破砕削孔装置
【課題】
地盤の削孔作業と地中杭の破砕作業の何れにおいても高い作業能力が得られる破砕削孔装置を提供する。
【解決手段】オーガ１の下端側に、スクリュシャフト４とダウンハンマー５を順次同軸上に連設するとともに、ダウンハンマー５の下端にジョイント材７を介してオーガヘッド８を取付け、スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させて行なわれる第１の作業形態と、スクリュシャフト４とオーガヘッド８を回転させるとともにダウンハンマー５によりオーガヘッド８に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成する。係る構成によれば、地盤の地質等に応じて第１の作業形態と第２の作業形態を選択することで、何れの地盤においても効率的な削孔作業が実現され、削孔作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
地盤の削孔作業と地中杭の破砕作業の何れにおいても高い作業能力が得られる破砕削孔装置を提供する。
【解決手段】オーガ１の下端側に、スクリュシャフト４とダウンハンマー５を順次同軸上に連設するとともに、ダウンハンマー５の下端にジョイント材７を介してオーガヘッド８を取付け、スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させて行なわれる第１の作業形態と、スクリュシャフト４とオーガヘッド８を回転させるとともにダウンハンマー５によりオーガヘッド８に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成する。係る構成によれば、地盤の地質等に応じて第１の作業形態と第２の作業形態を選択することで、何れの地盤においても効率的な削孔作業が実現され、削孔作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、地中埋設杭の破砕除去作業とか杭埋設孔の削孔作業等に使用される破砕削孔装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート製の地中埋設杭の破砕除去作業を行なう破砕装置（例えば、特許文献１参照）とか、杭埋設孔の削孔作業を行なう削孔装置（特許文献２、特許文献３参照）が提案されている。
【０００３】
上記破砕装置は、クレーン等によって吊下支持されたオーガにスクリュシャフトを取付けるとともに、該スクリュシャフトの下端に、ビットを備えたオーガヘッドを装着し、上記オーガによって上記スクリュシャフトとオーガヘッドを一体的に回転させ、該オーガヘッドによって地中埋設杭をその上端側から順次破砕するとともに、この破砕によって生じる破砕屑を上記スクリュシャフトに設けられたスパイラル羽根によって順次地上側へ排出することで、上記地中埋設杭を破砕除去するようになっている。
【０００４】
上記削孔装置は、クレーン等によって吊下支持されたオーガにスクリュシャフトを取付けるとともに、該スクリュシャフトの下端に、ビット付きのハンマーヘッドを備えたダウンハンマーを装着し、上記スクリュシャフトと一体的に上記ダウンハンマーの上記ハンマーヘッドを回転させるとともに、該ダウンハンマーの打撃力を上記ハンマーヘッドに付与し、該ハンマーヘッドの回転に伴う上記ビットによる破砕作用と該ハンマーヘッドの打撃力によって地盤を削孔するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３６３号公報
【特許文献２】実開平６−６３６９４号公報
【特許文献３】特開２００７−２４８５号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、コンクリート製杭の長さは、その制作上及び搬送上等における制約から、一定長さに設定されており、従って、これを地中杭として地耐力確保の目的で設置する場合には、一本の杭では長さが足りず、通常は複数本の杭を順次接合して使用する。このため、杭の両端には、その製作時に鉄板製の端面材が埋設固定されており、複数本の杭を順次接合する場合、下側の杭の上端に設けられた端面材と、上側の杭の下端に設けられた端面材とを溶接にて一体的に接合し、所定長さの杭とするようになっている。
【０００７】
従って、破砕装置によって地中に埋設された杭を破砕して除去する場合、該杭の中間のコンクリート成形部分の破砕は上記オーガヘッドによって容易に破砕することができるものの、杭同士の接合部分においては上記端面材の存在によって上記オーガヘッドによる破砕が困難で、破砕作業に時間がかかり、場合によってはそれ以上には破砕できないと言うような問題があった。
【０００８】
一方、上記削孔装置は、本来、岩盤とか転石の多い地盤、即ち、硬質地盤における削孔を目的として作られたものであり、常時、スクリュシャフト及びハンマーヘッドを回転させながら、さらにハンマーヘッドに打撃力を与えながら削孔を行なうようになっている。
【０００９】
しかし、係る工法は、硬質地盤では打撃力が効果的に伝達され威力を発揮するものの、粘土質・砂礫質等の軟質地盤での削孔においては、上記ダウンハンマーの打撃力が地盤側に吸収されることから打撃作用による削孔効果が損なわれ、しかも上記ハンマーヘッドに設けられたビッドは打撃を加えながら回転されるという条件下において高い削孔作用を発揮するように構成されているため、打撃作用が働かない状況下においては高い削孔作用は望めず、結果的の削孔能力が低劣になるという問題があった。
【００１０】
さらに、これら従来の破砕装置と削孔装置は、共に専用機として構成されていたため、スクリュシャフトという共通した部品、及びオーガヘッドとハンマーヘッドという機能的に類似した部品を備えるにも拘らず、破砕作業と削孔作業に共用できないという問題もあった。
【００１１】
そこで本願発明は、地中杭の破砕作業においては杭の軟質部分と硬質部分の双方において高い破砕能力が得られ、また地盤の削孔作業においては硬質地盤と軟質地盤の双方において高い削孔能力が得られ、しかも簡単な部品の取替えによって破砕作業と削孔作業の双方に共用可能とした破砕削孔装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１３】
本願の第１の発明に係る破砕削孔装置では、吊下支持され回転力を発生するオーガ１の下端側に、スクリュシャフト４とダウンハンマー５を順次同軸上に連設するとともに、上記ダウンハンマー５の下端にジョイント材７を介してオーガヘッド８を取付け、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させて行なわれる第１の作業形態と、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５により上記オーガヘッド８に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成したことを特徴としている。
【００１４】
本願の第２の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の外周側に、その下端周縁にビット９２を備えた円管体で構成されるとともにその周壁には排出口９３が設けられ且つ上記スクリュシャフト４と一体的に回転するように該スクリュシャフト４又は上記ダウンハンマー５側に固定されたガイドケーシング９を配置したことを特徴としている。
【００１５】
本願の第３の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の下端に取付けられたオーガビット８３の先端面８３ａに、突起状のチップ８４を設けたことを特徴としている。
【００１６】
本願の第４の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記ジョイント材７を、その上端側が上記ダウンハンマー５の下端側に設けられて往復動するドライブサブ５３に着脱自在に取付ける一方、その下端側には上記オーガヘッド８を着脱自在に取付ける構成としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１８】
（ａ）本願の第１の発明に係る破砕削孔装置によれば、吊下支持され回転力を発生するオーガ１の下端側に、スクリュシャフト４とダウンハンマー５を順次同軸上に連設するとともに、上記ダウンハンマー５の下端にジョイント材７を介してオーガヘッド８を取付け、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させて行なわれる第１の作業形態と、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５により上記オーガヘッド８に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成しているので、削孔作業において、削孔地盤が軟質地盤である場合には、上記第１の作業形態を選択することで、上記オーガヘッド８の回転に伴う削孔作用によって削孔され、削孔により生じた排出土が上記スクリュシャフト４により地上側へ搬送排出されることで、効率的な削孔作業が実現される。また、削孔地盤が岩盤とは転石の多い硬質地盤である場合には、上記第２の作業形態を選択することで、上記オーガヘッド８の回転に伴う削孔作用に加えて、上記ダウンハンマー５により上記オーガヘッド８に付与される打撃力の協働によって削孔され、削孔により生じた排出土が上記スクリュシャフト４により地上側へ搬送排出されることで、効率的な削孔作業が実現される。
【００１９】
即ち、この第１の発明に係る破砕削孔装置によれば、削孔地盤が軟質地盤である場合には第１の作業形態を、硬質地盤である場合には第２の作業形態を、それぞれ選択することで、何れの地盤においても効率的な削孔作業が実現され、例えば、従来の削孔装置のように軟質地盤での削孔作業においては硬質地盤での削孔作業よりも削孔効率が低下するような場合に比して、削孔作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
【００２０】
また、上記第１の作業形態と第２の作業形態の選択は、上記ダウンハンマー５を作動させるか作動させないかの選択操作、具体的には該ダウンハンマー５への作動エアの供給・供給停止という極めて簡単且つ容易な操作によって行えることから、例えば、削孔作業の進行に伴って（即ち、削孔深さの増大に伴って）地盤の地質が変化するような場合でも、該地盤の変化に応じて迅速に作業形態を変更して当該地盤に最適な作業形態で削孔することができ、これによって削孔作業能率の向上及び作業コストの低減効果がより一層促進される。
【００２１】
（ｂ）本願の第２の発明に係る破砕削孔装置によれば、上記第１の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の外周側に、その下端周縁にビット９２を備えた円管体で構成されるとともにその周壁には排出口９３が設けられ且つ上記スクリュシャフト４と一体的に回転するように該スクリュシャフト４又は上記ダウンハンマー５側に固定されたガイドケーシング９を配置しているので、地中埋設杭の破砕除去作業に使用するに好適である。即ち、上記オーガヘッド８によって杭を破砕した場合に上記ガイドケーシング９において生じる破砕屑、及び上記ガイドケーシング９の掘削作業で生じた掘削土のうち、その一部は該ガイドケーシング９の内側から直接上記スクリュシャフト４側へ移動し、他の一部は上記ガイドケーシング９の内側から上記排出口９３を通って該ガイドケーシング９の外側の空間部分へ排出され、該空間部分から上記スクリュシャフト４側へ移動し、共に該スクリュシャフト４によって地上側へ排出されることから、上記オーガヘッド８の回りに破砕屑とか掘削土が堆積して該オーガヘッド８の回転動作が阻害されるということが無く、効率よく杭の破砕が行なわれるためである。
【００２２】
そして、このように地中埋設杭の破砕除去作業に使用した場合において、例えば、杭の中間部分、即ち、コンクリート成形部分の破砕作業においては、上記第１の作業形態を選択することで、上記オーガヘッド８の回転に伴う破砕作用で効果的な破砕が実現される。これに対して、杭の端部近傍の破砕作業においては、上下方向に連設された杭間が鉄板製の端面材の溶接により接合されていることから、上記オーガヘッド８の回転に伴う破砕作用のみでは該端面材部分の破砕が困難となるが、この場合、作業形態を第１の作業形態から第２の作業形態に変更して、上記ダウンハンマー５を作動させてその打撃力を上記オーガヘッド８に付与することで、該ダウンハンマー５の回転による破砕作用に、該ダウンハンマー５を介して打撃力が加えられることから、上記端面材部分を容易に破砕除去することができる。そして、杭の端部近傍の破砕作業から杭の中間部分の破砕作業に行こうした場合には、再度作業形態を第２の作業形態から第１の作業形態へ変更すればよい。
【００２３】
このように、この発明の破砕削孔装置によれば、杭の破砕対象部位に応じて作業形態を第１の作業形態と第２の作業形態の間で選択して作業を行なうことで、該杭の全体（複数本の杭を連設し低コスト化なる杭の全体）を効率的に破砕除去することができるものであり、例えば、従来の破砕装置のように杭の破砕対象部位によってその破砕効率が変化し、場合によっては破砕そのものが困難となるようなものに比して、破砕作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
【００２４】
また、上記第１の作業形態と第２の作業形態の選択は、上記ダウンハンマー５を作動させるか作動させないかの選択操作、具体的には該ダウンハンマー５への作動エアの供給・供給停止という極めて簡単且つ容易な操作によって行えることから、例えば、破砕作業の進行に伴って破砕対象部位の硬度が変化するような場合でも、その変化に応じて迅速に作業形態を変更して当該破砕対象部位の硬度に最適な作業形態で破砕することができ、これによって破砕作業能率の向上及び作業コストの低減効果がより一層促進される。
【００２５】
（ｃ） また、本願発明の破砕削孔装置では、上記第２の発明におけるガイドケーシング９を上記オーガヘッド８の外周側に装着するか、装着しないかによって、上記破砕削孔装置を、削孔作業専用機と破砕作業専用機として相互に転用できることから、従来のように専用機としての削孔装置と破砕装置をそれぞれ用意する必要がなく、該破砕削孔装置の汎用性が格段に向上し、極めて経済的である。
【００２６】
（ｄ）本願の第３の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の下端に取付けられたオーガビット８３の先端面８３ａに、突起状のチップ８４を設けているので、該オーガヘッド８に掛かる打撃力を該チップ８４を介して岩盤あるいは端面材に集中的に掛けてその破砕作用をさらに促進させることができ、その結果、上記（ａ）又は（ｂ）に記載の効果がより一層顕著ならしめられる。
【００２７】
（ｅ）本願の第４の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記ジョイント材７を、その上端側が上記ダウンハンマー５の下端側に設けられて往復動するドライブサブ５３に着脱自在に取付ける一方、その下端側には上記オーガヘッド８を着脱自在に取付ける構成としているので、上記ダウンハンマー５の下端側に設けられたドライブサブ５３にハンマーヘッドが装着された従来一般的な破砕装置とか削孔装置を、ハンマーヘッドに代えて上記ジョイント材７を装着し、且つ該ジョイント材７にオーガヘッド８を取付けることで、これを本願発明に係る破砕削孔装置として使用することができ、装置の共用化が促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
Ａ：第１の実施形態
図１には、本願発明の第１の実施形態に係る破砕削孔装置Ｚを示している。この破砕削孔装置Ｚは、支持装置としてのクレーン車Ｘのブーム２０の先端側に吊下された状態で、主として地盤の削孔作業に使用されるに好適なもので、図１〜図３に示すように、上記ブーム２０の先端に吊下されて回転駆動力を発生するオーガ１の下端に、スイベルジョイント２とロッド３とスクリュシャフト４とジョイント材７及びオーガヘッド８を順次同軸上に連設して構成されている。
【００２９】
上記オーガ１は、回転駆動力を発生するものであって、その回転駆動力は、上記ロッド３を介して上記スクリュシャフト４及びオーガヘッド８に伝達される。
【００３０】
上記スイベルジョイント２は、上記オーガ１と上記ロッド３の間に介在されて上記オーガ１の回転駆動力を上記ロッド３側に伝達するとともに、その外周側には、上記オーガ１の非回転部分に連結された上部ピース２ａと上記ロッド３側に非回動に連結された下部ピース２ｂを備え、該上部ピース２ａに形成した上側流体通路と上記下部ピース２ｂに形成した下側流体通路１５ｂを上記ロッド３側の回転に拘らず常時連通させる。そして、上記上側流体通路１５ａは流体供給ホース１４を介してハイプレッシャユニット１２に接続される一方、上記下側流体通路１５ｂには流体導出ホース１６が接続され、上記破砕削孔装置Ｚの稼動中、上記ハイプレッシャユニット１２から供給される水と加圧エアの混合流体を、上記流体導出ホース１６を介して上記オーガヘッド８の近傍へ送給できるようになっている。尚、上記流体導出ホース１６は、図１及び図２に示すように、次述するスクリュシャフト４のスパイラル羽根４２及びダウンハンマー５に備えたハンマーカバー６のスパイラル羽根６２を貫通して下方へ引き出され、上記オーガヘッド８の近傍に開口される。
【００３１】
尚、削孔現場の土質等の条件によっては、上記ハイプレッシャユニット１２に代えて、プラントミキサを設置し、該プラントミキサからのセメントミルクを、上記流体導出ホース１６を介して上記オーガヘッド８の近傍へ送給し、その削孔部分の土質改善を図ることもできる。
【００３２】
上記スクリュシャフト４は、シャフト体４１の外周面にその全長に亘ってスパイラル羽根４２を設けて構成され、上記オーガ１の回転駆動力を受けて回転し、上記スパイラル羽根４２によって排出土等の搬送排出を行なう。
【００３３】
上記ダウンハンマー５は、図２及び図４に示すように、エアピストン機構によってその下端側に配置したドライブサブ５３を軸方向に往復動させることで所要の打撃力を発生するものである。このダウンハンマー５駆動用の加圧エアは、コンプレッサ１１から、エアホース１３を介して上記オーガ１側に供給された後、該オーガ１から上記スイベルジョイント２、ロッド３及びスクリュシャフト４の軸心部分を貫通して設けられたエア通路１７を通して供給され、その供給・供給停止操作によって上記ダウンハンマー５が駆動・駆動停止される。また、このドライブサブ５３には、次述のジョイント材７におけるスプライン歯７５が嵌合されるスプライン孔５５が設けられるとともに、掛止部５６が設けられている。さらに、このダウンハンマー５の外周側には、筒体６１の外周面にスパイラル羽根６２を設けて構成されるハンマーカバー６が装着され（図２参照）、該ハンマーカバー６は上記ダウンハンマー５と一体的に上記オーガ１の回転駆動力を受けて回転される。
【００３４】
上記ジョイント材７は、六角穴状の嵌合穴７３を備えた筒部７１とスプライン歯７５を備えた軸部７２を同軸上に一体形成して構成される。また、上記嵌合穴７３は、次述のオーガヘッド８の嵌合軸８５が嵌合されるものであって、ここにはピン受け孔７４が貫通形成されている。さらに、上記スプライン歯７５の外端側には、上記ドライブサブ５３の上記掛止部５６に掛止されてその脱落を防止する掛止部７６が形成されている。
【００３５】
従って、上記ジョイント材７は、そのスプライン歯７５を上記ドライブサブ５３側の上記スプライン孔５５に噛合せせるとともに、上記掛止部７６を上記ドライブサブ５３側の掛止部５７に掛止させ且つナット５８を締め込むことで、回転力が伝達可能で、且つ下方への脱落が防止された状態で取付けられ、上記ドライブサブ５３と一体的に上下方向へ往復駆動される。
【００３６】
上記オーガヘッド８は、短柱状の支軸体８１の外周面上に、二枚のスパイラル羽根８２を１８０°の回転位相をもって取付けて構成される。上記支軸体８１の上端には、六角軸上の嵌合軸８５が一体形成されるとともに、該嵌合軸８５の側面にはピン受け溝８６が設けられている。また、上記各スパイラル羽根８２の下端縁には、その縁長方向に所定間隔で複数個のオーガビット８３が着脱自在に取付けられている。また、図５に示すように、上記オーガビット８３の先端面８３ａには、突起状のチップ８４が所定間隔で複数個形成されている。尚、このチップ８４の形成個数及びピッチは、作業対象に応じて適宜設定されるものである。
【００３７】
このように構成された上記オーガヘッド８は、その嵌合軸８５を上記ジョイント材７の嵌合穴７３に嵌合させることで回転力が伝達可能とされるとともに、上記ピン受け孔７４に挿通されるピン（図示省略）によって脱落が防止される。
【００３８】
ここで、上記破砕削孔装置Ｚを用いて行われる削孔作業を説明する。
【００３９】
上記破砕削孔装置Ｚは、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を非作動として行なわれる第１の作業形態と、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を作動させて行なわれる第２の作業形態とを選択可能とされ、この選択は上記ダウンハンマー５への加圧エアの供給・供給停止操作によって容易に行なわれる。従って、何れの作業形態においても、上記オーガ１によって上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８は回転駆動される。そして、第１の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による削孔作用で削孔が行なわれ、上記第２の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による削孔作用と上記ダウンハンマー５の打撃力による削孔作用の協働で削孔が行なわれる。
【００４０】
具体的には、図１に示すように、所定の削孔場所に、上記破砕削孔装置Ｚを鉛直垂下状態で配置し、上記オーガ１を作動させて上記スクリュシャフト４及び上記オーガヘッド８を回転させる。ここで、掘り始めの上層地盤が軟質地盤であれば第１の作業形態を選択し、上記オーガヘッド８の回転による削孔作用で削孔を行なう。
【００４１】
一方、削孔の進行に伴って、例えば、地盤が軟質地盤から硬質地盤に変化したような場合には、作業形態を第１の作業形態から第２の作業形態へ変更する。この作業形態の変更に伴って、上記オーガヘッド８の回転に、上記ダウンハンマー５の打撃力が加わり、回転による削孔作用と打撃による削孔作用の協働によって、岩盤とか転石地盤の削孔が効率良く行なわれる。この場合、上記オーガヘッド８のオーガビット８３に設けた上記チップ８４の破砕作用も削孔促進に寄与する。
【００４２】
尚、削孔により生じた排出土は、上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２、及び上記スクリュシャフト４のスパイラル羽根４２によって順次地上側へ排出される。
【００４３】
このように、削孔地盤の状態の変化に対応して、作業形態を第１の作業形態と第２の作業形態の間で適宜変更設定することで、地盤状態の変化に拘らず、全削孔作業を通して良好な作業能率が実現され、延いては削孔コストの低減とか削孔時間の短縮が図られることになる。
【００４４】
尚、削孔作業中は、上記ハイプレッシャユニット１２からの流体（高圧空気と水の混合流体）を上記流体導出ホース１６から上記オーガヘッド８の近傍へ噴射することで、削孔部分での排出土の目詰まりが抑制され削孔作用が良好に維持されるとともに、特に軟質地盤での削孔においては噴流の破砕作用によって削孔作用がより一層促進されることになる。
【００４５】
また、他の実施形態では、削孔部分が砂礫質等の崩壊し易い土質であるような場合には、上記ハイプレッシャユニット１２に代えて、プラントミキサを配置し、該プラントミキサからセメントミルクを、上記流体導出ホース１６を通して上記オーガヘッド８の近傍へ噴射させることで、削孔部分における土質改善を図りながら削孔作業を行なうこともできる。
Ｂ：第２の実施形態
図６には、本願発明の第２の実施形態に係る破砕削孔装置Ｚを示している。この破砕削孔装置Ｚは、支持装置としてのクレーン車Ｘのブーム２０の先端側に吊下された状態で、主として地中埋設杭の破砕作業に使用されるに好適なもので、図６及び図７に示すように、上記ブーム２０の先端に吊下されて回転駆動力を発生するオーガ１の下端に、スイベルジョイント２とロッド３とスクリュシャフト４とジョイント材７及びオーガヘッド８を順次同軸上に連設して構成されており、係る基本構成は上記第１の実施形態の破砕削孔装置Ｚと同様であり、これと異なる点は、上記オーガヘッド８の外周側に次述のガイドケーシング９が備えられた点である。
【００４６】
即ち、図７に示すように、上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２の外径は、上記オーガヘッド８の外径より所定寸法だけ大径に設定されている。そして、上記ガイドケーシング９は、上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２の外周に嵌合可能な内径寸法をもつ筒体９１で構成される。この筒体９１の軸心をその径方向に挟んで対向する二位置には、その上端面から下端面側へ向けて且つ次第に幅寸法が減じるようにして切り込まれた切込み開口で構成される排出口９３がそれぞれ設けられている。また、上記筒体９１の下端外周縁部分には、複数のビット９２が周方向に所定間隔で取付けられている。
【００４７】
そして、係る構成をもつ上記ガイドケーシング９は、その上端部分の内周面を上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２の外周縁に溶接固定することで上記ハンマーカバー６側に取付けられている。このガイドケーシング９を上記ハンマーカバー６側へ取付けた状態においては、上記ダウンハンマー５の下端側に上記ジョイント材７を介して取付けられた上記オーガヘッド８が、上記ガイドケーシング９の軸方向中段において上記排出口９３の中段部に臨ましめられている。
【００４８】
従って、上記ガイドケーシング９は、上記スクリュシャフト４及びハンマーカバー６、さらに上記オーガヘッド８と一体的に回転駆動される一方、上記ジョイント材７及びオーガヘッド８とは非固定とされているため、上記ダウンハンマー５の作動状態下においても該ダウンハンマー５の打撃力は伝達されないようになっている。
【００４９】
一方、上記流体導出ホース１６は、上記スクリュシャフト４側のスパイラル羽根４２を貫通してその下面側へ引き出された後、上記ガイドケーシング９の周壁を貫通してその外周面側へ取り出された後、該外周面に沿って上記ガイドケーシング９の下端部まで延出し、ここで下方へ向けて開口されている。
【００５０】
尚、これ以外の各部材の構成は上記第１の実施形態におけるものと同一であるため、該第１の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【００５１】
ここで、上記破砕削孔装置Ｚを用いて行われる地中埋設杭の破砕除去作業を説明する。
【００５２】
上記破砕削孔装置Ｚは、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を非作動として行なわれる第１の作業形態と、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を作動させて行なわれる第２の作業形態とを選択可能とされ、この選択は上記ダウンハンマー５への加圧エアの供給・供給停止操作によって容易に行なわれる。従って、何れの作業形態においても、上記オーガ１によって上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８及び上記ガイドケーシング９は回転駆動される。そして、第１の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による破砕作用で杭の破砕除去が行なわれ、上記第２の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による破砕作用と上記ダウンハンマー５の打撃力による破砕作用の協働によって杭の破砕除去が行なわれる。
【００５３】
また、上記ガイドケーシング９は、これが回転することで、その下端部の全周に設けた上記ビット９２によって、上記杭の周囲の土を掘削し、上記杭を土中から露出させてその破砕作業を容易ならしめる。
【００５４】
具体的には、図６に示すように、埋設杭が存在する位置に、上記破砕削孔装置Ｚを鉛直垂下状態で配置し、上記オーガ１を作動させて上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８及び上記ガイドケーシング９を回転させる。ここで、上記杭の破砕対象部位が該杭の中間部分でコンクリートを主体とした部分である場合には、第１の作業形態を選択し、上記ガイドケーシング９のビット９２の回転による杭周囲の土の掘削作用と、上記オーガヘッド８の回転による杭の破砕作用の協働で、該杭の破砕除去が行なわれる。
【００５５】
一方、杭の破砕作業の進行に伴って、その破砕対象部位が、上下方向に連接された杭同士の接続部分の近傍に達した場合には、作業形態を第１の作業形態から第２の作業形態へ変更する。この作業形態の変更に伴って、上記オーガヘッド８の回転に、上記ダウンハンマー５の打撃力が加わり、回転による破砕作用と打撃による破砕作用の協働によって、該杭のコンクリート部分は勿論のこと、杭の接続部分に設けられた鉄板製の端面材も効率良くは再除去される。この場合、上記オーガヘッド８のオーガビット８３に設けた上記チップ８４の破砕作用も削孔促進に寄与することは勿論である。
【００５６】
また、杭の破砕によって生じた破砕屑、及び上記ガイドケーシング９の掘削作業で生じた掘削土は、その一部は該ガイドケーシング９の内側から直接上記スクリュシャフト４側へ移動し、他の一部は上記ガイドケーシング９の内側から上記排出口９３を通って該ガイドケーシング９の外側の空間部分へ排出され、該空間部分から上記スクリュシャフト４側へ移動し、共に該スクリュシャフト４によって地上側へ排出されることから、上記オーガヘッド８の回りに破砕屑とか掘削土が堆積して該オーガヘッド８の回転動作が阻害されるということが無く、効率よく杭の破砕が行なわれる。
【００５７】
このように、この発明の破砕削孔装置Ｚによれば、杭の破砕対象部位に応じて作業形態を第１の作業形態と第２の作業形態の間で選択して作業を行なうことで、該杭の全体（複数本の杭を連設し低コスト化なる杭の全体）を効率的に破砕除去することができるものであり、例えば、従来の破砕装置のように杭の破砕対象部位によってその破砕効率が変化し、場合によっては破砕そのものが困難となるようなものに比して、破砕作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
【００５８】
また、上記第１の作業形態と第２の作業形態の選択は、上記ダウンハンマー５を作動させるか作動させないかの選択操作、具体的には該ダウンハンマー５への作動エアの供給・供給停止という極めて簡単且つ容易な操作によって行えることから、例えば、破砕作業の進行に伴って破砕対象部位の硬度が変化するような場合でも、その変化に応じて迅速に作業形態を変更して当該破砕対象部位の硬度に最適な作業形態で破砕することができ、これによって破砕作業能率の向上及び作業コストの低減効果がより一層促進される。
【００５９】
尚、破砕除去作業中は、上記ハイプレッシャユニット１２からの流体（高圧空気と水の混合流体）を上記水導出ホース１６から上記ガイドケーシング９の上記各ビット９２の近傍へ噴射することで、該ビット９２による掘削部分での排出土の目詰まりが抑制され、上記オーガヘッド８による杭破砕除去作用が良好に維持される。
【００６０】
また、他の実施形態では、埋設杭の周囲の土質が砂礫質等の崩壊し易い土質であるような場合には、上記ハイプレッシャユニット１２に代えて、プラントミキサを配置し、該プラントミキサからセメントミルクを、上記流体導出ホース１６を通して上記ガイドケーシング９の上記各ビット９２の近傍へ噴射することで、破砕作業部分における土質改善を図りながら破砕除去作業を行なうこともできる。
Ｃ：その他
上記第１の実施形態においては、上記破砕削孔装置Ｚを削孔作業専用機として用い、又上記第２の実施形態では上記破砕削孔装置Ｚを破砕作業専用機として用いるようにしているが、これら両専用機の構造上の相違は、上記ガイドケーシング９を上記オーガヘッド８の外周側に装着していないか、装着しているかという点である。従って、上記ハンマーカバー６として、上記ハンマーカバー６に上記ガイドケーシング９が取付けられていないものと、上記ハンマーカバー６に上記ガイドケーシング９が取付けられたものの二種類を用意し、これを対象作業に応じて選択して使用することで、上記破砕削孔装置Ｚを、削孔作業専用機と破砕作業専用機として相互に転用でき、従来のように専用機としての削孔装置と破砕装置をそれぞれ用意する必要がなく、該破砕削孔装置Ｚの汎用性が格段に向上し、極めて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る破砕削孔装置の全体側面図である。
【図２】図１のＩＩ部の拡大図である。
【図３】図１のＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】ハンマーヘッド及びオーガヘッド部分の分解図である。
【図５】図２に示したオーガビットの拡大斜視図である。
【図６】本願発明の第２の実施の形態に係る削孔装置の全体側面図である。
【図７】図６のＶＩＩ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ ・・オーガ
２ ・・スイベルジョイント
３ ・・ロッド
４ ・・スクリュシャフト
５ ・・ダウンハンマー
６ ・・ハンマーカバー
７ ・・ジョイント材
８ ・・オーガヘッド
９ ・・ガイドケーシング
１１ ・・コンプレッサ
１２ ・・ハイプレッシャユニット（プラントミキサ）
１３ ・・エアホース
１４ ・・流体供給ホース
１５ ・・流体通路
１６ ・・流体導出ホース
１７ ・・エア通路
２０ ・・ブーム
４１ ・・シャフト体
４２ ・・スパイラル羽根
５１ ・・シリンダ
５３ ・・ドライブサブ
５５ ・・スプライン孔
６１ ・・筒体
６２ ・・スパイラル羽根
７１ ・・筒部
７２ ・・軸部
７３ ・・嵌合穴
７４ ・・ピン受け孔
７５ ・・スプライン歯
８１ ・・支軸体
８２ ・・スパイラル羽根
８３ ・・オーガビット
８４ ・・チップ
８５ ・・嵌合軸
８６ ・・ピン受け溝
９１ ・・筒体
９２ ・・ビット
９３ ・・開口
Ｘ ・・クレーン車
Ｚ ・・破砕削孔装置
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、地中埋設杭の破砕除去作業とか杭埋設孔の削孔作業等に使用される破砕削孔装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート製の地中埋設杭の破砕除去作業を行なう破砕装置（例えば、特許文献１参照）とか、杭埋設孔の削孔作業を行なう削孔装置（特許文献２、特許文献３参照）が提案されている。
【０００３】
上記破砕装置は、クレーン等によって吊下支持されたオーガにスクリュシャフトを取付けるとともに、該スクリュシャフトの下端に、ビットを備えたオーガヘッドを装着し、上記オーガによって上記スクリュシャフトとオーガヘッドを一体的に回転させ、該オーガヘッドによって地中埋設杭をその上端側から順次破砕するとともに、この破砕によって生じる破砕屑を上記スクリュシャフトに設けられたスパイラル羽根によって順次地上側へ排出することで、上記地中埋設杭を破砕除去するようになっている。
【０００４】
上記削孔装置は、クレーン等によって吊下支持されたオーガにスクリュシャフトを取付けるとともに、該スクリュシャフトの下端に、ビット付きのハンマーヘッドを備えたダウンハンマーを装着し、上記スクリュシャフトと一体的に上記ダウンハンマーの上記ハンマーヘッドを回転させるとともに、該ダウンハンマーの打撃力を上記ハンマーヘッドに付与し、該ハンマーヘッドの回転に伴う上記ビットによる破砕作用と該ハンマーヘッドの打撃力によって地盤を削孔するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３６３号公報
【特許文献２】実開平６−６３６９４号公報
【特許文献３】特開２００７−２４８５号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、コンクリート製杭の長さは、その制作上及び搬送上等における制約から、一定長さに設定されており、従って、これを地中杭として地耐力確保の目的で設置する場合には、一本の杭では長さが足りず、通常は複数本の杭を順次接合して使用する。このため、杭の両端には、その製作時に鉄板製の端面材が埋設固定されており、複数本の杭を順次接合する場合、下側の杭の上端に設けられた端面材と、上側の杭の下端に設けられた端面材とを溶接にて一体的に接合し、所定長さの杭とするようになっている。
【０００７】
従って、破砕装置によって地中に埋設された杭を破砕して除去する場合、該杭の中間のコンクリート成形部分の破砕は上記オーガヘッドによって容易に破砕することができるものの、杭同士の接合部分においては上記端面材の存在によって上記オーガヘッドによる破砕が困難で、破砕作業に時間がかかり、場合によってはそれ以上には破砕できないと言うような問題があった。
【０００８】
一方、上記削孔装置は、本来、岩盤とか転石の多い地盤、即ち、硬質地盤における削孔を目的として作られたものであり、常時、スクリュシャフト及びハンマーヘッドを回転させながら、さらにハンマーヘッドに打撃力を与えながら削孔を行なうようになっている。
【０００９】
しかし、係る工法は、硬質地盤では打撃力が効果的に伝達され威力を発揮するものの、粘土質・砂礫質等の軟質地盤での削孔においては、上記ダウンハンマーの打撃力が地盤側に吸収されることから打撃作用による削孔効果が損なわれ、しかも上記ハンマーヘッドに設けられたビッドは打撃を加えながら回転されるという条件下において高い削孔作用を発揮するように構成されているため、打撃作用が働かない状況下においては高い削孔作用は望めず、結果的の削孔能力が低劣になるという問題があった。
【００１０】
さらに、これら従来の破砕装置と削孔装置は、共に専用機として構成されていたため、スクリュシャフトという共通した部品、及びオーガヘッドとハンマーヘッドという機能的に類似した部品を備えるにも拘らず、破砕作業と削孔作業に共用できないという問題もあった。
【００１１】
そこで本願発明は、地中杭の破砕作業においては杭の軟質部分と硬質部分の双方において高い破砕能力が得られ、また地盤の削孔作業においては硬質地盤と軟質地盤の双方において高い削孔能力が得られ、しかも簡単な部品の取替えによって破砕作業と削孔作業の双方に共用可能とした破砕削孔装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１３】
本願の第１の発明に係る破砕削孔装置では、吊下支持され回転力を発生するオーガ１の下端側に、スクリュシャフト４とダウンハンマー５を順次同軸上に連設するとともに、上記ダウンハンマー５の下端にジョイント材７を介してオーガヘッド８を取付け、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させて行なわれる第１の作業形態と、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５により上記オーガヘッド８に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成したことを特徴としている。
【００１４】
本願の第２の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の外周側に、その下端周縁にビット９２を備えた円管体で構成されるとともにその周壁には排出口９３が設けられ且つ上記スクリュシャフト４と一体的に回転するように該スクリュシャフト４又は上記ダウンハンマー５側に固定されたガイドケーシング９を配置したことを特徴としている。
【００１５】
本願の第３の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の下端に取付けられたオーガビット８３の先端面８３ａに、突起状のチップ８４を設けたことを特徴としている。
【００１６】
本願の第４の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記ジョイント材７を、その上端側が上記ダウンハンマー５の下端側に設けられて往復動するドライブサブ５３に着脱自在に取付ける一方、その下端側には上記オーガヘッド８を着脱自在に取付ける構成としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１８】
（ａ）本願の第１の発明に係る破砕削孔装置によれば、吊下支持され回転力を発生するオーガ１の下端側に、スクリュシャフト４とダウンハンマー５を順次同軸上に連設するとともに、上記ダウンハンマー５の下端にジョイント材７を介してオーガヘッド８を取付け、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させて行なわれる第１の作業形態と、上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５により上記オーガヘッド８に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成しているので、削孔作業において、削孔地盤が軟質地盤である場合には、上記第１の作業形態を選択することで、上記オーガヘッド８の回転に伴う削孔作用によって削孔され、削孔により生じた排出土が上記スクリュシャフト４により地上側へ搬送排出されることで、効率的な削孔作業が実現される。また、削孔地盤が岩盤とは転石の多い硬質地盤である場合には、上記第２の作業形態を選択することで、上記オーガヘッド８の回転に伴う削孔作用に加えて、上記ダウンハンマー５により上記オーガヘッド８に付与される打撃力の協働によって削孔され、削孔により生じた排出土が上記スクリュシャフト４により地上側へ搬送排出されることで、効率的な削孔作業が実現される。
【００１９】
即ち、この第１の発明に係る破砕削孔装置によれば、削孔地盤が軟質地盤である場合には第１の作業形態を、硬質地盤である場合には第２の作業形態を、それぞれ選択することで、何れの地盤においても効率的な削孔作業が実現され、例えば、従来の削孔装置のように軟質地盤での削孔作業においては硬質地盤での削孔作業よりも削孔効率が低下するような場合に比して、削孔作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
【００２０】
また、上記第１の作業形態と第２の作業形態の選択は、上記ダウンハンマー５を作動させるか作動させないかの選択操作、具体的には該ダウンハンマー５への作動エアの供給・供給停止という極めて簡単且つ容易な操作によって行えることから、例えば、削孔作業の進行に伴って（即ち、削孔深さの増大に伴って）地盤の地質が変化するような場合でも、該地盤の変化に応じて迅速に作業形態を変更して当該地盤に最適な作業形態で削孔することができ、これによって削孔作業能率の向上及び作業コストの低減効果がより一層促進される。
【００２１】
（ｂ）本願の第２の発明に係る破砕削孔装置によれば、上記第１の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の外周側に、その下端周縁にビット９２を備えた円管体で構成されるとともにその周壁には排出口９３が設けられ且つ上記スクリュシャフト４と一体的に回転するように該スクリュシャフト４又は上記ダウンハンマー５側に固定されたガイドケーシング９を配置しているので、地中埋設杭の破砕除去作業に使用するに好適である。即ち、上記オーガヘッド８によって杭を破砕した場合に上記ガイドケーシング９において生じる破砕屑、及び上記ガイドケーシング９の掘削作業で生じた掘削土のうち、その一部は該ガイドケーシング９の内側から直接上記スクリュシャフト４側へ移動し、他の一部は上記ガイドケーシング９の内側から上記排出口９３を通って該ガイドケーシング９の外側の空間部分へ排出され、該空間部分から上記スクリュシャフト４側へ移動し、共に該スクリュシャフト４によって地上側へ排出されることから、上記オーガヘッド８の回りに破砕屑とか掘削土が堆積して該オーガヘッド８の回転動作が阻害されるということが無く、効率よく杭の破砕が行なわれるためである。
【００２２】
そして、このように地中埋設杭の破砕除去作業に使用した場合において、例えば、杭の中間部分、即ち、コンクリート成形部分の破砕作業においては、上記第１の作業形態を選択することで、上記オーガヘッド８の回転に伴う破砕作用で効果的な破砕が実現される。これに対して、杭の端部近傍の破砕作業においては、上下方向に連設された杭間が鉄板製の端面材の溶接により接合されていることから、上記オーガヘッド８の回転に伴う破砕作用のみでは該端面材部分の破砕が困難となるが、この場合、作業形態を第１の作業形態から第２の作業形態に変更して、上記ダウンハンマー５を作動させてその打撃力を上記オーガヘッド８に付与することで、該ダウンハンマー５の回転による破砕作用に、該ダウンハンマー５を介して打撃力が加えられることから、上記端面材部分を容易に破砕除去することができる。そして、杭の端部近傍の破砕作業から杭の中間部分の破砕作業に行こうした場合には、再度作業形態を第２の作業形態から第１の作業形態へ変更すればよい。
【００２３】
このように、この発明の破砕削孔装置によれば、杭の破砕対象部位に応じて作業形態を第１の作業形態と第２の作業形態の間で選択して作業を行なうことで、該杭の全体（複数本の杭を連設し低コスト化なる杭の全体）を効率的に破砕除去することができるものであり、例えば、従来の破砕装置のように杭の破砕対象部位によってその破砕効率が変化し、場合によっては破砕そのものが困難となるようなものに比して、破砕作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
【００２４】
また、上記第１の作業形態と第２の作業形態の選択は、上記ダウンハンマー５を作動させるか作動させないかの選択操作、具体的には該ダウンハンマー５への作動エアの供給・供給停止という極めて簡単且つ容易な操作によって行えることから、例えば、破砕作業の進行に伴って破砕対象部位の硬度が変化するような場合でも、その変化に応じて迅速に作業形態を変更して当該破砕対象部位の硬度に最適な作業形態で破砕することができ、これによって破砕作業能率の向上及び作業コストの低減効果がより一層促進される。
【００２５】
（ｃ） また、本願発明の破砕削孔装置では、上記第２の発明におけるガイドケーシング９を上記オーガヘッド８の外周側に装着するか、装着しないかによって、上記破砕削孔装置を、削孔作業専用機と破砕作業専用機として相互に転用できることから、従来のように専用機としての削孔装置と破砕装置をそれぞれ用意する必要がなく、該破砕削孔装置の汎用性が格段に向上し、極めて経済的である。
【００２６】
（ｄ）本願の第３の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記オーガヘッド８の下端に取付けられたオーガビット８３の先端面８３ａに、突起状のチップ８４を設けているので、該オーガヘッド８に掛かる打撃力を該チップ８４を介して岩盤あるいは端面材に集中的に掛けてその破砕作用をさらに促進させることができ、その結果、上記（ａ）又は（ｂ）に記載の効果がより一層顕著ならしめられる。
【００２７】
（ｅ）本願の第４の発明に係る破砕削孔装置では、上記第１又は第２の発明に係る破砕削孔装置において、上記ジョイント材７を、その上端側が上記ダウンハンマー５の下端側に設けられて往復動するドライブサブ５３に着脱自在に取付ける一方、その下端側には上記オーガヘッド８を着脱自在に取付ける構成としているので、上記ダウンハンマー５の下端側に設けられたドライブサブ５３にハンマーヘッドが装着された従来一般的な破砕装置とか削孔装置を、ハンマーヘッドに代えて上記ジョイント材７を装着し、且つ該ジョイント材７にオーガヘッド８を取付けることで、これを本願発明に係る破砕削孔装置として使用することができ、装置の共用化が促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
Ａ：第１の実施形態
図１には、本願発明の第１の実施形態に係る破砕削孔装置Ｚを示している。この破砕削孔装置Ｚは、支持装置としてのクレーン車Ｘのブーム２０の先端側に吊下された状態で、主として地盤の削孔作業に使用されるに好適なもので、図１〜図３に示すように、上記ブーム２０の先端に吊下されて回転駆動力を発生するオーガ１の下端に、スイベルジョイント２とロッド３とスクリュシャフト４とジョイント材７及びオーガヘッド８を順次同軸上に連設して構成されている。
【００２９】
上記オーガ１は、回転駆動力を発生するものであって、その回転駆動力は、上記ロッド３を介して上記スクリュシャフト４及びオーガヘッド８に伝達される。
【００３０】
上記スイベルジョイント２は、上記オーガ１と上記ロッド３の間に介在されて上記オーガ１の回転駆動力を上記ロッド３側に伝達するとともに、その外周側には、上記オーガ１の非回転部分に連結された上部ピース２ａと上記ロッド３側に非回動に連結された下部ピース２ｂを備え、該上部ピース２ａに形成した上側流体通路と上記下部ピース２ｂに形成した下側流体通路１５ｂを上記ロッド３側の回転に拘らず常時連通させる。そして、上記上側流体通路１５ａは流体供給ホース１４を介してハイプレッシャユニット１２に接続される一方、上記下側流体通路１５ｂには流体導出ホース１６が接続され、上記破砕削孔装置Ｚの稼動中、上記ハイプレッシャユニット１２から供給される水と加圧エアの混合流体を、上記流体導出ホース１６を介して上記オーガヘッド８の近傍へ送給できるようになっている。尚、上記流体導出ホース１６は、図１及び図２に示すように、次述するスクリュシャフト４のスパイラル羽根４２及びダウンハンマー５に備えたハンマーカバー６のスパイラル羽根６２を貫通して下方へ引き出され、上記オーガヘッド８の近傍に開口される。
【００３１】
尚、削孔現場の土質等の条件によっては、上記ハイプレッシャユニット１２に代えて、プラントミキサを設置し、該プラントミキサからのセメントミルクを、上記流体導出ホース１６を介して上記オーガヘッド８の近傍へ送給し、その削孔部分の土質改善を図ることもできる。
【００３２】
上記スクリュシャフト４は、シャフト体４１の外周面にその全長に亘ってスパイラル羽根４２を設けて構成され、上記オーガ１の回転駆動力を受けて回転し、上記スパイラル羽根４２によって排出土等の搬送排出を行なう。
【００３３】
上記ダウンハンマー５は、図２及び図４に示すように、エアピストン機構によってその下端側に配置したドライブサブ５３を軸方向に往復動させることで所要の打撃力を発生するものである。このダウンハンマー５駆動用の加圧エアは、コンプレッサ１１から、エアホース１３を介して上記オーガ１側に供給された後、該オーガ１から上記スイベルジョイント２、ロッド３及びスクリュシャフト４の軸心部分を貫通して設けられたエア通路１７を通して供給され、その供給・供給停止操作によって上記ダウンハンマー５が駆動・駆動停止される。また、このドライブサブ５３には、次述のジョイント材７におけるスプライン歯７５が嵌合されるスプライン孔５５が設けられるとともに、掛止部５６が設けられている。さらに、このダウンハンマー５の外周側には、筒体６１の外周面にスパイラル羽根６２を設けて構成されるハンマーカバー６が装着され（図２参照）、該ハンマーカバー６は上記ダウンハンマー５と一体的に上記オーガ１の回転駆動力を受けて回転される。
【００３４】
上記ジョイント材７は、六角穴状の嵌合穴７３を備えた筒部７１とスプライン歯７５を備えた軸部７２を同軸上に一体形成して構成される。また、上記嵌合穴７３は、次述のオーガヘッド８の嵌合軸８５が嵌合されるものであって、ここにはピン受け孔７４が貫通形成されている。さらに、上記スプライン歯７５の外端側には、上記ドライブサブ５３の上記掛止部５６に掛止されてその脱落を防止する掛止部７６が形成されている。
【００３５】
従って、上記ジョイント材７は、そのスプライン歯７５を上記ドライブサブ５３側の上記スプライン孔５５に噛合せせるとともに、上記掛止部７６を上記ドライブサブ５３側の掛止部５７に掛止させ且つナット５８を締め込むことで、回転力が伝達可能で、且つ下方への脱落が防止された状態で取付けられ、上記ドライブサブ５３と一体的に上下方向へ往復駆動される。
【００３６】
上記オーガヘッド８は、短柱状の支軸体８１の外周面上に、二枚のスパイラル羽根８２を１８０°の回転位相をもって取付けて構成される。上記支軸体８１の上端には、六角軸上の嵌合軸８５が一体形成されるとともに、該嵌合軸８５の側面にはピン受け溝８６が設けられている。また、上記各スパイラル羽根８２の下端縁には、その縁長方向に所定間隔で複数個のオーガビット８３が着脱自在に取付けられている。また、図５に示すように、上記オーガビット８３の先端面８３ａには、突起状のチップ８４が所定間隔で複数個形成されている。尚、このチップ８４の形成個数及びピッチは、作業対象に応じて適宜設定されるものである。
【００３７】
このように構成された上記オーガヘッド８は、その嵌合軸８５を上記ジョイント材７の嵌合穴７３に嵌合させることで回転力が伝達可能とされるとともに、上記ピン受け孔７４に挿通されるピン（図示省略）によって脱落が防止される。
【００３８】
ここで、上記破砕削孔装置Ｚを用いて行われる削孔作業を説明する。
【００３９】
上記破砕削孔装置Ｚは、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を非作動として行なわれる第１の作業形態と、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を作動させて行なわれる第２の作業形態とを選択可能とされ、この選択は上記ダウンハンマー５への加圧エアの供給・供給停止操作によって容易に行なわれる。従って、何れの作業形態においても、上記オーガ１によって上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８は回転駆動される。そして、第１の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による削孔作用で削孔が行なわれ、上記第２の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による削孔作用と上記ダウンハンマー５の打撃力による削孔作用の協働で削孔が行なわれる。
【００４０】
具体的には、図１に示すように、所定の削孔場所に、上記破砕削孔装置Ｚを鉛直垂下状態で配置し、上記オーガ１を作動させて上記スクリュシャフト４及び上記オーガヘッド８を回転させる。ここで、掘り始めの上層地盤が軟質地盤であれば第１の作業形態を選択し、上記オーガヘッド８の回転による削孔作用で削孔を行なう。
【００４１】
一方、削孔の進行に伴って、例えば、地盤が軟質地盤から硬質地盤に変化したような場合には、作業形態を第１の作業形態から第２の作業形態へ変更する。この作業形態の変更に伴って、上記オーガヘッド８の回転に、上記ダウンハンマー５の打撃力が加わり、回転による削孔作用と打撃による削孔作用の協働によって、岩盤とか転石地盤の削孔が効率良く行なわれる。この場合、上記オーガヘッド８のオーガビット８３に設けた上記チップ８４の破砕作用も削孔促進に寄与する。
【００４２】
尚、削孔により生じた排出土は、上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２、及び上記スクリュシャフト４のスパイラル羽根４２によって順次地上側へ排出される。
【００４３】
このように、削孔地盤の状態の変化に対応して、作業形態を第１の作業形態と第２の作業形態の間で適宜変更設定することで、地盤状態の変化に拘らず、全削孔作業を通して良好な作業能率が実現され、延いては削孔コストの低減とか削孔時間の短縮が図られることになる。
【００４４】
尚、削孔作業中は、上記ハイプレッシャユニット１２からの流体（高圧空気と水の混合流体）を上記流体導出ホース１６から上記オーガヘッド８の近傍へ噴射することで、削孔部分での排出土の目詰まりが抑制され削孔作用が良好に維持されるとともに、特に軟質地盤での削孔においては噴流の破砕作用によって削孔作用がより一層促進されることになる。
【００４５】
また、他の実施形態では、削孔部分が砂礫質等の崩壊し易い土質であるような場合には、上記ハイプレッシャユニット１２に代えて、プラントミキサを配置し、該プラントミキサからセメントミルクを、上記流体導出ホース１６を通して上記オーガヘッド８の近傍へ噴射させることで、削孔部分における土質改善を図りながら削孔作業を行なうこともできる。
Ｂ：第２の実施形態
図６には、本願発明の第２の実施形態に係る破砕削孔装置Ｚを示している。この破砕削孔装置Ｚは、支持装置としてのクレーン車Ｘのブーム２０の先端側に吊下された状態で、主として地中埋設杭の破砕作業に使用されるに好適なもので、図６及び図７に示すように、上記ブーム２０の先端に吊下されて回転駆動力を発生するオーガ１の下端に、スイベルジョイント２とロッド３とスクリュシャフト４とジョイント材７及びオーガヘッド８を順次同軸上に連設して構成されており、係る基本構成は上記第１の実施形態の破砕削孔装置Ｚと同様であり、これと異なる点は、上記オーガヘッド８の外周側に次述のガイドケーシング９が備えられた点である。
【００４６】
即ち、図７に示すように、上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２の外径は、上記オーガヘッド８の外径より所定寸法だけ大径に設定されている。そして、上記ガイドケーシング９は、上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２の外周に嵌合可能な内径寸法をもつ筒体９１で構成される。この筒体９１の軸心をその径方向に挟んで対向する二位置には、その上端面から下端面側へ向けて且つ次第に幅寸法が減じるようにして切り込まれた切込み開口で構成される排出口９３がそれぞれ設けられている。また、上記筒体９１の下端外周縁部分には、複数のビット９２が周方向に所定間隔で取付けられている。
【００４７】
そして、係る構成をもつ上記ガイドケーシング９は、その上端部分の内周面を上記ハンマーカバー６のスパイラル羽根６２の外周縁に溶接固定することで上記ハンマーカバー６側に取付けられている。このガイドケーシング９を上記ハンマーカバー６側へ取付けた状態においては、上記ダウンハンマー５の下端側に上記ジョイント材７を介して取付けられた上記オーガヘッド８が、上記ガイドケーシング９の軸方向中段において上記排出口９３の中段部に臨ましめられている。
【００４８】
従って、上記ガイドケーシング９は、上記スクリュシャフト４及びハンマーカバー６、さらに上記オーガヘッド８と一体的に回転駆動される一方、上記ジョイント材７及びオーガヘッド８とは非固定とされているため、上記ダウンハンマー５の作動状態下においても該ダウンハンマー５の打撃力は伝達されないようになっている。
【００４９】
一方、上記流体導出ホース１６は、上記スクリュシャフト４側のスパイラル羽根４２を貫通してその下面側へ引き出された後、上記ガイドケーシング９の周壁を貫通してその外周面側へ取り出された後、該外周面に沿って上記ガイドケーシング９の下端部まで延出し、ここで下方へ向けて開口されている。
【００５０】
尚、これ以外の各部材の構成は上記第１の実施形態におけるものと同一であるため、該第１の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【００５１】
ここで、上記破砕削孔装置Ｚを用いて行われる地中埋設杭の破砕除去作業を説明する。
【００５２】
上記破砕削孔装置Ｚは、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を非作動として行なわれる第１の作業形態と、上記オーガヘッド８を回転させるとともに上記ダウンハンマー５を作動させて行なわれる第２の作業形態とを選択可能とされ、この選択は上記ダウンハンマー５への加圧エアの供給・供給停止操作によって容易に行なわれる。従って、何れの作業形態においても、上記オーガ１によって上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８及び上記ガイドケーシング９は回転駆動される。そして、第１の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による破砕作用で杭の破砕除去が行なわれ、上記第２の作業形態では、上記オーガヘッド８の回転による破砕作用と上記ダウンハンマー５の打撃力による破砕作用の協働によって杭の破砕除去が行なわれる。
【００５３】
また、上記ガイドケーシング９は、これが回転することで、その下端部の全周に設けた上記ビット９２によって、上記杭の周囲の土を掘削し、上記杭を土中から露出させてその破砕作業を容易ならしめる。
【００５４】
具体的には、図６に示すように、埋設杭が存在する位置に、上記破砕削孔装置Ｚを鉛直垂下状態で配置し、上記オーガ１を作動させて上記スクリュシャフト４と上記オーガヘッド８及び上記ガイドケーシング９を回転させる。ここで、上記杭の破砕対象部位が該杭の中間部分でコンクリートを主体とした部分である場合には、第１の作業形態を選択し、上記ガイドケーシング９のビット９２の回転による杭周囲の土の掘削作用と、上記オーガヘッド８の回転による杭の破砕作用の協働で、該杭の破砕除去が行なわれる。
【００５５】
一方、杭の破砕作業の進行に伴って、その破砕対象部位が、上下方向に連接された杭同士の接続部分の近傍に達した場合には、作業形態を第１の作業形態から第２の作業形態へ変更する。この作業形態の変更に伴って、上記オーガヘッド８の回転に、上記ダウンハンマー５の打撃力が加わり、回転による破砕作用と打撃による破砕作用の協働によって、該杭のコンクリート部分は勿論のこと、杭の接続部分に設けられた鉄板製の端面材も効率良くは再除去される。この場合、上記オーガヘッド８のオーガビット８３に設けた上記チップ８４の破砕作用も削孔促進に寄与することは勿論である。
【００５６】
また、杭の破砕によって生じた破砕屑、及び上記ガイドケーシング９の掘削作業で生じた掘削土は、その一部は該ガイドケーシング９の内側から直接上記スクリュシャフト４側へ移動し、他の一部は上記ガイドケーシング９の内側から上記排出口９３を通って該ガイドケーシング９の外側の空間部分へ排出され、該空間部分から上記スクリュシャフト４側へ移動し、共に該スクリュシャフト４によって地上側へ排出されることから、上記オーガヘッド８の回りに破砕屑とか掘削土が堆積して該オーガヘッド８の回転動作が阻害されるということが無く、効率よく杭の破砕が行なわれる。
【００５７】
このように、この発明の破砕削孔装置Ｚによれば、杭の破砕対象部位に応じて作業形態を第１の作業形態と第２の作業形態の間で選択して作業を行なうことで、該杭の全体（複数本の杭を連設し低コスト化なる杭の全体）を効率的に破砕除去することができるものであり、例えば、従来の破砕装置のように杭の破砕対象部位によってその破砕効率が変化し、場合によっては破砕そのものが困難となるようなものに比して、破砕作業全体を通しての作業能率の向上及び作業コストの低減が図れる。
【００５８】
また、上記第１の作業形態と第２の作業形態の選択は、上記ダウンハンマー５を作動させるか作動させないかの選択操作、具体的には該ダウンハンマー５への作動エアの供給・供給停止という極めて簡単且つ容易な操作によって行えることから、例えば、破砕作業の進行に伴って破砕対象部位の硬度が変化するような場合でも、その変化に応じて迅速に作業形態を変更して当該破砕対象部位の硬度に最適な作業形態で破砕することができ、これによって破砕作業能率の向上及び作業コストの低減効果がより一層促進される。
【００５９】
尚、破砕除去作業中は、上記ハイプレッシャユニット１２からの流体（高圧空気と水の混合流体）を上記水導出ホース１６から上記ガイドケーシング９の上記各ビット９２の近傍へ噴射することで、該ビット９２による掘削部分での排出土の目詰まりが抑制され、上記オーガヘッド８による杭破砕除去作用が良好に維持される。
【００６０】
また、他の実施形態では、埋設杭の周囲の土質が砂礫質等の崩壊し易い土質であるような場合には、上記ハイプレッシャユニット１２に代えて、プラントミキサを配置し、該プラントミキサからセメントミルクを、上記流体導出ホース１６を通して上記ガイドケーシング９の上記各ビット９２の近傍へ噴射することで、破砕作業部分における土質改善を図りながら破砕除去作業を行なうこともできる。
Ｃ：その他
上記第１の実施形態においては、上記破砕削孔装置Ｚを削孔作業専用機として用い、又上記第２の実施形態では上記破砕削孔装置Ｚを破砕作業専用機として用いるようにしているが、これら両専用機の構造上の相違は、上記ガイドケーシング９を上記オーガヘッド８の外周側に装着していないか、装着しているかという点である。従って、上記ハンマーカバー６として、上記ハンマーカバー６に上記ガイドケーシング９が取付けられていないものと、上記ハンマーカバー６に上記ガイドケーシング９が取付けられたものの二種類を用意し、これを対象作業に応じて選択して使用することで、上記破砕削孔装置Ｚを、削孔作業専用機と破砕作業専用機として相互に転用でき、従来のように専用機としての削孔装置と破砕装置をそれぞれ用意する必要がなく、該破砕削孔装置Ｚの汎用性が格段に向上し、極めて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る破砕削孔装置の全体側面図である。
【図２】図１のＩＩ部の拡大図である。
【図３】図１のＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】ハンマーヘッド及びオーガヘッド部分の分解図である。
【図５】図２に示したオーガビットの拡大斜視図である。
【図６】本願発明の第２の実施の形態に係る削孔装置の全体側面図である。
【図７】図６のＶＩＩ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ ・・オーガ
２ ・・スイベルジョイント
３ ・・ロッド
４ ・・スクリュシャフト
５ ・・ダウンハンマー
６ ・・ハンマーカバー
７ ・・ジョイント材
８ ・・オーガヘッド
９ ・・ガイドケーシング
１１ ・・コンプレッサ
１２ ・・ハイプレッシャユニット（プラントミキサ）
１３ ・・エアホース
１４ ・・流体供給ホース
１５ ・・流体通路
１６ ・・流体導出ホース
１７ ・・エア通路
２０ ・・ブーム
４１ ・・シャフト体
４２ ・・スパイラル羽根
５１ ・・シリンダ
５３ ・・ドライブサブ
５５ ・・スプライン孔
６１ ・・筒体
６２ ・・スパイラル羽根
７１ ・・筒部
７２ ・・軸部
７３ ・・嵌合穴
７４ ・・ピン受け孔
７５ ・・スプライン歯
８１ ・・支軸体
８２ ・・スパイラル羽根
８３ ・・オーガビット
８４ ・・チップ
８５ ・・嵌合軸
８６ ・・ピン受け溝
９１ ・・筒体
９２ ・・ビット
９３ ・・開口
Ｘ ・・クレーン車
Ｚ ・・破砕削孔装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊下支持され回転力を発生するオーガ（１）の下端側に、スクリュシャフト（４）とダウンハンマー（５）を順次同軸上に連設するとともに、上記ダウンハンマー（５）の下端にジョイント材（７）を介してオーガヘッド（８）を取付け、
上記スクリュシャフト（４）と上記オーガヘッド（８）を回転させて行なわれる第１の作業形態と、上記スクリュシャフト（４）と上記オーガヘッド（８）を回転させるとともに上記ダウンハンマー（５）により上記オーガヘッド（８）に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成されたことを特徴とする破砕削孔装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記オーガヘッド（８）の外周側に、その下端周縁にビット（９２）を備えた円管体で構成されるとともにその周壁には排出口（９３）が設けられ且つ上記スクリュシャフト（４）と一体的に回転するように該スクリュシャフト（４）又は上記ダウンハンマー（５）側に固定されたガイドケーシング（９）が配置されていることを特徴とする破砕削孔装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記オーガヘッド（８）の下端に取付けられたオーガビット（８３）の先端面（８３ａ）には、突起状のチップ（８４）が設けられていることを特徴とする破砕削孔装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
上記ジョイント材（７）が、その上端側が上記ダウンハンマー（５）の下端側に設けられて往復動するドライブサブ（５３）に着脱自在に取付けられる一方、その下端側には上記オーガヘッド（８）が着脱自在に取付けられる構成であることを特徴とする破砕削孔装置。
【請求項１】
吊下支持され回転力を発生するオーガ（１）の下端側に、スクリュシャフト（４）とダウンハンマー（５）を順次同軸上に連設するとともに、上記ダウンハンマー（５）の下端にジョイント材（７）を介してオーガヘッド（８）を取付け、
上記スクリュシャフト（４）と上記オーガヘッド（８）を回転させて行なわれる第１の作業形態と、上記スクリュシャフト（４）と上記オーガヘッド（８）を回転させるとともに上記ダウンハンマー（５）により上記オーガヘッド（８）に打撃力を付与して行なわれる第２の作業形態を任意に選択可能に構成されたことを特徴とする破砕削孔装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記オーガヘッド（８）の外周側に、その下端周縁にビット（９２）を備えた円管体で構成されるとともにその周壁には排出口（９３）が設けられ且つ上記スクリュシャフト（４）と一体的に回転するように該スクリュシャフト（４）又は上記ダウンハンマー（５）側に固定されたガイドケーシング（９）が配置されていることを特徴とする破砕削孔装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記オーガヘッド（８）の下端に取付けられたオーガビット（８３）の先端面（８３ａ）には、突起状のチップ（８４）が設けられていることを特徴とする破砕削孔装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
上記ジョイント材（７）が、その上端側が上記ダウンハンマー（５）の下端側に設けられて往復動するドライブサブ（５３）に着脱自在に取付けられる一方、その下端側には上記オーガヘッド（８）が着脱自在に取付けられる構成であることを特徴とする破砕削孔装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２７４７１２（Ｐ２００８−２７４７１２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２２５４５（Ｐ２００７−１２２５４５）
【出願日】平成１９年５月７日（２００７．５．７）
【出願人】（５０７００００４０）有限会社マンダイクレーン (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月７日（２００７．５．７）
【出願人】（５０７００００４０）有限会社マンダイクレーン (9)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]