JPH05239988A - 深礎杭用自動掘削方法及び深礎杭用掘削機 - Google Patents

深礎杭用自動掘削方法及び深礎杭用掘削機

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JPH05239988A
JPH05239988A JP4108992A JP4108992A JPH05239988A JP H05239988 A JPH05239988 A JP H05239988A JP 4108992 A JP4108992 A JP 4108992A JP 4108992 A JP4108992 A JP 4108992A JP H05239988 A JPH05239988 A JP H05239988A
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JP
Japan
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excavator
mortar
excavation
side wall
circular
Prior art date
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Pending
Application number
JP4108992A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadayoshi Ishibashi
石橋忠良
Mitsuru Shimizu
満 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East Japan Railway Co
Original Assignee
East Japan Railway Co
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05239988A publication Critical patent/JPH05239988A/ja
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  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人力に頼らず、薬液注入等の補助工法を用い
ず、安全で短時間に掘削から側壁の構築まで高速に施工
する。 【構成】 掘削底面側にチャンバーを有する円形掘削機
で底面を切削し、送泥管でチャンバー内に泥水を圧送し
て切削土砂を泥水とともに撹拌し、排泥管で泥水を地上
部へ排出することにより掘削する深礎杭掘削方法であっ
て、円形掘削機は坑側壁に直打ちしたコンクリートに伸
縮ジャッキで押しつけられたプレスリングに支えられた
シールドジャッキにより下方へ押しつけられて掘進し、
掘削機テール部を坑側壁構築の型枠とするとともに、該
テール部にコンクリート圧送管に接続されたコンクリー
ト注入装置を接続し、掘進により生じた型枠と坑側壁間
の空隙にコンクリートを圧入して側壁を順次構築してい
く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薬液注入等の補助工法
を用いず、人手に頼らずに高速施工することができる深
礎杭用自動掘削方法及び深礎杭用掘削機に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の深礎杭工法においては、薬液注入
工法等により地盤を改良した後、人力により掘削し、土
砂の崩壊を防ぐためにライナープレート等で土留を行っ
て掘進したのち、坑内に鉄筋を打ちコンクリートで固め
る方法が取られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
工法は、人力掘削工法であり、作業員にとって過酷な作
業であるばかりでなく、穴壁の崩壊、酸欠等の危険性の
高い工法であり、施工速度も1日当たり1〜2m程度と
極めて遅いという欠点があった。
【0004】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、人力に頼らず、薬液注入等の補助工法を用いず、安
全で短時間に掘削から穴壁の構築まで高速施工すること
ができる深礎杭用自動掘削方法及び深礎杭用掘削機を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、掘削底面側に
チャンバーを有する円形掘削機で底面を切削し、送泥管
でチャンバー内に泥水を圧送して切削土砂を泥水ととも
に撹拌し、排泥管で泥水を地上部へ排出することにより
掘削する深礎杭用掘削方法であって、円形掘削機は坑側
壁に直打ちしたモルタルまたはコンクリートに伸縮ジャ
ッキで押しつけられたプレスリングに支えられたシール
ドジャッキにより下方へ押しつけられ、掘進すること、
さらに、円形掘削機テール部を坑側壁構築の型枠とする
とともに、該テール部にモルタルまたはコンクリート圧
送管に接続されたモルタルまたはコンクリート注入装置
を接続し、掘進により生じた型枠と坑側壁間の空隙にモ
ルタルまたはコンクリートを圧入することにより坑側壁
を順次構築していくことを特徴とする。
【0006】また、本発明は、円形外殻に着脱可能に接
続された支持フレームにより駆動用モータ、カッター、
撹拌装置が支持されるとともに、掘削底面側に泥水充満
用のチャンバーを有する円形掘削機であって、円形外殻
の後端側が坑側壁構築のための型枠用小径部として形成
されていること、さらに、坑側壁構築のための型枠用小
径部と円形外殻の大径部との接続部分に段部が形成さ
れ、側壁底部に当接して円形掘削機に対する反力を与え
る構造になっていることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明は、深礎杭用の掘削において、円形の掘
削機の掘削底面側に設けたチャンバー内を送泥管より送
られた泥水で充満し、掘削面をカッターで切削した土砂
を泥水とともに撹拌し、排泥管より搬出して地上で処理
する。掘削機は、伸縮ジャッキで直打ちモルタルまたは
コンクリートに押しつけられた移動式プレスリングによ
って支えられたシールドジャッキにより、掘削に伴って
下方ヘ押し下げられ、掘削機の掘進により生じる空隙を
発生と同時に掘削機テール部に接続されたモルタル(コ
ンクリート)注入装置によりモルタル(コンクリート)
を圧入して直打ちし、坑側壁を掘進とともに順次構築し
ていく。本発明は、人力に頼らず、薬液注入等の補助工
法を用いず、安全で短時間に掘削から穴壁の構築まで高
速に施工することができる。
【0008】
【実施例】図1は掘削作業サイクルの第1段階の状態を
示す図、図2は掘削途中及び作業サイクルの掘削終了後
の状態を示す図、図3は掘削終了後、掘削機を撤去した
状態を示す図である。図中、10は掘削杭、20は直打
モルタル(またはコンクリート)、30は円形掘削機、
31は掘削機外殻、31aは止め鉤、31bはテール
部、32は内蔵部接続装置、33は支持フレーム、34
はカッター駆動用モータ、35は軸受、36aは歯車、
36bはシャフト、37はアジテータ、38はカッター
伸縮装置、39はスポークタイプカッター、40はチャ
ンバ、50は送泥管、51は排泥管、52はモルタル
(コンクリート)圧送管、53はモルタル(コンクリー
ト)注入装置、60は伸縮ジャッキ、61はプレスリン
グ、62はシールドジャッキ、70…土地改良領域であ
る。
【0009】図1において、まず円形掘削機30をセッ
トできる程度の穴を堀って掘削機を穴底にセットする。
円形掘削機30は円筒状の掘削機外殻31から内側へ出
ている止め鉤31aに内蔵部接続装置32で支持フレー
ム33が固定され、この支持フレーム33にカッター駆
動用モータ34、軸受35、歯車36a、シャフト36
b、アジテータ37、スポークタイプカッター39等が
支持された構造になっている。なお、カッター39はカ
ッタ伸縮装置38で伸縮可能で、後述するように掘削機
を取り出す際に縮小できるようになっている。また、掘
削機外殻のテール部31bは内側へ張り出て小径とな
り、その外面と穴壁間にモルタル(コンクリート)を注
入して土留用側壁を形成するための型枠の役割をしてい
る。なお、小径テール部31bと外殻31の大径部との
接続部分は水平段部31cになっており、この水平段部
に孔が形成され、この孔にモルタル(コンクリート)圧
送管52に接続されたモルタル(コンクリート)注入装
置53の先端が嵌合し、地上より圧送管52、注入装置
53を通して地上側で練ったモルタル(コンクリート)
が注入されるようになっている。
【0010】また、掘削機30の底面側にはチャンバ4
0が形成されて送泥管50より泥水が圧送され、スポー
クタイプカッター39で掘削された土砂はチャンバ内で
アジテータ37により泥水とともに撹拌され、排泥管5
1より排出されるようになっている。
【0011】このような掘削機をセットした後、図示し
ない型枠を穴壁面にセットしてモルタル(コンクリー
ト)を注入し、反力を得るための直打ちモルタル(コン
クリート)20を構築する。最初のモルタル(コンクリ
ート)の打設は、地上側から流し込んでも、あるいは圧
送管52を通して行ってもよい。次いで、構築した壁面
間に伸縮ジャッキ60を渡して伸ばしプレスリング61
を壁面に押しつけて固定する。次に、プレスリング61
の下面と支持フレーム33間にシールドジャッキ62を
介在させ、シールドジャッキの反力を、硬化した直打ち
コンクリート20に伸縮ジャッキ60で固定されたプレ
スリング61で取るようにする。シールドジャッキは図
示は省略するが、地上側より油圧でコントロールされて
いる。こうして掘削開始の準備が完了する。
【0012】次に、掘削について説明すると、送泥管5
0より泥水を圧送しつつ、モータ34によりカッター3
9を回転駆動して穴底面を切削する。切削された土砂は
チャンバー40内で送泥管50より送られた泥水ととも
にアジテータ37で撹拌され、排泥管51で吸み出して
地上部に設置した土砂処理プラント設備(図示せず)へ
搬送される。土砂処理プラント設備では送泥水を土砂と
泥水に分離し、泥水比重を調整した後、送泥水として切
羽に送り、これを循環させて掘削を行う。
【0013】掘削機30はシールドジャッキ62により
下方へ押し込まれて掘進し、掘進により生じた小径テー
ル部31bと壁面間の空隙には、モルタル(コンクリー
ト)圧送管52、注入装置53よりりモルタル(コンク
リート)を注入し、瞬時にモルタル(コンクリート)で
直打ちして充填していく。なお、モルタル(コンクリー
ト)の打設方法は、地上部のプラント(図示せず)で練
ったものを圧送する以外にも、地上部のプラント設備よ
り圧送管52でドライモルタル(コンクリート)を圧送
するとともに、別途送水管を設置して水、硬化剤を圧送
し、打設口付近でミキシングして打設するようにしても
よい。
【0014】シールドジャッキの1ストローク分の掘削
が終了した時点で、プレスリング61を固定している伸
縮ジャッキを緩め、シールドジャッキを収縮させて下降
させる。この時点での掘削機の反力は、掘削機のテール
部31cで直打ちモルタル(コンクリート)にとること
となる。以下、同様な作業サイクルを繰り返し、所定の
深度まで掘削を行っていく。
【0015】掘削機の撤去は、所定の深度まで掘削を終
えた時点で坑内より切羽部に対してセメント系の液を注
入して地盤改良(止水)を行う。その後、止水性を確認
した上でチャンバー40内の泥水を回収し、カッター3
9をカッター伸縮装置38により縮める。その後、掘削
機中胴部の内蔵部接続装置32を外し、カッター39、
シャフト36b、駆動用モータ34、シールドジャッキ
62、伸縮ジャッキ60、プレスリング61、送排泥管
50、51等を撤去し深礎杭掘削作業を終了する。な
お、図3に示すように掘削機外殻31は残すようにす
る。この後、鉄筋を入れ、コンクリートで固めて深礎杭
が設置されることになる。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、直打ちモ
ルタル(コンクリート)側壁で反力をとりながら掘進
し、同時に側壁を構築することができるので、人力に頼
らず、薬液注入等の補助工法を用いず、安全で短時間に
掘削から穴壁の構築まで高速に施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 掘削作業サイクルの第1段階の状態を示す図
である。
【図2】 掘削途中及び作業サイクルの掘削終了状態を
示す図である。
【図3】 掘削終了後、掘削機を撤去した状態を示す図
である。
【符号の説明】
10…掘削杭、20…直打ちモルタル(コンクリー
ト)、30…掘削機、31…掘削機外殻、31a…止め
鉤、31b…テール部、32…内蔵部接続装置、33…
支持フレーム、34…駆動用モータ、35…軸受、36
a…歯車、36b…シャフト、37…アジテータ、38
…カッター伸縮装置、39…スポークタイプカッター、
40…チャンバ、50…送泥管、51…排泥管、52…
モルタル(コンクリート)圧送管、53…モルタル(コ
ンクリート)注入装置、60…伸縮ジャッキ、61…プ
レスリング、62…シールドジャッキ、70…土地改良
域。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削底面側にチャンバーを有する円形掘
    削機で底面を切削し、送泥管でチャンバー内に泥水を圧
    送して切削土砂を泥水とともに撹拌し、排泥管で泥水を
    地上部へ排出することにより掘削する深礎杭用掘削方法
    であって、円形掘削機は坑側壁に直打ちしたモルタルま
    たはコンクリートに伸縮ジャッキで押しつけられたプレ
    スリングに支えられたシールドジャッキにより下方へ押
    しつけられ、掘進することを特徴とする深礎杭用自動掘
    削方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の掘削方法において、円形
    掘削機テール部を坑側壁構築の型枠とするとともに、該
    テール部にモルタルまたはコンクリート圧送管に接続さ
    れたモルタルまたはコンクリート注入装置を接続し、掘
    進により生じた型枠と坑側壁間の空隙にモルタルまたは
    コンクリートを圧入しての坑側壁を順次構築していくこ
    とを特徴とする深礎杭用自動掘削方法。
  3. 【請求項3】 円形外殻に着脱可能に接続された支持フ
    レームにより駆動用モータ、カッター、撹拌装置が支持
    されるとともに、掘削底面側に泥水充満用のチャンバー
    を有する円形掘削機であって、円形外殻の後端側が坑側
    壁構築のための型枠用小径部として形成されていること
    を特徴とする深礎杭用掘削機。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の掘削機において、坑側壁
    構築のための型枠用小径部と円形外殻の大径部との接続
    部分に段部が形成され、側壁底部に当接して円形掘削機
    に対する反力を与える構造になっていることを特徴とす
    る深礎杭用掘削機。
JP4108992A 1992-02-27 1992-02-27 深礎杭用自動掘削方法及び深礎杭用掘削機 Pending JPH05239988A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003041879A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Mitsui Constr Co Ltd 立坑シールド機による水中掘削方法及び装置
WO2013063900A1 (zh) * 2011-11-01 2013-05-10 湖南三一智能控制设备有限公司 一种钻具及具有其的旋挖钻机
CN107311008A (zh) * 2016-04-26 2017-11-03 张启志 一种建筑施工物料提升机的安全停靠装置
CN110056379A (zh) * 2019-04-28 2019-07-26 周艳君 一种锚固方法及锚固装置
CN111058853A (zh) * 2019-12-18 2020-04-24 湖南鼎功岩土特种设备有限公司 一种用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头

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