JP2004232459A - 硬岩地層への鋼矢板連続打設工法、及び該工法に用いる機器 - Google Patents

硬岩地層への鋼矢板連続打設工法、及び該工法に用いる機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 硬岩地層に対して、1台の土木基礎機械によって、連続ラップ削孔の形成と、ラップ削孔内への鋼矢板の連続打設を可能とする。

【解決手段】 慣用のダンザホールハンマー3´を備えた削孔軸2を接続した振動オーガ機1で単独削孔C1を形成し、次いで、削孔軸2と鋼矢板把持用チャック10とを交換して鋼矢板Pを振動打込みし、次いで、セクションガイド5を有するダンザホールハンマー3を備えた削孔軸2をチャック10と交換して振動オーガ機に接続し、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5を既設鋼矢板PのセクションPEに係合案内して既削孔C1にラップ削孔C2を形成し、次いで、削孔軸2とチャック10とを交換して新設鋼矢板Pを既設鋼矢板PのセクションPEと係合して振動打込み、連続ラップ削孔C2の形成と削孔内への鋼矢板の打込みを、1台の振動オーガ機1によって繰返し施工する。

【選択図】図1

Description

本発明は、硬岩や大きな転石層の地層に於いて、土砂崩壊を防止するための山留め用の鋼矢板による連続壁造成を可能とするものであり、オーガスクリュー削孔の困難又は不可能な地層に、ダンザホールハンマー削孔によって連続ラップ削孔することにより、鋼矢板の連続打設を可能とする工法、及び該工法に用いる機械や器具(装置)に関するものであって、土木基礎工事の技術分野に属するものである。
鋼矢板を硬岩地層に打込むためには、鋼矢板打込み用の削孔を予め形成し、該削孔内に鋼矢板を打込むこととなるが、硬岩や大きな転石層の地層に対しては、オーガスクリュー削孔は不可能であり、削孔軸先端にダンザホールハンマーを装着したリーダーレス削孔機か、リーダー削孔機で地層を叩き砕いて削孔することとなる。
そして、鋼矢板連続打込みで鋼矢板山留め壁を形成するためには、鋼矢板打込み用の削孔をラップ形態で連続形成する必要があり、例え硬岩地層にダンザホールハンマー削孔を隣接形態に連続形成しても、各削孔間に均斉なラップ削孔部を形成しない限り、現状の振動杭打機での鋼矢板の連続打込みは不可能である。
しかし、ダンザホールハンマーを装着したリーダーレス削孔機で硬岩地層にラップ削孔を試みても、また、大型機械を用いて、リーダーによる削孔軸の強制案内の下にダンザホールハンマーでラップ削孔を試みても、ダンザホールハンマーは、ビットを上下動させて硬岩を叩き砕く工法であるため、振動を伴って削孔進行するダンザホールハンマー削孔軸は、進行につれて削孔抵抗の少ない隣接既削孔穴側にずれ込み、均斉なラップ削孔部を備えた連続ラップ削孔は不可能であり、現状では、ダンザホールハンマー削孔での均斉な連続ラップ削孔の実施可能な工法は存在していない。
従って、硬岩地層の如き、ダンザホールハンマーで削孔する地層に対する山留め用連続壁造成は、現状では、親杭(H型鋼)と横矢板併用工法で実施されている。
図11は、従来例1として挙げた親杭と横矢板併用工法であり、(A)は正面図、(B)は上面図、(C)はダンザホールハンマーの略示図である。
即ち、硬岩地層への山留め用連続壁造成は、オーガスクリュー又は円筒体(図示せず)の先端にダンザホールハンマーを装着した削孔軸を用い、削孔軸から供給する強力な高圧空気(10.5kg/cm)の作用により緩回転(10〜30rpm)するダンザホールハンマーに上下動を付与し、ハンマービットの強力な落下打撃力によって硬岩を叩き砕いて破砕削孔することにより、1〜2mの定間隔に独立削孔を形成する。
次いで、各削孔内に親杭としてのH型鋼を打込み、定間隔に打込んだH型鋼列の片面(表面)を掘削機で掘削排土しながら、掘削排土済み部の親杭間(親杭スパン)に木板等の定長の横矢板を嵌め込み、地山崩壊を生じない深さ1m前後の掘削排土工事と、排土面への横矢板の嵌め込み工事との繰返し施工で所定深さの掘削床まで、親杭(H型鋼)と親杭間に差し渡し状に嵌合係止した横矢板とによって山留め用連続壁を造成し、連続壁の他面(背面)の土砂、岩石の崩壊を阻止するものである。
また、図12は特許文献として挙げたものであり、通常の軟地層に対するオーガスクリュー削孔に於いて、鋼矢板打込み用の削孔穴を連続形成する構想を開示するものである。
即ち、図12(A)に示す如く、オーガ先端部に配置したガイド装置を既打込み済鋼矢板の端部に当接案内し、オーガ基端部(原動機)でのリーダーによる案内と併せて図12(B)の如く、各削孔を均斉な隣接形態で連続形成し、鋼矢板を連続打設する構想を開示している。
特開2001−55882号公報
図11に示す従来例1、即ち、現状の親杭と横矢板併用工法にあっては、ダンザホールハンマー削孔機による定間隔削孔→削孔内への親杭(H型鋼)打込み→親杭列の片面の掘削排土→横矢板の親杭間への差し渡し嵌合、の工程が必要であり、工数が多くて煩雑である。
特に、横矢板のH型鋼間への嵌合配置に際しては、掘削時の土砂の崩壊を防ぎながらの作業であるため、深さ1m前後の掘削排土と、掘削深さ(1m)に対応した横矢板の嵌め込み作業との反復繰返しで所定深度まで実施する作業となり、親杭列の背面側の非掘削地層の、親杭列の表面側の掘削排土側への地山崩壊等、災害、事故発生の危険を伴う難工事であると共に、工事の能率も悪い。
また、図12に示す従来例2の工法は、削孔軸としてのオーガスクリューを回転させるのみで削孔出来る軟質地層に対するものであって、ハンマーの上下振動によって削孔面を叩き砕いて破砕岩片を削孔から地上へ噴出排土するダンザホールハンマー削孔への適用を示唆する技術でなく、例え、図12(B)の如く、各削孔が均斉な連続形態で形成出来ても、軟質地層であればいざ知らず、軟岩、中硬岩以上の硬質地層にあっては、鋼矢板の連続打設は無理である。
即ち、均斉な連続削孔であっても、各削孔相互がかなりの削孔ラップを有し、各鋼矢板セクション部の打込み部周辺領域が重複(ラップ)削孔で破砕軟質土化されていない限り、鋼矢板の連続打設は無理である。
本発明は、大きな転石混じりの地層や硬岩、中硬岩地層等、アースオーガスクリューでの削孔の不可能な硬質地層に対し、同一の出力軸に回転と振動とを自在に付与出来る新規な振動オーガ機を装着した1台の土木基礎機械により、連続ラップ削孔と鋼矢板の振動打込みとを可能とするものであって、硬岩地層への鋼矢板のスムーズな連続打設を可能とするものであり、例えば図11に示す如き、従来の硬質地層への山留め用連続壁造成技術を画期的に改善し、災害や事故の心配のない、且つ、山留め用連続壁造成と、山留め造成壁に沿った掘削排土を高能率で実施可能とする技術を提供するものである。
本願の、硬岩地層GHへの鋼矢板連続打設工法の発明は、例えば図2(A)に示す如く、慣用のダンザホールハンマー3´を備えた削孔軸2を接続した振動オーガ機1によって単独削孔C1を形成し、次いで、図3(D)に示す如く、鋼矢板把持用のチャック10を接続した振動オーガ機1によって、鋼矢板Pを削孔C1内に振動打込みし、次いで、図1に示す如く、セクションガイド5を有するダンザホールハンマー3を備えた削孔軸2を接続した振動オーガ機1により、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5を既設鋼矢板PのセクションPEに係合して、ダンザホールハンマー3を鋼矢板のセクションPEでの案内の下に所定深度まで打撃削孔して、既削孔C1に削孔ラップCwを有する連続ラップ削孔C2を形成し、削孔軸2の上昇抜去後、チャック10を接続した振動オーガ機1により、新設鋼矢板PのセクションPEを既設鋼矢板PのセクションPEに係合して連続ラップ削孔C2内に打込むものである。
尚、硬岩地層GHとは、硬岩や大きな転石層の地層や、他の土質と硬岩や大きな転石層が重なり合っているような、アースオーガ削孔機では削孔不可能な硬質地層を総称するものである。
また、「削孔ラップCw」は、図1、図10に示す如く、両側の削孔C1,C2相互の重なり合った部分であって、両側の各削孔形成時に2度削孔作用を受けた領域であり、「連続ラップ削孔C2」は、各削孔C1,C2が削孔ラップCwを保って連続した形態を意味し、断面形態で図10の如く、連続打設する各鋼矢板P全ての平板部PF、傾斜部PS、セクションPEを含む全てを削孔C1,C2内に収納する削孔形態である。
また、振動オーガ機1は、図3の如く、従来の油圧オーガ11に振動部13を直列配置して、出力軸14bに、削孔軸2用の回転作用と、油圧チャック10用の杭打ちのための振動作用とが付与出来る作業機である。
また、セクションガイド5は、鋼矢板セクションPEに係合して案内摺動出来れば良いものであり、鋼矢板のセクションPEの断面形状に適合係止出来る断面形状であれば良い。
また、1台の振動オーガ機1は、削孔軸2を接続して削孔機としたり、鋼矢板把持用の油圧チャック10を接続して振動杭打機と出来るものであるため、振動オーガ機1の出力軸14bは、削孔軸2、及びチャック10と、ピン取付け等の簡便な着脱機構で着脱自在に接続可能とする。
従って、本発明によれば、図9(C)に示す如く、ダンザホールハンマー3がセクションガイド5によって鋼矢板セクションPEで案内されるため、図10に示す如く、硬岩地層GHへのラップ削孔C2は、小型のリーダーレスオーガ機によっても、設定値どおりのラップ量を有する、上端から下端まで均斉な削孔ラップCwを備えた連続ラップ形態の削孔C2が形成出来、使用鋼矢板の連続打込み断面形態を基に、ハンマービット6の径と、セクションガイド5の突出長との選定によって適正な削孔ラップCwを設定することにより、鋼矢板Pの省エネルギー振動打込みが可能となる。
また、振動オーガ機1は、回転による削孔作用と、振動による杭打作用を1台で発揮する作業機であるため、図3の如く、出力軸14bへの、削孔軸2と鋼矢板把持用チャック10との交換取付けにより、ダンザホールハンマー削孔機にも、振動杭打機にもなり、従来のリーダーレス基礎機械での、削孔作業機と、振動作業機との取換えの如き煩雑、且つ手間のかかる準備作業が省略出来、機械の稼動率が向上し、作業能率が向上する。
また、本発明鋼矢板連続打設工法にあっては、図1(B)に示す如く、セクションガイド5を有するダンザホールハンマー3が地中に埋没した段階で、円筒セクションガイド8を、削孔軸2の外周に遊嵌して、地面GLに載置すると共に、既設鋼矢板Pに止着し、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5と、円筒セクションガイド8とで削孔軸2を案内削孔するのが好ましい。
尚、ダンザホール削孔機(ダンザホールハンマー削孔機)は、通常、基端の作業機に取付けた、円筒軸本体先端にダンザホールハンマーを装着した専用機(図示せず)と、図11の如く、基端の削孔機にアースオーガスクリューを装着したオーガ削孔機の先端のスクリューヘッドをダンザホールハンマーに置換したダンザホール削孔機とがあるが、本願明細書中の「削孔軸2」は、ダンザホールハンマーを先端に装着したダンザホールハンマー削孔軸全てを含む意味である。
また、円筒セクションガイド8は、削孔軸2の外周に遊嵌して削孔軸2の上下挿通動を許容するものであるため、ダンザホールハンマーを装着した軸本体がオーガスクリューの場合は、円筒セクションガイド8の高さは、ガタツキを抑制するためスクリュー1ピッチ以上の高さとする必要があり、削孔軸本体が円筒軸の場合は、円筒セクションガイド8の円筒高さは自在に選定出来る。
そして、本発明によれば、ダンザホールハンマー3が地中深く進入した際にも、ダンザホールハンマー削孔軸2は、ダンザホールハンマー先端部のセクションガイド5による案内と、円筒セクションガイド8による地面GL位置での案内との上下での案内削孔となるため、削孔軸2の中間部での撓みが抑制出来て上下振動削孔するダンザホール削孔軸の適正な姿勢制御が可能となり、連続ラップ削孔作業がスムーズに遂行出来、部材の損耗、特に、ダンザホールハンマーに固定したセクションガイド5の損耗が抑制出来る。
従って、大型のリーダー式ダンザホール削孔機のみならず、小型のリーダーレスダンザホール削孔機によっても、硬岩地層GHへの所定の均斉な連続ラップ削孔が可能となり、鋼矢板のスムーズな連続打設が可能となり、山留め用の鋼矢板連続壁造成が、安全、且つ、画期的高能率の下に実施出来る。
また、円筒セクションガイド8は、図8に示す如く、セクションガイド片80を備えた二分割開閉型の円筒輪体82であって、セクションガイド片80を既設鋼矢板のセクションPEに係合すると共に、削孔軸2外周に遊嵌閉止し、地面に載置した状態で、セクションガイド片80を鋼矢板セクションPEに止着して削孔軸2を案内するのが好ましい。
この場合、セクションガイド片80にネジ孔(図示せず)を配置してネジボルトを螺入し、ボルト先端を鋼矢板セクションPEに当接押圧すれば、セクションガイド片80の鋼矢板セクションPEへの止着は可能である。
従って、円筒セクションガイド8が二分割開閉型であるため、鋼矢板突出部のセクションPEにセクションガイド片80を嵌合係止した後、削孔軸2外周に遊嵌閉止出来、円筒セクションガイド8の装着閉止作業が容易であり、しかも、セクションガイド片80を鋼矢板セクションPEに止着するため、ダンザホール削孔作用による削孔底からの破砕土の噴出排土作用、及び削孔軸2の上下振動の影響を受ける円筒セクションガイド8の上下動が抑制出来、削孔軸2のスムーズな案内が可能となる。
この場合、二分割型の円筒輪体82は、連結ピンP8での挿入、抜去による閉止開放操作が有利であり、また、図8に示す如く、円筒輪体82に二分割型の内輪体83を付設形態で併用すれば、削孔軸2の径の変化にも、或いは、摺動摩損にも、内輪体83の取換えで対処出来、有利となる。
また、図1(C)の如く、土中に進入した削孔軸2に次の削孔軸2を継ぎ足す際に、図7に示す如き、セクションガイド片94付アダプター9を用いて、セクションガイド片94を既設鋼矢板PのセクションPEと係合して削孔軸2相互を連結するのが好ましい。
この場合、ダンザホールハンマー削孔軸2は、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5と、削孔軸継ぎ足し位置のアダプター9のセクションガイド94とを鋼矢板Pで案内するため、長尺の削孔軸2に於ける撓みが抑制出来、撓み偏位の少ないスムーズな削孔作用を奏する。
従って、慣用のオーガスクリューのスクリューヘッドをダンザホールハンマー3に置換した削孔軸2を採用しても、オーガスクリューの摩耗損傷が最少限に抑制出来る。
この場合、円筒セクションガイド8は、必要に応じて併用すれば良く、円筒セクションガイド8を使用しての削孔中であれば、削孔軸2の継ぎ足し時は円筒セクションガイド8を外し、セクションガイド付アダプター9が地中に進入した段階で、必要に応じて円筒セクションガイド8を再配置すれば良い。
また、図6、図9の如く、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5が、右用セクションガイド片5aと左用セクションガイド片5bとを備え、右用セクションガイド片5aの鋼矢板セクションPEへの係合時には、図10の如く、ダンザホールハンマー中心点(ハンマービット6の中心点)Ocを鋼矢板噛合中心線O−Oから右側へ距離d1をずらし、左用セクションガイド片5bの鋼矢板セクションPEへの係合時には、ダンザホールハンマー中心点Ocを鋼矢板噛合中心線O−Oから左側へ距離d1をずらして削孔するのが好ましい。
この場合、「右側」とは、図10の施工進行方向に見て右側の意である。
図10の如く、鋼矢板Pは、断面形状が平板部PFと、両側の傾斜板部PSとの台形であって、両側の傾斜板部PSの先端が屈曲して係合溝PGを備えたセクションPEを有したものであり、鋼矢板の連続壁は、平板部PFが鋼矢板噛合中心線O−O位置から交互に右側、左側に突出した形態にセクションPEの係合で接続するものである。
従って、「右用セクションガイド」とは、中心線O−Oから右側に突出する鋼矢板P用の削孔C2の形成時に、セクションPEに係合させるセクションガイドを意味するものである。
また、鋼矢板打込み用の削孔C1,C2は、孔径が小さい程、即ち、ハンマービット6の径が小さい程、削孔動力の消費が少なくなり有利である。
そして、この場合、セクションガイド5が右用と左用とを備えているため、右側突出鋼矢板用の削孔時も、左側突出鋼矢板用の削孔時も、セクションガイド片5a,5bの使い分けにより、且つ、ダンザホールハンマー中心点Ocの偏位配置により、図10の如く、消費動力の少ない、小さな削孔径(ハンマービット径)の下に、左右交互に突出する各鋼矢板Pの全体の収容可能な連続ラップ削孔C2列の形成が可能となり、鋼矢板Pの連続打設に必要な最少径の連続ラップ削孔C2列の合理的な形成が可能となる。
また、各鋼矢板Pは、各対応削孔C1,C2に対して、進行方向Fの後方にずらして各対応削孔C1,C2内に打込むのが好ましい。
この場合、振動オーガ機1の降下に伴って地中を降下するダンザホールハンマー3のセクションガイド5、及びアダプター9のセクションガイド片94は、既削孔C1,C2内での案内降下と出来、削孔軸2へ付設突出したための削孔抵抗が無視出来る程度に抑制出来る。
しかも、ハンマービット6は、鋼矢板セクションPEに非接触の状態の下で、必要、且つ十分な削孔ラップCw領域が形成出来る。
また、最初の削孔C1及びコーナー部削孔C1は、慣用のダンザホールハンマー3´を備えた削孔軸2で、且つ、中間削孔C2より大径に削孔するのが好ましい。
尚、「中間削孔C2」とは、図10の如く、連続ラップ削孔C1,C2群のうち、削孔列の最初の削孔C1及びコーナー部削孔C1以外の全ての削孔C2を意味する。
また、最初の削孔C1及びコーナー部の削孔C1は、鋼矢板連続壁の位置決め機能が要求されるものであり、削孔列の基準となる削孔C1を中間削孔C2より大径としたために、最初の鋼矢板Pを施工進行方向Fの後方にずらして削孔C1内に打込むことにより、ハンマービット6の鋼矢板セクションPEの接触の危険なく、隣接削孔C2を十分な削孔ラップCw保持の下に形成出来る。
また、コーナー部では、図10(B)の如く、鋼矢板Pの係合接続形態が直線部とは異なるが、大径の削孔C1を前後の削孔C2に先立って独立削孔することにより、コーナー部での連続ラップ削孔が、各鋼矢板Pの収容に十分な形態に容易に形成出来る。
従って、セクションガイド5を備えたダンザホールハンマー振動オーガ機1による連続ラップ削孔C2は直線部のみの連続削孔となり、セクションガイド5の鋼矢板セクションPEとの係合離脱作業が容易となり、且つ削孔ラップCwの設定も容易となり、削孔動力の小さな中間削孔C2での連続ラップ削孔が正確に実施出来、作業コストも低減出来る。
本願鋼矢板連続打設工法の発明の実施に直接使用する削孔杭打機は、図3、図4に示す如く、オーガ本体11と、スイベル部14との間に、振動部13を介在固定した振動オーガ機1の出力軸14bに、着脱機構部P14を介してダンザホールハンマー削孔軸2、及び鋼矢板把持用チャック10を交換取付可能とし、オーガ本体11の駆動モータM11と、振動部13の駆動モータM13とは別個独立の駆動系統として、オーガ作業機の機能と、振動杭打機の機能とを兼備した振動オーガ機1を備えたものである。
この場合、振動部13は、一対の対向偏芯体を回動して上下振動を生起するバイブロで良く、図4(B)に示す如く、オーガ本体11の下端の基本軸受11cと、スイベル部14との間に強力軸受12を介在し、強力軸受12の外周に振動部13を嵌めて、振動部13をオーガ本体11及びスイベル部14と固定すれば良い。
また、駆動系統は、オーガ本体の駆動モータ(油圧モータ)M11の油圧回路のポートの他に、別のポートを増設して振動部13用の作動回路を形成すれば良い。
尚、出力軸14bの着脱機構部P14は、削孔軸2の上端部及びチャック10の上端部を着脱自在に確保出来れば良く、典型的には、従来のリーダーレスオーガ機での削孔軸着脱機構同様のピン取付け機構である。
本発明削孔杭打機を用いれば、振動オーガ機1が従来のオーガ機とバイブロ(振動機)との機能を有するため、従来のオーガ機とバイブロとの交換取付けの煩雑、且つ手間のかかる作業が不要となり、削孔軸2による削孔作業と、振動機による鋼矢板打込み作業との切換えは、図3に示す如く、単に、振動オーガ機1の出力軸14bへの、削孔軸2とチャック10との交換取付けのみで可能となり、鋼矢板連続打設施工に於ける、削孔作業と、振動打込み作業の切換えが合理化出来、基礎機械の稼動率が向上する。
また、振動オーガ機1の出力軸14bに、鋼矢板把持用チャック10を取付けて振動杭打機として使用する際にも、オーガ本体の駆動系統の操作によってチャック10が回転自在であるため、チャック10で把持した新設鋼矢板Pの、既設鋼矢板PへのセクションPE同士の係合作業がチャック10の回動調整によって極めて容易となる。
また、本願鋼矢板連続打設工法の発明の実施に好適なダンザホールハンマーは、例えば図5に示す如く、上端のジョイント部Jmと下端のハンマービット6とを備えたダンザホールハンマー3であって、ダンザホール本体30の外周のケース31に小径部32を形成し、小径部32外周にスリーブ4を上下動不能、且つ摺動回転可能に配置し、スリーブ4に、鋼矢板セクションPEと係合摺動するためのセクションガイド5を固定したものである。
尚、セクションガイド5の断面形状は、鋼矢板セクションPEと係合して案内摺動出来れば良く、図9(C)の如く、ホルダー44の両側に右用セクションガイド片5aと左用セクションガイド片5bを備えた形態が好ましい。
この場合、ジョイント部Jmは、典型的には、慣用のアースオーガスクリューに於ける先端のスクリューヘッド上端のジョイント部(図示せず)と同形状である。
また、小径部32は、慣用のダンザホールハンマー3´のダンザホール本体30(シリンダー、ハンマー)の駆動に干渉しない形態で、且つ、ケース31の下部に形成するのが好ましい。
また、ケース31は、ハンマー駆動用の高圧空気の排気流にさらされるため、スリーブの外表面は図9(A)の如く、ケース31表面と面一とするのが好ましい。
従って、本発明ダンザホールハンマー3は、施工地層に応じて、軟質表層部を慣用のアースオーガスクリューで削孔しながら硬岩等の硬質地層に到達した段階で、オーガのスクリューヘッドと着脱交換して削孔することも、削孔列の最初及びコーナー部の削孔C1を慣用のダンザホールハンマー削孔機で削孔した後、中間の連続ラップ削孔C2形成時に、慣用のダンザホールハンマー3´のみを本発明ダンザホールハンマー3に着脱交換して使用することも出来、セクションガイド5を備えたスリーブ4も、ケース31の小径部32に配置したため、スリーブ4のケース31の外周からの突出が抑制出来、スリーブ4及びセクションガイド5の削孔進入抵抗が抑制出来、セクションガイド5の鋼矢板セクションPEによる係合摺動の下に連続ラップ削孔C2がスムーズに削孔出来る。
また、本発明ダンザホールハンマーにあっては、ケース小径部32には上下にフランジf41を備えたスリーブガイド41を嵌合固定し、スリーブガイド41の上下フランジf41間に内スリーブ42を遊嵌し、内スリーブ42上に断面半円形態の二分割外スリーブ43a,43bを着脱自在に嵌合止着したものが好ましい。
スリーブガイド41及び内スリーブ42のケース小径部32への配置は、ケース31を大径部のケース上部31u,ケース下部31dと、小径部32の分割形態とし、小径部32にスリーブガイド41及び内スリーブ42を配置後、ケースの大径部31u,31dと小径部32とを溶接等で一体化しても良く、或いは、図6の如く、予め小径部32を備えたケース31を形成しておき、円筒二分割タイプのスリーブガイド41及び内スリーブ42をケース小径部32上に配置しても良い。
従って、セクションガイド5を保持する外スリーブ43は、スリーブガイド41の上下のフランジf41によって上下動が規制出来、振動するケース31上でセクションガイド5をスムーズに案内出来る。
そして、セクションガイド5を保持する外スリーブ43a,43bは内スリーブ42に対して着脱自在であるため、損耗が激しいセクションガイド5の交換取換えに有利であり、しかも、外スリーブ43a,43bを、セクションガイド5を具備しない外スリーブに交換することにより、図5(C)の如く、セクションガイド5を保持しない通常のダンザホールハンマー3´として使用することも可能となり、高価なダンザホールハンマー3の稼動率、及び、メンテナンス性が向上する。
また、本発明ダンザホールハンマー3は、図5、図6に示す如く、内スリーブ42が外周面適所に嵌合部a42を備え、二分割外スリーブ43a,43bが内周面に、内スリーブ嵌合部a42に対応する嵌合部b43を備え、分割各外スリーブ43a,43bの嵌合部b43を内スリーブの嵌合部a42に嵌合した状態で、各外スリーブ43a,43bを内スリーブ42にボルト締着するのが好ましい。
この場合、嵌合部a42及びb43の形状、配置は自在であるが、嵌合部a42とb43との嵌合が、外スリーブ43a,43bのボルト孔h43と内スリーブ42のボルト孔h42との位置整合の機能を有し、且つ、外スリーブと内スリーブとの相互摺動を規制すれば良い。
従って、嵌合部a42及びb43の存在により、外スリーブ43a,43bの内スリーブ42への位置決めが容易となって、セクションガイド5を備えたダンザホールハンマー3の組立、及びメンテナンスが容易となり、しかも、各嵌合部a42,b43の応力負担によって、締着ボルトへの剪断応力負荷が軽減出来、ボルト締着手段の耐久性が増大する。
また、本発明ダンザホールハンマー3にあっては、セクションガイド5は、図6の如く、右用セクションガイド片5aと左用セクションガイド片5bとを、ホルダー44の平板形態の保持片44Pに両側から着脱自在に止着し、ホルダー44の円弧内面を備えた固定片44Cをスリーブ4外周に固着するのが好ましい。
この場合、固定片44Cが円弧内面を備えているため、スリーブ4外周への固着は、溶接手段でもネジ止め手段でも適宜位置で強固に実施出来る。
また、各セクションガイド片5a,5bも平板の保持片44Pへのボルト締着によって着脱が容易となり、位置合せ、及び着脱作業が容易であって、損耗の激しいセクションガイド5のメンテナンスが容易となる。
しかも、セクションガイド5が鋼矢板セクションPEの左右に対応出来るため、ダンザホールハンマー3の鋼矢板Pによる案内制御が正確に実施出来、図10に示す如く、削孔動力が小さくても削孔出来る小径のラップ削孔C2によって、鋼矢板連続打設に必要なラップ削孔列が合理的に形成出来る。
また、本願鋼矢板連続打設工法の発明に用いる円筒セクションガイドは、図8に示す如く、両側端に円筒片tu1を備えた平板形態の固定板81の外面に、中央の仕切板80wと、両側のセクションガイド片80とを、仕切板80wがボルト穴h80を有する突出部80eを備えた形態に配置し、両側端に円筒片tu2,tu3(tu4)を備えた半円形態の2個の円筒輪体82を、それぞれ内端の円筒片tu2を固定板81側端の円筒片tu1とピンP8連結し、両円筒輪体82の各外端の円筒片tu3,tu4相互を、各円筒輪体82が削孔軸2外周を円筒形態に遊嵌した状態で、ピンP8でピンロック可能としたものである。
尚、中央仕切板80wと両側のセクションガイド片80と固定板81とは、一体化物として鋳造成形しても良く、中央仕切板80wと両側のセクションガイド片80とを一体成形し、固定板81に載置形態で溶接等により固定しても良い。
また、中央仕切板80wの突出部80eの突出形態は、図8の如く、セクションガイド片80の上端レベルから上方に突出させても、上下に突出させても良く、鋼矢板セクションPEへの当接押圧用のボルトS用のボルト穴h80が配置出来れば良い。
従って、本発明円筒セクションガイド8は、セクションガイド片80が平板形態の固定板81上に存在するため、セクションガイド片80の鋼矢板セクションPEへの係合離脱作業が容易であり、円筒セクションガイド8の上下盲動を阻止するための、ネジボルトSによる中央仕切板80wの突出部80eと、鋼矢板セクションPEとの押圧止着作業も容易であると共に、各円筒輪体82も、固定板81の両側端の枢着ピンP8を回動中心として広角度で開閉するため、また、各円筒輪体82外端でのピンP8の挿入、引抜きによるロック手段であるため、オーガスクリュー等の削孔軸2の外径と近似の内径であるにもかかわらず、地面GLでの削孔軸2への遊嵌閉止及び開放離脱操作が簡便、且つ容易である。
また、円筒セクションガイド8は、図8に示す如く、円筒輪体82が上下端適所で、水平に突出してボルト穴h82を有する舌片82aを備え、円筒輪体82より曲率半径が小で、且つ、上下端適所で水平に突出してボルト穴h83を有する舌片83aを備えた二分割形態の内輪体83を、円筒輪体82の内面に、舌片83aと舌片82aとのボルト締着により止着するのが好ましい。
この場合、各種削孔軸2の外径に対応した内径の内輪体83を用意し、1つの円筒輪体82に対して、削孔軸2のサイズに対応した内輪体83を使い分けて組付けることにより、円筒セクションガイド8の合理的使用が可能となる。
そして、円筒セクションガイド8の削孔軸2による摩損を受ける内周部を取換え可能な内輪体83とすることにより、セクションガイド片80を備えた高価な円筒輪体82の長期耐用が可能となり、円筒セクションガイド8の稼動面、コスト面での合理化が達成出来る。
また、本願鋼矢板連続打設工法発明に好適に採用出来る削孔軸用アダプター9は、図7に示す如く、下端にジョイントピン孔hj及びメスジョイント部Jfを、上端にジョイントピン孔hj及びオスジョイント部Jmを備えたロッド片90の外周に、スリーブ92を回動自在、且つ、上下動不能に装着し、スリーブ92上にホルダー93を固着し、ホルダー93にセクションガイド片94を着脱自在に装着したものである。
この場合、下端のメスジョイント部Jf、及び上端のオスジョイント部Jmを、慣用の削孔軸2の上端及び下端の各ジョイント部とピンジョイント可能とすることにより、削孔軸2の継ぎ足し作業が簡便に遂行出来、しかも、削孔軸2の継ぎ足し時には、セクションガイド片94を鋼矢板セクションPEに係合するため、該アダプターで継ぎ足した削孔軸2は、ダンザホールハンマー3先端部のセクションガイド5と、削孔軸継ぎ足しアダプター9のセクションガイド片94、とによる鋼矢板セクションPEでの案内の下での削孔作用となり、削孔軸2の撓み変形の抑制出来たスムーズなラップ削孔が可能となる。
また、削孔軸用アダプターは、図7に示す如く、スリーブ92は、上端と下端にガイド用フランジf91を備えてロッド片90上に固着した円筒状のスリーブガイド91上に、回動自在に、且つ、フランジf91で上下動を規制して装着し、セクションガイド片94は、右用セクションガイド片94aと左用セクションガイド片94bをホルダー93の保持片93Pに両側から着脱自在に止着するのが好ましい。
尚、スリーブガイド91は、二分割形態の半円筒をロッド片90上に溶接固着しても、一体型円筒をロッド片90上に嵌合して固定しても良く、スリーブ92を摺動回転自在に保持出来、フランジf91でスリーブ92の上下動が規制出来れば良い。
この場合、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5にも、右用セクションガイド片5aと左用セクションガイド片5bとを採用することにより、ダンザホールハンマー3も、削孔軸2の継手(アダプター9)も、鋼矢板セクションPEに対する正確な位置案内が達成出来、ダンザホールハンマー削孔軸2を、上下長に亘って撓みの生じないスムーズな案内の下に、鋼矢板Pの右用及び左用に対応するように、適正に偏位した所定のラップ削孔C2列が形成出来、小さな削孔動力で削孔出来る小径の削孔C2によって鋼矢板連続打設用のラップ削孔C2列がきれいに形成出来る。
しかも、損耗の激しいセクションガイド片94の着脱取換えも簡便であり、アダプター9のメンテナンス、即ち、ダンザホールハンマー削孔軸2のメンテナンスも合理化出来る。
また、削孔軸用アダプター9は、ホルダー93が複数のボルト穴h93を上下に縦設した先端の平板状の保持片93Pと、円弧内面を備えた固定片93Cを有し、固定片93Cをスリーブ92外周面に固着し、保持片93Pのボルト穴h93を介してセクションガイド片94a,94bを着脱自在にボルト締着するのが好ましい。
この場合、ホルダー固定片93Cが円弧内面を備えているため、スリーブ92外周面への溶接、又はボルト等による固着が確実、且つ、容易に実施出来る。
また、セクションガイド片94a,94bは、損耗が激しくて取換える必要があるが、平板状の保持片93Pへのボルト着脱となるため着脱作業が容易であり、必要に応じた上下位置調整すら可能となる。
本願鋼矢板連続打設工法にあっては、ダンザホールハンマー3が既設鋼矢板Pの案内の下に駆動するため、ハンマービット6の径と、セクションガイド5の突出長との選定によって、好適に設定された削孔ラップCwの下に、硬岩地層GHにも、小さな削孔動力で削孔出来る小径削孔による連続ラップ削孔C2列が形成出来、大型のリーダー式ダンザホールハンマー削孔機のみならず、小型のリーダーレスダンザホールハンマー削孔機での、硬岩地層GHへの低動力での連続ラップ削孔も可能となり、連続打設する鋼矢板Pに相応した連続ラップ削孔列が形成出来るため、連続ラップ削孔列内への鋼矢板Pの連続打設も低動力での振動杭打応力で可能となり、硬岩地層GHに対する山留め用の鋼矢板連続壁の造成、及び、山留め連続壁に沿った掘削排土が、安全、且つ、画期的高能率の下に実施出来、施工コストの大幅低減が可能となる。
また、振動オーガ機1は、回転による削孔作用と、振動による杭打作業を1台で発揮する作業機であるため、出力軸14bへのダンザホールハンマー削孔軸2と、鋼矢板把持用油圧チャック10との簡単な着脱交換取付けによって、ダンザホールハンマー削孔機にも、振動杭打機にもなり、従来のリーダーレス基礎機械での、削孔作業機と、振動作業機(バイブロ)との取換えの如き煩雑、且つ手間のかかる作業が省略出来、機械の稼動率が向上する。
また、従来、鋼矢板の連続打込みに際しては、チャック10が新設鋼矢板上端を把持して吊下げた状態で、該鋼矢板下端のセクションPEを、既設鋼矢板Pの地上突出部のセクションPE上端に係合する作業が、位置合せの困難で細心の注意を要する手間のかかる作業であったが、本発明にあっては、振動オーガ機のチャック10が新設鋼矢板Pを吊下げるため、チャック10の微調整回動により、吊下げ状態の新設鋼矢板セクションPEと既設鋼矢板セクションPEとの係合作業が非常に容易となり、鋼矢板打込みの作業性が格段に向上する。
また、本願鋼矢板連続打設工法に円筒セクションガイド8を併用することにより、ダンザホールハンマー3が地中深く進入した際にも、削孔軸2は、ダンザホールハンマー先端部のセクションガイド5での案内と、地面GL位置での円筒セクションガイド8での案内との上下での案内削孔となるため、上下振動削孔するダンザホールハンマー削孔軸2の適正な姿勢制御が可能となり、連続ラップ削孔C2がスムーズに遂行出来、部材の損耗、特に、ダンザホールハンマーに固定したセクションガイド5の損耗が抑制出来る。
また、本願鋼矢板連続打設工法に用いる振動オーガ機1は、簡易な着脱機構によって削孔軸2やチャック10の着脱交換が容易であるため、1台の振動オーガ機1を用いて、施工地層に応じて、軟質表層部を慣用のアースオーガスクリューで、必要に応じて振動を付与して削孔しながら硬岩地層に到達した段階で、慣用のオーガスクリューヘッドを、ダンザホールハンマー3に着脱交換して削孔することも、削孔列の最初、及びコーナー部の削孔C1を慣用のダンザホールハンマー削孔機で削孔した後、連続ラップ削孔C2形成時に、ダンザホールハンマーのみを着脱交換して使用することも、削孔軸2とチャック10とを取換えることも簡便に出来て、作業性が良く、且つ機械の稼動率が良い。
また、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5を備えたスリーブ4も、ケース31の小径部32に配置してケース外周と面一に形成出来るため、スリーブ4及びセクションガイド5の削孔進入抵抗が抑制出来、セクションガイド5の鋼矢板セクションPEによる係合摺動の下に連続ラップ削孔C2がスムーズに削孔出来る。
また、本願鋼矢板連続打設工法に用いる円筒セクションガイド8は、セクションガイド片80が平板形態の固定板81上に存在するため、セクションガイド片80の鋼矢板セクションPEへの係合離脱作業が容易であり、円筒セクションガイド8の上下盲動を阻止するための、ネジボルトによる中央仕切板80wの突出部80eと、鋼矢板セクションPEとの押圧止着作業も容易であると共に、各円筒輪体82も、固定板81の両側端を回動中心として広角度で開閉するため、しかも、ピンP8の挿入着脱によるロック手段であるため、円筒セクションガイド8の内径D8がオーガスクリュー等の削孔軸2の外径と近似の径であるにもかかわらず、地面GLでの削孔軸2への遊嵌閉止、及び開放離脱操作が簡便、且つ、容易である。
また、本願鋼矢板連続打設工法に採用する、削孔軸継ぎ足し用のアダプター9は、下端のメスジョイント部Jf、及び上端のオスジョイント部Jmを、慣用の削孔軸2の上端及び下端の各ジョイント部とピンジョイントすることにより、削孔軸2の継ぎ足し作業が、簡便、且つ、容易に遂行出来、削孔軸2の継ぎ足し時には、セクションガイド片94を鋼矢板セクションPEに係合するため、該アダプターで継ぎ足した削孔軸2は、ダンザホール先端部のセクションガイド5と、削孔軸継ぎ足しアダプター9のセクションガイド片94とによる鋼矢板セクションPEでの案内の下での削孔作業となり、削孔軸の撓み変形の抑制出来たスムーズなラップ削孔が可能となる。
〔振動オーガ機(図4)〕
図4(A)は、振動オーガ機1の全体正面図であり、図4(B)は分解正面図である。
振動オーガ機1は、図4(A)に示す如く、油圧モータM11の下部に、第1減速機11a、第2減速機11b、基本軸受11cの直結した減速機付きモータを、ケース1Cで保護したオーガ本体11と、スイベル部14との間に、振動部13を介装固着したものであり、図2(A)の如く、オーガ本体11上部を取付ピンP1で基礎機械(リーダーレスオーガ機)のブラケットに吊下げ、図3の如く、スイベル部14下端の出力軸14bに、ダンザホールハンマー装着削孔軸2と、鋼矢板把持用チャック10とを着脱機構部P14で交換接続可能とする。
振動オーガ機1の構造は、図4(B)に示す如く、減速機付きモータ(市販品)から成るオーガ本体11の下端のスプライン出力軸11dを、強力軸受12上面の円錐コロベアリング内臓の出力軸受12aに嵌合して、オーガ本体11の下面外周の取付部B11と、強力軸受12の上面外周の取付部B12とを、BボルトとBナットにより、円周12ヶ所で固着する。
また、振動部13は、偏芯体を対向配置して同調ギアを介して回動し、上下振動を発生させるバイブロであり、振動部13の上部の取付部C13と、強力軸受12の上面外周の角4ヶ所の取付部C12とをボルトナット締着する。
また、振動部13下部では、L型ブラケットを取付部D13の所にボルトナット止着し、L型ブラケットを強力軸受12の下部の取付部D12(強力軸受の下部4ヶ所)にボルトナット止着して振動部13を強力軸受12外周に配置する。
また、強力軸受12の下端の出力軸12bと、スイベル部14の出力軸受14aとをボルトナットEで連結する。
また、オーガケース1Cとオーガ本体11との取付けは、取付部A1と、取付部A11とをボルトナット締着する。
以上の如く、強力軸受12と振動部13との好適な組込みにより、図4(A)に示す振動オーガ機1が得られる。
〔ダンザホールハンマー(図5、図6)〕
本発明のダンザホールハンマー3(図5)は、一般的な市販のダンザホール本体30と、外側のケース(ダンザホール)31を備えたものであって、下部にハンマービット6を有し、油圧オーガのスイベル部を通った高圧エアーが、上部のオスジョイント部Jmからオーガスクリュー内部を通って供給され、ダンザホール本体30内のシリンダー(図示せず)を駆動してハンマービット6に上下動を生起し、岩石を叩き砕くものであり、内部構造、及び打撃破砕作用は、図11(C)に示す慣用のダンザホールハンマー3´と同じである。
即ち、本発明ダンザホールハンマー3は、ケース31にセクションガイド5を付設したスリーブ4を配置した点で、慣用のダンザホールハンマー3´と異なるものである。
図6(A)に示す如く、ケース31として、外径508mm、厚さ16mmの市販の鋼管を所望長に切断して、ケース上部31uとケース下部31dを用意し、別途用意した外径355.6mm、厚さ15mmのケース小径部32用の鋼管とを溶接接合して、ケース上部31u(標準長:1500mm)と、小径部32(標準長:500mm)と、ケース下部31d(標準長:300mm)から成るケース31を準備する。
また、図6(B)の如く、肉厚20mmで、上下にフランジf41を備えた鋳造円筒を二分割した半円筒形態のスリーブガイド41a,41bを、ケース小径部32に嵌合し、スリーブガイド41a,41bの接合線、及びフランジf41とケース上部31u及びケース下部31dとの接合線を溶接線Lmとし、フランジf41外周がケース上部31u、ケース下部31dと面一状態に、スリーブガイド41を小径部32上に溶接線Lmで溶接一体化する。
次いで、図6(C)の如く、円筒二分割形態で、外周面上に方形平面の嵌合凸部a42を配置した肉厚26mmの内スリーブ42aと、42bとを、スリーブガイド41上に、摺動回転可能に、且つ、フランジf41で上下動を規制した形態に溶接線Lmで一体化して内スリーブ42を配置する。
次いで、肉厚28mmで、内面には内スリーブ42の嵌合凸部a42に対応した嵌合凹部b43を有する円筒二分割形態の外スリーブ43aと、43bとを、内スリーブ42上に、嵌合凹部b43を嵌合凸部a42に嵌着してボルト穴h43とボルト穴h42とを介してボルト締着する。
尚、外スリーブ43a,43bの一方には、図6(A)に示す如く、円弧内面を備えた固定片44Cと、ボルト穴h44群を縦設した平板形態の保持片44Pとから成るホルダー44を、図6(C)の如く、溶接線Lmで溶接固着する。
次いで、ケース小径部32上に回動自在、且つ、上下動不能にスリーブ4を配置したケース31を、慣用(市販)のダンザホールハンマー(図11(C))のケースと置換して取付ピンP3でダンザホール本体30と止着し、本発明ダンザホールハンマーとする。
そして、図6(C)に示す如く、係合溝5G及びボルト穴h5を備えた右用セクションガイド片5a及び左用セクションガイド片5bを用意しておき、ダンザホールハンマー3の使用時には、スリーブ4上のホルダー44にセクションガイド片5a,5bをボルト締着する。
尚、ホルダー44のスリーブ4への固定は、図6の溶接一体化に代えて、固定片44Cの外スリーブ43表面へのボルト締着でも良く、この場合、ケース31外面に突出するホルダー44、及びセクションガイド片5a,5bは、使用時での止着となるため、ダンザホールハンマー3の保守、管理が合理化出来る。
〔円筒セクションガイド(図8)〕
円筒セクションガイド8は、図1(B)の如く、ダンザホールハンマー削孔軸2の削孔作業中に、地面GLに載置して削孔軸2を地面位置で案内するものであり、図8(A)に示す如く、円筒の内径D8が削孔軸2の外径D2(図1)より若干(標準:10mm)大きくする。
図8(A)は、円筒セクションガイド8の嵌着閉止形態の平面図であり、図8(B)は分解平面図であり、図8(C)は開放状態平面図であり、図8(D)は円筒輪体82の分解斜視図である。
図8(B)の如く、円筒セクションガイド8は、セクションガイド片80を備えた平板形態の固定板81の両側端に、連結ピンP8で回動自在にピン係止した、両側の半円筒形態の円筒輪体82(外輪体)と、各外輪体82の内周部に配置する半円筒形態の内輪体83で構成する。
各円筒輪体82は、図8(D)に示す如く、固定板81に止着する内端には、間隔Stを保って上下に円筒片tu2を有し、外端は、一方の円筒輪体82が間隔Stを保って上下に円筒片tu3を、他方の円筒輪体82が中央部に間隔Stに嵌入出来る高さLtの円筒片tu4を備え、且つ、上端縁からは、ボルト穴h82を備えた舌片82aを外方に突出した構造で40cm前後の高さとし、円筒形態に閉止した状態での内径D8は、肉厚16mmの内輪体83を密接配置した場合でも、径584mmのダンザホールハンマーのオーガスクリュー径550mmを遊嵌するために560mm(D8)とする。
また、固定板81は、肉厚10mm、幅100mmで高さが円筒輪体82と等高(40cm)の鋼板で、両側縁中央部には、円筒輪体82の内端円筒片tu2の間隔Stに嵌め込む高さLtの円筒片tu1を配置する。
セクションガイド片80は、図8(B)の如く、中央に仕切板80wを前方に突出し、両側に係合溝8Gを備えた形態で、且つ、仕切板80wが円筒輪体82から上下に突出部80eを30mm突出した形態に一体化鋳造し、仕切板80wの突出部80eにボルト穴h80を付与し、固定板81の外表面に溶接一体化する。
そして、固定板81の両側縁中央部の円筒片tu1と、各円筒輪体82の内端部上下の円筒片tu2とを連結ピンP8で挿通係止し、固定板81を中心として開閉可能な円筒輪体82を構成する。
また、内輪体83は、円筒輪体82の内周面の摩損を保護し、且つ、削孔軸2の外径の変化にも取換え対応させて、セクションガイド片80を備えた高価な円筒輪体82に、耐久性、及び汎用性を付与するための取換え可能な二分割円筒片であり、図8(B)に示す如く、二分割半円筒形態であって、上端縁から外方にボルト穴h83を備えた舌片83aを突出配置したものであり、舌片83aを円筒輪体82の舌片82aに、着脱自在にボルト締着するものである。
そして、一種の円筒輪体82に対して、数種の異なる曲率半径の内輪体83を用意しておき、削孔軸2の外径の変化に対応して異なる内径サイズに取換え配置したり、内周面の摩損によって取換えるものであるから、オーガスクリュー2を摩耗させない軟鋼管で製作する。
従って、内輪体83を円筒輪体82の内周部に、図8(C)の如く付設した円筒セクションガイド8は、図8(A)の如く環状に閉止すれば、円筒輪体82の両外端の円筒片tu3とtu4に連結ピンP8を挿通して係止出来、ダンザホールハンマー削孔軸2の稼動途中でも、セクションガイド片80を鋼矢板セクションPEに係合して、円筒輪体82を削孔軸2外周に地面GL位置で嵌合閉止し、仕切板突出部80eのボルト穴h80からボルトSを鋼矢板セクションPEに螺入当接することにより、円筒セクションガイド8が、地面GL位置で上下盲動せずに、削孔軸2の案内機能を奏することが可能となる。
〔削孔軸用アダプター(図7)〕
図7(A)は、削孔軸用アダプター9の分解斜視図であり、図7(B)は組立状態斜視図であり、図7(C)はアダプターの完成状態斜視図である。
図7(C)から明らかなとおり、本発明アダプター9のロッド片90は、慣用の削孔軸アダプター(図示せず)同様に、ロッド片90の上端にオスジョイント部Jmを、下端にメスジョイント部Jfを備えた継ぎ足しジョイントであり、ロッド片90の外周に、上下にフランジf91を備えた半割りのスリーブガイド91a,91bを嵌合してロッド片90に溶接一体化し、スリーブガイド91上に半割りスリーブ92a,92bを嵌合して、図7(B)に示す如く、溶接線Lmでスリーブ92a,92b相互を一体化筒体として、スリーブガイド91上で摺動回転可能、且つ、フランジf91で上下動不能なスリーブ92を形成し、円弧内面を備えた固定片93Cと、ボルト孔h93を縦設した板状の保持片93Pとから成るホルダー93を、スリーブ92に溶接、又はネジにより固着する。
また、図7(B)の如く、係合溝94G及びボルト穴h94を備えた、右用セクションガイド片94aと左用セクションガイド片94bとを準備しておき、アダプター9の使用時には、両セクションガイド片94a,94bをホルダー93にボルト締着する。
この場合、ホルダー93に止着したセクションガイド片94a,94bの係合溝94Gが鋼矢板セクションPEに係合した状態で、ダンザホールハンマー外周が鋼矢板セクションPEに接触しないよう、ホルダー93の側方突出寸法を決定する。
また、ホルダー93の高さを固定片93Cの高さの約2倍位に形成するのが、ロッド片90の長さを抑えた条件下で、スリーブガイド91及びスリーブ92を配置し、且つ、係合溝94Gにスムーズな案内に十分な長さを付与したセクションガイド片94a,94bの採用が可能となり、撓み易い削孔軸2中間のアダプター9として有利である。
〔施工(図1、図10)〕
硬岩地層GHに対する鋼矢板連続打設工法は、図2の如く、作業機として振動オーガ機1を装着したリーダーレス基礎機械により実施する。
最初の単独削孔C1の形成は、図2(A)に示す如く、慣用のオーガスクリューのスクリューヘッドに代えて、慣用の、且つ、大径のダンザホールハンマー3´を配置した削孔軸2を、振動オーガ機1の出力軸14bに着脱機構部P14でピン接続し、慣用のダンザホールハンマー削孔により所定深度まで形成する。
次いで、削孔軸2を引上げて、振動オーガ機1の出力軸14bに、削孔軸2に代えて、鋼矢板把持用の油圧チャック10を着脱機構部P14で接続し、チャック10で最初の打込み鋼矢板Pを吊下げて、振動オーガ機1の振動部13の作用により、鋼矢板Pを削孔C1内に、且つ、図10(A)に示す如く、施工進行方向Fの後方にずらして、所定の鋼矢板噛合中心線O−Oで位置決めして、鋼矢板上端が地面GLより若干突出した状態に打込む。
次いで、図2(B)に示す如く、セクションガイド5を備えた本発明ダンザホールハンマー3を、上端にオスジョイント部Jmを、下端にメスジョイント部Jfを備えたアダプター7を介して、慣用の小径のオーガスクリューのスクリューヘッドと交換したダンザホールハンマー削孔軸2を振動オーガ機1の出力軸14bにチャック10と交換取付けし、図1(A)に示す如く、既設鋼矢板PのセクションPEにダンザホールハンマー3のセクションガイド5を係合し、リーダーレス基礎機械による振動オーガ機1の、出力軸14bへの緩回転作用と、ダンザホールハンマー3の打撃破砕作用により、図10に示す如く、削孔ラップCwを確保して、既削孔C1に対すラップ削孔C2を形成する。
図9は、ダンザホールハンマー3の鋼矢板Pとの関係説明図であって、図9(C)の如く、セクションガイド5は、右用セクションガイド片5aと左用セクションガイド片5bとを備え、打込み済鋼矢板(既設鋼矢板)の平板部PFが左側に突出した形態、即ち左側鋼矢板であれば、次の鋼矢板は右側に突出するものであるため、右用セクションガイド片5aを鋼矢板セクションPEに係合案内する。
単独削孔C1に続くラップ削孔C2の形成は、図10に示す如く、既設鋼矢板が対応削孔内で施工進行方向Fの後方にずらして打込んであり、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5を係合するためのセクションPEも削孔C1の奥深い位置であるため、セクションガイド5は既削孔C1内での案内となり、十分な削孔ラップCwを保って削孔するため、セクションガイド5を突出させたための削孔抵抗は抑制出来る。
図1(B)に示す如く、削孔軸2の先端のダンザホールハンマー3が地中に進入した段階で、図8に示す円筒セクションガイド8を、セクションガイド片80の係合溝8Gを鋼矢板セクションPEに係合して削孔軸2外周に遊嵌し、円筒輪体82の両端の円筒片tu3,tu4にピンP8を挿入して環状に閉止し、且つ、仕切板80wの突出部80e(図8(D))のボルト穴h80からネジボルトSを鋼矢板セクションPEに螺入押圧し、円筒セクションガイド8を地面GL位置で既設鋼矢板Pに止着する。
円筒セクションガイド8を配置してのラップ削孔C2形成作用は、削孔軸2が、先端のダンザホールハンマー3のセクションガイド5と、地面位置での円筒セクションガイド8との案内となるため、硬岩地層GH中への打撃削孔作業も、横ぶれが抑制出来てスムーズに遂行出来る。
図1(C)の如く、削孔軸2が地中深く進入して削孔軸2の継ぎ足し段階になれば、円筒セクションガイド8を外し、図7に示す削孔軸用アダプター9で削孔軸2を継ぎ足す。
アダプター9も、図7(C)の如く、右用と左用のセクションガイド片94a,94bを備えているため、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5と同様に、セクションガイド片94a,94bを使い分けて既設鋼矢板PのセクションPEに係合して、アダプター9を、上部のオスジョイント部Jmと下部のメスジョイント部Jfとにより、地中削孔軸2と、継ぎ足し削孔軸2とを接続し、ラップ削孔作業を再閉継続する。
図1(D)の如く、アダプター9も地中深く進入した段階で、必要に応じて、再度円筒セクションガイド8を再配置してラップ削孔C2を形成する。
図1(D)の削孔進行で、所定深度のラップ削孔C2が形成出来ると、削孔軸2を引上げて、削孔軸2を振動オーガ機1の出力軸14bから取外し、油圧チャック10を、図3(C)の如く、上端のオスジョイント部Jmを出力軸14bのメスジョイント部Jfに嵌入して着脱機構部P14でピン接続する。
次いで、図3(D)の如く、ラップ削孔C2へ打込む新設鋼矢板Pをチャック10で吊下げて、チャック10、即ち、出力軸14bを、調整回動しながら、新設鋼矢板PのセクションPE下端を、既設鋼矢板Pの地面GLから突出したセクションPE上端に係合し、振動部13の作動によって新設鋼矢板Pを、図10(A)の如く、単独削孔C1内の既設鋼矢板に連続形態に打設する。
以上、図10(A)の如く、最初の単独削孔C1内に直線状に連続する、ダンザホールハンマー3のラップ削孔C2形成と、ラップ削孔C2内への鋼矢板Pの振動打込みは、反復実施する。
図10(B)の如く、コーナー部では、最低の直線部ラップ削孔C2形成後、該ラップ削孔C2への鋼矢板打込みに先駆けて、大径のコーナー部単独削孔C1を慣用のダンザホールハンマー3´により削孔形成し、先行削孔した削孔C2内へ鋼矢板Pを打込み、引続いて該既設鋼矢板Pとコーナー角度(標準:90°)転回した形態に新設鋼矢板Pをコーナー部削孔C1内に打込み、以降、該コーナー部鋼矢板Pを基準とするラップ削孔C2及び鋼矢板打込みを反復実施する。
連続ラップ削孔列は、図10(A),(B)に示す如く、鋼矢板Pが施工進行方向Fに見て、右側に平板部PFの突出する鋼矢板Pの打込み用削孔C2の形成にあっては、ダンザホールハンマー3のセクションガイド5は、右用セクションガイド片5aを既打込み鋼矢板のセクションPEに係合すると共に、ハンマービット中心点Oc(削孔中心点)が鋼矢板噛合中心線O−Oよりd1右方にずらし、同様、進行方向Fの左方に突出する鋼矢板用削孔C2にあっては、左用セクションガイド片5bの鋼矢板セクションPEへの係合の下に、ハンマービット中心点Ocを鋼矢板噛合中心線O−Oより左方にd1ずらして削孔する。
勿論、円筒セクションガイド8のセクションガイド片80、及び削孔軸用アダプター9のセクションガイド片94の左右選択適用は、ダンザホールハンマーのセクションガイド5と整合させる。
この場合、図9(A),(C)の如く、ハンマービット6の外周が鋼矢板セクションPEに接触することなく、且つ、セクションガイド5が既削孔内を降下する寸法形態で削孔するために削孔C1,C2内に削孔ラップCwが形成出来ること、及び各削孔C2が鋼矢板の平板部PFの突出方向へ偏位しているため、比較的小径の削孔C2列であっても、各鋼矢板Pが削孔C2列内に完全に連続打設出来ることとなり、削孔エネルギー消費の少ない小径削孔C2列による鋼矢板連続打設が達成出来る。
従って、図10(A),(B)の如く、削孔C1,C2列の基準位置を規定し、且つ、独立削孔を実施する慣用のダンザホールハンマー使用による最初の削孔C1及びコーナー部削孔C1は大径とし、セクションガイド5を備えたダンザホールハンマー3による連続ラップ削孔C2を必要最小径で実施することにより、削孔動力の合理化が達成出来る。
また、セクションガイド5を備えたダンザホールハンマーでのラップ削孔作業中にも、地面GL位置での円筒セクションガイド8による削孔軸2の案内制御、及び削孔軸2継ぎ足し位置でのセクションガイド付アダプター9による削孔軸2の案内制御により、長い削孔軸2の撓み発生が抑制出来るため、ダンザホールハンマー3部の振動削孔作業がスムーズに案内出来、且つ、削孔軸2もスムーズに削孔案内出来、削孔軸2の横ぶれ撓みに起因する損耗が抑制出来る。
尚、削孔動力消費の低減合理化を無視すれば、最初の削孔C1も連続ラップ削孔C2も同一削孔径で実施することが可能である。
また、図5、図6に示すダンザホールハンマー3は、スリーブ4を、内スリーブ42上に外スリーブ43をボルト締着した構造としたため、二分割外スリーブ43a,43bのうち、ホルダー44を装着した外スリーブ43aを、ホルダーを装着しない外スリーブ43bに置換すれば、図5(C)の如く、セクションガイド5を外した形態と出来る。
従って、本実施例のダンザホールハンマー3は、外スリーブの置換によって、セクションガイド付きのラップ削孔用ダンザホールハンマー3にも、ラップ削孔の不能な通常の単独削孔用ダンザホールハンマー3´にも、自在に使い分けることが出来、機械設備費の合理化が可能であると共に、メンテナンスの合理化も可能となる。
〔その他〕
図8に示す円筒セクションガイド8にあっては、円筒輪体82と内輪体83との舌片82aと舌片83aを、上縁部と下縁部に設けることも可能であり、固定板81の突出部80eのボルト穴h80に代えて、セクションガイド片80の側面にボルト穴(図示せず)を開けて、ボルトSをセクションガイド片80の外側面から鋼矢板セクションPEに螺入押圧しても初期の目的は達成出来る。
また、セクションガイド片80と鋼矢板セクションPEとのボルト止着手段をセクションガイド片80の上方と下方との2点止着とすれば、円筒セクションガイド8の保持がより確実となる。
本発明の施工説明図であって、(A)はラップ削孔開始状態を、(B)は円筒セクションガイド配置状態を、(C)はセクションガイド付アダプター装着状態を、(D)は削孔軸2が所定深度まで到達した状態を示す図である。 ダンザホールハンマー削孔機の説明図であって、(A)は慣用のダンザホールハンマーを装着した状態を、(B)は取換え用のセクションガイド5を備えた本発明のダンザホールハンマーを示す図である。 本発明振動オーガ機の使用説明図であって、(A)は削孔軸の着脱状態を、(B)は削孔軸の出力軸への接続状態を、(C)はチャックの着脱状態を、(D)はチャックを接続した状態を示す図である。 本発明振動オーガ機の構造説明図であって、(A)は全体正面図、(B)は組立説明図である。 本発明ダンザホールハンマー説明図であって、(A)は組立状態を、(B)は分解状態を、(C)はセクションガイドを外したダンザホールハンマーに組立てた図である。 本発明ダンザホールハンマーの説明図であって、(A)は分解斜視図、(B)はスリーブガイドのみを組立てた斜視図、(C)はスリーブガイド外周に内スリーブを組立てた斜視図である。 本発明セクションガイド付アダプターの説明図であって、(A)は分解斜視図、(B)はセクションガイド片の止着前の斜視図、(C)は組立完了斜視図である。 本発明円筒セクションガイド説明図であって、(A)は閉止状態平面図、(B)は分解状態平面図、(C)は円筒輪体と内輪体との接合状態平面図、(D)は円筒輪体分解斜視図である。 本発明ダンザホールハンマー説明図であって、(A)は鋼矢板セクションとの係合状態側面図、(B)は(A)のB−B線断面図、(C)は(A)のC−C線断面図である。 本発明削孔列内への鋼矢板打込み説明図であって、(A)は直線部分を、(B)はコーナー部分を示す図である。 従来例1の説明図であって、(A)は施工工程説明正面図、(B)は上面図、(C)は従来のダンザホールハンマー側面図である。 従来例2の説明図であって、(A)は概略側面図、(B)は部分拡大上面図である。
符号の説明
1 振動オーガ機(振動オーガ)
2 削孔軸(ダンザホールハンマー削孔軸)
3,3´ ダンザホールハンマー
4 スリーブ
5 セクションガイド
5a 右用セクションガイド片(セクションガイド片)
5b 左用セクションガイド片(セクションガイド片)
5G,8G,94G 係合溝
6 ハンマービット
7 アダプター
8 円筒セクションガイド
9 セクションガイド付アダプター(アダプター、継手)
10 チャック(油圧チャック)
11 オーガ本体(減速機付モータ、油圧オーガ)
11a 第1減速機(減速機)
11b 第2減速機(減速機)
11c 基本軸受
11d スプライン出力軸(出力軸)
12 強力軸受(軸受)
12a 出力軸受(軸受)
12b 出力軸
13 振動部(バイブロ)
14 スイベル部
14a 出力軸受
14b 出力軸(振動オーガ出力軸)
30 ダンザホール本体(ダンザホールハンマー本体)
31 ケース
31u ケース上部
31d ケース下部
32 小径部(ケース小径部)
41,41a,41b,91,91a,91b スリーブガイド
42,42a,42b 内スリーブ
43,43a,43b 外スリーブ
44,93 ホルダー
44C,93C 固定片
44P,93P 保持片
80 セクションガイド片
80e 突出部
80w 仕切板
81 固定板
82 円筒輪体(外輪体)
82a,83a 舌片
83 内輪体
90 ロッド片
91,91a,91b スリーブガイド
92,92a,92b スリーブ
94,94a,94b セクションガイド片
a42 嵌合凸部(嵌合部)
A1,A11,B11,B12,C12,C13,D12,D13 取付部
a42 嵌合凸部(嵌合部)
b43 嵌合凹部(嵌合部)
GH 硬岩地層
GL 地面
Jm オスジョイント部(ジョイント部)
Jf メスジョイント部(ジョイント部)
Lm 溶接線(溶接)
hj ジョイントピン孔
f41,f91 フランジ
h5,h42,h43,h44,h80,h82,h83,h93,h94 ボルト穴
C1 最初の削孔(コーナー部削孔、削孔)
C2 連続ラップ削孔(中間削孔、削孔)
Cw 削孔ラップ
JP2,JP3 取付ピン部
M11,M13 駆動モータ(油圧モータ、モータ)
P 鋼矢板
PE セクション
PF 平板部
PG 係合溝
PS 傾斜板部
P1,P3 取付ピン
P8 連結ピン
P14 着脱機構部(取付ピン部)
S ネジボルト(ボルト)
tu1,tu2,tu3,tu4 円筒片

Claims (17)

  1. 慣用のダンザホールハンマー(3´)を備えた削孔軸(2)を接続した振動オーガ機(1)によって単独削孔(C1)を形成し、次いで、鋼矢板把持用のチャック(10)を接続した振動オーガ機(1)によって、鋼矢板(P)を削孔(C1)内に振動打込みし、次いでセクションガイド(5)を有するダンザホールハンマー(3)を備えた削孔軸(2)を接続した振動オーガ機(1)により、ダンザホールハンマー(3)のセクションガイド(5)を既設鋼矢板(P)のセクション(PE)に係合して、ダンザホールハンマー(3)を鋼矢板のセクション(PE)での案内の下に所定深度まで打撃削孔して、既削孔(C1)に削孔ラップ(Cw)を有する連続ラップ削孔(C2)を形成し、削孔軸(2)の上昇抜去後、チャック(10)を接続した振動オーガ機(1)により、新設鋼矢板(P)のセクション(PE)を既設鋼矢板(P)のセクション(PE)に係合して連続ラップ削孔(C2)内に打込む、硬岩地層への鋼矢板連続打設工法。
  2. セクションガイド(5)を有するダンザホールハンマー(3)が地中に埋没した段階で、円筒セクションガイド(8)を、削孔軸(2)の外周に遊嵌して、地面(GL)に載置すると共に、既設鋼矢板(P)に止着し、ダンザホールハンマー(3)のセクションガイド(5)と、円筒セクションガイド(8)とで削孔軸(2)を案内削孔する、請求項1の鋼矢板打込み工法。
  3. 円筒セクションガイド(8)は、セクションガイド片(80)を備えた二分割開閉型の円筒輪体(82)であって、セクションガイド片(80)を既設鋼矢板のセクション(PE)に係合すると共に、削孔軸(2)外周に遊嵌閉止し、地面に載置した状態で、セクションガイド片(80)を鋼矢板セクション(PE)に止着して削孔軸(2)を案内する、請求項2の鋼矢板連続打設工法。
  4. 土中に進入した削孔軸(2)に次の削孔軸(2)を継ぎ足す際に、セクションガイド片(94)付アダプター(9)を用いて、セクションガイド片(94)を既設鋼矢板(P)のセクション(PE)と係合して削孔軸(2)相互を連結する、請求項1乃至3のいずれか1項の鋼矢板連続打設工法。
  5. ダンザホールハンマー(3)のセクションガイド(5)が、右用セクションガイド片(5a)と左用セクションガイド片(5b)とを備え、右用セクションガイド片(5a)の鋼矢板セクション(PE)への係合時には、ダンザホールハンマー中心点(Oc)を鋼矢板噛合中心線(O−O)から右側へ距離(d1)をずらし、左用セクションガイド片(5b)の鋼矢板セクション(PE)への係合時には、ダンザホールハンマー中心点(Oc)を鋼矢板噛合中心線(O−O)から左側へ距離(d1)をずらして削孔する、請求項1乃至4のいずれか1項の鋼矢板連続打設工法。
  6. 各鋼矢板(P)は、各対応削孔(C1,C2)に対して、進行方向(F)の後方にずらして各対応削孔(C1,C2)内に打込む、請求項1乃至5のいずれか1項の鋼矢板連続打設工法。
  7. 最初の削孔(C1)及びコーナー部削孔(C1)は、慣用のダンザホールハンマー(3´)を備えた削孔機(1)で、且つ、中間削孔(C2)より大径に削孔する、請求項1乃至6のいずれか1項の鋼矢板連続打設工法。
  8. オーガ本体(11)と、スイベル部(14)との間に、振動部(13)を介在固定した振動オーガ機(1)の出力軸(14b)に、着脱機構部(P14)を介してダンザホールハンマー削孔軸(2)、及び鋼矢板把持用チャック(10)を交換取付可能とし、オーガ本体(11)の駆動モータ(M11)と、振動部(13)の駆動モータ(M13)とは別個独立の駆動系統として、削孔作業機の機能と、振動杭打機の機能とを兼備した振動オーガ機(1)、を備えた、鋼矢板連続打設用の削孔杭打機。
  9. 上端のジョイント部(Jm)と下端のハンマービット(6)とを備えた削孔軸(2)先端に取付けるダンザホールハンマー(3)であって、ダンザホール本体(30)の外周のケース(31)に小径部(32)を形成し、小径部(32)外周にスリーブ(4)を上下動不能、且つ摺動回転可能に配置し、スリーブ(4)に、鋼矢板セクション(PE)と係合摺動するためのセクションガイド(5)を固定した、硬岩地層への鋼矢板連続打設工法に用いる連続ラップ削孔用ダンザホールハンマー。
  10. ケース小径部(32)には上下にフランジ(f41)を備えたスリーブガイド(41)を嵌合固定し、スリーブガイド(41)の上下フランジ(f41)間に内スリーブ(42)を遊嵌し、内スリーブ(42)上に断面半円形態の二分割外スリーブ(43a,43b)を着脱自在に嵌合止着した、請求項9のダンザホールハンマー。
  11. 内スリーブ(42)が外周面適所に嵌合部(a42)を備え、二分割外スリーブ(43a,43b)が内周面に、内スリーブ嵌合部(a42)に対応する嵌合部(b43)を備え、分割各外スリーブ(43a,43b)の嵌合部(b43)を内スリーブの嵌合部(a42)に嵌合した状態で、各外スリーブ(43a,43b)を内スリーブ(42)にボルト締着した、請求項10のダンザホールハンマー。
  12. セクションガイド(5)は、右用セクションガイド片(5a)と左用セクションガイド片(5b)とを、ホルダー(44)の平板形態の保持片(44P)に両側から着脱自在に止着し、ホルダー(44)の円弧内面を備えた固定片(44C)をスリーブ(4)外周に固着した、請求項9乃至11のいずれか1項に記載のダンザホールハンマー。
  13. 両側端に円筒片(tu1)を備えた平板形態の固定板(81)の外面に、中央の仕切板(80w)と、両側のセクションガイド片(80)とを、仕切板(80w)がボルト穴(h80)を有する突出部(80e)を備えた形態に配置し、両側端に円筒片(tu2,tu3,tu4)を備えた半円形態の2個の円筒輪体(82)を、それぞれ内端の円筒片(tu2)を固定板(81)側端の円筒片(tu1)とピン(P8)連結し、両円筒輪体(82)の外端の円筒片(tu3,tu4)相互を、各円筒輪体(82)が削孔軸(2)外周を円筒形態に遊嵌した状態で、ピン(P8)でピンロック可能とした、硬岩地層への鋼矢板連続打設工法に用いる円筒セクションガイド。
  14. 円筒輪体(82)が上下端適所で、水平に突出してボルト穴(h82)を有する舌片(82a)を備え、円筒輪体(82)より曲率半径が小で、且つ、上下端適所で水平に突出してボルト穴(h83)を有する舌片(83a)を備えた二分割形態の内輪体(83)を、円筒輪体(82)の内面に、舌片(83a)と舌片(82a)とのボルト締着により止着した、請求項13の円筒セクションガイド。
  15. 下端にジョイントピン孔(hj)及びメスジョイント部(Jf)を、上端にジョイントピン孔(hj)及びオスジョイント部(Jm)を備えたロッド片(90)の外周に、スリーブ(92)を回動自在、且つ、上下動不能に装着し、スリーブ(92)上にホルダー(93)を固着し、ホルダー(93)にセクションガイド片(94)を着脱自在に装着した、硬岩地層への鋼矢板連続打設工法に用いる削孔軸用アダプター。
  16. スリーブ(92)は、上端と下端にガイド用フランジ(f91)を備えてロッド片(90)上に固着した円筒状のスリーブガイド(91)上に、回動自在に、且つ、フランジ(f91)で上下動を規制して装着し、セクションガイド片(94)は、右用セクションガイド片(94a)と左用セクションガイド片(94b)をホルダー(93)の保持片(93P)に両側から着脱自在に止着した、請求項15の削孔軸用アダプター。
  17. ホルダー(93)が複数のボルト穴(h93)を上下に縦設した先端の平板状の保持片(93P)と、円弧内面を備えた固定片(93C)を有し、固定片(93C)をスリーブ(92)外周面に固着し、保持片(93P)のボルト穴(h93)を介してセクションガイド片(94a,94b)を着脱自在にボルト締着した、請求項15又は16の削孔軸用アダプター。
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