(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスト上端から垂下される昇降ワイヤにより吊支されたシーブブロックと、
上記シーブブロックの下位にあって、下端部にセメントミルク噴射口を有するオーガスクリューの上端を接続された回転駆動部と、
上記回転駆動部の下位にあって、上記回転駆動部を受支する受け座および上方反力を受け止める手段を有する駆動部ホルダーと、
上記駆動部ホルダーの下位にあって、上記オーガスクリューに被嵌された中空杭の上端を着脱自在に接続された杭キャップと、
上記杭キャップの上面に一端を連結された押しこみ用油圧シリンダと、
上記シーブブロックと押しこみ用油圧シリンダの他端との脱着装置、上記シーブブロックと回転駆動部との脱着装置、および上記押しこみ用油圧シリンダと駆動部ホルダーとの脱着装置と、
からなる中掘り掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空杭内に挿通したオーガスクリューにより地盤を先行掘削しつつ該先行掘削孔内に中空杭を圧入し、所要深さに圧入後中空杭の下端部にセメントミルクの注入により球根を造成するために使用される中掘り掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の中掘り掘削機として、起立したマストにシーブブロックが昇降ワイヤにより昇降自在に吊支され、該シーブブロックの下位に駆動部昇降用油圧シリンダを介して、杭絞込み用ワイヤーシーブを有する回転駆動部が連結され、上記駆動部の出力軸には、セメントミルク案内路を縦通し、下部に側方へジェットを噴射するジェット噴射口を有するオーガスクリューが接続されると共に、該駆動部の下位に押しこみ用油圧シリンダを介して杭キャップが取りつけられ、該杭キャップに、上記オーガスクリューに被嵌された中空杭が着脱自在に接続された構造のものが広く知られており、この従来機を使用して、オーガスクリューにより地盤を先行掘削しつつ中空杭を駆動部等の重量により圧入していき、駆動部等の重量のみでは杭圧入が困難な硬質地盤層では、杭絞込み用ワイヤーで反力をとって押しこみ用シリンダにより中空杭を圧入していき、支持層に達したら、回転するオーガスクリューを、その下部のジェット噴射口からセメントミルクを側方に噴射しつつ、駆動部昇降用油圧シリンダにより一定速度で徐々に上昇させて、掘削孔底部から中空杭内部に適宜延長するセメントと掘削土砂との混合よりなるソイルセメント球根を造成する、球根つき中空杭建てこみ工法が実施されている。
【０００３】
しかし、上記従来機では、用途の違う２組の油圧シリンダを縦方向に設けるため、駆動部等上部構造全体が高重量で縦長となる難点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、通常地層および硬質地層のそれぞれに対応して中空杭圧入を継続できると共に、装置の大型重量化を避けつつ、球根造成におけるセメントミルクを噴射するオーガスクリューの昇降を一定速度で遂行できるように改善することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決の手段として、本発明は、
マスト上端から垂下される昇降ワイヤにより吊支されたシーブブロックと、
上記シーブブロックの下位にあって、下端部にセメントミルク噴射口を有するオーガスクリューの上端を接続された回転駆動部と、
上記回転駆動部の下位にあって、上記回転駆動部を受支する受け座および上方反力を受け止める手段を有する駆動部ホルダーと、
上記駆動部ホルダーの下位にあって、上記オーガスクリューに被嵌された中空杭の上端を着脱自在に接続された杭キャップと、
上記杭キャップの上面に一端を連結された押しこみ用油圧シリンダと、
上記シーブブロックと押しこみ用油圧シリンダの他端との脱着装置、上記シーブブロックと回転駆動部との脱着装置、および上記押しこみ用油圧シリンダと駆動部ホルダーとの脱着装置と、
からなる中掘り掘削機を提案する。
【０００６】
本発明における上記駆動部ホルダーに設けられた「上方反力を受け止める手段」には、駆動部ホルダーに取りつけたシーブに、ベースマシンのウインチから引き出した絞りこみワイヤを掛けて下方へ引っ張るもの、駆動部ホルダーに取りつけた流体シリンダのラムを、マストに設けた被係止金具に係脱自在に係止するもの、その他種々の構造のものが使用される。
【０００７】
また、上記「脱着装置」には、流体シリンダ、ソレノイド、手動等を動力源としたクランプ型、クサビ係脱型、レバー係脱型、その他種々の構造のものが利用される。
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【０００８】
【実施例】
図１において、ベーマシン（１）の前端部に垂直に支持されたマスト（２）のトップシーブブロック（３）から垂下したワイヤ（４）に、図２、３に示すように横長のほぼ箱形であって中央部にシーブブロック（６）を設置してあるシーブホルダー（５）を吊支し、また上記マスト（２）に長手方向に沿って敷設されたガイドレール（７）、（７）に、上記シーブホルダー（５）の下位にあって、図３に示すように縦長ケース（９）内にモータ（１０）、減速機（１１）を内装してなる回転駆動部（８）をスライド金具（１２）…を介して摺動自在に支持させ、また上記駆動部（８）の下位にあって、図２、３に示すように下面および前面下部を開放した座卓形をなし、上面中央部に駆動部受け座（１４）を、その左右両側部に両端を開放する垂直円筒カバー（１５）、（１５）をそれぞれ設けた駆動部ホルダー（１３）をスライド金具（１６）、（１６）を介して同じく支持させ、さらに上記駆動部ホルダー（１３）の下位にあって、下面に、中空杭を着脱自在に接続すべき杭キャップ（１７）を固定した排土溜めボックス（１８）をスライド金具（１９）…を介して同じく支持し、そして上記ボックス（１８）の上面左右両側部に、押しこみ用油圧シリンダ（２０）、（２０）のラム（２１）、（２１）先端をそれぞれ固定して両シリンダ（２０）、（２０）を上記円筒カバー（１５）、（１５）内に移動自在に挿通した状態で垂直に起立し、両シリンダ（２０）、（２０）の上端部分を上記シーブホルダー（５）および円筒カバー（１５）、（１５）とそれぞれ脱着装置（２２）、（２２）および（２３）、（２３）により着脱自在に連結し、また上記駆動部（８）の上端部分を上記シーブホルダー（５）と脱着装置（２４）、（２４）により着脱自在に連結してある。
【０００９】
オーガスクリュー（２５）は、その中空軸内にセメントミルク流通路を縦通すると共に、先端の掘削ヘッド（２６）の下部に側方へセメントミルクを噴射するセメントミルクジェット噴射口（ａ）を有するもので、その上端部を上記杭キャップ（１７）、排土溜めボックス（１８）および駆動部ホルダー（１３）を回転自在かつ軸方向移動自在に貫通して上記駆動部（８）の出力軸に接続し、また中空杭（２７）は、上記オーガスクリュー（２５）に回転自在かつ軸方向摺動自在に被嵌した状態で、その上端部を上記杭キャップ（１７）に着脱自在に接続してある。
【００１０】
（２８）は、上記駆動部ホルダー（１３）の背面に図２のように回転自在に軸支された絞りこみワイヤ用シーブで、上記ベースマシン（１）に設置されたウインチから引き出されたワイヤが掛けられる。
【００１１】
上記脱着装置（２２）の構造は次のようである。まず、押しこみ用シリンダ（２０）、（２０）の上端に、特に図５（ロ）に示すように環状の係止溝（３０）、（３１）を適宜間隔をあけて形成された丸棒状の係止ロッド（２９）を軸心線を合致させてそれぞれ突設してある。
【００１２】
一方、上記シーブホルダー（５）に上記係止ロッド（２９）、（２９）の挿入されるべき上下方向の孔（３２）、（３２）を貫通すると共に、シーブホルダー（５）上面に、図４、図５（イ）に示すように上記各孔（３２）をはさんで左右一対のクランプ板（３３）、（３３’）を、該ホルダー（５）上面に固定された一対のガイド片（３４）、（３４）に互に合着分離できるようにそれぞれ左右摺動自在に支持させ、上記一対のクランプ板（３３）、（３３’）は、その対向辺に上記係止ロッド（２９）の環状係止溝（３０）の最小径に対応する半円弧のクランプ面（３５）、（３５’）を形成してあり、この一対のクランプ板（３３）、（３３’）からそれぞれ両側方へアーム（３６）（３６）、（３６’）（３６’）を延出し、これらアーム（３６）、（３６’）および（３６）、（３６’）間に開閉駆動用油圧シリンダ（３７）、（３７）の一端およびそのラム（３８）、（３８）先端をそれぞれ連結してある。上記油圧シリンダ（３７）、（３７）を同期的に伸縮駆動すれば、一対のクランプ板（３３）、（３３’）が図４のように合着して両クランプ面（３５）、（３５’）間で上記係止ロッド（２９）の上位の係止溝（３０）内を挾着することができ、また図５（イ）のように分離して両クランプ面（３５）、（３５’）を上記係止ロッド（２９）が通過できる広い間隔に開くことができる。
【００１３】
脱着装置（２３）、（２３）は、上記係止ロッド（２９）の下位の環状係止溝（３１）に係脱すべく、上記脱着装置（２２）、（２２）と実質的に同一構造のもので、上記円筒カバー（１５）、（１５）の上端に形成されたフランジ（３９）、（３９）上に配設されている。この場合脱着装置（２２）、（２２）と係止ロッドの係止溝（３０）、（３０）との係止と、脱着装置（２３）、（２３）と係止溝（３１）、（３１）との係止とが同時に行われうる位置関係にある。
【００１４】
脱着装置（２４）の構造は次のようである。まず、上記駆動部（８）の上端左右両側部から、図７（ロ）に示すように両側辺に一対の係止切欠（４１）、（４１）を有する係止板（４０）、（４０）を上方へ突出している。
【００１５】
一方、上記シーブホルダー（５）に係止板（４０）、（４０）の挿入される長孔（４２）、（４２）を貫通すると共に、シーブホルダー（５）内底面に、図６、図７（イ）に示すように上記各長孔（４２）の一側において、ほぼＨ形のクサビ板（４３）を、上記ホルダー内底面に固定された一対のガイド片（４４）、（４４）で上記長孔（４２）の長辺に対し直角方向に進退できるように支持させ、上記クサビ板（４３）は、一対のクサビ片（４５）、（４５）を、上記係止板（４０）における一対の係止切欠（４１）、（４１）内に食いこみ可能の間隔をあけて、長孔（４２）がわへ向けて互に平行に突出してあり、このＨ形クサビ板（４３）の上記クサビ片（４５）、（４５）と反対がわの端部にアーム（４６）、（４６）を突出し、これらアーム（４６）、（４６）とホルダー（５）内壁面との間に係脱駆動用油圧シリンダ（４７）、（４７）の各一端およびそのラム（４８）、（４８）先端をそれぞれ連結してある。上記油圧シリンダ（４７）、（４７）を同期的に伸縮駆動すれば、クサビ板（４３）が長孔（４２）がわに移動して図６のように係止板（４０）の係止切欠（４１）、（４１）に係止することができ、また反対方向に移動して図７（イ）のように係止板（４０）から離脱することができる。
【００１６】
上例の作用を杭圧入操作と共に次に説明する。脱着装置（２２）、（２２）を係止ロッド（２９）、（２９）の係止溝（３０）、（３０）に、脱着装置（２３）、（２３）を係止ロッドの係止溝（３１）、（３１）にそれぞれ挾着させると共に、脱着装置（２４）、（２４）を係止板（４０）、（４０）の係止切欠（４１）…にそれぞれ係止して、図１、２、３のようにシーブホルダー（５）、駆動部ホルダー（１３）、杭キャップ（１７）および駆動部（８）を一体化した状態で、モータ（１０）を始動し、オーガスクリュー（２５）を回転させてワイヤ（４）をゆるめつつ掘削ヘッド（２６）による地中への先行掘削を開始する。中空杭（２７）は、排土溜めボックス（１８）、駆動部ホルダー（１３）、油圧シリンダ（２０）、（２０）、駆動部（８）等の上部構造全体の重量を受けて上記先行掘削された孔内に圧入されていく。掘削土砂はオーガスクリュー（２５）のスクリュー羽根により中空杭（２７）内を上方へ搬送されて溜めボックス（１８）内に溜められる。
【００１７】
硬質地層に至る等により中空杭圧入抵抗が増し、上記上部構造の重量では圧入できない場合は、図８（イ）に示すように脱着装置（２２）、（２２）の係止ロッド（２９）、（２９）に対する係止を解除し、ついでベースマシン（１）のウインチから引き出されてシーブ（２８）、（２８）に掛けられている絞りこみワイヤ（４９）により駆動部ホルダー（１３）、油圧シリンダ（２０）、（２０）、溜めボックス（１８）および杭キャップ（１７）を介して中空杭（２７）を下方へ引張り、その状態で押しこみ用シリンダ（２０）、（２０）の伸縮駆動を繰返して中空杭（２７）を間欠的に圧入していく。
【００１８】
支持層に達したら掘削ヘッド（２６）によりさらに支持層内へ適宜深さ掘進し、ついで中空杭（２７）の下端部を支持層内先行掘削孔に若干圧入する。
【００１９】
その状態で、図８（ロ）のように脱着装置（２２）、（２２）を係止ロッド（２９）、（２９）に係止させると共に、脱着装置（２３）、（２３）の係止ロッド（２９）、（２９）に対する係止および脱着装置（２４）、（２４）の係止板（４０）、（４０）に対する係止をそれぞれ解除し、ついでワイヤ（４）によりシーブホルダー（５）を定位置に吊支し、中空杭（２７）を杭キャップ（１７）から分離した状態で、オーガスクリュー（２５）を一定速度で回転させ、そのジェット噴射口（ａ）からセメントミルクを単位時間当り一定量づつ噴射しつつ押しこみ用油圧シリンダ（２０）、（２０）を縮小駆動させて上記オーガスクリュー（２５）を一定の低速度で上昇させる。それにより高圧で噴射されるセメントミルクにより孔内周面をほぼ同径に拡大掘削すると共に、オーガスクリュー（２５）の上昇の各段階において常に一定量づつのセメントミルクを放出しつつ、そのセメントミルクと孔内に残存する掘削土砂を十分に撹拌し混合する。
【００２０】
必要により、さらに上記シリンダ（２０）、（２０）の伸縮駆動によりオーガスクリュー（２５）を２〜３回昇降させて撹拌混合を補充するとよい。えられたソイルセメント球根は強固なものとなる。
【００２１】
他の実施例として、掘削ヘッド（２６）の下端面に噴射口を設け、該噴射口からセメントミルクを低圧で噴射するようにした例も実施される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の中掘り掘削機によれば、３種の脱着装置の選択的係脱により、通常地層および硬質地層に対応した中空杭圧入の構成に変更することができると共に、押しこみ用油圧シリンダをオーガスクリューの昇降駆動手段に兼用できる構成にも変更することができ、それにより装置の大型重量化を招くことなく、球根造成におけるセメントミルク噴射のオーガスクリューの昇降を上記押しこみ用油圧シリンダの兼用により一定速度で行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】中掘り掘削機の側面図である。
【図２】回転駆動部等上部構造の一部切欠拡大側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】上部構造の拡大平面図である。
【図５】（イ）図４のクランプ開き状態の一部省略図である。
（ロ）係止ロッド部分の拡大正面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。
【図７】（イ）図６のクサビ離脱状態の一部省略図である。
（ロ）係止板部分の拡大側面図である。
【図８】（イ）硬質地層での中掘り構成に変更した状態の略線図である。
（ロ）支持層でのセメントミルク噴射の構成に変更した状態の略線図である。
【符号の説明】
２  マスト
４  昇降ワイヤ
６  シーブブロック
８  回転駆動部
１３  駆動部ホルダー
１４  受け座
１７  杭キャップ
２０  押しこみ用油圧シリンダ
２２、２３、２４  脱着装置
２５  オーガスクリュー
２７  中空杭
２８  絞りこみワイヤ用シーブ
【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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