JPH09228769A - 全旋回式ケーシング掘削工法における拡底工法及び掘削ケーシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オールケーシング工法の利点を生かしつつ、特
殊な拡幅ビットや拡幅装置を必要とせずに拡底すること
ができる全旋回式ケーシング掘削工法における拡底工法
及び掘削ケーシングを提供する。 【解決手段】掘削ケーシング１は、先端にカッタビット
１０が設けられ、かつ周壁に切欠部４が形成されたケー
シング本体２と、切欠部４に収容され、ケーシング本体
２にその軸線とほぼ直角方向に回動自在に一側縁が枢支
された拡開翼３と、拡開翼３の他側縁に設けられたカッ
タビット９とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、全旋回式ケーシ
ング掘削工法における拡底工法及び掘削ケーシングに関
し、さらに詳細には、拡底場所打ちコンクリート杭用の
孔を掘削するのに適用される拡底工法及び掘削ケーシン
グに関する。

【０００２】

【従来の技術】場所打ちコンクリート杭を築造するため
の工法として、オールケーシング工法、アースドリル工
法、リバースサーキュレーション工法等が知られてい
る。これらのうち、アースドリル工法、リバースサーキ
ュレーション工法については、掘削孔底を拡孔し、杭の
先端支持力を増大させる拡底工法についても種々開発さ
れている。しかし、いずれも拡幅ビットや拡幅装置を有
し、構造が複雑である。また、リバースサーキュレーシ
ョン工法の場合は、さらに泥水処理設備等の付帯設備も
必要となる。

【０００３】他方、オールケーシング工法は、ケーシン
グ先端に設けられたカッタビットにより、玉石、砂礫等
を先行切削することができ、掘削が困難な地層に適して
いる。また、掘削に伴って発生するスライムをハンマー
グラブでつかみ出す方式なので、泥水処理設備等も不要
である。このオールケーシング工法には、ケーシングを
揺動させながら地盤に圧入する方式と、ケーシングを全
旋回させながら圧入する方式があるが、いずれの方式に
おいても拡底工法は開発されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。

【０００５】この発明の目的は、オールケーシング工法
の利点を生かしつつ、特殊な拡幅ビットや拡幅装置を必
要とせずに拡底することができる全旋回式ケーシング掘
削工法における拡底工法及び掘削ケーシングを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。

【０００７】すなわちこの発明は、先端にカッタビット
が設けられたケーシングを回転させながら、地盤に圧入
するとともに、前記ケーシング内部を排土する全旋回式
ケーシング掘削工法において、所定の掘削深度に達した
後、前記ケーシングの先端部周壁の一部を該ケーシング
の軸線方向とほぼ直角方向に拡開させ、拡底孔を形成す
ることを特徴とする全旋回式ケーシング掘削工法におけ
る拡底工法にある。

【０００８】またこの発明は、先端にカッタビットが設
けられ、かつ周壁に切欠部が形成されたケーシング本体
と、前記切欠部に収容され、前記ケーシング本体にその
軸線とほぼ直角方向に回動自在に一側縁が枢支された拡
開翼と、前記拡開翼の他側縁に設けられたカッタビット
とを備えてなることを特徴とする掘削ケーシングにあ
る。

【０００９】さらにこの発明は、前記拡開翼は、先端に
向けて幅が拡がるように、前記他側縁が傾斜しているこ
とを特徴とする掘削ケーシングにある。

【００１０】さらにこの発明は、前記拡開翼の拡開範囲
を規制するストッパを備えてなることを特徴とする掘削
ケーシングにある。

【００１１】さらにこの発明は、前記ストッパは、一端
が前記ケーシング本体に回動自在に枢支されたアーム
と、前記拡開翼の内面に設けられ、前記アームの他端を
前記ケーシング本体の周方向に案内する所定長さの案内
部材とを備えてなることを特徴とする掘削ケーシングに
ある。

【００１２】さらにこの発明は、前記切欠部及び拡開翼
がほぼ対称位置に２組設けられていることを特徴とする
掘削ケーシングにある。

【００１３】この発明工法によれば、所定の掘削深度に
おいてケーシングの先端部周壁の一部を拡開させるの
で、この拡開部により孔壁が掘削され、掘削孔底が拡孔
される。このような工法は、ケーシング周壁に設けた切
欠部の周縁に、ケーシングの逆回転により拡開する拡開
翼を回動自在に枢支した構成を有する、この発明による
掘削ケーシングにより実施することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を用
いて以下に説明する。図１はこの発明による掘削ケーシ
ングを示す正面図、図２は一部破断した平面図である。
図に示される掘削ケーシング１は、掘削深度の増大に伴
って順次接続されるケーシングのうちの先端ケーシング
である。

【００１５】掘削ケーシング１は、先端にカッタビット
１０が設けられたケーシング本体２と、ケーシング本体
２の周壁に１８０度の角度間隔を置いて対称位置に設け
られた２枚の拡開翼３とを備えている。ケーシング本体
２の周壁には、その先端から所定長さの切欠部４が形成
され、この切欠部４は先端に向けて幅が拡がる形状を有
している。ケーシング本体２の軸線と平行に延びる切欠
部４の周縁には、拡開翼３を取付けるための複数のヒン
ジ部５が設けられている。

【００１６】図３は拡開翼３のみを示す正面図、図４は
平面図である。拡開翼３はケーシング本体２と同一の曲
率をもつ湾曲した翼板であり、その一側縁にはヒンジ部
５と嵌まり合う複数のヒンジ部６が設けられている。拡
開翼３は全体として切欠部４と同様の形状であって、先
端に向けて幅が拡がるように、ヒンジ部６と反対側の他
側縁７が傾斜している。因みに、この実施の形態では、
拡開翼３の先端の幅は、ケーシング本体２の周壁の９０
度の角度範囲に対応している。この拡開翼３の先端及び
他側縁７にはカッタビット８、９がそれぞれ設けられて
いる。なお、カッタビット８、９、１０はいずれも、玉
石、砂礫、岩盤等を切削可能な超硬チップ付きのもので
ある。

【００１７】拡開翼３は切欠部４に収容され、ヒンジ部
５、６にピン１１を貫通させることにより、ケーシング
本体２の軸線と直角方向に回動自在に枢支されている。
拡開翼３は、これを閉じた状態でケーシング本体２とと
もに円筒面を形成する。すなわち、拡開翼３は通常はケ
ーシング１の周壁の一部となる。この閉じた状態では、
カッタビット９の刃先が切欠部４の周縁に係止してい
る。

【００１８】掘削ケーシング１は、拡開翼３の拡開範囲
を規制するストッパ機構を有している。ストッパ機構
は、図２、図３及び図４に示すように、一端がケーシン
グ本体２にピン１２を介して回動自在に枢支されたアー
ム１３と、拡開翼３の内面にその周方向に沿って設けら
れた一対の案内突条１４とから構成されている。案内突
条１４には案内溝１５が形成され、アーム１３の他端は
ピン１６を介して案内溝１５に枢支されている。アーム
１３は拡開翼３が閉じた状態では、案内突条１４、１４
間に収容され、拡開翼３が開くのに伴ってピン１６が案
内溝１５の一端から他端に向けて移動する。したがっ
て、拡開翼３はピン１６の移動範囲すなわちアーム１３
の回動範囲でのみ拡開する。

【００１９】次に上記掘削ケーシング１を使用した、こ
の発明による工法を図５、図６及び図７を参照しながら
説明する。図５は掘削装置全体を示す正面図、図６及び
図７は掘削状態を模式的に示す平面図である。図５に示
すように、地上に設置された全旋回ボーリングマシン１
７により、先端掘削ケーシング１及びこれに順次接続さ
れるケーシング２１を正回転（図７矢印方向）させなが
ら地中に押込み、ケーシング外径と同径の孔を掘削す
る。このとき、先端掘削ケーシング１の内部のスライム
は、クローラクレーン２２により懸吊されたハンマーグ
ラブ２３により排土される。

【００２０】掘削深度が所定深度に達したら、図７の実
線矢印で示すように、ケーシング１、２１を逆回転させ
る。その結果、拡開翼３はそのカッタビット９に作用す
る掘削抵抗により、図２に鎖線Ａ、Ｂ、Ｃで示すように
徐々に拡開する。この拡開翼３の拡開に伴い、アーム１
３が回動し、ピン１６が案内溝１５の端部に達したら拡
開は停止する（図２の鎖線Ｃ位置、図１の鎖線で示す拡
開翼３参照）。このようにして、拡開する拡開翼３のカ
ッタビット９により掘削孔底が拡孔される。拡開翼３は
カッタビット９が取り付けられた他側縁７が傾斜してい
るので、拡底孔２４の形状はほぼ円錐形状となる（図５
参照）。すなわち、場所打ちコンクリート杭として増大
された先端支持力を発揮するのに好適な形状が得られ
る。

【００２１】拡開翼３の掘削により発生したスライム
は、図７破線矢印で示すように拡開翼３の内面に沿って
ケーシング１内部に取り込まれ、ハンマーグラブ２３に
より排土される。なお、拡孔終了後は、ケーシング１、
２１を正回転させ、拡開翼３を閉じた状態で引き上げ
る。

【００２２】上記実施の形態は例示にすぎず、この発明
は種々の改変が可能である。上記実施の形態では、拡開
翼を取付ける切欠部をケーシングの先端から形成した
が、ケーシングの周壁を窓のように開口してもよい。ま
た、拡開翼は２組に限られない。

【００２３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、オール
ケーシング工法の利点を生かしつつ、特殊な拡幅ビット
や拡幅装置を必要とせずに掘削孔底を拡孔することが可
能となり、先端支持力が増大した場所打ちコンクリート
杭を築造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明による掘削ケーシングを示す正
面図である。

【図２】図２は平面図である。

【図３】図３は拡開翼を示す正面図である。

【図４】図４は平面図である。

【図５】図５はこの発明工法を実施するための掘削装置
全体を示す正面図である。

【図６】図６は通常掘削時の状態を模式的に示す図であ
る。

【図７】図７は拡孔掘削時の状態を模式的に示す図であ
る。

【符号の説明】

１…掘削ケーシング ２…ケーシング本体 ３…拡開翼 ４…切欠部 ５…ヒンジ部 ６…ヒンジ部 ７…他側縁 ８…カッタビット ９…カッタビット １０…カッタビット １１…ピン １３…アーム １４…案内突条 １５…案内溝 ２３…ハンマグラブ ２４…拡底孔

フロントページの続き (72)発明者 島村 光昭 長野県須坂市大字小山2524−２ 株式会社 角藤須坂寮401 (72)発明者 新庄 潤 東京都中野区中央１丁目29番15号 鉱研工 業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にカッタビットが設けられたケーシン
   グを回転させながら、地盤に圧入するとともに、前記ケ
   ーシング内部を排土する全旋回式ケーシング掘削工法に
   おいて、 所定の掘削深度に達した後、前記ケーシングの先端部周
   壁の一部を該ケーシングの軸線方向とほぼ直角方向に拡
   開させ、拡底孔を形成することを特徴とする全旋回式ケ
   ーシング掘削工法における拡底工法。
2. 【請求項２】先端にカッタビットが設けられ、かつ周壁
   に切欠部が形成されたケーシング本体と、 前記切欠部に収容され、前記ケーシング本体にその軸線
   とほぼ直角方向に回動自在に一側縁が枢支された拡開翼
   と、 前記拡開翼の他側縁に設けられたカッタビットとを備え
   てなることを特徴とする掘削ケーシング。
3. 【請求項３】前記拡開翼は、先端に向けて幅が拡がるよ
   うに、前記他側縁が傾斜していることを特徴とする請求
   項２記載の掘削ケーシング。
4. 【請求項４】前記拡開翼の拡開範囲を規制するストッパ
   を備えてなることを特徴とする請求項２又は３記載の掘
   削ケーシング。
5. 【請求項５】前記ストッパは、一端が前記ケーシング本
   体に回動自在に枢支されたアームと、 前記拡開翼の内面に設けられ、前記アームの他端を前記
   ケーシング本体の周方向に案内する所定長さの案内部材
   とを備えてなることを特徴とする請求項４記載の掘削ケ
   ーシング。
6. 【請求項６】前記切欠部及び拡開翼がほぼ対称位置に２
   組設けられていることを特徴とする請求項２、３、４又
   は５記載の掘削ケーシング。