JP2020016062A - Excavation head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オーガーロッドに装着され、地中に埋設された柱状改良杭を破砕する掘削ヘッドに関する。 The present invention relates to a drilling head mounted on an auger rod and crushing a column-shaped improved pile buried underground.
住宅等の建物を建築する場合、その地盤の強度が不十分であることが判明すると、地盤を安定させるための地盤改良工事が行われることがある。例えば、「柱状改良工法」と呼ばれる地盤改良工事が知られている。柱状改良工法は、地盤を掘削してセメントスラリーを注入し、その状態で攪拌を行ってセメントスラリーと地盤に含まれる土壌とを混合し、その混合物を固化させて地中に柱状の杭を形成する工法である。この杭は柱状改良杭と呼ばれ、軟弱な地盤の上に建築された建物を安定化させるように機能するものである。柱状改良工法は、軟弱層が地表面から続いている場合に有効な工法であり、比較的小型の機械を用いて施工することができるため、近年、一般住宅向けの地盤改良工事において施工実績が増加している。 When a building such as a house is constructed, if the strength of the ground is found to be insufficient, ground improvement work for stabilizing the ground may be performed. For example, a ground improvement work called a “columnar improvement method” is known. The pillar improvement method involves excavating the ground, injecting cement slurry, mixing the cement slurry and the soil contained in the ground in that state, and solidifying the mixture to form a columnar pile in the ground. It is a construction method. These piles are called pillar-type improved piles and function to stabilize buildings built on soft ground. The column improvement method is an effective method when the soft layer continues from the ground surface, and can be constructed using relatively small machines. It has increased.
地盤の深層部が軟弱である場合には、「スラリー系機械攪拌式深層混合処理工法」と呼ばれる地盤改良工事が行われる。スラリー系機械攪拌式深層混合処理工法は、地盤を掘削しながら、セメントスラリーの注入及び攪拌機による攪拌を行い、掘削が所定の深度に到達したら、攪拌機を上下に反復移動させることで、深層部でのセメントスラリーと土壌との混合性を高めたものであり、これも柱状改良工法の一種である。スラリー系機械攪拌式深層混合処理工法では、攪拌機の攪拌速度、並びに上下移動速度(掘削速度及び引き揚げ速度)を管理することにより、高品質の柱状改良杭を形成することができる。 When the deep part of the ground is soft, ground improvement work called “slurry mechanical stirring type deep mixing method” is performed. The slurry-based mechanical stirring type deep mixing method is based on excavating the ground while injecting cement slurry and stirring with a stirrer.When the excavation reaches a predetermined depth, the stirrer is repeatedly moved up and down, so that This is an improvement in the mixing property between the cement slurry and the soil, and this is also a type of columnar improvement method. In the slurry mechanical stirring type deep mixing method, a high quality columnar improved pile can be formed by controlling the stirring speed of the stirrer and the vertical movement speed (excavation speed and lifting speed).
このように、柱状改良工法によって地中に形成される柱状改良杭は、基本的にはセメントスラリーと土壌との混合物から構成される中実の柱状体であり、鉄骨等の筋材やピアノ線等の線材が含まれないコンクリートを主成分としたシンプルな構造物となる。 As described above, the columnar improvement pile formed in the ground by the columnar improvement method is basically a solid columnar body composed of a mixture of cement slurry and soil. It is a simple structure mainly composed of concrete that does not contain such wires.
ところで、土地を売却する場合、その土地に建築されている建物を解体し、整地することが求められることがある。ところが、上記のような地盤改良工事を施工した土地では、地中に柱状改良杭が残存しているため、地表面を更地にしただけでは不十分であり、柱状改良杭を撤去しなければ土地の評価額が低くなることがある。そこで、地中に杭等が埋設されている場合には、これらを完全に撤去する等して土地をほぼ元の状態に回復させることが望まれている。 By the way, when selling land, it is sometimes necessary to dismantle and level the buildings built on the land. However, on the land where the above-mentioned ground improvement work was performed, the columnar improvement pile remains in the ground, so it is not enough to simply clear the ground surface, and the columnar improvement pile must be removed. The valuation of the land may be low. Therefore, when piles and the like are buried in the ground, it is desired to completely remove the piles and restore the land to almost the original state.
柱状改良杭を撤去する技術として、例えば、工場やビル等の比較的大規模な建築物に使用されることが多い既設杭と比較して柱状改良杭は脆く砕け易いという性質に着目し、柱状改良杭をオーガーロッドに装着した掘削ヘッドで破砕して撤去する方法がある(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1によれば、第一段階として、筒状のケーシングを地中に挿入することにより柱状改良杭の一部をケーシングで包囲し、第二段階として、掘削ヘッドが装着されたオーガーロッドを回転させながらケーシングの内部を貫通するように下降させることにより掘削ヘッドを柱状改良杭までガイドして、柱状改良杭を確実に破砕することができる。
As a technology for removing columnar improved piles, for example, focusing on the property that columnar improved piles are brittle and easier to break compared to existing piles that are often used for relatively large buildings such as factories and buildings, There is a method of crushing and removing the improved pile with a drilling head mounted on an auger rod (for example, see Patent Document 1). According to
柱状改良杭は、一般住宅向けの地盤改良工事等において用いられるものであるため、柱状改良杭の撤去は可能な限り簡易な装置構成で実施することが望まれる。例えば、特許文献1に記載の技術をさらに簡易な装置構成で実施するためには、ケーシングを用いずに掘削ヘッドで柱状改良杭を破砕する手法が想定される。
Since the columnar improvement pile is used in ground improvement work for general houses, it is desired that the columnar improvement pile be removed with as simple a device configuration as possible. For example, in order to implement the technology described in
しかしながら、掘削ヘッドは全体として先端が尖った円錐形状となっているため、ケーシングを用いない場合、芯ずれが生じる虞がある。特に、柱状改良杭は軟弱な地盤中に形成されるため、掘削方向が柱状改良杭から周囲の軟弱な土壌へ逸れ易い。そのため、特許文献1に記載の技術を、ケーシングを用いずに実施するためには、柱状改良杭の破砕に適した掘削ヘッドが必要とされる。
However, since the excavation head has a conical shape with a sharp tip as a whole, if the casing is not used, there is a risk of misalignment. In particular, since the columnar improvement pile is formed in soft ground, the excavation direction tends to deviate from the columnar improvement pile to the surrounding soft soil. Therefore, in order to implement the technique described in
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、地中に埋設された柱状改良杭を芯ずれすることなく容易に破砕することができる掘削ヘッドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a drilling head capable of easily crushing a columnar improved pile buried underground without misalignment.
上記課題を解決するための本発明に係る掘削ヘッドの特徴構成は、
オーガーロッドに装着され、地中に埋設された柱状改良杭を破砕する掘削ヘッドであって、
前記オーガーロッドに取り付けられる回転軸と、
前記回転軸の周囲に設けられた少なくとも3条の螺旋状の掘削翼と、
前記掘削翼の掘削方向の端部に取り付けられた小型ビットと、
前記掘削翼の外周部に取り付けられ、先端が前記小型ビットの先端より掘削方向に突出する先行爪と
を備えることにある。
The feature configuration of the excavating head according to the present invention for solving the above-mentioned problems is as follows:
A drilling head that is attached to an auger rod and crushes a columnar improved pile buried underground,
A rotating shaft attached to the auger rod,
At least three spiral excavation wings provided around the rotation axis;
A small bit attached to the end of the excavation wing in the excavation direction,
A leading claw attached to an outer peripheral portion of the excavation wing, the tip of which protrudes in the excavation direction from the tip of the small bit.
本構成の掘削ヘッドは、少なくとも3条の掘削翼の外周部に、小型ビットよりも掘削方向に突出する先行爪が取り付けられているため、柱状改良杭を切削する小型ビットに先行して、先行爪が柱状改良杭の周囲の土壌を掘削することで、少なくとも三方向から柱状改良杭を抑えるように嵌合する。この結果、本発明の掘削ヘッドは、柱状改良杭を確実に捉えて、芯ずれすることなく効果的に破砕することができる。また、先行爪が各掘削翼に分かれて取り付けられているため、先行爪によって掘削された掘削物が、先行爪の間から排出され、先行爪の掘削により形成されるリング状の溝に溜まり難い。この結果、本発明の掘削ヘッドは、先行爪によって掘削された掘削物がその後の掘削を阻害することを防ぎ、高い掘削効率で柱状改良杭を破砕することができる。 In the drilling head of this configuration, a leading claw projecting in the drilling direction from the small bit is attached to the outer peripheral portion of at least three excavating wings. The pawls excavate the soil around the columnar improvement pile, and are fitted so as to suppress the columnar improvement pile from at least three directions. As a result, the excavating head of the present invention can reliably catch the columnar improved pile and crush it effectively without misalignment. In addition, since the leading claws are separately mounted on the respective excavating wings, the excavated material excavated by the leading claws is discharged from between the leading claws, and is less likely to accumulate in the ring-shaped groove formed by excavating the leading claws. . As a result, the excavating head of the present invention can prevent the excavated material excavated by the preceding claw from hindering subsequent excavation, and can crush the columnar improved pile with high excavation efficiency.
本発明の掘削ヘッドにおいて、
前記先行爪の先端は、前記小型ビットの先端より掘削方向に10〜30cm突出することが好ましい。
In the drilling head of the present invention,
It is preferable that the tip of the leading claw protrudes from the tip of the small bit by 10 to 30 cm in the excavation direction.
本構成の掘削ヘッドによれば、先行爪の先端が小型ビットの先端より掘削方向に10〜30cm突出するため、先行爪が破砕前の柱状改良杭に十分に嵌合し、芯ずれを確実に防ぐことができる。 According to the excavating head of this configuration, since the tip of the leading claw protrudes from the tip of the small bit by 10 to 30 cm in the drilling direction, the leading claw is sufficiently fitted to the columnar improvement pile before crushing, and the misalignment is ensured. Can be prevented.
本発明の掘削ヘッドにおいて、
前記先行爪は、先端の回転半径が前記柱状改良杭の半径より大きいことが好ましい。
In the drilling head of the present invention,
It is preferable that the leading claw has a tip turning radius larger than the radius of the columnar improvement pile.
本構成の掘削ヘッドによれば、先行爪の先端の回転半径が柱状改良杭の半径より大きいため、掘削により先行爪の先端が柱状改良杭の上端に達したときに、先行爪が柱状改良杭の外側にかかり易い。そのため、掘削開始時の掘削ヘッドの位置合わせが容易なものとなる。 According to the excavating head of this configuration, since the turning radius of the tip of the leading claw is larger than the radius of the columnar improvement pile, when the tip of the leading claw reaches the upper end of the columnar improvement pile by excavation, the leading claw is moved to the columnar improvement pile. It is easy to hit outside. Therefore, the positioning of the excavation head at the start of excavation becomes easy.
本発明の掘削ヘッドにおいて、
前記先行爪の前記回転軸に最も近い内側面での回転半径Rと、前記柱状改良杭の半径rとが、下記の関係式(1):
1 ≦ R/r ≦ 1.1 ・・・ (1)
を満たすことが好ましい。
In the drilling head of the present invention,
The rotation radius R of the leading claw on the inner surface closest to the rotation axis and the radius r of the columnar improvement pile are represented by the following relational expression (1):
1 ≦ R / r ≦ 1.1 (1)
It is preferable to satisfy the following.
本構成の掘削ヘッドによれば、先行爪の回転軸に最も近い内側面での回転半径Rと柱状改良杭の半径rとが上記の関係式(1)を満たすため、芯ずれが生じそうになった場合にも、少なくとも3条の掘削翼に取り付けられた何れかの先行爪の内側面が柱状改良杭に接触することで、ずれ幅を柱状改良杭の半径の10%未満に抑制して、鉛直視において柱状改良杭の全体が掘削翼に重なる位置関係を維持することができる。その結果、柱状改良杭を確実に破砕することができる。 According to the excavating head of this configuration, the rotation radius R of the inner surface closest to the rotation axis of the preceding claw and the radius r of the columnar improvement pile satisfy the above relational expression (1). Even in the case where the inner surface of at least one of the leading claws attached to at least three excavation wings comes into contact with the columnar improvement pile, the deviation width is suppressed to less than 10% of the radius of the columnar improvement pile. In addition, it is possible to maintain a positional relationship in which the entire columnar improvement pile overlaps the excavation wing in a vertical view. As a result, the columnar improved pile can be reliably crushed.
本発明の掘削ヘッドにおいて、
前記先行爪は、先端から前記掘削翼側へ向けて傾斜する傾斜面を有することが好ましい。
In the drilling head of the present invention,
It is preferable that the preceding claw has an inclined surface inclined from a tip end toward the excavation wing.
本構成の掘削ヘッドによれば、先行爪が先端から掘削翼側へ向けて傾斜する傾斜面を有するため、先行爪の先端が柱状改良杭の上端に達したときに多少の芯ずれが生じていた場合にも、柱状改良杭の上端の縁に傾斜面が接触することで、先行爪が柱状改良杭の周囲の土壌側へ逃げて芯ずれが修正される。 According to the excavating head of this configuration, the leading claw has an inclined surface inclined from the tip toward the excavating wing side, so that when the leading end of the leading claw reaches the upper end of the columnar improved pile, a slight misalignment has occurred. Also in this case, when the inclined surface comes into contact with the edge of the upper end of the columnar improvement pile, the leading claw escapes to the soil side around the columnar improvement pile, and the misalignment is corrected.
本発明の掘削ヘッドにおいて、
前記小型ビットは、回転可能に装着されたビット本体を有する円錐状ビットであることが好ましい。
In the drilling head of the present invention,
Preferably, the small bit is a conical bit having a rotatably mounted bit body.
小型ビットは、硬質な柱状改良杭を切削するため、柱状改良杭の周囲の軟弱な土壌を掘削する先行爪より摩耗し易いが、本構成の掘削ヘッドによれば、小型ビットが円錐状ビットであるため、小型ビットが摩耗しても尖った形状が長く維持されることで長寿命化を図ることができる。この結果、小型ビットと先行爪との摩耗のバランスが良いものとなる。 The small bit is more likely to wear than the preceding claw that excavates the soft soil around the columnar improved pile because it cuts the hard columnar improved pile, but according to the drilling head of this configuration, the small bit is a conical bit. Therefore, even if the small bit is worn, the sharp shape is maintained for a long time, so that the life can be extended. As a result, the balance between the small bit and the wear of the leading claw is improved.
以下、本発明に係る掘削ヘッドについて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。 Hereinafter, the excavating head according to the present invention will be described. However, the present invention is not intended to be limited to the embodiments described below and the configurations described in the drawings.
〔柱状改良杭〕
初めに、本発明の地中埋設杭撤去方法、及び地中埋設杭撤去装置において施工対象となる柱状改良杭について説明する。柱状改良杭は、前述したように、柱状改良工法やスラリー系機械攪拌式深層混合処理工法等の地盤改良工事を施工する場合において、地中に形成される筋材や線材を含まない中実の柱状体である。柱状改良杭の構成成分は、主に、セメントと土壌との混合物である。地盤改良工事を行うにあたっては、先ず、セメントスラリーが調合される。セメントスラリーの配合は、水/セメント比(重量比)として、50/50〜90/10、好ましくは60/40〜80/20、より好ましくは70/30に調整される。セメントスラリーに混合される土壌は、通常は地盤改良工事を行う地盤に存在する土壌(すなわち、掘削土)である。セメントスラリーと土壌との混合比率は、施工する地盤の状態(掘削土の種類、粒度、硬度、粘度、含水量等)を考慮し、施工後の柱状改良杭を含む改良地盤が、後述の許容鉛直支持力度を満たすように調整される。
(Column improved pile)
First, a method of removing an underground pile and a method of removing an underground pile according to the present invention will be described. As described above, column improvement piles can be used as solid materials that do not contain any bars or wires that are formed in the ground when performing ground improvement works such as column improvement methods or slurry-based mechanical stirring type deep mixing methods. It is a columnar body. The component of the columnar improvement pile is mainly a mixture of cement and soil. When performing ground improvement work, first, a cement slurry is prepared. The mixing ratio of the cement slurry is adjusted to a water / cement ratio (weight ratio) of 50/50 to 90/10, preferably 60/40 to 80/20, and more preferably 70/30. The soil mixed with the cement slurry is usually the soil (ie, excavated soil) existing on the ground where the ground improvement work is performed. The mixing ratio between the cement slurry and the soil takes into account the condition of the ground to be constructed (type of excavated soil, grain size, hardness, viscosity, water content, etc.). It is adjusted to satisfy the vertical support force.
柱状改良杭は、地盤の掘削穴の内部に形成されるため、通常は円柱形状である。柱状改良杭のサイズは、掘削穴のサイズ、すなわち掘削条件によって決まる。柱状改良杭のサイズは、通常、直径が400〜1000mm、好ましくは500〜800mm、より好ましくは500〜600mmに設定され、高さが1〜10mに設定される。また、一般的な住宅地における地盤改良工事の場合、一回の工事において、10〜80本程度の柱状改良杭が住宅の基礎下方の地中に形成される。 The column-shaped improved pile is usually formed in a cylindrical shape because it is formed inside an excavation hole in the ground. The size of the columnar improvement pile is determined by the size of the excavation hole, that is, the excavation conditions. The size of the columnar improvement pile is usually set to a diameter of 400 to 1000 mm, preferably 500 to 800 mm, more preferably 500 to 600 mm, and a height of 1 to 10 m. In addition, in the case of ground improvement work in a general residential area, about 10 to 80 columnar improvement piles are formed in the ground below the foundation of the house in one construction.
柱状改良杭は、安全性等の観点から一定の基準を満たすことが要求される。例えば、柱状改良杭を施工した改良地盤の指標として、許容鉛直支持力度が定められている。許容鉛直支持力度とは、地盤がせん断破壊するときの鉛直方向の極限支持力を所定の安全率で割った数値である。長期的に見た場合、改良地盤の許容鉛直支持力度は、20kN/m2以上を達成することが望ましいとされている。また、柱状改良杭そのものの強度は、一軸圧縮試験において、600kN/m2以上を達成することが望ましいとされている。 Column-shaped improved piles are required to satisfy certain standards from the viewpoint of safety and the like. For example, an allowable vertical bearing capacity is defined as an index of the improved ground on which the columnar improved piles are constructed. The allowable vertical bearing strength is a numerical value obtained by dividing a vertical ultimate bearing capacity at the time of ground shear failure by a predetermined safety factor. In the long term, it is considered that it is desirable that the allowable vertical bearing capacity of the improved ground achieves 20 kN / m 2 or more. Further, it is considered that it is desirable that the columnar improved pile itself achieves a strength of 600 kN / m 2 or more in a uniaxial compression test.
〔掘削ヘッド〕
本発明の掘削ヘッドは、オーガーロッドに装着され、地中に埋設された柱状改良杭の破砕に用いられる。図1は、本発明の掘削ヘッド1の説明図である。図1(a)は、掘削ヘッド1の斜視図であり、図1(b)は、掘削ヘッド1の正面図であり、図1(c)は、掘削ヘッド1の底面図である。掘削ヘッド1は、回転軸10、掘削翼20、小型ビット30、及び先行爪40を備える。
[Drilling head]
The excavating head of the present invention is mounted on an auger rod and used for crushing a column-shaped improved pile buried underground. FIG. 1 is an explanatory diagram of a
回転軸10は、後端10aがオーガーロッドに取り付けられた状態において、オーガーロッドの回転に伴って回転する。
The rotating
回転軸10の周囲には、先端10b側が掘削方向となるように、螺旋状の掘削翼20が設けられている。図1に示す例では、3条の掘削翼20を設けているが、本発明の掘削ヘッド1は、少なくとも3条の掘削翼20を有していれば、夫々の掘削翼20に先行爪40を取り付けることで芯ずれを効果的に防止することができ、掘削翼20の数は4条以上であってもよい。各掘削翼20は、回転軸10の外周部に等間隔で並列に溶接固着され、夫々の外径が略等しく形成されている。
A
各掘削翼20の掘削方向の端部20aには、複数の小型ビット30が端部20aから突出するように取り付けられている。このように小型ビット30が配されることによって、掘削翼20の外径が破砕対象の柱状改良杭の直径以上である場合に、小型ビット30が柱状改良杭を切削することになる。小型ビット30は、円錐状ビットによって構成することが好ましい。図2は、円錐状ビットによって構成された小型ビット30の正面図である。図2に示す例では、小型ビット30は、端部20aに溶接固着されるホルダ31と、先端32aが円錐状に形成され、ホルダ31に回転可能に装着されるビット本体32とを有する。このような円錐状ビットで構成することにより、小型ビット30は、硬質な柱状改良杭を切削することで摩耗が進んでも、先端32aが尖った状態を長期間維持することができる。
A plurality of
各掘削翼20の外周部20bには、掘削方向に延伸する先行爪40が溶接固着されている。先行爪40の先端は、小型ビット30の先端よりもさらに掘削方向に突出している。ここで、図1に示す例では、掘削ヘッド1の下端が全体として掘削方向に向けて尖った略円錐状の形状を成すため、複数の小型ビット30は掘削方向に沿って様々な位置に配されている。このような複数の小型ビット30間で掘削方向の位置が異なる構成では、先行爪40の先端との掘削方向への突出量の比較において「小型ビット30の先端」とは、最も掘削方向に突出する小型ビット30の先端を意味する。先行爪40の先端が小型ビット30の先端よりも掘削方向に突出することで、柱状改良杭を切削する小型ビット30に先行して、先行爪40が柱状改良杭の周囲の土壌を掘削するため、各掘削翼20に取り付けられた先行爪40が、柱状改良杭を少なくとも三方向から抑えるように嵌合することになる。小型ビット30の先端から、先行爪40の先端までの突出量Lは、10〜30cmであることが好ましい。突出量Lが上記の範囲にあれば、掘削ヘッド1により柱状改良杭を破砕する際に、先行爪40が破砕前の柱状改良杭に十分に嵌合し、芯ずれを確実に抑えることができる。突出量Lが10cmより小さいと、先行爪40の柱状改良杭への嵌合が不十分なものとなり、先行爪40によって柱状改良杭を抑えることが困難になる虞がある。突出量Lが30cmより大きいと、掘削時に先行爪40の溶接部位にかかる荷重が過大なものとなり、先行爪40が破損する虞がある。また、先行爪40は、外周部20bにおいて先端20aよりの位置に取り付けることが好ましい。これにより、先行爪40の先端を小型ビット30の先端よりも掘削方向に突出させた構造において、掘削方向に沿った先行爪40の長さを短くすることができるため、掘削時に先行爪40の溶接部位にかかる荷重を低減することが可能となる。
A leading
先行爪40は、先端の回転半径が柱状改良杭の半径より大きく構成されていることが好ましい。先行爪40の先端の回転半径が柱状改良杭の半径より大きければ、先行爪40の先端が柱状改良杭の上端に達したときに先行爪40が柱状改良杭の外周面に引っ掛かり易く、掘削開始時の掘削ヘッド1の位置合わせが容易なものとなる。さらに、先行爪40は、先行爪40の内側面での回転半径をRとし、柱状改良杭の半径をrとした場合に、下記の関係式(1):
1 ≦ R/r ≦ 1.1 ・・・ (1)
を満たすように構成されていることが好ましい。R/rが上記の範囲にあれば、掘削ヘッド1により柱状改良杭を破砕する際にたとえ芯ずれが生じた場合にも、先行爪40の何れかの内側面が柱状改良杭に接触することで、ずれ幅を柱状改良杭の半径の10%未満に抑制して、掘削ヘッド1の後端側からの鉛直視において柱状改良杭の全体が掘削翼20に重なる位置関係を維持することができ、柱状改良杭を小型ビット30で確実に切削することができる。R/rが1より小さいと、先行爪40が柱状改良杭に嵌合せず、柱状改良杭の一部分を小型ビット30で切削することができない虞がある。R/rが1.1より大きいと、掘削ヘッド1により柱状改良杭を破砕する際に芯ずれが生じた場合に、ずれ幅を十分に抑制することができない虞がある。
It is preferable that the leading
1 ≦ R / r ≦ 1.1 (1)
It is preferable that it is comprised so that it may satisfy | fill. If R / r is within the above range, any of the inner surfaces of the leading
図3は、先行爪40の説明図である。図3(a)は、先行爪40の斜視図であり、図3(b)は、先行爪40の底面図である。先行爪40は、棒状の爪本体41と、外周部20bへの固着強度を補強する補強部42とを有する。爪本体41は、先端41aから掘削翼20側へ向けて傾斜する傾斜面41bを有するように形成されていることが好ましい。掘削ヘッド1による柱状改良杭の破砕において先行爪40の先端が柱状改良杭の上端に達したときに多少の芯ずれが生じていた場合にも、柱状改良杭の上端の縁に傾斜面41bが接触することで、先行爪40が柱状改良杭の周囲の土壌側へ逃げることで、芯ずれが修正される。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the leading
次に、本発明の掘削ヘッド1の使用形態について説明する。図4は、本発明の掘削ヘッドの使用形態を説明する図である。図4(a)は、掘削ヘッド1の使用形態の全体構成を示す図であり、図4(b)は、掘削ヘッド1が柱状改良杭Pの上端に達した状態を示す図であり、図4(c)は、図4(b)のA−Aにおける断面図である。地盤改良工事によって形成した柱状改良杭Pを撤去する場合、掘削ヘッド1は、図4(a)に示すように、オーガーロッド4を介してオーガー3に接続された状態で、車両2によって柱状改良杭Pの鉛直上方に位置を合わせて配置される。この状態で、オーガー3を駆動してオーガーロッド4を回転させることで、掘削ヘッド1による掘削が進行する。
Next, a use form of the excavating
掘削が進行し掘削ヘッド1が柱状改良杭Pの上端に達すると、図4(b)に示すように、先ず、小型ビット30よりも突出した先行爪40によって、柱状改良杭Pの周囲の軟弱な土壌Gが掘削され、柱状改良杭Pの周囲には、掘削溝Xが形成される。ここで、図4に示す例では、掘削翼20の外径が柱状改良杭Pの直径と一致する掘削ヘッド1を用いており、先行爪40は、図4(c)に示すように、柱状改良杭Pの側面に接触する。この結果、掘削ヘッド1は、3つの先行爪40によって柱状改良杭Pに嵌合した状態となり、芯ずれが生じることが防止される。この後の掘削がさらに進むことで、硬質な柱状改良杭Pに接触した小型ビット30は、周囲の軟弱な土壌に逃げることがなく、柱状改良杭Pを上端から切削することになる。また、先行爪40により形成される掘削溝Xは、図4(c)に示すように、幅の狭いリング状となるが、先行爪40による掘削物(土壌)は、先行爪40の間の空間から上方へ排出されるため、掘削溝X内に掘削物が溜まることがない。その結果、掘削ヘッド1は、先行爪40の掘削物による抵抗の増大を抑制して、高い掘削効率で柱状改良杭Pを破砕することができる。
When the excavation progresses and the
以上のように、本発明の掘削ヘッド1は、柱状改良杭Pを破砕する小型ビット30に先行して、先行爪40が、柱状改良杭Pの周囲の軟弱な土壌を掘削して柱状改良杭Pを確実に捉えるため、芯ずれすることなく柱状改良杭Pを効果的に破砕することができる。また、先行爪40によって掘削された掘削物は、先行爪40の掘削により形成されるリング状の溝から、先行爪40の間で上方に排出されるため、掘削物が抵抗となることない。そのため、本発明の掘削ヘッド1は、高い掘削効率で柱状改良杭Pを破砕することができる。
As described above, in the excavating
〔別実施形態〕
本発明の掘削ヘッド1は、柱状改良杭Pを切削する小型ビット30に先行して、先行爪40が柱状改良杭Pの外周面を抑えるように嵌合することで芯ずれを防止するという本発明の効果を奏するものであれば、上記の実施形態で説明した構成を変更することも可能である。そのような幾つかの変更例を別実施形態として説明する。
[Another embodiment]
The
<別実施形態1>
図5は、別実施形態の掘削ヘッド1Aの説明図である。図5(a)は、掘削ヘッド1Aの斜視図であり、図5(b)は、掘削ヘッド1Aの正面図である。掘削ヘッド1Aは、図1に示す掘削ヘッド1の先行爪40を先行爪40X〜40Zに変更したものであり、他の構成は掘削ヘッド1と同様である。図1の掘削ヘッド1では、図3に示すように、補強部42を設けることで掘削翼20の外周部20bへの溶接面積を増大させて、先行爪40の固着強度を補強していた。
<Another
Drawing 5 is an explanatory view of
これに対して、図5の掘削ヘッド1Aでは、先行爪40Xは、掘削翼20Xの外周部20bにおいて先端20aよりの位置に溶接固着され、この掘削翼20Xとの溶接部位40aからさらに掘削ヘッド1の後端側に延伸して、掘削翼20Xに並列する掘削翼20Yの外周部20bにも溶接固着されている。このように、掘削翼20Xの外周部20bとの溶接部位40aと、掘削翼20Yの外周部20bとの溶接部位40bとの二カ所で溶接されていることで、先行爪40Xの固着強度は強固なものとなる。そのため、先行爪40Xは、補強部を設けない棒状の単純な構造とすることが可能となる。先行爪40Xと同様に、先行爪40Yは、掘削翼20Yの外周部20bと、掘削翼20Yに並列する掘削翼20Zの外周部20bとの二カ所で溶接され、先行爪40Zは、掘削翼20Zの外周部20bと、掘削翼20Zに並列する掘削翼20Xの外周部20bとの二カ所で溶接されている。そのため、先行爪40Y及び40Zについても、補強部を設けない棒状の単純な構造とすることが可能となる。
On the other hand, in the excavating
<別実施形態2>
図1に示す例では、3条の掘削翼20を設け、各掘削翼20に1つずつ先行爪40を取り付けることで、掘削ヘッド1全体として3つの先行爪40を設けていた。しかし、本発明の掘削ヘッド1は、少なくとも3つの先行爪40で柱状改良杭Pの外周面を抑えるように嵌合することで芯ずれを防止するものであればよく、例えば、掘削ヘッド1に2条の掘削翼20を設け、各掘削翼20に2つずつ先行爪40を取り付けることで、掘削ヘッド1全体として4つの先行爪40を設けるよう構成してもよい。このような構成でも、4つの先行爪で柱状改良杭Pの外周面を抑えるように嵌合することで、芯ずれを防止することができる。
<Another
In the example shown in FIG. 1, three excavating
<別実施形態3>
図1に示す掘削ヘッド1において、先行爪40の内側面での回転半径をRとし、柱状改良杭の半径をrとした場合に、下記の関係式(2):
1 ≦ R/r ≦ 2/31/2 ・・・ (2)
を満たすように構成してもよい。R/rが上記の範囲にあれば、先行爪40の間隔が柱状改良杭の直径を超えることがないため、先行爪40が柱状改良杭Pに嵌合した状態から大きく芯ずれが生じそうになった場合にも、3つの先行爪40の何れかの内側面が必ず柱状改良杭Pに接触し、芯ずれを抑制することができる。R/rが1より小さいと、先行爪40が柱状改良杭Pに嵌合せず、柱状改良杭Pの一部分を小型ビット30で切削することができない虞がある。R/rが2/31/2より大きいと、先行爪40の間隔が柱状改良杭Pの直径を超えることになり、先行爪40が柱状改良杭Pに嵌合した状態から大きく芯ずれが生じそうになった場合に、何れの先行爪40も柱状改良杭Pに接触しない虞がある。
<Another embodiment 3>
In the excavating
1 ≦ R / r ≦ 2/3 1/2 (2)
You may be comprised so that may be satisfied. If R / r is within the above range, the distance between the leading
本発明の掘削ヘッドは、地盤改良工事において施工される柱状改良杭の破砕に利用可能であるが、柱状の地中埋設物であれば、他の地中埋設物の破砕においても利用可能である。 The excavation head of the present invention can be used for crushing columnar improved piles constructed in ground improvement work, but it can also be used for crushing other underground buried objects if it is a columnar underground buried object. .
1 掘削ヘッド
4 オーガーロッド
10 回転軸
20 掘削翼
20a 掘削翼の端部
20b 掘削翼の外周部
30 小型ビット
32a 小型ビットの先端
40 先行爪
41a 先行爪の先端
41b 先行爪の傾斜面
P 柱状改良杭
Claims (6)
前記オーガーロッドに取り付けられる回転軸と、
前記回転軸の周囲に設けられた少なくとも3条の螺旋状の掘削翼と、
前記掘削翼の掘削方向の端部に取り付けられた小型ビットと、
前記掘削翼の外周部に取り付けられ、先端が前記小型ビットの先端より掘削方向に突出する先行爪と
を備える掘削ヘッド。 A drilling head that is attached to an auger rod and crushes a columnar improved pile buried underground,
A rotating shaft attached to the auger rod,
At least three spiral excavation wings provided around the rotation axis;
A small bit attached to the end of the excavation wing in the excavation direction,
An excavating head comprising: a leading claw attached to an outer peripheral portion of the excavating wing, the tip of which protrudes in the excavating direction from the tip of the small bit.
1 ≦ R/r ≦ 1.1 ・・・ (1)
を満たす請求項1〜3の何れか一項に記載の掘削ヘッド。 The rotation radius R of the leading claw on the inner surface closest to the rotation axis and the radius r of the columnar improvement pile are represented by the following relational expression (1):
1 ≦ R / r ≦ 1.1 (1)
The drilling head according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the following.
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08500869A (en) * | 1993-04-26 | 1996-01-30 | ケンナメタル インコーポレイテッド | Pull-out undercut of flanged bit |
JPH1121945A (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Ohbayashi Corp | Horizontal multi-spindle rotary type excavator |
JP2002013376A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Seibu Koken:Kk | Tip bit of auger screw |
JP2006083573A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Daiyo Kiko Kogyo Kk | All casing method and its apparatus |
JP2007277983A (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Fumio Hoshi | Soil improvement method and soil stabilization machine to be used |
JP2009052250A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Kimifusa Fukuyama | Auger head and shredding equipment with the same |
JP5700611B1 (en) * | 2014-09-16 | 2015-04-15 | 株式会社高橋重機 | Underground pile removal method and underground pile removal device |
JP2017025534A (en) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | 株式会社高橋重機 | Underground pile removal method and underground pile removal device |
JP2017133270A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 株式会社テノックス | Excavation head of excavation rod for constructing hydraulic solidification material liquid displacement column |
-
2018
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08500869A (en) * | 1993-04-26 | 1996-01-30 | ケンナメタル インコーポレイテッド | Pull-out undercut of flanged bit |
JPH1121945A (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Ohbayashi Corp | Horizontal multi-spindle rotary type excavator |
JP2002013376A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Seibu Koken:Kk | Tip bit of auger screw |
JP2006083573A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Daiyo Kiko Kogyo Kk | All casing method and its apparatus |
JP2007277983A (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Fumio Hoshi | Soil improvement method and soil stabilization machine to be used |
JP2009052250A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Kimifusa Fukuyama | Auger head and shredding equipment with the same |
JP5700611B1 (en) * | 2014-09-16 | 2015-04-15 | 株式会社高橋重機 | Underground pile removal method and underground pile removal device |
JP2016061019A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 株式会社高橋重機 | Method for removing underground buried pile and device for removing underground buried pile |
JP2017025534A (en) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | 株式会社高橋重機 | Underground pile removal method and underground pile removal device |
JP2017133270A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 株式会社テノックス | Excavation head of excavation rod for constructing hydraulic solidification material liquid displacement column |
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