(57)【要約】【課題】掘削腕を揺動させて杭穴掘削をする掘削ヘッドで、揺動軸をずらすことにより、掘削腕の軽量化を図り大径掘削可能とし、かつ掘削腕の位置確認も容易とする。【解決手段】掘削ヘッド６０は、上端に掘削ロッド６２との連結部２６を有するヘッド本体１の側面３、４に、下端に掘削刃３４を設けた掘削腕３０、３０を揺動自在に取り付けて構成する。掘削腕３０の揺動軸２４、２５は、同一直線上になく、連結部２６の基準軸２７に対して、所定距離Ｗ１０を離して設置されている。ヘッド本体１の側面３、４で連結部２６の直下付近で、空いたスペースに地上から操作できる操作シリンダー４６をピストンロッド５１を下方に向けて設置する。ピストンロッド５１の操作膨大部５２を掘削腕３０の操作突板３６に当接させることにより、操作膨大部５２の位置を地上から確認することにより、掘削腕３０の揺動角度を推定できる。【選択図】図１
2015040393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ロッドの下端に連結できる連結部を有するヘッド本体の両側面に略水平方向の揺動軸を設け、該揺動軸周りに揺動自在に、下方に垂れた状態で掘削腕を設け、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) 前記ヘッド本体の両側面を、互いに略平行な一側面及び他側面とする。
(2) 前記ヘッド本体の一側面に第１揺動軸を設けて、第１掘削腕の上端部を取り付け、
前記ヘッド本体の他側面に第２揺動軸を設けて、第２掘削腕の上端部を取り付ける。
(3) 前記連結部の垂直軸を通る基準軸を設定し、該基準軸を通り、前記両側面と平行な水平軸を設定する。
(4) 前記水平軸上で、前記基準軸から一方向で所定距離Ｗ１０（Ｗ１０＞０）を空けて、前記第１揺動軸を設ける。
前記水平軸上で、前記基準軸から他方向で所定距離Ｗ１０（Ｗ１０＞０）を空けて、前記第２揺動軸を設ける。
【請求項２】
掘削ロッドの下端に連結できる連結部を有するヘッド本体の両側面に略水平方向の揺動軸を設け、該揺動軸周りに揺動自在に、下方に垂れた状態で掘削腕を設け、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) 前記ヘッド本体の両側面を、互いに略平行な一側面及び他側面とする。
(2) 前記ヘッド本体の一側面に第１揺動軸を設けて、第１掘削腕の上端部を取り付け、
前記ヘッド本体の他側面に第２揺動軸を設けて、第２掘削腕の上端部を取り付ける。
(3) 前記第１揺動軸と前記第２揺動軸とが、略平行でかつ同軸上に位置しないように設定する。
(4) 前記第１掘削腕の略鉛直の揺動面と、第２掘削腕の略鉛直の揺動面とが、同一鉛直面に位置しない。
【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又は２に記載の杭穴掘削ヘッド
(1) ヘッド本体の一側面及び他側面で、連結部の下方位置に、ピストンロッドを有する操作シリンダーを設ける。
(2) 前記ピストンロッドは先端を下方に向けて設置し、かつ前記ピストンロッドに位置確認部を設ける。
(3) 前記操作シリンダー内に流体を出し入れできる注入口を設けて、地上から前記注入口を通しての流体の移動により、前記ピストンロッドの移動を操作及び確認可能となるように前記操作シリンダーを構成する。
(4) 前記位置確部を、掘削腕の第１揺動位置及び第２揺動位置に設定して、前記第１揺動位置及び第２揺動位置を前記ピストンロッドの位置に対応させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削腕の揺動角度を調節して、杭穴の掘削径を設定できる杭穴掘削ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、掘削ロッドの下端に連結して、所定径の杭穴を掘削する杭穴掘削ヘッドは種々提案されているが、この杭穴掘削ヘッドは、ヘッド本体に設けた回転軸周りに掘削ロッドを揺動させて、揺動角度で掘削径を調節して、掘削ロッドの回転により掘削腕の下端部の掘削刃で杭穴掘削する構造である（特許文献１〜３）。
【０００３】
この杭穴掘削ヘッドでは、ヘッド本体の一面に第１掘削軸を設けて、他面に第２掘削軸を設けて、両軸を同一直線上に配置して、バランス良く作動して、小型なヘッド本体であっても大径の掘削ができる構造であった。
【０００４】
また、掘削腕の揺動角度を地上で把握するために、種々の工夫がされていた（特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３１５７２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１４３３３号公報
【特許文献３】特開２００８−１７９９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この杭穴掘削ヘッドでは、掘削腕の長さを長くすることにより、より大径の杭穴の掘削に対応していたので、大径に対応する掘削腕を長くする必要があった。充分な強度を確保しつつ掘削腕の長さを長くするためには、同じ構造であれば掘削腕を太くする必要があり、伴って掘削腕の重量も増加することなった。
【０００７】
また、掘削ヘッドの回転軸（すなわち掘削ロッドの回転軸）と掘削腕の揺動軸とが交わる位置に合り、さらに杭穴内が泥水や泥土で満たされる場合もあり、掘削腕の揺動角度を地上で把握するためには、掘削腕やヘッド本体に特殊な加工を必要として、掘削ヘッド全体が大型化しかつ構造が複雑化する問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、掘削腕の長さを長くせずに、掘削腕の揺動軸をずらして大径掘削に対応する工夫をしたので、前記問題点を解決した。
【０００９】
即ち、本願の第１の発明は、掘削ロッドの下端に連結できる連結部を有するヘッド本体の両側面に略水平方向の揺動軸を設け、該揺動軸周りに揺動自在に、下方に垂れた状態で掘削腕を設け、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) 前記ヘッド本体の両側面を、互いに略平行な一側面及び他側面とする。  
(2) 前記ヘッド本体の一側面に第１揺動軸を設けて、第１掘削腕の上端部を取り付け、
前記ヘッド本体の他側面に第２揺動軸を設けて、第２掘削腕の上端部を取り付ける。  
(3) 前記連結部の垂直軸を通る基準軸を設定し、該基準軸を通り、前記両側面と平行な水平軸を設定する。  
(4) 前記水平軸上で、前記基準軸から一方向で所定距離Ｗ１０（Ｗ１０＞０）を空けて、前記第１揺動軸を設ける。  
前記水平軸上で、前記基準軸から他方向で所定距離Ｗ１０（Ｗ１０＞０）を空けて、前記第２揺動軸を設ける。
【００１０】
また、第２の発明は、掘削ロッドの下端に連結できる連結部を有するヘッド本体の両側面に略水平方向の揺動軸を設け、該揺動軸周りに揺動自在に、下方に垂れた状態で掘削腕を設け、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) 前記ヘッド本体の両側面を、互いに略平行な一側面及び他側面とする。  
(2) 前記ヘッド本体の一側面に第１揺動軸を設けて、第１掘削腕の上端部を取り付け、
前記ヘッド本体の他側面に第２揺動軸を設けて、第２掘削腕の上端部を取り付ける。  
(3) 前記第１揺動軸と前記第２揺動軸とが、略平行でかつ同軸上に位置しないように設定する。  
(4) 前記第１掘削腕の略鉛直の揺動面と、第２掘削腕の略鉛直の揺動面とが、同一鉛直面に位置しない。
【００１１】
また、前記各発明において、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) ヘッド本体の一側面及び他側面で、連結部の下方位置に、ピストンロッドを有する操作シリンダーを設ける。  
(2) 前記ピストンロッドは先端を下方に向けて設置し、かつ前記ピストンロッドに位置確認部を設ける。  
(3) 前記操作シリンダー内に流体を出し入れできる注入口を設けて、地上から前記注入口を通しての流体の移動により、前記ピストンロッドの移動を操作及び確認可能となるように前記操作シリンダーを構成する。  
(4) 前記位置確部を、掘削腕の第１揺動位置及び第２揺動位置に設定して、前記第１揺動位置及び第２揺動位置を前記ピストンロッドの位置に対応させた。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、掘削ヘッドの回転中心（すなわち掘削ロッドの回転中心）である基準軸から離して、掘削腕の揺動軸を設定したので、掘削ロッド及び掘削ヘッドの回転中心から放射側に掘削腕を揺動することができ、同じ長さの掘削腕であっても掘削径（すなわち、杭穴径）を大きくできる効果がある。また、同じ掘削径を掘削する場合、掘削腕を短くできるので、より掘削腕の重量を軽くでき、掘削ヘッドの操作性を向上できる効果があり、さらに掘削腕を軽くできるので、より揺動角度を大きくして大径掘削に対応できる効果がある。
【００１３】
揺動軸を基準軸から離して設定したため、掘削腕を取り付けたヘッド本体の側面で、基準軸付近にスペースが生じ、そのスペースに操作シリンダーを設置することにより、掘削腕の揺動角度を単純な機構で地上から把握できるようになった。
【００１４】
また操作シリンダーに設けたピストンロッドの位置確認部が掘削腕に当接して、ピストンロッドの移動位置を地上から確認することで、掘削腕の第１揺動位置、第２揺動位置などを地上から確認できる。また、操作シリンダー及びピストンロッドの出力を大きくすれば、地上から操作シリンダーを操作して、ピストンロッドの移動を調節することにより、当接する掘削腕を第１揺動位置又は第２揺動位置に合った揺動角度に案内できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施例（ニュートラル状態）で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右底面図である。
【図２】同じくこの発明の実施例で、（ａ）は底面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】の発明の実施例で、小径掘削状態を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図４】同じく、小径掘削状態で、（ａ）は底面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】この発明の実施例で、大径掘削状態を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図６】同じく、大径掘削状態を表し、（ａ）は底面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】この発明の実施例で、掘削腕を収容した状態を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図８】同じく、掘削腕を収容した状態で、（ａ）は底面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
１．掘削ヘッド６０の構成
【００１８】
（１）  掘削ヘッド６０は、ヘッド本体１で互いに略平行な、対応する一側面３、他側面４に、それぞれ揺動軸２４、２５を設けて、この揺動軸２４、２５にそれぞれ、掘削腕３０の上端部を回転自在に取り付けて構成する（図１、図２）。前記揺動軸２４、２５の軸は、ぞれぞれ一側面３、他側面４に対して略直角に取り付けられている。
【００１９】
（２）  ヘッド本体１は、上面２に、掘削ロッド６２と連結するための六角柱状の連結部２６を形成し、下面２ａに、固定掘削刃２０、２０を下方に向けて突設して構成する。六角柱状の連結部２６の略鉛直方向の軸（すなわち、掘削ロッド６２の中心軸）を基準軸２７とする。  
ヘッド本体１は、多角柱状で、平面視で横Ｗ１、縦Ｌ１の長方形の本体中央部９に、横Ｗ１方向に、横Ｗ２、縦Ｌ２（＜Ｌ１）の長方形の本体膨出部１１を、中央部の一側面と本体膨出部の一側面とが面一となるように、連設して構成する（図２（ａ））。別の表現をすれば、ヘッド本体１は、平面視（平面図）で横Ｗ（＝Ｗ１＋２×Ｗ２）、縦Ｌ１の長方形において、対角位置の隅部を縦「Ｌ１−Ｌ２」、横Ｗ２の長方形で切り欠いた多角形の形状となっている（図２（ａ））。  
ヘッド本体１で、本体中央部９と本体膨出部１１とで、面一に形成された対応する平行な側面を、それぞれ一側面３、他側面４とする。また、ヘッド本体１で、一側面３及び他側面４と直交する外方の側面（本体膨出部１１の側面）を端側面６、６とする。  
ヘッド本体１で、中央部の中央膨出部１１を形成しない側面の下部に切り欠き１３を形成して、下部が若干小形となっている（図１（ａ）（ｂ））。またヘッド本体１で、上面２と端側面６の角（本体膨出部１１、１１の上端部）は斜めに面取りして斜面部を形成する。  
以上のような形状構造のヘッド本体１が一体に形成される（図１、図２）。
【００２０】
（３）  ヘッド本体１の下面２ａで、本体膨出部の下面から中央部の下面側に、下膨出部１６を形成し、下膨出部１６は、外側（周側）の平坦下面１７と、平坦下面１７からヘッド本体１の下面２ａに至る斜下面１８と、を形成して構成する（図１（ａ）、図２（ｂ））。  
下膨出部１６の平坦下面１７から斜下面１８にかけて、固定掘削刃２０、２０を刃先を下方に向けて略鉛直方向に固定する。固定掘削刃２０、２０の長さはほぼ同一であるので、固定掘削刃の刃先は、平坦斜面１７、斜下面１８、下面２ａに沿って、中心側（基準軸２７側）が高い位置で、外側に向けて低い位置となるように配置される（図１（ａ））。  
また、ヘッド本体１の下面２ａで、基準軸２７付近にセメントミルク類を杭穴内に吐出できる吐出口２２を設け（図１（ａ）、図２（ｂ））、ヘッド本体１内に、掘削ロッド６２内の搬送油圧パイプに連通して、地上からセメントミルク類を搬送できる搬送路（油圧パイプ）を設けてあり（図示していない）、搬送路の先端に吐出口２２が位置する。また、ヘッド本体１の下面２ａで、先端が吐出口２２に位置するように、斜めに配置した固定掘削刃２０ａが配置されている。  
また、本体膨出部１１、１１の側面で、掘削腕３０を設けた面の反対の側面に、それぞれ吐出口２３を設ける。吐出口２３は、吐出口２２と同様に、ヘッド本体１内の搬送路に連通して、地上からセメントミルク類を搬送できる。なお、搬送路は、吐出口２２の搬送路と共有し、あるいは単独に設けることができる。
【００２１】
（４）  揺動軸２４、２５は、ヘッド本体１の一側面３、他側面４にそれぞれ直交するように（すなわち、略水平に）配置されている。また、基準軸２７を通り、両側面３、４に平行な線を水平基準線２８とする（図２（ａ））。水平基準線２８は、平面図で左右方向（図２（ａ））、すなわち端側面６、６を結ぶ方向にある。  
水平基準線２８上（平面図で左右方向（図２（ａ）））で、基準軸２７から一側（平面図で右方向（図２（ａ））にＷ１０（＞０）離れた位置に揺動軸２４、基準軸２７から他側（平面図で左方向（図２（ａ））にＷ１０（＞０）離れた位置に揺動軸２５がそれぞれ設定されている。したがって、両揺動軸２４、２５は互いに平行に形成され、かつ距離「２×Ｗ１０」離れて配置されている。
【００２２】
（５）  掘削腕３０、３０は、それぞれ揺動軸２４、２５に上端部を取り付け、非作動状態（掘削ヘッド６０を回転しない状態）で、下方に垂れた状態となっている。  
掘削腕３０、３０は、ヘッド本体１の一側面３（他側面４）に沿った略鉛直の上部３１と、ヘッド本体１の下面２ａの高さ付近から、ヘッド本体１の一側面３（他側面４）から離れるように放射方向（外側）で下方に向けて傾斜した下部３２と、から構成する（図１（ａ）（ｂ））。上部３１は、断面略長方形で、上部３１及び下部３２は、奥行き方向（揺動軸２４、２５の軸方向、図１（ａ）の奥行き方向、図１（ｂ）の左右方向）で、ほぼ一定で、巾方向（図１（ａ）の左右方向、図２（ａ）のＷ方向）で下方に向けて徐々に幅広に形成されている（図１（ａ））。  
また、下部３２の下端側に、下部３２の傾斜に沿って、下方外側に刃先を向けた掘削刃３４、３４が、巾方向（図１（ａ）の左右方向、図２（ａ）のＷ方向）に３つ固定されている。３本の掘削刃３４の刃先の高さ位置は、中央の掘削刃３４Ｂは最も低く、次ぎに内側の掘削刃３４Ａ、外側の掘削刃３４Ｃが一番低くなっている（図１（ａ））。
【００２３】
（６）  また、一側面３側の掘削腕３０（第１掘削腕）は、揺動軸２４を中心に揺動して、揺動面は一側面３に近接した位置に、一側面３と略平行に形成される。他側面４側の掘削腕３０（第２掘削腕）は、揺動軸２５を中心に揺動して、揺動面は他側面４に近接した位置に、他側面４と略平行に形成される（図２（ａ））。したがって、両掘削腕３０、３０の揺動面は、平行に形成され、かつ少なくとも距離Ｌ１離れており、両揺動面が同一平面に一致することはない。
【００２４】
（７）  ヘッド本体１の両側面３、４の上端部中央付近（本体中央部９）に、それぞれ操作基台４１を固定する。この場合、揺動軸２４、２５を基準軸２７からずらして配置したので、連結部２６の下方付近（基準軸２７付近。揺動軸２４、２５の間）にスペースが空き、操作基台４１を設けることができるようになった。  
操作基台４１、４１は、連結部２６（基準軸２７）を挟んで、対称な位置にそれぞれ設けられ、ほぼ鉛直で長方形の基板４２と、基板４２の両側を塞ぐ側板４３、４３と、基板４２の下方を塞ぐ底板４４とを連設して箱状に形成される（図１（ａ）（ｂ）、図２（ａ））。ヘッド本体１の一側面３、他側面４でで、操作基台４１の外側（図１（ａ）で右側）に掘削腕３０が位置している。  
操作基台４１内で、掘削腕３０と反対側（図１（ａ）で左側）に、操作シリンダー４６を略鉛直に取り付ける。操作シリンダー４６は下方に向けたピストンロッド５１を有し、ピストンロッド５１は底板４４を貫通して下方に向けて突出させてある。  
また、操作シリンダー４６には、ピストンリング（図示していない）を挟んでその上下に位置に、上注入口４７と下注入口４８とを有し、上注入口４７を加圧して（オイルを流入させ）、あるいは下注入口４８を減圧して（オイルを流出させて）、ピストンロッド５１を下方に移動させることができる。同様に、操作シリンダー４６の上注入口４７を減圧して（オイルを流出させ）、あるいは下注入口４８を加圧して（オイルを流入させて）、ピストンロッド５１を上方に移動させることができる。したがって、地上から上下注入口４７、４８の油圧を操作すれば、ピストンロッド５１の上下動を操作できる。  
また、逆に、ピストンロッドを下方に移動させると、上注入口４７から操作シリンダー４６内にオイルが流入し、下注入口４８からオイルが流出する。同様に、ピストンロッドを上方に移動すると、上注入口４７から操作シリンダー４６内のオイルが流出し、下注入口４８からオイルが流入する。したがって、したがって、地上から上下注入口４７、４８の油圧や油量などの油圧の状態の変化を計測すれば、ピストンロッド５１の高さ位置を把握できる。  
また、ピストンロッド５１の下端部に太径にした操作膨大部（位置確認部）５２が形成され、ピストンロッド５１が最上の位置にあるとき、操作膨大部５２は操作基台４１の底板４４の下面付近に位置する。また、操作膨大部５２の水平位置、垂直位置は、以下で述べるような操作を実現できるような位置に設定される。
【００２５】
（８）  掘削腕３０の上端部で、操作基台４１側（操作膨大部５２側）に向けて突出した操作板３６を固定する。操作板は、挟持部、押圧部とを有し、以下で述べるような操作を実現できるような構造と位置に設定される。
【００２６】
（９）  ヘッド本体の一側面３及び他側面４で、上端部（操作基台４１の下方）に、それぞれ操作突部５４を、揺動軸２４，２５の軸方向に突設する（図１（ａ）（ｂ））。各操作突部５４、５４には、操作膨大部５２が最上位置からやや下方に下がった位置で、操作膨大部５２の側面に当接できる押圧面５５を形成してある。押圧面５５は、以下で述べるような操作を実現できるような構造と位置に設定される。  
また、ヘッド本体１の一側面３及び他側面４で、揺動軸２４、２５の外側（端側面６、６の近傍）に、掘削腕３０に当接して掘削腕３０の最大揺動を制限するストッパー５７を、それぞれ揺動軸２４、２５の軸方向に突設する（図１（ａ）、図２（ａ））。
【００２７】
（１０）  以上のようにして、掘削ヘッド６０が構成される（図１、図２）。
【００２８】
（１１）  この掘削ヘッド６０では、揺動軸２４、２５を、基準軸２７を貫く位置ではなく、基準軸から水平方向に（水平基準線２８から）Ｗ１０、Ｗ１０ずらす位置に設けた。一般に、掘削ヘッド６０（掘削ロッド６２）を回転させた際に、掘削腕３０、３０（特に、先端の掘削刃３４）が土圧による抵抗を受けることにより、揺動して開く構造である。  
したがって、掘削時に掘削ヘッド６０を回転させた際、回転速度が同じならば、掘削腕３０（揺動軸２４、２５）が基準軸２７（中心位置）にあるより、外側にＷ１０ずれた位置に、ある方が地盤からの抵抗をより受け易くなる。中心からＷ１０のところにある際に、Ｗ１０＝１０ｃｍの場合と、Ｗ１０＝３０ｃｍの場合で、掘削ヘッドを９０度回転したとき、一つの掘削腕３０の先端の移動距離を比較する。  
Ｗ１０＝１０ｃｍ：（１／４）×（２×１０×π）＝５π（ｃｍ）
Ｗ１０＝３０ｃｍ：（１／４）×（２×３０×π）＝１５π（ｃｍ）
抵抗を受ける距離（掘削腕３０の先端の移動距離）が長いということは、抵抗を受けた際、より掘削腕３０が図３（ａ）、図５（ａ）で、図示７１方向に移動しようとする力が働くこととなり、容易に拡径できることとなる。  
また、Ｗ１０の距離は、ヘッド本体１の構造や、掘削腕３０の構造、掘削径、掘削する地盤の硬さなどに応じて選択することになる。とりわけ、中掘工法用の掘削ヘッド６０の場合には、掘削ヘッド６０の全体が既製杭６３の中空部６４に納まる必要があるので（図８（ｂ））、この条件も加味される。
【００２９】
２．掘削ヘッド６０の操作
【００３０】
掘削ヘッド６０を中掘工法に適用した場合について、説明する。
【００３１】
（１）  通常の中掘工法と同様に、掘削機に接続した掘削ロッド６２の下端に、掘削ヘッド６０の連結部２６を嵌挿する。また、上注入口４７、下注入口４８に地上からの油圧パイプ６８、６９の下端をそれぞれ連結する（図１、図２）。油圧パイプ６８、６９、操作シリンダー４６内には油圧操作用のオイルが満たされている。また、掘削ロッド６２を回転しない状態で、掘削ヘッド６０の掘削腕３０、３０は下方に垂れた状態にある（図１、図２）。
【００３２】
（２）  （１）の後又は前にあるい同時に、杭打ち機に取り付けた既製杭６３の中空部に掘削ロッド６２を通して、既製杭６３の下端から掘削ヘッド６０を突出させる。
【００３３】
（３）  （２）の前に又は後に、地上から油圧パイプ６８に圧力を加え、上注入口４７から操作シリンダー４６の上部に油圧を加えて（油圧パイプ６９、下注入口４８から油圧を抜いて）、ピストンロッド５１を最上位置から若干下降させて、操作膨大部５２を操作突部５４の押圧面５５に沿わせる。この状態を基準として、操作膨大部５２の高さ位置を地上で予め把握する。  
また、掘削腕３０がさらに大きく揺動して、ストッパー５７に当たった状態で、油圧パイプ６８、６９の油圧を操作してピストンロッド５１を下げて、操作膨大部５２が操作突板３６の押圧部３８に当たった状態の油圧パイプ６８、６９の油圧状態（すなわち、操作シリンダー４６内の圧力状態）を地上で予め把握する。  
したがって、地上から、操作膨大部５２が最上位置（底板４４の下面付近）にあるか、操作突部５４の押圧面５５付近の位置にあるか、操作突板３６の押圧部３８を押圧している位置にあるか、を把握できる。
【００３４】
（４）  （３）の状態で、通常の中掘工法と同様に、掘削ロッド６２を正回転する（図４（ａ）の矢示７０、７０方向）。掘削ロッドの正回転により、掘削腕３０、３０が、図３（ａ）の矢示７１、７１側に揺動して、掘削腕３０の操作板３６の挟持部３７と操作突部５４の押圧面５５とで操作膨大部５２を挟む。掘削ロッド６２を正回転している限り、掘削腕３０、３０が土圧で揺動しているので、この状態が維持される。したがって、この揺動角度で、掘削腕３０が保持され、所定の径Ｄ１で杭穴の軸部６５を掘削できる（図４（ｂ））。  
軸部掘削の際、掘り進むにつれて、通常の中掘工法と同様に、掘削ロッド６２、６２をつなぐ際に、同様に油圧パイプ６８、６９もつなぎ、常に地上から、油圧操作をできるように形成する（図示していない）。この際、揺動軸２４、２５を連結部２６（基準軸２７）から距離Ｗ１０ずらして配置しているので、操作シリンダー４６を連結部２６（基準軸２７）付近に配置でき、油圧パイプ６８、６９も連結部２６（基準軸２７）付近に配置できるので、掘削ロッド６２、油圧パイプ６８、６９の連結作業が効率的にできる。  
また、掘削する際、地上から供給した水や各種掘削液を、吐出口２３、吐出口２４から吐出して掘削することもできる。
【００３５】
（５）  杭穴の軸部掘削が完了したならば、一旦、掘削ロッドの回転を停止して操作突部５４と操作突板３６による操作膨大部５２の押圧を解除する。続いて、地上から油圧パイプ６９に圧力を加え、下注入口４８から操作シリンダー４６の下部に油圧を加えて（油圧パイプ６９、上注入口４７から油圧を抜いて）、ピストンロッド５１を一旦、上昇させて、操作膨大部５２を操作突部５４の上方に位置させる。  
続いて、掘削ロッド６２を正回転させれば（図６（ａ）の矢示７０、７０方向）、掘削腕３０は操作突部５４の規制を受けずに、図５（ａ）の矢示７１、７１方向にさらに揺動角度を大きく開き、ストッパー５７に当接する。ストッパー５７に制限された揺動角度で、掘削腕３０は、掘削径Ｄ２（＞Ｄ１）で、杭穴の拡底部６６を掘削できる（図５、図６）。
【００３６】
（６）  （５）の際、地上から油圧パイプ６８、６９の圧力を操作して（上下注入口４７、４８から操作シリンダー４６内の油圧を操作して）、ピストンロッド５１を下降させて、操作膨大部５２が操作突板３６の押圧部３８に当接させる（この際、押圧部３８は略水平に位置している）。この状態で、ピストンロッド５１が操作突板３６に規制されて、ピストンロッド５１、５１が、これ以上、下降しないことを地上で確認して、その時の油圧パイプ６８、６９の圧力状態を計測する。この計測した油圧パイプ６８、６９の圧力状態が、（３）で予め計測した圧力状態と一致していれば、「ピストンロッド５１の操作膨大部５２の高さ位置」を推定でき、「操作膨大部５２が操作突板３６の押圧部３８を押圧してそれ以上下降できない位置になっている」ことを推定し、「掘削腕３０が所定の揺動角度で、径Ｄ２の杭穴の拡底部６６を掘削している」ことを推定できる。
【００３７】
（７）  杭穴の拡底部６６の掘削が完了したならば、
・拡底部６６内の掘削土を排土して、吐出口２２および／または吐出口２３、から吐出したセメントミルクと置換する。  
・あるいは、拡底部６６内の掘削土を、吐出口２２および／または吐出口２３から吐出したセメントミルクと撹拌混合して、拡底部６６内にソイルセメントを形成する。
【００３８】
（８）  続いて、地上から油圧パイプ６８、６９の圧力を操作して（上下注入口４７、４８から操作シリンダー４６内の油圧を操作して）、ピストンロッド５１を上昇させて、最上部（操作膨大部５２を底板４４の下方付近）に位置させる。  
続いて、掘削ロッド６２を逆回転しながら（図８（ａ）の矢示７０ａ、７０ａ方向）、上昇させて、掘削腕３０、３０の揺動角度を小さくし、さらに逆方向（図７（ａ）の矢示７１ａ、７１ａ方向）に揺動させて、掘削刃３４、３４を基準軸２７付近に位置させて、掘削ヘッド６０の平面大きさ（図８）を最小として、既製杭６３の中空部６４（内径Ｄ０の内側）に収容する。
【００３９】
（９）  （８）に前後して、既製杭６３を下降させて、下端部を杭穴の拡底部６６内に位置させる（図示していない）。また、既製杭６３を下降に前後して、引き続き、掘削ロッド６２を上昇させて、掘削ヘッド６０を地上まで引き上げる。  
掘削ヘッド６０を地上で回収した状態で、セメントミルク類が固化すれば既製杭６３の埋設が完了する。
【００４０】
３．他の実施態様
【００４１】
（１）  前記実施例において、操作シリンダー４６は、シリンダーの軸方向で、ピストンロッド５１のピストンリング（（図示していない）を挟んで、一側に上注入口４７、他側に下注入口４８を設けたが、一方のみに注入口を設けることもできる（図示していない）。要は、操作シリンダー４６に流入又は流出するオイルの量や圧力で、操作シリンダーの移動量を計測して、これを地上で把握できれば良い。
【００４２】
（２）  また、前記実施態様において、操作シリンダー４６、ピストンロッド５１、油圧パイプ６８、６９は油圧で操作するとしたが、操作シリンダー４６、ピストンロッド５１の操作は油圧に限らず、空気圧その他の通常使用する他の流体を使用することもできる。
【００４３】
（３）  また、前記実施例において、掘削ヘッド６０を中掘工法に使用したが、先掘り工法又は現場造成杭用の掘削ヘッドとして使用することもできる（図示していない）。
【符号の説明】
【００４４】
１    ヘッド本体
２    ヘッド本体の上面
２ａ  ヘッド本体の下面
３    ヘッド本体の一側面
４    ヘッド本体の他側面
６    ヘッド本体の端側面
９    ヘッド本体の本体中央部
１１  ヘッド本体の本体膨出部
１３  ヘッド本体の切り欠き
１６  ヘッド本体の下膨出部
１７  下膨出部の平坦下面
１８  下膨出部の斜下面
２０、２０ａ  固定掘削刃
２２、２３  ヘッド本体の吐出口
２４  揺動軸（一側面）
２５  揺動軸（他側面）
２６  ヘッド本体の連結部
２７  ヘッド本体の基準軸
２８  ヘッド本体の水平基準線
３０  掘削腕
３１  掘削腕の上部
３２  掘削腕の下部
３４、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ  掘削腕の掘削刃
３６  掘削腕の操作突板
３７  操作突板の挟持部
３８  操作突板の押圧部
４１  ヘッド本体の操作基台
４６  ヘッド本体の操作シリンダー
４７  操作シリンダーの上注入口
４８  操作シリンダーの下注入口
５１  操作シリンダーのピストンロッド
５２  ピストンロッドの操作膨大部（位置確認部）
５４  ヘッド本体の操作突部
５５  操作突部の押圧面
５７  ヘッド本体のストッパー
６０  掘削ヘッド
６２  掘削ロッド
６３  既製杭
６４  既製杭の中空部
６５  杭穴の軸部
６６  杭穴の拡底部
６８  油圧パイプ
６９  油圧パイプ
【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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