JPS5869991A - 重錘方式による連続掘削工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、憲錘落下によって対象地盤に縦孔を掘削する
工法における従来の問題点を解決し、対象地盤の内容を
問わず、効率的な連続掘削をよりコンパクトでかつ機能
的な掘削機構成によって容易に可能としたものに関する
。

１　！ 既知の１うに、憲錘式掘削工法は、先端に掘削刃先を具
備しｆＣ，４〜６トン電亀程度の重錘（例えば特公唱５
２−２５００６　Ｊｉｊ等）を、ウィンチによって任意
の高さに吊上げ、これｔ自由落下させることにより、一
般土砂から転石、岩盤等のあらゆる対象地盤の地質ｔ、
はぐしたり、剪１１ｒ破壊や圧潰したりして、その破砕
ズリをズリ管を用いてエアリフト逆循環方式で排出した
り、別途サービスクレンに装盾したハンマグラ１を用い
て排出する等して、縦孔會逐次構築する掘削工法であり
、崩潰性のある地質に対しては、その掘削に追随してケ
ーシングを圧入して孔Ｈ１を保護する処の、場所打ち杭
の内のオールケーシングエ伝の一櫨である。この１錘式
掘削工法には周知のように、下記の点で技術上の間ＷＡ
点が存在する。

即ちその破砕ズリ排出手段別に述べれば、エアリフト逆
循環方式で排出する場合には、（（イ）逸水する地質や
掘削用水が不足する時には著しく掘削能力が低下するこ
と；幹）転石−を削孔する時には、周辺地盤との削孔速
度が瀘うこと、重錘落下時の振動、掘削用水の吹き出し
によるケーシング下端における周辺地盤の崩潰等で、周
辺孔壁を大幅に乱し、結果的に余堀率がきわめて大きく
なること；　（ハ）エアリフト逆循環方式の良めには、
その循環用水が毎分４−程度の量を必要とするので、濁
水循環設備のための施工専有面積が広大化すること；　
に）排出用ズリ管（夏２５０程度）において、ズリ処理
可能とするためには、破砕ズ９ｔｌ！に小ａｎする必要
があり、この危め重錘における掘削刃先の配列ｔｍｍ床
底面全体配置する必要が生じ、閉塞率の増大％重錘落下
エネルギーの低減を招くとともに、小割）する丸めの消
費動力の増加も必要で、掘削効率が低下するとと；　に
）濁水循環によってズリ処理・する喪め、土質の性状が
識別し難くナルこと；　（へ）エアリフトが使用できる
まで（最低水深５ｓの確保が必要）は、ハンマグラブで
排出する゛ことになるので、ズリ処理装置が重複するこ
とになって設備的に不経済となること；（ト）ズリ管の
ａｉｒ足し、ケーシングの継ぎ足し、ズリ悠珊作業施設
およびその移設等、掘削以外の段取時間が長く、これら
は掘削コストの増大につながること；　（７）濁水濃度
に１９Ｎ錘落下エネＶギーが低減されるとと墨　（す）
内外二東円筒型弐による普１１１１１鉾使用のため、孔
底全体に落下エネμギーが分散されて、ケーシング圧入
に困難を生じる場合があること−の諸点において問題点
が存在する。またハンマグラブ管用いてズリ排出を行う
場合には、（イ）掘削機と別体のす−ビスクレンを用い
テ行うため、重錘からハンマグラブ、ハンマグラブから
重錘への段取換作業が必要であること；Ｉｐ）サーヒス
タレンを用いて行うので、そのクレンオヘレータの技能
によ多掘削能率に大幅なバラツキを生じること、　　Ｇ
／ｉサービスタレンによっテハンマグフプ掘削を行つ九
場合、その補巻ロープ。

トップシー１、ブレーキおよびクラッチの故障率が高く
、運転率が低下すること。即ちタレン自体がハンマグラ
１掘削に耐え得るように設計されておらず％前記（イ）
の段取換作業を必須とすること；の諸点において同じく
問題点がある。

本発明は１紀のような各種の問題点を一掃的に６ 解消し、より機能的で効率的、かつ段取換え等のロス時
間もなく、連続的に縦孔掘削が可能であるようにし、か
かるｉ削工法の発展に寄与するよう和しえものであり、
従ってその特徴とする処理、対象地ＭＫ縦孔を掘削す本
に当り一掘削孔１１を保護する正大引抜自在なケーシン
グと、該ケーシング内径より僅かに小さい外径でかつ一
恵円惰下端に掘削刃を具備した昇降自在な掘削用リンダ
１［銭と、該リング重錘内径より僅かに小さい外径でか
つ昇降自在な掘削兼被掘削物排出用ハンマグラブとの王
者ｔｐｑ心状に配置するとともに、これら食間時的に併
用して、段取換えすることなく連続的に縦孔を掘削する
点にある。

以下図示の実施例に基いて本発明を詳述すると。

第１図乃至第４図に例示したものは、本発明工法に用ｉ
る掘削機形態の１例を示し喪ものでｓｊれら壺図におい
て、掘削機台（１）は走行用キャタピラ（りを備えるこ
とによって走行自在とされ１機台（１）の長手方向一端
には、本発明にかける掘削用のリング重錘（３）および
掘削兼被掘削物排出用ＯＩ・ンマム　６ グラブ（４）の両者を吊持し、かつ昇降自在に作動させ
るための作業塔（５）が、機台（１）１ｍのブラケット
（６）に枢軸（７）を介して直立並び傾倒自在に設置さ
れる。

該作業塔（５）の前記枢軸（７）による枢支部よシ下方
に突出した尾部（６）には傾倒用の油圧シリンダその他
による駆動部材（９）が連結されるとともに、作業塔（
５）の上端には関節部−を介して略り形の頂部（２）が
起伏自在に設けられ、該頂部Ｑυの幅員方向の両偶には
前記リング重錘（３）の吊ロープ■邸のためのＶ−プＱ
３Ｑ３が配設され％ま喪中央部にはハンマグラブ（４）
の吊ロープａ瘤の丸めのシープ（至）が配設されるので
あ夛、前記吊ロープＱａ（ロ）および吊ロープ幀は機台
（１）上に設置した憲錘吊りウィンチ（至）およびノ・
ンマグフプ吊りウィンチ顛よりそれぞれ巻取繰出自在に
派出される。これら両ウィンチ（２）αηは機台（１）
上に設けた電動機その他の駆動源（至）よ）それぞれス
プーケットホイル、チェン等の駆動部材α９α９を介し
て作動されるとともに１橋台（１）上にはこの他、　操
ｅｗｓ、動カニニット（財）、ニアコンプレッサの、エ
アタンク等の必要設備が設置され、また機台（１）の作
業搭（！Ｉ）の設置側の一端両儒にはアウトリガ−＠４
ｏ４が配設される。前記作業塔（６）の頂Ｓ鵠と機台（
１）のプラケット（６）と反対偶のプラケット（２）閣
には支えロープ（至）が張設されるとともに、頂部（ｌ
ｌｌｌＩ下の塔（６）の上部にはハンマグラブ（４）Ｋ
よって握持された破砕ズリその他の被掘削物を機外に搬
出するための排土装置（財）がリンク（至）％駆動部材
（２）等を介して起伏回動自在に付設され、また塔正面
１ＩＩｌＫ社第２１！ｌ示のように、タヲツ１、作業台
等を具備したパン！グラフ式その他による昇降足場−が
設置される。第４図に示すようにこの作業塔（５）は掘
削機の走行接動時には、橋台（１）上に水平波に伏倒格
納されるようになっておｐ、このさい頂部０は関節部（
至）よシ伏倒させて機台（１）ＩＩに支持杆６υによっ
て保持されるようｋしである。

鴫は本発明で用いる掘削孔壁保護のためのケーシングで
あって、ｖｌケーシング（２）は、先に述べたリング重
錘（３）、ハンマグラブ（４）と以下の関係を持つ他線
、従来のこの１１１［錘掘削方式で用いるケーシングと
同様構造のものでよく、既知のケーシング圧入引抜＠Ｃ
（ｌＫ圧入引抜自在に保持され、かつ継ぎ足し可能のも
のである。即ち該ケーシング０りの内径に比し、リング
重錘（３）は僅かに小さい外径を持つものとされ、更に
このリング重錘（３）の内径に比し、ハンマグラ１（４
）は僅かに小さい外径を持つ−のとされるのである。ま
たケーシング（２）はリング重錘（３）による掘削孔壁
の崩潰を防ぐもので、掘進に伴って圧入引抜機−によっ
て追随圧入されるものであるが、圧入のためにはりング
重錘（３）の落下打撃時に常忙ケーシング＠に圧入力が
負荷された伏１１に：して置くことが必要である。特に
岩盤や転石に圧入する場合には、打撃時に圧入力が負荷
さｆまた状態で初めてケーシング外周部の岩盤や転石が
破砕され、ケーシング翰の圧入が可能となる―また肩面
摩擦力を低減させるためＫはケーシング（至）を上下動
させるのであるが、リング重錘（３）の落下打撃時には
圧入引抜機（至）ｔ−ｍ動してケーシング＠に圧入力を
負荷させた状態にして置く運転を行う亭になる・ 本発明におけるリング重錘（３）は第５図に示すよム　
− うに−重円筒から成る本体（２）の上端対称位置に先に
述べた吊ロープ０３Ｑ３のための吊金具（至）（至）會
設けるとと４Ｗｃ、その円筒下端には全周に亘って周回
する掘削刃■を設けたものである。一般にこの種重錘掘
削方式で用いる重錘は１図示省略するが既知のように壁
によって連繋され九内筒および外−から成る二重円筒の
、内外両筒の下端にそれぞれ掘削刃を設けた普通重錘と
呼ばれてｉるもＯｌ−用ｉるのであるが１本発明で特に
−重円筒型式のリング重錘（３）を用いるのは、杭を構
築する場合、排出さえ出来れば杭の中心部に破砕する必
要がなく、外周部のみ周辺地、質から縁切り出来れば最
も有効な削孔手段として考えられることと、ケーシング
■の圧入をよシ円渭に行うえめである。またリング重錘
（３）の内径より小さな外径のハンマグラ１（４）を用
いるのは、内置を共通の作業塔（５）上に吊持し、同時
的に併用可能とし、重錘とハンマグラブの交換段取作業
を無用として、連続的な削孔運転を効率的に行うととも
に％一般土砂が主たる施工対象ではあるが削孔機能′を
有するハンマグラブ（４）を、ム　ｌＯ リング重錘（３）と同等の削孔設備として併用すること
により、一般土砂から岩盤まであらゆる地質に対して効
率的に掘削並び排土が行え・るようにする九めである。

ｔ＋本発明において作業塔（旬を直立並びに傾倒自在と
して機台（１）上に設は友のは、これによって掘削並び
にケーシング（至）の継ぎ足し作業を容易に行えるとと
もに、掘削設備の移設に当って、作業塔（５）を機台（
１１上に格納して迅速容易な移動により、機動性を向上
させるよらにし九ものである。

本発明の連続掘削は以下のＬ５にして行われる。

即ち第１図に示すように目的の掘削地点において。

ケーシング（至）およびケーシング圧入引抜機＠を設置
し、憲錘吊りウィンチａＳ（ｔ＠を作動してリング１銭
（３）の吊上げ、落下打撃によって岩盤その他の地質を
破砕し、先に述べたように圧入力を負荷したケーシング
（至）を掘進に伴い随伴圧入させるのであり、このリン
グ重錘（３）Ｋよる打撃掘削時＃′ｃ紘、ハンマグラブ
（４）は重錘運転に支障のないケーシング（至）内の上
部位置にハンマグラブ吊りウィンチαηの作動により吊
りロープ・（２）を介し吊り上げて置き、かつその位置
でウィンチ面の停止ロックと共に停止させて置くのであ
る。かくしてりング重錘（３）による掘削が終了すれば
、リング重錘（３）を吊り上げるとともに、Ｉ・ンマグ
グプ（４）を下降させて破砕された被掘削物の排出上行
うのであり、同グラブ（４）によって握持された被掘削
物は排土装置１１ｒ：ｌｈに受取って機外に排出させる
のであり、これを順次反復して連続的な掘削を進行させ
るのである。この間段取交換等の作業は全く必要なく、
ロスのない連続掘削による縦孔が効率的に得られるとと
になり。

とＯさｉ対象地盤は一般土砂層から岩盤に至るまであら
ゆる地盤に亘って掘削可能であり、更に本発明によれば
、地下水が発生する砂礫、砂層においても、リング重錘
（３）の使用によって、ケーシング−の先行圧入が可能
であり、地下水の流入′ｔ＃えることが可能で、これに
より水中でのノ１ンマグラプ（４）の削孔能力低下ｔ−
御えることができ、確実かつ円滑な掘削を行うことがで
きるのである。

本発明工法によれば、圧入引抜自在なケーシング■、同
ケーシング（至）の内径より小さな外径を持つリング重
錘（３）、同１１＃！！！！（３）の内径より小さな外
径を持つハンマグラブ（４）の王者を同心状に配置し、
かつこれを同時的に併用することによって、エアリフト
逆循環方式で被掘削物を排出する電鍾掘酌工法に比し、
同工法における先に述べ九（（イ）乃至（イ）に述べた
問題点は全く解消され、また（す）に述べ友問題点も、
リング重＊　（３１０使用によって解消できることにな
り、しかも連続掘削による掘削能率の同上、掘削設備の
簡単化とコンパクト化、その機動性の同上においてはる
かに優れるのであり、またサービスクレンによるハンマ
グラブを用いて被掘削物を排出する重錘掘削工法におけ
る（イ）乃至Ｇ／３に述べた問題点も全く解消されるの
であや、段取換え作業を全く必要としないこと、サービ
スタレン設備や同タレンオペレータの不要なことと相１
って、同じく連続゛掘削罠よる掘削能率の同上、掘削設
備の簡単化とコンパクト化、その機動性の向上と安定し
た掘削性能においてはるかく優れるのである。また本発
明工法にやや近似したものとしてはベノトエ法が存在す
るが、既知のようにベノトエ法は、ハンマグラブのみで
削孔可能な一般土砂が主たる施工対象地質であり、岩盤
などに対しては効果なく、ま危施工中、玉石中転石に際
会した場合には、周知のようにチゼＡ／％トＶパン等の
特殊な補助工具管用ｉて対処しているのであり。

これら社設備的にも作業性の上でも、段取換えや工具交
換の九めの休止時間を必要とし、−貫した連続掘削は不
可能で％仮１１に可能としても対象地盤が限定されるの
である。これに反し本発明工法は、リング重錘（３）と
ハンマグラブ（４）を当初よシ併用する仁とくよって、
一般土砂から岩盤に至るまであらゆる地質に対して、一
台の１ＡＩｌ１ｍＫよって容易に対処できる機能ｔ−具
備するものであり、実施例に見られるように移動自在な
機動性を持ち。

リング重錘（３）Ｋよる落下エネルギーの分散しなｉ確
冥かつ軽快な掘削、同重錘（３）内を通過し得るととも
にそれ自身削孔性を備えたハンマグラブ（４）による被
掘削物の確実かつ強力な排出の休みない反復による連続
掘進は、ケーシング（２）の同行圧入と相まって、きわ
めて高能率な縦孔掘削を容易に可能とし、掘削コストの
低下に著しく寄与するとともに、その汎用性の確保によ
り、従来の重錘掘削工法を改善したものとして利点穴で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工沃冥施例としての掘削機１例の全体側
面図、第２図は同学部正面図、第５図は同全体平面図、
第４図は同走行捗動伏１１Ｉｔ示す説明図、第５図は同
リング］［＠実施例の縦断正面図である。 （１）・・・掘削機台、（２）・・・走行用キャタピラ
、（３）・・・リング重錘、（４）・・・ハンマグラブ
、（５）■作業塔、（至）・・・憲錘吊りウィンチ、面
・・・ハンマグラブ吊りウィンチ、（ロ）・・・排土装
置、（至）・・・ケーシング、（至）・・・ケーシング
田入引抜機。 特許出願人　　絋会社神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　対象地盤に縦孔を掘削するに当９、掘削孔璧を保護
   する圧入引抜自在なケーシングと％該ケーＶング内径よ
   り僅かに小さい外径でかつ一重円筒下端に掘削刃を具備
   した昇降自在な掘削用リング重錘と、該りング重錘内径
   より僅かに小さい外径でかつ昇降自在な掘削兼被掘削物
   排出用ハンマグラブとの王者管同心伏に配置するととも
   に、これら上向時的に併用して１段取換えすることなく
   連続的に縦孔を掘削することｔ特徴とする重錘方式によ
   る連続掘削工法。