(57)【要約】【課題】人を危険が伴う作業から解放し、騒音や振動の問題を解決し、また、装置の交換作業や継ぎ足し作業などの不要な効率の良い掘削機を提供することにある。【解決手段】ケーシングチューブを回転させながら押し込んで杭孔を設ける掘削機において、ケーシングチューブの内周面に形成された第一接続具と、ケーシングチューブの中に嵌合する円筒状の本体及びその本体の下端に掘削ビットを有する掘削装置と、本体の外周面に形成され、第一接続具と着脱自在に係り合う第二接続具とを備えることを特徴とし、前記第一接続具は、ケーシングチューブの内周面に沿って同心状に張り出したリング状のストッパーと、そのストッパーの上面に周方向に等間隔に設けられ、ケーシングチューブの中心から見てほぼ逆Ｌ字状の複数個のフックとからなり、前記第二接続具は、フックと同数個で本体の外周面において等間隔に且つストッパーの内周よりも外側に突出したキーからなる。【選択図】図１
2004176504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングチューブを回転させながら押し込んで杭孔を設ける掘削機において、
ケーシングチューブの内周面に形成された第一接続具と、
ケーシングチューブの中に嵌合する円筒状の本体及びその本体の下端に掘削ビットを有する掘削装置と、
本体の外周面に形成され、第一接続具と着脱自在に係り合う第二接続具と
を備えることを特徴とする掘削機。
【請求項２】
前記第一接続具は、ケーシングチューブの内周面に沿って同心状に張り出したリング状のストッパーと、そのストッパーの上面に周方向に等間隔に設けられ、ケーシングチューブの中心から見てほぼ逆Ｌ字状の複数個のフックとからなり、前記第二接続具は、フックと同数個で本体の外周面において等間隔に且つストッパーの内周よりも外側に突出したキーからなる請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】
前記掘削ビットは、本体と一体化され、ケーシングチューブの回転に伴って回転する請求項１又は２に記載の掘削機。
【請求項４】
前記掘削装置は、本体の下端に内周面から中心に向かって下降するとともに周方向に対して角度をなすように固定された複数の梁を有し、
前記掘削ビットは、各梁の下面に径方向及び周方向に行列をなして固定された大きさの異なる複数のビットからなる請求項１又は２に記載の掘削機。
【請求項５】
前記掘削装置は、本体の内側に固定された回転力の駆動源を有し、その回転力によって前記掘削ビットが本体と独立して回転可能である請求項１又は２に記載の掘削機。
【請求項６】
前記掘削装置は、
本体の内側において中心軸線に沿って本体の下端まで延びるとともに、その軸回りに回転可能に固定され、内周面に沿ってリボンスクリューが形成されたスクリュー管と、
前記掘削ビットを本体に対して回転可能に保持する軸受けと、
前記掘削ビット及びスクリュー管とで前記駆動源を共有させるとともに、掘削ビット及びスクリュー管の一方に駆動源からの回転力を逆方向に変換して伝達する動力伝達機構と
を備える請求項５に記載の掘削機。
【請求項７】
前記軸受けは、外輪が本体と同心状にその内側に固定された玉軸受けであり、前記動力伝達機構は、その玉軸受けの内輪に形成された内歯歯車、スクリュー管の外周に設けられた外歯歯車及びこれらの歯車とかみ合う歯車列からなる請求項６に記載の掘削機。
【請求項８】
前記本体は、内周面の上下位置に各々固定され中心に貫通孔が形成された板状の上ブラケット及び下ブラケットと、下ブラケットの貫通孔の周縁に立てられ、上ブラケットの貫通孔を貫通する支持管とを有し、
前記駆動源及び玉軸受けの外輪は、下ブラケットに取り付けられ、
前記玉軸受けの内輪は、中心に向かって拡がり中心にボスが形成された円盤部を有し、
前記スクリュー管は、内面に前記リボンスクリューが形成された長い内管と、外周に前記外歯歯車が設けられた短い外管とからなり、内管と外管とが上端で連結された二重管であり、
その内管と外管との間に前記支持管が挿入され、外管が支持管と上ブラケットとで回転可能に挟まれることにより支持され、内管が下ブラケットを非接触に貫通するとともに前記ボスに回転可能に支持されている請求項７に記載の掘削機。
【請求項９】
前記掘削装置は、前記軸受けを介して本体に固定されたホルダーと、ホルダーに対して上下方向に揺動可能に且つ先端が外を向くように固定されたアームとを有し、
前記掘削ビットは、ホルダーの下面に植えられた固定ビットと、アームの先端に植えられた可動ビットとからなり、
前記アームの径方向長さは、上位にあるときに可動ビットがケーシングの内周面よりも外側に位置し、下位にあるときに内側に位置するように設定されている請求項６に記載の掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、杭孔の掘削、特に硬岩層の掘削に好適に利用されうる掘削機に関する。
【従来の技術】
従来より、円筒状のケーシングチューブをチュービング装置で回転させながら押し込んで継ぎ足すことにより杭孔を掘削するオールケーシング工法が知られている。地中に押し込んだケーシングチューブ内の土砂は、ハンマーグラブにより排出されている。
そして、硬岩層の岩盤を掘削する場合には、ハンマーグラブが破損するのを防ぐために、人が削岩機で掘ったり、錘を落として砕いたりして、岩盤を取り除いていた。または、ドリル先端に取り付けた硬岩掘削用ローラビットによるリバースサーキュレーション工法（以下、リバース工法と略す。）により掘削していた。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、人が地中で掘削機により岩盤を掘るのは危険が伴う。また、錘を落として岩盤を砕くことは騒音や振動が発生し環境問題となる。更に、硬岩層は軟らかい土質層の下にあるため、リバース工法により掘削すると、掘削速度が遅く硬岩層に達するまでに長時間を要する。また、リバース工法は、チュービング装置を取り外して、新たにリバース工法のための装置本体を取り付けなければならず、手間がかかる。更に、リバース工法では、杭孔が深くなるにつれて硬岩掘削用ローラビット装置本体と回転動力を伝えるためのドリルロッドとを継ぎ足しする工程が必要であり、これもまた手間がかかっていた。
それ故、この発明の課題は、人を危険が伴う作業から解放し、騒音や振動の問題を解決し、また、装置の交換作業や継ぎ足し作業などの不要な効率の良い掘削機を提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明の掘削機は、
ケーシングチューブを回転させながら押し込んで杭孔を設ける掘削機において、
ケーシングチューブの内周面に形成された第一接続具と、
ケーシングチューブの中に嵌合する円筒状の本体及びその本体の下端に掘削ビットを有する掘削装置と、
本体の外周面に形成され、第一接続具と着脱自在に係り合う第二接続具と
を備えることを特徴とする。
この発明の掘削機で掘削するときは、先端のケーシングチューブのみ第一接続具が形成されたものを用いる。すると上記の特徴により、先端のケーシングチューブが硬岩層の岩盤まで掘り進んだとき一旦駆動を止めて、掘削装置を先端のケーシングチューブに互いの接続具を介して掘削工程の途中で組み込むことができる。そして、掘削装置を回転させることにより、ケーシングチューブ内部の岩盤を掘削することができる。
【０００４】
前記第一接続具は、好ましくはケーシングチューブの内周面に沿って同心状に張り出したリング状のストッパーと、そのストッパーの上面に周方向に等間隔に設けられ、ケーシングチューブの中心から見てほぼ逆Ｌ字状の複数個のフックとからなり、前記第二接続具は、好ましくはフックと同数個で本体の外周面において等間隔に且つストッパーの内周よりも外側に突出したキーからなる。
これにより、掘削装置をケーシングチューブに嵌合するとき、キーがストッパーの上面に当たって掘削装置の上下方向の位置が決まる。そして、その位置で掘削装置をケーシングチューブに対して回転させることで、キーがストッパーの上面を摺動しながらストッパー上面とフックとで囲まれる逆Ｌ字状の凹部にはまってフックと係り合う。従って、掘削装置の組み込みが容易となる。
前記掘削ビットは、本体と一体化され、ケーシングチューブの回転に伴って回転すると好ましい。ケーシングチューブを回転させることにより、掘削装置も共回りしてその掘削ビットがケーシングチューブ内部の岩盤を掘削することができ、掘削装置のための新たな駆動源を必要としないからである。
【０００５】
前記掘削装置は、好ましくは本体の下端に内周面から中心に向かって下降するとともに周方向に対して角度をなすように固定された複数の梁を有し、前記掘削ビットは、好ましくは各梁の下面に径方向及び周方向に行列をなして固定された大きさの異なる複数のビットからなる。梁が周方向に対して角度をなしているので、掘削により生じた石屑が梁の上面を滑って上方に送られ、そのため掘削ビットが常に新たな岩盤に対面することができる。そして、梁の下面に、大きさの異なるビットが周方向に並んで固定されていることにより、例えば回転方向の先にある小さいビットで岩盤を削り、続いてその後ろの大きいビットがその削りあと拡げるなどすることができる。また、中心に向かって下降する梁の下面に複数のビットが径方向に並んで固定されていることにより、掘削の初期は中心に近いビットのみで掘削し、進行するに連れて外側のビットを関与させることができる。いずれの場合も衝撃が軽減される。
前記掘削装置は、本体の内側に固定された回転力の駆動源を有し、その回転力によって前記掘削ビットが本体と独立して回転可能であると好ましい。このことにより、ケーシングチューブを回転させずに押し込むだけにして、掘削装置が自らが岩盤を掘れるので、チュービング装置及びケーシングチューブにかかる反力及び摩擦が軽減され、より速くより深く掘削することができる。
【０００６】
前記掘削装置は、好ましくは
本体の内側において中心軸線に沿って本体の下端まで延びるとともに、その軸回りに回転可能に固定され、内周面に沿ってリボンスクリューが形成されたスクリュー管と、
前記掘削ビットを本体に対して回転可能に保持する軸受けと、
前記掘削ビット及びスクリュー管とで前記駆動源を共有させるとともに、掘削ビット及びスクリュー管の一方に駆動源からの回転力を逆方向に変換して伝達する動力伝達機構とを備える。
これにより、掘削ビットを回転させると同時に、スクリュー管が逆方向に回転し、掘削により生じた石屑をスクリュー管で順次すくい上げることができ、掘削により生じた石屑がその後の掘削の障害とならない。
前記軸受けは、例えば外輪が本体と同心状にその内側に固定された玉軸受けであり、前記動力伝達機構は、その玉軸受けの内輪に形成された内歯歯車、スクリュー管の外周に設けられた外歯歯車及びこれらの歯車とかみ合う歯車列からなる。
【０００７】
前記本体は、例えば内周面の上下位置に各々固定され中心に貫通孔が形成された板状の上ブラケット及び下ブラケットと、下ブラケットの貫通孔の周縁に立てられ、上ブラケットの貫通孔を貫通する支持管とを有し、
前記駆動源及び玉軸受けの外輪は、下ブラケットに取り付けられ、
前記玉軸受けの内輪は、中心に向かって拡がり中心にボスが形成された円盤部を有し、
前記スクリュー管は、内面に前記リボンスクリューが形成された長い内管と、外周に前記外歯歯車が設けられた短い外管とからなり、内管と外管とが上端で連結された二重管であり、
その内管と外管との間に前記支持管が挿入され、外管が支持管と上ブラケットとで回転可能に挟まれることにより支持され、内管が下ブラケットを非接触に貫通するとともに前記ボスに回転可能に支持されていると好ましい。
これにより、スクリュー管が少なくとも上下の２点で安定に支持されるとともに、スクリュー管がすくい上げた石屑を上ブラケットの上面に堆積させることができ、石屑が駆動源、軸受け及び動力伝達機構に侵入するのを防止することができるからである。
【０００８】
前記掘削装置は、前記軸受けを介して本体に固定されたホルダーと、ホルダーに対して上下方向に揺動可能に且つ先端が外を向くように固定されたアームとを有し、
前記掘削ビットは、ホルダーの下面に植えられた固定ビットと、アームの先端に植えられた可動ビットとからなり、
前記アームの径方向長さは、上位にあるときに可動ビットがケーシングの内周面よりも外側に位置し、下位にあるときに内側に位置するように設定されていると好ましい。
これにより、掘削装置をケーシングチューブに組み込む過程では、アームが自重で垂れ下がって可動ビットがケーシングチューブの内側に位置するので、可動ビットがケーシングチューブに当たることがない。従って、装置本体を互いの接続具が係り合うまで抵抗無くケーシングチューブに嵌合することができる。そして、組み込んだ状態では、ケーシングチューブの下降に伴って可動ビットが岩盤に押し返されるので、アームが上昇する。その結果、可動ビットによりケーシングチューブの下端周囲をも掘削することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
−実施形態１−
この発明の実施形態１を図面とともに説明する。図１は実施形態１の掘削機を示す正面図、図２は同じく底面図である。図３は図１のＡ−Ａ断面図である。図５は、実施形態１の掘削機が備えるケーシングチューブの平面図で、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。図７は、実施形態１の掘削機が備える掘削装置の平面図で、図８は同じく正面図である。
掘削機１は、ケーシングチューブ２と掘削装置３とで構成され、回転しながら掘削を行うもので、便宜上その回転方向は平面視で時計回りとする。
【００１０】
ケーシングチューブ２は、図５及び図６に示すように円筒状のケーシング本体２１と、その下端面において周方向に配列して埋め込まれた多数の掘削ビット２３とを備えている。ケーシング本体２１の内周面には、ケーシング本体と同心のリング状の板からなるストッパー２４と、逆Ｌ字形状の板からなり周方向に等間隔に並んだ６個のフック２２とが取り付けられている。フック２２の下端面とストッパー２４の上面とは突き合わされている。又、ケーシング本体２１の上端面には、外周部が削られて雄接続部２１ａが形成されている。そして、フック２２とストッパー２４とにより、周方向の一方に開口した方形の凹部２２ａが形成されている。
【００１１】
掘削装置３は、外径がストッパー２４の内径よりも少し小さい円筒状の装置本体３１を備えている。装置本体３１の外周面には６個の四角い板からなるキー３２が周方向等間隔に取り付けられている。キー３２は、凹部２２ａと上下方向の位置を一致させて装置本体３１を反時計回りに回すと凹部２２ａに６個同時に嵌合し、キー３２とフック２２が係り合う。キー３２の上下位置は、ストッパー２４の上面をガイドとして決めることができる。装置本体３１の下端には４本の梁３３ａが装置本体３１の内部空間を底面視十字形に跨ぐように取り付けられ、十字の中心において円板状の連結具３３ｃで連結されている。そして、４本の梁３３ａは各々中央に向かって下向きに勾配がついているとともに、図４に図３のＢ−Ｂ断面図で示すように周方向に対しても角度をなし、その上面が回転方向を向いている。そして、梁３３ａの下部には回転方向前方に小さい掘削ビット３３ｂｂ、その後方に大きい掘削ビット３３ｂａが回転方向へ刃先を向けて取り付けられている。これらの掘削ビット３３ｂａ、３３ｂｂは径方向にも並んで複数組取り付けられている。また、連結具３３ｃには、その下端面の中心にセンタービット３３ｃａの刃先が位置するように取り付けられ、その周囲に掘削ビット３３ｃｂが回転方向に刃先を向けて取り付けられている。そして、１本の梁３３ａとその隣の梁３３ａとで囲まれる底面視扇形の空間は、石屑の通路３４となっている。
【００１２】
次に、図１１に基づいて、チュービング装置９０について説明する。図１１はチュービング装置がケーシングチューブ２を回転させながら押し込んでいるところを表す斜視図である。チュービング装置９０は、ケーシングチューブ２を回転させながら地中に押し込む装置である。
チュービング装置９０は、ケーシングチューブ２の外周に等間隔で配置された複数の楔状のチャック部材（図示略）を備え、チャック部材は回転リング（図示略）に吊り下げられている。回転リングは、上部フレーム９３にベアリングを介して回転可能に保持されており、上部フレーム９３と昇降フレーム９２とは複数のチャックシリンダ９４により連結されている。
【００１３】
昇降フレーム９２には、ケーシングチューブ２を外周のチャック部材と共に挿入可能な回転体９６が支持されている。回転体９６は、昇降フレーム９２に固定された油圧モータ９５により回転駆動されている。また、昇降フレーム９２はベースフレーム９１の四隅に設けられたシリンダ機構９７により昇降される。
チュービング装置９０にケーシングチューブ２が挿入されて、チャックシリンダ９４が駆動されると、上部フレーム９３が引き下げられ、チャック部材がケーシングチューブ２の外周と回転体９６との間に挿入されて、ケーシングチューブ２の外周を把持する。
シリンダ機構９７がストローク端まで駆動されると、ケーシングチューブ２の把持が開放され、シリンダ機構９７が縮み側に駆動されて、昇降フレーム９２を下降させる。これにより、ケーシングチューブ２は地中に回転しながら押し込まれ、掘削ビット２３により掘削が行われる。
シリンダ機構９７がストローク端まで駆動されると、ケーシングチューブ２の把持が開放され、シリンダ機構９７が伸び側に駆動されて、昇降フレーム９２を上昇させる。そして、前述した動作を繰り返し、ケーシングチューブ２による掘削が行われる。また、ケーシングチューブ２は継ぎ足すことにより、より深く地中に押し込むことができる。但し、継ぎ足す場合は先端のケーシングチューブ２のみ内周面にキー３２が設けられたものを用いる。
【００１４】
次に、この掘削機１の使用方法について説明する。掘削機１を使用するときは、硬岩層を掘削するまでは掘削装置３をケーシングチューブ２と別にし、地上に置いておく。そして、ケーシングチューブ２をチュービング装置９０で回転しながら押し込めて杭孔を掘削する。地中に押し込められたケーシングチューブ２の内部には、土砂が残る。この土砂は、クレーンで吊り上げたハンマグラブを落下させ、土砂をすくい取ってケーシングチューブ２の外部に排出する。
ケーシングチューブ２は、掘削ビット２３が硬岩層に達するまで継ぎ足しを繰り返され、杭孔が掘られる。硬岩層に達したら、チュービング装置９０を一旦止める。そして、掘削装置３をワイヤーや専用のホルダーなどで吊り上げてケーシングチューブ２の中にキー３２がストッパー２４に当たるまで降ろす。６個のキー３２が全て、ストッパー２４の上端に乗ったら、今度は吊り下げたワイヤー又はホルダーを使って掘削装置３を平面視で反時計回りに回転させて凹部２２ａにキー３２を嵌合させる。これで硬岩層を掘削する準備が完了する。
【００１５】
チュービング装置９０を再び起動させる。ケーシングチューブ２は今度は硬岩層を掘削していき、同時に一体となった掘削装置３がケーシングチューブ２の内部に位置する硬岩層を掘っていく。最初に硬岩層に当たるのはセンタービット３３ｃａ及び掘削ビット３３ｃｂのみであるので、小さな抵抗でケーシングチューブ２の中心位置にある硬岩層を掘削することができる。続いて、掘削ビット３３ｂｂ及び掘削ビット３３ｂａにより、掘削面積を径方向に拡げていく。この場合も掘削ビット３３ｂｂが削った痕に倣って掘削ビット３３ｂａが削るので小さな抵抗で掘削面積を拡げることができる。掘削された石屑は通路３４を通って、掘削装置３の上方に掻き出され移動する。移動した石屑は、随時バケット等により取り除く。目的の深さまで掘れたら、チュービング装置９０を止め、石屑を取り除く。掘削装置３を回収するときは、繋がれていたワイヤー又はハンガーを平面視で時計回りに回転させて、キー３２とフック２２による係り合いを解くことによりケーシングチューブ２から掘削装置３を取り出す。
【００１６】
以上のように、この掘削機１によれば、最初に押し込まれるケーシングチューブ２が硬岩層の岩盤まで掘り進んだときに一旦チュービング装置９０による掘削を停止し、掘削装置３を先頭のケーシングチューブ２に互いの接続具（フックとキー）を介して取り付けることができる。そして、掘削装置３を取り付けた後、ケーシングチューブ２を回転させながら再び掘り進むとともに、ケーシングチューブ２内部の岩盤も掘削装置３により掘削することができる。つまり、この掘削機１は、地質が粘土や砂れき等の一般土質層のときは、従来のハンマグラフを使って土砂を排出することができ、地質が硬岩層に変わって掘れなくなったとき、掘削装置３を後から取り付けて掘削することができる。従って、この掘削機１は、地質が硬岩層に変化してもチュービング装置９０などを取り外して異なる装置や掘削方法に変えることなく、同じ駆動源で効率の良い掘削作業を行うことができる。
【００１７】
−実施形態２−
この発明の実施形態２を図面とともに説明する。図９は、実施形態２の掘削機を表す縦断面図である。図１０は図９のＤ−Ｄ断面図である。
この実施形態と実施形態１との違いは、この実施形態における掘削機１０の掘削ビットがケーシングチューブ２と独立して回転駆動できることにある。ケーシングチューブ２を含む他の構成や使用方法は、実施形態１とほぼ同様である。よって、実施形態１との違いを主に以下に説明する。
掘削装置４は、ほぼ円筒状の装置本体５、中心軸上にスクリュー管７、下端に平面視ほぼ円盤状のホルダー６及びモータ８１を備えている。装置本体５は、実施形態１と同じように、ケーシング本体２１の内部に収まり、フック２２及びキー３２により、着脱自在である。
【００１８】
装置本体５には、内側に中心軸線と直交する円板形状に形成された上ブラケット５１と下ブラケット５２とが固定されており、下ブラケット５２は装置本体５の下端からやや上方に配置され、上ブラケット５２は中程に配置されている。上ブラケット５１及び下ブラケット５２には、中心に同心の貫通孔が形成され、下ブラケットの貫通孔の周縁には支持管７１が立てられ、支持管７１は上ブラケット５１の貫通孔を貫通している。モータ８１は下ブラケット５２の上面における偏芯位置に出力軸を下向きにして固定されている。
【００１９】
スクリュー管７は、外管７２と内管７４とからなり、その外管７２と内管７４とが上端で連結された二重管である。外管７２は、外周に前記外歯歯車８４ｄが設けられて短い。一方、内管７４は、外管７２の２倍程度の長さを有し、装置本体５の内側において中心軸線に沿って下ブラケット５２を非接触に貫通して本体５の下端まで延び、その内周面に沿ってリボンスクリュー７５が形成されている。そして、内管７４と外管７２との間に前記支持管７１が挿入され、外管７２が支持管７１と上ブラケット５１とで上下内外の軸受け８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄを介して回転可能に挟まれることにより支持されている。
【００２０】
ホルダー６は、軸受け８を介して装置本体５に固定されている。そして、ホルダー６の下面における対向する２箇所の偏芯位置に外周に向けて開口した凹部が形成され、その凹部にホルダー６に対して上下方向に揺動可能に且つ先端が外を向くように２本のアーム６２が軸を介して固定されている。掘削ビットは、ホルダー６の下面に植えられた１２個の固定ビット６ａと、各アーム６２の先端に植えられた合計４個の可動ビット６ｂとからなる。１２個の固定ビット６ａは図１０に示すように十字形をなすように配列している。アーム６２の径方向長さは、上位にあるとき（図９の想像線）に可動ビット６ｂがケーシングチューブ２の内周面よりも外側に位置し、下位にあるとき（図９の実線）に内側に位置するように設定されている。尚、アーム６２は常時は自重により下位にあり、下方から抵抗を受けるとき上位に揺動する。
【００２１】
軸受け８は、外輪８ａが下ブラケット５２の下面に固定され、装置本体５と同心の玉軸受けである。軸受け８の内輪８ｂは、中心に向かって拡がり中心に肉厚のボスが形成された円盤部８ｃを下端に有し、そのボスに内管７４の下部が回転可能に支持されている。内輪８ｂの内周には内歯歯車が形成され、円盤部８ｃの下面にホルダー６が固定されている。
【００２２】
掘削装置４は、ホルダー６及びスクリュー管７とでモータ８１の回転力を共有させるとともに、スクリュー管にモータ８１の回転力をホルダー６と逆方向に変換して伝達する動力伝達機構を備える。この動力伝達機構は、出力側から順に、モータ８１の出力軸上の平歯車８４ａ、内輪８ｂに形成されて平歯車８４ａとかみ合う前記内歯歯車、平歯車８４ａと異なる偏芯位置でその内歯歯車とかみ合う平歯車８４ｂ、及びこれと同軸上で前記外歯歯車８４ｄとかみ合う平歯車８４ｃの歯車列からなる。そして、モータ８１の出力が平面視で時計回りとするとき、平歯車８４ａは勿論、内輪８ｂの内歯歯車及び平歯車８４ｂ，８４ｃも同じく時計回りに回転し、平歯車８４ｄから外歯歯車８４ｄに伝達されるときに逆転する。従って、ホルダー６は内輪８ｂとともに時計回りに回転する一方、スクリュー管７は外歯歯車８４ｄとともに反時計回りに回転する。尚、２つの平歯車８４ａ，８４ｂは、下ブラケット５２に固定されたギアサポーター８３により軸受けを介して回転可能に支持されている。
【００２３】
次に、掘削機１０の使用方法について説明する。この掘削機１０の使用手順は、ケーシングチューブ２に掘削装置４を組み込むところまでは、実施形態１と同じである。ケーシングチューブ２に掘削装置４を組み込んだ後、再びチュービング装置９０を起動させる。但し、チュービング装置９０はケーシングチューブ２を回転させずに押し込む動作のみの操作に切り換える。この状態で、モーター８１を起動することにより平歯車８４ａを時計回りに回転させる。それに伴い、内輪８ｂがホルダー６とともに回転する。そして、固定ビット６ａが岩盤を掘る。また、可動ビット６ｂは、岩盤に当たることでアーム６２を上位に揺動させるとともに刃先が外方向に移動し、ケーシングチューブ２の下端周囲の硬岩層をケーシングチューブ２に先だって掘削する。一方、内輪８ｂが回転すると、スクリュー管７が反時計回りに回転するため、掘削された石屑がリボンスクリュ−７５に乗って装置本体５の上方に運ばれる。従って、石屑がモータ８１や動力伝達機構等に侵入することはない。
【００２４】
この掘削機１０によれば、硬岩層を掘るとき、固定／可動の両掘削ビット６ａ、６ｂがケーシングチューブ２と独立して回転することにより掘削し、ケーシングチューブ２は回転せずに押し込まれるだけで杭孔を成形する。従って、チュービング装置９０及びケーシングチューブ２にかかる掘削時の反力及び摩擦抵抗が軽減され、より速くより深く掘削することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の掘削機によれば、騒音や激しい振動を伴うことなく効率の良い掘削作業をおこなうことができる。また、工期の短縮や労力の削減ができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の掘削機を示す正面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】実施形態１の掘削機が備えるケーシングチューブの平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】実施形態１の掘削機が備える掘削装置の平面図である。
【図８】同じく正面図である。
【図９】実施形態２の掘削機を表す縦断面図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】チュービング装置がケーシングチューブを回転させながら押し込んでいるところを表す斜視図である。
【符号の説明】
１，１０  掘削機
２  ケーシングチューブ
２１  ケーシング本体
２２  フック
３，４  掘削装置
３１，５  装置本体
３２  キー
６ａ，６ｂ，２３，３３ｂａ，３３ｂｂ，３３ｃｂ  掘削ビット
２４  ストッパー
３３ａ  梁
７  スクリュー管
７５  リボンスクリュー
８  軸受け
８ａ  外輪
８ｂ  内輪
８４ｄ  外歯歯車
５１  上ブラケット
５２  下ブラケット
７１  支持管
８ｃ  円盤部
７４  内管
７２  外管
６  ホルダー
６２  アーム
【図１】
2004176504.tif 000003
【図２】
2004176504.tif 000004
【図３】
2004176504.tif 000005
【図４】
2004176504.tif 000006
【図５】
2004176504.tif 000007
【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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