JP2916598B2 - Excavator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、土木の分野
で基礎工事としての杭孔掘削を行う掘削機に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excavator for excavating a pile hole as a foundation work in the fields of construction and civil engineering.

【０００２】[0002]

【従来の技術】杭打設用の掘削機であるアースオーガは
周知なごとく、図８に示すようにクローラ等の重機１に
立設したリーダーマスト２の上端のトップシーブ３を設
け、このトップシーブ３からリーダーマスト２に長さ方
向に配設したリーダー４をガイドとして上下動する駆動
装置５を吊下げている。この駆動装置５は図示は省略す
るが、油圧モータ、減速機を組込んだもので、回転駆動
軸が下端に突出する。2. Description of the Related Art As is well known, an earth auger, which is an excavator for pile driving, is provided with a top sheave 3 at the upper end of a leader mast 2 erected on a heavy machine 1 such as a crawler as shown in FIG. A drive device 5 that moves up and down is suspended from a sheave 3 using a leader 4 disposed in a length direction on the leader mast 2 as a guide. Although not shown, the drive device 5 incorporates a hydraulic motor and a speed reducer, and a rotary drive shaft protrudes from the lower end.

【０００３】そして駆動装置５にはスクリュー羽根６ａ
を螺旋状に連続的に設けたスクリューロッド６の上端が
前記回転駆動軸に嵌合するように接続され、また、スク
リューロッド６の先端に掘削ヘッドであるスクリューヘ
ッド７が設けられる。The driving device 5 includes a screw blade 6a.
Are connected so that the upper end of the screw rod 6 continuously provided in a spiral shape is fitted to the rotary drive shaft, and a screw head 7 which is an excavation head is provided at the tip of the screw rod 6.

【０００４】このようにして、スクリューロッド６を所
定の位置にセットし、駆動装置５でこのスクリューロッ
ド６を回転駆動すれば、スクリューヘッド７が土砂を切
削し、駆動装置５およびスクリューロッド６は自重で下
降して、スクリューロッド６により地盤が錐揉み状に削
孔される。When the screw rod 6 is set at a predetermined position and the screw rod 6 is driven to rotate by the driving device 5, the screw head 7 cuts the earth and sand, and the driving device 5 and the screw rod 6 The ground descends by its own weight, and the ground is drilled by the screw rod 6 like a cone.

【０００５】また、スクリューロッド６は継ぎ足し可能
なもので、駆動装置５がリーダーマスト２の上部から下
部へ移動したならば、スクリューロッド６の上端から切
離し、この駆動装置５のみをリーダーマスト２の上部へ
移動し、すでに建込んであるスクリューロッド６と駆動
装置５との間に新たなスクリューロッド６を継ぎ足す。
図中６′は予備スクリューロッドで、これはリーダーマ
スト２の側部に保持される。The screw rod 6 can be replenished. When the driving device 5 moves from the upper part to the lower part of the leader mast 2, it is separated from the upper end of the screw rod 6, and only this driving device 5 is connected to the leader mast 2. Moving to the upper part, a new screw rod 6 is added between the screw rod 6 already installed and the driving device 5.
In the figure, reference numeral 6 'denotes a spare screw rod which is held on the side of the leader mast 2.

【０００６】前記のごときスクリューロッド６の継ぎ足
し作業または引き上げ時の回収切り離し作業は、リーダ
ーマスト２の上部が回転してトップシーブ３の向きが変
わるようになっており、上部に引き上げた駆動装置５が
トップシーブ３とともにリーダーマスト２の側方へ移動
し、これで予備スクリューロッド６′の上端を吊り上
げ、そのまま元の正面の位置に移動してすでに建込んで
あるスクリューロッド６に継ぎ足すことにより行われ
る。[0006] In the above-mentioned operation of adding or removing the screw rod 6 when collecting or detaching the screw rod 6, the top of the leader mast 2 is rotated to change the direction of the top sheave 3, and the driving device 5 is pulled up. Moves to the side of the leader mast 2 together with the top sheave 3, thereby lifting the upper end of the spare screw rod 6 ′, moving to the original front position as it is, and adding it to the already built screw rod 6. Done.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のスク
リューロッドの継ぎ足しもしくは切り離し作業は、重量
のある駆動装置５の部分がリーダーマスト２の上部とと
もに水平方向に回転することになり、しかもその位置が
比較的高い位置であるため、重心が高所移動するという
非常に不安定な状態を惹起し、重機の転倒等の非常事態
も招き兼ねない。Such a conventional operation for adding or detaching a screw rod involves the fact that the heavy drive unit 5 rotates in the horizontal direction together with the upper part of the leader mast 2 and the position thereof. Is a relatively high position, which causes a very unstable state in which the center of gravity moves to a high place, which may lead to an emergency such as falling of the heavy equipment.

【０００８】さらに、リーダーマスト２の上部を回転さ
せる機構を組み込むことはベアリングその他の複雑な構
成を必要とし、製作コストも高騰する。Further, incorporating a mechanism for rotating the upper portion of the leader mast 2 requires bearings and other complicated structures, and increases the manufacturing cost.

【０００９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、安定した状態でロッドの継ぎ足しもしくは切り離し
作業を行うことができ、しかも、複雑な機構を必要とせ
ず、安価に作製できる掘削機を提供することにある。An object of the present invention is to provide an excavator which can solve the disadvantages of the conventional example, can perform the work of adding or detaching rods in a stable state, and can manufacture the excavator at low cost without requiring a complicated mechanism. To provide.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、重機に立設したリーダーマストのトップシー
ブからリーダーマストのリーダーをガイドに上下動自在
に駆動装置を吊下げ、この駆動装置に継ぎ足し可能なロ
ッドを接続し、ロッド先端には掘削ヘッドを設ける掘削
機において、リーダーマストの中腹部に水平方向へのア
ームを回転自在に設け、このアームの先端に継ぎ足し用
のロッドの掴み機構を設けたこと、および、アームはリ
ーダーマストに左右用として設けることを要旨とするも
のである。According to the present invention, to achieve the above object, a driving device is suspended vertically from a top sheave of a leader mast erected on a heavy equipment by using a leader of the leader mast as a guide. In an excavator in which an extendable rod is connected to the excavator and an excavating head is provided at the rod end, an arm in a horizontal direction is rotatably provided at the middle abdomen of the leader mast, and a rod gripping mechanism for the extensible rod is provided at the end of the arm. And that the arm is provided on the leader mast for left and right use.

【００１１】本発明によれば、リーダーマストに設けた
アームの先端で継ぎ足し用のロッドの途中を掴み、その
ままアームを水平方向へ回転させて継ぎ足し用のロッド
をすでに建込んであるロッドと駆動装置の間に持ってい
き、リーダーマストや駆動装置を回転させずに継ぎ足し
を行うことができる。引き抜き時で切り離して回収する
場合はこの反対の動作を行う。[0011] According to the present invention, the tip of the arm provided on the leader mast grips the middle of the refill rod, and the arm is rotated in the horizontal direction as it is to build the refill rod into the rod and the driving device. And can be added without rotating the leader mast or drive. In the case of separating and collecting at the time of pulling out, the opposite operation is performed.

【００１２】さらに、アームはリーダーマストに左右用
として設けるので、複数の継ぎ足し用のロッドをこの複
数のアームでの連続動作で取り扱え、作業効率のよいも
のとすることができる。Further, since the arms are provided on the leader mast for the left and right sides, a plurality of extending rods can be handled by the continuous operation of the plurality of arms, so that the working efficiency can be improved.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
例を詳細に説明する。図１は本発明の掘削機の１実施形
態を示す側面図、図２は同上側面図、図３は要部の平面
図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing one embodiment of an excavator according to the present invention, FIG. 2 is an upper side view thereof, and FIG. 3 is a plan view of a main part.

【００１４】図中８はクローラタイプの重機で、アウト
リガー９を備え、短尺なリーダーマスト10を起伏自在に
立設している。なお、リーダーマスト10の安定を図るた
め、下方に接地用のフロントジャッキ24を突出させた。
図中10ａはリーダーマスト10に長さ方向に設けたリーダ
ー、11は頂部に設けたトップシーブである。このリーダ
ー10ａに係合しながら上下動する駆動装置12をトップシ
ーブ11から吊下げ、駆動装置12にはロッド13を接続す
る。In the figure, reference numeral 8 denotes a crawler type heavy machine having an outrigger 9 and a short leader mast 10 standing up and down freely. In order to stabilize the leader mast 10, a front jack 24 for grounding is projected downward.
In the figure, 10a is a leader provided on the leader mast 10 in the length direction, and 11 is a top sheave provided on the top. A driving device 12 that moves up and down while engaging with the leader 10a is suspended from the top sheave 11, and a rod 13 is connected to the driving device 12.

【００１５】ここで本発明の掘削機に掘削ロッドについ
て説明すると、図４に示すように掘削ヘッドとしてのス
クリューヘッド15より上のロッド14は約半ピッチ分のス
クリュー羽根14ａを断続的に設けるものとした。そし
て、上下段のスクリュー羽根14ａの外周先端部相互に渡
すように湾曲縦板による押圧板14ｂを適宜個所に設け
る。The excavator of the present invention will now be described with respect to the excavating rod. As shown in FIG. 4, a rod 14 above a screw head 15 as an excavating head is provided with screw blades 14a of about half pitch intermittently. And A pressing plate 14b of a curved vertical plate is provided at an appropriate position so as to pass between the outer peripheral tips of the upper and lower screw blades 14a.

【００１６】そのロッド14の上に継ぎ足すロッド13はス
クリューを全く設けない棒状のロッドであり、このロッ
ド13は必要に応じて複数本を継ぎ足すものである。The rod 13 to be added on the rod 14 is a rod-shaped rod having no screw at all, and this rod 13 is used to add a plurality of rods as necessary.

【００１７】前記リーダーマスト10の中腹部にアーム16
ａ，16ｂを水平方向へ回転自在に設け、さらに、図５、
図６にも示すようにアーム16ａ，16ｂの先端には湾曲す
る固定爪18ｂに対して抱持爪18ａをチャック用シリンダ
19で回動させる掴み機構18を設けた。この掴み機構18は
前記ロッド13の途中を横方向から掴むものである。An arm 16 is provided in the middle of the leader mast 10.
a, 16b are provided rotatably in the horizontal direction.
As shown also in FIG. 6, the holding claws 18a are provided at the tips of the arms 16a and 16b with respect to the fixed claws 18b which are curved.
A gripping mechanism 18 to be rotated at 19 is provided. The gripping mechanism 18 grips the middle of the rod 13 from a lateral direction.

【００１８】本実施形態ではアーム16ａ，16ｂの回転機
構としてはモーター20と減速機21とで軸22を回動するこ
ととした。図中23はこの軸22の軸受けである。In this embodiment, the shaft 22 is rotated by the motor 20 and the speed reducer 21 as a rotating mechanism of the arms 16a and 16b. In the figure, reference numeral 23 denotes a bearing for the shaft 22.

【００１９】さらに、他の実施形態としては図７に示す
ようにアーム16ａ，16ｂをアーム回動用シリンダ17を設
けてこれで回転させるようにしてもよい。Further, as another embodiment, as shown in FIG. 7, an arm 16a, 16b may be provided with an arm rotating cylinder 17 and rotated by this.

【００２０】次に使用法について説明する。掘削位置に
掘削ロッドをセットし、駆動装置12により回転駆動して
掘削を開始する。Next, the usage will be described. The excavation rod is set at the excavation position, and is driven to rotate by the drive device 12 to start excavation.

【００２１】このようにして切削された土砂はスクリュ
ーヘッド15から上部のロッド14に至り、押圧板14ｂの外
周面で孔壁に圧密され、崩壊の無い孔壁を築く。The earth and sand cut in this way reaches the upper rod 14 from the screw head 15, and is compacted on the outer peripheral surface of the pressing plate 14b with the hole wall to form a hole wall without collapse.

【００２２】最初のロッド14が地盤に挿入されたなら
ば、これにロッド13を継ぎ足すことになるが、継ぎ足し
用の該ロッド13はアーム16ａ，16ｂの掴み機構18で途中
を掴まれてリーダーマスト10の脇に保持されている。When the first rod 14 is inserted into the ground, the rod 13 is added thereto. The additional rod 13 is grasped halfway by the gripping mechanism 18 of the arms 16a and 16b, and the leader is extended. It is held beside the mast 10.

【００２３】左右のアーム16ａ，16ｂのいずれか、例え
ばアーム16ａをモーター20の回転を減速機21で減速して
軸22に伝え、この軸22が回転することで水平方向に動か
し、これによりロッド13を既に建込んだロッド14と上部
に吊上げた駆動装置12の間に持っていき、下端をロッド
14に、上端を駆動装置12に接続すれば、掘削ロッドの継
ぎ足しが完了する。Either of the left and right arms 16a, 16b, for example, the arm 16a, is transmitted to the shaft 22 after the rotation of the motor 20 is reduced by the reduction gear 21, and the shaft 22 is rotated to move in the horizontal direction. 13 between the already built rod 14 and the drive unit 12 suspended above,
If the upper end is connected to the driving device 12 at 14, the addition of the drilling rod is completed.

【００２４】掴み機構18を開放し、アーム回動用シリン
ダ17を縮小してアーム16ａをもとの位置に戻し、さらに
最初のロッド13も建込んだならば、同様に他のアーム16
ｂを動かして２段目のロッド13を継ぎ足す。When the gripping mechanism 18 is released, the arm rotation cylinder 17 is reduced, the arm 16a is returned to the original position, and if the first rod 13 is also installed, the other arms 16 are similarly set.
Move b to add the second rod 13.

【００２５】所定深度まで掘削したならば、スクリュー
ヘッド15の先端よりセメントミルク等の根固め材を注入
し、掘削土砂の攪拌後、掘削ロッドの全体を引き抜く。
この引き抜き時にはロッド13を順次切り離して回収する
が、この回収もアーム16ａ，16ｂにより行う。その後、
芯材としてＨ型鋼等による親杭を建込む。After excavation to a predetermined depth, a root material such as cement milk is injected from the tip of the screw head 15, and after the excavated earth and sand is agitated, the entire excavation rod is pulled out.
At the time of pulling out, the rods 13 are sequentially separated and collected, and this collection is also performed by the arms 16a and 16b. afterwards,
A parent pile made of H-shaped steel or the like is built as the core material.

【００２６】このようにして、掘削土砂を従来のように
ら線型スクリューで地上に排出するのではなく、押圧板
14ｂで孔壁周辺に押入し、ボイド率（間隙率）を下げな
がら掘削するため掘削土砂は地上に排出しない。In this way, the excavated earth and sand is not discharged to the ground with the spiral linear screw as in the prior art,
At 14b, the material is pushed around the hole wall and excavated while lowering the void ratio (porosity), so that the excavated soil is not discharged to the ground.

【００２７】さらにボイド率（間隙率）を下げる（圧密
限界数値約26％）ので、土砂の粒子が崩壊運動を起こさ
ない。これに加えて、掘削孔周辺地盤を弛めないし、掘
削孔周辺のボイド率を下げながら掘削するので安定した
孔壁が掘削ロッド進行のガイドとなり自然に高い垂直精
度が得られる。Further, since the void ratio (porosity) is further reduced (consolidation limit value: about 26%), the particles of the earth and sand do not undergo collapse movement. In addition to this, excavation is performed while the ground around the excavation hole is not loosened and the void ratio around the excavation hole is reduced, so that a stable hole wall serves as a guide for the progress of the excavation rod, and naturally high vertical accuracy is obtained.

【００２８】また、安定した孔壁を築き摩擦抵抗が少な
いため従来のような大型の機械を必要とせず、経済的で
あり、掘削ロッドにかかる摩擦抵抗が少ないのでスクリ
ューヘッド15のビットにかける面圧が充分にとれるため
掘削速度が早くなる。Also, since a stable hole wall is formed and friction resistance is small, a large-sized machine unlike the conventional one is not required, so that it is economical. Excavation speed is increased due to sufficient pressure.

【００２９】なお、親杭を建込み後、地盤が自然に復元
して親杭の周辺を圧密する。親杭としては鋼管杭やコン
クリート杭などの場合もある。After the parent pile is built, the ground is naturally restored and the area around the parent pile is compacted. The parent pile may be a steel pipe pile or a concrete pile.

【００３０】[0030]

【発明の効果】以上述べたように本発明の掘削機は、安
定した状態でロッドの継ぎ足しもしくは切り離し作業を
行うことができ、しかも、複雑な機構を必要とせず、安
価に作製できるものである。As described above, the excavator according to the present invention can perform the work of adding or separating rods in a stable state, and can be manufactured at low cost without requiring a complicated mechanism. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の掘削機の１実施形態を示す側面図であ
る。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an excavator according to the present invention.

【図２】本発明の掘削機の１実施形態を示す正面図であ
る。FIG. 2 is a front view showing an embodiment of an excavator according to the present invention.

【図３】本発明の掘削機の１実施形態を示す要部の平面
図である。FIG. 3 is a plan view of a main part showing one embodiment of the excavator of the present invention.

【図４】掘削ロッドでの削孔状態を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a drilling state with a drill rod.

【図５】アーム部分の詳細を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing details of an arm portion.

【図６】アーム部分の詳細を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing details of an arm portion.

【図７】他の実施形態における アーム部分の詳細を示
す側面図である。FIG. 7 is a side view showing details of an arm portion in another embodiment.

【図８】従来例を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…重機 ２…リーダーマ
スト ３…トップシーブ ４…リーダー ５…駆動装置 ６，６′…スク
リューロッド ６ａ…スクリュー羽根 ７…スクリュー
ヘッド ８…重機 ９…アウトリガ
ー 10…リーダーマスト 10ａ…リーダー 11…トップシーブ 12…駆動装置 13，14…ロッド 14ａ…スクリュ
ー羽根 14ｂ…押圧板 15…スクリュー
ヘッド 16ａ，16ｂ…アーム 17…アーム回動
用シリンダ 18…掴み機構 18ａ…抱持爪 18ｂ…固定爪 19…チャック用
シリンダ 20…モーター 21…減速機 22…軸 23…軸受 24…フロントジャッキDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heavy equipment 2 ... Leader mast 3 ... Top sheave 4 ... Leader 5 ... Drive device 6, 6 '... Screw rod 6a ... Screw blade 7 ... Screw head 8 ... Heavy equipment 9 ... Outrigger 10 ... Leader mast 10a ... Leader 11 ... Top sheave 12 ... Driving device 13,14 ... Rod 14a ... Screw blade 14b ... Pressing plate 15 ... Screw head 16a, 16b ... Arm 17 ... Arm rotating cylinder 18 ... Gripping mechanism 18a ... Holding claw 18b ... Fixing claw 19 ... Cylinder for chuck 20 ... Motor 21 ... Reducer 22 ... Shaft 23 ... Bearing 24 ... Front jack

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21B 17/04 E21B 19/18 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁶ , DB name) E21B 17/04 E21B 19/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 重機に立設したリーダーマストのトップ
シーブからリーダーマストのリーダーをガイドにして上
下動自在に駆動装置を吊下げ、この駆動装置に継ぎ足し
可能なロッドを接続し、ロッド先端には掘削ヘッドを設
ける掘削機において、リーダーマストの中腹部に水平方
向へのアームを回転自在に設け、このアームの先端に継
ぎ足し用のロッドの掴み機構を設け、また、アームはリ
ーダーマストに左右用として設けたことを特徴とする掘
削機。1. A driving device is suspended from a top sheave of a leader mast erected on a heavy equipment so as to be movable up and down by using a leader of the leader mast as a guide, and a rod that can be added to the driving device is connected. In an excavator equipped with a drilling head, an arm in the horizontal direction is rotatably provided on the middle abdomen of the leader mast, and a gripping mechanism for a refill rod is provided at the tip of this arm. An excavator characterized by being provided.