JP4378751B2 - 掘削孔の曲り修正装置 - Google Patents

Description

本発明は、アースオーガ等の回転掘削機の孔掘削時における掘削孔曲り修正装置に関する。

従来、例えばクローラにリーダマストを垂直に支持させ、該リーダマストに昇降自在に支持されたモータ等の回転駆動部にスクリューオーガの上端を接続したアースオーガ等の回転掘削機において、該スクリューオーガの回転により地中に垂直縦孔を掘削して行く途中で地盤内の状態や障害物の存在等によりスクリューオーガの掘削方向が曲った場合、該スクリューオーガを所要高さに引上げた後、その曲り方向及び曲がり角度に応じてリーダマストを傾斜させるか、クローラを移動させる操作を行って、再びスクリューオーガの掘削を行う方法が知られているが、この方法は操作が大掛かりで危険を伴うばかりではなく、掘削方向の修正が正確さに欠ける難点があった。

そこで、地上に起立された作業ロッド支持体に、回転駆動部から回転を伝達される中空作業ロッドを昇降自在に支持させた掘削機において、上記作業ロッドの下端に、掘削ヘッドを該作業ロッドの軸心延長線についてユニバーサル方向に首振り回転自在に連結すると共に、上記掘削ヘッドの軸心に掘削ヘッド支持ロッドを回転自在に縦通し、上記作業ロッドの中空内に首振り操作ロッド下端と上記掘削へッド支持ロッド上端とを、該首振り操作ロッドの上下動により上記掘削ヘッドを首振りさせる首振り機構を介して回転伝達可能に連結し、上記首振り操作ロッドを上下動させる駆動手段及び回転させる駆動手段を備えた掘削機における掘削作業ロッドの掘削方向修正装置が提案されている。（特許文献１参照）
特開平７−１１３３８９

しかるに、特許文献１の方法は曲り修正用に別モータを載置し、首振り操作用ロッドを設け、そのロッドを独自回転させる機構を持たせる等、装置が複雑である。

本発明は、装置の複雑化を避け、その上操作も自動化でき修正が確実な掘削孔曲り修正装置を提供することを課題としてなされたものである。

課題を解決しようとする手段

上記課題を解決する手段として本発明は、アースオーガ等の回転掘削機において、先端の掘削ヘッド一端に拡大時には掘削ヘッドの外径より一部分が大径に突出し、縮小時には掘削ヘッドの外径内に収まる拡縮自在の反力板を設け、該反力板を掘削ヘッドの回転に同期して１周に１回特定区間で突出させる機構を有することを特徴とする掘削孔曲り修正装置及び方法にある。

こうしたことにより、掘削方向の曲がりが検出された場合、傾斜方向の外縁で該反力板を特定回転位置にて同期させ拡縮させれば、その反力により障害物や硬質地盤側の掘削が進み、曲り修正が可能となる。

発明の効果

本発明によれば、特許文献１の方法に比し、装置の複雑化を避けられ、掘削方向に曲りが生じた場合に掘削方向を修正しながら施工するので、スクリューオーガを一旦所定の高さまで引上げるといった大掛かりで危険を伴う操作を回避することができる。

また本発明によれば、方向修正を自動で行えるので人的なタイミングのずれ等の不安定要素がなく、更なる施工精度の向上を図ることができると共に観測者を常時は位置する必要も内の経費削減にも寄与することができる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。

図１は本発明を実施するに用いる回転掘削機の一実施形態を示すアースオーガの側面図で、自走可能なクローラ型のベースマシン１にその前部の支持部２とステー３とにより直立状態に立設されるリーダマスト４の前面側のガイドレール５に駆動部６が昇降自在に支持されてリーダマスト４の上端のトップシーブ７を経由するワイヤーロープ８により吊持ちされ、ベースマシン１に搭載のウインチ（図示省略）による巻上げ巻下げにより昇降されるようになっており、この駆動部６の出力軸下端に設けられた油圧スイベル装置９を経てスクリューロッド１０が連結され、該スクリューロッド１０下端の掘削ヘッド１１により垂直縦孔を掘削するようになっている。

また、該スクリューロッド１０内には上記油圧スイベル装置９からの油圧配管（図示省略）が設けられており、掘削ヘッド１１の反力板拡縮用油圧シリンダ１２に連結されている。この他、該スクリューロッド１０内には下部に傾斜計（図示省略）が取付けられている。

図２は図１の掘削ヘッド１１部分の拡大図であり、掘削ヘッド１１のロッド及びスクリューに油圧シリンダ１２が内設されており、この油圧シリンダのピストン部先端に拡大時には掘削ヘッド１１の外径より一部分が大径に突起し、縮小時には掘削ヘッド１１の外径内に収まる拡縮自在の反力板１３が設けられている。

尚、図３は本発明の反力板拡縮概念図及び曲り修正概念図であり、また地上には前記傾斜計からの傾斜角度と傾斜方向の検出信号が送られ、この信号に基き設定された傾斜角以上になった場合、掘削孔傾斜方向最外縁ｂを中心とする近傍特定回転区間ａで反力板１３を突出させ、その特定回転区間ａを過ぎたとき反力板１３を元の位置に引込させ、検出信号が設定傾斜角以内に収まるまで油圧により反力板１３を拡縮させる制御装置（図示省略）が設置されている。該反力板１３の拡縮は油圧方式に限るものではなく他の動力によるカム方式や電動ギア方式でもよく、特定回転区間ａで拡縮を同期させる方式も一般的なものでよい。また、反力板の突出から引込の区間は土質、障害物等によって設定することが好ましい。

次に実施の形態の作用を図１〜図３を参照して説明する。

まず、削孔すべき地盤の近傍にベースマシン１を移動させ、駆動部６を駆動してスクリューロッド１０回転させ、これに連結されている掘削ヘッド１１を回動してその掘削ヘッド１１部により地盤を掘削しつつワイヤーロープ８を緩めてスクリューロッド１０及び掘削ヘッド１１を自重降下させ、掘削を進める。

上記掘削時には、スクリューロッド１０の重量を掘削ヘッド１１にかけながら降下するが、その途中で地盤の状態や障害物の存在等により掘削方向に曲がりが生じることがある。

掘削方向の曲がりは傾斜計（図示省略）が検出し、その信号が地上の制御装置（図示省略）に絶えず送られてきているが、設定値以上の曲がりが生じると、制御装置の司令で反力板拡縮油圧シリンダ１２に反力板１３が傾斜方向最外縁ｂを中心とする近傍特定回転区間ａに来たとき反力板１３が突出すための圧油が送られ、その区間を過ぎたとき反力板１３を元の位置に引込せる油圧制御（図３−１）が働く。この反力板１３の反力を受けて傾斜方向最外縁ｂの逆側（図３−２の矢印Ｃ方向）に掘削方向が修正されていくことになる。

そして、傾斜計の検出信号が設定傾斜角以内に収まるまで掘削ロッド１１の回転と同期して傾斜方向最外縁ｂ側で油圧による反力板の拡縮が行われ、傾斜計の検出信号が設定傾斜角以内に収まれば、反力板の拡縮は自動的に停止し、その後もこの動作を繰り返しながら掘削され計画とおりの施工を可能とすることができる。

本発明における回転掘削機の一実施形態であるアースオーガを示す側面図。 図１の掘削ヘッド部拡大図。 本発明の反力板拡縮概念図及び曲り修正概念図。 ３−１ 図２のＡ−Ａ断面における傾斜方向最外縁ｂを中心とする近傍特定回転区間ａでの反力板突き出し概念図。 ３−２ ３−１図における掘削孔曲り方向修正概念図。

符号の説明

６ 駆動部
７ トップシーブ
９ 油圧スイベル装置
１０ スクリューロッド
１１ 掘削ヘッド
１２ 油圧シリンダ
１３ 反力板
ａ 特定回転区間
ｂ 傾斜方向最外縁
ｃ 修正方向

Claims (2)

1. アースオーガ等の回転掘削機において、先端の掘削ヘッド一端に拡大時には掘削ヘッドの外径より一部分が大径に突出し、縮小時には掘削ヘッドの外径内に収まる拡縮自在の反力板を設け、該反力板を掘削ヘッドの回転に同期して１周に１回特定区間で突出させる機構を有することを特徴とする掘削孔曲り修正装置。
2. アースオーガ等の回転掘削機において、先端の掘削ヘッドに拡縮自在の反力板を設け、該反力板を掘削ヘッドの回転に同期して１周に１回、掘削孔傾斜方向外縁特定区間で掘削ヘッド外径より大径に突出させることを特徴とする掘削孔曲り修正方法。

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