JP2008008096A - Auger screw - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘削時における排出残土の量を抑制することができるオーガスクリューに関するものである。 The present invention relates to an auger screw that can suppress the amount of discharged residual soil during excavation.
従来、地中に連続擁壁を構築するような工事には、複数軸を並列させてなる多軸オーガスクリューを用いて掘削が行われている。このような工事では、掘削に伴い生じる排土の処理が必要である。ところで、この掘削作業には掘削を促進させるのに、スクリュー軸内を通じてセメントミルクなど注入しながら掘削が行われるので、揚土される排出土には注入されたセメントミルクが混在する。そのために、埋め戻し土として使用することができず、排出土は産業廃棄物となるので、その処理に多くの費用が発生することになる。 Conventionally, excavation is performed using a multi-axis auger screw in which a plurality of shafts are arranged in parallel in a construction for constructing a continuous retaining wall in the ground. In such construction, it is necessary to dispose of the soil generated during excavation. By the way, in order to promote excavation in this excavation work, excavation is performed while injecting cement milk or the like through the screw shaft, so that the injected cement milk is mixed in the discharged soil. For this reason, it cannot be used as backfilling soil, and the discharged soil becomes industrial waste, so that a lot of costs are generated for the treatment.
このような状況から、前記排出土の量を削減することが要求されている。このような問題を改善する手段として、掘削時に掘削された土砂をすべて地上に排出することなく、その一部を掘削された穴壁に押圧して排出土の量を削減するとともに穴壁を圧密することにより穴壁の崩落も防ぐという効果が得られる試みが、特許文献1によって開示されている。この掘削土圧密形のオーガスクリューでは、図3(a)(b)に示されるように、スクリュー羽根101の1ピッチ間で下段のスクリュー羽根101aの上面からロッド102に沿って上段のスクリュー羽根101bの下面までに、一部をスクリュー羽根101の外周縁位置まで外方に張り出す彎曲押圧面104を側面としたコテ部103が設けてあり、このオーガスクリューで掘削する際にスクリュー羽根101によって掻き揚げられる排土の一部または大部分を穴壁面に押し付けて圧密し、排出される排土の量を少なくするというものである。なお、前記コテ部103の排土掻き揚げ方向の背面105は平坦に形成されている。
Under such circumstances, it is required to reduce the amount of the discharged soil. As a means to remedy such problems, without discharging all the earth and sand excavated during excavation to the ground, a part of it is pressed against the excavated hole wall to reduce the amount of discharged soil and consolidate the hole wall An attempt to obtain the effect of preventing the hole wall from collapsing is disclosed in
しかしながら、前記先行技術によるオーガスクリューでは、スクリュー羽根101間の途中にてコテ部103と称される部片を付設されているので、掘削によって生じる排出土がスクリュー羽根101によって順次掻き揚げられる際、そのコテ部103によって移動を遮断され、理想的にはコテ部103の彎曲押圧面104により掘削された穴壁に押し付けられて圧密状態にされるのであるが、掘削される土質によってはコテ部103で穴壁に十分に圧密されるとは限らない。当然、この圧密操作に伴う大きな負荷がロッド102に作用することになる。しかもこの大きな側圧力は部分的にスクリュー軸(ロッド102)に対して一方から作用することになるので、ロッド102を横方向から押し曲げる作用力が働き、変則的な負荷がかかることになるのでロッド102をより頑丈なものとすることが要求される。もちろん、オーガーの駆動装置も必要以上に大きな動力を備えたものが必要になり、設備費ならびに運転によるランニングコストが増大するという問題点がある。
However, since the auger screw according to the prior art is provided with a piece called the
なお、前記特許文献1には、前記コテ部103を上下方向に半分の高さ(図3中二点鎖線aで示している)にすることも開示されている。あるいはコテ部103を設けた部分の回転方向の手前位置でスクリュー羽根101の一部を切欠いて空間部が形成されることについても記載されている(図示せず)。このような構造にすれば掻き揚げられる一部の排土が隙間を通過したり空間部から落下したりしてロッド102に作用する負荷力を軽減できるが、その反面、目的とする穴壁に対しての圧密操作が著しく低下し、排土量の抑制効果が不十分になるという問題点がある。
Note that
本発明は、このような問題点を解決して、掘削によって発生する排出土の一部を掘削穴壁に押し込んで圧密するとともに、排出土の量を抑制することが容易になるオーガスクリューを提供することを目的とするものである。 The present invention solves such problems and provides an auger screw that makes it easy to suppress the amount of discharged soil while pressing a part of the discharged soil generated by excavation into the hole wall for consolidation. It is intended to do.
前記目的を達成するために、本発明によるオーガスクリューは、
スクリュー羽根の1ピッチ間に、そのスクリュー羽根の周方向に等分して複数の転圧ローラが水平回転自在に付設されていることを特徴とするものである(第1発明)。
In order to achieve the above object, an auger screw according to the present invention comprises:
In one pitch of the screw blades, a plurality of compacting rollers are provided so as to be equally divided in the circumferential direction of the screw blades so as to be horizontally rotatable (first invention).
前記発明において、前記スクリュー羽根の周方向に配設される複数の転圧ローラを一群として、この一群の転圧ローラが、スクリューの要所に、適宜間隔をもって軸方向に複数箇所で設けられているのがよい(第2発明)。 In the present invention, a plurality of rolling rollers disposed in the circumferential direction of the screw blades are grouped, and the group of rolling rollers is provided at a plurality of locations in the axial direction at appropriate intervals in the main points of the screw. (2nd invention).
また、前記第1発明または第2発明において、前記転圧ローラは、いずれもその外周面が前記スクリュー羽根の外周縁以内に収まるようにして配設されているのがよい(第3発明)。また、前記転圧ローラはその支持軸心がスクリュー軸心と平行に配されているのがよい(第4発明)。そして、前記転圧ローラは、その支持軸が前記スクリュー羽根に対して着脱可能に設けられているのがよい(第5発明)。 In the first invention or the second invention, it is preferable that the rolling roller is arranged such that the outer peripheral surface thereof is within the outer peripheral edge of the screw blade (third invention). Further, it is preferable that the rolling roller has a support shaft centered parallel to the screw shaft center (fourth invention). And it is good for the said rolling roller to be provided so that the support shaft can be attached or detached with respect to the said screw blade | wing (5th invention).
本発明によれば、オーガスクリューのスクリュー羽根の1ピッチ間に、そのスクリュー羽根の周方向に等分配設される転圧ローラにより、オーガスクリューによる掘削で生じる排出土が、掻き揚げられる途中で前記転圧ローラ配置箇所に達すると、その転圧ローラに排出土が当接して外方向に押出される。転圧ローラは回転自在に設けられているので、スクリュー羽根の回転に応じてフリー回転して押出した排出土を掘削穴の壁面側に押し付ける。したがって、押出された排出土はこの転圧ローラによって転圧され、掘削穴壁面を圧密にする。したがって、排出土の一部が掘削穴壁に押し戻されて地上部へ排出される排出土の量が抑制される。同時に掘削穴壁面が圧密されて崩落防止効果が高められる。また、スクリューに対する転圧ローラは1ピッチに複数等分配置されていて、回転フリーになっているから、排出土が多く接触することがあっても、その排出土の移動部における全量を無理やり外方に押出すことなく一部はすり抜けて上方へ移動することができるので、スクリュー軸体に過剰な負荷を与えることなく回転させることができ、駆動力の増大を抑制して運転によるランニングコストが過大化するのを防止できるという利点がある。 According to the present invention, the discharge soil generated by excavation by the auger screw is raked up by the rolling roller disposed equally in the circumferential direction of the screw blade between the pitches of the screw blades of the auger screw. When the rolling roller arrangement position is reached, the discharged soil comes into contact with the rolling roller and is pushed outward. Since the rolling roller is rotatably provided, the discharged soil that is freely rotated and pushed in accordance with the rotation of the screw blades is pressed against the wall surface side of the excavation hole. Accordingly, the discharged discharged soil is pressed by the rolling roller, and the wall surface of the excavation hole is consolidated. Accordingly, a part of the discharged soil is pushed back to the excavation hole wall and the amount of discharged soil discharged to the ground part is suppressed. At the same time, the wall surface of the excavation hole is consolidated and the fall prevention effect is enhanced. Also, since the rolling rollers for the screw are divided into a plurality of equal parts per pitch and are free of rotation, even if there is a large amount of discharged soil, the entire amount of the discharged soil in the moving part is forcibly removed. Part of the screw shaft can be moved upward without being pushed out, so that it can be rotated without applying an excessive load to the screw shaft body, and an increase in driving force is suppressed to reduce running cost due to operation. There is an advantage that it can be prevented from becoming excessive.
また、本発明によれば、転圧ローラがスクリュー羽根に対して着脱可能にされているので、掘削地盤の土質分布などに応じて掘削時に掘削穴の壁面圧密効果を有効にできる位置に、転圧ローラを一群として配置換えして使用することができる。したがって、オーガスクリューの駆動負荷が定常時よりも大きくなってもそれに伴い掘削穴壁の養生が付加され、作業性の向上を図ることができる。また、転圧ローラはスクリュー羽根の回転領域内に配置されるので、掘削推進に支障なく、また転圧ローラが大きな推力を受けることなく追従させることができるので、耐久性を損なうことがない。しかも、転圧ローラは着脱可能に設けられているので、損耗しても新たなものと交換して使用できるという利点がある。 In addition, according to the present invention, since the rolling roller is detachably attached to the screw blade, the rolling roller is moved to a position where the wall consolidation effect of the drilling hole can be made effective during excavation according to the soil distribution of the drilling ground. The pressure rollers can be rearranged and used as a group. Therefore, even when the driving load of the auger screw becomes larger than that at the normal time, the digging hole wall is cured accordingly, and the workability can be improved. In addition, since the rolling roller is disposed in the rotation region of the screw blade, there is no hindrance to excavation propulsion, and the rolling roller can follow without receiving a large thrust, so that durability is not impaired. Moreover, since the rolling roller is detachably provided, there is an advantage that it can be used by replacing it with a new one even if it is worn out.
次に、本発明に係るオーガスクリューの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Next, specific embodiments of the auger screw according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には本発明に係るオーガスクリューを多軸オーガーに適用したものの一実施形態正面図が示されている。図2には本実施形態のオーガスクリューの要部正面図(a)と転圧ローラの装着部断面図(b)および転圧ローラの配置を表わす平面図(c)が示されている。 FIG. 1 shows a front view of an embodiment in which an auger screw according to the present invention is applied to a multiaxial auger. FIG. 2 shows a front view (a) of the main part of the auger screw according to the present embodiment, a sectional view (b) of the mounting portion of the rolling roller, and a plan view (c) showing the arrangement of the rolling roller.
この実施形態のオーガスクリュー1は、三軸オーガーに適用したものであり、両外側のオーガスクリュー1A,1Bの各先端部が中央位置のオーガスクリュー1Cよりも長く形成され、それぞれ先端部に掘削刃2を備えたカッタースクリュー3が付設されている。また、各オーガスクリュー1(各オーガスクリューを総称して符号1で表わす。以下同様)には、スクリュー軸4(ロッド)に対して軸方向に所要の間隔でスクリュー羽根5が断続して付設されている。なお、前記ロッド4は所要長さで、公知の継ぎ手構造(図示せず)により順次接続できるようになされている。
The
断続して設けられるスクリュー羽根5の適所には、図2(a)〜(c)によって示されるように、スクリュー羽根5の1ピッチ間に転圧ローラ6が周方向に三等分されて3個配設されている。また、この転圧ローラ6が配置される箇所におけるスクリュー羽根5のリードは、特に限定されないが、転圧ローラ6を配置しない箇所におけるスクリュー羽根5のリードの1/2に設定されている。なお、この設定は、転圧ローラ6の支持間隔を短くして、作用する押圧負荷を軽減して小型化すること、ならびに排出土の掘削穴壁面への押し戻し効果を高めることにある。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
この転圧ローラ6は、鋼製であって、上側のスクリュー羽根5aと下側のスクリュー羽根5bとの間に、ロッド4(スクリュー軸)の軸線に平行してそれらのスクリュー羽根5a,5bにて支持される支持軸7により回転自在な状態で支持されている。この支持軸7は、たとえば一端に頭部7aを有し、他端にねじ部7bが形成されて上下のスクリュー羽根5a,5bに設けられた軸挿通孔8,8′に挿通され、ねじ部7bにおいてナット9で締結固定される。なお、前記ナット9は、例えばノックピンあるいはイダリング(爪付き座金)などによって外れ止めを施しておくのが好ましい。また、前記転圧ローラ6は、前記支持軸7によって支持された状態で、その外周面6aがスクリュー羽根5の外縁5′から突き出さないようにして設けられる。こうすることにより、オーガスクリュー1が掘進する際にスクリュー羽根5の回転領域内にあって直接的に推力を受けないようにされている。また、転圧ローラ6の直径は、前記支持軸7による支持位置でロッド4の外周との間に適当な間隙tが形成される寸法とされている。
The
このように形成された転圧ローラ6は、円周方向に等分配置された3個を一群として、図1に例示されるように、軸方向に所要の位置で複数箇所のスクリュー羽根5に取付けられて使用される。なお、前記転圧ローラ6の一群の数は、3個に限定されるものではなく、2個あるいは3個以上であってもよい。
As shown in FIG. 1, the rolling
このように構成される本実施形態のオーガスクリュー1によれば、図示されないオーガー駆動装置により駆動されて掘削が行われると、先端部の掘削刃2およびカッタースクリュー3によって掘削された土砂が、掘進とともにスクリュー羽根5によって掻き揚げられる途中において、転圧ローラ6群を備えるスクリュー羽根5位置に達すると、スクリュー羽根5のリードに沿って移動する排出土が転圧ローラ6によって移動を遮られる。
According to the
転圧ローラ6によって移動を遮られる排出土は、オーガスクリュー1の回転によってその一部が外側に押出され、あるいは転圧ローラ6とロッド4との間隙tを通り抜けて上昇移動する。転圧ローラ6によって外側に押出された排出土は、その転圧ローラ6が回転自在に支持されているので、スクリュー羽根5の回転に伴う移動とともに掘削穴の壁面に向かって転動しながら押圧(転圧)される。したがって、順次掘削穴壁面側に押出された排出土は各転圧ローラ6によって転圧され、掘削穴壁面部は圧密状態になる。
A part of the discharged soil whose movement is blocked by the rolling
こうして掻き揚げられる排出土は、一部が順次転圧ローラ6群によって掘削穴壁面側に押出されて転圧されることにより、複数段にわたって設けられる前記転圧ローラ6群で地層中に押し戻されて圧密されることになるので、押し戻されずに掻き揚げられて地上への排出土の量は少なくなる。したがって、掘削に際してセメントミルクなど掘削助剤を用いるために、そのセメントミルクなど掘削助剤が混入して排出される排土(産業廃棄物)の処分量が削減できるのである。
A part of the discharged soil thus scraped is sequentially pushed out by the rolling
また、前述のように、掘削された排出土は掘削穴の途中で地層に押し戻されて転圧ローラ6により掘削穴壁面に押込まれることになるから、その押圧に伴い掘削穴の周囲が圧密され、強度が高められることになる。したがって、掘削途中で壁面が崩落するようなことを防止できるとともに、掘進に伴うスクリュー羽根5と穴壁面との接触抵抗が削減され、負荷の増大を予防できるという効果も併せ得られるのである。
Further, as described above, the excavated discharged soil is pushed back to the formation in the middle of the excavation hole and is pushed into the excavation hole wall surface by the rolling
なお、転圧ローラ6群を備えるスクリュー羽根5の箇所では、スクリュー羽根5のリードに沿って掻き揚げられる排出土がすべて転圧ローラ6によって遮られることはなく、前述のように転圧ローラ6とロッド4との間隙tを通じて一部を移動させるようになっているので、ロッド4に過剰な負荷が作用することがなく円滑に回転させて掘削することができる。また、転圧ローラ6も遮る排出土による押圧抵抗で自由回転を阻害されないようになっているから、スクリュー羽根5の回転とともに自身も転動して外方に押出した土砂を転圧することができるのである。
In addition, in the location of the
また、オーガスクリュー1は、運転中に正逆転させて掘削作業が行われるので、万一転圧ローラ6群において排出土が移動を阻止されるような事態が発生しても、逆転動作によって押し戻され、停滞することなく排出が行われる。
Further, since the
また、この実施形態において、転圧ローラ6は着脱可能に設けられているので、地層に軟弱な層が一部に存在するような場合、その軟弱層に該当する掘削深度対応位置となるオーガスクリュー1のロッド4に予め設けてあるスクリュー羽根5の転圧ローラ6取付部に、使用中あるいは新たな転圧ローラ6を装着して、前記要領で掘削推進すれば、その軟弱地層部分での掘削穴壁面に排出土を押込んで掘削穴の周囲の地層を圧密状態に仕上げることができるのである。
In this embodiment, since the rolling
以上の説明においては、スクリュー羽根間に付設する転圧ローラについて、その支持軸の軸心をロッドの軸線に平行するようにして設けるものについて記載したが、必要に応じて、上下のスクリュー羽根のらせん角に直交する軸線で支持軸を取付け、この支持軸にて転圧ローラを回転自在に支持させるようにすることもできる(図示省略)。この場合においても、転圧ローラの周面は、スクリュー羽根の外縁よりも内側になるように配置されるのが好ましい。このように構成しても、前記実施形態と同様の効果を奏する。 In the above description, the rolling roller provided between the screw blades has been described as being provided with the axis of the support shaft parallel to the axis of the rod. It is also possible to attach a support shaft with an axis perpendicular to the helix angle and to support the rolling roller rotatably with this support shaft (not shown). Also in this case, it is preferable that the circumferential surface of the rolling roller is disposed so as to be inside the outer edge of the screw blade. Even if comprised in this way, there exists an effect similar to the said embodiment.
また、前記実施形態の説明では、三軸のオーガスクリューについて記載したが、一軸のオーガスクリューにおいても、そのまま適用することができる。 In the description of the above embodiment, a triaxial auger screw is described. However, the present invention can be applied to a uniaxial auger screw as it is.
1 オーガスクリュー
2 掘削刃
4 ロッド(スクリュー軸)
5 スクリュー羽根
6 転圧ローラ
7 支持軸
1
5
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006181753A JP2008008096A (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Auger screw |
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Cited By (2)
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