JP2017031775A - ケーシング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤を無排土または低排土で掘削し、上空制限のある空間でも最低限のスペースで施工し、１台の施工機械で施工し、さらにケーシング先端の蓋を取り外すことなくケーシングの継ぎ足しを容易に行い、尚かつ、蓋を回収する際にはケーシング先端における嵌合状態を確実に解除することを可能にする。【解決手段】ケーシング装置１は、ケーシング２に形成された蓋係止用溝部６と、蓋部材３から径方向またはこれと斜めの方向に進退可能であり、該蓋部材３から突出した状態で蓋係止用溝部６に嵌合して蓋部材３をケーシング２の先端部に係止させる着脱用突起３１と、蓋部材３の鉛直方向上部に形成された、当該蓋部材３の吊り上げ用の吊上部１１と、着脱用突起３１を蓋部材３の径方向内側に退避させる連動機構２０と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ケーシング装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、地盤を掘削するケーシング装置の構造の改良に関する。

従来、地盤を無排土または低排土で掘削するケーシング装置としては、特許文献１、特許文献２に記載されたものがある。

特許文献１に記載されたケーシング装置（砂礫地盤掘削用ケーシングオーガー兼鞘管）は、先端に掘進錐を有し、かつ中空管と一致する大きさの上蓋と下蓋を装着した角シャフトを中空管内に挿入し、上蓋と中空管とを着脱自在に連結し、角シャフトを回動・掘進させることで地盤を掘削するというものである。

また、特許文献２に記載されたケーシング装置（無排土回転圧入機付ケーシングチューブ）は、ケーシングチューブ先端内部に固定具を設け、この固定具に掘削ドリルを具備した無排土掘削装置をケーシングチューブの上方より着脱自在に設けているものである。

さらに、これら特許文献１，２のほか、例えば特許文献３，４には、ケーシング先端を蓋あるいは掘削装置などの蓋部材にて閉塞することで、地盤を無排土にて掘削するというケーシング装置ないしは削孔装置に関する技術が開示されている。このようなケーシング装置等においては、蓋を抜き取るための部材を利用することによって、掘削後の蓋部材を、筒状ケーシングの内部を通して確実に抜き取ることができる。

実公平８−９２７０号公報 特開２００４−２５７２２０号公報 特開２０１３−０８３１１９号公報 特許第４３２２７０１号公報

しかし、特許文献１の技術では、角シャフトを中空管内に挿入した後、角シャフトを回動・掘進させて施工していくことから、中空管長さ以上の角シャフトが必要となり、角シャフトの挿入時、上空に中空管長さの倍以上の空間が必要となり、上空制限のある現場では施工ができないという課題があった。また、中空管を継ぎ足す場合に、シャフトも継ぎ足す必要があり、手間が増えるという課題もあった。

また、特許文献２の技術では、ケーシングチューブを施工する回転押込機械と、掘削ドリルを吊るクレーンが必要となり、施工スペース的及びコスト的に課題があった。また、掘削ドリルをワイヤーにて上方より着脱していることから、ケーシングチューブを継ぎ足す際に、掘削ドリルを一旦ケーシングチューブより抜き取らなければならず手間を要するという課題もあった。

この点、特許文献３のケーシング装置においては、蓋部材の抜き取りにウィンチのワイヤーフックを用いれば、鋼管等を使って蓋部材を引き上げる作業を行わなくて済むため、上空制限のある現場でも施工することが可能となる。ところが、その前段階において、ケーシングに嵌合した状態の蓋部材を外すためにケーシングを逆転させた際、蓋部材が供回りしてしまうと嵌合状態が解除されず、蓋部材が外せなくなることから、抜き取りのための別の部材たとえば上述のようなシャフトや継ぎ足し用シャフトが別途必要になることがあり、こうした場合には特許文献１と同様の課題が生じる。

また、特許文献４の削孔装置においては、掘削部材の着脱にリンクを用いており、簡便な着脱方式となっているが、構造が複雑であり、かつ、鋼管の上端部からのみ掘削部材を挿入して装着する構造であるため、施工機の他、クレーン等が必要であり、上空制限のある空間では施工が困難となる。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的とするところは、地盤を無排土または低排土で掘削するケーシング装置であって、上空制限のある空間でも最低限のスペースで施工可能であり、１台の施工機械で施工可能であり、さらにケーシング先端の蓋を取り外すことなくケーシングの継ぎ足しが容易にでき、尚かつ、蓋を回収する際にはケーシング先端における嵌合状態を確実に解除することができるケーシング装置を提供することにある。

かかる課題を解決するべく本発明者が想到するに至った本発明は、
両端に形成された先端部開口および基端部開口を有するケーシングと、
前記ケーシングの先端部に係脱可能であり、かつ、前記ケーシングの内側を通過させて当該ケーシングの前記基端部開口から回収可能な蓋部材と、
を含む、地盤掘削用のケーシング装置において、
前記ケーシングに形成された蓋係止用溝部と、
前記蓋部材から径方向またはこれと斜めの方向に進退可能であり、該蓋部材から突出した状態で前記蓋係止用溝部に嵌合して前記蓋部材を前記ケーシングの前記先端部に係止させる着脱用突起と、
前記蓋部材の鉛直方向上部に形成された、当該蓋部材の吊り上げ用の吊上部と、
前記着脱用突起を前記蓋部材の径方向内側に退避させる連動機構と、
を備えることを特徴とする。

このように構成されたケーシング装置によれば、先端部開口に蓋部材が取り付けられた状態（先端閉塞状態）でケーシングを地盤に回転圧入（回転させながらの圧入）あるいは圧入（回転を伴わない圧入）させることで、無排土または低排土で当該ケーシングを所定位置まで埋設することができる。したがって、地盤を無排土または低排土で掘削することが可能である。

また、例えば上述した特許文献１では、角シャフトに回転トルクを与え、該回転トルクを蓋を介してケーシングに伝え、ケーシング全体を掘進させることによって地盤を掘削する構成であったため、深くまで掘削しようとすればそれに見合う長さの角シャフトが必要となり、このことが施工現場の上空に空間を要することの理由となっていたが、この点、本発明に係るケーシング装置によれば、ケーシング自体を回転圧入または圧入させることにより、先端部に取り付けられた状態の蓋部材ごとケーシング全体を埋設することができることから、深くまで掘削する場合のような長尺の角シャフトを必要とすることがなく、概ね蓋部材長さとケーシング長さを足し合わせた空間があれば対応可能である。したがって、最低限のスペースでの施工が可能となり、上空制限のある現場において施工ができなくなる事態を回避することができる。また、中空管を継ぎ足す場合にシャフトも継ぎ足す必要があるという特許文献１におけるような手間が生じることも、本発明によれば回避することができる。

さらに、本発明に係るケーシング装置においては、蓋部材に対して係脱可能な抜き取り部材を用いることにより、埋設後の段階で蓋部材をケーシング基端部開口より抜き取ることができる。つまり、埋設時、蓋部材とつながるワイヤーやロッド等をケーシング内部に配置しておく必要がないことから、蓋の取り外しやシャフトの継ぎ足しを行わずともケーシングを容易に継ぎ足しすることが可能となる。

また、本発明に係るケーシング装置においては、ケーシング自体を回転圧入または圧入させることにより、先端部に取り付けられた状態の蓋部材ごとケーシング全体を埋設することができるから、特許文献２のようにケーシングチューブを施工する回転押込機械と掘削ドリルを吊るクレーンの両方が必要となるようなことはなく、１台の施工機械のみによって施工することが可能である。

さらに、連動機構を備えるこのケーシング装置によれば、吊上部を上方に引っ張り上げるといった動きに連動させて着脱用突起を蓋部材の径方向内側に退避させることができる。掘削後、ケーシング先端の蓋部材を動かして嵌合状態を解除するという作業の確実性は作業者の熟練や慣れに左右されることがあるが、この点、本発明に係るケーシング装置によれば、ケーシング先端における蓋部材の嵌合状態を確実に解除することが可能である。

前記連動機構が、前記吊上部が上方に引っ張られたとき、または、上方から押込まれた時の動きに連動させて前記着脱用突起を前記蓋部材の径方向内側に退避させる機構であってもよい。このケーシング装置によれば、蓋部材を引っ張り上げる等の動作のみで、ケーシング先端における蓋部材の嵌合状態を確実に解除することができる。

しかも、蓋部材を引っ張り上げる作業はケーシングの内側で行うことになるから、嵌合状態が解除した蓋部材をそのまま引っ張り上げることで、ケーシング内側を通過させて地上で回収することができる。

以上のごときケーシング装置は、前記蓋係止用溝部を、前記ケーシングの前記先端部開口と繋げる案内溝部をさらに備えることが好ましい。蓋部材をケーシングに装着する際、この案内溝部に着脱用突起を通せば、該着脱用突起を退避させることなく、あるいは退避させるにしても少量退避させるのみで済むことから、着脱用突起を突出させた状態のまま蓋係止用溝部まで案内することができる。

前記蓋係止用溝部が、前記案内溝部の上端から左右に延びる形状に形成されていることが好ましい。このケーシング装置によれば、ケーシングを正逆どちらに回転させても、蓋部材の着脱用突起を、左右に延びる蓋係止用溝部のいずれかに係止させることができる。

ケーシング装置において、前記蓋係止用溝部および前記案内溝部がＴ字形に形成されていてもよい。

また、ケーシング装置は、前記案内溝部の前記先端部側の開口端を閉塞する閉塞用治具を備えることが好ましい。閉塞用治具は、掘削時に案内溝部へ土砂が侵入することを防ぎ、かつ、着脱用突起が案内溝部を通過し離脱することを防ぐことができる。

前記連動機構が、前記吊上部と前記着脱用突起を連結する線材を含むものであってもよい。

あるいは、前記連動機構が、前記吊上部と前記着脱用突起を連結するリンク部材を含むものであってもよい。

あるいは、前記連動機構が、一対の前記着脱用突起と、該一対の着脱用突起の間に配置されてこれら着脱用突起が前記蓋部材の径方向内側に退避することを規制する退避規制部材を含むものであってもよい。

本発明によれば、地盤を無排土または低排土で掘削するケーシング装置であって、上空制限のある空間でも最低限のスペースで施工可能であり、１台の施工機械で施工可能であり、さらにケーシング先端の蓋を取り外すことなくケーシングの継ぎ足しが容易にでき、尚かつ、蓋を回収する際にはケーシング先端における嵌合状態を確実に解除することができるケーシング装置を提供することができる。

ケーシング装置の構成の一例を表す、（Ａ）ケーシングと蓋部材とを分離した状態の図と、（Ｂ）蓋部材が取り付けられた状態のケーシングを示す図である。 蓋部材の着脱用突起がケーシングの蓋係止用溝部に嵌合した状態を概略的に示す（Ａ）部分縦断面図と（Ｂ）底面図である。 蓋部材の着脱用突起が退避してケーシングの蓋係止用溝部から外れた状態を概略的に示す（Ａ）部分縦断面図と（Ｂ）底面図である。 着脱用突起、ワイヤー、吊上片などからなる連動機構の構成例を示す（Ａ）底面図、（Ｂ）着脱用突起が蓋係止用溝部に嵌合した状態の正面図、（Ｃ）着脱用突起が蓋係止用溝部から外れた状態の正面図である。 引上げ用突起、引上げ用ワイヤー、引上げ片などの構成例を示す（Ａ）底面図、（Ｂ）引上げ前の状態の側面図、（Ｃ）引上げ開始直後の状態の側面図、（Ｄ）引上げ途中の状態の側面図である。 着脱用突起、リンク部材、吊上片などからなる連動機構の構成例を示す（Ａ）底面図、（Ｂ）着脱用突起が蓋係止用溝部に嵌合した状態の正面図、（Ｃ）着脱用突起が蓋係止用溝部から外れた状態の正面図である。 引上げ用突起、引上げ用ワイヤー、引上げ片などの別の構成例を示す（Ａ）引上げ前の状態の側面図、（Ｂ）引上げ開始直後の状態の側面図である。 着脱用突起、つっぱり部材などからなる連動機構の構成例を示す、（Ａ）着脱用突起が蓋係止用溝部に嵌合した状態の正面図、（Ｂ）つっぱり部材を引き上げた状態の正面図、（Ｃ）着脱用突起が蓋係止用溝部から外れた状態の正面図である。 蓋係止用溝部に対する着脱用突起の着脱の様子を（Ａ）〜（Ｆ）まで順に示す概略図である。 ケーシング装置を用いた施工時における作業の流れの一例を（ａ）〜（ｇ）の順に示す図である。 蓋部材の形状例を（Ａ）〜（Ｄ）に示した図である。 押込みによる嵌合の外し方の一例を（Ａ）〜（Ｃ）まで順に示す概略図である。 押込みによる嵌合の外し方の他の例を（Ａ）〜（Ｃ）まで順に示す概略図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

図１等に本発明に係るケーシング装置１の実施形態を示す。ケーシング装置１は、ケーシング２を含む装置で、さらに、ケーシング２に着脱可能な蓋部材３を有している。また、本実施形態では、抜き取り部材（ウィンチのワイヤーフック４０等）を用いることにより、蓋部材３をケーシング２から抜き取ることができるようにしている。

ケーシング２は、両端に形成された先端部開口２ａおよび基端部開口２ｃを有している（図１（Ａ）等参照）。ケーシング２の大きさは、当該ケーシング２の埋設後に施工される鋼管杭やコンクリート製既製杭等の径以上である。また、ケーシング２には、掘削性を上げるため、その先端に掘削爪２ｅを設け、あるいは外周にスパイラル２ｆを設けることができる（図１等参照）。

蓋部材３は、ケーシング２の先端部開口２ａを閉塞する、該ケーシング２に対して着脱可能な部材である。なお、本明細書でいう閉塞とは、(1)ケーシング２の先端部開口２ａが完全に塞がれた状態の他、(2)先端部開口２ａが完全に塞がれているわけではないが蓋部材３がない場合と比べればケーシング２内への土砂の侵入を減少させることができる状態をも含む。

この蓋部材３について、本実施形態では、先端が円錐面で塞がれた円筒形状である部材を一例として示しているが（図１等参照）、ケーシング２に内接し、ケーシング２の先端部開口２ａを閉塞することができれば、蓋部材３の形状は例えば板状でも円柱状でも構わない。蓋部材３は、小径の鋼管１３を有する段付き形状であってもよい（図１１（Ａ）参照）また、蓋部材３の先端形状は、掘削性をあげるため例えば符号３ａで示すような錐形状とすることができるほか（図１等、図１１（Ａ）、（Ｂ）参照）、螺旋状の羽根３ｂを付けた形状（図１１（Ｃ）参照）、掘削刃３ｃや爪３ｄを付けた形状（図１１（Ｂ）、（Ｄ）参照）などとすることもできる。また、この蓋部材３はケーシング２の先端部よりさらに先端に突出していても良いし、先端部より上部（基端部寄り）にすべて収まる配置であってもよい。

また、本実施形態では、上述のケーシング２の先端側の内周面が内周側に迫り出すように、当該先端側における肉厚を本体部２ｂにおける肉厚よりも厚くして肉厚部４とし、該肉厚部４の内周側に、蓋部材３を取り付けるための取り付け領域２ｄを形成している（図１等参照）。ケーシング２の一部が肉厚とされて形成されたこの取り付け領域２ｄの内径は、蓋部材３が通過可能な程度の径となっている。

さらに、本実施形態では、ケーシング２に対して蓋部材３が取り付けられる取り付け領域２ｄと蓋部材３とに、該蓋部材３を取り付け領域２ｄに着脱可能に取り付けるための着脱機構（図１等において符号１０で示す）を形成している。このような着脱機構１０を用いることにより、ケーシング２の取り付け領域２ｄに蓋部材３を着脱することができる。

着脱機構１０の具体例を説明する（図１参照）。本実施形態のケーシング装置１における着脱機構１０は、蓋係止用溝部６、案内溝部５、着脱用突起３１、吊上片（吊上部）１１、連動機構２０等を含む構成となっている。

蓋係止用溝部６は、ケーシング２の取り付け領域の内周面に、蓋部材３の着脱用突起３１が係合可能に形成された溝である。蓋係止用溝部６は、周方向に所定の長さを有する例えば矩形状に形成されている（図１等参照）。本実施形態では、互いが対向する位置に一対の蓋係止用溝部６を形成しているが（図３等参照）、これは一例であって位置や個数は限定されない。

案内溝部５は、蓋係止用溝部６を、ケーシング２の先端部開口２ａと繋げる溝として形成されている（図１等参照）。本実施形態では、蓋係止用溝部６の略中央から先端部開口２ａに向けて軸方向に延びる案内溝部５を形成し、当該案内溝部５と蓋係止用溝部６とがＴ字形となるようにしている（図１、図９等参照）。この場合、蓋係止用溝部６が、案内溝部５の上端から左右に延びているため、蓋部材３の着脱用突起３１を案内溝部５から蓋係止用溝部６まで差し入れた後、蓋部材３を時計回りに回転させても（正転）反時計回りに回転させても（逆転）、左右に延びる蓋係止用溝部６のいずれかに着脱用突起３１を係止させることができる。また、この構成によれば、正転のみならず逆転での掘削も可能となる。なお、本実施形態では蓋係止用溝部６の略中央に案内溝部５を形成した例を示したが、左右いずれかに寄せることで、案内溝部５の上端から左右に延びる蓋係止用溝部６の左右の長さを異ならせてもよい。なお、本実施形態では案内溝部５と蓋係止用溝部６とがＴ字形に形成された例を示しているが、当然ながら、蓋係止用溝部６及び案内溝部５が直線的に配置される形状、つまり、直線的な一本溝の一部が案内溝部５、その他の部分が蓋係止用溝部６である形状としてもよい。

着脱用突起３１は、蓋部材３から径方向に進退可能であり、該蓋部材３から突出した状態で蓋係止用溝部６に嵌合して蓋部材３をケーシング２の先端部に係止させる突起である（図２参照）。本実施形態では、対向する一対の蓋係止用溝部６の配置に合わせて一対の着脱用突起３１を１８０度おきに配置しているが（図２（Ｂ）参照）、もちろんこれ以外の構成であっても構わない。着脱用突起３１が蓋部材３の径方向内側に向けて退避すると、ケーシング２の先端部における係止状態が解除され、蓋部材３を引き上げることが可能な状態となる（図３参照）。

なお、本実施形態では径方向に進退する着脱用突起３１について説明しているがこれは好適な一例にすぎず、着脱用突起３１は、径方向と斜めの方向に進退するものであってもよい。要は、進退することによって蓋部材３をケーシング２の先端部に係止させるものであれば、着脱用突起３１は径方向に真っ直ぐ進退するものに限られない。

吊上片１１は、蓋部材３を吊り上げる際に用いられる部材であり、当該蓋部材３の鉛直方向上部に形成されている。ここで一例を示しておくと、吊上片１１は、ウィンチのワイヤーフック４０を引っ掛けることのできる孔を有する部材からなる（図４等参照）。

連動機構２０は、吊上片１１が上方に引っ張られたときの動きに連動させて着脱用突起３１を蓋部材３の径方向内側に退避させる機構である。以下、連動機構２０等の具体的な構成例を３つ説明する（図４〜図８等参照）。なお、図４等に示すケーシング装置１における蓋部材３等の構造は、図１等に示したケーシング装置１におけるそれらとは異なる場合があるが、これらは種々の形態の一例を表すものであって、いずれも本発明に係るケーシング装置１の好適な一例でありその範囲を逸脱するものではない。

連動機構２０の第１の具体例を示す（図４、図５参照）。ここでは、吊上片１１と着脱用突起３１とを線材で直接または間接的に連結している。線材の具体例としてはワイヤー２１を挙げることができるが、その他、チェーン、ケーブル、ナイロンスリングといった種々の連結用部材を用いることができる。

ワイヤー２１は、着脱用突起３１の一部（好適な一例として、径方向内側の部位）と吊上片１１との間に設けられ、両者直接または間接的に結んでいる（図４（Ｂ）参照）。吊上片１１が上方に引っ張られると、着脱用突起３１は、ワイヤー２１を介して径方向内側に引っ張られて退避する（図４（Ａ）参照）。

なお、図４等に示す形態においては、着脱用突起３１にクランク形状のリンク部材２５をピン結合し、該リンク部材２５にワイヤー２１を締結している吊上片１１が上方に引っ張られると、ワイヤー２１に引っ張られたリンク部材２５は、ピン結合された点を中心に回転しながら着脱用突起３１を退避させる。

なお、蓋部材３の上部であって、着脱用突起３１の配置から９０度回転した位置には、一対の引上げ用突起３２が固定されている（図５（Ｂ）参照）。また、上述した吊上片１１には、引上げ片１２が一体的に形成されており、該引上げ片１２と引上げ用突起３２との間には引上げ用ワイヤー２２が掛けられて両者を結んでいる（図５（Ｂ）参照）。上述したように吊上片１１を上方に引っ張ると着脱用突起３１が退避し（図４（Ｃ）参照）、続けてさらに引っ張り上げると、吊上片１１と一体とされた引上げ片１２が、引上げ用ワイヤー２２および引上げ用突起３２を介して蓋部材３に引っ張り上げる力を作用させ、ケーシング２内を上昇させる（図５（Ｃ）、（Ｄ）参照）。

連動機構２０の第２の具体例を示す（図６、図７参照）。ここでは、吊上片１１と着脱用突起３１とをリンク部材２５，２６で連結している。

一対のリンク部材２５は、それぞれが着脱用突起３１とピン結合されており、尚かつ、一対のリンク部材２５どうしもケーシング２の略中央で吊上片１１に接続されたリンク部材２６とピン結合されている（図６（Ａ）、（Ｂ）参照）。吊上片１１が上方に引っ張られるとリンク部材２５を介して着脱用突起３１が径方向内側に引っ張られてスライドしながら退避する（図６（Ｃ）参照）。

なお、蓋部材３の上部であって、着脱用突起３１の配置から９０度回転した位置には、一対の引上げ用突起３２が固定されている（図７（Ａ）参照）。また、上述した吊上片１１には、引上げ片１２が一体的に形成されており、該引上げ片１２と引上げ用突起３２との間には引上げ用ワイヤー２２が掛けられて両者を結んでいる（図７（Ａ）参照）。上述したように吊上片１１を上方に引っ張ると着脱用突起３１が退避し、続けてさらに引っ張り上げると、吊上片１１と一体とされた引上げ片１２が、引上げ用ワイヤー２２および引上げ用突起３２を介して蓋部材３に引っ張り上げる力を作用させ、ケーシング２内を上昇させる（図７（Ｂ）参照）。

連動機構２０の第３の具体例を示す（図８参照）。なお、図８では、ケーシング２について断面のみを表し、蓋部材３等についても概略を示している。ここでは、着脱用突起３１と着脱用突起３１の間につっぱり部材（退避規制部材）２８を設け、嵌合状態として、着脱用突起３１が内側に意図せず退避することを防いでいる（図８（Ａ）参照）。ケーシング２の埋設作業の完了後には、つっぱり部材２８を吊り上げて嵌合状態を解除する（図８（Ｂ）参照）。そうすると、重量バランスより自然に、あるいは弾力等で内側へ付勢する部材（図示省略）の作用により、着脱用突起３１が内側に外れる（図８（Ｃ）参照）。なお、着脱用突起３１とつっぱり部材２８とをワイヤー等で繋いでいてもよい。また、特に図示していないが、蓋部材３の引上げは、つっぱり部材２８と蓋部材３とをワイヤーで繋いでおき、当該ワイヤーで引き上げる等して行うことができる。

次に、本実施形態のケーシング装置１を用いた施工時における作業の流れの一例を（図１０参照）、蓋係止用溝部６に対する着脱用突起３１の着脱の様子（図９参照）とともに説明する。

（ａ）地盤面に蓋部材３を設置する（図１０（ａ）参照）。地盤面に蓋部材３を設置する際、ワイヤーフック４０を利用することができる。なお、蓋部材３を予め杭芯となる位置に設置すると、その後の杭芯セットが不要となり、より手間を減らすことが可能となるという点で好ましい。また、蓋部材３の先端の一部を地盤面に埋設しておくようにすれば、安定した設置が可能となる。

（ｂ）施工機械にケーシング２を挟み込み、蓋部材３へかぶせる（図１０（ｂ）参照）。ケーシング２を蓋部材３へかぶせる際、着脱用突起３１は、先端部側の開口端５ａから案内溝部５へ入り込み、該案内溝部５を通って（図９（Ａ）参照）、蓋係止用溝部６まで案内されることができる（図９（Ｂ）参照）。したがって、着脱用突起３１を退避させず突出した状態のまま蓋係止用溝部６に嵌合させることができる。もちろん、案内溝部５がない場合には、着脱用突起３１をいったん退避させ、蓋係止用溝部６と向き合う位置まで移動してから再び突出させることで蓋係止用溝部６に嵌合させることができるが、案内溝部５を備えた本実施形態のケーシング装置１によればこのような手間がない。

次に、案内溝部５の先端部側の開口端５ａを、閉塞用治具５０で閉塞する（図９（Ｃ）。閉塞用治具５０は、掘削時に案内溝部５へ土砂が入り込むことを抑制し、かつ、着脱用突起３１が案内溝部５から脱落しないようにする。閉塞用治具５０は、案内溝部５に挿入される途中で突き当たって止まる形状例えばＴ字形状とされていることが好ましい。

続いて、ケーシング２を回転させて蓋部材３と嵌合させる（図１０（ｂ）参照）。これにより、蓋部材３がケーシング２に装着された状態となる。ケーシング２と蓋部材３とを嵌合させる際、施工機械や施工現場の上空においては概ね蓋部材３の長さ（鉛直方向の高さ）とケーシング２の長さを足し合わせた空間があればよく、最低限のスペースにて施工することが可能となる。

なお、上述したように、ケーシング２を回転させて蓋部材３と嵌合させる際は、蓋部材３を時計回りに回転させても（正転）、反時計回りに回転させても（逆転）、左右に延びる蓋係止用溝部６のいずれかに着脱用突起３１を係止させることができる（図９（Ｄ）参照）。

（ｃ）ケーシング２と蓋部材３を嵌合させたまま、無排土または低排土にて回転圧入する（図１０（ｃ）参照）。なお、ケーシング２を埋設させるための方法としては、回転圧入する他、振動圧入等を実施することもできる。

（ｄ）ケーシング２の上部に継ぎ足し用のケーシング１７を設置し、接続する（図１０（ｄ）参照）。接続方法としては、溶接や機械式継手等を採用することができる。なお、この時点において、ケーシング２内には蓋部材３とつながるワイヤーやロッド等が存在しないため、ケーシングを継ぎ足す際、蓋部材３を取り外したりロッドを継ぎ足したりする必要がなく、継ぎ足し用のケーシング１７を容易に継ぎ足すことが可能である。

（ｅ）所定深度に達するまでケーシング２，１７を圧入する（図１０（ｅ）参照）。

（ｆ）ワイヤーフック４０をケーシング２，１７内へ挿入し、蓋部材３の吊上片１１に該ワイヤーフック４０を掛け、蓋部材３をケーシング２，１７の内部を通して上方へ引き上げる（図１０（ｆ）参照）。上述したように、これによって着脱用突起３１が径方向内側に退避し、蓋係止用溝部６から分離して外れ、嵌合状態が解除される（図９（Ｅ）参照）。さらにワイヤーフック４０を引き上げると、引上げ片１２、引上げ用ワイヤー２２とともに蓋部材３がケーシング２，１７内を通って引っ張り上げられるので、地表で回収される（図９（Ｆ）参照）。

（ｇ）掘削した地盤に、鋼管杭１８やコンクリート製既製杭等を施工する（図１０（ｇ）参照）。

以上の如く、本実施形態に係るケーシング装置１によれば、先端部開口２ａに蓋部材３を取り付けた状態（先端閉塞状態）でケーシング２を地盤に回転圧入あるいは圧入させることで、無排土または低排土で当該ケーシング２を所定位置まで埋設することができる。しかも、ケーシング内部に土が混入しないため、ケーシング２の内部が汚れにくい。

また、本実施形態に係るケーシング装置１によれば、先端部開口２ａに取り付けられた蓋部材３ごとケーシング２の全体を埋設することができることから、蓋部材３に連結されたシャフトを継ぎ足しながら掘削するような場合とは異なり、施工機械や施工現場の上空には概ね蓋部材長さとケーシング長さを足し合わせた空間があれば施工可能である。

さらに、本実施形態に係るケーシング装置１によれば、蓋部材３に対して係脱可能な抜き取り部材（例えばワイヤーフック４０や、図示しないキャップ付きロッドなど）を用いることにより、埋設が完了した段階で蓋部材３をケーシング２の基端部開口２ｃより抜き取ることができる。このような構成のケーシング装置１においては、ケーシング２の埋設時、蓋部材３とつながるワイヤーやロッド等をケーシング２の内部に配置しておく必要がないことから、蓋部材３の取り外しやシャフトの継ぎ足しを行わずともケーシング２を容易に継ぎ足しすることが可能である。

しかも、本実施形態に係るケーシング装置１においては、ケーシング２自体を回転圧入または圧入させることにより、先端部に取り付けられた状態の蓋部材３ごとケーシング２全体を埋設することができるから、従来例におけるようにケーシングチューブを施工する回転押込機械と掘削ドリルを吊るクレーンの両方の機械が必要となるようなことはなく、一連の施工作業を１台の施工機械のみによって実施することが可能である。

さらに、蓋部材３の吊り上げ用の吊上片１１と連動機構２０とを備える本実施形態のケーシング装置１によれば、蓋部材３を引っ張り上げる動作のみでケーシング２の先端における蓋部材３の嵌合状態を確実に解除することができる。このように、嵌合状態を解除した後はウィンチのワイヤーフック４０で引き上げるだけなので施工の効率に優れる。また、蓋部材３を回収する際は、上述のように引き抜く他、押込みによることも可能である。

ここで、押込みによる嵌合の外し方の例としては次のようなものを挙げることができる。すなわち、リンク部材２５，２６を用いたリンク式の連動機構２０の場合、リンク部材２５，２６を上方に引っ張り上げることで嵌合を外してそのまま引き上げることが可能であるが（図６参照）、押込み方式の場合にはリンク部材２５，２６をこれとは逆向きに（つまり逆方向に動くように）設置し、吊上片１１に相当する部材を例えば棒などの押込み部材６０で押し込むことで嵌合が外れるような構造とすることができる（図１２（Ａ），（Ｂ）参照）。この場合、蓋部材３自体の引上げは、着脱機構１０とは別に設置したワイヤー７０等の先端のフック７１を引っ掛けて行うことができる（図１２（Ｃ）参照）。あるいは、つっぱり部材２８で着脱用突起３１を嵌合状態としておき（図１３（Ａ）参照）、棒などの押込み部材６０で押し込むとつっぱり部材２８が外れて落下し（図１３（Ｂ）参照）、これに従って着脱用突起３１の嵌合状態が解除されるようにした構造とすることもできる（図１３（Ｃ）参照）。

なお、上述した引っ張りや押込みによる嵌合の外し方は好例にすぎない。すなわち、引っ張りや押込みといった直線的な運動を径方向の運動に変更して着脱用突起３１を退避させるほか、例えば、ケーシング２の長軸上で棒状部材を回転させ、ねじ対偶でこの運動を変換して着脱用突起３１を径方向内側に引き込み、あるいは、斜面を利用して規制状態の着脱用突起３１を解除して径方向への移動を可能な状態にする、等によって着脱用突起３１を退避させるようにしてもよい。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施形態では、ケーシング２の先端部開口２ａ寄りの一部を肉厚として取り付け領域２ｄを形成したが、要は、ケーシング２の内部を通して蓋部材３を基端部開口２ｃから抜き取るためには、取り付け領域２ｄの内径が本体部２ｂの内径と同じかそれよりも小さくなるように形成されていればよく、当該取り付け領域２ｄを肉厚とするのはそのための手法の一例にすぎない。したがって、この他として、例えばケーシング２を軸方向全長に渡って肉厚としたうえで、肉厚部４の内周面に、肉厚部４の全長に渡りケーシング軸方向に延びる軸方向溝（図示省略）を形成することもできる。また、ケーシング２の一部を肉厚とするにあたっては、内径が一律な筒状のケーシング２の先端部開口２ａ付近に別の筒状部材を嵌め込み、当該ケーシング２と一体化させて取り付け領域２ｄを形成することもできる。あるいは、ケーシング２の外周の一部をテーパ状として先端部開口２ａ付近に取り付け領域２ｄを形成することもできる。

本発明は、地盤を無排土または低排土で掘削するためのケーシング装置として好適である。

１ ケーシング装置
２ ケーシング
２ａ ケーシングの先端部開口
２ｂ ケーシングの本体部
２ｃ ケーシングの基端部開口
３ 蓋部材
５ 案内溝部
６ 蓋係止用溝部
１１ 吊上片（吊上部）
２０ 連動機構
２１ ワイヤー（線材）
２５ リンク部材
２８ つっぱり部材（退避規制部材）
３１ 着脱用突起
５０ 閉塞用治具

Claims (9)

1. 両端に形成された先端部開口および基端部開口を有するケーシングと、
   前記ケーシングの先端部に係脱可能であり、かつ、前記ケーシングの内側を通過させて当該ケーシングの前記基端部開口から回収可能な蓋部材と、
   を含む、地盤掘削用のケーシング装置において、
   前記ケーシングに形成された蓋係止用溝部と、
   前記蓋部材から径方向またはこれと斜めの方向に進退可能であり、該蓋部材から突出した状態で前記蓋係止用溝部に嵌合して前記蓋部材を前記ケーシングの前記先端部に係止させる着脱用突起と、
   前記蓋部材の鉛直方向上部に形成された、当該蓋部材の吊り上げ用の吊上部と、
   前記着脱用突起を前記蓋部材の径方向内側に退避させる連動機構と、
   を備えることを特徴とするケーシング装置。
2. 前記連動機構が、前記吊上部が上方に引っ張られたとき、または、上方から押込まれた時の動きに連動させて前記着脱用突起を前記蓋部材の径方向内側に退避させる機構であることを特徴とする請求項１に記載のケーシング装置。
3. 前記蓋係止用溝部を、前記ケーシングの前記先端部開口と繋げる案内溝部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のケーシング装置。
4. 前記蓋係止用溝部が、前記案内溝部の上端から左右に延びる形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のケーシング装置。
5. 前記蓋係止用溝部および前記案内溝部がＴ字形に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のケーシング装置。
6. 前記案内溝部の前記先端部側の開口端を閉塞する閉塞用治具を備えることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のケーシング装置。
7. 前記連動機構が、前記吊上部と前記着脱用突起を連結する線材を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のケーシング装置。
8. 前記連動機構が、前記吊上部と前記着脱用突起を連結するリンク部材を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のケーシング装置。
9. 前記連動機構が、一対の前記着脱用突起と、該一対の着脱用突起の間に配置されてこれら着脱用突起が前記蓋部材の径方向内側に退避することを規制する退避規制部材を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかの移行に記載のケーシング装置。

Images