(57)【要約】【課題】拡幅掘削翼付近が掘削層の粘土質により円柱状に一体化された場合でも、容易かつ確実に拡幅掘削翼を拡径することができ、また、拡幅掘削翼の先端部の掘削くい込み力の補助となりうる拡幅掘削装置を提供すること。【解決手段】掘削翼１を配設した掘削ロッド２に揺動軸３を介して拡幅掘削翼４を配設し、掘削ロッド２の回転方向を、掘削翼１の正回転方向から逆回転方向に転換することにより、拡幅掘削翼４を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、拡幅掘削翼４を開き方向に付勢するばね５を設けるとともに、左右１対設けられた拡幅掘削翼４に対し、各拡幅掘削翼４を連動させる連動部材６を架け渡すようにする。【選択図】図１
2006274578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削翼を配設した掘削ロッドに揺動軸を介して拡幅掘削翼を配設し、掘削ロッドの回転方向を転換することにより拡幅掘削翼を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、前記拡幅掘削翼を開き方向に付勢するばねを設けたことを特徴とする拡幅掘削装置。
【請求項２】
掘削翼を配設した掘削ロッドに揺動軸を介して拡幅掘削翼を配設し、掘削ロッドの回転方向を転換することにより拡幅掘削翼を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、複数の拡幅掘削翼に、各拡幅掘削翼を連動させる連動部材を架け渡したことを特徴とする拡幅掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡幅掘削装置に関し、特に、拡幅掘削翼付近が掘削層の粘土質により円柱状に一体化された場合でも、容易かつ確実に拡幅掘削翼を拡径することができ、また、拡幅掘削翼の先端部の掘削くい込み力の補助となり得る拡幅掘削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に杭を造成する場合や既製の中空杭を建込む場合に、杭の下端部に杭よりも大径の拡径部をモルタル等により造成して杭の基礎とする工法が従来より行われている。
この拡径部は、拡縮可能に構成された拡幅掘削翼を有する拡幅掘削装置を掘削ロッドの先端部に装着し、任意の場所で拡幅掘削翼を拡径し、掘削ロッドを回転駆動することにより拡大掘りして造成することができる。
【０００３】
このような拡幅掘削装置としては、例えば、本件出願人によるものとして、特願２００４−２６１９１号の拡幅掘削装置がある。
この拡幅掘削装置は、図６又は図７に示すように、掘削翼１を配設した掘削ロッド２に揺動軸３を介して拡幅掘削翼４を配設し、掘削ロッド２の回転方向を転換することにより拡幅掘削翼４を拡径するようにするもので、前記揺動軸３を掘削ロッド２の回転軸Ｌに対して傾斜（θ１）して設けるとともに、拡幅掘削翼４を閉じた状態で掘削ロッド２の回転軸の長手方向に沿って位置するように拡幅掘削翼４の基端部を屈曲させて揺動軸３に軸着し、拡幅掘削翼４を開いた状態で拡幅掘削翼４の先端側が掘削翼１の外側に延設されるようにしている。
なお、これらの拡幅掘削装置は、その一例として、ソイルセメント合成杭造成装置として、鋼管等の中空管７に挿通する掘削ロッド２の先端部に拡幅掘削装置を備えるものであり、掘削ロッド２には、掘削ロッド２と中空管７との中心軸が偏芯することを防止するスタビライザ８が配設されている。
【０００４】
ところで、このような拡幅掘削装置では、掘削ロッドの回転方向を転換することにより、掘削土との接触を利用して拡幅掘削翼を拡径するようにしているが、掘削層が粘土質などの場合は、拡幅掘削翼付近が粘土質により円柱状に一体化され、拡径動作に移っても拡幅掘削翼が開かないことも考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記先の出願の拡幅掘削装置の有する問題点に鑑み、拡幅掘削翼付近が掘削層の粘土質により円柱状に一体化された場合でも、容易かつ確実に拡幅掘削翼を拡径することができ、また、拡幅掘削翼の先端部の掘削くい込み力の補助となり得る拡幅掘削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本第１発明の拡幅掘削装置は、掘削翼を配設した掘削ロッドに揺動軸を介して拡幅掘削翼を配設し、掘削ロッドの回転方向を転換することにより拡幅掘削翼を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、前記拡幅掘削翼を開き方向に付勢するばねを設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、同じ目的を達成するため、本第２発明の拡幅掘削装置は、掘削翼を配設した掘削ロッドに揺動軸を介して拡幅掘削翼を配設し、掘削ロッドの回転方向を転換することにより拡幅掘削翼を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、複数の拡幅掘削翼に、各拡幅掘削翼を連動させる連動部材を架け渡したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本第１発明の拡幅掘削装置によれば、掘削翼を配設した掘削ロッドに揺動軸を介して拡幅掘削翼を配設し、掘削ロッドの回転方向を転換することにより拡幅掘削翼を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、前記拡幅掘削翼を開き方向に付勢するばねを設けることにより、拡幅掘削翼付近が掘削層の粘土質により円柱状に一体化された場合でも、ばねの力により容易かつ確実に拡幅掘削翼を拡径することができる。
【０００９】
本第２発明の拡幅掘削装置によれば、掘削翼を配設した掘削ロッドに揺動軸を介して拡幅掘削翼を配設し、掘削ロッドの回転方向を転換することにより拡幅掘削翼を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、複数の拡幅掘削翼に、各拡幅掘削翼を連動させる連動部材を架け渡すことから、土質や土圧の影響にかかわらず、複数の拡幅掘削翼を同調するように拡径させることにより、拡幅掘削翼付近が掘削層の粘土質により円柱状に一体化された場合でも、連動部材の作用によって、容易かつ確実に拡幅掘削翼を拡径することができるとともに、複数の拡幅掘削翼を均一に拡径させることができる。そして、拡幅掘削翼を均一に拡径させることができることから、偏芯することなく掘削ロッドを回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の拡幅掘削装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図３に、本発明の拡幅掘削装置の第１実施例を示す。
この拡幅掘削装置は、掘削翼１を配設した掘削ロッド２に揺動軸３を介して拡幅掘削翼４を配設し、掘削ロッド２の回転方向を、掘削翼１の正回転方向から逆回転方向に転換することにより、拡幅掘削翼４を開いて拡径するようにしたもので、該拡幅掘削翼４を開き方向に付勢するばね５を設けるとともに、左右１対設けられた拡幅掘削翼４に対し、各拡幅掘削翼４を連動させる連動部材６を架け渡している。
【００１２】
掘削翼１は、掘削ロッド２の先端に固定されており、一定の掘削径で杭孔を掘削する。
拡幅掘削翼４は、掘削ロッド２の左右に１対の揺動軸３を有し、左右１対の拡幅掘削翼４がこれらの揺動軸３にボス４１を介して揺動可能に軸支されている。
揺動軸３は、本実施例では、掘削ロッド２の回転軸と平行に設けられており、拡幅掘削翼４の揺動範囲は、縮径時は掘削翼１の掘削径に収まるように閉じ、拡径時は、左右いっぱいに開き、ストッパ（図示省略）に当接することにより止まるようになっている。
【００１３】
ばね５は、本実施例では、揺動軸３と同軸のシャフト３１に巻装されたトーションスプリングからなり、該トーションスプリングの一端は掘削ロッド２に、他端は、拡幅掘削翼４から延設されたスプリング受けバー４２に掛止し、拡幅掘削翼４に、例えば、５０ｋｇ・ｍ〜１００ｋｇ・ｍのトルクを与えている。
また、トーションスプリングの作動範囲は、掘削径に対してプラス１００〜２００ｍｍ程度であり、例えば、掘削翼１の掘削径が直径７００ｍｍの場合、左右１対ある拡幅掘削翼４が掘削直径９００ｍｍから１１００ｍｍまで拡径する間作用するようにする。
トーションスプリングは、拡幅掘削翼４を常時開き方向に付勢しているが、掘削翼１が正回転した場合は、掘削土等の抵抗がトーションスプリングのばね力に抗して作用し、拡幅掘削翼４は縮径して掘削翼１の掘削径の範囲内に収まるようになっている。
【００１４】
連動部材６は、特に限定されるものではないが、本実施例では、１対の拡幅掘削翼４のボス４１に架設されたリング状のワイヤからなり、該ワイヤは、拡幅掘削翼４の揺動に影響しない範囲で、各ボス４１にボルト等を介して固定点６１で固定されている。
通常、拡幅掘削装置には２つの拡幅掘削翼４があり、拡径動作時には２つの拡幅掘削翼４は同調して動くことが理想的である。
先の出願の拡幅掘削装置では、上記のような連動機構を有していなかったため、拡径するときに土質や土圧の影響によって２つの拡幅掘削翼が同調しないこともあったが、本実施例では、複数の拡幅掘削翼４を同調するように拡径させることができ、これにより、偏芯することなく掘削ロッド２を回転させることができる。
なお、連動部材６を構成するワイヤは、本実施例に示すように、リング状に形成するほか、図４に示す第１実施例の変形例のように、例えば、端部に端部金具６２を形成した２本のワイヤから構成し、この端部金具６２を拡幅掘削翼４のボス４１に形成した溝４１ａに嵌合し、その上から止め金具６３により固定するようにすることもできる。
また、連動部材６には、ワイヤのほか、チェーン等の線状部材や平ベルト等の帯状部材を用いることもできる。
また、図示は省略するが、ワイヤ等の連動部材６が摺接するボス４１や掘削ロッド２の表面に溝状の切れ込みを形成することもできる。これにより、連動部材６のずれを防止できるとともに、連動部材６のボス４１や掘削ロッド２の表面からの突出量を小さくしたり、無くすことによって、掘削土砂の移動をスムーズにして掘削効率を高めることができ、また、連動部材６が損耗することを防止できる。
【００１５】
図５に、本発明の拡幅掘削装置の第２実施例を示す。
この拡幅掘削装置は、掘削ロッド２の先端に掘削翼１を配設するとともに、その上方の掘削ロッド２に揺動軸３を介して拡幅掘削翼４を配設し、掘削ロッド２の回転方向を掘削翼１の正回転方向から逆回転方向に転換することにより、拡幅掘削翼４を拡径するようにし、また、掘削ロッド２の回転方向を掘削翼１の逆回転方向から正回転方向に転換することにより、拡幅掘削翼４を縮径するようにしている。
【００１６】
この場合、拡幅掘削翼４の揺動軸３は、掘削ロッド２の回転軸に対して所定の角度傾斜して設けるとともに、拡幅掘削翼４を閉じた状態で掘削ロッド２の回転軸の長手方向に沿って、かつ、掘削翼１の掘削径より内側に位置するように、拡幅掘削翼４の基端部を屈曲させて揺動軸３に軸着し、また、拡幅掘削翼４を開いた状態では、拡幅掘削翼４の先端側が掘削翼１の掘削径より外側に延設されるようにしている。
【００１７】
本第２実施例では、かかる拡幅掘削装置において、前記拡幅掘削翼４を開き方向に付勢するばね５を設けるとともに、左右１対設けられた拡幅掘削翼４に対し、各拡幅掘削翼４を連動させる連動部材６を架け渡している。
【００１８】
ばね５は、第１実施例と同様に、揺動軸３と同軸のシャフト３１に巻装されたトーションスプリングからなり、該トーションスプリングの一端は掘削ロッド２に、他端は、拡幅掘削翼４に掛止し、拡幅掘削翼４に一定のトルクを与えている。
また、トーションスプリングの作動範囲は、掘削径に対してプラス１００〜２００ｍｍ程度であり、掘削翼１が正回転した場合は、掘削土等の抵抗がトーションスプリングのばね力に抗して作用し、拡幅掘削翼４は縮径して掘削翼１の掘削径の範囲内に収まるようになっている。
【００１９】
また、連動部材６は、第１実施例と同様に、１対の拡幅掘削翼４のボス４１に架設されたリング状のワイヤからなり、該ワイヤは、拡幅掘削翼４の揺動に影響しない範囲で、各ボス４１にボルト等を介して固定点（図示省略）で固定されている。
【００２０】
かくして、本実施例の拡幅掘削装置は、掘削翼１を配設した掘削ロッド２に揺動軸３を介して拡幅掘削翼４を配設し、掘削ロッド２の回転方向を転換することにより拡幅掘削翼４を開いて拡径するようにした拡幅掘削装置において、前記拡幅掘削翼４を開き方向に付勢するばね５を設けることから、拡幅掘削翼４付近が掘削層の粘土質により円柱状に一体化された場合でも、ばね５の力により容易かつ確実に拡幅掘削翼４を拡径することができる。
そして、複数の拡幅掘削翼４に、各拡幅掘削翼４を連動させる連動部材６を架け渡すことにより、土質や土圧の影響にかかわらず、複数の拡幅掘削翼４を同調させて均一に拡径させることができ、これにより、偏芯することなく掘削ロッド２を回転させることができる。
【００２１】
以上、本発明の拡幅掘削装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせたり、例えば、図７に示すように、拡幅掘削翼を上から下に開くような拡幅掘削装置にも適用し得る等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の拡幅掘削装置は、拡幅掘削翼付近が掘削層の粘土質により円柱状に一体化された場合でも、容易かつ確実に拡幅掘削翼を拡径できることから、建造物の基礎等に適用される全長を拡大掘削又は部分的に拡径部を有する埋め込み杭や場所打ちコンクリート杭、杭の造成後において、拡幅掘削翼を確実に縮径して引き上げを容易にした埋め込み杭や場所打ちコンクリート杭等の造成に好適に用いることができるほか、そのほかの各種掘削装置に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の拡幅掘削装置の第１実施例を示し、（ａ）は縮径時の正面図、（ｂ）は同底面図、（ｃ）は同平面図である。
【図２】同実施例の拡幅掘削装置を示し、（ａ）は縮径時の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）の拡径時のＡ−Ａ線断面相当図である。の第２実施例の正面図である。
【図３】同実施例の拡幅掘削装置を示し、（ａ）は拡径途中の正面図、（ｂ）は同底面図、（ｃ）は同平面図、（ｄ）は拡径時の正面図、（ｅ）は同底面図、（ｆ）は同平面図である。
【図４】本発明の拡幅掘削装置の第１実施例の変形例を示し、（ａ）は縮径時の平面図、（ｂ）は拡径時の平面図、（ｃ）は連動部材（ワイヤ）の説明図である。
【図５】本発明の拡幅掘削装置の第２実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】先の出願の拡幅掘削装置の一例を示す正面図である。
【図７】先の出願の拡幅掘削装置の他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    掘削翼
２    掘削ロッド
３    揺動軸
３１  シャフト
４    拡幅掘削翼
４１  ボス
４１ａ  溝
４２  スプリング受けバー
５    ばね
６    連動部材（ワイヤ）
６１  固定点
６２  端部金具
６３  止め金具
【図１】
2006274578.tif 000003
【図２】
2006274578.tif 000004
【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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