基礎杭用掘削装置
【課題】基礎杭の埋込み工法に用いる掘削装置として、掘削孔下部の根固め球根部とする拡径部を容易に設計通りに形成でき、形成状況を地上から簡単に確認できて施工の信頼性が高く、造成される根固め球根部による基礎杭の支持強度の確実な向上を図り得るものを提供する。
【解決手段】オーガー駆動装置１に上端を連結して回転駆動する掘削ロッド２の下端の掘削ヘッド３に、固定掘削刃４と、拡径用掘削刃５とが取り付けられ、オーガー駆動装置１には拡径用シリンダ６が取り付けられ、拡径用シリンダ６によって昇降動作する昇降ロッド７が掘削ロッド２に沿って配設され、昇降ロッド７の下端側が下部摺動枠９に連結されている。昇降ロッド７の昇降動作により、拡径用掘削刃５が、固定掘削刃４の回転径より大きい回転径となる拡径姿勢と、該固定掘削刃４の回転径以下の回転径となる縮径姿勢とに転換する。
【解決手段】オーガー駆動装置１に上端を連結して回転駆動する掘削ロッド２の下端の掘削ヘッド３に、固定掘削刃４と、拡径用掘削刃５とが取り付けられ、オーガー駆動装置１には拡径用シリンダ６が取り付けられ、拡径用シリンダ６によって昇降動作する昇降ロッド７が掘削ロッド２に沿って配設され、昇降ロッド７の下端側が下部摺動枠９に連結されている。昇降ロッド７の昇降動作により、拡径用掘削刃５が、固定掘削刃４の回転径より大きい回転径となる拡径姿勢と、該固定掘削刃４の回転径以下の回転径となる縮径姿勢とに転換する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎杭の埋込み工法において、地盤に既成杭を建て込むための孔、特に下部に根固め球根部用の拡径部を有する孔を形成するのに使用される基礎杭用掘削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎杭の埋込み工法は、掘削ロッドによって地盤に掘削孔を設ける共に、その掘削孔内にセメントミルク等の固化材を注入して土砂と攪拌混合し、この掘削孔に沈設した既成杭を地盤に定着するものであり、打撃工法や場所打ちコンクリート杭工法等に比較して低騒音・低振動で且つ狭いスペースでも施工できることから、特に市街地での基礎杭施工に多用されている。そして、この埋込み工法において、基礎杭の地盤による支持強度を高めるために、地中の支持層に達した孔下部を拡径して根固め球根部を形成することが一般的に行われている。
【０００３】
図１０は上記の根固め球根部を形成する埋込み工法の一例を示す。この場合、下端に固定掘削刃５２及び拡径用掘削刃（拡大翼とも称される）５３を有する掘削ヘッド５１を装着した掘削ロッド５０を用い、地上に配置したクローラ型三点支持式杭打機等の杭打機のリーダに保持されて昇降するオーガー駆動装置（図示省略）に、該掘削ロッド５０を上端部で垂直に取り付け、オーガーモータによって正回転駆動させると共に、該掘削ロッド５０内を通して供給される掘削液（通常は水）をロッド下端から吐出しつつ、ａ）の如く固定掘削刃５２によって地盤Ｇを掘削し、ｂ）の如く支持層Ｓ内に達する掘削孔Ｈを形成する。次いで、ｃ）の如く掘削ロッド５０を逆回転させて、拡径用掘削刃５３が径方向両側へ張出した拡径姿勢で支持層Ｓ内の所定長さ範囲を上下に往復させることにより、拡大掘削して拡径部Ｅを形成し、次いでｄ）の如くロッド下端から掘削液に代えてセメントミルクの如き固化材である根固め液Ｃを吐出させ、ｅ）の如く該根固め液Ｃの注入が終わるまで拡径部Ｅの範囲で掘削ヘッド５１を数回上下に往復させて攪拌する。そして、根固め液Ｃの注入終了後、ｆ）の如く掘削ロッド５０を正回転に戻し、拡径用掘削刃５３を縮径姿勢とした該掘削ロッド５０を引き上げ、ｇ）の如く形成した掘削孔Ｈに杭打装置で吊り上げた既成杭Ｐを挿入し、ｈ）の如く該既成杭Ｐを下部が拡径部Ｅ内に配置する深度まで沈設し、根固め液Ｃを含む泥土スラリーの硬化によって拡径部Ｅを根固め球根部として当該既成杭Ｐを定着させる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
なお、図１０に示す掘削ロッド５０は長手方向一定間隔置きに外側へ張出した姿勢安定用のスタビライザー５０ａ…を備えるが、掘削ロッドとしては周面に攪拌板、螺旋羽根、砂粒を孔壁に圧着させる押し付け板等を設けたものも使用されている。
【０００５】
また、同様の埋込み工法として、中空の既成杭の下端に袋体を装着し、先に形成した掘削孔の拡径部内に位置させた該袋体内に、既成杭の中空内部を通して供給される固結性流動物を注入し、もって拡径部内で膨らませた該袋体内部の硬化によって根固め球根部を形成する方式もある（例えば、特許文献２）。更に、上述の埋込み工法は掘削孔Ｈの形成後に既成杭Ｐを沈設する先堀り工法であるが、同じく埋込み工法として中堀り工法も多用されている。この中堀り工法では、中空の既成杭内に掘削ロッドを配置させ、該既成杭の下端より突出した掘削ヘッドにて掘削を行いながら途中深さまで既成杭を沈設し、次いで掘削ロッドのみを所定深さまで進行させたのちし、やはり当該掘削ヘッドの拡径用掘削刃による拡大掘削で該掘削孔の下部に拡径を設け、根固め液Ｌの注入後に掘削ヘッドを引き上げると共に既成杭を所定深さまで沈設する（例えば、特許文献３，４）。
【０００６】
一般的に、これら埋込み工法に使用される掘削ロッドは、例えば図１１に示すように、掘削ヘッド５１の螺旋羽根５４の径方向両側に、拡径用掘削刃５３，５３が各々枢支ピン５５を介して一定角度範囲で回動可能に枢着されている。そして、該掘削ロッド５０を実線矢印Ａ１の如く正回転している状態では、両拡径用掘削刃５３，５３の全体が各々凹所５６に納まって固定掘削刃５２（図１０参照）による掘削径Ｄ１の内側に納まる縮径姿勢をなすが、該掘削ロッド５０が仮想線矢印Ａ２の如く逆回転する際には、両拡径用掘削刃５３，５３が土砂との接触抵抗によって縮径姿勢から回動して図示仮想線の如く外側へ突出した拡径姿勢に転換し、拡大掘削径Ｄ２で掘削を行うようになっている。なお、拡径用掘削刃を拡径姿勢に転換させる手段として、その根元に揺動蹴出部材を取り付け、掘削ロッドが正回転から逆回転に変わる際に揺動蹴出部材が揺動して拡径用掘削刃の側面を蹴り出す方式も提案されている（特許文献５）。
【特許文献１】登録実用新案第３０９７０４６号公報
【特許文献２】特開平７−１１６３４号公報
【特許文献３】登録実用新案第３００７７５５号公報
【特許文献４】特開平５−２４７９３６公報
【特許文献５】特開平１１−６２４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の一般的な掘削ロッドでは、拡径用掘削刃の縮径姿勢から拡径姿勢への転換がロッド回転の逆転に伴う土砂との接触抵抗によってなされるが、地盤の性状と掘削ヘッドの稼働状況によっては、拡径用掘削刃の周辺に圧密された土砂が固まったり、石や岩片等が噛み込んだりすることにより、拡径用掘削刃が拡径姿勢へ転換不能になる懸念がある。これは、前記提案の揺動蹴出部材を設けた掘削ロッドでも同様である上、その揺動蹴出部材そのものも作動不良に陥る可能性がある。そして、これら従来構成では、拡径用掘削刃が拡径姿勢に転換したことを地上から確認できないため、設計通りの拡径部が確実に形成できたか否かは判らず、従って施工の信頼性に乏しく、造成される根固め球根部に基づく基礎杭の支持強度を充分に信用できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述の情況に鑑み、基礎杭の埋込み工法に用いる掘削装置として、掘削孔下部の根固め球根部とする拡径部を容易に且つ設計通りに形成できると共に、その形成状況を地上から簡単に確認できて施工の信頼性が高く、造成される根固め球根部による基礎杭の支持強度の確実な向上を図り得るものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明手段について図面の参照符号を付して示せば、まず請求項１の発明に係る基礎杭用掘削装置は、オーガー駆動装置１に上端を連結して回転駆動する掘削ロッド２の下端の掘削ヘッド３に、固定掘削刃４と、拡径用掘削刃５とが取り付けられ、オーガー駆動装置１には拡径用シリンダ６が取り付けられると共に、該拡径用シリンダ６によって昇降動作する昇降ロッド７が掘削ロッド２に沿って配設され、該昇降ロッド７の下端側が拡径用掘削刃５の作動部（下部摺動枠９）に連結され、該昇降ロッド７の昇降動作により、拡径用掘削刃５が、固定掘削刃４の回転径（掘削径Ｄ１）より大きい回転径（拡大掘削径Ｄ２）となる拡径姿勢と、該固定掘削刃４の回転径以下の回転径となる縮径姿勢とに転換するように構成されてなる。
【００１０】
請求項２の発明は、上記請求項１の基礎杭用掘削装置において、掘削ロッド２に上部摺動枠８及び下部摺動枠９が昇降自在に嵌装し、両摺動枠８，９に昇降ロッド７が上下端部で連結すると共に、上部摺動枠８には拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが連結され、下部摺動枠９にはリンク機構１０を介して拡径用掘削刃５が連結されてなる構成としている。
【００１１】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の基礎杭用掘削装置において、拡径用シリンダと６、昇降ロッド７と、拡径用掘削刃５とは、それぞれ一対が掘削ロッド２の径方向両側に配置してなる構成としている。
【００１２】
請求項４の発明は、上記請求項３の基礎杭用掘削装置において、固定掘削刃４が掘削ロッド２の径方向両側へ張出する翼状をなし、この固定掘削刃４の張出径方向と一対の拡径用掘削刃５，５の配置径方向とが平面視で略直交する構成としている。
【００１３】
請求項５の発明は、上記請求項１〜４の何れかの基礎杭用掘削装置において、掘削ロッド２の長手方向複数箇所に、昇降ロッド７を昇降自在に挿通保持するガイドブラケット１１…が設けられてなる構成としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果について図面の参照符号を付して説明する。まず請求項１の発明に係る基礎杭用掘削装置では、拡径用掘削刃５を縮径姿勢とした掘削ロッド２をオーガー駆動装置１にて回転駆動させ、その固定掘削刃４によって所定深さまでの掘削孔Ｈを形成後、該掘削孔Ｈの下部に根固め球根部を造成するための拡径部Ｅを形成する際、地上にあるオーガー駆動装置１に取り付けられた拡径用シリンダ６によって拡径用掘削刃５を拡径姿勢に転換し、この拡径用掘削刃５によって拡大掘削を行うことになる。従って、拡径用掘削刃５の拡縮の姿勢転換を自動操作で容易に且つ強制駆動で確実に行えると共に、拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａの伸縮状態がそのまま拡径用掘削刃５の拡縮状態を表すため、拡径用掘削刃５が圧密土砂で固められたり石や岩片等が噛み込んだりして拡径障害を生じても、それを地上側で確実に掌握できるから、該拡径用掘削刃５が縮径姿勢や不完全な拡径姿勢のままで拡径部Ｅの形成工程を終えてしまう懸念がなく、もって設計通りの拡径部Ｅを確実に形成できる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、掘削ロッド２に昇降自在に嵌装した上部及び下部摺動枠８，９に昇降ロッド７が上下端部で連結し、上部摺動枠８には拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが連結し、下部摺動枠９にはリンク機構１０を介して拡径用掘削刃５が連結しているから、拡径用シリンダ６の駆動による拡径用掘削刃５の姿勢転換が円滑になされる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、拡径用シリンダ６と昇降ロッド７及び拡径用掘削刃５の各一対が掘削ロッド２の径方向両側に配置しているから、掘削ロッド２の回転バランスならびに拡大掘削時の負荷バランスがよく、それだけ安定した掘削状態が得られる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、翼状の固定掘削刃４，４の張出径方向と一対の拡径用掘削刃５，５の配置径方向とが平面視で略直交する配置になっているから、掘削ヘッド３の回転バランズがよく、もって固定掘削刃４による掘削と拡径用掘削刃５，５による拡大掘削を共に安定した状態で行える。
【００１８】
請求項５の発明によれば、昇降ロッド７が掘削ロッド２の長手方向複数箇所に設けたガイドブラケット１１…に挿通保持されて撓みを生じにくいため、拡径用シリンダ６の駆動力が該昇降ロッド７を介して拡径用掘削刃５の作動部に無理なく無駄なく伝達され、もって拡径用掘削刃５の姿勢転換がより円滑になされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る基礎杭用掘削装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は第１実施形態の基礎杭用掘削装置における掘削ロッド全体、図２は同基礎杭用掘削装置による掘削状況、図３〜図５は同掘削ロッドの掘削ヘッド、図６〜図９は第２実施形態の基礎杭用掘削装置における掘削ロッドの掘削ヘッド、をそれぞれ示す。
【００２０】
第１実施形態の基礎杭用掘削装置では、図１に示すように、掘削ロッド２は、複数本のパイプ材を連結したロッド本体２ａの下端に切削ヘッド３の軸部３ａが同軸状に連結されてなり、その上下部に上部摺動枠８と下部摺動枠９とが昇降自在に外嵌すると共に、両摺動枠８，９間に一対の昇降ロッド７，７が掘削ロッド２の径方向両側に対向配置して上下端部でねじ止め連結されている。そして、ロッド本体２ａの長手方向複数箇所（図では８カ所）に、径方向両側へ張出するガイドブラケット１１…が固設されており、両昇降ロッド７，７がこれらガイドブラケット１１…に昇降自在に挿通保持されている。また、ロッド本体２ａと切削ヘッド３の軸部３ａの内部は両者２ａ，３ａ間を連通する液通路（図示省略）を構成しており、該液通路が切削ヘッド３の軸部３ａの下端で吐出口３０（図５参照）として開放している。
【００２１】
１２は掘削ロッド２の頂部を取り囲むように配置するシリンダ取付枠であり、その下面側に一対の一対の拡径用シリンダ６，６が垂下状態に基端側で枢着されている。一方、掘削ロッド２の上部に外嵌する上部摺動枠８は、昇降ロッド７，７を連結した短筒状の枠本体８ａの外側に、環状枠体８ｂが相対回転自在で且つ相対昇降不能に嵌装され、該環状枠体８ｂの径方向両側に一対のブラケット８ｃ，８ｃが外向きに突設されており、これらブラケット８ｃ，８ｃに各々拡径用シリンダ６の下方へ突出する伸縮ロッド６ａの先端が枢着連結されている。
【００２２】
しかして、この基礎杭用掘削装置においては、掘削作業に際し、図２に示すように、クローラ型三点支持式杭打機ＭのリーダＬに保持されたオーガー駆動装置１のカップリング部１ａに連結すると共に、シリンダ取付枠１２を該オーガー駆動装置１の下面側に連結一体化するようになっている。
【００２３】
切削ヘッド３は、図３〜図５に詳細に示すように、軸部３ａの下端部に径方向両側へ張出する一対の翼状の固定掘削刃４，４が固設されると共に、該軸部３ａの上部側に径方向両側へ張出する一対の支持ブラケット１３，１３が固設され、各支持ブラケット１３に拡径用掘削刃５が基端側で枢支ピン１３ａを介して垂直面内回動自在に枢着されている。そして、軸部３ａには前記の下部摺動枠９が外嵌し、この下部摺動枠９と両拡径用掘削刃５，５との間にリンク片１０ａ，１０ａが両端で枢着連結し、これらリンク片１０ａ，１０ａと両拡径用掘削刃５，５とでリンク機構１０を形成している。なお、各固定掘削刃４の下縁には複数の爪片４ａ…が下向きに突設されると共に、各拡径用掘削刃５にも垂下状態での外縁側に複数の爪片５ａ…が外向きに突設されている。また、軸部３ａの上端側は、ロッド本体２ａの下端側に相対回転不能に挿嵌連結させるための六角柱部３ｂをなしている。
【００２４】
この切削ヘッド３の一対の拡径用掘削刃５，５は、リンク機構１０により、下部摺動枠９の下限位置において図３に示すように垂下した縮径姿勢に保持される一方、該下部摺動枠９の上限位置において図４及び図５に示すように下端側が外側へ張出するハの字形の拡径姿勢になり、その軸部３ａを中心とする回転径が縮径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径（掘削径Ｄ１…図５参照）よりも小さく、拡径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径よりも大きい回転径（拡大掘削径Ｄ２…図５参照）となるように設定されている。また、両固定掘削刃４，４の張出径方向と両拡径用掘削刃５，５の配置径方向とは、図５に示すように平面視で略直交する配置になっている。
【００２５】
しかして、上部摺動枠８及び下部摺動枠９は、拡径用シリンダ６，６の各伸縮ロッド６ａが伸長状態にあるときに掘削ロッド２上で下限位置になり、同じく各伸縮ロッド６ａが短縮状態にあるときに上限位置になるように設定されている。従って、拡径用掘削刃５，５は、拡径用シリンダ６，６の伸縮作動によって縮径姿勢と拡径姿勢とに転換する。
【００２６】
図６〜図９に示す第二実施形態の基礎杭用掘削装置は、上述した第１実施形態の基礎杭用掘削装置に対し、掘削ヘッド３の構成が異なるが、他の各部は同一構成である。すなわち、この第二実施形態における掘削ヘッド３は、軸部３ａの下端部に、径方向両側へ張出する一対の翼状の固定掘削刃４，４と、これら固定掘削刃４，４の配置径方向と直交する径方向両側へ張出する一対の支持ブラケット１３，１３とが固設され、各支持ブラケット１３に拡径用掘削刃５が基端側で枢支ピン１３ａを介して垂直面内回動自在に枢着されている。そして、軸部３ａには下部摺動枠９が外嵌し、この下部摺動枠９と両拡径用掘削刃５，５との間にリンク片１０ａ，１０ａが両端で枢着連結し、これらリンク片１０ａ，１０ａと両拡径用掘削刃５，５とでリンク機構１０を形成しているが、前記第１実施形態とは逆に、下部摺動枠９の上限位置において図７に示すように直立した縮径姿勢に保持される一方、該下部摺動枠９の下限位置において図６及び図８に示すように上端側が外側へ張出する逆ハの字形の拡径姿勢になる。従って、拡径用シリンダ６，６による両拡径用掘削刃５，５の姿勢転換も第１実施形態とは逆であり、各拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが短縮状態にあるときに縮径姿勢、同伸長状態にあるときに拡径姿勢となる。
【００２７】
なお、図９に示すように、この第２実施形態における切削ヘッド３においても、両拡径用掘削刃５，５は、その軸部３ａを中心とする回転径が縮径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径（掘削径Ｄ１）よりも小さく、拡径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径よりも大きい回転径（拡大掘削径Ｄ２）となるように設定されている。また、両固定掘削刃４，４の張出径方向と両拡径用掘削刃５，５の配置径方向とは、平面視で略直交する配置になっている。
【００２８】
上記第１及び第２実施形態の基礎杭用掘削装置においては、図２に示すように地上に配置した杭打機Ｍのオーガー駆動装置１に掘削ロッド２を装着し、該掘削ロッド２を拡径用掘削刃５，５の縮径姿勢で回転駆動させ、その固定掘削刃４，４によって所定深さまで掘削径Ｄ１で掘削孔Ｈを形成後、該掘削孔Ｈの下部に根固め球根部を造成するための拡径部Ｅ（図１０参照）を形成する際、拡径用シリンダ６を第１実施形態では短縮作動、第２実施形態では伸長作動させて拡径用掘削刃５，５を拡径姿勢に転換し、この拡径用掘削刃５，５によって拡大掘削径Ｄ２の拡大掘削を行うことになる。また、拡径部Ｅを成形後に掘削ロッド２を引き上げる際には、拡径用シリンダ６を第１実施形態では伸長作動、第２実施形態では短縮作動させれば、拡径用掘削刃５，５が引き上げに支障のない縮径姿勢に転換する。
【００２９】
従って、これら基礎杭用掘削装置によれば、拡径用掘削刃５、５の拡縮の姿勢転換を自動操作で容易に且つ強制的に行えると共に、拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａの伸縮状態がそのまま拡径用掘削刃５の拡縮状態を表すため、拡径用掘削刃５が圧密土砂で固められたり石や岩片等が噛み込んだりして拡径障害を生じても、それを地上側で確実に掌握でき、該拡径用掘削刃５が縮径姿勢や不完全な拡径姿勢のままで拡径部Ｅの形成工程を終えてしまう懸念はない。しかして、このような拡径障害を生じた場合は、掘削ロッド２の昇降や反転、回転速度の変化等で該障害を排除したり、場合によっては一旦地上まで引き上げて障害を除いてから元に戻したりして、拡径用掘削刃５が拡径姿勢に転換したことを確認してから拡大掘削を行えばよく、もって設計通りの拡径部Ｅを確実に形成できる。
【００３０】
また、これら実施形態では、掘削ロッド２に昇降自在に嵌装した上部及び下部摺動枠８，９に昇降ロッド７が上下端部で連結し、上部摺動枠８には拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが連結し、下部摺動枠９にはリンク機構１０を介して拡径用掘削刃５が連結しているから、拡径用シリンダ６の駆動による拡径用掘削刃５の姿勢転換が円滑になされる。なお、上部摺動枠８の昇降ロッド７，７を連結した枠本体８ａに対し、拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａに連結した環状枠体８ｂが相対回転自在であるから、掘削に際して枠本体８ａ側が掘削ロッド２と一体に回転しても、環状枠体８ｂは非回転に保持されて支障を生じない。
【００３１】
更に、これら実施形態では、拡径用シリンダ６と昇降ロッド７及び拡径用掘削刃５の各一対が掘削ロッド２の径方向両側に配置している上に、翼状の固定掘削刃４，４の張出径方向と一対の拡径用掘削刃５，５の配置径方向とが平面視で略直交する配置になっているから、掘削ロッド２の回転バランスならびに拡大掘削時の負荷バランスがよく、もって固定掘削刃４による掘削と拡径用掘削刃５，５による拡大掘削を共に安定した状態で行える。加えて、昇降ロッド７，７が掘削ロッド２の長手方向複数箇所に設けたガイドブラケット１１…に挿通保持されて撓みを生じにくく、各拡径用シリンダ６の駆動力が該昇降ロッド７を介して拡径用掘削刃５の作動部に無理なく無駄なく伝達されるから、拡径用掘削刃５，５の姿勢転換がより円滑になされる。
【００３２】
なお、上記第１及び第２実施形態では図示及び説明を省略したが、掘削ロッド２には、その掘削ヘッド部３に排土用や攪拌用のスクリュー羽根を一体形成したり、更には掘削ヘッド部３からロッド本体２ａにわたって同様のスクリュー羽根を一体形成してもよい。ただし、これらスクリュー羽根は、切欠部や不連続部の設定により、拡径用掘削刃５の姿勢転換や、下部摺動枠９及び昇降ロッド７の昇降作動を妨げない形で設ける必要がある。
【００３３】
その他、本発明の基礎杭用掘削装置においては、固定掘削刃４及び拡径用掘削刃５の形状、リンク機構１０の構成、拡径用シリンダ６と上部摺動枠８との連結構造、拡径用シリンダ６のオーガー駆動装置への取付構造等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基礎杭用掘削装置の掘削ロッド全体の側面図。
【図２】同基礎杭用掘削装置による掘削状況を示す概略側面図。
【図３】同基礎杭用掘削装置における拡径用掘削刃を縮径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図４】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図５】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの底面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る基礎杭用掘削装置における拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの側面図。
【図７】同拡径用掘削刃を縮径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図８】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図９】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの底面図。
【図１０】根固め球根部を形成する基礎杭の埋込み工法をａ〜ｈの工程順に示す模式縦断側面図。
【図１１】従来の掘削ヘッドにおける拡径用掘削刃の作動を説明する横断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１ オーガー駆動装置
２ 掘削ロッド
３ 掘削ヘッド
４ 固定掘削刃
５ 拡径用掘削刃
６ 拡径用シリンダ
６ａ 伸縮ロッド
７ 昇降ロッド
８ 上部摺動枠
９ 下部摺動枠（作動部）
１０ リンク機構
１１ ガイドブラケット
Ｄ１ 掘削径（回転径）
Ｄ２ 拡大掘削径（回転径）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎杭の埋込み工法において、地盤に既成杭を建て込むための孔、特に下部に根固め球根部用の拡径部を有する孔を形成するのに使用される基礎杭用掘削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎杭の埋込み工法は、掘削ロッドによって地盤に掘削孔を設ける共に、その掘削孔内にセメントミルク等の固化材を注入して土砂と攪拌混合し、この掘削孔に沈設した既成杭を地盤に定着するものであり、打撃工法や場所打ちコンクリート杭工法等に比較して低騒音・低振動で且つ狭いスペースでも施工できることから、特に市街地での基礎杭施工に多用されている。そして、この埋込み工法において、基礎杭の地盤による支持強度を高めるために、地中の支持層に達した孔下部を拡径して根固め球根部を形成することが一般的に行われている。
【０００３】
図１０は上記の根固め球根部を形成する埋込み工法の一例を示す。この場合、下端に固定掘削刃５２及び拡径用掘削刃（拡大翼とも称される）５３を有する掘削ヘッド５１を装着した掘削ロッド５０を用い、地上に配置したクローラ型三点支持式杭打機等の杭打機のリーダに保持されて昇降するオーガー駆動装置（図示省略）に、該掘削ロッド５０を上端部で垂直に取り付け、オーガーモータによって正回転駆動させると共に、該掘削ロッド５０内を通して供給される掘削液（通常は水）をロッド下端から吐出しつつ、ａ）の如く固定掘削刃５２によって地盤Ｇを掘削し、ｂ）の如く支持層Ｓ内に達する掘削孔Ｈを形成する。次いで、ｃ）の如く掘削ロッド５０を逆回転させて、拡径用掘削刃５３が径方向両側へ張出した拡径姿勢で支持層Ｓ内の所定長さ範囲を上下に往復させることにより、拡大掘削して拡径部Ｅを形成し、次いでｄ）の如くロッド下端から掘削液に代えてセメントミルクの如き固化材である根固め液Ｃを吐出させ、ｅ）の如く該根固め液Ｃの注入が終わるまで拡径部Ｅの範囲で掘削ヘッド５１を数回上下に往復させて攪拌する。そして、根固め液Ｃの注入終了後、ｆ）の如く掘削ロッド５０を正回転に戻し、拡径用掘削刃５３を縮径姿勢とした該掘削ロッド５０を引き上げ、ｇ）の如く形成した掘削孔Ｈに杭打装置で吊り上げた既成杭Ｐを挿入し、ｈ）の如く該既成杭Ｐを下部が拡径部Ｅ内に配置する深度まで沈設し、根固め液Ｃを含む泥土スラリーの硬化によって拡径部Ｅを根固め球根部として当該既成杭Ｐを定着させる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
なお、図１０に示す掘削ロッド５０は長手方向一定間隔置きに外側へ張出した姿勢安定用のスタビライザー５０ａ…を備えるが、掘削ロッドとしては周面に攪拌板、螺旋羽根、砂粒を孔壁に圧着させる押し付け板等を設けたものも使用されている。
【０００５】
また、同様の埋込み工法として、中空の既成杭の下端に袋体を装着し、先に形成した掘削孔の拡径部内に位置させた該袋体内に、既成杭の中空内部を通して供給される固結性流動物を注入し、もって拡径部内で膨らませた該袋体内部の硬化によって根固め球根部を形成する方式もある（例えば、特許文献２）。更に、上述の埋込み工法は掘削孔Ｈの形成後に既成杭Ｐを沈設する先堀り工法であるが、同じく埋込み工法として中堀り工法も多用されている。この中堀り工法では、中空の既成杭内に掘削ロッドを配置させ、該既成杭の下端より突出した掘削ヘッドにて掘削を行いながら途中深さまで既成杭を沈設し、次いで掘削ロッドのみを所定深さまで進行させたのちし、やはり当該掘削ヘッドの拡径用掘削刃による拡大掘削で該掘削孔の下部に拡径を設け、根固め液Ｌの注入後に掘削ヘッドを引き上げると共に既成杭を所定深さまで沈設する（例えば、特許文献３，４）。
【０００６】
一般的に、これら埋込み工法に使用される掘削ロッドは、例えば図１１に示すように、掘削ヘッド５１の螺旋羽根５４の径方向両側に、拡径用掘削刃５３，５３が各々枢支ピン５５を介して一定角度範囲で回動可能に枢着されている。そして、該掘削ロッド５０を実線矢印Ａ１の如く正回転している状態では、両拡径用掘削刃５３，５３の全体が各々凹所５６に納まって固定掘削刃５２（図１０参照）による掘削径Ｄ１の内側に納まる縮径姿勢をなすが、該掘削ロッド５０が仮想線矢印Ａ２の如く逆回転する際には、両拡径用掘削刃５３，５３が土砂との接触抵抗によって縮径姿勢から回動して図示仮想線の如く外側へ突出した拡径姿勢に転換し、拡大掘削径Ｄ２で掘削を行うようになっている。なお、拡径用掘削刃を拡径姿勢に転換させる手段として、その根元に揺動蹴出部材を取り付け、掘削ロッドが正回転から逆回転に変わる際に揺動蹴出部材が揺動して拡径用掘削刃の側面を蹴り出す方式も提案されている（特許文献５）。
【特許文献１】登録実用新案第３０９７０４６号公報
【特許文献２】特開平７−１１６３４号公報
【特許文献３】登録実用新案第３００７７５５号公報
【特許文献４】特開平５−２４７９３６公報
【特許文献５】特開平１１−６２４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の一般的な掘削ロッドでは、拡径用掘削刃の縮径姿勢から拡径姿勢への転換がロッド回転の逆転に伴う土砂との接触抵抗によってなされるが、地盤の性状と掘削ヘッドの稼働状況によっては、拡径用掘削刃の周辺に圧密された土砂が固まったり、石や岩片等が噛み込んだりすることにより、拡径用掘削刃が拡径姿勢へ転換不能になる懸念がある。これは、前記提案の揺動蹴出部材を設けた掘削ロッドでも同様である上、その揺動蹴出部材そのものも作動不良に陥る可能性がある。そして、これら従来構成では、拡径用掘削刃が拡径姿勢に転換したことを地上から確認できないため、設計通りの拡径部が確実に形成できたか否かは判らず、従って施工の信頼性に乏しく、造成される根固め球根部に基づく基礎杭の支持強度を充分に信用できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述の情況に鑑み、基礎杭の埋込み工法に用いる掘削装置として、掘削孔下部の根固め球根部とする拡径部を容易に且つ設計通りに形成できると共に、その形成状況を地上から簡単に確認できて施工の信頼性が高く、造成される根固め球根部による基礎杭の支持強度の確実な向上を図り得るものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明手段について図面の参照符号を付して示せば、まず請求項１の発明に係る基礎杭用掘削装置は、オーガー駆動装置１に上端を連結して回転駆動する掘削ロッド２の下端の掘削ヘッド３に、固定掘削刃４と、拡径用掘削刃５とが取り付けられ、オーガー駆動装置１には拡径用シリンダ６が取り付けられると共に、該拡径用シリンダ６によって昇降動作する昇降ロッド７が掘削ロッド２に沿って配設され、該昇降ロッド７の下端側が拡径用掘削刃５の作動部（下部摺動枠９）に連結され、該昇降ロッド７の昇降動作により、拡径用掘削刃５が、固定掘削刃４の回転径（掘削径Ｄ１）より大きい回転径（拡大掘削径Ｄ２）となる拡径姿勢と、該固定掘削刃４の回転径以下の回転径となる縮径姿勢とに転換するように構成されてなる。
【００１０】
請求項２の発明は、上記請求項１の基礎杭用掘削装置において、掘削ロッド２に上部摺動枠８及び下部摺動枠９が昇降自在に嵌装し、両摺動枠８，９に昇降ロッド７が上下端部で連結すると共に、上部摺動枠８には拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが連結され、下部摺動枠９にはリンク機構１０を介して拡径用掘削刃５が連結されてなる構成としている。
【００１１】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の基礎杭用掘削装置において、拡径用シリンダと６、昇降ロッド７と、拡径用掘削刃５とは、それぞれ一対が掘削ロッド２の径方向両側に配置してなる構成としている。
【００１２】
請求項４の発明は、上記請求項３の基礎杭用掘削装置において、固定掘削刃４が掘削ロッド２の径方向両側へ張出する翼状をなし、この固定掘削刃４の張出径方向と一対の拡径用掘削刃５，５の配置径方向とが平面視で略直交する構成としている。
【００１３】
請求項５の発明は、上記請求項１〜４の何れかの基礎杭用掘削装置において、掘削ロッド２の長手方向複数箇所に、昇降ロッド７を昇降自在に挿通保持するガイドブラケット１１…が設けられてなる構成としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果について図面の参照符号を付して説明する。まず請求項１の発明に係る基礎杭用掘削装置では、拡径用掘削刃５を縮径姿勢とした掘削ロッド２をオーガー駆動装置１にて回転駆動させ、その固定掘削刃４によって所定深さまでの掘削孔Ｈを形成後、該掘削孔Ｈの下部に根固め球根部を造成するための拡径部Ｅを形成する際、地上にあるオーガー駆動装置１に取り付けられた拡径用シリンダ６によって拡径用掘削刃５を拡径姿勢に転換し、この拡径用掘削刃５によって拡大掘削を行うことになる。従って、拡径用掘削刃５の拡縮の姿勢転換を自動操作で容易に且つ強制駆動で確実に行えると共に、拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａの伸縮状態がそのまま拡径用掘削刃５の拡縮状態を表すため、拡径用掘削刃５が圧密土砂で固められたり石や岩片等が噛み込んだりして拡径障害を生じても、それを地上側で確実に掌握できるから、該拡径用掘削刃５が縮径姿勢や不完全な拡径姿勢のままで拡径部Ｅの形成工程を終えてしまう懸念がなく、もって設計通りの拡径部Ｅを確実に形成できる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、掘削ロッド２に昇降自在に嵌装した上部及び下部摺動枠８，９に昇降ロッド７が上下端部で連結し、上部摺動枠８には拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが連結し、下部摺動枠９にはリンク機構１０を介して拡径用掘削刃５が連結しているから、拡径用シリンダ６の駆動による拡径用掘削刃５の姿勢転換が円滑になされる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、拡径用シリンダ６と昇降ロッド７及び拡径用掘削刃５の各一対が掘削ロッド２の径方向両側に配置しているから、掘削ロッド２の回転バランスならびに拡大掘削時の負荷バランスがよく、それだけ安定した掘削状態が得られる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、翼状の固定掘削刃４，４の張出径方向と一対の拡径用掘削刃５，５の配置径方向とが平面視で略直交する配置になっているから、掘削ヘッド３の回転バランズがよく、もって固定掘削刃４による掘削と拡径用掘削刃５，５による拡大掘削を共に安定した状態で行える。
【００１８】
請求項５の発明によれば、昇降ロッド７が掘削ロッド２の長手方向複数箇所に設けたガイドブラケット１１…に挿通保持されて撓みを生じにくいため、拡径用シリンダ６の駆動力が該昇降ロッド７を介して拡径用掘削刃５の作動部に無理なく無駄なく伝達され、もって拡径用掘削刃５の姿勢転換がより円滑になされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る基礎杭用掘削装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は第１実施形態の基礎杭用掘削装置における掘削ロッド全体、図２は同基礎杭用掘削装置による掘削状況、図３〜図５は同掘削ロッドの掘削ヘッド、図６〜図９は第２実施形態の基礎杭用掘削装置における掘削ロッドの掘削ヘッド、をそれぞれ示す。
【００２０】
第１実施形態の基礎杭用掘削装置では、図１に示すように、掘削ロッド２は、複数本のパイプ材を連結したロッド本体２ａの下端に切削ヘッド３の軸部３ａが同軸状に連結されてなり、その上下部に上部摺動枠８と下部摺動枠９とが昇降自在に外嵌すると共に、両摺動枠８，９間に一対の昇降ロッド７，７が掘削ロッド２の径方向両側に対向配置して上下端部でねじ止め連結されている。そして、ロッド本体２ａの長手方向複数箇所（図では８カ所）に、径方向両側へ張出するガイドブラケット１１…が固設されており、両昇降ロッド７，７がこれらガイドブラケット１１…に昇降自在に挿通保持されている。また、ロッド本体２ａと切削ヘッド３の軸部３ａの内部は両者２ａ，３ａ間を連通する液通路（図示省略）を構成しており、該液通路が切削ヘッド３の軸部３ａの下端で吐出口３０（図５参照）として開放している。
【００２１】
１２は掘削ロッド２の頂部を取り囲むように配置するシリンダ取付枠であり、その下面側に一対の一対の拡径用シリンダ６，６が垂下状態に基端側で枢着されている。一方、掘削ロッド２の上部に外嵌する上部摺動枠８は、昇降ロッド７，７を連結した短筒状の枠本体８ａの外側に、環状枠体８ｂが相対回転自在で且つ相対昇降不能に嵌装され、該環状枠体８ｂの径方向両側に一対のブラケット８ｃ，８ｃが外向きに突設されており、これらブラケット８ｃ，８ｃに各々拡径用シリンダ６の下方へ突出する伸縮ロッド６ａの先端が枢着連結されている。
【００２２】
しかして、この基礎杭用掘削装置においては、掘削作業に際し、図２に示すように、クローラ型三点支持式杭打機ＭのリーダＬに保持されたオーガー駆動装置１のカップリング部１ａに連結すると共に、シリンダ取付枠１２を該オーガー駆動装置１の下面側に連結一体化するようになっている。
【００２３】
切削ヘッド３は、図３〜図５に詳細に示すように、軸部３ａの下端部に径方向両側へ張出する一対の翼状の固定掘削刃４，４が固設されると共に、該軸部３ａの上部側に径方向両側へ張出する一対の支持ブラケット１３，１３が固設され、各支持ブラケット１３に拡径用掘削刃５が基端側で枢支ピン１３ａを介して垂直面内回動自在に枢着されている。そして、軸部３ａには前記の下部摺動枠９が外嵌し、この下部摺動枠９と両拡径用掘削刃５，５との間にリンク片１０ａ，１０ａが両端で枢着連結し、これらリンク片１０ａ，１０ａと両拡径用掘削刃５，５とでリンク機構１０を形成している。なお、各固定掘削刃４の下縁には複数の爪片４ａ…が下向きに突設されると共に、各拡径用掘削刃５にも垂下状態での外縁側に複数の爪片５ａ…が外向きに突設されている。また、軸部３ａの上端側は、ロッド本体２ａの下端側に相対回転不能に挿嵌連結させるための六角柱部３ｂをなしている。
【００２４】
この切削ヘッド３の一対の拡径用掘削刃５，５は、リンク機構１０により、下部摺動枠９の下限位置において図３に示すように垂下した縮径姿勢に保持される一方、該下部摺動枠９の上限位置において図４及び図５に示すように下端側が外側へ張出するハの字形の拡径姿勢になり、その軸部３ａを中心とする回転径が縮径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径（掘削径Ｄ１…図５参照）よりも小さく、拡径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径よりも大きい回転径（拡大掘削径Ｄ２…図５参照）となるように設定されている。また、両固定掘削刃４，４の張出径方向と両拡径用掘削刃５，５の配置径方向とは、図５に示すように平面視で略直交する配置になっている。
【００２５】
しかして、上部摺動枠８及び下部摺動枠９は、拡径用シリンダ６，６の各伸縮ロッド６ａが伸長状態にあるときに掘削ロッド２上で下限位置になり、同じく各伸縮ロッド６ａが短縮状態にあるときに上限位置になるように設定されている。従って、拡径用掘削刃５，５は、拡径用シリンダ６，６の伸縮作動によって縮径姿勢と拡径姿勢とに転換する。
【００２６】
図６〜図９に示す第二実施形態の基礎杭用掘削装置は、上述した第１実施形態の基礎杭用掘削装置に対し、掘削ヘッド３の構成が異なるが、他の各部は同一構成である。すなわち、この第二実施形態における掘削ヘッド３は、軸部３ａの下端部に、径方向両側へ張出する一対の翼状の固定掘削刃４，４と、これら固定掘削刃４，４の配置径方向と直交する径方向両側へ張出する一対の支持ブラケット１３，１３とが固設され、各支持ブラケット１３に拡径用掘削刃５が基端側で枢支ピン１３ａを介して垂直面内回動自在に枢着されている。そして、軸部３ａには下部摺動枠９が外嵌し、この下部摺動枠９と両拡径用掘削刃５，５との間にリンク片１０ａ，１０ａが両端で枢着連結し、これらリンク片１０ａ，１０ａと両拡径用掘削刃５，５とでリンク機構１０を形成しているが、前記第１実施形態とは逆に、下部摺動枠９の上限位置において図７に示すように直立した縮径姿勢に保持される一方、該下部摺動枠９の下限位置において図６及び図８に示すように上端側が外側へ張出する逆ハの字形の拡径姿勢になる。従って、拡径用シリンダ６，６による両拡径用掘削刃５，５の姿勢転換も第１実施形態とは逆であり、各拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが短縮状態にあるときに縮径姿勢、同伸長状態にあるときに拡径姿勢となる。
【００２７】
なお、図９に示すように、この第２実施形態における切削ヘッド３においても、両拡径用掘削刃５，５は、その軸部３ａを中心とする回転径が縮径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径（掘削径Ｄ１）よりも小さく、拡径姿勢では固定掘削刃４，４の回転径よりも大きい回転径（拡大掘削径Ｄ２）となるように設定されている。また、両固定掘削刃４，４の張出径方向と両拡径用掘削刃５，５の配置径方向とは、平面視で略直交する配置になっている。
【００２８】
上記第１及び第２実施形態の基礎杭用掘削装置においては、図２に示すように地上に配置した杭打機Ｍのオーガー駆動装置１に掘削ロッド２を装着し、該掘削ロッド２を拡径用掘削刃５，５の縮径姿勢で回転駆動させ、その固定掘削刃４，４によって所定深さまで掘削径Ｄ１で掘削孔Ｈを形成後、該掘削孔Ｈの下部に根固め球根部を造成するための拡径部Ｅ（図１０参照）を形成する際、拡径用シリンダ６を第１実施形態では短縮作動、第２実施形態では伸長作動させて拡径用掘削刃５，５を拡径姿勢に転換し、この拡径用掘削刃５，５によって拡大掘削径Ｄ２の拡大掘削を行うことになる。また、拡径部Ｅを成形後に掘削ロッド２を引き上げる際には、拡径用シリンダ６を第１実施形態では伸長作動、第２実施形態では短縮作動させれば、拡径用掘削刃５，５が引き上げに支障のない縮径姿勢に転換する。
【００２９】
従って、これら基礎杭用掘削装置によれば、拡径用掘削刃５、５の拡縮の姿勢転換を自動操作で容易に且つ強制的に行えると共に、拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａの伸縮状態がそのまま拡径用掘削刃５の拡縮状態を表すため、拡径用掘削刃５が圧密土砂で固められたり石や岩片等が噛み込んだりして拡径障害を生じても、それを地上側で確実に掌握でき、該拡径用掘削刃５が縮径姿勢や不完全な拡径姿勢のままで拡径部Ｅの形成工程を終えてしまう懸念はない。しかして、このような拡径障害を生じた場合は、掘削ロッド２の昇降や反転、回転速度の変化等で該障害を排除したり、場合によっては一旦地上まで引き上げて障害を除いてから元に戻したりして、拡径用掘削刃５が拡径姿勢に転換したことを確認してから拡大掘削を行えばよく、もって設計通りの拡径部Ｅを確実に形成できる。
【００３０】
また、これら実施形態では、掘削ロッド２に昇降自在に嵌装した上部及び下部摺動枠８，９に昇降ロッド７が上下端部で連結し、上部摺動枠８には拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａが連結し、下部摺動枠９にはリンク機構１０を介して拡径用掘削刃５が連結しているから、拡径用シリンダ６の駆動による拡径用掘削刃５の姿勢転換が円滑になされる。なお、上部摺動枠８の昇降ロッド７，７を連結した枠本体８ａに対し、拡径用シリンダ６の伸縮ロッド６ａに連結した環状枠体８ｂが相対回転自在であるから、掘削に際して枠本体８ａ側が掘削ロッド２と一体に回転しても、環状枠体８ｂは非回転に保持されて支障を生じない。
【００３１】
更に、これら実施形態では、拡径用シリンダ６と昇降ロッド７及び拡径用掘削刃５の各一対が掘削ロッド２の径方向両側に配置している上に、翼状の固定掘削刃４，４の張出径方向と一対の拡径用掘削刃５，５の配置径方向とが平面視で略直交する配置になっているから、掘削ロッド２の回転バランスならびに拡大掘削時の負荷バランスがよく、もって固定掘削刃４による掘削と拡径用掘削刃５，５による拡大掘削を共に安定した状態で行える。加えて、昇降ロッド７，７が掘削ロッド２の長手方向複数箇所に設けたガイドブラケット１１…に挿通保持されて撓みを生じにくく、各拡径用シリンダ６の駆動力が該昇降ロッド７を介して拡径用掘削刃５の作動部に無理なく無駄なく伝達されるから、拡径用掘削刃５，５の姿勢転換がより円滑になされる。
【００３２】
なお、上記第１及び第２実施形態では図示及び説明を省略したが、掘削ロッド２には、その掘削ヘッド部３に排土用や攪拌用のスクリュー羽根を一体形成したり、更には掘削ヘッド部３からロッド本体２ａにわたって同様のスクリュー羽根を一体形成してもよい。ただし、これらスクリュー羽根は、切欠部や不連続部の設定により、拡径用掘削刃５の姿勢転換や、下部摺動枠９及び昇降ロッド７の昇降作動を妨げない形で設ける必要がある。
【００３３】
その他、本発明の基礎杭用掘削装置においては、固定掘削刃４及び拡径用掘削刃５の形状、リンク機構１０の構成、拡径用シリンダ６と上部摺動枠８との連結構造、拡径用シリンダ６のオーガー駆動装置への取付構造等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基礎杭用掘削装置の掘削ロッド全体の側面図。
【図２】同基礎杭用掘削装置による掘削状況を示す概略側面図。
【図３】同基礎杭用掘削装置における拡径用掘削刃を縮径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図４】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図５】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの底面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る基礎杭用掘削装置における拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの側面図。
【図７】同拡径用掘削刃を縮径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図８】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの正面図。
【図９】同拡径用掘削刃を拡径姿勢とした掘削ヘッドの底面図。
【図１０】根固め球根部を形成する基礎杭の埋込み工法をａ〜ｈの工程順に示す模式縦断側面図。
【図１１】従来の掘削ヘッドにおける拡径用掘削刃の作動を説明する横断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１ オーガー駆動装置
２ 掘削ロッド
３ 掘削ヘッド
４ 固定掘削刃
５ 拡径用掘削刃
６ 拡径用シリンダ
６ａ 伸縮ロッド
７ 昇降ロッド
８ 上部摺動枠
９ 下部摺動枠（作動部）
１０ リンク機構
１１ ガイドブラケット
Ｄ１ 掘削径（回転径）
Ｄ２ 拡大掘削径（回転径）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーガー駆動装置に上端を連結して回転駆動する掘削ロッドの下端の掘削ヘッドに、固定掘削刃と、拡径用掘削刃とが取り付けられ、
オーガー駆動装置には拡径用シリンダが取り付けられると共に、該拡径用シリンダによって昇降動作する昇降ロッドが前記掘削ロッドに沿って配設され、該昇降ロッドの下端側が拡径用掘削刃の作動部に連結され、
該昇降ロッドの昇降動作により、前記拡径用掘削刃が、固定掘削刃の回転径より大きい回転径となる拡径姿勢と、該固定掘削刃の回転径以下の回転径となる縮径姿勢とに転換するように構成されてなる基礎杭用掘削装置。
【請求項２】
掘削ロッドに上部摺動枠及び下部摺動枠が昇降自在に嵌装し、両摺動枠に前記昇降ロッドが上下端部で連結すると共に、上部摺動枠には前記拡径用シリンダの伸縮ロッドが連結され、下部摺動枠にはリンク機構を介して前記拡径用掘削刃が連結されてなる請求項１に記載の基礎杭用掘削装置。
【請求項３】
前記の拡径用シリンダと、昇降ロッドと、拡径用掘削刃とは、それぞれ一対が掘削ロッドの径方向両側に配置してなる請求項１又は２に記載の基礎杭用掘削装置。
【請求項４】
前記の固定掘削刃が掘削ロッドの径方向両側へ張出する翼状をなし、この固定掘削刃の張出径方向と前記一対の拡径用掘削刃の配置径方向とが平面視で略直交する請求項３に記載の基礎杭用掘削装置。
【請求項５】
前記掘削ロッドの長手方向複数箇所に、前記昇降ロッドを昇降自在に挿通保持するガイドブラケットが設けられてなる請求項１〜４の何れかに記載の基礎杭用掘削装置。
【請求項１】
オーガー駆動装置に上端を連結して回転駆動する掘削ロッドの下端の掘削ヘッドに、固定掘削刃と、拡径用掘削刃とが取り付けられ、
オーガー駆動装置には拡径用シリンダが取り付けられると共に、該拡径用シリンダによって昇降動作する昇降ロッドが前記掘削ロッドに沿って配設され、該昇降ロッドの下端側が拡径用掘削刃の作動部に連結され、
該昇降ロッドの昇降動作により、前記拡径用掘削刃が、固定掘削刃の回転径より大きい回転径となる拡径姿勢と、該固定掘削刃の回転径以下の回転径となる縮径姿勢とに転換するように構成されてなる基礎杭用掘削装置。
【請求項２】
掘削ロッドに上部摺動枠及び下部摺動枠が昇降自在に嵌装し、両摺動枠に前記昇降ロッドが上下端部で連結すると共に、上部摺動枠には前記拡径用シリンダの伸縮ロッドが連結され、下部摺動枠にはリンク機構を介して前記拡径用掘削刃が連結されてなる請求項１に記載の基礎杭用掘削装置。
【請求項３】
前記の拡径用シリンダと、昇降ロッドと、拡径用掘削刃とは、それぞれ一対が掘削ロッドの径方向両側に配置してなる請求項１又は２に記載の基礎杭用掘削装置。
【請求項４】
前記の固定掘削刃が掘削ロッドの径方向両側へ張出する翼状をなし、この固定掘削刃の張出径方向と前記一対の拡径用掘削刃の配置径方向とが平面視で略直交する請求項３に記載の基礎杭用掘削装置。
【請求項５】
前記掘削ロッドの長手方向複数箇所に、前記昇降ロッドを昇降自在に挿通保持するガイドブラケットが設けられてなる請求項１〜４の何れかに記載の基礎杭用掘削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２０８２（Ｐ２００９−２０８２Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５２８０（Ｐ２００７−１６５２８０）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（５０５０４７７８４）株式会社オムテック (7)
【出願人】（３９００１６４５８）三和機工株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（５０５０４７７８４）株式会社オムテック (7)
【出願人】（３９００１６４５８）三和機工株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
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