JPH02269224A - 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、回転装置によって回転される掘削軸が所要
数垂設されてなる掘削装置に関し、地下連続壁の構築や
土壌改良に使用する掘削装置に係るものである。

［従来技術及びその問題点コ 従来より、掘削装置を用いて地盤を削孔し、地下連続壁
を構築したり、地盤を改良することが行われていた。

ここで、従来の掘削装置においては、１本若しくは複数
本の掘削軸を回転装置によって回転させ、各掘削軸の先
端に設けられたドリルヘッドによっ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
土砂と硬化剤とを、各掘削軸に設けられた攪拌翼やスク
リュー翼等の攪拌部材によって攪拌し、これらを混合さ
せるようにしていた。

しかし、このように各掘削軸に設けられた攪拌翼やスク
リュー翼等の攪拌部材によって掘削された土砂とセメン
トミルク等の硬化剤とを混合させるだけでは、これらの
混合が十分ではなく、掘削された土砂と硬化剤とが均一
に混ざりあったソイルセメント杭等を構築することが困
難であった。

また、従来の掘削装置において地盤を掘削する場合、掘
削軸の回転ねじれ等によって、その掘削方向がずれ、ま
っすぐな削孔が行えないという問題もあった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、複数の掘削軸が垂設された掘削装置によっ
て地盤を削孔し、地下連続壁を構築したり、地盤の改良
を行う場合における上記のような問題を解決することを
課題とするものである。

すなわち、この発明は、複数の掘削軸が垂設された掘削
装置によって地盤を掘削し、掘削された土砂とセメント
ミルク等の硬化剤とを攪拌し、これらを混合させるにあ
たり、掘削された土砂と硬化剤とを十分に攪拌、混練し
て、掘削された土砂と硬化剤とが均一に混ざり合ったソ
イルセメント杭等を構築することができ、まな地盤を掘
削していくにあたり、掘削軸の回転ねじれ等によって、
その掘削方向がずれたりすることがなく、まっすぐな削
孔が行える掘削装置を提供することを目的とするもので
ある。

「課題を解決するための手段］ この発明は、上記のような課題を解決するため、回転装
置（１）によって回転される掘削軸（２）が所要数垂設
されてなる掘削装置において、上記掘削軸（２）に外装
させるケーシング（３）を、掘削軸（２）を駆動させる
上記回転装置り１）とは別個のケーシング用回転装置（
４）によって回転及び固定可能にを設けると共に、この
ケーシング（３）とケーシング（３）に外装されていな
い掘削軸（２）とを、若しくはケーシング（３）相互を
、連結保持具（５）によって所要間隔を介した状態で連
結保持させるようにしたのである。

また、このような掘削装置において、掘削された土砂と
セメントミルク等の硬化剤とを十分に攪拌させるにあた
っては、掘削軸（２）に外装させる上記ケーシング（３
）の下端部に攪拌手段（６）を取り付けるようにする。

［作用コ このように構成された掘削装置において、上記ケーシン
グ用回転装置（４）を駆動させてケーシング（３）を、
このケーシング（３）に外装された掘削軸（２）と反対
方向に回転させると共に、上記ケーシング（３）の下端
部に攪拌手段（６）を取り付けるようにすると、掘削軸
（２）に設けられる攪拌翼やスクリュー翼等の攪拌部材
だけではなく、ケーシング（３）に設けられた上記攪拌
手段（６）によって、掘削された土砂とセメントミルク
等の硬化剤とが攪拌されるようになり、特に、ケーシン
グ（３）に外装された掘削軸（２）とケーシング（３）
との間では、掘削軸（２）の攪拌部材と、ケーシング（
３）の攪拌手段（６）とが互いに逆方向に回転し、これ
らの間において掘削された土砂とセメントミルク等の硬
化剤とがより十分に混練され、均一に混ざり合うように
なる。

一方、上記ケーシング用回転装置（４）を駆動させない
で、ケーシング（３）が回転しないように固定させると
、このケーシング（３）と連結保持具（５）によって連
結保持された掘削軸（２）、あるいはケーシング（３）
相互が、この連結保持具（５）を介して垂直に保持され
るようになり、掘削軸（２）の回転ねじれ等による掘削
方向のずれがなくなる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて具体的に
説明する。

先ず、この発明の一実施例として、第１図〜第４図に示
す掘削装置について説明する。

ここで、この掘削装置においては、第１図に示すように
、オーガーマシン（１０）の下部に設けられた減速１ｆ
ｉ（１１）から下方に向かって、３本の掘削軸（２）を
それぞれ所要間隔を介して垂設させ、その両側の掘削軸
（２）を中央の掘削軸（２）より若干長くして、中央の
掘削軸（２）の先端に取り付けられたドリルヘッド（１
２）が、両側の堀側軸（２）の先端に取り付けられたド
リルヘッド（１２）より上方に位置するようにし、各掘
削軸（２）を回転させた際に、各掘削軸（２）のドリル
ヘッド（１２）相互が衝突しないようにしている。

また、これらの各掘削軸（２）においては、ドリルヘッ
ド（１２）より上方の位置に、掘削された土砂とセメン
トミルク等の硬化剤とを攪拌する攪拌翼（１３）を設け
ている。

そして、これらの掘削軸（２）を、上記オーガーマシン
（１０）の両側部に設けられた両側の回転装置（１）に
より減速機（１１）を介して回転させるようにしている
。

ここで、各掘削軸（２）を減速機（１１）を介して両側
の回転装置（１）によって回転させるにあたり、この実
施例のものにおいては、第２図及び第３図に示すように
、上記減速機（１１）内において、両側の回転装置（１
）の回転軸（１ａ）に取り付けられた歯車（１ｂ）と、
両側の掘削軸（２）の外周に取り付けられた歯車（２ａ
）とを噛み合わせると共に、この両側の掘削軸（２）の
外周に取り付けられな各歯車（２ａ）と、中央の掘削軸
（２）の外周に取り付けられた歯車（２ａ）とを噛み合
わせるようにし、両側の回転装置（１〉を駆動させて各
回転軸（１ａ）を回転させると、減速機（１１）内に設
けられた上記の各歯車（ｌｂ）、（２ａ）を介して各掘
削軸（２）が回転されるようになっている。

そして、この実施例のものにおいては、上記中央の掘削
軸（２）にケーシング（３）を外装させるようにし、こ
のケーシング（３）を上記オーガーマシン（１０）の中
央部に設けられたケーシング用回転装置（４）により、
減速機（１１）を介して回転駆動できるようにしている
。

ここで、このケーシング（３）をオーガーマシン（１０
）の中央部に設けられたケーシング用回転装置（４）に
よって回転させるにあたっては、上記第２図及び第３図
に示すように、減速機（１１）内において、ケーシング
（３）の上端部に設けられた歯車部（３ａ）に、中央の
掘削軸（２）を回転可能に挿通させると共に、このケー
シング（３）の歯車部（３ａ）と、ケーシング用回転装
置（４）の回転軸（４ａ）に取り付けられた歯車（４ｂ
）とを噛み合わせ、ゲージング用回転装置（４）の回転
軸（４ａ）の回転に伴って、ケーシング（３）を回転さ
せるようにしている。

一方、このゲージング用回転装置（４）を駆動させない
場合には、上記ケーシング（３）は回転せずに固定され
た状態で維持されるようになっている。

そして、中央の掘削軸（２）を外装するこのケーシング
（３）と上記両側の掘削軸（２）とを、これらの並び方
向に設けられた連結保持具（５）によって所要間隔を介
した状態で連結保持させている。

また、この実施例のものにおいては、上記ケーシング（
３）の下端部に攪拌手段（６）として、第１図及び第４
図に示すように、掘削軸（２）の先端に取り付けられた
ドリルヘッド（１２）の掘削径とほぼ同径の円筒状にな
った覆管（６１）を、ケーシング（３）の外周面からス
クリュウ状に彎曲して延出された２つのスパイラル羽根
（６２）によって取り付け、この覆管（６１）によって
中央の掘削軸（２）に設けられた攪拌翼（１３）を覆う
ようにすると共に、中央の掘削軸（２）に設けられた攪
拌翼（１３）の近傍において、この覆管（６１）の内周
面から内方に突出した攪拌翼（６３）を設け、さらに、
この覆管（６１）下端縁にカッタービット（６４）を設
けるようにしている。

そして、このような掘削装置においては、各掘削軸（２
）を上記オーガーマシン（１０）の両側部に設けられた
両側の回転装置（１）によって回転させると共に、ゲー
ジング（３）をオーガーマシン（１０）の中央部に設け
られたケーシング用回転装置（４）によって中央の掘削
軸（２）と逆方向に回転させ、ケーシング（３）と両側
の掘削軸（２）とを連結保持具（５）によって連結保持
させた状態で、各掘削軸（２）の先端に設けられたドリ
ルヘッド（１２）によって地盤を掘削すると共に、ドリ
ルヘッド（１２）からセメントミルク等の硬化剤を噴出
させるようになっている。

このようにして掘削を行うにあたり、上記ケ−シンク（
３）の下端部に設けられた覆管（６１）が、中央の掘削
軸（２）のドリルヘッド（１２）によって掘削された孔
内に導かれると、この孔壁に上記覆管（６１）が周接し
、これによって掘進方向が規制され、掘削方向のずれが
抑制されるようになる。

また、各掘削軸（２）のドリルヘッド（１２）によって
掘削された土砂と、ドリルヘッド（１２）より噴出され
たセメントミルク等の硬化剤とは、このドリルヘッドク
１２）で混練された後、このドリルヘッド（１２）の上
方に設けられた上記攪拌翼（１３）によってさらに攪拌
されるようになっている。

ここで、ケーシング（３）が設けられた中央の掘削軸（
２）の箇所においては、上記のようにドリルヘッド（１
２）によって混練された掘削土砂と硬化剤とが上記覆管
（６１）内に導かれ、この覆管（６１）内において、こ
れらが互いに逆方向に回転する掘削軸（２）の攪拌翼（
１３）と覆管（６１）の攪拌翼（６３）との間でラップ
ミキシングされ、充分に混練された後、回転するスパイ
ラル羽根（６２）によって覆管（６１）内から強制的に
上方へ排出されるようになっている。

そして、このようにして所定の深さまで掘削した後は、
上記回転装置（１）及びケーシング用回転装置（４）に
よって、各掘削軸（２）及びケーシング（３）を、掘削
時とは逆方向に回転させながらこれらを引き上げ、掘削
時において既に攪拌・混練された掘削土砂と硬化剤とを
、各掘削軸（２）の攪拌翼（１３）やドリルヘッド（１
２）及びケーシング（３）に設けられた覆管（６１）等
の攪拌手段（６）によって再度攪拌し、これらをさらに
均一に混練させるようになっている。

なお、この実施例のものにおいては、上記のようにケー
シング（３）の下端部に覆管（６１）等の攪拌手段（６
）を設け、このケーシング（３）をケーシング用回転装
置（４）によって回転させるようにしたが、ケーシング
（３）の下端部における上記攪拌手段（６）を取り外す
と共に、ケーシング用回転装置（４）によってケーシン
グ（３）を回転させないで、ケーシング（３）を固定さ
せ、この固定されたケーシング（３）により、連結保持
具（５）を介して両側の掘削軸（２）をより強固に連結
保持させるようにすることも可能である。

さらに、上記のようにケーシング（３）の下端部におけ
る攪拌手段（６）を取り外し、ケーシング（３）を固定
させるようにすると共に、第５図に示すように、このケ
ーシング（３）に外装される中央の掘削軸（２）をも取
り外してしまう一方、両側の掘削軸（２）としては、先
端に大きなドリルヘッド（１２）が取り付けられると共
に、このドリルヘッド（１２）の上方に攪拌翼（１３）
とスクリュウ翼（１４）とが設けられたものを使用する
ようにし、この両側の掘削軸（２）を、連結保持具（５
）を介して上記ケーシング（３）に強固に連結保持させ
、この状態でこの両側の掘削軸（２）によって地盤を削
孔し、土壌改良を行うようにすることも可能である。

また、ケーシング（３）の下端部に設ける攪拌手段（６
）も上記のようなものに限られず、例えば、第６図に示
すように、ケーシング（３）の下端部に外方に突出した
攪拌翼（６３）を設けるようにしたものや、第７図に示
すように、ケーシング（３）の下端部に外方に突出した
攪拌翼（６３）を設けると共に、その下方に掘削軸（２
）のドリルヘッド（１２）と逆に捻じれたドリルヘッド
（６５）を取り付けるようにしたものや、また第８図に
示すように、ケーシング（３）の下端部から延出された
一対の攪拌アーム（６６）を、下方に位置する掘削軸（
２）を挿通させた保持部（６７）に取り付けると共に、
各攪拌アーム（６６）に攪拌翼（６３）を設けるように
したもの等を使用することも可能である。

さらに、上記の実施例のものにおいては、中央の掘削軸
（２）にケーシング（３）を外装させるようにしている
が、第９図に示すように、下端部に攪拌手段（６）が設
けられたケーシング（３）を、両側の掘削軸（２）にそ
れぞれ外装させ、この両側のケーシング（３）と中央の
掘削軸（２）とを、連結保持具（５）によって連結保持
させるようにしたり、また第１０図に示すように、下端
部に攪拌手段（６）が設けられたケーシング（３）を各
掘削軸（２）に外装させ、各ケーシング（３）を連結保
持具（５）によって連結保持させるようにすることも可
能である。

また、この掘削装置に垂設させる掘削軸（２）の数も、
上記のように３本に限られるものではなく、図示してい
ないが、掘削軸（２）を２本にしたり、４本以上にした
りすることも可能である。

［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
、ケーシング用回転装置によってケーシングを、このゲ
ージングに外装された掘削軸と反対方向に回転させるよ
うにすると共に、このケーシングの下端部に攪拌手段を
取り付けると、掘削軸によって掘削された土砂とセメン
トミルク等の硬化剤とが、掘削軸に設けられる攪拌翼等
の攪拌部材だけではなく、ケーシングに設けられた上記
攪拌手段によっても攪拌され、特に、ケーシングとこの
ケーシングに外装された掘削軸との間においては、これ
らが逆方向に回転して、掘削された土砂とセメントミル
ク等の硬化剤とがより十分に攪拌、混練され、掘削され
た土砂とセメントミルク等の硬化剤とが均一に混ざり合
ったソイルセメント杭等を構築できるようになった。

また、この発明に係る掘削装置において、ケーシング用
回転装置を駆動させないで、ケーシングを回転しないよ
うに固定させた場合には、このケーシングと連結保持具
によって連結保持された掘削軸、あるいはケーシング相
互が、この連結保持具を介して垂直に保持されるように
なり、掘削軸の回転ねじれ等による掘削方向のずれがな
くなり、まっすぐな削孔が行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明の実施例を示し、第１図は一実
施例に係る掘削装置の正面図、第２図及び第３図は同実
施例において掘削軸及びケーシングを回転させる減速機
内の機構を示す部分断面正面図及び側面図、第４図は同
実施例においてケーシングの下端部に設けられた攪拌手
段を示す部分断面図、第５図は同実施例の掘削装置の他
の使用例を示す正面図、第６図〜第８図はケーシングの
下端部に設けられる攪拌手段の変更例を示す正面図、第
９図及び第１０図はそれぞれこの発明の他の実施例に係
る掘削装置の正面図である。 符号の説明 （１）・・・回転装置　　　（２）・・・掘削軸（３）
・・・ケーシング （４）・・・ケーシング用回転装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転装置（１）によって回転される掘削軸（２）が
   所要数垂設されてなる掘削装置において、上記掘削軸（
   ２）に外装させるケーシング（３）を、掘削軸（２）を
   回転させる上記回転装置（１）とは別個のケーシング用
   回転装置（４）によって回転及び固定可能に設けると共
   に、このケーシング（３）とケーシング（３）に外装さ
   れていない掘削軸（２）とを、若しくはケーシング（３
   ）相互を、連結保持具（５）によって所要間隔を介した
   状態で連結保持させてなることを特徴とする掘削装置。 ２、掘削軸（２）に外装させる上記ケーシング（３）の
   下端部に攪拌手段（６）を取り付けたことを特徴とする
   請求項第１項に記載の掘削装置。