JP4500203B2 - 地盤穿孔装置 - Google Patents

Description

本発明は、地盤穿孔装置に関する。更に詳しくは、穿孔機械に設置される装置で、穿孔工具に軸線方向の起振力を与えながら回転掘削し、インナーロッドを内装して穿孔する地盤穿孔装置に関する。

地盤改良等の土木、建設工事においては、地盤に水平方向に、垂直方向にあるいは傾斜方向に穴をあけることが多い。地盤は場所によりその硬さはまちまちであり、柔らかい土質であればボーリングビットを押し付けるだけで掘削できるところもあるが、掘削距離が長い場合や土質が硬いと通常の掘削では困難な場合も生じる。このため掘削時にボーリングロッドに回転や振動を与えると効果がある。このためにボーリングロッドに往復振動を与えるために起振装置を設けて穿孔するボーリング機械（穿孔装置）が提案されて公知である（例えば、特許文献１参照）。

土に振動を与えると土を構成する土粒子間の結合が一時的に且つ急激に低下する。特に砂質土においては、流化現象を起こし、また粘性土では鋭敏化現象を起こすので、ボーリングロッドに往復振動を与えて効率的に掘削している。このように振動を利用して掘削する掘削工法では、ボーリング機械に対する土の抵抗をいかに軽減するか、また騒音をいかに軽減するかに考慮すべきポイントがある。振動を加えた場合の土の性質、穿孔装置の構造、偏心モーメント、振動数、重量等に影響を受ける起振力、振幅、振動加速度といった条件に左右される。

従来の穿孔装置は、これらの技術的条件を考慮して掘削を強化するため、例えばビット（穿孔工具）に回転力を与えたり、軸線方向（掘削方向）に振動を与えるものであった。又、掘削効率を高めるため回転式と衝撃式の組み合わせのものも提案されている。しかし、どちらにしろ掘削は衝撃が伴い、そのため騒音が大きい。

特に住宅地においては、環境悪化になり問題である。これを解決するため、本出願人は、前述した特許文献１で提案した起振力を与えて掘削のできる穿孔装置を更に騒音を低くし、かつ一種のプリロードのために車体重量をゴム等を介してボーリングロッドに荷重をかけることができて、効率的に掘削ができる防振式の穿孔装置を提案した（特許文献２参照）。この穿孔装置は、市街地、住宅地等で騒音もなく能率よく工事を行うことが出来るので、それなりに非常に有効に使用されている。一方、インナーロッドを備えた二重管穿孔装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。しかし、地盤の条件は種々雑多であり更に機能を付加した穿孔装置が望まれ、しかもさらにコンパクトな構成の穿孔装置の開発が要望されている。
特許第２５２７６７４号公報 特開２００２−９７８８３号公報 特開平０９−１００６８８号公報

従来の地盤穿孔装置は、前述のとおり個々にみるとそれなりに従来の問題点は解決されている。しかし地盤を穿孔するに当たっては、前述のように地盤の条件は種々雑多であり、それに合わせた種々の機能を要する。穿孔装置で掘削が必要とされる地盤は、土地の広さ、地質、地盤の硬軟、環境、騒音、工事の時期等色々な制約条件がある。このような要求に対処するためには、種々の機能を有すると共にメンテナンスもし易く、コンパクトな構成の装置が要求される。前述した二重管穿孔装置は、インナーロッドを回転させ穿孔する装置ではあるが、穿孔装置自体を起振させる機能は有していない。

本発明は、このような従来の問題点を考慮し、前述の特許文献で開示された技術を更に改良したもので次の目的を達成する。
本発明の目的は、回転式で、起振させて掘削するものであり、騒音の発生が少なく、コンパクトな構成で、メンテナンスのし易い地盤穿孔装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、掘削穴内に水等を供給できる構成とした地盤穿孔装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の地盤穿孔装置は、穿孔機械の固定フレーム上に移動可能に搭載され、２重管により地盤に対し掘削ロッドが進退自在で且つ回転、起振力を与えられて掘削が可能な穿孔装置であって、前記地盤に対し前記固定フレーム上を進退自在に移動可能な走行フレーム体と、この走行フレーム体に固定されたベースと、このベースに設けられ、起振力を与え前記ベースとともに進退移動可能な起振装置と、この起振装置と前記ベースとの間に設けられ穿孔時に共振を防ぐための防振装置と、前記起振装置にベアリングを介して相対回転自在に支持され、前記２重管の外側の前記掘削ロッドに固定されるアウターシャンクと、前記走行フレーム体に設けられた前記アウターシャンクを回転駆動させる回転駆動装置と、前記アウターシャンクを貫通して設けられ前記走行フレーム体とともに移動可能なインナーロッドとからなる。

本発明２の地盤穿孔装置は、本発明１の地盤穿孔装置において、前記アウターシャンクには、前記インナーロッドをクランプするためのクランプ装置が設けられていることを特徴とする。

本発明３の地盤穿孔装置は、本発明１の地盤穿孔装置において、前記起振装置は、前記ベースの外側に配置されたケースと、このケースに、前記ベースを挟んで対向して対称に配置されたモータと、このモータの出力軸に固定された偏心ロータとからなることを特徴とする。

本発明４の地盤穿孔装置は、本発明１の地盤穿孔装置において、前記走行フレーム体には、前記インナーロッドを前記地盤側に移動可能なインナーロッド用送り台が設けられていることを特徴とする。

本発明５の地盤穿孔装置は、本発明４の地盤穿孔装置において、前記ケースは、前記ベースの外周を囲むように配置され、かつ前記ケースの外周に前記起振装置が配置されていることを特徴とする。

本発明６の地盤穿孔装置は、本発明４の地盤穿孔装置において、前記インナーロッド用送り台には、前記インナーロッドに起振力を与え前記ベースとともに進退移動可能な第２起振装置が設けられていることを特徴とする。

本発明７の地盤穿孔装置は、本発明６の地盤穿孔装置において、前記第２起振装置は、前記インナーロッド用送り台に固定された第２ベースと、この第２ベースの外側に配置された第２ケースと、この第２ケースに前記第２ベースを挟んで対向して対称に配置された第２モータと、この第２モータの出力軸に固定された偏心ロータとからなることを特徴とする。

本発明８の地盤穿孔装置は、本発明６の地盤穿孔装置において、前記第２ケースは、前記第２ベースの外周を囲むように配置され、かつ前記第２ケースの外周に前記第２起振装置が配置されていることを特徴とする。

本発明９の地盤穿孔装置は、本発明６の地盤穿孔装置において、前記インナーロッドは、前記第２起振装置にベアリングを介して相対回転自在に支持されているものであり、前記インナーロッド用送り台には、前記インナーロッドを回転駆動させる第２回転駆動装置が設けられていることを特徴とする。

本発明１０の地盤穿孔装置は、本発明１〜９の地盤穿孔装置において、前記防振装置は、ゴムであることを特徴とする

本発明の地盤穿孔装置は、回転式で、起振させて掘削するものであり、防振装置を設けることで騒音の発生が少ない装置となった。又、メンテナンスが必要な起振装置等を穿孔装置の外側に配置したので、メンテナンスが容易になった。更に、掘削穴内に水等を供給できる構成としたことで、穿孔工事の能率向上となった。これらの機能を付加したにもかかわらず構成はコンパクトなものとすることができた。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１の地盤穿孔装置３を搭載した穿孔機械１の全体正面図である。
本実施の形態１の穿孔機械１は、無限軌道で走行のできるタイプとしている。足場が悪い凹凸のある地面あるいは狭い住宅地であっても容易に移動でき、どの場所においても地盤掘削の工事ができる。この穿孔機械１に対する地盤穿孔装置３の基本構成は、前述の特許文献１及び特許文献２に記載されているので、その詳細な説明は省略するが本実施の形態１の理解を容易にするため、その概略を説明する。

穿孔機械１において、地面に対し略垂直（鉛直）になっている固定フレーム２に、本実施の形態１の地盤穿孔装置３が上下方向移動自在に搭載されている。固定フレーム２が垂直に立設されているとき上下方向となるが、地盤穿孔装置３の移動方向は地盤に対しての進退移動方向である。即ち、穿孔工具の中心軸線に沿った穿孔方向である（以下、「穿孔方向」という。）。この固定フレーム２は、垂直方向のみならず水平方向等にも向きを変えることができ、それに伴って地盤穿孔装置３も向きを変えて穿孔することができる。

図２は、穿孔に関する各装置が取り付けられた地盤穿孔装置３の正面図である。地盤穿孔装置３は、固定フレーム２上を移動可能に搭載されている走行フレーム４上に搭載されている。この地盤穿孔装置３は、穿孔工具の回転駆動装置５、起振装置６、防振装置７（図３参照）及びインナーロッド８等を備えている。走行フレーム４は、図示していないが、複数のローラを介して固定フレーム２上でチェーン駆動手段（図示せず）により走行可能となっている。走行フレーム４には、これと一体にベース９が固定されていて、このベース９に起振装置６と防振装置７が設けられている。

走行フレーム４の前方部には、回転駆動装置５の本体ケースであるボックス５ａ部分が固定されている。一方、この走行フレーム４の後方部には、支持台１０ａが固定配置されている。この支持台１０ａ上にインナーロッド用送り台（以下、「送り台」という。）１０が前後方向に移動可能に搭載され、油圧シリンダ装置等の駆動手段により走行フレーム４に対し相対的に前後方向に移動可能である。この送り台１０にはインナーロッド８を支持するための装置が固定されている。図３は、本実施の形態１の地盤穿孔装置３の詳細構造を示す断面図である。この図３には送り台１０の構成は含まれていない。この地盤穿孔装置３の中央部には、穿孔工具（ビット）を端部に取り付け、穿孔動作を行う中空体のアウターシャンク１１が設けられている。

このアウターシャンク１１は回転駆動装置５により回転駆動される。回転駆動装置５については、前述した特許文献２に、詳細に説明されているが、本実施の形態１では、インナーロッド８をアウターシャンク１１内を貫通させている点で特許文献２と構成が異なる。本実施の形態１の回転駆動装置５は次のような構成になっている。ボックス５ａ内に外歯を有するリングギヤ１２がスリーブ体１３に固定され、かつ２つのベアリング１４を介して回転自在にボックス５ａに支持されている。

このリングギヤ１２は、アウターシャンク１１とスプライン１５を介して連結されている。なお、このスプライン１５はキーであってもよい。ボックス５ａには、２台の駆動モータ１６が固定されている。この駆動モータ１６は油圧モータであるが、その各出力軸１６ａがボックス５ａ内に突き出されている。この出力軸１６ａにピ二オン１７が取り付けられ、このピ二オン１７がリングギヤ１２の外歯と噛み合っている。従って、アウターシャンク１１は、駆動モータ１６の回転によりピ二オン１７、リングギヤ１２を介して回転駆動される。

次に起振装置６と防振装置７について説明する。起振装置６とアウターシャンク１１は、２つのベアリング１８を介して回転自在に連結されている。従って、起振装置６はアウターシャンク１１に対し、軸線方向の移動は規制され、相対的に回転する構成で設けられている。又、この起振装置６はベース９に支持された状態になっているが、ベース９とこの起振装置６の間には防振装置７が設けられている。起振装置６と防振装置７は、ベース９部分において、穿孔方向に直角な方向に対向し略直列状態で配置されている。ベース９はこの起振装置６と防振装置７を支持するものであるが、ベース９の中央部、即ち内部を貫通してインナーロッド８が配置されている。

又、起振装置６と防振装置７は、メンテナンスの容易さを考慮して走行フレーム４に固定されたベース９の外側に設けられている構成である。ベース９の外壁と起振装置６のケース６ａとは、防振ゴム７ａにより相互に一体に固定されている。防振ゴム７ａの両端部には、金属製の板状のフランジが防振ゴム７ａに一体に常法により固定されている。ベース９の外壁と起振装置６のケース６ａとの相互の固定は、防振ゴム７ａの一端のフランジをボルト７ｂによりケース６ａに固定し、防振ゴム７ａの他端のフランジをベース９に連結することにより行う。

この防振ゴム７ａはボルト７ｂで取り付けることにより、着脱自在の構成としている。防振ゴム７ａは複数個取り付けられ個数に限定はないが、本実施の形態１においては４個または８個である。防振装置７は、防振ゴム以外にバネであってもよい。この防振装置７は、起振装置６が振動するとき、共振を防ぐ機能があり防振と騒音を軽減する機能も有する。同時に、防振装置７を介して、掘削時にアウターシャンク１１を穿孔方向に固定フレーム２に搭載された送り駆動装置による送り力を伝達する機能を果たす。

この送り力により穿孔機械１の自重を負荷することも可能である。この送り力は、掘削時にアウターシャンク１１の先端のビットが地面から受ける抗力に打ち勝つために必要なプリロードとも言える。従って、防振ゴム７ａは、押圧機能、支持機能、及び制振機能を備えていることになる。

この防振ゴム７ａは起振装置６のケース６ａにもベース９と同様に固定されている。従って、防振ゴム７ａはベース９とケース６ａに挟持された状態で取り付けられている。起振装置６のケース６ａはベース９に対しこの防振ゴム７ａによって穿孔方向と穿孔方向を横切る方向にずれの余裕をもつ。ケース６ａの外壁には起振装置６の主要部をなす偏心ロータ６ｂと、この偏心ロータ６ｂを回転駆動させるモータ６ｃとが設けられている。

この偏心ロータ６ｂとモータ６ｃを外側に配置したことは、メンテナンスのときの作業をし易くすることを考慮している。偏心ロータ６ｂは一種のウェイト体で重量があり、回転中心に対し重心位置が半径方向にずれた構成の回転するロータである。この偏心ロータ６ｂは図３に示すようにモータ６ｃの両軸端に設けられている。この偏心ロータ６ｂが回転すると、重心位置が変動するので振動が発生するのである。このように、本実施の形態１においては、この偏心ロータ６ｂはモータに直接取り付けられた構成のバイブロモータとなっている。

このバイブロモータは、起振装置６のケース６ａの外壁にベース９を挟んで対向して対称的に２組または４組設けられており、偶数組で対をなしている。各偏心ロータ６ｂは重心位置が互いに逆方向に向き合って回転するように同期回転する。従って２つの偏心ロータ６ｂが回転するとき、各偏心ロータ６ｂの重心は、穿孔方向にずれて地盤側に寄ったり離れたりして、理論的にはケース６ａは穿孔方向にのみ揺れる。即ち軸線方向のみに振動が付与される。実際は同時にベース９側に近づいたり離れたりして穿孔方向を横切る方向にも若干揺れる。

理論上は対構成をなす偏心ロータ６ｂとモータ６ｃによって構成される重心位置はバランスのとれた位置になっていて揺れない構成になるが、実際は複雑に揺れる。このような動きで、ケース６ａは特に穿孔方向に振動を起こす。起振装置６のケース６ａとアウターシャンク１１とは半径方向と穿孔方向とを規制した２つのベアリング１８により連結されている。ケース６ａは回転しないがアウターシャンク１１は相対的に回転する構成になっている。

又、穿孔方向に対しては一体となって進退移動する。従って、ケース６ａに生じた振動はアウターシャンク１１に対し穿孔方向の振動として伝えられる。防振ゴム７ａを取り付けたことにより、アウターシャンク１１は走行フレーム４が地盤側に移動するとき、防振ゴム７ａを介しケース６ａから振動を付与されながらも共振を防ぎ防振する。アウターシャンク１１はベアリング１８を介して穿孔方向に押し付けられる。このとき起振状態にあるにもかかわらず、防振ゴム７ａで振動の一部を減衰させて騒音の発生を軽減する。この起振装置６と防振装置７に対しては、図示していないが防塵と安全を考慮して全体を覆う着脱自在のカバーを設けるとよい。

次にインナーロッド８について説明する。このインナーロッド８は掘削中の掘削能率を高めるため、あるいは冷却するための水を送水するためのものである。このインナーロッド８は、先端に穿孔用工具を取り付けると、補助的に穿孔作業もできる。本実施の形態１において、インナーロッド８を水の送水用として説明しているが、ミル化したセメントの供給用であってもよい。このインナーロッド８は、ベース後方の走行フレーム４に設けられた支持台１０ａに移動可能に搭載された送り台１０に取り付けられている。この送り台１０は、前述したように走行フレーム４に対し穿孔方向に油圧シリンダにより相対的に進退移動可能な構成になっている。送り台１０には、インナーバイブロケース１９とインナースイベルケース２０が固定されている。

インナーバイブロケース１９は、インナーロッド８を地盤側に進行させるとき振動を与えられるようにしているものである。インナースイベルケース２０は、インナーロッド８を進行させるときスイベル機能を有する構成になっていて、送り台１０上で回転し且つ水平方向に若干ずれることが可能な構成で支持されている。インナーバイブロケース１９とインナースイベルケース２０は、インナーロッド８の駆動部分であり、このインナースイベルケース２０の地盤側に張出した端部にインナーロッド８が結合されるようになっている。本実施の形態１で説明するインナーロッド８は中空管で、水はこのインナーロッド８の途中に設けられた送水スイベル２１を通してインナーロッド８に導かれ、穿孔穴に供給される。

アウターシャンク１１の先端部には穿孔工具であるビットが設けられているので、ビットは押し付け動作で振動を与えられ回転しながら掘削する。このとき、アウターシャンク１１には、前述のようにインナーロッド８が貫通しているので、このインナーロッド８を介して水を送水することができ、地盤の掘削能力を高めることができる。

地盤の掘削工事は一般に騒音を伴う。特に住宅地の場合は、周囲の環境悪化を招くので避ける必要がある。本実施の形態１の場合は、防振装置を設けて、この防振装置を介して掘削工事を行う構成になっているので、掘削中の騒音、振動を軽減できる。又、掘削を終了した場合には、この防振装置により振動状態を解消させる機能をも有している。このように、本実施の形態１は、内外の２つの管体を有し掘削効率を高めて掘削する装置で、起振装置を外側に配置したことでメンテナンスのし易い、又コンパクトな構成としている。

［実施の形態２］
次に他の実施の形態として、インナーロッドの掘削能率を高めた実施の形態２の構成について説明する。
本実施の形態２は、アウターシャンク側に設けられた起振装置と防振装置をインナーロッド側にも設けるようにしたものである。本実施の形態２は前述のインナーバイブロケースに代えるものである。図４はその構成を示す図で、インナーロッド側の部分断面図である。

アウターシャンク側は図３の構成と同様であるので詳細図を省略している。図４において、インナーロッド８ａはアウターシャンク１１の内部を内管として貫通しており、インナーロッド８ａに関する装置はアウターシャンク１１の掘削装置の後方へ配置されている。インナーロッド８ａの起振装置（第２起振装置）２５及び防振装置２２はアウターシャンク１１の場合と略同様な構成であり、又、インナーロッド８ａの回転駆動装置（第２回転駆動装置）２３もアウターシャンク１１の場合と略同様な構成でインナーロッド８ａの後方に配置されている。

送り台１０にインナーロッド用のベース（第２ベース）２４が一体に固定して設けられている。従って、起振装置２５及び防振装置２２はこのベース２４に支持されていることになる。送り台１０は、走行フレーム４と相対的移動が可能である。従って、アウターシャンク１１用のベース９が移動するときは、ベース２４も共に動くが、例えば、ベース９が固定状態にあるときにも、ベース２４は単独でベース９との相対的動作で穿孔方向に二点鎖線のように所定距離移動することが可能である。

ベース２４には穿孔方向に対し、直角方向に対向して起振装置２５及び防振装置２２が配置されている。ベース２４の外壁には防振装置２２の主要部をなす防振ゴム２２ａが、ボルト２２ｂによってフランジ２２ｃを介して取り付けられている。ここに使用される防振ゴム２２ａは、アウターシャンク側と実質的に構造、機能が同一の部材である。防振ゴム２２ａは偏心モータ（第２モータ）２５ａの取り付けられた起振装置２５のケース（第２ケース）２５ｂにも固定されている。偏心モータ２５ａの両軸端には、偏心ロータ２５ｃが設けられている。

従って、ベース２４が穿孔方向に送られると、インナーロッド８ａを保持して防振装置２２も一体となって送られ、同時に起振装置２５も防振ゴム２２ａを介して同方向に送られる。又、起振装置２５とインナーロッド８ａとは、半径方向と穿孔方向とを規制された２つのベアリング２８を介して相対回転可能な構成になっている。すなわち、インナーロッド８ａが掘削等の場合に回転していても、起振装置２５は回転しない。これらの構成は基本的にアウターシャンク１１の場合と同様である。

回転駆動装置２３においてもアウターシャンク１１の場合と同様の構成で、起振装置２５の後方に配置されている。構成の詳細はアウターシャンク１１の場合と同様であるので、その説明は省略する。回転駆動装置２３に関わるインナーロッド８ａの一部は、スリーブ体２３ｂに噛み合うスプライン２３ｃとなっている。その他の部材、ギヤ２３ｄ、ピニオン２３ｅ、駆動モータ２３ｆ、ベアリング２３ｇ等は、アウターシャンク１１側と実質的に構造、機能が同一の部材である。すなわち、スリーブ体２３ｂにギヤ２３ｄが固定され、２つのベアリング２３ｇを介して回転自在にボックス２３ａが支持されている。ボックス２３ａに駆動モータ２３ｆが固定されている。駆動モータ２３ｆの出力軸に取り付けられたピニオン２３ｅがギヤ２３ｄと噛み合っている。なお、ギヤ２３ｄ、ピニオン２３ｅ、駆動モータ２３ｆ、ベアリング２３ｇ等は、アウターシャンク１１側の部材と共通の部材であってもよい。

このような構成により、インナーロッド８ａはアウターシャンク１１と相対回転が可能である。インナーロッド８ａはアウターシャンク１１と直径が異なり、この関係でスリーブ体等の関連部材はインナーロッド８ａに合せる形状となり、部材形状はアウターシャンク１１の場合と異なる。この回転駆動装置２３のボックス２３ａは送り台１０に固定される。

以上、インナーロッド８ａ用の起振装置２５、防振装置２２、回転駆動装置２３は、インナーロッド８ａがアウターシャンク１１側と相対移動する前提で説明したが、穿孔方向に相対移動しない場合で限定される構成においては、送り台１０は付随しないことになるので、前述のインナーロッド８ａ用の各装置は走行フレーム４に設けられることになる。この場合、図示しないが、ベース９とベース２４は一体のものとして走行フレーム４に固定される。その他の構成は前述のとおりである。この場合にはインナーロッド８ａがアウターシャンク１１と相対回転はするものの、同時移動をして掘削を行うことになる。

［実施の形態３］
次に構成の異なる実施の形態３を図５に基づき説明する。
この実施の形態３は、所定場所に設置して使用される設置型の地盤穿孔機械に適用したものである。この設置型の穿孔機械の基本構成は、本出願人の公開特許、例えば特開平７−７６８２３号公報等に説明され公知であるので、その詳細説明は省略する。固定タイプの穿孔機械はクレーン等で所定の地盤位置に固定され穿孔を行うものである。図５において、本実施の形態３に関わる起振装置３１、防振装置３２、回転駆動装置３３は図に示すように穿孔機械の基体をなすフレーム３４に挟まれて案内され上下動する。

図５は主要部の部分断面図である。フレーム３４上を上下方向に支持体３５が案内され移動する。この支持体３５は対称形状をなし、対向するフレーム３４の２つの案内部で案内される構成になっている。この支持体３５の中心部にはアウターシャンク３６が設けられ、下方位置にこのアウターシャンク３６を回転させるための回転駆動装置３３が設けられている。又、中間位置にアウターシャンク３６内を貫通して設けられる管体のクランプ装置３７が設けられ、上方位置にアウターシャンク３６用の起振装置３１及び防振装置３２が設けられている。

回転駆動装置３３のケース３３ａは、２台の上下駆動シリンダ４１ａ，４１ｂのシリンダ部分に連結され、かつ支持体３５に上下動自在に設けられている。従って、２台の上下駆動シリンダ４１ａ，４１ｂにより、ケース３３ａは上下駆動される。ギヤ３３ｂとキーを介して一体化しているスリーブ３３ｃは、アウターシャンク３６とキー３３ｄでキー結合されケース３３ａに設けられている。アウターシャンク３６は、スリーブ３３ｃと穿孔方向において相対移動可能である。又、ギヤ３３ｂは図示しない駆動モータと連結するピニオンと噛み合って回転し、このギヤ３３ｂはケース３３ａとベアリング３３ｅを介して相対的に回転自在であり、前述のように、穿孔方向にも若干相対移動が可能である。

中間部のクランプ装置３７は、主要部は皿バネ３７ａになっていて、この皿バネ３７ａの付勢力で常時、楔体３７ｂを押圧部材３７ｃを介して押圧し、この楔体３７ｂの押圧で管体（実施の形態例においてはインナーロッド）をクランプする。クランプ解除するときは、アウターシャンク３６が下方向に相対移動したとき押圧部材３７ｃがクランプ解除手段３８に当接し、押圧部材３７ｃを皿バネ３７ａの付勢力に抗して動作し、楔体３７ｂの楔力を開放する。
押圧部材３７ｃはクランプ解除手段３８のベアリング３８ａを介して当接する構成になっているので、押圧部材３７ｃがアウターシャンク３６とともに回転しながら当接しても、クランプ解除手段３８の本体部分は回転しない構造になっている。アウターシャンク３６が後方（上方）へ移動すると、押圧部材３７ｃはクランプ解除手段３８から離れ、皿バネ３７ａの付勢力で再び楔体３７ｂを押圧して管体をクランプする。この動作の繰り返しとなる。

起振装置３１と防振装置３２は基本的に前述の実施の形態１及び２のものと同様である。支持体３５に防振装置３２が固定され、この防振装置３２に起振装置３１が固定され、アウターシャンク３６はこの起振装置３１とベアリング３９を介して相対的に回転可能である。本実施の形態３において、起振装置３１等は支持体３５間に跨って設けられているが、支持体３５を外れた横の部分は支持体３５の外側に位置し開放状態にある。このためメンテナンスのし易い構成になっている。

前述の実施の形態１及び２と同様に、起振装置３１は防振装置３２を介して支持体３５と一体になっていて、支持体３５とともに上下方向に進退移動する。アウターシャンク３６の中心部は貫通穴になっていて、又、起振装置３１の中心部も貫通穴になっていて、インナーロッド４０が設けられる。このインナーロッド４０の必要な機能の装置は後方（上方）に設けられる。このインナーロッド４０の送水等の機能については前述同様であるので詳細説明は省略する。又、前述した実施の形態１及び２のものと同様に、このインナーロッド４０においても起振装置、防振装置、回転駆動装置を設けることは可能である。

以上、本発明の実施の形態１〜３について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能であることはいうまでもない。

図１は、本発明の地盤穿孔装置を搭載した穿孔機械の全体正面図である。 図２は、本発明の地盤穿孔装置の正面図である。 図３は、本発明の地盤穿孔装置の詳細を示す断面図である。 図４は、本発明の他の実施の形態例で、インナーロッドに起振装置、防振装置、回転駆動装置を設けた構成の地盤穿孔装置の部分断面図である。 図５は、固定タイプの穿孔機械に適用した本発明の地盤穿孔装置の断面図である。

符号の説明

１…穿孔機械
２…固定フレーム
３…地盤穿孔装置
４…走行フレーム
５，２３，３３…回転駆動装置
６，２５，３１…起振装置
７，２２，３２…防振装置
８，８ａ，４０…インナーロッド
９…ベース
１０…インナーロッド用送り台
１１，３６…アウターシャンク
３４…フレーム
３５…支持体
３７…クランプ装置

Claims (10)

1. 穿孔機械の固定フレーム上に移動可能に搭載され、２重管により地盤に対し掘削ロッドが進退自在で且つ回転、起振力を与えられて掘削が可能な穿孔装置であって、
   前記地盤に対し前記固定フレーム上を進退自在に移動可能な走行フレーム体（４，３５）と、
   この走行フレーム体（４，３５）に固定されたベース（９）と、
   このベース（９）に設けられ、起振力を与え前記ベース（９）とともに進退移動可能な起振装置（６，２５，３１）と、
   この起振装置（６，２５，３１）と前記ベース（９）との間に設けられ穿孔時に共振を防ぐための防振装置（７，２２，３２）と、
   前記起振装置（６，２５，３１）にベアリング（１８，３９）を介して相対回転自在に支持され、前記２重管の外側の前記掘削ロッドに固定されるアウターシャンク（１１，３６）と、
   前記走行フレーム体（４，３５）に設けられた前記アウターシャンク（１１，３６）を回転駆動させる回転駆動装置（５，３３）と、
   前記アウターシャンク（１１，３６）を貫通して設けられ前記走行フレーム体（４，３５）とともに移動可能なインナーロッド（８，８ａ，４０）と
   からなる地盤穿孔装置。
2. 請求項１に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記アウターシャンク（３６）には、前記インナーロッド（４０）をクランプするためのクランプ装置（３７）が設けられている
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
3. 請求項１に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記起振装置（６）は、
   前記ベース（９）の外側に配置されたケース（６ａ）と、
   このケース（６ａ）に、前記ベース（９）を挟んで対向して対称に配置されたモータ（６ｃ）と、
   このモータ（６ｃ）の出力軸に固定された偏心ロータ（６ｂ）とからなる
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
4. 請求項１に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記走行フレーム体（４）には、前記インナーロッド（８，８ａ）を前記地盤側に移動可能なインナーロッド用送り台（１０）が設けられている
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
5. 請求項４に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記ケース（６ａ）は、前記ベース（９）の外周を囲むように配置され、かつ前記ケース（６ａ）の外周に前記起振装置（６）が配置されている
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
6. 請求項４に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記インナーロッド用送り台（１０）には、前記インナーロッド（８ａ）に起振力を与え前記ベース（９）とともに進退移動可能な第２起振装置（２５）が設けられている
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
7. 請求項６に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記第２起振装置（２５）は、
   前記インナーロッド用送り台（１０）に固定された第２ベース（２４）と、
   この第２ベース（２４）の外側に配置された第２ケース（２５ｂ）と、
   この第２ケース（２５ｂ）に前記第２ベース（２４）を挟んで対向して対称に配置された第２モータ（２５ａ）と、
   この第２モータ（２５ａ）の出力軸に固定された偏心ロータ（２５ｃ）とからなる
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
8. 請求項６に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記第２ケース（２５ｂ）は、前記第２ベース（２４）の外周を囲むように配置され、かつ前記第２ケース（２５ｂ）の外周に前記第２起振装置（２５）が配置されている
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
9. 請求項６に記載された地盤穿孔装置であって、
   前記インナーロッド（８ａ）は、
   前記第２起振装置（２５）にベアリング（２８）を介して相対回転自在に支持されているものであり、
   前記インナーロッド用送り台（１０）には、前記インナーロッド（８ａ）を回転駆動させる第２回転駆動装置（２３）が設けられている
   ことを特徴とする地盤穿孔装置。
10. 請求項１〜９から選択される１項に記載の地盤穿孔装置であって、
    前記防振装置（７，２２，３２）は、ゴム（７ａ，２２ａ）である
    ことを特徴とする地盤穿孔装置。
    

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