JP2005299143A - オーガ装置及びこれを備えた杭圧入装置、並びにこれらを用いた掘削工法及び杭圧入工法 - Google Patents

Abstract

【課題】
杭の圧入を補助するオーガ装置において、粘性の強い土砂を含む地盤に対して施工する場合にその排土処理を容易にし、周囲への土砂の飛散を防止するとともに、狭隘地でも施工できるようにする。
【解決手段】
ケーシング２の上部側面に排土口５を設け、この排土口５に対して着脱可能に排土タンク２５を取り付けて、排土を上方から排出するようにし、粘性の高い土砂を掘削した際の排土処理を容易にする。さらに排土口５を開閉する蓋７を設け、排土タンク２５を取り外した状態における排土口５からの土砂の落下、飛散を防止する。
また、ケーシング２の上部側面に排土口５を相対するように二ヶ所設ければ、先に圧入した杭に対して次に圧入する杭４を反転して圧入する場合でも、常に一方の排土口５が施工方向の前方を向くようにでき、ここに排土タンク２５を取り付けることで狭隘地でも施工可能となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、地盤を掘削するオーガ装置及びこのオーガ装置によって杭の圧入を補助される杭圧入装置、並びにこのオーガ装置を用いて地盤を掘削する掘削工法及びこの杭圧入装置を用いて地中に杭を設置する杭圧入工法に関する。

杭（矢板）を地中に圧入する工法において、ケーシングを有するオーガスクリュを併用して圧入する工法が知られている。
この工法においては、掘削した土砂の排出方法として、ケーシングの側面にその長さ方向に沿って複数の排土口を形成しておき、オーガスクリュによって上方に搬送された土砂が、地表面に近い排土口から排出するようにしている。そして、オーガスクリュに付着して上方まで搬送された土砂が、上方の排土口から落下しても周囲に飛散しないように、ケーシングにカバーを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、中空杭（鋼管杭）の内部をオーガスクリュで掘削しながら圧入する装置において、中空杭の上部に配される中空杭圧入装置に、排土を貯留するホッパーを着脱自在に取り付け、排土の処理を容易にしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
実登３０６６１２１号公報 特開２００２−２２７２０１号公報

粘性の強い土砂を含む地盤に対してオーガスクリュを併用して杭を圧入すると、大量の土砂がオーガスクリュに付着し、オーガスクリュの回転によって上方まで搬送されてしまうことがある。
このような場合に側面に長さ方向に沿って複数の排土口を有するケーシングを用いると、大量の土砂が上方にある排土口から落下することとなり、危険であるとともに周辺に土砂が飛散してしまう。
また、ケーシングに土砂の飛散を防ぐカバーを取り付けていても、大量の土砂の落下に対しては対処しきれない場合がある。
特許文献２に示すような装置では、排土を処理するために、排土を貯留したホッパーを取り外すと、排土口が開放したままになるので、このときに土砂が落下、飛散する虞がある。

また、例えばＵ形鋼矢板のように、隣接する矢板が互い違いにかみ合う矢板に対しては、矢板を把持するチャックを順次回転させて圧入することとなる。
このとき、オーガ装置のケーシングも回転するので、ケーシングの側面に設けられた排土口の向きが矢板の向きによって変わってしまう。
仮にこの排土口に排土を貯留するタンクを取り付けると、杭圧入装置の左右に排土タンクが突出することとなり、その分だけ施工幅が大きくなってしまい、狭隘地で施工することが困難となる。

本発明の課題は、杭の圧入を補助するオーガ装置において、粘性の強い土砂を含む地盤に対して施工する場合にその排土処理を容易にし、周囲への土砂の飛散を防止するとともに、狭隘地でも施工できるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば、図２から８に示すように、ケーシング２と、このケーシング２内に配置されるオーガスクリュ３とを備え、地盤を掘削するオーガ装置１であって、
前記ケーシング２の上部側面に設けられた排土口５と、
前記排土口５を開閉する蓋７と、
前記蓋７に連結し、前記蓋７の開閉動作を可能とする蓋開閉手段１８と、
前記排土口５に着脱自在に取り付け可能な排土を貯留する排土タンク２５とを備えることを特徴とする。

このように、オーガ装置１がケーシング２の上部側面に排土口５を備えるとともに、排土口５に着脱可能に取り付けられる排土タンク２５を備えることで、粘性の高い土砂を含む地盤を掘削した場合の排土処理が容易になる。
つまり、粘性の高い土砂がオーガスクリュ３に付着して上方に搬送されても、何ら不都合が生じる事がなく、土砂は上方の排土口５に着脱可能に取り付けた排土タンクに排出される。これによって、外部への土砂の落下、飛散を防止できる。
また、排土口５に、蓋開閉手段１８により開閉可能な蓋７を備えたことで、排土タンク２５を取り外した状態における、排土口５からの土砂の落下、飛散を防止できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオーガ装置であって、例えば、図４に示すように、前記排土タンク２５に係合部２６を設け、
前記蓋開閉手段１８に、前記係合部２６と着脱自在に係合可能なタンク掛け部２１を設け、
前記タンク掛け部２１に前記係合部２６を係合することで、前記排土口５に前記排土タンク２５を取り付けるとともに、前記蓋７を開放することを特徴とする。

このように、蓋開閉手段１８に係合部２６と係合可能なタンク掛け部２１を設け、このタンク掛け部２１に係合部２６を係合することにより、排土口５に排土タンク２５を取り付けられるとともに蓋７が開くようにしたことで、排土タンク２５を取り付けるだけで、特別な操作をしなくても容易に蓋７を開くことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のオーガ装置であって、例えば、図５から７に示すように、前記排土タンク２５は、前記排土タンク２５の底部に設けられ、前記排土タンク２５内に貯留した土砂を排出する排出口２９と、
前記排土タンク２５の底部に配置され、前記排出口２９を開閉する排出口蓋３０と、
前記排出口蓋３０を開閉駆動するシリンダ装置３１とを備えることを特徴とする。

このように、排土タンク２５の底部に排出口２９を設けたことで、排出口蓋３０を開くだけで容易に排土タンク２５内の排土を排出できる。また、この排出口２９を開閉する排出口蓋３０と、これを駆動するシリンダ装置３１を備えることで、シリンダ装置３１により排出口蓋３０の開閉を容易に行うことができる。さらに、シリンダ装置３１を離れた場所から操作できるようにすれば、排土作業の安全性が向上する。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のオーガ装置を備え、杭とともにケーシングを軸方向周りに回転可能に把持する把持手段を有し、前記オーガ装置に補助されて杭を圧入する杭圧入装置であって、
例えば図２、図８に示すように、前記ケーシング２の上部側面に、前記蓋７、蓋開閉手段１８を備えた前記排土口５を相対するように二ヶ所設け、
前記把持手段４６によって前記ケーシング２を把持した状態で、どちらか一方の前記排土口５が杭４の施工方向の前方側に配されるようにし、施工方向の前方側に配された前記排土口５に前記排土タンク２５を取り付けて排土するようにしたことを特徴とする。

このように、ケーシング２の上部側面に、蓋７、蓋開閉手段１８を備えた排土口５を相対するように二ヶ所設けたことで、例えば、Ｕ形鋼矢板のように、先に圧入した杭（矢板）に対して、次に圧入する杭４を反転して圧入する場合において、杭４とともにケーシング２を軸方向周りに回転させても、常にどちらかの排土口５を施工方向の前方に向けることができる。
また、二つの排土口５，５のうち、施工方向の前方側に配される排土口５に排土タンク２５を取り付けるようにしたことで、排土タンク２５と杭圧入装置４０の上下位置が重ならず、施工の妨げとなることがない。
また、排土口５が二ヶ所設けられていても、蓋開閉手段１８により排土タンク２５を取り付けた方の排土口５だけが開き、他方の排土口５は閉じたままとなるので、特別な操作をしなくても容易に必要な排土口５だけを開放できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のオーガ装置を用いた掘削工法であって、
例えば、図６、図８に示すように、前記排土口５に前記排土タンク２５を着脱可能に取り付け、前記蓋開閉手段１８によって前記蓋７を開放して前記排土タンク２５内に排土するようにして掘削することを特徴とする。

このような掘削工法によれば、請求項１から３のいずれか一項の効果と同様の効果を得ることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の杭圧入装置を用い、先に圧入した杭に対して次の杭を反転して圧入する杭圧入工法であって、
例えば、図８に示すように、前記把持手段４６が前記杭４と前記ケーシング２を回転したときに、前記排土口５，５が施工方向の前後方向に配されるようにし、前記排土タンク２５を施工方向の前方側に配された前記排土口５に取り付け、前記オーガ装置１を併用して杭４を圧入することを特徴とする。

このような杭圧入工法によれば、請求項４の効果と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、排土口をケーシングの上部側面に設け、この排土口に排土タンクを連結して配することで、粘性の強い土砂であっても外部への土砂の落下、飛散を防止でき排土処理が容易となる。
また、排土口を開閉する蓋を設けたことで、排土タンクを排土口から外した状態でも外部への土砂の落下、飛散を防止できる。
また、排土口を二ヶ所設ければ、常に排土タンクを施工方向の前方に配することができ、施工幅が広くなることがないので狭隘地でも施工可能となる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図８に示すように、オーガ装置１は、筒状のケーシング２と、このケーシング２の内部に挿通され地盤を掘削するオーガスクリュ３と、このオーガスクリュ３を回転駆動するオーガ駆動装置４７とからなり、オーガスクリュ３によって地盤を掘削するものである。また、杭圧入装置４０の把持手段４６で杭４とともにこのオーガ装置１を把持し、オーガスクリュ３により杭４先端部の地盤を掘削して、杭４の圧入を補助するものである。

図２、図８に示すように、ケーシング２の上部側面には、オーガスクリュ３によって掘削され、上方に搬送された土砂を排出する排土口５，５が、相対する位置に２ヶ所設けられている。
以下、一方の排土口５について説明するが、他方の排土口５も同じ構成となっている。
排土口５は、ケーシング２の内側と外側を貫通する開口部であって、ケーシング２の長さ方向に沿って長辺を持つほぼ矩形状となっている。この排土口５の外側の両側部には、それぞれ外側に突出する板状の側板６，６が設けられている。

図２から図４に示すように、側板６は、排土口５から排出された土砂が横からこぼれないようにするとともに、後述する蓋７を支持するものである。この側板６の上部側面であって、排土口５の上端より上側に位置する部分には、後述するローラ９，９を支持、案内することで蓋７を支持、案内するスリット状のレール８が形成されている。このレール８は、その上側半分がケーシング２から離れる方向に向かって下る傾斜レール部１０となっており、下側半分はこの傾斜レール部１０に連続し、ケーシング２の長さ方向と平行になるように真下に向かって延出する垂直レール部１１となっていて、全体としてくの字型となっている。後述するように、ローラ９，９は蓋取付部１６に、上下に並ぶように二つ設けられているが、傾斜レール部１０、垂直レール部１１それぞれの長さは、上下に並んだローラ９の間隔よりも若干長いものとし、傾斜レール部１０、垂直レール部１１のそれぞれが、この一対のローラ９，９を収容できるようにしている。

排土口５の下辺の外側には、排土口５から排出された土砂を後述する排土タンク２５内に誘導する傾斜板１２が形成されている。この傾斜板１２は、ケーシング２の外面と両側板６，６に密着し、排土口５の下辺から側板６の側端部の下端までの長さに渡って形成されている。

蓋７は、排土口５の外側であって、排土口５の両側部に設けられた一対の側板６，６の間に可動に設けられており、排土口５を開閉自在に覆うものである。蓋７の排土口５に対向する面である蓋前壁１３は、蓋７を閉じた状態において、その下端部が傾斜板１２に接するとともに、蓋前壁１３の側部が側板６，６の内面にほぼ接し、排土口５からの土砂の流出を止めるものである。
この蓋前壁１３の上端部には、蓋上壁１４が連続しており、蓋前壁１３の両側方には、蓋側壁１５，１５が連続している。この蓋側壁１５は、蓋前壁１３の下端と、蓋上壁１４の一側面の両端を頂点とする三角形の部分を覆うように設けられている。すなわち蓋７は、蓋前壁１３、蓋上壁１４、蓋側壁１５，１５によって下方に先端部を持つような楔形となっている。

それぞれの蓋側壁１５，１５の上端部には、この蓋側壁１５に連続した平板であって、蓋上壁１４よりも上方に突出する蓋取付部１６，１６が形成されている。この蓋取付部１６のケーシング２側に配される側には、この蓋取付部１６と蓋上壁１４に連続し、蓋前壁１３に平行に蓋上部前壁３７が設けられている。この蓋上部前壁３７は蓋７を閉じた状態において、排土口５の上辺に沿って突設されたリブ３８に密着し、排土口５の上側から土砂が流出するのを防いでいる。
以上のことから、蓋７は、蓋前壁１３、蓋上壁１４、蓋側壁１５，１５によって形成される楔形の部分が傾斜板１２に当接するとともに側板６，６にほぼ接し、さらに蓋上部前壁３７と蓋取付部１６がリブ３８に当接するとともに側板６，６にほぼ接することで排土口５を閉じることとなる。

また、このそれぞれの蓋取付部１６，１６には、蓋取付部１６に対して直角かつ水平な軸を中心として回転自在に設けられた二つのローラ９，９が、側板６方向に向かって突出するように設けられている。このローラ９が側板６に形成されたレール８に嵌合することで、蓋７が側板６に支持されるとともに、くの字型になったレール８に沿って案内されることで、蓋７が開閉する。

それぞれの側板６，６の外側面であって、レール８が形成されている部分の下方には、蓋開閉手段をなすリンク手段１８，１８が設けられている。このリンク手段１８は、側板６に対して垂直に設けられた回動軸３９を中心に回転自在な回転部１９と、蓋７と回転部１９の端部２４ｂを結ぶリンクアーム部２０と、回転部１９の他端２４ａに設けられたタンク掛け部２１とからなり、排土タンク２５を取り付けて下降させ、土砂がこぼれない状態で蓋７を開くようにするものである。

回転部１９は、ほぼ中心が側板６に設けられた回動軸３９と嵌合し、側板６に対して平行に回動自在となるように取り付けられている。この回転部１９の端部２４ａ、２４ｂのうち、ケーシング２に近い方の端部２４ａは、タンク掛け部２１となっている。このタンク掛け部２１は、この端部２４ａから外側方向へ垂直に突設された部分で、ここに後述する排土タンク２５の係合部２６を係合させ、排土タンク２５を支持するものである。タンク掛け部２１の先端部であって、その上側には、ここに係合した排土タンク２５の係合部２６が左右方向にずれないようにするための係止部２２が設けられている。また、回動する回転部１９に設けられたタンク掛け部２１が通過する軌跡上には、回転部１９の動きを規制する回り止め２３が設けられている。また、回転部１９のケーシング２から遠い方の端部２４ｂには、蓋７に設けられた上下に並んだ一対のローラ９，９のうち、下側のローラ９がリンクアーム部２０を介して連結されている。この回転部１９の端部２４ｂ及びローラ９と、リンクアーム部２０との連結部分はそれぞれ回動自在となっており、リンク手段１８の動作によりローラ９をレール８に沿って移動させ、蓋７を開閉できるようになっている。

図５から図７に示すように、排土タンク２５はその上部の両側方に、ケーシング２の排土口５に設けられたタンク掛け部２１に排土タンク２５を取り付けるための係合部２６，２６を有し、また、クレーンによって排土タンク２５を懸吊するための懸吊部２７、…と、排土口５から排出された土砂を排土タンク２５に導入する導入口２８を有する。また、排土タンク２５の底部にあって、排土タンク２５内に貯留した土砂を排出する排出口２９と、排出口２９を開閉する排出口蓋３０と、排出口蓋３０を動作するシリンダ装置３１とを有する。この排土タンク２５は、ケーシング２に設けられた排土口５に取り付けられ、ここから排出される土砂を貯留するものである。また、基本的には、ケーシング２の排土口５が施工方向の前方側に配されるようにし、ここに排土タンク２５を取り付け、施工幅が広くならないようにする。

この排土タンク２５は、上部前側の導入口２８と底部の排出口２９が開口した四角筒状であり、上側のほぼ半分はケーシング２から離れる方向に向かって下方に傾斜する傾斜部３２となっており、下側はケーシング２に沿って真下に延出する貯留部３３となっている。傾斜部３２は、排土タンク２５をケーシング２に取り付けたときに、貯留部３３を把持手段４６よりも施工方向の前方側に配せるような長さと傾斜を有している。杭圧入装置４０は、把持手段４６によって杭４とともにケーシング２を把持し、両者を圧入するものであるが、施工が進んで排土タンク２５の位置が低くなったときに、ケーシング２に排土タンク２５全体が密着していると、排土タンク２５の底部と把持手段４６がぶつかってしまうので、それ以上杭４を圧入できなくなる。そこで、傾斜部３２を設けることによって貯留部３３をケーシング２から離して配することで、把持手段４６と貯留部３３の上下位置が重ならなくなり、その分だけケーシング２を有効に活用できる。

導入口２８は傾斜部３２の上部であって、排土タンク２５をケーシング２に取り付けたときに、ケーシング２の排土口５と対向する面の全面に形成された矩形状の開口部で、ここから土砂を排土タンク２５に導入する。また、導入口２８は排土タンク２５をケーシング２に取り付けたときに、ケーシング２の外側に向かって突出した側板６の一部及び外側に開いた蓋７を、この導入口２８内に収容できるように、排土タンク２５上部の天井部前面のほぼ半分まで連続して形成されている。さらに、この導入口２８の下側は若干前方に突出しており、排土タンク２５をケーシング２に取り付けたときに、排土口５の下辺の外側に設けられた傾斜板１２と傾斜部３２内面の下面が連続し、排土口５から排出された土砂が外部にこぼれないようになっている。

係合部２６，２６は、傾斜部３２の上端部の両側面であって、ケーシング２が配される方向に向かって突出する、下側に開口部１７を有する鉤状の部分である。排土タンク２５は、この係合部２６，２６を両側板６，６の外面にそれぞれ設けられたリンク手段１８，１８のタンク掛け部２１，２１に係合することでケーシング２に取り付けられるようになっている。この係合部２６の開口部１７は、下側の開口端側が広くなっており、ケーシング２のタンク掛け部２１に容易に掛けることができるようになっている。

貯留部３３は傾斜部３２に連続して真下に延出し、導入口２８から導入された排土を貯留する部分である。なお、この貯留部３３だけでなく、上述の傾斜部３２にも土砂を貯留しても良いことは勿論である。
図７に示すように、この貯留部３３の底部は開口しており、排土タンク２５に貯留した土砂を排出する排出口２９となっている。この排出口２９の底部には、排出口２９を開閉する排出口蓋３０が設けられている。
排出口蓋３０は、排土タンク２５のケーシング２側に配される面とこれに対抗する面にそれぞれ設けられた回動中心３４，３４を中心として回動し、排出口２９を開閉するものである。排出口２９を有する排土タンク２５底部は、この排出口蓋３０を回動可能とするために、回動中心３４が設けられている面の回動方向側が、回動中心３４と中心とするほぼ円弧状に丸く加工された曲線部となっている。

排出口蓋３０の底面は、上述のような形状の排出口２９を覆って、排土タンク２５内の土砂が漏れないようにするために、回動方向側は排出口２９の形状に合わせて曲面となっており、その反対側は水平面となっている。また、排出口蓋３０の両側面は、底面に対して直角かつ鉛直に、底面の側部に連続して形成された平板であって、上部に回動中心３４と嵌合する嵌合部３５を有し、この嵌合部３５を中心部としたほぼ扇形となっている。この嵌合部３５のそれぞれには、蓋７を閉じた状態において、水平に排出口蓋３０の回動方向と反対に突出する開閉アーム部３６，３６が形成されている。この開閉アーム部３６の先端部にはそれぞれ伸縮自在なシリンダ装置３１，３１のロッドが回動自在に連結されており、このシリンダ装置３１のシリンダ部は、排土タンク２５の側面に回動自在に連結されている。
排出口蓋３０の開閉は、シリンダ装置３１の伸張、退縮によって行われる。すなわち、排出口蓋３０を開けるときは、シリンダ装置３１を伸張して開閉アーム部３６を下方に押し下げることによって排出口蓋３０を回動させて排出口２９を開く。また、排出口蓋３０を閉じるときは、シリンダ装置３１を退縮して開閉アーム部３６を引き上げることで排出口蓋３０を回動させて排出口２９を閉じる。

また、排出口蓋３０の回動中心３４，３４は、それぞれ排土タンク２５の側面であって、その左右方向の中心に、同じ高さとなるように設けられているので、排出口蓋３０が閉じた状態から開いた状態に移動開始する際には、ほぼ水平方向に移動する。つまり、排出口蓋３０が移動開始するときには、排土タンク２５に貯留された土砂の荷重方向（下方向）と直交する方向（水平方向）に排出口蓋３０が移動するようになっている。このようにすることで、蓋７を閉じた状態において、排土タンク２５内に貯留された土砂の荷重が排出口蓋３０を開く方向にかかって、排出口蓋３０が開いてしまわないようにしている。

ここで、以上のような構成のオーガ装置１における排土タンク２５の着脱と蓋７の開閉動作について説明する。
図３は排土口５を側面から見た図で、レール８及びローラ９を見やすくするため、リンク手段１８は省略している。
通常、蓋７の自重によって図３（ａ）に垂直な矢印で示した方向に力がかかるため、一対のローラ９，９は垂直レール部１１に収容されて常に蓋７は閉じた状態となる。この状態において蓋７は、水平な短い矢印で示すように、排土口５から出ようとする土砂によって、蓋７が開く方向に力を受けることとなる。しかし、一対のローラ９，９は、垂直レール部１１に収容されているので、この一対のローラ９，９のうち、一方を回動中心としても他方が垂直レール部１１の側面に当接して蓋７は回動できず、常に閉じた状態を保つことができる。

排土タンク２５を取り付けるときは、図４に示した矢印Ａのように、排土タンク２５の係合部２６をタンク掛け部２１に上側から掛けるようにする。
係合部２６とタンク掛け部２１が初めて接する位置においては、図６（ａ）に示すように、排土口５に設けられた側板６，６が排土タンク２５導入口２８の内側に入り、排土タンク２５とケーシング２の接続部分を覆うように配され、排土口５から排出された土砂が外部へこぼれない状態となる。このとき、蓋開閉手段をなすリンク手段１８はまだ動作していないので蓋７は開いていない。

この状態から、さらに排土タンク２５を下げれば排土タンク２５の取り付けは完了する。
この過程において、図４に示すように、排土タンク２５の自重によって、リンク手段１８のタンク掛け部２１側が図４に示した矢印Ｂのように回転し、回動軸３９を挟んだ反対側に連結されたリンクアーム部２０を矢印Ｃのように押し上げる。これによって、リンクアーム部２０の上端に接続したローラ９がレール８に沿って矢印Ｄのように移動し、蓋７が矢印Ｅのように回動する。

図２（ｂ）に示すように、上のローラ９が傾斜レール部１０に入ると、蓋７がケーシング２から離れる方向に開き始め、図２（ｃ）に示すように、上下のローラ９，９が両方とも傾斜レール部１０に入ると、傾斜レール部１０の傾斜と対応した角度で蓋７が開いて排土口５を開放し、ケーシング２の排土口５と排土タンク２５の導入口２８が連通して排土可能となる。また、排土タンク２５内に開いた蓋７は、導入口２８の上側から排土が外部にこぼれないようにする役割も有する。なお、この状態ではリンク手段１８のタンク掛け部２１側が回り止め２３に当接し、これ以上リンク手段１８が回転しないようになっている。

このように、排土タンク２５を取り付ける過程において、排土タンク２５とケーシング２の接続部分から土砂が外部へこぼれない状態となった後に蓋７が開くようにして、排土タンク２５取り付け時の土砂の飛散、落下を防止している。

また、排土タンク２５を取り外すときは、排土タンク２５を上方に持ち上げてタンク掛け部２１からはずすようにすれば、上記と逆の動作によって蓋７が閉じる。このときも蓋７が閉じてから排土タンク２５がはずれるので、外部に土砂が飛散、落下することがない。

次に、以上のような構成を有するオーガ装置１を用いた杭圧入工法について説明する。
なお、以上のような構成を有するオーガ装置１を用いた掘削工法については、杭４を圧入すること以外は、ここで説明する杭圧入工法とほぼ同様であるため説明を省略する。また、ここで用いる杭４は、例えばＵ形鋼矢板のように先に圧入した杭４（矢板）に対して、次に圧入する杭４を反転させて圧入するものとする。
図８に示すように、杭圧入装置４０は、クランプ４１，…により既設の杭４２，…を掴んで既設の杭４２，…から反力を取り、新たな杭４を圧入するものであって、既設の杭４２，…をつかむクランプ４１，…を下部に備えたサドル４３と、サドル４３に対して前後に移動自在なスライドベース４４と、スライドベース４４に対し水平に回転自在に立設されたマスト４５と、マスト４５に対して昇降自在で、杭４を把持する把持手段４６とから構成される。また、この把持手段４６は、杭４とともにケーシング２も把持できるものであり、杭４の向きに合わせて杭４とケーシング２を軸方向周りに回転できるものである。

まず、図８（ａ）に示すように、把持手段４６によって杭４とともにケーシング２を二つの排土口５，５が施工方向に沿って前後方向に配されるように把持し、両者を支持するとともに、クレーンによって排土タンク２５を吊り上げ、施工方向の前方にある排土口５に排土タンク２５を取り付ける。排土タンク２５のケーシング２への取り付けは、上述したように、蓋開閉手段をなすリンク手段１８に設けられたタンク掛け部２１に、排土タンク２５の係合部２６を係合させるだけで容易に行うことができ、これによって上述したように蓋７が開く。また、もう一方の排土口５は閉じた状態に保たれている。

次に、図８（ｂ）に示すように、オーガ装置１を駆動して掘削及び杭４の圧入を行う。
掘削によって発生した土砂は、オーガスクリュ３によって上方に搬送され、二つある排土口５，５のうち、排土タンク２５が取り付けられ、蓋７が開いている方の排土口５から排出される。排土口５から排出された土砂は、排土タンク２５の導入口２８から入り、傾斜部３２に沿って流下して貯留部３３に貯留される。

掘削が進んで排土タンク２５内に所定量の土砂が溜まったら掘削を中止し、図８（ｃ）に示すように、クレーンによってケーシング２から排土タンク２５を外す。上述のように、排土タンク２５は、係合部２６がタンク掛け部２１に係合しているだけなので、クレーンで上方に吊り上げることで簡単にケーシング２から外すことができる。また、上述のように蓋７が閉じ、土砂の飛散、落下を防止する。

図８（ｄ）に示すように、取り外した排土タンク２５は、そのままクレーンで土砂を排出する所定の場所まで搬送し、排土タンク２５に設けられたシリンダ装置３１を動作して排出口蓋３０を開いて土砂を排出する。排出口蓋３０は、シリンダ装置３１を伸張させ、開閉アーム部３６を下方に押し下げることで、回動中心３４を中心として回動し、排出口２９を開放する。排土タンク２５内の土砂を排出したら、シリンダ装置３１を退縮させて排出口蓋３０を閉じる。
なお、上述のように、排出口蓋３０の回動中心３４は排土タンク２５側面の左右方向のほぼ中心に設けられているので、排出口蓋３０を閉じた状態において、排出口蓋３０に土砂の荷重がかかっても排出口蓋３０が開いてしまうことがない。また、排出口２９の開閉に必要な作業範囲を狭くできる。

図８（ｅ）に示すように、排土タンク２５内の土砂を排出したら、再びケーシング２に排土タンク２５を取り付けて掘削及び杭４の圧入を再開する。
以降、上述の過程を繰り返し、所定の深さまで杭４を圧入する。

次の杭を圧入するときは、先に圧入した杭４に対して軸方向周りに反転して圧入することとなるので、杭とともにケーシング２を軸方向周りに回転する。このとき、先の圧入で施工方向の後方側に向いていた排土口５が前方側に向くので、こちらの排土口５に排土タンク２５を取り付け、上述のように施工する。つまり、図１に示すように排土タンク２５は常に施工方向の前方側に配されることとなり、杭圧入時の施工幅が広くなることがない。

なお、上述の杭圧入工法では杭４とオーガ装置１を同時に圧入するとしたが、オーガ装置１で先行掘削した後、杭４のみを圧入するようにしても良い。また、例えば鋼管矢板のように、先に圧入した杭４（矢板）に対して次の杭４を反転して圧入する必要のない杭４の場合は、排土口５を一つとして常に排土口５を施工方向の前方側に向けるようにしても良い。さらに、本発明にかかるオーガ装置１を既設の杭４２から反力を取る杭圧入装置４０に用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の杭打機に用いても良い。また、蓋開閉手段１８は上述したようなリンク機構に限られず、必要に応じて蓋を開閉できるものであれば良く、例えば、シリンダ装置やモータを備え、排土タンクの着脱に応じて蓋７を開閉するものでも良い。その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した一実施の形態の構成を示す杭圧入装置の上面図である。 ケーシングに設けた排土口の側面図であって、（ａ）蓋が閉じた状態、（ｂ）蓋が開き始めた状態、（ｃ）蓋が開いた状態をしめす図である。 一方の排土口を示す図であって、（ａ）側面図、（ｂ）正面図である。 一方の排土口を示す図であって、蓋が開く様子を示す図である。 排土タンクの（ａ）側面図、（ｂ）正面図である。 排土タンクをケーシングに取り付ける様子を示す図であって、（ａ）側面図、（ｂ）正面図である。 排土タンクの排出口蓋が開く様子を示す図であって、（ａ）開き始めた状態、（ｂ）完全に開いた状態である。 本発明を適用したオーガ装置を用いた杭圧入工法を示す図である。

符号の説明

１ オーガ装置
２ ケーシング
３ オーガスクリュ
４ 杭
５ 排土口
７ 蓋
１８ リンク手段（蓋開閉手段）
２１ タンク掛け部
２５ 排土タンク
２６ 係合部
２９ 排出口
３０ 排出口蓋
３１ シリンダ装置
４０ 杭圧入装置
４６ 把持手段

Claims (6)

1. ケーシングと、このケーシング内に配置されるオーガスクリュとを備え、地盤を掘削するオーガ装置であって、
   前記ケーシングの上部側面に設けられた排土口と、
   前記排土口を開閉する蓋と、
   前記蓋に連結し、前記蓋の開閉動作を可能とする蓋開閉手段と、
   前記排土口に着脱自在に取り付け可能な排土を貯留する排土タンクとを備えることを特徴とするオーガ装置。
2. 前記排土タンクに係合部を設け、
   前記蓋開閉手段に、前記係合部と着脱自在に係合可能なタンク掛け部を設け、
   前記タンク掛け部に前記係合部を係合することで、前記排土口に前記排土タンクを取り付けるとともに、前記蓋を開放することを特徴とする請求項１に記載のオーガ装置。
3. 前記排土タンクは、前記排土タンクの底部に設けられ、前記排土タンク内に貯留した土砂を排出する排出口と、
   前記排土タンクの底部に配置され、前記排出口を開閉する排出口蓋と、
   前記排出口蓋を開閉駆動するシリンダ装置とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のオーガ装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のオーガ装置を備え、杭とともにケーシングを軸方向周りに回転可能に把持する把持手段を有し、前記オーガ装置に補助されて杭を圧入する杭圧入装置であって、
   前記ケーシングの上部側面に、前記蓋、前記蓋開閉手段を備えた前記排土口を相対するように二ヶ所設け、
   前記把持手段によって前記ケーシングを把持した状態で、どちらか一方の前記排土口が杭の施工方向の前方側に配されるようにし、施工方向の前方側に配された前記排土口に前記排土タンクを取り付けて排土するようにしたことを特徴とする杭圧入装置。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載のオーガ装置を用いた掘削工法であって、
   前記排土口に前記排土タンクを着脱可能に取り付け、前記蓋開閉手段によって前記蓋を開放して前記排土タンク内に排土するようにして掘削することを特徴とする掘削工法。
6. 請求項４に記載の杭圧入装置を用い、先に圧入した杭に対して次の杭を反転して圧入する杭圧入工法であって、
   前記把持手段が前記杭と前記ケーシングを回転したときに、前記排土口が施工方向の前後方向に配されるようにし、前記排土タンクを施工方向の前方側に配された前記排土口に取り付け、前記オーガ装置を併用して杭を圧入することを特徴とする杭圧入工法。

Images