JP4322701B2 - Drilling device and steel pipe pile forming device - Google Patents
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Description
本発明は、地盤を削孔してボーリング孔などを形成する削孔装置および地盤に鋼管杭を形成する鋼管杭形成装置に関する。 The present invention relates to a drilling device that forms a borehole by drilling a ground and a steel pipe pile forming device that forms a steel pipe pile on the ground.
アースドリル工法などの場所打ち杭工法では、掘削装置などを用いて鋼管を地盤に埋め込みながら掘削を行うことがある。このような掘削に用いられる掘削装置として、実公平7−540号公報に開示された掘削装置がある。 In the cast-in-place pile method such as the earth drill method, excavation may be performed while embedding a steel pipe in the ground. As an excavator used for such excavation, there is an excavator disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 7-540.
この掘削装置は、ケーシング(鋼管)およびケーシングの内部を昇降するバケットを備えている。ケーシングの先端およびバケットの底板には、カッタが取り付けられており、グリッパ装置を介してケーシングの回転力をバケットに伝達している。そして、ケーシングを回転させることにより、ケーシングおよびバケットの回転力で地盤を掘削するというものである。ここで用いられるグリッパは、油圧シリンダとグリップとを備え、油圧シリンダを作動させることにより、ケーシングにバケットを固定、解放するというものである。 The excavator includes a casing (steel pipe) and a bucket that moves up and down in the casing. A cutter is attached to the front end of the casing and the bottom plate of the bucket, and the rotational force of the casing is transmitted to the bucket via the gripper device. Then, by rotating the casing, the ground is excavated by the rotational force of the casing and the bucket. The gripper used here includes a hydraulic cylinder and a grip, and by operating the hydraulic cylinder, the bucket is fixed to and released from the casing.
また、実開平8−1470号公報では、すべり止め加工付の可動アームを介してケーシングの回転力をバケットに伝達するバケットが開示されている。他方、鋼管の内部の下端位置に掘削部材を取り付け、鋼管に回転力を与えて、鋼管とともに掘削部材を回転させ掘削部材によって鋼管内部を掘削する鋼管杭形成装置がある。
しかし、上記特許文献1に開示された掘削装置では、ケーシング(鋼管)の回転力をバケットに伝達するために、油圧シリンダなどの油圧機構を用いている。このため、油圧制御などを行うための手間がかかるとともに、装置が大掛かりなものとなるという問題があった。
However, the excavator disclosed in
また、上記特許文献2に開示されたバケットでは、ケーシングの回転力をバケット(掘削部材)に伝達するためにすべり止め可動アームを用いており、摩擦抵抗を利用して回転力を伝達している。このため、ケーシングとバケットとの間で空回りが生じることがあり、空回りが生じると回転力を確実に伝達することができず、エネルギの無駄を生じさせることがあるものであった。
Moreover, in the bucket disclosed in
さらに、上記特許文献2に開示されたバケットでは、バケットが掘削孔の底部に到達した時点で、伸縮アームが伸長して鋼管の回転力がバケットに伝達されるようになる。ところが、掘削孔の底部が軟弱な地盤である場合などには、バケットが掘削孔の底部に到達してもバケットが沈降してしまい、伸縮アームが伸長せず、バケットが回転を開始しない状態となることがあった。
Furthermore, in the bucket disclosed in
そこで、本発明の課題は、大掛かりな装置を要することなく、かつ鋼管の回転力を掘削部材に確実に伝達し、さらには、所望の位置で掘削部材が到達したときに、掘削部材の回転を確実に開始させる削孔装置および鋼管杭形成装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to reliably transmit the rotational force of the steel pipe to the drilling member without requiring a large-scale device, and to rotate the drilling member when the drilling member arrives at a desired position. An object of the present invention is to provide a drilling device and a steel pipe pile forming device that can be reliably started.
上記課題を解決した本発明に係る削孔装置は、下端部にカッタが設けられた鋼管と、鋼管の内側で昇降する掘削部材と、を有し、鋼管の回転力を、回転力伝達機構を介して掘削部材に伝達する削孔装置において、回転力伝達機構は、鋼管の内側面に形成された突出部と、鋼管の半径方向に沿って進退可能となるように掘削部材に設けられた着脱部材と、掘削部材の鋼管に対する相対的な下降を抑制するストッパと、を備え、着脱部材は、掘削部材が昇降する際に後退し、掘削部材の下降がストッパによって抑制されたときに進出するリンク機構を介して掘削部材に取り付けられており、リンク機構は、掘削部材に一端がピン接合された第一リンクと、着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、第一リンクの他端および第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、着脱部材を鋼管の半径方向に案内するレール部材と、第三リンクを掘削部材に対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、を備えるものである。 A drilling device according to the present invention that has solved the above-described problems has a steel pipe with a cutter provided at the lower end, and a drilling member that moves up and down inside the steel pipe. In the drilling device that transmits to the excavation member, the rotational force transmission mechanism includes a protrusion formed on the inner surface of the steel pipe and an attachment / detachment provided on the excavation member so as to be able to advance and retreat along the radial direction of the steel pipe. And a stopper that suppresses the lowering of the excavation member relative to the steel pipe, and the detachable member moves backward when the excavation member moves up and down, and advances when the lowering of the excavation member is suppressed by the stopper The link mechanism is attached to the excavating member via a mechanism, the first link having one end pin-joined to the excavating member, the second link having one end pin-joined to the detachable member, and the other end of the first link And the other end of the second link Those comprising a third link having one end pin junction, a rail member for guiding the detachable member in the radial direction of the steel pipe, and the slider member to move relatively vertically the third link relative to the drilling member, the is there.
本発明に係る削孔装置においては、鋼管の回転力を掘削部材に伝達するために、リンク機構によって進退させられる着脱部材を用いている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を要することなく、鋼管の回転力を掘削部材に伝達することができる。さらには、このようなリンク機構を用いることにより、掘削部材が上昇する際に後退し、地盤に接地した際またはストッパにより下降が抑制された際に進出する着脱部材を簡素な構成で形成することができる。 In the drilling device according to the present invention, in order to transmit the rotational force of the steel pipe to the excavation member, a detachable member that is advanced and retracted by a link mechanism is used. For this reason, the rotational force of the steel pipe can be transmitted to the excavation member without requiring a large-scale device such as a hydraulic mechanism. Furthermore, by using such a link mechanism, a detachable member that retracts when the excavating member ascends and moves forward when it comes into contact with the ground or when the descent is suppressed by the stopper is formed with a simple configuration. Can do.
また、鋼管に形成された突出部に進出した着脱部材が当接して鋼管の回転力が掘削部材に伝達されるので、摩擦抵抗を用いた場合にようなすべりが生じない。したがって、鋼管の回転力を掘削部材に確実に伝達することができる。 In addition, since the detachable member that has advanced to the protruding portion formed in the steel pipe comes into contact with it and the rotational force of the steel pipe is transmitted to the excavating member, slipping does not occur when friction resistance is used. Therefore, the rotational force of the steel pipe can be reliably transmitted to the excavation member.
さらに、掘削部材の下降がストッパによって抑制されたときに、着脱部材が進出する構成とされている。このため、たとえば孔の底面が軟弱な地盤であっても、着脱部材を確実に進出させることができる。したがって、所望の位置で掘削部材が到達したときに、掘削部材の回転を確実に開始させることができる。 Furthermore, when the lowering of the excavation member is suppressed by the stopper, the detachable member advances. For this reason, for example, even if the bottom surface of the hole is soft ground, the detachable member can be surely advanced. Therefore, when the excavation member arrives at a desired position, the excavation member can be reliably started to rotate.
ここで、突出部が、前記鋼管の内面を切り欠かれて形成された凹部に設けられている態様とすることができる。 Here, it can be set as the aspect provided with the protrusion part in the recessed part formed by notching the inner surface of the said steel pipe.
突出部が、鋼管の内面を切り欠かれて形成された凹部に設けられていることにより、着脱部材は、この凹部で突出部と接触することになる。着脱部材が鋼管に形成された凹部で突出部と接触しているため、掘削が進行する際、掘削部材が鋼管に対して相対的に上方に移動するのを防止することができる。 Since the protrusion is provided in a recess formed by cutting out the inner surface of the steel pipe, the detachable member comes into contact with the protrusion at the recess. Since the detachable member is in contact with the protrusion at the recess formed in the steel pipe, the excavation member can be prevented from moving upward relative to the steel pipe when the excavation proceeds.
また、鋼管の高さ方向に沿った凹部の幅は、鋼管の高さ方向に沿った着脱部材の幅よりも長くされている態様とすることができる。 Moreover, the width | variety of the recessed part along the height direction of a steel pipe can be made into the aspect made longer than the width | variety of the attachment or detachment member along the height direction of a steel pipe.
このように、鋼管の高さ方向に沿った凹部の幅が、着脱部材の幅よりも長くされていることにより、掘削部材を下降させ、着脱部材を凹部に進入させる際に、着脱部材を容易に凹部に進入させることができる。 Thus, the width of the recess along the height direction of the steel pipe is longer than the width of the detachable member, so that the detachable member can be easily moved when the excavating member is lowered and the detachable member enters the recess. Can enter the recess.
さらに、突出部が、前記凹部に形成された突条である態様とすることもできる。 Furthermore, it can also be set as the aspect whose protrusion part is the protrusion formed in the said recessed part.
突出部が突条であることにより、鋼管から掘削部材に対して回転力を伝達する際、突条と着脱部材とが噛み合うので、回転力を確実に伝達することができる。 Since the protrusion is a protrusion, when the rotational force is transmitted from the steel pipe to the excavating member, the protrusion and the detachable member are engaged with each other, so that the rotational force can be reliably transmitted.
さらに、掘削部材が、バケットを備え、バケットの下端部に掘削刃が設けられたものである態様とすることもできる。 Furthermore, it can also be set as the aspect by which a digging member is provided with the bucket and the digging blade was provided in the lower end part of the bucket.
本発明は、このような、いわゆるバケット式削孔装置に用いることができる。 The present invention can be used for such a so-called bucket drilling apparatus.
あるいは、掘削部材が、スクリュービットである態様とすることができ、掘削部材が、ローラービットである態様とすることもできる。 Or it can also be set as the aspect whose excavation member is a screw bit, and can be set as the aspect whose excavation member is a roller bit.
このように、いわゆるスクリュービットまたはローラービットを用いた削孔装置に利用することもできる。 Thus, it can also be used for a drilling device using a so-called screw bit or roller bit.
また上記課題を解決した本発明は、鋼管を地中に設置して杭体を形成する鋼管杭形成装置において、鋼管の内側に掘削部材が配設され、鋼管の回転力を掘削部材に伝達する回転力伝達機構が設けられており、回転力伝達機構は、鋼管の内側面に形成された突出部と、鋼管の半径方向に沿って進退可能となるように掘削部材に設けられた着脱部材と、掘削部材の鋼管に対する相対的な下降を抑制するストッパと、を備え、着脱部材は、掘削部材が昇降する際に後退し、ストッパにより下降が抑制されたときに進出するリンク機構を介して掘削部材に取り付けられており、リンク機構は、掘削部材に一端がピン接合された第一リンクと、着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、第一リンクの他端および第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、着脱部材を鋼管の半径方向に案内するレール部材と、第三リンクを掘削部材に対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、を備えるものである。 Moreover, this invention which solved the said subject WHEREIN: In the steel pipe pile formation apparatus which installs a steel pipe in the ground and forms a pile body, a drilling member is arrange | positioned inside a steel pipe and transmits the rotational force of a steel pipe to a drilling member. A rotational force transmission mechanism is provided, and the rotational force transmission mechanism includes a protrusion formed on the inner surface of the steel pipe, and a detachable member provided on the excavation member so as to be able to advance and retract along the radial direction of the steel pipe. And a stopper that suppresses the lowering of the excavation member relative to the steel pipe, and the detachable member is excavated via a link mechanism that retracts when the excavation member moves up and down and advances when the lowering is suppressed by the stopper The link mechanism includes a first link whose one end is pin-joined to the excavation member, a second link whose one end is pin-joined to the detachable member, the other end of the first link, and the second link. One end is pinned to the other end And a third links, those comprising a rail member for guiding the detachable member in the radial direction of the steel pipe, and the slider member to move relatively vertically the third link relative to the drilling member.
このように、削孔装置のみならず、鋼管杭形成装置に用いた場合でも、油圧機構などの大掛かりな装置を要することなく、鋼管の回転力を掘削部材に伝達することができる。また、鋼管に形成された突出部に進出した着脱部材が当接して鋼管の回転力が掘削部材に伝達されるので、摩擦抵抗を用いた場合にようなすべりが生じない。したがって、鋼管の回転力を掘削部材に確実に伝達することができる。さらに、掘削部材の下降がストッパによって抑制されたときに、着脱部材が進出する構成とされている。このため、たとえば孔の底面が軟弱な地盤であっても、着脱部材を確実に進出させることができる。したがって、所望の位置で掘削部材が到達したときに、掘削部材の回転を確実に開始させることができる。 Thus, even when used in a steel pipe pile forming apparatus as well as a hole drilling apparatus, the rotational force of the steel pipe can be transmitted to the excavation member without requiring a large-scale device such as a hydraulic mechanism. In addition, since the detachable member that has advanced to the protruding portion formed in the steel pipe comes into contact with it and the rotational force of the steel pipe is transmitted to the excavating member, slipping does not occur when friction resistance is used. Therefore, the rotational force of the steel pipe can be reliably transmitted to the excavation member. Furthermore, when the lowering of the excavation member is suppressed by the stopper, the detachable member advances. For this reason, for example, even if the bottom surface of the hole is soft ground, the detachable member can be surely advanced. Therefore, when the excavation member arrives at a desired position, the excavation member can be reliably started to rotate.
本発明によれば、大掛かりな装置を要することなく、かつ鋼管の回転力を掘削部材に確実に伝達し、さらには、所望の位置で掘削部材が到達したときに、掘削部材の回転を確実に開始させる削孔装置および鋼管杭形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the rotational force of the steel pipe is reliably transmitted to the drilling member without requiring a large-scale device, and further, when the drilling member reaches at a desired position, the rotation of the drilling member is reliably performed. A drilling device and a steel pipe pile forming device to be started can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, portions having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る削孔装置の全体側面図、図2は削孔装置の要部側断面図、図3は図2のIII−III線断面図である。 FIG. 1 is an overall side view of a drilling device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional side view of a main part of the drilling device, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
図1に示すように、本実施形態に係る削孔装置1は、ケーシングとなる鋼管2を備えている。図2では、作図の関係上、鋼管2よりも孔の方が大径となるように描いているが、削孔される孔は、この鋼管2の外径とほぼ同径の孔となる。鋼管2の下端部には、カッタ3が設けられており、鋼管2が回転しながら圧入されることにより、カッタ3が地盤を掘削して削孔を進行する、地表面Gにおける削孔が行われる位置には、回転圧入装置、たとえば全周回転掘削機Mが設けられており、鋼管2を回転させながら地盤に圧入していく。
As shown in FIG. 1, the
鋼管2の内側には、吊持手段となるクレーンCによってワイヤWを介して吊持されたバケット4が昇降可能に配置されている。バケット4は、図2および図3に示すように、筒状のバケット本体11を有しており、バケット本体11の底部に開閉扉12が設けられている。開閉扉12は、常時は閉塞しており、鋼管2とともにバケット4が下降する際、削孔された孔部の底に溜まった掘削土によって開放させられる。開閉扉12が開放することにより、掘削土がバケット本体11の内部に導入される。鋼管2およびバケット4の下降
が終了したら、開閉扉12は自重によって閉塞する。
Inside the
また、バケット本体11には、扉開放機構が設けられており、図示しない操作ハンドルを回転させることにより、開閉扉12が開放するようになっている。開閉扉12の下面には、本発明の掘削部材であるカッタ13が設けられており、バケット4の回転に伴い、カッタ13によって孔の底部を掘削する。また、バケット4における天板の側方には、フランジ部14が形成されている。フランジ部14は、バケット本体11よりもわずかに大径をなしており、鋼管2の内径とほぼ同径とされている。
Further, the
鋼管2は、図4および図5にも示すように、鋼管本体15を備えており、鋼管本体15の高さ方向途中位置には、その内面を切り欠かれてなる凹部16が形成されている。凹部16は、鋼管2の高さ方向にある程度の高さを有して形成されており、少なくとも後に説明するピン22の高さ方向の幅より長くされている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
鋼管2の内側に形成された凹部16には、高さ方向に延在する本発明の突出部である突条17が設けられている。突条17は、鋼管本体15の内径と同程度の高さを有しており、鋼管本体15の内径と突条17の先端部とが、ほぼ同一円上に配置された状態となっている。この突条17は、凹部16に3個形成されており、それぞれ平面視して鋼管2の周方向に120°離間して等間隔に配置されている。
The
さらに、鋼管2における凹部16の下方には、ストッパ18が設けられている。ストッパ18は、鋼管本体15の内径よりも内側に突出する高さを有している。ストッパ18は、鋼管本体15の内面に3個形成されており、それぞれ平面視して鋼管2の周方向に120°離間して等間隔に配置されている。
Further, a
一方、バケット4には、本発明のレール部材であるレール部材21が固定されており、各レール部材21の内部には、本発明の着脱部材であるピン22がレール部材21に対して摺動可能となるように配置されている。レール部材21は、鋼管2の半径方向に沿って配設されており、ピン22は、レール部材21に沿って鋼管2の半径方向に沿って進退可能とされている。ピン22は、図6に示すように、角柱状をなしており、その先端部が鋼管2における突条17と面接触可能とされている。
On the other hand, a
また、ピン22は、リンク機構23を介してバケット4の天板上に取り付けられている。リンク機構23は、第一リンク31、第二リンク32、第三リンク33、およびブラケット34を備えている。
Further, the
第一リンク31は、その一端がバケット4の天板に設けられたリンク用ブラケット35を介してバケット4にピン接合されている。また、第二リンク32は、その一端がピン22の後端部に設けられたリンク用ブラケット35を介してピン22にピン接合されており、他端が第一リンク31の他端とピン接合されている。さらに、第三リンク33の一端は、第一リンク31および第二リンク32がピン接合されている位置に合わせてピン接合されている。
One end of the
これらのレール部材21およびピン22は、それぞれ3個づつ設けられており、図3に示すように、平面視した状態で鋼管2の周方向に120°の間隔で離間して等間隔で配置されている。なお、レール部材21、ピン22、リンク機構23、および鋼管2に設けられた突条17やストッパ18などにより、本発明の回転力伝達機構5が構成されている。
Each of these
また、バケット4の天板の中央部には、円柱状の案内部材24が設けられており、案内部材24には、スライダ25が挿入されている。案内部材24は、上下方向に沿って配置されており、スライダ25は、この案内部材24に沿って上下方向に移動可能とされている。
A
さらに、スライダ25には、リンク機構23におけるブラケット34が固定されている。ブラケット34は、水平方向に沿って延在しており、その他端部に第三リンク33の他端部がピン接合されている。
Further, a
また、スライダ25の上部には、鋼管2の半径方向に延在するスタビライザー26が設けられている。スタビライザー26は、バケット4の回転軸が鋼管2の回転軸とほぼ同軸になるように規制するものである。スタビライザー26よりも上方におけるスライダ25の上端部には、吊持用ブラケット27が設けられている。この吊持用ブラケット27に、たとえば図1に示すクレーンCに吊持されたワイヤWの下端部に取り付けられた図示しないフックが引っ掛けられ、クレーンCによってバケット4が吊持される。
A
さらに、バケット4の天板に設けられた案内部材24の内部には、図示しないスプリングが配設されている。このスプリングにより案内部材24とスライダ25とを介してスタビライザー26とバケット4とが高さ方向に沿って近づける方向に互いに付勢されている。
Further, a spring (not shown) is disposed inside the
また、鋼管2の下端部から凹部16の上片までの高さ(距離)は、バケット4におけるバケット本体11の下端部からピン22までの高さとほぼ同一とされている。このため、ピン22が鋼管2の凹部16の上片に当接した状態では、鋼管2の下端部に設けられたカッタ3とバケット4の下端部に設けられたカッタ13とが、ほぼ同一の深さ位置を掘削するようになる。さらに、鋼管2の下端部からストッパ18までの高さは、バケット4におけるバケット本体11の下端部からフランジ部14よりも短くされている。
Further, the height (distance) from the lower end of the
以上の構成を有する本実施形態に係る削孔装置の動作、作用について説明する。本実施形態に係る削孔装置では、地盤に孔が形成されていない状態のときには、全周回転掘削機Mによって鋼管2を回転させながら地盤に圧入する。鋼管2の下端部には、カッタ3が設けられているので、鋼管2を回転、圧入することによって、地盤が掘削される。
The operation and action of the drilling device according to this embodiment having the above configuration will be described. In the hole drilling apparatus according to the present embodiment, when the hole is not formed in the ground, the
ある程度地盤の掘削が進行した後は、鋼管2内にバケット4を挿入し、鋼管2を回転させるのと同時に、鋼管2の内側に設けられたバケット4も回転させて、鋼管2のカッタ3およびバケット4のカッタ13で地盤を掘削する。バケット4を回転させる際には、回転力伝達機構を介して鋼管2の回転をバケット4およびバケット4に設けられたカッタ13に伝達する。
After excavation of the ground to some extent, the
ここで、鋼管2にバケット4を挿入してから、バケット4が回転を開始するまでの手順について説明する。図7および図8は、鋼管2にバケット4を挿入する工程を説明する工程図であり、それぞれ(a)が側断面を示し、(b)が(a)のB−B線断面を示す。また、図9は、鋼管2の回転がバケット4に伝達されるまでの工程を示す工程図であり、(a)〜(c)のいずれも平断面図である。
Here, a procedure from when the
まず、図7に示すように、削孔した孔に鋼管2が配置された状態で、鋼管2の内部に図1に示すクレーンCなどで吊持したバケット4を進入させる。このとき、バケット4は、自重によってスライダ25よりも下がろうとしていることから、リンク機構23が閉じており、ピン22は、鋼管2の半径方向に後退した位置にある。したがって、ピン22が鋼管2に当接することなく、バケット4が鋼管2の内部に下降しながら進入する。
First, as shown in FIG. 7, with the
そのままバケット4を下降させると、バケット4の下端部が地盤の底に到達する。ここで、地盤が固い場合には、バケット4の下降が終了するが、軟弱な地盤の場合には、バケット4はそのまま下降する。すると、図8に示すように、バケット4に設けられたフランジ部14がストッパ18に当接する。フランジ部14がストッパ18に当接すると、バケット4の下降が止まるが、バケット4を下降させるスライダ25は、そのまま下降を続ける。
When the
バケット4の下降が止まり、スライダ25が下降を継続すると、スライダ25はバケット4に対して相対的に下降することなり、この下降に伴い、リンク機構23における第三リンク33が下降するとともに、第一リンク31と第二リンク32との間が拡幅する方向に移動する。このリンク機構23の移動に伴い、第二リンク32に取り付けられているピン22が鋼管2の半径方向外側に移動し、リンク機構23が開く。ピン22が鋼管2の半径方向外側に移動すると、ピン22の先端は、鋼管2に形成された凹部16に向けて進出した状態となる。
When the descent of the
この状態では、図9(a)に示すように、鋼管2に形成された突条17に対して、ピン22は、平面視してずれた位置にある。ここから、図1に示す全周回転掘削機Mを作動させて、鋼管2を回転させると、図9(b)に示すように、鋼管2に形成された突条17がピン22に近づいていく。
In this state, as shown in FIG. 9A, the
そのまま鋼管2の回転を続けると、図9(c)に示すように、突条17とピン22とが接触する。突条17にピン22とが接触すると、ピン22は、突条17によって鋼管2が回転する方向に押される。こうしてピン22が押されると、バケット4が回転を始める。このようにして、鋼管2の回転力がバケット4に伝達される。
If the rotation of the
バケット4が回転を始めると、鋼管2の下方に設けられたカッタ3と、バケット4の下方に設けられたカッタ13とによって地盤の掘削が行われ、削孔がなされる。また、バケット4の下方に設けられたカッタ13による掘削が始まると、バケット4は、地盤からの力により上方に押される。すると、バケット4は、鋼管2に対して相対的に上方に移動する。
When the
ここで、鋼管2における突条17は、凹部16に形成されている。鋼管2とともに回転するバケット4が鋼管2に対して相対的に上方に移動すると、ピン22は、突条17に沿って上方に移動するが、やがてピン22は凹部16の上片に当接する。ピン22が鋼管2に設けられた凹部16に当接することにより、鋼管2に対するバケット4の相対的な移動が抑制される。こうして、バケット4が極端に上方に移動しないようにすることができるので、鋼管2のカッタ3とともにバケット4に設けられたカッタ13によって地盤を掘削することができる。
Here, the
また、孔の底の地盤が固い場合には、バケット4が孔の底に到達した時点で、バケット4の下降が止まり、スライダ25のみが下降を継続することになる。この状態では、フランジ部14がストッパ18に当接した状態よりも、バケット4は、鋼管2に対して相対的に高い位置にあることになるが、ここで、鋼管2に形成されている凹部16は高さ方向にある程度の幅をもって形成されている。このため、この状態でリンク機構23が開放してピン22が前進したとしても、ピン22は、鋼管2の凹部16に進入することができる。
Further, when the ground at the bottom of the hole is hard, when the
こうして、鋼管2の下端部に設けられたカッタ3と、バケット4の下端部に設けられたカッタ13とで削孔作業を行う。削孔に伴って発生する土砂は、バケット4に収容される。削孔作業を継続し、バケット4が土砂でいっぱいになったら、全周回転掘削機Mを止め、鋼管2およびバケット4の回転を停止させて、バケット4を引き上げる。そして、バケット4に溜まった土砂を地上で排出し、再び鋼管2の内部に挿入し、同様の手順で削孔作業を繰り返す。
In this way, drilling is performed with the
このように、本実施形態に係る削孔装置1では、リンク機構23によってピン22を進退させている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を用いることなく、鋼管2の回転力をバケット4に伝達することができる。また、鋼管2に設けられた突条17からバケット4に設けられたピン22の先端部に、鋼管2の回転力を伝達しているので、鋼管2の回転力をバケット4に確実に伝達することができる。
Thus, in the
また、本実施形態に係る削孔装置1では、バケット4を昇降させることによって、ピン22を進退させることができる。したがって、ピン22を進退させるための制御を必要としないので、その分簡素な構成とすることができる。さらに、バケット4を下降させた後、ピン22を進出させるために、バケット4の上方にフランジ部14を設け、鋼管2にはストッパ18を設けて、フランジ部14がストッパ18に当接して、バケット4の下降を止めてピン22を進出させるようにしている。このため、たとえば孔の底が軟弱な状態であっても、ピン22を確実に進出させることができ、鋼管2の回転力をバケット4に確実に伝達することができるようになる。
Moreover, in the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図10は、本実施形態に係る削孔装置の側断面図である。本実施形態に係る削孔装置は、上記第1の実施形態と比較して、削孔部材の構成が主に異なっている。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a side sectional view of the drilling device according to the present embodiment. The drilling device according to the present embodiment is mainly different from the first embodiment in the configuration of the drilling member.
図10に示すように、本実施形態に係る削孔装置40は、上記第1の実施形態と同様の鋼管2を備えている。鋼管2には凹部16が形成され、この凹部16には突条17が設けられている。また、凹部16の下端部には、ストッパ18が設けられている。
As shown in FIG. 10, the
鋼管2の内部には、上記第1の実施形態で用いていたバケット4に代えて、スクリュービット41が設けられている。スクリュービット41は、らせん状のスクリュー部42を備えており、スクリュー部42の下端部にカッタ43が設けられている。スクリュー部42の上方には、天板44が設けられており、天板44の上に、上記第1の実施形態と同様のレール部材21、ピン22、リンク機構23、および案内部材24が設けられている。また、案内部材24は、スライダ25がはめ込まれており、スライダ25には、スタビライザー26が取り付けられている。その他の点については、上記第1の実施形態と同様の構成を有している。
A
以上の構成を有する本実施形態に係る削孔装置40では、上記第1の実施形態と同様、図1に示す全周回転掘削機Mで鋼管2を回転力が、回転力伝達機構5を介してスクリュービット41に伝達される。鋼管2の回転力が伝達されて回転するスクリュービット41により、孔の底部が掘削され、削孔作業が行われる。
In the
かかる態様の削孔装置40において、上記第1の実施形態と同様、リンク機構23によってピン22を進退させている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を用いることなく、鋼管2の回転力をスクリュービット41に伝達することができる。また、鋼管2に設けられた突条17からスクリュービット41に設けられたピン22の先端部に、鋼管2の回転力を伝達しているので、鋼管2の回転力をスクリュービット41に確実に伝達することができる。
In the
また、本実施形態に係る削孔装置40では、スクリュービット41を昇降させることによって、ピン22を進退させることができる。したがって、ピン22を進退させるための制御を必要としないので、その分簡素な構成とすることができる。さらに、スクリュービット41を下降させた後、ピン22を進出させるために、スクリュービット41の上方に天板44を設け、鋼管2にはストッパ18を設けて、天板44がストッパ18に当接して、スクリュービット41の下降を止めてピン22を進出させるようにしている。このため、たとえば孔の底が軟弱な状態であっても、ピン22を確実に進出させることができ、鋼管2の回転力をスクリュービット41に確実に伝達することができるようになる。
Further, in the
続いて、本発明の第3の実施形態について説明する。図11は、本発明の第3の実施形態に係る削孔装置の側断面図である。本実施形態に係る削孔装置は、上記第1の実施形態と比較して、削孔部材の構成が主に異なっている。 Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a side cross-sectional view of a drilling device according to a third embodiment of the present invention. The drilling device according to the present embodiment is mainly different from the first embodiment in the configuration of the drilling member.
図11に示すように、本実施形態に係る削孔装置50は、上記第1の実施形態と同様の鋼管2を備えている。鋼管2には凹部16が形成され、この凹部16には突条17が設けられている。また、凹部16の下端部には、ストッパ18が設けられている。
As shown in FIG. 11, the
鋼管2の内部には、上記第1の実施形態で用いていたバケット4に代えて、ローラービット51が設けられている。ローラービット51は、回転軸52を備えており、回転軸52の下端部には、ビット保持部材53が取り付けられている。ビット保持部材53には、複数のローラ部材54が取り付けられており、ローラ部材54の表面に多数のビット55が設けられている。ローラービット51は、回転軸52が回転することにより、ローラ部材54が地盤との接触抵抗によって回転し、ローラ部材54の回転に伴いビット55で地盤を掘削する。
A
また、回転軸52の上部には、天板56が設けられており、天板56の上に、上記第1の実施形態と同様のレール部材21、ピン22、リンク機構23、および案内部材24が設けられている。また、案内部材24は、スライダ25がはめ込まれており、スライダ25には、スタビライザー26が取り付けられている。その他の点については、上記第1の実施形態と同様の構成を有している。
A top plate 56 is provided on the top of the
以上の構成を有する本実施形態に係る削孔装置50では、上記第1の実施形態と同様、図1に示す全周回転掘削機Mで鋼管2を回転力が、回転力伝達機構5を介してローラービット51に伝達される。鋼管2の回転力が伝達されて回転するローラービット51により、孔の底部が掘削され、削孔作業が行われる。
In the
かかる態様の削孔装置50において、上記第1の実施形態と同様、リンク機構23によってピン22を進退させている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を用いることなく、鋼管2の回転力をローラービット51に伝達することができる。また、鋼管2に設けられた突条17からローラービット51に設けられたピン22の先端部に、鋼管2の回転力を伝達しているので、鋼管2の回転力をローラービット51に確実に伝達することができる。
In the
また、本実施形態に係る削孔装置50では、ローラービット51を昇降させることによって、ピン22を進退させることができる。したがって、ピン22を進退させるための制御を必要としないので、その分簡素な構成とすることができる。さらに、ローラービット51を下降させた後、ピン22を進出させるために、ローラービット51の上方に天板56を設け、鋼管2にはストッパ18を設けて、天板56がストッパ18に当接して、ローラービット51の下降を止めてピン22を進出させるようにしている。このため、たとえば孔の底が軟弱な状態であっても、ピン22を確実に進出させることができ、鋼管2の回転力をローラービット51に確実に伝達することができるようになる。
Further, in the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、削孔装置の例について説明したが、本発明は、鋼管杭形成装置に用いることもできる。すなわり、削孔装置では、孔を形成した後、最終的に鋼管を引き抜くが、鋼管杭を形成する際には、鋼管をそのまま地中に埋めることにより、鋼管杭とすることができる。本発明は、このような鋼管杭を形成する際にも利用することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, an example of a drilling device has been described. However, the present invention can also be used for a steel pipe pile forming device. That is, in the drilling device, after forming the hole, the steel pipe is finally pulled out. However, when forming the steel pipe pile, the steel pipe can be made as it is by burying the steel pipe in the ground as it is. The present invention can also be used when forming such a steel pipe pile.
また、上記実施形態では、3組のピストン、シリンダ、およびリンク機構をもうける態様としているが、これらを2組、あるいは4組以上設ける態様とすることもできる。 Moreover, in the said embodiment, although it is set as the aspect which provides three sets of pistons, a cylinder, and a link mechanism, it can also be set as the aspect which provides these 2 sets or 4 sets or more.
1,40,50…削孔装置
2…鋼管
3,13,43…カッタ
4…バケット
5…回転力伝達機構
11…バケット本体
12…開閉扉
14…フランジ部
15…鋼管本体
16…凹部
17…突条
18…ストッパ
21…レール部材
22…ピン
23…リンク機構
24…案内部材
25…スライダ
26…スタビライザー
27…吊持用ブラケット
31…第一リンク
32…第二リンク
33…第三リンク
34…ブラケット
35…リンク用ブラケット
41…スクリュービット
42…スクリュー部
51…ローラービット
52…回転軸
53…ビット保持部材
54…ローラ部材
55…ビット
56…天板
C…クレーン
G…地表面
M…全周回転掘削機
W…ワイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記回転力伝達機構は、前記鋼管の内側面に形成された突出部と、前記鋼管の半径方向に沿って進退可能となるように前記掘削部材に設けられた着脱部材と、前記掘削部材の前記鋼管に対する相対的な下降を抑制するストッパと、を備え、
前記着脱部材は、前記掘削部材が昇降する際に後退し、前記掘削部材の下降がストッパによって抑制されたときに進出するリンク機構を介して前記掘削部材に取り付けられており、
前記リンク機構は、
前記掘削部材に一端がピン接合された第一リンクと、
前記着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、
前記第一リンクの他端および前記第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、
前記着脱部材を前記鋼管の半径方向に案内するレール部材と、
前記第三リンクを前記掘削部材に対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、
を備えることを特徴とする削孔装置。 In a drilling device having a steel pipe having a cutter at a lower end and a drilling member that moves up and down inside the steel pipe, and transmitting the rotational force of the steel pipe to the drilling member via a rotational force transmission mechanism ,
The rotational force transmission mechanism includes a protrusion formed on an inner surface of the steel pipe, a detachable member provided on the excavation member so as to be able to advance and retreat along a radial direction of the steel pipe, and the excavation member A stopper that suppresses the lowering relative to the steel pipe,
The detachable member is attached to the excavating member via a link mechanism that retracts when the excavating member moves up and down and advances when the lowering of the excavating member is suppressed by a stopper,
The link mechanism is
A first link whose one end is pin-joined to the excavation member;
A second link whose one end is pin-joined to the detachable member;
A third link having one end pin-joined to the other end of the first link and the other end of the second link;
A rail member for guiding the detachable member in the radial direction of the steel pipe;
A slider member that moves the third link in a vertical direction relative to the excavating member;
A hole drilling device comprising:
鋼管の内側に掘削部材が配設され、前記鋼管の回転力を前記掘削部材に伝達する回転力伝達機構が設けられており、
前記回転力伝達機構は、前記鋼管の内側面に形成された突出部と、前記鋼管の半径方向に沿って進退可能となるように前記掘削部材に設けられた着脱部材と、前記掘削部材の前記鋼管に対する相対的な下降を抑制するストッパと、を備え、
前記着脱部材は、前記掘削部材が昇降する際に後退し、前記ストッパにより下降が抑制されたときに進出するリンク機構を介して前記掘削部材に取り付けられており、
前記リンク機構は、
前記掘削部材に一端がピン接合された第一リンクと、
前記着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、
前記第一リンクの他端および前記第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、
前記着脱部材を前記鋼管の半径方向に案内するレール部材と、
前記第三リンクを前記掘削部材に対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、
を備えることを特徴とする鋼管杭形成装置。 In a steel pipe pile forming device that forms a pile body by installing a steel pipe in the ground,
A drilling member is disposed inside the steel pipe, and a rotational force transmission mechanism for transmitting the rotational force of the steel pipe to the drilling member is provided,
The rotational force transmission mechanism includes a protrusion formed on an inner surface of the steel pipe, a detachable member provided on the excavation member so as to be able to advance and retreat along a radial direction of the steel pipe, and the excavation member A stopper that suppresses the lowering relative to the steel pipe,
The detachable member is attached to the excavating member via a link mechanism that retracts when the excavating member moves up and down and advances when the lowering is suppressed by the stopper,
The link mechanism is
A first link whose one end is pin-joined to the excavation member;
A second link whose one end is pin-joined to the detachable member;
A third link having one end pin-joined to the other end of the first link and the other end of the second link;
A rail member for guiding the detachable member in the radial direction of the steel pipe;
A slider member that moves the third link in a vertical direction relative to the excavating member;
A steel pipe pile forming apparatus comprising:
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