JP3115446U - リーダーレス土木基礎機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 リーダーレス土木基礎機械1のオーガ機1aにオーガスクリュー2を接続し、オーガスクリュー下端に破砕爪32を羽根下端面Sbに突出した破砕スクリュー3を接続し、破砕スクリュー3の下端には、削孔爪52を先端に備えた長尺のガイドロッドGRを接続し、地中埋設コンクリートパイルPの上端PTからコンクリートパイルPのセンターホールPHにガイドロッドGRを挿入し、オーガスクリュー2の回転降下によって、ガイドロッドGRのセンターホールPH内での削孔案内の下に、破砕スクリュー3によって、コンクリートパイルPを上端から下端まで、順次小片に破砕する。
【選択図】 図1
Description
従来例1は、特許文献1として挙げたものであって、図9に示す如く、アースオーガのスクリュー軸先端に掘削刃を備えたオーガヘッドを装着し、オーガヘッドの中心部から短寸のガイド部材を突出させたものであり、埋設コンクリートパイルのセンターホールにガイド部材を挿入して、スクリュー軸を回転下降させ、オーガヘッドの掘削刃によりコンクリートパイルを破砕するものである。
また、スクリュー刃の反対側のカッターにより、コンクリート杭の破砕時に露出する鉄筋の切断を容易としている。
即ち、老朽杭にあっては、下方で座屈破損して座屈部が横ずれ変位している場合が多く、従来例1の如き、オーガヘッドをコンクリートパイル上に位置決めするための短寸のガイド部材では、老朽杭の座屈横ずれ部でのオーガヘッドの座屈変位対応ガイドが十分でなく、埋設杭のセンターホール内に、セメントミルクや硬化した充満土砂等が存在する場合には、耐用年数が短くて、座屈破損の無い杭に対してすら、ガイド部材に削孔機能が存在しないため、オーガヘッドの十分なガイドが出来なく、埋設コンクリートパイルの破砕の作業性が悪い。
そして、機械は、ケーシングを備えた複雑、且つ大型機械であり、しかも、杭の破砕作用が中空孔の内周面からの遠心押圧力による破砕であるため、コンクリート杭周壁の、所望の小片コンクリート塊への破砕作用は不可能である。
また、オーガ軸2への付与回転応力は、大であれば、破砕コンクリート片が20cm径程度の大塊となるため、押圧力の大(標準:約5t)の下に、小さな回転応力(標準:約1t)を付与すれば、コンクリート破砕片は、地中に埋設状態で放置しても、土砂化に支障の無い小片(約5cm径程度)と出来る。
従って、本考案は、リーダーレス機でありながら、あらゆるタイプの埋設中空コンクリートパイルに対して、コンクリートパイルPの老朽破損の程度を問わず、確実に、しかも、小片に破砕出来ることとなり、コンクリートパイルの地中での埋設破砕に関する実施効果の高い、有効なリーダーレス土木基礎機械を提供する。
この場合、ロッド2´は羽根が存在しないため、破砕鉄筋やコンクリート破砕片等の、コンクリートパイル破砕片の地上への持上げ作用は破砕スクリュー3の羽根のみとなり、地面上に持上げる破砕片の量は、オーガスクリュー2を用いた機械より遥かに少なくなり、施工場所によっては、後片付けの必要すらなくなる。
従って、オーガ機1aにロッド2´を接続したリーダーレス土木基礎機械は、産業廃棄物として除去する作業が省略、又は軽減出来るため、コンクリートパイル破砕施工場所に応じて、リーダーレス土木基礎機械にオーガスクリュー2と、ロッド2´とを使い分けることにより、破砕施工の効率化、合理化が出来る。
この場合、破砕スクリュー3に対する調整ロッド4の着脱、調整ロッド4に対する削孔ロッド5の着脱は、慣用のオーガスクリューとスクリューヘッドの着脱同様、取付ピンジョイントで実施する。
また、破砕対象の埋設コンクリートパイルPは、上部の建物の解体時に、その老朽化の情報は入手出来るので、破砕対象コンクリートパイル群の座屈破損の有無、破損程度は、施工前に予知可能である。
従って、調整ロッド4の長短の使い分け、又は省略により、現場施工に合理的に対処可能となり、生産性(作業性)を高めることが出来る。
ガイドロッドGRは、破砕スクリュー3をコンクリートパイルPの下端まで適正に案内するものであり、図1(B)に示す如く、ガイドロッドGRの下方に突出した削孔爪52の配置外径D52が、ガイドロッド径DGと同一か小であれば、削孔爪52で形成する案内孔は、ガイドロッドGRの降下時の左右ぶれが抑制出来て、コンクリートパイルPの内面の損傷も抑制出来、ガイドロッドGRが長尺(標準:1.5m以上)であることと相俟って、図6に示す如く、コンクリートパイルPの座屈Cr部の貫通案内も可能となる。
従って、どのような状態の地中埋設コンクリートパイルでも、センターホールPH内でのガイドロッドGRの適正、且つ必要な削孔貫通による案内作用が期待出来、破砕スクリュー3によるコンクリートパイルPの上端から下端までの地中破砕が達成出来る。
この場合、略半周長の羽根片31´は、下端の羽根B31の半周長と軸パイプ30の軸線対称形態、即ち、下端の羽根B31が軸パイプ30対称に2枚存在する形態となり、例えば、2個又は4個の破砕爪32を固定する場合は、軸パイプ30対称位置に同様の形状で固定出来、破砕爪32の準備及び固定作業が容易となる。
従って、複数の破砕爪32を備えて、コンクリートパイルPのスムーズな破砕作用を奏する破砕スクリュー3の製作も容易となる。
この場合、破砕爪32は、図8(B)に示す如く、スクリュー羽根31の外径D1をコンクリートパイル外径DPより大径とし、外周側の破砕爪32群と内周側の破砕爪32群とで、破砕域ZbがパイルPの肉厚Ptの内側から外側に及ぶ形態に配置するのが好ましい。
そして、図8(A)に示す如く、同一形態で対向している下端の羽根B31と付設羽根片31´とを介して、外側破砕爪32は、羽根外周面の切欠部C31に嵌合溶接し、内側破砕爪32は、羽根中間部に穿設した嵌入孔H31に嵌入し、外側の破砕爪32と下端が略同一レベルとなるように溶接固着すれば良い。
しかも、各破砕爪32群が略同一レベルLeまで下方突出しているため、破砕爪32群は、コンクリートパイルPの上端複数個所での同一レベルLeでのスムーズな回転切削破砕となり、コンクリートパイルPを略均等サイズの小片群と土砂との混合状態に処理出来、破砕処理後の土地再利用に有利な地盤に処理出来る。
しかも、破砕爪32群が回転方向に傾斜しているため、破砕爪32の剪断応力を好適に支承し、破砕爪32の剪断破砕作用及び耐久性の向上が期待出来る。
この場合、逆止弁53は、それ自体慣用のゴム弁を用いれば良い。
本考案のリーダーレス土木基礎機械にあっては、削孔ロッド5は、コンクリートパイルPの中空孔(センターホール)PH内からパイルPの下端の下方まで削孔先導するため、中空孔PH内のセメントミルク、硬化土砂、粘性土、或いは、パイル下端の閉塞部CPの削孔で削孔爪52に詰り現象が生じて削孔作用低下を生ずるが、削孔ロッド5のパイプ先端50Tから、適宜、間歇的にエアー噴射を繰返せば、削孔爪52は、削孔片による詰り現象が解除出来、スムーズな削孔先導が可能となる。
従って、本考案機械は、あらゆるタイプの埋設中空コンクリートパイルに対し、コンクリートパイルPの老朽破損の程度に関係なく適用出来、コンクリートパイルPを確実に、しかも、小片に破砕出来ることとなり、地中埋設コンクリートパイルの、地中での埋設破砕に関する実施効果の高い、有効な工法を提供する。
例1(図2):
破砕スクリュー3は、図1(A)に示す如く、オーガスクリュー2の下端に接続する部材であって、下端の羽根の下面から下方に破砕爪32を突設した部材である。
図2(A)に示す如く、上端に取付凸部30aを、下端に取付凹部30bを備え、中央に空気孔HAを貫通した軸パイプ30の外周には、スクリュー羽根31(標準:2周長)を配置し、スクリュー羽根31の最下端の半周部の羽根B31の対向位置には略半周長のスクリュー羽根片31´を付設し、スクリュー羽根B31とスクリュー羽根片31´とを軸パイプ30の軸心対称形態に構成する。
この場合、爪32は、作用先端に超硬金属チップt32(標準:ダングステン鋼)を備えたものであって、爪32は、破砕作用回転方向にθ(標準:10°)傾斜形態となるように固定する。
図8は、外径500mmのコンクリートパイル用の破砕スクリュー例であって、スクリュー羽根径D31を700mmとし、破砕爪32を羽根外周部と羽根内部とに計4個配置するものである。
即ち、羽根外周上の2個の破砕爪32は、例1同様に取付け、羽根内部の破砕爪32は、図8(A)に示す如く、外周部の対向する2個の破砕爪32と径方向同一線上に2個の嵌入孔H31を穿孔し、台座付き破砕爪32を嵌入孔H31に嵌入して溶接固着すれば良い。
この羽根内部の破砕爪32も外周の破砕爪32同様に、作用回転方向に同じθ角傾斜形態とし、各破砕爪32の先端のチップt32の上下レベルLeが同一となるように取付ける。
調整ロッド4は、図1(A)に示す如く、破砕スクリュー3と削孔ロッド5間に介在する単なる連結ロッドであり、削孔ロッド5に継ぎ足して、ガイドロッドGRの長さを規定するものである。
即ち、図3(A)に示す如く、ロッド本体40の上端には取付凸部40aを、下端には取付凹部40bを備え、中央には鞘管41で空気孔H4を確保した長尺パイプ40であり、パイプ40の肉厚は20mm、外径は152mmであり、長さL4は、典型的には、0.5mと1mと2mのサイズを準備しておけば良い。
削孔ロッド5は、図1(A)に示す如く、調整ロッド4の先端に接続して、調整ロッド4と共にガイドロッドGRを構成し、ガイドロッドGRの先端での削孔貫入作用を保証するものである。
削孔ロッド5の全体形状は、図3(B)に示す如く、本体のパイプ50が長さL50が400mm、外径D5が152mm、肉厚20mmの鋼管であって、上部には、調整ロッド4の下端の取付凹部40b、又は破砕スクリュー3の下端の取付凹部30bに、着脱自在にピン接合するための取付凸部50aを備え、内部には空気孔HAを形成する鞘管51が貫通し、パイプ50下端の鞘管下端口にはゴム弁の逆止弁53を付設したものであり、そして、パイプ50の下端50Tの対称両側から100mm下方まで、削孔爪52を突設し、パイプ上端から削孔爪先端までの寸法L5、即ち、削孔ロッド長L5が500mmである。
この場合、切欠部(切込み)C52の深さは、削孔爪52の外側面がパイプ50の外径D5の範囲内に収まる形態とし、先端チップt52は、図4(D)に示す如く、回転作用方向での切削作用を奏する先端エッジEを構成するように削孔爪52を取付ける。
図5(A),(B)は、作業軸AXにオーガスクリュー2を採用する場合を示すものであり、図1(A)の如く、オーガ機1aにピン接続部J1でオーガスクリュー2を連結し、図5(A)の如く、オーガスクリュー2の軸パイプ20の下端のピン接続部J2で、取付凹部20bに、破砕スクリュー上端の取付凸部30aを嵌入して取付ピンにより連結し、破砕スクリュー3の下端凹部30bには調整ロッド4の上端の取付凸部を、調整ロッド4の取付凹部40bには削孔ロッド上端の取付凸部50aを、順次ピン連結して、図5(B)の如く、連結すれば良い。
尚、オーガスクリュー2もロッド2´も貫通空気孔HAを備えたものであり、図5(B)、図5(C)各タイプの組立て作業軸AX共、オーガ機1aから削孔ロッド5に空気供給出来るものである。
図6は、先端閉塞中空コンクリートパイルPに対する施工概略図であって、作業軸AXにはオーガスクリュー2を適用し、オーガスクリュー2及び破砕スクリュー3が500mm径であり、パイルPは、径が400mm、中空孔径270mm、即ちパイル肉厚Ptが65mmの場合である。
また、調整ロッド4として1m長サイズを適用し、削孔ロッド5の長さL5(標準:50cm)と一体化したガイドロッドGRの長さLRが1.5mで実施する例である。
まず、図6(A)の如く、リーダーレス土木基礎機械の操作により、作業軸AXの先端のガイドロッドGRをコンクリートパイルPの中空孔(センターホール)PHに位置決めして作業軸AXを降下し、図6(B)の如く、コンクリートパイルPの上端に破砕スクリュー3が当接すれば、押圧応力(標準:5t)と回転応力(標準:1t)を付与して破砕作業を実施する。
即ち、作業軸AXは、先端の削孔ロッド5のガイドロッドGRの外径の範囲内での削孔先導と、1.5m長(調整ロッド1m、削孔ロッド0.5m)のガイドロッドGRの案内により作業軸AXをぶれ無くスムーズに案内し、座屈Cr部の存在するコンクリートパイルPであっても上端から下端まで完全に、且つコンクリート小片Pfに破砕出来る。
即ち、65mm肉厚で400mm径程度のコンクリートパイルPに対しては、押圧力FVが5t、回転力FRも5tで破砕すれば、強大な回転破砕力によってコンクリート破砕片は200mm程度の大きな破砕片Pfとなり、押圧力FVが5t、回転力FRが1tで実施すれば、コンクリート破砕片は50mm程度の小さな破砕片Pfとなる。
即ち、図8(B)に示す如く、破砕スクリュー3は、外径D1がパイル径DPより大で、内側2本、外側2本の破砕爪32を同一レベルLeへの突出で備え、内側破砕爪32と外側破砕爪32とで回転破砕域Zbを形成し、回転破砕域Zbは、コンクリートパイル肉厚Ptを包含し、且つパイル外周面の外側の外側域Zoをも含むものである。
この場合、各破砕爪32は同一レベルLeに突出し、従って、先端チップt32によるパイル上面への回転剪断作用が同一レベルで遂行出来るため、コンクリートパイルPを均斉な破砕片Pfに剪断破砕出来る。
破砕スクリュー3の形成に際し、破砕爪32の羽根下端面Sbへの固定は、羽根に溶接固定した台座32aに対し、ボルト32bの着脱可能締着に代えて溶接固定しても良い。
また、削孔ロッド5の削孔爪52のロッド本体50への取付けも、切込み部C52に溶接した台座52aに対し、ボルト52bの着脱可能締着に代えて溶接固定しても良い。
1a オーガ機
2 オーガスクリュー(オーガ軸)
2´ ロッド(オーガ軸)
3 破砕スクリュー
4 調整ロッド
5 削孔ロッド
20 軸
30,40 軸パイプ(パイプ)
31 羽根(オーガ羽根)
31´ 羽根片(スクリュー羽根片)
B31 羽根(下端の羽根)
H31 嵌入孔
20a,30a,40a,50a 取付凸部
20b,30b,40b 取付凹部
32 破砕爪(爪)
32a,52a 台座
32b,52b ボルト
t32,t52 先端チップ(チップ)
40,50 ロッド本体(パイプ)
41,51 鞘管
50T パイプ先端(パイプ下端)
52 削孔爪(爪)
53 逆止弁
AX 作業軸
bh ボルト孔
C31,C52 切欠部(切込み)
CP 閉塞部
GR ガイドロッド
H4,H5,HA 空気孔
J1,J2,J3,J4 ピン接続部
P コンクリートパイル(中空パイル、パイル)
PH 中空部(中空孔、センターホール)
Pf コンクリート破砕片(コンクリート片、破砕片)
PT パイル上端
Pt パイル肉厚
S 空洞
So 土砂
Sb 羽根下端面(下端面、下面)
Zb 破砕域
Zo 外側域
Claims (7)
- オーガ機(1a)にオーガスクリュー(2)を着脱自在に接続し、オーガスクリュー(2)の下端には、羽根下端面(Sb)から下方に、且つ、羽根(31)の外径(D31)内に収まる形態に突出した破砕爪(32)群を備えた破砕スクリュー(3)を着脱自在に接続し、破砕スクリュー(3)の下端には、先端に削孔爪(52)を備えたガイドロッド(GR)を着脱自在に接続した、埋設中空コンクリートパイル(P)の破砕処理用のリーダーレス土木基礎機械。
- 請求項1記載の土木基礎機械に於いて、オーガスクリュー(2)に代えて、長尺のロッド(2´)を用いた、土木基礎機械。
- ガイドロッド(GR)は、先端に削孔爪(52)を備えた削孔ロッド(5)と、着脱自在の調整ロッド(4)とで長さ調整を自在とした、請求項1又は2の土木基礎機械。
- 削孔爪(52)は、ガイドロッド(GR)の外径(DG)の範囲内で下方に突出した、請求項1、又は2、又は3の土木基礎機械。
- 破砕スクリュー(3)は、略半周長の羽根片(31´)を下端の羽根(B31)の半周長に対向して軸パイプ(30)に付設し、下端の羽根(B31)の下面(Sb)と、羽根片(31´)の下面(Sb)とを介して破砕爪(32)群を下方突設した、請求項1乃至4のいずれか1項の土木基礎機械。
- 破砕爪(32)群は、回転方向に傾斜させ、且つ、略同一レベル(Le)まで突出させた、請求項1乃至5のいずれか1項の土木基礎機械。
- オーガ機(1a)からガイドロッド(GR)のパイプ先端(50T)まで空気孔(HA)を連通し、パイプ先端(50T)に逆止弁(53)を配置した、請求項1乃至6のいずれか1項の土木基礎機械。
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JP2005006301U JP3115446U (ja) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | リーダーレス土木基礎機械 |
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JP2021139272A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 浙大城市学院 | 杭基礎工事に用いる掘削装置 |
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- 2005-08-04 JP JP2005006301U patent/JP3115446U/ja not_active Expired - Fee Related
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