JPH08100586A - 掘削ロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削ロッドの流体吐出口部分への土砂の侵入
を防ぎ、詰りによる不具合を解消することを可能とす
る。 【構成】 ロッド本体４内に設けられた高圧および低圧
の２つの流体通路６，８と、これら２つの通路が合流す
る合流通路１４と、前記高圧流体通路６の下端位置にあ
って高圧流体の圧力により開弁する第１の逆止弁１０
と、前記低圧流体通路８の下端位置にあって前記合流通
路１４内の圧力により低圧流体通路８を閉塞する第２の
逆止弁２２と、ロッド本体４の下端近傍側部に設けられ
前記合流通路１４と連通してロッド本体４の側方へ高圧
流体を噴出する高圧噴射ノズル２４と、ロッド本体４の
下端に設けられた低圧流体吐出口２０とを有し、前記高
圧噴射ノズル２４は前記第１の逆止弁１０の開閉に連動
して開閉自在とされ、前記低圧流体吐出口２０は前記第
１の逆止弁１０に連動し該逆止弁１０の開時に閉じ、閉
時に開となるよう開閉自在とされていることを特徴とす
る掘削ロッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（産業上の利用分野）本発明は地盤を掘削
する掘削ロッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、杭を建込む場合、建込むべき
中空杭の内部にオーガスクリュー等の掘削ロッドを挿通
し、この掘削ロッドの先端に設けられた掘削ヘッドによ
り杭先端地盤を掘削しつつ杭を圧入してゆく所謂中掘り
工法が用いられている。

【０００３】このような中掘り工法に用いられる掘削ロ
ッドは、そのロッド本体内に高圧用および低圧用の２つ
の流体通路を設け、掘削ヘッドが支持地盤に到達するま
では低圧流体通路を通じて掘削ヘッドの先端から液体
（またはエア）を吐出させて掘削効率を上げ、支持地盤
に到達したのちは高圧流体通路を通じて掘削ヘッド先端
付近の高圧噴射ノズルから側方へ圧力流体を噴出させて
杭底部に球根を造成するようになっている。

【０００４】上記のような掘削ロッドによる掘削時に
は、高圧流体を噴射するためのノズルに土砂が詰まるこ
とがないようにする必要があり、そのため従来では、高
圧流体の噴射時にその圧力によって容易に抜ける程度の
木栓をノズルに詰めて塞ぐようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来の手
段では、高圧流体を一旦噴射して木栓が外れたのちはノ
ズルへの土砂詰まりを防ぐ手段がなくなるので土砂によ
る詰りを生じ、後にノズルの噴射不能な事態を招き、杭
底への球根の造成が十分になされずに終るという問題を
もたらす。

【０００６】本発明はこれに鑑み、掘削ロッドの高圧流
体および低圧流体の吐出部分への土砂の侵入を防ぎ、詰
りによる不具合の発生を防止することができる掘削ロッ
ドを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決する手段として本発明は、ロッド本体内に
設けられた高圧および低圧の２つの流体通路と、これら
２つの通路が合流する合流通路と、前記高圧流体通路の
下端位置にあって高圧流体の圧力により開弁する第１の
逆止弁と、前記低圧流体通路の下端位置にあって前記合
流通路内の圧力により低圧流体通路を閉塞する第２の逆
止弁と、ロッド本体の下端近傍側部に設けられ前記合流
通路と連通してロッド本体の側方へ高圧流体を噴出する
高圧噴射ノズルと、ロッド本体の下端に設けられた低圧
流体吐出口とを有し、前記高圧噴射ノズルは前記第１の
逆止弁の開閉に連動して開閉自在とされ、前記低圧流体
吐出口は前記第１の逆止弁に連動し該逆止弁の開時に閉
じ、閉時に開となるよう開閉自在とされていることを特
徴とする。

【０００８】

【作用】低圧流体が供給されているときは、第２の逆止
弁を開弁させて流れ、合流通路を経てロッド本体の下端
の低圧流体吐出口から地中に低圧流体が吐出される。

【０００９】高圧流体が供給されると、高圧流体通路の
下端の第１の逆止弁を押し開け、これに連動して高圧噴
射ノズルが開くとともに低圧流体吐出口が閉じられ、高
圧流体は合流通路から高圧噴射ノズルへ至り、側方へ向
けて噴射される。高圧流体の供給が停止すると、第１の
逆止弁が閉じ、これに応じて高圧噴射ノズルも閉じられ
るのでノズル内に土砂が入ることがない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の図面に示す実施例を参照して
説明する。

【００１１】図１は本発明による掘削ロッド１の一部の
外観例を示し、図２は図１のスクリュー羽根２および掘
削ヘッド３を省略した断面図を示している。

【００１２】ロッド本体４は円筒状をなし、その先端に
は掘削ヘッド３が、また外周には土砂を搬送するスクリ
ュー羽根２がそれぞれ設けられて掘削ロッド１を構成し
ており、掘削ヘッド３のビット５，５…はロッド本体４
の先端より突出した位置におかれている。

【００１３】ロッド本体４内には、図２に縦断面を示す
ように、高圧流体通路６を構成するパイプ７と、その外
側に低圧流体通路８を構成するためのパイプ９が内設さ
れ、これら通路６，８の上端は各圧力流体供給源に接続
されるようになっている。

【００１４】上記高圧流体通路６の下端位置には第１の
逆止弁１０が設けられている。この第１の逆止弁１０
は、ロッド本体４に内設されたケーシング１１内にあっ
てバネ１２により常時は高圧流体通路６の下端を閉鎖す
るようになっており、高圧流体（例えば２００kg／cm³
程度のセメントミルク等の凝固性薬液）の圧力によりバ
ネ１２に抗して開弁されるようになっている。

【００１５】前記ケーシング１１の周面には、前記第１
の逆止弁１０が開弁したとき高圧流体がケーシング１１
外に流出する流出口１３，１３が開口されており、この
流出口１３，１３を通じロッド本体４とケーシング１１
との間に形成された合流通路１４に連通されている。

【００１６】前記第１の逆止弁１０にはこれと一体に動
く作動杆１５があってケーシング１１内に挿通され、こ
の作動杆１５の下端部はケーシング１１の下端から突出
してその突出端に作動子１６がボルト１７により固定さ
れている。

【００１７】この作動子１６は、図４に外観を示すよう
に上部両側に下り傾斜のテーパー面１８，１８を有し、
周面には軸方向に複数条のリブ１９，１９，…があっ
て、これらリブ１９，１９…によりロッド本体４の内周
面にそってスライド可能とされ、かつリブ１９，１９，
…間が低圧流体の通路を構成している。

【００１８】ロッド本体４の下端には低圧流体吐出口２
０が開口されており、その下面側にはゴム製の左右の弁
板２１，２１が取付けられて常時は閉鎖状態を保ち、低
圧流体（５kg／cm³ 程度の水またはエア）の供給によっ
て押し開けられるようになっている。また前記第１の逆
止弁１０が開弁動作したとき作動子１６の下端周縁の下
面１６ａが前記吐出口２０の周辺上面に密着して該吐出
口２０を閉鎖するようになっている。

【００１９】前記低圧流体通路８の下端位置には第２の
逆止弁２２が設けられている。この第２の逆止弁２２
は、高圧流体通路６のパイプ７の下方部外周にそって摺
動可能とされ前記ケーシング１１との間に介装されたバ
ネ２３により低圧流体通路８を閉鎖する習性を有し、低
圧流体供給時にはその低圧流体が押し開けて流出し、ま
た高圧流体流出時には合流通路４内の高圧流体の圧力に
より閉弁状態におかれるようになっている。

【００２０】前記ロッド本体４の下端近くでその左右側
方に突出するように高圧噴射ノズル２４，２４が設けら
れている。この高圧噴射ノズル２４は、ロッド本体４に
固定される円筒状のノズルケース２５と、このノズルケ
ース２５の先端に挿着され噴射口２６を有するノズルピ
ース２７と、ノズルケース２５の内周にそって軸方向に
摺動自在とされ先端に前記噴射口２６を開閉する弁２８
を有するスライドピース２９と、このスライドピース２
９を常時開弁状態に戻すバネ３０とで構成され、前記ス
ライドピース２９の摺動軸部はその軸線に直角な断面が
十字形とされてその間隙部分が流体通路とされている。
またスライドピース２９の基部には前記作動子１６の傾
斜面１８に当接するローラ３１が軸着されており、この
作動子１６が下降するにつれてスライドピース２９がバ
ネ３０によりスライドして開弁方向に移動し、作動子１
６が上昇するにつれて閉弁方向へ移動されるようになっ
ている。

【００２１】次に上記実施例の作用を図９に示す施工工
程とからめて説明する。

【００２２】図９（Ａ）〜（Ｃ）は中掘り工法の施工状
態を示しており、この工程において中空杭３１の内部の
土砂を掘削ロッド１の掘削ヘッド３により掘削し、スク
リュー羽根２により上方へ搬送して排土する。この掘削
工程時には低圧流体通路８を通じて低圧流体を供給し、
第２の逆止弁２２、合流通路１４、作動子１６の周囲を
経て低圧流体吐出口２０から弁板２１，２１を押し開い
て下方へ吐出され、土砂の掘削排土効率を高めながら作
業を進める。このとき高圧流体は供給されていないの
で、第１の逆止弁１０はバネ１２の作用により閉じられ
ている。

【００２３】こうして掘削ヘッド３が図９（Ｂ）のよう
に支持地盤にまで到達したら掘削ロッド１を引き上げつ
つ高圧流体の供給を行なう。高圧流体が高圧流体通路６
を通じて供給されると、図５に示すように第１の逆止弁
１０が押し開かれ、高圧流体はケーシング１１の流出口
１３，１３から合流通路１４へ流入し、その圧力により
第２の逆止弁２２に背圧が与えられて低圧流体通路８は
閉じられる。

【００２４】上記第１の逆止弁１０の開閉に伴なって作
動杆１５が下降し、同時に作動子１６が下降してその下
面１６ａが低圧流体吐出口２０を閉じるとともに傾斜面
１８，１８の下降に伴なって高圧噴射ノズル２４，２４
のスライドピース２９，２９がバネ３０，３０により追
従移動して弁２８，２８が噴射口２６，２６から離間し
て開口し、高圧流体は合流通路１４からスライドピース
２９の周囲を通り、噴射口２６から側方へ噴射される。

【００２５】この噴射を行ないながら掘削ロッド１を所
定の速度で引き上げれば、高圧流体（セメントミルク等
の凝固性薬液）により土砂が削られるとともに該流体と
混合して凝固され、図９（Ｃ）に符号３２で示すように
中空杭３１の下端部に所要大きさの球根が形成される。

【００２６】図９（Ｃ）の位置に至ったとき高圧流体の
供給を停止させると、第１の逆止弁１０はバネ１２によ
り閉じられ、これとともに作動子１６が上昇してその傾
斜面１８，１８によりスライドピース２９，２９を押圧
し、その弁２８，２８が噴射口２６，２６を閉じ、ここ
からの流体の噴出を止め、かつ土砂が噴射口２６，２６
内に侵入することが防止される。

【００２７】なお上記高圧流体の噴射時に高圧流体を供
給する前に低圧流体通路を通じてエアを供給しておく
と、高圧噴射ノズル２４，２４の開口時土砂が外方から
逆流入することを防ぐことができる。

【００２８】図６〜図８は、高圧噴射ノズル２４，２４
を開閉する機構の変形例を示すもので、この実施例では
第１の逆止弁１０の作動杆１５にリンクレバー３３，３
３の基端をピン３４，３４により枢支し、このリンクレ
バー３３，３３の先端を高圧噴射ノズル２４，２４のス
ライドピース２９，２９の基端にピン３５，３５により
枢支し、作動杆１５の上昇時（第１の逆止弁１０の閉弁
時）には図６のように高圧噴射ノズル２４，２４の噴射
口２６，２６が閉じられ、作動杆１５の下降時（第１の
逆止弁１０の開弁時）には図７のように噴射口２６，２
６が開くように形成されている。他の構成は前記実施例
と同じであり、全体の作用についても同様であるからそ
の説明は省略する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
圧流体を噴射しないときは高圧噴射ノズルの噴射口が弁
により内側から閉鎖されているので、土砂の侵入による
噴射口の詰りを生じることがなく、また高圧流体の供給
時にはその流体圧を利用して高圧噴射ノズルの開口およ
び低圧流体の吐出口の閉鎖がなされ、各流体通路、噴射
ノズル、吐出口の開閉を確実に行なわせることができ
る。さらに高、低圧の流体通路の途中を合流させて共用
通路としたことにより、ロッド本体内のスペースの有効
利用を図ることができ、構造も簡素化され、組立ての容
易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による掘削ロッドの一実施例を示す要部
の正面図。

【図２】同、低圧流体流出時の状態を示す一部を省略し
た縦断面図。

【図３】図２のＡ−Ａ線相当の水平断面図。

【図４】図２における作動子の斜視図。

【図５】高圧流体噴出時の状態を示す一部を省略した縦
断面図。

【図６】本発明の変形例を示す図２相当図。

【図７】同、図５相当図。

【図８】図６のＢ−Ｂ線相当の水平断面図。

【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は中掘り工法の工程を示す説明
図。

【符号の説明】

１ 掘削ロッド ２ スクリュー羽根 ３ 掘削ヘッド ４ ロッド本体 ６ 高圧流体通路 ８ 低圧流体通路 １０ 第１の逆止弁 １１ ケーシング １３ 流出口 １４ 合流通路 １５ 作動杆 １６ 作動子 ２０ 低圧流体吐出口 ２１ 弁板 ２２ 第２の逆止弁 ２４ 高圧噴射ノズル ２６ 噴射口 ２９ スライドピース ３３ リンクレバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッド本体内に設けられた高圧および低圧
   の２つの流体通路と、これら２つの通路が合流する合流
   通路と、前記高圧流体通路の下端位置にあって高圧流体
   の圧力により開弁する第１の逆止弁と、前記低圧流体通
   路の下端位置にあって前記合流通路内の圧力により低圧
   流体通路を閉塞する第２の逆止弁と、ロッド本体の下端
   近傍側部に設けられ前記合流通路と連通してロッド本体
   の側方へ高圧流体を噴出する高圧噴射ノズルと、ロッド
   本体の下端に設けられた低圧流体吐出口とを有し、前記
   高圧噴射ノズルは前記第１の逆止弁の開閉に連動して開
   閉自在とされ、前記低圧流体吐出口は前記第１の逆止弁
   に連動し該逆止弁の開時に閉じ、閉時に開となるよう開
   閉自在とされていることを特徴とする掘削ロッド。