JP2009174258A - Excavating method and excavating bit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンカ埋設用の埋設孔の掘削工法及びその工法に適した掘削ビットに関する。 The present invention relates to an excavation method for a buried hole for anchor burial and a excavation bit suitable for the method.
地滑り等の虞れがある山岳部の傾斜状の地盤等に、地滑り等の災害を防止する(防災)目的でアンカーデンドン等のアンカ部材を埋設して定着させ、傾斜状の地盤等を補強する方法が知られている。 Anchored anchors such as anchor dendon are embedded in the sloped ground of mountainous areas where there is a risk of landslide, etc. to prevent disasters such as landslides (disaster prevention), and the sloped ground is reinforced. How to do is known.
従来、アンカ部材を埋設するためには、特許文献1記載のように、ダウンザホール工法用の工具を用いて埋設孔(下孔)を掘削し、埋設孔にセメントミルク等の充填材を注入し、充填材の固化によって、アンカ部材を地盤に定着させていた。
しかし、軟弱で不安定な地盤では、アンカ部材を挿入する際や充填材を注入する際に、埋設孔が埋没(崩落)してしまうという問題があった。 However, the soft and unstable ground has a problem that the buried hole is buried (collapsed) when inserting the anchor member or injecting the filler.
そこで、本発明は、軟弱で不安定な地盤であっても、埋没することなく確実かつ容易に充填材を注入及びアンカ部材を挿入可能な埋設孔を掘削できる掘削工法及び掘削ビットの提供を目的とする。 Therefore, the present invention has an object to provide an excavation method and an excavation bit that can excavate a buried hole in which a filler can be reliably and easily injected and an anchor member can be inserted without being buried even in a soft and unstable ground. And
そこで、本発明に係る掘削工法は、往復運動する打撃力発生用ピストンハンマを内蔵したドリル本体を備えたダウンザホールハンマ式の掘削装置を用いて、地盤にアンカ部材を埋設するための埋設孔を掘削する掘削工法において、上記ドリル本体を覆う筒体と、該筒体の先端に取着されると共に外周面部に圧密用チップを有する筒状の圧密リングビットと、該圧密リングビットに同心状に内蔵されると共にズリ排出用のエア吐出口を有するメインビットと、を備えた掘削ビットを用いて、上記埋設孔を無水掘削し、上記地盤内の不安定な地盤内で、所定の深さ掘削するごとに掘削された孔内で上記圧密リングビットを回転させると共に軸心方向に往復移動させ、掘削によって生じたズリを上記圧密用チップで孔壁に押し固めて圧密孔壁を形成して、上記圧密リングビットで上記筒体を上記埋設孔へ引き込みながら掘削する。 Therefore, the excavation method according to the present invention excavates a buried hole for embedding an anchor member in the ground using a down-the-hole hammer type excavator equipped with a drill body incorporating a piston hammer for generating reciprocating impact force. In the excavation method, a cylindrical body covering the drill body, a cylindrical compacting ring bit attached to the tip of the cylindrical body and having a compacting tip on the outer peripheral surface portion, and concentrically built in the compacting ring bit And a main bit having an air discharge port for discharging a gap, and using the excavation bit, the excavation hole is subjected to anhydrous excavation and excavated to a predetermined depth in the unstable ground in the ground. The consolidation ring bit is rotated and reciprocated in the axial direction in the hole excavated every time, and the gap generated by excavation is pressed against the hole wall with the consolidation tip to form a consolidation hole wall. Te, drilling while pulling the cylindrical body to the burying hole in the consolidation ring bit.
また、本発明に係る掘削ビットは、ピストンハンマを内蔵したダウンザホール工法用のドリル本体に取着される掘削ビットにおいて、上記ドリル本体を覆う筒体と、該筒体の先端に取着される筒状の圧密リングビットと、該圧密リングビットに同心状に内蔵されるメインビットと、を備え、上記圧密リングビットは、先端部に掘削用の複数の第1掘削用チップを有すると共に、外周面部に掘削によって生じたズリを孔壁に押圧可能な複数の圧密用チップを有し、さらに、上記筒体の先端に所定ストロークだけスライド自在かつ回転自在に取着され、上記メインビットは、先端に、ズリ排出用のエアの吐出口と掘削用の複数の第2掘削用チップとを有すると共に、上記圧密リングビット及び上記筒体から軸心方向に引抜いて取出自在に内蔵されているものである。 The drill bit according to the present invention is a drill bit that is attached to a drill body for a down-the-hole method with a built-in piston hammer, and a cylinder that covers the drill body and a cylinder that is attached to the tip of the cylinder. And a main bit that is concentrically incorporated in the compacted ring bit, and the compacted ring bit has a plurality of first excavation tips for excavation at the tip and an outer peripheral surface portion. A plurality of compaction tips capable of pressing a gap caused by excavation against the hole wall, and further slidably and rotatably attached to the tip of the cylindrical body by a predetermined stroke, and the main bit is attached to the tip , Having a discharge port for air discharge and a plurality of second excavation tips for excavation, and is pulled out from the compacting ring bit and the cylindrical body in the axial direction and is incorporated so as to be removable. It is those who are.
本発明の掘削工法及び掘削ビットによれば、掘削した埋設孔に崩落を防止可能な筒体を引き込むことができる。掘削完了後に掘削した孔(埋設孔)の崩落(埋没)を防止できる。つまり、容易に、不安定な地盤を有する地盤にアンカ部材を挿入及び充填材を注入できる。軟弱で不安定な地盤であってもアンカ部材を埋設できる。 According to the excavation method and excavation bit of the present invention, it is possible to draw a cylindrical body capable of preventing collapse into the excavated buried hole. Collapse (burial) of the excavated hole (buried hole) after completion of excavation can be prevented. That is, the anchor member can be easily inserted and the filler can be injected into the ground having an unstable ground. Anchor members can be embedded even on soft and unstable ground.
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図1は本発明のアンカ埋設工法に使用する掘削装置の簡略全体図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
FIG. 1 is a simplified overall view of an excavator used for the anchor embedding method of the present invention.
まず、掘削すべき地盤Eは、地表部近傍は、砂質土等の軟弱で不安定な地盤Gであり、深部は岩盤等の強固な地盤Jである。例えば、崩落や地滑りの危険が高い山岳部の斜面等である。つまり、防災目的でアンカーテンドンや鋼棒等のアンカ部材を埋設する必要な地形である。 First, the ground E to be excavated is a soft and unstable ground G such as sandy soil near the ground surface, and a deep ground J is a solid ground J such as rock. For example, it is a mountain slope with high risk of collapse or landslide. That is, it is a necessary topography for embedding anchor members such as an uncurtain dong and a steel bar for disaster prevention purposes.
10は、ダウンザホールハンマ工法(ダウンザホール工法とも呼ばれる)等に用いられる掘削装置であって、電動モータ等の回転力発生用のアクチュエータ11と、フィードモータによってアクチュエータ11を積載したテーブルを前後往復移動させる推力発生用の送り装置12と、エアによって往復移動する打撃力発生用ピストンハンマを内蔵したドリル本体1と、ドリル本体1の先端に取着される掘削ビット2と、を備えている。アクチュエータ11及び送り装置12は、発電機15から電力を供給され、制御用コントローラ16によって操作されるものである。送り装置12の前進とは、掘削方向(埋設孔Aを形成すべき地盤Eの方向)であり、後退は反対方向である。
10 is an excavator used in the down-the-hole hammer method (also referred to as down-the-hole method) and the like, and a thrust force that moves the
アクチュエータ11の回転出力軸は内部にエア通気路を有している。回転出力軸は、スイベルジョイント18が取着されている。スイベルジョイント18は、流量調節器17を介してコンプレッサ14に接続されている。回転出力軸にはチャック部材19が付設されている。また、回転出力軸には、ロッドジョイント部材を介して中空のロッド部材13が連結されている。ロッド部材13の先端には、接続部材を介してドリル本体1が接続されている。また、ドリル本体1の先端には、掘削ビット2が取着されている。また、ロッドジョイント部材とロッド部材13及び接続部材は、コンプレッサ14のエアをアクチュエータ11の回転出力軸からドリル本体1に導入するための通気路を各々有している。また、チャック部材19は、掘削ビット2の筒体23を把持可能なものである。
The rotation output shaft of the
ドリル本体1は、ダウンザホール式ドリル又はダウンザホールハンマとも呼ばれる公知のもので、アクチュエータ11の回転力を先端に取着した掘削ビット2に伝達可能なものである。また、コンプレッサ14からのエアによって往復移動し打撃サイクルを繰り返し行うピストンハンマを有している。また、先端に取着される掘削ビット2にコンプレッサ14からの高圧エアを送るため通気路を設けているものである。
The
掘削ビット2について説明する。図2及び図3に掘削ビット2の要部断面側面図を示す。図4に正面図を示す。
掘削ビット2は、ドリル本体1を円周方向に覆う筒体23と、筒体23の先端に筒状の連結部材22を介して取着される圧密リングビット21と、圧密リングビット21に同心状に内蔵されるメインビット20と、を備えている。
The
The
筒体23は、ドリル本体1の円周を覆うように、軸心方向に長いパイプ状(円筒状)である。先端に内鍔部を有する円管部材をパイプ部材に同心状に溶接することで、先端の内部に、ラジアル外方向に窪んだ環状凹溝23aを形成している。
The
連結部材22は、円筒形状である。また、基端に筒体23の環状凹溝23aに遊嵌される小鍔部22bを有している。また、先端側の外周面に圧密リングビット21と螺合する雄ネジ部22aを有している。また、筒体23の環状凹溝23aをパイプ部材に円管部材を溶接して形成する際に、小鍔部22bが回転自在かつスライド自在に内装される(筒体23に接続される)ものである。筒体23の先端に同心状に取着されるものである。
The connecting
連結部材22は、小鍔部22bが筒体23の環状凹溝23aに遊嵌された状態で、環状凹溝23aの軸心方向の長さと小鍔部22bの軸心方向の長さとの差によって形成される間隔の長さを所定ストロークSとして、軸心方向にスライド自在なものである。また、円周方向に規制を受けず、回転自在に環状凹溝23aに遊嵌されるものである。つまり、スライド自在かつ回転自在に筒体23に同心状に取着されるものである。
The connecting
圧密リングビット21は、円筒形状である。また、基端の内部に連結部材22の雄ネジ部22aと螺合する雌ネジ部21dを有している。連結部材22の先端に螺着されるものである。また、螺着後にロウ付けにて固着されるものである。連結部材22の先端に同心状に取着されるものである。つまり、圧密リングビット21は、連結部材22を介して、筒体23に所定ストロークSだけスライド自在かつ回転自在に取着されるものである。
The
圧密リングビット21は、先端部に、掘削用の超硬合金チップから成る複数の超硬質の第1掘削用チップ27を設けている。
第1掘削用チップ27は、圧密リングビット21の先端部の面に、円周方向に等間隔で4箇所に配設されている。この先端部の面に配設された4つの第1掘削用チップ27は、各々の先端が圧密リングビット21の軸心に向くように僅かに傾倒している。また、圧密リングビット21の先端部の面取り状に形成された斜面に、円周方向に等間隔で8箇所に配設されている。つまり、合計で12箇所に配設されている。
The
The
また、圧密リングビット21は、外周面部に、掘削によって生じるズリを、掘削した孔(埋設孔A)の孔(内)壁に押圧する複数の圧密用チップ26が植設されている。圧密用チップ26は、ラジアル外方向に突設している。圧密用チップ26は、円周方向及び軸心方向に沿って所定の間隔で配設されている。図2に示すように、側面視で斜めにお互いの位置をずらした階段状に設けられている。そして、この階段状の圧密用チップ26群を、円周方向に等間隔で4箇所に配設している。つまり、圧密用チップ26は、外周面部に合計で12箇所に設けられている。
なお、図示では圧密用チップ26群は圧密用チップ26が3つから成るが、2つでも、4つ以上でも良い。また、圧密用チップ26群は、直径方向に対向する2箇所に、設けても良い。また、圧密用チップ26の形状は、円形ボタン状に限らず、長方形状や長円形状等自由である。
In addition, the compacting
In the figure, the group of compacting
圧密リングビット21は、内部の中間に、ラジアル外方向に窪んだ環状の係止凹溝21bを有している。係止凹溝21bは、メインビット20に形成されているラジアル外方向に突出した係止突出部20bが入り込んで、メインビット20の軸心方向への推力を内側壁で受けるものである。また、係止凹溝21bの基端側の内側壁の円周方向の所定の角度位置に、基端側方向に貫通した切欠部が形成されている。切欠部は、メインビット20が、圧密リングビット21に対して円周方向の所定の回転角度位置の際に、メインビット20の係止突出部20bが、圧密リングビット21の係止凹溝21bに抜き挿し可能に形成されている。つまり、メインビット20は、圧密リングビット21に対して円周方向の所定の回転角度位置に回転させると、圧密リングビット21の基端側から軸心方向に取出自在なものである。
The
圧密リングビット21は、係止凹溝21bよりも基端側に、ラジアル内方向に突出した係止凸部21cを有している。係合凸部21cは、メインビット20に形成されているラジアル外方向に突出した伝達突出部20cを係止して(伝達突出部20cに当接して)、メインビット20の回転力を圧密リングビット21に伝達するものである。つまり、圧密リングビット21は、メインビット20と同方向に同心状に回転するものである。
The
メインビット20は、内部に、コンプレッサ14からドリル本体1を介して圧送される高圧エアを基端側から先端側へ導く吸気路20fを有している。また、基端に、ドリル本体1を介して伝達されるアクチュエータ11の回転力を受けるスプライン部20dを有している。また、スプライン部20dを切り欠いて形成した係合切欠凹部20eを有している。係合切欠凹部20eは、ドリル本体1に取着した際に脱落を防止するものである。
The
メインビット20は、先端に、吸気路20fからのエアを先端方向及びラジアル外方向に噴出させる吐出口20aを形成している。吐出口20aは、掘削によって生じるズリ(繰粉)を掘削した孔(埋設孔A)の底から地中(地盤E)の外側へ排出させるものである。直径方向に対向するように2箇所に設けられている。なお、吐出口20aは3箇所以上設けても良い。
The
メインビット20は、先端に、掘削用の超硬合金チップから成る超硬質の第2掘削用チップ28を最先端面に2箇所有すると共に、先端に形成した面取り状の斜面に4箇所有している。第2掘削用チップ28を合計で6箇所有している。
The
次に、本発明の掘削工法及びその工法に適した掘削ビット2の使用方法(作用)について図面を用いて説明する。図5は、孔壁を圧密する工程の簡略説明図である。図6は、アンカ部材を埋設する工程の簡略説明図である。
図1に示すように、土質的に砂質土のN値が小さく不安定な地盤G及び強固な地盤Jを有する山岳部の斜面状の地盤Eの近傍に掘削装置10を設置する。掘削装置10は、水平状から前方下傾状に揺動自在な架台の上に設置される。掘削装置10用のコンプレッサ14及び発電機15を安定した土場に設置する。ドリル本体1の先端に掘削ビット2を取着する。掘削ビット2の筒体23は、ドリル本体1の外周を覆う。発電機15を起動させるとコンプレッサ14が始動し、高圧エアがドリル本体1及び掘削ビット2に供給される。コントローラ16によって、アクチュエータ11と送り装置12が操作され、掘削が開始される。
Next, the excavation method of the present invention and the method (action) of using the
As shown in FIG. 1, the excavator 10 is installed in the vicinity of a sloped ground E in a mountainous region having an unstable ground G having a small N value of sandy soil and an unstable ground J. The excavator 10 is installed on a gantry that can swing from a horizontal shape to a downwardly inclined shape. The
メインビット20には、アクチュエータ11の回転力と、送り装置12の推力と、ドリル本体1に内蔵されたピストンハンマの打撃力と、が伝達される。
The
アクチュエータ11が回転した際、メインビット20は、アクチュエータ11の回転力を圧密リングビット21に伝達する。圧密リングビット21は回転する。圧密リングビット21に取着されている連結部材22は回転する。連結部材22は、筒体23に対して回転方向の規制を受けていないので、筒体23には回転力が伝達されない。筒体23は回転しない。つまり、筒体23が地盤Eから受ける摩擦抵抗による回転力及び引込力の損失は発生しない。よって、アクチュエータ11からの回転力は、掘削作業をおこなうメインビット20及び圧密リングビット21に効率良く伝達される。
When the
送り装置12が前進した際、メインビット20は、送り装置12の軸心方向に前進する推力を圧密リングビット21に伝達する。圧密リングビット21は前進するとともに、連結部材22は所定のストロークSの範囲内で軸心方向に前進する。連結部材22の小鍔部22bが筒体23の環状凹溝23aの先端側の内側壁に当接することで、筒体23に前進方向の推力を伝達する。筒体23は引き込まれるように掘削した孔(埋設孔A内)へ前進する。
送り装置12が後退した際、メインビット20は、送り装置12の軸心方向に後退する推力を圧密リングビット21に伝達する。圧密リングビット21は後退する。連結部材22は所定のストロークSの範囲内で軸心方向に後退する。連結部材22の小鍔部22bが筒体23の環状凹溝23aの基端側の内側壁に当接することで、筒体23に後退方向の推力を伝達する。筒体23は後退する。
When the
When the
ドリル本体1に内蔵されたピストンハンマが打撃サイクルを開始した際、メインビット20は、ピストンハンマの軸心方向の打撃力を圧密リングビット21に伝達する。圧密リングビット21は軸心方向へ前進する打撃力を受ける。連結部材22は打撃力によって所定ストロークSの範囲内で軸心方向に前進する。掘削中に、連結部材22の小鍔部22bが筒体23の環状凹溝23aの先端側の内側壁に当接している際は、筒体23に前進方向の打撃力を伝達する。
When the piston hammer built in the
メインビット20の第2掘削用チップ28及び圧密リングビット21の第1掘削用チップ27は、アクチュエータ11の回転力、ドリル本体1のピストンハンマの打撃力によって、先ず、地盤Eの地表側である不安定な地盤Gに埋設孔Aを掘削する。この際、埋設孔Aの直径は、筒体23の外径よりも僅かに大きく形成されている。
The
また、メインビット20には、コンプレッサ14によってエア圧が調節され、かつ、流量調整器17によって流量が調節された高圧エアが、流入される。メインビット20に流入したエアは、先端の吐出口20aから噴出する。吐出口20aから噴射したエアは、埋設孔Aの底から後方(地盤Eの外側方向)へ掘削によって生じたズリ(繰粉)を圧送する。ズリは筒体23の内外側を通過して埋設孔Aからエアによって排出される。ズリをエアによって(水を使用せず)排出する無水掘削をおこなう(掘削工程)。
In addition, high pressure air whose air pressure is adjusted by the
即ち、図5(a)に示すように、メインビット20及び圧密リングビット21によって不安定な地盤Gを掘削する。筒体23は、無水で掘削した孔(埋設孔A)に無理なく引き込まれる。
That is, as shown in FIG. 5A, the unstable ground G is excavated by the
そして、図5(b)に示すように、不安定な地盤G内で、掘削ビット2が所定の深さ(例えば、100mm〜500mm)掘削する(進行する)ごとに、掘削を一旦停止し、圧密リングビット21を掘削工程の際よりも低い回転数で回転させつつ、必要に応じてエア量を調節して、コントローラ16で送り装置12前後往復移動させる。掘削された孔(掘削途中の埋設孔A)内で圧密リングビット21は回転運動及び前後往復移動する。圧密リングビット21に設けた圧密用チップ26によって、掘削中の埋設孔Aの孔(内)壁にズリを押し固め(押圧し)圧密孔壁Gaを形成する。孔壁の密度を向上させる。つまり、掘削によって生じた破砕物等のズリを再利用して低いボイド率の圧密孔壁Gaを形成する(圧密工程)。また、圧密後に残ったズリをエアで排出する。
Then, as shown in FIG. 5 (b), every time the
言い換えると、圧密工程は、メインビット20及び圧密リングビット21による回転打撃掘削はおこなわれない。メインビット20の吐出口20aから噴出する高圧エアによって孔底から後方(上向き)に圧送されるズリを、低速回転する圧密リングビット21の外周面部に設けられた圧密用チップ26で、孔壁に押し固める(押圧する)。
圧密工程によって、不安定な地盤G内の孔壁は、強度の向上した圧密孔壁Gaと成る。埋設孔Aは崩落が生じにくくなる。つまり、不安定な地盤G内の孔壁が補強される。
In other words, in the consolidation process, the rotary hitting excavation by the
By the consolidation process, the hole wall in the unstable ground G becomes a consolidated hole wall Ga with improved strength. The buried hole A is less likely to collapse. That is, the hole wall in the unstable ground G is reinforced.
メインビット20及び圧密リングビット21によって不安定な地盤Gを、無水で掘削し、圧密孔壁Gaを形成する。つまり、不安定な地盤Gを潜行中に、掘削工程と圧密工程とを交互におこなう(圧密掘削する)。圧密リングビット21は、圧密孔壁Gaを有する埋設孔Aに筒体23を無理なく引き込んでいく。
An unstable ground G is excavated with the
そして、図5(c)に示すように、不安定な地盤Gを圧密掘削後、掘削ビット2は、不安定な地盤Gよりも深い位置にある強固な地盤Jまで掘削する。強固な地盤J内では圧密工程は省略する。埋設孔Aを所定の深さ掘削し、掘削工程が終了する。
Then, as shown in FIG. 5C, after consolidation excavation of the unstable ground G, the
次に、図6(a)に示すように、掘削完了後(掘削工程終了後)に、メインビット20を逆回転させ、圧密リングビット21に対して所定の回転角度位置(引抜き位置)にする。送り装置12を後退させ、ドリル本体1を軸心方向に後退させる。なお、図6において、圧密用チップ26は図示省略する。
Next, as shown in FIG. 6A, after excavation is completed (after the excavation process is completed), the
図6(b)に示すように、メインビット20は、ドリル本体1と一体状のまま(ドリル本体1に取着されたまま)圧密リングビット21と筒体23から引き抜かれる。埋設孔Aには、筒体23と連結部材22及び圧密リングビット21が残される。つまり、埋設孔Aの崩落を防止する円筒(パイプ)状の防護壁部材30が、埋設孔Aの内部に形成される。言い換えると、掘削ビット2からメインビット20を脱退させることで、圧密リングビット21と連結部材22及び筒体23を有する防護壁部材30が形成される。
As shown in FIG. 6 (b), the
図6(c)に示すように、埋設孔Aに残された筒体23と連結部材22及び圧密リングビット21の内部(防護壁部材30の内部)に、鉄鋼棒等のアンカ部材60を挿入させると共に、セメントミルク等の充填材を注入する。
As shown in FIG. 6 (c), an
アクチュエータ11を前進させ、チャック部材19で、筒体23を把持した後、充填材が完全に固化する前に、送り装置12を後退操作してアクチュエータ11を後退させる。
After the
図5(d)に示すように、充填材が完全に固化する前に、埋設孔Aから筒体23は引抜かれる。圧密リングビット21及び連結部材22は、筒体23と一体状に埋設孔Aから引抜かれる。埋設孔Aには、充填材とアンカ部材60が残される。言い換えると、防護壁部材30を、送り装置12を後退させ引抜き、埋設孔Aに充填材とアンカ部材60を残す。
As shown in FIG. 5D, before the filler is completely solidified, the
アンカ部材60は充填材の固化によって、地盤E(不安定な地盤G及び強固な地盤J)に定着(固着)される。固化した充填材は、埋設孔Aの近傍土壌(砂や土等の不純物)が大量に混入することなく、十分な強度を得る。このアンカ部材60を利用して地滑り等の防災対策をおこなう。
The
なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、掘削装置10は、車両(クローラ車等)と一体状となったものでも良い。また、筒体23の基端に、フックやワイヤー等が取付可能な引抜き用の孔部を形成し、引抜きの際に、チャック部材19で引抜かずに、ワイヤーやフック等を用いて引抜いても良い。
The design of the present invention can be changed. For example, the excavator 10 may be integrated with a vehicle (crawler car or the like). In addition, a pulling hole for attaching a hook or a wire can be formed at the base end of the
以上のように本発明の掘削工法は、往復運動する打撃力発生用ピストンハンマを内蔵したドリル本体1を備えたダウンザホールハンマ式の掘削装置10を用いて、地盤Eにアンカ部材60を埋設するための埋設孔Aを掘削する掘削工法において、ドリル本体1を覆う筒体23と、筒体23の先端に取着されると共に外周面部に圧密用チップ26を有する筒状の圧密リングビット21と、圧密リングビット21に同心状に内蔵されると共にズリ排出用のエア吐出口20aを有するメインビット20と、を備えた掘削ビット2を用いて、埋設孔Aを無水掘削し、地盤E内の不安定な地盤G内で、所定の深さ掘削するごとに掘削された孔内で圧密リングビット21を回転させると共に軸心方向に往復移動させ、掘削によって生じたズリを圧密用チップ26で孔壁に押し固めて圧密孔壁Gaを形成して、圧密リングビット21で筒体23を上記埋設孔Aへ引き込みながら掘削するので、筒体23で埋設孔Aの内壁(孔壁)を保持し、掘削作業中の土砂崩れ等の虞れを軽減して迅速に作業できる。また、地盤Eに確実にアンカ部材60を埋設可能な低いボイド率の圧密孔壁Gaを有する埋設孔Aを掘削できる。つまり、粘性砂質土等の軟弱で不安定な地盤Gにアンカ部材60を埋設できる。充填材の注入やアンカ部材60の挿入の際に、埋設孔Aが埋没(崩落)するのを防止できる。充填材に崩落した土砂等が大量に混入するのを防止できる。つまり、充填材が所望の強度に固化され、アンカ部材60を確実に埋設できる。また、アンカ部材60の不純物の混入による腐蝕を防止できる。アクチュエータ11が、小型・低出力のものであっても、筒体23を埋設孔Aに引き込むことができる。掘削装置10を小型・軽量化できる。また、筒体23の摩擦抵抗を無くして、軽量な装置で掘削できる。
As described above, the excavation method according to the present invention embeds the
また、本発明の掘削ビットは、ピストンハンマを内蔵したダウンザホール工法用のドリル本体1に取着される掘削ビットにおいて、上記ドリル本体1を覆う筒体23と、筒体23の先端に取着される筒状の圧密リングビット21と、圧密リングビット21に同心状に内蔵されるメインビット20と、を備え、圧密リングビット21は、先端部に掘削用の複数の第1掘削用チップ27を有すると共に、外周面部に掘削によって生じたズリを孔壁に押圧可能な複数の圧密用チップ26を有し、さらに、上記筒体23の先端に所定ストロークSだけスライド自在かつ回転自在に取着され、メインビット20は、先端に、ズリ排出用のエアの吐出口20aと掘削用の複数の第2掘削用チップ28とを有すると共に、圧密リングビット21及び筒体23から軸心方向に引抜いて取出自在に内蔵されているので、掘削しながら埋設孔Aの崩落を防止可能な筒体23を容易に引込みできる。掘削完了後に掘削した孔(埋設孔A)の崩落(埋没)を防止できる。つまり、容易に、不安定な地盤Gを有する地盤Eにアンカ部材60を挿入及び充填材を注入できる。土質的に粘性砂質土のN値が例えば5以下であってもアンカ部材60を埋設できる。また、地盤Eに確実にアンカ部材60を埋設可能な高強度の圧密孔壁Gaを有する埋設孔Aを掘削できる。筒体23が地盤Eから受ける摩擦抵抗を、掘削作業するメインビット20及び圧密リングビット21に影響を与えずに掘削できる。つまり、回転力(トルク)及び打撃力の損失を軽減できる。アクチュエータ11が、小型・低出力のものであっても、筒体23を埋設孔Aに引き込むことができる。また、エアによってズリを排出するので、水等の液体を使用せずに掘削できる。つまり、無水による工法が可能となり、土質の性質を細かく把握できる。地下水の動向を迅速に発見できる。充填材が被圧地下水によって希釈させるのを防止できる。また、アンカ部材60を固定するための充填材に、大量に不純物が混入するのを防止し、確実に適切な硬度でアンカ部材60を埋設できる。
Further, the excavation bit of the present invention is attached to the
1 ドリル本体
2 掘削ビット
10 掘削装置
20 メインビット
20a 吐出口
21 圧密リングビット
23 筒体
26 圧密用チップ
27 第1掘削用チップ
28 第2掘削用チップ
60 アンカ部材
A 埋設孔
E 地盤
G 不安定な地盤
Ga 圧密孔壁
S 所定ストローク
1 Drill body
2 Drilling bit
10 Drilling rig
20 main bits
20a Discharge port
21 Consolidation ring bit
23 Tube
26 Compaction tip
27 First drilling tip
28 2nd drilling tip
60 Anchor member A Buried hole E Ground G Unstable ground Ga Consolidated hole wall S Predetermined stroke
Claims (2)
上記ドリル本体(1)を覆う筒体(23)と、該筒体(23)の先端に取着されると共に外周面部に圧密用チップ(26)を有する筒状の圧密リングビット(21)と、該圧密リングビット(21)に同心状に内蔵されると共にズリ排出用のエア吐出口(20a)を有するメインビット(20)と、を備えた掘削ビット(2)を用いて、上記埋設孔(A)を無水掘削し、 上記地盤(E)内の不安定な地盤(G)内で、所定の深さ掘削するごとに掘削された孔内で上記圧密リングビット(21)を回転させると共に軸心方向に往復移動させ、掘削によって生じたズリを上記圧密用チップ(26)で孔壁に押し固めて圧密孔壁(Ga)を形成して、
上記圧密リングビット(21)で上記筒体(23)を上記埋設孔(A)へ引き込みながら掘削する掘削工法。 A buried hole for embedding an anchor member (60) in the ground (E) using a down-the-hole hammer excavator (10) equipped with a drill body (1) with a built-in piston hammer for reciprocating striking force In the excavation method for excavating (A),
A cylindrical body (23) covering the drill body (1), and a cylindrical compacting ring bit (21) attached to the tip of the cylindrical body (23) and having a compacting tip (26) on the outer peripheral surface portion; And using the excavation bit (2) provided concentrically in the consolidation ring bit (21) and having a main bit (20) having an air discharge port (20a) for discharging the gap, (A) is subjected to anhydrous excavation, and in the unstable ground (G) in the ground (E), the consolidation ring bit (21) is rotated in the excavated hole every time a predetermined depth is excavated. Reciprocating in the axial direction, pressing the gap generated by excavation into the hole wall with the above-mentioned compaction tip (26) to form a consolidated hole wall (Ga),
An excavation method in which the cylindrical body (23) is excavated while being drawn into the buried hole (A) by the consolidation ring bit (21).
上記ドリル本体(1)を覆う筒体(23)と、該筒体(23)の先端に取着される筒状の圧密リングビット(21)と、該圧密リングビット(21)に同心状に内蔵されるメインビット(20)と、を備え、
上記圧密リングビット(21)は、先端部に掘削用の複数の第1掘削用チップ(27)を有すると共に、外周面部に掘削によって生じたズリを孔壁に押圧可能な複数の圧密用チップ(26)を有し、さらに、上記筒体(23)の先端に所定ストローク(S)だけスライド自在かつ回転自在に取着され、
上記メインビット(20)は、先端に、ズリ排出用のエアの吐出口(20a)と掘削用の複数の第2掘削用チップ(28)とを有すると共に、上記圧密リングビット(21)及び上記筒体(23)から軸心方向に引抜いて取出自在に内蔵されていることを特徴とする掘削ビット。 In the drill bit attached to the drill body (1) for down-the-hole method with built-in piston hammer,
A cylindrical body (23) covering the drill body (1), a cylindrical compacting ring bit (21) attached to the tip of the cylindrical body (23), and concentric with the compacting ring bit (21) With a built-in main bit (20),
The consolidation ring bit (21) has a plurality of first excavation tips (27) for excavation at the tip, and a plurality of consolidation tips (during the outer peripheral surface that can press the gap generated by excavation against the hole wall ( 26), and is slidably and rotatably attached to the tip of the cylindrical body (23) by a predetermined stroke (S),
The main bit (20) has an air discharge port (20a) for discharging a gap and a plurality of second excavation tips (28) for excavation at the tip, and the consolidation ring bit (21) and the above-mentioned An excavation bit characterized in that it is pulled out from the cylindrical body (23) in the axial direction and is detachable.
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