(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸に従動筒をそれぞれ回転自在かつ軸方向に適宜距離摺動自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互に連結してそれぞれ回転不能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔と、それにほぼ外接する矩形との間の各隅部に対応して、上記矩形線上もしくはそのやや内側にあり且つ板面を上下に向けた各部分隅切りカッター板を上記従動筒にそれぞれ固定支持させ、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の軸方向直線運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の軸方向直線運動により上記各部分隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機。
【請求項２】
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸に、縦断面凸曲面の内周面を有する従動筒をそれぞれ回転自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互にピンジョイントして各従動筒を回転不能に且つ各掘削作業軸の軸心を通る一平面上で左右へシーソー揺動可能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔と、それにほぼ外接する矩形との間の各隅部に対応して、上記矩形線上もしくはそのやや内側にあり且つ板面を上下に向けた各部分隅切りカッター板を上記従動筒の左右シーソー揺動部にそれぞれピンジョイントし、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動により上記各部分隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機。
【請求項３】
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸の一部に、該作業軸に対し傾斜する傾斜軸部を形成し、該傾斜軸部に従動筒をそれぞれ回転自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互にピンジョイントして各従動筒を回転不能に且つ各掘削作業軸の回転時に該各作業軸軸心を通る一平面上で左右へシーソー揺動可能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔と、それにほぼ外接する矩形との間の各隅部に対応して、上記矩形線上もしくはそのやや内側にあり且つ板面を上下に向けた各部分隅切りカッター板を上記従動筒にそれぞれピンジョイントし、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動により上記各部分隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機。
【請求項４】
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸に従動筒をそれぞれ回転自在かつ軸方向に適宜距離摺動自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互に連結してそれぞれを回転不能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔にほぼ外接する矩形枠形であって、板面を上下に向けた矩形枠形隅切りカッター板を上記従動筒に固定支持させ、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の軸方向直線運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の軸方向直線運動により上記矩形枠形隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、土留壁、止水壁等の造成に使用されるものであって、軸下端に掘削ヘッドを有する掘削作業軸の複数本を互に平行に配列してなる多軸掘削作業機において、上記複数本の掘削作業軸により掘削される隣接する複数円形縦孔と、それに外接する矩形との間の各隅部を同時に補修掘削して全体として横断面ほぼ矩形の横長縦孔を掘削する隅切り式多軸掘削作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の隅切り式多軸掘削作業機として、下端に掘削ヘッドを、その上位に撹拌羽根を有する掘削撹拌軸の２本を平行に連継してなる２軸掘削撹拌機において、上記２本の掘削撹拌軸により掘削される隣接する２円形縦孔に外接する矩形枠形の隅切りカッターを上記２本の掘削撹拌軸に回転自在に支持させ、上記２本の掘削撹拌軸により隣接する２円形縦孔を掘削していく後から上記矩形枠形隅切りカッターにより、該２円形縦孔と外接する矩形との間の隅部余剰土を切削していき、それにより矩形横長縦孔を形成していく隅切り式２軸掘削撹拌機（特願平１１−２１８４４９）が知られている。
【０００３】
しかし、上記の従来機は、矩形枠形の隅切りカッターの切削作用が、２軸の掘進に伴う降下によって行われるものであるため、その切削力がきわめて弱いものとなり、従って硬質地盤での掘削においては、そのまま掘進を継続することができず、従って掘削撹拌機全体を繰返し上下動させて切削を補助することが必要となり、作業能率を著しく低下させる欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、隅切りカッターの切削力を向上させ、硬質地盤での横長縦孔の掘削を可能にすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、本願請求項１の発明は、
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸に従動筒をそれぞれ回転自在かつ軸方向に適宜距離摺動自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互に連結してそれぞれ回転不能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔と、それにほぼ外接する矩形との間の各隅部に対応して、上記矩形線上もしくはそのやや内側にあり且つ板面を上下に向けた各部分隅切りカッター板を上記従動筒にそれぞれ固定支持させ、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の軸方向直線運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の軸方向直線運動により上記各部分隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機を提案し、
【０００６】
本願請求項２の発明は、
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸に、縦断面凸曲面の内周面を有する従動筒をそれぞれ回転自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互にピンジョイントして各従動筒を回転不能に且つ各掘削作業軸の軸心を通る一平面上で左右へシーソー揺動可能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔と、それにほぼ外接する矩形との間の各隅部に対応して、上記矩形線上もしくはそのやや内側にあり且つ板面を上下に向けた各部分隅切りカッター板を上記従動筒にそれぞれピンジョイントし、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動により上記各部分隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機を提案し、
【０００７】
本願請求項３の発明は、
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸の一部に、該作業軸に対し傾斜する傾斜軸部を形成し、該傾斜軸部に従動筒をそれぞれ回転自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互にピンジョイントして各従動筒を回転不能に且つ各掘削作業軸の回転時に該各作業軸軸心を通る一平面上で左右へシーソー揺動可能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔と、それにほぼ外接する矩形との間の各隅部に対応して、上記矩形線上もしくはそのやや内側にあり且つ板面を上下に向けた各部分隅切りカッター板を上記従動筒にそれぞれピンジョイントし、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の左右へのシーソー揺動運動により上記各部分隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機を提案する。
【０００８】
さらに、本願請求項４の発明は、
軸下端に掘削ヘッドを有する回転掘削作業軸の複数本を平行に連継してなる多軸掘削作業機において、
上記各掘削作業軸に従動筒それぞれ回転自在かつ軸方向に適宜距離摺動自在に被嵌すると共に、隣り合う従動筒を互に連結しそれぞれ回転不能とし、
上記複数本の掘削作業軸により掘削されるべき隣接する複数円形縦孔にほぼ外接する矩形枠形であって、板面を上下に向けた矩形枠形隅切りカッター板を上記従動筒に固定支持させ、
上記各掘削作業軸の回転を上記従動筒の軸方向直線運動に変換するカム機構を設け、上記従動筒の軸方向直線運動により上記矩形枠形隅切りカッター板を上下動させるようにした、
隅切り式多軸掘削作業機を提案する。
【０００９】
上記請求項１及び４の発明において、上記「カム機構」とは、上記従動筒の軸方向上方への運動及び下方への運動をともにカムによって行うもののほか、上記従動筒の軸方向下方への運動をカムによって行うが、上方への運動は戻りスプリングによって行うものも含む。
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。
【００１０】
【実施例】
〔請求項１の実施例〕
図１（イ）、（ロ）において、クローラ（１）の前部にマスト（２）を垂直に保持し、該マスト（２）に敷設されたガイドレール（３）に回転駆動部（４）を摺動自在に支持させると共に、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２本の出力軸に、下端部に掘削ヘッド（８）及び撹拌羽根（９）…をそれぞれ有する２本の掘削撹拌軸（７）、（７）を互に平行状態で且つ互に反対方向へ同期的に回転されるように接続してあり、この両掘削軸（７）、（７）の掘削ヘッド（８）と撹拌羽根（９）…の間に隅切り装置（１０）を装備してある。
【００１１】
上記隅切り装置（１０）の構造は次のようである。図２、３、４において、上記掘削撹拌軸（７）、（７）の下端部の一部を除き、それに代えて両端に上部フランジ（１２）及び下部フランジ（１２’）を有する主動軸（１１）、（１１）をそれぞれ接続すると共に、各上部及び下部フランジ（１２）、（１２’）の相対する面に互に１８０度のずれ角をおいて主動突起（１３）、（１３’）を突設し、この主動軸（１１）、（１１）に、両端面に上部傾斜端面カム（１５）及びそれと同一の下部傾斜端面カム（１５’）を互にずれ角なしでそれぞれそれ設けた従動筒（１４）、（１４）をそれぞれ回転自在に被嵌して、上部端面カム（１５）を上記主動突起（１３）に、下部端面カム（１５’）を上記主動突起（１３’）にそれぞれ当接してある。
【００１２】
上記のような左右掘削軸（７）、（７）の従動筒（１４）、（１４）を連結板（１６）の両端に固定し、それにより従動筒（１４）、（１４）をそれぞれ回転不能とし、この従動筒の各外側面に支持板（１７）、（１７）を上記連結板（１６）の延長方向に突設し、これら連結板（１６）及び支持板（１７）、（１７）に部分隅切りカッター板を取りつけてある。
【００１３】
この場合、両掘削撹拌軸（７）、（７）の間では、一方の撹拌軸の主動突起（１３）と他方の撹拌軸の主動突起（１３）、又は（１３’）と（１３’）は、互にずれ角なしの位置関係にある。
【００１４】
上記部分隅切りカッター板は次のようである。図３において、上記２本の掘削撹拌軸（７）、（７）の掘削ヘッド（８）、（８）により掘削されるべき隣接する円形縦孔（Ｐ）、（Ｐ）と、それに外接する矩形（Ｆ）との間の隅部のうち、隣接部の隅部（ａ）、（ａ）に対応して、上記矩形（Ｆ）のやや内側にあり且つ板面を上下に向けた横断面台形状の隣接部隅切りカッター板（１８）、（１８）をネジ（１９）…によりそれぞれ固定し、また各縦孔（Ｐ）、（Ｐ）の各外側端部の隅部（ｂ）（ｂ）、（ｂ）（ｂ）に対応して、上記矩形（Ｆ）のやや内側にあり且つ板面を上下に向けた横断面直角台形状の外側端部隅切りカッター板（２０）（２０）、（２０）（２０）をネジ（２１）…によりそれぞれ固定してある。
【００１５】
なお、上記各カッター板（１８）（１８）、（２０）…の各上下端縁は図４に示すようにそれぞれエッジ（２２）…に形成されている。
【００１６】
上例の作用を次に説明する。掘削撹拌軸（７）、（７）を互に反対方向に同期的に回転させると、両掘削軸の主動軸（１１）、（１１）も同様に回転し、その上部主動突起（１３）、（１３）が上部端面カム（１５）、（１５）に、その下部主動突起（１３’）、（１３’）が下部端面カム（１５’）、（１５’）にそれぞれ作用して従動筒（１４）、（１４）を同期的に上下動させ、それに伴い各部分隅切りカッター板（１８）（１８）、（２０）…が同期的に上下動を開始する。この掘削撹拌軸（７）、（７）をもって地中に掘削を開始すると、まず掘削ヘッド（８）、（８）により隣接する円形縦孔（Ｐ）、（Ｐ）を掘削しつつ掘進し、ついでその後から各部分隅切りカッター板（１８）（１８）、（２０）…が上下動しつつ降下して各隅部（ａ）（ａ）、（ｂ）…の余剰土をそれぞれ切削すると共に、各カッター板の板面で切削面のコテ塗り作用を行い、それによりほぼ矩形の横長縦孔を掘削しつつ、孔内壁面を比較的平滑に仕上げていく。
【００１７】
〔請求項２の実施例〕
図５、６において、掘削撹拌軸（７ａ）、（７ａ）の下端部における間隔をあけた上下２部分を除き、それに代えて両端に上部フランジ（１２ａ）及び下部フランジ（１２’ａ）をそれぞれ有する短い主動軸（１１ａ）（１１ａ）、（１１ａ）（１１ａ）をそれぞれ接続すると共に、各上部及び下部フランジ（１２ａ）、（１２’ａ）の相対する面に上部傾斜端面カム（１５ａ）及びそれと同一の下部傾斜端面カム（１５’ａ）を互に１８０度のずれ角をおいてそれぞれ固定し、これら主動軸（１１ａ）…に、内周面を縦断面凸曲面に形成すると共に外周面にブラケット（２５ａ）、（２５ａ）を互に直径方向に突設してなる従動筒（１４ａ）…をそれぞれ回転自在に被嵌して、各主動軸（１１ａ）…における上部端面カム（１５ａ）を従動筒（１４ａ）の上端面に、下部端面カム（１５’ａ）を従動筒（１４ａ）の下端面にそれぞれ当接してある。
【００１８】
ここで、上記１本の掘削軸（７ａ）における上位と下位の主動軸（１１ａ）、（１１ａ）の上部端面カム（１５ａ）、（１５ａ）同志、又は下部端面カム（１５’ａ）（１５’ａ）同志はずれ角なしの位置関係におき、又左右掘削軸（７ａ）、（７ａ）の関係では、左右の上部端面カム（１５ａ）、（１５ａ）同志、又は下部端面カム（１５’ａ）、（１５’ａ）同志は互にずれ角１８０度の位置関係にあり、この状態で、上記左右掘削軸（７ａ）、（７ａ）の従動筒（１４ａ）（１４ａ）、（１４ａ）（１４ａ）の各一方のブラケット（２５ａ）（２５ａ）、（２５ａ）（２５ａ）を、両掘削軸（７ａ）、（７ａ）間に渡した１枚の連結板（１６ａ）の左右両端部にピンジョイント（２６ａ）…によりそれぞれ連結し、それにより各従動筒（１４ａ）…を回転不能に保持し、又各掘削軸（７ａ）、（７ａ）における各上下の従動筒（１４ａ）（１４ａ）、（１４ａ）（１４ａ）の外側方へ突出する他方のブラケット（２５ａ）（２５ａ）、（２５ａ）（２５ａ）に支持板（１７ａ）、（１７ａ）をピンジョイント（２７ａ）…によりそれぞれ連結支持し、これら連結板（１６ａ）に隣接部隅切りカッター板（１８ａ）、（１８ａ）をボルト（１９ａ）…により、上記支持板（１７ａ）、（１７ａ）に外側端部隅切りカッター板（２０ａ）（２０ａ）、（２０ａ）（２０ａ）をボルト（２１ａ）…によりそれぞれ固定してある。
【００１９】
上記のような構成により、上記掘削軸（７ａ）、（７ａ）が互に反対方向に同期的に回転すれば、各主動軸（１１ａ）…における上部及び下部端面カム（１５ａ）（１５’ａ）、…のカム作用により各従動筒（１４ａ）…を、左右掘削軸（７ａ）、（７ａ）の軸心線を通る一平面上で、シーソー様に左右に交互に揺動させ（シーソー揺動運動）、しかも左側の従動筒（１４ａ）、（１４ａ）が左方へ揺動したとき右側のそれ（１４ａ）、（１４ａ）が右方へ揺動し、この左右従動筒（１４ａ）、（１４ａ）と（１４ａ）、（１４ａ）が互に反対方向に軸方向シーソー揺動を繰返すことにより、上記連結板（１６ａ）及びそれに固定された隣接部隅切りカッター板（１８ａ）、（１８ａ）、と上記支持板（１７ａ）、（１７ａ）及びそれらに固定された外側部隅切りカッター板（２０ａ）…とが一方が上昇したとき他方が降下する態様でそれぞれ少距離づつ上下動を繰返すこととなる。
【００２０】
本例によれば、掘削軸（７ａ）、（７ａ）の互に反対方向への同期回転により、隣接部及び外側部隅切りカッター板（１８ａ）、（１８ａ）及び（２０ａ）…がそれぞれ上下動して各隅部の余剰土を切削すると共にコテ塗りを行い、しかもその際各隅切りカッター板（１８ａ）、（１８ａ）と（２０ａ）…の一方が上昇するとき他方が降下する態様で上下動するから、上下動の反力を相互にとり合って円滑な連続切削を継続する。
【００２１】
〔請求項３の実施例〕
本例は、図７に示すように主動軸（１１ｂ）…が掘削軸（７ｂ）、（７ｂ）の軸心線に対し所要角度傾斜し、該主動軸（１１ｂ）…に、外周面にブラケット（２５ｂ）、（２５ｂ）を有する円筒の従動筒（１４ｂ）…をそれぞれ回転自在に被嵌し、その場合、１本の掘削軸（７ｂ）における上位と下位の主動軸（１１ｂ）、（１１ｂ）同志は同一傾斜角度で同一方向に傾斜し、又左右掘削軸（７ｂ）、（７ｂ）の関係では、左右の主動軸（１１ｂ）（１１ｂ）、（１１ｂ）（１１ｂ）同志は、同一傾斜角度で１８０度反対方向に傾斜しており、他の構造は図５、６と実質的に同一である。
【００２２】
本例によれば、掘削軸（７ｂ）、（７ｂ）の互に反対方向への同期的回転により、左右の従動筒（１４ｂ）（１４ｂ）、（１４ｂ）（１４ｂ）が掘削軸（７ｂ）、（７ｂ）の軸心を通る一平面上で一方が左方へ、他方が右方へ互に反対方向へのシーソー揺動を繰返すことにより各隅切りカッター板（１８ｂ）（１８ｂ）、（２０ｂ）…を上下動させ、それにより図５、６の装置と同様の切削作用を行う。
【００２３】
〔請求項４の実施例〕
図８において、２本の掘削軸の掘削ヘッドにより掘削されるべき隣接する円形縦孔（Ｐ）、（Ｐ）に外接する矩形（Ｆ）線上に位置する矩形枠形であって、板面を上下に向けた矩形枠形隅切りカッター板（３０ｃ）を連結板（１６ｃ）、支持板（１７ｃ）、（１７ｃ）に支え板（３１ｃ）…を介してボルト（３２ｃ）…により固定支持させ、他の構造は図１、２、３、４と実質的に同一である。
【００２４】
本例によれば、矩形枠形隅切りカッター板（３０ｃ）の上下動により各隅部の余剰土を切削して矩形の横長縦孔を形成すると共に、該矩形枠形カッター板（３０ｃ）の板面で横長縦孔の内壁面全面をコテ塗りして均整に仕上げる。
【００２５】
【発明の効果】
本願請求項１発明の隅切り式多軸掘削作業機によれば、各部分隅切りカッター板を上下動させつつ掘進することにより隅切りカッター板の切削力を向上させることができ、それにより硬質地盤での矩形横長縦孔の掘削を実現できると共に、隅切りカッター板面によるコテ塗により横長縦孔の内壁面の相当範囲を均整に仕上げることがきる。
【００２６】
本願請求項２及び３の発明の隅切り式多軸掘削作業機によれば、上記請求項１の発明の効果に加え、従動筒の左右シーソー揺動部にそれぞれピンジョイントされた部分隅切りカッター板が互に反対方向へ昇降する態様で上下動することにより、上下動の反力を互にとり合って円滑な連続切削を行うことができる利点を奏するのである。
【００２７】
本願請求項４の発明の隅切り式多軸掘削作業機によれば、上記請求項１の発明の効果に加え、矩形枠形隅切りカッター板の上下動により、その板面で矩形横長縦孔の内壁面全面にコテ塗り作用を行って均整に仕上げることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）請求項１の実施例の正面図である。
（ロ）同上側面図である。
【図２】請求項１の実施例における隅切り装置の拡大正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】同上隅切り装置の一部切欠側面図である。
【図５】請求項２の実施例の一部縦断正面図である。
【図６】同上従動筒部分の拡大縦断面図である。
【図７】請求項３の実施例の一部縦断正面図である。
【図８】請求項４の実施例の横断面図である。
【符号の説明】
７  掘削撹拌軸
８  掘削ヘッド
１３、１３’  主動突起
１５、１５’、１５ａ、１５’ａ、１５ｂ、１５’ｂ  傾斜端面カム
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  連結板
１８、１８ａ、１８ｂ  隣接部隅切りカッター板
２０、２０ａ、２０ｂ  外側端部隅切りカッター板
２６ａ、２７ａ、２６ｂ、２７ｂ  ピンジョイント
３０ｃ  矩形枠形隅切りカッター板
Ｐ  円形縦孔
Ｆ  外接矩形
ａ  隣接部隅部
ｂ  外側端部隅部
【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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