(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーン等にワイヤーロープを介して吊り下げられる吊持盤に、リーダとオーガーとを別個に吊持すると共に、リーダにオーガーを上下方向スライド自在に保持し、リーダの下部にケーシング取付盤で連結してケーシングを吊持すると共に前記リーダの下部は地盤中に挿入された前記ケーシングの上部に前記ケーシング取付盤で連結され、オーガーの下部にケーシング内に挿入される掘削部を連動連結して吊持したことを特徴とする掘削装置。
【請求項２】
リーダの下部側方に突出してオーガーの真下位置でケーシングを吊持するケーシング取付盤がリーダの下部に取付けられている請求項１記載の掘削装置。
【請求項３】
ケーシング内に挿入される掘削部はダウンザホールハンマからなり、掘削部のダウンザホールハンマとオーガーとの連結部にエアーホースの一端が接続されている請求項１記載の掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ケーシングを使用して地盤中に孔径に比して深い孔を掘る掘削装置に係り、特に、新たに設けたリーダにより、ケーシングを引き上げることに伴う孔底部の崩壊や掘削孔の側壁の崩壊を防ぎ、また、オーガーの回転を防ぐための作業手間を省略するようにした掘削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クレーン等の先端のフックにオーガーを直接吊って、オーガーの下部にケーシングとケーシング内に挿入されて掘削する掘削部とを吊持して、ケーシングを非回転状態に保持して掘削に合わせて地盤中に挿入しながら、掘削を行っている。また、ケーシング内に挿入されて掘削する掘削部には、ダウンザホールハンマやオーガースクリューが使用される。ダウンザホールハンマはエアーで打撃を与えながら回転して掘削する機器である。
【０００３】
掘削部としてダウンザホールハンマが使用される場合、掘削中においては、ダウンザホールハンマに打撃を加えるエアーを利用して、掘削土を地上に吹き上げているが、一部の掘削土は、エアーで吹き上げられずに孔底部に堆積する。その結果、掘削能力が低下する不都合が生じるため、オーガーに吊持されて孔内に挿入されているケーシングを少し引き上げて、エアーを孔底部に吹き込んで、孔底部に堆積した土砂を吹き上げて取り除いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、掘削部としてダウンザホールハンマが使用される場合、孔底部に堆積した土砂を取り除くために、ケーシングを孔内から少し引き上げると、ケーシングが引き上げられた孔底部側の側壁が崩れる不都合があり、その結果、孔底部に堆積した土砂及び崩壊した土砂の双方を取り除かねばならず、その分、掘削作業効率が低下する不都合があった。
【０００５】
また、オーガーの下部にケーシングと掘削部が吊持されているため、ケーシングを地盤中に残して、掘削部のみを引き上げることはできず、このため、掘削後は、ケーシング及び掘削部を掘削孔から引き上げて、掘削孔に杭などを挿入しているが、ケーシングを掘削孔から引き上げた際に、掘削孔の側壁の一部が崩壊するという不都合があった。
【０００６】
また、オーガーに吊持される掘削部はオーガー内のモーターによって回転するため、掘削部がケーシング内で回転掘削する際に、その反作用でオーガーが回転して掘削部が相対的に回転掘削しなくなるのを防ぐために、ワイヤロープなどを放射状に張って反作用でオーガーが回転しないように固定する必要があり、掘削前のワイヤロープなどによるオーガーの固定作業及び掘削後の取り外し作業の手間が面倒であった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、新たに設けたリーダにケーシングを吊持し、ケーシングを地盤中に残して、オーガーに吊持される掘削部のみをケーシング内から引き上げて、ケーシングを引き上げることに伴う孔底部の崩壊や掘削孔の側壁の崩壊を防ぎ、また、新たに設けたリーダにオーガーを上下方向スライド自在に保持してオーガーの回転を防いで、オーガーの回転を防ぐための作業手間を省略することのできる掘削装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、この発明は、クレーン等にワイヤーロープを介して吊り下げられる吊持盤に、リーダとオーガーとを別個に吊持すると共に、リーダにオーガーを上下方向スライド自在に保持し、リーダの下部にケーシング取付盤で連結してケーシングを吊持すると共に前記リーダの下部は地盤中に挿入された前記ケーシングの上部に前記ケーシング取付盤で連結され、オーガーの下部にケーシング内に挿入される掘削部を連動連結して吊持した手段よりなるものである。
【０００９】
ここで、リーダの下部側方に突出してオーガーの真下位置でケーシングを吊持するケーシング取付盤がリーダの下部に取付けられている。また、ケーシング内に挿入される掘削部はダウンザホールハンマからなり、掘削部のダウンザホールハンマとオーガーとの連結部にエアーホースの一端が接続されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に記載の発明の実施の形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
ここで、図１は一部断面を含む全体側面図、図２（Ａ）はケーシング取付盤の平面図、図２（Ｂ）はケーシング取付盤の一部断面を含む側面図である。
【００１１】
図において、掘削装置１は、図示しないクレーン等に吊り下げられる吊持盤２と、吊持盤２に別個に吊持されるリーダ３及びオーガー４と、リーダ３の下部に吊持されるケーシング５と、オーガー４の下部に吊持されてケーシング５内に挿入される掘削部６とから主に構成されている。
【００１２】
吊持盤２は、リーダ３とオーガー４とを別個に吊持する部材で厚みのある鋼製の板状の構造からなり、図示しないクレーン等に吊持されるものである。吊持盤２は、その上面中央には吊り具２ａが取付けられている。吊り具２ａはその下端側が吊持盤２の上面に回転自在に軸支されている。
【００１３】
吊持盤２の上面に取付けられた吊り具２ａは、図示しないクレーン等の先端から垂下されたワイヤーロープａの下端に連結されたフックｂに引っ掛けられていて、吊持盤２はこれら吊り具２ａ、フックｂ、ワイヤーロープａなどを介して図示しないクレーン等に吊り下げられている。
【００１４】
リーダ３は、オーガー４を上下方向にスライド自在に保持すると共に、その下部にケーシング５を吊持するもので、図１において吊持盤２の下面の中央より右側に取付けられた取付板２ｂにリーダ吊持用ワイヤーロープ２ｃを介して吊持されている。リーダ３は、掘削部６の回転掘削の際の反作用でオーガー４が回転するのを阻止する機能を果たす。これにより、事前にワイヤーロープなどを放射状に張ってオーガー４を固定する作業を不要にすることができる。
【００１５】
また、リーダ３の下部でケーシング５を吊持することにより、掘削部６をケーシング５と独立してケーシング５内を昇降させることができ、ケーシング５を地盤中に残したまま掘削部６のみを引き上げることが可能となり、掘削部６とケーシング５を引き上げることに伴う不都合、掘削孔の孔底部側の側壁の崩壊や掘削孔の側壁の崩壊などを防ぐことが可能となる。
【００１６】
オーガー４と面する側のリーダ３の正面側の左右側には、上下方向にガイド杆３ａがそれぞれ設けられていて、このガイド杆３ａにリーダ３と面するオーガー４の正面側の左右側に上下方向に設けられたガイド受け４ａが係合することによって、オーガー４はリーダ３に上下方向スライド自在に保持されて、オーガー４は上下方向への移動は自由に行えるが、回転運動は阻止されることになる。
【００１７】
また、リーダ３の下部にはケーシング取付盤７が設けられている。ケーシング取付盤７は、リーダ３の下部に吊持されるケーシング５をオーガー４の真下位置になるようにリーダ３の下部に取付けるものである。ケーシング取付盤７はリーダ３の下部側方に突出してオーガー４の真下側でケーシング５を吊持する構造になっている。
【００１８】
リーダ３とオーガー４とは平行に吊持盤２に吊持されており、リーダ３の下部にケーシング５をそのまま吊持した場合には、ケーシング５はオーガー４の真下位置にこない。ケーシング取付盤７はこれを解消するためのもので、オーガー４の真下側に張り出してリーダ３の下部でケーシング５を吊持するものである。
【００１９】
ケーシング取付盤７は、リーダ３の下部に連結されるリーダ連結盤７ａと、ケーシング５の上部に連結されるケーシング連結盤７ｂと、両者を連結する連結盤７ｃとから構成されている。リーダ連結盤７ａとケーシング連結盤７ｂとは横方向に間をあけて連結盤７ｃによって連結されている。ケーシング連結盤７ｂは円筒形の形状からなり、また、上下両端は開口されていて、ケーシング５はその上端側がケーシング連結盤７ｂの下部側に挿入されて連結されている。
【００２０】
オーガー４は内部に掘削部６を駆動するモーター及び減速機などが設けられており、その下部にはケーシング５内に挿入される掘削部６が下方に延設されている。オーガー４は図１において吊持盤２の下面の中央より左側に垂下されたオーガー吊持用ワイヤーロープ２ｄを介して吊持盤２に吊持されている。オーガー４には、前述したようにリーダ３と面する正面側の左右側には上下方向にガイド受け４ａがそれぞれ設けられていて、オーガー４はこのガイド受け４ａ及びガイド杆３ａを介してリーダ３に上下方向スライド自在に保持されている。
【００２１】
ケーシング５は、両端が開口された円筒形の形状からなり、掘削地盤中に掘削と共に挿入されて、掘削時に掘削孔の側壁が崩壊するのを防ぐ機能を果たす。ケーシング５の上端側は前述したようにケーシング取付盤７のケーシング連結盤７ｂの下部側に挿入されて連結されていて、ケーシング５はケーシング取付盤７を介してリーダ３の下部に吊持されている。ケーシング５はリーダ３を昇降させることによって昇降される。ケーシング５には例えば鋼管が使用される。
【００２２】
掘削部６はケーシング５内に挿入されて地盤を掘削する機器で、オーガー４の下部にその上端側が連動連結されて吊持されている。掘削部６はオーガー４の昇降によってケーシング５内を昇降する。このように、掘削部６はオーガー４によって昇降し、又ケーシング５はリーダ３によって昇降し、掘削部６とケーシング５とは独立して昇降される。掘削部６には例えばダウンザホールハンマが使用されている。
【００２３】
掘削部６のダウンザホールハンマは、エアーで打撃を与えながら回転して掘削する機器である。このため、掘削部６のダウンザホールハンマとオーガー４との連結部には、エアーホース６ａの一端が接続されている。エアーホース６ａの他端は図示しないエアー供給装置に接続されている。このダウンザホールハンマは、エアーを利用して掘削土砂をケーシング５内を吹き上げて外部に排出できる特徴がある。
【００２４】
また、掘削地盤中に挿入されるケーシング５が掘削部６による掘削時に回転するのを阻止するケーシング回転阻止装置８が、掘削地盤表面のケーシング５の外周に設置されている。ケーシング回転阻止装置８は、ケーシング５の外周側面にその長手方向に形成されている溝の部分に係合してケーシング５の回転を阻止する構造になっている。このケーシング回転阻止装置８は、ケーシング５を使用する掘削工法においては一般に使用されている。
【００２５】
次に、上記発明の実施の形態の構成に基づく作用について以下説明する。
図示しないクレーン等によって掘削装置１を吊り下げて、掘削地盤の箇所の上方に移動した後、リーダ３の下部に吊持されたケーシング５の下端を掘削地盤上に設置する。このとき、掘削地盤上にケーシング５の回転を阻止するケーシング回転阻止装置８を設置しておき、ケーシング回転阻止装置８の内側にケーシング５の下端側を挿入して設置する。
【００２６】
その後、ケーシング５内に挿入されている掘削部６を駆動させる。掘削部６がダウンザホールハンマからなるときには、オーガー４の図示しないモーターを駆動させると共に、図示しないエアー供給装置を駆動させる。これらの駆動により、ダウンザホールハンマからなる掘削部６はケーシング５内で駆動して、エアーで打撃を与えながら回転して掘削を行う。
【００２７】
掘削土砂はエアーによってケーシング５内を通って吹き上げられてケーシング５の上端側が挿入して連結されているケーシング取付盤７のケーシング連結盤７ｂの上端側から排出される。地盤の掘削孔に従って、ケーシング５及び掘削部６は地盤中に挿入して行く。
【００２８】
掘削部６としてダウンザホールハンマが使用される場合、掘削中においては、ダウンザホールハンマに打撃を加えるエアーを利用して、掘削土を地上に吹き上げているが、一部の掘削土は、エアーで吹き上げられずに掘削孔底部に堆積する。その結果、掘削能力が低下する不都合が生じるため、リーダ３の下部にケーシング取付盤７を介して吊持されて掘削孔内に挿入されているケーシング５を少し引き上げる。
【００２９】
このとき、ケーシング５はリーダ３に吊持され、掘削部６はオーガー４に吊持されているため、オーガー４をリーダ３に沿って上側にスライドさせて少し引き上げて、リーダ３をそのままにすることによって、ケーシング５内の掘削部６のみを少し引き上げることができる。ケーシング５を引き上げないので、掘削孔底部はケーシング５によって囲まれているため、掘削部６のみを引き上げても崩壊することがない。
【００３０】
そして、ケーシング５内の掘削部６のみを少し引き上げた後、エアーを掘削孔底部に吹き込んで、孔底部に堆積した掘削土砂を吹き上げて除去する。除去後は、少し引き上げていたオーガー４を下ろして、オーガー４に吊持されている掘削部６をケーシング５内で下ろして、再び、掘削部６により掘削を続ける。
【００３１】
掘削部６で地盤を掘削する際に、掘削部６は回転しており、又掘削部６の回転力は掘削部６が連動連結されているオーガー４の内部のモーターによって得ている。このため、掘削部６が回転掘削する際に、その反作用でオーガー４には回転力が作用することになるが、オーガー４はリーダ３に上下方向にスライド自在に保持されているため、リーダ３によってオーガー４の回転は阻止される。
【００３２】
また、オーガー４の回転力が作用するリーダ３は、その下部に地盤中に挿入されたケーシング５が吊持されており、しかもこのケーシング５はケーシング回転阻止装置８によって非回転状態に保持されているため、オーガー４の回転力によってリーダ３がオーガー４を中心としてその周囲を回転することがない。
【００３３】
このようにして、掘削部６の回転掘削の際に生じる反作用によってオーガー４が回転するのをリーダ３及びケーシング５を介してケーシング回転阻止装置８によって、確実に阻止することができる。このため、従来のように、ワイヤーロープなどによって、オーガー４が回転しないように固定する必要がなく、そのための作業を省略することができ、掘削作業の工程の短縮を図ることができる。
【００３４】
そして、所定の深さ掘削した後、ケーシング５を地盤中に残したまま、掘削部６のみを引き上げる。掘削部６の引き上げはこれを吊持しているオーガー４を引き上げることによって行われる。このとき、リーダ３は停止している。オーガー４はリーダ３に上下方向スライド自在に保持されているため、オーガー４を引き上げる際に停止しているリーダ３が妨げとなることはない。
【００３５】
掘削部６をケーシング５内から引き抜いた後、ケーシング５内に図示しない支持杭を挿入し、その後、ケーシング５を引き上げて作業は終了する。ケーシング５の引き上げは、リーダ３を引き上げることによって行われるが、前記したように、オーガー４はリーダ３に上下方向スライド自在に保持されているため、リーダ３を引き上げる際に停止しているオーガー４が妨げとなることはない。
【００３６】
掘削孔内に支持杭を挿入する場合、ケーシング５が地盤中に挿入されているため、従来のように、ケーシング及び掘削部を引き抜いた後に支持杭を挿入する場合に比べて、掘削孔の側壁の崩壊がなく、スムーズに支持杭を掘削孔内に挿入することができる。
【００３７】
なお、この発明は上記発明の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。前記実施の形態では、掘削部６としてダウンザホールハンマの場合で説明したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、オーガースクリューを使用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の記載より明らかなように、この発明に係る掘削装置によれば、クレーン等に吊り下げられる吊持盤に、リーダとオーガーとを別個に吊持すると共に、リーダにオーガーを上下方向スライド自在に保持し、リーダの下部にケーシングを吊持し、オーガーの下部にケーシング内に挿入される掘削部を連動連結して吊持したことにより、新たに設けたリーダにケーシングを吊持し、ケーシングを地盤中に残して、オーガーに吊持される掘削部のみをケーシング内から引き上げることができ、ケーシングを引き上げることに伴う孔底部の崩壊や掘削孔の側壁の崩壊を防ぐことができる。また、新たに設けたリーダでオーガーを上下方向スライド自在に保持することにより、オーガーの回転を防いで、オーガーの回転を防ぐための作業手間を省略することができる等、極めて新規的有益なる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す一部断面を含む全体側面図である。
【図２】（Ａ）はこの発明の実施の形態を示すケーシング取付盤の平面図である。
（Ｂ）はこの発明の実施の形態を示すケーシング取付盤の一部断面を含む側面図である。
【符号の説明】
１    掘削装置
２    吊持盤
２ａ  吊り具
２ｂ  取付板
２ｃ  リーダ吊持用ワイヤーロープ
２ｄ  オーガー吊持用ワイヤーロープ
３    リーダ
３ａ  ガイド杆
４    オーガー
４ａ  ガイド受け
５    ケーシング
６    掘削部
６ａ  エアーホース
７    ケーシング取付盤
７ａ  リーダ連結盤
７ｂ  ケーシング連結盤
７ｃ  連結盤
８    ケーシング回転阻止装置
ａ    ワイヤーロープ
ｂ    フック
【図１】
0003724784.tif 000002
【図２】
0003724784.tif 000003