JPH11107664A - 掘削ケーシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャック装置による建込み装置で大口径のケ
ーシングを硬質地盤に建込む場合でも、地盤の摩擦抵抗
を減らし、効率良く削孔できる。 【解決手段】 先端に掘削刃５を設け、外周をチャック
されながら回転推進されて地盤に挿入される掘削ケーシ
ング４において、掘削ケーシング４の先端近傍の外周部
分にこのケーシング４の周面を旋回する突条15を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大深度掘削、柱列
連続壁、地中障害物切削、転石切削、岩盤切削等を施工
するのに使用する掘削ケーシングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】杭孔掘削にはオーガスクリュー軸を回転
させて錐モミ状に地盤に挿入するアースオーガがよく使
用されるが、かかるオーガスクリューでは岩盤や転石の
多い硬質地盤ではその掘削能力に限界があり、掘削径も
大きいものは不可能である。

【０００３】これに対して、単軸掘削の場合はオーガス
クリューの周固に鋼管ケーシングを配置し、かつ、この
銅管ケーシングとオーガスクリューとを相互に逆向きに
回転させて地盤に切り込むケーシングオーガ工法も周知
である。特に鋼管ケーシングの先端に掘削刃を設け、こ
の鋼管ケーシングで地盤をドーナツ状に切取り、その内
部をオーガスクリューて掘削排土するようにすれば、オ
ーガスクリューヘの負荷を軽減することができ、掘削能
力を高めることができる。

【０００４】出願人が先に特願平4-259144号（特開平6-
81572 号公報）として提案した「掘削工法」の中でも記
載したが、前記のごときケーシングオーガ工法は図６、
図７に示すように、先端のオーガヘッド２には掘削刃３
が植設したオーガスクリュー１の外周部に、先端には掘
削刃５を植設したケーシング４を配設する。

【０００５】ケーシング４は適宜途中で継ぎ足して必要
な長さとする本体管４ａと、この本体管４ａの先端に着
脱自在に嵌着するケーシングヘッド４ｂの組合せからな
り、この嵌着部はボルト等で締結する。また、ケーシン
グヘッド４ｂの先端の掘削刃５は、切削土を外側に押し
出すように刃の角度を考慮し、さらに、本体管４ａの外
周面には突条６を螺旋状に旋回させた。

【０００６】オーガスクリュー１およびケーシング４の
上端は油圧モーターや減速機による駆動装置20に連結し
て、該駆動装置20の同心の駆動軸20ａ，20ｂで相互に逆
向きの回転を与えられるようになっている。そして、図
示は省略するが、駆動装置10はリーダーマストのトップ
シーブから吊り下げられ、リ一ダーマストのリーダーに
ガイドされながらケーシング４やオーガスクリュー１を
吊下げたまま昇降させ、ケーシング４とオーガスクリュ
ーｌを相互に逆向きに回転させながら地盤を掘削する。

【０００７】さらに、ケーシングヘッド４ｂの先端の掘
削刃３で切削された土砂は、本体管４ａの突条６により
旋回しながら本体管４ａの外周にいき、孔壁に圧密され
て、ケーシング４と地盤との摩擦低抗と軽減し、また、
孔壁を崩壌しにくいものとする。

【０００８】このようなオーガスクリュー１の外周部に
ケーシング４を配設する掘削機でも駆動装置20の大きさ
の関係で回転駆動するケーシング４の径は限定されてし
まい、従来のアースオーガと比して岩盤や転石の多い硬
質地盤でも掘削は可能であるが、大口径の削孔は困難で
ある。

【０００９】そこで、岩盤や転石の多い硬質地盤でも大
口径の削孔が可能なために、ケーシングを大口径のもの
としてこれを回転駆動する技術がもとめられ、それを実
現するものとして、図８、図９に示すようにケーシング
４の外周をたが状に締め付けるチャック装置７とこのチ
ャック装置７を回転駆動するモーターや減速機等の駆動
装置８と、これらチャック装置７および駆動装置８を上
下動する油圧シリンダーによる昇降シリンダー９とから
なる建込み装置10を用いたオールケーシング工法があ
る。

【００１０】図９中11は建込み装置10を水平に設置する
水平ジャッキによるアウトリガー、12はチャック装置７
の締めつけ機構としてのクサビ、13はクサビ12の係脱用
シリンダーで、この例はクサビ型チャック機構とした
が、これ以外に小シリンダーで輪を閉じるバンド式のチ
ャック機構のものでもよい。

【００１１】図10〜図13に場所打ち杭施工における一般
な作業工程を示すと、建込み装置10を据え付け、最初の
ケーシング４をその外周をチャック装置７で締め付け固
定し、駆動装置８でこのチャック装置７を回転させると
同時に昇降シリンダー９をフリーとすればケーシング４
は地盤に挿入される。

【００１２】このようにケーシング４を連続回転させて
削孔して押し込みを行い、ハンマーグラブ14を掘削手段
としてケーシング４内に上から差し入れて掘削・排土す
る。かかる掘削・排土はケーシング４内が地盤からコア
状に切断された部分となるので岩盤等の硬質地盤でもハ
ンマーグラブ14で可能となる。

【００１３】所定深度まで掘削したならば、鉄筋カゴを
挿入し、トレミー管でコンクリートを打設し、ケーシン
グ４を正逆回転（搖動）しながら昇降シリンダー９を伸
長して引き抜く。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記建込み装
置10による大口径のケーシング４は、掘削する地盤が岩
盤、転石、既存構造物等の硬質なものである場合は、外
周面に対する地盤からの摩擦抵抗が大きく加えられ、回
転トルクが消耗され、また、浮き上がり力が加えられる
などして掘削効率が悪くなる。

【００１５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、チャック装置による建込み装置で大口径のケーシン
グを硬質地盤に建込む場合でも、地盤の摩擦抵抗を減ら
し、効率良く削孔できる掘削ケーシングを提供すること
にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、先端に掘削刃を設け、外周をチャックされな
がら回転推進されて地盤に挿入される掘削ケーシングに
おいて、掘削ケーシングの先端近傍の外周部分にこのケ
ーシング周面を旋回する突条を形成したこと、および、
突条は旋回してケーシング周面を上昇するスクリュー突
条であること、さらに、突条は超硬金属で形成すること
を要旨とするものである。

【００１７】請求項１記載の本発明によれば、掘削ケー
シングの先端近傍の外周部分にはケーシング周面を旋回
する突条を形成したので、掘削刃でコア状に切り込まれ
た地盤に対してこの部分は突条がまず接し、突条間には
空隙ができるので摩擦抵抗が減り、浮き上がり力を受け
ることも少なくなる。

【００１８】さらに、突条が掘削ケーシング外周より盛
り上がる分だけ掘削径が大きくなり、その上の掘削ケー
シング外周が通り易くなるのでより掘削ケーシング全体
に加わる摩擦抵抗が軽減される。

【００１９】また、特開平6-81572 号公報のようにケー
シングの長さ方向全部に突条を螺旋状に旋回させたもの
と異なり、先端近傍を除いてその上の外周部分にはこの
ような突条がないので、チャック装置で外周部分を抱持
するのに突条が邪魔になることはない。

【００２０】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、突条がスクリュー突条であることで、回転す
る掘削ケーシングを錐揉み状に挿入する推進力を加える
ことができ、より効率的に掘削ができる。

【００２１】請求項３記載の本発明によれば、突条は直
接摩擦を受けて磨耗が著しいが、この部分を超硬金属と
することでかかる磨耗を少なくすることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の掘削ケーシン
グの１実施形態を示す斜視図、図２は同上要部の一部切
欠いた正面図で、前記従来例を示す図８と同一構成要素
には同一参照符号を付したものである。

【００２３】本発明の掘削ケーシングも前記図８、図９
に示すように、ケーシング４の外周をたが状に締め付け
るチャック装置７とこのチャック装置７を回転駆動する
モーターや減速機等の駆動装置８と、これらチャック装
置７および駆動装置８を上下動する油圧シリンダーによ
る昇降シリンダー９とからなる建込み装置10により、外
周をチャックされながら回転推進されて地盤に挿入され
る掘削ケーシングで、先端には掘削刃５を設けたもので
ある。

【００２４】本発明は、ケーシング４の先端近傍の外周
部分にのみにこのケーシング周面を旋回する突条15を形
成した。

【００２５】この突条15は図５に示すように平行リング
として上下段に設けるものでもよいが、本実施形態では
旋回してケーシング４の周面を上昇するスクリュー突条
であるとした。

【００２６】また、この突条15はケーシング４を構成す
る金属よりも焼き入れの多い硬い超硬金属をもって形成
するものとする。

【００２７】さらに、突条15をケーシング４の外周に設
けるには溶接等により堅牢に固着することが適切であ
る。

【００２８】このようにして突条15を先端近傍の外周部
分に設けた本発明のケーシング４は、岩盤切削の他に特
に図３に示すように転石16を切削するような場合や図４
に示すように旧建物の鉄筋コンクリート構造物、ＰＣ杭
その他の地中構造物17を切削するような場合において、
この切削される側は突条15がまず接し、突条15間には空
隙αができるので摩擦抵抗が減り、浮き上がり力を受け
ることも少なくなる。

【００２９】さらに掘削径はこの突条15が出っ張る分だ
け大きくなり、突条15がないケーシング４の上部部分に
おいても空隙α′が確保されるので、一層、ケーシング
４に加えられる摩擦抵抗は減少する。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明の掘削ケーシン
グは、チャック装置による建込み装置で大口径のケーシ
ングを硬質地盤に建込む場合でも、地盤の摩擦抵抗を減
らし、効率良く削孔できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掘削ケーシングの１実施形態を示す斜
視図である。

【図２】本発明の掘削ケーシングの１実施形態を示す要
部の一部切欠いた正面図である。

【図３】本発明の掘削ケーシングの転石切削の使用状況
を示す斜視図である。

【図４】本発明の掘削ケーシングの地中構造物切削の使
用状況を示す斜視図である。

【図５】本発明の掘削ケーシングの他の実施形態を示す
要部の正面図である。

【図６】従来例の１つを示す上部部分の一部切欠いた正
面図である。

【図７】従来例の１つを示す下部部分の一部切欠いた正
面図である。

【図８】他の従来例を示す斜視図である。

【図９】他の従来例のケーシングの建込み装置部分の縦
断側面図である。

【図１０】ケーシングの建込み装置によるオールケーシ
ング工法での場所打ち杭施工における第１工程の斜視図
である。

【図１１】ケーシングの建込み装置によるオールケーシ
ング工法での場所打ち杭施工における第２工程の斜視図
である。

【図１２】ケーシングの建込み装置によるオールケーシ
ング工法での場所打ち杭施工における第３工程の斜視図
である。

【図１３】ケーシングの建込み装置によるオールケーシ
ング工法での場所打ち杭施工における第４工程の斜視図
である。

【符号の説明】

１…オーガスクリュー ２…オーガヘッド ３…掘削刃 ４…ケーシング ４ａ…本体管 ４ｂ…ケーシング
ヘッド ５…掘削刃 ６…突条 ７…チャック装置 ８…駆動装置 ９…昇降シリンダー 10…建込み装置 11…アウトリガー 12…クサビ 13…係脱用シリンダー 14…ハンマーグラ
ブ 15…突条 16…転石 17…地中構造物 20…駆動装置 20ａ，20ｂ…駆動軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に掘削刃を設け、外周をチャックさ
   れながら回転推進されて地盤に挿入される掘削ケーシン
   グにおいて、掘削ケーシングの先端近傍の外周部分にこ
   のケーシング周面を旋回する突条を形成したことを特徴
   とする掘削ケーシング。
2. 【請求項２】 突条は旋回してケーシング周面を上昇す
   るスクリュー突条である請求項１記載の掘削ケーシン
   グ。
3. 【請求項３】 突条は超硬金属で形成する請求項１また
   は請求項２記載の掘削ケーシング。