JPH0598634A - 多軸掘管の連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワースイベル１２の各回転軸１８、２０、
２２と多軸掘管１４の各掘管２４、２６、２８、及び多
軸掘管１４と掘削した多軸掘管１４Ａとを容易に連結す
ることができる多軸掘管の連結装置１０を提供する。 【構成】 弾性部材５０を介してパワースイベル１２の
回転軸１８（２０、２２）からの回転トルクを伝達可能
に、且つ弾性部材５０の弾性変形により前記回転軸１８
に対して所定量回動可能に連結装置１０を構成する。こ
れにより、掘管２４（２６、２８）のスプライン６８の
凹凸部と連結装置１０のスプライン４６の凹凸部とがズ
レていても、連結装置１０をパワースイベル１２ととも
に移動して掘管２４に押し込むことにより、弾性部材５
０の変形で連結装置１０が回転軸１８に対して所定量回
動し、前記スプライン６８の凹凸部と前記スプライン４
６の凹凸部とが合う。これにより、パワースイベル１２
の各回転軸１８、２０、２２に多軸掘管１４の各掘管２
４、２６、２８を、また多軸掘管１４と掘削した多軸掘
管１４Ａを容易に連結することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多軸掘管の連結装置に係
り、特に所定間隔で並設された多軸掘管を順次連結して
地中を掘進する掘管の連結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原位置攪拌式柱列壁を造成する場合、先
端にビットを有しオーガ翼等を取付けた雄、雌の六角或
いはスプラインジョイント等の単位長さの掘管を連結し
て単孔を掘削し、一本づつオーバーラップさせて地中を
掘進することにより行っていたが、次孔を開孔する場合
に孔曲がりが生じるので、精度が悪く、また能率が悪い
という欠点があった。

【０００３】そこで、このような不具合を解消する為
に、柱列壁掘削装置は複数に多軸化され、一度に複数の
孔を同時に開孔するようにしている。即ち、複数本の掘
管を連結バンドによって所定間隔で且つ一列に並設し、
そして隣接した掘管の翼同士をオーバーラップさせて、
各掘管を回転させる。また、攪拌効果を向上させる為、
各掘管の回転数を変えている場合もある。

【０００４】ところで、前記多軸掘管は、ベースマシン
のパワースイベルの各回転軸に各々嵌合され、各回転軸
の回転トルクが伝達可能に連結されてピン等で各々固定
されて軸力が保持されている。掘管の連結は、掘管の上
端部と下端部を順次連結して継足していく。切離したの
ち、前記上端部はパワースイベルの回転軸に、また下端
部は掘削した掘管の上端部に新たな掘管を連結する。

【０００５】一方、前記パワースイベルの各回転軸に
は、通常、動力の伝達に歯車が各々装着されており、こ
れらの歯車は、隣接した歯車同士が噛合されて各回転軸
に回転力が伝達可能となっている。これにより、駆動モ
ータを作動して減速機を介して歯車を回転させることに
より、前記多軸掘管の各掘管を回転することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多軸掘
管の連結は、多軸の各掘管を同時に連結しなければなら
ず、各掘管のジョイント部、例えば掘管のスプライン部
と回転軸のスプライン部との凹凸部の嵌合が各掘管によ
って位置がまちまちであると共にガタの違いや、回転差
の相違によりズレている場合が多いので、各回転軸を嵌
合位置まで回転させて調整しなければならず、多大の手
間がかかるという欠点がある。

【０００７】即ち、多軸掘管のうち例えば一本の掘管が
回転軸と嵌合しない場合には、前述したと同様に嵌合し
ない回転軸を回転させて調整する。しかし、この回転軸
を回転させると他の回転軸も回転するので、他の掘管が
回転軸と嵌合しなくなるという欠点がある。その為、何
度も回転位置を変えて多軸が同時に嵌合する位置を捜し
出さなければならないので、長時間を要している。

【０００８】また、嵌合し易いように、嵌合部にガタを
持たせて嵌合をラフにすると、ジョイント部に遊びが多
くなり偏心によって孔曲がりが生じるという欠点があ
る。従って、掘管の継足しを避ける為に、初めに長尺の
掘管を捨孔等を使って連結し長いリーダの掘削装置を使
って掘削している。しかし、この方法では、掘削装置の
重心が高くなるので不安定になるという欠点がある。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、多軸掘管をパワースイベルの回転軸に、またパ
ワースイベルに連結した多軸掘管の下端部を掘削した多
軸掘管の上端部に容易に連結することができる多軸掘管
の連結装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、所定間隔で並設された一定長さの多軸掘管を
順次連結して回転と送りを与えつつ地中を掘進する多軸
掘管の連結装置に於いて、前記多軸掘管の連結装置は、
その一端が該多軸掘管に回転と送りを与えるパワースイ
ベルの各々の回転軸に連結され、他端には多軸掘管の各
々のジョイント部と連結可能なジョイント部を有し、前
記連結装置は、弾性部材を介して前記パワースイベルの
回転軸からの回転トルクを伝達可能に、且つ弾性部材の
弾性変形により回転軸に対して所定量回動可能に構成さ
れることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、連結装置をパワースイベルと
ともに移動して連結装置のジョイント部であるスプライ
ン部を、多軸掘管のジョイント部であるスプライン部に
押し込むと、多軸掘管のスプライン部の歯のテーパ面が
連結装置のスプライン部の歯のテーパ面を押圧する。こ
れにより、連結装置に回転力が与えられ、この回転力で
連結装置に備えた弾性部材が弾性変形する。従って、連
結装置を自動的に回動させてスプライン同士を容易に嵌
合し連結することができる。

【００１２】また、連結装置に連結された掘管の下部ジ
ョイントも、掘削した掘管の上部ジョイントに同様にし
て連結することにより、多軸掘管を同時に容易に連結す
ることが可能になる。

【００１３】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る多軸掘管
の連結装置の好ましい実施例について詳説する。図１に
は、本発明に係る多軸掘管の連結装置１０を用いてパワ
ースイベル１２に多軸掘管１４を連結する状態が示され
ている。このパワースイベル１２は、図示しないベース
マシンのリーダ１６に昇降移動可能に懸架される。ま
た、パワースイベル１２は等間隔で配置された３本の回
転軸１８、２０、２２を有し、これらの回転軸１８、２
０、２２には各々前記連結装置１０、１０、１０を介し
て多軸掘管１４を構成する３軸のオーガ軸２４、ブレー
ド軸２６及びオーガ軸２８が連結されている。また、前
記３軸２４、２６、２８は連結バンド２１によって結束
されている。

【００１４】回転軸１８、２０、２２の略中央部には、
パワースイベル１２に設けられた図中点線で示す歯車３
０、３２、３４が各々装着されている。これらの歯車３
０、３２、３４は、隣接した歯車同士が噛合するように
配置され、また、両側の歯車３０、３４が減速機３６、
３８を介して一対の駆動モータ４０、４２に連結されて
いる。これにより、駆動モータ４０、４２を作動して両
側の歯車３０、３４を減速機３６、３８を介して回転さ
せて中央の歯車３２を回転させることにより、前記オー
ガ軸２４、ブレード軸２６及びオーガ軸２８を回転する
ことができる。

【００１５】前記連結装置１０は、図２に示すように構
成される。この連結装置１０は、その上部に前記回転軸
１８（２０、２２）のフランジ部５６とベアリング５７
を介して連結する為のフランジ４４が形成され、また下
部に雌のスプライン４６が形成されたジョイント部４８
が形成される。フランジ４４は、図３に示すドーナッツ
形状のゴム等の弾性部材５０を介して前記フランジ部５
６の下面に装着される。弾性部材５０は、フランジ４４
に埋設された固定ピン５１によってフランジ４４に固定
されると共に、例えば６０°の間隔で貫通穴５２、５２
…が形成される。この貫通穴５２、５２…にはボルト５
４、５４…が挿入され、このボルト５４、５４…は前記
弾性部材５０と密着されている。

【００１６】前記ボルト５４は、回転軸１８（２０、２
２）の前記フランジ部５６に形成されたボルト穴５８か
ら弾性部材５０の前記貫通穴５２、フランジ４４に形成
された長孔６０、及びフランジ４４の下面にベアリング
４５を介して装着されたカバー６１を介して挿通されて
ナット５４ａが取付けられる。これにより、連結装置１
０は前記ボルト５４を介して回転軸１８（２０、２２）
に支持される。また、回転軸１８（２０、２２）からの
回転トルクはボルト５４、弾性部材５０を介してジョイ
ント部４８に伝達される。

【００１７】また、前述した長孔６０は図３に示すよう
に、前記ボルト穴５８並びに弾性部材５８の貫通穴５２
に対しボルト５４がその中央部に挿通する位置に形成さ
れる。これにより、長孔６０の両側面にボルト５４が当
接する位置まで弾性部材５０を弾性変形させることによ
り、連結部材１０を回転軸１８（２０、２２）に対して
正逆回動させることができる。

【００１８】尚、前記正逆回動量は、前述したスプライ
ン４６の歯ピッチの略半分の長さ分に設定されれば良
い。一方、前記ジョイント部４８は、スプライン４６の
下部に孔６２、６２…を有し、これらの孔６２、６２…
はジョイント部４８の周囲に所定の間隔で複数開口され
ている。各孔６２、６２…には、連結ブロック６４、６
４…がジョイント部４８の径方向に摺動可能に支持され
る。また、筒体６６がジョイント部４８の外周に挿入さ
れ、この筒体６６は連結装置１０の軸線方向に図中矢印
で示すように上下動自在に取付けられる。

【００１９】前記スプライン４６には図４に示すよう
に、多軸掘管１４のオーガ軸２４（ブレード軸２６、オ
ーガ軸２８）の先端部に形成された雄のスプライン６８
が図５に示すようにスプライン嵌合され、また、筒体６
６を図２に示した位置から図４に示した位置に移動させ
ることにより、前記連結ブロック６４が筒体６６に押さ
れて径方向に移動し、前記スプライン６８の近傍に形成
された溝７０と係止される。これによって、連結装置１
０とオーガ軸２４（ブレード軸２６、オーガ軸２８）と
が回転トルク伝達可能で、且つ軸力保持されて連結され
る。

【００２０】次に、前記の如く構成された多軸掘管の連
結装置１０の作用について説明する。先ず、回転軸１８
に前記連結装置１０を介してオーガ軸２４を連結する作
用について説明する。ここで、回転軸２０とブレード軸
２６、及び回転軸２２とオーガ軸２８の連結作用は、連
結バンド２１によって結束されている前記回転軸１８と
オーガ軸２４の連結作用と同時に行い、またその作用は
同じなのでその説明は省略する。尚、連結される多軸掘
管１４は、図１で示すようにその上部がホルダー１５に
よって保持されている。

【００２１】先ず、オーガ軸２４のスプライン６８と、
連結装置１０の雌のスプライン４６との凹凸部が合う場
合には、連結装置１０のジョイント部４８をオーガ軸２
４の雄のスプライン６８に押し込むことにより、短時間
で連結作業が終了する。しかしながら、多軸の場合は、
各掘管のスプラインの凹凸部が、連結装置１０の前記ス
プライン４６の凹凸部とズレでいる場合が殆どなので、
容易に挿入することは不可能である。そこで、このよう
な場合にも本案によれば、連結装置１０をパワースイベ
ル１２とともに移動して連結装置１０のスプライン４６
をオーガ軸２４のスプライン６８に押し込むと、スプラ
イン６８とスプライン４６の先端両面がテーパ状に面取
りされているので、オーガ軸２４のスプライン６８の歯
のテーパ面が連結装置１０のスプライン４８の歯のテー
パ面を押圧する。これにより、連結装置１０に回転力が
与えられ、この回転力で弾性部材５０が弾性変形する。
従って、凹凸部同士がズレている場合であっても、連結
装置１０を自動的に回動させてスプライン４６、６８同
士をスプライン嵌合することができる。

【００２２】従って、本実施例では、従来のように歯車
を回転させて調整する必要はなく、多軸掘管１４を容易
に、且つ短時間でパワースイベル１２の各回転軸１８、
２０、２２に同時に連結することができる。次に、パワ
ースイベル１２に連結された多軸掘管１４と、掘削した
多軸掘管とを連結する作用について図６を参照しながら
説明する。

【００２３】先ず、掘削した多軸掘管１４Ａをホルダー
１５で固定し、その後、前記多軸掘管１４をパワースイ
ベル１２とともに下げる。この場合に、多軸掘管１４の
ジョイント部である下部スプライン２５と、掘削した多
軸掘管１４Ａのジョイント部である上部スプライン２５
Ａとの凹凸部がズレていても、多軸掘管１４を押し込む
と連結装置１０の弾性部材５０が弾性変形することによ
り、多軸掘管１４の各掘管が回動して容易にスプライン
嵌合することができる。

【００２４】また、掘削終了した多軸掘管１４をパワー
スイベル１２で回収する際に、連結装置１０のジョイン
ト部４８のスプライン４６と、回収するオーガ軸の上部
スプラインとの凹凸部がズレていても、弾性部材５０の
弾性変形により容易にスプライン嵌合することができ
る。図７、図８には本発明に係る多軸掘管の連結装置７
２の第２実施例が示され、図２及び図３に示した第１実
施例と同一若しくは類似の部材については、同一の符号
を付してその説明は省略する。

【００２５】図８に於いて、連結装置７２の上面フラン
ジ４４の周面には雄のスプライン４４ａが形成され、こ
のスプライン４４ａが回転軸１８（２０、２２）のフラ
ンジ５６の内周面に形成された雌のスプライン５６ａと
遊びを持ってスプライン嵌合される。前記スプライン４
４ａとスプライン５６ａとの間には、一対の円柱状の弾
性部材７４、７４が挿入配置される。

【００２６】これにより、第２実施例では、弾性部材７
４の径方向の弾性変形量分だけ、連結装置１０を回転軸
１８（２０、２２）に対して正逆転させることができ
る。従って、第２実施例も第１実施例と同様な効果を得
ることができる。図９には本発明に係る多軸掘管の連結
装置７６の第３実施例が示され、この連結装置によれ
ば、軸力がボルト５４で保持されると共に、図中二点鎖
線で示す回転軸１８（２０、２２）からの回転トルクが
フランジ７８に固着されたピン８０、及び弾性部材８２
を介して伝達される。第３実施例の作用は、図２と同様
であり、連結装置７６側のフランジ８３のピン穴８４は
長孔に形成されており所定量回動可能になっている。本
実施例の場合、回転トルクはピン８０で受け軸力はボル
ト５４で受けるようになっている。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多軸
掘管の連結装置によれば、弾性部材を介してパワースイ
ベルの回転軸からの回転トルクを伝達可能に、且つ弾性
部材の弾性変形により回転軸に対して所定量回動可能に
構成された連結装置を、回転軸に取付けたので、多軸掘
管の各掘管の嵌合位置関係がまちまちであっても、連結
装置の回動作用により、多軸掘管の連結及び脱着を容易
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多軸掘管の連結装置を備えたパワ
ースイベルを多軸掘管に連結する状態を示す正面図

【図２】本発明に係る多軸掘管の連結装置の実施例を示
す断面図

【図３】図２に於ける３−３線上に沿う断面図

【図４】本発明に係る多軸掘管の連結装置が掘管と連結
された実施例を示す断面図

【図５】図４に於ける５−５線上に沿う断面図

【図６】多軸掘管と多軸掘管とを連結する状態を示す正
面図

【図７】本発明に係る多軸掘管の連結装置の第２実施例
を示す断面図

【図８】図７に於ける８−８線上に沿う断面図

【図９】本発明に係る多軸掘管の連結装置の第３実施例
を示す断面図

【符号の説明】

１０、７２、７６…連結装置 １２…パワースイベル １４…多軸掘管 １８、２０、２２…回転軸 ４８…ジョイント部 ５０、７４、８２…弾性部材 ５４…ボルト ６０…長孔 ８０…ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔で並設された一定長さの多軸掘
   管を順次連結して回転と送りを与えつつ地中を掘進する
   多軸掘管の連結装置に於いて、 前記多軸掘管の連結装置は、その一端が該多軸掘管に回
   転と送りを与えるパワースイベルの各々の回転軸に連結
   され、他端には多軸掘管の各々のジョイント部と連結可
   能なジョイント部を有し、 前記連結装置は、弾性部材を介して前記パワースイベル
   の回転軸からの回転トルクを伝達可能に、且つ弾性部材
   の弾性変形により回転軸に対して所定量回動可能に構成
   されることを特徴とする多軸掘管の連結装置。