JP2009057784A - Boring apparatus and method of boring hole in cast-in-place pile - Google Patents

Boring apparatus and method of boring hole in cast-in-place pile Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boring apparatus which eliminates disposal of surplus soil to curtails costs, and ensures concrete adhesion to a bored wall, and to provide a method of boring a hole in a cast-in-place pile. <P>SOLUTION: The boring apparatus A has: a driving shaft 1 having a front end 1a and a rear end 1b located on the same axis 1c, and having a first decentered portion 1d and a second decentered portion 1e arranged at intermediate locations; a rotor head 2 unrotatably supported by the front end 1a; a plurality of cone rotors 3 rotatably supported by the rotor head 2; a first rotor 4 rotatably arranged on the first decentered portion 1d; and a second decentered rotor 5 rotatably arranged on the second decentered portion 1e. The first decentered portion 1d and the second decentered portion 1e have the same dimension e, but they are decentered in mutually different locations. The cone rotors 3 are arranged such that the axes 3d thereof cross each other at a location O on an extension of the axis 1c, and that distances from the core 1c become larger at locations more separate from the crossing location O and closer to the rotor head 2. Further the first rotor 4 and the second rotor 5 each have screw grooves 7 formed in a peripheral surface thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、土砂を圧密して孔を形成するための穿孔装置と、この穿孔装置を利用して場所打ち杭の孔、特に、孔壁にねじ溝を有するねじ孔を形成することができる孔形成方法と、に関するものである。   The present invention relates to a drilling device for compacting earth and sand to form a hole, and a hole in a cast-in-place pile using this drilling device, in particular, a screw hole having a screw groove on a hole wall. And a forming method.

場所打ち杭工法は、低振動、低騒音であり、大型建造物から住宅等の小型建造物まで広い範囲で採用されている。この場所打ち杭工法では、現場に円筒管を打ち込んで、その中にコンクリートを打設しながら円筒管を引き抜いてコンクリート杭を造る工法、アースドリルやリバースサーキュレーションドリル等の掘削機を用いて穴あけし、この穴にコンクリートを打設してコンクリート杭を造る工法等の工法がある。   The cast-in-place pile method has low vibration and low noise, and is used in a wide range from large buildings to small buildings such as houses. In this cast-in-place pile method, a cylindrical pipe is driven into the site, and a concrete pile is drawn out by placing the concrete pipe in it. Drilling is performed using an excavator such as an earth drill or reverse circulation drill. However, there is a construction method such as a construction method in which concrete is placed in this hole to make a concrete pile.

上記の如く、場所打ち杭工法ではアースオーガや回転ビット或いは回転バケットによって地盤を掘削するのが一般的である。そして、地盤を掘削しつつ土砂を排除し、掘削深さが所要の寸法まで達した後、鉄筋籠を挿入してコンクリートを打設し、所定の養生を行ってコンクリート杭を造っている。   As described above, the cast-in-place pile method generally excavates the ground with an earth auger, a rotating bit, or a rotating bucket. And after excavating the ground, the earth and sand are removed, and after the excavation depth reaches the required dimension, concrete is inserted by inserting a reinforcing bar, and concrete curing is performed to make a concrete pile.

上記各場所打ち杭工法では掘削した土砂を排出することが必須である。例えば1棟の住宅を建築する場合でも杭の数は数本〜数十本となる。このため、大量の残土処理が必要となり、コストがかかるという問題がある。   In each of the above cast-in-place pile methods, it is essential to discharge the excavated soil. For example, even when a single house is constructed, the number of piles is several to several tens. For this reason, there is a problem that a large amount of residual soil processing is required and costs are increased.

またアースオーガや回転ビット或いは回転バケットによって掘削された孔の孔壁は、表面形状が管理されたものではなく、打設されたコンクリートが孔壁に確実に付着して一体化がはかれるか否かが判然としないという問題がある。   In addition, the surface of the hole wall drilled by the earth auger, rotating bit, or rotating bucket is not controlled, and whether or not the placed concrete adheres securely to the hole wall and is integrated. There is a problem that it is not obvious.

本発明の目的は、場所打ち杭工法に於いて、残土処理を不要としてコストの削減をはかることができ、且つ孔壁に対するコンクリートの付着を確実にすることができる穿孔装置と、場所打ち杭の孔形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a drilling device capable of reducing the cost by eliminating the need for residual soil processing in the cast-in-place pile construction method, It is to provide a hole forming method.

上記課題を解決するために本発明に係る穿孔装置は、先端部と後端部が同一軸心にあり中間に第1偏心部と第2偏心部を設けた駆動軸と、前記駆動軸の先端部に回転不能に支持されたローターヘッドと、略円錐形に形成され前記ローターヘッドに回転可能に支持された複数のコーンローターと、前記第1偏心部に回転可能に配置された第1ローターと、前記第2偏心部に回転可能に配置された第2偏心ローターとを有し、前記駆動軸の第1偏心部と第2偏心部とは同じ寸法で互いに異なる方向に偏心して構成されており、前記複数のコーンローターは夫々の軸心が駆動軸の先端部の軸心の延長線上の略同じ位置で交差し且つ該交差位置からローターヘッド側に向かって駆動軸の軸心からの距離が大きくなるように傾斜して配置されると共に頂部が前記軸心の交差位置側に互いに接近して配置されており、前記第1ローター及び第2ローターの外周面にはねじ溝が形成されたものである。   In order to solve the above-described problem, a perforating apparatus according to the present invention includes a drive shaft in which a front end portion and a rear end portion are on the same axis and a first eccentric portion and a second eccentric portion are provided in the middle, and a front end of the drive shaft. A rotor head that is non-rotatably supported by the portion, a plurality of cone rotors that are formed in a substantially conical shape and are rotatably supported by the rotor head, and a first rotor that is rotatably disposed at the first eccentric portion A second eccentric rotor rotatably disposed on the second eccentric portion, and the first eccentric portion and the second eccentric portion of the drive shaft are configured to be eccentric in different directions with the same dimensions. The plurality of cone rotors intersect with each other at substantially the same position on the extension line of the shaft center of the tip end portion of the drive shaft, and the distance from the shaft center of the drive shaft toward the rotor head side from the intersecting position. Inclined so that it becomes larger and the top There are disposed close to each other at an intersection side of the axis, an outer peripheral surface of the first rotor and the second rotor are those thread groove is formed.

また本発明に係る場所打ち杭の孔形成方法は、場所打ち杭を施工するに際し請求項1に記載した穿孔装置を用いて孔を形成する場所打ち杭の孔形成工法であって、前記穿孔装置のコーンローターの頂部が下になるように吊り下げ、駆動軸に該駆動軸を回転駆動させる駆動手段を接続すると共に該駆動軸に推力を付与する推力付与手段を接続し、その後、駆動軸を回転させてローターヘッドを回転させながらコーンローターを地中に推進することで土砂を圧密させて孔を形成し、更にローターヘッドを回転させながら推進することで第1ローター及び第2ローターによって孔壁にねじ溝を形成し、予め設定された深さの孔を形成した後、駆動軸を逆回転させつつ穿孔装置を引き上げることで、孔壁にねじ溝が形成された孔を形成することを特徴とするものである。   Further, the cast-in-place pile forming method according to the present invention is a cast-in-place pile forming method for forming a hole using the drilling apparatus according to claim 1 when constructing the cast-in-place pile, The cone rotor is suspended so that the top of the cone rotor faces downward, and a driving means for rotating the driving shaft is connected to the driving shaft and a thrust applying means for applying a thrust to the driving shaft is connected. By rotating the rotor head and propelling the cone rotor into the ground, the earth and sand are consolidated to form a hole, and by further propelling while rotating the rotor head, the hole wall is formed by the first rotor and the second rotor. After forming a hole with a predetermined depth, a hole with a screw groove formed in the hole wall is formed by pulling up the drilling device while rotating the drive shaft in the reverse direction. It is intended to.

本発明の穿孔装置では、駆動軸の先端に回転不能に支持されたローターヘッドに、複数のコーンローターを回転可能に且つ頂部を駆動軸の軸心の延長線上の同じ位置で交差するように配置したので、駆動軸を回転駆動することによってローターヘッドを回転させることができる。ローターヘッドに配置されたコーンローターは夫々自由回転し得るように構成されているため、ローターヘッドを地盤の上方から降下させてコーンローターを地盤に進入させると、夫々のコーンローターは地盤と接触して摩擦により回転する。このため、ローターヘッドの回転とコーンローターの回転、及びローターヘッドの推進に伴って、土砂が圧密され、地盤に円形の孔を形成することができる。   In the drilling device of the present invention, a plurality of cone rotors are rotatably arranged on the rotor head supported non-rotatably at the tip of the drive shaft so that the tops intersect at the same position on the extension line of the axis of the drive shaft. Therefore, the rotor head can be rotated by rotationally driving the drive shaft. The cone rotors arranged on the rotor head are configured so that they can freely rotate. When the rotor head is lowered from above the ground and the cone rotor enters the ground, each cone rotor comes into contact with the ground. Rotate due to friction. For this reason, with the rotation of the rotor head, the rotation of the cone rotor, and the propulsion of the rotor head, the earth and sand are consolidated, and a circular hole can be formed in the ground.

また駆動軸の第1偏心部と第2偏心部は互いに同じ寸法で異なる方向に偏心しており、これらの第1偏心部、第2偏心部に外周面にねじ溝を形成した第1ローター、第2ローターを夫々回転可能に支持したので、コーンローターによって圧密した孔壁に対し、第1ローター、第2ローターがねじ溝を圧接させて該孔壁に対しねじ溝を形成することができる。このとき、第1ローターと第2ローターとが同じ偏心寸法で異なる方向に偏心していることから、孔壁に圧接させたときに生じる反力のバランスをとることが可能となり、駆動軸に無理な曲げ力を作用させることがない。   In addition, the first eccentric portion and the second eccentric portion of the drive shaft are eccentric in the same dimension and in different directions, and the first rotor, the first eccentric portion, and the first rotor having screw grooves formed on the outer peripheral surface thereof, Since the two rotors are rotatably supported, the first rotor and the second rotor can press the thread groove against the hole wall compacted by the cone rotor to form the thread groove with respect to the hole wall. At this time, since the first rotor and the second rotor are eccentric in the same eccentric dimension and in different directions, it is possible to balance the reaction force generated when pressed against the hole wall, which is impossible for the drive shaft. No bending force is applied.

また、第1ローター、第2ローターが孔壁に圧接してねじ溝を形成するため、孔壁に形成されたねじ溝によって推進方向への反力を支持することが可能となり、穿孔装置の円滑な推進と離脱を実現することができる。   In addition, since the first rotor and the second rotor are pressed against the hole wall to form a screw groove, the screw groove formed in the hole wall can support the reaction force in the propulsion direction, and the drilling device can be smoothly Promotion and withdrawal can be realized.

また本発明に係る場所打ち杭の孔形成方法では、コーンローターの回転とローターヘッドの推進に伴って土砂が圧密されて孔が形成されるため、地盤を掘削して孔を形成するのと異なり、排除すべき土砂を生成することがない。従って、無排土工法を実現して残土処理に要するコストを削減することができる。   Also, in the cast-in-place pile forming method according to the present invention, the earth and sand are consolidated with the rotation of the cone rotor and the propulsion of the rotor head, so that a hole is formed, so that the hole is formed by excavating the ground. , No earth and sand to be eliminated. Therefore, it is possible to reduce the cost required for the remaining soil processing by realizing the soil-free construction method.

コーンローターによって土砂を圧接させて形成した孔壁に対し、更に、第1ローター、第2ローターを圧接させてねじ溝を形成することができる。孔壁に形成されたねじ溝は第1ローター、第2ローターの外周面に形成されたねじ溝と係合していることとなり、且つ孔壁に形成されたねじ溝は土砂が圧密されたものであるため、掘削して形成された孔の孔壁と比較して充分に高い強度を有する。このため、孔壁のねじ溝が穿孔装置に作用する推力に対する反力を支持することも可能となり、円滑な推進を実現することができる。   A screw groove can be formed by further pressing the first rotor and the second rotor against the hole wall formed by pressing the earth and sand with a cone rotor. The screw groove formed on the hole wall is engaged with the screw groove formed on the outer peripheral surface of the first rotor and the second rotor, and the screw groove formed on the hole wall is a compacted soil and sand. Therefore, it has sufficiently high strength as compared with the hole wall of the hole formed by excavation. For this reason, it becomes possible to support the reaction force with respect to the thrust which the thread groove of a hole wall acts on a perforation apparatus, and can implement | achieve smooth propulsion.

そして予め設定された深さの孔を形成した後、駆動軸を逆回転させると共に引き上げる方向の力を付与すると、孔壁に形成されたねじ溝のリードに応じて穿孔装置が上昇して脱出し、孔壁にねじ溝を有する孔が形成される。   Then, after forming a hole with a preset depth, when the drive shaft is reversely rotated and a pulling force is applied, the drilling device rises and escapes according to the thread groove lead formed in the hole wall. A hole having a thread groove on the hole wall is formed.

従って、上記孔に鉄筋籠を挿入し、コンクリートを打設することで、場所打ち杭を構築することができる。特に、孔壁にねじ溝が形成されていることから、打設されたコンクリートがねじ溝に入り込んで固化することで、地盤とコンクリートとの確実な一体化をはかることができる。   Therefore, a cast-in-place pile can be constructed by inserting a reinforcing bar into the hole and placing concrete. In particular, since the screw groove is formed in the hole wall, the ground concrete and the concrete can be surely integrated by allowing the placed concrete to enter the screw groove and solidify.

また構築された場所打ち杭に鉛直方向の力が作用したとき、該杭が地盤に対しねじ溝を介して一体化しているため、前記力はねじ溝部分に対する剪断力として作用することとなり、高い支持力を実現することができる。   In addition, when a vertical force acts on the cast-in-place pile, the pile is integrated with the ground via a screw groove, so the force acts as a shearing force on the thread groove portion, which is high. Support force can be realized.

以下、本発明に係る穿孔装置の最も好ましい実施形態について説明する。本発明の穿孔装置は地盤に対し無排土で場所打ち杭の孔を形成する際に好ましく用いられるものであり、特に、先端に配置したローターヘッドを回転させることで、該ローターヘッドに配置した複数のコーンローターによって土砂を圧密して孔を形成し、ローターヘッドに後続させて配置した第1ローター、第2ローターの外周面を孔壁に圧接させて、これらのローターの外周面に形成したねじ溝に対応したねじ溝を孔壁に形成し得るようにしたものである。   Hereinafter, the most preferable embodiment of the perforation apparatus according to the present invention will be described. The drilling device of the present invention is preferably used when forming a hole in a cast-in-place pile with no soil with respect to the ground, and in particular, the rotor head placed at the tip is rotated to be placed on the rotor head. Holes were formed by compacting earth and sand with a plurality of cone rotors, and the outer peripheral surfaces of the first and second rotors arranged following the rotor head were pressed against the hole walls to form the outer peripheral surfaces of these rotors. A thread groove corresponding to the thread groove can be formed in the hole wall.

先ず、穿孔装置の構成について図を用いて説明する。図1は穿孔装置の全体構成を説明する図であり、孔壁にねじ溝を形成した穴の一部も記載したものである。図2はコーンローターの頂部側から見た図1の正面図である。図3は図1のA−A断面図である。図4は第1ローター、第2ローターの外周面に形成したねじ溝の例を説明する図である。   First, the configuration of the punching device will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of the perforation apparatus, and also shows a part of a hole in which a thread groove is formed in a hole wall. FIG. 2 is a front view of FIG. 1 viewed from the top side of the cone rotor. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of thread grooves formed on the outer peripheral surfaces of the first rotor and the second rotor.

図に示す穿孔装置Aは場所打ち杭工法を実現するための装置であり、特に、土砂を圧密して地盤にねじ溝Cを持った孔Bを形成するためのものである。このため、穿孔装置Aは、先端部1aと後端部1bが同一軸心1cにあり中央に第1偏心部1dと第2偏心部1eを有する駆動軸1と、駆動軸1の先端部1aに回転不能に支持されたローターヘッド2と、ローターヘッド2に回転可能に支持された複数のコーンローター3と、第1偏心部1dに回転可能に支持された第1ローター4と、第2偏心部1eに回転可能に支持された第2ローター5と、を有して構成されている。   The drilling device A shown in the figure is a device for realizing the cast-in-place pile method, and in particular, for forming a hole B having a screw groove C in the ground by compacting earth and sand. For this reason, the drilling device A includes a drive shaft 1 having a front end portion 1a and a rear end portion 1b on the same axis 1c and having a first eccentric portion 1d and a second eccentric portion 1e in the center, and a front end portion 1a of the drive shaft 1. The rotor head 2 that is rotatably supported by the rotor head, the plurality of cone rotors 3 that are rotatably supported by the rotor head 2, the first rotor 4 that is rotatably supported by the first eccentric portion 1d, and the second eccentricity. A second rotor 5 rotatably supported by the portion 1e.

駆動軸1は、図示しない場所打ち杭工法に利用されるアースドリルの駆動装置や回転ビット或いは回転バケットの駆動装置(例えば後述する図5に示すロータリー駆動装置)等の駆動装置に接続され、この駆動装置によって回転力と推力を付与されてコーンローター3を回転させると共に、該コーンローター3及び各ローター4,5を推進するものである。   The drive shaft 1 is connected to a drive device such as a ground drill drive device or a rotary bit or a rotary bucket drive device (for example, a rotary drive device shown in FIG. 5 described later) used in a cast-in-place pile method (not shown). A rotational force and a thrust are applied by the driving device to rotate the cone rotor 3 and to propel the cone rotor 3 and the rotors 4 and 5.

駆動軸1は、先端部1aと、該先端部1aに連続した第1偏心部1dと、第1偏心部1dに連続した第2偏心部1eと、第2偏心部1eに連続した後端部1bと、を有して構成されている。先端部1aと後端部1bとは同一の軸心1c上に配置されており、第1偏心部1d、第2偏心部1eは軸心1cから夫々同一寸法eだけ、且つ互いに反対方向に偏心している。従って、第1偏心部1cの軸心と第2偏心部1eの軸心との距離は2eとなる。   The drive shaft 1 includes a front end portion 1a, a first eccentric portion 1d continuous with the front end portion 1a, a second eccentric portion 1e continuous with the first eccentric portion 1d, and a rear end portion continuous with the second eccentric portion 1e. 1b. The front end portion 1a and the rear end portion 1b are disposed on the same shaft center 1c, and the first eccentric portion 1d and the second eccentric portion 1e are offset from the shaft center 1c by the same dimension e and in directions opposite to each other. I have a heart. Therefore, the distance between the axis of the first eccentric part 1c and the axis of the second eccentric part 1e is 2e.

上記偏心量eの値は特に限定するものではないが、少なくとも後述するねじ溝の深さと同じ程度の寸法であることが好ましい。   The value of the amount of eccentricity e is not particularly limited, but is preferably at least as large as the depth of a thread groove to be described later.

駆動軸1の先端部1aにはキー10を介してローターヘッド2が取り付けられており、この構成によってローターヘッド2は駆動軸1に対し回転不能に支持されている。このローターヘッド2は略円盤状に形成されており、外径が予め設定されているねじ溝Cの下穴の直径(孔壁Fの直径D)と略等しいか或いは僅かに小さい寸法を有している。   A rotor head 2 is attached to the tip 1a of the drive shaft 1 via a key 10, and the rotor head 2 is supported so as not to rotate with respect to the drive shaft 1 by this configuration. The rotor head 2 is formed in a substantially disc shape, and has a dimension that is approximately equal to or slightly smaller than the diameter of the pilot hole (diameter D of the hole wall F) of the screw groove C whose outer diameter is set in advance. ing.

ローターヘッド2には複数のコーンローター3、3が回転可能に支持されている。ローターヘッド2に配置するコーンローター3の数は特に限定するものではなく、2個以上配置されていれば良い。本実施例では、ローターヘッド2に3個のコーンローター3を回転可能に支持している。   A plurality of cone rotors 3 and 3 are rotatably supported on the rotor head 2. The number of cone rotors 3 disposed on the rotor head 2 is not particularly limited as long as it is two or more. In this embodiment, three cone rotors 3 are rotatably supported by the rotor head 2.

コーンローター3は頂部3aと基部3bを有する円錐形に形成されており、基部3b側の内部には軸受室3cが形成されている。コーンローター3の円錐の角度や基部3bの直径等は一義的に設定されるものではなく、構築すべき場所打ち杭の径や地盤の性状等の条件及びコーンローター3の外周面の駆動軸1の軸心1cに対する傾斜角度等に対応させて設定される。しかし、基部3bの直径はローターヘッド2の直径の1/2よりも小さい寸法を有している。   The cone rotor 3 is formed in a conical shape having a top portion 3a and a base portion 3b, and a bearing chamber 3c is formed inside the base portion 3b. The cone angle of the cone rotor 3 and the diameter of the base portion 3b are not uniquely set. Conditions such as the diameter of the cast-in-place pile to be constructed and the properties of the ground, and the drive shaft 1 on the outer peripheral surface of the cone rotor 3 Is set in correspondence with the inclination angle of the axis 1c. However, the diameter of the base portion 3b is smaller than ½ of the diameter of the rotor head 2.

尚、コーンローター3は正確な意味で円錐形である必要はなく、頂部3aから基部3bにかけての外周面が緩やかな曲線であっても良い。   In addition, the cone rotor 3 does not need to be a cone shape in an accurate sense, and the outer peripheral surface from the top part 3a to the base part 3b may be a gentle curve.

ローターヘッド2に配置された夫々のコーンローター3は、駆動軸1の軸心1cを中心とする円周上に等角度間隔(本実施例では120度間隔)に配置されている。特に、各コーンローター3の軸心3dは、駆動軸1の軸心1cの延長線上の略同じ位置Oで交差し、且つ該交差位置Oからローターヘッド2側に向かって駆動軸1の軸心1cからの距離が大きくなるように傾斜して配置されている。   The respective cone rotors 3 arranged in the rotor head 2 are arranged at equiangular intervals (in this embodiment, at intervals of 120 degrees) on the circumference centered on the axis 1c of the drive shaft 1. In particular, the shaft center 3d of each cone rotor 3 intersects at substantially the same position O on the extension line of the shaft center 1c of the drive shaft 1, and the shaft center of the drive shaft 1 from the intersecting position O toward the rotor head 2 side. It is arranged so as to be inclined so that the distance from 1c increases.

このため、ローターヘッド2の前面であって各コーンローター3の配置位置には、傾斜したコーンローター3の軸心3dに対して直交する面を持った取付座2aが設けられている。   For this reason, a mounting seat 2a having a surface orthogonal to the axis 3d of the inclined cone rotor 3 is provided at the position of the cone rotor 3 on the front surface of the rotor head 2.

尚、コーンローター3の軸心3dの駆動軸1の軸心1cになす角度は特に限定するものではなく、ローターヘッド2に配置された3個のコーンローター3の外周面の駆動軸1の軸心1cに対して構成する傾斜角度(構築すべき場所打ち杭の径、地盤の性状等の条件に対応して予め設定される)に対応して設定される。   Note that the angle formed between the axis 3c of the cone rotor 3 and the axis 1c of the drive shaft 1 is not particularly limited, and the axis of the drive shaft 1 on the outer peripheral surface of the three cone rotors 3 disposed in the rotor head 2 is not limited. It is set corresponding to the inclination angle (set in advance corresponding to the conditions such as the diameter of the cast-in-place pile to be constructed, the property of the ground) and the like configured with respect to the core 1c.

各コーンローター3の頂部3aは、駆動軸1の軸心1cと軸心3dとの交差位置O側に互いに接近して配置されている。即ち、各コーンローター3は、頂部3aが駆動軸1の軸心1cの延長線上に互いに接近した姿勢を有している。そして、各コーンローター3は支持軸11を介してローターヘッド2に回転可能に支持されている。   The top portions 3a of the cone rotors 3 are arranged close to each other on the side of the intersection O between the shaft center 1c and the shaft center 3d of the drive shaft 1. That is, the cone rotors 3 have postures in which the tops 3 a are close to each other on the extension line of the axis 1 c of the drive shaft 1. Each cone rotor 3 is rotatably supported by the rotor head 2 via a support shaft 11.

コーンローター3の内部に形成された軸受室3cは、支持軸11の支持部11aに取り付けた2個の軸受12a、12bを嵌合し得るような嵌め合い公差を持って形成されている。そして、支持軸11の支持部11aに取り付けられた軸受12a、12bは、該支持軸11の先端に締結したナット13によって所定位置に固着されている。   The bearing chamber 3 c formed inside the cone rotor 3 is formed with a fitting tolerance so that the two bearings 12 a and 12 b attached to the support portion 11 a of the support shaft 11 can be fitted. The bearings 12 a and 12 b attached to the support portion 11 a of the support shaft 11 are fixed to a predetermined position by a nut 13 fastened to the tip of the support shaft 11.

また支持軸11の支持部11aに連続してシール部11bが形成されており、該シール部11bまでがコーンローター3の軸受室3cに嵌め込まれるように構成されている。特に、コーンローター3に形成された軸受室3cの基部3b側には、内周面にシール材14aを装着した閉塞部材14が取り付けられ、該閉塞部材14によって支持軸11のシール部11bをシールすることで、土砂や地下水が軸受室3cに浸入することを防止し得るように構成されている。   Further, a seal portion 11 b is formed continuously from the support portion 11 a of the support shaft 11, and the portion up to the seal portion 11 b is configured to be fitted into the bearing chamber 3 c of the cone rotor 3. In particular, on the base 3b side of the bearing chamber 3c formed in the cone rotor 3, a closing member 14 fitted with a sealing material 14a is attached to the inner peripheral surface, and the sealing member 11b of the support shaft 11 is sealed by the closing member 14. By doing so, earth and sand and groundwater can be prevented from entering the bearing chamber 3c.

支持軸11にはシール部11bに連続して取付部11cが形成されている。この取付部11cはローターヘッド2に設けた取付座2aに形成された取付孔2bに対し図示しないキーを介して或いはテーパ状に嵌合して装着されることで、ローターヘッド2に固定されている。   An attachment portion 11c is formed on the support shaft 11 continuously to the seal portion 11b. The mounting portion 11c is fixed to the rotor head 2 by being attached to a mounting hole 2b formed in a mounting seat 2a provided in the rotor head 2 through a key (not shown) or fitted in a tapered shape. Yes.

従って、予め支持軸11の支持部11aをコーンローター3の軸受室3cに軸受12a、12bを介して嵌合すると共にシール部11bに閉塞部材14を装着することで、コーンローター3は支持軸11に自由回転可能に取り付けられる。そして、支持軸11の取付部11cをローターヘッド2の取付座2aに形成された取付孔2bに嵌合して固定することで、コーンローター3をローターヘッド2の前面に自由回転可能に取り付けることが可能である。   Accordingly, the cone rotor 3 is supported by the support shaft 11 by fitting the support portion 11a of the support shaft 11 into the bearing chamber 3c of the cone rotor 3 via the bearings 12a and 12b in advance and mounting the closing member 14 on the seal portion 11b. Can be freely rotated. Then, the cone rotor 3 is attached to the front surface of the rotor head 2 so as to be freely rotatable by fitting and fixing the attachment portion 11c of the support shaft 11 into the attachment hole 2b formed in the attachment seat 2a of the rotor head 2. Is possible.

駆動軸1の第1偏心部1dには2個の軸受21が取り付けられており、この軸受21を介して第1ローター4が自由回転可能に支持されている。即ち、第1ローター4は、駆動軸1に駆動されて回転することはなく、外周面が孔Bの孔壁Fに接触したときの摩擦によって回転する。このため、第1ローター4の回転方向は駆動軸1の回転方向とは反対方向になる。例えば、第1ローター4の外周面に接触摩擦が作用した状態で、図3に示すように駆動軸1が時計方向に回転したとき、第1ローター4は反時計方向に回転する。   Two bearings 21 are attached to the first eccentric portion 1 d of the drive shaft 1, and the first rotor 4 is supported via the bearings 21 so as to be freely rotatable. That is, the first rotor 4 is not rotated by being driven by the drive shaft 1, and is rotated by friction when the outer peripheral surface comes into contact with the hole wall F of the hole B. For this reason, the rotation direction of the first rotor 4 is opposite to the rotation direction of the drive shaft 1. For example, when the drive shaft 1 rotates clockwise as shown in FIG. 3 with contact friction acting on the outer peripheral surface of the first rotor 4, the first rotor 4 rotates counterclockwise.

第1ローター4の外周面にはねじ溝7が形成されており、ローターヘッド2に後続し、該ローターヘッド2に配置された複数のコーンローター3によって圧密された孔壁Fに対して圧接し、このときの摩擦によって偏心回転しながら孔壁Fにねじ溝Cを形成し得るように構成されている。   A thread groove 7 is formed on the outer peripheral surface of the first rotor 4, and is pressed against a hole wall F that is subsequent to the rotor head 2 and is consolidated by a plurality of cone rotors 3 disposed on the rotor head 2. The screw groove C can be formed in the hole wall F while rotating eccentrically by the friction at this time.

従って、孔壁Fに形成されたねじ溝Cの径D1は、第1ローター4の外周面に形成されたねじ溝7の外径d1よりも大きいことになる。   Accordingly, the diameter D1 of the thread groove C formed in the hole wall F is larger than the outer diameter d1 of the thread groove 7 formed on the outer peripheral surface of the first rotor 4.

第1ローター4が孔壁Fに圧接する際に、この孔壁Fはコーンローター3によって圧密された略平坦な面を有することとなり、孔壁Fからの反力が大きくなる。このため、第1ローター4は充分な長さを有することで接触面圧の低下をはかることが可能なように構成されている。即ち、第1ローター4の長さL1は構築すべき場所打ち杭の径やねじ溝の深さ、地盤の性状等の条件に応じて予め設定される。   When the first rotor 4 is brought into pressure contact with the hole wall F, the hole wall F has a substantially flat surface consolidated by the cone rotor 3, and the reaction force from the hole wall F increases. For this reason, the 1st rotor 4 is comprised so that a contact surface pressure can be lowered | hung by having sufficient length. That is, the length L1 of the first rotor 4 is set in advance according to conditions such as the diameter of the cast-in-place pile to be constructed, the depth of the thread groove, and the properties of the ground.

また第1ローター4の外周面に形成されたねじ溝7の頂部7aは、駆動軸1の軸心1cからの突出側では確実に孔壁に食い込むように、また嵌入側では孔壁から離脱するように構成されている。従って、例えば偏心寸法eとねじ溝7の高さ(頂部7aと谷部7bとの差)とが等しい場合、第1ローター4の外径(ねじ溝7の頂部7aの径)は、複数のコーンローター3の基部3bを結ぶ円の直径(孔壁Fの直径D)と略等しい。   Further, the top portion 7a of the screw groove 7 formed on the outer peripheral surface of the first rotor 4 surely bites into the hole wall on the projecting side from the shaft center 1c of the drive shaft 1, and separates from the hole wall on the fitting side. It is configured as follows. Therefore, for example, when the eccentric dimension e and the height of the screw groove 7 (difference between the top portion 7a and the valley portion 7b) are equal, the outer diameter of the first rotor 4 (the diameter of the top portion 7a of the screw groove 7) is a plurality of It is substantially equal to the diameter of the circle connecting the base 3b of the cone rotor 3 (diameter D of the hole wall F).

ねじ溝7は充分な深さを持った螺旋状に形成されていれば良く、形状を限定するものではない。例えば、図4(a)に示す台形ねじや同図(b)に示す三角ねじ、或いは同図(c)に示す丸ねじであって良い。そして場所打ち杭を構築する地盤の地層に対応させて前記各ねじ、或いは他の形状のねじを選択的に採用することが好ましい。例えば、砂礫層に場所打ち杭を施工する場合、ねじ溝7は三角ねじであることが好ましい。何れにしても、土砂を孔壁に圧密してねじ溝Cを形成したとき、このねじ溝Cから土砂を付着することなく離脱し得るような形状であることが好ましい。   The thread groove 7 may be formed in a spiral shape having a sufficient depth, and the shape is not limited. For example, the trapezoidal screw shown in FIG. 4A, the triangular screw shown in FIG. 4B, or the round screw shown in FIG. And it is preferable to selectively employ each of the above-mentioned screws or screws of other shapes in correspondence with the ground formation for constructing the cast-in-place pile. For example, when a cast-in-place pile is constructed in a gravel layer, the thread groove 7 is preferably a triangular screw. In any case, when the screw groove C is formed by compacting the earth and sand to the hole wall, the shape is preferably such that the earth and sand can be detached without adhering to the screw groove C.

またねじ溝7のピッチP及び条数も限定するものではなく、構築すべき場所打ち杭の径や地盤の性状等の条件に対応して予め設定することが好ましい。例えば、ローターヘッド2の1回転あたりの推進深さが大きくとれるような地盤ではねじ溝7を多条ねじ(2〜3)として、ピッチを大きくすることなくねじ山の数を確保することが好ましい。   Further, the pitch P and the number of strips of the thread groove 7 are not limited, and are preferably set in advance according to conditions such as the diameter of the cast-in-place pile to be constructed and the properties of the ground. For example, in the ground where the propulsion depth per rotation of the rotor head 2 can be increased, it is preferable to secure the number of threads without increasing the pitch by setting the thread groove 7 as a multi-thread screw (2 to 3). .

例えば、孔壁Fに形成されたねじ溝Cの径をD(D1)とし、第1ローター4の外周面に形成されたねじ溝7の径をd(d1)とし、ねじ溝7の頂部7aのピッチをPとし、ねじ溝7の条数をnとし、駆動軸1の回転数をNとし、穿孔装置Aの推進速度をVとしたとき、
V=D/d−1×P×n×N
が成立する。この式は、場所打ち杭の径や地盤の性状に応じた、駆動軸1の回転数、トルクの設計計算に適用されるものである。
For example, the diameter of the screw groove C formed in the hole wall F is D (D1), the diameter of the screw groove 7 formed on the outer peripheral surface of the first rotor 4 is d (d1), and the top portion 7a of the screw groove 7 is set. Where P is the pitch, the number of threads 7 is n, the rotational speed of the drive shaft 1 is N, and the propulsion speed of the drilling device A is V.
V = D / d-1 * P * n * N
Is established. This formula is applied to the design calculation of the rotational speed and torque of the drive shaft 1 according to the diameter of the cast-in-place pile and the properties of the ground.

駆動軸1の第2偏心部1eには2個の軸受22が取り付けられており、この軸受22を介して第2ローター5が自由回転可能に支持されている。従って、第2ローター5も第1ローター4と同様に、駆動軸1に駆動されて回転することはなく、外周面が既に第1ローター4によって形成されているねじ溝Cに接触したときの摩擦によって、駆動軸1の回転方向とは反対方向に回転する。   Two bearings 22 are attached to the second eccentric portion 1 e of the drive shaft 1, and the second rotor 5 is supported via the bearings 22 so as to be freely rotatable. Therefore, like the first rotor 4, the second rotor 5 is not driven and rotated by the drive shaft 1, and the friction when the outer peripheral surface comes into contact with the screw groove C already formed by the first rotor 4. By this, it rotates in the direction opposite to the rotation direction of the drive shaft 1.

第2ローター5の外周面には第1ローター4の外周面に形成されたねじ溝7と同一ピッチPと同一条数からなるねじ溝7が形成されている。しかし、第2ローター5の外径d2が第1ローター4の外径d1と等しい必要はなく、d2がd1よりも多少大きい寸法であっても良い。   On the outer peripheral surface of the second rotor 5, screw grooves 7 having the same pitch P and the same number of threads as the screw grooves 7 formed on the outer peripheral surface of the first rotor 4 are formed. However, the outer diameter d2 of the second rotor 5 does not have to be equal to the outer diameter d1 of the first rotor 4, and d2 may be slightly larger than d1.

第2ローター5は第1ローター4に後続し、該第1ローター4によって孔壁Fに形成されたねじ溝Cに対し更に圧接し得るように構成されている。従って、第2ローター5の外径d2と第1ローター4の外径d1が等しい場合、第2ローター5に形成されたねじ溝7は、既に第1ローター4のねじ溝7によって形成されたねじ溝Cを修正するように接触することとなる。また第2ローター5の外径d2が第1ローター4の外径d1よりも大きい場合、既に第1ローター4のねじ溝7によって形成されたねじ溝Cを更に圧密してより強固なねじ溝Cを形成することが可能となる。   The second rotor 5 is configured to follow the first rotor 4 and be further press-contacted with the thread groove C formed in the hole wall F by the first rotor 4. Therefore, when the outer diameter d2 of the second rotor 5 and the outer diameter d1 of the first rotor 4 are equal, the screw groove 7 formed in the second rotor 5 is the screw already formed by the screw groove 7 of the first rotor 4. The contact is made so as to correct the groove C. Further, when the outer diameter d2 of the second rotor 5 is larger than the outer diameter d1 of the first rotor 4, the screw groove C already formed by the screw groove 7 of the first rotor 4 is further consolidated to make the screw groove C stronger. Can be formed.

第2ローター5の外径d2を第1ローター4の外径d1に対して等しい寸法とするか、或いは大きい寸法とするかは、場所打ち杭を構築する地盤の性状等の条件に応じて適宜設定することが好ましい。   Whether the outer diameter d2 of the second rotor 5 is equal to or larger than the outer diameter d1 of the first rotor 4 is appropriately determined according to conditions such as the properties of the ground for constructing the cast-in-place pile. It is preferable to set.

駆動軸1の第2偏心部1eは軸心1cを中心として第1偏心部1dの反対側に偏心している。このため、第1ローター4のねじ溝7が孔壁Fに圧接して圧密する際に駆動軸1に作用する反力と、第2ローター5のねじ溝7が既に形成されているねじ溝Cに圧接して圧密する際に駆動軸1に作用する反力と、を相殺させることが可能となる。   The second eccentric portion 1e of the drive shaft 1 is eccentric to the opposite side of the first eccentric portion 1d with the shaft center 1c as the center. For this reason, the reaction force acting on the drive shaft 1 when the screw groove 7 of the first rotor 4 is pressed against the hole wall F and compacted, and the screw groove C in which the screw groove 7 of the second rotor 5 is already formed. It is possible to cancel out the reaction force acting on the drive shaft 1 when being pressed against and compacted.

第2ローター5が既に第1ローター4によって形成されたねじ溝Cに圧接したとき、該ねじ溝Cは充分に圧密されているため高い支持力を有する。このため、第2ローター5の長さL2を第1ローター4の長さL1より小さくしても、第1ローター4を介して駆動軸1に作用する反力と第2ローター5を介して駆動軸1に作用する反力とをバランスさせることが可能である。   When the second rotor 5 is in pressure contact with the thread groove C already formed by the first rotor 4, the thread groove C is sufficiently consolidated and thus has a high supporting force. For this reason, even if the length L2 of the second rotor 5 is made smaller than the length L1 of the first rotor 4, the reaction force acting on the drive shaft 1 via the first rotor 4 and the second rotor 5 are driven. It is possible to balance the reaction force acting on the shaft 1.

第1ローター4の中心には軸受21を嵌合する軸受室4aが形成されており、該軸受室4aの長さ方向の両端に夫々メカニカルシール23a、23bが取り付けられている。メカニカルシール23aはローターヘッド2に固定した摺動部材24aと接触し、メカニカルシール23bは第2ローター5に設けた摺動部材24bと接触して軸受室4aに地下水や土砂が浸入することを防いでいる。   A bearing chamber 4a into which the bearing 21 is fitted is formed at the center of the first rotor 4, and mechanical seals 23a and 23b are attached to both ends of the bearing chamber 4a in the length direction. The mechanical seal 23a is in contact with the sliding member 24a fixed to the rotor head 2, and the mechanical seal 23b is in contact with the sliding member 24b provided in the second rotor 5 to prevent infiltration of groundwater and earth and sand into the bearing chamber 4a. It is out.

第2ローター5の中心にも軸受22を嵌合する軸受室5aが形成されており、第1ローター4側には摺動部材24bが固定されている。また、駆動軸1の後端部1b側には内周面にシール材25を嵌合したキャップ状の閉塞部材26が固定され、該シール材25によって軸受室5aに地下水や土砂が浸入することを防いでいる。   A bearing chamber 5a that fits the bearing 22 is also formed at the center of the second rotor 5, and a sliding member 24b is fixed to the first rotor 4 side. Further, a cap-shaped closing member 26 having a sealing material 25 fitted to the inner peripheral surface is fixed to the rear end 1b side of the drive shaft 1, and ground water and earth and sand enter the bearing chamber 5a by the sealing material 25. Is preventing.

駆動軸1の後端部1bは、前述した場所打ち杭工法に利用されるアースドリルの駆動装置や回転ビット或いは回転バケットの駆動装置等の駆動装置に接続される。このため、後端部1bは接続すべき駆動装置の出力軸の構成に対応した形状を有している。本実施例では、ステムロッド31を有する駆動装置を有しており、該ステムロッド31にピン32を介して接続し得るように構成されている。   The rear end portion 1b of the drive shaft 1 is connected to a drive device such as a ground drill drive device or a rotary bit drive device or a rotary bucket drive device used in the cast-in-place pile method described above. For this reason, the rear end 1b has a shape corresponding to the configuration of the output shaft of the drive device to be connected. In this embodiment, a drive device having a stem rod 31 is provided, and the stem rod 31 can be connected to the stem rod 31 via a pin 32.

尚、駆動軸1の後端部1bの形状は本実施例に限定するものではなく、接続すべき駆動装置の出力部分の形状に対応した形状に構成される。   The shape of the rear end portion 1b of the drive shaft 1 is not limited to this embodiment, and is configured to correspond to the shape of the output portion of the drive device to be connected.

次に、上記の如く構成された穿孔装置Aを利用して場所打ち杭の孔Bを形成する方法について説明し、合わせて孔Bを利用して場所打ち杭を構築する手順について説明する。図5は駆動装置を搭載したクローラショベルに穿孔装置Aを接続して孔Bを形成する状態を説明する図である。図6は孔Bを利用して場所打ち杭を構築する手順を説明する図である。   Next, a method for forming the hole B of the cast-in-place pile using the drilling apparatus A configured as described above will be described, and a procedure for constructing the cast-in-place pile using the hole B will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the hole B is formed by connecting the punching device A to a crawler excavator equipped with a driving device. FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure for constructing a cast-in-place pile using the hole B.

図5に示すように、クローラショベルに設けた回転力及び推進力を発生させる駆動装置30のステムロッド31に駆動軸1の後端部1bを接続して穿孔装置Aを吊り下げる。駆動軸1を回転(時計方向、或いは反時計方向)させながら穿孔装置Aを降下させて、ローターヘッド2に設けたコーンローター3の頂部3aを接地させる。   As shown in FIG. 5, the drilling device A is suspended by connecting the rear end portion 1 b of the drive shaft 1 to the stem rod 31 of the drive device 30 that generates rotational force and propulsive force provided on the crawler excavator. The drilling device A is lowered while rotating the drive shaft 1 (clockwise or counterclockwise), and the top 3 a of the cone rotor 3 provided on the rotor head 2 is grounded.

図2に示すように、ローターヘッド2の回転に伴って複数のコーンローター3が全体として軸心1cを中心として回転し、同時に個々のコーンローター3は地盤との接触摩擦によってローターヘッド2の回転方向とは反対方向に回転しながら土砂を圧密する。駆動軸1を介して付与された推力によって穿孔装置Aは地盤に対して垂直に進行し、この進行に伴って地盤に無排土状態で孔が形成される。   As shown in FIG. 2, as the rotor head 2 rotates, a plurality of cone rotors 3 rotate as a whole around the axis 1c, and at the same time, each cone rotor 3 rotates by the contact friction with the ground. The soil is consolidated while rotating in the opposite direction. Due to the thrust applied through the drive shaft 1, the drilling device A advances perpendicularly to the ground, and with this progress, a hole is formed in the ground without any soil.

そして穿孔装置Aがローターヘッド2が地盤に嵌入されたとき、該地盤には各コーンローター3の基部3bを結ぶ円の直径と略等しい直径Dを持った孔壁Fが形成される。この孔壁Fは後続する第1ローター4の外周面に形成されたねじ溝7によって形成されるねじ溝Cの下穴となるものである。   When the drilling device A is fitted with the rotor head 2 in the ground, a hole wall F having a diameter D substantially equal to the diameter of a circle connecting the base portions 3b of the cone rotors 3 is formed on the ground. The hole wall F becomes a pilot hole of the screw groove C formed by the screw groove 7 formed on the outer peripheral surface of the subsequent first rotor 4.

引き続く穿孔装置Aの推進によって、ローターヘッド2に後続する第1ローター4が孔壁Fに到着する。そして図1、図3に示すように、駆動軸1の回転に伴って第1ローター4は軸心1cを中心とし、寸法eの偏心回転を行う。この偏心回転に伴って、第1ローター4は先ずねじ溝7の頂部7aが点Hで孔壁Fに接触し、摩擦によって駆動軸1の回転方向とは反対方向に回転する。   The first rotor 4 following the rotor head 2 arrives at the hole wall F by the subsequent propulsion of the drilling device A. As shown in FIGS. 1 and 3, as the drive shaft 1 rotates, the first rotor 4 rotates eccentrically with the dimension e about the shaft center 1c. With this eccentric rotation, first, the top 7a of the thread groove 7 contacts the hole wall F at the point H, and the first rotor 4 rotates in a direction opposite to the rotation direction of the drive shaft 1 by friction.

従って、第1ローター4に形成されているねじ溝7が右ねじであり駆動軸1が右回転する場合、孔壁Fに形成されるねじ溝Cは左ねじとなる。しかし、ねじ溝Cが右ねじであるか左ねじであるかは問題ではなく、孔壁Fに充分な深さを持ったねじ溝Cが形成されていれば、このねじ溝Cを介してコンクリートとの一体化をはかることが可能となる。   Therefore, when the thread groove 7 formed in the first rotor 4 is a right-hand thread and the drive shaft 1 rotates to the right, the thread groove C formed in the hole wall F is a left-hand thread. However, it does not matter whether the screw groove C is a right-hand screw or a left-hand screw. If the screw groove C having a sufficient depth is formed in the hole wall F, the concrete is passed through the screw groove C. Can be integrated.

引き続く駆動軸1の回転に伴って、第1ローター4が回転しつつ偏心寸法e分、孔壁Fを圧密してねじ溝7の頂部7aが該孔壁Fに嵌入し、点G(偏心方向の延長線上又はこの延長線よりも第1ローター4の回転方向下流側)に至ってねじ溝Cが形成される。更なる駆動軸1の回転と推進に伴って、孔壁Fには第1ローター4の外周面に形成されたねじ溝7により、連続したねじ溝Cが形成される。   With the subsequent rotation of the drive shaft 1, the hole wall F is consolidated by the eccentric dimension e while the first rotor 4 rotates, and the top 7 a of the screw groove 7 is fitted into the hole wall F, and the point G (the eccentric direction) A thread groove C is formed on the extension line or on the downstream side in the rotation direction of the first rotor 4 with respect to the extension line. With further rotation and propulsion of the drive shaft 1, a continuous thread groove C is formed in the hole wall F by the thread groove 7 formed on the outer peripheral surface of the first rotor 4.

穿孔装置Aの推進に伴って第1ローター4が全長にわたって孔壁Fに嵌入すると、第2ローター5が孔壁Fに到達する。この第2ローター5は外周面に形成されたねじ溝7が孔壁Fに既に形成されているねじ溝Cと一致したとき、該ねじ溝Cに嵌合して頂部7a又は側面を含む他の面が接触して摩擦により回転する。第ローター5が孔壁Fと接触する部位は第1ローター4が孔壁Fと接触する部位とは対称位置となり、互いに孔壁Fの反力を相殺することが可能となる。   When the first rotor 4 is fitted into the hole wall F over the entire length as the drilling device A is propelled, the second rotor 5 reaches the hole wall F. When the screw groove 7 formed on the outer peripheral surface coincides with the screw groove C already formed in the hole wall F, the second rotor 5 is fitted to the screw groove C and includes the top portion 7a or the other side surface. The surfaces come into contact and rotate due to friction. The part where the first rotor 5 is in contact with the hole wall F is in a symmetrical position with the part where the first rotor 4 is in contact with the hole wall F, and the reaction force of the hole wall F can be offset.

上記の如くして穿孔装置Aの推進に伴って、地盤には圧密された孔壁Fが形成され、引き続き該孔壁Fにねじ溝Cが形成された孔Bが構成される。そして孔Bの深さが予め設定された寸法に到達したとき、穿孔装置Aを孔Bから引き戻すことが行われる。   As described above, along with the propulsion of the drilling device A, a compacted hole wall F is formed in the ground, and subsequently a hole B in which a thread groove C is formed in the hole wall F is formed. When the depth of the hole B reaches a preset dimension, the punching device A is pulled back from the hole B.

即ち、クローラショベルに設けた駆動装置30によって、駆動軸1を孔Bを形成する際の回転方向とは反対方向に回転させつつ引き戻し方向の力を付与することで、第1ローター4、第2ローター5のねじ溝7を孔壁Fに形成されたねじ溝Cに沿って回転させて地上に引き戻すことが可能である。そして、穿孔装置Aを地上に引き戻したとき、地盤には孔壁Fにねじ溝Cが形成された孔Bが構成される。   That is, the drive device 30 provided on the crawler excavator rotates the drive shaft 1 in the direction opposite to the rotation direction when the hole B is formed and applies a force in the pull-back direction, whereby the first rotor 4, The screw groove 7 of the rotor 5 can be rotated along the screw groove C formed in the hole wall F and pulled back to the ground. When the drilling device A is pulled back to the ground, the ground is formed with a hole B in which a thread groove C is formed in the hole wall F.

次に、上記の如くして構成された孔Bを利用して場所打ち杭を構築する手順について図6により説明する。   Next, a procedure for constructing a cast-in-place pile using the holes B configured as described above will be described with reference to FIG.

先ず、同図(a)に示すように、孔Bの地上部分にケーシング41を設置し、その後、孔Bに鉄筋籠42を挿入する。次いで、同図(b)に示すように、トレミー管43を先端部分が孔Bの底部に接近する長さに設置する。その後、同図(c)に示すように、トレミー管43を通してコンクリート44を打設し、打設量の増加に伴って順次トレミー管43を引き戻す。更に、同図(d)に示すようにケーシング41を引き抜き、更に、所要量のコンクリート44を打設する。そして同図(e)に示すように、孔Bに所要量のコンクリート44が打設されることで、打設されて硬化したコンクリート44によって場所打ち杭が構築される。   First, as shown in FIG. 2A, the casing 41 is installed on the ground portion of the hole B, and then the reinforcing bar 42 is inserted into the hole B. Next, as shown in FIG. 2B, the tremy tube 43 is installed so that the tip portion approaches the bottom of the hole B. Thereafter, as shown in FIG. 4C, concrete 44 is placed through the treme tube 43, and the treme tube 43 is sequentially pulled back as the amount of placement increases. Further, as shown in FIG. 4D, the casing 41 is pulled out, and a required amount of concrete 44 is placed. Then, as shown in FIG. 5E, when a required amount of concrete 44 is placed in the hole B, a cast-in-place pile is constructed by the concrete 44 that has been placed and hardened.

上記の如くして構築された場所打ち杭では、孔Bに打設されたコンクリート44が孔壁Fに形成されたねじ溝Cに入り込んで固化することとなり、確実に一体化することが可能となる。またねじ溝CはピッチP及び条数に応じたリード角を有するため、コンクリート44の打設時に巻き込んだ空気は一部に滞留することなく、ねじ溝Cに沿って上昇することが可能であり、気泡の少ない強固な杭を構築することが可能である。   In the cast-in-place pile constructed as described above, the concrete 44 placed in the hole B enters the screw groove C formed in the hole wall F and solidifies, and can be reliably integrated. Become. Further, since the thread groove C has a lead angle corresponding to the pitch P and the number of strips, the air entrained when the concrete 44 is placed can rise along the thread groove C without staying in part. It is possible to build a strong pile with few bubbles.

尚、本実施例では穿孔装置Aの駆動軸1をクローラショベルに設けた駆動装置30によって駆動し得るように構成したが、この構成に限定するものではなく、前述したように、アースドリルの駆動装置や回転ドリル或いは回転ビットの駆動装置を利用することも可能である。   In this embodiment, the driving shaft 1 of the drilling device A is configured to be driven by the driving device 30 provided on the crawler excavator. However, the present invention is not limited to this configuration, and as described above, the driving of the ground drill is performed. It is also possible to use a device, a rotary drill or a rotary bit drive.

本発明に係る穿孔装置は、住宅のような比較的小型の建築物、或いは大型建築物の場所打ち杭を構築する際に利用することが可能である。特に、本発明に係る穿孔装置を利用した場所打ち杭の孔形成方法は、杭の径の如何に関わらず、地盤にねじ溝Cを形成した孔Bを構成するアースねじ工法として利用して有用である。   The perforating apparatus according to the present invention can be used when a relatively small building such as a house or a cast-in-place pile of a large building is constructed. In particular, the cast-in-place pile forming method using the drilling apparatus according to the present invention is useful as an earth screw method for forming the hole B in which the screw groove C is formed in the ground regardless of the diameter of the pile. It is.

穿孔装置の全体構成を説明する図であり、孔壁にねじ溝を形成した穴の一部も記載したものである。It is a figure explaining the whole structure of a piercing | piercing apparatus, and also describes a part of hole which formed the screw groove in the hole wall. コーンローターの頂部側から見た図1の正面図である。It is the front view of FIG. 1 seen from the top part side of the cone rotor. 図1のA−C断面図である。It is AC sectional drawing of FIG. 第1ローター、第2ローターの外周面に形成したねじ溝の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the thread groove formed in the outer peripheral surface of a 1st rotor and a 2nd rotor. 駆動装置を搭載したクローラショベルに穿孔装置Aを接続して孔Bを形成する状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which connects the drilling apparatus A to the crawler excavator carrying a drive device, and forms the hole B. FIG. 孔Bを利用して場所打ち杭を構築する手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure which constructs a cast-in-place pile using the hole B. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

A 穿孔装置
B 孔
C ねじ溝
D コーンローターによって圧密された孔壁の径
D1 ねじ溝Cの径
d1 第1ローターの径
d2 第2ローターの径
e 偏心寸法
F 孔壁
G、H 第1ローターのねじ溝の頂部と孔壁との接触点
L1 第1ローターの長さ
L2 第2ローターの長さ
P ねじ溝のピッチ
O 複数のコーンローターの頂部と軸心との交点
1 駆動軸
1a 先端部
1b 後端部
1c 軸心
1d 第1偏心部
1e 第2偏心部
2 ローターヘッド
2a 取付座
2b 取付孔
3 コーンローター
3a 頂部
3b 基部
3c 軸受室
3d 軸心
4 第1ローター
4a 軸受室
5 第2ローター
5a 軸受室
7 ねじ溝
7a 頂部
7b 谷部
10 キー
11 支持軸
11a 支持部
11b シール部
11c 取付部
12a、12b 軸受
13 ナット
14 閉塞部材
14a シール材
21、22 軸受
23a、23b メカニカルシール
24a、24b 摺動部材
25 シール材
26 閉塞部材
30 駆動装置
31 ステムロッド
32 ピン
41 ケーシング
42 鉄筋籠
43 トレミー管
44 コンクリート
A Drilling device B Hole C Thread groove D Diameter of hole wall consolidated by cone rotor D1 Diameter of screw groove C d1 Diameter of first rotor d2 Diameter of second rotor e Eccentric dimension F Hole walls G, H of first rotor Contact point between the top of the thread groove and the hole wall L1 Length of the first rotor L2 Length of the second rotor P Pitch of the thread groove O Intersection of the top of the plurality of cone rotors and the shaft center 1 Drive shaft 1a Tip 1b Rear end 1c shaft center 1d first eccentric portion 1e second eccentric portion 2 rotor head 2a mounting seat 2b mounting hole 3 cone rotor 3a top 3b base 3c bearing chamber 3d shaft 4 first rotor 4a bearing chamber 5 second rotor 5a Bearing chamber 7 Thread groove 7a Top portion 7b Valley portion 10 Key 11 Support shaft 11a Support portion 11b Seal portion 11c Mounting portion 12a, 12b Bearing 13 Nut 14 Closure member 14 Sealing members 21 and 22 bearing 23a, 23b mechanical seal 24a, 24b sliding member 25 sealing member 26 closing member 30 driving unit 31 stem rod 32-pin 41 casing 42 reinforcing bar cage 43 tremie pipe 44 Concrete

Claims (2)

先端部と後端部が同一軸心にあり中間に第1偏心部と第2偏心部を設けた駆動軸と、前記駆動軸の先端部に回転不能に支持されたローターヘッドと、略円錐形に形成され前記ローターヘッドに回転可能に支持された複数のコーンローターと、前記第1偏心部に回転可能に配置された第1ローターと、前記第2偏心部に回転可能に配置された第2偏心ローターとを有し、前記駆動軸の第1偏心部と第2偏心部とは同じ寸法で互いに異なる方向に偏心して構成されており、前記複数のコーンローターは夫々の軸心が駆動軸の先端部の軸心の延長線上の略同じ位置で交差し且つ該交差位置からローターヘッド側に向かって駆動軸の軸心からの距離が大きくなるように傾斜して配置されると共に頂部が前記軸心の交差位置側に互いに接近して配置されており、前記第1ローター及び第2ローターの外周面にはねじ溝が形成されていることを特徴とする穿孔装置。 A drive shaft having a front end portion and a rear end portion on the same axis, and a first eccentric portion and a second eccentric portion provided in the middle; a rotor head supported non-rotatably on the front end portion of the drive shaft; and a substantially conical shape A plurality of cone rotors that are rotatably supported by the rotor head, a first rotor that is rotatably disposed on the first eccentric portion, and a second that is rotatably disposed on the second eccentric portion. An eccentric rotor, wherein the first eccentric portion and the second eccentric portion of the drive shaft are configured to be eccentric in different directions with the same dimensions, and each of the plurality of cone rotors has an axis of the drive shaft. It intersects at substantially the same position on the extension line of the axis of the tip and is inclined so that the distance from the axis of the drive shaft increases from the intersecting position toward the rotor head, and the top is the axis. Placed close to each other on the crossing side of the heart Cage, punching device, wherein a screw groove is formed on the outer circumferential surface of the first rotor and the second rotor. 場所打ち杭を施工するに際し請求項1に記載した穿孔装置を用いて孔を形成する場所打ち杭の孔形成方法であって、前記穿孔装置のコーンローターの頂部が下になるように吊り下げ、駆動軸に該駆動軸を回転駆動させる駆動手段を接続すると共に該駆動軸に推力を付与する推力付与手段を接続し、その後、駆動軸を回転させてローターヘッドを回転させながらコーンローターを地中に推進することで土砂を圧密させて孔を形成し、更にローターヘッドを回転させながら推進することで第1ローター及び第2ローターによって孔壁にねじ溝を形成し、予め設定された深さの孔を形成した後、駆動軸を逆回転させつつ穿孔装置を引き上げることで、孔壁にねじ溝が形成された孔を形成することを特徴とする場所打ち杭の孔形成方法。 A method of forming a hole in a cast-in-place pile, wherein a hole is formed using the drilling device according to claim 1 when constructing the cast-in-place pile, and the suspension is suspended so that the top of the cone rotor of the drilling device is down, The drive means for rotating the drive shaft is connected to the drive shaft and the thrust applying means for applying thrust to the drive shaft is connected, and then the cone rotor is grounded while rotating the drive shaft and rotating the rotor head. The hole is formed by compacting the earth and sand by propelling to the next, and further, the screw groove is formed in the hole wall by the first rotor and the second rotor by propelling while rotating the rotor head. After forming a hole, the hole formation method of the cast-in-place pile characterized by forming the hole by which the screw groove was formed in the hole wall by pulling up the drilling device, reversely rotating a drive shaft.
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