JPS621342Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、リバースサーキユレーシヨン工法
として杭孔及び拡底部を掘削することができる拡
底杭孔掘削装置に関するもので、その目的は、杭
孔の掘削と拡底部の掘削とを、例えばドライブパ
イプの回転方向を変更することにより一連の工程
として連続施工することができ、また、拡底部の
掘削は孔壁安定膜を破壊することなく施工でき、
従つて、削孔壁の崩壊をきたすことのない施工が
できる拡底杭孔掘削装置を提供することにある。

従来技術として、例えば実開昭48−21403号公
報記載の掘削装置が知られているが、これは外面
軸方向に下方にカムリフトが大となる形状のカム
プレートを固着した中空管状の枠体内にステムの
下部を軸方向に滑動可能に嵌合し、ステムの下端
外周部に拡底掘削刃を上下に回動自在に枢着し、
拡底掘削刃はカムプレートのカム面に沿つて拡縮
するものとなし、枠体の下端には下面中心部にセ
ンターが突出する円板状の座板を固着する構成と
したものである。従つて、この従来工法によると
リバースサーキユレーシヨン工法に適用すること
は不可能であり、また、杭孔の掘削に適用するこ
とも不可能であり、よつて杭孔の掘削後、その掘
削装置を引き上げて当該掘削装置に交換しそれを
再び杭孔に挿入して拡底部の掘削を行なわねばな
らず手数がかかり、施工の能率が悪いという欠点
があつた。

この考案は、従来技術の上述したような欠点を
解決する目的でなされたものである。

今この考案を要約すると、 (イ) ドライブパイプと連結し回転駆動される内管
と、下端部にフイツシユテイル刃及び先端ビツ
トを取り付けた外管とを軸方向に滑動可能に、
かつ、相互に回転力を伝達可能に嵌合し、 (ロ) 外管の外面軸方向に下方にカムリフトが大と
なる形状のカムプレートを固着し、 (ハ) 外管及び前記カムプレートに沿つてその軸方
向に昇降自在のスライドボツクスを嵌挿し、 (ニ) スライドボツクスのブラケツトに拡底翼ビツ
トを回動可能に取り付け、拡底翼ビツトにおけ
るローラアーム先端部のカムローラをカムプレ
ートのカム面に当接させ、 (ホ) 内管上端部に固着したクロスヘツドと前記拡
底翼ビツトの外寄り位置とを連結ロツドで連結
して成る拡底杭孔掘削装置である。

次に、この考案を図示の実施例により説明す
る。

第１図は拡底翼ビツトを縮小した状態、第２図
は拡底翼ビツトを最大限度拡大した状態の拡底杭
孔掘削装置を示す。

図中１は内管であり、その上端の接続フランジ
２に地上の掘削機によつて支持され、かつ、回転
駆動されるドライブシヤフト（図示省略）を連結
し回転駆動されるものである。図中３は下端部の
パイプ補強４にフイツシユテイル刃５及び先端ビ
ツト６……を取り付けた外管であり、これに前記
内管１が軸方向に滑動可能（テレスコピツク）に
嵌合され、かつ、第３図Ａ，Ｂ及び第４図に示す
スプライン構造によつて相互に回転力（トルク）
を伝達可能とされている。即ち、内管１の外周面
には回転角180゜隔てた位置に回転力伝達に適当
な長さｌの棒状をなす雄スプライン７，７を設
け、外管３の内周面には雌スプライン部材９を固
着して第３図Ａ，Ｂ中反時計回り方向（後述する
拡底翼ビツトの掘削回転方向と同じ）にねじれ角
を有し前記雄スプライン７が滑動可能な幅の雌ス
プライン溝８，８を内管１と外管３との軸方向滑
動ストローク（第１図中Ｈ寸法）と同じ長さに設
けると共に同雌スプライン溝８，８の上端部には
雄スプライン７，７が納まる段部１０を設けて構
成されている。先端ビツト６……は、第５図に示
すとおり、円周を３等分した120゜間隔で３本半
径方向に突出するものとして設けると共に、その
下縁部にチツプカツタ６ａ……を第５図中時計回
り方向の向きに取り付けて構成されている。従つ
て、この拡底杭孔掘削装置は、第５図の時計回り
方向に回転したとき、先端ビツト６……が掘削能
力を発揮するが、反対方向に回転したときは掘削
不能である。

次に図中１１……は外管３の外面軸方向に固着
して設けたカムプレートである。第６図に示すと
おり、カムプレート１１は、外管３の外周面に
120゜等間隔の配置で３個半径方向に突出するも
のとして設けると共に下方にカムリフトが漸次所
定の変化率で大となる形状のものとされている。

図中１２は外管３及びカムプレート１１，１１
に沿つてその軸方向に昇降自在に嵌挿したスライ
ドボツクスである。このスライドボツクス１２
は、カムプレート１１の最大リフトより大きい内
径の外輪１２ａと、外管３及びカムプレート１１
の外形に沿う形状に３分割して前記外輪１２ａに
固着した内枠１２ｂ……とより成り、外輪１２の
外面部に板状のブラケツト１３，１３が固着され
ている。スライドボツクス１２は、外管３の上下
に固着したストツパ１５，１６の間を昇降移動す
る。

図中１４は上記スライドボツクス１２の各ブラ
ケツト１３に基端部をピン１７で回動可能に取り
付けた拡底翼ビツトである。拡底翼ビツト１４は
第５図のとおり、上記先端ビツト６，６の間を２
等分した位置に回転角120゜間隔で設置されてい
ると共に、各々の下縁部にチツプカツタ１４ａ…
…を第５図中反時計回り方向の向き（従つて、先
端ビツト６のチツプカツタ６ａとは相反する向
き）に取り付けて構成されている。そして、各拡
底翼ビツトの基端部に固着したローラアーム１８
のカムローラ１９を相当するカムプレート１１の
カム面（端面）に当接させそのカム面に当接しつ
つ昇降移動するように構成されている。

次に、図中２０は内管１の上端部にスラスト鍔
軸受２１，２１をもつて取り付けたクロスヘツ
ド、２２，２２はクロスヘツド２０と一体に設け
たブラケツト、２３，２３は連結ロツドで、その
上端はピン２４をもつて前記ブラケツト２３に連
結し、下端はピン２５をもつて上記拡底翼ビツト
１４の外寄り位置に連結されている。従つて、内
管１のクロスヘツド２０と拡底翼ビツト１４，１
４とは一連のものとして共に昇降移動する。

図中２６は内管１におけるクロスヘツド２０上
に設置したウエイト、２７は３分割式のスタピラ
イザである。

次に、上記、拡底杭孔掘削装置の使用方法及び
作用を説明する。

杭孔２８の掘削は、第１図に示すとおり、スラ
イドボツクス１２が上限位置のストツパ１５に衝
突するまで引き上げて拡底翼ビツト１４，１４を
完全に収縮せしめた状態において、図示省略のド
ライブパイプを通じて第３図Ａ、第５図の時計回
り方向に回転駆動し、先端ビツト６，６に掘削能
力を発揮せしめて行なう。このとき、内管１の回
転力は、第３図Ａに示す状態において、雄スプラ
イン７から、雌スプライン部材９を経て外管３に
伝達される。また、下向きの掘削推力は、雄スプ
ライン７から段部１０を経て外管３に伝達され
る。掘削土は、泥水と共に外管３の下端部から吸
込み、外管３、内管１及び図示省略のドライブパ
イプを通じて地上に吸上げて排出する。

次に、拡底部２９の掘削は、上記杭孔２８を一
定の深さまで掘削した段階で拡底杭孔掘削装置の
回転を一旦止め、次には、反対方向（第３図Ａ、
第５図の反時計回り方向）に回転駆動する。しか
るときは、先端ビツト６，６は掘削能力を発揮し
得ず、単に杭孔底に当接した状態をもつて空転す
る。一方、第３図Ａにおいては、雄スプライン７
が雌スプライン部材９の段部１０から外れて雌ス
プライン溝８の溝壁に当接する状態に移行し、内
管１の回転力は外管３に伝達されると同時に、内
管１に下向きの掘削推力が付与されると、雄スプ
ライン７はスプライン溝８中を第３図Ｂのように
下降することとなる。即ち、内管１がテレスコピ
ツクに外管３中に進入しつつ下降する。この結果
内管１のクロスヘツド２０と連結ロツド２３，２
３によつて連結された拡底翼ビツト１４，１４は
スライドボツクス１２と共に内管１と同期して下
降する。しかるときは、カムプレート１１，１１
のカムリフトｈが大となるにしたがい、そのカム
面に当接するカムローラ１９を通じて各拡底翼ビ
ツト１４，１４が漸次外方に回動し、その最大回
転半径が拡大してゆく。それ故に拡底翼ビツト１
４，１４は孔壁を下向きに旋削し、スライドボツ
クス１２が下限位置のストツパ１６に衝突するに
至つた段階において第２図に示すとおり円すい形
の拡底部２９が掘削される。従つて、カムプレー
ト１１におけるカム面の変化率（カム曲線）は、
拡底部２９に望む形状に基いて決定される。拡底
部２９を掘削する際の掘削推力は、ウエイト２６
によつて付与される大きさの程度とされる。拡底
部２９の掘削は、拡底翼ビツト１４が孔壁を下向
きに旋削するものであるから、掘削面を除き孔壁
に生成する孔壁安定膜を破壊することなく施工で
きるので、孔壁の安定性は良好に保持でき崩壊の
おそれはない。拡底部２９の掘削による掘削土
は、外管３の下端から泥水と共に吸込み地上に排
出される。

拡底部２９の掘削を完了した後は、一旦拡底杭
孔掘削装置の回転を止め、次には反対方向にゆつ
くり回転しつつ内管１を引き上げる。しかるとき
は連結ロツド２３を通じて拡底翼ビツト１４，１
４がスライドボツクス１２と共に上昇し、かつ、
内方に回動して漸次収縮してゆく。そして、スラ
イドボツクス１２が上限位置のストツパ１５に衝
突した段階で拡底翼ビツト１４，１４の完全なる
収縮が行なわれ、以後この拡底杭孔掘削装置は杭
孔２８を何の支障もなく引き上げることができ
る。

次に、この考案が奏する効果を説明する。

この考案の構成、作用は上述のとおりであり、
この考案の拡底杭孔掘削装置は、例えばドライブ
パイプ（内管１）の回転方向を正、逆に変更する
ことにより、杭孔の掘削と拡底部の掘削とを一連
の工程として連続施工でき、手数がかからず、施
工の能率がすこぶる良い。

また、拡底部の掘削は、連結ロツドを通じて拡
底翼ビツトを下向きに押す力と、同拡底翼ビツト
のカムローラがカムプレートのカム面によつて押
される方とを合成したモーメントの作用によつて
掘削抵杭に打ち勝つものであり、掘削能力が大で
ある。その上、孔壁安定膜を破壊することなく拡
底部を掘削施工することができ、削孔壁の崩壊を
きたすことのない施工ができる効果を奏するので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの考案の実施例である拡底
杭孔掘削装置を、拡底翼ビツトの収縮状態と拡大
状態とに分けて示す正面図、第３図Ａ，Ｂは内管
と外管の回転力伝達構造を示す斜視図、第４図は
第２図の−断面図、第５図は第２図の−
断面図、第６図は第２図の−断面図である。 １……内管、５……フイツシユテイル刃、６…
…先端ビツト、３……外管、７……雄スプライ
ン、８……スプライン溝、９……雌スプライン部
材、１０……段部、１１……カムプレート、１２
……スライドボツクス、１３……ブラケツト、１
４……拡底翼ビツト、１８……ローラアーム、１
９……カムローラ、２０……クロスヘツド、２３
……連結ロツド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (イ) ドライブパイプと連結し回転駆動される内管
   と、下端部にフイツシユテイル刃及び先端ビツ
   トを取り付けた外管とを軸方向に滑動可能に、
   かつ、相互に回転力を伝達可能に嵌合する。 (ロ) 外管の外面軸方向に下方にカムリフトが大と
   なる形状のカムプレートを固着する。 (ハ) 外管及び前記カムプレートに沿つてその軸方
   向に昇降自在のスライドボツクスを嵌挿する。 (ニ) スライドボツクスのブラケツトに拡底翼ビツ
   トを回動可能に取り付け、拡底翼ビツトにおけ
   るローラアーム先端部のカムローラをカムプレ
   ートのカム面に当接させる。 (ホ) 内管上端部に固着したクロスヘツドと前記拡
   底翼ビツトの外寄り位置とを連結ロツドで連結
   する。 上記(イ)〜(ホ)のとおり構成された拡底抗孔掘削装
   置。