JPS6233776Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、リーダに沿つて上下動する掘削軸を
備えた掘削機に関するものである。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

従来の掘削機は、ベースマシンによつて支持さ
れたリーダの上部から下部にわたつて掘削軸回転
駆動装置を上下動自在に設け、この掘削軸回転駆
動装置の回転駆動軸に掘削軸の上端部を接続し、
掘削軸回転駆動装置を下降させながら掘削軸を地
中に挿入しているが、上記掘削軸回転駆動装置
は、掘削軸を回転駆動する機能上、減速機構造で
あつて重いので、これをリーダの上部と下部との
間で移動させることは、リーダの安定上、好まし
くない。また掘削軸を地中の非常に深いところま
で挿入する場合は、掘削軸を地中への挿入深度に
応じて順次継ぎ足すことが考えられ、そのために
は従来のものでは掘削軸回転駆動装置の下方でこ
の継ぎ足し作業を行う必要があるが、掘削軸回転
駆動装置は減速機構造であつて径大であるととも
に、継ぎ足される掘削軸はリーダ上端から垂下さ
れたワイヤによつて吊上げるので、上記回転駆動
装置の径大外周部を径て垂下したワイヤでは掘削
軸を上記回転駆動装置の中心部の真下まで近づけ
ることが困難であり、掘削軸回転駆動装置が障害
となつて掘削軸の継ぎ足しが非常に困難である。
このため、このような作業をできるだけ避けるた
めに長大大型のリーダを用いて非常に長尺の掘削
軸を連続的に地中に挿入するようにしているが、
高さ制限があり、施工現場の状況によつては、そ
のような長大大型のリーダを立設できない場合も
ある。

〔考案の目的〕

本考案は、リーダによつて掘削軸の上下動を案
内する掘削機において、掘削軸回転駆動装置をリ
ーダの下部に設けることができるようにし、リー
ダの安定化と小型可能化とをはかるものである。

〔考案の概要〕

本考案の掘削機は、ベースマシンから突設した
支持部材によつてリーダを立設支持し、このリー
ダによつて複数列の掘削軸の上下動を案内する掘
削機において、上記各列の掘削軸は、複数本を順
次接続可能のシヤフトと、最下部に位置するビツ
トとによつて形成してなり、上記リーダの下部
に、上記各列の掘削軸のシヤフトと上下方向エン
ドレスに摺動自在に嵌合するとともにこの各列の
シヤフトの任意の部分に回転力を与える複数台の
掘削軸回転駆動装置を並設し、この掘削軸回転駆
動装置より上方において上記リーダに、上記回転
される各掘削軸の上端にベアリングを介して押下
力を与える複数台の掘削軸圧入力作用部装置を一
体的に上下動自在に設け、この各掘削軸圧入力作
用部装置を強制的に上下動する上下動機構をリー
ダに沿つて設け、上記各掘削軸回転駆動装置およ
び各掘削軸圧入力作用部装置は、それぞれ、共通
の架台に並設し、それぞれ、中央に近い１台を定
位置に固定するとともに、他の上記架台に設けた
ガイドに沿つて間隔調整可能に設けるとともに調
整位置で固定したことを特徴とする構成のもので
あり、そうして、掘削軸回転駆動装置により掘削
軸を回転駆動しながら、この掘削軸回転駆動装置
に対し掘削軸を摺動させて地中に挿入する。

〔考案の実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例を参照して詳
細に説明する。

第１図に示すように、パワーシヨベルの本体等
からなるベースマシン１の旋回台２から突設した
上側支持部材としての支持アーム３および下側支
持部材としての一対の油圧シリンダ４によつて、
掘削軸５の上下動を案内するためのリーダ６を立
設支持する。支持アーム３は油圧シリンダ７によ
り上下方向に回動する。

上記支持アーム３は、上部３ａと下部３ｂとを
中央部で２分割可能に形成され２本の軸８，９に
より一体化されている。したがつて一方の軸８を
抜いて他方の軸９を支点として上部３ａを下部３
ｂの背面に折畳むことにより、支持アーム３を短
縮することが可能であり、その場合、下部３ｂの
軸８の空穴等を利用して例えば５ｍ程度の短かい
リーダを支持するようにすれば、高さ制限がある
場合でもそれに対応できる。

さらに第１図に示すように、リーダ６の右側面
には、リーダ垂直スライド装置１１が設けられて
いる。これは、リーダ６の上部と下部とにガイド
レール１２，１３を固定し、このガイドレール１
２，１３にスライダ１４，１５を上下動自在に嵌
合し、このスライダ１４，１５を連結杆１６によ
つて一体的に連結し、リーダ上部に固定したブラ
ケツト１７に油圧シリンダ１８のシリンダ本体を
軸支するとともに、そのピストンロツド１９を上
部のスライダ１４に接続し、この上部のスライダ
１４に前記支持アーム３の上端に軸着したリーダ
向き可変装置２０（後で説明する）を接続すると
ともに、下部のスライダ１５に前記一対の油圧シ
リンダ４を接続したもので、支持アーム３によつ
て定位置に支持されたスライダ１４，１５に対し
油圧シリンダ１８のピストンロツド１９を押出す
と、この油圧シリンダ１８のシリンダ本体側のリ
ーダ６が垂直に上昇し、この状態でベースマシン
１を移動できる。また逆のシリンダ操作でリーダ
６を垂直に下降でき、リーダ６を正確な位置に接
地できる。

さらにこの第１図に示すように、リーダ６に沿
つて設けた前記掘削軸５は、複数本を順次接続可
能の６角パイプからなる角形中空のシヤフト２１
と、最下部に位置するビツト２２とによつて形成
するとともに、最上端と下部の吐出口２３とを開
口してなる。またリーダ６の左側面に設けたガイ
ドロツド部２４の下部に、掘削軸５のシヤフト２
１と上下方向エンドレスに摺動自在に嵌合すると
ともにこのシヤフト２１の任意の部分に回転力を
与える掘削軸回転駆動装置としてのエンドレス減
速機２５を上下動調整可能に固定し、またこのエ
ンドレス減速機２５より上方において上記リーダ
６のガイドロツド部２４に、上記回転される掘削
軸５の上端に押下力を与える掘削軸圧入力作用部
装置（以下単に圧入装置と呼ぶ）２６を上下動自
在に設け、この圧入装置２６を強制的に上下動す
る上下動機構２７をリーダ６に沿つて設ける。

この上下動機構２７は、リーダ６の上端部と下
端部とにスプロケツト２８，２９を回動自在に軸
支し、このスプロケツト２８，２９に上記圧入装
置２６に連結される複式ローラチエーン３０を無
端状に巻掛け、このチエン３０を回行駆動するた
めのチエン回行用駆動装置３１を上記リーダ６の
下部に設けてなる。この装置３１は、油圧モータ
３２により駆動される減速機であり、伝動機構３
３を介してリーダ下端部のスプロケツト２９の駆
動軸に正逆方向選択可能の回転力を与える。

第２図に示すように、前記エンドレス減速機２
５は、共通の架台３６に３台を並設する。中央の
エンドレス減速機２５ａはボルト３７により架台
３６の中央部に固定し、その両側のエンドレス減
速機２５ｂ，２５ｃは、架台３６に設けたガイド
３８に沿つてスライドすることにより中央のエン
ドレス減速機２５ａに対し間隔調整を行い、その
調整位置でピン３９により固定する。そしてこの
３台のエンドレス減速機２５ａ，２５ｂ，２５ｃ
に３本の掘削軸５を挿通する。

第３図に示すように、上記両側のエンドレス減
速機２５ｂ，２５ｃのガイド３８は、架台３６の
両側に設けられ、所定ピツチ毎に上記ピン３９の
挿入孔４０が穿設されているから、この多数の挿
入孔４０の中からピン３９による固定位置を選択
する。上記架台３６は一対のブラケツト４１を介
してリーダ６のガイドロツド部２４に上下動可能
に嵌着するとともに、この架台３６は、ベースマ
シン１の巻取ドラムからリーダ上端のプーリ（図
示せず）を経て垂下されたワイヤ（図示せず）に
よつて上下動調整した後に、このワイヤによつて
定位置に支持する。この第３図に示すように、各
エンドレス減速機２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、前
記掘削軸５の６角中空シヤフト２１の外形と同一
の断面形状であつて上下方向に貫通した正６角形
の嵌合穴４２を介し６角中空シヤフト２１と上下
方向エンドレスに摺動自在に嵌合するエンドレス
嵌合筒体４３を有し、このエンドレス嵌合筒体４
３を回転駆動する油圧モータ４４を有する。

第４図に示すように、上記エンドレス嵌合筒体
４３は、上下部の押え板４５により保持された上
下部のベアリング４６を介してケーシング本体４
７に対して回動自在に設け、このケーシング本体
４７内で上記油圧モータ４４の軸４８の小径ギヤ
４９と噛合する大径ギヤ５０を一体的に設けてな
る。このエンドレス嵌合筒体４３内に挿嵌された
６角シヤフト２１は架台３６の中空部５１を経て
下方に貫通する。架台３６上の前記ガイド３８と
ケーシング本体４７の下部スライド板５２とはグ
リス等のスライド面５３を介して摺動容易に嵌合
し、これらに挿通した前記ピン３９によつて固定
されている。中央部のエンドレス減速機２５ａは
ボルトによつて固定する。

第５図に示すように、前記チエン３０は、この
チエン３０の一部を構成する連結片５６およびこ
れに挿通した連結ピン５７を介して一対のスライ
ドブラケツト５８間に連結し、このスライドブラ
ケツト５８は、リーダのガイドロツド部２４に嵌
合するローラ５９を回動自在に軸支してなり、ガ
イドロツド部２４に沿つて上下動自在であり、か
つ、前記圧入装置２６を支持するための架台６０
の上下の取付部６１にボルト止めして一体化す
る。

第６図に示すように、上記圧入装置２６は前記
エンドレス減速機２５と同様に上記架台６０に３
台を並設してなり、中央の圧入装置２６ａは複数
のピン６２により架台６０の中央部に固定し、そ
の両側の圧入装置２６ｂ，２６ｃは、架台６０に
設けたガイド（図示せず）に沿つて横方向にスラ
イドすることにより中央の圧入装置２６ａに対し
間隔調整を行い、その調整位置で複数のピン６３
により固定する。なおこの圧入装置２６ｂ，２６
ｃの間隔調整用ガイドは、架台６０の上下部にそ
れぞれ第４図に示すガイド３８のようなものを設
けることにより形成する。

第５図に戻つて、上記圧入装置２６は、本体ケ
ーシング６４の上下部に嵌着され上下部の押え板
６５により保持された上下部の円錐ころベアリン
グ６６によりスイベル軸６７を回転自在に支持
し、このスイベル軸６７の上部にスイベルジヨイ
ント６８を設けてなる。このスイベルジヨイント
６８は、複数のスプリング６９により弾力的に支
持されたジヨイント本体７０の下部にグリス供給
面７１を介して上記スイベル軸６７の上部を回動
自在に嵌合するとともに、上記ジヨイント本体７
０の上部に非回転側の管接続部７２をパツキン７
３を介して嵌合してなり、スイベル軸６７の内孔
７４と管接続部７２の内孔７５とを連通接続す
る。上記管接続部７２は、上部の押え板６５上に
固定した複数のリブ状部材７６で支持した円板７
７にボルト止めし、スイベル軸６７を経て掘削軸
５の上端開口に対し液状固化剤としてのセメント
ミルクや圧搾空気を供給するための外部供給管７
８をこの管接続部７２に接続する。また上記本体
ケーシング６４内にはグリスニツプル７９からグ
リスを供給し、ベアリング６６の円滑な作動をは
かるとともに、上下部のベアリング押え板６５と
スイベル軸６７との間にオイルシール８０を嵌着
してグリスの外部洩れを防ぐ。また上記スイベル
軸６７の下部に前記６角中空シヤフト２１の上部
を嵌着し、その嵌合面の一対のピン挿入溝８１に
連結ピン８２を挿入し、６角中空シヤフト２１と
スイベル軸６７とを一体化する。なおこの第５図
に示された圧入装置２６は架台６０の中央部に前
記ピン６２によつて固定されたものである。

第６図に示すように、前記リーダ向き可変装置
２０は、前記支持アーム３の上端に横軸８５によ
り回動自在に軸着した支持アーム側の部材８６
と、前記上部のスライダ１４に水平軸８７を介し
回動自在に軸着したリーダ側の部材８８とを垂直
方向の回動支軸８９を介して回動自在に連結し、
この両方の部材８６，８８の横側面にシリンダ取
付用ブラケツト９０，９１を突設し、この両方の
ブラケツト９０，９１間に油圧シリンダ９２を介
設する。

そうして、上記油圧シリンダ９２のピストンロ
ツド９３を進退することにより、回動支軸８９を
中心にリーダ６を中立位置から±45゜の範囲で回
動し、リーダ６の向きを変えることができる。た
とえば第７図に示すように、壁面９４に沿つて移
動し停止した通路上のベースマシン１の旋回台２
から突設した支持アーム３は、上から見ると壁面
９４に対し斜めであるが、上記回動支軸８９を中
心とするリーダ６の向きの可変調整により、３台
の圧入装置２６およびその下方に位置する３台の
エンドレス減速機２５を壁際に平行に対向させる
ことができる。なおこのようにしてリーダ６の向
きを変えた後は、リーダ下部を八字形に支持する
一対の油圧シリンダ４を調整作動してリーダ６の
垂直度を出すことが必要である。

第８図に示すように、前記３本の掘削軸５は、
これらに両側から嵌合しボルト固定により串だん
ご形を形成する一対の連結板９５によつて回動自
在に保持し、各軸５の間隔を一定に維持する。こ
の各軸５の間隔を調整するときは上記連結板９５
を取外して適応する連結板と交換する。また前記
ビツト２２および上記連結板９５の上方に設けた
撹拌羽根９６は、両側の掘削軸のものより中央部
の掘削軸のものを下方にずらして位置させる。こ
れは隣り合うビツト２２および撹拌羽根９６がオ
ーバーラツプする径であるため衝突するのを防止
するためである。なお上記撹拌羽根９６は、ソイ
ル工法において液状固化剤としてのセメントミル
クと土とを撹拌するために設けられている。また
上記連結板９５の下方で各軸５にセメントミル
ク、圧搾空気等を吐出するための前記吐出口２３
を開口穿設し、前記６角中空シヤフト２１の内孔
をこの吐出口２３に連通する。また上記６角中空
シヤフト２１は、複数本を順次接続可能としたも
ので、各シヤフト２１の接続部９７において、内
孔間にパツキン９８を介在させ、外周面部に形成
した連続凹凸形のジヨイント部９９を嵌合し、上
下の２重嵌合部にピン１０を挿通することにより
各シヤフト２１を接続固定する。そうして各掘削
軸５の最上部の６角中空シヤフト２１とその下の
６角中空シヤフト２１との間で別個の６角中空シ
ヤフトを順次継ぎ足せば、掘削軸５の全長を理論
上はエンドレスに長くでき、最上部のシヤフト２
１の下部以下を地中に挿入できる。また最上部の
６角中空シヤフト２１は、前記圧入装置２６のス
イベル軸６７の下部外周面に嵌合する結合部１０
１を設けてなり、その嵌合面間に第５図に示すよ
うに連結ピン８２を挿入する。

第１図に戻つて、ベースマシン１は、セメント
ミルクおよび圧搾空気等を前記圧入装置２６のス
イベルジヨイント６８に前記外部供給管７８を経
て供給するための圧送ポンプ１０２を着脱可能に
備えており、このポンプ１０２は油圧モータで駆
動する。なおこのポンプ１０２は地面上に降して
使用してもよい。

また以上のすべての油圧シリンダおよび油圧モ
ータは、前記ベースマシン１に内蔵された油圧源
にそれぞれ連通接続し、この油圧源の油圧によつ
て油圧シリンダを伸縮駆動したり油圧モータを正
逆に回転駆動したりし、外部動力源は不要であ
る。

次に作用を説明する。

掘削軸５を取付ける前に、ビツト２２の径に応
じて、両側のエンドレス減速機２５ｂ，２５ｃを
移動調整して各エンドレス減速機２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ間の間隔調整を行うとともに、両側の
圧入装置２６ｂ，２６ｃを移動調整して各圧入装
置２６ａ，２６ｂ，２６ｃ間の間隔調整を行い、
そしてこの３組の上下の対応する圧入装置２６
ａ，２６ｂ，２６ｃとエンドレス減速機２５ａ，
２５ｂ，２５ｃとに３本の掘削軸５をそれぞれ取
付ける。

そして下部定位置の３台のエンドレス減速機２
５において、油圧モータ４４により減速用ギヤ４
９，５０を介してエンドレス嵌合筒体４３を回転
することにより、この筒体４３の６角穴４２に嵌
合する掘削軸５の６角中空シヤフト２１を回転駆
動するとともに、リーダ下端部のチエン回行用駆
動装置３１によりチエン３０を回行して、このチ
エン３０に連結された３台の圧入装置２６をリー
ダ６に沿つて下降駆動し、この圧入装置２６内の
円錐ころベアリング６６を介して回転中の各掘削
軸５を強制的に押下げ、エンドレス減速機２５の
エンドレス嵌合筒体４３に対しスライドさせなが
ら地中に圧入する。

これと同時に圧送ポンプ１０２によつて３本の
外部供給管７８を経て各圧入装置２６のスイベル
ジヨイント６８に液状固化剤としてのセメントミ
ルクと圧搾空気とを同時に供給し、これをスイベ
ル軸６７の内孔７４および掘削軸５の内孔を経て
吐出口２３より吐出し、ビツト２２により掘削土
壌中に上記セメントミルク等を注入する。そのと
き圧搾空気の加圧作用によつてセメントミルクが
掘削土壌中のすみずみまでゆきわたるようにす
る。このセメントミルクは掘削された細砕土と撹
拌羽根９６等の撹拌作用により均質に混合され、
所定時間後に固化し、軟弱地盤の地盤改良、地中
での連壁形成等を行う。

上記掘削軸５は、３本を同速で回転してもよい
し、異なる速度で回転してもよい。たとえば土圧
抵抗の高い側部の掘削軸はそれと嵌合するエンド
レス減速機２５ｂにより高速駆動し、土圧抵抗の
低い中央部の掘削軸は低速駆動することが一例と
して考えられる。またこの３本の掘削軸５の圧入
速度とセメントミルク供給流量とを連動させる。
これは、チエン回行用駆動装置３１の油圧モータ
３２と圧送ポンプ１０２の油圧モータとをベース
マシンの供通の油圧源に直列に接続するなどして
容易にできる。

このようにして圧入装置２６がエンドレス減速
機２５に接近するまで掘削軸５を圧入したら、最
上部の６角中空シヤフト２１とその下の６角中空
シヤフト２１とを切り離して、圧入装置２６をリ
ーダ上部まで引上げ、そして離間した上記シヤフ
ト２１，２１間に別個の６角中空シヤフトを介入
して接続する。そして再度圧入装置２６を引下げ
ることにより、地中のビツト２２をさらに深く挿
入することができる。このように中間部に６角中
空シヤフトを順次補充加入することにより、３本
の掘削軸５をいくらでも長くすることができる。

なおエンドレス減速機２５の架台３６の定位置
支持を解除して、このエンドレス減速機２５の架
台３６を圧入装置２６の架台６０の下側に一体的
に連結し、エンドレス減速機２５と圧入装置２６
とをチエン３０によつて一体的に上下動するよう
にすれば掘削軸としてのオーガスクリユーの上部
に回転力を与えながらこのオーガスクリユーを地
中に圧入することもできる。その場合３本のオー
ガスクリユーがオーバーラツプする場合は、３台
のエンドレス減速機２５を同速で回転駆動する必
要がある。

また各列の掘削軸５の中空シヤフト２１は、６
角パイプによつて形成したが、それに限定される
ものではなく、上端から下端にわたつて外面に連
続角部を有する中空長尺部材であればよく、たと
えば４角パイプ、５角パイプさらには連続角部を
有するという点でスプライン形の外形を有するも
のでもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、ソーダの下部に、複数列の掘
削軸のシヤフトと上下方向エンドレスに摺動自在
に嵌合するとともにこの各列のシヤフトの任意の
部分に回転力を与える複数台の掘削軸回転駆動装
置を並設し、この掘削軸回転駆動装置より上方に
おいて上記リーダに、上記回転される各掘削軸の
上端にベアリングを介して押下力を与える複数台
の掘削軸圧入力作用部装置を一体的に上下動自在
に設け、この各掘削軸圧入力作用部装置を強制的
に上下動する上下動機構をリーダに沿つて設けた
から、掘削軸を地中に圧入するときに上記掘削軸
回転駆動装置は、リーダの上部から掘削軸圧入力
作用部装置とともに下降する必要がなく、リーダ
の下部の定位置において、下降中の掘削軸を連続
的に回転できる。この掘削軸回転駆動装置は、掘
削軸を回転駆動する機能上、減速機構造であつて
重いが、この掘削軸回転駆動装置をリーダの下部
に設けることができるため、安定性が大きいし、
さらに上記掘削軸回転駆動装置と掘削軸圧入作用
部装置との間において、掘削軸のシヤフトを地中
への挿入深度に応じて順次継ぎ足すことができ、
このため径大な掘削軸回転駆動装置が障害となる
ことなく上記継ぎ足し作業を容易に行うことがで
き、リーダの小型化が可能であり、高さ制限のあ
る場合でもこの種の施工を行うことができる。ま
た上記リーダに沿つて設けた上下動機構により掘
削軸を地中に強制圧入でき、能率がよい。また上
記複数台の掘削軸回転駆動装置および複数台の掘
削軸圧入力作用部装置は、それぞれ、共通の架台
に並設し、それぞれ、中央に近い１台を定位置に
固定するとともに、他を上記架台に設けたガイド
に沿つて間隔調整可能に設けるとともに調整位置
で固定したから、上記中央に近い１台を移動調整
することなく、すべての掘削軸間距離を調整で
き、このため掘削軸の最下部に位置するビツトの
径の変更が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の掘削機の一実施例を示す正面
図、第２図はその掘削軸回転駆動装置の正面図、
第３図はその平面図、第４図は第３図の−線
断面図、第５図は掘削軸圧入力作用部装置の断面
図、第６図はリーダ周辺部の平面図、第７図はリ
ーダ向き可変装置の使用例を示す平面図、第８図
は掘削軸の正面図である。 １……ベースマシン、３，４……支持部材とし
ての支持アームおよび油圧シリンダ、５……掘削
軸、６……リーダ、２１……シヤフト、２２……
ビツト、２５……掘削軸回転駆動装置としてのエ
ンドレス減速機、２６……掘削軸圧入力作用部装
置（圧入装置）、２７……上下動機構、３６，６
０……架台、３８……ガイド、６６……ベアリン
グ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベースマシンから突設した支持部材によつてリ
   ーダを立設支持し、このリーダによつて複数列の
   掘削軸の上下動を案内する掘削機において、上記
   各列の掘削軸は、複数本を順次接続可能のシヤフ
   トと、最下部に位置するビツトとによつて形成し
   てなり、上記リーダの下部に、上記各列の掘削軸
   のシヤフトと上下方向エンドレスに摺動自在に嵌
   合するとともにこの各列のシヤフトの任意の部分
   に回転力を与える複数台の掘削軸回転駆動装置を
   並設し、この掘削軸回転駆動装置より上方におい
   て上記リーダに、上記回転される各掘削軸の上端
   にベアリングを介して押下力を与える複数台の掘
   削軸圧入力作用部装置を一体的に上下動自在に設
   け、この各掘削軸圧入力作用部装置を強制的に上
   下動する上下動機構をリーダに沿つて設け、上記
   各掘削軸回転駆動装置および各掘削軸圧入力作用
   部装置は、それぞれ、共通の架台に並設し、それ
   ぞれ、中央に近い１台を定位置に固定するととも
   に、他を上記架台に設けたガイドに沿つて間隔調
   整可能に設けるとともに調整位置で固定したこと
   を特徴とする多軸式間隔調整形掘削機。