JP5775806B2 - 地盤掘削用ケーシングの先端キャップおよびこの先端キャップを備えた地盤掘削用ケーシング - Google Patents

Description

本発明は、地盤掘削用ケーシングの先端キャップおよびこの先端キャップを備えた地盤掘削用ケーシングに関し、さらに詳しくは、ケーシングに対する着脱を確実かつ容易に行なえる地盤掘削用ケーシングの先端キャップおよびこの先端キャップを備えた地盤掘削用ケーシングに関するものである。

地盤を強化するために、二重管を用いて対象地盤に地盤改良薬液を注入する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。地盤改良薬液を地盤に注入する際には、まず、筒状の地盤掘削用ケーシングを用いて、その先端部から水を噴射しつつ圧入して地盤を掘削する。次いで、地盤を掘削して形成した挿入孔に埋設されたままのケーシングに外管を挿入する。次いで、ケーシングを地上に引き抜くことにより外管を地盤の中に設置する。そして、この外管に挿入した内管を管軸方向に移動させることにより、内管の周壁に設けられた吐出口を、外管の周壁に設けられた注入口に位置合わせして、吐出口から吐出した薬液を注入口を通じて地盤に注入する。

上記のように地盤掘削用ケーシングは、地盤掘削後に外管が内挿された状態で地上に引き抜かれるので、その際には先端部が開口していなければならない。一方で、地盤掘削時に先端部が開口したままであると、ケーシングの内部に地盤の土砂が入り込んでくるので塞いでおく必要がある。

そのため、ケーシングの先端部には、先端部の開口を塞ぐ先端キャップが設けられている。従来、ケーシングの先端部開口を塞いで取り付けた先端キャップが容易に脱落しないように、ケーシングの先端部周壁の対向する位置に貫通穴を設けて、これら貫通穴に針金を貫通させて設置していた。この針金が、先端キャップの先端面を横切って設置されるため、地盤掘削時には先端キャップの脱落が防止される。地盤に挿入孔を形成した後は、ケーシングに外管や専用治具を挿入して、その先端部で先端キャップを先端側に突くことにより、針金を貫通穴から取り外して、先端キャップおよび針金を地盤中に押し出すようにしていた。

しかし、このような先端キャップでは、針金の設置具合によって、先端キャップの着脱性が大きく変化する。そのため、ケーシングに対して先端キャップの着脱を確実に行なうことが難しいという問題があった。また、先端キャップの着脱作業も面倒であり、例えば、先端キャップをケーシングから取り外す際に、外管等の先端部で何度も先端キャップを突かなければならなかった。

特開２００９−２１５４号公報

本発明の目的は、ケーシングに対する着脱を確実かつ容易に行なえる地盤掘削用ケーシングの先端キャップおよびこの先端キャップを備えた地盤掘削用ケーシングを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の地盤掘削用ケーシングの先端キャップは、内管と外管を用いて地盤に地盤改良薬液を注入する際に地盤を掘削し、前記外管が挿入された後に地盤中から地上に引き抜かれることにより前記外管を地盤中に設置するケーシングの先端部内側に着脱自在に取り付けられる地盤掘削用ケーシングの先端キャップであって、ケーシングの先端部開口を密閉する本体部と、前記本体部の外周面よりも外側に突出移動し、外周面よりも内側に収容可能な係合部と、前記本体部の後端部に設けられて本体部の前端部側に押圧されることにより、前記係合部を本体部の外周面よりも内側に収容させる押圧部とを有することを特徴とする。

また、本発明の地盤掘削用ケーシングは、上記に記載の先端キャップを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、先端キャップが、ケーシングの先端部開口を密閉する本体部を備えているので、先端キャップをケーシングの先端部内側に装着することにより、地盤掘削時にケーシングの内部に地盤の土砂が入り込むことを防止できる。そして、押圧部を本体部の前端部側に押圧して、係合部を本体部の外周面よりも外側に突出移動させることで、係合部をケーシングの内周面に係合または圧着させて、先端キャップをケーシングの先端部内側に固定できる。また、ケーシングに挿入した外管等で押圧部を押圧するだけで係合部を本体部の外周面よりも内側に移動させて収容することができ、これにより、ケーシングの先端部内側に固定されている先端キャップの固定を解除することができる。したがって、ケーシングに対する先端キャップの着脱を確実かつ容易に行なうことが可能になる。

本発明の先端キャップでは、前記係合部が本体部の外周面よりも外側に突出移動した際に、この係合部がケーシングの内周面に形成されている係合穴に係合する仕様にすることもできる。この仕様によれば、係合部が係合穴に係合するので、先端キャップを、より確実、強固にケーシングの先端部内側に固定できる。

また、前記押圧部を本体部の前端部側から後端部側に向かって付勢する付勢部材を設けた仕様にすることもできる。この仕様によれば、想定以下の小さな押圧力が押圧部に作用しても、係合部を本体部の外周面よりも内側に収容させないようにできる。これにより、ケーシングの先端部内側に固定されている先端キャップが、不意に固定解除されるのを防止できる。

本発明の地盤掘削用ケーシングを用いて地盤を掘削している状態を例示する説明図である。 本発明の先端キャップを装着したケーシングの先端部内側を例示する説明図である。 図２のＡ矢視図である。 図２のＢ矢視図である。 先端キャップがケーシングの先端部内側に固定されている状態を例示する説明図である。 図５の先端キャップの固定が解除された状態を例示する説明図である。

以下、本発明の地盤掘削用ケーシングの先端キャップおよび地盤掘削用ケーシングを実施形態に基づいて説明する。

図１に例示するように、本発明の地盤掘削用ケーシング２（以下、ケーシング２という）は、本発明の地盤掘削用ケーシングの先端キャップ７（以下、先端キャップ７という）を先端部内側に着脱自在に設けたものである。

ケーシング２は、両端を開口した筒状体であり、図２〜図４に例示するように、その先端は斜めに傾斜して切断された形状になっている。この先端の傾斜面に環状の先端ブレード６が取り付けられている。ケーシング２の先端部の内周面には係合穴３が形成されている。この実施形態では、係合穴３はケーシングの周壁を貫通しているが、貫通せずに内周面を窪ませた仕様にすることもできる。

また、ケーシング２の内周面に一端を開口して、ケーシング２の先端面に他端を開口する内部流路４が形成されている。内部流路４の他端開口が噴出口５になっている。

先端キャップ７は、本体部８と、本体部８の外周面よりも外側に突出移動し、外周面よりも内側に移動して収容可能な係合部９と、本体部８の後端部に設けられる押圧部１０とを有している。

本体部８は、ケーシング２の内周面に沿った外周面を有している。この外周面にはＯリング８ａが外嵌されていて、Ｏリング８ａがケーシング２の内周面に当接することにより、ケーシング２の先端部開口が密閉される。

押圧部１０は、本体部８の後端部側から前端部側に向かって押圧されることにより、係合部９を本体部８の外周面よりも内側に移動させる。この移動によって、係合部９は、本体部８の外周面よりも内側に収容される。

この実施形態の押圧部１０は、ケーシング２の軸方向に延びる押軸１０ａと、押軸１０ａにピン結合されているリンク機構１０ｂとで構成されている。そして、リンク機構１０ｂの一部に係合部９が突設されている。係合部９は少なくとも２つ設けられるのが好ましい。

リンク機構１０ｂは様々な構造を採用することができ、押軸１０ａを本体部８の後端部側から前端部側に向かって押圧することにより、本体部８の外周面よりも外側に突出している係合部９を、本体部８の外周面よりも内側に移動させることができればよい。

本体部８には、押軸１０ａよりも先端部側に付勢部材１１が設けられている。付勢部材１１の先端は、本体部８に着脱自在に装着される蓋部材１２に当接している。これにより、押軸１０ａは付勢部材１１によって常に本体部８の前端部側から後端部側に向かって付勢されている。付勢部材１１としては、コイルスプリング等のバネ材やゴム部品等の弾性材を用いることができる。

係合部９が本体部８の外周面よりも外側に突出移動した際には、係合部９が係合穴３に係合することにより、先端キャップ７は、ケーシング２の先端部内側に固定される。

本発明のケーシング２を用いて地盤を掘削し、地盤改良薬液を地盤中に注入する場合は、まず、図５に例示するように、ケーシング２の先端側から先端キャップ７を挿入し、係合部９を係合穴３に係合させて先端キャップ７をケーシング２の先端部内側に固定する。

例えば、付勢部材１１を取り付けない状態で、先端キャップ７をケーシング２に挿入する。この状態では、押軸１０ａおよびリング機構１０ｂはフリーに動いて係合部９は本体部８の外周面よりも内側に収容された状態になる。そして、先端キャップ７が所定の位置に配置した後、本体部８に付勢部材１１を取り付けて蓋部材１２を本体部８に装着する。これにより、押軸１０ａが本体部８の前端部側から後端部側に向かって付勢され、これに伴うリンク機構１０ｂの動きによって係合部９が本体部８の外周面よりも外側に突出移動する。そして、突出移動した係合部９が係合穴３に係合することにより、先端キャップ７がケーシング２の先端部内側に簡単に固定される。

次いで、図１に例示するように、削孔機１からケーシング２を延ばして挿入孔Ｓを形成する。図１では、挿入孔Ｓを途中で屈曲させて形成しているが、上下方向に挿入孔Ｓを形成する場合もある。ケーシング２を軸心中心に回転させて、先端ブレード６の向きを変えることによりケーシング２の進行方向を変えることができる。

本発明では、本体部８（Ｏリング８ａ）によってケーシング２の先端部開口が密閉されているので、地盤掘削時にケーシング２の内部に地盤の土砂が入り込むことを防止できる。また、係合部９が係合穴３に係合しているので、先端キャップ７がケーシング２の先端部内側にしっかりと固定される。

ケーシング２を地盤中に圧入させる際には、ケーシング２の内部に水を供給する。ケーシング２の先端部開口は先端キャップ７によって塞がれているので、供給された水は内部流路４を通じて噴出口５から噴射される。この噴射された水によって地盤の掘削が円滑になる。

所定の位置まで挿入孔Ｓを形成した後は、図６に例示するようにケーシング２に外管１３を挿入する。挿入した外管１３の先端部で、押圧部１０（押軸１０ａの後端）を本体部８の後端部側から前端部側に向かって押圧する。これにより、係合部９が本体部８の外周面よりも内側に移動して収容される。外管１３ではなく、専用の押圧治具をケーシング２に挿入して押圧部１０を押圧することもできる。

このようにケーシング２に挿入した外管１３や押圧治具等で押圧部１０を押圧するだけで係合部９を本体部８の外周面よりも内側に移動させて収容することができる。それ故、ケーシング２の先端部内側に固定されている先端キャップ７の固定を容易に解除できる。

上記のとおり、本発明によれば、ケーシング２に対する先端キャップ７の着脱を確実かつ容易に行なうことができる。ケーシング２に対する固定が解除された先端キャップ７は、ケーシング２の先端部開口から地盤中に押し出される。

尚、ケーシング２の内周面に係合穴３を設けずに、本体部８の外周面よりも外側に突出移動させた係合部９をケーシング２の内周面に圧着させることにより、先端キャップ７をケーシング２の先端部内側に固定することもできる。

この実施形態では、押圧部１０（押軸１０ａ）を本体部８の前端部側から後端部側に向かって付勢する付勢部材１１が設けられているので、本体部８の後端部側から前端部側に向かう想定以下の小さな押圧力が押圧部１０に作用しても、係合部９を本体部８の外周面よりも内側に収容させることがない。そのため、ケーシング２の先端部内側に固定されている先端キャップ７が不意に固定解除されることを防止できる。付勢部材１１の付勢力は、先端キャップ７の正規の固定解除操作に支障がなく、不意に固定解除されない範囲で適切に設定しておく。

ケーシング２の所定位置まで外管１３を挿入した後は、ケーシング２を地上に引き抜くことにより、外管１３を地盤中に設置する。外管１３の周壁には注入口が形成されている。その後の工程は公知のごとく、外管１３に内管を挿入して、内管に形成された吐出口を注入口に位置あわせした後、内管に薬液を供給して吐出口および注入口を通じて薬液を地盤中に注入する。

１ 削孔機
２ ケーシング
３ 係合穴
４ 内部流路
５ 噴出口
６ 先端ブレード
７ 先端キャップ
８ 本体部
８ａ Ｏリング
９ 係合部
１０ 押圧部
１０ａ 押軸
１０ｂ リンク機構
１１ 付勢部材
１２ 蓋部材
１３ 外管
Ｓ 挿入孔

Claims (4)

1. 内管と外管を用いて地盤に地盤改良薬液を注入する際に地盤を掘削し、前記外管が挿入された後に地盤中から地上に引き抜かれることにより前記外管を地盤中に設置するケーシングの先端部内側に着脱自在に取り付けられる地盤掘削用ケーシングの先端キャップであって、ケーシングの先端部開口を密閉する本体部と、前記本体部の外周面よりも外側に突出移動し、外周面よりも内側に収容可能な係合部と、前記本体部の後端部に設けられて本体部の前端部側に押圧されることにより、前記係合部を本体部の外周面よりも内側に収容させる押圧部とを有することを特徴とする地盤掘削用ケーシングの先端キャップ。
2. 前記係合部が本体部の外周面よりも外側に突出移動した際に、この係合部がケーシングの内周面に形成されている係合穴に係合する請求項１に記載の地盤掘削用ケーシングの先端キャップ。
3. 前記押圧部を本体部の先端部側から後端部側に向かって付勢する付勢部材を設けた請求項１または２に記載の地盤掘削用ケーシングの先端キャップ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の地盤掘削用ケーシングの先端キャップを備えたことを特徴とする地盤掘削用ケーシング。

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