JPH0684618B2 - 杭孔底部のスライム除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、土木建設工事において場所打ちコンクリート
杭を造成する際に、杭孔底部に溜ったスライム（孔底沈
澱物）を除去するために使用する装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 場所打ちコンクリート杭を造成するには、まず地盤に杭
孔を所定の深さまで掘削し、その後杭孔内に補強用鉄筋
を挿入した後にコンクリートを打設するのであるが、こ
のコンクリートを打設する場合に、杭孔の底部にスライ
ムが残存していると、杭の支持力に悪影響を及ぼす。こ
のため杭孔底部のスライムを除去する必要があるが、従
来のスライム除去方法としては、杭孔内にトレミー管を
底部に達するまで挿入し、このトレミー管に接続したポ
ンプによって、杭孔底部に溜っている地下水と共にスラ
イムを吸い上げる方法、およびエアコンプレッサーを使
用して杭孔底部に溜った水中に空気を吹き込んでスライ
ムを拡散させる方法、または高圧水を杭孔底部に送り込
むと共に、そのジェット噴流によってスライムを吹き上
げる方法等が現在一般に利用されている。

しかしながら、上述した従来の方法のうち、一番目のポ
ンプによって吸い上げる方法は、吸い上げ管の近くのス
ライムしか除去できないという問題点があり、また二番
目および三番目の方法は、拡散させたスライムが再沈澱
してしまうという問題点があり、いずれにしても確実な
スライム除去が行われにくかった。

特に杭孔の底部を拡張した拡張孔の場合は、拡張した部
分である外周部のスライム除去が、従来の方法では十分
にできにくいという問題点があった。

上述の問題点を解決するために北中克巳は先に、ケリー
バーの下端に電動式の立軸型水中ポンプを設け、この水
中ポンプの下方にポンプ軸と連結する入力軸と下方に突
出する出力軸を有するサイクロ減速機を設け、このサイ
クロ減速機の下方に前記水中ポンプの吸込筒を設けると
共に、前記水中ポンプの吐出用ホースを孔外まで延在さ
せ、前記吸込筒の下端部の外周に、中空円筒状の回転体
を前記サイクロ減速機の出力軸と連結して回転自在に設
け、この回転体の外周に複数個の軸を放射状に突設し、
これらの軸にそれぞれ軸筒を嵌合し、これらの各軸筒に
スライムを中心部に掻き寄せる羽根の基部を枢支すると
共に、この羽根と前記軸筒との間にターンバックルを設
けて構成した杭孔底部のスライム除去装置（特開昭63-1
51718号）を提案した。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上述した特開昭63-151718号の装置は、構
造がやや複雑であるため、製造がかなりむずかしく、コ
ストも嵩むという問題があるので、実用的に差し支えの
ない範囲で、もう少し構造が簡単で、製造も容易な装置
が要望されている。

（課題を解決するための手段） 上述の要望を満足させるために本発明においては、回転
できるケリーバーの下端にスイベルジョイントおよび連
結パイプを介して水中サンドポンプを設け、この水中サ
ンドポンプの下方に吸込口を設け、前記連結パイプに圧
縮空気吹き込み用のエアホースを接続し、前記水中サン
ドポンプの吐出用ホースを前記スイベルジョイントに接
続すると共に、このホースを杭孔の外まで延在させ、前
記吸込口の外周に中空円筒状のセンターケーシングを枠
組みしたフレームを介して前記連結パイプに連結して設
け、このセンターケーシング内に複数個の軸を放射状に
設け、これらの軸にそれぞれスライムを中心部に掻き寄
せる羽根の基部を枢支して設けて杭孔底部のスライム除
去装置を構成する。

また前記した羽根は伸縮調整できるようにしてもよい
し、油圧シリンダを介して開閉自在にしてもよい。

（作 用） 本発明装置は上述のように構成したから、この装置をケ
リーバーの下端に連結して吊り下げれば、装置の最下部
にあるスライム掻き寄せ用の羽根が、その枢支軸を支点
として自重または油圧シリンダにより下方に垂れ下が
る。したがってこの状態で本装置を掘削した杭孔内に降
下させれば、各羽根が孔壁にひっかかるおそれはない。
そして装置が杭孔の底部に位置した状態で、水中サンド
ポンプを駆動すると共に、エアホースから連結パイプ内
に圧縮空気を吹き込みながらケリーバーを駆動して回転
させれば、このケリーバーの回転がセンターケーシング
を介して下端部に設けた羽根に伝えられる。すなわちケ
リーバーが回転すると共に、羽根も低速で回転する。そ
してこの状態で本装置をさらに下降させれば、スライム
掻き寄せ用の羽根の先端部が杭孔の底面に接した後、装
置の下降につれて各羽根が次第に水平状態になるまで拡
開する。この場合油圧シリンダによって羽根を直接拡開
させてもよい。そして各羽根が水平状態に拡開した状態
で回転すると、これら各羽根の掻き寄せ作用によって、
杭孔の底面が水平に掻きならされると共に、底面上のス
ライムが中心に向って掻き寄せられる。掻き寄せられた
スライムは杭孔底部に溜っている地下水と共に、水中サ
ンドポンプによって吸込口から吸い込まれ、吸い込まれ
た泥水は連結パイプに接続されたエアホースを介して吹
き込まれた空気によってその濃度を薄められた状態で吐
出用ホースを介して杭孔の外へ排出される。

上述のように本発明装置によれば、スライム掻き寄せ用
の羽根の回転によって、杭孔の底面を水平に掻きならす
と共に、底面上のスライムを中心部に掻き寄せ、これを
水中サンドポンプによって地下水および吹き込まれた空
気と共に杭孔の外に排出するから、スライムの除去が確
実に行われる上に、底面も正しく水平にならされるか
ら、非常にすぐれた場所打ちコンクリート杭を得ること
ができる。

なお本発明のように、水中サンドポンプによって吸い上
げられた泥水中に圧縮空気を吹き込むと、この空気によ
ってスライムの濃度が薄められるため、スライムの排出
に要する時間を約1/3に短縮することができる。

また本発明装置のスライム掻き寄せ用の羽根に重合摺動
部を設けて羽根を伸縮調整自在にした場合は、拡底部の
径が変化した時でも、羽根の伸縮によって変化した孔径
に容易に対応させることができる。

さらに本発明装置のように、スライム掻き寄せ用の羽根
を油圧シリンダにより直接駆動した場合は、羽根の作動
が確実になる。

また本発明装置は上述した特開昭63-151718号の装置と
比較して、サイクロ減速機およびスライム掻き寄せ用の
各羽根に設けたターンバックルと、それらに付属する装
置が不用になるから、構造が簡単になると共に、製造が
容易になって、コストも低下する。

（実施例） 以下、図面について本発明装置の一実施例を説明する。
図中１は地盤、２は地盤を掘削して形成した杭孔、３は
その拡底孔、４は底面、５は杭孔２内に挿入した補強用
鉄筋、６は掘削機用のケリーバーである。

本実施例においては、ケリーバー６の下端に連結ピン7a
を有する接手７を介して二重中空円筒状のスイベルジョ
イント８を設ける。8aは接手７に固定したスイベルジョ
イント８の内筒で、8bはこの内筒8aに対して回転自在に
嵌合した外筒である。

またスイベルジョイント８の下端に連結パイプ９を連結
し、この連結パイプ９の下端にホース10を接続し、この
ホース10の下端に水中サンドポンプ11を設け、このポン
プ11の下部に下方に向って開口する吸込口11aを形成す
る。

また前記連結パイプ９の下部にフランジ12を設けると共
に、このフランジ12に枠組みしたフレーム13の上部を連
結し、このフレーム13の下端に前記吸込口11aを外包す
るように中空円筒状のセンターケーシング14を連結して
設け、このセンターケーシング14内に複数個（本実施例
では第２図に示すように４個）の軸15を放射状に配置し
て横設し、これらの軸15にそれぞれ軸筒16を嵌合し、こ
れらの各軸筒16にスライムを中心部に掻き寄せる羽根17
の基部を固着して、軸15を支点として羽根17を回動自在
に枢支する。

なお必要があれば、水中サンドポンプ11の上部と各羽根
17との間にそれぞれ油圧シリンダ18を介装して、この油
圧シリンダ18の伸縮によって羽根17を回動自在にするこ
ともできる。

また水中サンドポンプ11の上部と前記フレーム13の上部
とをリンクチエン19およびターンバックル20を介して連
結する。この連結は２〜４ケ所において行うのがよい。

また本発明においては、地上に設けた圧縮空気供給装置
（図示せず）に接続したエアホース21を前記連結パイプ
９の下部に接続して、圧縮空気を連結パイプ９内に吹き
込むようにすると共に、前記スイベルジョイント８の外
筒8bに水中サンドポンプ11の吐出用ホース22を接続し、
このホース22を杭孔２の外まで延在させる。

また必要に応じて前記羽根17は、図面に示すように分割
すると共に、重合摺動部17aを設け、この重合摺動部17a
の片側に、第４図に示すようにボルト23を挿通すると共
に、他側に長孔17bを設け、この長孔17bを貫通したボル
ト23とナット24によって重合摺動部17aを固定できるよ
うにして、羽根17の長さを伸縮調整自在にする。

本発明装置は上述のように構成したから、この装置をケ
リーバー６の下端に連結して吊り下げれば、装置の最下
部にあるスライム掻き寄せ用の羽根17が、第３図に示す
ように、その枢支軸15を支点として自重または油圧シリ
ンダ18の作用により下方へ垂れ下がる。したがってこの
状態で本装置を掘削した杭孔２内に降下させれば、各羽
根17が孔壁にひっかかるおそれはない。そして装置が杭
孔２の底部に位置した状態で、電動式の水中サンドポン
プ11を駆動すると共に、エアホース21より圧縮空気を連
結パイプ９内に吹き込みながらケリーバー６を低速で回
転する。そしてこの状態で本装置をさらに下降させれ
ば、羽根17がフリーのものは、スライム掻き寄せ用の羽
根17の先端部が杭孔の底面４に接した後、装置の下降に
つれて各羽根16が次第に水平状態になるまで拡開する。

なお本実施例のように、水中サンドポンプ11を可撓性の
あるホース10を介して連結パイプ９に連結すると共に、
リンクチエン19およびターンバックル20を介して連結す
れば、装置の下降時にポンプ11が底面４に突出する岩石
等に乗り上げても、ホース10およびリンクチエン19の撓
みによって十分それを吸収することができる。

また油圧シリンダ18を有する装置では、油圧シリンダ18
を縮めることにより、各羽根17を水平状態にする。そし
て各羽根16が水平状態に拡開した状態で第２図の矢印Ａ
の方向に回転すると、これら各羽根17の掻き寄せ作用に
よって、杭孔の底面４が水平に掻きならされると共に、
底面４上のスライム（図示せず）が中心に向って掻き寄
せられる。掻き寄せられたスライムは杭孔底部に溜って
いる地下水（図示せず）と共に、水中サンドポンプ11に
よって吸込口11aから吸い込まれ、連結パイプ９内で吹
き込まれた空気と混合した状態で吐出用ホース22を介し
て杭孔２の外へ排出される。なお、スライム除去作業が
終了すれば、水中サンドポンプ11の運転を止めると共
に、エアホース21による空気の吹き込みを中止した状態
でケリーバー６の回転を止めて、ケリーバー６を引き上
げれば、フリー式の羽根17は自重によって折りたたま
れ、油圧作動式のものは油圧シリンダ18を伸張させるこ
とによって羽根17が折りたたまれるから、孔壁を崩すこ
となく装置を外部に引き出すことができる。

なおケリーバー６を回転させれば、圧縮空気吹き込み用
のエアホース22がケリーバー６に巻きつくが、スライム
を中心に掻き寄せるために行う羽根17の回転は数回転程
度でよいから、それによるエアホース21の巻きつきを十
分許容することができる。なお、吐出用ホース22はスイ
ベルジョイント８の作用によって巻きつくおそれはな
い。

またこのエアホース21のケリーバー６に対する巻きつき
回数を少なくするには、あらかじめケリーバー６をある
程度逆回転させておき、スライムを中心に掻き寄せる場
合にケリーバー６を回転させれば、エアホース21のケリ
ーバー６に対する巻きつき回数を約1/2に減少させるこ
とができる。

（発明の効果） 上述のように本発明装置によれば、スライム掻き寄せ用
の羽根17の回転によって、杭孔２の底面４を水平に掻き
ならすと共に、底面４上のスライムを中心部に掻き寄
せ、これを水中サンドポンプ11によって地下水と吹き込
んだ空気と共に孔外に排出するから、スライムの除去が
確実に行われる上に、底面４も正しく水平にならされる
から、非常にすぐれた場所打ちコンクリート杭を得るこ
とができるという効果が得られる。

特に本発明のように、水中サンドポンプ11によって吸い
上げられた泥水中に圧縮空気を吹き込むと、この空気に
よってスライムの濃度が薄められるため、スライムの排
出に要する時間を約1/3に短縮することができるという
すぐれた効果が得られる。

また本発明装置のスライム掻き寄せ用の羽根17によって
重合摺動部17aを設けて羽根17を伸縮調整自在にした場
合は、拡底部の径が変化した時でも、羽根17の伸縮によ
って変化した孔径に容易に対応させることができる。

さらに本発明装置のように、スライム掻き寄せ用の羽根
17を油圧シリンダ18により直接駆動した場合は、羽根17
の作動が確実になる。

また本発明装置は上述した特開昭63-151718号の装置と
比較して、サイクロ減速機およびスライム掻き寄せ用の
各羽根に設けたターンバックルと、それらに付属する装
置が不用になるから、構造が簡単になると共に、製造が
容易になって、コストも低下するという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を一部断面で示す立面図、 第２図はその底面図、 第３図は本発明装置の羽根が垂れ下がった状態を示す立
面図、 第４図は第２図の部分詳細図である。 １……地盤、２……杭孔 ３……拡底孔、４……底面 ５……鉄筋、６……ケリーバー ７……接手、８……スイベルジョイント ９……連結パイプ、10……ホース 11……水中サンドポンプ、12……フランジ 13……フレーム、14……センターケーシング 16……軸、16……軸筒 17……羽根、18……油圧シリンダ 19……リングチエン、20……ターンバックル 21……エアホース、22……吐出用ホース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転できるケリーバーの下端にスイベルジ
   ョイントおよび連結パイプを介して水中サンドポンプを
   設け、この水中サンドポンプの下方に吸込口を設け、前
   記連結パイプに圧縮空気吹き込み用のエアホースを接続
   し、前記水中サンドポンプの吐出用ホースを前記スイベ
   ルジョイントに接続すると共に、このホースを杭孔の外
   まで延在させ、前記吸込口の外周に中空円筒状のセンタ
   ーケーシングを枠組みしたフレームを介して前記連結パ
   イプに連結して設け、このセンターケーシング内に複数
   個の軸を放射状に設け、これらの軸にそれぞれスライム
   を中心部に掻き寄せる羽根の基部を枢支して設けたこと
   を特徴とする杭孔底部のスライム除去装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のスライム掻き寄せ用の羽根
   を伸縮調整自在にしたことを特徴とする杭孔底部のスラ
   イム除去装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のスライム掻き寄せ用の羽根
   を油圧シリンダを介して開閉自在にしたことを特徴とす
   る杭孔底部のスライム除去装置。