JPH01310015A - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、地盤を削孔するに際して、セメントミルク
等の硬化剤を噴出し、掘削された土砂とこの硬化剤とを
混合してソイルセメント杭等を構築するのに使用する掘
削装置に関するものである。

［従来の技術及びその問題点］ 従来より、掘削装置によって地盤を削孔する際に、セメ
ントミルク等の硬化剤を噴出し、この硬化剤と、掘削し
た掘削土砂とを混合させてソイルセメント杭等を構築す
ることが行われていた。

そして、このような掘削装置としては、一般に、駆動装
置によって回転されるロッドの先端に、セメントミルク
等の硬化剤を噴出するヘッドを設けると共に、このヘッ
ドの上方においてロッドに攪拌翼等を設けたものが使用
されていた。

このような掘削装置においては、駆動装置によってロッ
ドを回転させ、その先端に設けられたヘッドによって地
面を掘削すると共に、へ・ンドからセメントミルク等の
硬化剤を噴出し、この噴出された硬化剤と掘削された土
砂とを、回転するヘッドと攪拌翼とによって混合させる
ようになっていた。

しかし、この掘削装置においては、ロッドの回転により
、ヘッドと攪拌翼とが同方向に回転するだけであるため
、掘削された土砂と硬化剤との混合が十分ではなく、掘
削された土砂と硬化剤とが均一に混ざり合ったソイルセ
メント杭を構築することが困難であり、特に、軟弱土の
場合には、これがロッドの周囲に付着して、攪拌・混練
がうまく行えなくなるという問題があった。

さらに、このような掘削装置においては、ヘッドと攪拌
翼等とが同方向に回転するため、これらの回転によって
ねじれが生じ、掘削方向がずれる等の問題もあった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、このような従来の掘削装置における上記の
ような問題を解決することを課題としてなされたもので
ある。

すなわち、この発明は、地盤を削孔するに際して、セメ
ントミルク等の硬化剤を噴出し、この硬化剤と掘削され
た土砂とを混合してソイルセメント杭等を構築する掘削
装置において、掘削された土砂と硬化剤とが十分に混合
され、これらが均一に混ざり合ったソイルセメント杭等
を構築することができ、また軟弱土の場合においても、
これがロッドの周囲に付着して攪拌・混練が抑制される
ということがなく、さらに、垂直精度の良い削孔が行え
る掘削装置を提供することを目的とするするものである
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る掘削装置においては、駆動装置（１０）
から内管ロッド（２０）と、この内管ロッド（２０）を
外装する外管ロッド（３０）とが垂下され、この内管ロ
ッド（２０）と外管ロッド（３０）とが、駆動装置（１
０）によって互いに逆方向に回転するようになっている
。

そして、内管ロッド（２０）は外管ロッド（３０）より
長くなっており、外管ロッド（３０）より下方に延出さ
れた内管ロッド（２０）の先端に、セメントミルク等の
硬化剤を噴出するヘッド（２１）が設けられている。

一方、外管ロッド（３０）の下端部においては、上記ヘ
ッドク２１）の掘削径とほぼ同径になった円筒状の覆管
（３１）が、この外管ロッド（３０）より下方に延出さ
れた内管ロッド（２０）を外装するようにして、外管ロ
ッド（３０）の下端部より外方に延出されたスパイラル
羽根（３２）によって取り付けられている。

そして、この覆管（３１）の内周面には内方に延出され
た内部攪拌翼（３３）が設けられる一方、この覆管（３
１）内において、上記内部攪拌！（３３＞の近傍に、前
記内管ロッド（２０）から外方に延出された内管攪拌翼
（２２）が設けられている。

［作用］ このように構成されたこの発明に係る掘削装置において
は、駆動装置（１０）から垂下された内管ロッド（２０
）と外管ロッド（３０）とを、駆動装置（１０）によっ
て互いに逆方向に回転させ、内管ロッド（２０）の先端
に設けられたヘッド（２１）によって地盤を掘削すると
共に、このヘッド（２１）からセメントミルク等の硬化
剤を噴出するようになっている。

ここで、ヘッド（２１）によって掘削された孔内に、外
管ロッド（３０）の下端部に設けられたヘッド（２１）
の掘削径とほぼ同径の覆管（３１）が導かれると、この
覆管（３１）が掘削された孔の孔壁と周設して掘進方向
を規制し２掘削方向のずれを抑制する。

また、ヘット（２１）によって掘削された掘削土砂と、
セメントミルク等の硬化剤とは、先ずこのヘッド（２１
）で混練されて揚土され、上記覆管（３１）内に導かれ
る。

ここで、上記覆管（３１）は、外管ロッドク３０）にス
パイラル羽根（３２）によって収り付けられているため
、この覆管（３１）の内周面から内方に延出された内部
攪拌翼（３３）は、外管ロッド（３０）の回転に伴って
外管ロッド（３０）と同方向に回転する一方、この内部
攪拌翼（３３）の近傍において、内管ロッド（２０）か
ら外方に延出された内管攪拌翼（２２）は、内管ロッド
（２０）の回転に伴って、上記内部攪拌翼（３３）とは
逆方向に回転する。

そして、上記のように覆管（３１）内に導かれた掘削土
砂とセメントミルク等の硬化剤は、この覆管（３１）内
において、互いに逆方向に回転する内部攪拌翼（３３）
と、内管攪拌翼（２２）とでラップミキシングされる。

そして、掘削が進むと、このように覆管（３１）内で攪
拌・混練されて混ざり合った掘削土砂と硬化剤とが、上
記スパイラル羽根（３２）の回転により、覆管（３１）
内から強制的に上方へ排出される一方、この覆管（３１
）内に、上記ヘッド（２１）から揚土された新たな掘削
土砂とセメントミルク等の硬化剤が導かれ、上記の場合
と同様にしてこの覆管（３１〉内で攪拌・混練される。

また、この掘削装置の引き上げ時において、上記駆動装
置（１０）により、内管ロッド（２０）と外管ロッド（
３０）とを、掘削時とは逆方向に回転させてこれらを引
き上げると、覆管（３１）の上方にある、すでに混ざり
合った掘削土砂と硬化剤とが、スパイラル羽根（３２）
の回転によって、再度覆管（３１）内に導かれる。

そして、この覆管（３１〉内において、上記のように互
いに逆方向に回転する内部攪拌翼（３３）と内管攪拌翼
（２２）とで、再度ラップミキシングされた後、覆管（
３１）内から下方に強制的に排出され、さらに内管ロッ
ド（２０）先端のヘッド（２１）によって攪拌されるよ
うになる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

この実施例に係る掘削装置においては、第１図に示すよ
うに、駆動装置（１０）が、クローラクレーン（１）に
よって地面（２）に対して垂直に立設されたリーダー（
３〉にスライド可能に収り付けられると共に、このリー
ダー（３）上端の吊り下げ部（３ａ）に、滑車（４ａ）
を介してローブ等の吊り部材（４ｂ）によって吊り下げ
られており、この吊り部材（４ｂ）を巻き上げ、送り出
すことによって、駆動装置（１０）がリーダー（３）に
沿って昇降されるようになっている。

そして、この駆動装置（１０）からは、内管ロッド（２
０）と、この内管ロッド（２０）より少し短い外管ロッ
ド（３０）が、内管ロッド（２０）を外装するようにし
て垂下されており、駆動装置り１０）によって、内管ロ
ッド（２０）と外管ロッド（３０）が互いに逆方向に回
転するようになっている。

また、この実施例では、上記のように内管ロッド（２０
）を外装して垂下された外管ロッド（３０）が、リーダ
ー（３）の下部に片持ち式に設けられた振れ止め具（５
〉によって保持されており、地面り２）に対して垂直に
維持されるようになっている。

そして、この外管ロッド（３０）の下端より下方に延出
された内管ロッド（２０）の先端には、セメントミルク
等の硬化剤を噴出するヘッド（２１）が設けられている
。

一方、外管ロッド（３０）の下端部においては、第２図
に示すように、上記ヘッド（２１）の掘削径とほぼ同径
の円筒状で、その下端縁にカッタービット（３４）が設
けられた覆管（３１）が、外管ロッド（３０）の外周面
からスクリュウ状に彎曲して外方に延出された２つのス
パイラル羽根（３２）によって、この外管ロッド（３０
）より下方に延出された内管ロッド（２０）を外装する
ようにして収り付けられており、外管ロッド（３０）と
同方向に回転するようになっている。

そして、この覆管（３１）の内周面には、内方に延出さ
れた内部攪拌翼（３３）が設けられる一方、この覆管（
３１）内において、上記内部攪拌翼（３３）の上方近傍
に、前記内管ロッド（２０）から外方に延出された内管
攪拌翼（２２）が設けられている。

さらに、この実施例のものでは、上記のように覆管（３
１〉が設けられた外管ロッド（３０）において、この覆
管（３１）の上方に、外方に延出された外管攪拌翼（３
５）を設けている。

次に、上記のような掘削装置を用いて、地盤を掘削する
と共に、セメントミルク等の硬化剤を噴出し、掘削され
た土砂とこの硬化剤とを混合させてソイルセメント杭を
構築する場合について説明する。

先ず、第１図に示すように、クローラクレーンク１）に
よって、リーダー（３）を所定の位置において地面（２
）に対して垂直に立設する。

そして、上記駆動装置（１０）を駆動させて、内管ロッ
ド（２０）と外管ロッド（３０）とを互いに逆方向に回
転させながら、駆動装置（１０）をリーダー（３）に沿
って下降させ、第３図（Ａ）に示すように、内管ロッド
（２０）の先端に設けられたヘッド（２１）によって地
盤を掘削すると共に、このヘッド（２１）からセメント
ミルク等の硬化剤を噴出する。

この時、ヘッド（２１）によって掘削された孔内に、外
管ロッド（３０）の下端部に設けた覆管（３１）が導か
れると、この覆管（３１）がヘッド（２１）によって掘
削された孔の孔壁に周接して掘進方向を規制し、掘削方
向のずれを抑制する。

一方、ヘッド（２１）によって掘削された掘削土砂と、
ヘッド（２１）から噴出されたセメントミルク等の硬化
剤とは、先ずこのヘッド（２１）で混練されて揚土され
、上記覆管（３１）内に導かれる。

ここで、覆管（３１）及びこの覆管（３１）の内周面か
ら内方に延出された内部攪拌翼（３３）は、スパイラル
羽根（３２）を介して外管ロッド（３０）に伴って回転
する一方、内部攪拌翼（３３）の上方近傍において、内
管ロッド（２０）から外方に延出された内管攪拌Ｘ（２
２）は、内管ロッド（２０）に伴って上記内部攪拌ｇ（
３３＞とは逆方向に回転する。

そして、上記のように覆管（３１）内に導かれた掘削土
砂とセメントミルク等の硬化剤は、互いに逆方向に回転
する内部攪拌翼（３３）と内管攪拌ｇ＜２２）とでラッ
プミキシングされ、覆管（３１）内において充分に攪拌
・混練される。

そして、掘削が進むと、このように覆管（３１）内で攪
拌・混練されて混ざり合った掘削土砂と硬化剤とが、ス
パイラル羽根（３２）の回転によって、覆管（３１）内
から強制的に上方へ排出され、さらにこの覆管（３１）
上方の外管ロッド（３０）に設けられた外管攪拌翼（３
５）で攪拌される一方、この覆管（３１）内には、上記
ヘッド（２１）から揚土された新たな掘削土砂とセメン
トミルク等の硬化剤が導入される。

このようにして掘削土砂とセメントミルク等の硬化剤と
を攪拌・混練しながら、第３図（Ｂ）に示すように所定
の深さまで掘削した後は、上記駆動装置（１０）によっ
て、内管ロッドク２０）と外管ロッド（３０）とを掘削
時とは逆方向に回転させながら、第３図（Ｃ）に示すよ
うに、これらを引き七げろ。

この時、覆管（３１）の上方にある既に攪拌・混練され
た掘削土砂と硬化剤とが、再度、外管攪拌１ｇ（３５）
で攪拌された後、スパイラル羽根（３２）の回転によっ
て覆管（３１）内に導かれ、この覆管（３１）内におい
て、上記のように互いに逆方向に回転する内部攪拌翼（
３３）と内管攪拌翼（２２）とによって、再度ラップミ
キシングされた後、覆管（３１）内から下方に強制的に
排出され、さらに内管ロッド（２０）先端のヘッド（２
１）によって攪拌される。

そして、第３図（Ｄ）に示すように、内管ロッド（２０
）と外管ロッド（３０）とを削孔内から引き上げた場合
には、削孔内において掘削土砂と硬化剤とが均一に攪拌
・混練されており、これらが均一に混ざり合ったソイル
セメント杭が構築されるようになる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係る掘削装置において
は、先端にヘッドが取り付けられた内管ロッドとこの内
管ロッドを外装する外管ロッ１−とが、互いに逆方向に
回転するようになっているため、掘削時において、従来
のような回転ねじれによる掘削方向のずれが抑制される
と共に、外管ロッドの下端部に設けられたヘッドの掘削
径とほぼ同径になった覆管が、ヘッドによって掘削され
た孔内に導かれると、この覆管が掘削された孔の孔壁と
周接してヘッドの掘削方向を規制し、垂直精度の良い削
孔を行えるようになる。

また、この掘削装置においては、ヘッドによって掘削さ
れた掘削土砂と、ヘッドから噴出したセメントミルク等
の硬化剤とを、まずこのヘッドで混練した後、上記覆管
内において、互いに逆方向に回転する内部攪拌翼と内管
攪拌翼とでラップミキシングし、これらを攪拌・混練し
た後、スパイラル羽根の回転によって、覆管内から強制
的に上方へ排出させるようになっているため、掘削土砂
とセメントミルク等の硬化剤とが、ロッドの周囲に付着
して攪拌・混練が困難になるということがなく、またこ
れらが十分に攪拌・混練されるようになる。

加えて、この掘削装置の引き上げ時に、内管ロッドと外
管ロッドとを、掘削時とは逆方向に回転させてこれらを
引き上げると、覆管上方にあるすでに攪拌・混練されて
、混ざり合った状態にある掘削土砂と硬化剤とが、上記
スパイラル羽根の回転によって再度覆管内に導かれ、こ
の覆管内において、上記のように互いに逆方向に回転す
る内部攪拌翼と内管攪拌翼とでさらにラップミキシング
され、覆管内から下方に排出されるようになる。

この結果、掘削土砂と硬化剤とがより一層、攪拌・混練
されて均一に混り合い、掘削土砂と硬化剤とが均一に混
ざり合ったセメントソイル杭等が構築されるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る掘削装置の側面図、
第２図は同実施例に係る掘削装置の覆管部分を示す部分
断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）。 （Ｃ）、（Ｄ＞は同実施例の掘削装置を用いて地盤を掘
削してソイルセメント杭を構築する手順を示す概略断面
図である。 符号の説明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、駆動装置（１０）から内管ロッド（２０）と、この
   内管ロッド（２０）を外装する外管ロッド（３０）とが
   互いに逆方向に回転するようにして垂下され、上記内管
   ロッド（２０）が外管ロッド（３０）より長くなってお
   り、外管ロッド（３０）の下方に延出された内管ロッド
   （２０）の先端に、セメントミルク等の硬化剤を噴出す
   るヘッド（２１）が設けられる一方、このヘッド（２１
   ）の掘削径とほぼ同径になった円筒状の覆管（３１）が
   、上記外管ロッド（３０）より下方に延出された内管ロ
   ッド（２０）を外装するようにして、外管ロッド（３０
   ）の下端部にスパイラル羽根（３２）を介して取り付け
   られ、この覆管（３１）の内周面に、内方に延出された
   内部攪拌翼（３３）が設けられると共に、この内部攪拌
   翼（３３）の近傍において、上記内管ロッド（２０）に
   外方に延出された内管攪拌翼（２２）が設けられてなる
   ことを特徴とする掘削装置。