JP2003336473A - オーガヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削中のオーガヘッドの近傍にＨ形鋼のよう
な埋設物があっても、ケーシングがＨ形鋼に引っ掛かる
ことなく簡単に引き抜くことができるオーガヘッドを提
供する。 【解決手段】 オーガヘッド１０は、回転可能な軸部１
と、この軸部１の周囲に螺旋状に設けられたオーガスク
リュー２と、このオーガスクリュー２の先端部に、先端
部が挿入された状態で設けられ、軸部１の回転により同
軸を中心に回転する環状部材３と、を備えている。この
環状部材３の上端縁の全周に亘って、外側に向けて下方
に傾斜したテーパ部３１が形成されており、オーガヘッ
ド１０を埋設物に引っ掛かることなく簡単に引き抜くこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーガヘッドに関
する。

【０００２】

【従来の技術】地中連続壁の施工方法の一例として、オ
ーガ掘削機で地盤を掘削し、その先端よりセメントスラ
リ、ベントナイト溶液等、目的に応じた硬化液を吐出し
て掘削土と混練を行い、ソイルセメントの壁体を構築す
るＳＭＷ工法がある。このＳＭＷ工法は、掘削孔内のソ
イルセメントが硬化する前に、Ｈ形鋼等を挿入して壁体
を補強するのが一般的であり、また、連続壁とするた
め、隣接する掘削孔を幾らか重複させながら施工するこ
とにより、地中連続壁を構築するものである。この地中
連続壁の施工に用いられるオーガ掘削機として、例え
ば、特開２００１−３５５３８３号公報に示されている
ようなオーガヘッドを備えたものが挙げられる。このオ
ーガヘッドは、混練翼となるフライト部（オーガスクリ
ュー）の先端にケーシング（環状部材）を備え、このケ
ーシングの下面部に掘削ビットを備えたものであり、フ
ライト部の先端部の掘削ビットと併用し、掘削性能を向
上させるものである。ところで、地中連続壁の施工方法
では、隣接する掘削孔を幾らか重複させながら施工する
ため、隣接する掘削孔に挿入されたＨ形鋼と掘削中のオ
ーガヘッドとの間隔は狭く、オーガヘッドが少しずれる
と、先端部がＨ形鋼と接触する。従って、上記のような
ケーシングを設けることによりフライト部を保護するこ
とが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記施
工方法において、Ｈ形鋼の下端部より深い場所まで掘削
してオーガヘッドを地盤から引き抜く時に、オーガヘッ
ドが少しずれると、ケーシングの上端部がＨ形鋼の下端
部に引っ掛かり、オーガヘッドが抜けなくなるという問
題があった。

【０００４】そこで、本発明の課題は、掘削中のオーガ
ヘッドの近傍にＨ形鋼のような埋設物があっても、ケー
シングがＨ形鋼に引っ掛かることなく簡単に引き抜くこ
とができるオーガヘッドを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、例えば、図２及び図３に示
すように、回転可能な軸部１と、この軸部１の周囲に螺
旋状に設けられたオーガスクリュー２と、このオーガス
クリュー２の先端部に、該先端部が挿入された状態で設
けられ、前記軸部１の回転により同軸を中心に回転する
環状部材３と、を備えたオーガヘッド１０であって、前
記環状部材３の上端縁の全周に亘って、外側に向けて下
方に傾斜したテーパ部３１が形成されていることを特徴
とする。

【０００６】請求項１記載の発明によれば、掘削中に掘
削精度が低下して、オーガヘッドが地中の埋設物の方へ
ずれて、オーガヘッドを引き抜く時に埋設物の下端部と
環状部材の上端部とが接触した場合、環状部材の上端縁
には外側に向けて下方に傾斜したテーパ部が形成されて
いるので、埋設物はテーパ部に沿って滑ることとなっ
て、オーガヘッドは埋設物の下端部に引っ掛かることな
く簡単に引き抜かれる。

【０００７】請求項２記載の発明は、例えば、図２及び
図３に示すように、請求項１記載のオーガヘッド１０で
あって、前記環状部材３の外側面には、外側に突出した
凸部３２が設けられていることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明によれば、凸部を設け
ることにより、掘削時には最初に凸部が地盤と接触す
る。これにより、オーガヘッドと地盤との接触面積を減
らすことができ、掘削抵抗を低減できる。

【０００９】請求項３記載の発明は、例えば、図２及び
図３に示すように、請求項２記載のオーガヘッド１０で
あって、前記凸部３２は、肉盛り溶接によって形成され
ていることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明によれば、凸部は肉盛
り溶接によって形成されていることから、凸部を環状部
材に取り付ける手段を別個に必要としないので、凸部を
容易に形成できる。

【００１１】請求項４記載の発明は、例えば、図２及び
図３に示すように、請求項１〜３のいずれかに記載のオ
ーガヘッド１０であって、前記環状部材３に挿入された
部分の前記オーガスクリュー２の外径と前記環状部材３
の内径とがほぼ等しく形成され、前記環状部材３の外部
に露出した部分の前記オーガスクリュー２の外径と前記
環状部材３の外径とがほぼ等しく形成されていることを
特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明によれば、環状部材に
挿入された部分のオーガスクリューの外径と環状部材の
内径とがほぼ等しく形成され、環状部材の外部に露出し
た部分のオーガスクリューの外径と環状部材の外径とが
ほぼ等しく形成されているので、環状部材の外縁がオー
ガスクリューの外縁より外側に突出することがなく、掘
削抵抗をより低減できる。即ち、環状部材の外側に露出
する部分のオーガスクリューの外径を環状部材の外径と
ほぼ等しくすることで、掘削径と環状部材の外径をほぼ
同じにすることができる。一方、従来のように、環状部
材の内径に合うようにオーガスクリューの外径を決めた
場合、環状部材の外径が、環状部材の厚み分、オーガス
クリューの外径より大きくなって、掘削径よりも環状部
材の外径が大きくなる。従って、従来よりも掘削抵抗を
低減できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施の形態のオーガヘッドについて詳細に説明する。
また、本実施の形態ではＳＭＷ工法の施工を例に挙げて
説明する。なお、図１はオーガヘッドを備えたオーガ掘
削機の側面図、図２はオーガヘッドの側面図、図３はオ
ーガヘッドの斜視図、図４はオーガヘッドと埋設物の底
面図、図５は地中でのオーガヘッドと埋設物の側面図で
ある。

【００１４】最初に、オーガヘッド１０が取り付けられ
るオーガ掘削機１００について簡単に説明する。図１に
示すように、ＳＭＷ工法で用いられるオーガ掘削機１０
０は、オーガ２０と、このオーガ２０を駆動させる駆動
装置（モータ）４０と、各部の動力となる重機５０と、
駆動装置４０の昇降を案内するリーダーマスト６０と、
オーガ２０および駆動装置４０をリーダーマスト６０の
上端部で支持するトップシーブ７０等を備え、この駆動
装置４０を昇降させることで、オーガ２０を地盤内へ挿
入したり、地盤内から引き抜くことができるものであ
る。

【００１５】オーガヘッド１０は、図１〜図３に示すよ
うに、このオーガ２０の先端部に着脱自在に取り付けら
れており、オーガ２０とともに回転可能な軸部１と、こ
の軸部１の周囲に螺旋状に設けられたオーガスクリュー
２と、このオーガスクリュー２の先端部に設けられ、軸
部１の回転により同軸を中心に回転する環状部材３とを
備えている。

【００１６】軸部１は、オーガ２０の軸部２０ａとほぼ
同径に形成されており、軸部２０ａの先端に軸部２０ａ
の軸心と一致するように取り付けられている。なお、軸
部１の内部にはオーガヘッド１０の先端からセメントス
ラリを注入するための供給管（図示しない）が設けられ
ている。

【００１７】オーガスクリュー２は、掘削土を上方へか
きあげるとともに、掘削土と注入されたセメントスラリ
とを混練するものであり、軸部１の外周面に溶接によっ
て取り付けられている。また、オーガスクリュー２の先
端には地盤を掘削する掘削ビット２１が着脱自在に複数
取り付けられている。この掘削ビット２１は、高硬度で
耐摩耗性に優れた材料から形成されている。さらに、オ
ーガスクリュー２の先端部２ａの外径は、図３に示すよ
うに、環状部材３の内径とほぼ等しい径を有するように
なっており、この先端部２ａは、環状部材３内に挿入さ
れる。また、環状部材３の外側に露出するオーガスクリ
ュー２の露出部２ｂの外径は、環状部材３の外径とほぼ
等しくなっている。

【００１８】環状部材３は、最も摩耗の激しいオーガス
クリュー２の先端部２ａを保護するものものであり、オ
ーガスクリュー２の先端部２ａが挿入され、この環状部
材３の内壁に溶接にて取り付けられている。環状部材３
は、軸部１の回転軸と同一の回転軸を有している。ま
た、環状部材３の外径は、上述した通り、環状部材３の
外部に露出したオーガスクリュー２の露出部２ｂの外径
とほぼ等しく形成されているので、環状部材３をオーガ
スクリュー２に取り付けても環状部材３の外縁がオーガ
スクリュー３の外縁より外側へ突出しないため、掘削時
の掘削抵抗を抑えることができるものとされている。

【００１９】環状部材３の上端縁には、その全周に亘っ
て、外側に向けて下方に傾斜したテーパ部３１が形成さ
れている。このテーパ部３１は、掘削終了後にオーガヘ
ッド１０を引き抜く時に、環状部材３が地盤内の埋設物
の下端部に引っ掛かって抜けなくなるのを防止するもの
である。なお、テーパ部３１は環状部材３の製作時に形
成してもよいし、現場で形成してもよい。また、テーパ
部３１の傾斜角度は任意であるが、環状部材の水平方向
の上端面がなるべく薄くなるようにすると好ましい。水
平方向の上端面が厚いほど、該上端面に埋設物が引っか
かりやすくなるからである。

【００２０】また、環状部材３の外側面には、外側に突
出した凸部３２が設けられている。この凸部３２は、掘
削時に地盤をほぐす役割を果たし、さらには、環状部材
３の地盤への接触面積を減らして掘削抵抗を低減するも
のである。凸部３２は、例えば、肉盛り溶接によって形
成され、環状部材３の外側面上に波形状に施されてい
る。なお、凸部３２は摩耗が激しいため、耐摩耗性合金
等を肉盛りすることが好ましい。

【００２１】また、環状部材３の下端縁には、掘削ビッ
ト２１による地盤の掘削を補助する補助ビット３３が掘
削ビット２１とほぼ同じ高さ位置に着脱自在に取り付け
られている。なお、図５に示すように、３軸式のオーガ
掘削機１００において、環状部材３を全てのオーガヘッ
ド１０に取り付ける必要はなく、埋設物２００のと接触
するおそれのあるオーガヘッド１０（図５においては左
側）だけに取り付ければよい。

【００２２】また、図４及び図５に示すように、地盤内
の埋設物２００としては、例えば、Ｈ形鋼があり、この
Ｈ形鋼２００は、オーガ掘削機１００で地盤を掘削し
て、掘削土とセメントスラリを混練してソイルセメント
の地中連続壁を構築し、これが硬化する前に補強材とし
て挿入されるものである。なお、図５に示すように、Ｈ
形鋼２００の下端部には、切欠部２００ａが形成されて
いる。

【００２３】次に、図４及び図５を参照して地盤に埋設
されたＨ形鋼２００の近傍を掘削する方法について説明
する。ＳＭＷ工法による地中連続壁（以下、ＳＭＷ壁と
いう）を構築するには、３軸式のオーガ掘削機１００を
用いて、隣接するＳＭＷ壁に掘削範囲を重複させながら
埋設されたＨ形鋼２００の下端部より深い位置まで地盤
を掘削していく。次に、軸部１の先端からセメントスラ
リを地盤内に注入し、混練翼２０ｂ及びオーガスクリュ
ー２によってセメントスラリと掘削土とを混練し、ソイ
ルセメントの壁体を構築する。そして、オーガヘッド１
０を地盤内から引き抜く。このとき、環状部材３のテー
パ部３１とＨ形鋼２００の切欠部２００ａとが滑りを生
じ、オーガヘッド１０は、環状部材３がＨ形鋼２００の
下端部に引っかかることなく引き抜かれる。オーガヘッ
ド１０を引き抜いた後、このソイルセメントが硬化する
前に、ＳＭＷ壁の補強材としてＨ形鋼２００を挿入すれ
ば、その後ソイルセメントが硬化してＳＭＷ壁が完成す
る。

【００２４】本実施の形態によれば、掘削中に掘削精度
が低下して、オーガヘッド１０がＨ形鋼２００の方へず
れて、オーガヘッド１０を引き抜く時にＨ形鋼２００の
下端部と環状部材３の上端部とが接触した場合、環状部
材３の上端縁には外側に向けて下方に傾斜したテーパ部
３１が形成されているので、Ｈ形鋼２００はテーパ部３
１に沿って滑ることとなって、オーガヘッド１０はＨ形
鋼２００の下端部に引っ掛かることなく簡単に引き抜か
れる。また、Ｈ形鋼２００の下端部に切欠部２００ａを
形成することにより、掘削が終了してオーガヘッド１０
を引き抜く時の環状部材３とＨ形鋼２００との間の滑り
を助長するので、オーガヘッド１０がさらに引き抜きや
すくなる。

【００２５】さらに、環状部材３はオーガスクリュー２
の先端部の外周を囲むように設けられているため、オー
ガヘッド１０の掘削方向がＨ形鋼２００側へずれたとき
に、Ｈ形鋼２００に環状部材３が接触することになる。
その場合、環状部材３はＨ形鋼２００と擦り合いながら
回転する、すなわち、Ｈ形鋼２００に連続的に接触する
ことになるため、環状部材３を取り付けない場合（オー
ガヘッド１０がＨ形鋼２００に間欠的に接触する場合）
に比べて騒音や振動の発生を抑えることができる。

【００２６】一方、凸部３２を設けることにより、最初
に凸部３２が地盤に接触して地盤をほぐすことができ、
さらには、地盤との接触面積を小さくできるので掘削抵
抗を低減できる。また、凸部３２を肉盛り溶接で形成す
ることにより、凸部３２を環状部材３に取り付ける手段
を別個に必要とせず、作業を簡略化することができる。
また、凸部３２が摩耗しても、再度肉盛り溶接を施せば
よいので、そのメンテナンスが容易となる。

【００２７】加えて、オーガスクリュー２の先端部２ａ
の外径と環状部材３の内径とがほぼ等しく形成され、オ
ーガスクリュー２の露出部２ｂの外径と環状部材３の外
径とがほぼ等しく形成されているので、環状部材３の外
縁がオーガスクリュー２の外縁より外側に突出すること
がなく、掘削抵抗をより低減できる。

【００２８】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではない。例えば、凸部は波形状に限らず、縦
縞形状等に施してもよい。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、環状部材
には外側に向けて下方に傾斜したテーパ部が形成されて
いるため、埋設物はテーパ部に沿って滑ることとなっ
て、オーガヘッドを簡単に引き抜くことができる。よっ
て、埋設物近傍を掘削する場合であっても用いることが
できる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、環状部材の
外側面には、外側に突出した凸部が設けられているた
め、最初に凸部が地盤に接触して地盤をほぐすことがで
きる。また、オーガヘッドの地盤との接触面積が減り、
掘削抵抗を低減できる。よって、施工効率の向上を図る
ことができる。

【００３１】請求項３記載の発明によれば、凸部は肉盛
り溶接によって形成されていることから、凸部を環状部
材に取り付ける手段を別個に必要としないので、凸部を
容易に形成できる。よって、施工効率の向上を図ること
ができる。

【００３２】請求項４記載の発明によれば、環状部材に
挿入された部分のオーガスクリューの外径と環状部材の
内径とがほぼ等しく形成され、環状部材の外部に露出し
た部分のオーガスクリューの外径と環状部材の外径とが
ほぼ等しく形成されているので、環状部材の外縁がオー
ガスクリューの外縁より外側に突出することがなく、掘
削抵抗をより低減できる。よって、施工効率の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】上記実施の形態におけるオーガ掘削機を説明す
るための側面図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるオーガヘッドを説
明するための側面図である。

【図３】上記実施の形態におけるオーガヘッドを説明す
るための斜視図である。

【図４】上記実施の形態における掘削時のオーガヘッド
と埋設物との位置関係を説明するための横断面図であ
る。

【図５】上記実施の形態における掘削時のオーガヘッド
と埋設物との位置関係を説明するための側面図である。

【符号の説明】 １ 軸部 ２ オーガスクリュー ３ 環状部材 ３１ テーパ部 ３２ 凸部 １０ オーガ掘削機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 博規 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松建 設株式会社内 (72)発明者 中込 岩男 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松建 設株式会社内 (72)発明者 鎌倉 由浩 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松建 設株式会社内 (72)発明者 堀内 民夫 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D029 ED00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な軸部と、この軸部の周囲に螺
   旋状に設けられたオーガスクリューと、このオーガスク
   リューの先端部に、該先端部が挿入された状態で設けら
   れ、前記軸部の回転により同軸を中心に回転する環状部
   材と、を備えたオーガヘッドであって、 前記環状部材の上端縁の全周に亘って、外側に向けて下
   方に傾斜したテーパ部が形成されていることを特徴とす
   るオーガヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載のオーガヘッドであって、 前記環状部材の外側面には、外側に突出した凸部が設け
   られていることを特徴とするオーガヘッド。
3. 【請求項３】 請求項２記載のオーガヘッドであって、 前記凸部は、肉盛り溶接によって形成されていることを
   特徴とするオーガヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のオーガ
   ヘッドであって、 前記環状部材に挿入された部分の前記オーガスクリュー
   の外径と前記環状部材の内径とがほぼ等しく形成され、 前記環状部材の外部に露出した部分の前記オーガスクリ
   ューの外径と前記環状部材の外径とがほぼ等しく形成さ
   れていることを特徴とするオーガヘッド。