JP4197479B2 - Drilling stirrer - Google Patents
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本発明は、杭孔を掘削攪拌し、その中に杭を押し込んで支持杭を造成する場合に用いる掘削撹拌装置に関する。 The present invention relates to an excavation and agitation device used when excavating and agitating a pile hole and pushing a pile into the hole to create a support pile.
地中杭を設置する場合、地中に撹拌部を形成し、この撹拌部内に杭を押し込む方式の掘削施工技術がある。この技術では、掘削ビット、アースオーガ、掘削撹拌装置等からなる掘削シャフトを用いて、施工地盤内に掘削液を注入しながら、正回転にて所定深度まで掘削を行い、撹拌された掘削孔を形成する。掘削液は、地盤の掘削抵抗を減少させるとともに孔内を泥土化し、孔壁の崩壊を防止する。この掘削シャフトの反復昇降を行った後、所定深度の位置で、根固め液を注入しながら、掘削底部に根固め球根を築造する。 When installing underground piles, there is an excavation construction technique in which a stirring portion is formed in the ground and the pile is pushed into the stirring portion. In this technology, using a drilling shaft consisting of a drill bit, earth auger, drilling stirrer, etc., the drilling fluid is injected into the construction ground while drilling to a predetermined depth by forward rotation, Form. The drilling fluid reduces excavation resistance of the ground and mud in the hole to prevent the collapse of the hole wall. After repeatedly raising and lowering the excavating shaft, a rooting bulb is built at the bottom of the excavation while injecting a root hardening liquid at a predetermined depth.
ついで、掘削シャフトを引き上げながら杭周固定液を注入・撹拌しつつ、地盤内にソイルセメント状の撹拌部を形成する。杭周固定液と掘削土とを撹拌混合して生成した撹拌物が、孔壁と杭周面との空間を充填し、杭周面の摩擦力及び水平抵抗力を確保する。掘削孔内に杭を押し込み、杭の先端を根固め球根位置に到達させて杭を設置する。 Next, a soil cement-like stirring part is formed in the ground while the excavating shaft is pulled up and the pile periphery fixing liquid is injected and stirred. The stirrer generated by stirring and mixing the pile periphery fixing liquid and excavated soil fills the space between the hole wall and the pile peripheral surface, and ensures the frictional force and horizontal resistance force of the pile peripheral surface. Push the pile into the excavation hole, fix the tip of the pile to reach the bulb position, and install the pile.
以上の従来技術では、アースオーガが螺旋状のブレードを旋回させながら地中を昇降するので、土砂はオーガブレードの表面を摺動し地層は単に螺旋面を滑っているだけで撹拌作用をほとんど受けない。従って、地中に十分な撹拌部を形成することができない。このため、土砂の塊等が介在し、杭周固定液の硬化体としての一軸圧縮強度が低下し、杭と杭周囲の地盤との密着性が劣り、所期の十分な支持力を期待することができないと言う問題があった。このような問題点を解決した地中杭の造成方法がある(例えば、特許文献1参照。)。 In the above prior art, since the earth auger moves up and down in the ground while rotating the spiral blade, the earth and sand slides on the surface of the auger blade, and the stratum simply slides on the spiral surface, and thus receives almost a stirring action. Absent. Therefore, a sufficient stirring part cannot be formed in the ground. For this reason, lump of earth and sand etc. intervene, uniaxial compressive strength as a hardened body of pile circumference fixing liquid is reduced, adhesion between the pile and the ground around the pile is inferior, and expected sufficient bearing capacity is expected There was a problem that I couldn't. There is an underground pile creation method that solves such problems (for example, see Patent Document 1).
その技術は、外周に突設した撹拌羽根を掘削シャフトの回転に対して逆回転させ、杭周固定液を注入して地中を撹拌し、地中杭を沈設すべき撹拌部を地中に形成し、次いでこの撹拌部内に杭を沈設する地中杭の造成方法である。この方法によれば、非常によく撹拌された撹拌部を地中に形成することができる。 The technology reverses the rotation of the agitating blades protruding from the outer periphery of the excavating shaft, injects the pile periphery fixing liquid, agitates the ground, and places the agitating part where the underground pile should be laid in the ground It is the formation method of the underground pile which forms and then sinks a pile in this stirring part. According to this method, a very well stirred portion can be formed in the ground.
また、地盤改良工事に使用する単軸で正逆転する撹拌翼がある(例えば特許文献2参照。)。その技術は具体的には、掘削シャフトの下端に従来の掘削刃物軸と取り替えて取付け使用するものであって、掘削シャフトの中間部に介装して、杭の周囲の地盤を杭と密着させるためのものではなく、杭底の球根を形成するものである。また、駆動歯車、中間歯車、被動歯車の三者が直接噛み合う構造となっており、このような歯車の噛み合いを正確に確保し維持することは、衝撃を伴う掘削シャフトでは困難であり、さらに、この構造ではシールが困難で、異物や液体の侵入、噛み込みを防止することが容易でなく、実使用上問題がある。
上述のように、従来、地盤改良工事に使用する単軸で正逆転する撹拌翼があるが、掘削シャフトの中間部に介装して杭の周囲の地盤を杭と密着させるためのものではなく、歯車列が直接噛み合う構造となっており、衝撃を伴う掘削シャフトに用いるのに適当でなく、また、異物や液体の侵入、噛み込みを防止することが容易でないという問題があった。 As mentioned above, there is a stirring blade that rotates forward and backward with a single shaft used for ground improvement work as described above, but it is not for attaching the ground around the pile to the pile by interposing it in the middle part of the drilling shaft The gear train has a structure in which the gear train is directly meshed, which is not suitable for use in an excavation shaft with impact, and there is a problem that it is not easy to prevent foreign matter and liquid from entering and biting.
本発明はこのような装置に改善を加え、上記の杭周固定液を注入して地中を撹拌し、節杭などの地中杭の杭周を地盤に密着させて支持力を高める技術に好適に用いることができる掘削撹拌装置を提供することを目的とする。 The present invention improves on such a device, injects the above-mentioned pile circumference fixing liquid, stirs the ground, and brings the pile circumference of underground piles such as node piles into close contact with the ground to increase the support force. It aims at providing the excavation stirring apparatus which can be used suitably.
上記問題点を解決するための本発明の技術手段は、杭孔を回転掘削する掘削シャフトの中間部に介装される装置であって、該装置の主軸に装着されたチェーン車と、該チェーン車からチェーンを介して駆動される従動車と、該従動車と同軸のピニオンと、該ピニオンと噛み合い前記主軸に回転自在に外嵌された大歯車と、該大歯車に取り付けた撹拌翼と、前記チェーン車、従動車、ピニオン及び大歯車を被覆し前記主軸にシール装置を介して外嵌し外面に反力支持翼を突出したケーシングとを備えたことを特徴とする掘削撹拌装置である。 The technical means of the present invention for solving the above-mentioned problems is a device interposed in an intermediate portion of a drilling shaft for rotating excavation of a pile hole, the chain wheel mounted on the main shaft of the device, and the chain A driven vehicle driven from a vehicle via a chain, a pinion coaxial with the driven vehicle, a large gear meshing with the pinion and rotatably fitted on the main shaft, and a stirring blade attached to the large gear; An excavation and agitation device comprising a casing that covers the chain wheel, a driven vehicle, a pinion, and a large gear, and that is externally fitted to the main shaft via a seal device and has a reaction force supporting blade projecting on an outer surface.
本発明によれば、掘削シャフトの回転に対して逆回転する掘削撹拌装置を掘削シャフトの中間部に取付けて、杭周固定液を一様に十分に混合した撹拌部を地中に形成し、この撹拌部内に杭を沈設するので、杭周囲と地盤との密着性が優れ、支持力の大きい杭を施工することができる。 According to the present invention, an excavation stirring device that rotates in reverse with respect to the rotation of the excavation shaft is attached to an intermediate portion of the excavation shaft, and a stirring portion in which the pile periphery fixing liquid is uniformly and sufficiently mixed is formed in the ground. Since a pile is sunk in this stirring part, the adhesiveness of a pile periphery and the ground is excellent, and a pile with a large bearing capacity can be constructed.
本発明の掘削撹拌装置は、回転力伝達にチェーン及びチェーン車を用い、伝達機構に余裕をもたせると共に衝撃を吸収する機構を用いたので、装置の耐久性も高く、円滑な掘削撹拌を行うことができる。また、この装置はシール構造が緊密で、泥土等が装置内に侵入することがなく、保守管理手間も最小限となる。 The excavation and agitation device of the present invention uses a chain and a chain wheel for transmitting the rotational force, and uses a mechanism that provides a margin for the transmission mechanism and absorbs the impact, so that the durability of the device is high and smooth excavation and agitation is performed. Can do. In addition, this apparatus has a tight seal structure, mud or the like does not enter the apparatus, and maintenance work is minimized.
杭施工時に、掘削孔が泥土化しているため、杭の挿入が容易で、複雑な施工工程がなく、施工管理が容易である。また、本発明の掘削撹拌装置を用いる杭の沈設工法は、完全な非打撃工法であり、低振動・低騒音で環境に悪影響を及ぼすことがなく、また、多様な地盤性状に適用することができるという優れた効果を奏する。 Since the excavation hole is mud during pile construction, it is easy to insert the pile, there is no complicated construction process, and construction management is easy. In addition, the pile laying method using the excavating and stirring device of the present invention is a complete non-striking method, which has low vibration and low noise and does not adversely affect the environment, and can be applied to various ground properties. There is an excellent effect of being able to.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に本発明の掘削撹拌装置10の側面図及び縦断面図を示した。本発明の掘削撹拌装置10は、上端に雄ジョイント11、下端に雌ジョイント12を備えた主軸13を内蔵しており、この主軸13は掘削シャフトの中間部に挿入連結して上下に回転力を伝達するようになっている。
The side view and longitudinal cross-sectional view of the
本発明の掘削撹拌装置10は主軸13にチェーン車21が固定されており、従動車22にチェーンを介して回転力を伝達する。チェーン伝導なので、伝達機構に多少の遊びが許容されると共に、衝撃を吸収し、無理な力が作用せず、好適である。従動車22に同軸にピニオン24が取付けられている。この従動車22とピニオン24の軸25は、ケーシング31に設けた軸受によって支持されている。ピニオン24は、大歯車26と噛み合っている。大歯車26は、主軸13に軸受14を介して外嵌しており、主軸13と別に回転する。大歯車26には、撹拌翼41が取付けられている。
In the excavation and
ケーシング31は、主軸13に回転自在に外嵌する嵌合部32を備え、この嵌合部32は軸側にハードクロムメッキを施したスリーブ28上を摺動回動すると共に、シールリング34によって緊密にシールされている。また、ケーシング31は、大歯車26のボス27に相対回転自在に外嵌し、シールリング33によって、完全にシールされている。ケーシング31の外周には、一双の反力支持翼35が突設されている。
The
掘削シャフトが正回転すると、掘削シャフトに上下端で一体に連結されている主軸13も同一回転し、チェーン車21はチェーンを介して従動車22を回転させる。従動車22と同軸のピニオン24が大歯車26を回転させる。このとき、一双の反力支持翼35が土中で静止状態にあると、大歯車26に取付けられた撹拌翼41は主軸13に対して逆回転する。
When the excavation shaft rotates forward, the
この撹拌翼41の逆回転部に杭周液を供給すると、杭周部分に泥土状の攪拌部を形成し、後に杭を地中に沈下させると、杭の外周と地盤とが強固に結合し、杭の付着力及び支持力を高めることができる。
When the pile peripheral liquid is supplied to the reverse rotating portion of the
10 掘削撹拌装置
11 雄ジョイント
12 雌ジョイント
13 主軸
14 軸受
21 チェーン車
22 従動車
24 ピニオン
25 軸
26 大歯車
27 ボス
28 スリーブ
31 ケーシング
32 嵌合部
33、34 シールリング
35 反力支持翼
41 撹拌翼
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