JP5409942B1 - 矢板の圧入工法 - Google Patents

Abstract

【課題】チャックの設置が容易で、オーガマシンをいちいち反転させる必要がなく、チャックによる矢板上端部の固定を簡単容易に行なえる矢板の圧入工法を提供する。
【解決手段】回転駆動される掘削用軸４を、両側面３ａ，３ｂが夫々平面状の支持管３内に挿入配備し、支持管３の一側面３ａ及び他側面３ｂの夫々上部に矢板５の上端部を支持管３に固定するチャック７，８を設け、掘削用軸４の先端部には、矢板圧入完了後にビット本体９ａが矢板５に衝突しないように偏心した偏心掘削ビット９をダウンザホールハンマー１０を介して取り付けた掘削装置１を用い、第１矢板５Ａを支持管３の一側面３ａ側に支持させて、その上端部をチャック７で固定し、ダウンザホールハンマー１０で打撃される偏心掘削ビット９の回転打撃作用により地盤を掘削しながら第１矢板５Ａを圧入し、第２矢板５Ｂは、第１矢板５Ａとは逆向きで支持管３の他側面３ｂ側に支持させて、その上端部をチャック８で固定して、圧入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明は、矢板の圧入工法に関するものである。

従来の矢板の圧入工法としては、例えば下記特許文献１に記載された工法がある。これは、回転駆動される掘削用軸に円筒状のケーシングを外嵌装備し、掘削用軸の先端部に、矢板圧入完了後にビット本体が矢板に衝突しないように地盤中から引き抜き可能な偏心掘削ビットをダウンザホールハンマーを介して取付けると共に、偏心掘削ビットの回転による最大軌跡円の直径が矢板幅とほぼ同一となるようにした掘削装置を用い、第１矢板を、その一方の継手用係合部が前記軌跡円内に位置し且つ他方の継手用係合部が前記軌跡円の外に位置するようにケーシングに支持して、ダウンザホールハンマーにより打撃される偏心掘削ビットの回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第１矢板を圧入し、次いで掘削装置をほぼ矢板幅分前進させ、第２矢板を第１矢板と逆向きにケーシングに支持させると共に、第２矢板の一方の継手用係合部を前記軌跡円の外に位置させて、既掘削孔内に位置する第１矢板の継手用係合部に係合させ且つ第２矢板の他方の継手用係合部を前記軌跡円内に位置させた状態で、偏心掘削ビットの回転打撃作用により地盤を掘削しながら第２矢板を圧入し、以降上記の工程を繰り返し行う方法である。

この工法によれば、隣合う掘削孔間に掘削残し部分を形成することなく有効に掘削孔を掘削でき、また既に圧入された第１矢板に対し第２矢板の圧入を行う際に、第２矢板が圧入される掘削孔を掘削する偏心掘削ビットが、これに隣接する第１矢板の継手用係合部に衝当することがなく、従って矢板の継手用係合部の変形や損傷を防止できて、矢板の引き抜き時作業を容易に行えると共に、矢板を何回でも使用できる。

特許第２９９７４０２号

しかしながら、上記特許文献１の工法によれば、これに使用する掘削装置には、掘削用軸に円筒状のケーシングを外嵌装備しているため、円筒状ケーシングではその上端部側に矢板の上端部を固定するためのチャックを設置するのが非常に困難であることから、そのチャックは、オーガマシン側に設置され、しかもオーガマシンの一側面側にしか設けられていないことから、矢板を交互に逆向きにケーシングに支持させるにあたっては、一つの矢板の圧入完了後に掘削装置を地上へ引き上げた時にオーガマシンを反転させる作業が必要となり、その作業のために施工能率が低下している。

本発明は、上記の事情に鑑み、チャックの設置が容易であるとともに、オーガマシンをいちいち反転させる必要がなく、チャックによる矢板上端部の固定を簡単容易に行なえる矢板の圧入工法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の矢板の圧入工法は、オーガマシン２に両側面３ａ，３ｂ側が平面状の支持管３を垂下連結し、支持管３には、オーガマシン２により回転駆動される掘削用軸４を挿入配備すると共に、支持管３の一側面３ａ及び他側面３ｂの夫々上部に矢板５の上端部を支持管３に固定するチャック７，８を設け、掘削用軸４の先端部には、矢板圧入完了後にビット本体９ａが矢板５に衝突しないように掘削用軸４の回転中心軸に対し偏心した偏心掘削ビット９をダウンザホールハンマー１０を介して取り付けた掘削装置１を用い、第１矢板５Ａを、支持管３の一側面３ａ側に支持させて、その上端部を支持管３の一側面３ａ側のチャック７で固定し、ダウンザホールハンマー１０で打撃される偏心掘削ビット９の回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第１矢板５Ａを圧入し、次いで掘削装置１をほぼ矢板幅Ｗ分前進させ、第２矢板５Ｂを第１矢板５Ａとは逆向きで支持管３の他側面３ｂ側に支持させると共に、第２矢板５Ｂの一方の継手用係合部５ｂを第１矢板５Ａの継手用係合部５ａに係合させた状態で、第２矢板５Ｂの上端部を支持管３の他側面３ｂ側のチャック８で固定し、偏心掘削ビット９の回転打撃作用で地盤を掘削しながら第２矢板５Ｂを圧入し、以降上記の工程を繰り返し行うことを特徴とする。

請求項２は、請求項１に記載の圧入工法において、支持管３の一側面３ａ側及び他側面３ｂ側の夫々下端部に矢板５の下端部を保持するための係止部１８を設け、矢板５の下端部には支持管３の係止部１８に対応する位置にその係止部１８が係止される被係止部１９を設け、支持管３の一側面３ａ側又は他側面３ｂ側に支持される矢板５の被係止部１９を支持管３の係止部１８に係止させることによって、その矢板５の下端部を支持管３に保持するようにしたことを特徴とする

請求項３に係る発明の矢板の圧入工法は、オーガマシン２に円筒状の支持管３０を垂下連結すると共に、この円筒状支持管３０の上下部及びその中間部の複数箇所には夫々両側面３１ａ，３１ｂ側が平面状を成す支持枠３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄを支持管３０を囲むように固着し、支持管３０には、オーガマシン２により回転駆動される掘削用軸４を挿入配備すると共に、最上部側支持枠３１Ａの一側面３１ａ及び他側面３１ｂに矢板５の上端部を支持管に固定するチャック７，８を設置し、掘削用軸４の先端部には、矢板圧入完了後にビット本体９ａが矢板５に衝突しないように引抜き可能な偏心掘削ビット９をダウンザホールハンマー１０を介して取り付けた掘削装置１を用い、第１矢板５を、最上部側支持枠３１Ａを除く他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々一側面３１ａ側にわたって支持させ、その上端部を最上部側支持枠３１Ａの一側面３１ａ側のチャック７で固定し、ダウンザホールハンマー１０で打撃される偏心掘削ビット９の回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第１矢板５を圧入し、次いで掘削装置１をほぼ矢板幅分前進させ、第２矢板５を第１矢板５とは逆向きで前記他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々他側面３１ｂ側にわたって支持させると共に、第２矢板５の一方の継手用係合部５ｂを第１矢板５の継手用係合部５ａに係合させた状態で、第２矢板５の上端部を最上部側支持枠３１Ａの他面３１ｂ側のチャック８で固定し、偏心掘削ビット９の回転打撃作用で地盤を掘削しながら第２矢板５を圧入し、以降上記の工程を繰り返し行うことを特徴とする。

請求項４は、請求項１に記載の矢板の圧入工法において、最下部側支持枠３１Ｄの一側面３１ａ側及び他側面３１ｂ側に矢板５の下端部を保持するための係止部１８を設け、矢板５の下端部には前記係止部１８に対応する位置にその係止部１８が係止される被係止部１９を設け、支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの一側面３１ａ側又は他側面３１ｂ側に支持される矢板５の被係止部１９を最下部側支持枠Ｄの係止部１８に係止させることによって、その矢板５の下端部を支持管３０に対し保持するようにしたことを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明によれば、オーガマシン２に両側面３ａ，３ｂ側が平面状の支持管３を垂下連結し、支持管３には掘削用軸４を挿入配備すると共に、支持管３の一側面３ａ及び他側面３ｂの夫々上部に矢板５の上端部を支持管３に固定するチャック７，８を設け、掘削用軸４の先端部には、矢板圧入完了後にビット本体９ａが矢板５に衝突しないように掘削用軸４の回転中心軸に対し偏心した偏心掘削ビット９をダウンザホールハンマー１０を介して取り付けた掘削装置１を用い、第１矢板５Ａを支持管３の一側面３ａ側に支持させる際には、第１矢板５Ａの上端部をチャック７により支持管３の一側面３ａ側上端部に固定し、第２矢板５Ｂを支持管３の他側面３ｂ側に支持させる際には、第２矢板５Ｂの上端部をチャック８によって支持管３の他側面３ｂ側上端部に固定するから、第２矢板５Ｂを支持管３の他側面３ｂ側に支持させるにあたって、従来のようにオーガマシンを矢板圧入後に地上で反転させる必要がなく、掘削装置１全体をそのままの姿勢で支持管３の他側面３ｂ側のチャック８により第２矢板５Ｂの上端部を支持管３の他側面３ｂ側に固定でき、従って施工をスムーズに行なえ、施工能率を向上できる。また、支持管３の両側面３ａ，３ｂ側が夫々平面状であるため、チャック７，８の設置が容易であると共に、矢板５を各側面３ａ，３ｂに対し安定良く支持させることができ、矢板５の打ち込みを的確に行なわせることができる。

請求項２に係る発明によれば、支持管３の一側面３ａ側又は他側面３ｂ側に支持される矢板５の被係止部１９を支持管３の係止部１８に係止させることにより、その矢板５の下端部を支持管３に保持させることができるから、矢板５の圧入時に矢板５の下端部が支持管３から離れることがなく、矢板５の圧入を的確に行なわせることができる。

請求項３に係る発明によれば、第１矢板５を、最上部側支持枠３１Ａを除く他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々一側面３１ａ側にわたって支持させる時は、その上端部を最上部側支持枠３１Ａの一側面３１ａ側のチャック７で固定し、第１矢板５の圧入完了後に第２矢板５を、最上部側支持枠３１Ａを除く他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々他側面３１ｂにわたって支持させる時は、その矢板５の上端部を最上部側支持枠３１Ａの他面３１ｂ側のチャック８で固定するから、従来のようにオーガマシンを矢板圧入後に地上で反転させる必要がなく、掘削装置１全体をそのままの姿勢でよく、施工をスムーズに行なえ、施工能率を向上できる。更に、最上部側支持枠３１Ａの両側面３１ａ，３１ｂ側が夫々平面状であるため、チャック７，８の設置が容易であり、また他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄも夫々両側面３１ａ，３１ｂ側が夫々平面状であるから、矢板５を各側面３１ａ，３１ｂに対し安定良く支持させることができ、矢板５の打ち込みを的確に行うことができる。また、この発明では、掘削装置１の支持管３が円筒状の支持管であるから、支持管３として、既製の丸鋼管をそのまま使用でき、掘削装置の製作コストの低廉化を図ることができる。

請求項４に係る発明によれば、支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの一側面３１ａ側又は他側面３１ｂ側に支持される矢板５の被係止部１９を最下部側支持枠Ｄの係止部１８に係止させることにより、その矢板５の下端部を支持管３に保持させることができるから、矢板５の圧入時に矢板５の下端部が支持管３０から離れることがなく、矢板５の圧入を的確に行なわせることができる。

(a) は本発明工法に用いる掘削装置の一部断面正面図、(b) はその側面図である。 (a) は図１の(a) のＸ−Ｘ線拡大断面図、(b) は１の(a) のＹ−Ｙ線拡大断面図である。 (a) は図１の(a) に示す掘削装置の下部側の拡大正面図、(b) は図１の(b) に示す同掘削装置の下部側の拡大側面図である。 矢板の圧入工程を説明する拡大横断面図である。 矢板回転防止用定規の使用状態を示す平面図である。 ビット本体が拡縮可能な２個のビット分割体からなる偏心掘削ビットを示すもので、(a-1) はビット縮径時の偏心掘削ビットの斜視図、(a-2) はビット拡径時の偏心掘削ビットの斜視図、(b-1) はビット縮径時の使用状態を示す断面図、(b-2) はビット拡径時の使用状態を示す断面図である。 ３個のビット分割体からなる偏心掘削ビットを示すもので、(a-1) はビット縮径時の使用状態の断面図、(a-2) はビット拡径時の使用状態の断面図である。 (a) は本発明の他の工法に用いる掘削装置の正面図、(b) は(a) のＰ−Ｐ線拡大断面図、(b) は(a) のＱ−Ｑ線拡大断面図、(c) は(a) のＲ−Ｒ線拡大断面図である。

以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１及び図２に示される掘削装置１は、クローラクレーン等により立設されるリーダ（図示省略）に沿って昇降可能に支持されるオーガマシン２を有する。このオーガマシン２はリーダの頂部よりウインチ２４で吊支されている。オーガマシン２の下部には両側面３ａ，３ｂ側が平面状である断面多角形の支持管３が垂下連結され、この断面多角形の支持管３には、オーガマシン２によって回転駆動される掘削用軸４が挿入配備されると共に、支持管３の一側面３ａ側及び他側面３ｂ側の夫々上部に矢板５の上端部を支持管３に固定するためのチャック７，８が設けられ、そして掘削用軸４の下端部（先端部）には、図１及び図３に示すように、矢板５の圧入完了後にビット本体９ａが矢板５に衝突しないように掘削用軸４の回転中心軸Ｏに対し偏心した偏心掘削ビット９が、ダウンザホールハンマー１０を介して一体的に取付けられている。

上記掘削装置１について更に詳しく説明すると、支持管３は、図２及び図４に示されるように、両側面３ａ，３ｂが夫々平面状で、両端面側が断面山形状を成す断面略長方八角形に形成された鋼管からなるもので、オーガマシン２の下端部にそれと一体的に垂下連結されている。図１の(a) ，(b) に示すように、掘削用軸４の上端部は、オーガマシン２の回転駆動軸１１に連動連結され、また掘削用軸４の上端部側にはスイベル機構１２が介装されていて、エアホース１３からの圧縮エアが、スイベル機構１２により掘削用軸４の中空部４ａ（図２の(a) ，(b) 参照）に導入されて、ダウンザホールハンマー１０に供給されるようになっている。掘削用軸４の下端部にダウンザホールハンマー１０を介して一体装備された偏心掘削ビット９は、図３の(a) に示すように、ビット本体９ａとビット軸部９ｂとからなるもので、この偏心掘削ビット９は、矢板５の圧入完了後に偏心掘削ビット９を地盤中から引き抜く際にビット本体９ａが矢板５に衝突しないように掘削用軸４の回転中心軸Ｏに対して夫々偏心して形成されている。矢板５は、Ｕ形の鋼製矢板とする。

また偏心掘削ビット９は、図３の(a) に示すように、全体が側面視で略ブーツ状に形成されていると共に、ビット本体９ａが平面視で略扇形に形成されていて（図４参照）、オーガマシン４による掘削用軸４の回転に伴って掘削用軸４の回転中心軸Ｏの周りを回転すると同時に、掘削用軸４の中空部４ａに供給される圧縮エアで駆動するダウンザホールハンマー１０によって打撃されるようになっている。尚、図示は省略するが、ビット本体９ａの外周面及び底面には多数の突起が設けられ、またビット本体９ａの底面にはダウンザホールハンマー１０からの圧縮エアを噴出させるエア噴出孔が設けられている。このダウンザホールハンマー１０は、図１の(a) に概略示すように、シリンダ１０ａ内に収容したピストンハンマー（図示省略）を、掘削用軸４の中空部４ａに供給される圧縮エアにより駆動して、偏心掘削ビット９に打撃力を与えるように構成されている。

また、偏心掘削ビット９は、図４を参照して分かるように、掘削用軸４の回転中心軸Ｏ（偏心掘削ビット９の回転中心軸でもある）を中心に回転する偏心掘削ビット９の最大軌跡円Ｓの直径が矢板幅（有効幅）Ｗとほぼ同一となるように形成されている。また、矢板５は、この矢板５の中心Ｐが掘削用軸４の回転中心軸Ｏに対して矢板５の各継手用係合部５ａ，５ｂの幅ｗにほぼ相当する長さＥだけずらして状態で、支持管３に支持されることになる。

図１の(a) ，(b) に示すように、支持管３の上部側にはチャック取付枠１４が取付け固定され、このチャック取付枠１４には、支持管３の一側面３ａ側及びその他側面３ｂ側の夫々上部で矢板５の上端部を支持管３に固定できるようにするためのチャック７，８が装備されている。各チャック７，８は、図２の(a) にも示すように、チャック取付枠１４のブラケット１５に油圧シリンダ１６を取り付け、このシリンダ１６によって押圧板１７を支持管３の一側面３ａ又は他側面３ｂに対し進退移動させて矢板５の上端部を支持管３の一側面３ａ又は他側面３ｂに押し付け固定するようにしたものである。

従って、図１の(a) ，(b) 及び図２の(a) に示すように矢板５を支持管３の一側面３ａ側に支持させる時は、チャック７を作動させて、油圧シリンダ１６で押圧板１７を支持管３の一側面３ａに対し前進移動させることにより、押圧板１７で矢板５の上端部を支持管３の一側面３ａに押し付けて固定し、矢板５を解放する時は、油圧シリンダ１６で押圧板１７を後退移動させる。そして、矢板５を支持管３の他側面３ｂ側に支持させる時には、チャック８を作動させて、油圧シリンダ１６で押圧板１７を支持管３の他側面３ｂに対し前進移動させることにより、押圧板１７で矢板５の上端部を支持管３の他側面３ｂに押し付けて固定し、押圧板１７を後退移動させることで、矢板５を解放する。

また図１の(a) ，(b) 、図２の(b) 及び図３の(a) ，(b) に示すように、支持管３の一側面３ａ側及び他側面３ｂ側の夫々下端部側には、矢板５の下端部を保持するための係止部１８が設けられる。そして、矢板５の下端部には支持管３の係止部１８に対応する位置にその係止部１８が係止される被係止部１９が設けられていて、支持管３の一側面３ａ側又は他側面３ｂ側に支持される矢板５の被係止部１９を支持管３側の係止部１８に係止させることによって、その矢板５の下端部を支持管３に保持できるようになっている。

支持管３側に設けられる係止部１８は、図２の(b) 及び図３の(a) ，(b) から分かるように、支持管３下端部の一側面３ａ側の左右２箇所と他側面３ｂ側の左右２箇所との４箇所に設けられ、各係止部１８は下向きに突出するピンからなるもので、このピン１８は、支持管３の下端部の上記４箇所に夫々切欠開口形成された開口部２０（図３の(a) ，(b) 参照）の上端部から支持管３内に水平に突入するように固着された取付部片２１に下向きに突設されている。一方、矢板５側に設けられる被係止部１９は、図２の(b) 及び図３の(a) ，(b) に示すように、支持管３の一側面３ａ側又は他側面３ｂ側の夫々左右２箇所に設けてある係止部１８と対応する位置で矢板５下端部の内側面側に水平内向きに突設された受板２２のピン孔２３からなるもので、図３の(b) の仮想線で示すように、矢板５を支持管３の一側面３ａ側に支持させる際に、矢板５の受板２２が支持管３のピン１８の位置より下方に位置するように矢板５を引き下げた状態から、この矢板５を支持管３の一側面３ａに寄せ付けて受板２２を支持管３の開口部２２内に突入させた後、矢板５を引き上げることにより、矢板５の受板２２のピン孔２３を支持管３側のピン１８に挿通係止させ、それによって矢板５の下端部を支持管３に保持することができる。

次に、上記のような掘削装置１の使用による矢板１０の圧入工法について図１〜図４を参照して具体的に説明する。尚、図４において、Ｈは矢板圧入作業の進行方向を示す。

先ず、掘削装置１を地上の所定箇所に配置して、図４に示すように、右端の第１矢板５Ａ（５）を、その一方の継手用係合部５ａが偏心掘削ビット９の回転による最大軌跡円Ｓ（掘削孔２５Ａと重なって見えないため、図４の左端を参照）内に位置し且つ他方の継手用係合部５ｂが最大軌跡円Ｓの外に位置するように支持管３の一面３ａ側に支持させる。尚、第１矢板５Ａ（５）を支持管３に支持させるにあたり、この第１矢板５Ａ（５）は、リーダの頂部より垂下されるウインチ２４（図１参照）とは別のウインチ（図示せず）によって吊り込む。以下に説明する第２矢板５Ｂ（５）及び第３矢板５Ｃ（５）も同様とする。

第１矢板５Ａ（５）を支持管３の一側面３ａ側に支持させる際に、第１矢板５Ａ（５）の下端部にある被係止部１９（ピン孔２３）を、支持管３側の係止部１８（ピン）に対し図３の(a) ，(b) に示すように係止させた状態で、この第１矢板５Ａ（５）の上端部を、支持管３の一側面３ａ側に配備されたチャック７により支持管３の一側面３ａ側上端部に固定する。それから、オーガマシン２により掘削用軸４を回転駆動して、偏心掘削ビット９を回転させると共に、掘削ビット９をダウンザホールハンマー１０によって打撃しつつ地盤を掘削しながら、第１矢板５Ａ（５）を地盤中所定深度まで圧入する。その掘削孔を図４に２５Ａで示す。

尚、矢板５側の被係止部１９である受板２２のピン孔２３を、支持管３側の係止部１８（ピン）に対し図３の(a) ，(b) に示すように係止させるには、前述のように受板２２のピン孔２３がピン１８の位置より下方に位置するように矢板５を引き下げた状態から、矢板５を支持管３の一側面３ａに寄せ付けて受板２２を支持管３の開口部２０内に突入させた後、矢板５を引き上げるようにすればよい。また、係止部１８としてのピンをピン孔２３から抜き抜くには、矢板５の圧入後に掘削装置１を引き上げる時に、そのピン１８は、支持管３の引き上げに伴って矢板５側のピン孔２３から自動的に抜き取ることができる。また、第１矢板５Ａ（５）の圧入に際しては、この第１矢板５Ａ（５）の継手用係合部５ｂが最大軌跡円Ｓの外にあって、その部分が掘削されないため、この継手用係合部５ｂに対応する地盤部分は、掘削装置１によって予め掘削しておくとよい。

第１矢板５Ａ（５）の圧入が完了したならば、掘削用軸４の回転を、偏心掘削ビット９が第１矢板５Ａ（５）の先端に衝突しない位置で停止させた後、チャック７を解放操作して、第１矢板５Ａ（５）の上端部を支持管３から解放した状態で、掘削装置１を地上に引き上げつつ、この引き上げによって支持管３下端部の係止部（ピン）１８を第１矢板５Ａ（５）の下端部の被係止部１９（ピン孔２３）から離脱させ、偏心掘削ビット９を第１矢板５Ａ（５）沿いに引き上げながら掘削装置１全体を地上へ引き上げる。

次に、地上に引き上げた掘削装置１を矢板幅Ｗだけ前進させた後、第２矢板５Ｂ（５）を第１矢板５Ａ（５）と逆向きにして支持管３の他面３ｂ側に支持させると共に、第２矢板５Ｂ（５）の一方の継手用係合部５ｂを最大軌跡円Ｓの外に位置させて、既掘削孔２５Ａ内に位置する第１矢板５Ａ（５）の継手用係合部５ａに係合させ、且つ第２矢板５Ｂ（５）の他方の継手用係合部５ａを前記最大軌跡円Ｓ内に位置させた状態で、第１矢板１０Ａの場合と同じ様に偏心掘削ビット９の回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第２矢板５Ｂ（５）を圧入し、第１矢板５Ａ（５）と接合する。この第２矢板５Ｂ（５）の圧入完了後、掘削用軸４の回転を、偏心掘削ビット９が図４中央の仮想線図示のように第２矢板５Ｂ（５）の先端に衝突しない位置で停止させた後、掘削装置１を地上に引き上げ、偏心掘削ビット９を第２矢板５Ｂ（５）に沿って地盤中から引き抜く。

引き続いて、掘削装置１を矢板幅Ｗだけ更に前進させた後、第２矢板５Ｃ（５）を第２矢板５Ｂ（５）と逆向きにして支持管３の一面３ａ側に支持させると共に、第３矢板５Ｃ（５）の一方の継手用係合部５ｂを最大軌跡円Ｓの外に位置させて、既掘削孔２５Ｂ内に位置する第２矢板５Ｂ（５）の継手用係合部５ａに係合させ、第３矢板５Ｃ（５）の他方の継手用係合部５ａを最大軌跡円Ｓ内に位置させた状態で、前記同様に偏心掘削ビット９の回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第３矢板５Ｃ（５）を圧入し、第２矢板５Ｂ（５）と接合する。この第３矢板５Ｃ（５）の圧入完了後、掘削用軸４の回転を、偏心掘削ビット９が図４の左端に実線で示すように第３矢板５Ｃ（５）の先端に衝突しない位置で停止させ、掘削装置１と共に偏心掘削ビット９を第３矢板５Ｃ（５）に沿って地盤中から引き抜く。以降、上記同様にして、第４の矢板５、第５の矢板５等々、所要本数の矢板５を圧入する。

この実施例の圧入工法によれば、ビットの回転による最大軌跡円Ｓの直径が矢板幅Ｗとほぼ同一の偏心掘削ビット９を用いて、第１矢板５Ａ（５）、第２矢板５Ｂ（５）、第３矢板５Ｃ（５）等々を上述したような方法で圧入するため、隣合う掘削孔（例えば２５Ａ、２５Ｂ）間に掘削残し部分を形成することなく有効に掘削孔を掘削できると共に、既に圧入された例えば第１矢板５Ａ（５）に対し第２矢板５Ｂ（５）の圧入を行う際に、この第２矢板５Ｂ（５）が圧入される掘削孔２５Ｂを掘削する偏心掘削ビット９がこれに隣接する第１矢板５Ａ（５）の継手用係合部５ａに衝当することがない。

そして、特にこの圧入工法では、第１矢板５Ａ（５）を支持管３の一側面３ａ側に支持させる際には、第１矢板５Ａ（５）の上端部をチャック７により支持管３の一側面３ａ側上端部に固定し、第２矢板５Ｂ（５）を支持管３の他側面３ｂ側に支持させる際には、第２矢板５Ｂ（５）の上端部をチャック８によって支持管３の他側面３ｂ側上端部に固定するから、第２矢板５Ｂ（５）を支持管３の他側面３ｂ側に支持させるにあたって、従来のようにオーガマシンを矢板圧入後に地上で反転させる必要がなく、掘削装置１全体をそのままの姿勢で支持管３の他側面３ｂ側のチャック８により第２矢板５Ｂ（５）の上端部を支持管３の他側面３ｂ側に固定でき、従って施工をスムーズに行なえ、施工能率を向上できる。更に、支持管３の両側面３ａ，３ｂ側が夫々平面状であるため、チャック７，８の設置が容易となり、また矢板５を各側面３ａ，３ｂに対し安定良く支持させることができて、矢板５の打ち込みを的確に行なわせることができる。

支持管３の一側面３ａ側又は他側面３ｂ側に支持される矢板６の被係止部２２を支持管３の係止部２１に係止させることによって、その矢板６の下端部を支持管３に保持させるようにしているから、矢板６の圧入時に矢板６の下端部が支持管３から離れることがなく、矢板６の圧入を的確に行なわせることができる。この場合、矢板５側の被係止部１９であるピン孔２３を支持管３側の係止部１８であるピンに対し係止させるには、ピン孔２３がピン１８の位置より下方に位置するように矢板５を引き下げた状態から、矢板５を支持管３の一側面３ａに寄せ付けて受板２２を支持管３の開口部２０内に突入させた後、矢板５を引き上げるようにすればよいし、係止部１８のピンをピン孔２３から抜き抜くには、矢板５の圧入後に掘削装置１を引き上げれば、ピン１８は、支持管３の引き上げに伴って矢板５側のピン孔２３から自動的に抜け出る。

上述した矢板圧入工法のように、両側面３ａ，３ｂ側が平面状で、その断面が多角形を成す支持管３では、支持管３内に装備されたダウンザホールハンマー１０が図４に示すように支持管３の内面に接触する状態にあって、掘削時に掘削用軸４と共に回転するダウンザホールハンマー１０によって支持管３が共回りし、それによって矢板５が回転を生ずるおそれがあるため、矢板５の圧入に先立って、地上に、図５に示すような矢板回転防止用の定規２６を設置する。即ち、この定規２６は、矢板５を圧入するように掘削される掘削箇所を挟むようにその両側に例えばＨ形鋼からなるガイド枠２７，２７を敷設し、圧入される矢板５（図５では第３矢板５Ｃ）の回転を阻止する回転阻止枠２８を両ガイド枠２７，２７上にそれと直交するように横架固定し、その回転阻止枠２８の係合凹部２８ａに、矢板５の継手用係合部５ａを係合するようにしたものである。尚、図５において、矢印Ｈは、矢板圧入作業の進行方向を示し、５Ａは既掘削孔２５Ａに圧入されている第１矢板、５Ｂはその後に掘削された既掘削孔２５Ｂに圧入されている第２矢板を示し、また２９は圧入される各矢板５Ａ，５Ｂ，５Ｃとガイド枠２７との間に介装されるスペーサ部材を示す。

また上記実施形態では、支持管３の断面形状を両端面側が断面山形状を成す略長方八角形としているが、両側面３ａ，３ｂが夫々平面状の管材であれば、どのような断面形状のものでもよい。但し、この実施形態に示す支持管３は、両側面３ａ，３ｂ側が夫々平面状で、断面が略長方八角形であって、図４から分かるように、その各側面３ａ，３ｂ側が、断面略Ｕ形状矢板５の内面に係合するようになっているから、圧入中に矢板５が横ズレするようなことがなく、矢板５を地盤中に的確に圧入することができる。また、この実施形態では、エア圧によって駆動されるダウンザホールハンマーについて説明したが、本発明の矢板圧入工法では、油圧によって駆動されるダウンザホールハンマーを使用することもできる。

図６はビット本体９ａが拡縮可能な２個のビット分割体からなる周知の偏心掘削ビット９を示すもので、この偏心掘削ビット９は、ビット本体９ａを構成する２個のビット分割体９ａ₁，９ａ₂が夫々偏心軸（図示省略）を介してビット軸部９ｂ側に対して回転可能な状態に取り付けてあって、掘削時のように正転させることにより拡径して、(a-2) に示すようにダウンザホールハンマー１０の下端部側から下方へ突出し、掘削装置の引き上げ時に逆転させることにより、(a-1) に示すように縮径するようになっている。図６の(b-2) に示すように、矢板５を圧入する際の掘削時には偏心掘削ビット９が拡径し、その最大軌跡円をＳで示す。また同図(b-1) に示すように、矢板圧入完了時に掘削装置を引き上げる際に偏心掘削ビット９を逆転させると、ビット９は縮径し、矢板５に衝突することなく引抜きが可能となる。

図７はビット本体９ａが拡縮可能な３個のビット分割体からなる周知の偏心掘削ビット９を示すもので、この偏心掘削ビット９は、ビット本体９ａを構成する３個のビット分割体９ａ₁，９ａ₂，９ａ₃ が夫々偏心軸（図示省略）を介してビット軸部９ｂに対して回転可能な状態に取り付けてあって、同図の(a-2) に示すように掘削時の正転により拡径し、その時の偏心掘削ビット９の最大軌跡円をＳで示す。また同図の(a-1) に示すように、矢板圧入完了時に引き上げる際に偏心掘削ビット９を逆転させると、ビット９は縮径し、矢板５に衝突することなく引き抜くことができる。

図８は本発明の他の工法に用いる掘削装置１の正面図であり、(b) は(a) のＰ−Ｐ線拡大断面図、(b) は(a) のＱ−Ｑ線拡大断面図、(c) は(a) のＲ−Ｒ線拡大断面図である。ここに示される掘削装置１は、オーガマシン２に円筒状の支持管３０を垂下連結すると共に、この円筒状支持管３０の上下部及びその中間部の複数箇所に、夫々両側面３０ａ，３０ｂ側が平面状を成す支持枠３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄを支持管３０を囲むように固着し、そして支持管３０には、オーガマシン２により回転駆動される掘削用軸４を挿入配備すると共に、最上部側支持枠３１Ａの一側面３１ａ及び他側面３１ｂに矢板５の上端部を支持管３０に固定するためのチャック７，８を設置し、そして掘削用軸４の先端部には、矢板圧入完了後にビット本体９ａが矢板５に衝突しないように引抜き可能な偏心掘削ビット９をダウンザホールハンマー１０を介して取り付けたものである。

しかして、この掘削装置１の使用による矢板５の圧入にあたっては、圧入工程の図示は省略するが、先ず第１矢板５を、最上部側支持枠３１Ａを除く他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々一側面３１ａ側にわたって支持させ、その第１矢板５の上端部を最上部側支持枠３１Ａの一側面３１ａ側のチャック７により固定し、ダウンザホールハンマー１０で打撃される偏心掘削ビット９の回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第１矢板５を圧入し、次いで掘削装置１をほぼ矢板幅分前進させ、そして第２矢板５を第１矢板５とは逆向きで前記他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々他面側にわたって支持させると共に、第２矢板５の一方の継手用係合部５ｂを第１矢板５の継手用係合部５ａに係合させた状態で、第２矢板５の上端部を最上部側支持枠３１Ａの他側面３１ｂ側のチャック８により固定し、偏心掘削ビット９の回転打撃作用で地盤を掘削しながら第２矢板５を圧入し、以降は上記の工程を繰り返し行うようにする。

各支持枠３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、図８の(b) 〜(d) に示すように、図１〜図５による実施形態の支持管３の断面形状と同じ断面略長方八角形に形成した周枠部３２と、この周枠部３２を円筒状支持管３０の所要箇所に固定するための複数の取付リブ３３とからなるもので、各取付リブ３３は円筒状支持管３０の外周面に対し溶接されている。この実施形態では、支持枠３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄを全て同じ断面形状としたが、最上部の支持枠３１Ａは、チャック７，８を取り付けるためのものであるから、両側面３１ａ，３１ｂ側が平面状であれば、他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄとは別の断面形状としてもよい。但し、全てを同じ断面形状にして同様の構造とすれば、製作が容易となる。尚、最上部の支持枠３１Ａに設置されるチャック７，８の構造については、図１及び図２で説明したチャック７，８と同じであるため、図８の(b) に同じ符号を付して説明を省略する。

また、図８の(a) 及び(d) に示すように、最下部側支持枠３１Ｄの一側面３１ａ側及び他側面３１ｂ側に矢板５の下端部を保持するための係止部１８を設け、矢板５の下端部には支持枠３１Ｄ側の係止部１８に対応する位置にその係止部１８が係止される被係止部１９を設け、しかして支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの一側面３１ａ側又は他側面３１ｂ側に支持される矢板５の被係止部１９を最下部側支持枠３１Ｄの係止部１８に係止させることによって、その矢板５の下端部を支持管３０に対し保持するようにしている。支持枠３１Ｄ側の係止部１８及び矢板側被係止部１９の具体的構造及びその作用については、図２(b) 及び図３の(a) ，(b) によって説明した先の掘削装置１の係止部１８及び被係止部１９と全く同じであるため、その説明を省略する。ただ、先の掘削装置１では、係止部１８が支持管３の下端部に設けてあるのに対し、図８の掘削装置１では係止部１８を最下部側支持枠３１Ｄに設けただけのことであり、係止部１８としてのピンは、支持枠３１Ｄの周枠部３２に切欠開口した開口部の上端部からその内方へ突入するように固着した取付部片２１（図８の(d) 参照）に下向きに突設されている。

上述した図８の掘削装置１を用いた工法によれば、第１矢板５を、最上部側支持枠３１Ａを除く他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々一側面３１ａ側にわたって支持させた時は、その上端部を最上部側支持枠３１Ａの一側面３１ａ側のチャック７で固定し、第１矢板５の圧入完了後に第２矢板５を、最上部側支持枠３１Ａを除く他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの夫々他側面３１ｂにわたって支持させた時は、その矢板５の上端部を最上部側支持枠３１Ａの他面３１ｂ側のチャック８で固定するから、従来のようにオーガマシンを矢板圧入後に地上で反転させる必要がなく、掘削装置１全体をそのままの姿勢でよいため、施工をスムーズに行なえ、施工能率を向上できる。また、最上部側支持枠３１Ａの両側面３１ａ，３１ｂ側が夫々平面状であるため、チャック７，８の設置が容易であり、また他の支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄも夫々両側面３１ａ，３１ｂ側が夫々平面状であるから、矢板５を各側面３１ａ，３１ｂに対し安定良く支持させることができ、矢板５の打ち込みを的確に行うことができる。また、この発明では、掘削装置１の支持管３が円筒状の支持管であるから、支持管３として、特別な鋼管を製造する必要がなく、既製の丸鋼管をそのまま使用でき、掘削装置１の製作コストの低廉化を図ることができる。

また、矢板５を支持させる支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、図８の(c) 及び(d) に示すように、各側面３１ａ，３１ｂ側が断面略Ｕ字形矢板５の内面側に凹凸係合するようになっているため、地盤へ圧入中に矢板５が支持枠３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄに対し横にズレるようなことがなく、矢板５を的確に圧入することができる。

１ 掘削装置
２ オーガマシン
３ 支持管
３ａ 支持管の一側面
３ｂ 支持管の他側面
４ 掘削用軸
Ｏ 掘削用軸の回転中心軸
５ 矢板
５Ａ 第１矢板
５Ｂ 第２矢板
５Ｃ 第３矢板
５ａ，５ｂ 矢板の継手用係合部
７，８ チャック
９ 偏心掘削ビット
９ａ ビット本体
９ｂ ビット軸部
１０ ダウンザホールハンマー
１８ 係止部（ピン）
１９ 被係止部
２３ ピン孔（被係止部）
３０ 円筒状の支持管
３１Ａ 支持枠
３１Ｂ 支持枠
３１Ｃ 支持枠
３１Ｄ 支持枠
３１ａ 支持枠の一側面
３１ｂ 支持枠の他側面

Claims (4)

1. オーガマシンに両側面側が平面状の支持管を垂下連結し、支持管には、オーガマシンにより回転駆動される掘削用軸を挿入配備すると共に、支持管の一側面及び他側面の夫々上部に矢板の上端部を支持管に固定するチャックを設け、掘削用軸の先端部には、矢板圧入完了後にビット本体が矢板に衝突しないように引抜き可能な偏心掘削ビットをダウンザホールハンマーを介して取り付けた掘削装置を用い、第１矢板を、支持管の一側面側に支持させて、その上端部を支持管の一側面側のチャックで固定し、ダウンザホールハンマーで打撃される偏心掘削ビットの回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第１矢板を圧入し、次いで掘削装置をほぼ矢板幅分前進させ、第２矢板を第１矢板とは逆向きで支持管の他側面側に支持させると共に、第２矢板の一方の継手用係合部を第１矢板の継手用係合部に係合させた状態で、第２矢板の上端部を支持管の他側面側のチャックで固定し、偏心掘削ビットの回転打撃作用で地盤を掘削しながら第２矢板を圧入し、以降上記の工程を繰り返し行う矢板の圧入工法。
2. 支持管の一側面側及び他側面側の夫々下端部に矢板の下端部を保持するための係止部を設け、矢板の下端部には支持管の係止部に対応する位置にその係止部が係止される被係止部を設け、支持管の一側面側又は他側面側に支持される矢板の被係止部を支持管の係止部に係止させることによって、その矢板の下端部を支持管に保持するようにした請求項１に記載の矢板の圧入工法。
3. オーガマシンに円筒状の支持管を垂下連結すると共に、この円筒状支持管の上下部及びその中間部の複数箇所には夫々両側面側が平面状を成す支持枠を支持管を囲むように固着し、支持管には、オーガマシンにより回転駆動される掘削用軸を挿入配備すると共に、最上部側支持枠の一側面及び他側面に矢板の上端部を支持管に固定するチャックを設置し、掘削用軸の先端部には、矢板圧入完了後にビット本体が矢板に衝突しないように引抜き可能な偏心掘削ビットをダウンザホールハンマーを介して取り付けた掘削装置を用い、第１矢板を、最上部側支持枠を除く他の支持枠の夫々一側面側にわたって支持させ、その上端部を最上部側支持枠の一側面側のチャックで固定し、ダウンザホールハンマーで打撃される偏心掘削ビットの回転打撃作用によって地盤を掘削しながら第１矢板を圧入し、次いで掘削装置をほぼ矢板幅分前進させ、第２矢板を第１矢板とは逆向きで前記他の支持枠の夫々他面側にわたって支持させると共に、第２矢板の一方の継手用係合部を第１矢板の継手用係合部に係合させた状態で、第２矢板の上端部を最上部側支持枠の他面側のチャックで固定し、偏心掘削ビットの回転打撃作用で地盤を掘削しながら第２矢板を圧入し、以降上記の工程を繰り返し行う矢板の圧入工法。
4. 最下部側支持枠の一側面側及び他側面側に矢板の下端部を保持するための係止部を設け、矢板の下端部には前記係止部に対応する位置にその係止部が係止される被係止部を設け、支持枠の一側面側又は他側面側に支持される矢板の被係止部を最下部側支持枠の係止部に係止させることによって、その矢板の下端部を支持管に対し保持するようにした請求項１に記載の矢板の圧入工法。

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