JP2004011102A - Drilling head, drilling method and pile press-in method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭及び杭のセクション用の掘削手段を有する、掘削及び杭圧入併行型の杭圧入機に備えられる掘削ヘッド、掘削方法及び杭圧入方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、地盤に杭を圧入する場合、杭を圧入する地盤を掘削しつつ前記杭の圧入を補助しており、特開平10−195872公報に示すように、杭の圧入位置をケーシング付きオーガで掘削するとともに杭を圧入することで、硬質地盤に対しても杭を圧入できる杭圧入引抜機などが開発されている。
ところで、鋼管矢板などの杭を複数地盤に連続して圧入して構造物を構築する場合、鋼管矢板のセクション部を既設の鋼管矢板のセクション部に係合させつつ、図6(a)に示す鋼管矢板1を挿通して配置されたケーシング付きオーガ2で掘削しながら圧入する。このケーシング付きオーガ2のオーガヘッド3の掘削範囲Aは、図6(b)に示すように、圧入する鋼管矢板1の管状の矢板本体11の径より大きく且つ一本前に圧入した鋼管矢板1’のセクション部12に干渉しないように、既設の鋼管矢板1’のセクション部12との間にクリアランスaが設けられる範囲となっている。なお、このオーガヘッド3は、鋼管矢板1の圧入後引き抜く必要があるため、オーガスクリュー4の先端に接続されたヘッド本体6から左右に突出するアーム部7の先端にビットを備えた羽根部8が折り畳み自在に取り付けられ、この羽根部8を折り畳むことでその径が矢板本体11の内径より小さくなるように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した圧入方法においては、オーガヘッドの掘削範囲Aが既設の鋼管矢板1’のセクション部12との間のクリアランスaを考慮したものであるため、鋼管矢板1を圧入する際に、既設の鋼管矢板1’のセクション部12に係合されるセクション部13の先端部と、開放側のセクション部14の先端部が掘削されていない地盤に圧入されることになり、鋼管矢板1の圧入抵抗が増大する。 この圧入抵抗の増大を減少させるべく、ケーシング付きオーガ2とともに、セクション部12が圧入される地盤を掘削するセクションオーガを併用するとともに、セクションオーガの掘削ヘッドとしては、図7及び図8に示すように、上述した拡縮するオーガヘッド3をセクション部12の掘削用のヘッド30としたものが考えられる。
【0004】
図7(a)や図8(a)に示す掘削用のヘッド3A,3Bは、セクション部用のスクリューの先端に固定され、前記スクリューと同軸で回転するヘッド本体301と、ヘッド本体301の基端部の左右の側壁部に側方に突出して設けられた突出支持片302A,302Bと、突出支持片302A,302Bに回動自在に基端部が取り付けられ、且つ先端部に刃303aを備える羽根部303とを有する。なお、両ヘッド3A,3Bのヘッド本体301の下端部には、下方に突出する突出刃301aが設けられている。これら両ヘッド3A,3Bはそれぞれ羽根部303のヘッド本体301の側部における回動により掘削径が拡縮するように構成され、図7(a)に示すヘッド3Aでは、杭を圧入する際の圧入抵抗により羽根部303がヘッド本体301の側部で左右に開くことで掘削径が拡径(図7(b)参照)し、図8(a)に示すヘッド3Bでは、回転して地盤を掘削する際に、羽根部がヘッド本隊301の側部で開いて、掘削径が拡径(図8(b)参照)するように構成されている。
しかし、これらヘッド3A,3Bの構成では、圧入時や掘削時の抵抗により拡径する構成であるため、羽根部303が確実に開かない場合が生じる場合がある。また、羽根部303は突出支持部302で支持しているため、突出支持片302の強度を大きくする必要があり、突出支持片302を大型化する必要が生じ、杭のセクション部を圧入する地盤を掘削するために用いた場合、拡縮した状態でもセクション部の外径より大きくなってしまい、掘削後、回収できなかったり、又回収する作業が困難となる。
【0005】
本発明の課題は、鋼管矢板等の杭を圧入する際に、杭のセクション部が圧入される地盤の掘削に用いて、確実に地盤を掘削して、杭の圧入抵抗を低減することができるとともに、回収が容易な拡縮する掘削ヘッド、掘削方法及び杭圧入方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、例えば、図3に示すように、ヘッド本体55と、前記ヘッド本体に設けられ、前記ヘッド本体の下方から左右方向に開くように回動自在の複数の掘削刃(例えば拡縮羽根57,57)を備えるとともに、これら複数の掘削刃を開くことにより拡径する掘削刃部と、前記複数の掘削刃を開いて前記掘削刃部を拡径した状態で前記ヘッド本体に固定する固定ピン61とを備え、前記固定ピンは、左右に開いた状態の前記複数の掘削刃が閉じるように下方に押圧されることで切断されることを特徴とする。
【0007】
請求項1記載の発明によれば、ヘッド本体に設けられた掘削刃部は、前記複数の掘削刃を下方から左右に開き固定ピンによりヘッド本体に固定することで、確実に拡径された掘削範囲を有する状態となるとともに、左右に開いた状態の前記複数の掘削刃が閉じるように下方に押圧されることで、固定ピンが切断されて前記複数の掘削刃が前記ヘッド本体の下方で閉じて縮径状態となり、且つ、従来と異なり掘削刃を支持する部材を大型化する必要がないので、引き抜く際に上方から外力がかかる鋼管矢板などの杭のセクション部等の断面形状が小さい地中圧入物を地盤に圧入する際の地盤の掘削に好適に用いることができ、杭のセクション部等の地中圧入物が圧入される地盤を確実に掘削して、前記地中圧入物の圧入抵抗を低減することができるとともに、セクション部等の地中圧入物の圧入後、地盤から引き抜く際に、上方から前記複数の掘削刃を閉じるように押圧するだけで縮径して引き抜き回収することができる。つまり、圧入された地中圧入物の下端部などに当接するように上方に引き上げることで容易に引き抜き回収することができる。なお、掘削ヘッドは、鋼管矢板などの杭本体等の地中圧入物を圧入する地盤を掘削する際にも用いることができる。
【0008】
請求項2記載の発明は、例えば、図5に示すように、請求項1記載の掘削ヘッド(例えばセクションオーガヘッド53)を、地盤に圧入される地中圧入物に沿って配置される軸部の先端に取り付けて、前記複数の掘削刃を左右に開いた状態で前記固定ピンにより前記ヘッド本体に固定し前記掘削刃部を拡径して、前記地中圧入物が圧入される地盤を掘削した後、前記地中圧入物から前記軸部を引き抜くことで、前記掘削ヘッドを上昇させて、開いた状態の前記複数の掘削刃を、前記地中圧入物の下端部により下方に閉じるように押圧させて前記固定ピンを切断し、前記掘削刃部を縮径させて前記掘削ヘッドを回収することを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、前記複数の掘削刃を開いた状態でヘッド本体に固定ピンで固定して前記掘削刃部が拡径された状態で、地中圧入物が圧入される地盤を確実に掘削して該地中圧入物の圧入を補助することができるとともに、前記圧入地中物が圧入される地盤を掘削した後、前記地中圧入物から軸部を引き抜くことで、掘削ヘッドは上昇し、左右に開いた前記複数の掘削刃が前記地中圧入物により閉じるように下方に押圧されて前記固定ピンが切断されることで、前記固定ピンが切断された前記複数の掘削刃は、前記ヘッド本体の上昇に伴い前記地中圧入物により下方に更に押圧されるかあるいは自重により閉じた状態となって前記掘削刃部が縮径し、縮径した前記掘削刃部はヘッド本体部とともに上方に上昇して引き抜かれて回収される。つまり、掘削後、軸部を引き抜くだけで掘削ヘッドを容易に回収することができる。
【0009】
請求項3記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、長尺の杭本体11と、該杭本体の延在方向に沿って設けられるセクション部14とを備える杭(例えば、鋼管矢板1)を地盤に圧入する杭圧入手段(チャック部35)と、前記杭の杭本体が圧入される地盤を掘削することで前記杭圧入手段による杭本体の圧入を補助する掘削手段36と、前記杭のセクション部が圧入される地盤を掘削することで前記杭圧入手段による前記セクション部の圧入を補助するセクション掘削手段5とを有し、前記セクション掘削手段の、前記セクション部内に該セクション部の延在方向に沿って配置される軸部52の先端部に請求項1記載の掘削ヘッド53を備える杭圧入引抜機を用い、前記掘削手段により前記杭の杭本体を圧入する地盤を掘削するとともに、前記セクション部の下方で、前記掘削刃を左右に開いて前記セクション部内を挿通可能に構成された前記ヘッド本体に前記固定ピンにより固定することで、前記掘削ヘッドの前記掘削刃部を前記セクション部の内径以下の状態から該セクション部の外径を超える径まで拡径させた前記セクション掘削手段により前記杭のセクション部を圧入する地盤を掘削しながら、前記杭圧入手段により杭を圧入し、杭を圧入した後、前記軸部を前記セクション部から引き抜くように上方に移動することで、前記掘削ヘッドを上昇させて、開いた状態の前記掘削刃を前記セクション部の下端部により下方に閉じるように押圧させて前記固定ピンを切断することを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明によれば、杭本体とセクション部とをそれぞれ圧入する地盤を掘削しつつ、杭を圧入することができ、特に、前記杭のセクション部の圧入抵抗を低減することで、容易に杭を圧入することができるとともに、前記杭を圧入した後、杭のセクション部から前記セクション掘削手段の軸部を引き抜くように移動することで、該軸部先端の前記掘削ヘッドは軸部の上昇に伴い、前記セクション部内方向へと移動され、前記固定ピンにより開いた状態の複数の掘削刃の、前記セクション部の径を超えた部分が 前記セクション部の下端部に当接し、さらに上昇するヘッド本体に伴い、当接するセクション部の下端部により下方に閉じるように押圧され、前記固定ピンが切断されるので、前記複数の掘削刃は閉じられ、前記掘削刃部は前記セクション部の内径以下の縮径した状態となり、ヘッド本体ととともにセクション部内を通って引き抜かれて回収される。つまり、セクション掘削手段の掘削ヘッドは、掘削後、セクション部から引く抜くだけで、軸部とともに容易に回収することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態の掘削ヘッドは、杭圧入引抜機に備えられるものであり、まず、杭圧入引抜機の構成を説明する。
図1に示す杭圧入引抜機30は、既設の鋼管矢板1’…を掴むクランプ31…を下部に備えたサドル32、該サドル32に対して前後にスライド移動するスライドベース33、該スライドベース33上で旋回する旋回部34、該旋回部34の前方において油圧シリンダ(図示略)により昇降可能で且つ、鋼管矢板1を把持するチャック部35、先掘り用のケーシグ付きオーガ(掘削手段)36、該ケーシング付きオーガ36の油圧モータ37、鋼管矢板1のセクション部14が圧入される下方で地山掘削を行うためのセクションオーガ(セクション掘削手段)5、セクションオーガ5の油圧モータ51、油圧モータ37,51に油圧を給油するホースが巻き取られるリール38等とを備えたものである。そして、油圧モータ37の下部には油圧シリンダ(図示略)が備えられ、これにより、後述するケーシング付きオーガ36に備えられるオーガケーシング36aに対して、アースオーガ36cを昇降させることができるようになっている。なお、鋼管矢板1は長尺の円筒状の矢板本体11と、矢板本体11の両側の外周面に設けられ、隣接して圧入される鋼管矢板と係合するセクション部14を備える。セクション部14は、矢板本体11の延在方向に沿って延在し、断面視C字状のものであり、C字を形成する切り欠きどうしを係合可能となっている。
【0012】
そして、チャック部35は、内部にケーシング付きオーガ36に備えられたオーガケーシング36aが挿通される鋼管矢板1を上下に延在した状態で把持し、チャック部35に設けられる油圧シリンダの駆動により鋼管矢板1を圧入したり引き抜いたりすることができる。また、ケーシング付きオーガ36は、鋼管矢板内に挿通される上述のような円筒状のオーガケーシング36aと、鋼管矢板の上端部に配置され、該鋼管矢板の上端部にオーガケーシング36aを取り付ける取付部39とを備え、オーガケーシング36a内には、先端にビット36eを備えるオーガヘッド36fを有するとともに、図2に示すように外周に沿って上下に螺旋状に設けられたスクリューを有するアースオーガ36cが上記油圧モータ37により回転可能に設けられている。
【0013】
そして、上記オーガヘッド36fは拡縮可能であり、オーガケーシング36a内から突出してオーガケーシング36aを内包する鋼管矢板1の径より大きな径となる拡縮羽根部36dが折り畳み自在に取り付けられている。つまり、掘削時は図2に示すようにオーガヘッド36fを拡径状態としてオーガケーシング36aより広い範囲Aを掘削できる。また、掘削時以外はオーガヘッド36fを縮径状態とし、オーガヘッド36fをオーガケーシング36aの内径より少し小さい径とし、オーガケーシング36aとともに鋼管矢板1の圧入後、鋼管矢板1内から引き抜き可能となっている。
また、ケーシング付きオーガ36においては、オーガケーシング36aよりアースオーガ36cが長くされるとともに、上述のように取付部39を介して鋼管矢板に接続されたオーガケーシング36aに対して、オーガケーシング36aの上端部に設けた上述の図示しない油圧シリンダにより、アースオーガ36cを上下動できるようになっている。これにより、チャック部35によりケーシング付きオーガ36と鋼管矢板1とを同時に地盤中で下降させて、掘削と同時に鋼管矢板1の圧入を行なうだけではなく、先にアースオーガ36cだけを下降させて先堀させた後に鋼管矢板1を圧入することを繰り返すことができる。また、アースオーガ36cで先堀させた際に、アースオーガ36cを引き上げながら鋼管矢板1を圧入させて、既設の鋼管矢板1’…だけではなく、アースオーガ36cから反力を取ることもできる。
【0014】
セクションオーガ5は、アースオーガ36cが鋼管矢板1の下方を掘削しつつ、チャック部35の下降により鋼管矢板1を圧入する際に、アースオーガ36cの下降に伴い、鋼管矢板のセクション部14の下方の圧入位置の地山を掘削するものであり、上下方向に延在し、セクション部内に挿通される軸部(スクリュー部)52と、軸部52の先端に設けられたセクションオーガヘッド(掘削ヘッド)53とを備える(図3参照)。
軸部52は、上下方向に延在した状態で、オーガケーシング36aに設けられた支持部361と取付部39に設けられた支持部391とで支持され、上端部に配置された駆動モータ51により回転自在となっている。
駆動モータ51の駆動により軸部52が回転され、軸部の回転により先端部のセクションオーガヘッド53は回転駆動され、セクション部の下方の地山を掘削する。
【0015】
セクションオーガヘッド53は、図3に示すように、軸部52の先端に接続されたヘッド本体55と、ヘッド本体55に設けられ、ヘッド本体55の下方から左右方向に開くように回動自在の複数の拡縮羽根部(掘削刃)57,57を備えるとともに、これら複数の拡縮羽根部57,57を開くことにより拡径する掘削刃部とを有する。
ヘッド本体55の外径はセクション部14の内径より短く、ヘッド本体55自体がセクション部14の内部を上下方向に移動可能となっている。
このヘッド本体55の下端面には、2つの拡縮羽根部57,57が下方から左右に開いた際に、それらの上縁部57aが嵌合する凹部58,58が下方に開口した状態で形成されている。
凹部58は、開いた状態の拡縮羽根部57の上縁部57aが嵌合されるので、駆動モータ51の駆動により軸部52が回転されセクションオーガヘッド53が軸心回りに回転し掘削を行う際にも、その掘削時のトルクを凹部58の内側面で受けることができ、高トルクに耐えうる構成となっている。
これら凹部58の外面側の側壁部55aのそれぞれには、先端方向に突出する突出壁部59,59が設けられている。
前記突出壁部59,59は互いに平行で同じ形状をなし、平面視してセクションオーガの軸線を挟んで離間して配置されている。そして、これら突出壁部59,59のそれぞれに、これら突出壁部59のそれぞれの対向面側に隣接して、一対の拡縮羽根部57,57の一端部が支点ピン56,56を介して回動自在に取り付けられている。なお、支点ピン56,56は軸部52の軸方向と直交するとともに、互いに平行となっており、ここでは略水平に並んで、それぞれ拡縮羽根部57を軸支している。
拡縮羽根部57,57は、ヘッド本体55の突出壁部59,59に支点ピン56,56を軸として、下方から上方に回動させることで重なった状態から互い違いに左右に開き、左右方向に開くことにより掘削刃部を拡径する。つまり、ヘッド53自体の掘削範囲を拡径する。
【0016】
また、この拡縮羽根部57,57は、左右に開かれ掘削刃部を拡径した状態のときに、開いた状態の拡縮羽根部57の上縁部57aの上端面は、それぞれヘッド本体55の凹部58の底面に当接されており、この底面により拡縮羽根部自体の上方への回動を抑止されている。
図3(c)には、拡縮羽根部57を、一端部で軸支する支点ピン56を中心に回動して、他端部をヘッド本体の下方に位置する状態から上方に移動し、ヘッド本体55の側方に突出させて、セクション部14の外径と略同じ径の掘削範囲となるようにした状態がハッチング部分Cで示されている。
そして、図3に示すように、他端部が側方に突出した状態、つまり開いた状態の拡縮羽根部57は、支点ピン56の軸方向と平行な軸の固定ピン61によりそれぞれ突出壁部59に固定されている。つまり、突出壁部59と拡縮羽根部57には、拡縮羽根部57が開いた際に連通する支点ピン56と平行に形成され、固定ピン61が挿通される孔部がそれぞれ形成されている。
なお、連通する孔部に挿入された固定ピン61は、後述するがセクションオーガヘッド53を引き抜く際に、開いた状態の拡縮羽根部57の突出部分がセクション部の下端縁により下方に押圧されることで切断されるものである。
そして、これら拡縮羽根部57,57は、固定ピン61が切断されることで、それぞれ自重により支点ピン56,56を中心に下方に回動して閉じて重ねられた状態に折り畳まれ、折り畳まれることによりセクション部14内を挿通可能となっている。
【0017】
次に、上述したようなセクションオーガヘッド53を有する杭圧入引抜機30により、鋼管矢板1(1’)を地盤に圧入して矢板壁を形成する方法とともに、セクションオーガヘッド53の掘削方法を説明する。
杭圧入引抜機30は、既設の鋼管矢板1’をクランプ31により掴むことにで、これら既設の鋼管矢板1’から反力を取っている。そして、上述のように、チャック部35が鋼管矢板1を掴ませるとともに、鋼管矢板1の上端部に取付部39を介してケーシング付きオーガ36、セクションオーガ5を取り付ける。
このときセクションオーガ5は、鋼管矢板1のセクション部に上方から挿通させ、下端部から軸部52の先端部、つまりセクションオーガヘッド53を突出させる(図4(a)参照)。そして、突出することでセクション部14の下方に配置されたセクションオーガヘッド53では、図4(b)に示すように、拡縮羽根部57,57を開くことで、拡縮羽根部57の先端部を軸方向と直交する方向に突出させ、先端部間の長さが、セクション部の外径よりも大きな径を有する状態にする。このとき拡縮羽根部57は凹部58の底面に当接することで上方への移動は抑止されているとともに、凹部58の側壁部分により挟まれた状態となる。そして、この状態で拡縮羽根部57を固定ピン61によりヘッド本体55の突出壁部59に固定する。
【0018】
そして、ケーシング付きオーガ36、セクションオーガ5を取り付けた状態で、アースオーガ36c、セクションオーガ5を作動させるとともにチャック部35を下降させることにより、オーガケーシング36a下及び鋼管矢板1のセクション部下をスクリューの回転駆動により、オーガヘッド36fのビットで地盤を掘削しながら鋼管矢板1を圧入していく。
このとき、セクションオーガの掘削は、図1に示すように、アースオーガの掘削位置よりも高い位置で行う。
そして、上述したように、掘削時の拡径オーガヘッド36fはオーガケーシング36a径に対して大径であることに加えて、開放側のセクション部下部が掘削されることになり、開放側のセクション部14が圧入抵抗を受けることなく鋼管矢板を圧入することができる(図2(b)参照)。
また、地盤を先掘りし鋼管矢板1の圧入を行う場合でも、ケーシング付きオーガ36のオーガケーシング36aと鋼管矢板1を上述のように固定した状態で、アースオーガ36cに加えてセクションオーガ5を作動させることにより、アースオーガ36cを下降させて地盤を掘削してから、次いで鋼管矢板1を地盤に圧入することができる。
そして、鋼管矢板の圧入後、図5に示すように、ケーシング付きオーガとともにセクションオーガ5を引き抜く。
セクションオーガ5を上げてセクション部から引き抜く際には、このとき、図5(a)に示すセクションオーガヘッド53は、軸部52を上昇させることで上方に移動し、図5(b)に示すように、拡縮羽根部57が開いた状態、つまり拡径された状態のまま上昇し、セクション部の下端に当接する。
そして、更にセクションオーガヘッド53は上昇することで、固定ピン61が切断、詳細には剪断されて、図5(c)に示すように、拡縮羽根部57は自重により折り畳まれて閉じ、セクション部14内を移動する。これによりセクションオーガヘッド53は、セクション部4から引き抜かれて回収される。
このようにセクションオーガ5はセクション部が圧入される地盤を掘削することでセクション部を備える鋼管矢板の圧入抵抗の低減化を図ることができるともに、その先端に設けられたオーガヘッド53を容易に回収することができる。なお、上記実施の形態の杭圧入引抜機30は、上記鋼管矢板1を圧入するものに限定されるものではなく、他の各種杭にも応用することができる。また、杭本体が圧入される地盤を掘削するアースオーガは、実施の形態で用いたようなオーガケーシングを備えたものではなくてもよい。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、杭のセクション部の圧入抵抗を低減して容易に杭を圧入することができるとともに、地盤を掘削した後で、容易に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した一実施の形態の杭圧入引抜機の構成を示す図である。
【図2】図1の杭圧入引抜機により圧入される鋼管矢板の下端部分と、杭圧入引抜機より圧入される鋼管矢板を示す図であり、(a)はケーシング付きオーガ及びセクションオーガの先端部分の要部拡大図、(b)はケーシング付きオーガ及びセクションオーガにより掘削された範囲を示す地盤に圧入された鋼管矢板の概略平面図である。
【図3】本発明を適用した杭圧入引抜機の備えるセクションオーガのオーガヘッド部を示す図であり、(a)はセクションオーガヘッド部の拡大正面図、(b)は同セクションオーガ部の要部側断面図、(c)はセクションオーガヘッド部による掘削範囲を示す図である。
【図4】地盤を掘削する前のセクションオーガヘッド部の状態を示す図である。
【図5】鋼管矢板圧入後、セクションオーガヘッド部が引き抜かれる状態を示す図である。
【図6】従来の杭圧入引抜機により圧入される鋼管矢板の下端部分と、杭圧入引抜機より圧入される鋼管矢板を示す図であり、(a)はケーシング付きオーガ及びセクションオーガの先端部分の要部拡大図、(b)はケーシング付きオーガ及びセクションオーガにより掘削された範囲を示す地盤に圧入された鋼管矢板の概略平面図である。
【図7】矢板本体の圧入する地盤掘削に用いられるオーガヘッドをセクション部用のオーガヘッドとした場合のヘッドを示す図であり、(a)は概略側面図、(b)は(a)により掘削される範囲を示す図である。
【図8】矢板本体の圧入する地盤掘削に用いられるオーガヘッドをセクション部用のオーガヘッドとした場合のヘッドを示す図であり、(a)は概略側面図、(b)は(a)により掘削される範囲を示す図である。
【符号の説明】
1 鋼管矢板(杭,地中圧入物)
5 セクションオーガ(セクション掘削手段)
11 矢板本体(杭本体)
14 セクション部
35 チャック部
16 ケーシング付きオーガ(掘削手段)
53 セクションオーガヘッド(掘削ヘッド)
57 拡縮羽根部(掘削刃)
61 固定ピン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drilling head, a drilling method, and a pile press-fitting method provided in a pile and pile press-fitting type pile press having a drill and a pile section for drilling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a pile is pressed into the ground, the press-fitting of the pile is assisted while excavating the ground into which the pile is pressed. As shown in JP-A-10-195873, the press-fitting position of the pile is excavated by an auger with a casing. At the same time, a pile press-in / pull-out machine that can press a pile into hard ground by pressing a pile into it has been developed.
By the way, when a structure such as a steel pipe sheet pile is continuously pressed into a plurality of grounds to construct a structure, a section of the steel pipe sheet pile is engaged with a section of an existing steel pipe sheet pile, and the structure shown in FIG. It is press-fitted while excavating with an auger 2 with a casing arranged so as to penetrate a steel
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the press-fitting method described above, the excavation range A of the auger head takes into account the clearance a between the
[0004]
The
However, in the configuration of these
[0005]
An object of the present invention is to press-fit a pile such as a steel pipe sheet pile or the like, and to excavate the ground in which a section of the pile is press-fitted, thereby reliably excavating the ground and reducing the press-fit resistance of the pile. In addition, an object of the present invention is to provide a digging head, a digging method, and a pile press-fitting method that can be easily recovered and expanded.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, for example, as shown in FIG. 3, the invention according to
[0007]
According to the first aspect of the present invention, the digging blade portion provided on the head main body opens the plurality of digging blades from left to right from the bottom and fixes the digging blade to the head main body with the fixing pin, so that the digging blade is reliably expanded in diameter. While being in a state having a range, the plurality of digging blades which are open left and right are pressed downward so as to close, so that a fixing pin is cut and the plurality of digging blades are closed below the head main body. Since it is not necessary to increase the size of the member that supports the excavation blade, unlike in the past, it is not necessary to increase the size of the member. It can be suitably used for excavation of the ground at the time of injecting the injecting material into the ground, and reliably excavate the ground into which the underground injecting material such as the section of the pile is to be injected, and press-in resistance of the underground injecting material Can be reduced Rutotomoni, was injected in the ground press-fitting of such section portion, when pulled from the ground, can be withdrawal recovered diameter by simply pressing to close the plurality of cutting blades from above. In other words, it can be easily pulled out and collected by pulling it upward so as to contact the lower end portion or the like of the press-fitted underground press-fit. The excavation head can also be used when excavating the ground into which an underground injection material such as a pile body such as a steel pipe sheet pile is injected.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 5, the excavating head (for example, the section auger head 53) according to the first aspect is provided with a shaft portion which is arranged along with an underground press-fitted material that is pressed into the ground. With the plurality of digging blades opened to the left and right, fixed to the head body with the fixing pins and expanding the digging blade portion to excavate the ground into which the underground press-fit is pressed. After that, by pulling out the shaft portion from the underground press-in, the excavating head is raised, so that the plurality of open excavating blades are closed downward by the lower end of the underground press-in. The fixing pin is cut by being pressed, and the diameter of the excavating blade is reduced to collect the excavating head.
According to the invention as set forth in claim 2, the ground into which the underground press-fit is press-fitted in a state where the plurality of digging blades are opened and fixed to the head body with the fixing pins and the digging blade portion is expanded in diameter. Can be reliably excavated to assist in the press-fitting of the underground press-fit, and after excavating the ground into which the press-filled press-fit is pressed, the shaft portion is pulled out from the underground press-fit, thereby excavating. The head is raised, and the plurality of digging blades, which are cut off the fixing pins, are pressed downward so that the plurality of digging blades opened right and left are closed by the underground press-fitting and cut the fixing pins. The blade is further pressed downward by the underground press-fit with the rise of the head main body or is closed by its own weight, and the digging blade portion is reduced in diameter. Ascends upward with the main unit and is pulled out It is. That is, after the excavation, the excavating head can be easily collected only by pulling out the shaft.
[0009]
The invention according to claim 3 is a pile (for example, a steel pipe) provided with a long pile
[0010]
According to the invention as set forth in claim 3, the pile can be press-fitted while excavating the ground for press-fitting the pile body and the section, respectively. In particular, by reducing the press-fit resistance of the section of the pile, The pile can be easily press-fitted, and after the pile is press-fitted, by moving the section of the section excavating means so as to pull out the shaft from the section of the pile, the excavation head at the tip of the shaft is shaved. With the rise of the plurality of excavating blades, which are moved inward in the section and are opened by the fixing pins, the portions exceeding the diameter of the section abut against the lower end of the section, and further rise. With the head body to be pressed, the lower end of the abutting section is pressed so as to close downward, and the fixing pin is cut, so that the plurality of digging blades are closed, and the digging blade is The diameter of the section becomes smaller than the inner diameter of the section, and the section is pulled out and collected together with the head main body through the section. In other words, the excavating head of the section excavating means can be easily collected together with the shaft simply by pulling it out of the section after excavation.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The excavating head according to the present embodiment is provided in a pile press-in / pull-out machine. First, the configuration of the pile press-in / pull-out machine will be described.
A pile press-in / pull-out
[0012]
Then, the
[0013]
The
In the
[0014]
When the
The
The
[0015]
As shown in FIG. 3, the
The outer diameter of the head
When the two expanding and
The
Protruding
The protruding
The expanding /
[0016]
Further, when the expanding /
In FIG. 3C, the expanding /
As shown in FIG. 3, the expanding /
When the
When the fixing
[0017]
Next, a method of press-fitting the steel pipe sheet pile 1 (1 ') into the ground to form a sheet pile wall and a method of excavating the
The pile press-in / pull-out
At this time, the
[0018]
Then, with the
At this time, excavation of the section auger is performed at a position higher than the excavation position of the earth auger, as shown in FIG.
As described above, the enlarged
Even when the ground is first dug and the steel
Then, after press-fitting the steel pipe sheet pile, as shown in FIG. 5, the
When the
When the
As described above, the
[0019]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while the press-in resistance of the section part of a pile is reduced and a pile can be press-fitted easily, it can collect | recover easily after excavating the ground.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a pile press-in and pull-out machine according to an embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a view showing a lower end portion of a steel pipe sheet pile pressed by the pile press-in / draw-out machine of FIG. 1 and a steel pipe sheet pile pressed by the pile press-in / pull-out machine; FIG. 2 (a) is a tip of an auger with a casing and a section auger; FIG. 3B is a schematic plan view of a steel pipe sheet pile pressed into the ground showing an area excavated by the auger with casing and the section auger.
3A and 3B are diagrams showing an auger head of a section auger provided in a pile press-in / pull-out machine to which the present invention is applied, wherein FIG. 3A is an enlarged front view of the section auger, and FIG. FIG. 3C is a sectional view of a part, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a state of a section auger head before excavating the ground.
FIG. 5 is a diagram showing a state in which a section auger head is pulled out after press-fitting a steel pipe sheet pile.
FIG. 6 is a view showing a lower end portion of a steel pipe sheet pile pressed by a conventional pile press-in / pull-out machine, and a steel pipe sheet pile pressed into by a pile press-in / pull-out machine; FIG. (B) is a schematic plan view of a steel pipe sheet pile pressed into the ground showing an area excavated by an auger with a casing and a section auger.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a head in a case where an auger head used for excavation of the ground into which a sheet pile body is pressed is used as an auger head for a section, where FIG. 7A is a schematic side view, and FIG. It is a figure which shows the range which is excavated.
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing a head in a case where an auger head used for excavating the ground into which a sheet pile body is press-fitted is used as an auger head for a section, where FIG. 8A is a schematic side view, and FIG. It is a figure which shows the range which is excavated.
[Explanation of symbols]
1 Steel sheet piles (pile, underground press-fit)
5 section auger (section excavation means)
11 sheet pile body (pile body)
14
53 Section Auger Head (Drilling Head)
57 Expanding and contracting blades (drilling blades)
61 Fixing pin
Claims (3)
前記ヘッド本体に設けられ、前記ヘッド本体の下方から左右方向に開くように回動自在の複数の掘削刃を備えるとともに、これら複数の掘削刃を開くことにより拡径する掘削刃部と、
前記複数の掘削刃を開いて前記掘削刃部を拡径した状態で前記ヘッド本体に固定する固定ピンとを備え、
前記固定ピンは、左右に開いた状態の前記複数の掘削刃が閉じるように下方に押圧されることで切断されることを特徴とする掘削ヘッド。The head body,
An excavation blade portion provided on the head body, comprising a plurality of excavation blades rotatable to open in the left-right direction from below the head body, and expanding the diameter by opening the plurality of excavation blades,
A fixing pin that opens the plurality of digging blades and fixes the digging blade portion to the head body in a state where the diameter of the digging blade portion is expanded,
The excavating head is characterized in that the fixing pin is cut by being pressed downward so as to close the plurality of excavating blades that are open left and right.
前記杭の杭本体が圧入される地盤を掘削することで前記杭圧入手段による杭本体の圧入を補助する掘削手段と、前記杭のセクション部が圧入される地盤を掘削することで前記杭圧入手段による前記セクション部の圧入を補助するセクション掘削手段とを有し、前記セクション掘削手段の、前記セクション部内に該セクション部の延在方向に沿って配置される軸部の先端部に請求項1記載の掘削ヘッドが設けられた杭圧入引抜機を用い、前記掘削手段により前記杭の杭本体を圧入する地盤を掘削するとともに、前記セクション部の下方で、前記掘削刃を左右に開いて前記セクション部内を挿通可能に構成された前記ヘッド本体に前記固定ピンにより固定することで、前記掘削ヘッドの前記掘削刃部を前記セクション部の内径以下の状態から該セクション部の外径を超える径まで拡径させた前記セクション掘削手段により前記杭のセクション部を圧入する地盤を掘削しながら、前記杭圧入手段により杭を圧入し、
杭を圧入した後、前記軸部を前記セクション部から引き抜くように上方に移動することで、前記掘削ヘッドを上昇させて、開いた状態の前記掘削刃を前記セクション部の下端部により下方に閉じるように押圧させて前記固定ピンを切断し、前記掘削刃部を縮径させて引き抜くことを特徴とする杭圧入方法。Pile press-fitting means for press-fitting a pile comprising a long pile main body and a section provided along the extending direction of the pile main body into the ground,
Excavating means for assisting press-fitting of the pile main body by the pile press-fitting means by digging a ground into which the pile main body of the pile is press-fitted, and excavating the ground into which the section of the pile is press-fitted; And a section excavating means for assisting press-fitting of the section by the section excavating means, wherein the section excavating means is provided at a tip end of a shaft portion arranged in the section along the extending direction of the section. Using a pile press-in / pull-out machine provided with a digging head, digging the ground for press-fitting the pile main body of the pile with the digging means, and opening the digging blade to the left and right below the section, thereby opening the inside of the section. Is fixed to the head main body, which is configured to be able to be inserted, by the fixing pin, so that the digging blade portion of the digging head is moved from a state of an inner diameter or less of the section portion to the section. While drilling ground press-fitting the section portion of the pile by the section excavating means is expanded to a diameter greater than the outer diameter of Deployment unit, pile was pressed by the pile press-fitting means,
After press-fitting the stake, the excavating head is raised by moving the shaft portion upward so as to be pulled out from the section portion, and the open excavating blade is closed downward by the lower end portion of the section portion. The fixing pin is cut by pressing as described above, and the diameter of the excavating blade portion is reduced and pulled out.
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- 2002-06-03 JP JP2002161434A patent/JP2004011102A/en active Pending
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