JPH01127790A - アースドリル式拡底用回転掘削ビット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アースドリル工法の場所打ち拡底杭において
、拡底掘削に利用する掘削ピット装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来のアースドリル式拡底用掘削装置には、第４図に示
すように、拡掘削ビット１を出直軸４ａ。

４ｂ回りに回転させて拡開する方式と、第５図に示すよ
うに、下開きリンク機構を有する上部拡掘削ピット６と
、垂直なヒンジ機構を有し横開きする下部拡掘削ビット
７をそれぞれ個別に拡開させる方式がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来の拡底用掘削装置を用いると次のような問題
点がある。

第４図に示す方式では、複数の拡掘削ピットを同期して
拡縮させるために、水平方向に油圧シリンダ５を有する
複雑なリンク機構を必要とし、さらに掘削ピットの地山
に対する切削角度が拡掘削ビット１の開度によって常に
変化するため、掘削孔壁が最も不安定になる拡底形状上
部の逆傾斜部に対し、能率のよい安定した掘削が行ない
がたい。

一方、第５図に示す方式では、上下部のピットをそれぞ
れの油圧シリンダ９ａ、９ｂで個別に動作せしめるため
に拡底機構が複雑化し、また、拡底形状を全面同時に掘
削することが困難である。実用上では、上部拡掘削ビッ
ト６の掘削作業が完了した後に下部拡掘削ピット７の掘
削作業へ移行しなければならず、掘削ないし作業能率が
大きく低下する。また、上部拡掘削ピット６と下部拡掘
削ビット７の掘削軌跡を円滑に接合せしめるためには、
下部拡掘削ピット７の拡開動作を高精度に制御しなけれ
ばならない。

本発明は、上述の従来技術の問題点を解消し、高能率で
、安定性に優れた掘削作業を実現せしめるアースドリル
式拡底用回転掘削ビット装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

アースドリル機のケリーバの下端にドリルパイプを接続
し、ドリルパイプ上部にピン軸で上端を固定した上部拡
掘削ビットを垂下させ、該上部拡掘削ビットを油圧シリ
ンダの油圧力で本状に下開きせしめるリンク機構および
同期リングを設けると共に、ドリルパイプ下部にドリル
バイブを回転軸として揺動可能なように接合した土砂バ
ケットを設け、該土砂バケットには側面の一部が画直な
ヒンジで横開きするように成した下部拡掘削ピットを取
り付け、かつ上部拡掘削ビットの下端と下部拡掘削ピッ
トの上部を上下方向に摺動可能なピン軸で連結して上部
拡掘削ビットの拡縮動作と下部拡掘削ビットの開閉動作
を連動させ、ケリーバとドリルパイプを掘削方向に回転
させ、上部拡掘削ビットの形状とリンク構造による動作
軌跡と、下部拡掘削ビットの形状とヒンジ構造の動作軌
跡とで決定される形状で地山を全面掘削すると共に、堀
削土砂を下部拡掘削ビットの前面で土砂バケット内に取
り込みながら所定の拡底形状を形成することを特徴とす
る。

（作用〕 本発明は、前記の構成を有するので、上部拡掘削ピット
と下部拡掘削ビットのピン軸による連結構造と、ドリル
パイプ軸回りにおける土砂バケットの揺動作用により、
上部拡掘削ビットと下部拡掘削ビットを連動して拡関し
、拡底形状の全面を同時に掘削する。また、掘削ピット
装置の全体動作は、上部拡掘削ビットに装備した単純な
構造の下開きリンク機構と油圧シリンダのみの作用で作
動する。

上部拡掘削ビットはドリルパイプを軸として半径方向に
張り出し、上部拡掘削ビットが常に一定的に決定され、
高能率で安定性に優れた掘削作業が実現されることにな
る。

〔実施例〕

以下に、図面に示す実施例について説明する。

第１図および第２図は、本発明に係わる掘削ビット装置
の構造と機能を示す。第１■は拡底掘削ビットの収納状
態、すなわち拡底掘削開始前の状態を示し、第２図は拡
底掘削ピットの拡開状態、すなわち拡底掘削終了時の状
態を表わす。

掘削ピット装置におけるドリルバイブ２３の上端は連結
ビン２４でアースドリル機のケリーバと接続して掘削ビ
ット装置をケリーバに懸重させ、ケリーバの掘削回転力
をドリルバイブ２３に確実に伝達する。ドリルパイプ２
３の上部にはスタビライザ２０を装備して掘削の安定性
を高める。

上部拡掘削ビット１７は４翼で構成され、該上部拡掘削
ピットの上端を連結ビン２６でドリルパイプ上部に固定
し垂下させ、ドリルパイプ２３と嵌合して油圧シリンダ
１９の作動力で上下方向に摺動する同期リング２２を設
け、該同期リングとピン軸を介して上部拡掘削ピット１
７の下部を連結リンク２１で接合し、上部拡掘削ビット
１７を油圧力で下関きせしめるリンク機構を形成する。

従って、ドリルパイプ２３の側面に配置した１対の油圧
シリンダ１９の伸縮に伴い同期リング２２が上下動し、
４ｉ１の上部拡掘削ビット１７をドリルパイプ軸に対し
て半径方向に拡縮する。ドリルパイプ２３の下部にはド
リルパイプ２３を回転軸として揺動可能なように接合し
た土砂バケット１１を設け、さらに該土砂バケットには
側面の一部が画直なヒンジ１４で横開きするように成し
たる２翼の下部拡掘削ビット１３を取り付けている。な
お、同期リング２２とドリルパイプ２３との間には摺動
型キ一部２２ａを設けており、掘削回転力がドリルパイ
プ２３から直接上部拡掘削ピット１７に伝達されるだけ
でなく、同期リング２２と連結リンク２１を介しても伝
達される。

４翼の上部拡掘削ビット１７のうち、相対する２翼の上
部拡掘削ビット１７の下端には、出直軸回りに回転およ
び上下方向に摺動可能な揺動ビン１６を取り付け、下部
拡掘削ビット１３の上部に設けた開閉軸１５に嵌合し、
上部拡掘削ビット１７と下部拡掘削ビット１３を互いに
連結する。このため、上部拡掘削ビット１７の拡開動作
に伴い開閉軸１５も水平方向に張り出されるため、油圧
シリンダ１９の伸縮動作で上部拡掘削ビット１７と下部
拡掘削ビット１３が同時に連動して拡縮することになる
。なお、油圧シリンダ１９の伸縮は地上の操作盤で操作
する。

掘削回転力はドリルパイプ２３、連結ピン２６、同期リ
ング２２、連結リンク２１、上部拡掘削ビット１７、揺
動ビン１６、開閉軸１５、下部拡掘削ビット１３、ヒン
ジ１４を通して土砂バケット１１まで伝達される。

第３図は、上部拡掘削とット１７の下端に取付けた揺動
ビン１６と下部拡掘削ピット１３および土砂バケット１
１の平面的な動きを示す。第３図Ａはドリルパイプ２３
に土砂バケット１１を固定した場合を示し、下部拡掘削
ピット１３のヒンジ１４の位置が移動できないため、下
部拡掘削とット１３の拡開動作に伴い揺動ビン１６と開
閉軸１５の位置がずれる。そこで第３図Ｂでは第３図Ａ
の揺動ビン１６と開閉軸１５の位置ずれ２７を解消する
ためにドリルパイプ２３と土砂バケット１１を揺動軸１
８で接合し、揺動ビン１６を半径方向に張り出すに従い
揺動軸１８で土砂バケット１１をドリルパイプ軸回りに
所定の揺動角度２８回転してヒンジ１４を拡開時のヒン
ジ位置１４ａまで掘削回転方向にずらし、下部拡掘削ビ
ット１３を円滑に開く。また、第２図の油圧シリンダ１
９により上部拡掘削ビット１７を縮めることで土砂バケ
ット１１は逆の揺動回転動作を示し下部拡掘削ビット１
３が閉じる。この機構により下部拡掘削ピット１３の先
端１３ａの動作軌跡２９はほぼ半径方向に伸びるゆるや
かな円弧状を示し、上部拡掘削ビット１７の半径方向に
拡開する動作軌跡によく追従して所定の拡底形状が形成
される。なお、土砂バケット１１をドリルパイプ軸回り
に揺動させても掘削作業上ならびに構造上の支障はまっ
たくない。

掘削は拡底形状の上部を上部拡掘削ビット１７で行ない
、掘削回転の半径方向に張り出すことにより地山に対す
る掘削ビットの切削角が最適な角度で一定に保ちながら
、上部拡掘削ビット１７の下開き角度通りに逆傾斜部が
掘削される。一方、下部拡掘削ピット１３は拡底形状下
部の掘削を行なうと共に、堀削土砂バケット１１の内部
に導くスクレーパの役目を発揮して、土砂バケット１１
より拡がった杭底面部の堀削土砂を土砂バケットｌｌ内
に掻き寄せる。そして上部拡掘削とット１７と共に下部
拡掘削ビット１３を閉じながら堀削土砂を確実に土砂バ
ケット１１内に取り込む。

土砂バケット１１の容量分を掘削した後、掘削ビット装
置を地上に引き上げ、そして底板開閉レバー２５を操作
して底板１２を下方に開けて堀削土砂を排出し、所定の
拡底径に拡底するまで順次掘削を繰り返す。

上記実施例においては、上部拡掘削ビットを４翼とした
ので、第４図および第５図に示す２翼構成の従来技術に
比して、掘削時における装置の安定性が増大し杭品質に
対して好都合であるが、上部拡掘削ビットを２翼として
も本発明の目的を達成し得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の拡底掘削ビット装置を用いると、拡底形状の地
山全面を同時に掘削することができ、かつ掘削孔壁が最
も不安定になる拡底形状上部の逆傾斜部に対し常に最適
な切削角度を一定に保ちながら掘削ビットを他山に貫入
することができるので、高能軍で安定した掘削が実現で
きる。また、拡底機構が簡単であるので、保全性、耐久
性に優れており、装置の操作ないし制御が非常に容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明の実施例を示す掘削ビットの収納状態
の側面図、第１図Ｂは前図の底面図、第２図Ａは掘削ビ
ットの拡開時の側面図、第２図Ｂは前図のＩ−Ｉ線断面
の矢視図、第３図Ａはドリルパイプと土砂バケットを固
定した時の掘削ビット状態の説明用底面図、第３図Ｂは
ドリルパイプ軸回りに土砂バケットを揺動回転したとき
の掘削ビット状態の説明用底面図である。。 第４図は拡掘削ピットを垂直軸回りに回転させて拡開す
る従来の掘削装置の説明用側面図、第５図は上下の掘削
ピットを個別に拡開させる従来の掘削装置の説明用側面
図である。 １１は土砂バケット、１２は底板、１３は下部拡掘削ピ
ット、１３ａは下部拡掘削ビット先端、１４はヒンジ、
１４ａは拡開時のヒンジ位置、１５は開閉軸、１６は揺
動ビン、１７は上部拡掘削ビット、１８は揺動軸、１９
は油圧シリンダ、２０はスタビライザ、２１は連結リン
ク、２２は同期リング、２３はドリルパイプ、２４は連
結ピン、２５は底板開閉レバー、２６は連結ピン、２７
は開閉軸と揺動ビンの位置ずれ、２８は揺動角度、２９
は下部拡掘削ビット先端の動作軌跡特許出願人　　株式
会社鴻　池　組 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アースドリル工法によって杭先端の形状を拡大する場所
   打ち拡底杭の掘削において、アースドリル機のケリーバ
   の下端にドリルパイプを接続し、ドリルパイプ上部にピ
   ン軸で上端を固定した上部拡掘削ビットを垂下させ、該
   上部拡掘削ビットを油圧シリンダの油圧力で傘状に下開
   きせしめるリンク機構および同期リングを設けると共に
   、ドリルパイプ下部にドリルパイプを回転軸として揺動
   可能なように接合した土砂バケットを設け、該土砂バケ
   ットには側面の一部が垂直なヒンジで横開きするように
   成した下部拡掘削ビットを取り付け、かつ上部拡掘削ビ
   ットの下端と下部拡掘削ビットの上部を上下方向に摺動
   可能なピン軸で連結して上部拡掘削ビットの拡縮動作と
   下部拡掘削ビットの開閉動作を連動させ、ケリーバとド
   リルパイプを掘削方向に回転させ、上部拡掘削ビットの
   形状とリンク構造による動作軌跡と、下部拡掘削ビット
   の形状とヒンジ構造の動作軌跡とで決定される形状で地
   山を全面掘削すると共に、堀削土砂を下部拡掘削ビット
   の前面で土砂バケット内に取り込みながら所定の拡底形
   状を形成することを特徴とするアースドリル式拡底用回
   転掘削ビット装置。