(57)【要約】【課題】玉石等を適宜の大きさに効率的に破砕することが可能な水平多軸型掘削機によって基礎杭等のための円形の穴を掘削できるようにする。【解決手段】掘削ドラム２を対向配置した水平多軸型掘削機であって、掘削ドラムの回転軸を含む断面において外周縁を円弧２１としたものであり、所定の深さまで鉛直に掘削し、掘削ドラム２を引き上げて方向を９０度回転させて当初の向きに対して直交させ、未掘削部分７を掘削して円形の穴を掘削する。掘削途中に礫層や玉石層に遭遇しても、対向配置した掘削ドラム２でそれらを破砕することが可能であり、玉石の出現によって掘削を一時停止して別途の手段によって玉石を破砕除去することなく効率よく円形の穴を掘削することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削泥水を供給する中空のロッドの先端の両側に水平の回転軸の周りに回転する掘削ドラムを対向配置した掘削機であって、掘削ドラムの水平回転軸を含む断面の外縁が円弧である水平多軸型穴掘削機。
【請求項２】
請求項１において、掘削ドラムは部分円の弦を軸にした回転体である水平多軸型穴掘削機。
【請求項３】
請求項２において、掘削ドラムの左右両端部が平坦面に切り落としてある水平多軸型穴掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溝掘削用の水平多軸型掘削機をベースにした穴掘削機であり、効率よく地中に穴を掘削できるようにした水平多軸の掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に基礎杭用の穴を掘削する掘削機は、図７に示す多数の歯を有するウィングビットが使用されている。このウィングビットは、鋼管製の中空のロッド（リバースパイプ）の先端に取り付けられており、ウィングビットを掘削面に押しつけながらロッドを回転させることによって地中に穴を形成している。掘削時には掘削穴に水を供給し、ロッドの中空部を通じて掘削土砂を水と共に吸い上げて地上に排出することがおこなわれている。
【０００３】
ウィングビットは、掘削時には掘削歯が常時全面的に掘削面に押しつけられており、大きな掘削抵抗を受けることになる。この抵抗に抗してロッドを回転させて掘削するには大きな動力を必要としているので固い地層や大口径の掘削穴を形成するには動力不足となることがあり、掘削速度が低下して掘削速度がおちることから施工期間が長引くという問題が生ずる。
また、このウィングビットは、ロッドを軸として掘削歯が回転するだけであるので掘削対象が土砂の場合は問題がないが、礫層や玉石層に遭遇すると礫や玉石を破砕することができず、ロッドの内径より大きな玉石が存在すると吸い上げができず掘削不能となっていた。
【０００４】
水平多軸型掘削機は、地下連続壁を構築するための溝掘り用として開発されたものであり、従来の水平多軸型掘削機は、図５に示すように掘削機本体１に２個の回転軸が水平な円筒形の掘削ドラム２が並列に配置され、掘削ドラム２、２の表面には、掘削歯３、３が回転軸方向及び周方向に適宜の間隔に配列して設置してある。そして、掘削ドラム２を互いに逆方向に回転させて土砂を掘削するものである。逆方向に回転する掘削ドラム２の掘削歯３によって玉石を掘削歯３の間に挟み込んで剪断力で破砕することができるので、掘削歯３の間隔を適宜に定めることによって玉石等を掘削土砂を排出する中空のロッド６１の内径より小さなものに破砕することが可能である。
破砕された玉石及び掘削土砂は掘削ドラムの回転によって掘削機本体１の中心側に掻き集められ、地上部に設けられたポンプまたは掘削機本体１に設けたポンプによって掘削泥水と共にロッド６１を通して地上に排出されるので、礫層や玉石層を問題なく掘削してきた実績がある。
【０００５】
特許文献１（ＷＯ２００９／０６６３５９号公報）には、水平多軸型掘削機の掘削ドラムの両側端面にサイドカッター３１を設けると共に、掘削ドラムを垂直軸の周りに回転できるようにしたものが開示されている。この水平多軸型掘削機を使用して地盤に溝を掘削し、掘削した溝の底部において掘削ドラムによる掘削を継続しながらロッド６１を回転することによって掘削ドラム２を鉛直軸（ロッド）の周りに回転させて四角柱や溝底部に円形の拡大部を形成したり（図６（１）参照）、掘削ドラムを鉛直軸の周りに回転させながら水平多軸型掘削機を引上げることによって円筒状の掘削穴を形成することが開示されている。（図６（２）参照）
水平多軸型掘削機は溝掘りを主目的としており、円形断面の穴を掘削するためには、掘削ドラムによって掘削しながら掘削ドラムを鉛直軸周りに回転させなければならず、ロッドの中間位置にスタビライザーを設けて回転掘削の反力を得る必要があり、また、掘削ドラムの両端面にサイドカッターを必要とするものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】WO２００９／０６６３５９号公報
【特許文献２】特許第４６３６９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、玉石等を適宜の大きさに効率的に破砕することが可能な水平多軸型掘削機によって基礎杭等のための円形の穴を掘削できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
水平多軸型掘削機の掘削ドラムの外縁を円弧状とすることによって、掘削ドラムの回転掘削によって円形の穴を形成できるようにしたものである。
更に具体的には、掘削泥水を供給する中空のロッドの先端の両側に水平の回転軸の周りに回転する掘削ドラムを対向配置した掘削機であって、掘削ドラムの水平回転軸を含む断面の外縁が円弧である水平多軸型穴掘削機である。
また、掘削ドラムは、部分円の弦を軸にした回転体である水平多軸型穴掘削機、または、円弧の回転体の回転軸両端部を切欠して掘削ドラムの両端部を平坦面とした水平多軸型穴掘削機である。
【発明の効果】
【０００９】
掘削ドラムの外縁形状を円弧状としたことによって、水平多軸型掘削機の掘削ドラムの向きを９０度回転することによって、円形断面の穴を掘削することができると共に、水平多軸型掘削機が本来有している玉石を破砕して排出するという特徴は失われることなく維持されるので、玉石層であっても、掘削を中断することなく基礎穴の掘削を継続され、施工時間の短縮を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】外縁を円弧とした掘削ドラムの一実施例の断面図。
【図２】外縁を円弧とした掘削ドラムの他の実施例の断面図。
【図３】水平多軸型穴掘削機の正面図。
【図４】穴の掘削手順の説明図。
【図５】従来の地下連続壁用の水平多軸型掘削機の正面図。
【図６】水平多軸型掘削機を利用して円柱穴を形成した例の斜視図。
【図７】杭穴の掘削に使用されているウィングビットの正面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の水平多軸型穴掘削機の全体図を図３に示す。掘削機本体の下部に水平軸の周りに回転する掘削ドラム２が対向して平行に配置してあり、掘削ドラム２の表面には、掘削歯３が軸方向及び周方向に適宜の間隔に配列してある。掘削ドラムの左右両端部２０から中央に向かって一定区間には、掘削歯３を設けていない。円形の穴を掘削するには、後述するように、掘削ドラム２の向きを９０度回転して２度目の掘削をおこなうので、掘削ドラム２の左右両端部は重複して掘削される部分が生じる。したがって、この重複掘削部分にあたる部分には、掘削歯を設ける必要がない。
【００１２】
本発明の水平多軸型穴掘削機は、円形穴の掘削用であり、掘削ドラム２の回転によって円形の穴の弧状の周縁が形成されるように、図１に示すように掘削ドラム２の回転軸を含む断面において外周縁を円弧２１としてあり、掘削ドラム２の形状は、円の一部分である弓型の弦を回転軸とした回転体である。
掘削ドラム２は、互いに逆回転して掘削した土砂を掘削機本体１の中心側にかき集め、掘削機本体１の下部に設けたリバースパイプ６１の吸い込み口より掘削泥水と共に吸引して地上に排出するものである。
【００１３】
掘削穴に掘削泥水を供給しながら本発明の水平回転軸を含む断面の外周縁が円弧である掘削ドラム２の回転によって円形穴が形成される過程を図４に基づいて説明する。
図４（１）〜（３）に工程を示す。まず、（１）に示すように水平多軸型穴掘削機の掘削ドラム２を回転させて所定の深さまで鉛直に掘削する。掘削ドラム２の外周縁が円弧であるので、掘削される穴の形状は、（１）の下側に示されるように、断面が掘削ドラム２の断面形状が並列された部分の土砂が掘削され、掘削ドラム２の間が未掘削部分７となって残されている。
次に、（２）に示すように、水平多軸型穴掘削機を一旦地上に引き上げ、掘削ドラム２の向きを９０度回転し、当初の掘削ドラム２の向きに直交させる。そして（３）に示すように、（１）の工程で円形断面において生じた未掘削部分７を水平多軸型穴掘削機で掘削して円形の穴を完成するものである。
対向配置した掘削ドラム２で掘削するので、掘削途中に礫層や玉石層に遭遇してもそれらを破砕することが可能であり、玉石の出現によって掘削を一時停止して別途の手段によって玉石を破砕除去することなく効率よく円形の穴を掘削することができるのである。
【００１４】
図２の断面図に示す掘削ドラム２は、掘削ドラム２の左右両端面２０を切除して平坦面としたものである。図１の例の掘削ドラム２では、掘削歯３を設けなかった部分のドラムを省略したものである。
【符号の説明】
【００１５】
１    掘削機
２    ドラム
２０  端部
２１  円弧
３    掘削歯
６１  リバースパイプ(ロッド)
７    未掘削部分
【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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