JPS60219324A - 場所打ち杭用孔底のスライム除去装置 - 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】 （技　術　分　野） 本発明は場所打ちコンクリート杭用の孔を掘削した場合
に、′その孔の底部に溜るスライムを除去するために使
用する装置に関するものである。

（従来技術とその問題点） 場所打ち杭とは、工事現場において人力または各種機械
によって、地中に縦孔を掘削し、て、その孔内に鉄筋篭
を立て込んでから生コンクリートを充填して得られる基
礎杭である。

そしてこの場゛所打ち杭を造成する工法としては、人力
掘削による深礎工法、および各種機械を使用するものと
があり、この機械掘削工法には、大別するとベノトエ法
、アースドリル工法、リバースサーキュレーション工法
、および大口径ボーリングマシンを使用するＢ、Ｈ工法
がある。

しかして深礎工法は、目視による人力掘削工法であるか
ら、孔底の底浚えが充分にできるので、孔底にスライム
が残溜するおそれはないが、機械掘削による工法では、
どうしても孔底にスライムがｉ溜するため、そのま＼コ
ンクリートを打設すると、前記残溜スライムによって杭
先端部の支持力が減少する結果、杭の支持力の信頼性が
失われ５るという問題がある。

さらに詳述すると、ベノトエ法は、地中に圧入したケー
シングチューブ内の土砂をハンマーグラブバケットで掴
み取って外部に排出する作業を繰り返しながら掘削する
ものであり、この工法ではケーシングチューブの下端よ
りさらにその下方を掘□削する迄は、孔内に張水等を行
う必要はないが、地下掘削をして地下水に逢着しないと
いう例は稀にしかないため、ベノトエ法においても孔底
にスライムが溜ることはさけられない実情である。この
ためベノトエ法によるスライム除去方法としては現在次
のような方法が行われている。

すなわちベット機による最終掘削作業が了へた後、ハン
マーグラブバケットを静かに孔底まテ降ろし、静かに孔
底を掴み取る作業を２〜８回繰り返す。この他特に厳格
な作業を要求される場合には、前記作業の後に、高さ約
１．５ｍ程の単なるパケットを孔底に沈めて、約２０分
間静止させておくことにより、孔内の水中に浮遊してい
るスライムをパケット内に沈下させて後、このパケット
を引き上げて外部に排出するようにしている。

またアースドリル工法は、アースドリルを回転させなが
ら沈下させて、土砂を削り取って掘削するものであり、
この工法では最後に底浚えパケットを孔底に入れて底浚
えをするのであるが、このようにしても鉄筋の立て込み
時等に生じる孔壁の崩壊などにより再び孔底にスライム
が溜るという実情である。

またリバースサーキュレーション工法およびＢ。

Ｈ工法は、いずれも掘削土砂を水またはベントナイト液
と混ぜて、これを吸い上げまたは押し上げることにより
地上に搬出し、地上に設けたタンク等にその土砂混合水
または液を貯溜して、土砂を沈澱させた後、上層部の水
またはベントナイト液を再び掘削孔内に注入して循環さ
せる作業を繰り返して機械掘削を行うものである。

そして上述のリバースサーキュレーシ目ンエ法における
スライム除去方法としては、掘孔後に孔内に鉄筋篭を立
て込んだ後、生コンクリート打設用のトレミー管を設置
した場合に、そのトレミー管を介して孔底のスライムを
吸い上げるポンプを設置して、これによりトレミー管の
先端部分のスライムを吸い上げているが、この方法では
孔底のスライムの一部を吸い上げることはできるが、ス
ライムの大部分を吸い上げることは困難であるため信頼
性は低い。

さらに大口径ボーリングマシンを使用するＢ。

Ｈ工法においては、スライム除去の対策は全くなく、ス
ライムがあることを承知の上でコンクリートを打設して
いるのが現状である。

（発　明　の　目　的　） 本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
、機械掘削による場所打ち杭用の孔底に残溜するスライ
ムを、比較的簡単な装置を使用して簡単な操作により有
効に除去できるようにすることにより、この種の場所打
ち杭の支持力を増大させて基礎杭としての信頼性を向上
させることを目的とするものである。

（発　明　の　構　成） 上述の目的を達成するために本発明においては、中空円
筒体の下端縁に複数のビットを外側および下方に突出す
るように分布配設し、この中空円筒体の底部を覆うよう
に複数の扇形羽根を中心軸の回りに配置し、この各扇形
羽根の回転方向前縁を下方へ傾斜させ、この前縁外側端
部を中空円筒体に回転自在に嵌装したリングに固定する
と共に、羽根の後縁側を羽根の弾性によって若干上方へ
変位できるようにし、この扇形羽根全体を中心軸と一体
に回転駆動できるようにし、中空円筒体の胴部にスライ
ム排出用開閉蓋を設け、この中空円筒体をワイヤーロー
プを介して孔内に昇降自在に吊り下げるようにして場所
打ち杭用孔底のスライム除去装置を構成する。

（実　施　例） 以下、図面について本発明の一実施例を説明する０ 本実施例においては、中空円筒体ｌの下端縁に多数のビ
ット２（第６，８図参照）を外側および下方に突出する
ように分布配設し、この中空円筒体１の底部を覆うよう
に複＠（本実施例では８枚）の扇形羽根８を中心軸４の
回りに配置し、この各扇形羽根８の回転方向前縁８ａを
第７図に示すように下方へ傾斜させ、この前縁８ａの外
側端部を中空円筒体１にローラベアリング５を介して回
転自在に嵌装したリング６（第６図参照）に、例えは溶
接７（第７図参照）により固定すると共に、羽根８の後
縁側を羽根８の弾性によって若干上方へ変位できるよう
にする。

その方法としては、例えば扇形羽根８を弾性に富む薄鋼
板製とし、その外周端縁に案内突起８（第８．６．７図
参照）を突設すると共に、この突起８を嵌合する円弧状
溝９を前記リング６の内面に設けて、第７図の鎖線図８
′で示すかように扇形羽根８の後縁側が、その弾性によ
って変位できるようにする。

なおこの他、扇形羽根８の後縁側を、例えばゴム板等に
より形成することにより上方へ変位できるようにしても
よい０ また上述のようにした各扇形羽根８の中心部を第５図に
示すように、上下の鍔板１０，１１を介して中心軸４と
固定することにより一これら全部の扇形羽根８を中心軸
４およびリング６と一体に回転できるようにして羽根車
Ｗを構成すると共に、中空円筒体ｌの上部に第２，５図
に示すように十字状の梁１２をかけ渡し、この梁１２の
下方に設置した水中モータ１８により、中心軸４を介し
て前記羽根車Ｗを回転駆動できるようにする。図中１４
はカップリング、１５は電線である。

なお上記水中モータ１３には減速装置を内蔵させ、必要
に応じて回転数を変化させることができるようにするの
がよい。また水中モータ１８の代りに油圧モータ等の他
の原動機を使用しても勿論差し支えない。

さらに本発明においては、中空円筒体１の胴部のできる
だけ低い位置に、スライム排出用開閉蓋１６（第１，５
図参照）を設け、また前記梁１２上に吊り金具１７を突
設し、ワイヤーループ１８を介して中空円筒体１をクレ
ーン（図示せず）等により掘削孔内に昇降自在に吊り下
げるように構成する。

なお第１図中の１９はスライム排出用開閉蓋１６の蝶番
であり、２０はその止め金具である。

また必要に応じて第１　＝　４　ｔ　５図に示すように
、中空円筒体ｌの胴部の上方位置に開口２１を設け、こ
の開口に水またはベントナイト液は通過させるか、それ
らの液体中に浮遊しているスライムはできるだけ通過を
阻止できる目の細い金網等のフィルター２２を張設する
とよい。

（作　用） 次に上述のように構成した本発明装置の使用方法および
作用を説明する。第５図中２８は場所打ち杭用の孔を掘
削する地盤、２４は機械掘削により掘削した孔、２５は
その孔内の水またはベントナイト液、２６は孔底に残溜
しているスライムである。

本発明装置を使用して孔底のスライム２６を除去するに
は、ワイヤーロープ１８を介してクレーン等により中空
円筒体１を孔２４内に吊り下ろし、ビット２をスライム
層または孔底の地中にもぐり込ませる。このようにする
と各ビット２によって中空円筒体１の回転は阻止される
。この状態で水中モータ１３を駆動すると、カップリン
グ１４、中心軸４を介して羽根車Ｗが第２．８．７図に
おいて矢印Ｃの方向に回転する。羽根車Ｗの各扇形羽根
３の前縁部８ａは第７図に示すように下方に傾斜してい
るため、矢印Ｃ方向の回転に伴って各扇形羽根８の下方
にあるスライム２６が第７図の矢印りの方向に羽根８に
対して相対的に移動しようとするため、この作用によっ
て羽根８の後縁側が鎖線図８′で示すように上方へ変位
して、スライム２６を羽根車Ｗの上方の中空円筒１の内
部に取り込む。したがって羽根車Ｗの回転を継続すれば
、孔底のスライム２６の大部分が中空円筒体１の内部の
羽根車Ｗ上に吸い上げられる。なお羽根車Ｗの下方のス
ライム２６が減少するにつれて、中空円筒体１は次第に
沈下して、ついには羽根車Ｗの下方にはほとんどスライ
ム２６は残存しなくなる。

したがってこの状態になった時に、モータ１８を停止さ
せることにより羽根車Ｗの回転を止めれば、各扇形羽根
δの上方に変位していた後縁側がＮその弾性により第７
図の実線図示の状態に復元して各扇形羽根８間の隙間を
閉じる。

したがってこの状態でワイヤーロー１１８を介して本発
明装置を地上に吊り上げ、さらにスライム排出場所に移
動させた後、止め金具２０を操作して、開閉蓋１６を開
放すれば、中空円筒体１の内部に収容されていたスライ
ムが外部に排出される。

なお上述の作用において、羽根車Ｗの回転が速すぎる場
合、または特にスライムが軽い場合には、羽根車Ｗの回
転によってスライムが上方に巻き上げられる結果、孔内
水またはベントナイト液ｚ５中をスライムｇ６が浮遊し
て、長時間にわたって沈澱しない現象も起きるおそれが
あるから、羽根車Ｗの回転数は極〈低速にも変速できる
ようにしておくことが望ましい。

また特に軽いスライムが液中に長時間浮遊したま＼で沈
澱しにくい場合には、前述したように中空円筒体１の上
部に開口２１を設け、この開口にフィルター２２を張設
しておけば、このフィルター２２の作用によってスライ
ム２６を早く捕捉できるという効果が得られる。

（発　明　の　効　果） 本発明装置は上述のように、比較的構造が簡単であるか
ら製造が容易であると共に、安価に提供することができ
るという利点がある。

また本発明装置によれば、従来非常に除去が困難であっ
た機械掘削による場所打ち杭用の孔底に残溜するスライ
ムを、簡単な操作により極めて有効に除去することがで
きるため、この種の場所打ち杭の支持力を増大させて基
礎杭としての信頼性を向上させることができるというす
ぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の立面図、 第２図はその平面図、 第８図は第１図のＡ−Ａ断面図、 第４図は同Ｂ−Ｂ断面図、 第５図は本発明装置の使用状態を示す縦断立面図、 第６図はその部分詳細図、 第７図は扇形羽根とリングとの関係を示す部分展開図、 第８図はビット先端部の部分斜視図である。 １・・・中空円筒体　２・・・ビット ８・・・扇形羽根　８ａ・・・前縁 鳴・・・中心軸　５・・・ローラベアリング６・・・リ
ング　７・・・溶接 ８・・・案内突起　９・・・円弧状溝 １０．１１・・・鍔板　Ｗ・・・羽根車１２・・・梁　
１８・・・水中モータ １４・・・カップリング　１５・・・電線１６・・・ス
ライム排出用開閉蓋 １７・・・吊り金具　１８・・・ワイヤーロープ１９・
・・蝶番　２ｏ・・・止め金具 ２１・・・開口　２２・・・フィルター２３・・・地盤
　２４・・・掘削孔 ２５・・・水またはベントナイト液 ２６・・・スライム。 特許出願人　北　中　克　已 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　中空円筒体の下端縁に複数のビットを外側および下
   方に突出するように分布配設し、この中空円筒体の底部
   を覆うように複数の扇形羽根を中心軸の回りに配置し、
   この各扇形羽根の回転方向前縁を下方へ傾斜させ、この
   前縁外側端部を中空円筒体に回転自在に嵌装したリング
   に固定すると共に、羽根の後縁側を羽根の弾性によって
   若干上方へ変位できるようにし、この扇形羽根全体を中
   心軸と一体に回転駆動できるようにし、中空円筒体の胴
   部にスライム排出用開閉数を設け、この中空円筒体をワ
   イヤーロープを介して孔内に昇降自在に吊り下げるよう
   にした事を特徴とする場所打ち杭用孔底のスライム除去
   装置。