(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダと、
前記リーダに沿って移動可能に取り付けられた駆動手段と、
複数本のロッド構成部材が軸方向に連結されてなり、前記駆動手段とともに移動するロッドと、
前記ロッド構成部材同士を軸方向で連結する連結部材と、
前記リーダの下部に固定された下部振止め手段と、
前記下部振止め手段と前記駆動手段との間に配設された中間振止め手段と、を備える掘削機であって、
前記連結部材が、外管と前記外管の内空において回転可能に保持された内管とにより構成されていて、
前記駆動手段が前記リーダを摺動可能に把持する把持手段を備えており、
前記中間振止め手段が、前記リーダを摺動可能に把持するリーダ把持部と、
前記外管に固定された取付部とを有し、
前記リーダ把持部と前記取付部とが着脱可能に連結されていることを特徴とする、掘削機。
【請求項２】
前記中間振止め手段を複数備えることを特徴とする、請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】
リーダと、
前記リーダに沿って移動可能に取り付けられた駆動手段と、
複数本のロッド構成部材が軸方向に連結されてなり、前記駆動手段とともに移動するロッドと、
前記ロッド構成部材同士を軸方向で連結する連結部材と、
前記リーダの下部に固定された下部振止め手段と、
前記下部振止め手段の上側に配設された中間振止め手段と、を備える掘削機であって、
前記中間振止め手段が、前記リーダを摺動可能に把持するリーダ把持部と、
前記連結部材に固定された取付部とを有し、
前記リーダ把持部と前記取付部とが着脱可能に連結されていて、
前記ロッドが複数本並設されており、前記連結部材が複数の前記ロッドを束ねていることを特徴とする、掘削機。
【請求項４】
前記リーダ把持部と前記取付部とが連結ピンを介して連結されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の掘削を行う、掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリューが形成されたロッドを、地上に立設されたリーダに沿って、回転させながら地山に圧入することにより、地盤の掘削を行う掘削機がある。
この掘削機のロッドは、モータに固定された上端と、リーダの下部に固定された振止め装置の貫通孔との上下２点において支持されていることで、削孔に伴うブレが抑制されていた。
【０００３】
ところが、掘削機の振止め装置は、スクリューの回転を妨げることがないように、貫通孔がスクリューの外径よりも大きな直径を有して形成されているので、貫通孔とスクリューとの間に形成された隙間（あそび）の分だけ、ロッドにブレが生じる場合があった。このようなリーダの下部において生じたブレは、掘削深度が深くなるにつれて、大きくなる。
【０００４】
また、掘削対象の地盤が固い場合等においては、振止め装置とモータとの間の区間において、ロッドがたわむ場合があるが、このような場合には、振止め装置でのブレが生じていない場合であっても、掘削孔が斜めに形成される場合がある。
【０００５】
そのため、特許文献１には、掘削機のロッドのブレを抑制することを目的として、リーダの下部に固定された第２振止め部材とは別に、リーダにロッドを貫通させる軸受けを備え、ロッドの下降に伴い、リーダに沿って自重で下降するように構成された第１振止め部材を設けた掘削機が開示されている。この掘削機では、ロッドにストッパが固定されており、自重で下降する第１振止め部材がストッパの位置で止まるように構成されている。
そして、ストッパがリーダの下端に固定された第２振止め部材を通過した後は、第２振止め部材の上面に第１振止め部材が上載され、ロッドのみが下降する。
【特許文献１】特開平１１−２５６９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の掘削機は、第１振止め部材が第２振止め部材に到達した後は、その位置にとどまるため、ロッド構成部材を継ぎ足してロッドの長さを延長させる場合には、振止め部材として機能しない。そのため、掘削深度が深い場合には、施工の品質が低下するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成により、掘削深度に関わらず、高精度に削孔を行うことを可能とした掘削機を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明の掘削機は、リーダと、前記リーダに沿って移動可能に取り付けられた駆動手段と、複数本のロッド構成部材が軸方向に連結されてなり、前記駆動手段とともに移動するロッドと、前記ロッド構成部材同士を軸方向で連結する連結部材と、前記リーダの下部に固定された下部振止め手段と、前記下部振止め手段と前記駆動手段との間に配設された中間振止め手段と、を備える掘削機であって、前記連結部材が外管と前記外管の内空において回転可能に保持された内管とにより構成されていて、前記駆動手段が前記リーダを摺動可能に把持する把持手段を備えており、前記中間振止め手段が、前記リーダを摺動可能に把持するリーダ把持部と、前記外管に固定された取付部とを有し、前記リーダ把持部と前記取付部とが着脱可能に連結されていることを特徴としている。
【０００９】
また、前記掘削機は、前記中間振止め装置を複数備えていてもよい。
【００１０】
かかる掘削機によれば、振止め装置とモータとの間に、中間振止め装置を備えているため、ロッドのたわみが抑制されて、高品質に施工を行うことを可能としている。そして、この中間振止め装置は、ロッド鋼製部材を連結する連結部材に一体に固定されているため、中間振止め装置の位置におけるロッドのブレが生じることはない。
【００１１】
また、中間振止め装置は、ロッドの連結部材に着脱自在に連結されているため、掘削深度が深い場合であっても、中間振止め装置の位置を適宜移動させたり、中間振止め装置を複数設置することで高品質施工が可能である。
なお、中間振止め装置を複数配置した場合であっても、下方の中間振止め装置を取り外すことで、下側の中間振止め装置が、上方の中間振止め装置の邪魔になることがなく、削孔に支障をきたすことがない。
【００１２】
掘削機は、リーダと、前記リーダに沿って移動可能に取り付けられた駆動手段と、複数本のロッド構成部材が軸方向に連結されてなり、前記駆動手段とともに移動するロッドと、前記ロッド構成部材同士を軸方向で連結する連結部材と、前記リーダの下部に固定された下部振止め手段と、前記下部振止め手段の上側に配設された中間振止め手段とを備えるものであって、前記中間振止め手段が、前記リーダを摺動可能に把持するリーダ把持部と、前記連結部材に固定された取付部とを有し、前記リーダ把持部と前記取付部とが着脱可能に連結されていて、前記ロッドが複数本並設されており、前記連結部材が複数の前記ロッドを束ねる構成の掘削機であってもよい。
【００１３】
さらに、前記リーダ把持部と前記取付部とが連結ピンを介して連結されていれば、中間振止め装置の着脱を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る掘削機によれば、簡易な構成により、掘削深度に関わらず、高精度に削孔を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１６】
本実施形態に係る掘削機Ｍは、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、リーダ１と、リーダ１に沿って移動可能に取り付けられた駆動手段２と、複数本のロッド構成部材３１，３１，…が軸方向に連結されてなり、駆動手段２とともに移動するロッド３と、ロッド構成部材３１同士を軸方向で連結する連結部材４と、リーダ１の下部に固定された下部振止め手段５と、下部振止め手段５の上側に配設された中間振止め手段６と、を備えている。
【００１７】
リーダ１は、ロッド３（駆動手段２）を誘導するものであって、ベースマシン７を介して立設されている。
リーダ１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、ベースマシン７の前部に配設された固定具７０により下端が固定されているとともに、ベースマシン７から延設された２本のアーム７１，７１により上部が固定されている。
【００１８】
リーダ１は、ベースマシン７の２本のアーム７１，７１の伸縮により地表面に対する傾斜角が設定される。本実施形態では、リーダ１を地表面に対して垂直に立設させるものとする。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、リーダ１は、鋼管により構成された本体部１０と、本体部１０の長手方向に沿って本体部１０の側面に形成されたレール部１１を備えている。
また、リーダ１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、上端に滑車１２を備えており、ベースマシン７から駆動手段２に延設されたワイヤロープ７２を誘導している。
なお、滑車１２は、リーダ１の上端において、リーダ１よりも前方に突出した位置に回転可能に保持されていることで、ワイヤロープ７２により駆動手段２の吊持が可能に構成されている。
【００２０】
ここで、本実施形態では、本体部１０が円形断面のリーダ１を使用するものとするが、リーダ１の断面形状は限定されるものではない。また、リーダ１の本体部１０の側面をレールとして使用するものであってもよく、リーダ１の構成は限定されるものでない。また、リーダ１の長さや太さ等は、掘削深度や駆動手段２の規模等に応じて適宜設定すればよい。
【００２１】
駆動手段２は、ロッド３に回転力を付与するモータを備えるものであって、図１（ｂ）に示すように、リーダ１の上端の滑車１２を介してベースマシン７から延設されたワイヤロープ７２により吊持されている。
【００２２】
駆動手段２は、把持手段２１を備えており、この把持手段２１によりリーダ１のレール１１を摺動可能に把持している。
また、駆動手段２は、上面に滑車２２を有しており、この滑車２２にベースマシン７から延設されたワイヤロープ７２が摺動可能に係止されている。そして、ワイヤロープの７２を伸縮させることにより、駆動手段２はリーダ１に沿って上下動する（図３参照）。
【００２３】
駆動手段２には、下端から接続部２３，２３，２３が突設されており、ロッド３との連結が可能に構成されている。
駆動手段２が作動すると、接続部２３に回転力が付与され、接続部２３に連結されたロッド３が自転する。
【００２４】
なお、本実施形態では、接続部２３を３つ備えるものとするが、接続部２３の数は限定されるものではなく、ロッド３の本数等に応じて適宜設定することが可能である。また、駆動手段２の駆動形式や規模等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００２５】
ロッド３は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、複数のロッド構成部材３１，３１，…を、連結部材４を介して軸方向（図面において上下方向）に連結することにより構成されている。本実施形態にかかる掘削機Ｍは、３本のロッド３を備えている。
【００２６】
ロッド構成部材３１は、鋼管により構成されており、ロッド３の下部に配設されたロッド構成部材３１’は、外周面にスクリューを備えている。
また、ロッド３の下端には、カッタ３２が固定されている。
【００２７】
連結部材４は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、ロッド構成部材同士３１を軸方向に連結するとともに並設された３本のロッド３，３，３を束ねている。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、連結部材４は、外管４１と内管４２との２重管により構成された３つの軸連結部４０，４０，４０と、外管４１同士を横方向で連結する横連結部４３により構成されている。
【００２９】
隣り合う軸連結部４０（外管４１）は、横連結部４３により固定されていることで束ねられている。
連結部材４の両端に配置されて、中間振止め部材６が取り付けられる軸連結部４０，４０の外管４１には、リーダ１側の表面（外周面）に中間振止め部材６の取付部６１が一体に固定されている。
【００３０】
内管４２は、外管４１の内空において回転可能に保持されている。連結部材４の上下に配設されたロッド構成部材３１，３１は、内管４２に固定されている。これにより、連結部材４の上側のロッド構成部材３１から伝達された駆動手段２の動力は、内管４２を介して下側のロッド構成部材３１に伝達される。
【００３１】
横連結部４３は、図２（ｂ）に示すように、断面矩形の鋼板からなり、両側面の中間部に、く字状の補助板４５が固定されている。補助板４５は、横連結部４３の曲げ補強を行うとともに、横連結部４３と軸連結部４０との接合部分の補強も行う。
なお、連結部材４の構成は前記の構成に限定されるものではなく適宜設定することが可能である。例えば、掘削機Ｍが単軸の場合には、横連結部４３を省略する。
【００３２】
下部振止め手段５は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、ロッド３，３，３のブレを抑制するものであって、リーダ１の下部に固定されている。
下部振止め手段５は、ロッド３を回転可能に保持する本体部５０と本体部５０をリーダ１に固定する把持部５１とにより構成されている。
【００３３】
中間振止め手段６は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、下部振止め手段５の上方において、リーダ１と連結手段４とを連結することでロッド３のブレを抑制する。
【００３４】
図２に示すように、中間振止め手段６は、リーダ１のレール部１１を摺動可能に把持するリーダ把持部６０と、連結部材４に固定された取付部６１とを有している。
リーダ把持部６０と取付部６１とは連結ピン６２を介して着脱可能に連結されている。
【００３５】
取付部６１は、中間振止め部材６を固定する連結部材４の両端の外管４２に溶接等により一体に固定された鋼板であって、リーダ１側の先端部には、連結ピン６２を挿通可能なピン挿通孔が形成されている。
一の連結部材４に取り付けられた複数の取付部６１は、同じ高さに設けられており、互いに平行になっている。取付部６１の連結部材４から突出長さは、先端がロッド３のスクリューの外縁よりも内側に位置する長さに形成されている。
【００３６】
リーダ把持部６０は、図２（ａ）に示すように、レール部１１を左右（図２（ａ）における上下）から把持するとともに、前後（図２（ａ）において左右）においても係止する把持部本体６３を備えている。
リーダ把持部６０は、この把持部本体６３により、ロッド３が前後左右のブレを抑制している。
【００３７】
また、リーダ把持部６０は、平面視コ字状（図２（ａ）参照）の鋼製枠６４を備えている。把持部本体６３は、鋼製枠６４に固定されている。
鋼製枠６４は、取付部６１に着脱可能に連結されるアーム部６４ａと、アーム部６４ａ同士をつなぐつなぎ板６４ｂとを、備えている。アーム部６４ａとつなぎ板６４ｂとの固定方法は限定されるものではないが、本実施形態では、溶接により一体に固定している。
【００３８】
アーム部６４ａ（鋼製枠６４）のロッド側の先端には、図２（ａ）に示すように、取付部６１の先端を収容することが可能なコ字状の収容部６４ｃを備えており、この収容部６４ｃには、図示しないピン挿通孔が形成されている。本実施形態では、鋼製枠６４として、一対のアーム部６４ａを備えるものとしたが、アーム部６４ａの数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００３９】
鋼製枠６４に形成されたピン挿通孔と取付部６１に形成されたピン挿通孔は、取付部６１の先端部を鋼製枠６４の収容部６４ｃに収容した状態で一致するように形成されている。
【００４０】
連結ピン６２は、鋼製枠６４の収容部６４ｃに取付部６１の先端部を収容させた状態で、一方向からピン挿通孔に貫通させることにより、リーダ把持部６０のアーム部６４ａと取付部６１とを連結する。
連結ピン６２は、複数個所にある取付部６１とアーム部６４ａと（取付部６１の先端と収容部６４ｃ）の連結部分を一括して連結するものであり、少なくとも鋼製枠６４の横幅（図２（ａ）における上下方向の長さ）よりも長い鋼棒からなり、一方の端部にネジ加工が施されたネジ部６２ａを有している。
【００４１】
連結ピン６２は、ピン挿通孔を貫通させた状態で、ネジ部６２に螺着されたナット６５によりその長さが調節されている。また、連結ピン６２には、ナット６５を固定するための割ピン６６が固定されている。
【００４２】
掘削機１は、図１に示すように、下端にカッタ３２、下部にスクリューを備えるロッド３を、駆動手段２の動力により回転させつつ、下降させることにより、地盤の掘削を行う。この時ロッド３は、上端がリーダ１に沿って移動する駆動手段２に固定されていて、下部がリーダ１の下端に固定された下部振止め手段５に保持されているとともに、下部振止め手段５の上方において中間振止め手段６によって保持されている。
【００４３】
掘進に伴いロッド３が下降すると、中間振止め手段６も共に下降する。そして、図３（ａ）に示すように、中間振止め手段６が下部振止め手段５に近づいた時点で、中間振止め手段６の連結ピン６２を片側から引き抜くことで取り外し、リーダ把持部６０と取付部６１とを分離する。そして、リーダ把持部６０を撤去した後、さらにロッド３を下降させて、掘削を進行させる。
【００４４】
このとき、駆動手段２と下部振止め手段５との間隔は短いため、この間において、施工の品質に影響を及ぼすようなロッド３のブレやたわみが生じることはない。
なお、連結部材４に固定されている取付部６１は、ロッド３のスクリューの半径よりも短いため、中間振止め部材６が固定されていた連結部材４は、下部振止め手段５の内部を挿通して下降することが可能である。
【００４５】
掘削深度が深い場合において、ロッド鋼製部材３１を継ぎ足してロッド３の長さを延長させる場合には、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、駆動手段２が下部振止め手段５の近傍まで下降した時点で、駆動手段２とロッド３とを分離する。
そして、駆動手段２を上昇させて、既存のロッド３の上端と駆動手段２との間にロッド鋼製部材３１を配置するとともに、中間振止め手段６を配設する。
【００４６】
なお、ロッド３の延長が長い場合には、図４に示すように、中間振止め手段６を上下に複数配設しても良い。
【００４７】
以上、本実施形態の掘削機Ｍによれば、ロッド３は、上端がリーダ１に沿って移動する駆動手段２に固定されていて、下部がリーダ１の下端に固定された下部振止め手段５保持されているとともに、下部振止め手段５の上方において中間振止め手段６によって保持されているため、前後左右のブレが防止されている。
【００４８】
また、中間振止め手段６がロッド３の上端と下部振止め手段５との間に配設されているため、この区間においてロッド３がたわむことが防止されている。
故に、造成を高品質に行うことが可能となる
【００４９】
また、中間振止め手段６は、ロッド３に連結ピン６２を介して連結されているため、その着脱が容易である。そのため、掘削機Ｍによる掘削が進行し、中間振止め手段６を取り外す場合も、短時間で取り外すことができるため、掘削作業の進行に影響を及ぼすことがない。また、ロッド構成部材３１を追加してロッド３の長さを延長する場合であっても、中間振止め手段６の取り付けが容易なため、中間振止め手段６を取り付けることにより掘削作業の進行に影響が及ぶことがない。
【００５０】
また、中間振止め手段６は、簡易な構成であるとともに、既存の掘削機に容易に適用することが可能なため、掘削機の大幅な変更を必要とせず、経済的である。
また、連結ピン６の着脱は、片側から行うことが可能なため、作業架台をリーダの一方の側部にのみ設置すればよく、経済的に優れているとともに作業性に優れている。
【００５１】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、３本のロッドを備えた多軸式掘削機について説明したが、例えば単軸式掘削機やロッドを２本または４本以上備えた多軸式掘削機であってもよく、ロッドの本数は限定されるものではない。
【００５２】
また、本発明に係る掘削機に使用するベースマシンの形式や大きさ等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００５３】
また、前記実施形態では、中間振止め手段のリーダ把持部と取付部との連結を連結ピンを介して行うものとしたが、リーダ把持部と取付部との連結方法は限定されるものではなく、適宜設計することが可能である。
また、中間振止め手段のリーダの取り付け個所は軸連結部の外管に限定されるものではなく、例えば横連結部に固定するなど、適宜設定することが可能である。
【００５４】
また、前記実施形態では、駆動手段、中間振止め手段が、リーダのレールを摺動するものとしたが、リーダの側面を摺動可能に把持してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る掘削機を示す図であって、（ａ）は正面図,（ｂ）は側面図である。
【図２】図１に示す掘削機の中間振止め手段を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は連結ピンの平面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ図１に示す掘削機による掘削状況を示す概略図である。
【図４】図１に示す掘削機の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    リーダ
２    駆動手段
３    ロッド
３１  ロッド構成部材
４    連結部材
５    下部振止め手段
６    中間振止め手段
６０  リーダ把持部
６１  取付部
６２  連結ピン
Ｍ    掘削機
【図１】
0005075697.tif 000002
【図２】
0005075697.tif 000003
【図３】
0005075697.tif 000004
【図４】
0005075697.tif 000005