(57)【要約】【課題】簡易な構造で確実に排土を把み得るハンマグラブ式の掘削装置を提供する。【解決手段】スライドブロック１４を第２位置に保持することが可能で、かつ、落下衝突した際にグラブバケットが地盤内に侵入した場合に、スライドブロック１４が第１位置に移動するのを許容するブロック動作制御機構３０を設け、落下衝突した際にグラブバケットが排土を把んだ場合にグラブバケットが閉じ、一方、落下衝突した際にグラブバケットが排土を把んでいない場合にグラブバケットの開状態を保持できるようにしたことを特徴とする。【選択図】図９
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一対のグラブが開閉するグラブバケットと、
前記グラブバケットの上方で前記グラブバケットを開閉可能に支持するハンマヘッドと、
前記ハンマヘッドに対し上下に摺動可能なスライドブロックと、
前記ブロックの上部に嵌合するクラウンと、
前記クラウンおよびスライドブロックを貫通し前記グラブバケットを開閉する開閉機構に連結された可撓性の第１吊り具と、
前記クラウンを吊持する第２吊り具と、
前記スライドブロックを下方の第１位置に付勢するスライドスプリングと、
前記ハンマヘッドに設けられ前記スライドブロックを上方の第２位置に保持するヘッドラッチと、
前記クラウンに設けられ前記第２吊り具で前記クラウンを引き上げる際に前記スライドブロックに係合するクラウンラッチと、
前記第１吊り具に固定され前記ヘッドラッチに係脱する掛金と、
前記スライドブロックを前記第２位置に保持することが可能で、かつ、前記落下衝突した際に前記グラブバケットが地盤内に侵入した場合に、前記スライドブロックが前記第１位置に移動するのを許容するブロック動作制御機構とを設けたハンマグラブ式の掘削装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ブロック動作制御機構は、
前記スライドブロックを上方の第２位置で保持するための保持具と、
前記グラブバケットが排土を把んだ場合に、当該排土からの力を受けて前記保持具の保持を解放し、前記スライドブロックを下方の第１位置に移動可能とするトリガ部とを備えたハンマグラブ式の掘削装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ハンマグラブ式の掘削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、立坑掘削の際に使用されるハンマグラブやクラムシェルバケットなどが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−３４８４６９（要約書）
【特許文献２】特開２００８−３１８０３（要約書）
【特許文献３】特開平７−２１７３５７（要約書）
【０００３】
特許文献１および２に示すハンマグラブは、図６Ｂに示すように、開閉機構５を備えている。開閉機構５によりグラブバケット３が二点鎖線で示す開状態に保持され地盤に落下衝突される。前記落下衝突の際に第１吊り具１１が緩んだ後、第１吊り具１１を引き上げることにより、前記開閉機構５によって実線で示すようにグラブバケット３が閉状態に移行し排土を把む。
【０００４】
しかし、固い岩盤やコンクリートなどの層では、グラブバケット３が地盤やコンクリート層に食い込み難い場合がある。かかる場合には、グラブバケット３が排土を把むことなくハンマグラブ１が地上に引き上げられる。そのため、一旦引き上げた空のハンマグラブ１を再び開状態に移行させた後、再度、地中に下ろすことを繰り返すことになるので、作業効率が著しく低下する。特に、深く掘削を行っている場合には、ハンマグラブ１の上げ下ろしに時間が掛かり作業効率が大きく低下する。
【０００５】
一方、特許文献３のクラムシェルバケットは、ケーシングチューブ内に配置されている。ケーシングチューブには、該ケーシングチューブを押し込むための押込機構が設けられている。クラムシェルバケットは、伸縮可能な柱の先端側に一組のクラムシェルを開閉可能に設けられている。
前記クラムシェルバケットを地中に降ろした後、前記押込機構によりケーシングチューブが地中に向って押し込まれると、ケーシングチューブによって柱の後端側が押されて該柱が縮小し、クラムシェルが閉じて排土を把む。
しかし、前記ケーシングチューブにクラムシェルバケットを係合させる機構や、伸縮可能な柱などを設ける必要があり装置が複雑になる。
【０００６】
したがって、本考案の目的は、簡易な構造で確実に排土を把み得るハンマグラブ式の掘削装置を提供することである。
【０００７】
前記主目的を達成するために、本考案のハンマグラブ式の掘削装置は、一対のグラブが開閉するグラブバケットと、前記グラブバケットの上方で前記グラブバケットを開閉可能に支持するハンマヘッドと、前記ハンマヘッドに対し上下に摺動可能なスライドブロックと、前記ブロックの上部に嵌合するクラウンと、前記クラウンおよびスライドブロックを貫通し前記グラブバケットを開閉する開閉機構に連結された可撓性の第１吊り具と、前記クラウンを吊持する第２吊り具と、前記スライドブロックを下方の第１位置に付勢するスライドスプリングと、前記ハンマヘッドに設けられ前記スライドブロックを上方の第２位置に保持するヘッドラッチと、前記クラウンに設けられ前記第２吊り具で前記クラウンを引き上げる際に前記スライドブロックに係合するクラウンラッチと、前記第１吊り具に固定され前記ヘッドラッチに係脱する掛金とを備え、前記第１吊り具に前記開閉機構を介して前記グラブバケットが負荷されて前記スライドブロックが第２位置に保持された状態では前記グラブバケットが開状態に保持され、これにより、前記開状態のグラブバケットを地盤に落下衝突させることが可能で、前記落下衝突した際に前記第１吊り具が緩んで前記スライドブロックが第１位置となり前記グラブバケットが閉じ排土を把むことが可能で、前記クラウンの前記クラウンラッチを前記スライドブロックに係合させて、前記第２吊り具を介して前記開状態を保持しながらグラブバケットを移動することが可能で、かつ、前記第１吊り具に前記開閉機構を介して前記グラブバケットが負荷されて前記スライドブロックが再び前記第２位置に保持されることで、前記排土を保持したグラブバケットを開放させることが可能なハンマグラブ式の掘削装置において、前記スライドブロックを前記第２位置に保持することが可能で、かつ、前記落下衝突した際に前記グラブバケットが地盤内に侵入した場合に、前記スライドブロックが前記第１位置に移動するのを許容するブロック動作制御機構を設け、前記落下衝突した際に前記グラブバケットが排土を把んだ場合に前記グラブバケットが閉じ、一方、前記落下衝突した際に前記グラブバケットが排土を把んでいない場合に前記グラブバケットの開状態を保持できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本考案によれば、落下衝突した際に前記グラブバケットが排土を把んでいない場合に前記グラブバケットの開状態を保持できるようにしたので、グラブバケットが排土を把むまで何度もハンマグラブを落下衝突させることが可能である。そのため、グラブバケットが確実に排土を把んだ状態で引き上げることができるので、作業効率が大幅に向上する。
また、ケーシングチューブにクラムシェルバケットを係合させる機構や、伸縮可能な柱などを設ける必要がないので、構造が簡単になり安価に製造することができる。
【０００９】
本考案の好適な実施例では、前記ブロック動作制御機構は、前記スライドブロックを上方の第２位置で保持するための保持具と、前記グラブバケットが排土を把んだ場合に、当該排土からの力を受けて前記保持具の保持を解放し、前記スライドブロックを下方の第１位置に移動可能とするトリガ部とを備えている。
本態様によれば、一般的なハンマグラブ式の掘削装置に保持具とトリガ部を設けることにより生産効率が向上すると共に、安価に生産可能である。
【実施例】
【００１０】
まず、一般的なハンマグラブ式の掘削装置および掘削方法について説明する。
図７に示すように、ハンマグラブ式の掘削装置（ハンマグラブ）１は、略円筒形のグラブ本体２と、該グラブ本体２の下端部に取り付けられた一対のグラブ３ａが開閉するグラブバケット３を備えている。グラブ本体２の下部には、排土が侵入する排土侵入部２ａが形成されている。
【００１１】
ハンマグラブ１は、図７に示すように、グラブ３ａが互いに開いた開状態で落下され、グラブバケット３を地盤に衝突させてグラブ３ａにより地盤を掘削した後、図８に示すように、グラブ３ａを互いに近接した閉状態に移行させて排土を保持した状態で地上に持ち上げ、再びグラブ３ａを開状態に移行させてグラブバケット３を開放させ、該排土を地上に排出する。
【００１２】
以下、ハンマグラブ１の各部について説明する。
開閉機構５：
前記グラブバケット３は、開閉機構５を介して、図７に示す前記開状態と、図８に示す前記閉状態とに移行される。
前記開閉機構５は、たとえば、図７に示すリンク機構４０、図示しない滑車およびスプリングなどを備えている。グラブバケット３は、前記スプリングにより図７に示す開状態に付勢されている。
【００１３】
図６Ｂに示すように、開閉機構５には、たとえばワイヤーロープからなる第１吊り具１１が接続されている。後述するように、第１吊り具１１を引き上げると、図８に示すリンク機構４０および前記滑車を介してグラブバケット３が閉状態に移行する。
前記開閉機構としては、たとえば、特開２００８−３１８０３に記載のハンマグラブの開閉機構を用いることができる。
【００１４】
ハンマヘッド１０：
グラブ本体２の上部には、グラブバケット３を開閉可能に支持するハンマヘッド１０が接合されている。ハンマヘッド１０には、以下に説明するように、前記グラブバケット３を開状態または閉状態に移行させると共に、各状態を保持するための機構が設けられている。
【００１５】
図１Ａに示すように、ハンマヘッド１０内には、該ハンマヘッド１０に対し上下方向Ｚに摺動可能な略円筒形のスライドブロック１４が設けられている。前記第１吊り具１１は、スライドブロック１４を貫通して前記開閉機構５（図６Ｂ）に連結されている。
【００１６】
ハンマヘッド１０とスライドブロック１４との間にはスライドスプリング１８が設けられている。前記スライドスプリング１８は、ハンマヘッド１０の下端部と、前記スライドブロック１４の下端部に形成された鍔部１４ｄとの間に係止されている。
【００１７】
図１Ｂに示すように、スライドスプリング１８が伸張した場合には、ハンマヘッド１０の上端部１０ａに、スライドブロック１４の周囲に形成された係止部１４ａが接触し、スライドブロック１４が第１位置に相対移動される。
一方、図１Ａに示すように、スライドスプリング１８が収縮された場合には、ハンマヘッド１０の下端と前記スライドブロック１４の鍔部１４ｄとの間でスライドスプリング１８が収縮し、スライドブロック１４が第２位置に相対移動される。
【００１８】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、ハンマヘッド１０には、複数のヘッドラッチ１６が設けられている。各ヘッドラッチ１６は、ヘッドラッチピン１７を中心に回動自在にそれぞれ設けられている。一方、第１吊り具１１には、前記ヘッドラッチ１６に係脱する掛金１２が固定されている。
【００１９】
図１Ａに示すように、スライドブロック１４が前記第２位置に移行した場合には、ヘッドラッチ１６の先端部分がスライドブロック１４内に突出し、該ヘッドラッチ１６に掛金１２が係合することにより、スライドブロック１４に対する第１吊り具１１の上昇が規制される。スライドブロック１４が前記第２位置に保持されることにより、図７に示すように、開閉機構５によりグラブバケット３が開状態に保持される。
【００２０】
一方、図１Ｂに示すように、スライドブロック１４が前記第１位置に移行すると、ヘッドラッチ１６が回動し、ヘッドラッチ１６の先端部分のスライドブロック１４内への突出が解除されることにより、図２Ａに示すように、掛金１２の上昇が許容される。掛金１２の上昇が許容されることより、スライドブロック１４に対して第１吊り具１１が引き上げられ、図８に示すように、前記開閉機構５によりグラブバケット３が閉状態に保持される。
【００２１】
したがって、前記スライドブロック１４が第２位置に保持された状態では、グラブバケット３は図７に示す開状態に保持されている。第１吊り具１１を急激に緩めると、ハンマグラブ１が下降して開状態のグラブバケット３が地盤に落下衝突し、グラブ３ａが該地盤内に侵入する。
【００２２】
前記グラブバケット３が地盤に落下衝突した際には、第１吊り具１１が緩み、スライドブロック１４が、図１Ｂに示す前記第１位置に移行する。その後、図２Ａに示すように第１吊り具１１を引き上げると、図８に示すリンク機構４０および前記滑車を介してグラブバケット３が前記閉状態に移行すると共に、グラブバケット３が当該閉状態に保持されたままハンマグラブ１が地上に引き上げられる。
したがって、開状態のグラブバケット３を地盤に落下衝突させた後、グラブバケット３を閉じてグラブバケット３および排土侵入部２ａ内に排土を把んだ状態でハンマグラブ１を上昇させることにより、地盤の掘削を行うことができる。
【００２３】
クラウン２０：
前記閉状態のグラブバケット３を再び開状態に移行させて、グラブバケット３および排土侵入部２ａ内の排土を排出するにはクラウン２０を用いる。
前記排土の排出を行うには、図２Ｂに示すように、スライドブロック１４の上方に、該スライドブロック１４の上部に係合するクラウン２０を降ろす。
【００２４】
略円筒形のクラウン２０の上部には、支持部２６が形成されている。前記支持部２６には、クラウン２０を吊持するための一対の第２吊り具２２が係止されている。第２吊り具２２としては、たとえば、ワイヤーロープやチェーンなどを用いることができる。
一方、前記第１吊り具１１は、クラウン２０およびスライドブロック１４を貫通し、グラブバケット３を開閉する開閉機構５（図６Ｂ）に連結されている。
【００２５】
クラウン２０には複数のクラウンラッチ２４が設けられている。前記各クラウンラッチ２４はクラウンラッチピン２５を中心にそれぞれ回動可能に設定されている。一方、クラウン本体２１の下部の周囲には、クラウンラッチ２４の径方向（クラウン２０の外周方向）の端部に係合する錘２３が上下方向Ｚに摺動可能に設けられている。
【００２６】
スライドブロック１４が前記第１位置の状態において、前記クラウンラッチ２４の径方向の端部が、錘２３に形成された係合孔２７の上部に係合することにより、錘２３の重さによりクラウンラッチ２４が図２Ｂに示すように開き、スライドブロック１４の先端部分１４ｃがクラウン２０内を通過するのを許容する。
【００２７】
前記クラウン２０を下降させて、図３Ａに示すように、クラウン２０の錘２３の底部がハンマヘッド１０のヘッド本体１３に接触すると、錘２３が上方Ｚ２に相対移動し、クラウンラッチ２４の径方向の端部が錘２３の係合孔２７の下部に接触することで、クラウンラッチ２４がクラウンラッチピン２５を中心に回動し、クラウンラッチ２４の先端部がクラウン２０内に突出する。
【００２８】
その後、図３Ｂに示すように、第２吊り具２２を引き上げるとスライドブロック１４の上部に形成された係合部１４ｂとクラウンラッチ２４の先端部とが係合する。
【００２９】
図４Ａに示すように、前記クラウン２０がスライドブロック１４に係合した状態で、第１吊り具１１を若干緩めると、スライドブロック１４がクラウン２０に支持される。スライドブロック１４がクラウン２０に支持されることにより、グラブ本体２に接合されたハンマヘッド１０に該グラブ本体２の重量が掛かり、ハンマヘッド１０がスライドブロック１４に対して下降し、該スライドブロック１４が前記第２位置に移動される。スライドブロック１４が前記第２位置に移動することにより、クラウン２０の下端部とハンマヘッド１０の上端部との間に隙間が生じる。
前記ハンマヘッド１０の下降により、ヘッドラッチ１６が回動し、スライドブロック１４内に該ヘッドラッチ１６の先端部が突出する。なお、ヘッドラッチピン１７は前記第２状態において、図４Ｂに示すヘッドラッチピン１７の先端部が突出した状態になるように、偏心した位置に設定されている。
【００３０】
図４Ｂに示すように、さらに、第１吊り具１１を緩めると、掛金１２がヘッドラッチ１６を二点鎖線で示すように回動させて第１吊り具１１が下方に移動する。第１吊り具１１の下降により、図７に示すグラブ本体２の前記スプリングが伸張し、グラブバケット３が開状態に移行され、グラブバケット３および排土侵入部２ａ内の排土が排出される。
【００３１】
その後、第１吊り具１１を引き上げると、図５Ａに示すように、ヘッドラッチピン１７の先端部に掛金１２が係合し、前記グラブバケット３の開状態が保持される。
【００３２】
再びハンマグラブ１による掘削を行うために、クラウン２０とスライドブロック１４との係合を解き、ハンマグラブ１からクラウン２０を外す。
図５Ａに示すように、スライドブロック１４が前記第２位置の状態において、第１吊り具１１を引き上げると、クラウン２０に対してスライドブロック１４が上昇し、スライドブロック１４の係合部１４ｂとクラウンラッチピン２５との係合が外れる。その後、図５Ｂに示すように、グラブ本体２を第１吊り具１１によって支持した状態で第２吊り具２２を若干上昇させると、錘２３に対してクラウン本体２１が上昇し、クラウンラッチ２４の径方向の端部が前記係合孔２７の上部に係合することにより、クラウンラッチ２４の径方向の端部が押されて、該クラウンラッチ２４が回動され、クラウンラッチ２４が開く。
図６Ａに示すように、更にクラウン２０を上昇させると、係合部１４ｂがクラウンラッチ２４に係合することなくハンマヘッド１０からクラウン２０を外すことができる。
【００３３】
その後、再び、図１ａに示す開状態のグラブバケット３を地盤に落下衝突させて地盤の掘削を行う。
【００３４】
ブロック動作制御機構３０：
つぎに、本考案の要部について説明する。
図７に示すように、グラブ本体２にはブロック動作制御機構３０が設けられている。
前記ブロック動作制御機構３０は、保持具３５、ワイヤ３２、スプリング３３およびトリガ部３４を備えている。
【００３５】
図９Ａに示す保持具３５は、回動中心３１を中心に回動可能に設けられており、そのスライドブロック１４の鍔部１４ｄ側の先端部には、該鍔部１４ｄに係合する係止部３５ａが設けられていると共に、その後端部３５ｂには前記ワイヤ３２が取り付けられている。
前記ワイヤ３２は、図７に示すトリガ部３４の上端部に固定されている。
前記トリガ部３４は、その下部がグラブ本体２の排土侵入部２ａ内に突出して設けられている。トリガ部３４は、その上端部が前記スプリング３３によって下方向Ｚ１に向って付勢されている。
なお、ワイヤ３２は、保護パイプ３６内を摺動自在に設けられている。
その他の構成は、前述した一般的なハンマグラブ１と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
ハンマグラブ１が地盤に落下衝突し、排土侵入部２ａ内に排土が侵入すると、図８に示すように、該排土によってトリガ部３４が上昇しワイヤ３２が緩む。
【００３７】
前記ワイヤ３２の緩みにより、図９Ｂに示すように、保持具３５が回動中心３１を中心に回動し、鍔部１４ｄとの係合が解け、スライドブロック１４が前記第１位置に移行する。
前記スライドブロック１４の移行により、ヘッドラッチ１６が回動し、ヘッドラッチ１６の先端部分のスライドブロック１４内への突出が解除されることにより、掛金１２の上昇が許容される。したがって、第１吊り具１１が引き上げられ、図８に示すように、前記開閉機構５によりグラブバケット３が閉状態に保持される。
【００３８】
一方、地盤が硬く、前記排土侵入部２ａ内に排土が侵入していない場合には、図７のトリガ部３４が上昇しないので、図９Ａのスライドブロック１４が第２位置に保持されたままになる。そのため、排土侵入部２ａ内に排土が侵入するまで、グラブバケット３を開状態を維持したまま、第１吊り具１１の上昇と下降とを繰り返して、何度も地盤にハンマグラブ１を衝突落下させることができる。
したがって、グラブバケット３が排土を十分に把むまで、図７のグラブバケット３が開状態を維持されるので、該グラブバケット３が確実に排土を把むことができる。
【００３９】
その後、前記グラブバケット３が排土を把んで引き上げられ、該排土を破棄するためにグラブバケット３が開状態に移行されると、前記スプリング３３によって、図８のトリガ部３４が上昇した状態から、図７のトリガ部３４が下降した状態に移行する。該トリガ部３４の移行により、図９Ａに示すように、保持具３５の係止部３５ａがスライドブロック１４の鍔部１４ｄを下方から支持する位置に戻り、スライドブロック１４が前記第２位置に保持される。
【００４０】
なお、ブロック動作制御機構としては、グラブバケット３が排土を把んだ場合に該グラブバケット３が閉じ、一方、落下衝突した回動中心３１にグラブバケット３が排土を把んでいない場合にグラブバケット３の開状態を保持できる機構であればよく、前述した機構の他に種々の機構を採用することができる。
たとえば、図８Ｂに示すような油圧機構を採用してもよい。
図８Ｂに示すように、保持具３５には、該保持具３５を回動するためのバー３８が接続されている。前記バー３８とトリガ部３４には、それぞれ油圧シリンダ３７が設けられている。両油圧シリンダ３７，３７間は油圧パイプ３６により互いに接続されている。
ハンマグラブ１が地盤に落下衝突し、侵入部２ａ（図８Ａ）内に排土が侵入すると、トリガ部３４が上昇し、油圧シリンダ３７および油圧パイプ３６からなる油圧機構を介してバー３８が上昇することにより、保持具３５が回転される。保持具３５の回転によりグラブバケット３が閉状態に移行する。
なお、グラブバケット３が再び開状態に移行し、保持具３５を初期状態に移行させるには、スプリング（図示せず）をバー３８側またはトリガ部３４側に設け、該スプリングの伸張によりトリガ部３４を下降させ、保持具３５を初期状態まで回動させる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本考案は、ハンマグラブ式の掘削装置に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】一般的なハンマグラブ式の掘削装置のハンマヘッド部分の動作を示す概略断面図である。
【図２】同ハンマヘッド部分の動作を示す概略断面図である。
【図３】同ハンマヘッド部分の動作を示す概略断面図である。
【図４】同ハンマヘッド部分の動作を示す概略断面図である。
【図５】同ハンマヘッド部分の動作を示す概略断面図である。
【図６】図６Ａはハンマヘッド部分の動作を示す概略断面図、図６Ｂは一般的なハンマグラブ式の掘削装置を示す概略側面図である。
【図７】本考案のハンマグラブ式の掘削装置を示す概略側面図である。
【図８】図８Ａは同掘削装置を示す概略側面図、図８Ｂはブロック動作制御機構の変形例を示す概略側面図である。
【図９】同ハンマヘッド部分の動作を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１：ハンマグラブ
３：グラブバケット
３ａ：グラブ
５：開閉機構
１０：ハンマヘッド
１１：第１吊り具
１２：掛金
１４：スライドブロック
１６：ヘッドラッチ
１８：スライドスプリング
２０：クラウン
２２：第２吊り具
２４：クラウンラッチ
３０：ブロック動作制御機構
３４：トリガ部
３５：保持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003144027.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003144027.tif 000008
【図７】
0003144027.tif 000009
【図８】
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【図９】
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