JPH10317867A - 掘削ロッドにおける拡大刃開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削ロッドの正回転により拡大刃による拡大
掘りを行い、確実な球根造成を可能にする。 【解決手段】 掘削ロッドの下端部に、複数本の拡大刃
を掘削ロッドの正転時に土圧により揺動して拡開し、逆
転時に土圧により揺動して閉縮するように揺動開閉自在
に支持すると共に、上記拡大刃に対する拡開制御部材お
よび該拡開制御部材を回転させる作動レバーをそれぞれ
設け、上記拡開制御部材は、回転により上記拡大刃に交
互に作用すべき、該拡大刃を上記閉縮位置に抑止する閉
縮抑止部と、該拡大刃に上記拡開位置への揺動を許容す
る拡開許容部とを有し、上記作動レバーは、上記掘削ロ
ッドの正逆回転時に土圧により往復揺動するように揺動
自在に支持されると共に、上記掘削ロッド逆転時の揺動
により上記拡開制御部材を、その閉縮抑止部および拡開
許容部が拡大刃に交互に作用すべく、回転させるように
した、掘削ロッドにおける拡大刃開閉装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、下端に拡大球根
部を有する既製杭建込み用縦孔、場所打ちコンクリート
杭造成用縦孔等を掘削するための拡大刃つき掘削ロッド
における拡大刃開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】拡大球根部を有する既製杭建込み用縦孔
を掘削する拡大刃つきスクリューオーガの拡大刃開閉装
置として、スクリューオーガの先端部に一対の拡大刃
を、該スクリューオーガの正転時（通常の掘削時）に土
圧により閉縮し、逆転時に土圧により拡開するように、
ブラケットに垂直面上で揺動開閉自在に軸支したものが
知られているが、この従来例は、拡大刃を拡開して拡大
掘りを行うにはスクリューオーガを逆転させなければな
らないため、拡大刃により掘削された拡大孔に掘削土砂
が押し戻されて圧密に堆積し、これが次のモルタル注入
時に所期の球根造成をさまたげる結果となっていた。

【０００３】また、他の従来例として、スクリューオー
ガの先端部に一対の拡大刃を、バネにより常時拡開方向
へ弾発した状態で、垂直面上で揺動開閉自在に軸支し、
このスクリューオーガを、その拡大刃を閉縮した状態
で、中空杭内に挿入し、該スクリューオーガにより中空
杭内を掘削しつつ中空杭を地中に圧入し、そして拡大掘
りを行うときは、上記拡大刃を中空杭の下端から突出さ
せることによりバネにより拡開させ、作業後拡大刃を中
空杭内に引き上げることにより自動的に閉縮させるもの
が提案されたが、この従来例は、縦孔掘削からスクリュ
ーオーガ引き抜きまで中空杭が必要となり、掘削作業後
に中空杭を建込むいわゆる外掘り工法には使用できな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願請求項１の発明
は、掘削ロッドの正転により拡大刃による拡大掘りを行
って確実な球根造成を可能にすると共に、外掘り工法に
も使用できる新たな拡大刃開閉装置を提供することを課
題とし、

【０００５】本願請求項２の発明は、上記請求項１の発
明の課題に加え、必要に応じ拡大径の異る複数種の拡大
掘り、または中空杭の先掘り工法等をも可能にする新た
な拡大刃開閉装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題解決の手段とし
て、、本願請求項１の発明は、掘削ロッドの下端部に、
複数本の拡大刃を掘削ロッドの正転時に土圧により揺動
して拡開し、逆転時に土圧により揺動して閉縮するよう
に揺動開閉自在に支持すると共に、上記拡大刃に対する
拡開制御部材および該拡開制御部材を回転させる作動レ
バーをそれぞれ設け、上記拡開制御部材は、回転により
上記拡大刃に交互に作用すべき、該拡大刃を上記閉縮位
置に抑止する閉縮抑止部と、該拡大刃に上記拡開位置へ
の揺動を許容する拡開許容部とを有し、上記作動レバー
は、上記掘削ロッドの正逆回転時に土圧により往復揺動
するように揺動自在に支持されると共に、上記掘削ロッ
ド逆転時の揺動により上記拡開制御部材を、その閉縮抑
止部および拡開許容部が拡大刃に交互に作用すべく、回
転させるようにした、掘削ロッドにおける拡大刃開閉装
置を提案し、

【０００７】本願請求項２の発明は、上記拡開制御部材
は、回転により上記拡大刃に順次作用すべき、該拡大刃
を上記閉縮位置に抑止する閉縮抑止部と、該拡大刃に対
し中間拡開位置へ揺動を許容して該位置に抑止する中間
拡開抑止部と、該拡大刃に最大拡開位置への揺動を許容
する最大拡開許容部とを有し、上記作動レバーは、上記
掘削ロッド逆転時の揺動により上記拡開制御部材を、そ
の閉縮抑止部、中間拡開抑止部および最大拡開許容部が
拡大刃に順次作用すべく、回転させるようにした、請求
項１に記載の掘削ロッドにおける拡大刃開閉装置を提案
する。

【０００８】本願発明における上記掘削ロッドの下端部
に拡大刃を「揺動開閉自在に支持する」構造、および作
動レバーを「揺動自在に支持する」構造は、ほぼ水平面
上で揺動自在に支持するもの、およびほぼ垂直面上で揺
動自在に支持するものを含む。また上記「掘削ロッド」
は、スクリューオーガ、その他各種の掘削ロッドを含
む。以下図面を参照して本願発明の実施例について説明
する。

【０００９】

【実施例】便宜上本願請求項２の発明の実施例について
説明する。図１、２、３において、スクリューロッド
（１）と、その下端に接続された掘削ヘッド（２）とか
らなるスクリューオーガ（Ａ）における該掘削ヘッド
（２）の中空軸（３）外周面に、地板（６）、（６）直
径方向の対称位置において、該中空軸（３）軸心線と平
行に固定し、該地板（６）、（６）の各一側部に、軸支
板（５）を直角に突出するブラケット板（４）、（４）
を、その軸支板（５）、（５）をほぼ水平に向けた状態
で、上記地板（６）、（６）と直角に固定し、両軸支板
（５）、（５）に、ほぼ弧状に湾曲した拡大刃（７）、
（７）をその一端の二又ボス部（８）、（８）と上記地
板（６）、（６）との間に間隔をあけた状態で、該ボス
部において軸（９）、（９）によりほぼ水平面上で揺動
自在に支持してある。この場合拡大刃（７）、（７）
は、スクリューオーガ（Ａ）の正回転（通常の掘削回
転）時に土圧により揺動して拡開し、逆回転時に土圧に
より揺動して閉縮する。

【００１０】上記両拡大刃（７）、（７）の各下位には
拡大刃拡開制御装置がそれぞれ装着され、該拡開制御装
置は、上記地板（６）、（６）上に図４のように垂直に
突設された軸（１０）、（１０）に支持された拡大刃拡
開制御板（１２）、（１２）、作動レバー（１３）、
（１３）、上記作動レバーの揺動により上記制御板（１
２）、（１２）を一定方向へ一定角度づつ回転させるワ
ンウェイクラッチ機構等から主としてなる。以下これら
について説明する。

【００１１】上記作動レバー（１３）は、図７に示すよ
うにレバー一端のボス部に本例では６歯を有する爪車
（１４）を固着したもので、その爪車（１４）の軸孔
（１５）を上記軸（１０）に回転自在に被嵌してある。
この場合両作動レバー（１３）、（１３）は、スクリュ
ーオーガの逆回転時に土圧により垂直面上で図５の矢印
方向（時計方向）に揺動し、スクリューオーガの正回転
時に土圧により垂直面上で上記と反対方向に揺動するこ
ととなる。

【００１２】上記拡開制御板（１２）は、図５に示すよ
うに中心に上記爪車（１４）が回転自在に嵌合できる爪
車孔（１６）を有する円板で、該円板の適宜幅の周辺部
分に、本例ではそれぞれ６０度の開き角度で厚地の平坦
面からなる閉縮抑止部（１７）、上記閉縮抑止部（１
７）よりも低地の中間拡開抑止部（１８）、および切欠
の最大拡開許容部（１９）を順次２組形成したもので、
その上記周辺部分を、図１、３に示すように上記拡大刃
（７）のボス部（８）と地板（６）との間に摺動自在に
挿入した状態で、その爪車孔（１６）を、上記軸（１
０）に支持された爪車（１４）に回転自在に被嵌し、そ
して該拡開制御板（１２）の内部に等間隔（６０度間
隔）をあけて半径方向に貫通された６本のピン孔（２
０）…にピン（２１）…をそれぞれ摺動自在挿入すると
共に、コイルバネ（２２）…により各ピン（２１）…の
先端を上記爪車（１４）の歯面に圧接させ、それにより
ワンウェイクラッチを構成し、そこで、上記スクリュー
オーガの逆回転により作動レバー（１３）が図５時計方
向へ揺動したとき、爪車（１４）の各歯でピン（２１）
…を押して拡開制御板（１２）を同方向へ回転させて該
制御板（１２）の上記抑止部（１７）、（１８）、許容
部（１９）を上記拡大刃（７）のボス部（８）に順次作
用させることが可能となり、またスクリューオーガの正
回転により作動レバー（１３）が図５反時計方向へ揺動
したときは、爪車（１４）の各歯がピン（２１）…をカ
ラ送りして制御板（１２）を静止状態におく。

【００１３】上記のように軸（１０）に作動レバー（１
３）および拡開制御板（１２）を被嵌した後キャップ
（２３）を上記軸（１０）先端面に当接し、ボルト（２
４）により軸（１０）に固定してある。ここで、上記軸
（１０）の先端面に断面半円形のキー（２５）を突設
し、該キーにキャップ（２３）に設けた半円形キー孔
（２６）を被嵌し、このキー（２５）に上記ボルト（２
４）を座板（２７）を介して螺入してある。

【００１４】上記拡大刃（７）を拡開制御板（１２）の
抑止部（１７）、（１８）、許容部（１９）と協力して
所定の閉縮位置、中間拡開位置および最大拡開位置にそ
れぞれ保持するために、該拡大刃のボス部（８）に、特
に図８に示すように拡大刃（７）が閉縮位置にある状態
において、軸（９）の中心から拡開制御板（１２）にお
ろした垂線（Ｖ）から時計方向へ９０度の範囲に上記閉
縮抑止部（１７）面に沿いつつ該抑止部（１７）とブラ
ケット板（４）との隅角部に食いこむ出隅部（Ｐ）を形
成し、ついで上記出隅部（Ｐ）から時計方向へ９０度の
範囲を同一半径の円弧部（Ｑ）に形成し、さらに上記円
弧部（Ｑ）から接線方向へ延長する適宜長の接線部
（Ｒ）を形成してある。

【００１５】上記の構成により、図９（イ）のように拡
開制御板（１２）の閉縮抑止部（１７）が拡大刃（７）
のボス部（８）に当接しているときは、上記出隅部
（Ｐ）が閉縮抑止部（１７）に当接して拡大刃（７）を
閉縮状態に抑止し、同図（ロ）のように拡開制御板（１
２）が６０度回転して中間拡開抑止部（１８）がボス部
（８）の下に位置したときは、上記出隅部（Ｐ）の拡大
刃（７）に対する上記閉縮抑止を解除し、そして出隅部
（Ｐ）が中間拡開抑止部（１８）に当接するまで拡大刃
（７）を中間拡開位置まで拡開することができると共
に、それ以上の拡開は、上記出隅部（Ｐ）の上記抑止部
（１８）への当接により抑止される。次に同図（ハ）の
ように拡開制御板（１２）がさらに６０度回転して最大
拡開許容部（１９）がボス部（８）の下に位置すると、
上記出隅部（Ｐ）の拡大刃（７）に対する上記中間拡開
位置への抑止を解除し、そして接線部（Ｒ）がブラケッ
ト板（４）に当接するまで拡大刃（７）を最大拡開位置
まで拡開することができると共に、それ以上の拡開は、
上記接線部（Ｒ）の上記ブラケット板（４）への当接に
より抑止される。

【００１６】上記拡開制御板（１２）を作動レバー（１
３）の揺動により６０度づつ回転させる手段として、上
記キャップ（２３）の背面周辺部に、図６に示すように
開き角度６０度の切欠（２８）を有する揺動角度規制突
条（２９）を突設し、該規制突条（２９）を上記作動レ
バー（１３）のボス部の外周を囲み、それにより上記規
制突条（２９）の両端部をストッパー（３０）、（３
０）として、作動レバー（１３）の揺動範囲を両ストッ
パー（３０）、（３０）の間（６０度）に制限してい
る。

【００１７】上例の作用を次に説明する。図９（イ）の
ように拡大刃（７）、（７）が閉縮し、拡開制御板（１
２）、（１２）の閉縮抑止部（１７）、（１７）が拡大
刃の各ボス部（８）、（８）に当接している図１、２、
３の状態で、スクリューオーガ（Ａ）を既製コンクリー
ト中空杭内に挿通すると共に掘削ヘッド（２）を中空杭
下端から下方へ突出させ、その状態でスクリューオーガ
（Ａ）を正回転させて掘削ヘッド（２）部分を地中に掘
進させ、そこでスクリューオーガ（Ａ）を逆回転させる
と、作動レバー（１３）、（１３）が土圧により図１、
５において時計方向へ６０度揺動し、それが爪車（１
４）およびピン（２１）…を介して拡開制御板（１
２）、（１２）を同方向へ６０度回転させて、次の中間
拡開抑止部（１８）、（１８）を両拡大刃のボス部
（８）、（８）の下に移動させ、ついでスクリューオー
ガ（Ａ）を正回転させると、両拡大刃（７）、（７）が
土圧により外方へ揺動し、その出隅部（Ｐ）、（Ｐ）が
上記中間拡開抑止部（１８）、（１８）に当接した図９
（ロ）の中間位置に拡開する。ここで両拡大刃（７）、
（７）の中間拡開径は、上記中空杭の外径とほぼ等しく
してある。

【００１８】上記スクリューオーガ（Ａ）の正回転によ
り作動レバー（１３）、（１３）が土圧により図１、５
において反時計方向に６０度揺動するが、その揺動の
間、上記爪車（１４）がピン（２１）…をカラ送りする
と共に、上記正回転の間拡大刃の各出隅部（Ｐ）、
（Ｐ）が中間拡開抑止部（１８）、（１８）に圧接し、
それにより拡開制御板（１２）、（１２）は静止状態を
保つ。

【００１９】スクリューオーガ（Ａ）の正回転を継続し
て本格的掘削を開始すると、掘削ヘッド（２）により中
空杭の内径とほぼ等しい一次先掘り掘削を行い、ついで
拡大刃（７）、（７）により中空杭の外径とほぼ等しい
径の拡大掘りによる二次先掘り掘削を行い、それにより
厚地の中空杭が地中に容易に圧入される。

【００２０】所望深さに中空杭を圧入したら、スクリュ
ーオーガ（Ａ）を再び逆回転させると、作動レバー（１
３）、（１３）が土圧により図１、５において時計方向
に６０度揺動して拡開制御板（１２）、（１２）を同方
向へ６０度回転させ、次の最大拡開許容部（１９）、
（１９）を拡大刃の各ボス部（８）、（８）の下に移動
させ、ついでスクリューオーガ（Ａ）を正回転させる
と、拡大刃（７）、（７）が土圧により外方へ揺動し、
図９（ハ）のようにその接線部（Ｒ）、（Ｒ）がブラケ
ット板（４）、（４）に当接した最大拡開位置に開く。

【００２１】その状態でスクリューオーガ（Ａ）の正回
転を継続して拡大掘りを行う。

【００２２】掘削完了後スクリューオーガ（Ａ）を逆回
転すれば、拡大刃（７）、（７）が土圧により閉縮位置
に閉じ、また作動レバー（１３）、（１３）が土圧によ
り図１、５時計方向に６０度揺動して拡開制御板（１
２）の次の閉縮抑止部（１７）を拡大刃の各ボス部
（８）、（８）の下に移動させ、それにより上記拡大刃
（７）、（７）を閉縮位置に抑止する。そこでスクリュ
ーオーガ（Ａ）全体を中空杭内を通して地上に引き抜
く。

【００２３】次に、本願請求項１の発明の実施例は、図
５における拡開制御板（１２）の周辺部に、それぞれ９
０度の開き角度で平坦面からなる閉縮抑止部、および切
欠の最大拡開許容部を交互に２組形成し、また拡開制御
板（１２）の内部に等間隔（９０度間隔）をあけて半径
方向に貫通された４本のピン孔にそれぞれピンを挿入す
ると共に、図５の作動レバー（１３）に４歯を有する爪
車を固定し、さらに図６におけるキャップ（２３）の背
面周辺部に開き角度９０度の切欠を有する作動レバー用
揺動角度規制突条を突設し、他の構造は上記請求項２の
実施例と実質的に同一のものである。

【００２４】本例によれば、中空杭を用いないで、拡大
刃を閉縮した状態でスクリューオーガの正回転により縦
孔を掘削し、所望深さに掘削したら、拡大掘りに先だ
ち、スクリューオーガを逆回転すれば、作動レバー、拡
開制御板を９０度回転させて最大拡開許容部を拡大刃の
ボス部の下に移動させ、ついでスクリューオーガを正回
転すれば拡大刃が土圧により最大拡開位置に開いて拡大
掘りを行う。

【００２５】

【発明の効果】本願請求項１の発明によれば、拡大掘り
に先だち掘削ロッドの適宜の逆転操作を行えば、続く掘
削ロッドの正転により拡大刃を拡開させて拡大掘りを行
うことができ、それにより所期の拡大孔を確実に掘るこ
とができるのであり、しかも中空杭の併用を必要としな
いから、各種の拡大掘り工法に使用することができるの
である。

【００２６】本願請求項２の発明によれば、拡大刃を最
大径または中間径に拡開することにより径の異る拡大掘
りを選択することができるようになり、また厚地の中空
杭建込みに用いた場合、拡大刃を中間径に拡開して中空
杭の先掘りに利用することができ、それにより厚地中空
杭を地中に容易に圧入することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクリューオーガの掘削ヘッド部分の正面図で
ある。

【図２】同上側面図である。

【図３】拡大刃部分の図１ＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図
である。

【図４】拡大刃拡開制御装置部分の図１ＩＶ−ＩＶ線拡
大半切断面図である。

【図５】拡大刃拡開制御装置のキャップを除いた拡大正
面図である。

【図６】キャップの拡大背面図である。

【図７】（イ）作動レバーの拡大背面図である。 （ロ）同上縦断面図である。

【図８】拡大刃およびブラケットの略線拡大平面図であ
る。

【図９】（イ）閉縮状態の拡大刃および拡開制御板の略
線図である。 （ロ）中間拡開状態の同上略線図である。 （ハ）最大拡開状態の同上略線図である。

【符号の説明】

Ａ スクリューオーガ ７ 拡大刃 １２ 拡開制御板 １３ 作動レバー １７ 閉縮抑止部 １８ 中間拡開抑止部 １９ 最大拡開許容部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削ロッドの下端部に、複数本の拡大刃
   を掘削ロッドの正転時に土圧により揺動して拡開し、逆
   転時に土圧により揺動して閉縮するように揺動開閉自在
   に支持すると共に、上記拡大刃に対する拡開制御部材お
   よび該拡開制御部材を回転させる作動レバーをそれぞれ
   設け、 上記拡開制御部材は、回転により上記拡大刃に交互に作
   用すべき、該拡大刃を上記閉縮位置に抑止する閉縮抑止
   部と、該拡大刃に上記拡開位置への揺動を許容する拡開
   許容部とを有し、 上記作動レバーは、上記掘削ロッドの正逆回転時に土圧
   により往復揺動するように揺動自在に支持されると共
   に、上記掘削ロッド逆転時の揺動により上記拡開制御部
   材を、その閉縮抑止部および拡開許容部が拡大刃に交互
   に作用すべく、回転させるようにした、掘削ロッドにお
   ける拡大刃開閉装置。
2. 【請求項２】 上記拡開制御部材は、回転により上記拡
   大刃に順次作用すべき、該拡大刃を上記閉縮位置に抑止
   する閉縮抑止部と、該拡大刃に対し中間拡開位置へ揺動
   を許容して該位置に抑止する中間拡開抑止部と、該拡大
   刃に最大拡開位置への揺動を許容する最大拡開許容部と
   を有し、上記作動レバーは、上記掘削ロッド逆転時の揺
   動により上記拡開制御部材を、その閉縮抑止部、中間拡
   開抑止部および最大拡開許容部が拡大刃に順次作用すべ
   く、回転させるようにした、請求項１に記載の掘削ロッ
   ドにおける拡大刃開閉装置。