(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ロッドと共に縦回転軸周りに回転するヘッド本体に、揺動自在に掘削腕を設け、前記ヘッド本体の下端に第一掘削刃を、掘削腕の先端に第二掘削刃をそれぞれ設けてなり、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッド。
(1) 前記ヘッド本体の対向する取付面にそれぞれ水平軸を設け、該水平軸周りに前記掘削腕の上端部を揺動自在に取り付ける。前記ヘッド本体の下面を、前記縦回転軸を中心として凹状として、前記縦回転軸の中心側が高く、周辺側が低く形成する。
(2) 前記凹状の面に略下方に向けて複数個の前記第一掘削刃を配置した。
(3) 前記各第一掘削刃は、「同じ構造として、前記第一掘削刃の下端の位置は、前記縦回転軸の中心側に位置する第一掘削刃では高く、前記周辺側に位置する第一掘削刃では低く配置し」あるいは、「異なる構造として、前記第一掘削刃の下端の位置を水平に揃えて配置し」た。
(4) 前記第二掘削刃は、両端部の第二掘削刃と中央の第二掘削刃とから構成し、「前記縦回転軸周りに回転しない、前記掘削腕の下垂れ状態」で、前記第二掘削刃は下方に向けて配置され、前記両端部の第二掘削刃の刃先を結ぶ線を略水平として、かつ中央の第二掘削刃の刃先を前記両端部の第二掘削刃の刃先より高い位置に配置した。
【請求項２】
掘削ロッドと共に縦回転軸周りに回転するヘッド本体に、揺動自在に掘削腕を設け、前記ヘッド本体の下端に第一掘削刃を、掘削腕の先端に第二掘削刃をそれぞれ設けてなり、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッド。
(1) 前記ヘッド本体の対向する取付面にそれぞれ水平軸を設け、該水平軸周りに前記掘削腕の上端部を揺動自在に取り付ける。前記ヘッド本体の下面を、前記縦回転軸を中心として凹状として、前記縦回転軸の中心側が高く、周辺側が低く形成する。
(2) 前記凹状の面に略下方に向けて複数個の前記第一掘削刃を配置した。
(3) 前記各第一掘削刃は、「同じ構造として、前記第一掘削刃の下端の位置は、前記縦回転軸の中心側に位置する第一掘削刃では高く、前記周辺側に位置する第一掘削刃では低く配置し」あるいは、「異なる構造として、前記第一掘削刃の下端の位置を水平に揃えて配置し」た。
(4) 前記第二掘削刃は、両端部の第二掘削刃と中央の第二掘削刃とから構成し、「前記縦回転軸周りに正回転した、前記掘削腕が振れた状態」で、前記第二掘削刃は下方に向けて配置され、前記両端部の第二掘削刃の刃先を結ぶ線を略水平として、かつ中央の第二掘削刃の刃先を前記両端部の第二掘削刃の刃先より高い位置に配置した。
【請求項３】
以下のように構成したことを特徴とする請求項１記載の杭穴掘削ヘッド。
(1) 前記水平軸に直角で、かつ鉛直線に直角な方向を、取付方向とする。
(2) 第一掘削刃は、ヘッド本体の下面で、前記取付方向に沿って、複数個を並列して固定した。
(3) 前記各第一掘削刃の刃先は、逆V字状に配置した二つの第一掘削刃片からなり、前記取付方向で、前記第一掘削刃片と第一掘削刃片との間に空隙を形成した。
【請求項４】
以下のように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の杭穴掘削ヘッド。
(1) 前記水平軸に直角で、かつ鉛直線に直角な方向を、取付方向とする。
(2) 第二掘削刃は、掘削腕の先端で、前記取付方向に沿って、複数個を並列して固定した。
(3) 前記第二掘削刃は、前記掘削腕がニュートラル状態又は揺動状態で、下方に向けて形成する。
(4) 前記各第二掘削刃の刃先は、逆V字状に配置した二つの第二掘削刃片からなり、前記取付方向で、かつ前記縦回転軸周りの回転方向で、前記第二掘削刃片と第二掘削刃片との間に空隙を形成した。
【請求項５】
掘削ロッドと共に縦回転軸周りに回転するヘッド本体に、揺動自在に掘削腕を設け、前記ヘッド本体の下端に第一掘削刃を、掘削腕の先端に第二掘削刃をそれぞれ設けてなり、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッド。
(1) ヘッド本体の対抗する取付面にそれぞれ水平軸を設け、該水平軸周りに前記掘削腕の上端部を揺動自在に取り付ける。
(2) 前記水平軸に直角で、かつ鉛直線に直角な方向を、取付方向とする。
(3) 前記第二掘削刃は、前記掘削腕の先端で、前記取付方向に沿って、複数個を並列して固定した。
(4) 前記第二掘削刃は、前記掘削腕がニュートラル状態又は揺動状態で、下方に向けて形成する。
(5) 前記各第二掘削刃の刃先は、逆V字状に配置した二つの第二掘削刃片からなり、前記取付方向で、かつ前記縦回転軸周りの回転方向で、前記第二掘削刃片と第二掘削刃片との間に空隙を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、杭穴を掘削する際に使用する杭穴掘削ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッド本体の下面に固定掘削刃（第一掘削刃）を設けて、ヘッド本体に水平軸を設けて、水平軸周りに揺動自在に掘削腕を取り付けて、掘削ヘッドを構成していた（特許文献１、２）。このヘッドは、掘削腕の先端に掘削刃（第二掘削刃）を固定してあり、従来の螺旋状の掘削刃を設けた掘削ヘッドなどに比べて、掘削効率も良く、より大きな拡大径の掘削を実現できた。
【０００３】
この場合、固定掘削刃、掘削刃の形状は、いずれも先が尖った角柱で形成されていた。これは、先端が尖った棒状が杭穴壁を削り易いと考えられていたためである。
【０００４】
また、掘削刃の取付角度は多々あるが、杭穴底部分のみを削りながら深く至るか、あるいは、杭穴底と杭穴の底につながる杭穴の側壁を削りながら深く至るのかの相違である。
【０００５】
また、ヘッド本体の下面は、下に凸の形状で、掘削腕の揺動軌跡に併せた曲面に形成されていた。これは、杭穴の中心部に固い塊や大きい塊が残っていると掘進の阻害となるので、杭穴の円周方向（側壁方向）へ移動しやすいと考えられていたためであった。また、掘削腕の揺動がし易い形状とも考えられていた。従って、土塊を中心から円周方向へ移動させれば、順次上方に送られスムーズな掘進がなされていた。
【０００６】
さらに、ヘッド本体の各固定掘削刃の先端は略水平に揃えてあった。また、掘削刃の先端も、掘削腕がアイドリング状態で水平に形成されていた、即ち、掘削腕の軸方向に対して直角な方向に形成されていた。この場合、地面に対して、固定掘削刃が刃先に均一に負荷が掛かるので、掘削効率が良いと考えたためである。掘削刃についても同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２７７８８
【特許文献２】特開２００８−１７９９７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ヘッド本体が回動した際の地面との当接、掘削腕が揺動した際の地面との当接に焦点を当てて、より掘削効率の良い掘削ヘッドの構造が求められていた。例えば、土質によっては、固い土塊や大きな土塊が杭穴底部に残ってしまうおそれもあり、この場合には掘進に支障がある場合も予想された。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこでこの発明では、第一掘削刃を設けたヘッド本体下面を凹状に形成し、あるいは各掘削刃を、所定距離を離した掘削刃片から構成したので、前記問題点を解決した。
【００１０】
即ちこの第一の発明は、掘削ロッドと共に縦回転軸周りに回転するヘッド本体に、揺動自在に掘削腕を設け、前記ヘッド本体の下端に第一掘削刃を、掘削腕の先端に第二掘削刃をそれぞれ設けてなり、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッドである。
(1) 前記ヘッド本体の対向する取付面にそれぞれ水平軸を設け、該水平軸周りに前記掘削腕の上端部を揺動自在に取り付ける。前記ヘッド本体の下面を、前記縦回転軸を中心として凹状として、前記縦回転軸の中心側が高く、周辺側が低く形成する。
(2) 前記凹状の面に略下方に向けて複数個の前記第一掘削刃を配置した。
(3) 前記各第一掘削刃は、「同じ構造として、前記第一掘削刃の下端の位置は、前記縦回転軸の中心側に位置する第一掘削刃では高く、前記周辺側に位置する第一掘削刃では低く配置し」あるいは、「異なる構造として、前記第一掘削刃の下端の位置を水平に揃えて配置し」た。
(4) 前記第二掘削刃は、両端部の第二掘削刃と中央の第二掘削刃とから構成し、「前記縦回転軸周りに回転しない、前記掘削腕の下垂れ状態」で、前記第二掘削刃は下方に向けて配置され、前記両端部の第二掘削刃の刃先を結ぶ線を略水平として、かつ中央の第二掘削刃の刃先を前記両端部の第二掘削刃の刃先より高い位置に配置した。
また、第二の発明は、掘削ロッドと共に縦回転軸周りに回転するヘッド本体に、揺動自在に掘削腕を設け、前記ヘッド本体の下端に第一掘削刃を、掘削腕の先端に第二掘削刃をそれぞれ設けてなり、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッドである。
(1) 前記ヘッド本体の対向する取付面にそれぞれ水平軸を設け、該水平軸周りに前記掘削腕の上端部を揺動自在に取り付ける。前記ヘッド本体の下面を、前記縦回転軸を中心として凹状として、前記縦回転軸の中心側が高く、周辺側が低く形成する。
(2) 前記凹状の面に略下方に向けて複数個の前記第一掘削刃を配置した。
(3) 前記各第一掘削刃は、「同じ構造として、前記第一掘削刃の下端の位置は、前記縦回転軸の中心側に位置する第一掘削刃では高く、前記周辺側に位置する第一掘削刃では低く配置し」あるいは、「異なる構造として、前記第一掘削刃の下端の位置を水平に揃えて配置し」た。
(4) 前記第二掘削刃は、両端部の第二掘削刃と中央の第二掘削刃とから構成し、「前記縦回転軸周りに正回転した、前記掘削腕が振れた状態」で、前記第二掘削刃は下方に向けて配置され、前記両端部の第二掘削刃の刃先を結ぶ線を略水平として、かつ中央の第二掘削刃の刃先を前記両端部の第二掘削刃の刃先より高い位置に配置した。
【００１１】
また、前記において、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッドである。
(1) 前記水平軸に直角で、かつ鉛直線に直角な方向を、取付方向とする。
(2) 第一掘削刃は、ヘッド本体の下面で、前記取付方向に沿って、複数個を並列して固定した。
(3) 前記各第一掘削刃の刃先は、逆V字状に配置した二つの第一掘削刃片からなり、前記取付方向で、前記第一掘削刃片と第一掘削刃片との間に空隙を形成した。
【００１２】
また、前記において、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッドである。
(1) 前記水平軸に直角で、かつ鉛直線に直角な方向を、取付方向とする。
(2) 第二掘削刃は、掘削腕の先端で、前記取付方向に沿って、複数個を並列して固定した。
(3) 前記第二掘削刃は、前記掘削腕がニュートラル状態又は揺動状態で、下方に向けて形成する。
(4) 前記各第二掘削刃の刃先は、逆V字状に配置した二つの第二掘削刃片からなり、前記取付方向で、かつ前記縦回転軸周りの回転方向で、前記第二掘削刃片と第二掘削刃片との間に空隙を形成した。
【００１４】
また、第三の発明は、掘削ロッドと共に縦回転軸周りに回転するヘッド本体に、揺動自在に掘削腕を設け、前記ヘッド本体の下端に第一掘削刃を、掘削腕の先端に第二掘削刃をそれぞれ設けてなり、以下のように構成したことを特徴とする杭穴掘削ヘッドである。
(1) ヘッド本体の対抗する取付面にそれぞれ水平軸を設け、該水平軸周りに前記掘削腕の上端部を揺動自在に取り付ける。
(2) 前記水平軸に直角で、かつ鉛直線に直角な方向を、取付方向とする。
(3) 前記第二掘削刃は、前記掘削腕の先端で、前記取付方向に沿って、複数個を並列して固定した。
(4) 前記第二掘削刃は、前記掘削腕がニュートラル状態又は揺動状態で、下方に向けて形成する。
(5) 前記各第二掘削刃の刃先は、逆V字状に配置した二つの第二掘削刃片からなり、前記取付方向で、かつ前記縦回転軸周りの回転方向で、前記第二掘削刃片と第二掘削刃片との間に空隙を形成した。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、ヘッド本体の下面は斜面を有する凹状に形成したので、ヘッド本体の下面で縦回転軸付近に空隙が形成されるので、万一固い土塊や大きい土塊が杭穴の底部に残った場合であっても、空隙の周囲の斜面や第一掘削刃で徐々に固い土塊や大きい土塊が破壊されるので、掘削効率を固めることができる。
【００１６】
更に、第一掘削刃も回転方向で刃先の間に空隙を形成し、第二掘削刃も回転方向に刃先間に空隙が形成されるので、地盤を切り易く、空隙で掘削残りも崩れやすく、掘削効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明の実施形態の概念図で、（ａ）はヘッド本体の正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は掘削腕の正面図で（ｄ）はヘッド本体の拡大底面図である。
【図２】図２は、第一掘削刃の他の実施形態で、ヘッド本体の拡大底面図ある。
【図３】図３は、第一掘削刃の他の実施形態で、ヘッド本体の正面図ある。
【図４】図４は、他の実施形態の正面図ある。
【図５】図５は、この発明の実施例で（ａ）はニュートラル状態の正面図、（ｂ）はニュートラル状態の底面図である。
【図６】図６は、この発明の実施例のニュートラル状態の右側面図である。
【図７】図７は、この発明実施例で小径掘削状態を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図８】図８は、この発明実施例で大径掘削状態を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（１）掘削ヘッド５０
【００１９】
この発明の掘削ヘッド５０は、ヘッド本体１の水平軸５に、掘削腕３０の上端部３１を回転自在（揺動自在）に取り付けて構成する（図１）。
【００２０】
（２）ヘッド本体１
【００２１】
ヘッド本体１は、角筒状の上部２と長方形板状の下部７とからなる。上部２の上端に掘削ロッドの下端に連結するための連結部３を形成する。掘削ロッドの回転軸、即ちヘッド本体１の回転軸を縦回転軸４をとする。ヘッド本体１の上部２に、縦回転軸４を貫通する位置に（縦回転軸４と直角に）、掘削腕３０を取り付けるための水平軸５を形成する。なお、掘削ロッドなど長尺のロッドの先端にヘッド本体１を一体に形成する場合には、連結部３は不要である。
【００２２】
下部７の下面は、縦回転軸４が通る部分を中央部８として、中央部８付近が最も短く、縦回転軸４から離れる両端部９、９が長く形成され、端部９から中央部８に向けて斜面１１、１２が形成される。即ち、中央部８を底として、下方に開口向けた凹部が形成される。
【００２３】
斜面１１の端部９、中央部８、斜面１２の端部９を結ぶ線（即ち、縦回転軸４に直角で、かつ水平軸５にも直角な線の方向）に沿った方向を取付方向１３とする。斜面１１、１２には、取付方向１３に沿って、第一掘削刃１５、１５が下方に向け突設される。
【００２４】
第一掘削刃１５は逆Ｖ字状で、一方の刃を第一掘削刃片１６、他方を第一掘削刃片１６とする。第一掘削刃片１６、１６は角度２０〜６０度程度で逆Ｖ字状に配置され、第一掘削刃片１６、１６は取付方向１３に並ぶ（図１（ｃ）。また、第一掘削刃片１６、１６の間は空隙１７となり、両第一掘削刃片１６、１６の先端１６ａ、１６ａを結ぶ線は略水平に配置される。従って、第一掘削刃１５は、取付方向１３に並ぶので、取付方法１３に沿って、「第一掘削刃片１６、空隙１７、第一掘削刃片１６」「第一掘削刃片１６、空隙１７、第一掘削刃片１６」・・・「第一掘削刃片１６、空隙１７、第一掘削刃片１６」が順に並ぶことになる（図１（ｄ））。
【００２５】
また、第一掘削刃１５は同じ構造であり、斜面１１、１２に固定されるので、端部９、９に近い側（中央部８から遠い側）の第一掘削刃１５の先端１６ａ、１６ａの位置は最も低い位置に配置され、中央部８に近づくにつれて、先端１６ａ、１６ａの位置は高く形成される。従って中央部８側に空隙２０が形成される。
【００２６】
（３）掘削腕３０
【００２７】
掘削腕３０は、上端部３１を水平軸４に取り付け、下端部３２に３本の第二掘削刃３５、３５を有する。各第二掘削刃３５は、取付方向１３に並ぶ（図１（ｃ））。第二掘削刃３５は、逆Ｖ字状で、一方の刃を第二掘削刃片３６、他方を第二掘削刃片３６とする。第二掘削刃片３６、３６の対向内面間は角度２０〜６０度程度で逆Ｖ字状に配置され、第二掘削刃片３６、３６は取付方向１３に並ぶ。また、第二掘削刃片３６、３６の間は空隙３７となり、両第二掘削刃片３６、３６の先端３６ａ、３６ａは、掘削腕３０をニュートラル状態（下垂れ状態）にした際に、略水平に（即ち、水平軸５に直角で、かつ軸３８に直角な方向に配置される。
【００２８】
また、両側の２つの第二掘削刃３５Ａ、３５Ａの先端（第二掘削刃片３６、３６の先端３６ａ、３６ａ）は同じ高さの低い位置にあり、中央の第二掘削刃３５Ｂの先端（第二掘削刃片３６、３６の先端３６ａ、３６ａ）は、若干高い位置に配置される。従って、第二掘削刃３５Ａ、３５Ｂ、３５Ａの先端を結ぶ線は逆Ｖ字状（下方から凹状）に形成され、両側の２つの第二掘削刃３５Ａ、３５Ａの先端を結ぶ線３９と、中央の第二掘削刃３５Ｂの先端との間に、空隙４０が形成される。
【００２９】
（４）掘削ヘッド５０の使用
【００３０】
この掘削ヘッド５０は従来の掘削ヘッドと同様に、掘削ロッドの先端に固定して、回転すると掘削腕３０が土圧により振れて、ストッパーに応じた掘削径で、杭穴掘削ができる。この場合、第二掘削刃３５、３５は、回転方向に刃先３６ａ、３６ａが空隙３７を空けて並ぶので、地盤を切り易く、空隙３７で掘削残りも崩れやすく、掘削効率が良い。
【００３１】
また、第一掘削刃１５、１５は、補助的に第二掘削刃３５、３５で、削り残した杭穴の中央部分を削るが、第一掘削刃１５、１５は、回転方向に刃先１６ａ、１６ａが空隙１７を空けて並ぶので、地盤を切り易く、空隙１７で掘削残りも崩れやすく、掘削効率が良い。
【００３２】
また、ヘッド本体１は斜面１１、１２があり、下面が凹状となっているので、空隙２０が形成されるので、万一固い土塊や大きい土塊が杭穴の底部に残った場合であっても、空隙２０の周囲の斜面１１、１２や第一掘削刃１５、１５で徐々に固い土塊や大きい土塊が破壊されるので、掘削効率を固めることができる。
【００３３】
（５）他の実施形態
【００３４】
前記実施態様において、第一掘削刃１５は、取付方法１３に沿って、「第一掘削刃片１６、空隙１７、第一掘削刃片１６」「第一掘削刃片１６、空隙１７、第一掘削刃片１６」・・・「第一掘削刃片１６、空隙１７、第一掘削刃片１６」と順に並べることが望ましいが、各第一掘削刃１５を９０度回転した状態で配置することもできる（図２）。したがって、取付方法１３に沿って、各第一掘削刃１５で、「第一掘削刃片１６、第一掘削刃片１６、・・・、第一掘削刃片１６」が並ぶ。また、取付方法１３に沿って、各第一掘削刃１５で、「空隙１７、空隙１７、・・・、空隙１７」が並ぶ。
【００３５】
また、前記実施態様において、各第一掘削刃１５、１５は同一構造としたが、異なる構造とすることもできる。例えば、取付方向１３で、各第一掘削刃１５の下端（即ち、刃先１６ａ）が水平に揃うように（刃先１６ａ、１６ａが水平線１３ａに沿って配置される）、各第一掘削刃１５を異なる構造とすることもできる（図３）。この場合、ヘッド本体１の下面で、中央部８付近の第一掘削刃１５の鉛直方向の長さが最も長く、縦回転軸４から離れる両端部９、９付近の第一掘削刃１５の鉛直方向が短く形成される（図３）。
【００３６】
また、前記実施態様において、第二掘削刃片３６、３６の先端３６ａ、３６ａは、掘削腕３０をニュートラル状態（下垂れ状態）にした際に、略水平に（即ち、水平軸５に直角で、かつ軸３８に直角な方向に配置したが、他の構造とすることもできる。例えば、第二掘削刃片３６、３６の下端部３２を屈曲して、掘削腕３０が正回転の際に（杭穴の軸部掘削状態の回転）、第二掘削刃片３６、３６の先端３６ａ、３６ａが略水平に位置するように形成して、杭穴掘削ヘッド５０とすることもできる（図４）。この場合には、掘削腕３０が正回転の際に（杭穴の軸部掘削状態の回転）、第二掘削刃３５、３５は、杭穴側壁よりも杭穴底を掘削しながら掘進することになる。
【実施例】
【００３７】
図５〜図７に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００３８】
（１）  掘削ヘッド５０は、第一掘削刃１５、１５を有するヘッド本体１の水平軸５に、第二掘削刃３５、３５を有する掘削腕３０、３０を取り付けて構成する（図５、図６）。
【００３９】
（２）ヘッド本体１
【００４０】
ヘッド本体１は、角筒状で、上部２、中間部６及び下部７からなる。上部２は断面正方形状で、上部の下側はやや断面を小さくなるように縮径してあり、上面に掘削ロッド６０の下端と連結するための連結部３を形成し、対向する側面に、掘削腕３０を連結するための水平軸５を形成する。水平軸５を設けない他の対向する面に、それぞれ撹拌板２２、２３を横方向に突設する。撹拌板２２、２３は上下高さを違えて配置され、かつ掘削ロッド６０の回転方向に合わせて斜めに配置されている。また、連結部３は、掘削ロッド６０の縦回転軸４と軸を合わせて形成される。
【００４１】
下部７は、水平軸５を形成した面は、上部と連続して面一で形成され、水平軸５と直交する面（撹拌板２２、２３を設けた面）側では、横方向（略水平方向）に膨出部１０、１０を形成する。
【００４２】
縦回転軸４に直角で、かつ水平軸５にも直角な線の方向に沿った方向を取付方向１３とする。
【００４３】
下部７の下面は、上方に向けた凹部が形成され、縦回転軸４が通る部分の周辺が水平面からなる中央部８として、凹部の底を構成する。中央部８付近から取付方向１３で、両端部９、９は凹部の縁を構成し、水平面となっている。また、端部９、９と中央部８を結ぶ間は、平坦な平面（直線状）の斜面１１、１２が形成される。
【００４４】
斜面１１、１２には、取付方向１３に沿って、第一掘削刃１５、１５が下方に向け、並列して突設される。第一掘削刃１５、１５の刃先（先端＝下端）は斜面１１、１２に略平行に形成され、両端部９、９の第一掘削刃１５の刃先が最も低い位置（最も下がった位置）、中央部８の第一掘削刃１５の刃先が最も高い位置（最も上がった位置）に形成される。従って、第一掘削刃１５、１５の刃先を結んだ線は、逆ｖ字状に形成され、中央部８側に空隙２０が形成される。
【００４５】
第一掘削刃１５は、図６の方向（水平軸５に直角で、かつ軸４にも直角な方向）から見ると取付方向１３に直角の向きで、斜めに配置された第一掘削刃片１６、１６からなる逆Ｖ字状に形成され、第一掘削刃片１６、１６の間は、先端に向けてやや開いた逆Ｕ字状に形成されている。従って、第一掘削刃片１６、１６の間に空隙１７が形成される。第一掘削刃１５は、取付方向１３に直角の向きで、第一掘削刃片１６、１６の先端（刃先）１６ａ、１６ａを結ぶ線は略水平に配置される。
【００４６】
（３）掘削腕３０
【００４７】
掘削腕３０は、上端部３１が幅広（太く）で、中間部３３が幅狭（細く）、下端部３２が幅広（太く）で形成され、上端部３１を水平軸５に回転自在に取り付けて構成する。中間部３３は、ヘッド本体１の側面に沿って、両掘削腕３０の中間部３３が下方に向けて近づくように斜めに配置され、下端部３２は下方に向けて、互いに離れるように斜めに配置される。
【００４８】
下端部３２に３本の第二掘削刃３５、３５を並列して突設し、第二掘削刃３５、３５は下端部３２の斜めの方向に沿って、下方に向けて、両掘削腕３０の第二掘削刃３５、３５の先端（刃先）３６ａが互いに離れるように配置される。また、各掘削腕３０で、各第二掘削刃３５、３５は、取付方向１３に沿って並ぶ（図５（ａ））。
【００４９】
また、各掘削腕３０で、掘削腕３０が下方に垂れた状態で、３つの第二掘削刃３５、３５の内、両端の２つの第二掘削刃３５Ａ、３５Ａの先端３６ａ、３６ａは同じ高さの低い位置にあり、中央部の第二掘削刃３５Ｂの先端３６ａは、若干高い位置に配置される。従って、第二掘削刃３５Ａ、３５Ｂ、３５Ａの各先端３６ａを結ぶ線は逆Ｖ字状（下方上方に向けて凹状）に形成され、両側の２つの第二掘削刃３５Ａ、３５Ａの先端３６ａ、３６ａを結ぶ線３９と、中央の第二掘削刃３５Ｂの先端３６ａとの間に、空隙４０が形成される（図５（ａ））。
【００５０】
また、掘削腕３０の上端部３１の上側（水平軸５を挟んで第二掘削刃３５の反対側）に操作突起４２を上方に向けて突設する。操作突起４２の上端側には、斜面４３を形成してある。
【００５１】
（４）ストッパー２４〜２８
【００５２】
掘削腕３０が掘削ロッド６０を正回転した際に、一側に揺動して小径掘削できるように、最大揺動角度を規制する第一ストッパー２４、２５を、ヘッド本体１の上部２と下部７にそれぞれ突設する。第一ストッパー２４は、掘削腕３０の操作突起４２に当接し、第一ストッパー２５は操作腕３０の中間部３３に当接する（図７（ａ））。
【００５３】
また、掘削腕３０が掘削ロッド６０を逆回転した際に、他側に揺動して大径掘削できるように、最大揺動角度を規制する第二ストッパー２６、２７、２８をヘッド本体１に取り付ける。第二ストッパー２６は上部２、第二ストッパー２７は下部７の膨出部１０の上面に、第二ストッパー２７は下部７の表面にそれぞれ突設する。第二ストッパー２６、２７は、掘削腕３０の操作突起４２、中間部３３にそれぞれ当接する。また、第二ストッパー２８はバネにより、常時はヘッド本体１の表面より突出しており、掘削腕３０の通過により没状態（ヘッド本体１の表面より突出しない又は突出量が少ない状態）となることができる。掘削腕３０のヘッド本体１側の面に、第二ストッパー２８を収容する凹部からなるストッパー受け４４を設ける。
【００５４】
（５）掘削ヘッド５０の使用
【００５５】
掘削ヘッド５０は従来の掘削ヘッドと同様に、掘削ロッド６０の先端に固定して地面に近づけ（図５、図６）、掘削ロッド６０を正回転すると掘削腕３０が土圧により一側に振れて、掘削腕３０、３０が第一ストッパー２４、２５に当たって、設定した径で杭穴軸部５５を掘削する（図７）。
【００５６】
この場合、第二掘削刃３５、３５の刃先３６ａ、３６ａが地盤を削るように掘削し、第一掘削刃１５、１５で、削り残した杭穴軸部５５の中央部分を削る。また、ヘッド本体１は斜面１１、１２があり、下面が凹状となっており、中央８周辺に空隙２０が形成されるので、万一固い土塊や大きい土塊が杭穴の底部に残った場合であっても、空隙２０の周囲の斜面１１、１２や第一掘削刃１５、１５で徐々に固い土塊や大きい土塊が破壊されるので、掘削効率を固めることができる。
【００５７】
また、杭案軸部５５の掘削が完了したならば、掘削ロッド６０を逆回転させると掘削腕３０が土圧により他側に振れて、掘削腕３０、３０が第二ストッパー２６〜２８により、設定した径で杭穴拡底部５６を掘削する（図８）。
【符号の説明】
【００５８】
１    ヘッド本体
２    ヘッド本体の上部
３    連結部
４    縦回転軸
５    水平軸
６    ヘッド本体の中間部
７    ヘッド本体の下部
８    下部の中央部
９    下部の端部
１１  斜面
１２  斜面
１３  取付方向
１３ａ  水平線
１５  第一掘削刃
１６  第一掘削刃片
１６ａ  第一掘削刃片の刃先
１７  第一掘削刃片間の空隙
２０  第一掘削刃間に空隙
２２、２３  撹拌板
２４、２５  第一ストッパー
２６、２７、２８  第二ストッパー
３０  掘削腕
３１  掘削腕の上端部
３２  掘削腕の下端部
３３  掘削腕の中間部
３５  第二掘削刃
３５Ａ  第二掘削刃（端部）
３５Ｂ  第二掘削刃（中央部）
３６  第二掘削刃片
３７  第二掘削刃片間の空隙
３８  掘削腕の軸
３９  第二掘削刃３５Ａ、３５Ａの刃先を結ぶ線
４０  第二掘削刃間の空隙
４２  掘削腕の操作突起
４４  掘削腕のストッパー受け
５５  杭穴軸部
５６  杭穴拡底部
５０  掘削ヘッド
５５  杭穴軸部
５６  杭穴拡底部
６０  掘削ロッド
【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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