(57)【要約】  【課題】  別途、特別な装置や設備を要することなく、地中における拡大翼の拡径状況を、容易にかつ確実に把握することができる拡大翼拡径状態確認方法を提供する。  【解決手段】  掘削ヘッド１は、中空の駆動軸２と、その内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸３とを有し、これら相対移動により拡大翼４が拡縮する。(a)〜(c)ではセメントミルクなどを注入するための上下の管路２２、２３の間に空間２１が生じており、抵抗が小さい。(d)のように逆転で拡大翼４が拡径し始めると掘削ヘッド１の縮小で空間２１がなくなり、かつ上下の管路２２、２３がずれて抵抗が増す。拡大後、(e)のように正転にすると上下の管路２２、２３が揃い、抵抗が小さくなる。このようなセメントミルク等の圧の増減から拡大翼４の拡径状態を確認する。  【選択図】    図３
2008031673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための流路における、駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態を確認することを特徴とする基礎杭施工用掘削機の拡大翼拡径状態確認方法。
【請求項２】
掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に上下方向回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸と掘削軸の一方に設けられたキーが他方に設けられたキー溝内を掘削ヘッドの軸方向および周方向に相対移動可能となっており、前記キー溝は前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を誘導する縦方向のガイド部と、前記ガイド部から周方向に延び前記拡大翼の拡径状態で前記掘削軸を回転させるときに前記キーが周方向に係合される係止ロック部を有し、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための流路における、駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態または前記キーの前記係止ロック部への係合状態を確認することを特徴とする基礎杭施工用掘削機の拡大翼拡径状態確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中掘り工法などで根固め拡大球根部を造成する場合に使用される基礎杭施工用拡径掘削機の拡大翼の地中での拡径状態を確認する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基礎杭の先端支持力を確保するため、根固め拡大球根部を造成することがよく行われており、そのための拡径掘削装置として、拡大球根部を造成の際、掘削ヘッドに設けられた拡大翼を広げて拡径させ、引き上げの際に、再び縮径させるものが種々開発されている。
【０００３】
拡大翼の拡縮の原理としては、油圧装置の操作により拡縮させるもの、その他機械的に拡縮させるもの、地盤からの抵抗を利用するものなどがある。
【０００４】
このような拡径掘削装置として、例えば特許文献１、２には、拡径時に地盤からの急激な抵抗を受けることを防止しつつ、拡径量を大きく設定可能な基礎杭施工用の掘削治具として、駆動軸と、該駆動軸にスプライン結合する掘削軸と、掘削軸の先端部に設けられた軸掘り用刃物と、上記駆動軸及び掘削軸に支持されて拡径可能となっていると共に拡大掘削用刃物が取り付けられた拡大翼と、を備える基礎杭施工用の掘削治具であって、上記駆動軸と掘削軸とは、上下方向に相対変位可能にスプライン結合し、上記拡大翼の上端部が駆動軸に対し上下方向に回動可能に連結し、該拡大翼の下端部若しくは延在方向途中位置が補助リンクの上端部に上下方向に回動可能に連結し、該補助リンクの下端部が上記掘削軸に対し上下方向に回動可能に連結することを特徴とする基礎杭施工用の掘削治具が記載されている。
【０００５】
すなわち、特許文献１、２記載の発明では、駆動軸と先端の掘削軸とがスプラインを構成するキー溝とキーを介して軸方向に相対移動可能となっており、駆動軸側に設けられた拡大翼と掘削軸をつなぐ補助リンクを介して拡大翼が拡縮するようになっている。
【０００６】
また、特許文献３には拡大球根部を造成の状況を把握するためのデータ収集・管路システムとして、杭打施工機による拡大球根部の施工状況データ、すなわち、拡大翼開閉量およびセメントミルクの積算流量等を、逐次、収集保持して、杭および拡大球根部の断面形状を模擬的に表現した施工状況画像をディスプレイまたは無線端末に表示し、対応するメッセージを提供すると共に、施工状況画像データを無線で杭打施工機に送信して遠隔表示するというものが記載されている。
【０００７】
その他の背景技術として、特許文献４、５にはキー溝とキーからなるスプラインを利用した伸縮の構造、特許文献３には水平な拡径板を利用した拡大翼の拡径手段が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１０６０８２号公報
【特許文献２】特開２００５−０２３５６１号公報
【特許文献３】特開２００５−２４０２８４号公報
【特許文献４】特公昭５６−０４７３５５号公報
【特許文献５】特許第３３３０８５０号公報
【特許文献６】特開２００４−０７６３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の根固め拡大球根部を造成する拡径掘削装置においては、駆動軸を正転（先端のスクリューが回転することで地盤にねじ込む方向）で掘削し、根固め拡大球根部で逆転させることにより拡大翼を拡径し、そのまま逆転で拡大球根部の掘削を行う装置がほとんどであった。
【００１０】
特に、スプライン構造により、拡大翼を徐々に拡径する装置では、スプラインの形状が図４の左側（従来例としての特許文献１、２に記載のものに対応）に示すようなＺ型であったことから、逆転で掘削せざるを得なかった。
【００１１】
すなわち、図４の左側に従来例として示したように、中掘り工法などにおいて拡大翼を縮径して正転させながら掘削しているとき（状態Ａ）は、キーが図ではＺ型のキー溝の上部の係止部にロックされた状態にあり、拡大球根部で拡径を開始するとき（状態Ｂ）は、逆転させることで、キーのロック状態が解除され、逆転のままキーがロック位置と反対側のテーパー面に沿って移動しながら拡大翼が徐々に開き拡径されて行く（状態Ｃ）。
【００１２】
その状態から拡径が完了すると、逆転のまま、キーがＺ型のキー溝の下部の係止部にロックされ、掘削ヘッドを上下させながら拡大球根部の造成が行われる（状態Ｄ）。その際、拡大球根部には駆動軸および掘削軸の内側に設けられている配管を通じてセメントミルクなどの硬化性充填材が注入され、土砂と混合される。
【００１３】
拡大球根部の造成が完了したのちは、正転でキーのロック状態が解除され、正転で引き上げられる（図示省略）。
【００１４】
なお、図４の左側の従来例ではキー溝が駆動軸側、キーが掘削軸側にある場合であるが、その逆の場合には、キー溝とキーに関する上下左右の関係が逆になる。
【００１５】
このような、正転掘削（状態Ａ）、逆転拡径（状態Ｂ、Ｃ）、逆転根固め拡大球根部掘削（状態Ｄ）、正転引き上げという手順の施工には、次のような課題がある。
【００１６】
(1) 掘削機の先端部には、通常、スクリュー状の掘削翼がついており、正転で推進するねじ方向に切ってあるため、正転で回転していれば、土を上方に押し上げながら掘削して行くことができるが、逆転の場合には掘削が困難になる。
【００１７】
(2) 掘削土砂が球根部下端に堆積することがあり、その場合、逆転での掘進は容易でないため、一度掘削した地盤までの再掘削が困難になり、根固め下端部の根固め液との攪拌混合が不十分となることで、均一な拡大球根部の造成が困難になる恐れがある。
【００１８】
(3) 中掘り工法における上部スクリューに堆積した土砂が鋼管内に圧密され、オーガーに過大な負荷がかかる。また、スクリュー上部に堆積していた土砂が根固め拡大球根部内に落ち、根固めの品質に悪い影響を及ぼす恐れがある。
【００１９】
(4) 掘削ヘッドの引き上げ時は正転になるため、負圧がかかり根固め拡大球根部のセメントミルクなどの根固め液を引き上げてしまう可能性がある。また、土を上げる方向に回転しながらヘッドを引き上げるので排土量も増える場合がある。
【００２０】
(5) Ｚ型のスプライン形状では、キーが拡大翼縮径時のロックから外れた後の回転方向が１方向のため、拡大翼の拡径過程において、図４の左側３段目（状態Ｃ）に黒丸で示した位置で、キーが角当りをし、キーに損傷を及ぼす恐れがある。
【００２１】
また、根固め拡大球根部を造成する拡径掘削機において、拡大翼の拡径を確認するためには、従来、ロッドに二重管を使用し、油圧や水圧を利用し確認する方法はあるが二重管を使用するため大変なコストがかかることになる。翼が拡大する際の電磁波等を利用して地上で確認する方法等もあるが、電磁波が他に流れ、確実に確認できないことがある。
【００２２】
これに対し、特許文献３記載のものは、施工状況の画像データをリアルタイムで見られるというものであるが、拡大翼開閉量データやセメントミルク流量データは、拡大翼開閉センサーやセメントミルク流量計で計測するというものであり、地中での拡大翼開閉量データを具体的にどのように取得するかは記載されていない。
【００２３】
本発明は、掘削液やセメントミルクなどを注入するための流路の設計により、別途、特別な装置や設備を要することなく、地中における拡大翼の拡径状況を、容易にかつ確実に把握することができる基礎杭施工用掘削機の拡大翼拡径状態確認方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本願の請求項１に係る発明は、掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための流路における、駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態を確認することを特徴とするものである。
【００２５】
駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に回動自在に軸支された拡大翼を、掘削軸側に設けられた拡径手段を介して拡縮可能とする点は、従来のスプライン構造を利用したものなどと同様である。
【００２６】
本発明では、駆動軸および掘削軸の内側に掘削水またはセメントミルクなどの硬化性充填材を注入するための流路が形成される場合において（通常、このような流路が形成される場合が多い。）、掘削ヘッドの伸縮（駆動軸および掘削軸の軸方向の相対移動）と拡大翼の開閉とが機械的に連動することから、同時に掘削ヘッドの伸縮の影響を受ける掘削水またはセメントミルクなどの流路における断面変化などに加え、流路の形態を工夫することなどにより、意図的に流路における流体抵抗が変化するようにし、それに伴う流体注入圧の増減から、拡大翼の拡径状態を把握するものである。
【００２７】
請求項２に係る発明は、掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に上下方向回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸と掘削軸の一方に設けられたキーが他方に設けられたキー溝内を掘削ヘッドの軸方向および周方向に相対移動可能となっており、前記キー溝は前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を誘導する縦方向のガイド部と、前記ガイド部から周方向に延び前記拡大翼の拡径状態で前記掘削軸を回転させるときに前記キーが周方向に係合される係止ロック部を有し、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための流路における、駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態または前記キーの前記係止ロック部への係合状態を確認することを特徴とする基礎杭施工用掘削機の拡大翼拡径状態確認方法。
【００２８】
請求項２は掘削ヘッドの伸縮や拡大翼の拡縮がキー溝とキーからなるスプライン結合の拘束を受ける場合について、スプライン結合と流路の関係からも流路における流体抵抗が変化するようにし、それに伴う流体注入圧の増減から、拡大翼の拡径状態を把握するものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明では、本発明は、掘削液やセメントミルクなどを注入するための流路の設計により、別途、特別な装置や設備を要することなく、地中における拡大翼の拡径状況を、容易にかつ確実に把握することができる。
【００３０】
センサー等を必要としないため、低コストで、現場作業も簡単である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本発明が適用される基礎杭施工用掘削機の掘削ヘッド部分の一実施形態について、縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までのキー溝内におけるキーの位置と拡大翼の位置関係を示したものである。
【００３２】
掘削ヘッド１は、中空の駆動軸２と、その内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸３とを有し、この例では駆動軸２と掘削軸３の軸方向の相対移動を利用して、一端が駆動軸２側にピン接合により上下方向回動自在に軸支された拡大翼４を、掘削軸３側に設けられた補助拡径板５ａおよび主拡径板５ｂを介して拡縮可能としている。
【００３３】
図中、駆動軸２の上部に突出している部分は掘削機上部との接続部８であり、通常、この部分には、外周にスパイラル翼を有するロッドが接続される。
【００３４】
この例で、外表面からは見えないが、駆動軸２の内面側にはコ字状（図中では左右反対のコ字状）のキー溝６が形成されており、一方、掘削軸３の外面側にはキー溝６に対し、キー７が突出し、スプラインを形成している。このスプライン部分は、土砂の引き込みなどを防止するため、駆動軸２の内面と掘削軸３の外面との間で必要に応じパッキンなどを介在させて水密状態とし、内部にスプラインの体積の７０％程度の量の潤滑剤を密封するとよい。
【００３５】
駆動軸２の内面側に形成されたキー溝６は、駆動軸２と掘削軸３の軸方向の相対移動を誘導する縦方向のガイド部６ａと、このガイド部６ａの下端から周方向に延び拡大翼４の縮径状態で駆動軸２を正転させるときにキー７が周方向に係合される第１の係止ロック部６ｂと、ガイド部６ａから周方向に延び拡大翼４の拡径状態で駆動軸２を正転させるときにキー７が周方向に係合される第２の係止ロック部６ｃとからコ字状（この例では紙面裏から見てコ字状となる）に形成されている。
【００３６】
図１の(a)は、拡大翼４を縮径状態で駆動軸２を正転させて掘削して行く状態であり、このときキー７はキー溝６の下端の第１の係止ロック部６ｂに係合した状態で、駆動軸２の回転が掘削軸３に伝達される。
【００３７】
(b)は、掘削ヘッド１が所定深度の拡大球根部造成位置に達し、駆動軸２を逆転させることで拡大翼４の拡径を開始する状態であり、逆転によりキー７は第１の係止ロック部６ｂと反対側の面に当接する。
【００３８】
このとき、掘削軸３にはこの当接部分で逆方向の回転が伝達される。また、この例では掘削軸３に径が徐々に大きくなる補助拡径板５ａが水平に設けられており、掘削軸３の逆回転により、拡大翼４が補助拡径板５ａの外縁に沿って摺動しながら開いて行く。
【００３９】
(c)は、駆動軸２を逆転させた状態で、キー７がキー溝６のガイド部６ａを上方に移動し、ガイド部６ａの上端まで来た状態を示したものである。
【００４０】
ガイド部６ａにはテーパーが設けられており、駆動軸２を逆転により、キー溝６のガイド部６ａからキー７に作用する力の鉛直分力が、キー７を上方へ押し上げる機能を有する。このとき、拡大翼４は軸方向の相対変位により補助拡径板５ａによって上方に押し上げられる。
【００４１】
この状態から、今度は駆動軸２を正転させることで、(d)のようにキー７が第２の係止ロック部６ｃに入り込んで係合する。
【００４２】
その際、拡大翼４は駆動軸２側の下端に位置する主拡径板５ｂに乗り上げる形でほぼ水平な拡大状態となり、正転の間その状態が維持される。
【００４３】
掘削ヘッド１の下端にはスパイラル翼９が取り付けられており（図１の(b)、(c)についてはこの部分の図示を省略）、スパイラル翼９の下端には複数の掘削刃１０が取り付けられている。本発明では、拡大翼４を拡径させた状態で正転により拡大球根部の掘削、攪拌を行うため、正転用のスパイラル翼９および正転の向きに取り付けられる掘削刃１０の機能を最大限に利用することができる。
【００４４】
また、通常、拡大翼４の下面側の掘削刃１１も正転で機能するように取り付けられるが、図示した例では拡大翼４の上面側にも掘削刃１２を取り付け、上向きにも掘削できるようにしている。
【００４５】
図２は、本発明が適用される基礎杭施工用掘削機の掘削ヘッド部分の他の実施形態における縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までの拡大翼と拡径板との位置関係を示したものである。なお、(b)〜(d)では、先端のスパイラル翼９の図示を省略している。
【００４６】
基本的な構造や機能は、図１の場合と同様であるが、補助拡径板５ａの断面を極力抑えて、抵抗を小さくしている。また、補助拡径板５ａの外周部にリブ５ｃを設けており、直接的にはリブ５ｃの上部が拡大翼４の下面に接し、拡大翼４を押し上げる構造としている。このリブ５ｃの上部に傾斜を設けることによっても拡大翼４を押し上げがスムーズになる。
【００４７】
さらに図２の(d)〜(e)に至る拡大翼４の拡径の過程では、駆動軸２の回転が正転に変わる際、拡大翼４が拡径板５から外れて縮径してしまわないように、リブ５ｃの端部と拡大翼４の基部が係合するようになっている（(d)のＡ−Ａ断面参照）。
【００４８】
図３は、本発明の他の実施形態における縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までの拡大翼と掘削水または硬化性充填材を注入するための流路との位置関係を示したものである。
【００４９】
根固め拡大球根部を造成する拡径掘削機において、拡大翼の拡径を確認するためには、従来、ロッドに二重管を使用し、油圧や水圧を利用し確認する方法はあるが二重管を使用するため大変なコストがかかることになる。
【００５０】
また、翼が拡大する際の電磁波等を利用して地上で確認する方法等もあるが、電磁波が他に流れ、確実に確認できないことがある。
【００５１】
一方、この種の拡径掘削機では内部を貫通する管路を通じて、掘削水やセメントミルクなどの硬化性充填材を注入しながら施工を行うことが一般的であり、図３の実施形態は拡大翼４の拡径状態を確認するために、駆動軸２および掘削軸３の内側に設けられた掘削水やセメントミルクを注入するための管路について、駆動軸２および掘削軸３の相対移動に伴う（管路の流体抵抗の変化に伴う）流体注入圧の増減から拡大翼４の拡径状態を確認するようにしたものである。
【００５２】
より具体的には、図３において、拡大翼４の拡径時に掘削ヘッド１が伸縮することを利用し、(a)〜(c)の過程では上下の管路２２、２３の間に空間２１が生じており、抵抗の少ない状態で掘削水やセメントミルクが注入される状態から、(d)のように逆転状態での軸方向の相対変位により拡大翼４が大きく拡径する段階では掘削ヘッド１の縮小で空間２１がなくなり、かつ駆動軸２側の管路２２と掘削軸３側の管路２３とがずれて接することで流路が狭くなって抵抗が増し（同Ａ視拡大参照）、拡大後、(e)の正転状態では駆動軸２側の管路２２が掘削軸３側の管路２３の開口内に納まり（同Ａ視拡大参照）、流路がもとの広さになって抵抗が小さくなる構造としている。
【００５３】
この他、掘削時の流路面積を抑えておき、拡大するときには流路が広くなる構造も考えられる。
【００５４】
このようにして、掘削水やセメントミルクの圧の上昇もしくは減少により、拡大翼４が拡径していることを確認することが可能である。
【００５５】
図４は、従来のＺ型のスプラインと新たに発明したコ字型のスプラインの場合について、縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までのキー溝内におけるキーの位置と拡大翼の位置関係を対比して示したものである。
【００５６】
従来のＺ型のスプラインの場合については、発明が解決しようとする課題の項で説明した通りであり、簡潔に言えば、状態Ａが正転掘削時、状態Ｂ、Ｃが逆転拡径時、状態Ｄが逆転根固め拡大球根部掘削時である。
【００５７】
状態Ａ、Ｂでは大きな違いはないが、従来のＺ型のスプライン形状の場合では、状態ＣからＤに至る過程において回転方向が同一であり、キーとキー溝の当接する面（図４中のキーの右側面）も不変のままでキーが当接面側に位置する第２の係止ロック部に係合されようとするため、一時的に接触面積が減少する状態が発生する。このため、キーの角当りによる損傷の問題が発生する。これに対し、本発明では、状態ＣからＤの過程において、回転を逆転から正転に切り替えることでキーをキー溝の第２の係止部に係合させるため、キーの当接面が左右逆転し、接触面積が減少することはなく、角当たりの問題がない。
【００５８】
また、状態Ｄにおいても、従来のＺ型のスプライン形状の場合では、拡大球根部の掘削、攪拌が逆転によってなされることで、掘削性の問題や、排土の問題、掘削土砂の堆積などによる根固め拡大球根部の品質の問題などがあるのに対し、本発明の掘削ヘッドでは正転での施工となるため、これらの問題が全て解決される。
【００５９】
図５〜図８は、拡大球根部掘削時における正転掘削および逆転掘削による影響を従来技術と対比して示したものである。
【００６０】
図５において、(a)の従来例では拡大掘削時の掘削ヘッド１の回転が逆転であるのに対し、(b)の発明では正転となる。
【００６１】
そのため、図６において、(a)の従来例では掘削ヘッド１の上部に接続されたロッド３１のスクリューに堆積した土砂を矢印のように下方に落とす力が作用するのに対し、(b)の発明では正転であるため掘削土砂は上部方向に押し上げられる力が作用し、拡大球根部下端への土砂の堆積は少ない。
【００６２】
また、図７において、(a)の従来例では掘削土砂が拡大球根部下端に堆積することがあるため、前述のように一度掘削した地盤までの再掘削が困難になり、根固め拡大球根部下端の根固め液との攪拌混合が不十分なため、均一な根固め拡大球根部の造成が困難になる可能性がある。また、掘削ヘッド１の上部に接続されたロッド３１のスクリュー３２に堆積した土砂が鋼管内部に圧密され、オーガーに過大な負圧がかかる恐れがある。これに対し、(b)の発明では掘削土砂の堆積が少ないため、再度掘削することも容易である。
【００６３】
図８において、(a)の従来例では掘削ヘッド１の回収時は正転となるため負圧がかかり、根固め拡大球根部の根固め液を引き上げてしまう可能性があり、排土量も増える。これに対し、(b)の発明では掘削ヘッド１の回収時は逆転となるため、根固め拡大球根部の根固め液を引き上げてしまう可能性はなく、健全な拡大球根部の造成が可能であり、排土量も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明が適用される基礎杭施工用掘削機の掘削ヘッド部分の一実施形態について、縮径状態での正転による掘削一実施形態における縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までのキー溝内におけるキーの位置と拡大翼の位置関係を示した正面図および水平断面図である。
【図２】本発明が適用される基礎杭施工用掘削機の掘削ヘッド部分の他の実施形態における縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までの拡大翼と拡径板との位置関係を示した正面図および水平断面図である。
【図３】本発明の具体的な一実施形態について、縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までの拡大翼と掘削水または硬化性充填材を注入するための流路との位置関係を示した正面図および水平断面図である。
【図４】従来のＺ型のスプラインと新たに発明したコ字型のスプラインの場合について、縮径状態での正転による掘削開始から、拡径状態での正転による拡大球根部の掘削、攪拌までのキー溝内におけるキーの位置と拡大翼の位置関係を対比して示した正面図およびスプライン部分の展開図である。
【図５】拡大球根部掘削時における正転掘削および逆転掘削による影響を従来技術と対比して示した鉛直断面図である。
【図６】拡大球根部掘削、攪拌時における正転掘削および逆転掘削による影響を従来技術と対比して示した鉛直断面図である。
【図７】拡大球根部掘削、攪拌時における正転掘削および逆転掘削による影響を従来技術と対比して示した鉛直断面図である。
【図８】掘削ヘッドの引き上げ時における正転掘削および逆転掘削による影響を従来技術と対比して示した鉛直断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…掘削ヘッド、２…駆動軸、３…掘削軸、４…拡大翼、５ａ…補助拡径板、５ｂ…主拡径板、６…キー溝、６ａ…ガイド部、６ｂ…第１の係止ロック部、６ｃ…第２の係止ロック部、７…キー、８…接続部、９…スパイラル翼、１０、１１、１２…掘削刃、２１…空間、２２、２３…配管、３１…ロッド、３２…スクリュー、４１…拡大球根部
【図１】
2008031673.tif 000003
【図２】
2008031673.tif 000004
【図３】
2008031673.tif 000005
【図４】
2008031673.tif 000006
【図５】
2008031673.tif 000007
【図６】
2008031673.tif 000008
【図７】
2008031673.tif 000009
【図８】
2008031673.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月6日(2007.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に上下方向回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸と掘削軸の一方に設けられたキーが他方に設けられたキー溝内を掘削ヘッドの軸方向および周方向に相対移動可能となっており、前記キー溝は前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を誘導する縦方向のガイド部と、前記ガイド部から周方向に延び前記拡大翼の拡径状態で前記掘削軸を回転させるときに前記キーが周方向に係合される係止ロック部を有し、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための流路における、駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態または前記キーの前記係止ロック部への係合状態を確認することを特徴とする基礎杭施工用掘削機の拡大翼拡径状態確認方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本願の請求項１に係る発明は、掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に上下方向回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸と掘削軸の一方に設けられたキーが他方に設けられたキー溝内を掘削ヘッドの軸方向および周方向に相対移動可能となっており、前記キー溝は前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を誘導する縦方向のガイド部と、前記ガイド部から周方向に延び前記拡大翼の拡径状態で前記掘削軸を回転させるときに前記キーが周方向に係合される係止ロック部を有し、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための流路における、駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態または前記キーの前記係止ロック部への係合状態を確認することを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
特に、掘削ヘッドの伸縮や拡大翼の拡縮がキー溝とキーからなるスプライン結合の拘束を受ける場合について、スプライン結合と流路の関係からも流路における流体抵抗が変化するようにし、それに伴う流体注入圧の増減から、拡大翼の拡径状態を把握するものである。
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月2日(2007.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に上下方向回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸と掘削軸の一方に設けられたキーが他方に設けられたキー溝内を掘削ヘッドの軸方向および周方向に相対移動可能となっており、前記キー溝は前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を誘導する縦方向のガイド部と、前記ガイド部から周方向に延び前記拡大翼の拡径状態で前記掘削軸を回転させるときに前記キーが周方向に係合される係止ロック部を有し、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための管路について、前記駆動軸側の管路と駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される前記掘削軸側の管路とが、前記駆動軸と掘削軸の相対移動を可能とする空間を挟んで位置しており、前記駆動軸と掘削軸の相対移動に伴い、前記拡大翼が大きく拡径する段階では掘削ヘッドの縮小で前記空間がなくなり、かつ前記駆動軸側の管路と前記掘削軸側の管路とがずれて接することで流路が狭くなって抵抗が増し、前記拡大翼の拡大後の正転状態では前記駆動軸側の管路の開口が前記掘削軸側の管路の開口内に納まり、流路がもとの広さになって抵抗が小さくなる構造とし、前記駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態または前記キーの前記係止ロック部への係合状態を確認することを特徴とする基礎杭施工用掘削機の拡大翼拡径状態確認方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本願の請求項１に係る発明は、掘削ヘッドを構成する中空の駆動軸と、前記駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される掘削軸とを有し、前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を利用して、一端が前記駆動軸側に上下方向回動自在に軸支された拡大翼を、前記掘削軸側に設けられた拡大補助手段を介して拡縮可能とした基礎杭施工用掘削機における拡大翼の拡径状態を確認する方法であって、前記駆動軸と掘削軸の一方に設けられたキーが他方に設けられたキー溝内を掘削ヘッドの軸方向および周方向に相対移動可能となっており、前記キー溝は前記駆動軸と掘削軸の軸方向の相対移動を誘導する縦方向のガイド部と、前記ガイド部から周方向に延び前記拡大翼の拡径状態で前記掘削軸を回転させるときに前記キーが周方向に係合される係止ロック部を有し、前記駆動軸および掘削軸の内側に設けられた掘削水または硬化性充填材を注入するための管路について、前記駆動軸側の管路と駆動軸の内側に軸方向に相対移動可能に収容される前記掘削軸側の管路とが、前記駆動軸と掘削軸の相対移動を可能とする空間を挟んで位置しており、前記駆動軸と掘削軸の相対移動に伴い、前記拡大翼が大きく拡径する段階では掘削ヘッドの縮小で前記空間がなくなり、かつ前記駆動軸側の管路と前記掘削軸側の管路とがずれて接することで流路が狭くなって抵抗が増し、前記拡大翼の拡大後の正転状態では前記駆動軸側の管路の開口が前記掘削軸側の管路の開口内に納まり、流路がもとの広さになって抵抗が小さくなる構造とし、前記駆動軸および掘削軸の相対移動に伴う流体注入圧の増減により前記拡大翼の拡径状態または前記キーの前記係止ロック部への係合状態を確認することを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
このようにして、掘削水やセメントミルクの圧の上昇により、拡大翼４が拡径していることを確認することが可能である。