JPH066862B2 - アースオーガ装置に使用する掘削ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アースオーガ装置に使用する掘削ヘッドに関
する。

〔従来の技術〕

従来のアースオーガ装置に使用する掘削ヘッド１０は、
第６図に示すように、上部に係合用軸１１が設けられた
略円柱状のヘッド本体１２に排土用のスクリュー１３が
設けられ、先端部にはタングステン鋼等からビットが設
けられた掘削爪１４を有し、ヘッド本体１２の中央には
セメントミルク注入用の図示しない孔が設けられて構成
されていた。

そして、図示しない回転軸の先端部に上記掘削ヘッド１
０を取付け最上部にカウンターウエイトを載せて回転
し、先端部の掘削爪１４によって土中を掘削し、スクリ
ュー１３によって上部に排土する構造となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記掘削ヘッドは先端が平坦になっているの
で、Ｎ値の高い砂礫層、玉石層、岩盤層には掘削速度が
著しく遅く、その上、磨耗・破損が多大で修理に長時間
かかり、掘削機本体には上記の如くカウンターウエイト
（３ｔ程度の重量物）をかけるので、抵抗が大きく大幅
に工期がかかるという問題点があった。

また、重量物であるカウンターウエイトを上部に設けて
いるので安定性が悪く、破壊等の危険性もあった。

そこで、これらの問題点を解決すべく第５図に示すよう
にヘッド本体１５を逆円錐台状とし先部に掘削面積の小
さい掘削爪１６を設け、上部にスプリングによって外方
に開く拡大爪１７を設けた掘削ヘツド１８を開発した。

しかしながら、該掘削ヘッド１８によって掘削される穴
が逆円錐台状となって、上部の基礎材または基礎材を外
枠となる鋼管１９が下部に移動せず、従って、基礎穴を
先堀することになるので基礎の強度が落ちたり、あるい
はこれを補強する為に余分のコンクリートが必要である
という問題点があった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、上部の
鋼管が円滑に地中に嵌入して、先堀長さの短い掘削ヘッ
ドを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的に沿う本発明に係るアースオーガ装置に使用す
る掘削ヘッドは、先部に対となる掘削爪が設けられ、断
面角度が略１２０度の逆傘状のヘッド本体と、該ヘッド
本体の元部の側周にピンを介して水平方向から斜め下方
向に回動可能に設けられ、スプリングによって付勢され
て水平方向に突出する拡大爪とを有して構成されてい
る。

〔作用〕

本発明に係るアースオーガ装置に使用する掘削ヘッドを
使用する場合には、まず前記した掘削効率の良い逆円錐
台状のヘッド本体を有する掘削ヘッドに使用して所定の
深さの基礎穴を掘削した後、一旦該ヘッド本体を上げ
て、本発明に係るヘッド本体に取り替え、鋼管内に挿入
して鋼管の下端まで到達すると、拡大ヘッドがスプリン
グによって開く。ここで、掘進機を作動させることによ
って、拡大爪によって逆円錐台状に掘削された穴を徐々
に掘削し、これに伴い鋼管が下降し、所定の深さまで掘
削できることになる。

そして、このヘッド本体は逆傘状となって、先部には掘
削爪が設けられているので、穴の中心が確実に決定さ
れ、円滑に基礎穴の底部を拡大掘削される。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の実施例に係るアースオーガ装
置に使用する掘削ヘッドの側面図、第２図は第１図にお
ける矢視Ａ−Ａ平面図、第３図は第１図における矢視Ｂ
部拡大図、第４図このアースオーガ装置に使用する掘削
ヘッドを取付けた掘削装置の全体側面図である。

第１図、第２図に示すように、アースオーガ装置に使用
する掘削ヘッド２０は、ヘッド本体２１と、ヘッド本体
２１の先端部に取付けられている対となる掘削爪２２
と、ヘッド本体２１の元部の側周に取付けられている拡
大爪２３、２４、２５と、上部の取付けヘッド２６とを
有して構成されている。

上記ヘッド本体２１は、全体が断面角度１２０度の概逆
傘形状となって、Ｓ４５Ｃあるいはこれと同等程度の
鋼、鋳鋼あるいはステンレス鋼からなり、先部には掘削
爪２２が設けれらている。この掘削爪２２は掘削しよう
する部分にはタングステン鋼からなる掘削刃（ビット、
バイト）２７が固着され、回転によって地中を掘削する
と共に、全体の掘削中心を決定するようになっている。

一方、上記ヘッド本体２１の上部には拡大爪２３、２
４、２５がピン２８、２９、３０を介して水平方向から
斜め下部方向を回動自在に取付けられ、該拡大爪２３、
２４、２５の先端部にもタングステン鋼からなるビット
３１、３２、３３が取付けられて掘削刃を構成してい
る。

この拡大爪２３（２４、２５においても同様）の取付け
は第３図に示すように、上部及び下部から夫々スプリン
グ３４、３５によって引っ張られ両端に止板が設けられ
た緊張棒３６を有し、常に上下のスプリング３４、３５
によって付勢され拡大爪２３自体が水平方向を向くよう
になっているが、拡大爪２３の先端を下方に押すとスプ
リング３４、３５に対抗して回動し、斜め下方に拡大爪
２３が収納される構造となって、その全体の回転半径を
小さくできるようになっている。なお、上記スプリング
３４、３５の上部及び下部には夫々盲栓３７、３８が設
けられ、必要な場合は該設栓３７、３８を外して内部の
補修ができるようになっている。

ここで、上記拡大爪の取付け構造において、ピンを巻い
ている巻きスプリングによって行うことも可能であり、
本発明は拡大爪を外側に付勢するスプリングの構造によ
って限定されるものではない。

上記ピン２８〜３０は第２図に示すように焼入れ鋼から
なる２つ割のブッシング３９、４０、４１に嵌入されて
ヘッド本体２１の内部に収納され、上部を取付けヘッド
２６が固定している。

このヘッド本体２１の上部には取付けヘッド２６が取付
けられているが、この取付けヘッド２６は、ノックピン
によって第２図に示すノック穴４２、４３、４４に連結
されると共に、周囲のボルト孔４５に装着されるボルト
によっても強固に連結されるようになっている。

該ヘッド本体２１の中心部にはセメントミルク注入用の
導入孔４７が形成され、ヘッド本体２１側面に形成され
た図示しないバルブが設けられた排出口が連結され、上
部からセメントミルクを掘削孔内に注入できるようにな
っている。

従って、このアースオーガ装置に使用する掘削ヘッド２
０を使用する場合には、第４図に示すように、スクリュ
ー４８の回転軸下端に該アースオーガ装置に使用する掘
削ヘッド２０を取付ける。ここで、４９は振れ止めを、
５０を掘振機を、５１は主巻きワイヤーを、５２はトッ
プシーブを、５３はリーダーを、５４は支柱を、５５は
二次線を、５６はペンダントワイヤーを、５７は一次線
を、５８は発電機を示す。

まず、前記した第５図に示すヘッド本体が逆円錐台状の
掘削ヘッド１８で所定の深さまで掘削し、次に掘削ヘッ
ドを取り替えて、上記掘削ヘッド２０を使用する。これ
によって鋼管の下端から該掘削ヘッド２０が出た時点
で、拡大爪２３〜２５が外方に開き、鋼管１９の下部を
徐々に掘削していくので、掘削に伴い鋼管１９が下降し
て一定の位置まで鋼管１９を埋設でき、しかも該鋼管１
９の下部には少しの穴しか形成されていないので、基礎
全体に影響を及ぼすことがなく、コンクートで埋める場
合であっても、その量が少なくても済むことになる。

そして、上記アースオーガ装置に使用する掘削ヘッド２
０を上昇すると、鋼管１９の下端部に拡大爪２３〜２５
の先部が当たり、スプリングに抗して拡大爪２３〜２５
が下方に回動し、鋼管１９内に収納されて上昇する。

このように、ヘッド本体２１の断面角度を１２０度とし
ているので、例えば断面角度を１４０度以上にした場合
には、ヘッド本体２１の断面角度が広すぎて掘進機５０
にかかる負荷が極めて大きくなり掘削時間も長くかかる
が、比較的掘進機５０にかかる負荷も少なくスムーズに
掘削でき、掘削時間が短縮化できる。

また、ヘッド本体２１の先部でなく元部の側周に、スプ
リング３４、３５によって付勢されて水平方向に突出す
る拡大爪２３〜２５を、ピン２８〜３０を介して水平方
向から斜め下方向に回動可能に設けたので、掘削面を堀
下げるのはヘッド本体２１の先部により良好に行え、ま
た掘削された穴の拡大はこの元部に設けられた拡大爪２
３〜２５により支障なく行うことができる。

なお、上記実施例において掘削爪の数等は本発明を限定
するものではなく、掘削ヘッドの直径に応じて必要数の
掘削爪を設けることになる。

また、上記実施例においては、ヘッド本体の逆傘状の部
分には掘削爪が設けられていないが、この部分に適当間
隔で掘削爪を並べるあるいは植段することも可能であ
り、これによって先堀用の掘削ヘッドとしても利用する
ことができる。

さらに、実施例では、ヘッド本体の断面角度を１２０度
にしたが、これに限定しなくても１２０度前後であれば
よい。

〔発明の効果〕

本発明に係るアースオーガ装置に使用する掘削ヘッドに
おいては、高さの低い逆傘形状のヘッド本体の先部に掘
削爪が設けられ、しかも側部には拡大爪が設けられてい
るので、上記掘削爪で穴の中心を決めながら、拡大爪で
一定の大きさの穴を穿つことができる。

特に、ヘッド本体を逆円錐台形状とした掘削効率の良い
掘削ヘッドを使用して、掘削した後の穴の拡大する場合
に優れた効果を有するものである。

しかも、ヘッド本体の角度を略１２０度としているの
で、比較的掘進機にかかる負荷も少なくスムーズに掘削
でき、掘削時間が短縮できる。また、ヘッド本体の先部
でなく元部の側周に、スプリングによって付勢されて水
平方向に突出する拡大爪を、ピンを介して水平方向から
斜め下方向に回動可能に設けたので、掘削面を堀下げる
のはヘッド本体の先部により良好に行え、また掘削され
た穴の拡大はこの元部に設けられた拡大爪により支障な
く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るアースオーガ装置に使用
する掘削ヘッドの側面図、第２図は第１図における矢視
Ａ−Ａ平面図、第３図は第１図における矢視Ｂ部拡大断
面図、第４図このアースオーガ装置に使用する掘削ヘッ
ドを取付けた掘削装置の全体側面図、第５図はヘッド本
体が逆円錐台状となった掘削ヘッドの側面図、第６図は
従来例に係る掘削ヘッドの側面図である。 〔符号の説明〕 ２０……アースオーガ装置に使用する掘削ヘッド、２１
……ヘッド本体、２２……掘削爪、２３、２４、２５…
…拡大爪、２６……取付けヘッド、２７……掘削刃、２
８〜３０……ピン、３１〜３３……ビット、３４、３５
……スプリング、３６……緊張棒、３７、３８……盲
栓、３９〜４１……ブッシング、４２〜４４……ノック
孔、４５……ボルト孔、４７……導入孔、４８……スク
リュー、４９……振れ止め、５０……掘進機、５１……
主巻きワイヤー、５２……トップシーブ、５３……リー
ダー、５４……支柱、５５……二次線、５６……ペンダ
ントワイヤ、５７……一次線、５８……発電機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先部に対となる掘削爪が設けられ、断面角
   度が略１２０度の逆傘状のヘッド本体と、該ヘッド本体
   の元部の側周にピンを介して水平方向から斜め下方向に
   回動可能に設けられ、スプリングによって付勢されて水
   平方向に突出する拡大爪とを有していることを特徴とす
   るアースオーガ装置に使用する掘削ヘッド。