JP2957452B2

JP2957452B2 - 掘削方法

Info

Publication number: JP2957452B2
Application number: JP7286995A
Authority: JP
Inventors: 光弘國藤
Original assignee: Seiko Kogyo Co Ltd
Current assignee: Seiko Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2015-11-06
Also published as: JPH09125452A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地盤を掘削するには回転縦軸の下
端部にヘッドを設け、回転縦軸を回転しながら地中に挿
入することで、ヘッドにより地盤を掘削していた。この
ように、ヘッドにより地盤を掘削するため、回転軸を回
転するための回転トルクが大きくなり、回転縦軸を回転
するためのモータのような駆動装置が大型化する。この
ため地上において掘削装置の上部に重量のある大型の駆
動装置が位置することになり、地上における掘削装置の
重心が高くなり、転倒等の危険がある。

【０００３】一方、図１１に示すように、回転縦軸１の
先端部の円錐形状をしたヘッド１１の側面に設けた噴射
口３から斜め下方に向けてセメントミルクをジェット噴
射して地盤５を掘削すると共にヘッド１１にて更に掘削
するものが特公昭５９ー１６０４９号公報により知られ
ている。また、図１２に示すように回転するケーシング
Ｋ内に配置された回転縦軸１の下端部に複数の掘削翼２
を有するヘッド１１を設け、掘削翼２間に噴射口３を設
け、この噴射口３からセメントミルクを斜め下方に向け
て高圧噴射するものが特公平７ー８８６５８号公報が知
られている。そして、この従来例にあっては、穿孔に際
してはケーシングＫ、ヘッド１１を互いに逆回転し、噴
射口３からセメントミルクを高圧噴射するようになって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭５９ー１６
０４９号公報に示された従来例にあっては、セメントミ
ルクをジェット噴射して地盤を掘削するのであるが、該
ジェット噴射では図１１に示すようにヘッド１１の描く
回転軌跡の円よりも大きい径に地盤を掘削し、その跡に
ヘッド１１を掘進させるようにしている。このように特
公昭５９ー１６０４９号公報に示された従来例は、ジェ
ット噴射ではヘッド１１の描く回転軌跡の円よりも大き
い径に地盤を掘削し、続いて円錐形状のヘッド１１で掘
削するので、円錐形状のヘッド１１の掘進に当たって、
掘削土砂は円錐形状のヘッド１１の外方から円錐形状の
ヘッド１１の上方に逃げることができるものである。し
たがって、この従来例にあっては、形成されるソイルセ
メント柱が充填形成された掘削孔の径はヘッド１１の径
の大きさではなく、主としてジェット噴射により掘削さ
れる孔径となる。ところが、地盤は砂質地盤や粘性地盤
等様々であり、掘削孔径がジェット噴射により主として
規定される従来例にあっては、孔径が一定にできず、正
確な形状の掘削孔を形成できないという問題がある。ま
たこの従来例にあっては、円錐形状をしたヘッド１１の
側面から斜め下方に向けてセメントミルクを噴射するの
で、ヘッド１１の中央部のヘッド１１最下端部はセメメ
ントミルクが直接噴射されず、このためヘッド１１の中
央部のヘッド１１最下端部の掘削抵抗が大きく、掘削ト
ルクもその分大きくなり、回転縦軸１の駆動装置も大型
化するという問題がある。

【０００５】また、特公平７ー８８６５８号公報に示さ
れた従来例にあっては、セメントミルクの高圧噴射によ
って地盤を掘削するようになっているが、噴射口３から
高圧噴射されるセメントミルクは、回転縦軸１の回転に
より掘削翼２の最下端部が描く回転円軌跡を上下方向に
延長した仮想円筒面Ｍに対して掘削翼２の最下端部より
も上方位置で交差するようになっているため、掘削に当
たって、セメントミルクの高圧噴射による掘削は掘削翼
２の回転軌跡よりも外方の未掘削地盤を主として掘削す
るものである。つまり、噴射口３から高圧噴射されるセ
メントミルクは、回転縦軸１の回転により掘削翼２の最
下端部が描く回転円軌跡を上下方向に延長した仮想円筒
面Ｍに対して掘削翼２の最下端部よりも上方位置で交差
するようになっている（図１２中Ａはセメントミルクの
高圧噴射方向を示し、Ｂは仮想円筒面Ｍと高圧噴射され
るセメントミルクとの交点を示している）ため、掘削翼
２の下方位置の未掘削地盤に高圧噴射したセメントミル
クが衝突せず、掘削翼２の下方位置の未掘削地盤には先
に掘削翼２の最下端部が直接当たって未掘削地盤を掘削
することになる。このため、掘削翼２による掘削に当た
って高トルクが必要となり、回転縦軸１を回転するため
の駆動装置の大型化は依然としてさけられない。このよ
うに掘削翼２の下方位置においては主として掘削翼２に
より掘削するのである。一方、噴射口３から高圧噴射さ
れるセメントミルクは掘削翼２の最下端部が描く回転円
軌跡を上下方向に延長した仮想円筒面Ｍに対して掘削翼
２の最下端部よりも上方位置で交差するため、掘削翼２
の回転軌跡よりも外方の未掘削地盤を主として掘削し、
ケーシングＫよりも径の大きい孔径で掘削と攪拌混合を
行うようになっている。したがって、この従来例にあっ
ては、最終的に形成されるソイルセメント柱が充填形成
された掘削孔の孔径は、掘削翼２の径やケーシングＫの
径により決定されるのではなく、セメントミルクによる
高圧噴射で形成される孔径によりケーシングＫよりも大
きい径に決定されるようになっている。ところが、地盤
は砂質地盤や粘性地盤等様々であり、掘削孔径がジェッ
ト噴射により主として規定される従来例にあっては、孔
径が一定にできず、正確な形状の掘削孔を形成できない
という問題がある。

【０００６】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて発
明したものであって、掘削翼による地盤の掘削トルクを
小さくして回転縦軸を回転する駆動装置を小型化でき、
また、掘削翼による掘削に先行して液体を高圧噴射して
地盤を緩めるようにしたにもかかわらず形成される掘削
孔の径を地盤の土質の状態に係わりなくほぼ一定にで
き、また、効率的に掘削ができる掘削方法を提供するこ
とを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の掘削方法は、回転縦軸１の下端部に複数個
の掘削翼２を設け、掘削翼２と掘削翼２との間からそれ
ぞれ斜め下方に向けて液体を高圧噴射するための噴射口
３を回転縦軸１の下端部の回転中心部付近に周方向に複
数個設け、該噴射口３から高圧噴射される液体の噴出方
向を、回転縦軸１の回転により掘削翼２の最下端部が描
く回転円軌跡を上下方向に延長した仮想円筒面Ｍに対し
て掘削翼２と掘削翼２との間において掘削翼２の最下端
部よりも下方位置で交差するように設定して掘削装置４
を形成し、該掘削装置４の回転縦軸１を地中に挿入して
地盤５を掘削するに当たり、掘削翼２間にそれぞれ位置
する各噴射口３から斜め下方に向けて液体を高圧噴射し
て回転縦軸１の回転により掘削翼２の外端部が描く回転
円軌跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに囲まれた部分の
地盤５を主として緩め、次いで各噴射口３から高圧噴射
して緩めた地盤５を該当する噴射口３の回転方向の直ぐ
後に後続して回転しながら下降する掘削翼２でそれぞれ
掘削して掘削翼２の回転により形成される円とほぼ等し
い径の掘削孔６を形成するものであって、上記のように
して地盤を掘削する際に回転縦軸１の地盤への挿入速度
を砂質地盤において速く、粘性地盤においては遅くし、
且つ噴射口３から斜め下方に向けて高圧噴射する液体の
噴射圧を粘性地盤においては砂質地盤よりも高くするよ
うに、挿入速度と噴射圧の両方を地質に応じて変えるこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を添付図面
に基づいて説明する。図４、図５に示すように、クロー
ラクレーンのような重機車体７のリーダ８に沿って上下
移動自在に移動体９が取付けてあり、この移動体９には
モータのような駆動装置が設けてあり、移動体９に設け
た回転伝達機構部１０に回転縦軸１の上端部を取付けて
あり、駆動装置の回転駆動力を回転伝達機構部１０を介
して回転縦軸１に伝達して回転縦軸１を回転するように
なっている。添付図面に示す実施例では回転縦軸１が多
軸の例が示してあるが、１軸であってもよい。回転縦軸
１の下端部にはヘッド１１が設けてある。また、必要に
応じて図４、図５に示す実施形態のように回転縦軸１の
上下方向の任意の位置に翼又はスクリュー形状等の攪拌
部１２を設けてもよい。

【００１０】回転縦軸１の下端部に設けたヘッド１１に
は螺旋状をした複数個の掘削翼２が設けてある。掘削翼
２の下端部には必要に応じて超硬刃のような掘削刃１２
を設けてもよい。図１、図７に示す実施形態のものは掘
削刃１２を設けた例を示し、図９、図１０に示す実施形
態のものは掘削刃１２を設けない例を示している。ヘッ
ド１１の下面部の中央部には先端部が小径となった略円
錐又は略角錐又は略円錐台又は略角錐台形状をした噴射
部１３が設けてある。噴射部１３は図１、図７、図９、
図１０に示すように複数の掘削翼２の最下端部よりも上
方位置に位置しており、掘削時に噴射部１３が未掘削地
盤に直接衝突して破損したり、後述の噴射口３が詰まっ
たり、破損したりしないようにしている。このヘッド１
１の中央部下面部に設けたヘッド１１に周方向に複数個
の噴射口３が設けてある。上記複数個の噴射口３は図
３、図８に示すように下面視でそれぞれ掘削翼２の下端
部と掘削翼２の下端部との間に位置するように設けてあ
る。すなわち、図３のように掘削翼２が２個の場合、図
３のイで示す掘削翼２の下端部と掘削翼２の下端部との
間に噴射口３を設け、ロで示す掘削翼２の下端部と掘削
翼２の下端部との間に別の噴射口３を設けるものであ
る。また、図８のように掘削翼２が３個の場合、図８の
ハで示す掘削翼２の下端部と掘削翼２の下端部との間に
噴射口３を設け、ニで示す掘削翼２の下端部と掘削翼２
の下端部との間に別の噴射口３を設け、図８のホで示す
掘削翼２の下端部と掘削翼２の下端部との間に噴射口３
を設けるものである。また、図示を省略しているが、掘
削翼２が３個以上の場合も上記と同様に各掘削翼２間に
それぞれ噴射口３を設けるものである。また、上記各実
施形態においては、上記イ、ロ、又は、ハ、ニ、ホで示
す範囲にそれぞれ１個の噴射口３を設けた例を示してい
るが、上記イ、ロ、又は、ハ、ニ、ホで示す範囲にそれ
ぞれ１乃至複数の噴射口３を設けてもよいものである。

【００１１】上記噴射口３には回転縦軸１内を供給され
る液体が高圧噴射されるようになっている。ここで、噴
射口３から高圧噴射される液体の噴出方向は、回転縦軸
１の回転により掘削翼２の最下端部が描く回転円軌跡を
上下方向に延長した仮想円筒面Ｍに対して掘削翼２と掘
削翼２との間において掘削翼２の最下端部よりも下方位
置で交差するように設定してある。つまり、図２に示す
ように高圧噴射される液体の噴射方向をＡとした場合、
高圧噴射される液体と掘削翼２の最下端部が描く回転円
軌跡を上下方向に延長した仮想円筒面Ｍとが図２のＢ位
置で交差するのであるが、上記Ｂ位置は掘削翼２の最下
端部Ｃよりも下方に位置しているのである。

【００１２】そして、上記のような構成の掘削装置４を
用いて地盤５を掘削するのであるが、地盤５の掘削に当
たっては以下のようにして行うものである。すなわち、
各噴出口３から斜め下方に向けてセメントミルク、セメ
ントミルクとアスファルト乳液との混合物等の固結用液
よりなる液体を高圧噴射する。ここで、斜め下方に向け
て高圧噴射する液体によって地盤５を緩めて掘り崩すの
であるが、この高圧噴射する液体により緩められて掘り
崩される区域は主として回転縦軸１の回転により掘削翼
２の外端部が描く回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒
面Ｎ（図の実施形態では掘削翼２の最下端部が掘削翼２
の最外端部に位置するため、前述の掘削翼２の最下端部
が描く回転円軌跡を上下方向に延長した仮想円筒面Ｍと
掘削翼２の外端部が描く回転円軌跡を下方に延長した仮
想円筒面Ｎとは同じである）に囲まれた部分の地盤５と
なるように設定する。つまり、回転縦軸１の回転により
掘削翼２の外端部が描く回転円軌跡を下方に延長した仮
想円筒面Ｎに囲まれた部分よりも外側の地盤５をなるべ
く緩めて掘り崩さないように設定する。

【００１３】上記のように斜め下方に向けて高圧噴射す
る液体により緩められて掘り崩される区域は主として回
転縦軸１の回転により掘削翼２の外端部が描く回転円軌
跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに囲まれた部分の地盤
５となるように設定するに当たっては、あらかじめ、砂
質層、粘度質層等地質の状態に応じて、掘削翼２の外端
部が描く回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに囲
まれた部分の地盤５を主として緩めるて掘り崩すことが
でき且つ該仮想円筒面Ｎに囲まれた部分の外側の地盤を
掘り崩さないような噴射圧、回転縦軸１の下降速度等の
データを求めておく。ちなみに、そのデータの一部を例
示すると、形成しようとする掘削孔の径が５５０ｍｍの
場合（つまり、掘削翼２の外端部が描く回転円軌跡を下
方に延長した仮想円筒の径が５５０ｍｍの場合）、噴射
角度が垂直軸に対して３０°で、回転縦軸１の下降速度
を２ｍ／分とすると、砂質地盤においては約２００ｋｇ
／ｃｍ² 程度、粘性地盤においては約４００ｋｇ／ｃｍ
² 程度である。もちろんこの数値にのみ限定されず、掘
削孔の径、噴射角度、下降速度等により各地質に応じて
好ましい噴射圧を求めるものである。そして、施工に当
たって、現場において掘削すべき地盤５の試し掘りをし
て土質の状態を調べ、現場の土質に応じて、噴射圧や下
降速度を設定するものである。

【００１４】上記のようにして掘削装置４の回転縦軸１
を地中に挿入して地盤５を掘削するに当たり、複数の噴
射口３から斜め下方に向けてセメントミルク、セメント
ミルクとアスファルト乳液との混合物等の固結用液より
なる液体を高圧噴射するのであるが、ここで、複数の噴
射口３はそれぞれ掘削翼２間に位置していて該掘削翼２
間に位置する各噴射口３から高圧噴射される液体の噴射
方向が掘削翼２の最下端部が描く回転円軌跡を上下方向
に延長した仮想円筒面Ｍに対して掘削翼２と掘削翼２と
の間において掘削翼２の最下端部よりも下方位置で交差
するように設定してあるので、複数の噴射口３のうち、
例えば噴射口１ａから高圧噴射した液体により掘削翼２
の外端部が描く回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面
Ｎに囲まれた部分の地盤５を先行して緩めて一部掘り崩
した直後、この噴射口１ａから高圧噴射した液体により
先行して緩められて一部掘り崩された土砂が、下降しな
がら回転する複数の掘削翼２のうち上記噴射口１ａの回
転方向のすぐ後に位置する後続して下降しながら回転し
て来た掘削翼２ａにより即座に掬い取られて上方に移動
させられ、同様にして別の噴射口１ｂから高圧噴射した
液体により掘削翼２の外端部が描く回転円軌跡を下方に
延長した仮想円筒面Ｎに囲まれた部分の地盤５を先行し
て緩めて一部掘り崩した直後、この噴射口１ｂから高圧
噴射した液体により先行して緩められて一部掘り崩され
た土砂が、下降しながら回転する複数の掘削翼２のうち
上記噴射口１ｂの回転方向のすぐ後に位置する後続して
下降しながら回転して来た掘削翼２ｂにより即座に掬い
取られて上方に移動させらる（掘削翼２が図８のように
３個ある場合には、更に、同様にして更に別の噴射口１
ｃから高圧噴射した液体により掘削翼２の外端部が描く
回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに囲まれた部
分の地盤５を先行して緩めて一部掘り崩した直後、この
噴射口１ｃから高圧噴射した液体により先行して緩めら
れて一部掘り崩された土砂が、下降しながら回転する複
数の掘削翼２のうち上記噴射口１ｃの回転方向のすぐ後
に位置する後続して下降しながら回転して来た掘削翼２
ｃにより即座に掬い取られて上方に移動させられる）。
このようにして、噴射口１から高圧噴射した液体により
掘削翼２の外端部が描く回転円軌跡を下方に延長した仮
想円筒面Ｎに囲まれた部分の地盤５を先行して緩めて一
部掘り崩された土砂が後続して下降しながら回転する当
該噴射口１の直ぐ後の掘削翼２により掬い取って上方に
移動するようにして掘削することで、掘削翼２の下方に
おいて高圧噴射した液体により地盤が緩められ過ぎて必
要区域以外の部分を必要以上に緩め過ぎるといった恐れ
を防止するようにしている。

【００１５】ところで、上記のように、掘削翼２間にそ
れぞれ位置する各噴射口３から斜め下方に向けて液体を
高圧噴射して回転縦軸１の回転により掘削翼２の外端部
が描く回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに囲ま
れた部分の地盤５を主として緩め、次いで各噴射口３か
ら高圧噴射して緩めた地盤５を該当する噴射口３の回転
方向の直ぐ後に後続して回転しながら下降する掘削翼２
でそれぞれ掘削して掘削翼２とほぼ等しい径の掘削孔６
を形成することで、掘削翼２による掘削時の回転トルク
を小さくでき、この結果、駆動装置として小さな馬力の
ものが使用できることになる。

【００１６】一例を上げると、３本の回転縦軸１を駆動
する駆動装置として１２０馬力、電圧２２０Ｖ、三相の
ものを使用して粘性地盤に直径５５０ｍｍの掘削孔を３
個各掘削孔３が平面視で一部重複し合うように形成する
に当たり、先行して液体を高圧噴射しない場合は、最大
電流値が４００アンペアである（なお、無負荷の状態で
の電流値が２００アンペアである）が、液体を高圧噴射
して先行して地盤を緩める場合（噴射角度が垂直軸に対
して３０°で、回転縦軸１の下降速度を２ｍ／分で、噴
射圧を４００ｋｇ／ｃｍ² の条件で地盤を緩める場合）
は３００アンペアとなる。ここで、上記からそれぞれ動
力を求める（但し、力率は１．０とする）と、液体を高
圧噴射しない場合には２２０（Ｖ）×４００（Ａ）×
１．０＝８８（ＫＷ）＝１１７（馬力）となるが、先行
して液体を高圧噴射する場合には２２０（Ｖ）×３００
（Ａ）×１．０＝６６（ＫＷ）＝８８（馬力）となり、
小さな馬力で掘削できることが判る。従って本発明にお
いては小さな馬力の駆動装置とすることができ、駆動装
置の重量を小さくできるものであり、この結果、掘削装
置４の重心を低重心にでき、掘削装置４が地上で転倒す
るのが防止できることになる。

【００１７】また、粘性地盤にあっては、硬い粘土が対
象となっており、高圧噴射により緩めていない地盤を直
接ヘッドにより掘削する場合、掘削翼が滑ってしまって
食い込んでいかない場合が生じて掘削速度が遅くなる
が、先行して液体を高圧噴射して掘削翼２の外端部が描
く回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに囲まれた
部分の地盤５を主として緩めることで、スムーズに掘削
翼により先行して緩めた土砂を掬い取って掘削すること
ができるものであって、掘削速度を速めることができる
ものである。

【００１８】上記のように、回転縦軸１の下降速度を略
一定にして地質の違いにより噴射圧を変える（つまり、
噴射口から斜め下方に向けて高圧噴射する液体の噴射圧
を粘性地盤においては砂質地盤よりも高くする）こと
で、掘削翼２間にそれぞれ位置する各噴射口３から斜め
下方に向けて液体を高圧噴射して回転縦軸１の回転によ
り掘削軸２の外端部が描く回転円軌跡を下方に延長した
仮想円筒面Ｎに囲まれた部分の地盤５を主として緩める
ことができる。本発明においてはこのように噴射口から
斜め下方に向けて高圧噴射する液体の噴射圧を粘性地盤
においては砂質地盤よりも高くすることに加え、更に、
回転軸１の地盤５への挿入速度を砂質地盤において速
く、粘性地盤において遅くするものであり、掘削翼２間
にそれぞれ位置する各噴射口３から斜め下方に向けて液
体を高圧噴射して回転縦軸１の回転により掘削翼２の外
端部が描く回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに
囲まれた部分の地盤５を主として緩めるようにしてい
る。このように、本発明においては、地質に応じて噴射
圧及び回転軸１の下降速度の両方を変えるようにしてい
る。

【００１９】上記のようにして、掘削翼２間にそれぞれ
位置する各噴射口３から斜め下方に向けて液体を高圧噴
射して回転縦軸１の回転により掘削翼２の外端部が描く
回転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面Ｎに囲まれた部
分の地盤５を主として緩め、次いで各噴射口３から高圧
噴射して緩めた地盤５を該当する噴射口３の回転方向の
直ぐ後に後続して回転しながら下降する掘削翼２でそれ
ぞれ掘削することで、図６に示すような掘削翼２とほぼ
等しい径の掘削孔６を形成するものである。そして、こ
の掘削孔６内には掘削土砂と液体との混合物、つまり実
施形態においては、掘削土砂とセメントミルクのような
固結用液との混合物であるソイルセメントのような充填
物が充填されてソイルセメント柱のような柱体３０が形
成されるものである。ここで、回転縦軸１に攪拌部１２
を設けておくと、液体と掘削土砂との攪拌混合がより効
果的に行われるものであるが、攪拌部１２は設けない場
合も本発明においては実施できるものである。このよう
にして次々と掘削孔６を連続して又は非連続で形成する
ことで、地中壁や地盤改良を行うものである。

【００２０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明にあって
は、上記のように、回転縦軸の下端部に複数個の掘削翼
を設け、掘削翼と掘削翼との間からそれぞれ斜め下方に
向けて液体を高圧噴射するための噴射口を回転縦軸の下
端部の回転中心部付近に周方向に複数個設け、該噴射口
から高圧噴射される液体の噴出方向を、回転縦軸の回転
により掘削翼の最下端部が描く回転円軌跡を上下方向に
延長した仮想円筒面に対して掘削翼と掘削翼との間にお
いて掘削翼の最下端部よりも下方位置で交差するように
設定して掘削装置を形成し、該掘削装置の回転縦軸を地
中に挿入して地盤を掘削するに当たり、掘削翼間にそれ
ぞれ位置する各噴射口から斜め下方に向けて液体を高圧
噴射して回転縦軸の回転により掘削翼の外端部が描く回
転円軌跡を下方に延長した仮想円筒面に囲まれた部分の
地盤を主として緩め、次いで各噴射口から高圧噴射して
緩めた地盤を該当する噴射口の回転方向の直ぐ後に後続
して回転しながら下降する掘削翼でそれぞれ掘削して掘
削翼の回転により形成される円とほぼ等しい径の掘削孔
を形成するものであって、上記のようにして地盤を掘削
する際に回転縦軸の地盤への挿入速度を砂質地盤におい
て速く、粘性地盤においては遅くし、且つ噴射口から斜
め下方に向けて高圧噴射する液体の噴射圧を粘性地盤に
おいては砂質地盤よりも高くするように、挿入速度と噴
射圧の両方を地質に応じて変えるので、掘削翼による掘
削に先行して液体を高圧噴射して地盤を緩めることで掘
削翼による地盤の掘削トルクを小さくして回転縦軸を回
転する駆動装置を小型化でき、この結果、掘削装置の低
重心化がはかれて地上における転倒事故を防止できるも
のであり、また、掘削翼による掘削に先行して液体を高
圧噴射して地盤を緩めるようにしたにもかかわらず形成
される掘削孔の径を掘削翼の回転による円と略同じ径と
できるものである。また、噴射口から高圧噴射した液体
により掘削翼の外端部が描く回転円軌跡を下方に延長し
た仮想円筒面に囲まれた部分の地盤を先行して緩めて一
部掘り崩された土砂が後続して下降しながら回転する当
該噴射口の直ぐ後の掘削翼により掬い取って上方に移動
するようにして掘削するので、掘削翼の下方において高
圧噴射した液体により地盤が緩められ過ぎて必要区域以
外の部分を必要以上に緩め過ぎるといった恐れを防止す
ることができ、正確に且つスムーズに掘削することがで
きるものである。また、回転縦軸の地盤への挿入速度を
砂質地盤において速く、粘性地盤においては遅くすると
共に噴射口から斜め下方に向けて高圧噴射する液体の噴
射圧を粘性地盤においては砂質地盤よりも高くするよう
に、挿入速度と噴射圧の両方を地質に応じて変えるの
で、簡単な方法で掘削孔の径を地盤の土質の状態に係わ
りなくほぼ一定にでき、また、効率的に掘削ができるも
のである。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掘削方法に用いる掘削装置の一実施形
態を示し、（ａ）は部分拡大正面図であり、（ｂ）は
（ａ）の状態から回転縦軸を９０°回転した状態を示す
部分拡大正面図である。

【図２】同上の回転縦軸に設けた噴射口から高圧噴射さ
れる液体の噴射方向を示す説明図である。

【図３】同上の掘削翼と噴射口との位置関係を示す下面
図である。

【図４】同上の掘削装置の全体正面図である。

【図５】同上の掘削装置の全体側面図である。

【図６】本発明により形成された掘削孔を示す横断面図
である。

【図７】本発明の掘削方法に用いる掘削装置の他の実施
形態の部分拡大正面図である。

【図８】同上の掘削翼と噴射口との位置関係を示す下面
図である。

【図９】本発明の掘削方法に用いる掘削装置の一実施形
態を示し、（ａ）は部分拡大正面図であり、（ｂ）は
（ａ）の状態から回転縦軸を９０°回転した状態を示す
部分拡大正面図である。

【図１０】本発明の掘削方法に用いる掘削装置の更に他
の実施形態の部分拡大正面図である。

【図１１】従来例を示す正面図である。

【図１２】他の従来例を示す正面図である。

【符号の説明】

１回転縦軸２掘削翼３噴射口４掘削装置５地盤６掘削孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転縦軸の下端部に複数個の掘削翼を設
け、掘削翼と掘削翼との間からそれぞれ斜め下方に向け
て液体を高圧噴射するための噴射口を回転縦軸の下端部
の回転中心部付近に周方向に複数個設け、該噴射口から
高圧噴射される液体の噴出方向を、回転縦軸の回転によ
り掘削翼の最下端部が描く回転円軌跡を上下方向に延長
した仮想円筒面に対して掘削翼と掘削翼との間において
掘削翼の最下端部よりも下方位置で交差するように設定
して掘削装置を形成し、該掘削装置の回転縦軸を地中に
挿入して地盤を掘削するに当たり、掘削翼間にそれぞれ
位置する各噴射口から斜め下方に向けて液体を高圧噴射
して回転縦軸の回転により掘削翼の外端部が描く回転円
軌跡を下方に延長した仮想円筒面に囲まれた部分の地盤
を主として緩め、次いで各噴射口から高圧噴射して緩め
た地盤を該当する噴射口の回転方向の直ぐ後に後続して
回転しながら下降する掘削翼でそれぞれ掘削して掘削翼
の回転により形成される円とほぼ等しい径の掘削孔を形
成するものであって、上記のようにして地盤を掘削する
際に回転縦軸の地盤への挿入速度を砂質地盤において速
く、粘性地盤においては遅くし、且つ噴射口から斜め下
方に向けて高圧噴射する液体の噴射圧を粘性地盤におい
ては砂質地盤よりも高くするように、挿入速度と噴射圧
の両方を地質に応じて変えることを特徴とする掘削方
法。