JP3015842B2 - 掘削工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設の基礎工事で行わ
れる杭孔の造成などの掘削工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】杭孔掘削にはアースオーガがよく使用さ
れるが、周知のごとくアースオーガはオーガスクリュー
を回転させて錐モミ状に地盤に挿入するものであり、岩
盤や転石の多い硬質地盤では、その掘削能力に限界があ
る。

【０００３】これに対して、単軸の場合はオーガスクリ
ューの周囲に鋼管ケーシングを配置し、かつ、この鋼管
ケーシングとオーガスクリューとを相互に逆向きに回転
させて地盤に切り込むケーシングオーガ工法も周知であ
る。特に鋼管ケーシングの先端に掘削刃を設け、この鋼
管ケーシングで地盤をドーナツ状に切取り、その内部を
オーガスクリューで掘削排土するようにすれば、オーガ
スクリューへの負荷を軽減することができ、掘削能力を
高めることができる。

【０００４】図６〜図８はかかるケーシングオーガ工法
の一例を示すもので、図中１はオーガスクリューでその
先端のオーガヘッド２には掘削刃３が植設されている。

【０００５】４はこのオーガスクリュー１の外周部に配
置するケーシングで、先端には掘削刃５が植設されてい
る。

【０００６】そして、特公昭63-25130号公報にも示した
が、ケーシング４を先行させながら地盤を掘削し、支持
層に到りつく所でケーシング４の先端とオーガヘッド２
の先端の距離差αを無くすように、オーガヘッド２を進
行させて両者のレベルを一致させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、ケー
シング４の先端とオーガヘッド２の先端の距離差αを確
保して掘削を行うものであるが、この距離差αが数十セ
ンチメートルに及ぶと図９に示すようにケーシング４の
先端部内側に土砂が詰まり、これが圧密された状態で硬
質の栓状態となるのでオーガヘッド２での掘削能力が低
下し、全体の掘削効率も悪いものとなる。

【０００８】一方、ケーシング４の先端よりもオーガヘ
ッド２を突出させ、このオーガヘッド２を先行させて掘
削することも行われているが、このような方法では図10
に示すようにオーガヘッド２が硬質地盤より直接負荷を
受け、その上部のスクリューロッドが曲がり充分な掘削
ができないことや、掘削する孔が曲がり、図11に示すよ
うに孔６を一本ずつ連続的に造成できないことになる。

【０００９】なお、この孔６の内部にはオーガヘッド２
の先端から注出されるセメントミルク７やモルタル等が
充填され、芯材としてのシートパイル８が挿入されるの
で、孔６同士は重なり合うように掘削される必要があ
り、前記のごとく曲がりを生じると、シートパイル８相
互の接続もできないことになる。

【００１０】前記図11に示す方法では、第２番目の孔６
を掘る際にオーガヘッド２が先行する第１番目の孔６の
方へ逃げ易く、その結果、第２番目の孔６に曲がりを生
じ易い。

【００１１】そこで、図12に示すように従来は、孔６を
一本ずつ間隔をおいて掘削し、その後間を掘削して連続
する孔としているが、位置決め等で非常に面倒である。

【００１２】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、硬質地盤でも効率よく確実に掘削でき、しかも曲が
りのない鉛直の孔を一本ずつ掘削できるので、端を重な
り合わせた柱列杭を順次造成することが可能となる掘削
工法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、先端に掘削刃を設けたケーシングを回転させ
ながら切り込み、このケーシング内にオーガスクリュー
を該ケーシングと反対向きに回転させて掘削する掘削工
法において、ケーシングは本体管の先端に掘削刃を有す
るケーシングヘッドを嵌着するものであり、オーガヘッ
ドの長さはこのケーシングヘッドの長さより数十センチ
メートル短いものとし、オーガスクリューのオーガヘッ
ドの掘削刃は前記ケーシング先端の掘削刃より数センチ
メートル〜十数センチメートル引っ込むようにケーシン
グをわずかに先行させて切り込むことを要旨とするもの
である。

【００１４】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、ケーシングを
先行させて地盤を掘削していくが、この先行程度はケー
シング先端の掘削刃がオーガヘッドの掘削刃よりも数セ
ンチメートル〜十数センチメートル出るようなわずかな
ものであり、ケーシング先端に土砂が詰まることもな
く、効率よく掘削できる。

【００１５】また、オーガヘッドがケーシング先端より
出ることもないので、オーガヘッドに過負荷がかかるこ
ともなく、曲がりのない鉛直状の孔が造成できる。

【００１６】さらに、ケーシングヘッドの中にオーガヘ
ッドが常に位置するように配慮することで、前記オーガ
ヘッドの掘削刃は前記ケーシング先端の掘削刃より数セ
ンチメートル〜十数センチメートル引っ込むようにする
調整が容易に行える。

【００１７】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１〜図３は本発明の掘削工法の１実施例を
示す各工程の側面図で、前記従来例を示す図６〜図８と
同一構成要素には同一参照符号を付したものである。

【００１８】図中１はオーガスクリューでその先端のオ
ーガヘッド２には掘削刃３が植設され、このオーガスク
リュー１の外周部に配置する鋼管ケーシング４も先端に
は掘削刃５が植設されている。

【００１９】図４にも示すように本発明は、ケーシング
４は本体管４ａと、この本体管４ａの先端に着脱自在に
嵌着するケーシングヘッド４ｂの組合せからなるものと
し、この嵌着部はボルト等で締結する。また、ケーシン
グヘッド４ｂの先端の掘削刃５は、切削土を外側に押し
出すように刃の角度を考慮し、さらに、本体管４ａの外
周面には突条９を螺旋状に旋回させた。

【００２０】一方、オーガスクリュー１は従来と同じく
スクリュー軸の先端にオーガヘッド２が着脱自在に嵌着
される。

【００２１】そして、一例としてケーシングヘッド４ｂ
はその長さが1250mmとすると、オーガヘッド２は 850mm
として、このオーガヘッド２の長さはケーシングヘッド
４ｂの長さよりも数十センチメートル（50センチメート
ル）短いものとする。

【００２２】これらケーシング４は本体管４ａやオーガ
スクリュー１は適宜途中で継ぎ足して必要な長さとする
ものであり、図５に示すように上端は駆動装置10に連結
して、該駆動装置10の同心の駆動軸10ａ，10ｂで相互に
逆向きの回転を与えられるようになっている。そして、
図示は省略するが、駆動装置10はリーダーマストのトッ
プシーブから吊り下げられ、リーダーマストのリーダー
にガイドされながらケーシング４やオーガスクリュー１
を吊下げたまま昇降する。

【００２３】このようにして、ケーシング４とオーガス
クリュー１を相互に逆向きに回転させながら、ケーシン
グ４を先行させて地盤を掘削するが、その際、オーガス
クリュー１のオーガヘッド２の掘削刃３はケーシングヘ
ッド４ｂの先端の掘削刃５より数センチメートル〜十数
センチメートル引っ込むような状態を維持するようにす
る。

【００２４】かかるオーガヘッド２とケーシングヘッド
４ｂの相対位置の関係は、ケーシングヘッド４ｂの中に
オーガヘッド２の全てが入るように配慮することで簡単
に位置決めを行うことができる。

【００２５】前記ケーシング４は先行して地盤を掘削し
ていくものの、この先行程度は前記のごとくケーシング
ヘッド４ｂの先端の掘削刃３がオーガヘッド２の掘削刃
５よりも数センチメートル〜十数センチメートル出るよ
うなわずかなものであり、ケーシングヘッド４ｂ先端に
土砂が詰まることもなく、効率よく掘削できる。

【００２６】また、オーガヘッド２がケーシングヘッド
４ｂの先端より出ることもないので、オーガヘッド２に
過負荷がかかることもなく、曲がりのない鉛直状の孔が
造成でき、その結果、図11に示すように孔６を端が重合
するようにして、一本ずつ連続的に造成することも可能
になる。

【００２７】さらに、ケーシングヘッド４ｂの先端の掘
削刃３で切削された土砂は、本体管４ａの突条９により
旋回しながら本体管４ａの外周にいき、孔壁に圧密され
て、ケーシング４と地盤との摩擦抵抗と軽減し、また、
孔壁を崩壊しにくいものとする。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明の掘削工法は、
硬質地盤でも効率よく確実に掘削でき、しかも曲がりの
ない鉛直の孔を一本ずつ掘削できるので、端を重なり合
わせた柱列杭を順次造成することが可能となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掘削工法の１実施例を示す第１工程の
側面図である。

【図２】本発明の掘削工法の１実施例を示す第２工程の
側面図である。

【図３】本発明の掘削工法の１実施例を示す第３工程の
側面図である。

【図４】本発明の掘削工法で使用する掘削装置の１実施
例を示す先端部の１部切欠いた正面図である。

【図５】本発明の掘削工法で使用する掘削装置の１実施
例を示す駆動装置部の１部切欠いた正面図である。

【図６】従来例の第１工程の側面図である。

【図７】従来例の第２工程の側面図である。

【図８】従来例の第９工程の側面図である。

【図９】従来例の不都合を示す側面図である。

【図１０】従来例の他の不都合を示す側面図である。

【図１１】本発明による柱列杭の施工法の説明図であ
る。

【図１２】従来例による柱列杭の施工法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…オーガスクリュー ２…オーガヘッド ３，５…掘削刃 ４…ケーシング ４ａ…本体管 ４ｂ…ケーシング
ヘッド ６…孔 ７…セメントミル
ク ８…シートパイル ９…突条 10…駆動装置 10ａ，10ｂ…駆動
軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 7/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に掘削刃を設けたケーシングを回転
   させながら切り込み、このケーシング内にオーガスクリ
   ューを該ケーシングと反対向きに回転させて掘削する掘
   削工法において、ケーシングは本体管の先端に掘削刃を
   有するケーシングヘッドを嵌着するものであり、オーガ
   ヘッドの長さはこのケーシングヘッドの長さより数十セ
   ンチメートル短いものとし、オーガスクリューのオーガ
   ヘッドの掘削刃は前記ケーシング先端の掘削刃より数セ
   ンチメートル〜十数センチメートル引っ込むようにケー
   シングをわずかに先行させて切り込むことを特徴とする
   掘削工法。