(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングＫの内周面に当接して装置全体をケーシングＫと固定状態とする保持固定装置２５を設け、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６には、該保持固定フレーム２６に対して上下動自在に、拡大孔１４の斜面１４Ａを掘削する翼体１７と該翼体１７の下部に設けた拡大孔１４の下部の円柱状の拡大円柱孔部１４Ｂを掘削する縦状掘削部１８とを有する拡大翼２０を設け、該拡大翼２０は、横軸心の取付軸１６を中心に外側回動して拡大孔１４を掘削する構成とすると共に、前記拡大孔１４の拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃが水平状態になるように、拡大翼２０の外側回動と拡大翼２０の下降とを同調させる構成とし、前記拡大翼２０は拡縮用シリンダ４０により拡大翼２０を取付軸１６を中心に回動させると共に、前記保持固定フレーム２６に対して昇降シリンダ５５により上下させる構成とし、前記拡縮用シリンダ４０の伸縮と前記昇降シリンダ５５の伸縮とを同調させた場所打ち杭の拡大掘削装置。
【請求項２】
ケーシングＫの内周面に当接して装置全体をケーシングＫと固定状態とする保持固定装置２５を設け、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６には、該保持固定フレーム２６に対して所定の駆動源により上下動自在であって、拡大孔１４の斜面１４Ａを掘削する翼体１７と、該翼体１７の下部に横軸心の取付軸４３により横軸回動自在に設けた拡大孔１４の下部の円柱状の拡大円柱孔部１４Ｂを掘削する縦状掘削部１８とを有する拡大翼２０を設け、該拡大翼２０は、上下用駆動源とは別の駆動源により横軸心の取付軸１６を中心に外側回動して拡大孔１４を掘削する構成とすると共に、前記拡大孔１４の拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃが水平状態になるように、拡大翼２０の外側回動と拡大翼２０の下降とを同調させる構成とした場所打ち杭の拡大掘削装置。
【請求項３】
請求項２において、前記拡大翼２０は拡縮用シリンダ４０により拡大翼２０を取付軸１６を中心に回動させると共に、前記保持固定フレーム２６に対して昇降シリンダ５５により上下させる構成とし、前記拡縮用シリンダ４０の伸縮と前記昇降シリンダ５５の伸縮とを同調させた場所打ち杭の拡大掘削装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記拡大翼２０の翼体１７と縦状掘削部１８との間に、翼体１７に対する縦状掘削部１８の角度を変更する角度調整シリンダ４５を設け、前記拡大翼２０の翼体１７の掘削する拡大孔１４の斜面１４Ａが所定の掘削径において、縦状掘削部１８が掘削する拡大円柱孔部１４Ｂの側面が地盤に対して垂直となるように、翼体１７と縦状掘削部１８との角度αを角度調整シリンダ４５により予め設定した場所打ち杭の拡大掘削装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記保持固定装置２５の保持固定フレーム２６には、上下移動フレーム３０の上部を、保持固定フレーム２６に対して上下動自在に取付け、該上下移動フレーム３０には、前記拡大翼２０の上部を、取付軸１６により回動自在に取付けた場所打ち杭の拡大掘削装置。
【請求項６】
請求項５において、前記保持固定装置２５の保持固定フレーム２６と、上下移動フレーム３０との間には、上下移動フレーム３０の上下を案内する案内ガイド機構２８を設けた場所打ち杭の拡大掘削装置。
【請求項７】
地盤Ｗに圧入するケーシングＫと同径であって所定深度の縦孔５を予め掘削し、該縦孔５の拡大円柱孔部１４Ｂより上方の所定位置に位置するように、横軸芯の取付軸１６を中心に回動する翼体１７と縦状掘削部１８を備えた拡大翼２０を有する拡大掘削装置１５を挿入し、拡大掘削装置１５の保持固定装置２５により拡大掘削装置１５をケーシングＫに固定保持し、ケーシング回転圧入装置１により駆動回転するケーシングＫの回転を保持固定装置２５により拡大掘削装置１５に伝達して駆動回転させ、駆動回転させながら取付軸１６を中心に拡大翼２０を横軸回動させてケーシングＫの外径より外側に拡開させながら、同時に、取付軸１６の部分を保持固定装置２５に対して下降させ、拡大孔１４の円柱孔底面１４Ｃを水平状態に掘削するようにし、前記拡大翼２０の翼体１７の掘削する拡大孔１４の斜面１４Ａが所定の掘削径において、縦状掘削部１８が掘削する拡大円柱孔部１４Ｂの側面が地盤に対して垂直となるように、翼体１７と縦状掘削部１８との角度αを角度調整シリンダ４５により予め設定した状態で拡大掘削装置１５を縦孔５に挿入し、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６に対して拡大翼２０の取付軸１６を取付けた上下移動フレーム３０を昇降シリンダ５５により下降させ、昇降シリンダ５５による上下移動フレーム３０の下降と拡縮用シリンダ４０による拡大翼２０の拡大回動を同調させて掘削する場所打ち杭の拡大掘削工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ち杭の拡大掘削装置および場所打ち杭の拡大掘削工法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、掘削ヘッドの下部に軸心に対して放射方向に拡大翼を出入りさせて場所打ち用の杭の拡大孔を掘削する方法は、公知である（特許文献１参照）。
また、従来、円筒状のバケットの一部を縦軸心に回動自在に構成して、この回動部分を拡大翼とした構成も、公知である（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６１２０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−５３４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知例のうち前者のものは、拡大翼の上下高さ（長さ）を十分に取れないので、拡大翼が掘削できる面積は小さく、拡大翼を拡開させながら少しずつ下降させることになり、掘削作業時間が長くなるという課題がある。
前記公知例のうち後者のものは、バケットの長さを長くすることにより、拡大翼の上下高さを十分確保して、一工程による掘削高さを多くでき、前者の公知例の課題はある程度解決しているが、拡大翼を縦軸回動させるので、拡大翼の地盤に対する掘削面圧が低下し、硬質地盤の掘削は困難であり、適用地盤が限られるという課題がある。
本願は、拡大翼の作動構成を工夫することにより、適用地盤の範囲の拡大を図ると共に、拡大孔の掘削形状の改善を図り、縦杭の支持力向上および引き抜き抵抗力の増大を図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ケーシングＫの内周面に当接して装置全体をケーシングＫと固定状態とする保持固定装置２５を設け、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６には、該保持固定フレーム２６に対して上下動自在に、拡大孔１４の斜面１４Ａを掘削する翼体１７と該翼体１７の下部に設けた拡大孔１４の下部の円柱状の拡大円柱孔部１４Ｂを掘削する縦状掘削部１８とを有する拡大翼２０を設け、該拡大翼２０は、横軸心の取付軸１６を中心に外側回動して拡大孔１４を掘削する構成とすると共に、前記拡大孔１４の拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃが水平状態になるように、拡大翼２０の外側回動と拡大翼２０の下降とを同調させる構成とし、前記拡大翼２０は拡縮用シリンダ４０により拡大翼２０を取付軸１６を中心に回動させると共に、前記保持固定フレーム２６に対して昇降シリンダ５５により上下させる構成とし、前記拡縮用シリンダ４０の伸縮と前記昇降シリンダ５５の伸縮とを同調させた場所打ち杭の拡大掘削装置としたものである。
請求項２の発明は、ケーシングＫの内周面に当接して装置全体をケーシングＫと固定状態とする保持固定装置２５を設け、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６には、該保持固定フレーム２６に対して所定の駆動源により上下動自在であって、拡大孔１４の斜面１４Ａを掘削する翼体１７と、該翼体１７の下部に横軸心の取付軸４３により横軸回動自在に設けた拡大孔１４の下部の円柱状の拡大円柱孔部１４Ｂを掘削する縦状掘削部１８とを有する拡大翼２０を設け、該拡大翼２０は、上下用駆動源とは別の駆動源により横軸心の取付軸１６を中心に外側回動して拡大孔１４を掘削する構成とすると共に、前記拡大孔１４の拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃが水平状態になるように、拡大翼２０の外側回動と拡大翼２０の下降とを同調させる構成とした場所打ち杭の拡大掘削装置としたものである。
請求項３の発明は、前記拡大翼２０は拡縮用シリンダ４０により拡大翼２０を取付軸１６を中心に回動させると共に、前記保持固定フレーム２６に対して昇降シリンダ５５により上下させる構成とし、前記拡縮用シリンダ４０の伸縮と前記昇降シリンダ５５の伸縮とを同調させた場所打ち杭の拡大掘削装置としたものである。
請求項４の発明は、前記拡大翼２０の翼体１７と縦状掘削部１８との間に、翼体１７に対する縦状掘削部１８の角度を変更する角度調整シリンダ４５を設け、前記拡大翼２０の翼体１７の掘削する拡大孔１４の斜面１４Ａが所定の掘削径において、縦状掘削部１８が掘削する拡大円柱孔部１４Ｂの側面が地盤に対して垂直となるように、翼体１７と縦状掘削部１８との角度αを角度調整シリンダ４５により予め設定した場所打ち杭の拡大掘削装置としたものである。
請求項５の発明は、前記保持固定装置２５の保持固定フレーム２６には、上下移動フレーム３０の上部を、保持固定フレーム２６に対して上下動自在に取付け、該上下移動フレーム３０には、前記拡大翼２０の上部を、取付軸１６により回動自在に取付けた場所打ち杭の拡大掘削装置としたものである。
請求項６の発明は、前記保持固定装置２５の保持固定フレーム２６と、上下移動フレーム３０との間には、上下移動フレーム３０の上下を案内する案内ガイド機構２８を設けた場所打ち杭の拡大掘削装置としたものである。
請求項７の発明は、地盤Ｗに圧入するケーシングＫと同径であって所定深度の縦孔５を予め掘削し、該縦孔５の拡大円柱孔部１４Ｂより上方の所定位置に位置するように、横軸芯の取付軸１６を中心に回動する翼体１７と縦状掘削部１８を備えた拡大翼２０を有する拡大掘削装置１５を挿入し、拡大掘削装置１５の保持固定装置２５により拡大掘削装置１５をケーシングＫに固定保持し、ケーシング回転圧入装置１により駆動回転するケーシングＫの回転を保持固定装置２５により拡大掘削装置１５に伝達して駆動回転させ、駆動回転させながら取付軸１６を中心に拡大翼２０を横軸回動させてケーシングＫの外径より外側に拡開させながら、同時に、取付軸１６の部分を保持固定装置２５に対して下降させ、拡大孔１４の円柱孔底面１４Ｃを水平状態に掘削するようにし、前記拡大翼２０の翼体１７の掘削する拡大孔１４の斜面１４Ａが所定の掘削径において、縦状掘削部１８が掘削する拡大円柱孔部１４Ｂの側面が地盤に対して垂直となるように、翼体１７と縦状掘削部１８との角度αを角度調整シリンダ４５により予め設定した状態で拡大掘削装置１５を縦孔５に挿入し、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６に対して拡大翼２０の取付軸１６を取付けた上下移動フレーム３０を昇降シリンダ５５により下降させ、昇降シリンダ５５による上下移動フレーム３０の下降と拡縮用シリンダ４０による拡大翼２０の拡大回動を同調させて掘削する場所打ち杭の拡大掘削工法としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、外面に掘削体３３を複数並設した翼体１７と、翼体１７に回動自在に設けた縦状掘削部１８と有する拡大翼２０の上部を横軸心の取付軸１６により回動自在に取付けているので、拡大翼２０の地盤に対する掘削面圧を向上させて硬質地盤の掘削を可能とし、掘削適用地盤の範囲を拡大することができ、拡大翼２０を下降させながら拡大回動させるので、拡大孔１４の拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃが略水平になり、拡大部の下面を水平にすることができ、拡大部の底面が安定した形状にすることができ、拡大翼２０を回動させる拡縮用シリンダ４０と、拡大翼２０を下降させる昇降シリンダ５５との夫々の伸縮を同調させているので、拡大孔１４の掘削作業を容易にすることができると共に、掘削精度を向上させることができる。
請求項２の発明では、拡大翼２０を下降させる上下用駆動源と、この上下用駆動源とは別の拡大翼２０の回動を行う拡縮用の駆動源とを、それぞれの伸縮が同調するようにしいるので、拡大孔１４の掘削作業を容易にすることができると共に、掘削精度を向上させることができる。
請求項３の発明では、拡大翼２０を回動させる拡縮用シリンダ４０と、拡大翼２０を下降させる昇降シリンダ５５との夫々の伸縮を同調させているので、拡大孔１４の掘削作業を容易にすることができると共に、掘削精度を向上させることができる。
請求項４の発明では、拡大翼２０の翼体１７と縦状掘削部１８とを角度調整シリンダ４５により所定角度に保持するので、拡大孔１４の形状を、所定形状とする掘削精度を向上させることができる。
請求項５の発明では、拡大翼２０を上下移動フレーム３０に取付け、上下移動フレーム３０を保持固定フレーム２６に対して上下動させるので、拡大翼２０の上下構成を簡素に構成できる。
請求項６の発明では、拡大翼２０の昇降を案内ガイド機構２８により案内するので、掘削作業を安定して行うことができる。
請求項７の発明では、拡大翼２０の地盤に対する掘削面圧を向上させて硬質地盤の掘削を可能とし、縦杭および縦杭の拡大部の支持力増大および引き抜き抵抗力の増大が可能となり、拡大孔１４の形状を、所定形状とする掘削精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ケーシング回転圧入装置および拡大掘削装置の正面図。
【図２】拡大翼が格納状態の拡大掘削装置の一部を省略した正面図。
【図３】同側面図。
【図４】拡大翼が拡開状態の拡大掘削装置の一部を省略した正面図。
【図５】同側面図。
【図６】同側面図。
【図７】案内ガイド機構付近の正面図。
【図８】同側面図。
【図９】拡大翼が拡開状態の説明図。
【図１０】図３のＢ断面図。
【図１１】図３のＣ断面図および分解図。
【図１２】図３のＤ断面図。
【図１３】図３のＥ断面図。
【図１４】図４のＦ断面図。
【図１５】図４のＧ断面図。
【図１６】図４のＨ断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の拡大掘削工法および該工法を実施する装置の一実施形態を図により説明する。１はケーシング全旋回型のケーシング回転圧入装置であり（図１）、ケーシング回転圧入装置１は地盤Ｗ上に設置してケーシングＫを地盤Ｗに圧入する。ケーシング回転圧入装置１は、ケーシングＫを地盤Ｗに圧入できればよく、構成は任意であり、図示は省略するが、ベースフレームとベースフレームに対して昇降する昇降フレームとケーシングＫを固定状態に保持するケーシング固定機構と、ケーシング固定機構により固定したケーシングＫを駆動回転させるケーシング駆動回転機構を設け、ケーシング固定機構により固定したケーシングＫをケーシング駆動回転機構により駆動回転させながら圧入する。
【０００９】
次に、ケーシングＫ内に、所謂「ハンマグラブ」と称する縦孔掘削装置（図示省略）等を挿入して、所定径であって所定深度の縦杭用の縦孔５を予め掘削する。
縦孔掘削装置は、ベースマシン１０のブーム１１から垂下するワイヤー１２により吊設し、ケーシングＫ内に挿入して掘削する。
次に、縦孔５の直径に対して大径の拡大部を形成するための拡大孔１４の掘削を行う拡大掘削装置１５を挿入する（図１）。
拡大掘削装置１５は、横軸芯の取付軸１６により回動自在であって拡大孔１４の斜面１４Ａを掘削する翼体１７と翼体１７の下部に設けた拡大孔１４の下部の円柱状の拡大円柱孔部１４Ｂを掘削する縦状掘削部１８とを有する拡大翼２０を設けて構成する（図２，図４）。
【００１０】
拡大掘削装置１５は、翼体１７を格納位置に位置させた状態で、予め所定深さに掘削した縦孔５の縦孔底面２１に拡大掘削装置１５の下端が位置するように挿入し、翼体１７の下部および縦状掘削部１８を取付軸１６を中心に上方回動させながら駆動回転させて掘削し、同時に、翼体１７および縦状掘削部１８を、拡大翼２０の回動に同調させて下降させ、縦状掘削部１８の下端が移動する移動軌跡Ｌが水平状態になるようにして、拡大掘削をする（図４）。
そのため、縦孔５の縦孔底面２１と拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃが略水平になり、拡大部の下面を水平にすることができ、拡大部の底面が安定した形状となる。
【００１１】
この拡大掘削装置１５の構成は、横軸芯の取付軸１６により回動自在であって縦方向に昇降自在の拡大翼２０を有して構成すればよく、他の構成は任意であるが、以下、一例を示す。
拡大掘削装置１５は、該拡大掘削装置１５をケーシングＫの内周面に固定する保持固定装置２５を設けて構成し、保持固定装置（グリッパー）２５の構成は任意であるが、保持固定フレーム２６に対して放射方向に出入りする当接体（スタビライザ）２７を周方向に複数設けて構成し（図１１，図１２）、当接体２７をケーシングＫの内面に当接させて拡大掘削装置１５をケーシングＫと一体駆動回転させる。
保持固定装置２５の保持固定フレーム２６には、後述する案内ガイド機構２８を介して上下移動フレーム３０の上部を、保持固定フレーム２６に対して上下動自在に取付ける。
【００１２】
上下移動フレーム３０は一対の板部材３１を有して構成し（図３）、一対の板部材３１を掛け渡すように前記取付軸１６を設け、取付軸１６に前記拡大翼２０（翼体１７）の上部を回動自在に取付ける。
拡大翼２０の翼体１７は、上下方向に所定長さを有して形成し、翼体１７の外面側に掘削体（掘削ビット）３３を長さ方向に所定間隔をおいて複数並設する。複数の掘削体３３のうち一部は、少なくとも、拡大掘削装置１５の回転軸心に対して交差方向に突出するように、翼体１７の外面側に長さ方向に並設すると、拡大翼２０が取付軸１６の横軸心で拡大掘削装置１５の回転軸心に対して交差方向に回動すること相俟って、拡大翼２０の単位面積当たりの切削面の面圧を上げることができ、硬質の地盤の掘削を可能とし、適用地盤の範囲を拡大することができる。
【００１３】
即ち、従来のように拡大翼２０を縦軸回動させると、掘削体３３は拡大掘削装置１５の回転軸心に対して円弧移動するので、単位面積当たりの切削面の面圧が低下して硬質の地盤の掘削ができなかったが、本願はこれを実現する。
翼体１７の上下中間所定位置には拡縮用シリンダ４０の一端を取付け、拡縮用シリンダ４０の他端は上下移動フレーム３０側に取付軸４１により取付ける。
拡縮用シリンダ４０は伸長すると、翼体１７を取付軸１６を中心に外回動させて、拡大翼２０をケーシングＫの外径より外側に位置する下広がり状態に傾斜拡大させる。拡縮用シリンダ４０を縮小させると、拡大翼２０をケーシングＫ内に格納させる。
翼体１７の下部には取付軸４３により前記縦状掘削部１８を回動自在に取付ける（図２）。縦状掘削部１８と翼体１７との間には角度調整シリンダ４５を設ける。角度調整シリンダ４５は一端を翼体１７に回動自在に取付け、角度調整シリンダ４５の他端は縦状掘削部１８側に取付ける。
【００１４】
図９は、翼体１７の拡開（拡大翼２０の上方回動）状態を示し、縦状掘削部１８は図９の「ト」のように、拡大翼２０が拡大孔１４の斜面斜面１４Ａが所定の掘削径に掘削したとき、縦状掘削部１８が掘削する拡大円柱孔部１４Ｂが地盤Ｗに対して垂直となるように、拡大翼２０と縦状掘削部１８との角度αを角度調整シリンダ４５により予め設定する。
即ち、角度調整シリンダ４５が縮小すると、拡大翼２０と縦状掘削部１８との角度αは小となり、拡大翼２０と縦状掘削部１８との角度αが小になると、拡大孔１４の拡大径が大きくなり、拡大翼２０が掘削する拡大径に応じて角度調整シリンダ４５を伸縮させて拡大翼２０と縦状掘削部１８との角度αを設定し、一旦、角度αを設定すると、拡大孔１４の掘削施工中は角度調整シリンダ４５の伸縮を停止させる。
【００１５】
前記角度調整シリンダ４５の他端は、縦状掘削部１８に設けた取付部４６に軸着する。取付部４６は、取付部４６の外端を縦状掘削部１８の内面に一体状に固定し、取付部４６の内端は拡大掘削装置１５の中心に向けて突き出し、取付部４６の長さ方向の所定位置に角度調整シリンダ４５の他端を取付ける。
縦状掘削部１８の側面にはスクレーパー４８を設ける。スクレーパー４８は縦状掘削部１８の回転方向の側面側に円周方向に突出するように設け（図１８）、スクレーパー４８の下方にはスクレーパー４８が掻き寄せる土砂を回収する土砂受４９を設ける（図２）。
【００１６】
５０は土砂受４９の下面に設けた開閉蓋、５１は開閉蓋５０の開閉操作用の操作レバーである。
しかして、拡大翼２０は、単に取付軸１６を中心に横軸回動して拡大孔１４を拡大掘削すると、縦状掘削部１８の下端が移動する移動軌跡Ｌは円弧面になるが、拡縮用シリンダ４０の伸長に応じて昇降シリンダ５５により拡大翼２０の翼体１７および縦状掘削部１８を下降させ、縦状掘削部１８の下端の移動軌跡Ｌを水平にする（図１）。
昇降シリンダ５５は、前記上下移動フレーム３０を、拡縮用シリンダ４０の伸長（拡大翼２０の拡大）に応じて下降させればよく、その構成は任意であるが、以下、一例を示す。
【００１７】
保持固定装置２５の保持固定フレーム２６の平面視における中央位置には、シリンダ取付部材５６を設け（図４）、シリンダ取付部材５６に昇降シリンダ５５の一端側（上端側）５７を取付け、昇降シリンダ５５の他端側（下端側）５８には取付部材５９を設け、取付部材５９を前記上下移動フレーム３０に取付ける（図２）。
即ち、取付部材５９は横軸心の軸棒形状に形成し、取付部材５９の中間部を昇降シリンダ５５の他端側５８に取付け、取付部材５９の両端を上下移動フレーム３０側に夫々に取付ける（図７，図８）。
【００１８】
昇降シリンダ５５は、伸長すると、保持固定フレーム２６に対して他端側５８および取付部材５９を下降させ、これにより、上下移動フレーム３０を下降させ、上下移動フレーム３０が下降すると、上下移動フレーム３０の取付軸１６が下降し、その結果、拡大翼２０の基部が下降して、縦状掘削部１８の下端が下降する。
そして、拡縮用シリンダ４０の伸長量と昇降シリンダ５５の伸長量を同調させると、縦状掘削部１８の下端は取付軸１６を中心に円弧移動せずに水平に移動し、前記したように、拡大孔１４の円柱孔底面１４Ｃを略水平に掘削する（図９では、理解を容易にするために、縦孔底面２１の上方にも、円柱孔底面１４Ｃを示す線Ｌを記載しているが、これにより、構成は限定されない。）。
保持固定装置２５の保持固定フレーム２６の上部には、スイベル６３を設け、スイベル６３の上方にベースマシン１０のブーム１１から垂下するワイヤー１２を掛け回すシーブブロック６４を設ける。
しかして、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６と、上下移動フレーム３０との間には、上下移動フレーム３０の上下を案内する前記案内ガイド機構２８を設ける。
【００１９】
図７，図８に示したように、保持固定フレーム２６の中央下面には、下方に突出する固定側筒部６６を設け、固定側筒部６６の上部には昇降シリンダ５５の上端を軸形状の前記シリンダ取付部材５６を取付孔（図示省略）から挿入して取付ける。固定側筒部６６の上部には固定側枠体６７を固定状態に取付ける。固定側枠体６７の筒部６８の内側には移動側枠体６９の筒部７０を上下動のみ自在で嵌合状態に設ける。移動側枠体６９の底板７１の中央には移動側筒部７２の中間部を固定状態に設け、移動側筒部７２は前記固定側筒部６６の外周に上下自在に嵌合状態に取付ける。
移動側枠体６９の底板７１に上下移動フレーム３０の上部を固定状態に取付ける。
【００２０】
固定側枠体６７の筒部６８と移動側枠体６９の筒部７０の何れか一方には、係合凹部７３を設け、何れか他方には係合凹部７３に係合する係合凸部７４をそれぞれ設け、係合凹部７３と係合凸部７４の作用と、固定側筒部６６と底板７１および筒部６８と筒部７０の嵌合構成により移動側枠体６９の昇降を案内する（図１３）。
前記固定側筒部６６の下部には、支持部材７５の上部を固定状態に取付け、支持部材７５の下部に前記土砂受４９の取付部７６を取付ける。
そのため、固定側筒部６６および支持部材７５に対して、図８のように、案内ガイド機構２８の移動側枠体６９の筒部７０と底板７１とが下降し、底板７１の下降により上下移動フレーム３０が下降する。
【００２１】
（実施形態の作用）
本発明は上記構成であるので、ケーシング回転圧入装置１およびアースドリル等の掘削装置（図示省略）により、地盤Ｗに予め所定径であって所定深度の縦杭用の縦孔５を掘削する。
次に、縦孔５に、拡大翼２０を格納位置に位置させて、拡大翼２０を閉縮させた状態で、拡大掘削装置１５を挿入し、
所定位置にて保持固定装置２５により拡大掘削装置１５をケーシングＫに固定保持する。
この状態で、保持固定装置２５によりケーシングＫの回転を拡大掘削装置１５に伝達して駆動回転させながら、拡縮用シリンダ４０を伸長させて、拡大翼２０をケーシングＫの外径より外側に拡開させて、拡大孔１４を掘削する。
【００２２】
拡大掘削装置１５は、横軸芯の取付軸１６により回動自在であって縦孔５の深さ方向に昇降自在の拡大翼２０を有して構成し、拡大翼２０は、上下方向に所定長さを有する翼体１７の外面に掘削体３３を長さ方向に所定間隔をおいて複数並設し、掘削体３３の一部は、少なくとも、翼体１７の長さ方向の外周面に拡大掘削装置１５の回転軸心に対して交差方向に突出するように設けているので、拡大翼２０が取付軸１６の横軸心で拡大掘削装置１５の回転軸心に対して交差方向に回動することと、交差方向に突出する掘削体３３とにより相俟って、拡大翼２０の単位面積当たりの切削面の面圧を上げることができ、硬質の地盤の掘削を可能とし、適用地盤の範囲を拡大することができる。
【００２３】
また、拡大掘削装置１５の拡大翼２０の翼体１７の下部には、拡大孔１４の下部に円柱状の拡大円柱孔部１４Ｂを掘削する縦状掘削部１８を下側取付軸４３により回動自在に取付け、縦状掘削部１８と翼体１７との間には角度調整シリンダ４５を設けているので、角度調整シリンダ４５を伸縮させて、拡大翼２０が掘削する拡大径に応じて拡大翼２０と縦状掘削部１８との角度αを設定する。
したがって、従来のように、部品交換することなく、拡大翼２０が掘削する拡大径に応じて拡大翼２０と縦状掘削部１８との角度αを角度調整シリンダ４５を伸縮により設定でき、作業性を向上させられる。
即ち、角度調整シリンダ４５を伸縮させて拡大翼２０と縦状掘削部１８との角度αを一旦設定すると、縦状掘削部１８は図９の「イ」〜「ト」のように、移動して拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃを掘削する。
【００２４】
この場合、縦状掘削部１８を取付軸１６の中心に回動させると、円柱孔底面１４Ｃは円弧面になるが、拡大翼２０の上方回動量に応じて取付軸１６の高さを下降するように構成しているので、拡大翼２０の翼体１７および縦状掘削部１８を取付軸１６の中心に上方回動させながら駆動回転させて掘削するのと、同時に、翼体１７および縦状掘削部１８を、拡大翼２０の回動に同調させて下降させ、縦状掘削部１８の下端が移動する移動軌跡Ｌが水平状態になるように、拡大掘削をする。
そのため、縦孔５の縦孔底面２１と拡大円柱孔部１４Ｂの円柱孔底面１４Ｃが略水平になり、拡大部の下面を水平にすることができ、拡大部の底面が安定した形状となる。
【００２５】
具体的には、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６側に昇降シリンダ５５の一端を取付け、昇降シリンダ５５の下端は取付軸１６を取付けた上下移動フレーム３０側に取付けているので、拡縮用シリンダ４０と昇降シリンダ５５を同調させて、拡縮用シリンダ４０の伸長に応じて昇降シリンダ５５を伸長させて拡大翼２０および縦状掘削部１８を下降させ、縦状掘削部１８の下端の移動軌跡Ｌを水平にする。
しかして、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６の平面視における中心位置には、シリンダ取付部材５６を設け、シリンダ取付部材５６に昇降シリンダ５５の一端側（上端側）５７を取付け、昇降シリンダ５５の他端側（下端側）５８には取付部材５９を設け、取付部材５９を前記上下移動フレーム３０に取付け、取付部材５９は横軸心の軸棒形状に形成し、取付部材５９の中間部を昇降シリンダ５５の他端側５８に取付け、昇降シリンダ５５の両端を上下移動フレーム３０側に取付けているので、昇降シリンダ５５が伸長すると、上下移動フレーム３０の自重で上下移動フレーム３０が下降し、上下移動フレーム３０に支持されている取付軸１６の位置が下降し、その結果、拡大翼２０の基部が下降して、縦状掘削部１８の下端が下降する。
【００２６】
そして、拡縮用シリンダ４０の伸長量と昇降シリンダ５５の伸長量を同調させると、縦状掘削部１８の下端は取付軸１６を中心に円弧移動せずに水平に移動し、縦状掘削部１８は拡大孔１４の円柱孔底面１４Ｃを図９の「ト」ように、略水平に掘削する。
拡大翼２０が拡大孔１４を掘削すると、掘削した土砂をスクレーパー４８が拡大掘削装置１５の中心に向かって掻き寄せ、掻き寄せられた土砂は土砂受４９に回収される。
土砂受４９に土砂が回収されると、拡縮用シリンダ４０および昇降シリンダ５５を縮小させて、拡大翼２０を格納し、この状態で、拡大掘削装置１５を縦孔５から一旦引き上げ、土砂受４９内の土砂を土砂受４９の開閉蓋５０を開放して放擲し、土砂受４９内が空になると、拡大掘削装置１５を縦孔５に挿入して、前記作業を反復する。
【００２７】
しかして、保持固定装置２５の保持固定フレーム２６と、上下移動フレーム３０との間には、上下移動フレーム３０の上下を案内する前記案内ガイド機構２８を設け、保持固定フレーム２６の中央下面には下方に突出する固定側筒部６６を設け、固定側筒部６６の上部には固定側枠体６７を固定状態に取付け、固定側枠体６７の筒部６８の内側には移動側枠体６９の筒部７０を上下動自在に嵌合させ、移動側枠体６９の底板７１の中央には固定状態に設けた移動側筒部７２を、固定側筒部６６の外周に上下自在に嵌合させ、移動側枠体６９の底板７１に上下移動フレーム３０の上部を固定状態に取付けているので、固定側筒部６６および支持部材７５に対して、案内ガイド機構２８の移動側枠体６９の筒部７０と底板７１とが下降し、底板７１の下降により上下移動フレーム３０が下降する。
【００２８】
また、固定側枠体６７の筒部６８と移動側枠体６９の筒部７０の何れか一方には、係合凹部７３を設け、何れか他方には係合凹部７３に係合する係合凸部７４をそれぞれ設けているので、案内ガイド機構２８は、係合凹部７３と係合凸部７４の作用と、固定側筒部６６と底板７１および筒部６８と筒部７０の嵌合構成により移動側枠体６９の昇降を案内する。
なお、昇降シリンダ５５による拡大翼２０（移動フレーム３０）の昇降に代えてケーシング回転圧入装置１によるケーシングＫの地盤Ｗへの圧入と前記拡縮用シリンダ４０の伸縮とを同調させて行ってもよい。
しかして、拡大掘削装置１５により拡大孔１４を掘削すると、一次孔底処理を行ったのち孔壁測定を行い、次に鉄筋かごを建て込んでからトレミー管を挿入して二次孔底処理を行う。次に、拡大孔１４および縦孔５にコンクリートを打設し、その後、ケーシングＫを引き抜いて、杭打ち作業が終了する。
【符号の説明】
【００２９】
１…ケーシング回転圧入装置、５…縦孔、１０…ベースマシン、１１…ブーム、１２…ワイヤー、１４…拡大孔、１５…拡大掘削装置、１６…取付軸、１７…翼体、１８…縦状掘削部、２０…拡大翼、２５…保持固定装置、２６…保持固定フレーム、２７…当接体、２８…案内ガイド機構、３０…上下移動フレーム、３１…板部材、３３…掘削体、４０…拡縮用シリンダ、４１…取付軸、４３…取付軸、４５…角度調整シリンダ、４６…取付部、４８…スクレーパー、４９…土砂受、５０…開閉蓋、５１…操作レバー、５５…昇降シリンダ、５６…シリンダ取付部材、５７…一端側、５８…他端側、５９…取付部材、６３…スイベル、６４…シーブブロック、６６…固定側筒部、６７…固定側枠体、６８…筒部、６９…移動側枠体、７０…筒部、７１…底板、７２…移動側筒部、７３…係合凹部、７４…係合凸部、７５…支持部材、７６…取付部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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