JPH0432188B2 - - Google Patents

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ビツト装置に
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、拡掘削ビツト１を垂直軸４
ａ，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
拡掘削ビツト６と、垂直なヒンジ機構を有し横開
きする下部拡掘削ビツト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い用いると次の
ような問題点がある。

第４図に示す方式では、複数の拡掘削ビツトを
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
らに掘削ビツトの地山に対する切削角度が拡掘削
ビツト１の開度によつ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、上下部のビツ
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、上部拡掘削ビツト６の掘削作業
が完了した後に下部拡掘削ビツト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、上部拡掘削ビツト６と下部
拡掘削ビツト７の掘削軌跡を円滑に接合せしめる
ためには、下部拡掘削ビツト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ツト装置を提
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ツトを垂下させ、該上部拡
掘削ビツ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ツト
を設け、該土砂バケツ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ツ
トを取り付け、かつ上部拡掘削ビツトの下端と下
部角掘削ビツ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ツトの拡縮動作と下
部拡掘削ビツ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
削ビツトの形状とリンク構造による動作軌跡と、
下部拡掘削ビツ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、掘削土砂を下部拡掘削ビツトの前面で土砂バ
ケツ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
削ビツトと下部拡掘削ビツトのピン軸における連
結構造と、ドリルパイプ軸回りにおける土砂バケ
ツトの揺動作用により、上部拡掘削ビツトと下部
拡掘削ビツトを連動して拡開し、拡底形状の全面
を同時に掘削する。また掘削ビツト装置の全体動
作は、上部拡掘削ビツ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。

上部拡掘削ビツトはドリルパイプを軸として半
径方向に張り出し、上部拡掘削ビツトが常に一定
の切削角度を保ちながら地山に貫入する。

その結果、円滑な孔壁面を持つ拡底形状が一義
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
ツト装置の構造と機能を示す。第１図は拡底掘削
ビツトの収納状態、すなわち拡底掘削開始前の状
態を示し、第２図は拡底掘削ビツトの拡開状態、
すなわち拡底掘削終了時の状態を表わす。

掘削ビツト装置におけるドリルパイプ２３の上
端は連結ピン２４でアースドリル機のケリーバと
接続して掘削ビツト装置をケリーバに懸垂させ、
ケリーバの掘削回転力をドリルパイプ２３に確実
に伝達する。ドリルパイプ２３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。

上部拡掘削ビツト１７では４翼で構成され、該
上部拡掘削ビツトの上端を連結ピン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ビツト１７の下部を
連結リンク２１で接合し、上部拡掘削ビツト１７
を油圧力で下開きせしめるリンク機構を形成す
る。従つて、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、４翼の上部拡掘削ビツト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ツ
ト１１を設け、さらに該土砂バケツトには側面の
一部が垂直なヒンジ１４で横開きするように成し
たる２翼の下部拡掘削ビツト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
の間には摺動型キー部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ビ
ツト１７に伝達されるだけでなく、同期リング２
２と連結リンク２１を介しても伝達される。

４翼の上部拡掘削ビツト１７のうち、相対する
２翼の上部拡掘削ビツト１７の下端には、垂直軸
回りに回転および上下方向に摺動可能な揺動ピン
１６を取り付け、下部拡掘削ビツト１３の上部に
設けた開閉軸１５に嵌合し、上部拡掘削ビツト１
７と下部拡掘削ビツト１３を互いに連結する。こ
のため、上部拡掘削ビツト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ツト１７
と下部拡掘削ビツト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２
６、同期リング２２、連結リンク２１、上部拡掘
削ビツト１７、揺動ピン１６、開閉軸１５、下部
拡掘削ビツト１３、ヒンジ１４を通して土砂バケ
ツト１１まで伝達される。

第３図は、上部拡掘削ビツト１７の下端に取付
けた揺動ピン１６と下部拡掘削ビツト１３および
土砂バケツト１１の平面的な動きを示す。第３図
Ａはドリルパイプ２３に土砂バケツト１１を固定
した場合を示し、下部拡掘削ビツト１３のヒンジ
１４の位置が移動できないため、下部拡掘削ビツ
ト１３の拡開動作に伴い揺動ピン１６と開閉軸１
５の位置がずれる。そこで第３図Ｂでは第３図Ａ
の揺動ピン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と土砂バケツト１
１を揺動軸１８で接合し、揺動ピン１６を半径方
向に張り出すに従い揺動軸１８で土砂バケツト１
１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、下部拡掘削ビツト１３
を円滑に開く。また、第２図の油圧シリンダ１９
により上部拡掘削ビツト１７を縮めることで土砂
バケツト１１は逆の揺動回転動作を示し下部拡掘
削ビツト１３が閉じる。この機構により下部拡掘
削ビツト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
拡掘削ビツト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、土砂バケツト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
つたくない。

掘削は拡底形状の上部を上部拡掘削ビツト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ツトの切削角が最適な角
度で一定に保ちながら、上部拡掘削ビツト１７の
下開き角度通りに逆傾斜部が掘削される。一方、
下部拡掘削ビツト１３は拡底形状下部の掘削を行
なうと共に、掘削土砂バケツト１１の内部に導く
スクレーパの役目を発揮して、土砂バケツト１１
より拡がつた杭底面部の掘削土砂を土砂バケツト
１１内に掻き寄せる。そして上部拡掘削ビツト１
７と共に下部拡掘削ビツト１３を閉じながら掘削
土砂を確実に土砂バケツト１１内に取り込む。

土砂バケツト１１の容量分を掘削した後、掘削
ビツ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を下方に開けて掘削
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、上部拡掘削ビツトを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も好都合であるが、
上部拡掘削ビツトを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ツト装置を用いると、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
がら掘削ビツトを地山に貫入することができるの
で、高能率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ツトの
収納状態の側面図、第１図Ｂは前図の底面部、第
２図Ａは掘削ビツトの拡開時の側面図、第２図Ｂ
は前図の−線断面の矢視図、第３図Ａはドリ
ルパイプと土砂バケツトを固定した時の掘削ビツ
ト状態の説明用底面図、第３図Ｂはドリルパイプ
軸回りに土砂バケツトを揺動回転したときの掘削
ビツト状態の説明用底面図である。第４図は拡掘
削ビツ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
ビツ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は土砂バケツト、１２は底板、１３は下部
拡掘削ビツト、１３ａは下部拡掘削ビツト先端、
１４はヒンジ、１４ａは拡開時のヒンジ位置、１
５は開閉軸、１６は揺動ピン、１７は上部拡掘削
ビツト、１８は揺動軸、１９は油圧シリンダ、２
０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、２
７は開閉軸と揺動ピンの位置ずれ、２８は揺動角
度、２９は下部拡掘削ビツト先端の動作軌跡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アースドリル工法によつ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
   上部拡掘削ビツトを垂下させ、該上部拡掘削ビツ
   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ツトを設け、
   該土砂バケツ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ツトを取り
   付け、かつ上部拡掘削ビツトの下端と下部拡掘削
   ビツ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ツトの拡縮動作と下部拡掘削
   ビツ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、上部拡掘削ビツト
   の形状とリンク構造による動作軌跡と、下部拡掘
   削ビツ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、掘削土
   砂を下部拡掘削ビツトの前面で土砂バケツト内に
   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ツト
   装置。