JP2586919B2 - Construction method of continuous drilling hole and underground drilling device - Google Patents

Construction method of continuous drilling hole and underground drilling device

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば地中連続壁を構築する際に地盤中に
形成される連続掘削孔、特に掘削深度域内の下層が岩盤
層となる地盤中に形成される連続掘削孔の施工方法、お
よびそれに使用されて好適な地中掘削用装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a continuous excavation hole formed in the ground when, for example, constructing an underground continuous wall, particularly a ground in which a lower layer in an excavation depth region is a rock layer. The present invention relates to a method for constructing a continuous excavation hole formed therein, and an underground excavation apparatus suitable for use therein.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

地下建造物を構築する際などにおいて、地盤中に鉄筋
コンクリート製の連続した壁体すなわち地中連続壁を構
築することがある。この地中連続壁を構築するには、ま
ず地盤に、構築すべき連続壁のいわば型となるべき連続
掘削孔を形成するが、この地中連続壁が構築される地盤
が、その下層に岩盤層を有する場合においては、その岩
盤層の根入れを行う必要がある。そのためこのような場
合には、従来、オールケーシング工法による掘削が一般
的であった。
When constructing an underground building or the like, a continuous wall made of reinforced concrete, that is, an underground continuous wall may be constructed in the ground. In order to construct this underground continuous wall, first, a continuous excavation hole is to be formed in the ground to be the so-called type of the continuous wall to be constructed. In the case of having a layer, it is necessary to bury the bedrock layer. Therefore, in such a case, excavation by the all-casing method has conventionally been common.

オールケーシング工法とは周知のとおり、円筒状のケ
ーシングチューブを地中に貫入しながらそのケーシング
チューブ内の土砂等のズリを、ケーシングチューブ内を
上下するハンマークラブ等により把持してケーシングチ
ューブ上部から地上に排土するものである。その際には
通常、掘削孔内に、掘削孔壁面の崩壊等を防止する目的
で泥水(安定液)を注入しながら実施するのが一般的で
ある。前記ケーシングとしてはφ800〜1500mmぐらいの
ものが一般的であり、1本の長さは数m〜6mであるが継
ぎ足しによって延長することができる。また、そのとき
先頭に位置されるケーシングチューブをトップケーシン
グと言い、トップケーシングの先端にはカッティングエ
ッジが設けられており、これにより地盤中に貫入され易
いようになっている。
As is well known in the art of the all-casing method, a cylindrical casing tube is penetrated into the ground, and the sediment, such as earth and sand, in the casing tube is gripped by a hammer club or the like moving up and down in the casing tube, and the casing tube is grounded from the top of the casing tube. It is something to be excavated. At that time, it is common practice to inject the muddy water (stable liquid) into the borehole for the purpose of preventing the collapse of the borehole wall surface or the like. The casing generally has a diameter of about 800 to 1500 mm. The length of one casing is several m to 6 m, but it can be extended by refilling. The casing tube positioned at the top at that time is called a top casing, and a cutting edge is provided at the tip of the top casing, so that the casing tube can be easily penetrated into the ground.

すなわち、オールケーシング工法により連続掘削孔を
形成するには、1回の掘削によって形成される円筒状の
掘削孔を横方向(連続壁の延在する方向)に多数回行
い、それら掘削孔を直径方向につなげることにより形成
する、といった方法が採られている。
That is, in order to form a continuous excavation hole by the all casing method, a plurality of cylindrical excavation holes formed by one excavation are made in the lateral direction (the direction in which the continuous wall extends), and the excavation holes are formed in the diameter direction. To be formed by connecting to

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、上記従来のオールケーシング工法において
は、下層が岩盤層となる場合でも岩根入れが可能である
から、装置の交換を行わずに1種類の装置にて施工でき
る利点はあるものの、ケーシングチューブ内のズリをハ
ンマークラブで排土する際に、ハンマークラブが前記泥
水により浮力を受ける等の影響もあり、1本の掘削孔を
形成するのに時間を要するのに加え、φ1m前後のこの掘
削孔をつなげていくことにより連続掘削孔を形成する本
工法は施工に時間が掛かり、長工期を要するといった問
題があった。
By the way, in the above-mentioned conventional all-casing method, even if the lower layer is a bedrock layer, it is possible to insert rocks. Therefore, although there is an advantage that the construction can be performed with one type of apparatus without replacing the apparatus, the inside of the casing tube is reduced. When removing the debris with the hammer club, the hammer club is affected by buoyancy due to the muddy water, so that it takes time to form a single drilling hole. This method, which forms a continuous excavation hole by connecting, takes a long time to construct and has a problem that a long construction period is required.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、特に岩
盤層を擁する地盤に連続掘削孔を形成するにおいて、効
率的で工期の短縮を図れる施工方法、およびその際に使
用されて好適な地中掘削用装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and particularly in forming a continuous excavation hole in a ground having a bedrock layer, a construction method capable of shortening the construction period efficiently and a suitable ground used in that case. The present invention provides an apparatus for medium excavation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

第1の発明は、掘削深度域における下層が岩盤となる
地盤に連続掘削孔を施工するにあたり、オールケーシン
グ工法による全掘削深度の先行ボーリングを、連続掘削
孔を形成すべき方向に所定間隔で行い、これら先行ボー
リング孔間の地盤を前記岩盤層の深度までクラムシェル
にて掘削した後、その下部に残る前記岩盤層を前記先行
ボーリングを施工したケーシングチューブの先端部に取
り付けたオーガスクリューにより破砕し、破砕されたズ
リを前記クラムシェルにより排出することにより地盤に
連続した掘削孔を形成することを特徴とするものであ
り、また第2の発明は、地中掘削用装置をオールケーシ
ング法掘削に用いられるケーシングチューブの先端部
に、カッティングエッジを介してオーガスクリューを接
続してなるものとした。
In the first invention, when constructing a continuous excavation hole in the ground where the lower layer in the excavation depth area becomes rock, the pre-drilling of the entire excavation depth by the all casing method is performed at predetermined intervals in the direction in which the continuous excavation hole is to be formed, After excavating the ground between these preceding boring holes with a clamshell to the depth of the bedrock layer, the bedrock layer remaining thereunder is crushed by an auger screw attached to the tip of the casing tube on which the preceding boring was constructed, The crushed waste is discharged by the clamshell to form a continuous excavation hole in the ground, and the second invention is used for an underground excavation apparatus for all-casing excavation. An auger screw was connected to the tip of the casing tube via a cutting edge.

〔作用〕[Action]

第1の発明によれば、先行ボーリング孔間の地盤を、
それが岩盤層を形成するものであった場合でもクラムシ
ェルにより掘削(ズリ排出)することが可能となり、極
めて効率的な掘削を望める。
According to the first invention, the ground between the preceding boring holes is
Even when it forms a bedrock layer, it is possible to excavate (discharge) with a clamshell, and extremely efficient excavation can be expected.

また第2の発明によれば、オールケーシング掘削機を
利用して、一種のアースオーガ掘削機の機能を果たすこ
とが可能となり、上記第1の発明を効果的に実現するこ
とができる。
Further, according to the second invention, it becomes possible to perform the function of a kind of earth auger excavator using the all-casing excavator, and the first invention can be effectively realized.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図ないし第5図は第1図の発明である連続掘削孔
の施工方法の一実施例を示すもので、本発明を、壁厚1
m、深さ80mの地中連続壁を構築する際に形成する連続掘
削孔に適用した例を示すものである。
1 to 5 show an embodiment of a method for constructing a continuous excavation hole according to the invention of FIG.
This is an example in which the present invention is applied to a continuous excavation hole formed when constructing an underground continuous wall having a depth of 80 m and a depth of 80 m.

これらの図で、第1図ないし第4図は先行ボーリング
の施工状況を表しており、図中符号Gは連続掘削孔が形
成される部分の地盤を示している。第1図に示すよう
に、目的とする連続掘削孔H(第2図)が形成される地
盤Gは、その掘削深度域における最下部が岩盤層G1とな
っている。符号G0は通常の軟質地盤である。
In these figures, FIGS. 1 to 4 show the construction status of the pre-drilling, and the reference symbol G in the figures shows the ground where a continuous excavation hole is formed. As shown in FIG. 1, the ground G which continuous borehole H of interest (Fig. 2) is formed, the bottom is a rock layer G 1 at the drilling depth range. Sign G 0 is the normal soft ground.

さて、目的とする連続掘削孔Hを形成するには、まず
地盤Gに図示の如く先行ボーリングを行い、先行ボーリ
ング孔1,1,…を形成する。先行ボーリングは従来のオー
ルケーシング掘削法によってなされる。第3図(立面
図)および第4図(平面図)はオールケーシング工法に
よる先行ボーリングの施工状況を示している。これらの
図において符号2がオールケーシング掘削機、符号3は
ハンマークラブ4を装着したクローラークレーンであ
る。施工はまず、オールケーシング掘削機2によって円
筒状のケーシングチューブ5を地中に貫入するとともに
ケーシング5の上部からハンマークラブ4を挿入し、ケ
ーシングチューブ5内のズリを外部に排出する。ズリは
運搬車6によって所定の場所に運ばれる。トップケーシ
ング5aがほとんど地盤G中に貫入されたならば、それに
継足しケーシング5b(図示せず)を継ぎ足し、上記同様
の操作を繰り返して所定深度まで下方に掘り進む。岩盤
層G1に達してからの掘削も同要領で行なわれる。ここ
で、オールケーシング掘削機2によるこの先行ボーリン
グは、後述するクラムシェル7のバケット8が開かれた
時の寸法間隔で形成する。なお、本実施例では、図示さ
れるように、形成すべき連続掘削孔Hに沿った周辺の地
盤上面がコンクリートCにて舗装されたものとなってい
る。
In order to form the target continuous excavation hole H, first, precedent boring is performed on the ground G as shown in the figure to form the precedent boring holes 1, 1,. Advance drilling is done by conventional all-casing drilling. FIG. 3 (elevation view) and FIG. 4 (plan view) show the state of construction of preceding boring by the all casing method. In these figures, reference numeral 2 denotes an all-casing excavator, and reference numeral 3 denotes a crawler crane equipped with a hammer club 4. In the construction, first, the cylindrical casing tube 5 is penetrated into the ground by the all-casing excavator 2, and the hammer club 4 is inserted from the upper part of the casing 5, and the slip in the casing tube 5 is discharged to the outside. The debris is carried to a predetermined place by the transport vehicle 6. When the top casing 5a is almost completely penetrated into the ground G, the casing 5b (not shown) is added to the top casing 5a, and the same operation as above is repeated to dig down to a predetermined depth. Drilling from reaching the rock layer G 1 is also performed in the same manner. Here, the preceding boring by the all-casing excavator 2 is formed at a dimension interval when a bucket 8 of the clamshell 7 described later is opened. In this embodiment, as shown in the figure, the upper surface of the ground along the continuous excavation hole H to be formed is paved with concrete C.

上記の如き先行ボーリング孔1が、第1図,第2図に
示すように掘削孔Hを形成すべき方向に所定間隔で多数
形成されたならば、次に第5図に示すように、それら先
行ボーリング孔1どうし間の地盤Gをクラムシェル7に
て掘削する。前記先行ボーリング1が、このクラムシェ
ル7のバケット8の開時寸法の間隔で形成されたものと
なっているから、バケット8の両開口部端(エッジ部)
が先行ボーリング孔1の開口部にそれぞれ食い込むこと
ができ、効率的な掘削を望める。クラムシェル7による
先行ボーリング孔1間の地盤Gの掘削が、前記岩盤層G1
まで達したならば、クラムシェル掘削をそこで止める。
If a large number of preceding boring holes 1 as described above are formed at predetermined intervals in the direction in which the drilling holes H are to be formed as shown in FIGS. 1 and 2, then, as shown in FIG. The ground G between the preceding boring holes 1 is excavated by the clamshell 7. Since the preceding boring 1 is formed at the interval of the open dimension of the bucket 8 of the clamshell 7, both opening ends (edge portions) of the bucket 8 are formed.
Can penetrate into the opening of the preceding boring hole 1 respectively, and efficient excavation can be expected. The excavation of the ground G between the preceding boring holes 1 by the clamshell 7 is performed by the rock bed G 1.
When it reaches, stop clamshell drilling there.

次いで、その岩盤層G1を地中掘削用装置9にて破砕す
る。この地中掘削用装置9は、本発明の第2の発明に係
るもので第6図に示す如きものである。図において、符
号5は前記オールケーシング掘削機2の継足しケーシン
グチューブ、符号10は、前記ケーシングチューブ5とほ
ぼ同径の円筒状でケーシング5の先端部に接続されるカ
ッティングエッジ、符号11は、カッティングエッジ10に
接続されるオーガスクリューである。すなわちこの地中
掘削用装置9は、ケーシングチューブ5にカッティング
エッジ10を介してオーガスクリュー11を接続した主要構
成となっている。前記カッティングエッジ10は、トップ
ケーシング5a先端部に設けられる一般のカッティングエ
ッジ(図示せず)とほぼ同様のものであるが、ケーシン
グチューブ5の経路を塞ぐべく盲状の底が形成されてい
る点で異なっている。すなわち第7図(下面図)に示す
ように、その底部が、前記オーガスクリュー11を接続す
べき接続部10aを形成している。前記オーガスクリュー1
1は、一般のアースオーガ掘削機等に装備されるものと
同様のものであるが、全長が短く(数メートル)、かつ
基端部(上端部)11aは前記カッティングエッジ10の接
続部10aに係合する構造とされている。上記の如き構造
となる地中掘削用装置9は、オールケーシング掘削基2
のケーシングチューブ5が継ぎ足しのために元来備える
接続機構を利用して構成することができるのに加え、ケ
ーシングチューブ5の駆動により駆動(回転)する、つ
まりオールケーシング掘削機2の駆動機構をそのまま利
用することができる。
Then, crushing the rock layer G 1 at ground excavating device 9. The underground excavation device 9 according to the second invention of the present invention is as shown in FIG. In the figure, reference numeral 5 denotes a reinforced casing tube of the all-casing excavator 2, reference numeral 10 denotes a cutting edge which is a cylindrical shape having substantially the same diameter as the casing tube 5 and is connected to a distal end portion of the casing 5, and reference numeral 11 denotes cutting. An auger screw connected to the edge 10. That is, the underground excavation device 9 has a main configuration in which the auger screw 11 is connected to the casing tube 5 via the cutting edge 10. The cutting edge 10 is substantially the same as a general cutting edge (not shown) provided at the tip of the top casing 5a, except that a blind bottom is formed to close the path of the casing tube 5. Is different. That is, as shown in FIG. 7 (bottom view), the bottom portion forms a connection portion 10a to which the auger screw 11 is to be connected. The auger screw 1
1 is the same as that equipped on a general earth auger excavator, etc., but has a short overall length (several meters), and has a base end (upper end) 11a connected to the connecting portion 10a of the cutting edge 10. It is structured to engage. The underground excavation device 9 having the above-described structure includes the all-casing excavation base 2.
In addition to being able to use the connecting mechanism originally provided for the addition of the casing tube 5, the casing tube 5 is driven (rotated) by driving the casing tube 5, that is, the drive mechanism of the all-casing excavator 2 is used as it is. can do.

さて、クラムシェル7による掘削が不可能である先行
ボーリング孔1間の岩盤層G1は、該地中掘削用装置9に
よって破砕される。この後、この破砕された岩盤層G1
再び前記クラムシェル7を用いて掘削すればよい。前記
地中掘削用装置9にて岩盤層G1の掘削を行う際、該地中
掘削用装置9のオーガスクリュー11を接続するカッティ
ングエッジ10は、従来一般のトップケーシング先端に装
着されるカッティングエッジと同様の機能を発揮し得る
ものであるから、このカッティングエッジ10により、孔
壁内面の凸部を切削して孔壁の仕上げ・修正を実施する
ことも可能である。
Now, rock layer G 1 between the preceding borehole 1 is impossible excavation by clamshell 7 is crushed by the drilling device 9 in該地. Thereafter, the crushed rock layer G 1 may be re-drilled using the clamshell 7. When performing drilling rock layer G 1 in the underground drilling apparatus 9, the cutting edge 10 connecting the auger screw 11 for in該地drilling device 9, the cutting edge to be attached to the top casing tip of conventionally Since the same function as that described above can be exhibited, the cutting edge 10 can also be used to cut and project the convex portion on the inner surface of the hole wall to perform finishing and correction of the hole wall.

このようにして、所定間隔で形成された2本の先行ボ
ーリング孔1,1間の地盤Gが完全に掘削されて、両先行
ボーリング孔1間がつながるから、以降は同じ要領で2
本の先行ボーリング孔1,1間の地盤Gを掘削することに
より各先行ボーリング孔1を連続させ、目的とする連続
した掘削孔Hを形成すればよい。
In this way, the ground G between the two preceding boring holes 1 and 1 formed at a predetermined interval is completely excavated, and the two preceding boring holes 1 are connected to each other.
By excavating the ground G between the preceding boring holes 1 and 1, each preceding boring hole 1 may be connected to form a desired continuous drilling hole H.

なお、第2の発明の地中掘削用装置9において、実施
例ではこれを第1の発明である連続掘削孔の施工に適用
したものとして説明したが、該地中掘削用装置9の使用
は必ずしも上記実施例のものに限定されるものではな
く、オールケーシング掘削機とアースオーガ掘削機との
2種の機器を必要とする掘削においてこれを利用した場
合には、上記同様の効果を得ることができる。
In the underground digging apparatus 9 of the second invention, in the embodiment, this is described as being applied to the construction of the continuous digging hole of the first invention. The present invention is not necessarily limited to the above-described embodiment, and when this is used in excavation requiring two types of equipment, an all-casing excavator and an earth auger excavator, the same effect as described above can be obtained. it can.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したとおり、第1の発明である連続掘削孔の
施工方法によれば、掘削深度域における下層が岩盤層と
なる地盤に連続掘削孔を施工するにあたり、先行ボーリ
ング孔間の地盤における軟質地盤の掘削をクラムシェル
で行うことにより極めて効率的に実施でき、かつ岩盤層
においても、地中掘削用装置にてその岩盤層を破砕せし
めてから軟質地盤同様にクラムシェルにて掘削するもの
であるからこれを従来のオールケーシング工法により掘
削するものに比して極めて効率的なものとすることがで
き、大幅な工期の短縮を実現する。しかも、岩盤層の掘
削は、先行ボーリングに使用したオールケーシング掘削
機を利用した地中掘削用装置により行なわれるものであ
るから、より一層の効率化が図れる。
As described above, according to the method for constructing a continuous excavation hole of the first invention, when constructing a continuous excavation hole in the ground where the lower layer in the excavation depth area is a rock layer, the soft ground in the ground between the preceding boring holes Excavation can be performed very efficiently by using a clamshell, and in the rock layer, the rock layer is crushed by an underground excavation device and then excavated in the clamshell as in the soft ground. Therefore, this can be made extremely efficient as compared with the one excavated by the conventional all-casing method, and the construction period can be significantly shortened. In addition, the excavation of the bedrock is performed by an underground excavator using an all-casing excavator used for preceding boring, so that the efficiency can be further improved.

また第2の発明である地中掘削用装置によれば、従来
のオールケーシング掘削機を利用した有機的構成となる
地中掘削用装置を実現し、上記第1の発明による工法を
施工するにあたり、オーガ掘削機を別途要求せず、かつ
オーガスクリューも若干長のもので充分である等、優れ
た効果を奏するものである。
According to the underground excavation apparatus of the second invention, an underground excavation apparatus having an organic configuration using a conventional all-casing excavator is realized, and when the construction method according to the first invention is executed, An excellent effect can be obtained, for example, an auger excavator is not separately required, and a slightly longer auger screw is sufficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第5図は本発明の第1の発明に係る連続掘
削孔の施工方法を説明するもので、第1図は先行ボーリ
ング孔を示す地盤の縦断面図、第2図は同じく先行ボー
リング孔を示す地盤の上面図、第3図は先行ボーリング
の施工状況を示した一部断面を含む側面図、第4図は同
じく先行ボーリングの施工状況を示した平面図、第5図
は先行ボーリング孔間の地盤の掘削状況を示した縦断面
図。第6図および第7図は本発明の第2の発明に係る地
中掘削用装置の一実施例を示すもので、第6図は、その
構成を示す一部断面を含む立面図、第7図はオーガスク
リューが接続される接続部を示すもので、第6図におけ
るA−A矢視図である。 G……地盤、G1……岩盤層、H……連続掘削孔、1……
先行ボーリング孔、2……オールケーシング掘削機、4
……ハンマークラブ、5……ケーシングチューブ、7…
…クラムシェル、8……バケット、9……地中掘削用装
置、10……カッティングエッジ、11……オーガスクリュ
ー。
1 to 5 illustrate a method of constructing a continuous excavation hole according to the first invention of the present invention. FIG. 1 is a vertical sectional view of a ground showing a preceding boring hole, and FIG. Top view of the ground showing the borehole, Fig. 3 is a side view including a partial cross section showing the construction of the preceding boring, Fig. 4 is a plan view showing the construction of the preceding boring, and Fig. 5 is the preceding. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a state of excavation of the ground between boring holes. 6 and 7 show an embodiment of the underground excavation apparatus according to the second invention of the present invention, and FIG. 6 is an elevational view including a partial cross section showing the configuration thereof, and FIG. FIG. 7 shows a connecting portion to which the auger screw is connected, and is a view taken along the line AA in FIG. G: ground, G 1: rock formation, H: continuous drilling hole, 1 ...
Preceding boring hole, 2 ... All casing excavator, 4
... hammer club, 5 ... casing tube, 7 ...
... Clamshell, 8 ... Bucket, 9 ... Underground drilling equipment, 10 ... Cutting edge, 11 ... Auger screw.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】掘削深度域における下層が岩盤層となる地
盤に連続掘削孔を施工するにあたり、オールケーシング
工法による全掘削深度の先行ボーリングを、連続掘削孔
を形成すべき方向に所定間隔で行い、これら先行ボーリ
ング孔間の地盤を前記岩盤層の深度までクラムシェルに
て掘削した後、その下部に残る前記岩盤層を前記先行ボ
ーリングを施工したケーシングチューブの先端部に取り
付けたオーガスクリューにより破砕し、破砕されたズリ
を前記クラムシェルにより排出することにより地盤に連
続した掘削孔を形成することを特徴とする連続掘削孔の
施工方法。
When a continuous drilling hole is constructed in a ground where a lower layer in a drilling depth area is a rock layer, a pre-drilling of an entire drilling depth by an all-casing method is performed at predetermined intervals in a direction in which a continuous drilling hole is to be formed. After excavating the ground between these preceding boring holes with a clamshell to the depth of the bedrock layer, the bedrock layer remaining thereunder is crushed by an auger screw attached to the tip of the casing tube on which the preceding boring was constructed, A method for constructing a continuous excavation hole, wherein a continuous excavation hole is formed in the ground by discharging crushed waste by the clamshell.
【請求項2】オールケーシング法掘削に用いられるケー
シングチューブの先端部に、カッティングエッジを介し
てオーガスクリューを接続してなる地中掘削用装置。
2. An underground excavation apparatus comprising an auger screw connected to a distal end of a casing tube used for all-casing excavation through a cutting edge.
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CN104863507A (en) * 2015-05-13 2015-08-26 新疆农业大学 Rapid casing pipe type well digging device and method

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