JPS638247B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地中に掘削孔を形成したり、掘削孔
中へセメントモルタルを注入する際等に使用され
る掘削機に関するものである。

従来、この種の掘削機は、リーダに昇降自在に
設けられたオーガマシンにスクリユーなどのオー
ガを直接連結してなるものであつたため、当該掘
削機によつて掘削可能な掘削孔の深さの最大限が
オーガマシンの最大昇降ストロークによつて定ま
るものであつた。したがつて、深い掘削孔を掘る
ときには、その深さに見合うだけの高さを有する
リーダが必要であつた。しかしながら、電動機や
減速機その他の各種部材を内蔵するオーガマシン
はそれ自体が相当の重量物であることから、掘削
初期においてオーガマシンを背高のリーダの頂部
に位置させると、掘削機の重心位置が高位置に設
定されることとなつて不安定な状態での作業を余
儀なくされる。加えて、オーガマシンを支持する
リーダの剛性を高めておく必要もあるため、該リ
ーダとして大径のものが必要になるという問題も
ある。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであ
り、オーガマシンはリーダの中間部または下半部
に昇降自在に設けられると共に、該オーガマシン
がリーダの中間部または下半部で昇降動を繰り返
すことによつて、当該掘削機の重心位置が高位置
に設定されることがなく、常に安定した状態で掘
削することが可能な掘削機を提供することを目的
としたものである。

以下、図面に従つて本発明の実施例としての掘
削機を説明する。

第１図及び第２図に示されたものは多軸掘削機
の一例である。即ち、図示例の多軸掘削機は一本
の撹拌スクリユー１ａとその左右にそれぞれ並設
された各一本づつの撹拌ロツド１ｂ，１ｂとが組
付けられて、掘削孔を形成した後、引き続き掘削
孔（図示せず）中へコンクリートやセメントモル
タルなどを撹拌しながら打設するためのものであ
る。

同図において、ガイドレール２を有する垂直な
リーダ３には、その下端に比較的近い下半部また
は中間部にオーガマシン４が昇降自在に設けら
れ、その反対側にオーガマシン４を昇降させるた
めの昇降装置５が設けられている。また、リーダ
３の頂部のトツプシーブ６に定滑車ブロツク７が
軸支され、これに吊下げ用索体８を介して支持装
置９がリーダ３に沿つて昇降自在に設けられてお
り、この支持装置９に、後述のシーベル装置１０
を介して横断面略方形環状の角筒部材で形成され
た三本の軸部材１１が上記オーガマシン４を貫通
してその下方に至り、これらの軸部材１１の下端
にオーガスクリユー１たる上記撹拌スクリユー１
ａ及び撹拌ロツド１ｂ，１ｂが継手１２を介して
連結されている。なお、撹拌スクリユー１ａ及び
撹拌ロツド１ｂはオーガスクリユーの一例であ
り、その他にも掘削孔形成用のスクリユーやスク
リユー付トルクチユーブなどを軸部材１１に連結
することも可能である。

また上記支持装置９とオーガマシン４との間に
は後述の絞り込み索体装置１３が介装連結されて
いる。

第３図及び第４図から明らかなように、オーガ
マシン４には電動機１４、減速機１５及びローラ
式のガイドブロツク１６が含まれ、これらの詳細
が第５図〜第７図に示されている。即ち、第６図
において、減速機１５は、電動機１４の回転軸に
連結された入力歯車１７と、入力歯車１７に噛合
された中間歯車１８と、中間歯車１８に噛合され
た出力歯車１９と、これらの歯車１７，１８，１
９を回転自在に支持するケーシング２０とからな
つている。この減速機１５における出力歯車１９
の回転軸２１は筒状部材にて構成され、その中空
部２１ａに上記軸部材１１が貫通されている。ま
た、第５図及び第７図において、ガイドブロツク
１６は、平面視円形の枠体２２に四組のブラケツ
ト２３を設け、これら各組のブラケツト２３にそ
れぞれガイドローラ２４を水平ピン２５によつて
支持し、この四つのガイドローラ２４が90度おき
に位置するようにしたものである。かかるガイド
ブロツク１６は上記減速機１５における回転軸２
１をはさむように上下一対設けられており、その
枠体２２が該回転軸２１に連結されている。そし
て、各ガイドブロツク１６における四つのガイド
ローラ２４が、該ガイドロツク１６を貫通する平
面視角筒状の軸部材１１の平坦な四つの外側面１
１ａに当接している。したがつて、ガイドブロツ
ク１６と軸部材１１とが一体となつて回転する場
合においても両者の相対的な昇降が可能である。

次に昇降装置５は第８図及び第９図に示される
ようにリーダ３の中間部または下半部に支持枠２
６を取付け、この支持枠２６を介してリーダ３に
取付けられた上部滑車群２７と、シリンダチユー
ブ２８ａがリーダ３に取付けられた油圧シリンダ
２８と、油圧シリンダ２８のピストンロツド２８
ｂに連結された下部滑車群２９と、下部滑車群２
９の昇降を案内するガイドレール３０と、上部滑
車群２７及び下部滑車群２９の相互間に巻回され
た索体３１とからなる。上記上部滑車群２７は二
つの定滑車２７ａ，２７ａと一つの案内滑車２７
ｂを備え、また、上記下部滑車群２９は二つの動
滑車２９ａ，２９ａを備え、これらの間に亘つ
て、第１０図のように索体３１が巻回され、この
索体３１の一端が支持枠２６に固着されると共
に、他端がオーガマシン４に連結されている。こ
れは、いわゆる倍力機構である。したがつて、油
圧シリンダ２８を伸張させて下部滑車群２９を押
し下げることによつてオーガマシン４が引き上げ
られることになる。そのときのオーガマシン４の
移動量は油圧シリンダ２８のストローク、即ち下
部滑車群２９の移動量Ｌの数倍（図示例では四
倍）になる。また、油圧シリンダ２８を収縮させ
るとオーガマシン４が下降し、該オーガマシンに
つながれる撹拌スクリユー１ａや撹拌ロツド１
ｂ，１ｂが回転しながらこれら先端部オーガヘツ
ドによつて掘削される。なお、図示例では、オー
ガマシン４の昇降が円滑に行われるようにするた
めに、上部滑車群２７、下部滑車２９および索体
３１を油圧シリンダ２８の左右に一対設けたもの
が使用されている。

昇降装置５′としては上記のものに限らず、第
１１図に示されたものを使用することも可能であ
る。

即ちこの装置は、オーガマシン４の上端部に互
いに直交するそれぞれ一対の動滑車３２ａ，３２
ｄを軸架し、これに対応してリーダ３の支持枠２
６にも、四個の定滑車３３ａ〜３３ｄを軸架し、
一端３１ａを支持枠２６に固着した索体３１を動
滑車３２ａ→定滑車３３ａ→動滑車３２ｃ→動滑
車３２ｄ→定滑車３３ｂ→動滑車３２ｄ→定滑車
３３ｃ→定滑車３３ｄに順次経由させてその他端
３１ｂをクレーン本体に装備したウインチに巻き
つけ、該ウインチの正逆転によつて索体３１を引
き寄せ、あるいは繰り出すことによつてオーガマ
シン４を昇降させるようにしたものである。

この昇降装置によれば、前記実施例のように油
圧シリンダを設ける必要がなく、既設のウインチ
を用いることができるから設備費用が安い利点が
ある。

次に、軸部材１１を吊下げ状に支持する支持装
置９は、第１図、第１２図及び第１３図から明ら
かなように、リーダ３に昇降自在に設けられた台
枠３４に設けられた動滑車群３５と、リーダ３の
頂部のトツプシーブ９に設けられた定滑車群７
と、これらの滑車群３５，７に巻回され、かつ適
宜転向滑車７ａ（第１図）を経てクレーン側のウ
インチ（図示せず）に導設される索体３６（第１
図）とからなる。この支持装置９によれば、索体
３６が繰り出されると台枠３４が下降し、索体３
６がウインチに巻き込まれると台枠３４が上昇す
る。

第１２図〜第１４図において、シーベル装置１
０は、上記台枠３４側に固定されたケーシング３
７にベアリング３８を介して筒状の回転軸３９を
支持させ、この回転軸５２の上端部にグランドパ
ツキン４０を介して連結されたホース接続用継手
４１を設けたものである。そして、回転軸３９の
下端部にカツプリング４２が設けられており、こ
のカツプリング４２に軸部材１１が継足される構
成となつている。また、継手４１に接続されるホ
ース４３は、その中間部が上記台枠３４に設けら
れたドラム４４に巻掛けられることによつて該ド
ラム４４と継手４１に対する接続端４３ａとの間
の部分４３がＵ字状に弛まされる。なお、ドラム
４４は台枠４３に対してその側方へ引き出すこと
が可能であり、これによつて掘削作業中にホース
４３がリーダ３やその他の部材に干渉して損傷す
るというような事態が未然に防止される構成とな
つている。

そして最後に本発明の要部である支持装置９と
オーガマシン４とを連結する絞り込み用索体装置
１３は、第１５図に示すとおりである。該図にお
いてブロツク図的に示す９は前述の支持装置、４
はオーガマシン、２６はリーダの中間部または下
半部に固着される支持枠（第８図参照）、６はリ
ーダ３の頂部に固着されるトツプシーブで、前述
の定滑車ブロツク７が設けられている。

即ち起重機本体の巻上げウインチにつながれた
索体４５（第１図参照のこと）を一旦定位置に懸
架するための一対の定滑車４６ａ，４６ａが支持
枠２６に軸支され、またこれに対応してオーガマ
シン４には少なくとも３個の動滑車４７ａ〜４７
ｃが軸支され、かつこれら動滑車群に対応して支
持装置９に少なくとも１個の定滑車４８が軸支さ
れている。前記索体４５は支持枠２６に軸支され
た定滑車４６ａ，４６ｂを経由してオーガマシン
４に軸支された一対の動滑車４７ａ，４７ｂに懸
架され、これから索体は符号４５ａに示すように
上方に延び、支持装置９に軸支された定滑車４８
に巻装され、再び符号４５ｂに示すように下方に
延び、オーガマシン４の残りの動滑車４７ｃに懸
吊され、最後に符号４５ｃに示すように上方に延
びてその先端部４５ｄが支持装置９に止着されて
なるものである。なお図中８（第１図参照のこ
と）は支持装置９を昇降駆動させるために前記定
滑車ブロツク７と動滑車ブロツク３５との間に巻
装された前述の吊下げ用索体であり、これに隣接
して適宜既製杭などの吊込用索体４９が定滑車５
０ａ，５０ｂによつて懸吊されている。また図中
５′は第１１図で示す昇降装置であり、第１１図
で示した符号を付してその説明を省略する。

上記稿り込み用索体装置１３を作動状態とする
ためには絞り込み用索体４５を緊張状態に維持し
てオーガマシン４の自重が常時に支持装置９に負
荷するよう、即ちオーガマシン４が支持装置９に
吊り下げられるようにしておき、この状態で支持
装置９とオーガマシン４が同調して下降するよう
にする。このためには当然に前述の懸吊用索体８
及び昇降用索体３１を、前述の絞り込み用索体４
５と互いに同調して操作しなければならない。

上記した掘削機を使用して地中に掘削孔を形成
するときは、まず絞り込み用索体装置１３を非作
動状態でオーガマシン４を駆動して軸部材１１及
びオーガスクリユーに回転トルクを付与し、この
状態から、昇降装置５、または５′及びクレーン
側のウインチなどの作用でオーガマシン４と台枠
３４とを同調して下降させる。これにより、オー
ガスクリユー及び軸部材が一定深さまで地中に挿
入されるが、途中で地盤が挿入困難な場合絞り込
み用索体１３を緊張状態に作動させてオーガマシ
ン４の自重を支持装置９に負荷し、この支持装置
９を介して軸部材１１にオーガマシン４の自重を
付加し、この絞り荷重のもとでオーガマシン４を
下降させてオーガスクリユーによる掘削を継続す
る。以下、同様の操作を繰り返して行い、所要深
さの掘削孔を形成する。

従つて本発明によれば大重量物であるオーガマ
シン４が、掘削中、常にリーダ３の下半部に位置
しているので、掘削機の重心が常時低位置に設定
されたものとなつて、安定した作業が行われる。

上記のようにして形成された掘削孔内へコンク
リートやセメントモルタルなどの基礎杭材料を打
設するには、掘削終了後オーガスクリユーを引き
上げずにその先端が掘削孔底部に位置させた状態
から、オーガマシン４を駆動して軸部材１１及び
オーガスクリユーに回転力を付与させてホース４
３、シーベル装置１０及び軸部材１１を通じてオ
ーガスクリユーの下端から基礎杭材料を掘削孔内
へ打設しつつ、オーガマシン４及び台枠３４を上
昇させてオーガスクリユーを掘削孔内から引き抜
くのである。

上記において、オーガマシン４を駆動した場合
には、第５図及び第６図から明らかなように、電
動機１４の回転出力が減速機１５の入力歯車１
７、中間歯車１８及び出力歯車１９にこの順に伝
達され、その出力歯車１９から回転軸２１を経て
ガイドブロツク１６に伝達される。したがつて、
四つのガイドローラ２４に挟持されている軸部材
１１がガイドブロツク１６と一体となつて回転
し、その回転トルクがオーガスクリユー１に伝達
される。

次に、第８図〜第１１図に示した昇降装置５あ
るいは５′を使用した場合、掘削時におけるオー
ガスクリユーの地中への挿入力は、該オーガスク
リユー、軸部材１１および台枠３４等の自重によ
つて生じ、オーガスクリユーの回転に伴う地中へ
のくい込み力と相俟つて好適な掘削が可能とな
る。しかし、地盤が硬い場合などにおいては、上
記自重をかけるだけでは不十分な事態も起こり得
る。この場合は、オーガマシン４の自重を利用す
ることによつて、オーガスクリユーにより強力な
挿入力を付与させることができるようになり、オ
ーガスクリユーをより強力に地中へ挿入できる。

以上のように本発明によれば、リーダに昇降自
在に支持された支持装置に軸部材の上端部を取付
け、下端部にオーガスクリユーを連結した軸部材
を支持装置を介してリーダに沿つて昇降自在に懸
吊し、該支持装置とは別体に上記軸部材に回転力
を伝達しつつ該軸部材に対して相対昇降可能なオ
ーガマシンを上記リーダの中間部または下半部に
昇降自在に設けてなるため、オーガマシンの重量
が大きなものであつても重心位置が低位置に設定
されることになつて安定した作業の継続が可能と
なる上、深い掘削孔を形成する場合にも重心位置
が低位置に設定されることと相俟つてリーダの剛
性に大きなものが要求されなくなり、その小型・
軽量化が容易に達成される。

また本発明によれば、かつオーガマシンの自重
を前記支持装置を介してこれに取付けられる軸部
材に負荷し、該自重の付加により軸部材に連結さ
れるオーガスクリユーを地中に絞り込むこめの絞
り込み用索体装置を前記支持装置とオーガマシン
との間に介装連結してなるため、該絞り込み索体
装置の作動によりオーガスクリユーによる掘削力
をより一層高めることができる。

さらにまた本発明によれば、軸部材に連結され
るオーガスクリユーは離脱できるようになつてい
るため、掘削孔の深度に合わせて逐次オーガスク
リユーを軸部材に継足すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による掘削機の一部を
切欠いた全体側面図、第２図は同全体正面図、第
３図はオーガマシンの側面図、第４図は同概略平
面図、第５図はオーガマシンの要部の一部を切欠
部いた部分断面図、第６図は第５図における−
線に沿う断面矢視図、第７図は第５図の−
線に沿う断面矢視図、第８図は昇降装置の側面
図、第９図は同背面図、第１０図は昇降装置の作
動状態の説明図、第１１図は昇降装置の他の実施
例を示す説明図、第１２図は支持装置の側面図、
第１３図は同平面図、第１４図は同断面図、第１
５図は絞り込み索体装置の斜視図である。 １……オーガスクリユー、３……リーダ、４…
…オーガマシン、５，５′……昇降装置、９……
支持装置、１１……軸部材、１３……絞り込み索
体装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リーダに昇降自在に支持された支持装置に軸
   部材の上端部を取付けて軸部材を支持装置を介し
   てリーダに沿つて昇降自在に懸吊し、この軸部材
   の下端部にオーガスクリユーを離脱可能に連結
   し、上記軸部材に回転力を伝達しつつ該軸部材に
   対して相対昇降可能なオーガマシンを上記リーダ
   の中間部または下半部に昇降自在に設け、かつオ
   ーガマシンの自重を前記支持装置を介してこれに
   取付けられる軸部材に負荷し、該自重の付加によ
   り軸部材に連結されるオーガスクリユーを地中に
   絞り込むための絞り込み用索体装置を前記支持装
   置とオーガマシンとの間に介装連結してなる掘削
   機。