(57)【要約】【課題】砕石投入時に円筒部が正転方向に回転することを規制することで、円筒部内への砕石投入を容易に行うことを可能とする。【解決手段】砕石杭形成用のアタッチメントは、その側面に軸方向に沿って砕石投入孔が形成される円筒部と、円筒部内に回転可能に配置されており、正転方向と反転方向の回転駆動力を発生させる駆動装置に接続されており、正転方向に回転することで地中を掘削し、反転方向に回転することで砕石に圧力を印加する螺旋部と、駆動装置が正転方向の回転駆動力を発生させると螺旋部及び円筒部に正転方向の回転駆動力を伝達し、駆動装置が反転方向の回転駆動力を発生させると螺旋部に反転方向の回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達部と、駆動装置が反転方向の回転駆動力を発生させるときに、円筒部の反転方向の回転を規制すると共に、円筒部の正転方向の回転を規制する反転防止部と、を備える。【選択図】図９
2019027206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に挿入されて空間を形成し、前記地中から上昇しつつ前記空間に砕石杭を形成する砕石杭形成用のアタッチメントであって、
その側面に軸方向に沿って砕石投入孔が形成される円筒部と、
前記円筒部内に回転可能に配置されており、正転方向と反転方向の回転駆動力を発生させる駆動装置に接続されており、前記正転方向に回転することで前記地中を掘削し、前記反転方向に回転することで砕石に圧力を印加する螺旋部と、
前記駆動装置が前記正転方向の回転駆動力を発生させると前記螺旋部及び前記円筒部に前記正転方向の回転駆動力を伝達し、前記駆動装置が前記反転方向の回転駆動力を発生させると前記螺旋部に前記反転方向の回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達部と、
前記駆動装置が前記反転方向の回転駆動力を発生させるときに、前記円筒部の前記反転方向の回転を規制すると共に、前記円筒部の前記正転方向の回転を規制する反転防止部と、を備える、アタッチメント。
【請求項２】
前記反転防止部は、前記円筒部に予め設定された大きさの力が正転方向に作用したときには、前記円筒部の正転方向の回転を許容する一方で、前記円筒部に前記予め設定された大きさの力と同一の大きさの力が反転方向に作用したときには、前記円筒部の反転方向への回転を規制するように構成されている、請求項１に記載のアタッチメント。
【請求項３】
前記反転防止部は、
係止部材と、
前記円筒部に設けられ、前記係止部材と当接することで前記円筒部の前記反転方向の回転を規制する第１規制部材と、
前記円筒部に設けられ、前記係止部材と当接することで前記円筒部の前記正転方向の回転を規制する第２規制部材と、を備えており、
前記第２規制部材の弾性率は、前記第１規制部材の弾性率より小さくされており、
前記円筒部に前記予め設定された大きさの力が正転方向に作用したときは、前記第２規制部材が弾性変形することで、前記係止部材と前記第２規制部材とが当接した状態が解除される、請求項２に記載のアタッチメント。
【請求項４】
前記砕石投入孔は、前記円筒部の側面に軸方向に伸びる長孔として設けられており、
前記アタッチメントは、前記砕石投入孔を前記円筒部の外部方向から塞ぐ開閉蓋をさらに備えている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアタッチメント。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のアタッチメントと、
正転方向と反転方向の回転駆動力を発生させて、前記アタッチメントを駆動する駆動装置と、を備える、砕石杭形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、砕石杭形成用のアタッチメント及びそれを備える砕石杭形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状化対策等の地盤改良のために、地中に砕石杭を形成する方法が用いられている。地中に砕石杭を形成する方法としては、地中に挿入されて空間を形成し、地中から上昇しつつ空間に砕石杭を形成するアタッチメントを用いることがある。この種のアタッチメントは、その側面に軸方向に沿って砕石投入孔が形成される円筒部と、円筒部内に回転可能に配置され地中を掘削する螺旋部と、を備えている。螺旋部は、正転方向の回転によってアタッチメントを地中に挿入しながら地中を掘削する。そして、円筒部の側面に設けられる砕石投入孔から砕石が投入され、螺旋部は反転方向の回転によってアタッチメントを地中から引き抜きながら砕石杭を形成する。このために、螺旋部が正転方向に回転するときには、駆動源の動力が螺旋部と円筒部に伝達され、円筒部は螺旋部と共に正転方向に回転する。螺旋部が反転方向に回転するときには、駆動源の動力が螺旋部にのみ伝達されて螺旋部が反転方向に回転する一方、円筒部が反転方向に回転しないように反転方向の回転が規制されている。例えば、特許文献１には、砕石杭形成用のアタッチメントの一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４８８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来のアタッチメントでは、螺旋部が反転方向に回転するときに、円筒部が反転方向に回転しないように構成されている。しかしながら、螺旋部が反転方向に回転するときの円筒部の正転方向の回転（移動）については何ら規制されていない。このため、螺旋部が反転方向に回転するときに、円筒部が正転方向に回転し、円筒部の周方向の位置がずれてしまうことがある。すると、円筒部の側面に設けられた砕石投入孔の位置がずれ、その結果、砕石投入位置が周方向にずれるという問題が生じる。本明細書は、砕石投入時に円筒部が正転方向に回転することを規制することで、円筒部内への砕石投入を容易に行うことを可能とする技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示するアタッチメントは、地中に挿入されて空間を形成し、地中から上昇しつつ空間に砕石杭を形成する。アタッチメントは、その側面に軸方向に沿って砕石投入孔が形成される円筒部と、円筒部内に回転可能に配置されており、正転方向と反転方向の回転駆動力を発生させる駆動装置に接続されており、正転方向に回転することで地中を掘削し、反転方向に回転することで砕石に圧力を印加する螺旋部と、駆動装置が正転方向の回転駆動力を発生させると螺旋部及び円筒部に正転方向の回転駆動力を伝達し、駆動装置が反転方向の回転駆動力を発生させると螺旋部に反転方向の回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達部と、駆動装置が反転方向の回転駆動力を発生させるときに、円筒部の反転方向の回転を規制すると共に、円筒部の正転方向の回転を規制する反転防止部と、を備える。
【０００６】
上記のアタッチメントでは、駆動装置が反転方向の回転駆動力を発生させるとき、反転防止部によって、円筒部は反転方向の回転が規制されると共に、正転方向の回転が規制される。このため、反転方向の回転駆動力が発生している間、円筒部の側面に設けられる砕石投入孔の位置が周方向に変化することを回避することができ、円筒部への砕石投入を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例に係る砕石杭形成装置の概略構成を示す図。
【図２】アタッチメントを別の角度から見た図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図。
【図４】図３の状態から開閉蓋を開いた状態を示す断面図。
【図５】アタッチメントの円筒部及び螺旋部の構成を示す断面図。
【図６】図５の要部ＶＩの拡大断面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図。
【図８】図７の状態からコアロッドが正転方向に回転した状態を示す断面図。
【図９】図１の要部ＩＸの拡大図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【０００９】
（特徴１）本明細書が開示するアタッチメントでは、反転防止部は、円筒部に予め設定された大きさの力が正転方向に作用したときには、円筒部の正転方向の回転を許容する一方で、円筒部に予め設定された大きさの力と同一の大きさの力が反転方向に作用したときには、円筒部の反転方向への回転を規制するように構成されていてもよい。このような構成によると、円筒部に大きな回転駆動力が正転方向に作用したときに、反転防止部が壊れてしまうことを抑制することができる。
【００１０】
（特徴２）本明細書が開示するアタッチメントでは、反転防止部は、係止部材と、円筒部に設けられ、係止部材と当接することで円筒部の反転方向の回転を規制する第１規制部材と、円筒部に設けられ、係止部材と当接することで円筒部の正転方向の回転を規制する第２規制部材と、を備えていてもよい。第２規制部材の弾性率は、第１規制部材の弾性率より小さくされていてもよい。円筒部に予め設定された大きさの力が正転方向に作用したときは、第２規制部材が弾性変形することで、係止部材と第２規制部材とが当接した状態が解除されてもよい。このような構成によると、第２規制部材の弾性率が小さくされていることによって、駆動装置が正転方向の回転駆動力を発生させるときには円筒部を正転方向に回転させると共に、駆動装置が反転方向の回転駆動力を発生させるときには円筒部の正転方向の回転（移動）を規制する構成を好適に実現することができる。
【００１１】
（特徴３）本明細書が開示するアタッチメントでは、砕石投入孔は、円筒部の側面に軸方向に伸びる長孔として設けられていてもよい。アタッチメントは、砕石投入孔を円筒部の外部方向から塞ぐ開閉蓋をさらに備えていてもよい。このような構成によると、砕石投入孔が長孔として設けられることによって、円筒部が上昇しても砕石投入位置を変更することなく砕石を円筒部内に投入することができる。また、開閉蓋が設けられることによって、地中に配置される砕石投入孔から円筒部内に土砂が侵入することを回避することができる。このため、効率よく砕石杭を形成することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、本実施例に係る砕石杭形成装置１００について説明する。図１に示すように、砕石杭形成装置１００は、建設機械としての地盤改良機４０と、地盤改良機４０に装着されたアタッチメント１０を備えている。地盤改良機４０は、図１に示されるように、地盤改良機本体構造１と、運転席としてのキャビン７と、低接地圧で不整地を移動可能な無限軌道であるクローラ６と、施工時において地盤改良機４０の揺動を抑制するアウトリガー５と、を備える。
【００１３】
地盤改良機４０は、さらに、アタッチメント１０を操作するための構成として、アタッチメント１０にモーター出力軸２７を介して回転駆動力を供給する駆動装置１１と、昇降ガイドレール９を有するリーダー４と、駆動装置１１及びアタッチメント１０を昇降ガイドレール９に沿って昇降する昇降台１７と、リーダー４を支持するためのリーダー取付ベース２と、リーダー４の傾きを操作する油圧シリンダー３と、リーダー４の下端部においてリーダー４と一体的に形成されている延長脚柱８と、を備えている。
【００１４】
図１及び図２に示すように、アタッチメント１０は、フィン１３が設けられた円筒部１２と、螺旋部１４と、円筒部１２の振れ止め用の包囲枠３０と、昇降台１７に取り付けられるハンガーステー１８と、トップカバーケース１６と、砕石投入装置３２と、包囲枠３０を支持する取付プレート３７と、砕石投入装置３２を支持する支持アーム３９と、アタッチメント１０による施工状態を管理する施工管理装置４１と、を備えている。
【００１５】
円筒部１２は円筒状の部材であり、その側面には砕石投入孔１５が形成されている。砕石投入孔１５は、円筒部１２の軸方向に伸びており、弾性変形可能なゴム製又は樹脂製の開閉蓋２０によって塞がれている。詳細には、図３及び図４に示すように、開閉蓋２０は、砕石投入孔１５の一方の縁部（ｚ方向に伸びる縁部）に設けられた取付プレート２８に固定されている。砕石投入孔１５の他方の縁部（ｚ方向に伸びる縁部）には受け止め座２９が設けられている。開閉蓋２０は、取付プレート２８と受け止め座２９に当接することによって砕石投入孔１５を塞いでいる。取付プレート２８は、図３において−Ｘ方向側に設置されており、受け止め座２９は、図３において＋Ｘ方向側に設置されている。砕石投入装置３２が砕石投入孔１５と対向する位置に配置されると、砕石投入装置３２に対して取付プレート２８は時計回り側（後述の正転方向側）に位置し、受け止め座２９は反時計回り側（後述の反転方向側）に位置している。砕石投入装置３２は、ホッパー部３３と、ホッパー部３３の下部に配置されるシュート部３４を備えている。砕石投入孔１５は、アタッチメント１０が地中を掘削する際には、開閉蓋２０によって閉じられている。これによって、砕石投入孔１５から土砂が侵入することを防止できる。また、円筒部１２内に砕石を投入する際には、開閉蓋２０が開けられる（図４参照）。これによって、砕石投入装置３２に投入した砕石を砕石投入孔１５から円筒部１２内に投入することができる。また、砕石投入孔１５が軸方向に沿って長孔として設けられていることによって、円筒部１２が上昇しても砕石投入位置を変更することなく、砕石を円筒部１２内に投入することができる。
【００１６】
図５は、円筒部１２と螺旋部１４の構成を示す断面図であり、図６は、図５の一部である要部ＶＩの断面図である。図５に示すように、螺旋部１４は、回転入力軸２６及びコアロッド２２と一体的に構成されている。回転入力軸２６は、駆動装置１１のモーター出力軸２７に接続されている。回転入力軸２６は、モーター出力軸２７の回転駆動力に応じて回転し、その回転駆動力を一体的に結合されたコアロッド２２を介して螺旋部１４に伝達する。螺旋部１４の先端には掘削翼が設けられている。掘削翼は、螺旋部１４の先端に向かうにしたがって径が大きくなる螺旋状に形成されている。掘削翼の略全体は円筒部１２内に配置されており、掘削翼の先端の一部のみが円筒部１２の先端から突出している。
【００１７】
コアロッド２２は、軸受け管２３と放射ステー２４とで円筒部１２に回転可能に結合され、円筒部１２と回転軸を共通にしている。一方、円筒部１２は、その周囲に螺旋状のフィン１３を有している。フィン１３は、螺旋部１４の螺旋（すなわち、掘削翼）と同一方向の螺旋形状を有している。すなわち、掘削する際には、円筒部１２と螺旋部１４は、同一方向に回転することになる。これにより、螺旋部１４の掘削によって生じた掘削土砂がフィン１３によって地表に運搬されることになる。
【００１８】
図６に示すように、トップカバーケース１６は、円筒部１２の上端部に取付けられており、円筒部１２と一体化されている。トップカバーケース１６の上面とトップカバーケース１６を貫通するコアロッド２２との交差部には、コアロッド２２の相対回転を許容するベアリング２１が設置されている。ベアリング２１によって、コアロッド２２が回転駆動されても、円筒部１２はコアロッド２２と共に回転することなく、フリーな状態が保たれる。
【００１９】
アタッチメント１０は、さらに、回転駆動力伝達部５０と、反転防止部６０を備えている。回転駆動力伝達部５０は、ワンウエイクラッチ機構であり、掘削時の回転方向に螺旋部１４を駆動する際は、自動的に螺旋部１４と円筒部１２を一体として回転させる。これにより、上述のように螺旋部１４で掘削した土砂を円筒部１２が有するフィン１３で地上に排出することができる。一方、回転駆動力伝達部５０は、掘削時の回転方向と逆方向に螺旋部１４を駆動する際は、螺旋部１４を反転方向に回転させることで砕石に圧力を印加すると共に、螺旋部１４から円筒部１２への動力伝達を遮断して円筒部１２の回転を停止させる。反転防止部６０は、掘削時の回転方向と逆方向に螺旋部１４を駆動する際は、回転を停止された円筒部１２が、掘削時の回転方向にもその逆方向にも回転しないように、円筒部１２の回転を規制する。以下、円筒部１２と螺旋部１４が同一方向に回転する方向、すなわち、掘削時の回転方向を「正転方向」といい、掘削時の回転方向と逆方向に回転する方向、すなわち、螺旋部１４で砕石に圧力を印加する回転方向を「反転方向」ということがある。また、正転方向の回転を右回転（時計回り）とし、反転方向の回転を左回転（反時計回り）として説明する。
【００２０】
図６〜図８を参照して、回転駆動力伝達部５０の構成について詳細に説明する。図７は、コアロッド２２が反転方向に回転している状態を示しており、図８は、コアロッド２２が正転方向に回転している状態を示している。図６に示すように、回転駆動力伝達部５０は、トップカバーケース１６の内部において、回転入力軸２６とコアロッド２２との間に配置されている。回転駆動力伝達部５０は、アーム５２と、従動リング５４と、爪部５６を備えている。
【００２１】
アーム５２は、コアロッド２２の上端部に設けられ、コアロッド２２の外周面からコアロッド２２の径方向に張り出している。アーム５２がコアロッド２２に固定されているため、コアロッド２２が回転するとアーム５２も回転するようになっている。図７及び図８に示すように、アーム５２は、正転方向に回転する際に前端面となる端面５２ａ（図７及び図８では左側面）がコアロッド２２の軸線と平行な垂直面となっており、正転方向に回転する際に後端面となる端面５２ｂ（図７及び図８では右側面）が円弧状の面となっている。
【００２２】
従動リング５４は、アーム５２の上方に位置し、トップカバーケース１６の内側面から内側に張り出している。従動リング５４がトップカバーケース１６に固定されているため、従動リング５４が回転するとトップカバーケース１６（すなわち、円筒部１２）も回転するようになっている。従動リング５４には、コアロッド２２の直径線上となる位置に一対の貫通孔５５が設けられている（図６参照）。
【００２３】
爪部５６は、トップカバーケース１６の上面に、コイルばね５８を介して固定されている。爪部５６は、従動リング５４の貫通孔５５に挿入されており、コイルばね５８のばね力によって下方に付勢されている。爪部５６の下端部は従動リング５４から下方に突出している。図７及び図８に示すように、爪部５６は、その上端部にフランジ５７を備えている。従動リング５４を軸方向に沿って見たときのフランジ５７の寸法は、貫通孔５５の寸法より大きくされている。これにより、フランジ５７が従動リング５４の上面に当接することによって、爪部５６全体が貫通孔５５を通過することが回避される。爪部５６は、正転方向に回転する際に前端面となる端面５６ａ（図７及び図８では左側面）が円弧状の面となっており、正転方向に回転する際に後端面となる端面５６ｂ（図７及び図８では右側面）がコアロッド２２の軸線と平行な垂直面となっている。
【００２４】
駆動装置１１が回転駆動力を発生すると、その回転駆動力は回転入力軸２６に伝達され、回転入力軸２６と一体的に構成されているコアロッド２２、螺旋部１４及びアーム５２が回転入力軸２６と共に回転する。すなわち、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生すると、回転入力軸２６、コアロッド２２、螺旋部１４及びアーム５２は一体的に正転方向に回転し、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生すると、回転入力軸２６、コアロッド２２、螺旋部１４及びアーム５２は一体的に反転方向に回転する。
【００２５】
円筒部１２は、回転入力軸２６、コアロッド２２及び螺旋部１４に固定されていない。円筒部１２は、回転入力軸２６、コアロッド２２及び螺旋部１４と共に一体的に回転せず、ベアリング２１によってフリーな状態となっている。円筒部１２には、回転駆動力伝達部５０によって、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生すると正転方向に回転駆動力が伝達され、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生すると回転駆動力が伝達されないように構成されている。詳細には、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生すると、回転入力軸２６、コアロッド２２及び螺旋部１４と共に、アーム５２が正転方向に回転する。すると、図８に示すように、アーム５２の垂直な端面５２ａが爪部５６の垂直な端面５６ｂと係合し、アーム５２を介して爪部５６に正転方向の回転駆動力が伝達される。そして、爪部５６を介して爪部５６が挿入される従動リング５４に正転方向の回転駆動力が伝達され、従動リング５４と一体的に構成されるトップカバーケース１６及び円筒部１２に正転方向の回転駆動力が伝達される。このようにして、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生すると、円筒部１２が正転方向に回転する。
【００２６】
一方、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生すると、回転入力軸２６、コアロッド２２及び螺旋部１４と共に、アーム５２が反転方向に回転する。すると、図７に示すように、アーム５２の円弧状の端面５２ｂが爪部５６の円弧状の端面５６ａと接触し、アーム５２は従動リング５４の下方に突出する爪部５６を押し上げて通過する。すなわち、アーム５２に伝達された反転方向の回転駆動力は、爪部５６に伝達されない。このため、従動リング５４、トップカバーケース１６及び円筒部１２にも反転方向の回転駆動力は伝達されない。このように、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生しても、円筒部１２に反転方向の回転駆動力が伝達されないため、円筒部１２は反転方向に回転しない。
【００２７】
図９及び図１０を参照して、反転防止部６０の構成について詳細に説明する。図９に示すように、反転防止部６０は、トップカバーケース１６の上部に配置されている。反転防止部６０は、第１規制部６２と、第２規制部６４と、係止部７０を備えている。
【００２８】
図９及び図１０に示すように、第１規制部６２は、鉄製の部材であり、トップカバーケース１６の上端面の周縁に固定されている。第１規制部６２は、トップカバーケース１６の直径線上に一対配置されている。第１規制部６２は、円筒部１２が正転方向に回転する際の前面（図９では左側面）がトップカバーケース１６の上端面に対して傾斜しており（以下、この面を傾斜面６２ａともいう）、円筒部１２が正転方向に回転する際の後面（図９では右側面）がトップカバーケース１６の上端面に対して垂直な面となっている（以下、この面を垂直面６２ｂともいう）。傾斜面６２ａは、トップカバーケース１６の上端面からの高さが正転方向に向かって徐々に低下するように傾斜している。なお、第１規制部６２は、「第１規制部材」の一例である。
【００２９】
第２規制部６４は、トップカバーケース１６の上端面の周縁に固定されている。第２規制部６４は、第１規制部６２と同様にトップカバーケース１６の直径線上に一対配置されており、対応する第１規制部６２の垂直面６２ｂから反転方向に所定の距離だけ離間して配置されている。第２規制部６４は、収容部６６と、ゴム板６８を備えている。
【００３０】
収容部６６は、鉄製の部材であり、トップカバーケース１６の上端面に固定されている。収容部６６は、第１規制部６２の垂直面６２ｂから反転方向に所定の距離Ｌ１だけ離間している。収容部６６は、円筒部１２が正転方向に回転する際の後面（図９では右側面）が傾斜面６２ａとは逆方向に緩やかに傾斜しており（以下、この面を傾斜面６６ａともいう）、円筒部１２が正転方向に回転する際の前面（図９では左側面）は傾斜面６２ａと同方向に大きく傾斜している。収容部６６には、円筒部１２が正転方向に回転する際の前面（図９では左側面）にゴム板６８を収容可能なポケット６６ｂが設けられている。ポケット６６ｂは、収容部６６の前面（図９の左側面）が開口しており、収容部６６の前面側からゴム板６８が挿入可能となっている。
【００３１】
ゴム板６８は、弾性変形が可能な材料で形成されており、例えば、ウレタンで形成されている。ゴム板６８の弾性率は、第１規制部６２及び収容部６６の弾性率より小さい。なお、本実施例のゴム板６８はウレタンで形成されているが、ゴム板６８が第１規制部６２及び収容部６６と比較して弾性変形が容易なものであればよく、材料は特に限定されない。例えば、ウレタンに代わり、ブタジエンスチレンゴム，ブチルゴム，ネオプレン等の合成ゴムを用いてもよいし、天然ゴムやシリコン等を用いてもよい。ゴム板６８の円筒部１２が正転方向に回転する際の前面（図９では左側面）は、略平面となっており、上方が下方より突出するように傾斜している（以下、この面を傾斜面６８ａともいう）。傾斜面６８ａは、トップカバーケース１６の上端面からの高さが正転方向に向かって徐々に高くなるように傾斜している。ゴム板６８は、傾斜面６８ａが形成される端部と反対側の端部（図９では右側の端部）がポケット６６ｂに挿入され、ゴム板６８をポケット６６ｂに収容すると、傾斜面６８ａが形成される端部が収容部６６から突出した状態となる。ゴム板６８がポケット６６ｂに収容される部分の寸法Ｌ２は、第１規制部６２と収容部６６との間の距離Ｌ１より小さくされている。このため、ゴム板６８を収容部６６から容易に取り出すことができ、ゴム板６８の交換作業を容易に行うことができる。なお、ゴム板６８は、「第２規制部材」の一例である。
【００３２】
係止部７０は、２つのハンガーステー１８にそれぞれ取り付けられている。係止部７０は、本体７２と先端部７４を備えている。本体７２は、水平な貫通ピン１９を介して、二股のフォーク形状を有するハンガーステー１８に取り付けられている。本体７２は、貫通ピン１９周りに回動可能となっている。本体７２は、ハンガーステー１８から正転方向に向かって直線状に斜め下方に伸びている。
【００３３】
先端部７４は、本体７２の正転方向側（図９では左側）の端部に設けられている。先端部７４の上面と本体７２の上面は面一となっている。先端部７４の下面は、本体７２より下方に突出している。先端部７４の正転方向側の面７４ａは、トップカバーケース１６の上端面に対して垂直な平面となっており、円筒部１２が反転方向に回転すると、第１規制部６２の垂直面６２ｂと当接する。先端部７４の反転方向側の面７４ｂは、下方が上方より反転方向側に突出するように傾斜する平面となっている。円筒部１２が正転方向に回転すると、面７４ｂはゴム板６８に当接する。
【００３４】
上述したように、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生すると、回転入力軸２６、コアロッド２２及び螺旋部１４と共に円筒部１２にも正転方向の回転駆動力が伝達される。一方、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生すると、回転入力軸２６、コアロッド２２及び螺旋部１４には反転方向の回転駆動力が伝達される一方で、円筒部１２には反転方向の回転駆動力が伝達されない。このため、円筒部１２はベアリング２１によってコアロッド２２に対してフリーな状態となり、円筒部１２は、駆動装置１１が発生する回転駆動力以外の外力の影響に伴い、正転方向又は反転方向に移動（回転）可能となる。
【００３５】
円筒部１２が反転方向に回転（図９では右から左に移動）すると、係止部７０が収容部６６の傾斜面６６ａによって徐々に押し上げられ、収容部６６とゴム板６８（すなわち、第２規制部６４）を越える。そして、係止部７０の面７４ａが第１規制部６２の垂直面６２ｂに当接し、円筒部１２の反転方向の回転が規制される。
【００３６】
円筒部１２が正転方向に回転（図９では左から右に移動）すると、係止部７０が第１規制部６２の傾斜面６２ａによって徐々に押し上げられ、第１規制部６２を越える。そして、係止部７０の面７４ｂは、ゴム板６８の傾斜面６８ａに当接する。
【００３７】
ここで、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生している場合には、円筒部１２に作用する正転方向の外力（回転力）が小さく、係止部７０の面７４ｂからゴム板６８の傾斜面６８ａに作用する力が小さい。このため、ゴム板６８が大きく弾性変形することはなく、円筒部１２の正転方向の回転が規制される。
【００３８】
一方、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生している場合には、円筒部１２に印加される正転方向の回転力が大きく、係止部７０の面７４ｂからゴム板６８の傾斜面６８ａに作用する力が大きくなる。このため、ゴム板６８の弾性変形量が大きくなる。その結果、係止部７０は、ゴム板６８を大きく弾性変形させて、ゴム板６８を越えることができる。このため、円筒部１２は、正転方向の回転が規制されることなく正転方向に回転することができる。このように、駆動装置１１が発生する回転駆動力によって正転方向に回転しているときには、円筒部１２の正転方向の回転を許容するため、第２規制部６４が破損することを回避することができる。なお、駆動装置１１が発生する回転駆動力は、「予め設定された大きさの力」の一例である。
【００３９】
駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生している間（すなわち、円筒部１２内に投入された砕石を押し固めるとき）、円筒部１２に正転方向の外力（回転力）が作用し易い。すなわち、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生する際には、円筒部１２内に砕石を投入する必要があるため、開閉蓋２０が開かれた状態となる（図４参照）。このとき、開かれた開閉蓋２０が戻ろうとする力が発生し、開閉蓋２０が砕石投入装置３２（詳細には、シュート部３４）を押圧する。このため、開閉蓋２０が固定される円筒部１２には正転方向の反力（回転力）が作用する。ここで円筒部１２に作用する正転方向の回転力は比較的小さいため、係止部７０が第２規制部６４に当接することによって規制される。このため、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生しているときに円筒部１２が正転方向に回転することを抑制することができ、円筒部１２に設けられる砕石投入孔１５の位置が変化することを回避することができる。
【００４０】
なお、本実施例のゴム板６８は、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生したときに係止部７０が乗り越えられるように弾性変形できればよく、ゴム板６８の形状、弾性率等は適宜変更することができる、また、ゴム板６８と係止部７０の接触面（６８ａ、７４ｂ）のそれぞれの角度についても適宜変更することができる。
【００４１】
次に、砕石杭形成装置１００が砕石杭を形成する際の砕石杭形成装置１００の動作について説明する。
【００４２】
まず、アタッチメント１０の位置合わせを行う。アタッチメント１０の位置合わせは、クローラ６の駆動によって地盤改良機４０の位置と方向とを調整することによって行われる。なお、地盤改良機４０の位置と方向を調整した後、地盤改良機４０は、アウトリガー５によって地面に固定されてもよい。これにより、施工時における地盤改良機４０の揺動や位置ずれを抑制することができる。
【００４３】
次いで、アタッチメント１０を地中に挿入して、地中を掘削する。具体的には、地盤改良機４０を地面に固定した後、駆動装置１１を駆動させながらアタッチメント１０を下降させる。この際、駆動装置１１は、正転方向の回転駆動力を発生するように駆動する。上述したように、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生すると、回転駆動力伝達部５０によって、螺旋部１４及び円筒部１２が正転方向に回転する。これによって、アタッチメント１０が地中に挿入されて掘削される。地中の掘削によって排出される土砂は、円筒部１２の外周に運ばれ、フィン１３によって地表に排出される。アタッチメント１０が所定の深さまで到達すると、駆動装置１１の正転回転の駆動を停止し、掘削を終了する。
【００４４】
次いで、アタッチメント１０を上昇させ、地中に砕石杭を形成する。砕石杭の形成は、以下の手順で行われる。まず、開閉蓋２０を開いた状態で、砕石投入装置３２に砕石を投入する。砕石投入装置３２に投入された砕石は、砕石投入孔１５を介して円筒部１２内に投入される。次に、反転方向の回転駆動力が発生するように、駆動装置１１を駆動する。すると、アタッチメント１０は、反転方向に回転しながら上昇すると共に、円筒部１２内に投入された砕石を螺旋部１４から押圧しながら円筒部１２外に排出する。これによって、アタッチメント１０が地中から押し出されると共に、円筒部１２で形成した空間に砕石杭が形成される。上述したように、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生すると、回転駆動力伝達部５０によって螺旋部１４のみが反転方向に回転し、反転防止部６０によって円筒部１２は正転方向にも反転方向にも回転しない状態となる。
【００４５】
このとき、開閉蓋２０が開かれた状態となっており、円筒部１２には、正転方向に回転する外力が作用する。アタッチメント１０は反転防止部６０を備えているため、正転方向に比較的小さい回転力が印加されても、ゴム板６８によって正転方向の回転が規制される。このため、円筒部１２は所定の周方向の位置を維持した状態を保持することができる。このため、円筒部１２に設けられる砕石投入孔１５の位置が周方向に変化することを回避することができ、砕石投入装置３２の位置を調整することなく円筒部１２内へ砕石を投入することができる。そして、アタッチメント１０が地表まで押し出されると、駆動装置１１の反転方向の駆動を停止し、砕石杭の形成が終了する。
【００４６】
本実施例のアタッチメント１０は、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生しているときに正転方向の回転を規制するゴム板６８を備えている。円筒部１２は、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生する際には、螺旋部１４と共に正転方向に回転し、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生する際には、反転方向にも正転方向にも回転しない状態となることが好ましい。しかしながら、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生する際には、円筒部１２は、反転方向の回転駆動力も正転方向の回転駆動力も伝達されないため、いずれの方向にも回転可能となる。円筒部１２を反転方向に回転させる必要はないため、反転方向の回転は完全に規制することができる一方、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生する際には円筒部１２を正転方向に回転させる必要があるため、正転方向の回転を完全に規制することができない。本実施例のアタッチメント１０では、ゴム板６８によって、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生する際には円筒部１２の正転方向の回転を許容する一方で、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生する際には円筒部１２の正転方向の回転を規制することができる。このため、砕石杭の形成時に砕石投入位置がずれることを回避することができ、円筒部１２内への砕石投入を好適に行うことができる。
【００４７】
なお、本実施例では、第２規制部６４がゴム板６８を備えていたが、このような構成に限定されない。第２規制部は、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生させるときに、円筒部１２の正転方向の回転を規制するように構成されていればよい。例えば、第２規制部は弾性率が比較的小さい金属等のみによって形成されていてもよい。このような場合には、駆動装置１１による正転方向の回転駆動力より小さい正転方向の回転力が作用する場合には係止部７０が第２規制部を越えない一方で、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生する際には係止部７０が第２規制部を越えるように、係止部７０の先端部７４と第２規制部が当接する部位に傾斜をつけてもよい。また、ゴム板６８に代わり、アクチュエータを用いて円筒部１２の正転方向の回転を規制してもよい。このような場合には、駆動装置１１により正転方向の回転駆動力を発生する際は、アクチュエータを駆動して円筒部の正転方向の回転を規制しない状態（非ロック状態）とし、駆動装置１１により反転方向の回転駆動力を発生する際は、アクチュエータを駆動して円筒部の正転方向及び反転方向の回転を完全に規制する状態（ロック状態）としてもよい。
【００４８】
以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４９】
１０：アタッチメント
１１：駆動装置
１２：円筒部
１３：フィン
１４：螺旋部
１５：砕石投入孔
２０：開閉蓋
３２：砕石投入装置
４０：地盤改良機
５０：回転駆動力伝達部
６０：反転防止部
６２：第１規制部
６４：第２規制部
６８：ゴム板
７０：係止部
１００：砕石杭形成装置
【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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