(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タワーに昇降自在に支持された回転駆動部の出力軸に、ヘッドロッドの下端の掘削刃とヘッドロッドの外周面に上記ヘッドロッド側にヘッドロッドとほぼ同じ外径となる閉縮位置から上記掘削刃の掘削径より大径の拡開位置に拡縮揺動自在に設けた複数本の拡大掘削刃とにより構成した拡大掘削ヘッドと、上記ヘッドロッド内に該ヘッドロッド軸心方向伸縮駆動可能に内装されリンクを介して上記拡大掘削刃を拡縮揺動させる油圧シリンダとを有するアースオーガロッドの上端を接続し、
上記拡大掘削刃を閉縮した状態で上記拡大掘削ヘッドを回転させて地中に縦孔を掘削した掘進長を上記拡大掘削ヘッドの掘進長を検出する手段により検出し、
上記ヘッドロッド側に閉縮する位置から最大拡開状態の間における上記拡大掘削刃の拡開径を、上記拡大掘削刃の拡開径を検出する手段により検出し、
上記拡大掘削刃を所望拡開径に拡縮させる拡縮制御手段が、上記拡大掘削ヘッドの掘進長を検出する手段の検出値と拡大掘削刃の拡開径を検出する手段の検出値とにより、上記拡大掘削ヘッドの掘進長に応じて上記拡大掘削刃の拡開径の増大又は減少制御し、
所定径の円筒状孔部を掘削する工程と、掘削中に拡大掘削刃の拡開径を増大又は減少させて非円筒状孔部を掘削する工程とを、任意の順序で連続的に行って１つの所望形状の球根造成用孔を形成する、
既成杭球根造成用孔掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、既成杭の地中下端に球根を造成するために使用される孔掘削方法に関する。
【０００２】
従来、例えば下端に掘削刃を有するヘッドロッドに拡大掘削刃を、該ヘッドロッドに添接する閉縮位置から上記掘削刃の掘削径よりも大径の拡開位置へ揺動拡縮自在に軸支してなる拡大ヘッドを使用し、この拡大ヘッドを、例えばアースオーガの下端に接続して、まずアースオーガにより地中支持層まで縦孔を掘削し、ついで拡大掘削刃を最大掘削径拡開して支持層に所要長掘進して円筒状の球根用拡大孔を掘削し、ついでセメントミルクを注入しつつ掘削土砂と混合してソイルセメントを形成し、次に既成杭を上記縦孔に挿入し、杭下端部を上記ソイルセメントに圧入して拡大球根を造成する方法が広く知られている。
【０００３】
しかして、上記の従来方法は、上下全長において同一径の円柱状球根を造成するものであるが、杭下端の支持力は球根のいずれかの部分の横断面が所定の面積を有していれば十分な支持力が得られることを思えば、該球根の形状を円柱体以外の他の形状に変更することにより、球根造成に要する材料を節減することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、球根造成材料の節減を実現する既成杭球根造成用孔掘削方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題達成の手段】
そこで、本願発明は、
タワーに昇降自在に支持された回転駆動部の出力軸に、ヘッドロッドの下端の掘削刃とヘッドロッドの外周面に上記ヘッドロッド側にヘッドロッドとほぼ同じ外径となる閉縮位置から上記掘削刃の掘削径より大径の拡開位置に拡縮揺動自在に設けた複数本の拡大掘削刃とにより構成した拡大掘削ヘッドと、上記ヘッドロッド内に該ヘッドロッド軸心方向伸縮駆動可能に内装されリンクを介して上記拡大掘削刃を拡縮揺動させる油圧シリンダとを有するアースオーガロッドの上端を接続し、
上記拡大掘削刃を閉縮した状態で上記拡大掘削ヘッドを回転させて地中に縦孔を掘削した掘進長を上記拡大掘削ヘッドの掘進長を検出する手段により検出し、
上記ヘッドロッド側に閉縮する位置から最大拡開状態の間における上記拡大掘削刃の拡開径を、上記拡大掘削刃の拡開径を検出する手段により検出し、
上記拡大掘削刃を所望拡開径に拡縮させる拡縮制御手段が、上記拡大掘削ヘッドの掘進長を検出する手段の検出値と拡大掘削刃の拡開径を検出する手段の検出値とにより、上記拡大掘削ヘッドの掘進長に応じて上記拡大掘削刃の拡開径の増大又は減少制御し、
所定径の円筒状孔部を掘削する工程と、掘削中に拡大掘削刃の拡開径を増大又は減少させて非円筒状孔部を掘削する工程とを、任意の順序で連続的に行って１つの所望形状の球根造成用孔を形成する、
既成杭球根造成用孔掘削方法を提案する。
【０００６】
以下図面を参照して本願発明の実施例について説明する。
【０００７】
【実施例】
図１において、クローラ（１）の前部に垂直に支持されたタワー（２）のガイドレール（３）に回転駆動部（４）を摺動自在に支持させると共に、タワー（２）のトップシーブ（５）から垂下したワイヤロープ（６）により昇降自在に吊支し、該駆動部（４）の出力軸にアースオーガロッド（７）の上端を接続して垂下し、該ロッド（７）の下端に拡大掘削ヘッド（８）を接続してある。
【０００８】
上記拡大ヘッド（８）は次のようである。図２を参照し、下端に掘削刃（９）を有する中空の拡大ヘッドロッド（１０）の中間部外周面に、互に直径方向の相対する位置に２枚構成のブラケット（１１）、（１１）を突設し、両ブラケット（１１）、（１１）に拡大掘削刃（１２）、（１２）の基部を、上記ヘッドロッド（１０）に添接する閉縮位置（図２仮想線の位置）から上記掘削刃（９）の掘削径より大径の最大拡開位置（同図実線の位置）へ、ヘッドロッド（１０）の軸心を通る平面上で揺動できるように軸（１３）、（１３）により支承してある。
【０００９】
一方、上記中空ヘッドロッド（１０）内部には、拡大掘削刃拡縮用油圧シリンダ（１４）をヘッドロッド軸心方向に摺動自在に挿入すると共に、そのピストンロッド（１５）の突出先端部にコマ（１６）を螺合し、該コマ（１６）をボルト（１７）…によりヘッドロッド（１０）に固定し、このピストンロッド（１５）に２本の圧油給排通孔（１８）、（１９）を縦通し、一方の通孔（１８）をシリンダのヘッド側室に、他方の通孔（１９）をロッド側室にそれぞれ開口すると共に、上記ピストンロッド（１５）先端面において上記通孔（１８）、（１９）に接続された圧油給排管（２０）、（２１）をヘッドロッド（１０）内を経てアースオーガロッド（７）内に縦通して上方へ導き、そして上記駆動部（４）において回転継手を介して上記給排管（２０）、（２１）にそれぞれ接続された接続管（２２）、（２３）を通常の油圧回路（２４）に接続してある。
【００１０】
上記のような油圧シリンダ（１４）の下端部にブラケット（２５）、（２５）を突設し、各ブラケット（２５）、（２５）に軸（２６）、（２６）により揺動自在に連結されたリンク（２７）、（２７）をヘッドロッド（１０）に開設された母線方向の長孔（２８）、（２８）を貫通して外部に突出し、突出端部を上記拡大掘削刃（１２）、（１２）の中間部に軸（２９）、（２９）により揺動自在に連結し、かくして上記給排通孔（１８）、（１９）を通じて圧油を給排すれば、シリンダ（１４）が中空ヘッドロッド（１０）内を上下に摺動し、該シリンダ（１４）の上下摺動がリンク（２７）、（２７）を介して拡大掘削刃（１２）、（１２）を閉縮位置と最大拡開位置に揺動させることとなる。
【００１１】
上記拡大ヘッド（８）の掘進長を検出する装置として、図１に示すよう上記ワイヤロープ（６）をクローラ（１）のウインチ（図示略）に導くシーブ（３０）の軸にロータリーエンコーダ（３１）を接続し、該エンコーダ（３１）の表示によりワイヤロープ（６）の繰り出し長を検出して掘進長を検知する。
【００１２】
また、拡大掘削刃（１２）、（１２）の拡開径を検出する装置として、図４のように油圧ポンプ（３２）、ソレノイド切換バルブ（３３）、その他必要な付属回路を含む油圧回路（２４）と、油圧シリンダ（１４）との間に接続された給排管（２２）、（２３）に流量計（３４）、（３５）を接続し、該流量計（３４）、（３５）により油圧シリンダ（１４）へ給排される油量を検出し、それにより拡大掘削刃（１２）、（１２）の拡開径を検知する。
【００１３】
なお、拡大掘削刃（１２）、（１２）を所望拡開径に拡縮させる拡縮制御装置は、本例では上記油圧回路（２４）におけるソレノイド切換バルブ（３３）が相当する。
【００１４】
上例の拡大ヘッド（８）を接続された図１の掘削機を使用しての既成杭球根造成作業について次に説明する。拡大掘削刃（１２）、（１２）を閉縮した状態で、アースオーガロッド（７）および掘削刃（９）を回転させて地中に縦孔を掘削していく。支持層に達したとき、例えば図３（イ）のような拡大孔（Ｈ）を形成する場合は、上記ロータリーエンコーダ（３１）によりワイヤロープ（６）の繰り出し長すなわち拡大ヘッド（８）の掘進長を検知しながらソレノイド切換バルブ（３３）を寸動することにより、上記拡大掘削刃（１２）、（１２）の拡開径を上記掘進長に比例して漸増させていく。拡大掘削刃（１２）、（１２）が最大径に拡開したとき、それまでの掘進と拡大掘削により円錐状孔部（Ａ）を形成する。
【００１５】
次に、拡大掘削刃（１２）、（１２）を最大拡開したまま掘進を継続し、それにより上記円錐状孔部（Ａ）と連続する円筒状孔部（Ｂ）を形成する。
【００１６】
上記掘進及び拡大掘削とともにセメントミルクを注入して拡大孔（Ｈ）内にソイルセメントを形成し、これに既成杭の下端部を圧入して杭の球根を造成する。
【００１７】
図３（ロ）の拡大孔（Ｈａ）は、上例と逆に、円筒状孔部（Ｂａ）の下に倒立円錐状孔部（Ａ’ａ）を形成した例、同図（ハ）の拡大孔（Ｈｂ）は、半球状孔部（Ａｂ）、円筒状孔部（Ｂｂ）、倒立半球状孔部（Ａ’ｂ）、半球状孔部（Ａｂ）、円筒状孔部（Ｂｂ）及び倒立半球状孔部（Ａ’ｂ）を順次形成した例で、これら拡大孔は、上例の球根造成方法に準じて適宜実施することにより得られる。
【００１８】
【発明の効果】
本願発明の既成杭球根造成用孔掘削方法によれば、支持力の基礎となるべき最大径の円筒状孔部と、径が増大し又は減少する非円筒状孔部とを連続させた１つの球根造成用孔を掘削することができるから、これにセメントミルクを注入した場合、全体が円筒状の孔と比較して、大幅にセメント量を節減することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  既成杭球根造成用の拡大ヘッドつき掘削機の側面図である。
【図２】  拡大ヘッドの拡大縦断面図である。
【図３】  （イ）、（ロ）、（ハ）
本願発明の拡大ヘッドつき掘削機により形成された各拡大孔の略線縦断面図である。
【図４】  拡大掘削刃拡縮用油圧回路の略線図である。
【符号の説明】
２  タワー
４  回転駆動部
７  アースオーガロッド
８  拡大ヘッド
９  掘削刃
１０  ヘッドロッド
１２  拡大掘削刃
１４  拡大掘削刃拡縮用油圧シリンダ
２７  リンク
３１  ロータリエンコーダ
３３  ソレノイド切換バルブ
３４、３５  流量計
【図１】
0004749590.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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