JP4137165B2 - Excavation and earthing method, caisson press-fitting method and diameter-excavating device - Google Patents

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Description

本発明は、地盤の掘削を目的としたケーシングパイプを主要素とする掘削排土方法とケーソンの圧入沈設方法および拡径掘削装置に関し、特にケーソンの圧入沈設による立て坑の構築に際して、そのケーソンの刃先下を拡底または拡径するような形態で掘削排土するに際して、ケーシングパイプ内への土砂の取り込み効率を改善した掘削排土方法とケーソンの圧入沈設方法および拡径掘削装置に関するものである。   The present invention relates to an excavation and earthing method using a casing pipe as a main element for excavation of the ground, a caisson press-in subsidence method, and a diameter expansion excavator, and in particular, in the construction of a vertical shaft by caisson press-in subsidence, The present invention relates to an excavation and excavation method, a caisson press-fitting and subsidence method, and an enlarged diameter excavation device, which improve the efficiency of taking up sediment into a casing pipe when excavating and excavating in a form that expands the bottom or diameter of the blade tip.

大深度地下の有効利用を目的に国土交通省にて「大深度地下の公共的使用に関する特別措置法」が平成13年4月1日より施行されて以来、大深度地下空間の利用にあたり立て坑の構築方法としてのケーソン圧入沈設工法が注目されている。そのような背景もあり、地下空間利用としてのケーソン圧入沈設工法のニーズは大深度、大口径に向かう傾向にあり、時には硬質地盤であってもケーソン圧入沈設工法が実施されることがある。   Since the “Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism” Law on Special Use for Public Use of Deep Underground was enforced on April 1, 2001 for the purpose of effective use of deep underground. The caisson press-in construction method is attracting attention as a construction method. Against this background, the need for caisson press-in method for underground space utilization tends to be deep and large diameter, and sometimes caisson press-in method is used even on hard ground.

硬質地盤におけるケーソン圧入沈設工法では、掘削方法としてケーシングパイプの外周に例えば複数の拡径掘削翼を放射状に取り付けた上でそのケーシングパイプを把持部として全旋回式オールケーシング掘削機にて回転駆動させることにより硬質地盤の掘削を行っている。特に縮径状態とした拡径掘削翼をケーソンの刃先下に位置させた上で拡径掘削翼を拡径させて回転させることより、ケーソンの刃先下を積極的に掘削することが可能となる。   In the caisson press-in installation method on hard ground, as a drilling method, for example, a plurality of enlarged diameter drilling blades are radially attached to the outer periphery of the casing pipe, and then the casing pipe is used as a gripping part to rotate with a fully swivel all-casing excavator. Is excavating hard ground. In particular, it is possible to actively excavate under the cutting edge of the caisson by positioning the expanded drilling blade in a reduced diameter state under the cutting edge of the caisson and then expanding and rotating the expanding drilling blade. .

これらの拡径掘削装置の多くは、例えば本出願人が提案している特許文献1,2に記載のように、拡径掘削翼とケーシングパイプとの交点前方側(掘削回転方向前方側)においてそのケーシングパイプ側面に開口部(土砂取り込み口)が設けられている。そして、拡径掘削翼にて掘削された土砂をこの開口部よりケーシングパイプ内へ取り込み、取り込まれた土砂をハンマーグラブまたはグラブバケット等の揚排土手段にて排土する方式となっている。
特開2004−176530号公報 特開平10−317376号公報
Many of these diameter-expanded excavators are, for example, on the front side of the intersection of the diameter-excavated blade and the casing pipe (front side in the excavation rotation direction) as described in Patent Documents 1 and 2 proposed by the present applicant. An opening (sediment intake port) is provided on the side surface of the casing pipe. And the earth and sand excavated by the enlarged diameter excavating blade are taken into the casing pipe from this opening, and the taken-in earth and sand are discharged by a lifting and discharging means such as a hammer grab or a grab bucket.
JP 2004-176530 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-317376

特許文献1に記載のものでは、拡径掘削翼の真上にトップディスク部と称される円板が配置されていて実質的に拡径掘削翼の上部空間が閉塞される傾向にあるのに対して、特許文献2に記載のものでは、上記円板が存在せずに実質的に拡径掘削翼の上部空間が開放されているという違いがあるものの、いずれの場合においても掘削した土砂を速やかに且つ効率良くケーシングパイプ内に取り込むためには、掘削した土砂が拡径掘削翼の上方を乗り越えてしまうことなく、回転中の拡径掘削翼に押されるようにして土砂がそのままスムーズにケーシングパイプに開口形成されている土砂取り込み口に導入されることが望ましい。   In the thing of patent document 1, although the disk called a top disk part is arrange | positioned just above the diameter-expanded excavation blade, the upper space of the diameter-expanded excavation blade tends to be substantially blocked. On the other hand, in the thing of patent document 2, although there is a difference that the upper space of the diameter-expanded excavation blade is substantially opened without the presence of the disk, the excavated earth and sand are in any case. In order to quickly and efficiently take it into the casing pipe, the excavated earth and sand does not get over the enlarged diameter excavating blade, and is pushed by the rotating enlarged diameter excavating blade. It is desirable to be introduced into the earth and sand intake opening formed in the pipe.

しかしながら、先に述べたようにケーソンの大口径化に伴い拡径掘削翼の外周端から土砂取り込み口までの距離が大きくなる傾向にあり、それとともに掘削した土砂を土砂取り込み口にスムーズに取り込むことが困難になりつつある。つまり、上記のように拡径掘削翼の外周端から土砂取り込み口までの距離が大きくなることによって拡径掘削翼一つ当たりの掘削量が増加する一方で、掘削した土砂が拡径掘削翼の上方を乗り越えてしまう量もまた多くなり、結果として拡径掘削翼とともに回転循環する土砂が多くなることによって土砂取り込み口への取り込み効率が低下することになる。   However, as mentioned earlier, the distance from the outer peripheral edge of the expanded excavation blade to the sediment intake port tends to increase with the caisson's large diameter, and the excavated earth and sand can be smoothly taken into the sediment intake port. Is becoming difficult. In other words, as the distance from the outer peripheral edge of the enlarged diameter drilling blade to the soil intake port increases as described above, the amount of excavation per expanded diameter drilling blade increases, while the excavated earth and sand becomes The amount of climbing over is also increased, and as a result, the amount of earth and sand that circulates and circulates together with the enlarged diameter excavating blade increases, and the efficiency of taking in the earth and sand intake port decreases.

特に、泥岩質系地盤を対象に大口径掘削(例えば5m以上の口径)を行おうとする場合には、特許文献1に記載の技術では実質的に拡径掘削翼の上部空間が円板にて閉塞される傾向にあることから、拡径掘削翼と円板との交点付近に掘削土砂が滞留してしまい、掘削の継続に伴い滞留土砂が増加して土砂取り込み口を閉塞してしまうことがあるほか、上記円板の上部にまで土砂が堆積してしまい、土砂総重量の増加により全旋回式オールケーシング掘削機の把持能力を超えてしまうおそれがあった。   In particular, when a large-diameter excavation (for example, a diameter of 5 m or more) is performed on a mudstone-based ground, the technique described in Patent Document 1 substantially uses an upper space of the enlarged-diameter excavation blade as a disk. Because of the tendency to be clogged, the excavated earth and sand may stay near the intersection of the expanded excavation blade and the disk, and the accumulated earth and sand may increase as the excavation continues, closing the earth intake port. In addition, there was a possibility that earth and sand would accumulate to the upper part of the disk, and that the gripping ability of the all-swivel all-casing excavator could be exceeded due to the increase in the total weight of earth and sand.

他方、特許文献2に記載の技術では、掘削した土砂が拡径掘削翼の上方を乗り越えた場合にはその土砂は後段の拡径掘削翼にて集土されることになるが、拡径掘削翼とともに回転循環する土砂が増加することによって掘削土砂と水を混合撹拌している状態となってその掘削土砂は底泥化(ヘドロ化)し、底泥化した土砂は粘着性が高い故にケーソン内面への付着や、土砂取り込み口の閉塞等のトラブルを招き、それらの底泥化した土砂の二次的処分に余分な工数が必要となるとともにとコストアップを招いていた。   On the other hand, in the technique described in Patent Document 2, when the excavated earth and sand gets over the upper diameter excavating blade, the earth and sand is collected by the subsequent larger diameter excavating blade. As the sediment that rotates and circulates along with the blades, the excavated sediment and water are mixed and agitated, and the excavated sediment is sludged (cattle). This caused troubles such as adhesion to the inner surface and blockage of the earth and sand intake port, and the extra disposal was required for the secondary disposal of the mud that had become the bottom mud.

このように、ケーソン圧入沈設工法の多様化と大口径化とともに多種多様な土質に対して有効な掘削排土技術および拡径掘削技術が要望されているところであり、本発明はこのような要請に応えるべくなされたものである。   Thus, there is a demand for effective excavation and excavation technology and widening excavation technology for a wide variety of soil types as well as diversification and enlargement of caisson press-fitting method, and the present invention meets such a demand. It was made to respond.

すなわち、本発明は特許文献1,2と同様の掘削排土技術を基本として、土砂取り込み口への掘削土砂の取り込み効率を改善した掘削排土方法とケーソンの圧入沈設方法および拡径掘削装置を提供するものである。   That is, the present invention is based on the same excavation and excavation technology as in Patent Documents 1 and 2, and includes an excavation and excavation method, a caisson press-fitting subsidence method, and a diameter-expanding excavator that improve the efficiency of taking excavated soil into the sediment intake It is to provide.

請求項1に記載の発明は、回転駆動されながら地中鉛直下方向に圧入されるケーシングパイプの外周に、放射状に突出する複数の掘削翼を備えているとともに、そのケーシングパイプのうち掘削翼との交点よりも回転方向前方側に土砂取り込み口が開口形成されていて、ケーシングパイプを掘削翼とともに回転させることで少なくとも掘削翼の下端部を掘削点として地盤を掘削して、その掘削土砂の少なくとも一部を掘削翼に沿わせて誘導し土砂取り込み口よりケーシングパイプ内に取り込み排土する方法であることを前提とする。 The invention according to claim 1 is provided with a plurality of excavating blades projecting radially on the outer periphery of a casing pipe that is press-fitted in a vertically downward direction while being rotationally driven. An opening is formed on the front side in the rotational direction from the intersection of the two, and by rotating the casing pipe together with the excavating blade, the ground is excavated using at least the lower end of the excavating blade as an excavation point, and at least the excavated soil It is assumed that the method is to guide a part along the excavating blade and take it into the casing pipe through the earth and sand intake and discharge it.

その上で、上記掘削翼は、掘削翼自体の突出方向に直交する断面においてその掘削点に対して当該掘削点よりも上方部が回転方向前方側にかぶさる形状であって、且つ掘削翼自体の突出方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっていて、上記掘削翼にて掘削した土砂を、その掘削翼の回転方向の前方且つ掘削点よりも上方側へ向けて誘導してケーシングパイプ内に取り込み排土することを特徴とする。 In addition, the excavation blade has a shape in which a portion above the excavation point covers the front side in the rotation direction with respect to the excavation point in a cross section perpendicular to the projecting direction of the excavation blade itself, and the excavation blade itself In the cross section perpendicular to the projecting direction, the surface on the front side in the rotational direction has a concave shape, and the earth and sand excavated by the excavating blade is guided forward in the rotational direction of the excavating blade and above the excavation point. Then, it is taken into the casing pipe and discharged.

望ましくは、請求項2に記載のように、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対してケーシングパイプから遠い先端部側が回転方向前方側にかぶさる形状となっていて、上記掘削翼にて掘削した土砂を、その掘削翼の回転方向の前方且つ掘削点よりも上方側へ向けて誘導するとともに土砂取り込み口方向に誘導してケーシングパイプ内に取り込み排土することを特徴とするものとする。 Desirably, as described in claim 2, the tip end side far from the casing pipe covers the front side in the rotational direction with respect to the root portion side close to the casing pipe in plan view, and excavated by the excavating blade The earth and sand thus obtained are guided forward in the rotational direction of the excavating blade and upwardly from the excavation point, and are guided in the direction of the earth and sand intake to be taken into the casing pipe and discharged.

より望ましくは、請求項3に記載のように、上記掘削翼は、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっているものとする。 More preferably, as described in claim 3, the excavating blade has a concave surface on the front side in the rotational direction in plan view.

特にケーソンの刃先下に掘削する場合に備えて、請求項4に記載のように、上記掘削翼は、固定掘削翼とこの固定掘削翼に対し平行移動可能な可動掘削翼とをもってそれ自体が伸縮可能に形成されていることにより、回転に伴い可動掘削翼の先端が描く軌跡が掘削径に応じて拡縮可能となっていることが望ましい。 In particular, in preparation for excavation under the cutting edge of a caisson, as described in claim 4, the excavation blade itself expands and contracts with a fixed excavation blade and a movable excavation blade movable in parallel to the fixed excavation blade. It is desirable that the trajectory drawn by the tip of the movable excavation blade with rotation can be expanded or contracted according to the excavation diameter.

この場合には、請求項5に記載のように、上記可動掘削翼は、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対しケーシングパイプから遠い先端部側が回転方向前方側に向かって段階的にかぶさるように一段以上の入射角を有する形状とするか、または可動掘削翼それ自体の平面視形状を曲線をもって湾曲した形状とすることで、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっているものとする。 In this case, as described in claim 5, the movable excavating blade covers the tip end side far from the casing pipe in a stepwise manner toward the front side in the rotational direction with respect to the root side near the casing pipe in a plan view. In this way, the surface having the incident angle of one or more stages is formed, or the shape of the movable excavator blade itself in plan view is curved with a curve, so that the surface on the front side in the rotational direction is concave in plan view. It shall be.

ここに言う曲線をもって湾曲した形状とは、単純円形のほか放物線、対数螺旋形等のいわゆる二次曲線をもって湾曲した形状をいう。   The shape curved with a curve here refers to a shape curved with a so-called quadratic curve such as a parabola or a logarithmic spiral as well as a simple circle.

また、例えば硬質地盤の掘削に際しては、請求項6に記載のように、上記ケーシングパイプ径よりも大径で且つ掘削翼が掘削可能な最小掘削径よりも小径の先行掘削孔を掘削して、掘削翼にて掘削した土砂をケーシングパイプと先行掘削孔との隙間より先行掘削孔内へ取り込み排土することが望ましい。 For example, when excavating hard ground, as described in claim 6, excavating a preceding excavation hole having a diameter larger than the casing pipe diameter and smaller than a minimum excavation diameter that can be excavated by an excavating blade, It is desirable that the earth and sand excavated by the excavating blade is taken into the preceding excavation hole through the gap between the casing pipe and the preceding excavation hole and discharged.

上記いずれの掘削方法においても、ケーシング内に取り込んだ土砂を排土する手段としては、請求項7に記載のバケット式排土手段や、請求項8に記載の泥水式排土手段を用いるものとする。 In any of the above excavation methods, as means for earth removal of sediment captured in the casing, and bucket dumping means according to claim 7, and those using mud formula dumping means according to claim 8 To do.

請求項9に記載の発明は、請求項4または5に記載の掘削排土方法をもってケーソンを圧入沈設する工法を特定したものであって、ケーソンの刃先よりも下方位置に収縮状態とした掘削翼を位置させた上で掘削翼を伸長させることにより、その掘削翼の一部を形成している可動掘削翼の先端が回転により描く軌跡を拡径させる工程と、拡径状態とした掘削翼によりケーソンの刃先下を少なくともケーソンの内径よりも大きな掘削径をもって掘削する工程と、上記刃先下の拡径掘削後にケーソンを圧入沈設する工程と、を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 9 specifies the method of press-fitting caisson with the excavation and earthing method according to claim 4 or 5, and the excavation blade is in a contracted state below the cutting edge of the caisson By extending the excavation blade after positioning the tip, the trajectory drawn by rotation of the tip of the movable excavation blade forming a part of the excavation blade is expanded, and the excavation blade is in an expanded state. It includes a step of excavating under the cutting edge of the caisson with an excavation diameter larger than at least the inner diameter of the caisson, and a step of press-fitting and inserting the caisson after the diameter expansion excavation under the cutting edge.

したがって、少なくとも請求項1に記載の発明では、掘削翼が、掘削翼それ自体の突出方向に直交する断面においてその掘削点に対して当該掘削点よりも上方部が回転方向前方側にかぶさる形状であって、且つ掘削翼自体の突出方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっているため、掘削した土砂が掘削翼の上を乗り越えにくくなり、掘削土砂を土砂取り込み口に一段と導入しやすくなって、ケーシングパイプ内への土砂取り込み効率が向上することになる。 Therefore, in at least the invention described in claim 1, the excavation blade has a shape in which a portion above the excavation point covers the front side in the rotation direction with respect to the excavation point in a cross section perpendicular to the protruding direction of the excavation blade itself. In addition, since the surface on the front side in the rotational direction has a concave shape in the cross section perpendicular to the projecting direction of the excavating blade itself , the excavated earth and sand is difficult to get over the excavating blade, and the excavated earth and sand is used as the earth intake port. It becomes easier to introduce, and the efficiency of taking up sediment into the casing pipe is improved.

請求項10に記載の発明は、実質的に請求項1に記載の技術を拡径掘削装置として捉えたものであって、掘削翼は、固定掘削翼とこの固定掘削翼に対し平行移動可能な可動掘削翼とをもってそれ自体が伸縮可能に形成されていることより、回転に伴い可動掘削翼の先端が描く軌跡が掘削径に応じて拡縮可能に構成されている一方、少なくとも上記可動掘削翼は、固定掘削翼に対するそれ自体の移動方向に直交する断面においてその掘削点に対して当該掘削点よりも上方部が掘削進行方向前方側にかぶさる形状となっていることを特徴とする。 The invention according to claim 10 substantially captures the technique according to claim 1 as a diameter-expanded excavator, and the excavation blade is movable in parallel with the fixed excavation blade and the fixed excavation blade. The trajectory drawn by the tip of the movable excavating blade as it rotates is configured to be able to expand and contract according to the excavation diameter. In the cross section perpendicular to the moving direction of the fixed excavation blade, the upper portion of the excavation point covers the front side of the excavation direction with respect to the excavation point.

この場合において、請求項11に記載のように、上記固定掘削翼は、可動掘削翼とともに、それ自体の長手方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっていることが望ましい。 In this case, as described in claim 11, it is desirable that the fixed excavation blade has a concave shape on the front surface in the rotational direction in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the fixed excavation blade. .

また、請求項12に記載のように、請求項10または11に記載の可動掘削翼に代えて、可動掘削翼は、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対してケーシングパイプから遠い先端部側が回転方向前方側にかぶさる形状となっているとともに、固定掘削翼に対するそれ自体の移動方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっててあっても良い。 Further, as described in claim 12, in place of the movable excavation blade according to claim 10 or 11 , the movable excavation blade has a tip portion far from the casing pipe with respect to a root portion side close to the casing pipe in a plan view. The side may be covered with the front side in the rotation direction, and the surface on the front side in the rotation direction may be concave in the cross section orthogonal to the moving direction of the fixed excavation blade itself.

この場合において、請求項13に記載のように、上記可動掘削翼は、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっていることが望ましい。 In this case, as described in claim 13, it is desirable that the movable excavating blade has a concave shape on the front surface in the rotational direction in plan view.

さらに、請求項14に記載のように、上記可動掘削翼は、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対しケーシングパイプから遠い先端部側が掘削進行方向前方側に向かって段階的にかぶさるように一段以上の入射角を有する形状とするか、または可動掘削翼それ自体の平面視形状を曲線をもって湾曲した形状とすることで、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっていることが望ましい。 Furthermore, as described in claim 14, the movable excavation blade is configured so that the tip end side far from the casing pipe is stepped toward the front side in the excavation progress direction with respect to the base portion side close to the casing pipe in a plan view. The surface on the front side in the rotational direction in the plan view has a concave shape by making it a shape having an incident angle of one or more steps, or by making the plan view shape of the movable excavator blade itself curved. Is desirable.

また、請求項10に記載の拡径掘削装置を前提とした場合には、請求項15に記載のように、上記固定掘削翼に対する可動掘削翼の移動方向に直交する断面においてその可動掘削翼の掘削点に対して当該掘削点よりも上方部が回転方向前方側にかぶさる形状の度合いであるかぶり量が、可動掘削翼のうちケーシングパイプから遠い先端部側からケーシングパイプに近い根元部側に向かって漸次小さくなるように設定してあることが望ましい。 Further, in the case of assuming the diameter expanding excavator according to claim 10, as described in claim 15, the movable excavator blade has a cross section perpendicular to the moving direction of the movable excavator blade with respect to the fixed excavator blade. The amount of fogging, which is the degree of the shape where the upper part of the excavation point covers the front side in the rotational direction, is directed from the distal end side of the movable excavating blade farther from the casing pipe to the root side closer to the casing pipe. It is desirable to set it so that it gradually becomes smaller.

なお、請求項10〜15に記載のいずれの拡径掘削装置の場合においても、請求項16に記載のように、上記ケーシングパイプには、その平面視においてケーシングパイプの接線方向を指向する複数の掘削翼を等ピッチで設けてあるものとし、さらに、請求項17に記載のように、上記ケーシングパイプのうち掘削翼の下方位置に、そのケーシングパイプ径よりも大径で且つ掘削翼が掘削可能な最小掘削径よりも小径の先行掘削孔を掘削する先行掘削翼を設けてあるものとする。 In any of the diameter-expanded excavators according to claims 10 to 15, as described in claim 16 , the casing pipe is provided with a plurality of tangential directions of the casing pipe in a plan view. It is assumed that the excavating blades are provided at an equal pitch, and further, as described in claim 17, the excavating blades can be excavated at a position below the excavating blades in the casing pipe and larger than the casing pipe diameter. It is assumed that a pre-excavation blade for excavating a pre-excavation hole having a diameter smaller than the minimum excavation diameter is provided.

したがって、特に請求項15に記載の発明では、可動掘削翼におけるかぶり量が、可動掘削翼のうちケーシングパイプに遠い部分からケーシングパイプに近い部分に向かって漸次小さくなるようにいわゆる徐変形状に形成されていることから、そのかぶり量の徐変による案内効果のために掘削翼にて押しやられる土砂をその掘削翼の根元側に誘導することができるようになる。このことは土砂が土砂取り込み口に入りやすくなることを意味し、ケーシングパイプ内への土砂取り込み効率が一段と向上することになる。 Therefore, in particular, in the invention described in claim 15, the fogging amount in the movable excavating blade is formed in a so-called gradual deformation shape so that the moving excavating blade gradually decreases from a portion far from the casing pipe to a portion close to the casing pipe. For this reason, the earth and sand pushed by the excavating blades can be guided to the base side of the excavating blades due to the guiding effect due to the gradual change of the cover amount. This means that the earth and sand easily enter the earth and sand intake port, and the efficiency of earth and sand intake into the casing pipe is further improved.

このような土砂誘導効果は、請求項13に記載のように、可動掘削翼が平面視において回転方向前方側の面が凹形状のものとして形成されていると、より一層顕著となる。 Such sediment-induced effects, as described in claim 13, the movable drilling wing is a surface of the rotation direction front side in plan view is formed as a concave shape, it becomes more pronounced.

請求項1に記載の発明によれば、断面形状においていわゆるかぶりを有し且つ回転方向前方側の面が凹形状となっている掘削翼にて掘削した土砂を、その掘削翼の掘削進行方向の前方且つ上方側へ誘導してケーシングパイプ内に取り込み排土するようにしたため、掘削した土砂が掘削翼の上を乗り越えにくくなるとともに、掘削翼にて押しやられる土砂をその掘削翼の根元側に誘導することができることから、掘削土砂を土砂取り込み口に一段と導入しやすくなって、ケーシングパイプ内への土砂取り込み効率が向上する。特に、上記のように掘削翼の断面形状が回転方向前方側の面が凹形状のものであることによって、上記効果が一段と顕著となる。 According to the invention described in claim 1, Yu and and rotation direction front side of the so-called fog in the cross-sectional shape faces the excavated earth and sand by the drilling wing has a concave shape, excavation advancing direction of the excavating blade Since it is guided to the front and above and taken into the casing pipe and discharged, it is difficult for the excavated earth and sand to get over the excavating wing, and the earth and sand pushed by the excavating wing are guided to the base side of the excavating wing. Therefore, it becomes easier to introduce excavated earth and sand into the earth taking-in port, and the efficiency of taking earth and sand into the casing pipe is improved. In particular, the above- described effect becomes more remarkable when the cross-sectional shape of the excavating blade is a concave surface on the front side in the rotational direction as described above.

請求項2,3に記載の発明によれば、掘削翼が断面形状においていわゆるかぶりを有し且つ回転方向前方側の面が凹形状となっているのに加えて、掘削翼の平面視形状がいわゆるかぶりを有する形状であるか、または掘削翼の平面視形状が回転方向前方側の面が凹形状となっているものであるため、掘削翼にて押しやられる土砂をより確実に掘削翼の根元側に誘導することができるようになり、掘削土砂を土砂取り込み口に一段と導入しやすくなって、ケーシングパイプ内への土砂取り込み効率が飛躍的に向上するようになる。 According to the invention described in claim 2, drilling wing in addition to the surface of the organic and and rotating forward side a so-called head in cross section has a concave shape, the planar shape of the drilling blade Since the shape of the excavator blade is a so-called foggy shape, or because the surface on the front side in the rotational direction is concave , the earth and sand pushed by the excavator blade can be more reliably removed As a result, it becomes easier to introduce excavated earth and sand into the earth intake port, and the efficiency of taking earth and sand into the casing pipe is dramatically improved.

請求項4に記載の発明によれば、掘削翼自体が伸縮可能であって、掘削径に応じて拡縮可能となっていることから、掘削径違いに掘削にも柔軟に対応することができるようになって汎用性が高くなり、特にケーソンの刃先下を掘削するような場合に著しく有利となる。 According to the fourth aspect of the present invention, the excavating blade itself can be expanded and contracted, and can be expanded or contracted according to the excavation diameter, so that excavation can be flexibly dealt with regardless of the excavation diameter. Therefore, the versatility is enhanced, and this is particularly advantageous when excavating under the cutting edge of a caisson.

請求項6に記載の発明によれば、先行掘削孔を掘削することで、掘削翼にて掘削した土砂をケーシングパイプと先行掘削孔との隙間より先行掘削孔内へ取り込み排土するようにしたため、特に硬質地盤の掘削にも無理なく対応することができるとともに、掘削土砂の取り込み排土も確実に行うことができるようになる。 According to the sixth aspect of the present invention, the excavation of the preceding excavation hole allows the earth and sand excavated by the excavating blade to be taken into the preceding excavation hole through the gap between the casing pipe and the preceding excavation hole and discharged. In particular, it is possible to cope with excavation of hard ground without difficulty, and it is also possible to reliably take in and discharge excavated soil.

請求項9に記載の発明によれば、上記のような掘削排土方法を前提とした上でケーソンの圧入沈設を行うようにしたため、土砂取り込み効率の改善によりケーソンの構築の工期短縮に大きく寄与できるようになる。 According to the invention described in claim 9 , since the caisson press-fitting and sinking is performed on the premise of the excavation and soiling method as described above, it greatly contributes to the shortening of the construction period of the caisson by improving the sediment intake efficiency. become able to.

請求項10に記載の発明によれば、請求項4に記載の技術を拡径掘削装置として特定したものであるため、同請求項4に記載の発明と同様の効果が得られる。
According to the invention described in claim 10, since the technique described in claim 4 is specified as a diameter expanding excavator, the same effect as the invention described in claim 4 can be obtained.

図1〜8は本発明に係る掘削排土方法および拡径掘削装置のより具体的な第1の実施の形態を示し、特に図1は硬質地盤下におけるケーソン1の刃先(刃口面)1aの下方(以下、刃先下という)を拡径掘削することでケーソン1の刃先下における圧入抵抗の軽減を図り、ケーソン1の構成要素であるセグメントを継ぎ足しながらそのケーソン1を圧入沈設する装置の全体の概略構造を示している。   1 to 8 show a more specific first embodiment of the excavation and earthing method and the expanded-diameter excavator according to the present invention. In particular, FIG. 1 shows a cutting edge (blade surface) 1a of a caisson 1 under a hard ground. The entire apparatus for reducing the press-fitting resistance under the cutting edge of the caisson 1 by expanding the diameter below (hereinafter referred to as the cutting edge) of the caisson 1, and press-fitting the caisson 1 while adding the segments which are constituent elements of the caisson 1 The schematic structure of is shown.

ここで、ケーソンの圧入沈設工法に際し、掘削地盤が硬質地盤である場合にはケーソンの刃先下の地盤抵抗により圧入抵抗が膨大となる。そのため、ケーソンをもって壁体となるべき箇所を予め掘削して土砂を置き換えてからケーソンを圧入沈設する場合と、ケーソンの刃先下を拡径掘削可能な掘削装置を用い、ケーソン内部と共にケーソンの刃先下を掘削しながら徐々にケーソンを圧入沈設する場合とがあるが、ここでは後者の工法に適用する場合の例を示す。   Here, in the caisson press-fitting method, when the excavated ground is hard ground, the press-fit resistance becomes enormous due to the ground resistance under the cutting edge of the caisson. Therefore, when excavating the caisson in place after excavating the place to be a wall with caisson and replacing the earth and sand, and using a drilling device capable of expanding the caisson under the tip of the caisson, the inside of the caisson and under the tip of the caisson In some cases, the caisson is gradually press-fitted and submerged while excavating, but here, an example of application to the latter method is shown.

図1に示す拡径掘削装置は、大別してケーシングパイプ2と、このケーシングパイプ2の先端部の周囲に放射状に配設された例えば三組のブレード状の掘削翼3と、上記ケーシングパイプ2の駆動装置として機能する回転押し込み装置4と、ケーソン1を順次圧入沈設する圧入沈設装置としての複数の圧入ジャッキ5と、図示外のクローラクレーン等により吊り下げ支持されていて、掘削に伴いケーシングパイプ2内に導入された土砂を搬出するべく揚排土手段として機能するハンマーグラブ6等から構成してある。   1 is roughly divided into a casing pipe 2, for example, three sets of blade-shaped excavating blades 3 arranged radially around the tip of the casing pipe 2, and the casing pipe 2. A rotary push-in device 4 functioning as a driving device, a plurality of press-fitting jacks 5 as press-fitting and sinking devices for sequentially press-fitting caisson 1, and a crawler crane or the like (not shown) are suspended and supported. It is composed of a hammer grab 6 or the like that functions as lifting and discharging means for carrying out the earth and sand introduced therein.

上記回転押し込み装置4は全旋回式オールケーシング掘削機の駆動部と同等の機能を有するものであり、ケーシングパイプ2をチャッキング(把持)した上でこれを例えば平面視にて時計回り方向に回転駆動させる機能と、そのケーシングパイプ2の回転駆動と並行してケーシングパイプ2に推力を付与して地中に圧入する機能とを有している。また、圧入ジャッキ5は加圧板7を介してそれよりも下側のケーソン1全体を圧入沈設する機能を有している。   The rotary push-in device 4 has a function equivalent to that of a drive unit of an all-swivel all-casing excavator. After the casing pipe 2 is chucked (gripped), it is rotated in a clockwise direction in a plan view, for example. And a function of applying thrust to the casing pipe 2 and press-fitting it into the ground in parallel with the rotational driving of the casing pipe 2. The press-fitting jack 5 has a function of press-fitting and setting the entire caisson 1 below the press-fitting plate 7.

図2は上記ケーシングパイプ2の要部を拡大した図であり、また図3は図2のA−A線に沿う断面図を、図4は図2のB−B線に沿う断面図をそれぞれ示している。先に述べたようにケーシングパイプ2の先端部外周には三枚の掘削翼3を直径方向または接線方向を指向するように放射状に配置してあるほか、その下方には螺旋状の補助翼8とともに同じく三枚構成の先行掘削翼9を装着してある。ケーシングパイプ2の円筒胴部外周面の三等分位置には略偏平ボックス状をなす翼ブラケット10を固定してあり、それぞれの翼ブラケット10に対して掘削翼3を形成している固定掘削翼12を複数のボルト11にて固定してある。これにより、各掘削翼3はケーシングパイプ2の接線方向を指向するように等ピッチで取り付けてある。   2 is an enlarged view of the main part of the casing pipe 2, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. Show. As described above, the three excavation blades 3 are radially arranged on the outer periphery of the tip of the casing pipe 2 so as to be directed in the diameter direction or the tangential direction, and below the spiral auxiliary blade 8. In addition, a three-blade leading excavation blade 9 is also mounted. A fixed excavation blade that forms a flat excavation blade 3 with respect to each blade bracket 10 is fixed to a three-fold position on the outer peripheral surface of the cylindrical body of the casing pipe 2. 12 is fixed with a plurality of bolts 11. Thereby, each excavation blade 3 is attached at equal pitches so as to be directed in the tangential direction of the casing pipe 2.

各掘削翼3は平板状の固定掘削翼12に対しこれよりも幅狭で且つ平面視にて略弓形状に湾曲した可動掘削翼13を重ね合わせるように配置したもので、固定掘削翼12は根元部側から先端部側に向かってその幅寸法(図2における上下方向寸法)が漸次小さくなるような形状であるのに対して、可動掘削翼13はその幅寸法がほぼ一定した形状のものとなっている。そして、図4に示すように、可動掘削翼13は固定掘削翼12に対し上下一対のリニアガイド14をもってスライド可能に、すなわち平行移動可能に案内支持されているとともに、固定掘削翼12と可動掘削翼13との間には直動型アクチュエータとして油圧シリンダ15を架橋的に配置してある。   Each excavation blade 3 is arranged so that a movable excavation blade 13 narrower than the flat excavation blade 12 and curved in a substantially arcuate shape in plan view is superimposed on the flat excavation blade 12. Whereas the width dimension (vertical direction dimension in FIG. 2) gradually decreases from the root portion side toward the tip end side, the movable excavating blade 13 has a shape with a substantially constant width dimension. It has become. As shown in FIG. 4, the movable excavation blade 13 is slidably supported by a pair of upper and lower linear guides 14 with respect to the fixed excavation blade 12, that is, is guided and supported so as to be movable in parallel. Between the blades 13, a hydraulic cylinder 15 is arranged in a bridging manner as a direct acting actuator.

より具体的には、固定掘削翼12の背面側には油圧シリンダ15のシリンダチューブを固定してある一方、固定掘削翼12をその厚み方向に貫通するブラケット16を介してピストンロッドの先端を可動掘削翼13に連結してある。これにより、可動掘削翼13は固定掘削翼12に対して進退移動可能であって、油圧シリンダ15の伸長動作をもって固定掘削翼12に対し可動掘削翼13を伸長させた時には図2,3に示すような拡径状態となり、逆に油圧シリンダ15の収縮動作をもって固定掘削翼12に対し可動掘削翼13を収縮させた時には図7,8に示すような縮径状態となるように設定してあり、掘削翼3全体として拡縮径可能な構造としてある。   More specifically, while the cylinder tube of the hydraulic cylinder 15 is fixed to the back side of the fixed excavation blade 12, the tip of the piston rod is movable via a bracket 16 that penetrates the fixed excavation blade 12 in the thickness direction. It is connected to the excavating blade 13. Accordingly, the movable excavation blade 13 can move forward and backward with respect to the fixed excavation blade 12, and when the movable excavation blade 13 is extended with respect to the fixed excavation blade 12 by the extension operation of the hydraulic cylinder 15, it is shown in FIGS. In contrast, when the movable excavation blade 13 is contracted with respect to the fixed excavation blade 12 by the contraction operation of the hydraulic cylinder 15, it is set so that the diameter reduction state is as shown in FIGS. The entire excavating blade 3 has a structure capable of expanding and contracting.

そして、上記掘削翼3の拡径状態においてその先端である最大直径部が描く軌跡の直径は、図1に示すように少なくとも圧入すべきケーソン1の内径よりも大きくなるように設定してある一方、逆に上記掘削翼3の縮径状態においてその先端である最大直径部が描く軌跡の直径は、図1に示すように少なくとも圧入すべきケーソン1の内径よりも小さくなるように設定してある。   The diameter of the locus drawn by the maximum diameter portion at the tip of the excavating blade 3 is set to be at least larger than the inner diameter of the caisson 1 to be press-fitted as shown in FIG. Conversely, the diameter of the locus drawn by the maximum diameter portion at the tip of the excavating blade 3 in the reduced diameter state is set to be smaller than at least the inner diameter of the caisson 1 to be press-fitted as shown in FIG. .

なお、掘削翼3を形成している固定掘削翼12の下面のほか、同じく可動掘削翼13の下面および長手方向の先端面にはそれぞれに複数の掘削刃(ビット)17を植設してある。したがって、掘削翼3が縮径状態にあるか拡径状態にあるか、さらにはそれらの拡径状態と縮径状態の中間状態(拡径状態から縮径状態への過渡状態またはその逆の縮径状態から拡径状態への過渡状態)にあるかにかかわらず、ケーシングパイプ2とともに掘削翼3に回転力と掘削推力とを与えれば、いずれの状態にあっても掘削翼3は積極的な掘削が可能となっている。すなわち、ケーシングパイプ2とともに掘削翼3に回転力と掘削推力とを与えれば、図4に示すように少なくとも掘削翼3の下端部の掘削刃17を掘削点として地盤の積極的な掘削が可能となっている。また、各掘削翼3を形成している固定掘削翼12の下面は一部テーパ状に形成してあり、したがって掘削翼3の下面がその回転によって描く軌跡の少なくとも中央部は略円錐形状のものとなるように設定してある。   In addition to the lower surface of the fixed excavation blade 12 forming the excavation blade 3, a plurality of excavation blades (bits) 17 are implanted on the lower surface of the movable excavation blade 13 and the front end surface in the longitudinal direction. . Therefore, whether the excavating blade 3 is in a reduced diameter state or in an expanded state, or an intermediate state between the expanded state and the reduced diameter state (transient state from the expanded state to the reduced state or vice versa). Regardless of whether it is in a transitional state from a diameter state to an expanded state), if the rotational force and the excavation thrust are applied to the excavation blade 3 together with the casing pipe 2, the excavation blade 3 is positive in any state. Drilling is possible. That is, if a rotational force and excavation thrust are applied to the excavation blade 3 together with the casing pipe 2, the ground can be actively excavated using at least the excavation blade 17 at the lower end of the excavation blade 3 as shown in FIG. It has become. In addition, the lower surface of the fixed excavation blades 12 forming each excavation blade 3 is partially tapered, so that at least the central portion of the trajectory drawn by the lower surface of the excavation blade 3 by its rotation is substantially conical. It is set to become.

図3のほか図5に示すように、上記掘削翼3を形成している可動掘削翼13は、固定掘削翼12の軸線(固定掘削翼12に対する可動掘削翼13の移動方向または固定掘削翼12の長手方向軸線)Lを基準にその先端部を二段の入射角θ1およびθ2をもって順次回転方向の前方側(掘削進行方向の前方側)に段階的に屈曲もしくは湾曲させることより先にも述べたように平面視にて略弓形状に湾曲していて、実質的に可動掘削翼13は平面視において回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となる前向き羽根形状のものとして形成されている。このように可動掘削翼13が平面視において回転方向に向かって凹形状となる前向き羽根形状に形成されていることで、その可動掘削翼13の最外径側の先端が、回転方向において後述する土砂取り込み口21よりも常に前方側に位置している。   As shown in FIG. 5 in addition to FIG. 3, the movable excavation blade 13 forming the excavation blade 3 has an axis of the fixed excavation blade 12 (the moving direction of the movable excavation blade 13 relative to the fixed excavation blade 12 or the fixed excavation blade 12. The longitudinal axis) of the tip is bent or curved in a stepwise manner forwardly in the rotational direction (front side in the excavation direction) with two incident angles θ1 and θ2 as a reference. The movable excavating blade 13 is substantially curved in a plan view, and the movable excavating blade 13 is substantially in the shape of a forward blade that is concave toward the front side in the rotational direction or the forward direction in the excavation direction in the plan view. Is formed. As described above, the movable excavating blade 13 is formed in a forward blade shape that is concave in the rotational direction in plan view, and the distal end on the outermost diameter side of the movable excavating blade 13 will be described later in the rotational direction. It is always located in front of the earth and sand intake port 21.

つまり、図5に示すように、可動掘削翼13は平面視においてケーシングパイプ2に近い根元部側に対しケーシングパイプ2から遠い先端部側が回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって段階的にかぶさるように二段の入射角θ1,θ2を有していて、それらの入射角θ1とθ2との和が平面視における可動掘削翼13の回転方向でのかぶり量となっている。その結果として、後述するように掘削翼3にて掘削した土砂を、その掘削翼3の回転方向または掘削進行方向の前方且つ上方側に向けて誘導するようになっている。   That is, as shown in FIG. 5, the movable excavation blade 13 has a stepped step toward the front side in the rotation direction or the front side in the excavation progress direction with respect to the root side near the casing pipe 2 in the plan view. The sum of these incident angles θ1 and θ2 is the amount of fog in the rotational direction of the movable excavating blade 13 in plan view. As a result, as will be described later, the earth and sand excavated by the excavating blade 3 is guided toward the front side and the upper side in the rotational direction of the excavating blade 3 or the excavation traveling direction.

また、図4に示すように、上記掘削翼3を形成している可動掘削翼13にはその長手方向に沿っていわゆる庇状の土砂前戻し板18を設けてある。この土砂前戻し板18は、可動掘削翼13の上端からそれの面直角に延びる上板19と、その上板19と可動掘削翼13自体とにまたがるように角度θ3をもって配置された斜状板20とからなり、この土砂前戻し板18があることによって、可動掘削翼13はそれ自体の長手方向(固定掘削翼12に対するそれ自体の移動方向)に面直角な断面が回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成してある。   As shown in FIG. 4, the movable excavation blade 13 forming the excavation blade 3 is provided with a so-called bowl-shaped earth and sand return plate 18 along its longitudinal direction. The earth-and-sand return plate 18 includes an upper plate 19 extending perpendicularly from the upper end of the movable excavating blade 13 and an oblique plate disposed at an angle θ3 so as to straddle the upper plate 19 and the movable excavating blade 13 itself. The movable excavation blade 13 has a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the movable excavation blade 13 (the movement direction of the fixed excavation blade 12), or the excavation direction in the rotational direction. It is formed as a so-called forward wing shape that is concave toward the front side in the traveling direction.

すなわち、可動掘削翼13は、掘削翼3それ自体の突出方向または長手方向に面直角な断面において、回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成されていることで、下側の掘削点となる掘削刃17に対して当該掘削刃17よりも上方に位置する部分が回転方向前方側または掘削進行方向前方側にかぶさる形状となっていて、その前向き羽根形状の凹形状の度合いであるかぶり量αは長手方向においてほぼ一定したものとして設定してある。その結果として、後述するように掘削翼3にて掘削した土砂を、その掘削翼3の回転方向または掘削進行方向の前方且つ上方側に向けて誘導するようになっている。   That is, the movable excavation blade 13 has a so-called forward blade shape that is concave toward the front side in the rotation direction or the front side in the excavation progress direction in a cross section perpendicular to the projecting direction or the longitudinal direction of the excavation blade 3 itself. By being formed, the portion located above the excavating blade 17 with respect to the excavating blade 17 serving as the lower excavation point is shaped to cover the rotational direction front side or the excavation progress direction front side, The fogging amount α, which is the degree of the concave shape of the forward blade shape, is set to be substantially constant in the longitudinal direction. As a result, as will be described later, the earth and sand excavated by the excavating blade 3 is guided toward the front side and the upper side in the rotational direction of the excavating blade 3 or the excavation traveling direction.

図2,4に示すように、上記ケーシングパイプ2のうち各掘削翼3の根元部と略同等高さ位置であって、且つ各掘削翼3の回転方向前方側でそれらの掘削翼3と干渉しない位置、すなわちケーシングパイプ2と掘削翼3とのなす交点位置の前方側には、ケーシングパイプ2の内外を連通するべく略矩形状の土砂取り込み口21を上下二段にわたり開口形成してある。これらの土砂取り込み口21は、後述するように掘削翼3の回転に伴いその掘削翼3の根元部側であって且つ回転方向前方側に集められた土砂を積極的にケーシングパイプ2内に取り込む役目をすることになる。   As shown in FIGS. 2 and 4, the casing pipe 2 is located at substantially the same height as the root of each excavation blade 3 and interferes with the excavation blades 3 on the front side in the rotational direction of each excavation blade 3. A substantially rectangular earth and sand intake port 21 is formed in two upper and lower stages so as to communicate between the inside and the outside of the casing pipe 2 at a position where the casing pipe 2 and the excavation blade 3 intersect. As will be described later, these earth and sand intake ports 21 positively take in the earth and sand collected on the root side of the excavation blade 3 and on the front side in the rotation direction as the excavation blade 3 rotates. Will play a role.

さらに、ケーシングパイプ2のうち掘削翼3の装着位置よりも下方位置には螺旋状の補助翼8を装着してあるとともに、その補助翼8の下方位置には平面視にて略くの字状に屈曲した三枚の先行掘削翼9を放射状に配置してある。より詳しくは、図6に示すように、ケーシングパイプ2の先端にはそのケーシングパイプ2の一部を形成することになるほぼ同径のケーシングアタッチメント22が着脱可能に装着されていて、そのケーシングアタッチメント22の外周には平面視にて略くの字状に屈曲した例えば三枚の先行掘削翼9を装着してある。この先行掘削翼9は、平面視にて略くの字状に屈曲したブレード23の下端に複数の掘削刃24を植設するとともに、背面側を補強プレート25にて補強したものであり、同時にケーシングアタッチメント22の円筒胴部には各先行掘削翼9に近接するようにしてその根元部の回転方向前方側に先行掘削翼9と同等高さ位置に略矩形状の土砂取り込み口26を開口形成してある。   Further, a spiral auxiliary wing 8 is attached to a position below the mounting position of the excavating blade 3 in the casing pipe 2, and a substantially square shape is seen in a plan view at a position below the auxiliary wing 8. The three leading excavation blades 9 bent radially are arranged radially. More specifically, as shown in FIG. 6, a casing attachment 22 having substantially the same diameter, which forms a part of the casing pipe 2, is detachably attached to the tip of the casing pipe 2. For example, three preceding excavation blades 9 that are bent in a substantially U shape in plan view are mounted on the outer periphery of 22. This leading excavation blade 9 has a plurality of excavation blades 24 planted at the lower end of a blade 23 bent in a substantially U shape in plan view, and the back side is reinforced by a reinforcing plate 25. In the cylindrical body portion of the casing attachment 22, an approximately rectangular earth and sand intake 26 is formed at the same height position as the preceding excavation blade 9 at the front side in the rotation direction of the root portion so as to be close to each preceding excavation blade 9. It is.

そして、各先行掘削翼9の先端(最大直径部)がその回転によって描く軌跡の直径、すなわち掘削径は当然のことながらケーシングパイプ2(ケーシングアタッチメント22)の外径よりも大きく且つ縮径状態の掘削翼3(図7,8の状態)がその回転によって描く軌跡の直径よりも小さく設定してある。また、ケーシングアタッチメント22の下端には複数の掘削刃27を植設してある。   And the diameter of the locus which the tip (maximum diameter portion) of each preceding excavation blade 9 draws by the rotation, that is, the excavation diameter is naturally larger than the outer diameter of the casing pipe 2 (casing attachment 22) and is in a reduced diameter state. The excavation blade 3 (the state of FIGS. 7 and 8) is set smaller than the diameter of the locus drawn by the rotation. A plurality of excavating blades 27 are planted at the lower end of the casing attachment 22.

したがって、本実施の形態によれば、図1に示すように、ケーシングパイプ2を時計回り方向に回転させながら所定の掘削推力(掘進力)を付与して、複数の掘削翼3にてケーソン1の刃先下をケーソン1自体の内径よりも大きくなるように拡径気味に掘削しながらそのケーソン1を徐々に圧入沈設することになる。なお、ケーソン1の圧入沈設の進行に伴いケーソン1自体の上段側への継ぎ足しが行われるとともに、ケーシングパイプ2も所定のチューブアタッチメントの継ぎ足しが行われる。   Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a predetermined excavation thrust (digging force) is applied while rotating the casing pipe 2 in the clockwise direction, and the caissons 1 are formed by the plural excavation blades 3. The caisson 1 is gradually press-fitted and submerged while excavating under the cutting edge of the blade so as to be larger than the inner diameter of the caisson 1 itself. As the caisson 1 is pressed and set, the caisson 1 itself is added to the upper side, and the casing pipe 2 is also added with a predetermined tube attachment.

すなわち、図1では各掘削翼3が図2,3に拡大して示すような拡径状態にあることから、ケーシングパイプ2を時計回り方向に回転駆動させながら所定の掘削推力(掘進力)を付与すると、ケーシングパイプ2の最下端が先行して地盤に食い込み、その口径に相当する土砂を周囲の土砂から切り取ってケーシングパイプ2の内部に取り込むとともに、先行掘削翼9が図2の掘削径D1にて地盤を掘削して、その掘削した土砂を土砂取り込み口26からケーシングパイプ2の内部に取り込むことになる。その一方、ケーシングパイプ2の外側では拡径状態にある各掘削翼3が大きな口径のもとで地盤を掘削し、掘削された土砂が徐々にケーンシングパイプ2の近くに寄せ集められて、一部の土砂が先行掘削翼9にて先行掘削された掘削孔内に落とし込まれることになるとともに、残りの一部の土砂が土砂取り込み口21からケーシングパイプ2の内部に取り込まれることになる。つまり、ケーシングパイプ2の先端による掘削と拡径掘削翼9による掘削、さらには掘削翼3による掘削とをもって、図1に示すようにいわゆる三段の段付き孔状の掘削が行われることになる。   That is, in FIG. 1, each excavation blade 3 is in a diameter-expanded state as shown in FIG. 2 and FIG. 3, so that a predetermined excavation thrust (digging force) is generated while the casing pipe 2 is driven to rotate clockwise. When applied, the lowermost end of the casing pipe 2 leads into the ground first, and the earth and sand corresponding to the diameter of the casing pipe 2 is cut out from the surrounding earth and taken into the casing pipe 2, and the leading excavation blade 9 has the excavation diameter D1 in FIG. The ground is excavated and the excavated earth and sand is taken into the casing pipe 2 from the earth and sand intake 26. On the other hand, outside the casing pipe 2, each of the drilling blades 3 in the expanded state excavates the ground with a large diameter, and the excavated earth and sand are gradually gathered near the canning pipe 2, Part of the earth and sand is dropped into the excavation hole that has been excavated by the preceding excavation blade 9, and the remaining part of the earth and sand is taken into the casing pipe 2 from the earth and sand intake port 21. That is, as shown in FIG. 1, so-called three-stage stepped hole excavation is performed by excavation by the tip of the casing pipe 2, excavation by the enlarged diameter excavation blade 9 and further excavation by the excavation blade 3. .

この時、土砂取り込み口21の直下に位置している螺旋状の補助翼8は、先行掘削翼9にて掘削された掘削孔に落とし込まれた土砂をその補助翼8位置よりも下方に押し込む役目をし、それによって土砂取り込み口26からの掘削土砂の取り込み効率が向上することになる。   At this time, the spiral auxiliary wing 8 positioned directly below the earth and sand intake 21 pushes the earth and sand dropped into the excavation hole excavated by the preceding excavation wing 9 below the position of the auxiliary wing 8. In this way, the excavation efficiency of the excavated sediment from the sediment intake 26 is improved.

なお、掘削翼3が拡径状態にあるか縮径状態にあるかにかかわらず、拡縮径用の油圧シリンダ15の油圧供給経路をいわゆる油圧的にロックすることで、その拡径または縮径状態が自己保持される。   Regardless of whether the excavating blade 3 is in a diameter-expanded state or a diameter-reduced state, the diameter-expanded or diameter-reduced state can be obtained by hydraulically locking the hydraulic supply path of the expansion-contraction diameter hydraulic cylinder 15. Is self-retained.

そして、このような掘削の進行と並行して、ケーシングパイプ2内に取り込まれた土砂を例えば図1に示したハンマーグラブ6にて排土する。   In parallel with the progress of such excavation, the earth and sand taken into the casing pipe 2 is discharged by, for example, the hammer grab 6 shown in FIG.

ここで、各掘削翼3を形成している可動掘削翼13が土砂前戻し板18を有していて、可動掘削翼13それ自体の長手方向に面直角な断面が回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成してあることから、掘削された土砂は可動掘削翼13の前面側に滞留することになるものの、その可動掘削翼13の上方側を土砂が乗り越えることはなく、特に可動掘削翼13の下側の掘削刃17にて掘削された土砂は図4に示すように掘削翼3の回転方向または掘削進行方向の前方側に向けて且つ掘削点である下側の掘削刃17よりも上方側に向けて誘導され、結果として図4に矢印M1で示すように上下方向での旋回を繰り返しながら掘削翼3の前方側に押しやられることになる。その結果として、掘削翼3の回転に伴いその前方側に押しやられる土砂の量が従来よりも増加することで、先行掘削翼9にて掘削された掘削孔への土砂の落とし込み効率、あるいは土砂取り込み口21からケーシングパイプ2の内部への土砂の取り込み効率が向上することになる。   Here, the movable excavation blades 13 forming the excavation blades 3 each have a sediment return plate 18, and the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the movable excavation blades 13 themselves is the front side in the rotational direction or the excavation progress. Since it is formed as a so-called forward-facing blade shape that becomes concave toward the front side in the direction, the excavated earth and sand will stay on the front side of the movable excavating blade 13, but the movable excavating blade 13 The earth does not get over the upper side, and the earth and sand excavated by the excavating blade 17 on the lower side of the movable excavating blade 13 is directed toward the front side in the rotational direction of the excavating blade 3 or the excavation progressing direction as shown in FIG. In addition, it is guided toward the upper side of the lower excavation blade 17 that is the excavation point, and as a result, it is pushed to the front side of the excavation blade 3 while repeatedly turning in the vertical direction as indicated by an arrow M1 in FIG. It will be. As a result, the amount of earth and sand pushed to the front side with the rotation of the excavation blade 3 is increased as compared with the conventional method, so that the sediment dropping efficiency into the excavation hole excavated by the preceding excavation blade 9 or the sediment intake is increased. Incorporation efficiency of earth and sand from the mouth 21 into the casing pipe 2 is improved.

その一方、掘削翼3を形成している可動掘削翼13は上記のようにその断面が回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成してあるのに加えて、平面視においても回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成してあるため、図3に示すように可動掘削翼13の外径側先端部(ケーシング2から遠い部分)で捕集された土砂ほどその誘導方向が可動掘削翼13それ自体が回転によって描く回転軌跡の中心側、すなわち矢印M2で示すようにケーシングパイプ2の中心方向を指向するようになる。   On the other hand, the movable excavating blade 13 forming the excavating blade 3 is formed as a so-called forward-facing blade shape whose cross section is concave toward the front side in the rotational direction or the forward direction in the excavation direction as described above. In addition, the movable excavating blade 13 is formed as a so-called forward blade shape having a concave shape toward the front side in the rotational direction or the front side in the excavation progress direction in plan view, as shown in FIG. As the earth and sand collected at the outer diameter side tip (the part far from the casing 2), the guiding direction of the movable pipe 13 is rotated by the rotation of the movable excavating blade 13 itself, that is, as indicated by the arrow M2, the casing pipe 2 It will be oriented in the center direction.

このことは、掘削された土砂が各掘削翼3の回転に伴って徐々にケーシングパイプ2の外周面近くに積極的に集められることを意味することから、それによって先行掘削翼9にて掘削された掘削孔への土砂の落とし込み、あるいは土砂取り込み口21からケーシングパイプ2の内部空間への土砂の取り込みが一段と促進されることになる。このような機能は、掘削翼3が図2,3に示すような拡径状態にある場合だけでなく、図7,8のような縮径状態にある場合、あるいは縮径状態と拡径状態との過渡状態にある場合でも同様に発揮される。   This means that the excavated earth and sand are actively collected near the outer peripheral surface of the casing pipe 2 gradually as each of the excavating blades 3 is rotated. Therefore, dropping of earth and sand into the excavation hole or taking in of earth and sand from the earth and sand intake port 21 into the internal space of the casing pipe 2 is further promoted. Such a function is not only when the excavating blade 3 is in a diameter-expanded state as shown in FIGS. 2 and 3, but also when the excavating blade 3 is in a diameter-reduced state as shown in FIGS. Even when in a transient state,

このように本実施の形態によれば、可動掘削翼13の断面が回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成してあるのに加えて、平面視においても回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成してあるため、特に掘削翼3による土砂の捕集効率または押しのけ効率とともに土砂取り込み口21からケーシングパイプ2内への取り込み効率が向上するとともに、掘削翼3にて掘削された土砂の先行掘削孔への落とし込み効率ひいては土砂取り込み口26からケーシングパイプ2内への同じく土砂取り込み効率が飛躍的に向上することになる。   As described above, according to the present embodiment, the movable excavation blade 13 is formed in a so-called forward blade shape in which the cross section is concave toward the front side in the rotational direction or the front side in the excavation progress direction. In addition, since it is formed as a so-called forward-facing blade shape that is concave toward the front side in the rotation direction or the front side in the excavation progressing direction in plan view, in particular, the earth and sand can be collected together with the sediment collection efficiency or displacement efficiency by the excavation blade 3 The efficiency of taking in the casing pipe 2 from the intake port 21 is improved, and the efficiency of dropping the earth and sand excavated by the excavating blade 3 into the preceding excavation hole, and the same efficiency of taking in the soil from the earth intake port 26 into the casing pipe 2 as well. Will be improved dramatically.

なお、上記実施の形態では、可動掘削翼13のみに土砂前戻し板18を付設しているが、後述するように固定掘削翼12にも同様に土砂前戻し板18を設けることももちろん可能である。また、図4に示したところの土砂前戻し板18の幅寸法(図4に示したかぶり量α)をその長手方向でほぼ一定としているが、必要に応じてその幅寸法がケーシングパイプ2に近くなるにしたがって漸減するような形状としても良い。   In the above embodiment, the earth and sand return plate 18 is attached only to the movable excavation blade 13, but it is of course possible to similarly provide the earth and sand return plate 18 to the fixed excavation blade 12 as described later. is there. Further, the width dimension of the earth and sand return plate 18 shown in FIG. 4 (the fogging amount α shown in FIG. 4) is substantially constant in the longitudinal direction, but the width dimension is close to the casing pipe 2 as necessary. It is good also as a shape which decreases gradually as it becomes.

さらに、上記実施の形態では、ケーシング2内に取り込んだ土砂を排土する手段としてバケット式排土手段であるハンマーグラブ6を用いているが、排土手段としてはどのようなものを用いても良く、上記ハンマーグラブ6に代えて例えば泥水式排土手段を採用することも可能である。この場合には、図9に示すように、ケーシング2の先端の孔底部付近にサンドポンプ60を投入し、排出管61にて掘削土砂を水とともに一旦地上に吸い上げて図示外の沈殿槽に貯留し、土砂を沈殿・ふるい分けした後に、その沈殿・ふるい分け後の水を再使用泥水として孔内に戻すようにする。あるいは、図9のサンドポンプ60に代えて、それと同等位置に地上側のコンプレッサーから圧縮空気を導入する一方、泥水化した掘削土砂を空気の浮上力を利用して排出管61にて一旦地上に排出して図示外の沈殿槽に貯留し、以降は上記と同様に土砂を沈殿・ふるい分けした後に、その沈殿・ふるい分け後の水を再使用泥水として孔内に戻すいわゆるエアリフト方式と称される泥水排土方式を採用しても良い。   Furthermore, in the said embodiment, although the hammer grab 6 which is a bucket-type earth removal means is used as a means for discharging the earth and sand taken in in the casing 2, what kind of thing is used as an earthing means. For example, it is possible to employ a muddy water type earth discharging means instead of the hammer grab 6. In this case, as shown in FIG. 9, a sand pump 60 is introduced near the bottom of the hole at the tip of the casing 2, and the excavated sediment is once sucked up together with water in the discharge pipe 61 and stored in a sedimentation tank (not shown). After sedimentation and sieving, the water after sedimentation and sieving is returned to the hole as reused mud. Alternatively, instead of the sand pump 60 shown in FIG. 9, compressed air is introduced from the ground-side compressor to the same position as the sand pump 60, while the muddy digging earth and sand is once put on the ground by the discharge pipe 61 using the floating force of the air. Muddy water called so-called air lift system that discharges and stores in a sedimentation tank (not shown), and then sediments and sifts the sediment in the same manner as above, and returns the sedimented and sieved water to the hole as reused mud. A soil removal method may be adopted.

図10〜12は本発明の第2の実施の形態として、可動掘削翼13に付設された土砂前戻し板の変形例を示している。なお、図10〜12では先の第1の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。   FIGS. 10-12 shows the modification of the earth-and-sand return plate attached to the movable excavation blade 13 as 2nd Embodiment of this invention. In FIGS. 10 to 12, the same reference numerals are given to parts common to the first embodiment.

図4に示した第1の実施の形態の土砂前戻し板18は上板19と斜状板20とで形成してあるのに対して、図10,11に示す第2の実施の形態では、可動掘削翼13の前面に断面略くの字状に屈曲した単板構造の土砂前戻し板38を斜め上向きに装着してある。そして、図11の(A)は図10のa−a線断面を、同図(B)は図10のb−b線断面を、同図(C)は図10のc−c線断面をそれぞれ示しているものであるが、これらの図から明らかなように土砂前戻し板38は可動掘削翼13の長手方向全体を通して均一断面のものとして形成してある。   The earth and sand return plate 18 of the first embodiment shown in FIG. 4 is formed by the upper plate 19 and the inclined plate 20, whereas in the second embodiment shown in FIGS. A single-plate earth and sand return plate 38 bent in a substantially U-shaped cross section is mounted obliquely upward on the front surface of the movable excavating blade 13. 11A is a cross-sectional view taken along line aa in FIG. 10, FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 10, and FIG. 11C is a cross-sectional view taken along line cc in FIG. As shown in these figures, the earth and sand return plate 38 is formed to have a uniform cross-section throughout the entire length of the movable excavating blade 13.

言い換えるならば、図10,11に示した掘削翼3の可動掘削翼13には土砂前戻し板38が付設されていることによって、図11から明らかなように、可動掘削翼13の移動方向または長手方向に面直角な断面においてその掘削点である掘削刃17の位置に対して当該掘削刃17よりも上方の部位が掘削進行方向前方側にかぶさる形状、すなわち可動掘削翼13の移動方向または長手方向に面直角な断面において掘削進行方向前方側に向かって凹形状となる前向き羽根形状のものとして形成されている。   In other words, as the movable excavation blade 13 of the excavation blade 3 shown in FIGS. 10 and 11 is provided with the earth and sand return plate 38, as is clear from FIG. In a cross section perpendicular to the longitudinal direction, a shape in which a portion above the excavation blade 17 covers the front side of the excavation traveling direction with respect to the position of the excavation blade 17 that is the excavation point, that is, the moving direction or longitudinal direction of the movable excavation blade 13 In the cross section perpendicular to the direction, it is formed as a forward blade shape having a concave shape toward the front side in the excavation progress direction.

また、図10から明らかなように、可動掘削翼13は先の実施の形態のものと同様に平面視において入射角θ1,θ2を有していることから、同平面視においてケーシングパイプ2に近い根元部側に対してケーシングパイプ2から遠い先端部側が掘削進行方向前方側にかぶさる形状、すなわち平面視においても掘削進行方向前方側に向かって凹形状となる前向き羽根形状のものとして形成してある。   As is clear from FIG. 10, the movable excavation blade 13 has incident angles θ1 and θ2 in plan view as in the previous embodiment, and is therefore close to the casing pipe 2 in plan view. The tip end side far from the casing pipe 2 with respect to the base portion side is covered with the front side in the excavation progress direction, that is, in the shape of a forward blade that becomes concave toward the front side in the excavation progress direction in plan view. .

したがって、土砂前戻し板38の形状が異なるこの第2の実施の形態においても、基本的には図4に示した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られることになる。   Therefore, also in the second embodiment in which the shape of the earth and sand return plate 38 is different, the same operational effects as those in the first embodiment shown in FIG. 4 can be obtained.

すなわち、図12は図11の(A)の断面での土砂の掘削状況を示したもので、図12の(A),(B),(C)の順に掘削土砂の誘導が行われるものであるが、特に可動掘削翼13の下側の掘削刃17にて掘削された土砂は可動掘削翼13にて徐々に掘削進行方向前方側に寄せ集められることになる。そして、同図(B),(C)に示すように、掘削の進行に伴い土砂前戻し板38の傾斜に沿って斜め上向きにも盛り上がるようにして掘削土砂の保有量が増加することになるものの、盛り上がりが限界となった土砂は同図のように掘削進行方向前方側に崩れ落ちることになるので、土砂前戻し板38を土砂が乗り越えてしまうことはなく、最終的にはそれらの土砂は可動掘削翼13にて掘削進行方向前方側に押しやられながら、同時に図10に示したように掘削翼3の平面視でも所定のかぶり量を有しているために、可動掘削翼13のほか固定掘削翼12に案内されるようにして徐々に掘削翼3の根元部側、ひいては図3のM2なる軌跡のもとで順次土砂取り込み口21側へと誘導されることになる。   That is, FIG. 12 shows the state of excavation of the earth and sand in the cross section of (A) of FIG. 11, and excavation earth and sand are guided in the order of (A), (B), and (C) of FIG. In particular, the earth and sand excavated by the excavating blade 17 on the lower side of the movable excavating blade 13 is gradually gathered by the movable excavating blade 13 toward the front side in the excavation direction. And as shown to the same figure (B) and (C), with the progress of excavation, the amount of excavated earth and sand increases so that it rises diagonally upward along the inclination of the sediment return plate 38. However, since the earth and sand where the rise has reached the limit will collapse to the front side of the excavation progress direction as shown in the figure, the earth and sand will not get over the earth and sand return plate 38, and finally the earth and sand While being pushed forward by the movable excavating blade 13 in the direction of excavation, the excavating blade 3 has a predetermined amount of cover as shown in FIG. As guided by the excavation blades 12, the excavation blades 3 are gradually guided to the base portion side of the excavation blades 3, and eventually to the earth and sand intake port 21 side under the locus M2 in FIG.

図13,14は本発明の第3,第4の実施の形態を示す図である。   13 and 14 are diagrams showing third and fourth embodiments of the present invention.

図13に示す第3の実施の形態では、図5と比較すると明らかなように、掘削翼3を形成している可動掘削翼33が平面視において回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成するにあたり、その先端部を回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向けて屈曲もしくは湾曲させる段階数を図5のものより増加させたものである。つまり、可動掘削翼33はθ11〜θ14の四段階をもって回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向けて屈曲もしくは湾曲させてある。なお、θ11〜θ14の総和が、可動掘削翼33が平面視において回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状の前向き羽根形状となるためのかぶり量となる。   In the third embodiment shown in FIG. 13, as is clear from FIG. 5, the movable excavation blade 33 forming the excavation blade 3 faces the front side in the rotational direction or the forward direction in the excavation progress direction in plan view. In forming a so-called forward-facing blade shape having a concave shape, the number of stages for bending or curving its tip toward the front side in the rotational direction or the front side in the excavation progress direction is increased from that in FIG. is there. That is, the movable excavation blade 33 is bent or curved toward the front side in the rotation direction or the front side in the excavation progress direction in four stages of θ11 to θ14. The sum total of θ11 to θ14 is the amount of fog for the movable excavating blade 33 to have a concave forward blade shape toward the front side in the rotation direction or the front side in the excavation progress direction in plan view.

また、図14に示す第4の実施の形態では、図5と比較すると明らかなように、掘削翼3を形成している可動掘削翼43が平面視において回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成するにあたり、その先端部を回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向けて滑らかな円弧状面をもって屈曲もしくは湾曲させたものである。もちろん、この円弧状面には、単純な円形だけでなく例えば放物線形、対数螺旋形等の二次曲線の曲率形状をも含むものである。   Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 14, as is clear from the comparison with FIG. 5, the movable excavation blade 43 forming the excavation blade 3 is in the front side in the rotational direction or the forward side in the excavation progress direction in plan view. When forming a so-called forward-facing blade shape that becomes concave toward the top, the tip is bent or curved with a smooth arcuate surface toward the front side in the rotational direction or the front side in the excavation progress direction. Of course, the arcuate surface includes not only a simple circular shape but also a curvature shape of a quadratic curve such as a parabolic shape or a logarithmic spiral shape.

これらの第3,第4の実施の形態においても先の第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるものであることは言うまでもない。   In these third and fourth embodiments, it goes without saying that the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.

図15,16は本発明の第5,第6の実施の形態を示す図である。なお、これらの第5,第6の実施の形態においても先の第1の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。   15 and 16 are diagrams showing fifth and sixth embodiments of the present invention. In these fifth and sixth embodiments, the same reference numerals are given to the portions common to the previous first embodiment.

図15に示す第5の実施の形態では、図4と比較すると明らかなように、掘削翼3を形成している可動掘削翼13がその断面において回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成するにあたり、庇状の土砂前戻し板18を形成している斜状板30そのものも回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるように断面略くの字状に屈曲したものを採用したものである。   In the fifth embodiment shown in FIG. 15, the movable excavating blade 13 forming the excavating blade 3 faces the front side in the rotational direction or the forward direction in the excavation progressing direction as apparent from the comparison with FIG. In forming a so-called forward blade shape having a concave shape, the slanted plate 30 itself forming the bowl-shaped sediment return plate 18 is also concave toward the front side in the rotational direction or the front side in the excavation progress direction. The one bent in a substantially U-shaped cross section is adopted.

また、図16に示す第6の実施の形態では、図4と比較すると明らかなように、掘削翼3を形成している可動掘削翼13がその断面において回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成するにあたり、庇状の土砂前戻し板18を形成している斜状板40そのものも回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるように断面円弧状に屈曲したものを採用したものである。もちろん、この円弧状面には、単純な円形だけでなく例えば放物線形、対数螺旋形等の二次曲線の曲率形状をも含むものである。   Further, in the sixth embodiment shown in FIG. 16, as is clear from FIG. 4, the movable excavating blade 13 forming the excavating vane 3 is in the rotational direction front side or the excavation forward direction front side in the cross section. When forming a so-called forward-facing blade shape that is concave toward the front, the slanted plate 40 itself that forms the bowl-shaped sediment return plate 18 is also directed forward in the rotational direction or forward in the excavation progress direction. What is bent into a circular arc shape so as to have a concave shape is adopted. Of course, the arcuate surface includes not only a simple circular shape but also a curvature shape of a quadratic curve such as a parabolic shape or a logarithmic spiral shape.

これらの第5,第6の実施の形態によれば、可動掘削翼13の断面における土砂保有量が一段と向上する利点がある。   According to the fifth and sixth embodiments, there is an advantage that the amount of earth and sand retained in the cross section of the movable excavating blade 13 is further improved.

図17,18は本発明の第7の実施の形態を示す図であり、先の第1の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。   FIGS. 17 and 18 are views showing a seventh embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment.

図17,18に示すように、掘削翼3を形成している可動掘削翼53は、先の第1の実施の形態のように平面視にてその先端部を屈曲もしくは湾曲させることなくいわゆる平板状のものとする一方、その平板状の可動掘削翼53にはその長手方向に沿っていわゆる庇状の土砂前戻し板28を設けてある。これにより、可動掘削翼53は固定掘削翼12に対していわゆる平行移動可能な形態となっている。   As shown in FIGS. 17 and 18, the movable excavation blade 53 forming the excavation blade 3 is a so-called flat plate without bending or curving its tip in plan view as in the first embodiment. On the other hand, the flat movable excavating blade 53 is provided with a so-called bowl-shaped earth and sand return plate 28 along its longitudinal direction. Thereby, the movable excavation blade 53 has a so-called parallel movable form with respect to the fixed excavation blade 12.

上記土砂前戻し板28は、可動掘削翼53の上端からそれの面直角に延びる上板39と、その上板39と可動掘削翼53自体とにまたがるように角度βをもって配置された斜状板50とからなり、この土砂前戻し板28があることによって、可動掘削翼53はそれ自体の長手方向(固定掘削翼12に対するそれ自体の移動方向)に面直角な断面が回転方向前方側または掘削進行方向前方側に向かって凹形状となるいわゆる前向き羽根形状のものとして形成してある。そして、上記上板39の幅寸法たるかぶり量Wは可動掘削翼53のうちケーシングパイプ2に遠い部分からケーシングパイプ2に近い部分に向かって漸次小さくなるように設定してあるとともに、斜状板50の幅寸法Hおよび角度βもまた可動掘削翼53のうちケーシングパイプ2に遠い部分からケーシングパイプ2に近い部分に向かって漸次小さくなるように設定してある。   The earth-and-sand return plate 28 has an upper plate 39 extending from the upper end of the movable excavation blade 53 at a right angle to the upper surface 39, and an oblique plate arranged at an angle β so as to straddle the upper plate 39 and the movable excavation blade 53 itself. 50, the movable excavation blade 53 has a section perpendicular to the longitudinal direction of the movable excavation blade 53 (the moving direction of the excavation blade with respect to the fixed excavation blade 12). It is formed as a so-called forward wing shape that is concave toward the front side in the traveling direction. Further, the cover amount W corresponding to the width dimension of the upper plate 39 is set so as to gradually decrease from the portion far from the casing pipe 2 to the portion close to the casing pipe 2 in the movable excavating blade 53, and the oblique plate The width dimension H and the angle β of 50 are also set so that the movable excavating blade 53 gradually decreases from a portion far from the casing pipe 2 toward a portion near the casing pipe 2.

言い換えるならば、可動掘削翼53の断面における前向き羽根形状の凹形状の度合いであるかぶり量が、可動掘削翼53のうちケーシングパイプ2に遠い部分からケーシングパイプ2に近い部分に向かって漸次小さくなるように設定してある。   In other words, the amount of fog, which is the degree of the concave shape of the forward blade shape in the cross section of the movable excavation blade 53, gradually decreases from the portion far from the casing pipe 2 to the portion close to the casing pipe 2 in the movable excavation blade 53. It is set as follows.

したがって、この第7の実施の形態によれば、可動掘削翼53そのものはいわゆる平板形状であるものの、ケーシングパイプ2に遠い部分からケーシングパイプ2に近い部分に向かってかぶり量が漸次小さくなる土砂前戻し板28を備えていることによって、先に述べた第1の実施の形態と同様の作用効果が得られることになる。   Therefore, according to the seventh embodiment, the movable excavation blade 53 itself has a so-called flat plate shape, but the amount of fog gradually decreases from a portion far from the casing pipe 2 toward a portion close to the casing pipe 2. By providing the return plate 28, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.

ここで、図1ではケーソン1の刃先下を拡径状態とした掘削翼3で掘削する場合を示しているが、もちろん縮径状態とした掘削翼3にてケーソン1の刃口よりも上方のケーソン1の内部の孔底を掘削することももちろん可能である。つまり、掘削翼3がケーソン1の刃口1aよりも上方に位置している状態では掘削翼3を縮径状態として掘削を行う一方、掘削翼3がケーソン1の刃先下に到達した時点で初めて掘削翼3を拡径状態に移行しながら掘削を行うとともに、引き続きその拡径状態のままで所定深度まで掘削を行うこともできる。   Here, FIG. 1 shows a case where excavation is performed with the excavating blade 3 whose diameter is under the cutting edge of the caisson 1, but of course the excavation blade 3 with the reduced diameter is located above the blade edge of the caisson 1. It is of course possible to excavate the bottom of the hole inside the caisson 1. In other words, excavation blade 3 performs excavation with the diameter of excavation blade 3 reduced in a state where excavation blade 3 is positioned above blade edge 1a of caisson 1, while excavation blade 3 reaches the lower edge of caisson 1 for the first time. While excavating while excavating blade 3 is shifted to the expanded diameter state, it is possible to continue excavation to a predetermined depth while maintaining the expanded diameter state.

図19〜図22は本発明の第8の実施の形態を示す図で、特に図19は図8と同様の掘削翼3の縮径状態を、図21は図3と同様の掘削翼3の拡径状態をそれぞれ示している。なお、これらの図19〜22において、図10〜12に示した第2の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。   19 to 22 are views showing an eighth embodiment of the present invention. In particular, FIG. 19 shows a reduced diameter state of the excavating blade 3 similar to FIG. 8, and FIG. 21 shows an excavating blade 3 similar to FIG. Each of the expanded diameter states is shown. In these FIGS. 19 to 22, the same reference numerals are given to portions common to the second embodiment shown in FIGS. 10 to 12.

この第8の実施の形態では、図20,22から明らかなように、可動掘削翼13の前面に断面略くの字状に屈曲した単板構造の土砂前戻し板38を斜め上向きに装着してあるのに加えて、固定掘削翼12の前面にも同じく断面略くの字状に屈曲した単板構造の土砂前戻し板48を斜め上向きに装着したものである。そして、掘削翼3が縮径状態にあるか拡径状態にあるか、さらには縮拡径動作の過渡状態にあるかにかかわらず、可動掘削翼13側の土砂前戻し板38と固定掘削翼12側の土砂前戻し板48とが相互に干渉することがないように、固定掘削翼12と可動掘削13との重合方向において双方の土砂前戻し板48,38同士をオフセットさせてある。   In this eighth embodiment, as is clear from FIGS. 20 and 22, a single-plate earth and sand return plate 38 bent in a substantially U-shaped cross section is attached to the front surface of the movable excavating blade 13 obliquely upward. In addition, a single-plate earth and sand return plate 48, which is also bent in a substantially U-shaped cross section, is mounted obliquely upward on the front surface of the fixed excavation blade 12. Regardless of whether the excavation blade 3 is in a reduced diameter state or an expanded diameter state, or in a transient state of the diameter expansion operation, the sediment return plate 38 and the fixed excavation blade on the movable excavation blade 13 side. The two sediment return plates 48 and 38 are offset in the overlapping direction of the fixed excavation blade 12 and the movable excavation 13 so that the 12-side sediment return plate 48 does not interfere with each other.

言い換えるならば、図19〜22に示した掘削翼3では、その可動掘削翼13に土砂前戻し板38が付設されているのに加えて、固定掘削翼13にも土砂前戻し板48が付設されていることから、図20,22から明らかなように、縮径状態にあるか拡径状態にあるかにかかわらず、掘削翼3の長手方向の全長において、その長手方向に面直角な断面形状がその掘削点である掘削刃17の位置に対して当該掘削刃17よりも上方の部位が掘削進行方向前方側にかぶさる形状、すなわち掘削翼3の長手方向に面直角な断面において掘削翼3全体が掘削進行方向前方側に向かって凹形状となる前向き羽根形状のものとして形成されている。   In other words, in the excavation blade 3 shown in FIGS. 19 to 22, the earth excavation plate 38 is attached to the movable excavation blade 13, and the earth excavation plate 48 is also attached to the fixed excavation blade 13. Therefore, as is apparent from FIGS. 20 and 22, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the entire length of the excavating blade 3 regardless of whether it is in a reduced diameter state or an expanded diameter state. Excavation blade 3 in a shape in which a portion above excavation blade 17 covers the front side in the excavation progress direction with respect to the position of excavation blade 17 whose shape is the excavation point, that is, in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of excavation blade 3 The whole is formed as a forward blade shape having a concave shape toward the front side in the excavation direction.

また、図19,21から明らかなように、可動掘削翼13は図10〜12に示した第2の実施の形態のものと同様に平面視において入射角θ1,θ2を有していることから、同平面視においてケーシングパイプ2に近い根元部側に対してケーシングパイプ2から遠い先端部側が掘削進行方向前方側にかぶさる形状、すなわち少なくとも可動掘削翼13は平面視においても掘削進行方向前方側に向かって凹形状となる前向き羽根形状のものとして形成してある。   As is clear from FIGS. 19 and 21, the movable excavating blade 13 has incident angles θ <b> 1 and θ <b> 2 in a plan view as in the second embodiment shown in FIGS. 10 to 12. The shape in which the tip end side far from the casing pipe 2 covers the front side in the excavation progress direction with respect to the base side near the casing pipe 2 in the plan view, that is, at least the movable excavation blade 13 is in the front side in the excavation progress direction in the plan view. It is formed as a forward-facing blade shape that becomes concave toward the top.

したがって、この第8の実施の形態によれば、図10〜12に示した第2の実施の形態と同様の作用効果が得られることはもちろんのこと、特に図21に示したような掘削翼3の拡径状態において、ケーシングパイプ2に近い固定掘削翼12側にも土砂前戻し板48が付設されている故に掘削翼3の長手方向で土砂前戻し板38,48が途切れることがない。そのため、ケーシングパイプ2ひいては土砂取り込み口21に近い部分での土砂の誘導効果が一段と顕著となる。   Therefore, according to the eighth embodiment, the same effect as that of the second embodiment shown in FIGS. 10 to 12 can be obtained. In particular, the excavating blade as shown in FIG. 3, the earth and sand return plates 48 and 48 are attached to the fixed excavation blade 12 near the casing pipe 2, so that the earth and sand return plates 38 and 48 are not interrupted in the longitudinal direction of the excavation blade 3. Therefore, the effect of guiding the earth and sand at the portion near the casing pipe 2 and the earth and sand intake port 21 becomes more remarkable.

本発明に係る掘削排土方法および拡径掘削装置の好ましい第1の実施の形態を示す全体の概略説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The whole schematic explanatory drawing which shows preferable 1st Embodiment of the excavation earthing method and diameter expansion excavation apparatus which concern on this invention. 図1の要部拡大説明図。The principal part expansion explanatory view of FIG. 掘削翼の詳細を示す図で、図2のA−A線の沿う断面図。It is a figure which shows the detail of an excavation blade, and is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 同じく掘削翼の詳細を示す図で、図2のB−B線に沿う断面図。It is a figure which similarly shows the detail of an excavation blade, and is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 図3における単一の掘削翼の拡大説明図。FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a single excavation blade in FIG. 3. 図2の要部の詳細を示す図で、(A)は先行掘削翼を含むケーシングパイプの先端の拡大図、(B)はその平面説明図。It is a figure which shows the detail of the principal part of FIG. 2, (A) is an enlarged view of the front-end | tip of the casing pipe containing a preceding excavation blade, (B) is the plane explanatory drawing. 図2の掘削翼を縮径した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which diameter-reduced the excavation blade of FIG. 同じく図3の掘削翼を縮径した状態を示す説明図。Explanatory drawing which similarly shows the state which diameter-reduced the excavation blade of FIG. 排土手段として図1のハンマーグラブに代えてリバース方式を採用した場合の要部説明図。The principal part explanatory drawing at the time of employ | adopting a reverse system instead of the hammer grab of FIG. 1 as a soil removal means. 本発明の第2の実施の形態を示す図で、単一の掘削翼の拡大説明図。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of this invention, and is expanded explanatory drawing of a single excavation blade. 図10の各部の断面形状を示す図で、(A)は図10のa−a線に沿う断面図、(B)は図10のb−b線に沿う断面図、(C)は図10のc−c線に沿う断面図。10A and 10B are cross-sectional views taken along line aa in FIG. 10, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 10, and FIG. Sectional drawing which follows the cc line | wire. 図11の(C)の断面での掘削排土状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the excavation soil state in the cross section of (C) of FIG. 本発明の第3の実施の形態を示す図で、単一の掘削翼の拡大説明図。It is a figure which shows the 3rd Embodiment of this invention, and is expanded explanatory drawing of a single excavation blade. 本発明の第4の実施の形態を示す図で、単一の掘削翼の拡大説明図。It is a figure which shows the 4th Embodiment of this invention, and is expanded explanatory drawing of a single excavation blade. 本発明の第5の実施の形態を示す図で、図2のB−B線断面に相当する拡大断面図。FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention, and an enlarged cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line BB in FIG. 2. 本発明の第6の実施の形態を示す図で、図2のB−B線断面に相当する拡大断面図。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line BB in FIG. 2, showing a sixth embodiment of the present invention. 本発明の第7の実施の形態を示す図で、掘削翼を含むケーシングパイプの平面説明図。It is a figure which shows the 7th Embodiment of this invention, and is plane explanatory drawing of the casing pipe containing an excavation blade. 図17における掘削翼の詳細を示す図で、(A)は図17のC−C線に沿う拡大断面図、(B)は図17のD−D線に沿う拡大断面図、(C)は図17のE−E線に沿う拡大断面図。It is a figure which shows the detail of the excavation blade in FIG. 17, (A) is an expanded sectional view which follows the CC line of FIG. 17, (B) is an expanded sectional view which follows the DD line of FIG. The expanded sectional view which follows the EE line of FIG. 本発明の第8の実施の形態を示す図で、掘削翼の縮径状態での平面説明図。It is a figure which shows the 8th Embodiment of this invention, and is plane | planar explanatory drawing in the diameter reduction state of an excavation blade. 図19に示した掘削翼の各部の断面形状を示す図で、(A)は図19のa1−a1線に沿う拡大断面図、(B)は図19のa2−a2線に沿う拡大断面図、(C)は図19のa3−a3線に沿う拡大断面図。19A and 19B are diagrams illustrating cross-sectional shapes of respective portions of the excavating blade illustrated in FIG. 19, in which FIG. 19A is an enlarged cross-sectional view taken along line a <b> 1-a <b> 1 in FIG. (C) is an expanded sectional view which follows the a3-a3 line of FIG. 図19に示した掘削翼の拡径状態を示す平面説明図。Plane | planar explanatory drawing which shows the diameter expansion state of the excavation blade shown in FIG. 図21に示した掘削翼の各部の断面形状を示す図で、(A)は図21のb1−b1線に沿う拡大断面図、(B)は図21のb2−b2線に沿う拡大断面図、(C)は図21のb3−b3線に沿う拡大断面図、(D)は図21のb4−b4線に沿う拡大断面図。FIG. 22A is an enlarged sectional view taken along line b1-b1 in FIG. 21, and FIG. 22B is an enlarged sectional view taken along line b2-b2 in FIG. 21; (C) is an expanded sectional view which follows the b3-b3 line of FIG. 21, (D) is an expanded sectional view which follows the b4-b4 line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…ケーソン
1a…刃先
2…ケーシングパイプ
3…掘削翼
4…回転押し込み装置
5…圧入沈設装置としての圧入ジャッキ
6…バケット排土手段としてのハンマーグラブ
9…先行掘削翼
12…固定掘削翼
13…可動掘削翼
15…油圧シリンダ(直動型アクチュエータ)
17…掘削刃(掘削点)
18…土砂前戻し板
19…上板
20…斜状板
21…土砂取り込み口
28…土砂前戻し板
30…斜状板
33…可動掘削翼
38…土砂前戻し板
39…上板
40…斜状板
43…可動掘削翼
48…土砂前戻し板
50…斜状板
53…可動掘削翼
60…サンドポンプ(泥水式排土手段)
61…排出管(泥水式排土手段)
W…かぶり量
α…かぶり量
θ1,θ2…入射角(かぶり量)
θ11〜θ14…入射角(かぶり量)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Caisson 1a ... Cutting edge 2 ... Casing pipe 3 ... Excavation blade 4 ... Rotation pushing device 5 ... Press-fitting jack as a press-fitting settling device 6 ... Hammer grab as bucket earthing means 9 ... Leading excavation blade 12 ... Fixed excavation blade 13 ... Movable drilling blade 15 ... Hydraulic cylinder (direct acting actuator)
17 ... Drilling blade (drilling point)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Sediment return plate 19 ... Upper plate 20 ... Slope plate 21 ... Sediment intake port 28 ... Sediment return plate 30 ... Slope plate 33 ... Movable excavation blade 38 ... Sediment return plate 39 ... Upper plate 40 ... Slope shape Plate 43 ... Movable excavator blade 48 ... Sediment reversing plate 50 ... Slanted plate 53 ... Movable excavator blade 60 ... Sand pump (muddy water type soil removal means)
61 ... Drain pipe (muddy water type earth discharging means)
W: Cover amount α: Cover amount θ1, θ2: Incident angle (cover amount)
θ11 to θ14: Incident angle (coverage amount)

Claims (17)

回転駆動されながら地中鉛直下方向に圧入されるケーシングパイプの外周に、放射状に突出する複数の掘削翼を備えているとともに、そのケーシングパイプのうち掘削翼との交点よりも回転方向前方側に土砂取り込み口が開口形成されていて、ケーシングパイプを掘削翼とともに回転させることで少なくとも掘削翼の下端部を掘削点として地盤を掘削して、その掘削土砂の少なくとも一部を掘削翼に沿わせて誘導し土砂取り込み口よりケーシングパイプ内に取り込み排土する方法であって、
上記掘削翼は、掘削翼自体の突出方向に直交する断面においてその掘削点に対して当該掘削点よりも上方部が回転方向前方側にかぶさる形状であって、且つ掘削翼自体の突出方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっていて、
上記掘削翼にて掘削した土砂を、その掘削翼の回転方向の前方且つ掘削点よりも上方側へ向けて誘導してケーシングパイプ内に取り込み排土することを特徴とする掘削排土方法。
A plurality of excavating blades projecting radially are provided on the outer periphery of the casing pipe that is press-fitted in the vertical downward direction while being rotationally driven, and the casing pipe is further forward in the rotational direction than the intersection with the excavating blade. The earth and sand intake port is opened, and the ground is excavated with at least the lower end of the excavating blade as the excavation point by rotating the casing pipe together with the excavating blade, and at least a part of the excavated earth and sand is along the excavating blade It is a method of guiding and discharging soil into the casing pipe through the soil intake port,
The excavation blade has a shape in which a portion above the excavation point covers the front side in the rotation direction with respect to the excavation point in a cross section orthogonal to the projection direction of the excavation blade itself, and is orthogonal to the projection direction of the excavation blade itself The surface on the front side in the rotational direction has a concave shape in the cross section
A method for excavating and discharging soil characterized in that the earth and sand excavated by the excavating blade is guided forward in the rotational direction of the excavating blade and above the excavation point, taken into a casing pipe, and discharged.
上記掘削翼は、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対してケーシングパイプから遠い先端部側が回転方向前方側にかぶさる形状となっていて、
上記掘削翼にて掘削した土砂を、その掘削翼の回転方向の前方且つ掘削点よりも上方側へ向けて誘導するとともに土砂取り込み口方向に誘導してケーシングパイプ内に取り込み排土することを特徴とする請求項1に記載の掘削排土方法。
The excavation blade has a shape in which the tip end side far from the casing pipe covers the front side in the rotation direction with respect to the base side near the casing pipe in a plan view,
The earth and sand excavated by the excavating blade is guided forward in the rotation direction of the excavating blade and upward from the excavation point, and is guided in the direction of the earth and sand intake to be taken into the casing pipe and discharged. The excavation and earthing method according to claim 1 .
上記掘削翼は、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっていることを特徴とする請求項2に記載の掘削排土方法。 The excavation and earthing method according to claim 2, wherein the excavation blade has a concave shape on the front side in the rotational direction in plan view. 上記掘削翼は、固定掘削翼とこの固定掘削翼に対し平行移動可能な可動掘削翼とをもってそれ自体が伸縮可能に形成されていることにより、回転に伴い可動掘削翼の先端が描く軌跡が掘削径に応じて拡縮可能となっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の掘削排土方法。 The excavator blade is formed by a fixed excavator blade and a movable excavator blade that can move parallel to the fixed excavator blade so that the excavator blade can be expanded and contracted. The excavation and earthing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the excavation and earthing method can be expanded and contracted according to a diameter. 上記可動掘削翼は、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対しケーシングパイプから遠い先端部側が回転方向前方側に向かって段階的にかぶさるように一段以上の入射角を有する形状とするか、または可動掘削翼それ自体の平面視形状を曲線をもって湾曲した形状とすることで、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっていることを特徴とする請求項4に記載の掘削排土方法。 The movable excavator blade has a shape having an incident angle of one or more stages so that the tip end side far from the casing pipe is covered in a stepwise manner toward the front side in the rotation direction with respect to the root side near the casing pipe in plan view, 5. The excavation exhaust according to claim 4, wherein the plane of the movable excavation blade itself has a curved shape curved so that the surface on the front side in the rotational direction in the plan view has a concave shape. Earth method. 上記ケーシングパイプ径よりも大径で且つ掘削翼が掘削可能な最小掘削径よりも小径の先行掘削孔を掘削して、掘削翼にて掘削した土砂をケーシングパイプと先行掘削孔との隙間より先行掘削孔内へ取り込み排土することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の掘削排土方法。 Drilling a preceding drilling hole that is larger than the casing pipe diameter and smaller than the minimum drilling diameter that can be drilled by the drilling blade, and the earth and sand excavated by the drilling blade precedes the gap between the casing pipe and the preceding drilling hole. The excavation and earthing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the earth is taken into and excavated into the excavation hole. 上記ケーシング内に取り込んだ土砂を排土する手段としてバケット式排土手段を用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の掘削排土方法。 The excavation and soil removal method according to any one of claims 1 to 6, wherein bucket-type soil removal means is used as means for discharging the earth and sand taken into the casing. 上記ケーシング内に取り込んだ土砂を排土する手段として泥水式排土手段を用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の掘削排土方法。 The excavation and soil discharging method according to any one of claims 1 to 6, wherein muddy water type soil discharging means is used as means for discharging the earth and sand taken into the casing. 請求項4または5に記載の掘削排土方法をもってケーソンを圧入沈設する方法であって、
ケーソンの刃先よりも下方位置に収縮状態とした掘削翼を位置させた上で掘削翼を伸長させることにより、その掘削翼の一部を形成している可動掘削翼の先端が回転により描く軌跡を拡径させる工程と、
拡径状態とした掘削翼によりケーソンの刃先下を少なくともケーソンの内径よりも大きな掘削径をもって掘削する工程と、
上記刃先下の拡径掘削後にケーソンを圧入沈設する工程と、
を含むことを特徴とするケーソンの圧入沈設方法。
A method for press-fitting caisson with the excavation and earthing method according to claim 4 or 5 ,
A trajectory drawn by rotation of the tip of a movable excavating blade that forms a part of the excavating blade by extending the excavating airfoil after the contracted excavating blade is positioned below the blade tip of the caisson. Expanding the diameter; and
Drilling the caisson under the cutting edge with a drilling diameter larger than at least the inner diameter of the caisson with the drilling blade in the expanded state;
A step of press-fitting caisson after diameter expansion excavation under the cutting edge;
A caisson press-fitting method characterized by comprising:
回転駆動されながら地中鉛直下方向に圧入されるケーシングパイプの外周に、放射状に突出する複数の掘削翼を備えているともに、そのケーシングパイプのうち掘削翼との交点よりも回転方向前方側に土砂取り込み口が開口形成されていて、ケーシングパイプを掘削翼とともに回転させることで少なくとも掘削翼の下端部を掘削点として地盤を掘削して、その掘削土砂の少なくとも一部を土砂取り込み口からケーシングパイプ内に取り込むようにした掘削装置であって、
上記掘削翼は、固定掘削翼とこの固定掘削翼に対し平行移動可能な可動掘削翼とをもってそれ自体が伸縮可能に形成されていることより、回転に伴い可動掘削翼の先端が描く軌跡が掘削径に応じて拡縮可能に構成されている一方、
少なくとも上記可動掘削翼は、固定掘削翼に対するそれ自体の移動方向に直交する断面においてその掘削点に対して当該掘削点よりも上方部が回転方向前方側にかぶさる形状であって、且つ固定掘削翼に対するそれ自体の移動方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっていることを特徴とする拡径掘削装置。
A plurality of excavating blades projecting radially are provided on the outer periphery of the casing pipe that is press-fitted in the vertical downward direction while being rotationally driven, and the casing pipe is further forward in the rotational direction than the intersection with the excavating blade. The earth and sand intake opening is formed, and the ground pipe is excavated with at least the lower end of the excavating wing as an excavation point by rotating the casing pipe together with the excavating blade, and at least a part of the excavated earth and sand is removed from the earth and sand intake opening to the casing pipe. A drilling rig adapted to be incorporated in the interior,
The excavator blade is formed by a fixed excavator blade and a movable excavator blade that can move parallel to the fixed excavator blade so that the excavator blade can be expanded and contracted. While configured to be able to expand and contract according to the diameter,
At least the movable excavator blade has a shape in which a portion above the excavation point covers the front side in the rotational direction with respect to the excavation point in a cross section perpendicular to the moving direction of the fixed excavation blade, and the fixed excavation blade The diameter-expanded excavator is characterized in that the surface on the front side in the rotational direction has a concave shape in a cross section orthogonal to the moving direction of itself with respect to .
上記固定掘削翼は、可動掘削翼とともに、それ自体の長手方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっていることを特徴とする請求項10に記載の拡径掘削装置。 11. The diameter-extended excavator according to claim 10, wherein the fixed excavation blade, together with the movable excavation blade, has a concave surface on the front side in the rotational direction in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the fixed excavation blade. 請求項10または11に記載の可動掘削翼に代えて、
上記可動掘削翼は、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対してケーシングパイプから遠い先端部側が回転方向前方側にかぶさる形状となっているとともに、固定掘削翼に対するそれ自体の移動方向に直交する断面において回転方向前方側の面が凹形状となっていることを特徴とする拡径掘削装置。
In place of the movable excavation blade according to claim 10 or 11 ,
The movable excavating blade has a shape in which the tip end side far from the casing pipe covers the front side in the rotational direction with respect to the base portion side close to the casing pipe in plan view, and is orthogonal to the moving direction of the fixed excavating blade itself. The diameter expansion excavator characterized in that the front surface in the rotational direction has a concave shape in the cross section.
上記可動掘削翼は、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっていることを特徴とする請求項12に記載の拡径掘削装置。 The diameter-extended excavator according to claim 12, wherein the movable excavating blade has a concave shape on the front side in the rotational direction in plan view. 上記可動掘削翼は、平面視においてケーシングパイプに近い根元部側に対しケーシングパイプから遠い先端部側が掘削進行方向前方側に向かって段階的にかぶさるように一段以上の入射角を有する形状とするか、または可動掘削翼それ自体の平面視形状を曲線をもって湾曲した形状とすることで、平面視において回転方向前方側の面が凹形状となっていることを特徴とする請求項12または13に記載の拡径掘削装置。 Whether the movable excavating blade has a shape having an incident angle of one or more stages so that the tip end side far from the casing pipe is covered stepwise toward the front side in the excavation traveling direction with respect to the base portion side close to the casing pipe in a plan view. or by a movable drill blades curved with a plan view shape of the curve itself shape, according to claim 12 or 13, characterized in that the surface of the rotating direction of the front side has a concave shape in a plan view Diameter drilling rig. 上記固定掘削翼に対する可動掘削翼の移動方向に直交する断面においてその可動掘削翼の掘削点に対して当該掘削点よりも上方部が回転方向前方側にかぶさる形状の度合いであるかぶり量が、可動掘削翼のうちケーシングパイプから遠い先端部側からケーシングパイプに近い根元部側に向かって漸次小さくなるように設定してあることを特徴とする請求項10に記載の拡径掘削装置。 In the cross section perpendicular to the moving direction of the movable excavating blade with respect to the fixed excavating blade, the amount of cover that is the degree of the shape in which the upper part of the movable excavating point covers the front side in the rotational direction with respect to the excavating point of the movable excavating blade is movable The diameter-expanded excavator according to claim 10, wherein the diameter of the excavating blade is set so as to gradually decrease from a distal end side far from the casing pipe toward a root portion near the casing pipe. 上記ケーシングパイプには、その平面視においてケーシングパイプの接線方向を指向する複数の掘削翼を等ピッチで設けてあることを特徴とする請求項10〜15のいずれかに記載の拡径掘削装置。 The diameter expansion excavation device according to any one of claims 10 to 15, wherein the casing pipe is provided with a plurality of excavation blades oriented in a tangential direction of the casing pipe in a plan view at an equal pitch. 上記ケーシングパイプのうち掘削翼の下方位置に、そのケーシングパイプ径よりも大径で且つ掘削翼が掘削可能な最小掘削径よりも小径の先行掘削孔を掘削する先行掘削翼を設けたことを特徴とする請求項10〜16のいずれかに記載の拡径掘削装置。 A preceding excavation blade for excavating a preceding excavation hole having a diameter larger than the casing pipe diameter and smaller than a minimum excavation diameter that can be excavated by the excavation blade is provided at a position below the excavation blade in the casing pipe. The diameter expansion excavator according to any one of claims 10 to 16 .
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