JP2001348869A - 鋼管矢板の削孔方法と複円削孔機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼管矢板の本体部分と継手部分の削孔を同時
並行に施工して、余分な掘削土量と埋戻し土量の発生を
排除した鋼管矢板の削孔方法と複円削孔機を提供する。 【解決手段】 本発明による鋼管矢板の削孔方法と複円
削孔機は、鋼管矢板の本体削孔機２と、本体削孔機と所
定の間隔を保って一体に結合し追随して同時並行に駆動
する鋼管矢板の継手部削孔機３から構成される複円削孔
機１を用いて、鋼管矢板本体部分を削孔するための動向
を、既設鋼管矢板５の継手部材５３で嵌合案内部材２３
を介して規制し、継手部分を削孔するための動向を、鋼
管矢板の本体削孔機２で間隔保持部材４を介して規制す
ることで、鋼管矢板の本体部分と継手部分とに合致した
削孔６、７を同時並行に連続して施工している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管矢板を建込む
ための削孔方法と複円削孔機に関し、特に、鋼管矢板の
本体部分と継手部分の削孔を同時並行に施工して、余分
な掘削土量と埋戻し土量を削減した鋼管矢板の削孔方法
と複円削孔機に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管矢板のように連続させるための継ぎ
手を有する杭を建込むための削孔方法として、アースド
リル工法やリバースサーキュレーション工法があるが、
例えば図４（ａ）に示すリバースサーキュレーション工
法（以下、リバース工法と略称する）で施工する場合に
は、使用する削孔機５０として、鋼管矢板の継手部を含
む大きさの大径ビット５１を有する機械を採用してい
る。

【０００３】この機械は、単独ビットであるために単円
にしか削孔することができない。そのため、この機械を
使用することは結果的に図４（ｂ）のように余分な削孔
をすることになるが、余分な削孔を抑えようとして、先
ず、鋼管矢板の本体部分に該当する径の削孔機で本体部
分を施工し、次いで、継手部分の削孔を別途に単独削孔
することは、効率的にさらに不利益になることである。
このような状況は、アースドリル工法であっても同様で
ある。

【０００４】このことから、鋼管矢板をリバース工法や
アースドリル工法で施工する場合には、鎖線で示す部分
５５の削孔が余分になっており、このために発生する掘
削土量と鋼管矢板施工後に鎖線部分に埋戻す土量とが共
に不要な土量になっている。従ってこのような土量を取
り扱う作業は全て不要の経費を費やしているものであ
り、結果的にリバース工法やアースドリル工法の施工コ
ストを嵩高にする要因になっていた。

【０００５】このために、鋼管矢板用の削孔に用いる削
孔機として、鋼管矢板５の本体部分５２と継手部分５３
とをそれぞれ別個に、かつ、一体で削孔することで、余
分な削孔による掘削と埋め戻し土量を不要にできる作業
効率の良い削孔機の開発が要望されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の状況
に鑑みてコスト高を招来している要因の解消を図るため
に考案されたものであり、鋼管矢板の本体部分と継手部
分の削孔を同時並行に施工して、余分な掘削土量と埋戻
し土量の発生を排除した鋼管矢板の削孔方法と複円削孔
機を提供している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
ある鋼管矢板の削孔方法は、鋼管矢板本体部分の削孔と
継手部分の削孔とを同時並行に施工する鋼管矢板の削孔
方法において、鋼管矢板本体部分を削孔するための動向
を既設鋼管矢板の継手部材で規制し、継手部分を削孔す
るための動向を鋼管矢板の本体削孔機で規制することを
特徴としており、鋼管矢板の本体部分と継手部分とに合
致した複円の削孔を同時並行に施工している。

【０００８】請求項２に記載の発明である複円削孔機
は、請求項１に記載の鋼管矢板の削孔方法に用いる削孔
機であって、鋼管矢板の本体削孔機と、本体削孔機と所
定の間隔を保って一体に結合し追随して同時並行に駆動
する鋼管矢板の継手部削孔機から構成されており、鋼管
矢板の本体部分と継手部分とに合致した複円の削孔を同
時並行に連続して施工できる。

【０００９】請求項３に記載の発明である複円削孔機
は、請求項２に記載の複円削孔機において、鋼管矢板の
本体削孔機をリバース工法で構成し、継手部削孔機をＢ
Ｈ工法で構成することを特徴としており、正循環で噴出
される継手部削孔機の堀かすを本体削孔機の削り取った
土と一体にして逆循環で吸い上げて排土している。

【００１０】請求項４に記載の発明である複円削孔機
は、請求項２に記載の複円削孔機において、鋼管矢板の
継手部削孔機を鋼管矢板の本体削孔機からの動力で駆動
することを特徴としており、上記機能に加えて、継手部
削孔機を削孔専用機として簡素に構成している。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明による鋼管矢板の削孔方法
と複円削孔機は、鋼管矢板の本体削孔機と、本体削孔機
と所定の間隔を保って一体に結合し追随して同時並行に
駆動する鋼管矢板の継手部削孔機から構成される複円削
孔機を用いて、鋼管矢板本体部分を削孔するための動向
を既設鋼管矢板の継手部材で規制し、継手部分を削孔す
るための動向を鋼管矢板の本体削孔機で規制すること
で、鋼管矢板の本体部分と継手部分とに合致した削孔を
同時並行に連続して施工できる。以下に、本発明の実施
の形態を図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明による複円削孔機の一実施
の形態を使用して、鋼管矢板用の杭孔を掘削している状
態を示す縦断面図（ａ）と平面図（ｂ）である。

【００１３】図において、１は、複円削孔機の一実施の
形態を示しており、既存のリバース工法による削孔機２
と削孔機３とを間隔保持部材４で一体に結合することで
構成している。

【００１４】既存のリバース工法による削孔機２は、縦
断面図（ａ）に示すように鋼管矢板５の本体５２に該当
する削孔６を掘削するための主掘削ビット２１を備えて
おり、主掘削ビット２１の回転によって削り取った土を
外部から注入される循環水と一緒に吸い上げて、ドリル
パイプ２２内を通して掘削土混合水として地上に排土し
ている。

【００１５】削孔機３は、鋼管矢板５の継手部５３に該
当する削孔７を掘削するための副掘削ビット３１を備え
ており、主掘削ビット２１からの回転力によって削孔７
を掘削している。削孔機２と削孔機３との間は、鋼管矢
板５の本体５２と鋼管矢板５の継手部５３との関連に合
わせて間隔が維持されており、後述する回転力を伝達す
るための機構を内蔵している間隔保持部材４で一体に結
合されている。

【００１６】本実施の形態における削孔機３は、副掘削
ビット３１によって削孔７を掘削するのみであり、切崩
された土砂は、排土を考慮することなく先行掘削されて
いる本体用の削孔６に落下させている。

【００１７】しかして、リバース工法による削孔機２
は、ドリルパイプ２２を通して土砂を吸い上げる泥水の
流速は大きくなっており、主掘削ビット２１による掘削
土砂に副掘削ビット３１による掘削土砂を混入させて一
緒に排土するようにしても、十分に対応可能である。

【００１８】それ故に、本実施の形態では、削孔機３を
地上からの動力で駆動させたり、その排土を考慮する必
要もないところから、複円削孔機１の構造を極めて簡素
に構成することが可能であり、製造コストの低減を向上
させている。

【００１９】図１（ａ）での削孔状態図は、場所打ち杭
の最初の削孔状態を示して説明してきたが、図１（ｂ）
の平面図では、鋼管矢板を連続して施工して行く状態を
例示している。

【００２０】図１（ｂ）において、鋼管矢板５は施工済
みの状態にある。そして、鋼管矢板５に継続して連続的
に施工される鋼管矢板用の削孔６、７は、複円削孔機１
を施工済みの鋼管矢板５に関連付けることによって、削
孔の施工精度を向上させている。

【００２１】削孔機２のドリルパイプ２２には、先端部
分を鋼管矢板５の継手部５３に遊嵌させる嵌合案内部材
２３を装備してあり、これによって、嵌合案内部材２３
は、先行して設置した鋼管矢板５の継手部５３をガイド
にすることで、削孔機３の掘削動向を規制して、鋼管矢
板の本体５２に該当する削孔６を正確な位置に掘削でき
る状態を確立している。同様に、鋼管矢板用の継手部５
３に該当する削孔７を正確な関連位置に掘削する状態
は、上述した間隔保持部材４によって所定の間隔と位置
関係に規制されている。

【００２２】従って、鋼管矢板を施工するための削孔
は、上記の掘削を反復することで施工精度を確保しなが
ら余分の掘削土を発生させることなく連続的に実施でき
る。

【００２３】図２は、削孔機の主、副ビット、嵌合案内
部材及び間隔保持部材を詳細に説明するために示す、先
端部分の縦断面図（ａ）と（ｂ）−（ｂ）矢視の平断面
図（ｂ）である。

【００２４】既存のリバース工法による削孔機２は、主
掘削ビット２１が装備されている先端部分２４に掘削泥
水を吸い上げるための吸入部が設けられており、ドリル
パイプ２２内を通して地上に排土している。主掘削ビッ
ト２１の上方位置には、ドリルパイプ２２を取り囲ん
で、ドリルパイプ２２と軸受けによって結合され、独立
に自由回転する保持部材２５が配備されている。

【００２５】保持部材２５には、一側に鋼管矢板５の継
手部５３に遊嵌させる嵌合案内部材２３を装備してあ
り、その反対側に間隔保持部材４が装備されていて、嵌
合案内部材２３の先端には継手部５３内をガイドされて
移動する結合部品２６が設けられている。

【００２６】削孔機３は、副掘削ビット３１から構成さ
れており、主掘削ビット２１の回転動力を分力され、上
記間隔保持部材４に内蔵された伝達機構４１で伝達する
ことによって駆動されている。副掘削ビット３１が形成
されている回転軸３２の他端は、上記保持部材２５に結
合された間隔保持部材４の支持部材４２で一体に接合し
ている軸受け４３で保持されており、鉛直度と位置関係
を確保している。

【００２７】伝達機構４１は、ドリルパイプ２２に結合
して一体に配備された歯車４５、副掘削ビット３１の回
転軸３２に結合して一体に配備された歯車４６及び両歯
車の間に配置されて回転動力を伝達する中間歯車４７、
４８によって構成されており、主掘削ビット２１の回転
に対して所定の比率で回転する副掘削ビット３１の稼働
状態を構成している。

【００２８】以上のように、上記実施の形態では、複円
削孔機を、鋼管矢板の本体削孔を掘削する既存のリバー
ス工法による削孔機と、これと間隔保持部材によって一
体に結合させて、主掘削ビットからの回転動力を得なが
ら鋼管矢板の継手部削孔を掘削するのみの副掘削ビット
とで構成しているが、本実施の形態のように、継手部削
孔機を本体削孔機からの動力で駆動しているような場合
には、主掘削ビットの部分をアースドリル用の掘削バケ
ットに換えることでアースドリル工法で削孔すること可
能である。

【００２９】又、本発明による複円削孔機は、主掘削ビ
ットからの回転力で稼働する副掘削ビットを特別に製造
することなく、本体削孔を掘削する削孔機と同様に、継
手部削孔を掘削する削孔機を場所打ち杭の施工に用いて
いる既存の削孔機によって構成することも可能である。
以下に、その実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００３０】図３は、本発明による複円削孔機における
他の実施形態を示しており、鋼管矢板用の杭孔を掘削し
ている状態を示す縦断面図（ａ）とこれによって施工さ
れた削孔の平面図（ｂ）である。

【００３１】図において、１０は、複円削孔機の実施の
形態を示しており、既存のリバース工法による削孔機２
と既存のＢＨ工法による削孔機１１とを間隔保持部材１
２で一体に結合することで構成している。

【００３２】既存のリバース工法による削孔機２は、上
記実施の形態と同様であり、縦断面図３（ａ）に示すよ
うに鋼管矢板５の本体５２に該当する削孔６を掘削する
ための主掘削ビット２１を備えており、主掘削ビット２
１の回転によって削り取った土を、外部から注入される
循環水と一緒に逆循環に吸い上げて、ドリルパイプ２２
内を通して掘削土混合水として地上に排土している。

【００３３】主掘削ビット２１の上方位置には、ドリル
パイプ２２を取り囲んで、ドリルパイプ２２と軸受けに
よって結合され、独立に自由回転する保持部材１５が配
備されている。保持部材１５には、一側に鋼管矢板５の
継手部５３に遊嵌させる嵌合案内部材１６を装備してあ
り、その反対側に削孔機１１との関連を所定位置に設定
するための間隔保持部材１２が装備されている。

【００３４】尚、嵌合案内部材１６の先端構造等は、上
述した実施の形態と同様であることから、その説明は省
略することにする。

【００３５】既存のＢＨ工法による削孔機１１は、上記
実施の形態と異なって、削孔機２が地上において支持さ
れているロータリーテーブル１３の空間を利用して配置
されており、鋼管矢板５の継手部５３に該当する削孔７
を掘削するための副掘削ビット１４を備えて、主掘削ビ
ット２１とは別途に単独の回転力によって削孔７を掘削
している。

【００３６】逆循環の削孔機２と異なって、削孔機１１
は、ボーリングマシーンを利用して駆動される副掘削ビ
ット１４が、ドリルロッド１７の回転によって土砂を掘
削しており、ドリルロッド１７内を圧送される安定液を
正循環によって副掘削ビット１４の刃先から噴出させて
堀かすを飛散させている。

【００３７】従来のＢＨ工法では、このために、掘削が
完了すると孔内洗浄のために循環水系によって掘削孔内
の底ざらえを通常にしているが、本発明による複円削孔
機では、リバース工法による削孔機２は、ドリルパイプ
２２を通して土砂を吸い上げる泥水の流速が大きくなっ
ており、主掘削ビット２１による掘削土砂に副掘削ビッ
ト１４による掘削土砂を混入させて一緒に排土するよう
にしても、十分に対応可能である。

【００３８】そこで、本実施の形態では、削孔機１１を
地上からの動力で駆動させるが、その排土を考慮する必
要を無くすることで、掘削孔内の水の流れを乱流が発生
しない緩やかなものにして孔壁の崩壊を防止している。

【００３９】さらに、従来のリバース工法による削孔機
とＢＨ工法による削孔機を用いて複円削孔機を構成しな
がらこれを稼働させることが可能になるので、従来の各
削孔機が保有している優位さをさらに増長させる形態
で、削孔機の製造コストの低減と場所打ち杭の施工効率
を大いに向上させている。

【００４０】以上のように、本発明による鋼管矢板の削
孔方法とこれに用いる複円削孔機は、鋼管矢板の本体削
孔機と、本体削孔機と所定の間隔を保って一体に結合し
追随して同時並行に駆動する鋼管矢板の継手部削孔機か
ら構成される複円削孔機を用いて、鋼管矢板本体部分を
削孔するための動向を既設鋼管矢板の継手部材で規制
し、継手部分を削孔するための動向を鋼管矢板の本体削
孔機で規制することで、鋼管矢板の本体部分と継手部分
とに合致した削孔を同時並行に連続して施工できるもの
であるから、削孔の掘削で発生する土量と鋼管矢板施工
後に埋戻す土量とを不要な土量を含まない最低の量に
し、そのための作業に要する不要な経費を排除すること
によって鋼管矢板による場所打ち杭の施工を嵩高にする
要因を解消させている。

【００４１】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明による鋼管矢板の削孔方法と
複円削孔機は、上記実施の形態に何ら限定されるもので
なく、先端ビットを掘削ビットに換えることによってア
ースドリル工法で削孔するという具合に、各削孔機を上
記実施の形態と異なる他の工法で構成することもできる
ように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の
変更が可能であることは当然のことである。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明である鋼管矢板の
削孔方法は、鋼管矢板本体部分の削孔と継手部分の削孔
とを同時並行に施工する鋼管矢板の削孔方法において、
鋼管矢板本体部分を削孔するための動向を既設鋼管矢板
の継手部材で規制し、継手部分を削孔するための動向を
鋼管矢板の本体削孔機で規制することを特徴としている
ので、鋼管矢板の本体部分と継手部分とに合致した複円
の削孔を同時並行に施工して余分な掘削土量と埋戻し土
量の発生を解消して鋼管矢板による場所打ち杭の施工を
コスト削減し効率を向上させる効果を奏している。

【００４３】請求項２に記載の発明である複円削孔機
は、請求項１に記載の鋼管矢板の削孔方法に用いる削孔
機であって、鋼管矢板の本体削孔機と、本体削孔機と所
定の間隔を保って一体に結合し追随して同時並行に駆動
する鋼管矢板の継手部削孔機から構成しているので、鋼
管矢板の本体部分と継手部分とに合致した複円の削孔を
同時並行に連続して施工できる効果を奏している。

【００４４】請求項３に記載の発明である複円削孔機
は、請求項２に記載の複円削孔機において、鋼管矢板の
本体削孔機をリバース工法で構成し、継手部削孔機をＢ
Ｈ工法で構成することを特徴としているので、上記効果
に加えて、正循環で噴出される継手部削孔機の堀かすを
本体削孔機の削り取った土と一体にして逆循環で引き上
げて排土することで掘削孔内の水の流れを乱流が発生し
ない緩やかなものにして孔壁の崩壊を防止する効果を奏
している。

【００４５】請求項４に記載の発明である複円削孔機
は、請求項２に記載の複円削孔機において、鋼管矢板の
継手部削孔機を鋼管矢板の本体削孔機からの動力で駆動
することを特徴としているので、上記機能に加えて、継
手部削孔機を削孔専用機として簡素に構成する効果を奏
している。

【図面の簡単な説明】

【 図１】本発明による複円削孔機を用いた削孔状態を
示す縦断面図（ａ）と平面図（ｂ）

【 図２】本発明による複円削孔機の先端部分を示す縦
断面図（ａ）と（ｂ）−（ｂ）矢視の平断面図（ｂ）

【 図３】本発明による複円削孔機における他の実施形
態を用いた削孔状態を示す縦断面図（ａ）と平面図
（ｂ）

【 図４】従来の鋼管矢板による場所打ち杭の削孔図

【符号の説明】

１ 複円削孔機、 ２ リバース工法による削孔機、
３ 継手部の削孔機、４ 間隔保持部材、 ５ 鋼管矢
板、 ６ 本体の削孔、７ 継手部の削孔、 １０ 複
円削孔機、 １１ ＢＨ工法による削孔機、１２ 間隔
保持部材、 １３ ロータリーテーブル、 １４ 副掘
削ビット、１５ 保持部材、 １６ 嵌合案内部材、
１７ ドリルロッド、２１ 主掘削ビット、 ２２ ド
リルパイプ、 ２３ 嵌合案内部材、２４ 主掘削ビッ
トの先端部分、 ２５ 保持部材、 ２６ 結合部品、
３１ 副掘削ビット、 ３２ 回転軸、４１ 伝達機
構、 ４２ 支持部材、 ４３ 軸受け、 ４５、４６
歯車、４７、４８ 中間歯車、５２ 鋼管矢板の本
体、 ５３ 鋼管矢板の継手部、５４ 大径の単円削
孔、 ５５ 余分な掘削部分、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管矢板本体部分の削孔と継手部分の削
   孔とを同時並行に施工する鋼管矢板の削孔方法であっ
   て、鋼管矢板本体部分を削孔するための動向を既設鋼管
   矢板の継手部材で規制し、継手部分を削孔するための動
   向を鋼管矢板の本体削孔機で規制することを特徴とする
   鋼管矢板の削孔方法。
2. 【請求項２】 鋼管矢板の本体削孔機、該本体削孔機と
   所定の間隔を保って一体に結合し追随して同時並行に駆
   動する鋼管矢板の継手部削孔機から構成される請求項１
   に記載された鋼管矢板の削孔方法に用いる複円削孔機。
3. 【請求項３】 鋼管矢板の本体削孔機がリバースサーキ
   ュレーション工法で構成され、継手部削孔機がＢＨ工法
   で構成されることを特徴とする請求項２に記載の複円削
   孔機。
4. 【請求項４】 鋼管矢板の継手部削孔機が、鋼管矢板の
   本体削孔機からの動力で駆動されることを特徴とする請
   求項２に記載の複円削孔機。