JP2000303769A - 竪孔掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、基礎工事等の際に被掘削
物を連続的に除去し得て、竪孔を効率良く掘削し得る竪
孔掘削装置を実現することにある。 【構成】 このため、この発明は、回転される管体の下
端部の円周方向に複数の管体側カッタを設け、所定内径
の内周部を有する螺旋細長板形状の複数の内周側搬送部
材の外周部を前記管体の内周面に沿い旋回上昇するよう
に設けるとともに長手方向一端側を前記管体の下端部に
近接する内周面の円周方向等間隔位置に設け、前記内周
側搬送部材の長手方向一端側に内周側カッタを設け、前
記管体の管体中心軸に位置させて回転される掘削軸を設
け、前記所定の内径よりも小なる外径の外周部を有する
螺旋細長板形状の軸側搬送部材の内周部を前記掘削軸の
外周面に沿い旋回上昇するように設けるとともに長手方
向一端側を前記掘削軸の下端部に近接する外周面の円周
方向等間隔位置に設け、前記軸側搬送部材の長手方向一
端側に軸側カッタを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は竪孔掘削装置に係
り、特に、基礎工事等の際に被掘削物を連続的に除去し
得て、竪孔を効率良く掘削し得る竪孔掘削装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】基礎工事等においては、コンクリート杭
を打設するために、竪孔を掘削することがある。この竪
孔を掘削する際には、地盤の土壌や地盤中に既設のコン
クリート杭・転石等の被掘削物を除去しなければならな
い。

【０００３】このような被掘削物を除去しながら竪孔を
掘削する装置としては、特公平４−２８０７８号公報に
開示されるものがある。

【０００４】この公報に開示されるものは、鋼管の下端
部の円周上に複数個の超硬チップ付きカッタを設け、鋼
管の下端部内壁に前記カッタよりも上部に位置させ且つ
内方に突出するように超硬チップ付きカッタを設け、こ
の超硬チップ付きカッタにより鋼管の内周面に沿う円形
状の溝を形成し、この溝にハンマグラブのシェルを挿入
して鋼管内の被掘削物を掘削するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公報に
開示される装置は、鋼管を回転または揺動させながら地
中に圧入することにより鋼管の内周面側にカッタにより
円形状の溝を形成し、この円形状の溝にハンマグラブの
シェルを挿入して鋼管内の被掘削物を除去する作業を繰
り返すことにより、竪孔を掘削している。

【０００６】このため、前記公報に開示される装置は、
ハンマグラブを鋼管の内周面側に形成した円形状の溝に
挿入して引き上げる作業を何度も繰り返さなければ被掘
削物を除去できないため、被掘削物を連続的に除去して
効率良く竪孔を掘削することができない不都合がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、このような不都
合を解消すべく、この発明は、回転される管体を設け、
この管体の下端部の円周方向に複数の管体側カッタを設
け、所定内径の内周部を有する螺旋細長板形状の複数の
内周側搬送部材を設け、これら複数の内周側搬送部材の
外周部を前記管体の内周面に沿い旋回上昇するように設
けるとともに長手方向一端側を前記管体の下端部に近接
する内周面の円周方向等間隔位置に設け、前記内周側搬
送部材の長手方向一端側に内周側カッタを設け、前記管
体の管体中心軸に位置させて回転される掘削軸を設け、
前記所定の内径よりも小なる外径の外周部を有する螺旋
細長板形状の軸側搬送部材を設け、これら複数の軸側搬
送部材の内周部を前記掘削軸の外周面に沿い旋回上昇す
るように設けるとともに長手方向一端側を前記掘削軸の
下端部に近接する外周面の円周方向等間隔位置に設け、
前記軸側搬送部材の長手方向一端側に軸側カッタを設け
たことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の竪孔掘削装置は、回転
される管体の下端部の円周方向に設けた複数の管体側カ
ッタによって地盤を掘削し、この管体の下端部に近接す
る内周面の円周方向等間隔位置に設けた内周側カッタに
よって管体の内周面付近に存する被掘削物を破砕し、こ
の破砕された内周面付近の被掘削物を長手方向一端側に
前記内周側カッタを設けた螺旋細長板形状の内周体側搬
送部材によって管体の上方に向かい連続的に搬送するこ
とにより、除去することができる。

【０００９】また、この発明の竪孔掘削装置は、管体の
管体中心軸に位置させて回転される駆動軸の下端部に近
接する外周面の円周方向等間隔位置に設けた軸側カッタ
によって管体中心軸付近に存する被掘削物を破砕し、こ
の破砕された管体中心軸付近の被掘削物を長手方向一端
側に前記軸側カッタを設けた螺旋細長板形状の軸側搬送
部材によって管体の上方に連続的に搬送する。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいて、この発明の実施例を説
明する。図１〜図３は、この発明の実施例を示すもので
ある。図３において、２は地盤、４は被掘削物、６は竪
孔、８は竪孔掘削装置である。竪孔掘削装置８は、図示
しない駆動装置により図２に矢印Ａで示す方向に回転さ
れる円筒形状の管体１０を設けている。

【００１１】管体１０は、延長用に連結される延長用管
体１２と、この延長用管体１２の下端に連結される先端
用管体１４と、からなる。延長用管体１２と先端用管体
１４とは、図示しない連結ボルトにより連結される。

【００１２】先端用管体１４には、図１・図２に示す如
く、下端部１６の円周方向に複数の管体側カッタ１８を
取付けて設けている。先端用管体１４には、内周面２０
に複数の内周側搬送部材２２を設けている。内周側搬送
部材２２は、先端用管体１４の内径Ｄ１と同径の外径Ｄ
２（Ｄ１＝Ｄ２）の外周部２４を有するとともに、所定
の内径Ｄ３の内周部２６を有する螺旋細長板形状に形成
されている。

【００１３】内周側搬送部材２２は、外周部２４を先端
用管体１４の内周面２０に沿い旋回上昇するように固着
して設けるとともに、長手方向一端側を先端用管体１４
の下端部１６に近接する内周面２０の円周方向等間隔位
置に設けている。

【００１４】これら複数の内周側搬送部材２２の長手方
向一端側には、夫々内周側取付部材２８を固着して設
け、この内周側取付部材２８に内周側カッタ３０を取付
けて設けている。内周側カッタ３０は、先端用管体１４
の下端部１６に近接する内周面２０の円周方向等間隔位
置に管体側カッタ１８と同じ高さに位置させて設けてい
る。なお、内周側搬送部材２２の一部は、図２に示す如
く、１／４周に達しない長さに形成されている。

【００１５】また、竪孔掘削装置８は、図３に示す如
く、管体１０の管体中心軸Ｃに位置させて、図示しない
駆動装置により管体１０と逆の図２に矢印Ｂで示す方向
に回転される掘削軸３２を設けている。掘削軸３２は、
延長用管体１２の管体中心軸Ｃに位置される延長用掘削
軸３４と、この延長用掘削軸３４の下端に連結されると
ともに先端用管体１４の管体中心軸Ｃに位置される先端
用掘削軸３６と、からなる。延長用掘削軸３４と先端用
掘削軸３６とは、連結具３８により連結される。

【００１６】先端用管体１４の管体中心軸Ｃに位置され
る先端用掘削軸３６には、図１・図２に示す如く、外周
面４０に複数の軸側搬送部材４２を設けている。軸側搬
送部材４２は、前記内径Ｄ３よりも小なる外径Ｄ４（Ｄ
３＞Ｄ４）の外周部４４を有するとともに、先端用掘削
軸３６の外径Ｄ５と同径の内径Ｄ６（Ｄ５＝Ｄ６）の内
周部４６を有する螺旋細長板形状に形成されている。

【００１７】軸側搬送部材４２は、内周部４６を先端用
掘削軸３６の外周面４０に沿い旋回上昇するように固着
して設けるとともに、長手方向一端側を先端用掘削軸３
６の下端部４８に近接する外周面４０の円周方向等間隔
位置に設け、また、外周部４４を内周側搬送部材２２の
内周部２６に近接位置させて設けている。

【００１８】これら複数の軸側搬送部材４２の長手方向
一端側には、夫々軸側取付部材５０を固着して設け、こ
の軸側取付部材５０に軸側カッタ５２を取付けて設けて
いる。軸側カッタ５２は、先端用掘削軸３６の下端部４
８に近接する外周面４０の円周方向等間隔位置に管体側
カッタ１８と同じ高さに位置させて設けている。複数の
軸側搬送手段４２の一部は、後述する連結具３８ａまで
の長さに形成されている。

【００１９】なお、前記先端用掘削軸３６は、先端側に
カッタ用軸部３６ａを分割して設け、連結具３８ａによ
り連結して設けている。これにより、軸側搬送部材４２
は、長手方向一端側にカッタ用搬送部４２ａを分割して
設け、このカッタ用搬送部４２ａに固着した前記軸側取
付部材５０に軸側カッタ５２を取付けて設けている。

【００２０】また、延長用管体１２の管体中心軸Ｃに位
置される延長用掘削軸３４には、図３に示す如く、外周
面５４に軸側搬送部材５６を設けている。この軸側搬送
部材５６は、前記先端用管体１４と同径に形成された延
長用管体１２の内径Ｄ１よりも小なる外径Ｄ７（Ｄ１＞
Ｄ７）の外周部５８を有するとともに、先端用掘削軸３
６と同径に形成された延長用掘削軸３４の外径Ｄ５と同
径の内径Ｄ８（Ｄ５＝Ｄ８）の内周部６０を有する螺旋
細長板形状に形成されている。

【００２１】延長用掘削軸３４の軸側搬送部材５６は、
内周部５８を延長用掘削軸３４の外周面５４に沿い旋回
上昇するように固着して設けるとともに、長手方向一端
側を前記先端用掘削軸３６に固着した軸側搬送部材４２
の長手方向他端側に連絡して設けている。

【００２２】延長用掘削軸３４の軸側搬送部材５６は、
長手方向一端側を先端用掘削軸３６の軸側搬送部材４２
の長手方向他端側に連絡するために、長手方向一端側の
外径Ｄ７を軸側搬送部材４２の外径Ｄ４と同じになるよ
うに次第に縮径して設けている。

【００２３】次に作用を説明する。

【００２４】竪孔掘削装置８により地盤２に竪孔６を掘
削する際には、クレーン等の吊持装置（図示せず）によ
り延長用管体１２と先端用管体１４とを連結した管体１
０及び管体１０の管体中心軸Ｃに位置させて延長用掘削
軸３４と先端用掘削軸３６とを連結した掘削軸３０を上
下動可能に吊持し、管体１０の先端用管体１４及び掘削
軸３０の先端用掘削軸３４を地盤２の掘削目標地点上に
位置させる。

【００２５】次に、竪孔掘削装置８は、図示しない駆動
装置により管体１０を矢印Ａ方向に回転させるとともに
駆動軸３２を管体１０と逆の矢印Ｂ方向に回転させなが
ら、押し込み装置（図示せず）により管体１０及び駆動
軸３２を地盤２に押し込む。

【００２６】竪孔掘削装置８は、回転される先端用管体
１４の下端部１６の円周方向に設けた複数の管体側カッ
タ１８によって地盤２を掘削し、この先端用管体１４の
下端部１６に近接する内周面２０の円周方向等間隔位置
に設けた内周側カッタ３０によって先端用管体１４の内
周面２０付近に存する被掘削物４を破砕する。

【００２７】この破砕された内周面２０付近の被掘削物
４は、長手方向一端側に前記内周側カッタ３０を設けた
螺旋細長板形状の内周側搬送部材２２によって、先端用
管体１４の上方に向かい連続的に搬送される。

【００２８】また、竪孔掘削装置８は、先端用管体１４
の管体中心軸Ｃに位置させて回転される先端用駆動軸３
６の下端部４８の円周方向等間隔位置に設けた軸側カッ
タ５２によって、管体中心軸Ｃ付近に存する被掘削物４
を破砕する。

【００２９】この破砕された管体中心軸Ｃ付近の被掘削
物４は、長手方向一端側に前記軸側カッタ５２を設けた
螺旋細長板形状の軸側搬送部材４２によって、先端用管
体１４の上方に連続的に搬送される。

【００３０】先端用管体１４の上方に搬送された被掘削
物４は、延長用管体１２の管体中心軸Ｃに位置される延
長用掘削軸３４に設けた軸側搬送部材５６によって、延
長用管体１２の上方に連続的に搬送される。

【００３１】延長用管体１２の上方に搬送された被掘削
物４は、延長用管体１２の上端から掘削目標地点上の地
面に排出され、適宜の手段により除去される。

【００３２】竪孔掘削装置８は、被掘削物４の破砕・搬
送の進行状況に応じて、押し込み装置（図示せず）によ
り管体１０及び駆動軸３２を地盤２に押し込む。

【００３３】これにより、地盤２には、被掘削物４の破
砕・搬送の進行状況に応じて竪孔６が掘削される。

【００３４】竪孔掘削装置８は、目標深さまで被掘削物
４の破砕及び除去が進行すると、吊持装置（図示せず）
により竪孔６から管体１０及び駆動軸３２を抜き出し
て、竪孔６の掘削が完了する。

【００３５】このように、竪孔掘削装置８は、先端用管
体１４の内周面２０に設けた内周側カッタ３０によって
先端用管体１４の内周面２０付近に存する被掘削物４を
破砕し、破砕された内周面２０付近の被掘削物４を螺旋
細長板形状の内周側搬送部材２２によって先端用管体１
４の上方に連続的に搬送する。

【００３６】また、竪孔掘削装置８は、先端用管体１４
の管体中心軸Ｃに位置させて回転される先端用駆動軸３
６の外周面４０に設けた軸側カッタ５２によって管体中
心軸Ｃ付近に存する被掘削物４を破砕し、この破砕され
た管体中心軸Ｃ付近の被掘削物４を螺旋細長板形状の軸
側搬送部材４２によって先端用管体１４の上方に連続的
に搬送する。

【００３７】このため、この竪孔掘削装置８は、基礎工
事等の際に、従来のように土壌や既設のコンクリート杭
・転石等の被掘削物４を排出する作業を何度も繰り返す
必要がなく、被掘削物４を破砕して連続的に除去するこ
とができ、竪孔６を効率良く掘削することができる。

【００３８】また、この竪孔掘削装置８は、先端用管体
１４の内周面２０に設けた内周側カッタ３０を有する螺
旋細長板形状の内周側搬送部材２２の下端側が破損した
場合に、上方に残った内周側搬送部材２２を順次に利用
して被掘削物４を破砕し、すべての内周側搬送部材２２
が破損して場合に先端用管体１４ごと交換する。

【００３９】このため、この竪孔掘削装置８は、先端用
管体１４の内周側搬送部材２２の先端側が破損した場合
にも、直ちに先端用管体１４全体を交換することなく、
長い期間にわたり使用することができ、コストの低減を
果たすことができる。

【００４０】図４は、この発明による竪孔掘削装置８の
別の実施例を示すものである。図４に示す竪孔掘削装置
８は、先端用管体１４の内周面２０に沿い旋回上昇する
ように設けた螺旋細長板形状の内周側搬送部材２２の長
手方向一端側に内周側カッタ３０を取付けて設けるとと
もに、旋回上昇するように設けた内周側搬送部材２２の
下側に上方に向かい複数の内周側カッタ３０を順次に取
付けたものである。

【００４１】この別の実施例の竪孔掘削装置８は、先端
用管体１４に旋回上昇するように設けた螺旋細長板形状
の内周側搬送部材２２の内周部２６の下側に、長手方向
一端側から上方に向かい複数の内周側カッタ３０を順次
に取付けて設けたことにより、被掘削物４の破砕能力を
向上させることができ、被掘削物４を破砕して連続的に
除去することができ、竪孔６を効率良く掘削することが
できる。

【００４２】図５は、この発明による竪孔掘削装置８の
変形例を示すものである。図５に示す竪孔掘削装置８
は、先端用管体１４の内径Ｄ１と同径の外径Ｄ２（Ｄ１
＝Ｄ２）の外周部２４を有するとともに、先端用管体１
４の管体中心軸Ｃに位置される内周部２６を有する複数
の螺旋細長板形状の内周側搬送部材２２を設けている。

【００４３】内周側搬送部材２２は、外周部２４を先端
用管体１４の内周面２０に沿い旋回上昇するように固着
して設け、長手方向一端側を先端用管体１４の下端部１
６に近接する内周面２０の円周方向等間隔位置に設け、
長手方向一端側に内周側取付部材２８によって内周側カ
ッタ３０を取付けて設けている。

【００４４】この変形例の竪孔掘削装置８は、先端用管
体１４の管体中心軸Ｃに位置される内周部２６を有する
螺旋細長板形状の内周側搬送部材２２の外周部２４を、
先端用管体１４の内周面２０に沿い旋回上昇するように
固着して設け、長手方向一端側に内周側カッタ３０を設
けていることにより、先端用管体１４の内周面２０付近
から管体中心軸Ｃ付近に存する被掘削物４、つまり先端
用管体１４内のすべてを内周側カッタ３０によって破砕
して、この破砕された被掘削物４を内周側搬送部材２２
によって先端用管体１４の上方に連続的に搬送すること
ができる。

【００４５】このため、この変形例の竪孔掘削装置８
は、先端用掘削軸３６及びこの先端用掘削軸３６に設け
られる軸側搬送部材４２を不要にすることができ、部品
点数を削減してコストの低減を果たすことができる。

【００４６】なお、竪孔掘削装置８は、延長用管体１２
の管体中心軸Ｃに位置される内周部を有する螺旋細長板
形状の内周側搬送部材（図示せず）を延長用管体１２の
内周面に設けることにより、延長用掘削軸３４及びこの
延長用掘削軸３４に設けられる軸側搬送部材５６を不要
にすることができ、部品点数をさらに削減してコストの
低減を果たすことができる。

【００４７】

【発明の効果】このように、この発明の竪孔掘削装置
は、管体の内周面に設けた内周側カッタによって管体の
内周面付近に存する被掘削物を破砕し、破砕された内周
面付近の被掘削物を螺旋細長板形状の内周側搬送部材に
よって管体の上方に連続的に搬送し、また、管体の管体
中心軸に位置させて回転される駆動軸の外周面に設けた
軸側カッタによって管体中心軸付近に存する被掘削物を
破砕し、この破砕された管体中心軸付近の被掘削物を螺
旋細長板形状の軸側搬送部材によって管体の上方に連続
的に搬送する。

【００４８】このため、この竪孔掘削装置は、基礎工事
等の際に土壌や既設のコンクリート杭・転石等の被掘削
物を破砕して連続的に除去することができ、竪孔を効率
良く掘削することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す竪孔掘削装置の先端用
管体の拡大側面図である。

【図２】先端用管体の拡大底面図である。

【図３】竪孔掘削装置の側面図である。

【図４】竪孔掘削装置の別の実施例を示す先端用管体の
拡大側面図である。

【図５】竪孔掘削装置の変形例を示す先端用管体の拡大
側面図である。

【符号の説明】

２ 地盤 ４ 被掘削物 ６ 竪孔 ８ 竪孔掘削装置 １０ 管体 １２ 延長用管体 １４ 先端用管体 １８ 管体側カッタ ２２ 内周側搬送部材 ３０ 内周側カッタ ３２ 掘削軸 ３４ 延長用掘削軸 ３６ 先端用掘削軸 ５２ 軸側カッタ ５６ 軸側搬送部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転される管体を設け、この管体の下端
   部の円周方向に複数の管体側カッタを設け、所定内径の
   内周部を有する螺旋細長板形状の複数の内周側搬送部材
   を設け、これら複数の内周側搬送部材の外周部を前記管
   体の内周面に沿い旋回上昇するように設けるとともに長
   手方向一端側を前記管体の下端部に近接する内周面の円
   周方向等間隔位置に設け、前記内周側搬送部材の長手方
   向一端側に内周側カッタを設け、前記管体の管体中心軸
   に位置させて回転される掘削軸を設け、前記所定の内径
   よりも小なる外径の外周部を有する螺旋細長板形状の軸
   側搬送部材を設け、これら複数の軸側搬送部材の内周部
   を前記掘削軸の外周面に沿い旋回上昇するように設ける
   とともに長手方向一端側を前記掘削軸の下端部に近接す
   る外周面の円周方向等間隔位置に設け、前記軸側搬送部
   材の長手方向一端側に軸側カッタを設けたことを特徴と
   する竪孔掘削装置。