JPH0565791A - 拡底装置及びそれを使用した拡底方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 拡底装置の高さを短縮し、また拡底時にドリ
ルパイプの引き抜きを要することなく、拡底装置の接続
を行い、施工の円滑化を図る。 【構成】 ドリルパイプ５の回りにこれを把持自在に配
置され、これに沿って降下する軸パイプ１と、軸パイプ
１の上部の外周部位置から下部の掘削ビット６の両端位
置まで架設されるガイドレール２，２と、ガイドレール
２，２に沿って昇降し、軸部の底部回りを掘削する拡底
ビット３と、拡底ビット３，３を昇降させる油圧ジャッ
キ４，４とから拡底装置Ａを構成したもので、油圧ジャ
ッキ４，４をガイドレール２，２に並列して設置するこ
とにより拡底装置Ａの高さを短縮し、また軸パイプ１を
ドリルパイプ５から分離し、ドリルパイプ５をガイドと
して降下自在に接続することにより拡底前にドリルパイ
プ５を引き抜くことを不要にし、ドリルパイプ５を残し
たまま、拡底装置Ａをドリルパイプ５の下端に据え付
け、軸部の削孔に引き続いて拡底することを可能にする
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は特に空頭制限のある場
所での拡底に使用される拡底装置，及びそれを使用して
拡底孔を掘削する拡底方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】場所打ち
拡底杭は通常、上空制限のない場所での構築を前提にし
ており、リバースサーキュレーションドリル工法かアー
スドリル工法のいずれかを主体にして施工されている
が、近年、上空制限のある場所での拡底杭構築の要求が
都市再開発工事の増加とともに高まる傾向にあり、その
場合、施工方法が極めて限定されることになる。

【０００３】空頭制限のある場所での施工には一般に、
空頭高さが１本のドリルパイプの長さ程度に抑えられ
る、リバースサーキュレーションドリル工法が利用され
るが、拡底するにはドリルパイプに別途のビットを装着
する必要がある。

【０００４】この拡底用ビットの拡張の仕方には従来、
上側，または下側を向いて開閉するタイプと、ドリルパ
イプに沿って昇降するタイプとに大別されるが、掘削ト
ルクが小さく、地上の掘削装置が小型で足りることか
ら、後者のタイプが、限られた面積で、上空制限のある
敷地では最も適しており、また正確な形状の拡底部の掘
削が可能である等の利点も持っている。

【０００５】この昇降タイプの拡底ビットは最下端のド
リルパイプに傾斜して架設されるガイドレールをガイド
とし、油圧ジャッキによって昇降するものであるが、従
来の拡底ビットの油圧ジャッキはガイドレールに直列に
接続されるため、装置としての長さが大きくなり、空頭
制限内に納まらない場合があり、厳しい制限には対応が
効かない。

【０００６】またこの拡底装置はドリルパイプの一部と
して組み立てられるため、軸部を削孔した掘削機の全ド
リルパイプを一旦引き抜いた後に、改めて先端に接続し
て孔内に挿入する必要があり、施工が面倒で、非能率的
である。

【０００７】この発明は従来の昇降タイプの拡底ビット
の実情を踏まえてなされたもので、長さを短縮すると同
時に、ドリルパイプの引き抜きを要さない拡底装置と、
それを使用する方法を新たに提案しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明ではドリルパイプ
の上下端間に傾斜して架設され、拡底ビットの昇降をガ
イドするガイドレールに、拡底ビットを昇降させる油圧
ジャッキを並列して架設することにより拡底装置の高さ
を短縮し、厳しい空頭制限にも適合させる。

【０００９】また拡底装置をドリルパイプから分離して
独立させ、ドリルパイプをガイドとして降下自在にその
回りに接続することにより、削孔したドリルパイプを残
したまま、拡底装置をドリルパイプの下端に据え付け、
軸部の削孔に引き続いて拡底することを可能にし、施工
の円滑化を図る。

【００１０】拡底装置は掘削機のドリルパイプの回りに
これに接続自在に配置される軸パイプと、軸パイプの上
部の外周部位置からその下端の掘削ビットの位置まで傾
斜して架設されるガイドレールと、ガイドレールに沿っ
て昇降する拡底ビットと、ガイドレールに並列し、拡底
ビットとガイドレールの下端間に架設され、拡底ビット
を昇降させる油圧ジャッキとから構成され、軸部の削孔
が完了したドリルパイプを通じて先端の掘削ビットの両
端位置まで降下させられ、ドリルパイプに接続されるこ
とによりこれに一体化し、ドリルパイプとともに回転す
る。

【００１１】拡底ビットは拡底装置のドリルパイプへの
接続後に、ドリルパイプの回転とともに油圧ジャッキに
よってガイドレールに沿って降下し、掘削孔を拡底す
る。

【００１２】施工は掘削孔の軸部を掘削した後、拡底装
置を、その軸パイプ内にドリルパイプを挿通させてその
先端の掘削ビット位置まで降下させ、軸パイプをドリル
パイプに接続して拡底装置をドリルパイプに一体化し、
ドリルパイプを回転させながら、拡底装置の拡底ビット
をガイドレールに沿って降下させ、拡底孔を掘削する、
という要領で行われる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて
説明する。

【００１４】まず請求項１記載の発明を説明する。

【００１５】この発明の拡底装置Ａは図１に示すように
掘削機のドリルパイプ５の回りに接続され、掘削孔の軸
部の掘削が終了した後にドリルパイプ５を通じて掘削ビ
ット６の位置まで降下させられ、その底部を掘削するも
のである。

【００１６】拡底装置Ａはドリルパイプ５に接続自在に
その回りに配置される軸パイプ１と、軸パイプ１の上部
の外周部位置から下部のドリルパイプ６の先端の掘削ビ
ット６の両端位置まで傾斜して架設されるガイドレール
２，２と、ガイドレール２，２に沿って昇降する拡底ビ
ット３，３と、ガイドレール２，２に並列し、拡底ビッ
ト３，３を昇降させる油圧ジャッキ４，４とから構成さ
れ、軸パイプ１がドリルパイプ５に接続されることによ
りこれに一体化し、ドリルパイプ５の回転によって軸部
の底部を掘削し、拡底する。

【００１７】軸パイプ１は図１及びそのＸ−Ｘ線の断面
図である図２に示すようにドリルパイプ５の断面に対応
した断面形状をし、ドリルパイプ５の回りにクリアラン
スをもって配置され、所定の掘削位置まで降下したとこ
ろで、例えば把持装置７によってドリルパイプ５を把持
し、これに一体化する。

【００１８】この軸パイプ１は、ドリルパイプ５が円形
断面である場合はパイプが２分割，あるいは図２に示す
ように３分割された形のセグメント1aを互いにピンで連
結することにより構成され、その一部の隣接するセグメ
ント1a，1aを軸を水平にして連結する油圧ジャッキ等の
把持装置７によってセグメント1a，1aを互いに引き寄せ
ることによりドリルパイプ５を把持し、これにそのトル
クが伝達可能な状態に接続される。

【００１９】ドリルパイプ５の断面形状が非円形である
場合には、軸パイプ１はドリルパイプ５に外接する形状
であれば、単にドリルパイプ５の上方から降下させるの
みでこれに接続されるため、把持装置７は不要となる。

【００２０】軸パイプ１の上端の外周部位置と、下端の
掘削ビット６の両端位置の間には図１に示すようにガイ
ドレール２，２が傾斜して架設される。

【００２１】ガイドレール２は図１及びそのＹ−Ｙ線の
断面図である図３に示すように軸パイプ１の上下位置か
ら外周側へ張り出すブラケット８，８間に架設される。

【００２２】拡底ビット３の軸パイプ１側には図３に示
すようにガイドレール２を包囲する基部3aが形成され、
拡底ビット３は図３，図４に示すように基部3aがガイド
レール２に沿って摺動しながら、軸パイプ１に対して昇
降自在に設置される。

【００２３】油圧ジャッキ４は図１に示すようにこのガ
イドレール２に並列し、拡底ビット３とガイドレール２
の下端間に架設され、シリンダ4aが拡底ビット３の基部
3aに、ピストンロッド4bがガイドレール２の下端，もし
くは下側のブラケット８に接続され、ピストンロッド4b
の伸長時に拡底ビット３を図１に示すように軸パイプ１
の上方に位置させ、収縮に伴って拡底ビット３を次第に
掘削ビット６の位置まで降下させる。

【００２４】拡底ビット３は降下するに従って、掘削面
積を拡大し、図１に鎖線で示すように拡底する。

【００２５】図１中、９は軸パイプ１に接続され、拡底
装置Ａによる拡底時にドリルパイプ５を安定化させるス
タビライザーを示す。

【００２６】次にこの拡底装置Ａを使用した、請求項２
記載発明の施工方法を説明する。

【００２７】この発明は掘削孔の軸部を掘削した後、拡
底装置Ａを、その軸パイプ１内にドリルパイプ５を挿通
させてその先端の掘削ビット６まで降下させ、軸パイプ
１をドリルパイプ５に接続して拡底装置Ａをドリルパイ
プ５に一体化し、ドリルパイプ５を回転させながら、拡
底装置Ａの拡底ビット３をガイドレール２に沿って降下
させ、拡底孔を掘削する方法である。

【００２８】図５〜図11により軸部の掘削からの施工手
順を説明する。

【００２９】まず図５に示すように所定の位置にスタン
ドパイプ10を打ち込み、その上方にロータリーテーブル
11を載せた台車12を設置し、図６に示すように先端の掘
削ビット６を掘進させる毎にドリルパイプ５を継ぎ足し
ながら、掘削孔の軸部を目標の深度まで掘削する。

【００３０】ドリルパイプ５の継ぎ足しは、図12に示す
ように台車12上に設置される昇降ジャッキ13のシリンダ
に接続したフレーム14を昇降させることにより行われ
る。

【００３１】目標の深度まで掘削した後、図７に示すよ
うに一旦、ロータリーテーブル11をドリルパイプ５から
切り離し、ドリルパイプ５を残したまま台車12を掘削孔
の脇へ移動し、図８に示すように拡底装置Ａをドリルパ
イプ５上へ吊り込む。

【００３２】引き続き、図９に示すように拡底装置Ａを
ドリルパイプ５回りに差し込み、図10に示すようにこれ
に沿って掘削ビット６の位置まで降下させ、ドリルパイ
プ５に接続した後、ロータリーテーブル11とともに台車
12を元の位置に戻す。

【００３３】ここでロータリーテーブル11を上端のドリ
ルパイプ５に接続し、これを回転させて拡底装置Ａによ
る掘削を開始する。

【００３４】ドリルパイプ５の回転と同時に、油圧ジャ
ッキ４を収縮させることにより図11に示すように拡底ビ
ット３をガイドレール２に沿って次第に降下させ、拡底
を行う。

【００３５】拡底ビット３が掘削ビット６の位置まで降
下したところで拡底装置Ａによる拡底が終了し、その後
は、油圧ジャッキ４を伸長させて拡底ビット３を軸パイ
プ１の上部まで上昇させ、断面を縮小した状態でドリル
パイプ５とともに引き上げられ、回収される。

【００３６】

【発明の効果】この発明は以上の通りであり、拡底ビッ
トを昇降させる油圧ジャッキをガイドレールに並列して
架設したものであるため拡底装置の高さが短縮され、厳
しい空頭制限にも適合させることができる。

【００３７】また拡底装置はドリルパイプから分離さ
れ、ドリルパイプをガイドとして降下自在にその回りに
接続されるため、軸部を掘削したドリルパイプを残した
まま、拡底装置をドリルパイプの下端に据え付け、軸部
の削孔に引き続いて拡底することが可能となり、拡底孔
の削孔を円滑に遂行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】拡底装置の製作例を示した立面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線の断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ線の一部断面図である。

【図４】図１の一部拡大図である。

【図５】削孔開始時の工程を示した立面図である。

【図６】図５の次の工程を示した立面図である。

【図７】図６の次の工程を示した立面図である。

【図８】図７の次の工程を示した立面図である。

【図９】図８の次の工程を示した立面図である。

【図１０】図９の次の工程を示した立面図である。

【図１１】図10の次の工程を示した立面図である。

【図１２】地上の掘削装置を示した立面図である。

【符号の説明】

Ａ……拡底装置、１……軸パイプ、1a……セグメント、
２……ガイドレール、３……拡底ビット、3a……基部、
４……油圧ジャッキ、4a……シリンダ、4b……ピストン
ロッド、５……ドリルパイプ、６……掘削ビット、７…
…把持装置、８……ブラケット、９……スタビライザ
ー、10……スタンドパイプ、11……ロータリーテーブ
ル、12……台車、13……昇降ジャッキ、14……フレー
ム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 昇 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 青木 省三 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 川田 正敏 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削孔の軸部を掘削した後に拡底する拡
   底装置であり、掘削機のドリルパイプの回りにこれに接
   続自在に配置され、ドリルパイプに沿って降下する軸パ
   イプと、軸パイプの上部の外周部位置からその下端の掘
   削ビットの両端位置まで傾斜して架設されるガイドレー
   ルと、ガイドレールに沿って昇降し、軸部の底部回りを
   掘削する拡底ビットと、ガイドレールに並列し、拡底ビ
   ットとガイドレールの下端間に架設され、拡底ビットを
   昇降させる油圧ジャッキとから構成される拡底装置。
2. 【請求項２】 掘削孔の軸部を掘削した後、掘削機から
   分離した請求項１記載の拡底装置を、その軸パイプ内に
   ドリルパイプを挿通させ、これをガイドとしてその先端
   の掘削ビット位置まで降下させ、軸パイプをドリルパイ
   プに接続して拡底装置をドリルパイプに一体化し、ドリ
   ルパイプを回転させながら、拡底装置の拡底ビットをガ
   イドレールに沿って降下させ、拡底孔を掘削する拡底方
   法。