JP2004003125A

JP2004003125A - 先端ビット回転埋設工法及び装置

Info

Publication number: JP2004003125A
Application number: JP2002131629A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Kuwahata; 桑幡　広海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】本発明はコンクリート杭９の下端部外周に遊動自在に嵌合支持した鋼製有底短円筒１を回転駆動管軸５によって回転して無排土で地盤１２又は岩盤を充分掘削推進埋設することのできる先端ビット回転埋設装置に関するものである。
【解決手段】鋼製有底短円筒１の底板２を拡径して該円筒１の下端外側にフランジ部２’を形成し、上記底板２の上面中心部に中空小径短円筒３を同心円に立設し、回転駆動管軸５の下端が上記底板２の中心部に着脱及び係合自在で、かつ上記底板２及びフランジ部２’の下面中央部に高い板状切削刃７を設け、上記下面中央部からフランジ部２’の外周に至る上記板状切削刃７より低い弯曲スポーク状切削刃８，８を対称位置に設け、上記有底短円筒１内にコンクリート杭９の下端部を嵌合させるものである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地盤や岩盤にコンクリート杭を埋設する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クローラの先端に設立したリードフレームに沿ってワイヤロープ及び巻機で昇降させる原動機の中空出力軸に駆動管軸を接続し、有底短円筒の内部底板中央部に設けた中空小径短円筒に上記管軸をピンで係合し、上記有底短円筒を上記管軸でその中心線の回りに回動し、上記短円筒にコンクリート板を嵌合し、底板の下面に設けた切削刃で地盤を切削し、上記短円筒の外周に設けた螺旋板で下方推進力を附与するものであった。
【０００３】
しかしこの方法では地盤内推進力が上記短円筒の外周螺旋板によるものであったため推進深さが充分でなく途中で推進不能となった。
又推進深さが充分であったとしても切削刃の回転スピードにより硬軟地盤内で推進方向が大きく弯曲した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はコンクリート杭の下端部外周に遊動自在に嵌合した鋼製有底短円筒の内底面中心部に設けた中空小径短円筒に回転駆動管軸の下端部を係合及び嵌合し、該管軸を中心線の回りに回転させて鋼製有底短円筒を地盤や岩盤に推進し、上記回転のスピンによる弯曲推進を緩和し、それに伴って上記コンクリート杭を充分埋設することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は
第１に底板を拡径して下端下側に同心円にフランジ部を形成した鋼製有底短円筒を用い、上記底板及びフランジ部の下面中央部に高い板状切削刃及び該中央部からフランジ部の外周に至る低い弯曲スポーク状切削刃を対称位置に設け、上記短円筒にコンクリート杭の下端を遊動自在に嵌合し、上記底板の上面中心部を回転駆動管軸により中心線の回りに回転し、板状切削刃による切削部の外周を弯曲スポーク状切削刃によって切削することを特徴とする先端ビット回転埋設工法、
第２に弯曲スポーク状切削刃の外端部に設けた下向切刃によって、上記スポーク状切削刃による切削外周円を下向に切込む上記第１発明記載の先端ビット回転埋設工法、
第３に鋼製有底短円筒の底板を拡径して該円筒の下端外側にフランジ部を形成し、上記底板の上面中心部に中空小径短円筒を同心円に立設し、該小径短円筒の上部対称位置に係合用突起を設け、回転駆動管軸の下端が上記小径短円筒の外周に着脱自在に嵌合可能で、かつ上記管軸の下端部の対称位置に上記係合用突起の挿入用逆Ｌ形切欠きを形成し、かつ上記底板及びフランジ部の下面中央部に高い板状切削刃を設け、上記下面中央部からフランジ部の外周に至る上記板状切削刃より低い弯曲スポーク状切削刃を対称位置に設け、上記有底短円筒内にコンクリート杭の下端部を嵌合させることを特徴とする先端ビット回転埋設装置、
第４に上記弯曲スポーク状切削刃の外端がフランジ部の外周より若干外側に突出している上記第３発明記載の先端ビット回転埋設装置、
第５に弯曲スポーク状切削刃の片刃面が底板及びフランジ部の回転方向に凸状に弯曲し、該片刃面と底板及びフランジ部の下面とによって切削屑案内溝を形成した上記第３又は第４発明記載の先端ビット回転埋設装置、
第６に中空小径短円筒の下端において上記底板に透孔を穿設し、水、セメントミルク又はエアを上記底板の下面に供給する上記第３〜第５発明のいずれかに記載の先端ビット回転埋設装置、
第７に上記弯曲スポーク状切削刃の外端部に下向切刃を設けた上記第３〜第６発明のいずれかに記載の先端ビット回転埋設装置、
によって構成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
形鋼製有底短円筒１の底板２を外側に同心円に拡径して該円筒１の下端外側にフランジ部２’を形成する。
【０００７】
上記底板２の内部上面中心部に上記円筒１と同心円の中空小径短円筒３を溶接固定し、該小径短円筒３の上部対称位置にピン等による係合用突起４，４を横向に設ける。
【０００８】
回転駆動管軸５の拡径下端を上記小径短円筒３の外周に着脱自在に嵌合させることができる。
【０００９】
尤も上記拡径下端の対称位置に上記係合用突起４，４の挿入用逆Ｌ形切欠き６，６を下端から上向に形成する（図３）。
【００１０】
上記底板２及びフランジ部２’の下面は同一平面であり、その中央部に図１、図８（イ）又は（ロ）に示す高さＨの高い板状切削刃７を溶接固定し、
上記下面の中央部からフランジ部２’の外周に至る弯曲スポーク状切削刃８，８を対称位置（図２では２個、図４では４個、図９では３個）に設け、該スポーク状切削刃８，８の高さｈは上記板状切削刃７の高さＨより低く、かつ底板２及びフランジ部２’の回転方向（矢印ａ）に向って凸に弯曲させる。
【００１１】
上記スポーク状切削刃８，８の外端８’はフランジ部２’の外周から若干外側に突出させることができ、同外端に下向切刃８ｂ，８ｂを設け、その刃先８ｂ’は回転方向ａに向い、刃先８ｂ’は両刃、片刃いずれでもよい。又図１０（イ）（ロ）図に示すように上記切削刃８を上下２層８ｃ，８ｄによって形成し、小ボルトｂによって上下固定して用い、下層８ｃには硬質金属を用いるものである。
【００１２】
このようにした有底短円筒１の内部にコンクリートパイル（中空）によるコンクリート杭９の下端部を中心線の回りに回転方向及び上下方向に遊動自在に嵌合し、下端を底板２の上面で支持する。
【００１３】
弯曲スポーク状切削刃８の片刃面１０は図８（ハ）（ニ）図に示すように底板２及びフランジ部２’の下面とによって切削屑案内溝ｖを形成し、該切削刃８の凹弯曲部に傾斜面８”を形成する（図８（ハ）（ニ）図）、又同（ニ）図に示すようにスポーク状切削刃８の下面８ａを若干傾斜させて該切削刃８を鋭利とすることができる。
【００１４】
上記底板２の中心部には透孔１１を穿設し、板状切削刃７の中央切欠空間７’内と上記小径短円筒３の内部とを連通し、上記回転駆動管軸５から上記透孔１１を経て底板２の下面の板状切削刃７及び上記スポーク状切削刃８，８に対して水又はエア或はセメントミルクを供給することができるようになっている。
【００１５】
従って鋼製有底短円筒１内に下端部を遊動自在に同心円に載置したコンクリート杭９内に回転駆動管軸５を挿入し、その下端部を中空小径短円筒３に嵌合及び係合し、上記駆動管軸５の上端部をリードフレーム１３に昇降自在に懸垂した原動機１４の出力軸１４’に接続し、
原動機１４はコンクリート杭９の上端面に互いに遊動自在に載置される。
【００１６】
この状態において水又はエアの注入口１５から水又はエアを注入し、上記切削刃７，８，８及び切刃８ｂに水又はエアを注入しながら原動機１４を動作し上記駆動管軸５を矢印ａ方向に回転し、それに伴って地面に接して底板２、フランジ部２’及び両切削刃７，８及び切刃８ｂを矢印ａ方向に回転し、かつ原動機１４をワイヤロープ１６及び巻機１７で下方に牽引する。注入エアはフランジ部２’に穿設された抜気孔２”から上方に抜気される。
【００１７】
上記牽引力、原動機の自重、コンクリート杭９の自重、上記駆動管軸５の自重及び上記鋼製有底短円筒１及び回転トルク等によって上記切削刃７，８及び切刃８ｂで地盤１２又は岩盤を切削推進する。
【００１８】
地盤１２又は岩盤の切削は先ず中央部の板状切削刃７及び外端の切刃８ｂによって中央部及び外周が切削されて高さ（Ｈ−ｈ）だけ下方に推進し、さらに上記板状切削刃７の外周から切刃８ｂまでの地盤１２が弯曲スポーク状切削刃８，８によってフランジ部２’の外周まで又はその外側まで切削され、切削屑は片刃面１０と底板２及びフランジ部２’との下面とによる夾角即ち切削屑案内溝ｖによってフランジ部２’外周又はその外側まで運ばれる。
【００１９】
上記切削動作時において水又はエア注入口１５から水又はエアを高圧ポンプ又はコンプレッサによって上記透孔１１を経て切削部に供給し、切削及び切削屑の排出及びフランジ部２’上方への送り出しを容易にすることができる。
【００２０】
又切削終了深度近くに達すると上記注入口１５からセメントミルクを注入し、切削部や上記短円筒１及びコンクリート杭９の外周にソイルセメントによる根固めを施すことができる。
【００２１】
目的の掘削深度に到達する前に掘削事故を発生した場合には、原動機１４を逆転して駆動管軸５を逆転させると上記小径短円筒３に対称的に設けた横向の係合突起４，４が逆Ｌ形切欠（溝）６，６を回転方向とは反対向に移動し（図３（ロ）図位置から（ハ）図位置に）、該溝６内の横向部分６’の直上から受溝６”部に進入する。
【００２２】
この状態で駆動管軸５を上記逆転させたまま原動機１４、駆動管軸５及び鋼製有底短円筒１、切削刃７，８を地上にワイヤロープ１８や巻機で持上げることができる。
【００２３】
尚図８（イ）図は板状切削平刃、（ロ）図は板状切削山形刃の正面を示し、（ホ）図は板状切削刃７の両端７”，７”を矢印ａと反対向に屈曲した状態を示すもので（イ）図Ａ−Ａ線による横断面図、図１中１９は原動機１４用リーダー、２０は原動機案内金具、２１は原動機懸垂滑車である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので掘削残土を発生せずコンクリート杭を迅速円滑に地盤や岩盤内に掘削推進し得る効果がある。
【００２５】
掘削推進方向が横向に弯曲し難く、比較的に垂直に推進し易く、又掘削事故を生じた場合には反対回転によってコンクリート杭を容易に引上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート杭埋設装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】（イ）（ロ）（ハ）図は回転駆動管軸と鋼製有底短円筒との関係説明図である。
【図４】下向切刃を有する底面図である。
【図５】図４の一部切欠正面図である。
【図６】図４の斜視図である。
【図７】（イ）図は下向切刃の側面図である。
（ロ）図はその平面図である。
【図８】（イ）（ロ）図は板状切削刃の正面図である。
（ハ）（ニ）図は弯曲スポーク状刃であって図２Ａ−Ａ線による縦断面図である。
（ホ）図は（イ）図Ｂ−Ｂ線による横断平面図である。
【図９】弯曲スポーク状刃３個の場合の底面図である。
【図１０】（イ）図は図９の一部斜視図である。
（ロ）図は（イ）図Ｃ−Ｃ線による縦断面図である。
【符号の説明】
１　　　鋼製有底短円筒
２　　　底板
２’　　フランジ部
３　　　中空小径短円筒
４　　　係合用突起
５　　　回転駆動管軸
６　　　挿入用逆Ｌ形切欠
７　　　板状切削刃
８　　　弯曲スポーク状切削刃
８’　　外端
８ｂ　　下向切刃
９　　　コンクリート杭
１０　　　片刃面
ｖ　　　切削屑案内溝
１１　　　透孔

Claims

底板を拡径して下端下側に同心円にフランジ部を形成した鋼製有底短円筒を用い、
上記底板及びフランジ部の下面中央部に高い板状切削刃及び該中央部からフランジ部の外周に至る低い弯曲スポーク状切削刃を対称位置に設け、
上記短円筒にコンクリート杭の下端を遊動自在に嵌合し、
上記底板の上面中心部を回転駆動管軸により中心線の回りに回転し、
板状切削刃による切削部の外周を弯曲スポーク状切削刃によって切削することを特徴とする先端ビット回転埋設工法。
弯曲スポーク状切削刃の外端部に設けた下向切刃によって、上記スポーク状切削刃による切削外周円を下向に切込む請求項１記載の先端ビット回転埋設工法。
鋼製有底短円筒の底板を拡径して該円筒の下端外側にフランジ部を形成し、
上記底板の上面中心部に中空小径短円筒を同心円に立設し、該小径短円筒の上部対称位置に係合用突起を設け、
回転駆動管軸の下端が上記小径短円筒の外周に着脱自在に嵌合可能で、
かつ上記管軸の下端部の対称位置に上記係合用突起の挿入用逆Ｌ形切欠きを形成し、
かつ上記底板及びフランジ部の下面中央部に高い板状切削刃を設け、
上記下面中央部からフランジ部の外周に至る上記板状切削刃より低い弯曲スポーク状切削刃を対称位置に設け、
上記有底短円筒内にコンクリート杭の下端部を嵌合させることを特徴とする先端ビット回転埋設装置。
上記弯曲スポーク状切削刃の外端がフランジ部の外周より若干外側に突出している請求項３記載の先端ビット回転埋設装置。
弯曲スポーク状切削刃の片刃面が底板及びフランジ部の回転方向に凸状に弯曲し、該片刃面と底板及びフランジ部の下面とによって切削屑案内溝を形成した請求項３又は４記載の先端ビット回転埋設装置。
中空小径短円筒の下端において上記底板に透孔を穿設し、水、セメントミルク又はエアを上記底板の下面に供給する請求項３〜５のいずれかに記載の先端ビット回転埋設装置。
上記弯曲スポーク状切削刃の外端部に下向切刃を設けた請求項３〜６のいずれかに記載の先端ビット回転埋設装置。