JP2005068756A

JP2005068756A - 立坑掘削用ケーシング

Info

Publication number: JP2005068756A
Application number: JP2003298573A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nasu; 進那須; Hisao Yamada; 久雄山田; Suehiro Yamada; 末廣山田
Original assignee: CHUKEN SERVICE KK; Yamada Industry Co Ltd
Current assignee: CHUKEN SERVICE KK; Yamada Industry Co Ltd
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】本発明は、周面摩擦力を低減させることにより、深い立坑や太い立坑であっても容易に掘削することが出来る立坑掘削用ケーシングを提供することを課題とする。
【解決手段】地山中に回転式掘削機によって回転させながら建込まれるケーシング２であって、該ケーシング２の外周所定個所には潤滑液吐出口３が設けられ、該吐出口３には地上から潤滑液供給ホース４が連絡している立坑掘削用ケーシング２を提供する。
この場合、該ケーシング２の先端外周にはオーバーカッタービット５が突出されており、該潤滑液供給ホース４はケーシング２周壁の内側に配されている。
また、該ケーシング２周壁の内側には潤滑液供給ホース４のカバー７が設けられており、該ケーシング２の先端内周にはインナービット６が設けられている。
更に、該ケーシング２外周の潤滑液吐出口３の周りには保護枠８が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は地山に立坑を掘削するためのケーシングに関する。

従来、地山中に円筒状ケーシングを回転式掘削機によって建込む立坑の掘削工法としては、該円筒状のケーシングを回転圧入して該ケーシング先端に取付けられた切削用オーバーカッタービット等で地山を切削し、該ケーシング内部の土をハンマーグラブで排出除去しながら該ケーシングの回転圧入を繰り返して、該ケーシングの建込みが完了した後、該ケーシングの上に次のケーシングを接続し、該次のケーシングを回転圧入して更に掘削を進める掘削工法が提供されている（特許文献１参照）。

特開２００３−１６１０９１号公報（第２−４頁、第１図）

しかしながら上記従来の掘削工法では、立坑の掘削深度が深くなるにつれてケーシング周面摩擦力が増大し、回転式掘削機の必要回転トルクが大きくなることとなるのに対し、回転式掘削機の回転トルクには限度があるために、深い立坑を掘削することが困難であるという問題があった。
また、半径の大きい立坑を掘削する場合には、立坑の半径に比例してケーシング周面の面積が大きくなり、ケーシング周面摩擦力が大きくなるので、太い立坑の掘削が困難であるという問題があった。
ここで、ケーシング周面摩擦力とは、地山中にケーシングを回転圧入するときに該ケーシング外周面と土層との間に生じる摩擦力をいう。

本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、地山中に回転式掘削機(1) によって回転圧入されるケーシング(2,2A)であって、該ケーシング(2,2A)の外周所定個所には潤滑液吐出口(3) が設けられ、該吐出口(3) には地上から潤滑液供給ホース(4) が連絡している立坑掘削用ケーシング(2,2A)を提供するものである。
該ケーシング(2,2A)の先端外周にはオーバーカッタービット(5) が設けられていることが望ましい。
また、該潤滑液供給ホース(4) はケーシング(2,2A)周壁の内側に配されていることが望ましく、該ケーシング(2,2A)周壁の内側には潤滑液供給ホース(4) のカバー(7) が設けられていることが望ましく、該ケーシング(2,2A)の先端内周にはインナービット(6) が取付けられていることが望ましい。
更に、該潤滑液供給ホース(4) はケーシング(2,2A)周壁内に配されていることが望ましい。
また更に、該ケーシング(2,2A)外周の潤滑液吐出口(3) の周りには保護枠(8) が設けられていることが望ましい。

本発明では、ケーシング(2,2A)外周の潤滑液吐出口(3) から潤滑液を吐出させ、周面摩擦力Ｆを低減することが出来るため、深い立坑や太い立坑であっても容易に掘削することが可能となる。

本発明を図１〜図４に示す一実施例によって説明する。
本実施例では、図１に示すように回転式掘削機(1) によって地山中にケーシング(2,2A)を回転圧入して、立坑を掘削する場合を例示する。

図２に示すように、先端用のケーシング(2A)（ファーストチューブ）の外周所定個所には潤滑液吐出口(3) が設けられており、該吐出口(3) には地上から潤滑液供給ホース(4) が連絡している。
また、該ケーシング(2A)の先端の所定個所には複数個のオーバーカッタービット(5) が突出されて設けられており、更に、該ケーシング(2A)の先端内周の所定個所には複数個のインナービット(6) が設けられている。

図３および図４に示すように、該潤滑液供給ホース(4) はケーシング(2,2A)周壁の内側に配されており、また、該ケーシング(2,2A)周壁の内側には潤滑液供給ホース(4) のカバー(7) が設けられており、更に、先端用のケーシング(2A)外周の潤滑液吐出口(3) の周りには保護枠(8) が設けられている。
また、該吐出口(3) には、潤滑液や切削土砂の逆流による該吐出口(3) の目詰まりを防止するための逆止弁(9) が取付けられている。

潤滑液としては、例えば、水、シールド工法による地山掘削工事で生じる泥土、水または泥土に滑材を添加したものが使用される。そして、該滑材としては、例えば、ベントナイト、マッドオイル、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、無機ケイ酸塩、ポリアクリル酸ソーダ等が使用される。

回転式掘削機(1) を用いて立坑の掘削を行なう場合には、まず、該回転式掘削機(1) に先端用のケーシング(2A)（ファーストチューブ）を装着し、該回転式掘削機(1) によって該ケーシング(2A)を地山中に回転圧入する。該ケーシング(2A)を所定深度まで回転圧入した後、該ケーシング(2A)の内側に溜まった土砂等をハンマーグラブ(10)によって地上へ排出し、再び該ケーシング(2A)の回転圧入を再開する。

そして、該ケーシング(2A)の建込みが完了すると、該ケーシング(2A)の上端に次のケーシング(2) を連結し、該回転式掘削機(1) によって該次のケーシング(2) の回転圧入を行なう。
このように複数本のケーシング(2) を順次連続して回転圧入を繰り返すことによって、地山中に立坑の掘削を行なう。

そして、例えば深い立坑や太い立坑を掘削する場合など、立坑を掘削するときの周面摩擦力Ｆが大きい場合には、ケーシング(2A)の外周所定個所の潤滑液吐出口(3) から潤滑液を吐出させることによって、周面摩擦力Ｆを低減させて立坑の掘削を行なう。
ここで、周面摩擦力Ｆとは、地山中にケーシング(2,2A)を回転圧入するときに該ケーシング(2,2A)外周面と土層との間に生じる摩擦力をいう。

表１には、第九層および第十層においてケーシング(2A)外周の潤滑液吐出口(3) から潤滑液を吐出させて立坑を掘削した実施例と、潤滑液を吐出させずに立坑を掘削した比較例（従来例）について、周面摩擦力Ｆおよび累計周面摩擦力ΣＦの測定結果が示される。
ここで、累計周面摩擦力ΣＦとは、周面摩擦力Ｆの第一層からの累計をいう。

表１に示すように、比較例（従来例）では、第九層および第十層における周面摩擦力Ｆが大きく、その結果、累計摩擦力ΣＦが大きくなるのに対し、実施例では、ケーシング(2A)外周の潤滑液吐出口(3) から潤滑液を吐出することによって、周面摩擦力を大幅に低減することが出来る。
そのため、深い立坑を掘削する場合であっても、回転式掘削機(1) の回転トルクの限界を超えることがなく、深い立坑であっても容易に掘削することが可能となる。

この場合、ケーシング(2A)の先端にオーバーカッタービット(5) が突出して設けられているため、該オーバーカッタービット(5) によってケーシング(2A)の外周面付近の土砂が掘削され、該潤滑液吐出口(3) を土砂から保護することが出来るとともに、ケーシング(2A)による掘削力を大幅に向上させることが可能となる。

また、該ケーシング(2A)の潤滑液吐出口(3) に連絡している潤滑液供給ホース(4) が該ケーシング(2,2A)の内側に配されているため、該ケーシング(2,2A)を回転圧入して建込みをする際に該潤滑液供給ホース(4) が干渉することがない。

更に、該ケーシング(2,2A)周壁の内側に潤滑液供給ホース(4) のカバー(7) が設けられているため、ハンマーグラブ(10)により排土する際に該潤滑液供給ホース(4) が損傷を受けるのを防止することが出来る。

また更に、該ケーシング(2A)の先端内周にインナービット(6) が設けられているため、該インナービット(6) によってケーシング(2A)の内周面付近の土砂が掘削され、該潤滑液供給ホース(4) を土砂から保護することが出来るとともに、ケーシング(2A)による掘削力を更に向上させることが可能となる。

更に、該ケーシング(2A)外周の潤滑液吐出口(3) の周りに保護枠(8) が設けられているため、該潤滑液吐出口(3) が土砂で塞がれるのを防止することが出来る。

上記実施例以外、図５に示すように、潤滑液供給ホース(4) はケーシング(2,2A)周壁内に配されていてもよい。
この場合、ケーシング(2,2A)の内周面には縦リブ(11)と横リブ(12)が凸設されており、該横リブ(12)の所定個所にはホース挿通孔(13)が設けられている。該潤滑液供給ホース(4) は、縦リブ(11)と縦リブ(11)の間に配されており、横リブ(12)のホース挿通孔(13)内に挿通されて該横リブ(12)を貫通している。

このように、潤滑液供給ホース(4) がケーシング(2,2A)周壁内に配されているため、該ケーシング(2,2A)を回転圧入して建込みをする際に該潤滑液供給ホース(4) が干渉することがなく、該潤滑液供給ホース(4) を土砂から保護することが出来るとともに、ハンマーグラブ(10)により排土する際に該潤滑液供給ホース(4) が損傷を受けるのを防止することが出来る。

以上、本発明の実施の形態を実施例により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
例えば、本実施例以外、潤滑液吐出口(3) は先端用のケーシング(2A)以外のケーシング(2) に設けられていてもよい。

本発明の立坑掘削用ケーシングは、地山に立坑を掘削するためのケーシングとして、産業上利用することが出来る。

本発明の立坑掘削用ケーシングを用いて地山を掘削する様子を示す説明断面図である。本発明の立坑掘削用ケーシングの説明側断面図である。本発明の立坑掘削用ケーシングの拡大側断面図である。本発明の立坑掘削用ケーシングの拡大縦断面図である。本発明の他の実施例の立坑掘削用ケーシングの拡大斜視図である。

符号の説明

1 回転式掘削機
2 ケーシング
2A ケーシング（ファーストチューブ）
3 潤滑液吐出口
4 潤滑液供給ホース
5 オーバーカッタービット
6 インナービット
7 カバー
8 保護枠

Claims

地山中に回転式掘削機によって回転圧入されるケーシングであって、該ケーシングの外周所定個所には潤滑液吐出口が設けられ、該吐出口には地上から潤滑液供給ホースが連絡していることを特徴とする立坑掘削用ケーシング。
該ケーシングの先端にはオーバーカッタービットが設けられている請求項１に記載の立坑掘削用ケーシング。
該潤滑液供給ホースはケーシング周壁の内側に配されている請求項１または請求項２に記載の立坑掘削用ケーシング。
該ケーシング周壁の内側には潤滑液供給ホースのカバーが設けられている請求項３に記載の立坑掘削用ケーシング。
該ケーシングの先端内周にはインナービットが設けられている請求項４に記載の立坑掘削用ケーシング。
該潤滑液供給ホースはケーシング周壁内に配されている請求項１または請求項２に記載の立坑掘削用ケーシング。
該ケーシング外周の潤滑液吐出口の周りには保護枠が設けられている請求項１〜請求項６に記載の立坑掘削用ケーシング。