JP5253963B2 - Excavation method and pile construction method - Google Patents

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Description

本発明は,掘削装置のドリルを用いて被掘削面を鉛直下方に掘削することで穴を形成する掘削方法及び杭状物施工方法に関する。   The present invention relates to an excavation method and a pile-shaped object construction method for forming a hole by excavating a drilled surface vertically downward using a drill of an excavator.

掘削装置のドリルを用いて,地面に鉛直方向に沿って穴を形成することが広く行われている。ドリル(ドリルビット)の外形は,一般的に,下端(先端)に向かうにつれて先細りとなる円錐形である。このような外形のドリルを用いることで,固い地盤にあたっても先端の頂部で掘削できるとともに,掘削により生じた土砂を上方へとかき出しながら掘削することができる。   It is widely performed to form a hole in the vertical direction on the ground using a drill of an excavator. The outer shape of a drill (drill bit) is generally a conical shape that tapers toward the lower end (tip). By using a drill having such an outer shape, it is possible to excavate even on hard ground at the top of the tip, and to excavate the earth and sand generated by excavation upward.

そして,形成した穴に,芯材としてH鋼杭を配置し,その周囲に,固化材及び充填材などの硬化材料を打設することで,杭状物を作成することができる。このような杭状物は,建築物の支持杭などとして利用される。なお,建築物の支持杭として用いる場合には,支持強度を高めるために,支持杭の下面が地中において最も強固な地盤に接触することが好ましい。   And a pile-shaped thing can be created by arrange | positioning H steel pile as a core material in the formed hole, and placing hardening materials, such as a solidification material and a filler, in the circumference | surroundings. Such piles are used as support piles for buildings. In addition, when using as a support pile of a building, in order to raise support strength, it is preferable that the lower surface of a support pile contacts the strongest ground in the ground.

しかしながら,上述したような外形のドリルビットを用いると,ドリルによって形成した穴の底面が円錐形をなすこととなる。そして,このような円錐形の頂部にまで硬化材料を打設するのは困難である。また,芯材がH鋼杭である場合,H鋼杭は,円錐形の頂部に到達する前にとどまり,その後の硬化材料の充填を阻害することになる。これらのため,このような穴に作成した杭状物では,地中の最も強固な地盤に対して十分な接触面積を確保することができない。また,杭状物の下部の形状も円錐形に近い形状をなすため,安定性が十分に優れているとはいえないという問題がある。   However, when the drill bit having the above-described outer shape is used, the bottom surface of the hole formed by the drill has a conical shape. And it is difficult to drive the hardening material to such a conical top. When the core material is an H steel pile, the H steel pile stays before reaching the top of the conical shape and hinders subsequent filling of the hardened material. For these reasons, a pile-shaped object created in such a hole cannot secure a sufficient contact area with the strongest ground in the ground. In addition, since the shape of the lower part of the pile-like object is also close to a conical shape, there is a problem that it cannot be said that the stability is sufficiently excellent.

ところで,地面に鉛直方向に沿って穴を形成するにあたり,安定液を供給しながら掘削することが提案されている(たとえば,特許第3471742号公報(下記特許文献1)参照)。安定液を供給することで,掘削によって生じた土砂(スライム)を安定液とともに回収することができる。回収した安定液は,スライムを除去することで再利用される。   By the way, when forming a hole along the vertical direction on the ground, it has been proposed to excavate while supplying a stabilizing liquid (see, for example, Japanese Patent No. 3471742 (Patent Document 1 below)). By supplying the stable liquid, earth and sand (slime) generated by excavation can be recovered together with the stable liquid. The recovered stable solution is reused by removing slime.

掘削を終了した後,掘削によって形成した穴に満たされている安定液は,可能な限り回収されるが,全てを回収することは困難であるため,通常は,硬化材料の打設前に放置時間が確保される。この放置時間の長さに応じて,回収できず穴に残存した安定液の量が減少していくことになる。   After completion of excavation, the stable liquid filled in the hole formed by excavation is recovered as much as possible, but it is difficult to recover all of it, so it is usually left before placing hardened material. Time is secured. Depending on the length of this standing time, the amount of the stable liquid that cannot be recovered and remains in the hole will decrease.

しかしながら,安定液を再利用するにあたり,回収した安定液からスライムを除去しても,完全に除去することはできない。特に,微小な土砂を除去することはほぼ不可能である。つまり,再利用した安定液には,残留スライムが含まれていることになる。そして,このような安定液を用いた場合,硬化材料の打設前の放置時間の間に,安定液に含まれていた残留スライムが,穴の底面に向かって沈殿したり,穴の壁面に再付着したりする。その結果,穴の表面は,泥を塗ったような状態(粘土質)になる。このため,このような穴に硬化材料を打設しても,穴の表面と杭状物が定着しにくいという問題がある。なお,穴の表面に泥が生じる原因としては,安定液に限られることはなく,たとえば,地下水や雨水とともに運ばれてきた土砂なども考えられる。そして,杭状物と穴の表面(特に壁面)とが十分に定着していない場合,建築物の摩擦杭として使用するには適さないものとなる。特に,摩擦杭の作成を,円形の穴にH鋼杭を入れた後に,硬化材料を充填することで行った場合,硬化材料は,H鋼杭のフランジ両面と穴の間に入りこみにくく,硬化材料とH鋼杭との間の定着性も十分に確保できなくなる。
特許第3471742号公報
However, when the stabilizer is reused, it cannot be completely removed even if slime is removed from the recovered stabilizer. In particular, it is almost impossible to remove minute earth and sand. In other words, the reused stabilizing liquid contains residual slime. When such a stabilizing liquid is used, during the standing time before placing the curable material, the residual slime contained in the stabilizing liquid settles toward the bottom of the hole, or on the wall of the hole. Or reattach. As a result, the surface of the hole becomes mud (clay). For this reason, there is a problem that the surface of the hole and the pile-like object are difficult to be fixed even if a hardening material is placed in such a hole. In addition, the cause of mud on the surface of the hole is not limited to the stable liquid, and, for example, the earth and sand carried along with the groundwater and rainwater can be considered. And if the pile and the surface of the hole (particularly the wall surface) are not well established, it will not be suitable for use as a friction pile for buildings. Especially when friction piles are made by filling H steel piles into circular holes and then filling with hardened material, hardened materials are hard to penetrate between the flanges of H steel piles and the holes and harden. The fixing property between the material and the H steel pile cannot be sufficiently secured.
Japanese Patent No. 3471742

そこで,本発明は,形成される穴の底面を水平にすることができる掘削方法を提供することを第1の目的とする。さらに,この掘削方法によって形成した穴に杭状物を作成することで,杭状物の下部の安定性を高めることができる杭状物施工方法を提供する。   Then, this invention sets it as the 1st objective to provide the excavation method which can level the bottom face of the hole formed. Furthermore, the pile-shaped construction method which can improve the stability of the lower part of a pile-shaped thing by creating a pile-like thing in the hole formed by this excavation method is provided.

また,本発明は,形成した穴の壁面に付着している泥を脱落させることができる掘削方法を提供することを第2の目的とする。さらに,この掘削方法によって形成した穴に杭状物を作成することで,杭状物の,穴の壁面に対する定着性を高めることができる杭状物施工方法を提供する。   Moreover, this invention makes it the 2nd objective to provide the excavation method which can drop off the mud adhering to the wall surface of the formed hole. Furthermore, the pile-shaped construction method which can improve the fixability with respect to the wall surface of a hole is provided by creating a pile-shaped thing in the hole formed by this excavation method.

本発明の第1の側面は,基本的には,掘削装置10のドリル20を用いて被掘削面を鉛直下方に掘削することで穴を形成する掘削工法に関する。ここで,ドリル20は,被掘削面に当たるドリルビット21を含む。このドリルビット21は,下端に向かうにつれて先細りとなる形状をなす第1外形と,下端が水平な面をなす第2外形との間で外形を変更可能に構成されている。そして,本発明の掘削工法では,第1掘削ステップ(S14)と,外形変更ステップ(S16)と,第2掘削ステップ(S18)とが行われる。   The first aspect of the present invention basically relates to an excavation method in which a hole is formed by excavating a surface to be excavated vertically downward using the drill 20 of the excavator 10. Here, the drill 20 includes a drill bit 21 that hits a surface to be excavated. The drill bit 21 is configured such that the outer shape can be changed between a first outer shape that tapers toward the lower end and a second outer shape that forms a horizontal surface at the lower end. In the excavation method of the present invention, the first excavation step (S14), the outer shape changing step (S16), and the second excavation step (S18) are performed.

第1掘削ステップ(S14)では,ドリルビット21が上記第1外形をとるときに,ドリルビット21を用いて,被掘削面を掘削する。これにより,底面が円錐形の穴が形成される。第1掘削ステップ(S14)後の外形変更ステップ(S16)では,ドリルビット21の外形を,上記第1外形から上記第2外形に変更する。そして,第2掘削ステップ(S18)では,ドリルビット21が上記第2外形をとるときに,ドリルビット21を用いて,上記第1掘削ステップ(S14)で形成した掘削面(つまり穴の底面)をさらに掘削する。これにより,穴の底面を,円錐形から,水平な面にする。したがって,穴の底面が平坦になる。   In the first excavation step (S14), the drill bit 21 is used to excavate the surface to be excavated when the drill bit 21 takes the first outer shape. As a result, a hole having a conical bottom surface is formed. In the outer shape changing step (S16) after the first excavation step (S14), the outer shape of the drill bit 21 is changed from the first outer shape to the second outer shape. In the second excavation step (S18), when the drill bit 21 takes the second outer shape, the drill bit 21 is used to form the excavation surface (that is, the bottom surface of the hole) formed in the first excavation step (S14). Further drilling. This changes the bottom of the hole from a conical shape to a horizontal surface. Therefore, the bottom of the hole becomes flat.

このため,この穴に固化材などの硬化材料を打設することで杭状物を作成した場合,その杭状物の下部の安定性が,穴の底面が円錐形である場合よりも,高まることになる。特に,建築物の支持杭を作成する場合には,硬化材料を打設した後であってその硬化材料が完全に硬化する前に,芯材(たとえばH鋼杭)を硬化材料に埋設する。このように支持杭を作成することで,建築物をしっかりと支持することができる。   For this reason, when a pile-shaped object is created by placing a hardening material such as a solidified material in this hole, the stability of the lower part of the pile-shaped object is higher than when the bottom surface of the hole is conical. It will be. In particular, when creating a support pile for a building, a core material (for example, an H steel pile) is embedded in the hardened material after the hardened material is placed and before the hardened material is completely hardened. By creating support piles in this way, the building can be firmly supported.

また,上記掘削方法において,上記外形変更ステップ(S16)が,ドリル20の回転方向を正転方向から逆転方向に切替えるステップを含むことが好ましい。この場合,上記第1掘削ステップ(S14)では,ドリル20を正転方向に回転させる。   In the excavation method, it is preferable that the outer shape changing step (S16) includes a step of switching the rotation direction of the drill 20 from the normal rotation direction to the reverse rotation direction. In this case, in the first excavation step (S14), the drill 20 is rotated in the forward rotation direction.

これを実現するために,掘削装置10は,ドリル20を回転させる回転手段30を含む。そして,この回転手段30は,ドリル20の回転方向を,正転方向と逆転方向とで切替える回転方向切替機構32を含む。また,ドリルビット21は,回転方向切替機構32によるドリル20の回転方向の切替えに連動して外形を変更する外形変更機構23を含む。又は,外形変更機構23は,ドリル20の回転方向によって被掘削面への当たり方が変わることに起因して生じる圧力の大きさ及び方向にしたがって外形を変更するものであってもよい。この外形変更機構23により,ドリル20の外形を,上記第1外形から上記第2外形に変更する。したがって,この掘削工法によれば,ドリルビット21の外形の変更を容易に行うことができる。   In order to achieve this, the excavator 10 includes a rotating means 30 that rotates the drill 20. The rotating means 30 includes a rotation direction switching mechanism 32 that switches the rotation direction of the drill 20 between the normal rotation direction and the reverse rotation direction. The drill bit 21 also includes an outer shape changing mechanism 23 that changes the outer shape in conjunction with the switching of the rotation direction of the drill 20 by the rotation direction switching mechanism 32. Alternatively, the outer shape changing mechanism 23 may change the outer shape according to the magnitude and direction of the pressure generated due to the manner in which the drill 20 hits the surface to be drilled depending on the rotation direction. By this outer shape changing mechanism 23, the outer shape of the drill 20 is changed from the first outer shape to the second outer shape. Therefore, according to this excavation method, the outer shape of the drill bit 21 can be easily changed.

また,本発明の別の側面は,基本的には,杭状物施工方法に関する。杭状物施工方法では,上述した掘削方法によって形成された穴に硬化性を有する硬化材料を充填することで杭状物を作成する。なお,建築物の支持杭を作成する場合には,芯材(たとえばH鋼杭)が硬化材料に埋設される。   Further, another aspect of the present invention basically relates to a pile-like material construction method. In the pile-like material construction method, a pile-like material is created by filling a hole formed by the excavation method described above with a curable material having curability. In addition, when producing the support pile of a building, a core material (for example, H steel pile) is embed | buried in a hardening material.

そして,本発明の杭状物施工方法では,上記第1の側面に係る掘削方法の各ステップと,液体循環ステップ(S12)と,硬化材充填ステップ(S30)と,硬化ステップ(S3)とがさらに行われる。液体循環ステップ(S12)を行うために,ドリル20の内部には,上端から下端までをつなぐ貫通路28が設けられる。 And in the pile-shaped article construction method of the present invention, each step of the excavation method according to the first aspect, a liquid circulation step (S12), a hardening material filling step (S30), a hardening step (S3 6 ), Is further done. In order to perform the liquid circulation step (S12), a through passage 28 is provided in the drill 20 to connect the upper end to the lower end.

液体循環ステップ(S12)では,上述した第1掘削ステップ(S14)及び第2掘削ステップ(S18)における掘削中に,ドリル20によって形成された穴と当該穴の外部との間で液体を循環させる。このために,この液体循環ステップ(S12)では,液体供給ステップと,液体回収ステップとが行われる。液体供給ステップでは,ドリル20の貫通路28を用いて当該ドリル20によって形成された穴の底面に向かって液体を供給する。液体回収ステップでは,穴の底面に供給された液体を,ドリル20の外周面と当該ドリル20によって形成された穴の壁面との間から回収する。このようにすることで,ドリル20によって形成された穴を洗浄する。   In the liquid circulation step (S12), the liquid is circulated between the hole formed by the drill 20 and the outside of the hole during the excavation in the first excavation step (S14) and the second excavation step (S18). . For this reason, in this liquid circulation step (S12), a liquid supply step and a liquid recovery step are performed. In the liquid supply step, the liquid is supplied toward the bottom surface of the hole formed by the drill 20 using the through passage 28 of the drill 20. In the liquid recovery step, the liquid supplied to the bottom surface of the hole is recovered from between the outer peripheral surface of the drill 20 and the wall surface of the hole formed by the drill 20. In this way, the hole formed by the drill 20 is cleaned.

硬化材充填ステップ(S30)では,上記第2掘削ステップ(S18)後に,ドリル20の下端から,硬化性を有する硬化材料を排出することで,当該硬化材料を,ドリル20によって形成された穴に充填する。これにより,硬化材料の充填を,洗浄された穴の底面から行うことができる。なお,硬化材料の排出は,ドリル20の貫通路28を用いて行われる。また,硬化材料の排出は,ドリル20を鉛直上方に引き上げながら,行われる。硬化ステップ(S3)では,上記硬化材充填ステップ(S30)で穴に充填した硬化材を養生させて硬化させる。これにより,杭状物が作成される。この杭状物施工方法によれば,硬化材料の充填が,穴を洗浄した後に行われるので,杭状物は,穴の底面及び壁面に対する定着性が高まることになる。特に,杭状物を建築物の支持杭とする場合,硬化材料を打設した後であってその硬化材料が完全に硬化する前に,芯材(たとえばH鋼杭)を硬化材料に埋設する。このように支持杭を作成することで,建築物をしっかりと支持することができる。 In the hardener filling step (S30), after the second excavation step (S18), the hardened material having curability is discharged from the lower end of the drill 20, so that the hardened material is put into the hole formed by the drill 20. Fill. Thereby, filling of the curable material can be performed from the bottom surface of the cleaned hole. The hardened material is discharged using the through passage 28 of the drill 20. Further, the cured material is discharged while the drill 20 is pulled up vertically. In the curing step (S3 6 ), the curing material filled in the holes in the curing material filling step (S30) is cured and cured. This creates a pile. According to this pile-like material construction method, since the filling of the hardening material is performed after the hole is washed, the pile-like material has an improved fixability to the bottom surface and the wall surface of the hole. In particular, when piles are used as building support piles, the core material (for example, H steel pile) is embedded in the hardened material after the hardened material is placed and before the hardened material is completely hardened. . By creating support piles in this way, the building can be firmly supported.

また,上記杭状物施工方法において,上記硬化材充填ステップ(S30)では,袋投入ステップ(S28)と,圧送ステップ(S30)とがさらに行われることが好ましい。ここで,袋投入ステップ(S28)では,貫通路28の上端から,当該貫通路28の断面を満たす大きさの袋形状物40が貫通路28に投入される。圧送ステップ(S30)では,投入された袋形状物40の上方に硬化材料を送りこむことで,当該硬化材料とともに袋形状物40が貫通路28内で圧送される。そして,貫通路28の下端から袋形状物40が排出されると,ドリル20によって形成された穴の底面から硬化材料が充填されることとなる。   Moreover, in the said pile-shaped article construction method, it is preferable that a bag injection | throwing-in step (S28) and a pumping step (S30) are further performed in the said hardening material filling step (S30). Here, in the bag charging step (S <b> 28), a bag-shaped object 40 having a size that satisfies the cross section of the through channel 28 is input to the through channel 28 from the upper end of the through channel 28. In the pressure feeding step (S30), the bag-shaped object 40 is pressure-fed in the through passage 28 together with the cured material by feeding the cured material above the charged bag-shaped object 40. When the bag-shaped object 40 is discharged from the lower end of the through-passage 28, the curable material is filled from the bottom surface of the hole formed by the drill 20.

このようにすることで,貫通路28に液体が満たされていたとしてもその液体を,袋形状物40を用いて,貫通路28の下端から排出することができる。つまり,貫通路28に満たされている液体を排除した直後に硬化材料を充填することができる。このため,硬化材料が,貫通路28に満たされている液体と混じり合うことを防止することができる。このため,この穴に作成した杭状物は,穴の底面及び壁面に対する定着性がさらに高まることになる。   By doing in this way, even if the penetration path 28 is filled with liquid, the liquid can be discharged from the lower end of the penetration path 28 using the bag-shaped object 40. That is, the curable material can be filled immediately after the liquid filled in the through passage 28 is removed. For this reason, it can prevent that the curable material mixes with the liquid with which the penetration path 28 is filled. For this reason, the pile-shaped thing created in this hole will further improve the fixing property to the bottom face and wall surface of the hole.

さらに,上記杭状物施工方法において,圧送ステップ(S30)で,袋破損ステップが行われる。このために,ドリル20の貫通路28の下端には,貫通路28に露出する突起29が設けられる。そして,袋破損ステップでは,貫通路28内で圧送される袋形状物40を上記突起29により破損させる。つまり,袋形状物40は,圧送するだけで突起29により容易に破損されるのでその手間がかからない。ここで,袋形状物40の内部には,予め,上記硬化材料と同じ硬化材料又は上記硬化材料よりも硬化性の高い硬化材料を充填しておく。そうすることにより,袋形状物40が破損すると,袋形状物40に充填されていた硬化材料は,ドリル20によって形成された穴の底面の近傍において,拡散されることになる。これにより,袋形状物40の容積を無駄にすることなく,有効に活用することができる。   Furthermore, in the pile-like material construction method, a bag breakage step is performed in the pressure feeding step (S30). For this purpose, a protrusion 29 exposed to the through passage 28 is provided at the lower end of the through passage 28 of the drill 20. In the bag breakage step, the bag-shaped object 40 fed by pressure in the through passage 28 is broken by the protrusion 29. That is, since the bag-shaped object 40 is easily damaged by the projection 29 only by being pumped, it does not take time. Here, the inside of the bag-shaped object 40 is filled in advance with the same curable material as the curable material or a curable material having higher curability than the curable material. By doing so, when the bag-shaped object 40 is damaged, the cured material filled in the bag-shaped object 40 is diffused in the vicinity of the bottom surface of the hole formed by the drill 20. Thereby, it can utilize effectively, without wasting the volume of the bag-shaped object 40. FIG.

本発明の第2の側面は,基本的には,掘削装置10のドリル20を用いて被掘削面を鉛直下方に掘削することで穴を形成する掘削工法に関する。ここで,掘削装置10は,ドリル20をその長手方向に沿う中心軸の周りに回転させる回転手段30を含む。また,ドリル20は,回転手段30よって回転されるドリル本体31と,ドリル本体31の外側に当該ドリル本体31と一体に設けられて,当該ドリル本体31とともに回転するガイドパイプ35とを有している。このガイドパイプ35の上端縁部には,複数の切り上げ錐36が装着されている。切り上げ錐36については後述する。   The second aspect of the present invention basically relates to an excavation method for forming a hole by excavating a surface to be excavated vertically downward using the drill 20 of the excavator 10. Here, the excavator 10 includes a rotating means 30 that rotates the drill 20 around a central axis along the longitudinal direction thereof. The drill 20 includes a drill body 31 that is rotated by the rotating means 30, and a guide pipe 35 that is provided integrally with the drill body 31 outside the drill body 31 and rotates together with the drill body 31. Yes. A plurality of rounded up cones 36 are attached to the upper edge of the guide pipe 35. The rounded up cone 36 will be described later.

そして,この掘削工法では,掘削ステップ(S12)と,回収ステップ(S32)とが行われる。掘削ステップ(S12)では,回転手段30によってドリル20を回転させることで,穴を形成する。回収ステップ(S32)では,掘削ステップ(S12)で形成した穴の底部にあるドリル20を回収する。これにより,ガイドパイプ35は形成した穴の壁面に沿って移動することになる。   In this excavation method, an excavation step (S12) and a recovery step (S32) are performed. In the excavation step (S12), the drill 20 is rotated by the rotating means 30, thereby forming a hole. In the recovery step (S32), the drill 20 at the bottom of the hole formed in the excavation step (S12) is recovered. Thereby, the guide pipe 35 moves along the wall surface of the formed hole.

ただし,この回収ステップ(S32)は,回転手段30によってドリル20を回転させることで,複数の切り上げ錐36を回転させる切り上げ錐回転ステップを含む。これにより,回転させた複数の切り上げ錐36によって穴の壁面を削る。この穴の壁面を削り取る動作は,ガイドパイプ35の移動にともなって行われることとなる。そして,穴の壁面に再付着している土砂なども削り取られ,その結果,脱落することになる。したがって,この穴にコンクリートなどの硬化材料を打設することで杭状物を作成した場合,その杭状物は,穴の壁面に対する定着性が高まることになる。特に,建築物の支持杭や摩擦杭を作成する場合には,硬化材料を打設した後であってその硬化材料が完全に硬化する前に,芯材(たとえばH鋼杭)を硬化材料に埋設する。このように支持杭や摩擦杭を作成することで,建築物をしっかりと支持することができる。   However, this recovery step (S32) includes a rounded-up cone rotating step in which the rotary means 30 rotates the drill 20 to rotate the rounded-up cones 36. As a result, the wall surface of the hole is cut by the plurality of rotated round cones 36. The operation of scraping the wall surface of the hole is performed as the guide pipe 35 moves. And the earth and sand reattached to the wall surface of the hole is also scraped off, and as a result, it falls off. Therefore, when a pile-like material is created by placing a hardened material such as concrete in this hole, the pile-like material will be more fixable to the wall of the hole. Especially when building support piles and friction piles for buildings, the core material (for example, H steel piles) should be turned into a hardened material after placing the hardened material and before the hardened material is completely hardened. Buried. By creating support piles and friction piles in this way, the building can be firmly supported.

また,本発明の別の側面は,基本的には,杭状物施工方法に関する。杭状物施工方法では,上述した掘削方法によって形成された穴に硬化性を有する硬化材料を充填することで杭状物を作成する。なお,必要に応じて芯材(たとえばH鋼杭)をさらに用いてもよい。   Further, another aspect of the present invention basically relates to a pile-like material construction method. In the pile-like material construction method, a pile-like material is created by filling a hole formed by the excavation method described above with a curable material having curability. In addition, you may further use a core material (for example, H steel pile) as needed.

そして,本発明の杭状物施工方法では,上記第2の側面に係る掘削方法の各ステップと,液体循環ステップ(S12)と,硬化材充填ステップ(S30)と,硬化ステップ(S3)とがさらに行われる。液体循環ステップ(S12)を行うために,ドリル20の内部には,上端から下端までをつなぐ貫通路28が設けられる。 And in the pile-shaped article construction method of the present invention, each step of the excavation method according to the second aspect, a liquid circulation step (S12), a hardening material filling step (S30), a hardening step (S3 6 ), Is further done. In order to perform the liquid circulation step (S12), a through passage 28 is provided in the drill 20 to connect the upper end to the lower end.

液体循環ステップ(S12)では,上述した掘削ステップ(S12)における掘削中に,ドリル20によって形成された穴と当該穴の外部との間で液体を循環させる。このために,この液体循環ステップ(S12)では,液体供給ステップと,液体回収ステップとが行われる。液体供給ステップでは,ドリル20の貫通路28を用いて当該ドリル20によって形成された穴の底面に向かって液体を供給する。液体回収ステップでは,穴の底面に供給された液体を,ドリル20の外周面と当該ドリル20によって形成された穴の壁面との間から回収する。このようにすることで,ドリル20によって形成された穴を洗浄する。   In the liquid circulation step (S12), the liquid is circulated between the hole formed by the drill 20 and the outside of the hole during the excavation in the excavation step (S12) described above. For this reason, in this liquid circulation step (S12), a liquid supply step and a liquid recovery step are performed. In the liquid supply step, the liquid is supplied toward the bottom surface of the hole formed by the drill 20 using the through passage 28 of the drill 20. In the liquid recovery step, the liquid supplied to the bottom surface of the hole is recovered from between the outer peripheral surface of the drill 20 and the wall surface of the hole formed by the drill 20. In this way, the hole formed by the drill 20 is cleaned.

硬化材充填ステップ(S30)では,上記掘削ステップ(S12)後に,ドリル20の下端から,硬化性を有する硬化材料を排出することで,当該硬化材料を,ドリル20によって形成された穴に充填する。これにより,硬化材料の充填を,洗浄された穴の底面から行うことができる。なお,硬化材料の排出は,ドリル20の貫通路28を用いて行われる。また,硬化材料の排出は,ドリル20を鉛直上方に引き上げながら,行われる。硬化ステップ(S3)では,上記硬化材充填ステップ(S30)で穴に充填した硬化材を養生させて硬化させる。これにより,杭状物が作成される。この杭状物施工方法によれば,硬化材料の充填が,穴を洗浄した後に行われるので,杭状物は,穴の底面及び壁面に対する定着性が高まることになる。特に,杭状物を建築物の支持杭や摩擦杭とする場合,硬化材料を打設した後であってその硬化材料が完全に硬化する前に,芯材(たとえばH鋼杭)を硬化材料に埋設する。このように支持杭や摩擦杭を作成することで,建築物をしっかりと支持することができる。 In the hardener filling step (S30), after the excavation step (S12), the hardened material having curability is discharged from the lower end of the drill 20 to fill the hole formed by the drill 20 with the hardened material. . Thereby, filling of the curable material can be performed from the bottom surface of the cleaned hole. The hardened material is discharged using the through passage 28 of the drill 20. Further, the cured material is discharged while the drill 20 is pulled up vertically. In the curing step (S3 6 ), the curing material filled in the holes in the curing material filling step (S30) is cured and cured. This creates a pile. According to this pile-like material construction method, since the filling of the hardening material is performed after the hole is washed, the pile-like material has an improved fixability to the bottom surface and the wall surface of the hole. In particular, when a pile-shaped object is a support pile or a friction pile of a building, the core material (for example, H steel pile) is hardened after the hardened material is placed and before the hardened material is completely hardened. Buried in By creating support piles and friction piles in this way, the building can be firmly supported.

また,上記杭状物施工方法において,上記硬化材充填ステップ(S30)では,袋投入ステップ(S28)と,圧送ステップ(S30)とがさらに行われることが好ましい。ここで,袋投入ステップ(S28)では,貫通路28の上端から,当該貫通路28の断面を満たす大きさの袋形状物40が貫通路28に投入される。圧送ステップ(S30)では,投入された袋形状物40の上方に硬化材料を送りこむことで,当該硬化材料とともに袋形状物40が貫通路28内で圧送される。そして,貫通路28の下端から袋形状物40が排出されると,ドリル20によって形成された穴の底面から硬化材料が充填されることとなる。   Moreover, in the said pile-shaped article construction method, it is preferable that a bag injection | throwing-in step (S28) and a pumping step (S30) are further performed in the said hardening material filling step (S30). Here, in the bag charging step (S <b> 28), a bag-shaped object 40 having a size that satisfies the cross section of the through channel 28 is input to the through channel 28 from the upper end of the through channel 28. In the pressure feeding step (S30), the bag-shaped object 40 is pressure-fed in the through passage 28 together with the cured material by feeding the cured material above the charged bag-shaped object 40. When the bag-shaped object 40 is discharged from the lower end of the through-passage 28, the curable material is filled from the bottom surface of the hole formed by the drill 20.

このようにすることで,貫通路28に液体が満たされていたとしてその液体を,袋形状物40を用いて,貫通路28の下端から排出することができる。つまり,貫通路28に満たされている液体を排除した直後に硬化材料を充填することができる。このため,硬化材料が,貫通路28に満たされている液体と混じり合うことを防止することができる。このため,この穴に作成した杭状物は,穴の底面及び壁面に対する定着性がさらに高まることになる。   By doing so, the liquid can be discharged from the lower end of the through-passage 28 using the bag-shaped object 40 even if the through-passage 28 is filled with liquid. That is, the curable material can be filled immediately after the liquid filled in the through passage 28 is removed. For this reason, it can prevent that the curable material mixes with the liquid with which the penetration path 28 is filled. For this reason, the pile-shaped thing created in this hole will further improve the fixing property to the bottom face and wall surface of the hole.

さらに,上記杭状物施工方法において,圧送ステップ(S30)で,袋破損ステップが行われる。このために,ドリル20の貫通路28の下端には,貫通路28に露出する突起29が設けられる。そして,袋破損ステップでは,貫通路28内で圧送される袋形状物40を上記突起29により破損させる。つまり,袋形状物40は,圧送するだけで突起29により容易に破損されるのでその手間がかからない。ここで,袋形状物40の内部には,予め,上記硬化材料と同じ硬化材料又は上記硬化材料よりも硬化性の高い硬化材料を充填しておく。そうすることにより,袋形状物40が破損すると,袋形状物40に充填されていた硬化材料は,ドリル20によって形成された穴の底面の近傍において,拡散されることになる。これにより,袋形状物40の容積を無駄にすることなく,有効に活用することができる。   Furthermore, in the pile-like material construction method, a bag breakage step is performed in the pressure feeding step (S30). For this purpose, a protrusion 29 exposed to the through passage 28 is provided at the lower end of the through passage 28 of the drill 20. In the bag breakage step, the bag-shaped object 40 fed by pressure in the through passage 28 is broken by the protrusion 29. That is, since the bag-shaped object 40 is easily damaged by the projection 29 only by being pumped, it does not take time. Here, the inside of the bag-shaped object 40 is filled in advance with the same curable material as the curable material or a curable material having higher curability than the curable material. By doing so, when the bag-shaped object 40 is damaged, the cured material filled in the bag-shaped object 40 is diffused in the vicinity of the bottom surface of the hole formed by the drill 20. Thereby, it can utilize effectively, without wasting the volume of the bag-shaped object 40. FIG.

本発明の第1の側面に係る掘削方法によれば,穴の底面を円錐形から水平な面にするので,穴の底面が平坦になる。また,本発明の杭状物施工方法によれば,底面が平坦な穴に杭状物を作成するので,その杭状物の下部の安定性が,穴の底面が円錐形である場合よりも,高まることになる。このような杭状物は,建築物の支持杭として好適に用いることができる。   According to the excavation method according to the first aspect of the present invention, since the bottom surface of the hole is changed from a conical shape to a horizontal surface, the bottom surface of the hole becomes flat. In addition, according to the method for constructing a pile-like object of the present invention, since the pile-like object is created in a hole having a flat bottom surface, the stability of the lower part of the pile-like object is higher than that in the case where the bottom surface of the hole is conical. , Will increase. Such a pile-like object can be suitably used as a support pile for a building.

本発明の第2の側面に係る掘削方法によれば,複数の切り上げ錐36を回転させて穴の壁面を削ることで,穴の壁面に再付着している土砂などを壁面から脱落させる。また,本発明の杭状物施工方法によれば,土砂などを壁面から脱落させた穴に杭状物を作成するので,その杭状物は,穴の壁面に対する定着性が高まることになる。このような杭状物は,建築物の支持杭や摩擦杭として好適に用いることができる。   According to the excavation method of the second aspect of the present invention, the earth and sand reattached to the wall surface of the hole are dropped off from the wall surface by rotating the plurality of raised cones 36 to cut the wall surface of the hole. Moreover, according to the pile-like material construction method of the present invention, since the pile-like material is created in the hole in which earth and sand are dropped from the wall surface, the pile-like material has improved fixability to the wall surface of the hole. Such a pile-like object can be suitably used as a support pile or a friction pile of a building.

以下,図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。しかしながら,以下説明する形態はある例であって,当業者にとって自明な範囲で適宜修正することができる。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the form described below is an example, and can be appropriately modified within a range obvious to those skilled in the art.

図1は,本発明の掘削方法を含む杭状物施工方法の手順を示す工程図(フローチャート)である。図2は,掘削装置(ボーリングマシン)10のドリル20を用いて被掘削面を鉛直下方に掘削して穴を形成している状態にあるときの掘削現場の様子を示す図である。図3は,図2に示すドリル20の構成を示す図である。   FIG. 1 is a process diagram (flow chart) showing a procedure of a pile-like material construction method including the excavation method of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a state of the excavation site when the drilled surface of the excavation apparatus (boring machine) 10 is drilled vertically downward to form a hole. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the drill 20 shown in FIG.

本態様では,杭状物施工方法により,建築物の支持杭又は摩擦杭を作成する。本態様の杭状物施工方法は,図1に示すように,掘削装置設置ステップ(S10)と,液体循環開始ステップ(S12)と,第1掘削ステップ(S14)と,回転方向逆転ステップ(S16)と,第2掘削ステップ(S18)と,液体循環停止ステップ(S20)と,液体回収ステップ(S22)と,液体循環装置撤去ステップ(S24)と,硬化材圧送装置設置ステップ(S26)と,袋形状物投入ステップ(S28)と,硬化材料の圧送・充填ステップ(S30)と,第3掘削ステップ(S32)と,芯材建て込みステップ(S34)と,硬化材養生ステップ(S36)と,硬化材圧送装置・掘削装置撤去ステップ(S38)とを含んでいる。ここで,本発明の第1の側面に係る掘削方法は,第1掘削ステップ(S14)と,回転方向逆転ステップ(S16)と,第2掘削ステップ(S18)とを少なくとも含むものである。また,本発明の第2の側面に係る掘削方法は,第1掘削ステップ(S14)と,第3掘削ステップ(S32)とを少なくとも含むものである。   In this aspect, a support pile or friction pile of a building is created by a pile-like construction method. As shown in FIG. 1, the pile construction method according to this aspect includes an excavator installation step (S10), a liquid circulation start step (S12), a first excavation step (S14), and a rotation direction reverse step (S16). ), A second excavation step (S18), a liquid circulation stop step (S20), a liquid recovery step (S22), a liquid circulation device removal step (S24), a hardening material pumping device installation step (S26), A bag-shaped article input step (S28), a pumping / filling step (S30) of a hardened material, a third excavation step (S32), a core material building step (S34), and a hardener curing step (S36); And a hardened material pumping device / digging device removal step (S38). Here, the excavation method according to the first aspect of the present invention includes at least a first excavation step (S14), a rotation direction reverse step (S16), and a second excavation step (S18). The excavation method according to the second aspect of the present invention includes at least a first excavation step (S14) and a third excavation step (S32).

まず,掘削装置設置ステップ(S10)では,図2に示すように,掘削装置10を設置する。具体的には,地面を被掘削面とし,クレーン1に回転手段30を固定する。なお,回転手段30を地面に設置してもよい。続いて,回転手段30の上方にドリル保持機構3を設置する。ドリル保持機構3としては,スイベルジョイント3bがある。続いて,ドリル保持機構3にドリル20を吊り下げるようにして固定する。吊り下げたドリル20を回転手段30の中央部に設けられた貫通孔に通すことで,ドリル20を回転手段30に装着する。そして,ドリル20の上端に液体供給機構5を接続するとともに,液体回収機構7の回収用ホース8の一端が,ドリル20によって形成される穴に差し込まれるように,対応する位置に配置する。   First, in the excavator installation step (S10), the excavator 10 is installed as shown in FIG. Specifically, the ground is the surface to be excavated, and the rotating means 30 is fixed to the crane 1. The rotating means 30 may be installed on the ground. Subsequently, the drill holding mechanism 3 is installed above the rotating means 30. As the drill holding mechanism 3, there is a swivel joint 3b. Subsequently, the drill 20 is fixed to the drill holding mechanism 3 so as to be suspended. The drill 20 is attached to the rotating means 30 by passing the suspended drill 20 through a through hole provided in the center of the rotating means 30. The liquid supply mechanism 5 is connected to the upper end of the drill 20, and one end of the recovery hose 8 of the liquid recovery mechanism 7 is disposed at a corresponding position so as to be inserted into a hole formed by the drill 20.

ここで,ドリル20は,図3に示すように,ドリル本体31と,ドリルビット21と,ガイドパイプ35とを有している。ドリル本体31は,たとえば直径90mmの円筒状の部材であり,内部に貫通路28が形成されている。ドリルビット21は,ドリル本体31の下端に取り付けられるプレート状の部材であり,たとえば旋回したときに直径が300mm〜800mmの範囲を掘削するように取り付けられている。本態様では,ドリルビット21は,図4の底面図に示すように,プレート状のウイングビット21a,21bを2枚含んで構成されている。なお,ドリルビット21は,3枚(3翼)又はそれ以上のウイングビットを含むものであってもよい。各ウイングビットは,後述する外形変形機構23を含んでいる。ウイングビット21a,21bには,それぞれ,複数のメタルビット(メタル歯)22,22’がたとえばシースを介して埋め込まれている。メタルビット22とメタルビット23とは異なる場所に設けられており,詳細については後述するが,外形変形機構23の動作に応じて,少なくとも一方が被掘削面に当たるようになっている。なお,メタルビットは,シースを介して埋め込まれていなくてもよく,たとえばメタル溶着によって直接的にウイングビットに形成してもよい。ガイドパイプ35は,ドリル本体31の外周面と,ドリル20によって形成される穴の壁面との間に配置された状態でドリル本体31に固定される。したがって,回転手段30によってドリル本体31を回転させると,ドリル本体31とともにガイドパイプ35とドリルビット21も回転する。   Here, the drill 20 includes a drill body 31, a drill bit 21, and a guide pipe 35, as shown in FIG. The drill body 31 is, for example, a cylindrical member having a diameter of 90 mm, and a through passage 28 is formed inside. The drill bit 21 is a plate-like member that is attached to the lower end of the drill main body 31, and is attached so as to excavate in the range of 300 mm to 800 mm in diameter when, for example, turning. In this embodiment, the drill bit 21 includes two plate-like wing bits 21a and 21b as shown in the bottom view of FIG. The drill bit 21 may include three (three wings) or more wing bits. Each wing bit includes an outer shape deformation mechanism 23 described later. A plurality of metal bits (metal teeth) 22 and 22 'are embedded in the wing bits 21a and 21b, for example, through sheaths. The metal bit 22 and the metal bit 23 are provided at different locations. As will be described in detail later, at least one of the metal bit 22 and the metal bit 23 comes into contact with the surface to be excavated according to the operation of the outer shape deformation mechanism 23. The metal bit may not be embedded through the sheath, and may be formed directly on the wing bit by, for example, metal welding. The guide pipe 35 is fixed to the drill body 31 in a state of being disposed between the outer peripheral surface of the drill body 31 and the wall surface of the hole formed by the drill 20. Therefore, when the drill body 31 is rotated by the rotating means 30, the guide pipe 35 and the drill bit 21 are rotated together with the drill body 31.

回転手段30は,ドリル20のドリル本体31を回転させるためのものである。本態様では,回転手段30は,ドリル20の回転方向を正転方向と逆転方向との間で切替えるための回転方向切替機構32をさらに含む。回転方向切替機構32については後で詳細に説明する。   The rotating means 30 is for rotating the drill body 31 of the drill 20. In this aspect, the rotation means 30 further includes a rotation direction switching mechanism 32 for switching the rotation direction of the drill 20 between the normal rotation direction and the reverse rotation direction. The rotation direction switching mechanism 32 will be described in detail later.

ドリル保持機構3は,ドリル20の荷重を上方から受けるための機構である。具体的には,ドリル20を鉛直方向上下に移動させるための上下移動機構3aと,上下移動機構3aに固定され,ドリル20を吊り下げるためのスイベルジョイント3bとを有している。スイベルジョイント3bは,吊具を介して上下移動機構3aに固定されてもよい。スイベルジョイント3bは,ドリル本体31の貫通路28につながる貫通路を有するホース接続部3cを有する。   The drill holding mechanism 3 is a mechanism for receiving the load of the drill 20 from above. Specifically, it has a vertical movement mechanism 3a for moving the drill 20 up and down in the vertical direction, and a swivel joint 3b fixed to the vertical movement mechanism 3a for suspending the drill 20. The swivel joint 3b may be fixed to the vertical movement mechanism 3a via a hanging tool. The swivel joint 3b has a hose connection portion 3c having a through passage connected to the through passage 28 of the drill body 31.

液体供給機構5は,安定液を貯めるための安定液槽5aと,安定液槽5aから安定液を取り出すための高揚程のサンドポンプ5bと,サンドポンプ5bとスイベルジョイント3bのホース接続部3cとに接続される供給用ホース5cとを備えている。ここで,安定液とは,液体であり,たとえば,容易に入手できる水である。この安定液は,掘削をスムーズに行うために用いられ,かつ,ドリル20によって形成された穴を洗浄するために用いられる。液体回収機構7は,回収用ホース8と,回収用ホース8の一端に接続されたサクションポンプ(サンドポンプ)7aとを少なくとも含んでいる。液体回収機構7は,さらに,固液分離装置(たとえばマッドスクリーン)や沈殿槽を含んでもよい(図示せず)。この場合,固液分離装置は,サクションポンプ7aに接続され,サクションポンプ7aで回収した液体から,液体とともに流入したスライムを排土として除去して,液体を取り出す。沈殿槽には,固液分離装置が取り出した液体又はサクションポンプ7aで回収した液体が流れこむようになっており,ここで,液体とともに流入した固体が沈殿するようになっている。沈殿槽の上澄み部分やサクションポンプ7aで回収した液体は,最終的には,液体供給機構5の安定液槽5aに流れ込むようになっている。   The liquid supply mechanism 5 includes a stabilizing liquid tank 5a for storing a stabilizing liquid, a high-lift sand pump 5b for taking out the stabilizing liquid from the stabilizing liquid tank 5a, a hose connection part 3c of the sand pump 5b and the swivel joint 3b, And a supply hose 5c connected to the. Here, the stabilizing liquid is a liquid, for example, easily available water. This stabilizing liquid is used to perform excavation smoothly and to clean the hole formed by the drill 20. The liquid recovery mechanism 7 includes at least a recovery hose 8 and a suction pump (sand pump) 7 a connected to one end of the recovery hose 8. The liquid recovery mechanism 7 may further include a solid-liquid separator (for example, a mud screen) and a precipitation tank (not shown). In this case, the solid-liquid separator is connected to the suction pump 7a, and removes the slime flowing together with the liquid from the liquid collected by the suction pump 7a as waste soil, thereby taking out the liquid. The liquid taken out by the solid-liquid separator or the liquid recovered by the suction pump 7a flows into the settling tank, and here, the solid that flows in with the liquid is precipitated. The liquid recovered by the supernatant of the sedimentation tank and the suction pump 7 a finally flows into the stable liquid tank 5 a of the liquid supply mechanism 5.

続いて,液体循環開始ステップ(S12)では,まず,安定液をドリル20の上端にあるホース接続部3cを介してドリル本体31の貫通路28に供給する。これにより,ドリル20の下端から安定液が排出される。また,ドリル20の下端から排出された安定液は,排出された勢い(管外流速)によって,ドリル本体31の側面と穴の壁面との間を通り,穴の外部へと向かって移動する。このとき,安定液とともに,掘削によって生じた土砂(スライム)も移動する。続いて,スライムを含有した液体は,穴に差し込まれた回収用ホース8を通ってサクションポンプにより回収される。その後,スライムを含有した安定液は,液体回収機構7内又は安定液槽5a内で液体(安定液)と固体(スライム)とに分離され,安定液が取り出される。そして,この安定液は,液体供給機構5で再利用される。すなわち,安定液は,ドリル本体31の貫通路28と,ドリル本体31と穴の間とを循環することになる(正循環方式)。   Subsequently, in the liquid circulation start step (S12), first, the stabilizing liquid is supplied to the through passage 28 of the drill main body 31 through the hose connection portion 3c at the upper end of the drill 20. Thereby, the stabilizing liquid is discharged from the lower end of the drill 20. Also, the stabilizing liquid discharged from the lower end of the drill 20 moves between the side surface of the drill body 31 and the wall surface of the hole and moves toward the outside of the hole by the discharged force (flow velocity outside the tube). At this time, earth and sand (slime) generated by excavation moves with the stabilizing liquid. Subsequently, the liquid containing the slime is recovered by the suction pump through the recovery hose 8 inserted into the hole. Thereafter, the stable liquid containing slime is separated into liquid (stabilized liquid) and solid (slime) in the liquid recovery mechanism 7 or in the stable liquid tank 5a, and the stable liquid is taken out. This stabilizing liquid is reused by the liquid supply mechanism 5. That is, the stabilizing liquid circulates through the through passage 28 of the drill body 31 and between the drill body 31 and the hole (normal circulation system).

液体循環開始ステップ(S12)で安定液の循環を開始したら,ドリル20を用いた掘削を行う(第1掘削ステップ:S14)。このときのドリルビット21の外形は,図3に示すように,下端に向かうにつれて先細りとなる円錐形(第1外形)をなしている。このとき,メタルビット22が被掘削面に当たるように露出している。このような外形のドリルビット21を用いることで,固い地盤にあたっても先端の頂部で掘削できるとともに,掘削により生じた土砂を上方へとかき出しながら掘削することができる。そして,このとき形成される穴の底面の形状も円錐形となる。そして,ドリルビット21の先端が目的とする深度に到達したら,ドリル20の回転を停止させる。目的とする深度は,たとえば,建築物用の支持杭を作成する場合,地面から強固な地盤までの距離に設定される。   When the circulation of the stable liquid is started in the liquid circulation start step (S12), excavation using the drill 20 is performed (first excavation step: S14). As shown in FIG. 3, the outer shape of the drill bit 21 at this time has a conical shape (first outer shape) that tapers toward the lower end. At this time, the metal bit 22 is exposed so as to hit the surface to be excavated. By using the drill bit 21 having such an outer shape, it is possible to excavate even on hard ground at the top of the tip, and to excavate the earth and sand generated by excavation upward. And the shape of the bottom face of the hole formed at this time also becomes a conical shape. Then, when the tip of the drill bit 21 reaches the target depth, the rotation of the drill 20 is stopped. The target depth is set to the distance from the ground to a solid ground, for example, when building support piles for buildings.

ドリル20の回転を停止させたら,回転手段30の回転方向切替機構32により,ドリル20の回転方向を正転方向から逆転方向に変更する(回転方向逆転ステップ:S16)。そして,本態様では,このドリル20の回転方向の逆転に伴って,ドリルビット21の外形が,図3に示した円錐形から,図5に示すような外形(第2外形)に変更されるようになっている。図5に示すように,変更後の外形では,下端が水平な面をなしている(フラット・ボトム・ビット)。   When the rotation of the drill 20 is stopped, the rotation direction switching mechanism 32 of the rotation means 30 changes the rotation direction of the drill 20 from the normal rotation direction to the reverse rotation direction (rotation direction reverse rotation step: S16). In this embodiment, the outer shape of the drill bit 21 is changed from the conical shape shown in FIG. 3 to the outer shape (second outer shape) shown in FIG. 5 as the drill 20 rotates in the reverse direction. It is like that. As shown in FIG. 5, the lower end of the modified outer shape forms a horizontal surface (flat bottom bit).

このようなドリルビット21の外形変更は,ドリルビット21に設けた外形変更機構23により実現される。外形変更機構23は,たとえば,回転手段30の回転方向切替機構32によるドリル20の回転方向の切替えに連動して外形を変更するものである。すなわち,ドリルビット21には,少なくとも,回転方向切替機構32の動作に連動する連動部材が設けられている。連動部材はたとえばヒンジであり,このヒンジは,ドリルビット21の各ウイングビットを構成する上部と下部とを互いに回転可能に接続するものである。ここで,ウイングビットの上部は,ドリル本体31に固定されているので,下部がヒンジを軸にして回転することにより,外形の変更が達成される。図5には,ウイングビット21a,21bの下部が略水平となるまで回転した後の状態が示されている。このようにして,各ウイングビットが回転することで,複数のメタルビット22のうち少なくとも一部のメタルビット22が被掘削面に当たらないように移動するとともに,複数のメタルビット22’が被掘削面に当たるように露出することになる。図5に示すように,複数のメタルビット22’は,各ウイングビット21a,21bの下部の側面に設けられている。これにより,ドリル20は,被掘削面を,水平な面となるように掘削することができる。   Such a change in the outer shape of the drill bit 21 is realized by an outer shape changing mechanism 23 provided in the drill bit 21. The outer shape changing mechanism 23 changes the outer shape in conjunction with, for example, switching of the rotation direction of the drill 20 by the rotation direction switching mechanism 32 of the rotating means 30. That is, the drill bit 21 is provided with at least an interlocking member that interlocks with the operation of the rotation direction switching mechanism 32. The interlocking member is, for example, a hinge, and this hinge connects the upper part and the lower part constituting each wing bit of the drill bit 21 so as to be rotatable. Here, since the upper part of the wing bit is fixed to the drill body 31, the outer shape is changed by rotating the lower part around the hinge. FIG. 5 shows a state after the wing bits 21a and 21b are rotated until the lower portions thereof are substantially horizontal. Thus, each wing bit rotates, so that at least a part of the plurality of metal bits 22 moves so as not to hit the surface to be excavated, and the plurality of metal bits 22 ′ are excavated. It will be exposed to hit the surface. As shown in FIG. 5, the plurality of metal bits 22 'are provided on the lower side surfaces of the wing bits 21a and 21b. Thereby, the drill 20 can excavate the surface to be excavated so as to be a horizontal surface.

なお,上記態様では,ドリルビット21の外形変更機構23は,回転手段30の回転方向切替機構32によるドリル20の回転方向の切替えに連動して外形を変更するものであるとしたが,ドリル20の回転方向によって被掘削面への当たり方が変わることに起因して生じる圧力の大きさ及び方向にしたがって動作するものであってもよい。これによってもドリルビット21は外形を変更することが可能である。   In the above embodiment, the outer shape changing mechanism 23 of the drill bit 21 changes the outer shape in conjunction with the switching of the rotation direction of the drill 20 by the rotation direction switching mechanism 32 of the rotating means 30. It may operate according to the magnitude and direction of the pressure generated due to the manner in which it hits the excavated surface depending on the rotation direction. This also allows the drill bit 21 to change its outer shape.

そして,各ウイングビット21a,21bの下部が略水平となることで被掘削面に露出したメタルビット22’を用いて掘削を行う(第2掘削ステップ:S18)。ここで,掘削するために,回転手段30は,ドリル20を逆転方向に回転させている。また,各ウイングビット21a,21bの下部が略水平となっているため,ドリルビット21の外形は,少なくとも下端が水平な面となっている。このため,ドリルビット21は,円錐形の底面が水平な面(平坦)となるように掘削することになる。   Then, excavation is performed using the metal bit 22 'exposed on the surface to be excavated when the lower portions of the wing bits 21a and 21b are substantially horizontal (second excavation step: S18). Here, in order to excavate, the rotating means 30 rotates the drill 20 in the reverse direction. Moreover, since the lower part of each wing bit 21a, 21b is substantially horizontal, the external shape of the drill bit 21 has a horizontal surface at least at the lower end. For this reason, the drill bit 21 is drilled so that the conical bottom surface becomes a horizontal surface (flat).

そして,第2掘削ステップが終了したら,ドリル20の回転を停止させるとともに,安定液の循環を停止させる(液体循環停止ステップ:S20)。具体的には,安定液の供給を停止する。そして,ドリル20の側面と穴の壁面に満たされている安定液を,液体回収機構7を用いて回収用ホース8で可能な限り回収する(液体回収ステップ:S22)。ここでは,安定液が,ドリル本体31の貫通路28内やドリル本体31と穴の壁面との間に残存してもよい。その後,液体循環装置の一部を撤去する(液体循環装置撤去ステップ:S24)。具体的には,ホース接続部3cから供給用ホース5cを取り外したり,回収用ホース8を穴から引き上げたりする。   When the second excavation step is completed, the rotation of the drill 20 is stopped and the circulation of the stable liquid is stopped (liquid circulation stop step: S20). Specifically, the supply of the stabilizing liquid is stopped. Then, the stable liquid filled in the side surface of the drill 20 and the wall surface of the hole is recovered as much as possible by the recovery hose 8 using the liquid recovery mechanism 7 (liquid recovery step: S22). Here, the stabilizing liquid may remain in the through passage 28 of the drill body 31 or between the drill body 31 and the wall surface of the hole. Thereafter, a part of the liquid circulation device is removed (liquid circulation device removal step: S24). Specifically, the supply hose 5c is removed from the hose connection portion 3c, or the recovery hose 8 is pulled up from the hole.

次に,図6に示す硬化材圧送装置41を設置する(硬化材圧送装置設置ステップ:S26)。図6は,硬化材圧送装置41と,ドリル本体31との関係を説明するための図である。   Next, the curing material pumping device 41 shown in FIG. 6 is installed (curing material pumping device installation step: S26). FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the hardened material pumping device 41 and the drill main body 31.

図6に示すように,硬化材圧送装置41は,硬化材料(たとえば固化材)を硬化しないように保持する固化材プラント42と,固化材プラント42に接続された加圧ポンプ44と,加圧ポンプ44とホース接続部3cとの間を接続する高圧ホース46とを有している。そして,硬化材圧送装置41の高圧ホース46をホース接続部3cに接続すれば,硬化材料を供給する準備が整うことになる。   As shown in FIG. 6, the curing material pumping device 41 includes a solidification material plant 42 that holds a curing material (for example, a solidification material) so as not to be cured, a pressurization pump 44 connected to the solidification material plant 42, and a pressurization. It has a high-pressure hose 46 that connects between the pump 44 and the hose connection part 3c. And if the high pressure hose 46 of the hardening material pumping apparatus 41 is connected to the hose connection part 3c, the preparation for supplying a hardening material will be completed.

ここで,硬化材料の供給の開始に先立って,まず,ホース接続部3cの貫通路の上端から当該ドリル本体31の貫通路28へと,図6に示す袋形状物40を投入する(袋形状物投入ステップ:S28)。ここで,袋形状物40は,ドリル本体31の貫通路28の断面を満たす大きさを有するものであり,たとえば,弾力性を有する材料を円筒状に成形することで作成できる。本態様では,袋形状物40の内部には,上記硬化材料と同じ硬化材料又は上記硬化材料よりも硬化性の高い硬化材料が充填されている。   Here, prior to the start of the supply of the curable material, first, the bag-shaped object 40 shown in FIG. 6 is introduced from the upper end of the through path of the hose connection portion 3c to the through path 28 of the drill body 31 (bag shape). Material input step: S28). Here, the bag-shaped object 40 has a size that satisfies the cross section of the through-passage 28 of the drill body 31, and can be created by, for example, forming a resilient material into a cylindrical shape. In this embodiment, the bag-shaped object 40 is filled with the same curable material as the curable material or a curable material having a higher curability than the curable material.

続いて,硬化材圧送装置41の高圧ホース46をホース接続部3cに接続し,袋形状物投入ステップ(S28)で投入した袋形状物40の上方に硬化材料を送りこむことで,当該硬化材料とともに袋形状物40をドリル本体31の貫通路28内で圧送する(硬化材料の圧送・充填ステップ:S30)。このようにすることで,袋形状物40は,ドリル本体31の貫通路28に満たされている安定液をドリル本体31の貫通路28の下端から排出することになる。また,安定液に続いて袋形状物40がドリル本体31の貫通路28の下端から排出されると,硬化材圧送装置41からの硬化材料もドリル本体31の貫通路28の下端から排出されることになる。これにより,硬化材料は,ドリル20によって形成された穴の底面から隙間なく充填することができる。   Subsequently, the high-pressure hose 46 of the curing material pumping device 41 is connected to the hose connection portion 3c, and the curing material is fed above the bag-shaped object 40 introduced in the bag-shaped object charging step (S28). The bag-shaped object 40 is pumped in the through passage 28 of the drill main body 31 (step of feeding and filling hardened material: S30). By doing so, the bag-shaped object 40 discharges the stabilizing liquid filled in the through passage 28 of the drill body 31 from the lower end of the through passage 28 of the drill body 31. When the bag-shaped object 40 is discharged from the lower end of the through passage 28 of the drill main body 31 following the stabilizing liquid, the hardened material from the hardener feeding device 41 is also discharged from the lower end of the through passage 28 of the drill main body 31. It will be. Thereby, the curable material can be filled without a gap from the bottom surface of the hole formed by the drill 20.

ここで,ドリル本体31の貫通路28の下端には,当該貫通路28に露出するように突出する突起29が設けられている(図6参照)。このため,袋形状物40は,圧送された結果,ドリル本体31の貫通路28の下端に到達すると,突起29によって破損し,当該袋形状物40に充填されていた硬化材料が,ドリル20によって形成された穴の底面の近傍において,拡散することとなる。これにより,袋形状物40の容積を無駄にすることなく,有効に活用することができる。また,袋形状物40は,圧送するだけで突起29により容易に破損されるようになっているため,その手間がかからない。   Here, a protrusion 29 is provided at the lower end of the through passage 28 of the drill body 31 so as to be exposed to the through passage 28 (see FIG. 6). For this reason, when the bag-shaped object 40 reaches the lower end of the through-passage 28 of the drill body 31 as a result of being fed, the bag-shaped object 40 is broken by the protrusion 29, and the cured material filled in the bag-shaped object 40 is removed by the drill 20. It diffuses in the vicinity of the bottom of the formed hole. Thereby, it can utilize effectively, without wasting the volume of the bag-shaped object 40. FIG. Further, since the bag-shaped object 40 is easily broken by the protrusion 29 only by being pressure-fed, it does not take time and effort.

その後も硬化材料の圧送を続けることで,硬化材料は穴を底面から順次埋めていくことになる。特に,本態様では,第2掘削ステップ(S18)において,穴の底面を平坦にしているので,硬化材料の充填が確実に行われる。そして,この硬化材料の充填は,硬化材料の充填量(注入量)に応じて,ドリル20の回収(引き上げ)を行いながら行われる。これにより,ドリル20が硬化材料によって埋まるのを防止することができる。このとき,本態様では,回収されるドリル20を,必要に応じて回転させて,複数の切り上げ錐(クラウンビット)36を回転させる。切り上げ錐36は,ガイドパイプ35の上端縁部に装着されている(図3参照)。ガイドパイプ35は,穴の壁面に沿って移動するものであるため,切り上げ錐36が回転すると,穴の壁面が削り取られることとなる(第3掘削ステップ:S32)。   After that, by continuing to pump the cured material, the cured material fills the holes sequentially from the bottom. In particular, in this aspect, since the bottom surface of the hole is flattened in the second excavation step (S18), the hardening material is reliably filled. The filling of the curable material is performed while collecting (pulling up) the drill 20 according to the filling amount (injection amount) of the curable material. Thereby, it is possible to prevent the drill 20 from being filled with the hardened material. At this time, in this embodiment, the recovered drill 20 is rotated as necessary, and a plurality of rounded up cones (crown bits) 36 are rotated. The rounded-up cone 36 is attached to the upper edge of the guide pipe 35 (see FIG. 3). Since the guide pipe 35 moves along the wall surface of the hole, the wall surface of the hole is scraped off when the rounding cone 36 rotates (third excavation step: S32).

このようにして,穴の壁面を削り取りながら,硬化材料の充填を行い,硬化材料の充填が完了したら,硬化材料が完全に硬化する前に,芯材を建て込む(芯材建て込みステップ:S34)。芯材としては,H鋼杭や鉄筋篭を用いることができる。ここで,芯材は,硬化材料の充填後に建て込まれるので,芯材の表面が硬化材料に接触しやすい。このため,硬化材料の充填前に行うよりも,充填後に行った方が,芯材と硬化材料との間の定着が確実に行われる。また,芯材の建て込みを硬化材料の充填前に行った場合,芯材と穴の壁面や底面との間に,硬化材料が充填されないデッドスペースが生じる可能性があるが,本態様では,そのような可能性をなくすことができる。なお,穴を複数形成する場合には,全ての穴に芯材を建て込む必要はなく,所定の間隔で芯材の建て込みを行えばよい。   In this way, the hardened material is filled while scraping the wall surface of the hole, and when the filling of the hardened material is completed, the core material is built before the hardened material is completely cured (core material building step: S34). ). As a core material, an H steel pile or a reinforcing bar can be used. Here, since the core material is built after filling with the curable material, the surface of the core material tends to come into contact with the curable material. For this reason, fixing between the core material and the curable material is more reliably performed after the filling than when the curable material is filled. Also, if the core material is built before filling with the hardened material, there may be a dead space between the core material and the wall surface or bottom surface of the hole that is not filled with the hardened material. Such a possibility can be eliminated. When a plurality of holes are formed, it is not necessary to build the core material in all the holes, and the core material may be built at a predetermined interval.

そして,芯材の建て込みが完了したら,硬化材圧送装置41による硬化材料の圧送を停止する。その後,充填した硬化材料を養生させることで硬化させるとともに(硬化材養生ステップ:S36),必要ではなくなった硬化材圧送装置41と掘削装置10を撤去する(硬化材圧送装置・掘削装置撤去ステップ:S38)。硬化材料が硬化すると,穴の壁面及び底面と,硬化材料と,芯材とが互いに定着し合い,所望の杭状物が作成される。   Then, when the construction of the core material is completed, the feeding of the cured material by the cured material pumping device 41 is stopped. Thereafter, the cured material is cured by curing (curing material curing step: S36), and the curing material pumping device 41 and the excavating device 10 which are no longer necessary are removed (the curing material pumping device / digging device removing step: S38). When the cured material is cured, the wall surface and bottom surface of the hole, the cured material, and the core material are fixed to each other, and a desired pile-shaped object is created.

以上詳細に説明したように,本態様では,第2掘削ステップにおいて,穴の底面を円錐形から水平な面にするので(ステップS18),穴の底面が平坦になる。そして,底面が平坦な穴に硬化材料を充填して(ステップS30),杭状物を作成するので,その杭状物の下部の安定性が,穴の底面が円錐形である場合よりも,高まることになる。このような杭状物は,建築物の支持杭として好適に用いることができる。そして,杭状物を建築物の支持杭として用いた場合,建築物からの全荷重を,穴の底面を介して地中の強固な地盤で受けることができる。すなわち,支持杭として信頼度の高いものを提供することができる。また,穴の底面を平坦にした後に,硬化材料の充填を行うので,さらには,硬化材料の充填後に芯材の建て込み(ステップS34)を行うので,穴の底部のデッドスペースに硬化材料が充填されない可能性を排除することができる。   As described above in detail, in this aspect, in the second excavation step, the bottom surface of the hole is changed from a conical shape to a horizontal surface (step S18), so that the bottom surface of the hole becomes flat. And since a pile-shaped object is created by filling a hole with a flat bottom surface (step S30), the stability of the lower part of the pile-shaped object is higher than when the bottom surface of the hole is conical. Will increase. Such a pile-like object can be suitably used as a support pile for a building. And when a pile-like thing is used as a support pile of a building, all the loads from a building can be received with the solid ground in the ground through the bottom of a hole. That is, it is possible to provide a highly reliable support pile. Further, since the hardening material is filled after the bottom surface of the hole is flattened, and further, the core material is built after filling the hardening material (step S34), so that the hardening material is placed in the dead space at the bottom of the hole. The possibility of not being filled can be eliminated.

また,上述した態様では,穴を形成した後に,第3掘削ステップにおいて,複数の切り上げ錐36を回転させて穴の壁面を削ることで(ステップS32),穴の壁面に再付着している土砂などを壁面から脱落させることができる。そして,土砂などを壁面から脱落させた穴に,硬化材料を充填して(ステップS30),杭状物を作成するので,その杭状物は,穴の壁面に対する定着性が高まることになる。このような杭状物は,建築物の支持杭や摩擦杭として好適に用いることができる。また,硬化材料の充填後に芯材の建て込み(ステップS34)を行うので,先に建て込まれた芯材と穴の壁面との間のデッドスペースに硬化材料が充填されない可能性を排除することができる。   Further, in the above-described aspect, after forming the hole, in the third excavation step, by rotating the plurality of rounded up cones 36 to cut the wall surface of the hole (step S32), the earth and sand reattached to the wall surface of the hole Can be removed from the wall. And since the hardened material is filled in the hole from which the earth and sand are dropped from the wall surface (step S30) and the pile-shaped object is created, the fixability of the hole-shaped wall to the wall surface is enhanced. Such a pile-like object can be suitably used as a support pile or a friction pile of a building. Further, since the core material is built (step S34) after the hardening material is filled, the possibility that the hard material is not filled in the dead space between the previously built core material and the wall surface of the hole is eliminated. Can do.

また,穴の底面を水平にすることと,穴の壁面を削り取ることとは,別々のステップで実行されるため,上述した態様で説明したように,1回の杭状物施工方法において双方を実施できる。つまり,本発明の第1の側面に係る掘削方法と,本発明の第2の側面に係る掘削方法とは組み合わせて実施することができる。ここで,上述した態様では,硬化材料を穴の底面から充填していくので,穴の壁面を削りとっても,穴の底面にまで脱落することはない。そして,この場合,杭状物の下部の安定性と,杭状物の,穴の壁面に対する定着性とを兼ね備えた杭状物を提供することができる。   In addition, since the bottom surface of the hole is leveled and the wall surface of the hole is scraped off in separate steps, as described in the above-described embodiment, both methods are performed in a single pile construction method. Can be implemented. That is, the excavation method according to the first aspect of the present invention and the excavation method according to the second aspect of the present invention can be implemented in combination. Here, in the above-described embodiment, since the hardening material is filled from the bottom surface of the hole, even if the wall surface of the hole is scraped, it does not fall down to the bottom surface of the hole. In this case, it is possible to provide a pile-shaped object that has both the stability of the lower part of the pile-shaped object and the fixing property of the pile-shaped object to the wall surface of the hole.

また,本態様によれば,硬化材料として,固化材を用いた場合,固化材には,土砂が含まれていないので,固化材を穴に注入した後に芯材を建て込むことが可能である。ここで,従来では,芯材を建て込んだ後に,モルタルを穴に注入する必要があったが,本発明では,手順を逆にすることができる。つまり,モルタルの注入時に芯材がじゃまとなるという問題が解決される。また,芯材と穴との間のデッドスペースに泥水が溜まり,固化材を注入しても,泥水を穴の底面から上方へと順次押し出すことができずに,固化材と泥水とが混じり合い,その結果,杭状物の信頼度が低下するという問題も解決される。また,従来の工法では,穴に満たされている安定液(泥水)の放置時間が長くなり,スライムが穴の底面や壁面に沈殿又は付着しやすいという問題があったが,上述した態様では,速やかに硬化材料を充填でき,かつ上記第3掘削ステップ(S32)で穴の壁面を削るので,従来の問題を解決することができる。したがって,本発明によれば,従来の工法よりも,建築物用の支持杭として信頼度の高いものを提供することができる。   In addition, according to this aspect, when a solidifying material is used as the hardening material, since the solidifying material does not contain earth and sand, it is possible to build the core material after injecting the solidifying material into the hole. . Here, conventionally, it was necessary to inject the mortar into the hole after the core material was built, but in the present invention, the procedure can be reversed. In other words, the problem that the core material gets in the way of mortar injection is solved. In addition, muddy water accumulates in the dead space between the core material and the hole, and even if the solidified material is injected, the muddy water cannot be pushed out from the bottom of the hole one after another, and the solidified material and muddy water are mixed together. As a result, the problem that the reliability of the pile-like object is lowered is also solved. In addition, in the conventional method, there is a problem that the time for which the stable liquid (muddy water) filled in the hole is left is prolonged, and slime is likely to settle or adhere to the bottom surface or wall surface of the hole. Since the hardened material can be filled quickly and the wall surface of the hole is shaved in the third excavation step (S32), the conventional problem can be solved. Therefore, according to this invention, what has a high reliability can be provided as a support pile for buildings rather than the conventional construction method.

なお,上述した態様では,安定液の循環を行ったが,ドリル20の貫通路28の洗浄及び穴の洗浄の必要性がない場合には,安定液の循環を行わなくてもよい。すなわち,本発明では,安定液の循環を行わない場合であっても十分な作用効果を奏することができる。   In the above-described embodiment, the stable liquid is circulated. However, if there is no need to clean the through-passage 28 and the hole of the drill 20, the stable liquid need not be circulated. That is, in the present invention, even if the stable liquid is not circulated, sufficient effects can be obtained.

また,上述した態様では,ドリルビット21の外形を第1外形と第2外形との間で変更可能であるとした。ここで,ドリルビット21の下部を上部から脱着可能な構成にしてもよい。この場合,下部が外れたときにメタルビット22’が露出するように構成する。なお,外れた下部は,ワイヤーなどで回収できるようにしてもよい。又は,ワイヤーなどを用いて遠隔的に,外れた先端部を元の位置に戻すことができるようにしてもよい。   In the above-described aspect, the outer shape of the drill bit 21 can be changed between the first outer shape and the second outer shape. Here, the lower part of the drill bit 21 may be configured to be removable from the upper part. In this case, the metal bit 22 'is exposed when the lower part is removed. In addition, you may enable it to collect | recover the removed lower part with a wire etc. Or you may enable it to return the removed front-end | tip part to an original position remotely using a wire etc.

本発明に係る掘削方法は,掘削装置10のドリル20を用いて被掘削面を鉛直下方に掘削することで穴を形成する技術分野に利用できる。また,本発明に係る杭状物施工方法は,掘削装置10のドリル20を用いて被掘削面を鉛直下方に掘削することで穴を形成し,形成した穴に硬化材料を充填して杭状物を作成する技術分野に利用できる。   The excavation method according to the present invention can be used in the technical field of forming a hole by excavating a drilled surface vertically downward using the drill 20 of the excavator 10. Moreover, the pile-like material construction method according to the present invention forms a hole by excavating the drilled surface vertically downward using the drill 20 of the excavator 10, and fills the formed hole with a hardening material to form a pile. It can be used in the technical field of creating objects.

図1は,本発明の掘削方法を含む杭状物施工方法の手順を示す工程図である。FIG. 1 is a process diagram showing the procedure of a pile-like material construction method including the excavation method of the present invention. 図2は,掘削装置10のドリル20を用いて被掘削面を鉛直下方に掘削して穴を形成している状態にあるときの掘削現場の様子を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a state of the excavation site when the drilled surface of the excavation apparatus 10 is excavated vertically downward to form a hole. 図3は,図2に示すドリル20の構成を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the configuration of the drill 20 shown in FIG. 図4は,図3に示すドリルビット21の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the drill bit 21 shown in FIG. 図5は,図3に示すドリルビット21の外形が変更されたときを説明するためのドリルビット21の側面図である。FIG. 5 is a side view of the drill bit 21 for explaining a case where the outer shape of the drill bit 21 shown in FIG. 3 is changed. 図6は,硬化材圧送装置41と,ドリル本体31との関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the hardened material pumping device 41 and the drill main body 31.

符号の説明Explanation of symbols

1 クレーン
3 ドリル保持機構
3a 上下移動機構
3b スイベルジョイント
3c ホース接続部
5 液体供給機構
5a 安定液槽
5b サンドポンプ
5c 供給用ホース
7 液体回収機構
7a サクションポンプ(サンドポンプ)
8 回収用ホース
10 掘削装置(ボーリングマシン)
20 ドリル
21 ドリルビット
21a,21b ウイングビット
22,22’ メタルビット(メタル歯)
23 外形変更機構
28 貫通路
29 突起
30 回転手段
31 ドリル本体
32 回転方向切替機構
35 ガイドパイプ
36 切り上げ錐
40 袋形状物
41 硬化材圧送装置
42 固化材プラント
44 加圧ポンプ
46 高圧ホース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crane 3 Drill holding | maintenance mechanism 3a Vertical movement mechanism 3b Swivel joint 3c Hose connection part 5 Liquid supply mechanism 5a Stabilizing liquid tank 5b Sand pump 5c Supply hose 7 Liquid recovery mechanism 7a Suction pump (sand pump)
8 Recovery hose 10 Excavator (boring machine)
20 drill 21 drill bit 21a, 21b wing bit 22, 22 'metal bit (metal tooth)
23 Outline changing mechanism 28 Through-path 29 Protrusion 30 Rotating means 31 Drill body 32 Rotation direction switching mechanism 35 Guide pipe 36 Round-up cone 40 Bag-shaped object 41 Curing material pumping device 42 Solidifying material plant 44 Pressurizing pump 46 High-pressure hose

Claims (5)

掘削装置(10)のドリル(20)を用いて被掘削面を鉛直下方に掘削することで穴を形成する掘削工法であって,
前記ドリル(20)は,前記被掘削面に当たるドリルビット(21)を含み,
前記ドリルビット(21)は,下端に向かうにつれて先細りとなる形状をなす第1外形と,下端が水平な面をなす第2外形との間で外形を変更可能に構成されており,
前記方法は,
前記ドリルビット(21)が前記第1外形をとるときに,前記ドリルビット(21)を用いて,前記被掘削面を掘削する第1掘削ステップ(S14)と,
前記第1掘削ステップ(S14)後に,前記ドリルビット(21)の外形を,前記第1外形から前記第2外形に変更する外形変更ステップ(S16)と,
前記ドリルビット(21)が前記第2外形をとるときに,前記ドリルビット(21)を用いて,前記第1掘削ステップ(S14)で形成した掘削面をさらに掘削する第2掘削ステップ(S18)と
を有し,
これにより,前記第1掘削ステップ(S14)において,底面が円錐形の穴を形成し,前記第2掘削ステップ(S18)において,前記第1掘削ステップ(S14)で形成した穴の底面を水平にする,
掘削工法。
A drilling method for forming a hole by drilling a drilled surface vertically downward using a drill (20) of a drilling device (10),
The drill (20) includes a drill bit (21) that hits the drilled surface,
The drill bit (21) is configured such that the outer shape can be changed between a first outer shape having a taper shape toward the lower end and a second outer shape in which the lower end forms a horizontal surface,
Said method is:
A first excavation step (S14) for excavating the drilled surface using the drill bit (21) when the drill bit (21) takes the first outer shape;
After the first excavation step (S14), an external shape changing step (S16) for changing the external shape of the drill bit (21) from the first external shape to the second external shape;
When the drill bit (21) takes the second outer shape, the drill bit (21) is used to further excavate the excavation surface formed in the first excavation step (S14) (S18). And
Accordingly, a conical hole is formed in the bottom surface in the first excavation step (S14), and the bottom surface of the hole formed in the first excavation step (S14) is horizontally formed in the second excavation step (S18). Do,
Excavation method.
前記掘削装置(10)は,前記ドリル(20)を回転させる回転手段(30)を含み,
前記回転手段(30)は,前記ドリル(20)の回転方向を,正転方向と逆転方向とで切替える回転方向切替機構(32)を含み,
前記ドリルビット(21)は,前記回転方向切替機構(32)による前記ドリル(20)の回転方向の切替えに連動して外形を変更する外形変更機構(23),又は,前記ドリル(20)の回転方向によって前記被掘削面への当たり方が変わることに起因して生じる圧力の大きさ及び方向にしたがって外形を変更する外形変更機構(23)を含み,
前記第1掘削ステップ(S14)では,前記回転手段(30)により前記ドリル(20)を正転方向に回転させ,
前記外形変更ステップ(S16)は,前記回転方向切替機構(32)が前記ドリル(20)の回転方向を前記正転方向から前記逆転方向に切替えるステップを含み,これにより,前記ドリル(20)の外形が,前記第1外形から前記第2外形に変更される,
請求項1に記載の掘削方法。
The excavator (10) includes rotating means (30) for rotating the drill (20),
The rotating means (30) includes a rotation direction switching mechanism (32) for switching the rotation direction of the drill (20) between a normal rotation direction and a reverse rotation direction,
The drill bit (21) includes an outer shape changing mechanism (23) that changes the outer shape in conjunction with the rotation direction switching of the drill (20) by the rotation direction switching mechanism (32), or the drill (20) An external shape changing mechanism (23) for changing the external shape according to the magnitude and direction of the pressure generated due to a change in the manner of hitting the excavated surface depending on the rotation direction;
In the first excavation step (S14), the rotating means (30) rotates the drill (20) in the normal rotation direction,
The outer shape changing step (S16) includes a step in which the rotation direction switching mechanism (32) switches the rotation direction of the drill (20) from the normal rotation direction to the reverse rotation direction, whereby the drill (20) The external shape is changed from the first external shape to the second external shape,
The excavation method according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載の掘削方法によって形成された穴に,硬化性を有する硬化材料を充填することで杭状物を作成する杭状物施工方法であって,
前記ドリル(20)は,上端から下端までをつなぐ貫通路(28)を内部に有し,
前記方法は,
前記第1掘削ステップ(S14)及び前記第2掘削ステップ(S18)における掘削中に,前記ドリル(20)によって形成された穴と当該穴の外部との間で液体を循環させる液体循環ステップ(S12)と,
前記第2掘削ステップ(S18)後に,前記ドリル(20)の下端から,硬化性を有する硬化材料を排出することで,当該硬化材料を前記ドリル(20)によって形成された穴に充填する硬化材充填ステップ(S30)と,
前記硬化材充填ステップ(S30)で前記穴に充填した硬化材料を養生させて硬化させる硬化ステップ(S3)と
をさらに含み,
前記液体循環ステップ(S12)は,
前記ドリル(20)の貫通路(28)を用いて当該ドリル(20)によって形成された穴の底面に向かって液体を供給する液体供給ステップと,
前記穴の底面に供給された液体を,前記ドリル(20)の外周面と当該ドリル(20)によって形成された穴の壁面との間から回収する液体回収ステップと
を含み,
これにより,前記液体循環ステップ(S12)では,前記ドリル(20)によって形成された穴を洗浄し,
前記硬化材充填ステップ(S30)では,
前記ドリル(20)を鉛直上方に引き上げながら,前記ドリル(20)の貫通路(28)を用いて前記ドリル(20)の下端から前記硬化材料を排出することで,前記硬化材料の充填を前記洗浄された穴の底面から行う,
杭状物施工方法。
A pile construction method for creating a pile by filling a hole formed by the excavation method according to claim 1 or 2 with a curing material having curability,
The drill (20) has a through-passage (28) connected from the upper end to the lower end inside,
Said method is:
During the excavation in the first excavation step (S14) and the second excavation step (S18), a liquid circulation step (S12) for circulating liquid between the hole formed by the drill (20) and the outside of the hole. )When,
After the second excavation step (S18), the hardened material filling the hole formed by the drill (20) by discharging the hardened material having curability from the lower end of the drill (20). Filling step (S30);
A curing step (S3 6 ) that cures and cures the curing material filled in the holes in the curing material filling step (S30),
The liquid circulation step (S12)
A liquid supply step of supplying a liquid toward a bottom surface of a hole formed by the drill (20) using the through passage (28) of the drill (20);
A liquid recovery step for recovering the liquid supplied to the bottom surface of the hole from between the outer peripheral surface of the drill (20) and the wall surface of the hole formed by the drill (20);
Thereby, in the liquid circulation step (S12), the hole formed by the drill (20) is washed,
In the curing material filling step (S30),
While pulling up the drill (20) vertically upward, the cured material is discharged from the lower end of the drill (20) using the through passage (28) of the drill (20), so that the filling of the cured material is performed. From the bottom of the cleaned hole,
Pile construction method.
前記硬化材充填ステップ(S30)は,
前記貫通路(28)の上端から,当該貫通路(28)の断面を満たす大きさの袋形状物(40)を前記貫通路(28)に投入する袋投入ステップ(S28)と,
前記袋投入ステップ(S28)で投入された前記袋形状物(40)の上方に前記硬化材料を送りこむことで,当該硬化材料とともに前記袋形状物(40)を前記貫通路(28)内で圧送する圧送ステップ(S30)と
を含み,
これにより,前記圧送ステップ(S30)では,前記袋形状物(40)を用いて,前記貫通路(28)に満たされている液体を前記貫通路(28)の下端から排出するとともに,前記貫通路(28)の下端から前記袋形状物(40)が排出されることで,前記ドリル(20)によって形成された穴の底面から前記硬化材料を充填する,
請求項3に記載の杭状物施工方法。
The curing material filling step (S30) includes:
A bag charging step (S28) for charging a bag-shaped object (40) having a size satisfying the cross section of the through channel (28) from the upper end of the through channel (28);
By feeding the cured material above the bag-shaped object (40) charged in the bag charging step (S28), the bag-shaped object (40) is pumped together with the cured material in the through passage (28). A pressure feeding step (S30)
As a result, in the pressure feeding step (S30), the bag-shaped object (40) is used to discharge the liquid filled in the through passage (28) from the lower end of the through passage (28), and the penetration The bag-shaped object (40) is discharged from the lower end of the path (28), thereby filling the curable material from the bottom surface of the hole formed by the drill (20).
The pile construction method according to claim 3.
前記ドリル(20)は,前記貫通路(28)の下端に設けられかつ前記貫通路(28)に露出する突起(29)を有し,
前記袋形状物(40)は,内部に,前記硬化材料と同じ硬化材料又は前記硬化材料よりも硬化性の高い硬化材料が充填されており,
前記圧送ステップ(S30)は,
前記貫通路(28)内で圧送される前記袋形状物(40)を前記突起(29)により破損させる袋破損ステップをさらに含み,
これにより,前記袋形状物(40)に充填されていた硬化材料を,前記ドリル(20)によって形成された穴の底面の近傍において,拡散させる,
請求項4に記載の杭状物施工方法。
The drill (20) has a protrusion (29) provided at a lower end of the through passage (28) and exposed to the through passage (28),
The bag-shaped object (40) is filled with the same curable material as the curable material or a curable material having a higher curable property than the curable material,
The pressure feeding step (S30)
A bag breakage step of breaking the bag-shaped object (40) pumped in the through passage (28) by the protrusion (29);
Thereby, the hardened material filled in the bag-shaped object (40) is diffused in the vicinity of the bottom surface of the hole formed by the drill (20).
The pile construction method according to claim 4.
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