(57)【要約】【課題】アースドリル工法により地盤に立坑を設ける場合に、回転圧入装置からの回転トルク及び押し込み力をケリーバに対して確実に伝達可能な立坑掘削機を提供する。【解決手段】ケリーバ５と、円筒状ケーシング１１を外周側から把持した状態でこれを回転可能に構成された把持部材８０と、把持部材８０を上下動させる上下動駆動手段７４とを有する回転圧入装置７と、ケリーバ５がその軸方向にスライド可能に挿通されるボス部９１と、把持部材８０に上側から着脱可能に連結される連結部９３とを有し、ケリーバ５と一体的に回転可能に構成された回転伝達装置９と、回転伝達装置９に対するケリーバ５の軸方向へのスライドを固定可能な固定ピン５３からなる固定手段とを備える。【選択図】図８
2010031523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームが設けられたクレーンと、
地中に埋設された円筒状ケーシング内に対して上記ブームから吊り下げられた状態で挿通され、下端部にドリルバケットが取り付けられるケリーバと、
上記ケリーバの軸周りの周方向に沿って配置され、上記円筒状ケーシングを外周側から把持した状態でこれを回転可能に構成された把持部材と、上記把持部材を上下動させる上下動駆動手段とを有する回転圧入装置と、
上記ケリーバがその軸方向にスライド可能に挿通されるボス部と、上記ボス部の軸周りに複数設けられ、上記把持部材に上側から着脱可能に連結される連結部とを有し、上記ケリーバと一体的に回転可能に構成された回転伝達装置と、
上記回転伝達装置に対する上記ケリーバの軸方向へのスライドを固定可能な固定手段とを備えること
を特徴とする立坑掘削機。
【請求項２】
上記回転伝達装置のボス部は、筒状体から構成され、
上記固定手段は、上記筒状体及び上記ケリーバを貫通する固定ピンから構成されること
を特徴とする請求項１に記載の立坑掘削機。
【請求項３】
上記回転圧入装置は、上記把持部材の上部から突出され、上端において突出方向周りに回動可能な可動部が設けられたツイストロックピンを更に有し、
上記回転伝達装置は、上記連結部に形成されたピン孔内に挿通された上記ツイストロックピンの可動部を回動させることによって上記把持部材に連結されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の立坑掘削機。
【請求項４】
上記クレーンは、自走可能に構成され、
上記回転圧入装置は、上記クレーンに対して水平ピンによるピン構造で連結されることによって、その連結部を中心にして回動可能に構成されていること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の立坑掘削機。
【請求項５】
上記クレーンのブームは、その軸方向に伸縮可能に構成されていること
を特徴とする請求項４に記載の立坑掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を掘削して立坑を設けるために用いられる立坑掘削機に関するものであり、特に、アースドリル工法で用いられる立坑掘削機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、場所打ち杭を地中に設けるための工法として、アースドリル工法が知られている。このアースドリル工法においては、まず、立坑の孔壁の崩壊を防止するための円筒状ケーシングを回転圧入装置によって回転又は揺動させながら、回転圧入装置に設けられたジャッキ等によって円筒状ケーシングを上下動させて、地中の所定深度にまでこれを圧入させる。この後、ドリルバケットが先端に取り付けられたケリーバを移動式クレーンのブーム等から吊り下げた状態で円筒状ケーシング内に挿通させて、ブーム等に設けられたケリーバドライブによってケリーバを回転させながらドリルバケットによる掘削を行ないつつ土砂を円筒状ケーシング外に排出させて、立坑を形成させる。この後、形成された立坑内に鉄筋籠を建て込ませた上で、トレミー管を立坑内に挿入し、更に立坑内に生コンクリートを注入してコンクリートを打設させた後に円筒状ケーシングを引き抜き、これによって場所打ち杭が設けられることになる。
【０００３】
ここで、従来においては、回転圧入装置によって円筒状ケーシングに伝達されていた回転トルクを、ケリーバに対しても伝達可能に構成した立坑掘削機が複数提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。これにより、ケリーバを回転させるためのケリーバドライブのような装置や重機を別途設ける必要がなくなり、作業を簡略化することが可能となっている。
【特許文献１】特開昭５８−２０８９２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１９３２８号公報
【特許文献３】特開２００４−５２２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来において提案されている特許文献１〜３に開示の立坑掘削機は、あくまで回転圧入装置からの回転トルクをケリーバに伝達可能とする構成に特化されており、回転圧入装置のジャッキ等の上下動による押し込み力をケリーバに確実に伝達可能とする構成については十分な検討がなされていなかった。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、回転圧入装置からの回転トルクをヨークを介してケリーバに伝達可能とした構成が開示されており、ヨークとケリーバとは、ヨークに形成された貫通孔内に単にケリーバを挿通させるのみの構成とされている。
【０００６】
このため、回転圧入装置から得られる押し込み力は、ヨークの貫通孔とケリーバとの間の摩擦力によって多少は伝達されるものの、ドリルバケットによって支持層のような堅い地盤を掘削する場合には、ケリーバがその軸方向にスライドするようにヨークに対して動いてしまい、回転圧入装置からの押し込み力が十分に伝達されないという問題点があった。
【０００７】
また、ヨークの貫通孔とケリーバとの摩擦力によって回転圧入装置からの押し込み力を伝達する場合は、製造誤差等によってヨークの貫通孔とケリーバとの間に間隙が形成されてしまったり、雨天等の場合においてヨークの貫通孔とケリーバとの間に水が貯まったりしてしまい、回転圧入装置からの押し込み力を確実に伝達できない恐れがあった。
【０００８】
特許文献２や特許文献３においても、ケリーバの軸方向への移動を固定するようにケリーバとヨークとを連結した構成は特段開示されておらず、回転圧入装置からの回転トルクは、ヨークの貫通孔とケリーバとの間の摩擦力によって伝達されているものと考えられ、これら開示技術についても同様に上述したような問題点があるものと考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、回転圧入装置からの回転トルク並びに押し込み力をケリーバに対して確実に伝達可能な立坑掘削機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の立抗掘削機を発明した。
【００１１】
本願請求項１に係る立抗掘削機は、ブームが設けられたクレーンと、地中に埋設された円筒状ケーシング内に対して上記ブームから吊り下げられた状態で挿通され、下端部にドリルバケットが取り付けられるケリーバと、上記ケリーバの軸周りの周方向に沿って配置され、上記円筒状ケーシングを外周側から把持した状態でこれを回転可能に構成された把持部材と、上記把持部材を上下動させる上下動駆動手段とを有する回転圧入装置と、上記ケリーバがその軸方向にスライド可能に挿通されるボス部と、上記ボス部の軸周りに複数設けられ、上記把持部材に上側から着脱可能に連結される連結部とを有し、上記ケリーバと一体的に回転可能に構成された回転伝達装置と、上記回転伝達装置に対する上記ケリーバの軸方向へのスライドを固定可能な固定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本願請求項２に係る立抗掘削機は、本願請求項１に係る発明において、上記回転伝達装置のボス部は、筒状体から構成され、上記固定手段は、上記筒状体及び上記ケリーバを貫通する固定ピンから構成されることを特徴とする。
【００１３】
本願請求項３に係る立抗掘削機は、本願請求項１又は２に係る発明において、上記回転圧入装置は、上記把持部材の上部から突出され、上端において突出方向周りに回動可能な可動部が設けられたツイストロックピンを更に有し、上記回転伝達装置は、上記連結部に形成されたピン孔内に挿通された上記ツイストロックピンの可動部を回動させることによって上記把持部材に着脱可能に連結されていることを特徴とする。
【００１４】
本願請求項４に係る立抗掘削機は、本願請求項１〜３の何れか1項に係る発明において、上記クレーンは、自走可能に構成され、上記回転圧入装置は、上記クレーンに対して水平ピンによるピン構造で連結されることによって、その連結部を中心にして回動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本願請求項５に係る立坑掘削機は、本願請求項４に係る発明において、上記クレーンのブームは、その軸方向に伸縮可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本願請求項１に係る発明によれば、回転圧入装置７の回転トルクのみをケリーバ５に伝達させて掘削作業を迅速に行うことができる態様と、回転圧入装置７の回転トルク及び押し込み力をケリーバ５に確実に伝達させて掘削性能を向上させた態様とを、簡単な構成によって使い分けて掘削作業を行うことが可能となっており、掘削作業時の作業効率に優れたものとなっている。
【００１７】
本願請求項３に係る発明によれば、把持部材８０の揺動運動による回転トルクを回転伝達装置９を介してケリーバ５に対して確実に伝達可能となる。
【００１８】
本願請求項４に係る発明によれば、回転圧入装置７の現地への運搬、現地からの撤去作業を容易に行うことができる。これにより、回転圧入装置７を設置するための特殊な重機等が不要となり、作業効率を向上させることが可能となる
【００１９】
本願請求項５に係る発明によれば、回転圧入装置７を現地に運搬等する際に、電柱や鉄塔間に架設される電線のような架空線に対してブーム３５の先端が引っ掛かりにくくなり、移動式クレーン３による回転圧入装置７の現地への運搬、現地からの撤去作業を一層容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、地盤を掘削して立坑を設けるために用いられる立坑掘削機について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、立坑掘削機１の全体の構成を示す側面図である。図１（ａ）は、地中に埋設された円筒状ケーシング１１内に立抗掘削機１を構成するケリーバ５を挿通させる前の状態を示し、図１（ｂ）は、円筒状ケーシング１１内にケリーバ５を挿通させた後の状態を示す。なお、円筒状ケーシング１１は、場所打ち杭工法等において用いられ、地中に埋設されることによって立抗の孔壁が崩壊することを防止するものであり、鋼管から構成されている。
【００２２】
立坑掘削機１は、移動式クレーン３と、ケリーバ５と、回転圧入装置７と、回転伝達装置９とを備えている。
【００２３】
移動式クレーン３は、自走可能な下部走行体３１と、下部走行体３１上に連結され、鉛直軸まわりに旋回可能に設けられた上部旋回体３３とを備えている。
【００２４】
図２は、移動式クレーン３の下部走行体３１の構成を示す概略平面図である。下部走行体３１は、メインフレーム３１ａの左右にサイドフレーム３１ｂが固設され、サイドフレーム３１ｂの外周に油圧モータ等を駆動源として動作するキャタピラ３１ｃが巻き回されており、これによって自走可能に構成されている。
【００２５】
上部旋回体３３は、図１に示すように、その上部において、軸３５ｂを中心にして傾斜可能に軸支されたブーム３５が取り付けられている。ブーム３５は、各種駆動源に基づき多段階にその軸方向に伸縮可能に構成されている。ブーム３５は、その先端から定滑車として機能する複数のシーブ３５ａを介してワイヤーロープ３７が垂下されている。ワイヤーロープ３７は、その一端側が、上部旋回体３３上に搭載されたウインチ３９によって巻き取り、繰り出し可能とされた状態で固定されている。ワイヤーロープ３７は、その他端側が動滑車として機能するシーブブロック４３に張り渡されたうえで、ブーム３５の先端に設けられた留め具４１に固定されている。ブーム３５の先端からは、ワイヤーロープ３７、シーブブロック４３を介してケリーバ５が吊り下げられている。
【００２６】
図３は、ケリーバ５と回転伝達装置９の構成を示す側面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。ケリーバ５は、その下端部において、掘削作業を行うための掘削具としてのドリルバケット５１が着脱可能に取り付けられている。ケリーバ５は、図４に示すように、本実施形態において、その断面形状が断面正方形の角柱状に形成されており、図３に示すように、ピン穴５５が軸方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００２７】
ケリーバ５は、ウインチ３９によるワイヤーロープ３７の巻き取り、繰り出しや、ブーム３５の伸縮によって上下動可能に吊り下げられており、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、地中に埋設された円筒状ケーシング１１内に対してブーム３５から吊り下げられた状態で挿通される。
【００２８】
図５は、回転圧入装置７の構成を示す側面図であり、図６は、その平面図である。回転圧入装置７は、ベースフレーム７１と、ベースフレーム７１上に設けられる昇降フレーム７３と、昇降フレーム７３上に設けられる回転フレーム７５とを備えている。ベースフレーム７１、昇降フレーム７３、回転フレーム７５の略中央部には、鉛直方向に貫通する開口部７７が形成されている。この開口部７７には、円筒状ケーシング１１が挿通可能とされる。
【００２９】
ベースフレーム７１は、その側部において複数の脚部７２が設けられており、これを介して地表に載置されている。ベースフレーム７１は、その開口部７７の周りにおいて、昇降フレーム７３を上下動させる上下動駆動手段としての油圧シリンダのような上下動シリンダ７４が設けられている。昇降フレーム７３及び回転フレーム７５は、図７に示すように、この上下動シリンダ７４の伸長又は収縮に応じて、上昇又は下降することになる。
【００３０】
回転フレーム７５は、その上部において、開口部７７に挿通される円筒状ケーシング１１を把持するための把持部材８０が設けられている。把持部材８０は、円筒状ケーシング１１の周方向に沿って、即ち、円筒状ケーシング１１内に挿通されるケリーバ５の軸周りの周方向に沿って、ケリーバ５と間隔を空けて配置されることになる。
【００３１】
把持部材８０は、昇降フレーム７３に対して固定された円弧状の固定セグメント８１と、固定セグメント８１の両端に対してそれぞれの一端がピン結合により連結された移動セグメント８３とを有して構成されている。各移動セグメント８３は、固定セグメント８１との連結部を中心として鉛直軸まわりに回動可能に構成されている。各移動セグメント８３は、その他端側において油圧シリンダのような開閉シリンダ８５の本体側とロッド側とがピン結合により連結されている。各移動セグメント８３は、開閉シリンダ８５の本体側とロッド側との連結部を中心として鉛直軸周りに回動可能に構成されている。
【００３２】
このような構成からなる把持部材８０は、開閉シリンダ８５の伸長によって径方向外側に開き、開閉シリンダ８５の収縮によって径方向内側に閉じることが可能となっている。円筒状ケーシング１１の地中への打設時においては、把持部材８０を閉じさせることによって円筒状ケーシング１１を外周側から把持させることができ、把持部材８０を開かせることによって円筒状ケーシング１１を離すことができる。
【００３３】
昇降フレーム７３は、その上部において回転フレーム７５を回転させる回転駆動手段としての回転モータ７６が配置されている。回転フレーム７５は、回転モータ７６を駆動源として鉛直軸まわりに回転可能又は揺動可能に構成されている。これにより、把持部材８０は、円筒状ケーシング１１を外周側から把持した状態でこれを回転可能又は揺動可能に構成されていることになる。
【００３４】
回転圧入装置７によって円筒状ケーシング１１を地中に埋設させる場合、円筒状ケーシング１１を把持部材８０によって把持させた状態で、回転テーブル７５の回転、揺動並びに上下動シリンダ７４による上下動を行い、これによって円筒状ケーシング１１を地中に埋設させることになる。なお、回転圧入装置７には、上下動シリンダ７４によって円筒状ケーシング１１やケリーバ５を降下させた場合に回転圧入装置７そのものに負荷される地盤からの反力に対して抵抗可能となるように、図示しないカウンターウェイトが設けられている。
【００３５】
回転圧入装置７は、これに設けられている把持部材８０を回転伝達装置９に着脱可能に連結可能とするためのツイストロックピン８７を有して構成されている。本実施の形態において、ツイストロックピン８７は、把持部材８０の周方向に間隔を空けて９０°ピッチで４箇所に亘って設けられている。
【００３６】
ツイストロックピン８７は、把持部材８０を構成する固定セグメント８１、移動セグメント８３の上部に設けられたピン台座８９上から上側に突出されて設けられており、その上端において突出方向周りに回動可能な可動部８７ｂが設けられている。ツイストロックピン８７は、ピン台座８９上に設けられた固定部８７ａと、固定部８７ａ上に設けられた可動部８７ｂとを有して構成されており、ピン台座８９に設けられた操作レバー８７ｃの操作によって、固定部８７ａが固定された状態のままで、可動部８７ｂがその突出方向周り、即ち、鉛直軸周りに回動可能となるように構成されている。
【００３７】
ツイストロックピン８７の固定部８７ａと可動部８７ｂとは、図６に示すように、回転伝達装置９に対して連結されていない場合において、平面視が略同一形状となるように調整されている。可動部８７ｂの上面には、上端に向かうにつれて先鋭化されるようなテーパー面が形成されている。
【００３８】
回転伝達装置９は、図３、図４に示すように、ケリーバ５がその軸方向にスライド可能に挿入されるボス部９１と、ボス部９１の鉛直軸周りに間隔を空けて複数設けられる連結部９３とを有している。
【００３９】
ボス部９１は、ケリーバ５の外形と略同一形状からなる嵌合孔９１ａが形成された筒状体から構成されている。回転伝達装置９は、筒状体として構成されるボス部９１の下部に、ケリーバ５を挿入可能な孔が形成された円板９７が、ボス部９１を中心として挿通された状態で固着され、更にボス部９１を中心として径方向外側に延長されるように断面Ｔ字状の補強プレート９５が円板９７上に固着され、円板９７の径方向外側にある補強プレート９５の先端において、鉛直下側が開口された箱状のボックス体９９が固着されて構成されている。
【００４０】
回転伝達装置９は、ボス部９１の嵌合孔９１ａとケリーバ５との嵌め合いによって、ケリーバ５の軸周りに一体的に回転可能に構成されている。
【００４１】
ボス部９１を構成する筒状体には、これを貫通する二つのピン孔９１ｂが水平軸線上に並ぶように形成されている。このボス部９１を構成する筒状体に設けられたピン孔９１ｂ、並びにケリーバ５のピン孔５５には、回転伝達装置９に対するケリーバ５の軸方向へのスライドを固定可能な固定手段としての固定ピン５３が貫通されている。
【００４２】
固定ピン５３の一端側には雄ねじが形成され、固定ピン５３の他端側には固定ピン５３がピン孔５５、９１ｂから抜け出るのを防止するためのエンドプレート５３ａが設けられている。このように構成される固定ピン５３をピン孔５５、ピン孔９１ｂに貫通させたうえで、固定ピン５３の雄ねじにナットのような雌ねじ部材が螺合されて、固定ピン５３は固定される。換言すれば、固定ピン５３は、回転伝達装置９、ケリーバ５に対して着脱可能に設けられていることになる。
【００４３】
これにより、固定ピン５３により固定しない場合は、ケリーバ５がボス部９１に対してその軸方向にスライド可能な状態とされ、固定ピン５３により固定した場合は、ケリーバ５がボス部９１に対して固定され、ケリーバ５とボス部９１、即ち、ケリーバ５と回転伝達装置５とがケリーバ５の軸方向に一体的に移動可能な状態で固定されることになる。
【００４４】
連結部９３は、円板９７を貫通して形成されたピン孔９３ｂから構成されており、ボックス体９９は、ピン孔９３ｂを上側から覆うようにして円板９７上に固着されている。連結部９３は、回転圧入装置７の把持部材８０に対して回転伝達装置９を着脱可能に連結するために設けられるものであり、本実施形態においては、ツイストロックピン８７と連結部９３が相互に関連することによってこれらが連結される。連結部９３は、ツイストロックピン８７に対応した個数に亘って設けられ、本実施の形態においては、ボス部９１の鉛直軸周りに間隔を空けて４箇所に亘って設けられている。
【００４５】
図８は、回転圧入装置７の把持部材８０と回転伝達装置９とが連結された状態を示す側面図であり、図９は図８のＢ−Ｂ線断面図である。図１０は、回転圧入装置７の把持部材８０上のツイストロックピン８７と回転伝達装置９の連結部９３とが連結される前後の状態を示す図であり、図１０（ｂ）は図８のＣ−Ｃ線断面図に対応している。また、図１１（ａ）は、図１０（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【００４６】
回転圧入装置７の把持部材８０と回転伝達装置９の連結前においては、図１０（ａ）、図１１（ａ）に示すように、ツイストロックピン８７の固定部８７ａと可動部８７ｂとは、平面視において略同一形状となるように、可動部８７ｂの回転により位置合わせされている。回転伝達装置９の連結部９３を構成するピン孔９３ｂには、位置合わせされたツイストロックピン８７の固定部８７ａ及び可動部８７ｂが挿通される。なお、回転伝達装置９の連結部９３のピン孔９３ａは、ツイストロックピン８７の可動部８７ｂの上面に形成されたテーパー面によって案内され、これによって連結作業を容易に行える。
【００４７】
この場合において、連結部９３のピン孔９３ｂ及びツイストロックピン８７の固定部８７ａは、図１０（ｂ）、図１１に示すように、互いに嵌合可能な形状に予め調整されており、これによって、把持部材８０と回転伝達装置９とが、これらの周方向の両側への相対的な動きが拘束された状態で連結されることになる。
【００４８】
この後は、ツイストロックピン８７の操作レバー８７ｃの操作によって可動部８７ｂが回動される。これにより、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）に示すように、可動部８７ｂの下面が回転伝達装置９の連結部９３のピン孔９３ａ周りの部材上面、即ち、円板９７の上面に係合され、ツイストロックピン８７が連結部９３のピン孔９３ａに対して抜け止め状態となる。また、連結部９３のピン孔９３ｂ周りの部材、即ち、円板９７は、ツイストロックピン８７の可動部８７ｂの下面とピン台座８９によって挟まれた状態とされることになる。これによって、把持部材８０と回転伝達装置９とは、これらの周方向の両側への相対的な動きが拘束されたうえで、更に上下方向への相対的な動きが拘束された状態で連結されることになる。
【００４９】
このように、把持部材８０と回転伝達装置９とが、これらの周方向の両側への相対的な動きが拘束された状態で連結されている場合は、把持部材８０からの回転トルクが回転伝達装置９に伝達されることになり、周方向への相対的な動きの拘束に加えて上下方向への相対的な動きが拘束された状態で連結されている場合は、把持部材８０からの回転トルクに加えて上下動シリンダ７４の上下動による力、即ち、押し込み力が回転伝達装置９に伝達されることになる。
【００５０】
なお、この状態から、把持部材８０と回転伝達装置９との連結を解除する場合は、再度ツイストロックピン８７の操作レバー８７ｃを操作した上で、回転伝達装置９を上側に動かして、ツイストロックピン８７の固定部８７ａ、可動部８７ｂを連結部９３のピン孔９３ａから抜け出させればよい。
【００５１】
移動式クレーン３と回転圧入装置７とは、以下のようにして互いに連結されている。
【００５２】
移動式クレーン３は、図２に示すように、メインフレーム３１ａの前側において、左右一対のブラケット４５が左右方向に間隔を空けて二組に亘って固設されている。回転圧入装置７は、図５、図６に示すように、ベースフレーム７１からその後側に延長されるように連結フレーム７９が設けられ、この連結フレーム７９の後側において、一つのブラケット７８が左右方向に間隔を空けて二つ固設されている。
【００５３】
図２に示すように、移動式クレーン３の一対のブラケット４５間には、回転圧入装置７のブラケット７８が挟み込まれるように配置され、これらをその軸方向が水平方向と略平行な固定ピン４７が貫通されており、回転圧入装置７と移動式クレーン３とは水平ピンによるピン構造により連結されていることになる。なお、固定ピン４７の一端側には、エンドプレート４７が当接され、これらはボルトにより接合される。
【００５４】
図１２は、移動式クレーン３と回転圧入装置７との連結状態を解除した分解斜視図である。移動式クレーン３の一対のブラケット４５には、固定ピン４７を挿通可能な形状のピン孔４５ａが形成され、連結フレーム７９側のブラケット７８には、上下方向に延長された形状の長孔７８ａが形成されている。
【００５５】
回転圧入装置７は、図１３に示すように、移動式クレーン３に対して上述のようなピン構造で連結されることによって、その連結部を中心にして回動可能に構成されていることになる。
【００５６】
このため、ケリーバ５による掘削作業を行わない場合に、図１３に示すように、移動式クレーン３のブーム３５からケリーバ５を取り外し、ブーム３５の留め具４１にワイヤーロープ４８の一端側を固定し、更にそのワイヤーロープ４８の他端側を回転圧入装置７の上下動シリンダ７４のブラケット７４ａに固定したうえで、ブーム３５を上昇させることによって、回転圧入装置７と移動式クレーン３との連結部を中心として回転圧入装置７を上側に回動させて吊り上げることが可能となっている。なお、ブラケット７４ａは、各上下動シリンダ７４の上部に固設されており、ワイヤーロープ等を挿通可能な挿通孔が形成されているものである。
【００５７】
ここで、移動式クレーン３は、自走可能に構成されていることから、この状態を保持したまま、回転圧入装置７の現地への運搬、現地からの撤去作業を行うことができる。これにより、回転圧入装置７を設置するための特殊な重機等が不要となり、作業効率を向上させることが可能となる。
【００５８】
特に、移動式クレーン３のブーム３５が伸縮可能に構成されているため、上記の状態を保持して回転圧入装置７を現地に運搬等する際に、電柱や鉄塔間に架設される電線のような架空線に対してブーム３５の先端が引っ掛かりにくくなり、移動式クレーン３による回転圧入装置７の現地への運搬作業を一層容易に行うことが可能となる。
【００５９】
なお、連結フレーム７９側のブラケット７８が上下方向に延長された形状の長孔７８ａから形成されているので、地盤状況が劣悪な環境下の場合で、回転圧入装置７と移動式クレーン３との鉛直方向の位置合わせが困難な場合でも容易に対応可能となる。
【００６０】
次に、上述のような回転掘削機１により地盤を掘削して立坑を設ける施工手順の一例と、本発明の作用効果について説明する。
【００６１】
施工手順は、アースドリル工法に倣ったものであり、まず、回転圧入装置７の把持部材８０を回転又は揺動させるとともに、上下動シリンダ７４によって上下動させながら、円筒状ケーシング１１を地中の所定深度にまで圧入させる。
【００６２】
この後、ケリーバ５を移動式クレーン３のブーム３５から吊り下げた状態で円筒状ケーシング１１内に挿通させたうえで、ケリーバ５がボス部９１内に挿通された回転伝達装置９を回転圧入装置７の把持部材８０に対して連結させる。
【００６３】
ここで、後述のように、必要に応じて、回転伝達装置９がケリーバ５の軸方向へ一体的に移動可能となるように、固定ピン５３のような連結手段を介してケリーバ５に対して適宜連結させながら、ケリーバ５を回転させて、ドリルバケット５１によって円筒状ケーシング１１内やこれより下方の地盤を掘削し、ドリルバケット５１内に収納される土砂を適宜地上に排出させながら立坑を形成させる。この場合に適宜ベントナイトのような安定液を立坑の孔壁に用い、孔壁の崩壊を防止する。
【００６４】
ドリルバケット５１による掘削作業が終了した後は、形成された立坑内に鉄筋籠を建て込ませた上で、トレミー管を立坑内に挿入させ、更に立坑内に生コンクリートを注入してコンクリートを打設させ、円筒状ケーシングを引き抜くことによって場所打ち杭が設けられ、作業が終了する。
【００６５】
ここで、本発明における回転掘削機１は、回転伝達装置９の連結部９３が回転圧入装置７の把持部材８０に対して連結されていることに加えて、回転伝達装置９がケリーバ５の軸方向へ一体的に移動可能となるように、固定ピン５３のような連結手段を介してケリーバ５に対して着脱可能に連結されていることから、回転圧入装置７の把持部材８０からの回転トルク及び押し込み力が、回転伝達装置９を介してケリーバ５に対して確実に伝達されることになる。
【００６６】
このため、比較的Ｎ値の低い中間層のような地盤をケリーバ５のドリルバケット５１によって掘削する場合は、固定ピン５３による連結を外して、ケリーバ５に対して回転トルクのみを伝達させ、ケリーバ５とドリルバケット５１との自重によってドリルバケット５１を徐々に下降させながらの掘削作業を行うことが可能となる。この場合、ケリーバ５とドリルバケット５１との自重によって掘削不能となる深さになるまで、固定ピン５３による連結作業をする必要がないので、作業を迅速に行うことができる。
【００６７】
また、比較的Ｎ値の高い支持層のような地盤をケリーバ５のドリルバケット５１によって掘削する場合は、固定ピン５３によってケリーバ５と回転伝達装置９とを連結させ、ケリーバ５に対して回転トルク及び押し込み力を確実に伝達させ、回転圧入装置７の上下動シリンダ７４のような上下動駆動手段の押し込み力によってドリルバケット５１を下降させながらの掘削作業を行うことが可能となる。この場合、回転圧入装置７を上下動させるごとに固定ピンによる連結作業をする必要が生じるので、その分作業の迅速性を向上させることはできないが、ケリーバ５等の自重による掘削作業よりも掘削性能が向上することになる。
【００６８】
なお、ケリーバ５等の重さや上下動シリンダ７４の性能によって掘削性能は異なるが、これら数値について具体的な例を挙げると、ケリーバ５とドリルバケット５１とを併せた重量が１ｔ程度であるのに対して、一本当りの上下動シリンダ７４により得られる圧縮力が３０ｔ程度であることより、上下動シリンダ７４による押し込み力をケリーバ５に対して確実に伝達可能となることによる有効性は非常に大きいものと考えられる。
【００６９】
このように、本発明によれば、必要に応じて、回転圧入装置７の回転トルクのみをケリーバ５に伝達させて掘削作業を迅速に行うことができる態様と、回転圧入装置７の回転トルク及び押し込み力をケリーバ５に確実に伝達させて掘削性能を向上させた態様とを、簡単な構成によって使い分けて掘削作業を行うことが可能となっており、作業効率に優れたものとなっている。
【００７０】
また、本発明においては、把持部材８０と回転伝達装置９との連結にツイストロックピン８７を用いており、これにより、これら連結されたものの周方向の両側への相対的な動きが拘束された状態となっている。このため、把持部材８０が正方向、逆方向の何れの方向に回転した場合でも、この回転トルクが回転伝達装置９に確実に伝達されることになり、これにより、把持部材８０の揺動運動による回転トルクを回転伝達装置９を介してケリーバ５に対して確実に伝達可能となる。
【００７１】
なお、ケリーバ５と回転伝達装置９とを一体的に回転可能に連結するための機械要素として、上述の実施形態においては、ケリーバ５と回転伝達装置９のボス部９１の嵌め合いによる連結を挙げたが、この場合、ボス部９１とケリーバ５との断面形状は、断面正方形に限らず断面多角形の角柱状に形成されていてもよいし、ボス部９１の嵌合孔９１ａやケリーバ５の外周にスプラインが形成されていてもよい。また、ボス部９１の嵌合孔９１ａ内面とケリーバ５外面にキー溝を設け、これらにキーを挿入することによって一体的に回転可能に連結するようにしてもよい。
【００７２】
また、回転圧入装置７の把持部材８０と回転伝達装置９の連結部９３とを連結させる構成としては、本実施の形態のように、ツイストロックピン８７に限定するものではなく、少なくとも把持部材８０の回転と上下動とを回転伝達装置９に伝達可能となるように連結できればよい。このため、例えば、回転圧入装置７の把持部材８０にＬ字状の溝を設け、このＬ字状の溝内に嵌合可能な棒材を回転伝達装置９の連結部９３として設け、Ｌ字状の溝の先端側に棒材からなる回転伝達装置９の連結部９３を入り込ませることによって、これを実現するようにしてもよい。
【００７３】
また、把持部材８０は、公知の回転伝達装置７において、円筒状ケーシング１１を外周側から把持した状態でこれを回転可能に構成されているものであれば、特に本実施の形態のような構成に限定するものではない。
【００７４】
また、回転伝達装置９を構成する連結部９３は、ボス部９１の鉛直軸周りに少なくとも二つ以上設けられていればよく、ボス部９１に対する配置の態様については特に限定しない。また、回転伝達装置９を構成する補強プレート９５や円板９７、ボックス体９９は、必須の構成ではなく、回転伝達装置９のボス部９１と連結部９３との間で回転トルクを伝達可能となるように設けられていれば、その形状、位置等については特に限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】立抗掘削機の全体の構成を示す側面図であり、（ａ）は円筒状ケーシング内にケリーバを挿通させる前の状態を示す図であり、（ｂ）は円筒状ケーシング内にケリーバを挿通させた後の状態を示す図である。
【図２】移動式クレーンの下部走行体の構成を示す概略平面図である。
【図３】ケリーバと回転伝達装置との構成を示す側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】回転圧入装置の構成を示す側面図である。
【図６】回転圧入装置の構成を示す平面図である。
【図７】回転圧入装置の上下動シリンダによる動作を説明するための側面図である。
【図８】回転圧入装置の把持部材と回転伝達装置とを連結させた状態を示す側面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】ツイストロックピンと回転伝達装置の連結部とを連結させる前後の状態を示す図である。
【図１１】（ａ）は図１０（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｂ）は図１０（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１２】移動式クレーンと回転圧入装置との連結部の状態を示す概略斜視図である。
【図１３】移動式クレーンと回転圧入装置とをピン構造で連結することによる効果について説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１     立坑掘削機
３     移動式クレーン
５     ケリーバ
７     回転圧入装置
９     回転伝達装置
１１   円筒状ケーシング
３１   下部走行体
３１ａ メインフレーム
３１ｂ サイドフレーム
３１ｃ キャタピラ
３３   上部旋回体
３５   ブーム
３５ａ シーブ
３７   ワイヤーロープ
３９   ウインチ
４１   留め具
４３   シーブブロック
４５   ブラケット
４５ａ ピン孔
４７   固定ピン
４８   ワイヤーロープ
４９   エンドプレート
５１   ドリルバケット
５３   固定ピン
５５   ピン穴
７１   ベースフレーム
７２   脚部
７３   昇降フレーム
７４   上下動シリンダ
７４ａ ブラケット
７５   回転フレーム
７６   回転モータ
７７   開口部
７８   ブラケット
７８ａ 長孔
７９   連結フレーム
８０   把持部材
８１   固定セグメント
８３   移動セグメント
８５   開閉シリンダ
８７   ツイストロックピン
８７ａ 固定部
８７ｂ 可動部
８７ｃ 操作レバー
８９   ピン台座
９１   ボス部
９１ａ 嵌合孔
９１ｂ ピン穴
９３   連結部
９３ａ ピン穴
９５   補強プレート
９７   面板
９９   ボックス体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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