JPH07197459A - 縦穴掘削方法および縦穴掘削用ガイド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地中に掘削工具により垂直に掘削された縦穴内
に杭を挿入し、前記縦穴に隣接して次の縦穴を掘削する
場合、縦穴掘削方法において、縦穴が傾斜することを防
止でき、掘削工具の破損の発生を防止することのできる
縦穴掘削方法およびそのガイド装置を提供する。 【構成】杭４の上部に着脱可能に取り付けられた台座１
に水平方向に支軸８を設け、該支軸８にローラ９を回転
自在に支持させる。ローラ９に、掘削工具のケーシング
１６の外周を非回転状態で当接させながら、掘削工具に
より前記縦穴を掘削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、矢板、Ｈ形鋼、コンク
リートパイルなどの杭を連続して地中に埋め込んで施工
するときに、既に埋め込まれた杭に隣接して縦穴を垂直
に掘削するための縦穴掘削方法とそのガイド装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】矢板などの杭を連続して地中に埋め込ん
で施工する場合、杭を埋め込む位置に予め掘削工具によ
り縦穴を掘削し、この縦穴内に杭を挿入する。次に掘削
された縦穴に隣接して次の杭を埋め込むための縦穴を掘
削工具により掘削し、この縦穴に前記杭を挿入する。こ
の施工を繰り返して杭の壁を地中に形成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の施工方法によると、既に掘削されている縦穴に隣接
して次の縦穴を掘削する場合、掘削工具が既に掘削され
ている縦穴の方向によってしまう。この結果次の縦穴が
傾斜してしまい、挿入される杭が傾いてしまう。また掘
削工具が隣接する杭と干渉し、掘削工具の破損が発生す
るおそれがある。この傾向は掘削する地盤が硬質である
場合に著しい。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、既に埋め込まれている杭に隣接して次の杭を挿入す
るための縦穴を掘削するときに、この縦穴が傾斜するこ
とを防止でき、掘削工具の破損の発生を防止することの
できる縦穴掘削方法およびそのガイド装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の方法は、地中に掘削工具により垂直に掘削
された縦穴内に杭を挿入し、前記縦穴に隣接して次の縦
穴を掘削する縦穴掘削方法において、前記杭の上部に着
脱可能に取り付けられた台座に水平方向に支軸を設け、
該支軸にローラを回転自在に支持させ、該ローラに、掘
削工具の円筒状のケーシングの外周を非回転状態で当接
させながら、前記掘削工具により前記縦穴を掘削するこ
とを特徴とする。

【０００６】また、本発明の装置は、地中に掘削工具に
より垂直に掘削された縦穴内に杭を挿入し、前記縦穴に
隣接して次の縦穴を掘削するときに、前記掘削工具が前
記杭に対して所定の間隔を維持して掘削を行なうための
縦穴掘削用ガイド装置であって、前記杭の上部に着脱可
能に取り付けられた台座と、該台座に水平方向に設けら
れた支軸を介して回転自在に支持され、掘削工具の円筒
状のケーシングの外周を当接するローラとを備えること
を特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明においては、既に埋め込まれている杭の
上部に台座を取りつけ、台座に回転自在に支持されたロ
ーラに、次の縦穴を掘削するための掘削工具のケーシン
グ外周に当接させているので、埋め込まれた杭に対して
平行に縦穴を掘削することができる。従って掘削された
縦穴が杭の方向に片寄ることがなく、垂直に形成される
とともに、掘削工具が杭と干渉して破損することを防止
できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１および図２に本発明の第１の実施例の構成
を示す。本実施例は杭が矢板４である場合である。図１
及び図２（Ａ）において、前工程で地中に垂直に掘削さ
れた縦穴６内には矢板４が挿入され、縦穴６内には土が
充填されて矢板４は垂直に保持されている。矢板４が地
上に突出する上端の一辺には台座１が取り付けられてい
る。

【０００９】台座１は基板５と、基板５の下面に垂直に
固定され対向配置された１対の取付板２と、基板５の上
面に垂直に固定され対向配置された１対の軸受板７と、
軸受板７に直角に設けられた支軸８と、支軸８に回転自
在に支持されたローラ９とから構成されている。また取
付板２の一方には複数本、例えば４本のボルト１０が螺
着されており、それぞれナット１１で固定できるように
なっている。そして矢板４の上端の一辺を取付板２間に
挿入して、ボルト１０及びナット１１で台座１を矢板４
に固定できるようになっている。

【００１０】一方、縦穴６に隣接して掘削工具１２が垂
直に配置されている。掘削工具１２は、の中心には回転
軸１３ａに羽根１３ｂを設けたスクリューオーガ１３
と、回転軸１３ａの下端に設けたスパイラル状のカッタ
ヘッド５１と、スクリューオーガ１３に外嵌したケーシ
ング１６とからなる。またケーシング１６の外周下端に
は隣接する縦穴６に対向してＶ字形のガイド１７が固定
され、外周には複数個の排土排出口１８が形成されてい
る。そして矢板４の上端に取り付けられた台座１のロー
ラ９の外周にケーシング１６の外周を当接するようにな
っている。なお、ローラ９の形状は軸方向に沿って直径
が変化する鼓状となっており、ローラ９にケーシング１
６を当接する面を大きくしている。

【００１１】次に上記のように構成されたガイド装置を
用いて縦穴を掘削する縦穴掘削方法について説明する。
掘削工具１２により地中に最初の縦穴６を掘削し、縦穴
６内に矢板４を挿入し、縦穴６内に土を充填した後、隣
接する縦穴を掘削する。このとき縦穴６に隣接して掘削
工具１２を垂直方向に配置し、図示しない駆動装置によ
りスクリューオーガ１３を回転してカッタヘッド５１に
より掘削を行なう。掘削された土はケーシング１６を介
して外部に排出される。このとき、図１（Ａ）、（Ｂ）
に示すように、ケーシング１６の下部外周に取り付けら
れたＶ字形のガイド１７を矢板４の結合部４ａに摺動自
在に嵌めてガイドさせることにより、カッタヘッド５１
の外周が矢板４に干渉することを防ぎ、かつ掘削中の縦
穴６が矢板４から逸れないようにように掘削する。

【００１２】一方、掘削工具１２による縦穴６の掘削を
開始する前に矢板４の上端に台座１を取り付け、ローラ
９の外周にケーシング１６の外周を当接させる。このこ
とによりケーシング１６が矢板４側に片寄ることを防
ぎ、掘削工具１６により掘削される縦穴が傾くことを防
ぐことができる。同時にカッタヘッド５１が矢板４に干
渉して破損が発生することを防ぐこともできる。

【００１３】図３及び図４に本発明の縦穴掘削用ガイド
装置の第２の実施例の構成を示す。本実施例は杭がＨ形
鋼２１の場合であり、台座１の取付板２と軸受板７との
相対位置が異なるのみで、他の構成及び作用効果は第１
の実施例の場合と同様である。すなわち、取付板２はＨ
形鋼２１の中間片上部を挟持し、軸受板７は取付板２に
対して直角の方向に配置されている。図３（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、ケーシング１６の下部外周に取り
付けられた一対のガイド１７をＨ形鋼２１の先端に摺動
自在にガイドさせることにより、カッタヘッド５１の外
周がＨ形鋼２１に干渉することを防ぎ、かつ掘削中の縦
穴６がＨ形鋼２１から逸れないようにように掘削する。

【００１４】図５及び図６に本発明の縦穴掘削用ガイド
装置の第３の実施例の構成を示す。本実施例は杭がコン
クリートパイル３１の場合であり、台座３２は既に埋め
込まれているコンクリートパイル３１の上端の外周に巻
回されるバンド３３と、バンド３３の一部に支持された
ローラ９とから構成されている。バンド３３は４分の１
円状に４分割された部分３３ａ、３３ｂ、３３ｄ、３３
ｄからなり、部分３３ａと３３ｄとのそれぞれの一端は
ボルト３５で着脱可能に締結されている。また部分３３
ａ、３３ｄの他端と部分３３ｂ、３３ｃの一端とは、そ
れぞれ蝶番３６ａ、３６ｂを介して回動可能に連結され
ている。さらに部分３３ｂと３３ｃとのそれぞれの他端
間には支軸３７が取り付けられており、支軸３７には第
１の実施例に示すローラ９が回転自在に支持されてい
る。

【００１５】本実施例の場合、ボルト３５によりバンド
３３をコンクリートパイル３１に対して容易に着脱する
ことができ、ローラ９にケーシング１６の外周を当接さ
せることにより、第１の実施例の場合と同様の作用効果
が得られる。また、本実施例においては、ケーシング１
６下部のガイド手段として、コンクリートパイル３１に
沿って転動させるガイドローラ２８を設けた例を示す。
ガイドローラ２８は、前記矢板４やＨ形鋼２１の場合に
も利用でき、また、コンクリートパイル３１の場合にも
摺動式のガイド手段を用いてもよい。

【００１６】図７は本発明による他の掘削方法を示す図
である。本実施例の工法は、まず図７（ａ）に示すよう
に、縦穴６ａをオーガにより掘削し、次に図７（ｂ）に
示すように、その縦穴６ａに矢板４ａを入れる。この矢
板４ａを入れる作業は、杭打機に備えたウインチ（図示
せず）により垂下されるワイヤロープ４０で矢板４ａを
吊り込むことにより行う。勿論、ケーシング１６を矢板
で抱かせて従来のように押し込むことも可能である。

【００１７】次に図７（ｃ）に示すように、オーガ装置
７１により縦穴を掘削する。オーガ装置７１は、図８の
縦断面図に示すように、円筒形のケーシング４１と、該
ケーシング４１と一体あるいは図示のように該ケーシン
グ４１に継ぎ足されるケーシング４１Ａの外周面に固設
され、矢板４の端縁に沿って摺動するガイド４９と、ケ
ーシング４１の中心に貫挿されるオーガ軸５０と、該ケ
ーシング４１のケーシング４１Ａの下端より突出した部
分に設けられた掘削ヘッド５１とからなるものである。

【００１８】該オーガ装置７において、ケーシング４１
Ａの下端に取付けられる閉塞部材８１により、または軸
受１８によりケーシング４１Ａの下端面は閉塞されてい
るので、掘削ヘッド５１により掘削された掘削土砂は地
上に排出されず、矢板４ａが挿入された縦穴６ａへ移
る。このような掘削工程において、縦穴の途中の深さま
では掘削土砂は隣接の縦穴６ａを落下するが、縦穴６ａ
内に堆積した土砂よりさらに深く掘削する深さ以上に達
すると、隣接する縦穴６ａには既に掘削土砂が入ってい
るため、さらに掘削土砂で縦穴６ａ内の土砂が圧密さ
れ、一部押し上げられながら掘削が行われる。

【００１９】このようにして掘削した縦穴６ｂに、図７
（ｄ）に示すように矢板４ｂを入れる。次に前記図７
（ｃ）と同様に、図７（ｅ）に示すように２枚目の矢板
４ｂをガイドとして次の縦穴６ｃを掘削し、この時に掘
削土砂を矢板４ｂが挿入された隣接の縦穴６ｂに移す。
この場合においても、掘削の途中までは掘削土砂の縦穴
６ｂへの落下が生じ、その後は圧密と一部押し上げが行
われる。

【００２０】このように、掘削時に掘削土砂を前に掘削
した縦穴内に移していくことにより、最初の縦穴６ａの
掘削土砂以外はほとんど地上に排出されず、従って地上
における掘削土砂積み上げ用のスペースが不要になり、
また、縦穴内への埋め戻し作業が不要になる。また、矢
板４ａ、４ｂ、…の下部が掘削土砂の圧密で強固に支持
される。

【００２１】前記オーガ装置７１について説明すると、
図８に示すように、オーガ軸５０は、公知の杭打機によ
って昇降されるオーガ回転装置（図示せず）に上端が装
着されて回転される主オーガ軸５０Ａと継ぎ足し軸５０
Ｂとからなり、継ぎ足し軸５０Ｂは、上端の６角部５３
を主オーガ軸５０Ａの下端の内面が６角穴の嵌合部５４
に嵌めて抜け止めピン５５で止めることにより結合され
る。ケーシング４１の下端には、いんろう結合により、
継ぎ足しケーシング４１Ａがボルト５６と回り止め用凹
凸嵌合部（図示せず）により回り止めして結合される。
該継ぎ足しケーシング４１Ａは継ぎ足し軸５０Ｂをリン
グ状の上下の球軸受５７、５８により同心に支持する。
これらの軸受５７、５８は、継ぎ足しケーシング４１Ａ
の段差部５９、６０により上動、下動が防止され、ボル
ト６１、６２により固定される。

【００２２】掘削ヘッド５１は、上端に前記継ぎ足し軸
５０Ｂの下端の６角穴の結合部６３に嵌合する６角部６
４を有し、抜け止めピン６５で抜け止めして結合する。
また、本例の掘削ヘッド５１は、螺旋状に３枚の爪取付
け板６６を溶接し、図９（Ａ）の正面図に示すように捻
れ形状をなす掘削爪６８、６９が、図９（Ｂ）の取付状
態図に示すように、爪６９（６８も同様）の先端を水平
にし、また図９（Ｃ）の平面図に示すように、外周面ａ
が回転掘削軌跡ｂに合致する垂直面をなすように傾斜し
て取付けられる。これらの掘削爪６８、６９は、内側の
掘削爪６８が外側の掘削爪６９より下方になるように段
差を持たせて設けられる。掘削ヘッド５１の中心には、
前記内側の掘削爪６８より下方に、一対の前記捻れ形状
をなす掘削爪７０が取付けられている。

【００２３】前記主オーガ軸５０Ａ、継ぎ足し軸５０
Ｂ、掘削ヘッド５１の軸５１ａは中空状をなし、コンク
リートミルクの地中への充填も可能となっている。

【００２４】閉塞部材８１は、掘削土砂が前に掘削した
隣接縦穴に円滑に移動しかつ良好に圧密されるように円
錐形をなすもので、軸受５７、５８を保護する機能もあ
り、半割り形状の分割部材を、継ぎ足しケーシング４１
Ａの下面のねじ穴に螺合するボルト７３により固定する
構造を有している。また、前記ガイド部材４９は２又状
をなし、継ぎ足しケーシング４１Ａの外周面に溶接（ボ
ルト付けやリベット付けでもよい）により固設する。こ
のガイド部材４９の代わりに前記ガイドローラ３９を設
けてもよい。

【００２５】本発明の掘削装置を実現する場合、前記オ
ーガ軸５０の周囲にスクリュー羽根を設けてその羽根が
ケーシング４１の内周を摺動する構成を採用することも
可能であるが、本例に示すように、軸受５７、５８によ
りオーガ軸５０が支持された構造とすることにより、オ
ーガ軸５０がケーシング４１の中心に保持され、掘削ヘ
ッド５１が変位せず、常にケーシング４１の中心に位置
すると共に、仮にオーガ軸５０にスクリュー羽根を設け
たものを用いる場合においても、スクリュー羽根が摩擦
により消耗することもな 上記各実施例において、杭を
引き抜かず埋めごろしにする場合は、杭の外周と縦穴６
の内周との間にセメントミルクを注入して固定する場合
もある。

【００２６】このように、掘削した縦穴６に矢板４を入
れ、次の縦穴６を掘削する際に、掘削により発生する土
砂を、矢板４を入れた隣の縦穴内に移しながら掘削する
ため、地上に掘削土砂を積むスペースを要せず、狭い工
事現場における施工が容易となる。また、掘削土砂の埋
め戻し作業も不要となり、作業時間を短縮し労力を軽減
できる。また、矢板が強固に地盤に固定できる。また、
ケーシング４１の下端部より突出した掘削ヘッド５１に
より掘削された土砂が、ケーシング４１の下端を塞ぐ閉
塞部材により上方への排土が防止され、前に掘削された
隣接の縦穴内に移されるため、掘削と同時に隣接縦穴内
に土砂を埋め戻すことができる。また、ケーシング４１
の下端部に円錐形をなす閉塞部材８１を設けたので、閉
塞部材８１が土砂を隣接縦穴６に押しやるガイド作用を
発揮すると共に、縦穴下部においては、圧密作用が良好
に行われ、さらに閉塞部材８１により軸受が保護され
る。また、掘削ヘッド５１の掘削爪が捻れた形状をなし
てその外側面が掘削円弧に沿う形状をなす構造としたの
で、岩石が現れる硬質地盤における矢板の施工も可能と
なる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１、３によれば、既に埋め込まれ
た杭の上部に台座を取り付け、隣接して縦穴を掘削する
掘削工具のケーシングを案内するローラを台座に設けた
ので、隣接して掘削された縦穴が傾斜し、縦穴に挿入さ
れた杭が片寄ることを防止でき、切削工具の破損の発生
を防止することができる。

【００２８】請求項２、４によれば、杭によりケーシン
グが案内されるため、掘削具がより確実に杭に沿って案
内され、また、切削工具の破損の発生をより確実に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の縦穴掘削用ガイド装置の第１
の実施例の構成を示す縦断面図、（Ｂ）はそのケーシン
グ下部ガイドを示す横断面図である。

【図２】図１（Ａ）の平面図である。

【図３】（Ａ）は本発明の縦穴掘削用ガイド装置の第２
の実施例の構成を示す縦断面図（Ｂ）はそのケーシング
下部ガイドを示す横断面図である。

【図４】図３（Ａ）の平面図である。

【図５】（Ａ）は本発明の縦穴掘削用ガイド装置の第３
の実施例の構成を示す縦断面図、（Ｂ）はそのケーシン
グ下部ガイドを示す横断面図であ。

【図６】図５（Ａ）の平面図である。

【図７】本発明の縦穴掘削方法の他の実施例の構成を示
す工程図である。

【図８】本発明の縦穴掘削用ガイド装置の第４の実施例
の構成を示す縦断面図である。

【図９】（Ａ）は本発明において用いる掘削爪の正面
図、（Ｂ）はその取付状態図、（Ｃ）は取付状態を示す
平面図である。

【符号の説明】

１ 台座 ４、２１、３１ 矢板（杭） ６ 縦穴 ８、３７ 支軸 ９、２８ ローラ １２ 切削工具 １３ スクリューオーガ １６ ケーシング １７ ガイド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に掘削工具により垂直に掘削された縦
   穴内に杭を挿入し、前記縦穴に隣接して次の縦穴を掘削
   する縦穴掘削方法において、 前記杭の上部に着脱可能に取り付けられた台座に水平方
   向に支軸を設け、該支軸にローラを回転自在に支持さ
   せ、該ローラに、前記掘削工具の円筒状のケーシングの
   外周を非回転状態で当接させながら、前記掘削工具によ
   り前記縦穴を掘削することを特徴とする縦穴掘削方法。
2. 【請求項２】請求項１において、ケーシングの下部外周
   にガイドを設け、該ガイドを介してケーシングを杭にガ
   イドさせながら掘削を行うことを特徴とする縦穴掘削方
   法。
3. 【請求項３】地中に掘削工具により垂直に掘削された縦
   穴内に杭を挿入し、前記縦穴に隣接して次の縦穴を掘削
   するときに、前記掘削工具が前記杭に対して所定の間隔
   を維持して掘削を行なうための縦穴掘削用ガイド装置で
   あって、 前記杭の上部に着脱可能に取り付けられた台座と、該台
   座に水平方向に設けられた支軸を介して回転自在に支持
   され、掘削工具の円筒状のケーシングの外周を当接する
   ローラとを備えることを特徴とする縦穴掘削用ガイド装
   置。
4. 【請求項４】請求項３において、ケーシングの下部外周
   に、杭にそってケーシングを移動させるガイドを設けた
   ことを特徴とする縦穴掘削用ガイド装置。