JPH10147931A - ボーリングマシンの中掘り掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動や騒音が小さく、硬い地盤でも効率よく
掘削することができるボーリングマシンの中掘り掘削機
を提供する。 【解決手段】 パイプ１と、パイプ１の基端側に設けら
れ且つケーシングチューブ１０に対してパイプ１を同軸
をなすようにして固定するグリップ装置４と、パイプ１
の先端に同軸をなして一体的に設けられた円筒型のケー
シング５と、ケーシング５の内部に設けられた打撃掘削
機６と、ケーシング５の外周面に設けられたオーガスク
リュ７と、オーガスクリュ７の外周縁端に当該周方向に
沿って所定の間隔で複数取り付けられた掘削ビット８と
を備えてなり、グリップ装置４を作動してパイプ１をケ
ーシングチューブ１０に固定し、打撃掘削機６を作動さ
せることにより地盤１００を打撃掘削しながらケーシン
グチューブ１０を回転させることにより打撃掘削機６で
先行掘削された地盤１００の穴をオーガスクリュ７で拡
径するようにしてさらに掘削するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボーリングマシン
の中掘り掘削機に関し、特に、基礎杭を構築する場所打
杭施工等に適用すると有効なものである。

【０００２】

【従来の技術】基礎杭を構築する場所打杭施工等に適用
されるオールケーシング式の従来のボーリングマシンの
概略構造を図３，４に示す。

【０００３】図３に示すように、本体２１の下部には、
走行装置２２が設けられている。本体２１の前方には、
ケーシングチューブ１０を回転させながら地盤１００に
押し込んでいく押込装置２３が設けられており、当該ケ
ーシングチューブ１０は、図４に示すように、先端周縁
に固定ビット１１を取り付けたファーストチューブ１２
に雄ジョイント１４および雌ジョイント１５を介して上
部ケーシング１３を複数連結されたものとなっている。

【０００４】本体２１の上部には、ブーム２４が鉛直面
に沿って先端を揺動できるように基端を回動可能に支持
されている。本体２１の上部には、先端をブーム２４に
回動可能に連結したシリンダ２５の基端が回動可能に連
結されており、当該シリンダ２５を伸縮させることによ
り、ブーム２４を起伏させることができるようになって
いる。

【０００５】本体２１の上部には、ワイヤ２８を巻き付
けられたウインチ２６が設けられている。ブーム２４の
先端には、ウインチ２６からのワイヤ２８を案内する滑
車２７が設けられている。ワイヤ２８の先端には、グラ
ブバケット３１の先端に開閉可能なグラブ３２を設けた
中掘り掘削機３０が取り付けられている。

【０００６】このようなボーリングマシンを用いて基礎
杭を構築する場所打杭施工を行う場合を図５を用いて説
明する。

【０００７】押込装置２３でケーシングチューブ１０を
回転させながら地盤１００に押し込む一方、ウインチ２
６を操作してケーシングチューブ１０内に中掘り掘削機
３０を自由落下させることにより、当該チューブ１０内
の地盤１００にグラブ３２を衝突させて当該地盤１００
を破砕し、生じた土砂をグラブ３２でグラブバケット３
１内に取り込んだら、ウインチ２６を操作して中掘り掘
削機３０をケーシングチューブ１０内から引き上げ、グ
ラブバケット３１内から土砂を排出する。

【０００８】以上の工程を繰り返して地盤１００を所定
の深さまで掘削したら、ケーシングチューブ１０内に鉄
筋かごを入れた後、当該チューブ１０内に生コンを注入
しながら当該チューブ１０を地盤１００から徐々に引き
抜くことにより、地盤１００に基礎杭が構築される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述したようなオール
ケーシング式の従来のボーリングマシンでは、中掘り掘
削機３０を自由落下させて地盤１００にグラブ３２を衝
突させることにより当該地盤１００を破砕して掘削する
ようにしているため、岩盤などのような硬い地盤である
と掘削効率が非常に低下しまうだけでなく、振動や騒音
が非常に大きく、市街地などでの工事には適用すること
ができなかった。

【００１０】このようなことから、本発明は、振動や騒
音が小さく、硬い地盤でも効率よく掘削することができ
るボーリングマシンの中掘り掘削機を提供することを目
的とした。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明によるボーリングマシンの中掘り掘削機
は、回転させながら地盤に押し込んでいくケーシングチ
ューブの内側を掘削するボーリングマシンの中掘り掘削
機であって、前記ケーシングチューブの内部に挿入され
る本体と、前記本体の基端側に設けられ、当該本体を前
記ケーシングチューブに対して固定する固定手段と、前
記本体の先端側に設けられたオーガスクリュと、前記オ
ーガスクリュの先端側の地盤を掘削できるように前記本
体に設けられた打撃掘削機とを備えてなることを特徴と
する。

【００１２】上述したボーリングマシンの中掘り掘削機
においては、前記オーガスクリュの外周縁端に掘削ビッ
トを設けたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明によるボーリングマシンの
中掘り掘削機の実施の形態を図１，２を用いて以下に説
明する。なお、図１は、その概略構造を表す側面図、図
２は、図１の断面図である。ただし、前述した従来の技
術の説明と同様な部材等については、前述した従来の技
術の説明で用いた符号と同様な符号を用いることによ
り、その説明を省略する。

【００１４】図１，２に示すように、パイプ１の基端に
は、吊りピース２ａを有するスイベルジョイント２が連
結されている。スイベルジョイント２の上記吊りピース
２ａには、前述したワイヤ２８の先端が連結されている
（図示省略）。つまり、パイプ１は、スイベルジョイン
ト２の吊りピース２ａを介して前記ワイヤ２８に釣支さ
れているのである。

【００１５】図１，２に示すように、スイベルジョイン
ト２には、圧縮空気を送給するホース３が連結されてい
る。パイプ１の基端寄りの外周面には、当該パイプ１を
ケーシングチューブ１０に対して同軸をなすように位置
決め固定するグリップ装置４が設けられており、当該グ
リップ装置４は、図２に示すような構造をなしている。

【００１６】図２において、４ａはグリップ板、４ｂは
シリンダ、４ｃはロッド、４ｄはコイルばね、４ｅ〜４
ｈはリンク板である。

【００１７】グリップ板４ａは、上記パイプ１を周方向
に包囲するように当該周方向に沿って複数配列され、そ
の外周面がケーシングチューブ１０の内周面と当接でき
るように当該チューブの内周面と同一の曲率をなしてい
る。シリンダ４ｂは、パイプ１の軸心方向に沿うように
各グリップ板４ａの背面側に各々配設されており、内部
に圧縮空気が送給されるようになっている。ロッド４ｃ
は、軸心方向に沿って摺動できるように上記各シリンダ
４ｂに差し込まれ、当該シリンダ４ｂ内への上記圧縮空
気の送給により、当該シリンダ４ｂから突出できるよう
になっている。コイルばね４ｄは、上記各ロッド４ｃに
各々嵌合し、当該ロッド４ｃをシリンダ４ｂ内に引っ込
めるように当該ロッド４ｃを付勢している。

【００１８】リンク板４ｅは、その一端がシリンダ４ｂ
の基端に回動可能に連結され、その他端がパイプ１の外
周面に回動可能に連結されている。リンク板４ｆは、そ
の一端がシリンダ４ｂの基端に回動可能に連結され、そ
の他端がグリップ板４ａの背面に回動可能に連結されて
いる。リンク板４ｇは、その一端がロッド４ｃの先端に
回動可能に連結され、その他端がパイプ１の外周面に回
動可能に連結されている。リンク板４ｈは、その一端が
ロッド４ｃの先端に回動可能に連結され、その他端がグ
リップ板４ａの背面に回動可能に連結されている。

【００１９】つまり、グリップ装置４は、各シリンダ４
ｂ内へ圧縮空気が送給されると、各シリンダ４ｂからロ
ッド４ｃがそれぞれ突出し、リンク板４ｅ〜４ｈによる
トルグ機構で各グリップ板４ａをパイプ１の径方向外側
へそれぞれ等しい大きさで移動させて、当該グリップ板
４ａをケーシングチューブ１０の内周面にそれぞれ押圧
することにより、パイプ１をケーシングチューブ１０に
対して同軸をなすように位置決め固定することができる
一方、各シリンダ４ｂ内への圧縮空気の送給を停止する
と、コイルばね４ｄの付勢力に伴って各ロッド４ｃがシ
リンダ４ｂ内に引っ込み、リンク板４ｅ〜４ｈによるト
ルグ機構で各グリップ板４ａをパイプ１の径方向内側へ
それぞれ等しい大きさで移動させて、当該グリップ板４
ａをケーシングチューブ１０の内周面から引き離すこと
により、パイプ１をケーシングチューブ１０から開放す
ることができるようになっているのである。

【００２０】一方、図１，２に示すように、パイプ１の
先端には、円筒型をなすケーシング５が同軸をなして一
体的に設けられている。ケーシング５の内部には、打撃
掘削機６が設けられており、当該打撃掘削機６は、その
基端がパイプ１の先端に連結すると共に、その先端がケ
ーシング５から突出している。つまり、ホース３からパ
イプ１内に送給された圧縮空気により打撃掘削機５を作
動させることができるようになっているのである。

【００２１】図１，２に示すように、ケーシング５の外
周面には、打撃掘削機６の先端側ほど外径の小さいテー
パ状の螺旋型をなすオーガスクリュ７が設けられてい
る。オーガスクリュ７の外周縁端には、掘削ビット８が
当該周縁端に沿って所定の間隔で複数取り付けられてい
る。パイプ１の外周面の先端寄りには、掘削した土砂１
０１を貯留する円筒型のホッパ９が設けられている。

【００２２】このような本実施の形態においては、パイ
プ１、スイベルジョイント２、ケーシング５などにより
本体を構成し、グリップ装置４などにより固定手段を構
成している。

【００２３】このようにして構成されたボーリングマシ
ンの中掘り掘削機による地盤の掘削方法を次に説明す
る。

【００２４】前記ワイヤ２８を介して当該中掘り掘削機
を吊り上げてケーシングチューブ１０内に挿入したら、
グリップ装置４のシリンダ４ａ内に圧縮空気を送給する
ことによりケーシング１０に対してパイプ１を固定す
る。

【００２５】つぎに、圧縮空気を送給しながらケーシン
グチューブ１０を回転させて地盤１００に押し込んでい
くと、打撃掘削機６が地盤１００を打撃掘削すると共
に、ケーシングチューブ１０の回転力がグリップ装置４
およびパイプ１を介してケーシング５に伝達し、当該ケ
ーシング５の回転に伴ってオーガスクリュ７が回転し、
打撃掘削機６で先行掘削した地盤１００の穴を拡径する
ようにさらに掘削すると同時に、掘削に伴って生じた土
砂１０１を上方へ搬送してホッパ９内に順次送り込んで
いく。

【００２６】このようにして地盤１００を掘削してい
き、ホッパ９内の土砂１０１が満杯になったら、ケーシ
ングチューブ１０の回転および圧縮空気の送給を停止し
て、上記掘削を一旦中断すると共に、ケーシング１０に
対するグリップ装置４による固定を解除し、前記ワイヤ
２８を介して当該中掘り掘削機を吊り上げてケーシング
チューブ１０から取り出し、ホッパ９内の土砂１０１を
排出する。

【００２７】このようにしてホッパ９内の土砂１０１を
排出し終えたら、前記ワイヤ２８を介して当該中掘り掘
削機を吊り上げてケーシングチューブ１０内に再び挿入
し、上述と同様な操作を繰り返していくことにより、地
盤１００を所定の深さまで掘削することができる。

【００２８】したがって、このようなボーリングマシン
の中掘り掘削機によれば、次のような硬化を得ることが
できる。 自由落下の衝撃による地盤１００の破砕が不要となる
ので、振動や騒音を大幅に低減することができ、市街地
などでの工事にも適用することができる。 地盤１００を打撃掘削機６で掘削しながらオーガスク
リュ７でさらに掘削するので、岩盤などのような硬い地
盤であっても、効率よく掘削することができ、さらに、
オーガスクリュ７に掘削ビット８を取り付けているの
で、鉄筋コンクリートでも掘削することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のボーリングマシンの中掘り掘削
機によれば、振動や騒音を大幅に抑えることができると
共に、硬い地盤でも効率よく掘削することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるボーリングマシンの中掘り掘削機
の実施の形態の概略構造を表す側面図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】従来の中掘り掘削機を備えたボーリングマシン
の概略構造図である。

【図４】ケーシングチューブの構造を表す断面図であ
る。

【図５】従来の中掘り掘削機を備えたボーリングマシン
による掘削方法の説明図である。

【符号の説明】

１ パイプ ２ スイベルジョイント ２ａ 吊りピース ３ ホース ４ グリップ装置 ４ａ グリップ板 ４ｂ シリンダ ４ｃ ロッド ４ｄ コイルばね ４ｅ〜４ｈ リンク板 ５ ケーシング ６ 打撃掘削機 ７ オーガスクリュ ８ 掘削ビット ９ ホッパ １０ ケーシングチューブ １００ 地盤 １０１ 土砂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転させながら地盤に押し込んでいくケ
   ーシングチューブの内側を掘削するボーリングマシンの
   中掘り掘削機であって、 前記ケーシングチューブの内部に挿入される本体と、 前記本体の基端側に設けられ、当該本体を前記ケーシン
   グチューブに対して固定する固定手段と、 前記本体の先端側に設けられたオーガスクリュと、 前記オーガスクリュの先端側の地盤を掘削できるように
   前記本体に設けられた打撃掘削機とを備えてなることを
   特徴とするボーリングマシンの中掘り掘削機。
2. 【請求項２】 前記オーガスクリュの外周縁端に掘削ビ
   ットを設けたことを特徴とする請求項１に記載のボーリ
   ングマシンの中掘り掘削機。