JP2014043732A - Drill head, drill device, and construction method of widened excavation hole - Google Patents

Drill head, drill device, and construction method of widened excavation hole Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drill head with which an intra-hole widened part can be surely constructed by upward drilling after drilling to a predetermined depth regardless of a ground state in spite of a simple structure, a drill device, and a construction method of a widened excavation hole.SOLUTION: In a drill head 10, a plurality of excavation blades 20 each including a downward excavation chip 21b at a bottom face side are disposed upwards at a radially outer side with respect to a rotation center and at equal intervals in a rotation direction, projected towards a distal end center and mounted to a distal end of a drill shaft 101. The drill head 10 comprises: an angle adjusting mechanism 13 for enlarging a drill head diameter; and an upward excavation chip 21a disposed at a top face side of the excavation blade 20 in at least a diameter-enlarged state. The upward excavation chip 21a is set in such a manner that an excavation area S1 that is a cross-sectional area of a widened portion excavated by the upward excavation chip 21a becomes an area corresponding to a downward excavation area S excavated by the downward excavation chip 21b.

Description

この発明は、回転して地盤を掘削するドリルの先端に装着するドリルヘッド、当該ドリルヘッドを装着したドリル装置、並びに拡幅掘削孔の施工方法に関する。   The present invention relates to a drill head that is attached to the tip of a drill that rotates to excavate the ground, a drill device that is equipped with the drill head, and a method for constructing a widened excavation hole.

従来より、例えば、杭等を造成するために、回転するドリルで地盤を掘削して掘削孔を構築することが多く、さらには、杭底となる掘削孔の先端を地中で拡幅する工法が多用されており、そのための施工方法やドリルヘッドについて多く提案されている。
例えば、下記特許文献1の拡幅掘削方法もその1つである。
Conventionally, for example, in order to construct a pile or the like, the ground is often excavated with a rotating drill to construct a drilling hole, and further, there is a method of widening the tip of the drilling hole that becomes the pile bottom in the ground. A lot of construction methods and drill heads have been proposed.
For example, the widening excavation method of the following patent document 1 is one of them.

特許文献1の拡幅掘削方法は、スパイラルオーガと、拡大掘り用の掘削刃及び外周側に向けて液を噴射させる液体噴射ノズルをドリルヘッドに備え、掘削刃を前記スパイラルオーガの外周より内側に収容した収納状態で、所定深さまで掘削し、その後、液体噴射ノズルから水ジェットを噴射させながら回転させて地盤を水ジェットで緩めるとともに、掘削刃を突出させた状態でドリルヘッドを回転させて孔内拡幅部を上向きに掘削する方法である。   The widening excavation method of Patent Document 1 includes a spiral auger, an excavation blade for enlargement excavation, and a liquid injection nozzle for injecting liquid toward the outer peripheral side in the drill head, and the excavation blade is accommodated inside the outer periphery of the spiral auger. In the stored state, the drilling is performed to a predetermined depth, and then the ground is loosened with the water jet by rotating while jetting the water jet from the liquid jet nozzle, and the drill head is rotated with the drilling blade protruding to rotate into the hole. This is a method of excavating the widened portion upward.

この方法では、掘削刃を拡幅させる構成に加え、液体噴射ノズルから水ジェットを噴射させる構成も必要となり、装置構成が複雑化するといった問題があった。また、水ジェットで周辺地盤を緩ませてから掘削刃で孔内拡幅部を掘削するが、水ジェットで緩んだ地盤が周囲に悪影響を及ぼすおそれもあり、また、地盤状態によっては掘削刃で孔内拡幅部を掘削する際の掘削抵抗が大きくなり、十分に孔内拡幅部を掘削できないおそれがあった。   In this method, in addition to the configuration in which the excavating blade is widened, a configuration in which the water jet is ejected from the liquid ejecting nozzle is necessary, and there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated. In addition, after the surrounding ground is loosened with a water jet, the widened part in the hole is excavated with a drilling blade. The excavation resistance when excavating the inner widened portion is increased, and there is a possibility that the widened portion in the hole cannot be excavated sufficiently.

特開2008−106426号公報JP 2008-106426 A

そこで本発明では、簡単な構造でありながら、地盤状態によらず、所定深さまで掘削した後、上方に掘削して孔内拡幅部を確実に構築できるドリルヘッド、ドリル装置及び拡幅掘削孔の施工方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, a drill head, a drill device, and a widening excavation hole that can be reliably constructed by excavating upward after excavating to a predetermined depth regardless of the ground state, although having a simple structure. It aims to provide a method.

この本発明は、径方向に適宜の間隔を隔てて配置した掘削ビットを底面側に有する掘削翼を回転中心に対して径外側上向き、且つ回転方向に等間隔で複数配置して先端中央に向かって凸状に構成し、ドリル装置によって回転するドリルの先端に装着するドリルヘッドであって、ドリルヘッド径を拡径する拡径手段と、少なくとも拡径状態の前記掘削翼の上面側に配置され、上向きの掘削ビットを有する上部掘削手段とを備え、該上部掘削手段を、前記上部掘削手段によって掘削される拡幅部分の断面積である拡幅部断面積が、前記掘削翼に備えた前記掘削ビッドで掘削する掘削孔の断面積に応じた面積となるように設定したことを特徴とすることができる。   In the present invention, a plurality of excavating blades having excavation bits arranged at appropriate intervals in the radial direction on the bottom surface side are arranged radially outwardly upward with respect to the rotation center and at equal intervals in the rotation direction and directed toward the center of the tip. A drill head configured to be convex and mounted on the tip of a drill that is rotated by a drill device, and is disposed on the upper surface side of the drilling blade at least in a diameter-expanded state, and a diameter-expanding means that expands the diameter of the drill head. And an upper excavation means having an upward excavation bit, and the excavation bid provided on the excavation blade, wherein the widening section cross-sectional area is a cross-sectional area of the widened portion excavated by the upper excavation means. It can be characterized in that it is set so as to have an area corresponding to the cross-sectional area of the excavation hole excavated in step (b).

上記ドリルは、オーガスクリュウ、スクリュウドリル等を回転して掘削する掘削治具とすることができる。
上記掘削する掘削孔は、ドリル等を回転して削孔した掘削孔のみならず、切削による掘削孔、あるいはボーリング孔も含む概念である。
The drill can be an excavating jig for excavating by rotating an auger screw, a screw drill or the like.
The excavation hole to be excavated is a concept including not only an excavation hole formed by rotating a drill or the like but also an excavation hole by drilling or a boring hole.

上述の少なくとも拡径状態の前記掘削翼の上面側に配置されるとは、拡径状態において上面側に配置されていれば、拡径前の状態において上面側に配置されていても、配置されていなくともよく、あるいは、拡径前の状態において露出されておらず、拡径状態において上面側に出現する構成であってもよい。   Arranged on the upper surface side of the excavating blade in at least the above-described diameter-expanded state means that if it is disposed on the upper surface side in the expanded diameter state, it is disposed even if disposed on the upper surface side in the state before the diameter expansion. Alternatively, it may be configured such that it is not exposed in the state before the diameter expansion and appears on the upper surface side in the diameter expansion state.

この発明により、簡単な構造でありながら、地盤状態によらず、所定深さまで掘削した後、上方に掘削して孔内拡幅部を確実に構築することができる。
詳しくは、径方向に適宜の間隔を隔てて配置した掘削ビットを底面側に有する掘削翼を回転中心に対して径外側上向き、且つ回転方向に等間隔で複数配置して先端中央に向かって凸状に構成したドリルヘッドを、ドリル装置によって回転するドリルの先端に装着することで、所定深さまで掘削孔を構築することができる。
According to the present invention, it is possible to reliably construct the widened part in the hole by excavating upward after excavating to a predetermined depth regardless of the ground state, though it is a simple structure.
Specifically, a plurality of excavating blades having excavation bits arranged on the bottom surface side at an appropriate interval in the radial direction are arranged radially outwardly upward with respect to the rotation center and arranged at equal intervals in the rotation direction, and protrude toward the center of the tip. A drilling hole can be constructed to a predetermined depth by mounting the drill head configured in the shape on the tip of a drill rotated by a drill device.

また、ドリルヘッドに、ドリルヘッド径を拡径する拡径手段と、少なくとも拡径状態の前記掘削翼の上面側に配置され、上向きの掘削ビットを有する上部掘削手段とを備えたことにより、所定深さまで掘削後、拡径手段でドリルヘッド径を拡径させ、拡径状態において掘削翼の上面側に上部掘削手段が配置されるドリルヘッドを回転させることで、孔壁を上向きに掘削し、掘削孔を拡幅して孔内拡幅部を構築することができる。なお、孔内拡幅部は、所定深さまで掘削された掘削孔のいずれの高さの部分に構築してもよい。   Further, the drill head is provided with a diameter expanding means for expanding the diameter of the drill head, and an upper drilling means disposed at least on the upper surface side of the drilling blade in the diameter-expanded state and having an upward drilling bit. After drilling to the depth, the diameter of the drill head is expanded by the diameter expanding means, and the drill wall in which the upper drilling means is arranged on the upper surface side of the drill blade in the expanded diameter state is rotated, thereby drilling the hole wall upward, The excavation hole can be widened to construct an in-hole widened portion. The in-hole widening portion may be constructed at any height of the excavation hole excavated to a predetermined depth.

なお、該上部掘削手段を、前記上部掘削手段によって掘削される拡幅部分の断面積である拡幅部断面積が、前記掘削翼に備えた前記掘削ビッドで掘削する掘削孔の断面積に応じた面積となるように設定したことにより、ドリル装置の回転能力に応じて定まる掘削孔の断面積、つまり所定深さまで掘削する際の掘削面積に応じた面積となるように、前記上部掘削手段によって掘削される拡幅部分の断面積である拡幅部断面積が設定されるため、地盤状態によらずとも、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削する際、既に掘削された掘削孔の孔壁をガイドとして上向きに掘削でき、掘削孔を確実に拡幅して精度のよい孔内拡幅部を構築することができる。   In addition, the widened section sectional area, which is the sectional area of the widened portion excavated by the upper excavating means, is an area corresponding to the sectional area of the excavating hole excavated by the excavation bid provided in the excavating blade. Is set by the upper excavation means so that the cross-sectional area of the excavation hole determined according to the rotation capability of the drilling device, that is, the area according to the excavation area when excavating to a predetermined depth is obtained. Since the cross-sectional area of the widened portion, which is the cross-sectional area of the widened portion, is set, the hole wall of the excavated hole that has already been excavated when the hole wall of the excavated hole is excavated upward by the upper excavating means regardless of the ground condition. Can be excavated upward as a guide, and the excavation hole can be reliably widened to construct an accurate widened portion in the hole.

この発明の態様として、前記拡幅部断面積を、前記掘削孔の断面積に対して約1.3倍以下の面積となるように設定することができる。
この発明により、地盤状態によらずとも、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削し、掘削孔をより確実に拡幅することができる。
As an aspect of the present invention, the cross-sectional area of the widened portion can be set to have an area of about 1.3 times or less with respect to the cross-sectional area of the excavation hole.
According to the present invention, the hole wall of the excavation hole can be excavated upward by the upper excavation means regardless of the ground state, and the excavation hole can be more reliably widened.

詳しくは、前記拡幅部断面積が前記掘削孔の断面積に対して例えば2倍や3倍のように、前記掘削孔の断面積より広い場合、掘削抵抗がドリル装置の回転能力を上回るため、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削することができない。   Specifically, when the cross-sectional area of the widened portion is larger than the cross-sectional area of the drilling hole, such as twice or three times the cross-sectional area of the drilling hole, the excavation resistance exceeds the rotational capability of the drilling device. The hole wall of the excavation hole cannot be excavated upward by the upper excavation means.

逆に、前記拡幅部断面積が前記掘削孔の断面積に対して例えば1倍以下である場合、所定深さまで掘削する際の掘削抵抗により上向きの掘削抵抗が同等以下であるため、確実に、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削することができる。   On the other hand, when the cross-sectional area of the widened portion is, for example, less than 1 times the cross-sectional area of the excavation hole, the upward excavation resistance is equal to or less than the equivalent due to excavation resistance when excavating to a predetermined depth. The hole wall of the excavation hole can be excavated upward by the upper excavation means.

しかしながら、所定深さまで掘削する際は、中実な状態の地盤を掘削して孔を構築する、つまり、掘削された掘削土砂の逃げ場のない状態で掘り進む必要があるが、上部掘削手段で上向きに掘削する場合は、すでに構築された孔の孔壁を掘削すればよく、その掘削抵抗は所定深さまで掘削する場合より小さくなる。   However, when excavating to a predetermined depth, it is necessary to excavate the solid ground and build a hole, that is, without excavation of the excavated excavated soil, it is necessary to move upward with the upper excavation means When excavating, it is only necessary to excavate the hole wall of the already constructed hole, and the excavation resistance is smaller than that when excavating to a predetermined depth.

そのため、前記拡幅部断面積が前記掘削孔の断面積に対して約1.3倍以下の面積となるように設定することによって、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削し、掘削孔をより確実に拡幅して孔内拡幅部を構築することができる。なお、前記拡幅部断面積を、前記掘削孔の断面積に対して約1.3倍以下の面積となるように設定することによって、孔内拡幅部を、掘削孔の径のおよそ1.5倍程度の径で構築することができる。ここで、上述の前記掘削孔の断面積に対して約1.3倍以下の面積とは、例えば、掘削径が所定の範囲において調整可能である場合は、調整可能な所定の範囲における最大掘削径に対する約1.3倍以下の面積である。   Therefore, by setting the cross-sectional area of the widened portion to be about 1.3 times or less than the cross-sectional area of the excavation hole, the hole wall of the excavation hole is excavated upward by the upper excavation means, and excavation It is possible to construct the in-hole widened portion by widening the hole more reliably. In addition, by setting the cross-sectional area of the widened portion so as to have an area of about 1.3 times or less than the cross-sectional area of the excavation hole, the widened portion in the hole is approximately 1.5 times the diameter of the excavation hole. It can be constructed with about twice the diameter. Here, the area of about 1.3 times or less than the cross-sectional area of the above-mentioned excavation hole means that, for example, when the excavation diameter is adjustable within a predetermined range, the maximum excavation within the adjustable range is possible. The area is about 1.3 times or less of the diameter.

また、既に掘削された掘削孔の孔壁をガイドとして上向きに掘削して孔内拡幅部を構築する場合であっても、前記拡幅部断面積を、前記掘削孔の断面積に対して約1.3倍以下の面積となるように設定するため、上述したように、上向き掘削による掘削負荷が過剰に作用することを防止でき、既に掘削された掘削孔の孔壁を崩すことなく、孔内拡幅部を構築することができる。   Further, even when the hole widening portion is constructed by drilling upward using the hole wall of the already drilled hole as a guide, the cross-sectional area of the widening portion is about 1 with respect to the cross-sectional area of the drilling hole. Since the area is set to be 3 times or less, as described above, it is possible to prevent the excavation load due to upward excavation from acting excessively, and without breaking the hole wall of the already excavated excavation hole, A widened part can be constructed.

またこの発明の態様として、前記拡径手段を、先端の回転中心を軸に、前記掘削翼を径外側向きに傾倒可能にする傾倒手段と、前記掘削翼の傾倒を調整する傾倒調整手段で構成することができる。   Further, as an aspect of the present invention, the diameter expanding means is composed of tilting means for allowing the excavating blade to tilt outward in the radial direction around the rotation center of the tip, and tilt adjusting means for adjusting the tilt of the excavating blade. can do.

この発明により、簡単な構造で確実にドリルヘッド径を拡径することができる。したがって、所定深さまで掘削後、傾倒調整手段により径外側向きに掘削翼を傾倒させて上部掘削手段を出現させ、孔壁を上向きに掘削し、掘削孔を拡幅して孔内拡幅部を構築することができる。   According to the present invention, the drill head diameter can be reliably expanded with a simple structure. Therefore, after excavation to a predetermined depth, the excavation blade is tilted outward by the tilt adjustment means to cause the upper excavation means to appear, the hole wall is excavated upward, the excavation hole is widened, and the in-hole widening portion is constructed. be able to.

またこの発明は、上述のドリルヘッドを前記ドリルに装着したドリル装置であることを特徴とする。
上述の理由により、簡単な構造でありながら、地盤状態によらず、所定深さまで掘削した後、上方に掘削して孔内拡幅部を確実に構築することができる。
なお、ドリル装置は、載置式、あるいは自走式のドリル装置であってもよい。
Further, the present invention is a drilling device in which the above-described drill head is mounted on the drill.
For the above-described reason, although it is a simple structure, it is possible to reliably construct the widened portion in the hole by excavating upward after excavating to a predetermined depth regardless of the ground state.
The drill device may be a placement type or a self-propelled drill device.

この発明の態様として、前記ドリル装置を、低空頭ドリル装置とすることができる。
この発明により、ドリルを回転する回転能力の低い低空頭ドリル装置であっても、地盤状態によらずとも、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削し、掘削孔をより確実に拡幅することができる。
As an aspect of the present invention, the drill device can be a low head drill device.
According to the present invention, even if the drilling device is a low-low-head drilling device having a low rotational capability, the hole wall of the drilling hole is drilled upward by the upper drilling means regardless of the ground condition, and the drilling hole is more reliably widened. can do.

また、低空頭ドリル装置は、通常のドリル装置に比べ装置重量も軽くなり、拡径しない通常状態で所定深さまで掘削する際の反力の確保が困難であり、太径の掘削孔を掘削することは困難であるため、孔内拡幅部の構築が求められることが多い。このような状況において、該上部掘削手段を、前記上部掘削手段によって掘削される拡幅部分の断面積である拡幅部断面積が、前記掘削翼に備えた前記掘削ビッドで掘削する掘削孔の断面積に応じた面積となるように設定し、上向きに掘削することにより、回転能力が低くく、軽量である低空頭ドリル装置であっても、地盤状態によらずとも、また、掘削抵抗によって浮き上がることもなく、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削し、掘削孔をより確実に拡幅することができる。   In addition, the low-head drilling device has a lighter weight than a normal drilling device, and it is difficult to secure a reaction force when drilling to a predetermined depth in a normal state where the diameter is not expanded, and a large-diameter drilling hole is drilled. Since this is difficult, it is often required to construct a widened portion in the hole. In such a situation, the cross-sectional area of the widening portion in which the widening portion cross-sectional area, which is the cross-sectional area of the widened portion excavated by the upper excavation means, is excavated by the excavation bid provided in the excavation blade is used for the upper excavation means. By setting the area according to the area and drilling upwards, even if it is a low-head drilling device with low rotation capability and light weight, it will be lifted by excavation resistance regardless of the ground condition In addition, the hole wall of the excavation hole can be excavated upward by the upper excavation means, and the excavation hole can be more reliably widened.

またこの発明の態様として、前記ドリルヘッドの上部に配置した吸入口から掘削土を吸入する吸入手段を備えたことを特徴とする。
この発明により、掘削しながら、あるいは掘削後に掘削土を吸入口から吸入することができる。したがって、別の吸入装置を備えずとも、掘削土が掘削箇所に堆積し、掘削抵抗が増大することを防止できる。
Further, as an aspect of the present invention, there is provided a suction means for sucking excavated soil from a suction port arranged at an upper portion of the drill head.
According to the present invention, excavated soil can be sucked from the suction port during excavation or after excavation. Therefore, it is possible to prevent excavation soil from accumulating at the excavation site and increasing excavation resistance without providing another suction device.

さらにまたこの発明は、上述のドリル装置を用い、ドリルを回転させるとともに、前記吸入手段で掘削土を吸入しながら前記所定深さまで掘削して掘削孔を構築した後、前記拡径手段を稼働して前記ドリルヘッド径を拡径するとともに、前記上部掘削手段を出現させ、前記ドリルを回転させて、前記上部掘削手段で上部を掘削しながら所定高さまで引き上げて孔内拡幅部を構築し、該孔内拡幅部を構築した後、前記ドリルを下降させて、孔底に堆積する前記上部掘削手段で掘削した掘削土を吸入する拡幅掘削孔の施工方法であることを特徴とする。   Furthermore, the present invention uses the above-described drill apparatus, rotates the drill, and constructs a drilling hole by excavating the predetermined depth while sucking excavated soil with the suction means, and then operates the diameter expanding means. The diameter of the drill head is increased, the upper excavation means is appeared, the drill is rotated, and the upper excavation means is excavated at the upper part and is pulled up to a predetermined height to construct the widened portion in the hole, After the construction of the widened portion in the hole, the method is a method for constructing the widened excavation hole that lowers the drill and sucks the excavated soil excavated by the upper excavating means deposited on the bottom of the hole.

この施工方法により、地盤状態によらずとも、掘削孔の孔壁を上部掘削手段で上向きに掘削し、掘削孔を確実に拡幅して孔内拡幅部を構築することができる。
また、所定深さまで掘削した後、ドリルヘッドを拡径し、上部掘削手段で上部を掘削しながら所定高さまで引き上げて孔内拡幅部を構築した後、前記ドリルを下降させて、孔底に堆積する前記上部掘削手段で掘削した掘削土を吸入するため、孔底に掘削土が堆積していない孔内拡幅部を有する掘削孔を構築することができる。
By this construction method, regardless of the ground condition, the hole wall of the excavation hole can be excavated upward by the upper excavation means, and the excavation hole can be reliably widened to construct the widened portion in the hole.
In addition, after drilling to a predetermined depth, the drill head is expanded, the upper drilling means is excavated to the upper part and pulled up to a predetermined height to build the widened part in the hole, and then the drill is lowered and deposited on the bottom of the hole Since the excavated soil excavated by the upper excavating means is sucked, an excavated hole having an in-hole widened portion in which excavated soil is not deposited at the hole bottom can be constructed.

また、所定深さまで掘削してから、所定高さまで引き上げて孔内拡幅部を構築し、さらに下降して掘削土を吸入手段で吸入するため、掘削孔の孔壁をそのままにしておく時間が短くなるため、孔壁が崩れることがなく、より所望の形状の拡径孔を構築することができる。   In addition, since excavating to a predetermined depth and then pulling it up to a predetermined height to construct the widened portion in the hole and further descending and sucking the excavated soil with the suction means, the time for leaving the hole wall of the excavated hole as it is is short. Therefore, the hole wall is not collapsed, and a diameter-expanded hole having a more desired shape can be constructed.

本発明により、簡単な構造でありながら、地盤状態によらず、所定深さまで掘削した後、上方に掘削して孔内拡幅部を確実に構築できるドリルヘッド、ドリル装置及び拡幅掘削孔の施工方法を提供することができる。   According to the present invention, a drill head, a drill device, and a method for constructing a widening excavation hole, which can be constructed with a simple structure, without being dependent on the ground state, after excavating to a predetermined depth and then excavating upward to reliably construct the widened portion in the hole Can be provided.

ドリルヘッドの説明図。Explanatory drawing of a drill head. 拡径状態ドリルヘッドの説明図。Explanatory drawing of an expanded state drill head. 低空頭掘削機の概要図。Schematic diagram of a low-head excavator. RCD工法で拡底場所打ち杭を構築するフローチャート。The flowchart which builds a bottom cast-in-place pile by RCD method. 拡底掘削孔の掘削施工説明図。Explanatory drawing explanatory drawing of an expanded excavation hole. RCD工法で拡幅場所打ち杭を構築するフローチャート。The flowchart which constructs a wide cast-in-place pile by RCD method. 拡幅掘削孔の掘削施工説明図。Explanatory drawing of widening excavation hole.

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図1はドリルヘッド10の説明図を示し、図2は拡径状態ドリルヘッド10aの説明図を示し、図3は低空頭掘削機100の概要図を示している。詳しくは、図1(a)はドリルヘッド10の正面図を示し、図1(b)は、図1(a)におけるA−A矢視図を示している。図2(a),図2(b)についても、拡径状態ドリルヘッド10aについて、図1(a)及び図1(b)と同様に図示している。なお、図1(a),図2(a)においてスタビライザ30についてのみ、図1(b)におけるB−B矢視図で示している。また、図1(b)において、スタビライザ30について破線で示している。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of the drill head 10, FIG. 2 is an explanatory diagram of the diameter-expanded drill head 10 a, and FIG. 3 is a schematic diagram of the low-head drilling machine 100. Specifically, FIG. 1 (a) shows a front view of the drill head 10, and FIG. 1 (b) shows an AA arrow view in FIG. 1 (a). 2 (a) and 2 (b), the diameter-expanded state drill head 10a is illustrated in the same manner as in FIGS. 1 (a) and 1 (b). In FIG. 1A and FIG. 2A, only the stabilizer 30 is shown in the BB arrow view in FIG. In FIG. 1B, the stabilizer 30 is indicated by a broken line.

また、図4はRCD工法で拡底場所打ち杭を構築するフローチャートを示し、図5は拡底場所打ち杭を構築するための拡底掘削孔Ktの掘削施工説明図を示している。   FIG. 4 shows a flowchart for constructing a bottomed cast-in-place pile by the RCD method, and FIG. 5 shows a drilling construction explanatory diagram of the bottomed excavation hole Kt for constructing the bottomed cast-in-place pile.

さらにまた、図6はRCD工法で拡幅場所打ち杭を構築するフローチャートを示し、図7は、拡幅場所打ち杭を構築するための拡幅掘削孔Kfの掘削施工説明図を示している。   Further, FIG. 6 shows a flowchart for constructing a widened cast-in-place pile by the RCD method, and FIG. 7 shows an explanatory diagram of excavation construction of the widened excavation hole Kf for constructing the widened cast-in-place pile.

ドリルヘッド10は、図3に示す低空頭掘削機100に備えたドリルシャフト101の先端に脱着可能に装着され、硬質土を掘削可能であり、掘削径を拡幅可能にするドリルヘッドである。
詳しくは、ドリルヘッド10は、脱着手段11によって、ドリルシャフト101の先端に取り付けられるヘッドシャフト12と、ヘッドシャフト12の外周面において、放射方向に等間隔で配置した4枚の掘削翼20と、掘削翼20の傾斜角度を調整する角度調整機構13と、ヘッドシャフト12の先端側に配置した先端ビット14とで構成している。
The drill head 10 is a drill head that is detachably attached to the tip of a drill shaft 101 provided in the low-head excavator 100 shown in FIG. 3, can drill hard soil, and can widen the drilling diameter.
Specifically, the drill head 10 includes a head shaft 12 attached to the tip of the drill shaft 101 by the detaching means 11, four excavating blades 20 arranged at equal intervals in the radial direction on the outer peripheral surface of the head shaft 12, An angle adjusting mechanism 13 for adjusting the inclination angle of the excavating blade 20 and a tip bit 14 disposed on the tip side of the head shaft 12 are configured.

ドリルシャフト101及びヘッドシャフト12は、脱着手段11によって導通可能に接続される中空の管体で構成し、ドリルシャフト101の上端側に、サクション・ジェット・エアリフト式などの排土設備が接続され、ドリルヘッド10で掘削した掘削土砂をヘッドシャフト12の先端開口部12aから吸引して、排土する排土機構Hを構成している。   The drill shaft 101 and the head shaft 12 are constituted by a hollow tube connected so as to be conductive by the attaching / detaching means 11, and a soil discharge facility such as a suction / jet / airlift type is connected to the upper end side of the drill shaft 101, An excavation soil H excavated by the drill head 10 is sucked from the tip opening portion 12a of the head shaft 12 so as to excret the soil.

先端ビット14は、底部中央が下向きに凸状となり、底部中央から径外側に向かって、斜め上方向に傾斜する底面部分に沿って、径方向に所定間隔を隔てて、掘削チップ14aを複数配置している。   The tip bit 14 has a convex shape with the bottom center convex downward, and a plurality of excavation tips 14a are arranged at predetermined intervals in the radial direction along a bottom surface portion inclined obliquely upward from the center of the bottom toward the radially outer side. doing.

また、先端ビット14の上部中央におけるヘッドシャフト12の先端開口部12aに対向する部分には、先端開口部12aから吸引される掘削土の通過を許容する開口である吸引開口14bを設けている。   Further, a suction opening 14b that is an opening that allows passage of excavated soil sucked from the tip opening 12a is provided in a portion facing the tip opening 12a of the head shaft 12 in the upper center of the tip bit 14.

掘削翼20は、ヘッドシャフト12に対して、図示省略する枢動軸を枢動中心として、傾斜角度を調整可能に構成した掘削翼であり、図1(b)に示すように、周方向に等間隔で4枚配置している。   The excavating blade 20 is an excavating blade configured such that the tilt angle can be adjusted with respect to the head shaft 12 with a pivot axis (not shown) as a pivot center, and as shown in FIG. Four are arranged at equal intervals.

掘削翼20は、図2(a)に示すように、上辺部分20aが略水平となる状態で、底辺部分20bが、径外側向きに、斜め上方に傾斜する略台形状で形成し、底辺部分20bに沿って、径方向に所定間隔を隔てた複数の下向き掘削チップ21bを備えている。また、上辺部分20aの径外側の所定範囲において、径方向に所定間隔を隔てた複数の上向き掘削チップ21aを備えている。なお、上向き掘削チップ21aを配置する径外側の所定範囲について、後で詳細に説明する。   As shown in FIG. 2A, the excavating blade 20 is formed in a substantially trapezoidal shape in which the bottom portion 20b is inclined obliquely upward in the radially outward direction in a state where the upper portion 20a is substantially horizontal. A plurality of downward excavation tips 21b are provided along 20b at predetermined intervals in the radial direction. Further, a plurality of upward excavation tips 21a are provided in the predetermined range outside the diameter of the upper side portion 20a with a predetermined interval in the radial direction. The predetermined range outside the diameter where the upward excavation tip 21a is arranged will be described in detail later.

角度調整機構13は、ヘッドシャフト12に対して、上下方向にスライド可能に外嵌する外嵌リング13aと、一端部13baが外嵌リング13aに対して上下方向に枢動可能に接続され、他端部13bbが掘削翼20に接続されることで、外嵌リング13aと掘削翼20とを連結する連結アーム13bとで構成している。   The angle adjusting mechanism 13 is connected to an outer fitting ring 13a that is slidably fitted to the head shaft 12 so as to be slidable in the vertical direction, and one end 13ba is connected to the outer fitting ring 13a so as to be pivotable in the vertical direction. By connecting the end portion 13bb to the excavating blade 20, the outer fitting ring 13a and the connecting arm 13b for connecting the excavating blade 20 are formed.

外嵌リング13aは、図示省略するジャッキによって、ヘッドシャフト12に対する上下位置が規制される構成である。
連結アーム13bは、4枚配置した掘削翼20のそれぞれに対して1枚ずつ備えている。
The external fitting ring 13a is configured such that the vertical position with respect to the head shaft 12 is regulated by a jack (not shown).
One connecting arm 13b is provided for each of the four excavating blades 20 arranged.

また、連結アーム13bの他端部13bbと掘削翼20との接続について詳述すると、他端部13bbは、掘削翼20の上辺部分20a付近において、上辺部分20aに平行にスライド可能に構成されたスライド軸22によって、掘削翼20に対して、スライド軸22を中心として回動可能に接続されている。   Further, the connection between the other end portion 13bb of the connecting arm 13b and the excavating blade 20 will be described in detail. The other end portion 13bb is configured to be slidable in parallel with the upper side portion 20a in the vicinity of the upper side portion 20a of the excavating blade 20. The slide shaft 22 is connected to the excavating blade 20 so as to be rotatable about the slide shaft 22.

このように構成された角度調整機構13によって、枢動軸(図示省略)を枢動中心としてヘッドシャフト12に対して傾斜角度を調整可能に構成した掘削翼20の傾斜角度を規制することができる。   By the angle adjusting mechanism 13 configured as described above, the inclination angle of the excavating blade 20 configured to be able to adjust the inclination angle with respect to the head shaft 12 with the pivot shaft (not shown) as the pivot center can be regulated. .

詳しくは、図示省略するジャッキによって、外嵌リング13aが上側位置で規制されると、図1(a)に示すように、連結アーム13b及びスライド軸22を介して、傾斜角度が急な状態で掘削翼20の傾斜角度を規制することができる。
これに対して、外嵌リング13aがジャッキによって下側位置に規制されると、図2(a)に示すように、連結アーム13b及びスライド軸22を介して、掘削翼20は傾倒し、傾斜角度が緩やかな状態で規制される。
Specifically, when the outer fitting ring 13a is regulated at the upper position by a jack (not shown), as shown in FIG. 1 (a), the inclination angle is steep via the connecting arm 13b and the slide shaft 22. The inclination angle of the excavating blade 20 can be regulated.
On the other hand, when the outer fitting ring 13a is restricted to the lower position by the jack, as shown in FIG. 2 (a), the excavation blade 20 tilts and tilts via the connecting arm 13b and the slide shaft 22. The angle is regulated in a gradual state.

なお、図1(a)に示すような傾斜角度が急である通常の状態に対し、図2(a)に示すように、掘削翼20が傾倒し、傾斜角度が緩やかになることで、掘削面積Sが拡大された径状態となる。ちなみに、本明細書において、掘削翼20が傾倒し、傾斜角度が緩やかになることで、掘削面積の径が拡大される拡径状態のドリルヘッド10を、便宜上、拡径状態ドリルヘッド10aとする。また、図1(b)において円形状ハッチングに示すように、通常の状態におけるドリルヘッド10で掘削可能な範囲の面積を下向き掘削面積Sとする。   In contrast to the normal state where the inclination angle is steep as shown in FIG. 1A, as shown in FIG. 2A, the excavating blade 20 is inclined and the inclination angle becomes gentle, so that the excavation is performed. The area S is in an enlarged diameter state. By the way, in this specification, the drill head 10 in an expanded state in which the diameter of the excavation area is expanded by tilting the excavating blade 20 and making the inclination angle gentle is referred to as an expanded-diameter drill head 10a for convenience. . Further, as shown by circular hatching in FIG. 1B, the area of the range that can be excavated by the drill head 10 in a normal state is defined as a downward excavation area S.

次に、掘削翼20の上辺部分20aにおける径外側において上向き掘削チップ21aを配置した範囲である所定範囲について説明する。
上向き掘削チップ21aを配置した範囲を回転させた平面視リング状の面積、つまり、拡径状態ドリルヘッド10aの回転に伴って、掘削翼20の上辺部分20aにおいて径外側の所定範囲に配置した上向き掘削チップ21aによって掘削する上向き掘削面積S1が、通常の状態であるドリルヘッド10によって掘削される下向き掘削面積Sに応じて設定している。
具体的には、上向き掘削面積S1が、下向き掘削面積Sに対して約1.3倍以下の面積となるように設定している。
Next, a predetermined range that is a range in which the upward excavation tip 21a is arranged on the outer diameter side of the upper side portion 20a of the excavation blade 20 will be described.
A ring-shaped area in plan view obtained by rotating the range in which the upward excavation tip 21a is disposed, that is, the upward direction disposed in a predetermined range outside the diameter in the upper side portion 20a of the excavation blade 20 in accordance with the rotation of the expanded diameter drill head 10a. The upward excavation area S1 excavated by the excavation tip 21a is set according to the downward excavation area S excavated by the drill head 10 in a normal state.
Specifically, the upward excavation area S1 is set to be about 1.3 times or less than the downward excavation area S.

なお、通常状態のドリルヘッド10を回転させて掘削する場合の掘削孔の直径が2000mmとなり、その時の下向き掘削面積Sが3.14mとなるように設定した本実施形態では、拡径状態ドリルヘッド10aの回転による回転軌跡面積が7.065mとなり、そのときの直径が、ドリルヘッド10による直径の1.5倍となる3000mmとなり、上向き掘削チップ21aによる上向き掘削面積S1は、下向き掘削面積Sの1.25倍となるように設定している。 In this embodiment, the diameter of the drilling hole when drilling by rotating the drill head 10 in the normal state is 2000 mm, and the downward drilling area S at that time is set to 3.14 m 2. The rotation trajectory area due to the rotation of the head 10a is 7.065 m 2 , the diameter at that time is 3000 mm, which is 1.5 times the diameter of the drill head 10, and the upward excavation area S1 by the upward excavation tip 21a is the downward excavation area It is set to be 1.25 times S.

このように構成した角度調整機構13と掘削翼20との間には、ヘッドシャフト12に対して上下方向に規制されるが、回転自在なスタビライザ30を備えている。
スタビライザ30は、角度調整機構13より上方のヘッドシャフト12に対して回転自在に外嵌する外嵌リング31と、図1(b)に示すように、ドリルヘッド10による下向き掘削面積Sを構成する平面視円形と略同じ径のリング部材32と、外嵌リング31とリング部材32とを径方向に連結する連結バー33とで構成している。なお、連結バー33は、周方向において等間隔で8本配置している。また、リング部材32の断面において、上下の端部を径内側に折り曲げて端部テーパ32aを形成している。
それぞれを上述したように構成したドリルヘッド10は、上述したように、低空頭掘削機100に装着されるドリルシャフト101の先端に装着されて用いられる。
Between the angle adjusting mechanism 13 and the excavating blade 20 configured as described above, a rotatable stabilizer 30 is provided which is regulated in the vertical direction with respect to the head shaft 12.
The stabilizer 30 constitutes an outer fitting ring 31 that is rotatably fitted to the head shaft 12 above the angle adjusting mechanism 13 and a downward excavation area S by the drill head 10 as shown in FIG. The ring member 32 has substantially the same diameter as the circular shape in plan view, and the connecting bar 33 that connects the outer fitting ring 31 and the ring member 32 in the radial direction. Note that eight connecting bars 33 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Further, in the cross section of the ring member 32, the upper and lower ends are bent inwardly to form an end taper 32a.
The drill head 10 configured as described above is used by being mounted on the tip of the drill shaft 101 mounted on the low-head excavator 100 as described above.

続いて、ドリルヘッド10を装着した低空頭掘削機100によって、拡底場所打ち杭を構築する方法について、説明する。
なお、ドリルヘッド10を装着した低空頭掘削機100によって、場所打ち杭を構築する方法として、以下では、リバースサーキュレーション工法(Reverse Circulation Drill method、以下においてRCD工法とする)について説明するが、ドリルヘッド10を用いて掘削孔を掘削する工法として、上記RCD工法に限定されず、例えば、杭の構築以外で用いてもよい。
Subsequently, a method for constructing a bottom-span cast-in-place pile by the low head excavator 100 equipped with the drill head 10 will be described.
As a method for constructing a cast-in-place pile by using the low-head excavator 100 equipped with the drill head 10, a reverse circulation method (hereinafter referred to as RCD method) will be described below. The method of excavating the excavation hole using the head 10 is not limited to the above RCD method, and may be used other than the construction of a pile, for example.

RCD工法は、掘削孔内に満たしたベントナイト溶液の静水圧で孔壁を保持しつつ、ドリルシャフト101の先端に取り付けたドリルヘッド10によって土砂を掘削し、水とともに逆循環によって排土機構Hで掘削土を排土したのち、掘削孔にコンクリートを打ち込んで杭を造成する工法である。   In the RCD method, soil is excavated by the drill head 10 attached to the tip of the drill shaft 101 while holding the hole wall with the hydrostatic pressure of the bentonite solution filled in the excavation hole, and the earth removal mechanism H is used by reverse circulation with water. After excavating the excavated soil, concrete is driven into the excavation hole to create a pile.

RCD工法を施工するためには、図3に示す低空頭掘削機100、ドリルシャフト101の上端に接続される排土設備、貯水槽等の設備が必要となる。なお、図3には、定置式の低空頭掘削機100を図示しているが、クローラ等の自走式の掘削機であってもよい。   In order to construct the RCD method, facilities such as a low-head excavator 100, a soil removal facility connected to the upper end of the drill shaft 101, and a water storage tank are required. Although FIG. 3 shows a stationary low-head excavator 100, a self-propelled excavator such as a crawler may be used.

具体的な施工方法について、図4及び図5とともに説明する。なお、本施工では、表面の軟弱層Gnの下側の硬質土で構成された支持層Gsに達する深さの拡底杭を構築する場合について説明する。   A specific construction method will be described with reference to FIGS. In this construction, a case will be described in which a bottomed pile having a depth reaching the support layer Gs composed of the hard soil below the soft layer Gn on the surface is constructed.

まず、図5(a)に示すように、スタンドパイプ110を地表層Ghに建込む(ステップs1)。そして、図5(b)に示すように、地表面に低空頭掘削機100を設置し、スタンドパイプ110の内部から、通常状態のドリルヘッド10で一次掘削する(ステップs2)。このとき、掘削翼20の下向き掘削チップ21bで掘削された掘削土砂は、ヘッドシャフト12の先端開口部12aから吸引され、ドリルシャフト101の内部を通じて排土される。なお、図5(c)乃至(f)において、低空頭掘削機100の図示を省略している。   First, as shown to Fig.5 (a), the stand pipe 110 is built in the surface layer Gh (step s1). Then, as shown in FIG. 5B, the low head excavator 100 is installed on the ground surface, and primary excavation is performed from the inside of the stand pipe 110 with the drill head 10 in a normal state (step s2). At this time, the excavated earth and sand excavated by the downward excavation tip 21 b of the excavating blade 20 is sucked from the tip opening 12 a of the head shaft 12 and discharged through the inside of the drill shaft 101. In addition, in FIG.5 (c) thru | or (f), illustration of the low sky head excavator 100 is abbreviate | omitted.

ドリルヘッド10が所定深さに達するまで一次掘削を続け(ステップs3:No)、ドリルヘッド10が支持層Gsにおける所定深さまで達すると(ステップs3:Yes)、図5(c)に示すように、ドリルヘッド10を回転させながら、角度調整機構13によって掘削翼20を傾倒させ、ドリルヘッド10を拡径して拡径状態ドリルヘッド10aとする(ステップs4)。なお、通常状態のドリルヘッド10で所定深さまで掘削された掘削孔を、一次掘削孔K1とする。   Primary drilling is continued until the drill head 10 reaches a predetermined depth (step s3: No), and when the drill head 10 reaches a predetermined depth in the support layer Gs (step s3: Yes), as shown in FIG. Then, while rotating the drill head 10, the drill blade 20 is tilted by the angle adjusting mechanism 13 to expand the diameter of the drill head 10 to obtain a diameter-expanded drill head 10 a (step s 4). A drilling hole drilled to a predetermined depth by the drill head 10 in a normal state is referred to as a primary drilling hole K1.

そして、図5(d)に示すように、拡径状態ドリルヘッド10aを回転させて、一次掘削孔K1の孔壁に対し、上向き掘削チップ21aで上向きに二次掘削を行い(ステップs5)、一次掘削孔K1の杭底を拡幅する拡底部K2を構築する。なお、二次掘削は、スタビライザ30で一次掘削孔K1の孔壁にガイドされながら所定高さまで行うが(ステップs6:No)、この二次掘削において、掘削翼20の上辺部分20aに配置された上向き掘削チップ21aによって掘削された掘削土は、一次掘削孔K1の孔底にたまる。   Then, as shown in FIG. 5 (d), the diameter-expanded drill head 10a is rotated to perform secondary excavation with the upward excavation tip 21a on the hole wall of the primary excavation hole K1 (step s5). A bottom widened portion K2 that widens the pile bottom of the primary excavation hole K1 is constructed. The secondary excavation is performed up to a predetermined height while being guided by the stabilizer 30 to the hole wall of the primary excavation hole K1 (step s6: No). In the secondary excavation, the secondary excavation is arranged on the upper side portion 20a of the excavation blade 20. The excavated soil excavated by the upward excavation tip 21a accumulates at the bottom of the primary excavation hole K1.

二次掘削が所定高さまで達すると(ステップs6:Yes)、図5(e)に示すように、拡径状態ドリルヘッド10aを杭底まで下げ、杭底にたまる掘削土を排土機構Hで吸引して排土し(ステップs7)、拡径状態ドリルヘッド10aを角度調整機構13で縮径して、図5(f)に示すように、拡底部K2より上方の一次掘削孔K1を引き上げ(ステップs8)、拡底掘削孔Ktを完成させる。   When the secondary excavation reaches a predetermined height (step s6: Yes), as shown in FIG. 5 (e), the diameter-expanded state drill head 10a is lowered to the pile bottom, and the excavated soil accumulated on the pile bottom is removed by the soil removal mechanism H. Suction and evacuation (step s7), the diameter-adjusted drill head 10a is reduced in diameter by the angle adjustment mechanism 13, and the primary excavation hole K1 above the expanded bottom K2 is pulled up as shown in FIG. 5 (f). (Step s8), the bottomed excavation hole Kt is completed.

なお、スタビライザ30におけるリング部材32の上端部に端部テーパ32aを形成しているため、スタビライザ30が拡底部K2を超えて、一次掘削孔K1に侵入する際においても、リング部材32の端部テーパ32aによって、スタビライザ30は誘導させ、一次掘削孔K1にスムーズに侵入することができる。   In addition, since the edge part taper 32a is formed in the upper end part of the ring member 32 in the stabilizer 30, even when the stabilizer 30 penetrates into the primary excavation hole K1 exceeding the bottom expansion part K2, the edge part of the ring member 32 is shown. The stabilizer 30 can be guided by the taper 32a and smoothly enter the primary excavation hole K1.

そして、拡底掘削孔Ktに鉄筋籠を挿入し(ステップs9)、さらに、拡底掘削孔Ktにトレミー管を祖建込み(ステップs10)、拡底掘削孔Kt内にコンクリートを打設しながら、トレミー管を引き抜く(ステップs11)。コンクリートが地表面まで打設されると、スタンドパイプ110を引き抜くとともに、埋戻しして(ステップs12)、RCD工法は完了する。
この施工により、支持層Gsで拡底された場所打ち杭を構築することができる。
Then, a reinforcing bar is inserted into the bottom expanded excavation hole Kt (step s9), and further, a tremy pipe is erected into the bottom expanded excavation hole Kt (step s10), and concrete is placed in the expanded bottom excavation hole Kt, Is pulled out (step s11). When the concrete is driven to the ground surface, the stand pipe 110 is pulled out and backfilled (step s12), and the RCD method is completed.
By this construction, a cast-in-place pile piled up with the support layer Gs can be constructed.

次に、通常状態のドリルヘッド10で掘削する一次掘削孔K1より太径の拡径場所打ち杭をRCD工法で構築する場合について説明する。このように、通常状態のドリルヘッド10で掘削する一次掘削孔K1より太径の拡径場所打ち杭を構築するために、太径の拡径掘削孔Kfを掘削するが、硬質な支持層Gsを拡径状態ドリルヘッド10aによる一次掘削で掘削することは低空頭掘削機100の能力では困難である。   Next, a case where an enlarged cast-in-place pile having a diameter larger than the primary excavation hole K1 excavated by the drill head 10 in a normal state is constructed by the RCD method will be described. As described above, in order to construct an enlarged cast-in-place pile having a larger diameter than the primary excavation hole K1 excavated by the drill head 10 in the normal state, the large-diameter expanded excavation hole Kf is excavated, but the hard support layer Gs is used. It is difficult for the low-head drilling machine 100 to excavate by drilling by primary drilling with the drill head 10a having an enlarged diameter.

そこで、図7(a)に示すように、スタンドパイプ110を地表層Ghに建込み(ステップt1)、図7(b)に示すように、地表面に低空頭掘削機100を設置し、スタンドパイプ110の内部から、軟弱層Gnを拡径した拡径状態ドリルヘッド10aで一次掘削する。これを拡径一次掘削とする(ステップt2)。このとき、掘削翼20の下向き掘削チップ21bで掘削された掘削土砂は、ヘッドシャフト12の先端開口部12aから吸引され、ドリルシャフト101の内部を通じて排土される。   Therefore, as shown in FIG. 7A, the stand pipe 110 is installed in the ground layer Gh (step t1), and as shown in FIG. 7B, the low-head excavator 100 is installed on the ground surface, and the stand From the inside of the pipe 110, primary excavation is performed by the expanded diameter drill head 10a in which the soft layer Gn is expanded. This is the primary expanded digging (step t2). At this time, the excavated earth and sand excavated by the downward excavation tip 21 b of the excavating blade 20 is sucked from the tip opening 12 a of the head shaft 12 and discharged through the inside of the drill shaft 101.

拡径状態ドリルヘッド10aが支持層Gsに達するまで拡径一次掘削を続け(ステップt3:No)、ドリルヘッド10が支持層Gsにおける所定深さまで達すると(ステップt3:Yes)、ドリルヘッド10を回転させながら、角度調整機構13によって拡径状態ドリルヘッド10aを縮径する(ステップt4)。   The expanded primary drilling is continued until the expanded diameter drill head 10a reaches the support layer Gs (step t3: No), and when the drill head 10 reaches a predetermined depth in the support layer Gs (step t3: Yes), the drill head 10 is moved. While rotating, the diameter-adjusted drill head 10a is reduced in diameter by the angle adjusting mechanism 13 (step t4).

なお、通常状態の低空頭掘削機100で所定深さまで掘削された掘削孔を、拡径一次掘削孔Ka1とする。そして、支持層Gsを縮径されたドリルヘッド10で縮径一次掘削し(ステップt5:図7(c))、ドリルヘッド10が所定深さに達するまで続ける。(ステップt6:No)、ドリルヘッド10が支持層Gsにおける所定深さまで達すると(ステップt6:Yes)、図7(d)に示すように、ドリルヘッド10を回転させながら、角度調整機構13によって掘削翼20を傾倒させ、ドリルヘッド10を拡径状態の拡径状態ドリルヘッド10aとする(ステップt7)。なお、通常状態のドリルヘッド10で所定深さまで掘削された掘削孔を、縮径一次掘削孔Ka2とする。   Note that a drilling hole drilled to a predetermined depth by the low-head excavator 100 in a normal state is referred to as an enlarged primary drilling hole Ka1. Then, the support layer Gs is subjected to primary drilling with a reduced diameter drill head 10 (step t5: FIG. 7 (c)) and continued until the drill head 10 reaches a predetermined depth. (Step t6: No), when the drill head 10 reaches the predetermined depth in the support layer Gs (Step t6: Yes), as shown in FIG. The excavating blade 20 is tilted to set the drill head 10 to the expanded diameter drill head 10a in the expanded state (step t7). Note that a drilling hole drilled to a predetermined depth by the drill head 10 in a normal state is referred to as a reduced diameter primary drilling hole Ka2.

そして、図7(e)に示すように、拡径状態ドリルヘッド10aを回転させて、縮径一次掘削孔Ka2の孔壁に対し、上向き掘削チップ21aで上向きに二次掘削を行い(ステップt8)、縮径一次掘削孔Ka2の杭底を拡幅する拡底部Ka3を構築する。なお、二次掘削は、スタビライザ30で縮径一次掘削孔Ka2の孔壁にガイドされながら所定高さまで行うが(ステップt9:No)、この二次掘削において、掘削翼20の上辺部分20aに配置された上向き掘削チップ21aによって掘削された掘削土は、一次掘削孔K1の孔底にたまる。   Then, as shown in FIG. 7E, the diameter-expanded drill head 10a is rotated to perform secondary excavation upward with the upward excavation tip 21a on the hole wall of the reduced diameter primary excavation hole Ka2 (step t8). ), An expanded bottom portion Ka3 that widens the pile bottom of the reduced diameter primary excavation hole Ka2. The secondary excavation is performed up to a predetermined height while being guided by the stabilizer 30 to the hole wall of the reduced diameter primary excavation hole Ka2 (step t9: No). In this secondary excavation, the secondary excavation is arranged on the upper side portion 20a of the excavation blade 20. The excavated soil excavated by the upward excavation tip 21a is accumulated at the bottom of the primary excavation hole K1.

二次掘削が所定高さまで達すると(ステップt9:Yes)、図7(f)に示すように、拡径状態ドリルヘッド10aを杭底まで下げ、杭底にたまる掘削土を排土機構Hで吸引して排土し(ステップt10)、拡径状態ドリルヘッド10aを角度調整機構13で縮径して、図7(g)に示すように、拡底部Ka3より上方の拡径一次掘削孔Ka1を引き上げ(ステップt11)、拡径掘削孔Kfを完成させる。   When the secondary excavation reaches a predetermined height (step t9: Yes), as shown in FIG. 7 (f), the diameter-expanded state drill head 10a is lowered to the pile bottom, and the excavated soil accumulated on the pile bottom is removed by the soil removal mechanism H. Suction and discharging (step t10), the diameter-adjusted drill head 10a is reduced in diameter by the angle adjusting mechanism 13, and as shown in FIG. 7G, the diameter-expanded primary excavation hole Ka1 above the bottom-expanded portion Ka3. Is pulled up (step t11), and the diameter-expanded excavation hole Kf is completed.

そして、拡径掘削孔Kfに鉄筋籠を挿入し(ステップt12)、さらに、拡径掘削孔Kfにトレミー管を祖建込み(ステップt13)、拡径掘削孔Kf内にコンクリートを打設しながら、トレミー管を引き抜く(ステップt14)。コンクリートが地表面まで打設されると、スタンドパイプ110を引き抜くとともに、埋戻しして(ステップt15)、RCD工法は完了する。
この施工により、通常の掘削孔より拡径された場所打ち杭を構築することができる。
Then, a reinforcing bar is inserted into the enlarged diameter excavation hole Kf (step t12), and further, a tremmy pipe is installed in the enlarged diameter excavation hole Kf (step t13), and concrete is placed in the enlarged diameter excavation hole Kf. Then, the tremy tube is pulled out (step t14). When the concrete is driven to the ground surface, the stand pipe 110 is pulled out and backfilled (step t15), and the RCD method is completed.
By this construction, it is possible to construct a cast-in-place pile whose diameter is larger than that of a normal excavation hole.

このように、径方向に適宜の間隔を隔てて配置した下向き掘削チップ21bを底面側に有する掘削翼20を回転中心に対して径外側上向き、且つ回転方向に等間隔で複数配置して先端中央に向かって凸状に構成し、低空頭掘削機100によって回転するドリルシャフト101の先端に装着するドリルヘッド10に、ドリルヘッド径を拡径する角度調整機構13と、拡径状態の掘削翼20の上面側に配置され、上向きの上向き掘削チップ21aとを備え、上向き掘削チップ21aを、上向き掘削チップ21aによって掘削される拡幅部分の断面積である上向き掘削面積S1が、掘削翼20に備えた掘削ビッドで掘削する下向き掘削面積Sに応じた面積となるように設定したことにより、簡単な構造でありながら、硬質な支持層Gsであっても、所定深さまで掘削した後、上方に掘削して拡底部K2を確実に構築することができる。   In this way, a plurality of excavating blades 20 having the downward excavation tips 21b arranged on the bottom surface side arranged at appropriate intervals in the radial direction are arranged radially outwardly upward with respect to the rotation center and at equal intervals in the rotation direction. The angle adjusting mechanism 13 for expanding the diameter of the drill head and the drilling blade 20 in the diameter-expanded state are provided on the drill head 10 that is convex toward the head and is mounted on the tip of the drill shaft 101 rotated by the low-head excavator 100. And the upward excavation tip 21a, and the upward excavation tip 21a has an upward excavation area S1 which is a cross-sectional area of the widened portion excavated by the upward excavation tip 21a. Even though it is a simple structure, even if it is a hard support layer Gs, by setting the area according to the downward excavation area S to be excavated with the excavation bid, After digging up Teifuka it is, can be constructed reliably 拡底 portion K2 drilled upward.

詳しくは、径方向に適宜の間隔を隔てて配置した下向き掘削チップ21bを底面側に有する掘削翼20を回転中心に対して径外側上向き、且つ回転方向に等間隔で複数配置して先端中央に向かって凸状に構成したドリルヘッド10を、低空頭掘削機100によって回転するドリルシャフト101の先端に装着することで、所定深さまで一次掘削孔K1を構築することができる。   Specifically, a plurality of excavating blades 20 having a downward excavation tip 21b arranged on the bottom surface side arranged at an appropriate interval in the radial direction on the bottom side is arranged radially outward and upward at equal intervals in the rotation direction. The primary drilling hole K1 can be constructed to a predetermined depth by mounting the drill head 10 that is convex toward the tip of the drill shaft 101 that is rotated by the low-head drilling machine 100.

また、ドリルヘッド10に、ドリルヘッド径を拡径する角度調整機構13と、少なくとも拡径状態の掘削翼20の上面側に配置され、上向きの上向き掘削チップ21aとを備えたことにより、所定深さまで掘削後、角度調整機構13でドリルヘッド径を拡径させて拡径状態ドリルヘッド10aとなり、掘削翼20の上面側に上向き掘削チップ21aが配置される拡径状態ドリルヘッド10aを回転させることで、孔壁を上向きに掘削し、一次掘削孔K1を拡幅して拡底部K2を構築することができる。   Further, the drill head 10 is provided with an angle adjusting mechanism 13 for expanding the diameter of the drill head, and an upwardly facing upward drilling tip 21a disposed at least on the upper surface side of the drilling blade 20 in the diameter-expanded state. After the excavation, the drill head diameter is expanded by the angle adjusting mechanism 13 to become the expanded drill head 10a, and the expanded drill head 10a in which the upward drilling tip 21a is disposed on the upper surface side of the drill blade 20 is rotated. Thus, the hole wall can be excavated upward, and the primary excavation hole K1 can be widened to construct the expanded bottom portion K2.

なお、上向き掘削チップ21aによって掘削される拡幅部分の断面積である上向き掘削面積S1が、掘削翼20に備えた掘削ビッドで掘削する下向き掘削面積Sに応じた面積となるように上向き掘削チップ21aを設定したことにより、低空頭掘削機100の回転能力に応じて定まる下向き掘削面積S、つまり一次掘削孔K1の下向き掘削面積Sに応じた面積となるように、上向き掘削チップ21aによって掘削される拡幅部分の断面積である上向き掘削面積S1が設定されるため、硬質な支持層Gsであっても、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削する際、既に掘削された一次掘削孔K1の孔壁をスタビライザ30によりガイドとして上向きに掘削でき、一次掘削孔K1を確実に拡幅して精度のよい拡底部K2を構築することができる。   It should be noted that the upward excavation area S1 which is the cross-sectional area of the widened portion excavated by the upward excavation tip 21a is an area corresponding to the downward excavation area S excavated by the excavation bid provided to the excavation blade 20. Is set by the upward excavation tip 21a so as to have a downward excavation area S determined according to the rotational capability of the low head excavator 100, that is, an area corresponding to the downward excavation area S of the primary excavation hole K1. Since the upward excavation area S1, which is the cross-sectional area of the widened portion, is set, even the hard support layer Gs has already been excavated when the hole wall of the primary excavation hole K1 is excavated upward with the upward excavation tip 21a. The hole wall of the primary excavation hole K1 can be excavated upward using the stabilizer 30 as a guide, and the primary excavation hole K1 is reliably widened so that the bottom portion K2 has high accuracy. It can be constructed.

また、上向き掘削面積S1を、下向き掘削面積Sに対して約1.3倍以下の面積となるように設定することにより、硬質な支持層Gsであっても、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削し、一次掘削孔K1をより確実に拡幅することができる。   Further, by setting the upward excavation area S1 to be about 1.3 times or less the downward excavation area S, the hole wall of the primary excavation hole K1 can be formed even for the hard support layer Gs. The primary excavation hole K1 can be more reliably widened by excavating upward with the upward excavation tip 21a.

詳しくは、上向き掘削面積S1が下向き掘削面積Sに対して例えば2倍や3倍のように、下向き掘削面積Sより広い場合、掘削抵抗が低空頭掘削機100の回転能力を上回るため、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削することができず、上向き掘削面積S1が下向き掘削面積Sに対して例えば1倍以下である場合、所定深さまで掘削する際の掘削抵抗により上向きの掘削抵抗が同等以下であるため、確実に、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削することができる。   Specifically, when the upward excavation area S1 is larger than the downward excavation area S, for example, twice or three times the downward excavation area S, the excavation resistance exceeds the rotational capability of the low head excavator 100, so that the primary excavation If the hole wall of the hole K1 cannot be excavated upward by the upward excavation tip 21a, and the upward excavation area S1 is, for example, less than or equal to 1 times the downward excavation area S, the excavation resistance when excavating to a predetermined depth Since the upward excavation resistance is equal to or less than that, the hole wall of the primary excavation hole K1 can be reliably excavated upward with the upward excavation tip 21a.

しかしながら、所定深さまで一次掘削孔K1を掘削する際は、中実な状態の地盤を掘削して孔を構築する、つまり、掘削された掘削土砂の逃げ場のない状態で掘り進む必要があるが、上向き掘削チップ21aで上向きに掘削する場合は、すでに構築された孔の孔壁を掘削すればよく、その掘削抵抗は所定深さまで掘削する場合より小さくなる。そのため、上向き掘削面積S1が下向き掘削面積Sに対して約1.3倍以下の面積となるように設定することによって、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削し、一次掘削孔K1をより確実に拡幅して拡底部K2を構築することができる。なお、上向き掘削面積S1を、下向き掘削面積Sに対して約1.3倍以下の面積となるように設定することによって、拡底部K2を、一次掘削孔K1の径のおよそ1.5倍程度の径で拡底することができる。   However, when the primary excavation hole K1 is excavated to a predetermined depth, it is necessary to excavate the ground in a solid state to construct the hole, that is, to excavate without excavating the excavated excavated soil. When excavating upward with the excavation tip 21a, it is only necessary to excavate the hole wall of the already constructed hole, and the excavation resistance is smaller than when excavating to a predetermined depth. Therefore, by setting the upward excavation area S1 to be about 1.3 times or less the downward excavation area S, the hole wall of the primary excavation hole K1 is excavated upward with the upward excavation tip 21a, and the primary excavation area 21 The bottom expanded portion K2 can be constructed by more reliably widening the excavation hole K1. In addition, by setting the upward excavation area S1 to be an area that is about 1.3 times or less than the downward excavation area S, the bottom expanded portion K2 is about 1.5 times the diameter of the primary excavation hole K1. The bottom can be expanded with a diameter of.

また、既に掘削された一次掘削孔K1の孔壁をガイドとして上向きに掘削して拡底部K2を構築する場合であっても、上向き掘削面積S1を、下向き掘削面積Sに対して約1.3倍以下の面積となるように設定するため、上述したように、上向き掘削による掘削負荷が過剰に作用することを防止でき、既に掘削された一次掘削孔K1の孔壁を崩すことなく、拡底部K2を構築することができる。   Further, even when the bottom expanded portion K2 is constructed by excavating upward with the hole wall of the primary excavation hole K1 already excavated as a guide, the upward excavation area S1 is about 1.3 with respect to the downward excavation area S. Since the area is set to be twice or less, as described above, it is possible to prevent the excavation load due to the upward excavation from acting excessively, and to expand the bottom without breaking the hole wall of the already excavated primary excavation hole K1. K2 can be constructed.

また、枢動軸により掘削翼20を径外側向きに傾倒可能にするとともに、角度調整機構13で掘削翼20の傾倒を調整するため、簡単な構造で確実にドリルヘッド径を拡径することができる。したがって、所定深さまで掘削後、角度調整機構13により径外側向きに掘削翼20を傾倒させて上向き掘削チップ21aを出現させ、孔壁を上向きに掘削し、一次掘削孔K1を拡幅して拡底部K2を構築することができる。   In addition, the excavation blade 20 can be tilted outward in the radial direction by the pivot shaft, and the tilt adjustment of the excavation blade 20 is adjusted by the angle adjusting mechanism 13, so that the drill head diameter can be reliably increased with a simple structure. it can. Therefore, after excavating to a predetermined depth, the angle adjusting mechanism 13 tilts the excavating blade 20 outward in the radial direction so that the upward excavation tip 21a appears, excavates the hole wall upward, widens the primary excavation hole K1, and expands the bottom. K2 can be constructed.

またドリルヘッド10をドリルシャフト101に装着した低空頭掘削機100は、簡単な構造でありながら、地盤状態によらず、所定深さまで掘削した後、上方に掘削して拡底部K2を確実に構築することができる。   The low head excavator 100 with the drill head 10 mounted on the drill shaft 101 is simple in structure, but after excavating to a predetermined depth regardless of the ground state, the bottom expanded portion K2 is reliably constructed by excavating upward. can do.

なお、低空頭掘削機100はドリルシャフト101を回転する回転能力の低いが、硬質な支持層Gsであっても、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削し、一次掘削孔K1をより確実に拡幅することができる。   Note that the low-head excavator 100 has a low rotational ability to rotate the drill shaft 101, but even with the hard support layer Gs, the hole of the primary excavation hole K1 is excavated upward by the upward excavation tip 21a to perform the primary excavation. The hole K1 can be expanded more reliably.

また、低空頭掘削機100は、通常の低空頭掘削機100に比べ装置重量も軽くなり、拡径しない通常状態で所定深さまで掘削する際の反力の確保が困難であり、太径の一次掘削孔K1を掘削することは困難であるため、拡底部K2の構築が求められることが多いが、上向き掘削チップ21aを、上向き掘削チップ21aによって掘削される拡幅部分の断面積である上向き掘削面積S1が、掘削翼20に備えた掘削ビッドで掘削する下向き掘削面積Sに応じた面積となるように設定し、上向きに掘削することにより、回転能力が低くく、軽量である低空頭掘削機100であっても、硬質な支持層Gsであっても、また、掘削抵抗によって浮き上がることなく、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削し、一次掘削孔K1をより確実に拡幅することができる。   In addition, the low-head excavator 100 is lighter in weight than the normal low-head excavator 100, and it is difficult to secure a reaction force when excavating to a predetermined depth in a normal state where the diameter is not expanded. Since it is difficult to excavate the excavation hole K1, the construction of the expanded bottom portion K2 is often required, but the upward excavation tip 21a is an upward excavation area that is a cross-sectional area of the widened portion excavated by the upward excavation tip 21a. The low-headed excavator 100 is set to have an area corresponding to the downward excavation area S to be excavated by the excavation bid provided on the excavation blade 20 and excavated upward, so that the rotary capability is low and the weight is low. Even if it is the hard support layer Gs, the hole wall of the primary excavation hole K1 is excavated upward by the upward excavation tip 21a without being lifted by excavation resistance, and the primary excavation hole K is obtained. It is possible to more reliably widening the.

またドリルヘッド10の上部に配置した先端開口部12aから掘削土を吸入する排土機構Hを備えたことにより、掘削しながら、あるいは掘削後に掘削土を先端開口部12aから吸入することができる。したがって、別の吸入装置を備えずとも、掘削土が掘削箇所に堆積し、掘削抵抗が増大することを防止できる。   Further, by providing the soil removal mechanism H that sucks excavated soil from the tip opening 12a disposed at the top of the drill head 10, the excavated soil can be sucked from the tip opening 12a while excavating or after excavation. Therefore, it is possible to prevent excavation soil from accumulating at the excavation site and increasing excavation resistance without providing another suction device.

さらにまた、上述の低空頭掘削機100を用い、ドリルシャフト101を回転させるとともに、排土機構Hで掘削土を吸入しながら所定深さまで掘削して一次掘削孔K1を構築した後、角度調整機構13を稼働してドリルヘッド径を拡径するとともに、上向き掘削チップ21aを出現させ、ドリルシャフト101を回転させて、上向き掘削チップ21aで上部を掘削しながら所定高さまで引き上げて拡底部K2を構築し、拡底部K2を構築した後、ドリルシャフト101を下降させて、孔底に堆積する上向き掘削チップ21aで掘削した掘削土を吸入する拡底掘削孔Ktの施工方法により、硬質な支持層Gsであっても、一次掘削孔K1の孔壁を上向き掘削チップ21aで上向きに掘削し、一次掘削孔K1を確実に拡幅して拡底部K2を構築することができる。   Furthermore, after the drill shaft 101 is rotated using the above-described low-head excavator 100 and the primary excavation hole K1 is constructed by excavating to a predetermined depth while sucking excavated soil with the soil removal mechanism H, the angle adjusting mechanism is constructed. 13 is expanded to increase the diameter of the drill head, the upward drilling tip 21a appears, the drill shaft 101 is rotated, the upper drilling tip 21a is excavated at the upper part and pulled up to a predetermined height to construct the expanded bottom portion K2. Then, after constructing the bottom expanded portion K2, the hard support layer Gs is formed by the method of constructing the bottom expanded excavation hole Kt for lowering the drill shaft 101 and sucking the excavated soil excavated by the upward excavation tip 21a deposited on the bottom of the hole. Even if it exists, the hole wall of the primary excavation hole K1 is excavated upward by the upward excavation tip 21a, and the primary excavation hole K1 is surely widened to construct the expanded bottom portion K2. Rukoto can.

また、所定深さまで掘削した後、ドリルヘッド10を拡径し、上向き掘削チップ21aで上部を掘削しながら所定高さまで引き上げて拡底部K2を構築した後、ドリルシャフト101を下降させて、孔底に堆積する上向き掘削チップ21aで掘削した掘削土を吸入するため、孔底に掘削土が堆積していない拡底部K2を有する一次掘削孔K1を構築することができる。   In addition, after drilling to a predetermined depth, the drill head 10 is expanded in diameter, and while the upper excavation tip 21a is excavating the upper portion, the drill head 101 is pulled up to a predetermined height to construct the expanded portion K2, and then the drill shaft 101 is lowered to In order to suck the excavated soil excavated by the upward excavation tip 21a deposited on the primary excavation tip 21a, it is possible to construct the primary excavation hole K1 having the expanded bottom portion K2 in which the excavated soil is not accumulated.

また、所定深さまで掘削してから、所定高さまで引き上げて拡底部K2を構築し、さらに下降して掘削土を排土機構Hで吸入するため、一次掘削孔K1の孔壁をそのままにしておく時間が短くなるため、孔壁が崩れることがなく、より所望の形状の拡径孔を構築することができる。   In addition, after excavating to a predetermined depth, the bottom portion K2 is constructed by raising to a predetermined height, and further descends and the excavated soil is sucked by the soil removal mechanism H, so the hole wall of the primary excavation hole K1 is left as it is. Since the time is shortened, the hole wall is not collapsed, and a diameter-expanded hole having a desired shape can be constructed.

以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、掘削ビットは、下向き掘削チップ21bに対応し、
以下同様に、
ドリル装置及び低空頭ドリル装置は、低空頭掘削機100に対応し、
ドリルは、ドリルシャフト101に対応し、
拡径手段及び傾倒調整手段は、角度調整機構13に対応し、
上部掘削手段は、上向き掘削チップ21aに対応し、
拡幅部断面積は、上向き掘削面積S1に対応し、
掘削孔の断面積は、下向き掘削面積Sに対応し、
傾倒手段は、掘削翼20の枢動中心となる枢動軸に対応し、
吸入口は、先端開口部12aに対応し、
吸入手段は、排土機構Hに対応し、
掘削孔は、一次掘削孔K1に対応し、
孔内拡幅部は、拡底部K2に対応し、
拡幅掘削孔は、拡底掘削孔Ktに対応し、
に対応するも、上記実施形態に限定するものではない。
As described above, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment, the excavation bit corresponds to the downward excavation tip 21b,
Similarly,
The drilling device and the low head drilling device correspond to the low head drilling machine 100,
The drill corresponds to the drill shaft 101,
The diameter expanding means and the tilt adjusting means correspond to the angle adjusting mechanism 13,
The upper excavation means corresponds to the upward excavation tip 21a,
The widened section cross-sectional area corresponds to the upward excavation area S1,
The cross-sectional area of the drilling hole corresponds to the downward drilling area S,
The tilting means corresponds to the pivot axis serving as the pivot center of the excavating blade 20,
The inlet corresponds to the tip opening 12a,
The suction means corresponds to the soil removal mechanism H,
The drilling hole corresponds to the primary drilling hole K1,
The widened part in the hole corresponds to the widened part K2,
The widening hole corresponds to the widening hole Kt,
However, the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、ドリルシャフト101のみならず、オーガスクリュウ、スクリュウドリルの先端にドリルヘッド10を装着してもよい。また、上述の説明では載置式の低空頭掘削機100であったが、自走式の低空頭掘削機であってもよく、さらには、低空頭でない掘削機を用いてもよい。   For example, the drill head 10 may be mounted not only on the drill shaft 101 but also on the tip of an auger screw or screw drill. In the above description, the mounting type low-head excavator 100 is used. However, a self-propelled low-head excavator may be used, and further, a non-low-head excavator may be used.

また、上述の説明では、掘削翼20を傾倒させて拡径したが、例えば、掘削翼20の径外部分から引き出し可能に構成した拡径部分を引き出して拡径してもよく、この場合、上向き掘削チップ21aは、引き出し部分の上面に配置すればよい。このように、掘削翼20の拡径構造及び拡径方法は問わず、いずれの拡径構造及び拡径方法であってもよい。   In the above description, the diameter of the excavating blade 20 is tilted to increase the diameter. For example, the diameter-expanded portion configured to be drawable from the outer diameter portion of the excavating blade 20 may be pulled out and expanded in this case. The excavation tip 21a may be disposed on the upper surface of the drawer portion. Thus, any diameter expansion structure and diameter expansion method may be used regardless of the diameter expansion structure and diameter expansion method of the excavating blade 20.

また、上述の説明では、一次掘削孔K1の底部を拡径状態ドリルヘッド10aで掘削して拡底部K2を構築したが、一次掘削孔K1の高さ方向のいずれの場所を上向き掘削チップ21aで掘削して、拡底部K2を構築してもよい。さらには、軟弱層Gnに拡底部K2を構築してもよく、また、全部が硬質な支持層Gs層である地盤に拡底部K2を有する拡底掘削孔Ktを形成してもよい。   In the above description, the bottom portion of the primary excavation hole K1 is excavated with the diameter-expanded state drill head 10a to construct the expanded bottom portion K2. However, any location in the height direction of the primary excavation hole K1 is formed with the upward excavation tip 21a. You may excavate and build the expanded bottom part K2. Further, the bottom expanded portion K2 may be constructed in the soft layer Gn, and the bottom expanded excavation hole Kt having the bottom expanded portion K2 may be formed in the ground which is a hard support layer Gs layer.

10…ドリルヘッド
10a…拡径状態ドリルヘッド
12a…先端開口部
13…角度調整機構
20…掘削翼
21a…上向き掘削チップ
21b…下向き掘削チップ
100…低空頭掘削機
101…ドリルシャフト
H…排土機構
K1…一次掘削孔
K2…拡底部
Kt…拡底掘削孔
S…下向き掘削面積
S1…上向き掘削面積
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drill head 10a ... Diameter expansion state drill head 12a ... Tip opening part 13 ... Angle adjustment mechanism 20 ... Excavation blade 21a ... Upward excavation tip 21b ... Downward excavation tip 100 ... Low head excavator 101 ... Drill shaft H ... Excavation mechanism K1 ... primary excavation hole K2 ... bottom expansion part Kt ... bottom expansion excavation hole S ... downward excavation area S1 ... upward excavation area

Claims (7)

径方向に適宜の間隔を隔てて配置した掘削ビットを底面側に有する掘削翼を回転中心に対して径外側上向き、且つ回転方向に等間隔で複数配置して先端中央に向かって凸状に構成し、ドリル装置によって回転するドリルの先端に装着するドリルヘッドであって、
ドリルヘッド径を拡径する拡径手段と、
少なくとも拡径状態の前記掘削翼の上面側に配置され、上向きの掘削ビットを有する上部掘削手段とを備え、
該上部掘削手段を、
前記上部掘削手段によって掘削される拡幅部分の断面積である拡幅部断面積が、前記掘削翼に備えた前記掘削ビッドで掘削する掘削孔の断面積に応じた面積となるように設定した
ドリルヘッド。
A plurality of excavating blades having excavation bits arranged at appropriate intervals in the radial direction on the bottom side are arranged radially outwardly with respect to the rotation center and arranged at equal intervals in the rotation direction so as to protrude toward the center of the tip. A drill head attached to a tip of a drill rotated by a drill device,
A means for expanding the diameter of the drill head;
An upper excavation means disposed at least on the upper surface side of the excavating blade in an expanded state and having an upward excavation bit;
The upper excavation means,
A drill head set so that a cross-sectional area of the widened portion, which is a cross-sectional area of the widened portion excavated by the upper excavating means, has an area corresponding to the cross-sectional area of the excavation hole excavated by the excavation bid provided in the excavating blade. .
前記拡幅部断面積を、前記掘削孔の断面積に対して約1.3倍以下の面積となるように設定した
請求項1に記載のドリルヘッド。
The drill head according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the widened portion is set to have an area of about 1.3 times or less with respect to the cross-sectional area of the excavation hole.
前記拡径手段を、
先端の回転中心を軸に、前記掘削翼を径外側向きに傾倒可能にする傾倒手段と、
前記掘削翼の傾倒を調整する傾倒調整手段で構成した。
請求項1又は2に記載のドリルヘッド。
The diameter expanding means is
Tilt means for allowing the excavating blade to tilt outward in the radial direction around the rotation center of the tip;
The tilt adjusting means adjusts the tilt of the excavating blade.
The drill head according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3のうちいずれかに記載のドリルヘッドを前記ドリルに装着した
ドリル装置。
A drilling device in which the drill head according to any one of claims 1 to 3 is mounted on the drill.
低空頭ドリル装置で構成した
請求項4に記載のドリル装置。
The drilling device according to claim 4, wherein the drilling device is constituted by a low head drilling device.
前記ドリルヘッドの上部に配置した吸入口から掘削土を吸入する吸入手段を備えた
請求項4または5に記載のドリル装置。
The drill apparatus according to claim 4 or 5, further comprising suction means for sucking excavated soil from a suction port disposed at an upper portion of the drill head.
請求項6に記載のドリル装置を用い、
ドリルを回転させるとともに、前記吸入手段で掘削土を吸入しながら前記所定深さまで掘削して掘削孔を構築した後、
前記拡径手段を稼働して前記ドリルヘッド径を拡径するとともに、前記上部掘削手段を出現させ、
前記ドリルを回転させて、前記上部掘削手段で上部を掘削しながら所定高さまで引き上げて孔内拡幅部を構築し、
該孔内拡幅部を構築した後、前記ドリルを下降させて、孔底に堆積する前記上部掘削手段で掘削した掘削土を吸入する
拡幅掘削孔の施工方法。
Using the drill device according to claim 6,
While rotating the drill and constructing a drilling hole by drilling to the predetermined depth while sucking excavated soil with the suction means,
While operating the diameter expansion means to expand the diameter of the drill head, the upper excavation means appears,
Rotate the drill, build up the widened part in the hole by pulling up the upper part with the upper excavation means to a predetermined height,
The construction method of the widening excavation hole which draws in excavation soil excavated by the upper excavation means deposited in the bottom of the hole after constructing the widening part in the hole.
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