JP3356392B2 - 掘削ケーシング - Google Patents

掘削ケーシング

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JP3356392B2
JP3356392B2 JP27261197A JP27261197A JP3356392B2 JP 3356392 B2 JP3356392 B2 JP 3356392B2 JP 27261197 A JP27261197 A JP 27261197A JP 27261197 A JP27261197 A JP 27261197A JP 3356392 B2 JP3356392 B2 JP 3356392B2
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秀隆 小野寺
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株式会社丸徳基業
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大深度掘削、柱列
連続壁、地中障害物切削、転石切削、岩盤切削等を施工
するのに使用する掘削ケーシングに関するものである。
【0002】
【従来の技術】杭孔掘削にはオーガスクリュー軸を回転
させて錐モミ状に地盤に挿入するアースオーガがよく使
用されるが、かかるオーガスクリューでは岩盤や転石の
多い硬質地盤ではその掘削能力に限界があり、掘削径も
大きいものは不可能である。
【0003】これに対して、単軸掘削の場合はオーガス
クリューの周固に鋼管ケーシングを配置し、かつ、この
銅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
ーガスクリューヘ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】出願人が先に特願平4-259144号(特開平6-
81572 号公報)として提案した「掘削工法」の中でも記
載したが、前記のごときケーシングオーガ工法は図5、
図6に示すように、先端のオーガヘッド2には掘削刃3
が植設したオーガスクリュー1の外周部に、先端には掘
削刃5を植設したケーシング4を配設する。
【0005】ケーシング4は適宜途中で継ぎ足して必要
な長さとする本体管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
り、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6を螺旋状に旋回させた。
【0006】オーガスクリュー1およびケーシング4の
上端は油圧モーターや減速機による駆動装置20に連結し
て、該駆動装置20の同心の駆動軸20a,20b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、リ一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
吊下げたまま昇降させ、ケーシング4とオーガスクリュ
ーlを相互に逆向きに回転させながら地盤を掘削する。
【0007】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6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と地盤との摩擦低抗と軽減し、また、
孔壁を崩壌しにくいものとする。
【0008】このようなオーガスクリュー1の外周部に
ケーシング4を配設する掘削機でも駆動装置20の大きさ
の関係で回転駆動するケーシング4の径は限定されてし
まい、従来のアースオーガと比して岩盤や転石の多い硬
質地盤でも掘削は可能であるが、大口径の削孔は困難で
ある。
【0009】そこで、岩盤や転石の多い硬質地盤でも大
口径の削孔が可能なために、ケーシングを大口径のもの
としてこれを回転駆動する技術がもとめられ、それを実
現するものとして、図7、図8に示すようにケーシング
4の外周をたが状に締め付けるチャック装置7とこのチ
ャック装置7を回転駆動するモーターや減速機等の駆動
装置8と、これらチャック装置7および駆動装置8を上
下動する油圧シリンダーによる昇降シリンダー9とから
なる建込み装置10を用いたオールケーシング工法があ
る。
【0010】図8中11は建込み装置10を水平に設置する
水平ジャッキによるアウトリガー、12はチャック装置7
の締めつけ機構としてのクサビ、13はクサビ12の係脱用
シリンダーで、この例はクサビ型チャック機構とした
が、これ以外に小シリンダーで輪を閉じるバンド式のチ
ャック機構のものでもよい。
【0011】図9〜図12に場所打ち杭施工における一般
的な作業工程を示すと、建込み装置10を据え付け、最初
のケーシング4をその外周をチャック装置7で締め付け
固定し、駆動装置8でこのチャック装置7を回転させる
と同時に昇降シリンダー9をフリーとすればケーシング
4は地盤に挿入される。
【0012】このようにケーシング4を連続回転させて
削孔して押し込みを行い、ハンマーグラブ14を掘削手段
としてケーシング4内に上から差し入れて掘削・排土す
る。かかる掘削・排土はケーシング4内が地盤からコア
状に切断された部分となるので岩盤等の硬質地盤でもハ
ンマーグラブ14で可能となる。
【0013】所定深度まで掘削したならば、鉄筋カゴを
挿入し、トレミー管でコンクリートを打設し、ケーシン
グ4を正逆回転(搖動)しながら昇降シリンダー9を伸
長して引き抜く。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記建込み装
置10による大口径のケーシング4は、掘削する地盤が岩
盤、転石、既存構造物等の硬質なものである場合は、外
周面に対する地盤からの摩擦抵抗が大きく加えられ、回
転トルクが消耗され、また、浮き上がり力が加えられる
などして掘削効率が悪くなる。
【0015】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、チャック装置による建込み装置で大口径のケーシン
グを硬質地盤に建込む場合でも、地盤の摩擦抵抗を減ら
し、効率良く削孔できる掘削ケーシングを提供すること
にある。
【0016】
【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、外周をチャックされな
がら回転推進されて地盤に挿入される掘削ケーシングに
おいて、掘削ケーシングの先端近傍の外周部分にのみこ
のケーシング周面を旋回してケーシング周面を上昇する
もので、ケーシングを構成する金属よりも焼き入れの多
い硬い超硬金属で形成したスクリュー突条であり、これ
を掘削刃でコア状に切り込まれた地盤に対してこの部分
はこの突条がまず接し、突条間には空隙ができるように
設けたことを要旨とするものである。
【0017】請求項1記載の本発明によれば、掘削ケー
シングの先端近傍の外周部分にはケーシング周面を旋回
する突条を形成したので、掘削刃でコア状に切り込まれ
た地盤に対してこの部分は突条がまず接し、突条間には
空隙ができるので摩擦抵抗が減り、浮き上がり力を受け
ることも少なくなる。
【0018】さらに、突条が掘削ケーシング外周より盛
り上がる分だけ掘削径が大きくなり、その上の掘削ケー
シング外周が通り易くなるのでより掘削ケーシング全体
に加わる摩擦抵抗が軽減される。
【0019】また、特開平6-81572 号公報のようにケー
シングの長さ方向全部に突条を螺旋状に旋回させたもの
と異なり、先端近傍を除いてその上の外周部分にはこの
ような突条がないので、チャック装置で外周部分を抱持
するのに突条が邪魔になることはない。
【0020】前記作用に加えて、突条がスクリュー突条
であることで、回転する掘削ケーシングを錐揉み状に挿
入する推進力を加えることができ、より効率的に掘削が
できる。
【0021】これに加えて、突条は直接摩擦を受けて磨
耗が著しいが、この部分を超硬金属とすることでかかる
磨耗を少なくすることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は本発明の掘削ケーシン
グの1実施形態を示す斜視図、図2は同上要部の一部切
欠いた正面図で、前記従来例を示す図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。
【0023】本発明の掘削ケーシングも前記図7、図8
に示すように、ケーシング4の外周をたが状に締め付け
るチャック装置7とこのチャック装置7を回転駆動する
モーターや減速機等の駆動装置8と、これらチャック装
置7および駆動装置8を上下動する油圧シリンダーによ
る昇降シリンダー9とからなる建込み装置10により、外
周をチャックされながら回転推進されて地盤に挿入され
る掘削ケーシングで、先端には掘削刃5を設けたもので
ある。
【0024】本発明は、ケーシング4の先端近傍の外周
部分にのみこのケーシング周面を旋回する突条15を形成
した。
【0025】この突条15は旋回してケーシング4の周面
を上昇するスクリュー突条であるとした。
【0026】また、この突条15はケーシング4を構成す
る金属よりも焼き入れの多い硬い超硬金属をもって形成
するものとする。
【0027】さらに、突条15をケーシング4の外周に設
けるには溶接等により堅牢に固着することが適切であ
る。
【0028】このようにして突条15を先端近傍の外周部
分に設けた本発明のケーシング4は、岩盤切削の他に特
に図3に示すように転石16を切削するような場合や図4
に示すように旧建物の鉄筋コンクリート構造物、PC杭
その他の地中構造物17を切削するような場合において、
この切削される側は突条15がまず接し、突条15間には空
隙αができるので摩擦抵抗が減り、浮き上がり力を受け
ることも少なくなる。
【0029】さらに掘削径はこの突条15が出っ張る分だ
け大きくなり、突条15がないケーシング4の上部部分に
おいても空隙α′が確保されるので、一層、ケーシング
4に加えられる摩擦抵抗は減少する。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように本発明の掘削ケーシン
グは、チャック装置による建込み装置で大口径のケーシ
ングを硬質地盤に建込む場合でも、地盤の摩擦抵抗を減
らし、効率良く削孔できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の掘削ケーシングの1実施形態を示す斜
視図である。
【図2】本発明の掘削ケーシングの1実施形態を示す要
部の一部切欠いた正面図である。
【図3】本発明の掘削ケーシングの転石切削の使用状況
を示す斜視図である。
【図4】本発明の掘削ケーシングの地中構造物切削の使
用状況を示す斜視図である。
【図5】従来例の1つを示す上部部分の一部切欠いた正
面図である。
【図6】従来例の1つを示す下部部分の一部切欠いた正
面図である。
【図7】他の従来例を示す斜視図である。
【図8】他の従来例のケーシングの建込み装置部分の縦
断側面図である。
【図9】ケーシングの建込み装置によるオールケーシン
グ工法での場所打ち杭施工における第1工程の斜視図で
ある。
【図10】ケーシングの建込み装置によるオールケーシ
ング工法での場所打ち杭施工における第2工程の斜視図
である。
【図11】ケーシングの建込み装置によるオールケーシ
ング工法での場所打ち杭施工における第3工程の斜視図
である。
【図12】ケーシングの建込み装置によるオールケーシ
ング工法での場所打ち杭施工における第4工程の斜視図
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…掘削刃 4…ケーシング 4a…本体管 4b…ケーシン
グヘッド 5…掘削刃 6…突条 7…チャック装置 8…駆動装置 9…昇降シリンダー 10…建込み装置 11…アウトリガー 12…クサビ 13…係脱用シリンダー 14…ハンマーグ
ラブ 15…突条 16…転石 17…地中構造物 20…駆動装置 20a,20b…駆動軸

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端に掘削刃を設け、外周をチャックさ
    れながら回転推進されて地盤に挿入される掘削ケーシン
    グにおいて、掘削ケーシングの先端近傍の外周部分にの
    みこのケーシング周面を旋回してケーシング周面を上昇
    するもので、ケーシングを構成する金属よりも焼き入れ
    の多い硬い超硬金属で形成したスクリュー突条であり、
    これを掘削刃でコア状に切り込まれた地盤に対してこの
    部分はこの突条がまず接し、突条間には空隙ができるよ
    うに設けたことを特徴とする掘削ケーシング。
JP27261197A 1997-10-06 1997-10-06 掘削ケーシング Expired - Lifetime JP3356392B2 (ja)

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JP4105076B2 (ja) 2003-10-28 2008-06-18 株式会社技研製作所 護岸の連続構築方法および河川の拡幅工法
KR101293967B1 (ko) * 2012-02-01 2013-08-07 고려대학교 산학협력단 철도 지반평가용 시험기 삽입장치
JP6945329B2 (ja) * 2017-04-10 2021-10-06 株式会社技研製作所 地中障害物除去方法

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