JPH0726480Y2 - 掘削ケーシング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、杭施工での削孔に使用する掘削ケーシングに
関する。

〔従来の技術〕

このような掘削ケーシングを用いた掘削装置として、特
開昭64-58794号公報には、掘削ケーシングの先端面にカ
ッタービットによる掘削刃とエアハンマドリルによる打
撃式ハンマーとを並べて設けた掘削装置が示されてい
る。

この特開昭64-58794号公報のものでは、基礎地盤までの
一般土砂の掘削では、ケーシングを回転させて主として
カッタービットによる掘削刃で掘削し、硬い岩盤である
基礎地盤ではエアハンマドリルで掘削を行うものであ
る。

ところで前記打撃式ハンマーはケーシング本体の先に嵌
合する短尺管体であるケーシングヘッドに内蔵させるも
のであり、その駆動用の送気管はケーシング本体及びケ
ーシングヘッドを２重構造としてその管体壁内に設け、
ケーシング本体の上端に導き、外部のエアコンプレッサ
等の圧搾空気発生手段からの送気ホース端をこれに接続
する。

〔考案が解決しようとする課題〕

この場合、ケーシング本体は回転するものであり、送気
管上端もケーシング本体とともに回転して水平輪状に移
動するものであるから、移動しない前記送気ホース端と
の接続にはスイベル機構を用いなければならない。

実開昭61-23384号公報には、中空回転ケーシングの二重
壁体内に適宜間隔でエアハンマドリルを配置し、その先
端ビットを該ケーシング下端から突出させた掘削機が示
されていて、スイベルはケーシングの上端にこれを蓋す
るように設けられるものである。

このようにケーシング本体の上端にスイベル機構を設け
るものでは、このスイベル機構の存在が邪魔になり、該
スイベル機構を取付けたときは、ケーシング本体にバケ
ット等の掘削手段を上方から挿入して内部の土砂を排土
することができない。

このため、排土作業を行う場合は、その都度スイベル機
構を取外さなければならず、その着脱作業に非常に手間
を要するものであった。

また、掘削深度が増した場合には、そのままではケーシ
ング本体を上端で継ぎ足すことが出来ないので、前記ス
イベル機構を取り外さなければならないが、この実開昭
61-23384号公報では、スイベル機構の着脱構造がそのよ
うなものであるかの技術開示もないため、この点につい
ては別途考えなければならない課題でもある。

本考案の目的は前記従来例の不都合を解消し、スイベル
機構をケーシングの周面に、しかもケーシング本体の上
端に着脱自在に設けることで、そのままでケーシング内
部の掘削、排土を可能とし、さらにケーシング本体の上
端に継ぎ足しを行う際には、このスイベル機構を継ぎ足
し前に取り外して、新たに継ぎ足したケーシング本体の
上端に付け替えが簡単かつ迅速にできる掘削ケーシング
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は前記目的を達成するため、下端面にカッター式
ビットを設け、外周を把持されて回転駆動される掘削ケ
ーシングにおいて、上端をラッパ状に広げ、上面を開口
したホッパー部の下端を薄肉に形成し、一方、ケーシン
グ本体の上端を薄肉に形成し、これらホッパー部とケー
シング本体とを薄肉を介して着脱自在に嵌着し、これら
ケーシング本体とホッパー部の管体壁内に流通管を設
け、これらを相互に連通させるとともに、前記ホッパー
部の流通管の上端は該ホッパー部の外周面に開口し、こ
の開口を囲むように挿入口を有する断面略コ字形のチャ
ンネル状リングを前記ホッパー部のラッパ状に広げた上
端の下方に収まるようにこのホッパー部の外周に気密ま
たは水密に回転自在に設けたことを要旨とするものであ
る。

〔作用〕

本考案によれば、ホッパー部はその上面を開口したもの
であり、しかもその上端をラッパ状に広げているので、
ケーシング本体内にバケット等の掘削手段をその上方か
ら挿入しやすく、スイベル機構の取り外し作業なしに簡
単にケーシング本体内部の土砂を掘削排土できる。

また、スイベル機構となる断面略コ字形のチャンネル状
リングは、前記ホッパー部のラッパ状に広げた上端より
も下方に収まるように設けたので、このホッパー部の上
端がケーシング本体内にバケット等の掘削手段をその上
方から挿入する際の保護となる。

一方、送入口を有する断面略コ字形のチャンネル状リン
グが気密または水密に回転自在に設けられることで、こ
れがスイベル機構をなすが、このスイベル機構はケーシ
ング本体の上端に着脱自在に嵌着するホッパー部に設け
られているので、該ホッパー部とともに簡単にケーシン
グの本体に対して取付け、または取外すことができる。

さらに、このスイベル機構はホッパー部外周に設けられ
るものであるから、その存在がホッパー部を介してケー
シング本体内にバケット等の掘削機を挿入して、ケーシ
ング内の土砂を掘削排土するのに邪魔にならない。

なお、ホッパー部とケーシング本体との係合は、薄肉を
介してなので、両者を係合しやすく、また、係合しても
出っ張らずに邪魔にならない。

〔実施例〕

以下、図面について本考案の実施例を詳細に説明する。

第１図は本考案の掘削ケーシングの１実施例を示す要部
の一部切欠いた斜視図、第２図は同上外観斜視図、第３
図は同上縦断側面図で、図中１はケーシング本体を示
す。

このケーシング本体１は、図示は省略するが、その上部
はベースマシンのリーダマストに設けたケーシング駆動
部に、チャック装置で外周面が固定されるようにセット
されるものである。このケーシング本体１の上部はその
外周を薄肉に形成する。

一方、このケーシング本体１の上部に組み合わせる上端
11aをラッパ状に広げ、上面を開口したホッパー部11
は、全体の内径が前記ケーシング本体１と同一内径から
なり、その下部の内周を薄肉に形成する。

これらケーシングの本体１とホッパー部11の管体壁内に
上下に貫通する流通管13a,13bを設ける。また、ホッパ
ー部11の流通管13bの上端は該ホッパー部11の外周面に
開口する。

そして、このケーシングの本体１の流通管13aの上端と
ホッパー部11の流通管13bの下端とを合致させて相互に
連通し、ホッパー部11の下部の薄肉部と前記ケーシング
本体１の上部の薄肉部とを重合するようにして組合せ、
このホッパー部11とケーシング本体１との薄肉部の重合
部を外側に位置するホッパー部11の外側からロックピン
12で着脱自在に貫通固定する。

図中14は外側に送入口15を形成し、内側に通気溝16を有
する断面略コ字形のチャンネル状リングであるが、この
リング14を前記ホッパー部11のラッパ状に広げた上端11
aの下方に収まるようにホッパー部11の外周に気密また
は水密に回転自在に取付けた。そして、このリング14の
通気溝16は前記通気管13bの開口に対向させかつこの開
口を囲むようにした。かかる気密または水密に回転自在
に取付ける構造としては、チャンネル状リング14とホッ
パー部11とを相互に溝と突条の嵌合で組合わせればよ
い。

第４図に示すように、ケーシング本体１の下端には、ケ
ーシングヘッド２を嵌合するが、このケーシングヘッド
２の下端面に、カッター式ビット3a,3bとエアハンマド
リルもしくは油圧ハンマドリルによる打撃式ハンマー４
とローラービット５とを配設した。

前記カッター式ビット3a,3bは超硬チップの刃先を有す
るものであり、該カッター式ビット3aはケーシングヘッ
ド２に対し刃先が内向きになるもの、カッター式ビット
3bは外向きになるもので、これらは相互に近接して並ぶ
一対のものを適宜間隔でケーシングヘッド２の下端面に
植設する。

打撃式ハンマー４はシリンダー形式の本体部4aとこれか
ら下方に突出する打撃爪4bとからなるが、該本体部4aは
ケーシングヘッド２に内蔵させ、先端の打撃爪4bがケー
シングヘッド２の下端面に突出するように設けられ、か
つ前記カッター式ビット3a,3bの対の間に位置する。

また、この打撃式ハンマー４の本体部4aはケーシングヘ
ッド２の内部に配設した流通管13cに接続し、この流通
管13cはケーシングヘッド２をケーシング本体１に接続
した際に流通管13aに連通するものである。

ローラービットは周面にビットを有する円錐台形状の回
転ドラムを台座で軸支したもので、ケーシングヘッド２
の先端面に切欠き10を形成してここに台座を収め、回転
ドラムの下半分がケーシングヘッド２の先端面から突出
し、前記カッター式ビット3a,3bと同レベルで並ぶよう
に位置付ける。

なお、打撃式ハンマー４はこれが駆動されていない状態
では、打撃爪4bはこれらカッター式ビット3a,3bやロー
ラービット５の先端よりも引き込んだ位置にあり、カッ
ター式ビット3a,3bやローラービット５での切削の邪魔
にならないようになっている。

次に、使用法について説明する。

ケーシング本体１は、前記のごとくその上部でホッパー
部11の少し下をベースマシンのリーダマストに設けたケ
ーシング駆動部に、チャック装置で外周面が固定される
ようにセットされ、ケーシング駆動部のモータを始動し
て減速機を介して前記チャック装置を回転させると、ケ
ーシング本体１及びホッパー部11やケーシングヘッド２
も一方向にゆっくりと回転する。

そして、ケーシングヘッド２の先端が地盤に切り込まれ
ていくが、第５図に地層の状態を示すと粘土層とその下
の礫混り砂層からなるＡの地層と、転石混り砂礫層から
なるＢの地層と、さらにその下に位置して硬岩からなる
Ｃの地層の順で構成される。

このうち、Ａの地層部分はいわば一般的な地層で、カッ
ター式ビット3a,3bで容易に掘削できる。

なお、このＡの地層部分は地下水含有率が大で、地下水
位が高いためケーシング本体１及びケーシングヘッド２
が外側から締め付けられ、機転、押入れが困難な場合も
生じる。

そこで、特開昭64-58794号公報のごとくケーシングヘッ
ド２の側方に転圧部を設け、これで孔壁を圧密しながら
掘削すれば、ケーシング本体１及びケーシングヘッド２
の周面にかかる摩擦抵抗は阻止され、回転、押入れは容
易となる。

カッター式ビット3aで切削した土砂はケーシングヘッド
２の内側に、カッター式ビット3bで切削した土砂はケー
シングヘッド２の外側に押出され、このようにしてケー
シング本体１及びケーシングヘッド２は地盤をドーナツ
状に掘削することになるが、ケーシング内部の土砂はケ
ーシング上部のホッパー部11よりバケットその他の掘削
手段を挿入して掘削・排土する。

この場合、ホッパー部11は上端11aがラッパ状に広がっ
ているので、バケットその他の掘削手段の出し入れに便
利なものとなる。

Ｂの地層部分では砂礫部分はカッター式ビット3a,3bが
有効であるが、硬質な転石でビット3a,3bの磨耗や破損
が激しく、掘削速度が低下する場合もある。このような
場合に、ローラービット５が作用し、その回転ドラムが
回転しながら周面のビットで転石の切削面に僅かな切傷
を与えると岩石の粒子の分解がしやすくなり、カッター
式ビット3a,3bの切削速度が大幅に増大できる。

Ｃの地層での硬岩層は、上部層には亀裂があるのでカッ
ター式ビット3a,3bで容易に掘削できるが、下部層のよ
うに新鮮な岩で亀裂もなく硬度の高い岩盤では、カッタ
ー式ビット3a,3bのみでは爪の磨耗が激しく、岩石の粒
子の分解作用（＝切削）が不可能となる。硬質な岩では
ローラービット５でも不十分な場合もあり、このような
場合に打撃式ハンマー４を用いる。

ホッパー部11の外周のチャンネル状リング14の送入口15
にコンプレッサ等からの送気ホース17を接続し、ここか
ら圧搾空気を送り込めば、これが通気溝16から流通管13
bに入り、流通管13bから流通管13aへと、さらに流通管1
3cを流れ、打撃式ハンマー４が駆動される。

また、チャンネル状リング14はホッパー部11の外周に気
密または水密に回転自在に取付けられるものであるので
スイベル機構をなし、ケーシング本体１とともにホッパ
ー部11が回転してもこのチャンネル状リング14は動か
ず、前記コンプレッサー等からの送気ホース17の接続に
支障をきたすことはない。

さらに、ホッパー部11側の流通管13bの開口は移動する
としても、これは常にリング14の通気溝16に対向してい
るので、圧搾空気の送り込みがとぎれることもない。

このようにして、Ｃの地層での硬岩層は打撃式ハンマー
４で岩石の切削面に強制的に亀裂を生じさせることによ
り、カッター式ビット3a,3bの磨耗を防ぎ、切削が効率
良く行われる。

また、掘削深度が増し、ケーシング本体１に継ぎ足しの
必要を生じたときは、ロックピン12を抜いてホッパー部
11を取り外し、新たなケーシング本体１のピースを継ぎ
足してから、その上端にホッパー部11を付け直す。

スイベル機構をなすチャンネル状リング14は、短尺なホ
ッパー部11と一体なので、吊り上げにも場所を取らず
に、このホッパー部11とともに簡単に取外し、取付けが
できる。

なお、以上の実施例は打撃式ハンマー４を設け、これを
駆動するものとしてチャンネル状リング14を使用する場
合について説明したが、このチャンネル状リング14によ
るスイベル機構や流通管13a,13b,13cを利用して硬化材
等の液状体をケーシングの先端に流すこともできる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案の掘削ケーシングは、スイベル
機構をケーシングの周面に、しかもケーシング本体の上
端に着脱自在に設けることで、そのままでケーシング本
体上部からバケット等の掘削手段を挿入して内部の掘
削、排土が行え、かつケーシング本体の上端に継ぎ足し
を行う際には、このスイベル機構を継ぎ足し前に取り外
して、新たに継ぎ足したケーシング本体の上端に付け替
えが簡単かつ迅速にできるものである。

また、ホッパー部はその上面を開口したものであり、し
かもその上端をラッパ状に広げているので、ケーシング
本体内にバケット等の掘削手段をその上方から挿入しや
すく、スイベル機構の取り外し作業なしに簡単にケーシ
ング本体内部の土砂を掘削排土でき、また、スイベル機
構となる断面略コ字形のチャンネル状リングは、前記ホ
ッパー部のラッパ状に広げた上端よりも下方に位置する
ので、このホッパー部の上端がケーシング本体内にバケ
ット等の掘削手段をその上方から挿入する際の保護する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の掘削ケーシングの１実施例を示す要部
の一部切欠いた斜視図、第２図は同上外観斜視図、第３
図は同上縦断側面図、第４図はケーシングの先端部の一
部切欠いた斜視図、第５図は地層の説明図である。 １……ケーシング本体、２……ケーシングヘッド 3a,3b……カッター式ビット、４……打撃式ハンマー 4a……本体部、4b……打撃爪 ５……ローラービット、10……切欠き 11……ホッパー部、11a……上端 12……ロックピン、13a,13b,13c……流通管 14……チャンネル状リング、15……送入口 16……通気溝、17……送気ホース

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下端面にカッター式ビットを設け、外周を
   把持されて回転駆動される掘削ケーシングにおいて、上
   端をラッパ状に広げ、上面を開口したホッパー部の下端
   を薄肉に形成し、一方、ケーシング本体の上端を薄肉に
   形成し、これらホッパー部とケーシング本体とを薄肉を
   介して着脱自在に嵌着し、これらケーシング本体とホッ
   パー部の管体壁内に流通管を設け、これらを相互に連通
   させるとともに、前記ホッパー部の流通管の上端は該ホ
   ッパー部の外周面に開口し、この開口を囲むように挿入
   口を有する断面略コ字形のチャンネル状リングを前記ホ
   ッパー部のラッパ状に広げた上端の下方に収まるように
   このホッパー部の外周に気密または水密に回転自在に設
   けたことを特徴とする掘削ケーシング。