JP4166191B2 - 中空パイルの埋設工法及びこれに使用する掘削装置 - Google Patents

Description

本発明は、既製の中空パイルを、無排土で能率良く埋設するための掘削装置及び同掘削装置を用いた埋設工法に関する。

コンクリート製等の中空パイルは基礎杭として多用されているが、中空パイルを地盤に埋設するに際して排出される排土（廃土）の処理は、その運搬車両の出す排気ガス、騒音、振動等の問題に加え、排土自体をどうするかの問題があるため、環境保全の見地からできるだけ排土を出さないような工法つまり、中空パイルを無排土で地盤に埋設できる工法が採用されている。
この無排土による中空パイルの埋設方法としては、地盤をアースオーガや掘削装置と攪拌翼等を有する掘削攪拌ジグを用いて予め埋設孔を掘削し、この穴内に既製の中空パイルを建て込んでかつ地上に漏れ出た土砂をバックホウで埋め戻し埋設するプレボーリング工法（特許文献１参照）が知られている。
このプレボーリング工法では、掘削刃により地盤を掘削するから硬い地盤であっても容易に埋設穴を形成できる利点があるが、掘削により一旦排出した土砂を再び埋め戻す等の作業が必要なことから、地盤が硬い場合はともかく、そうでない場合にまでこのプレボーリング工法を用いるのは作業効率、或いはコスト面からみて得策ではない

そこで、無排土による中空パイルの埋設工法として、中空パイルの下端に遊嵌状に推進ヘッドを取り付け、この推進ヘッドをパイルの中空部中に配置した回転ロッドで回転させて、推進ヘッドのみを地盤にネジ込むように回転させて中空パイルを地盤中に貫入させる工法（特許文献２参照）が採用されている。この工法は、中空パイルを直接地盤中に埋設できるため、作業能率或いはコスト面からみて前記プレボーリング工法より有利であるが、パイルを硬い支持層へ貫入する場合は、この方法のみではパイルを十分な深度にまで埋設することが困難であるため、前記プレボーリング工法を併用した２工程工法を採らざるを得ず、作業工程の長大化を招き経済性に問題が生じる。
そのため、これらの無排土による中空パイルの埋設では、作業工程の短縮化と硬い支持層への貫入、及び杭周面の摩擦力、つまり経済性と高支持力をいかに得るかという問題がある。

そこで、上記工法に代わって、外周に螺旋翼を設けたパイルを用い、直接、地盤にこれをネジ込むようにしたパイル埋設工法が提案されている（特許文献３）。
しかし、このパイル埋設工法では、パイルを回転しながら地中に押し込んで行くのでパイルと土との摩擦力が大きく、パイル頭部に付与される回転力はパイル下端まで伝達され難く、パイルに捩りモーメントが大きく作用して、既製コンクリートパイル（杭）では破損したり切断したりする。また、鋼管杭では捩れ損傷が生じることから、鋼管の板厚を設計値以上にしなければならず不経済なものとなっている。そのため、このパイル埋設工法による場合でも、硬い支持層への貫入に際してはプレボーリング工法を併用つまり付加的に採用しているが、プレボーリング工程が付加されるとその分時間を要するだけではなく、コストもかかるという問題がある。
特開２００４−９２０２５号公報 特開平５−５１９２５号公報 特開平８−１９９５６８号公報

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、
中空パイルの埋設を、硬い地盤に対してもプレボーリング工法を併用することなく効率よくかつ容易に行うことができ、しかも埋設後に高支持力が得られる掘削装置を提供するとともに、その掘削装置を用いた中空パイルの埋設工法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、非回転の中空パイルの下端部に回転自在に配置する掘削装置であって、互いにクラッチ係合される推進部と掘削部を有し、前記推進部は円筒体の外周に螺旋翼を突設させて成り、掘削部は、前記推進部の下側に配置されかつ中空パイルの内部空間中に配置される回転体と一体に連結され、下端に注入液吐出のための吐出口を備え、かつ前記クラッチは、円筒の周面を対称状に一部切り欠いた形状の下部と、周面を切り欠かない上部と、前記下部と同様に円筒の周面を一部切り欠き、該切り欠き部分の周面長さが下部よりも長く形成された中間部とを備えたクラッチ体と、前記クラッチ体の前記下部は挿通可能であるが前記上部は挿通しないように、円形孔の周縁の一部を対称に切り欠いた形状の中央孔を有する座板とから成り、前記掘削部が掘削された土砂と注入液との均一な混合を促すための共回り防止翼を備えたことを特徴とする掘削装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載された掘削装置において、前記掘削部は、該掘削部の回転に伴い外方に拡開可能であってかつ先端に掘削刃を備えた拡張翼を有することを特徴とする掘削装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された掘削装置において、前記クラッチ連結された推進部及び掘削部は、掘削部の掘削方向の回転で接続し、かつ逆方向の回転で外れるように構成されていることを特徴とする掘削装置である。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載された掘削装置において、前記掘削部は掘削ロッドを介して前記回転体に連結されており、前記掘削部の吐出口は前記回転体及び掘削ロッドを介して注入液の供給を受けることを特徴とする掘削装置である。
請求項５の発明は、請求項４に記載された掘削装置において、前記共回り防止翼は、前記推進部を構成する円筒体の外周に設けた螺旋翼と係合しない位置で前記掘削ロッドに遊嵌されていることを特徴とする掘削装置である。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載された掘削装置を前記掘削装置を下端に配置して中空パイルを所定の埋設位置に設置する工程と、前記掘削装置を構成する、円筒体の外周に設けた螺旋翼を備えた推進部と、回転体に連結され回転に伴い外方に拡開可能であってかつ先端に掘削刃を備えた拡張翼を有する掘削部と、を接続する工程と、前記推進部及び掘削部を回転させて中空パイルを地盤中に貫入しつつ掘削ヘッドの先端から注入液を吐出する工程と、吐出した注入液と掘削土砂を攪拌しつつ中空パイルと周囲地盤との間に充填する工程と、所定深度まで中空パイルを地盤中に貫入した後、前記掘削部と推進部との接続を外す工程と、前記掘削部を引き上げる工程と、を有することを特徴とする中空パイルの埋設方法である。
請求項７の発明は、請求項６に記載された中空パイルの埋設方法において、前記中空パイルは凹凸が形成された外周面を有することを特徴とする中空パイルの埋設方法である。

（作用）
本発明によれば、推進部と掘削部とを備えた掘削装置を地盤にネジ込むように回転させながら掘削しつつ推進する。即ち、硬い地盤でも掘削部のビット（掘削刃）により中空パイル下側の地盤を掘削し、かつ推進部は回転して地盤にネジ込むように進入して行くから、中空パイルを非回転及び無排土で地盤中に容易に埋設することができる。掘削部を構成する掘削ヘッドは掘削中、その先端の吐出口より注入液の注入を行い推進翼の回転により掘削土砂との撹拌を一層高め、パイル（杭）先端及び周面にも注入液が充填されてソイルセメント化された地盤を形成する。掘削ヘッドは施工終了後に回収して再使用する。

本発明の掘削装置は、従来のプレボーリング工法と推進ヘッドを地盤にねじ込むように回転させて貫入する工法とを一体にして実施できるため、工期が短縮できるだけではなく、硬い地盤を掘削をする場合に、掘削装置を回転させる際にも、中空パイルに大きな捻りモーメントが作用することがないから中空パイルを損傷することがない。
また、中空パイルは埋設状態において、埋設時に使用した推進部（推進ビット）を中空パイル下端に配置した状態でそのまま残すため、その螺旋翼により中空パイル下端部の支持面が拡大するだけではなく、中空パイルの下面及び周面にも改良体が形成され、中空パイルの周面と周りの地盤とを強固に固着することができ、中空パイル底面、周面にいずれにおいても高い支持力を得ることができる。
更に、本発明によれば、推進部と掘削部とを合体させたヘッドを地盤にネジ込むように回転させながら、中空パイルを非回転及び無排土で貫入し、ビット（掘削刃）の掘削補助作業で硬い層まで貫入させ、ビット（掘削刃）の先端より注入液の注入を行うと共に、推進翼の回転により撹拌を一層高め、注入液を杭先端及び周面にも充填されてソイルセメント化された地盤を形成するから、硬い層への貫入を従来のように別々の施工法を併用することなく実施でき、高支持力の確保と杭施工に時間を要しないだけではなく、その都度掘削ヘッド等を備えた掘削部の回収ができるため、施工コストの削減が可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は杭、ここでは中空パイル（杭）１を地盤に埋設するために、パイルの先端に配置した本発明の１実施形態である掘削装置Ａを説明するため一部を断面で示した側面図である。
掘削装置Ａは、埋設しようとする中空パイル１の先端に配置される推進部１０と、推進部１０のさらに先端側に配置された掘削部２０とから構成されている。
推進部１０は、中空パイル１の先端に配置され周囲に推進用の螺旋翼１４を備えると共に下端に掘削刃１６を備えた円筒体１２から成っている。円筒体１２内部には内面を塞ぐように座板１８が設けられており、この座板１８の中央には、中空の回転ロッド３０の先端に設けられたクラッチ体２５を挿嵌するための孔１８ａが設けられている。ここで、回転ロッド３０は、掘削装置Ａ全体を回転させるため回転駆動装置（図示せず）に連結されている。

回転ロッド３０の先端に設けられたクラッチ体２５は、前記座板１８の中心孔１８ａの周りに設けられた回り止め接続する連結部と接脱自在に構成され、回転ロッド３０の正回転時に接続して掘削装置Ａ全体を回転させ、かつ逆回転時には接続を外してロッド及びクラッチ体２５等を外部に引き出すことができるように構成されている。
図２はクラッチの要部構成を模式的に示した図であり、図２Ａは、クラッチを構成するクラッチ体２５の構成を模式的に示す図である。クラッチ体２５は、例えば図２Ａに示すようにその円筒の周面を対称状に一部切り欠いた形状に形成された下部２５ａと、周面を切り欠かない上部２５ｂ、及びその間にあって、例えば下部２５ａと同様に円筒の周面を一部切り欠いた形状であるが円筒状の切欠部分の周面長さが下部２５ａよりも若干長く形成された中間部２５ｃとからなっている。
図２Ｂは、同様にクラッチを構成する座板１８を模式的に示した図であり、その中心には前記クラッチ体２５の下部２５ａは挿通可能であるが上部２５ｂは挿通し得ない形状、例えば図示のように前記クラッチ体２５の下部２５ａの形状と略同形の、円形孔の周縁の一部を対称に切り欠いた形状の孔１８ａが設けられている。

掘削装置Ａの組立は、回転軸３０と一体に形成されたクラッチ体２５をその上部２５ｂの下面が座板１８上面に当たるまで座板の孔１８ａに挿嵌し、次に回転軸３０を掘削方向に僅かに回転させて、クラッチ体２５の中間部２５ｃの端部２５ｃを座板の孔１８ａの端部１８ｂに接合即ち回り止め接続することにより行う。クラッチ体２５と座板１８、従って推進部１０と掘削部２０とが接続されると、回転軸３０の回転力はクラッチ体の前記端部２５ｃから座板の前記端部１８ｂに作用し、掘削部２０と共に推進部１０も同方向に回転する。逆に、回転体３０を僅かに逆回転させるとクラッチ体２５と座板１８の接合（回り止め接続）が外れ、クラッチ体２５の下部２５形状が座板の孔１８ａの形状と合致したところでクラッチ体２５を引き上げることで、クラッチ体２５を座板の孔１８ａから引き抜くことができる。

回転ロッド３０には、さらにクラッチ体２５に貫入固着された中空の掘削ロッド２４が貫入されており、この掘削ロッド２４下端には、先端部に複数の掘削刃２２を備えた掘削ヘッド２１が一体に設けられている。掘削ヘッド２１の先端には、回転ロッド３０及び掘削ロッド２４を介して外部から導入された注入液、例えばセメントミルクを噴出するためのノズル（噴出口）２４ａが設けられている。
掘削ヘッド２１には、一端に掘削刃２３ｂを備え他端を掘削ヘッド２１にピン２３ａで枢止した拡大翼２３が設けられており、この拡大翼２３は掘削ヘッド２１の回転に伴い前記ピン２３ａを中心に旋回して開き、その先端部に下向きに突設した掘削刃２３ｂにより掘削刃２２が掘削した地盤の周りを更に広範に掘削することができる。

掘削ロッド２４の前記クラッチ体２５の直下には、リング状部材２４ｂが遊嵌されており、かつこのリング状部材２４ｂには、拡開したときに推進部１０の円筒体１２の径と略同一長さとなる板状の共回り防止翼２６の一端部がピン２４ｃで枢止されている（図３参照）。この共回り防止翼２６は、掘削時において、回転による遠心力に加え掘削装置Ａが下降する際の土圧を受けて開き、掘削ヘッド２１の回転で掘削された土砂等が掘削ヘッド２１と一緒に回転するのを妨害して共回りを防止し、ノズル２４ａから噴出された注入液と掘削土砂を攪拌して均一に混合するように働く。

次に、以上で説明した掘削装置Ａを用いた中空パイル１の掘削方法について説明する。
図３〜図９は、中空パイルを地盤中に埋設する工程を説明するため、同装置Ａの一部を断面で示した側面図である。
まず、埋設すべき中空パイル１の下端部に、円筒体の外周に螺旋翼１４を備えた推進部１０を配置し、この推進部１０に対してクラッチ体２５を介して、開閉自在な共回り防止翼２６と掘削ヘッド２１、２１’、拡大翼２３、４８を有する掘削部２０を接続することで、掘削装置Ａを中空パイル１に配置する。
図３は、このようにして中空パイルの下端に配置した掘削装置Ａを用いて中空パイルを埋設するため、掘削ヘッド２１が地盤中に進入を開始した状態を示す。
この状態では掘削ヘッド２１は、回転ロッド３０の回転により正回転して拡大翼２３が開き地盤の掘削を行っており、かつ、共回り防止翼２６は開き始めているが推進部１０はまだ地盤に達していない。

図４は、図３の状態から掘削装置Ａがさらに地盤中に進入し、推進部１０が完全に地盤中に貫入し、掘削ヘッド２１の掘削と、共回り防止翼２６の作用と、推進部１０による推進、つまり螺旋翼１４の回転による推進力により中空パイル１が地盤中に推進されていく状態を示している。この状態では、掘削ヘッド２１の掘削刃２２の掘削により比較的小さな孔を掘削するとともに吐出口２４ａから注入液を吐出して掘削した土砂と混合し、さらに、拡大翼２３は、掘削ヘッド２１の回転による遠心力等を受けてピン２３ａの回りで旋回して開き、その先端の掘削刃２３ｂにより掘削刃２２で掘削した土砂の回りを更に掘削する。
掘削された土砂は掘削ヘッド２１の回りを掘削ヘッド２１と共に回転するが、下降する共回り防止翼２６に当たって回転が抑制され、注入液との混合が促進される。注入液と掘削土砂の混合体は更に、推進部１０の円筒体１２の下端に設けた掘削刃１６により掘削された土砂と混合され、かつ、円筒体１２の外周面に形成された螺旋翼１４の作用で攪拌圧縮されて、下降する中空パイルの外周と回りの地盤との間に改良体（ソイルセメント）の壁を形成することができる。

図５は、掘削装置Ａによる掘削及び中空パイル１の推進が所定深度に達した状態から、掘削装置Ａを引き上げに移行するまでの状態を示す。
即ち、掘削装置Ａが所定の深度に達すると、回転ロッド３０の正転を停止し、少し逆転させて停止し拡大翼２３及び共回り防止翼２６は太線の位置から細線の位置となる。逆転により前記クラッチ体２５は座盤１８に設けた回り止め接続部から外れ、この状態では回転ロッド３０は引き上げ可能となる。
ここで、回転ロッド３０を引き上げると、回転ロッド３０と一体に形成されたクラッチ体２８、掘削ロッド２４、共回り防止翼２６、掘削ヘッド２１が一体となって引き上げられる。他方、推進部１０は回転ロッド３０との接続が外れ、中空パイル１と一体となった状態で所定の深度に埋設される。

図６は、回転ロッド３０を引き上げを開始した状態を示す図４と同様の図である。
回転ロッド３０は回転を停止することで掘削ヘッド２１の拡大翼２３は遠心力を失い、回転ロッド３０の引き上げに伴い拡大翼２３は元の縮径位置に復帰し、同様に共回り防止翼２６も元の縮径位置に戻る。

図７は、掘削装置Ａを中空パイル１から完全に引き上げた状態を示す図５と同様の図である。
地盤中に埋設された中空パイル１の先端内部には、図示のように掘削土砂と注入液との改良体（ソイルセメント）が侵入し固着される。中空パイル１の下端には推進部１０がそのまま残留しており、かつ円筒体１２の下方及びその周りはソイルセメント（改良体）でその支持力が補強されているだけではなく、推進部１０の螺旋翼１４により下部設置面積が増大し、かつ中空パイル１の周面上にはソイルセメントの層が形成されて高い支持力を生じる。

図８は、掘削ヘッド２１の１形態を示す平面図である。図７Ａは拡大翼２３が拡開していない状態を、また、図７Ｂは拡大翼２３が回転ロッド３０の回転による遠心力等を受けて拡開した状態を示している。

図９は、掘削ヘッドの別の実施形態を示す。
即ち、掘削ヘッド２１’はその下端に掘削刃２２’を備えかつ周囲に
螺旋翼４０が形成されており、螺旋翼４０の翼に沿った適所には、切欠部４２及びそれに続いて螺旋翼４０の略径方向に延びる受板４４が立設され、この受板４４には、切欠部４２に臨んで突出する軸受板４４ａが設けられている。また、この軸受板４４ａには、基部を軸受板４４ａに軸着４６し先端に掘削刃４８ｂを備えた拡大翼４８が回動自在に取り付けられている。

図１０はこの掘削ヘッド２１’の拡大翼４８の平面図であって、拡大翼４８は、螺旋翼４０の翼に沿って例えば、掘削ヘッド２１’の中心軸に軸対称に例えば２個以上設けられている。拡大翼４８は図示のように受板４４に対する当接面となる面４８をその外周部に備えている。
図１０Ａは掘削ヘッド２１’を正転させたときの拡大翼４８の位置を示し、また、図１０Ｂは逆転時における拡大翼４８の位置を示す。即ち、正転時には、拡大翼４８は、その一側面に掘削土砂による図示矢印の方向の圧力を受けてピン４８ａを中心に反時計方向に回動し、その面４８が前記受板４４の表面に当接してその回動が阻止される結果、拡大翼４８はその位置において固定される。即ち、図９Ａに示すように螺旋翼４０端から突出した、つまり拡大した位置に固定され、その先端部に形成された掘削刃４８ｂにより、周りの地盤の掘削を行う。

図１０Ｂは掘削ヘッド２１’を反転させたときの拡大翼４８の位置を示す。掘削ヘッド２１’の反転時においては拡大翼４８は前記一側面と反対側の面に土砂による圧力を受ける結果、ピン４８ａを中心に時計方向に回転し、螺旋翼端４８から内側に退却したつまり縮径された状態に拘束される。
以上のように拡大翼４８は掘削ヘッド２１’の正転時には拡大して掘削に供し、反転時には掘削ヘッドの寸法内に納まるため、掘削装置Ａ’の中空パイル１中への出し入れを円滑に行うことができる。

図１１〜図１３は、前記別の実施形態の拡大翼を備えた掘削装置Ａ’における掘削工程を説明するための図である。
図１１は掘削装置Ａ’による掘削中の状態を示し、図１２は所定の深度まで掘削が行われた後、クラッチ体の接続を外すために回転ロッド３０を少し逆転した状態を示す。更に図１３は掘削を終了し中空パイルの埋設を終了した後、回転ロッドを引き上げ中の状態を示す。ここで説明した掘削ヘッド以外の部分、作用等は既に説明した第１の実施形態に係る掘削装置Ａを用いた場合と同様である。

即ち、まず、埋設すべき中空パイル１の下端部に、円筒体の外周に螺旋翼４０を備えた推進部１０を接続し、この推進部１０に対してクラッチ体２５を介して開閉自由のとも回り防止翼２６と掘削ヘッド２１’、拡大翼４８を有する掘削部２０’を接続する。

前記クラッチ体２５により推進部１０と掘削部２０’とを接続合体にした掘削装置Ａ’を、図１１に示すように、前記回転ロッド３０を回転させることで地盤にネジ込むように回転させながら掘削ヘッド２１’の掘削刃２２’で地盤の掘削を行い、またそれと同時に掘削ヘッド２１’の先端の吐出口２４ａ’から注入液を吐出する。

掘削ヘッド２１’が回転すると、その回転による遠心力で拡大翼４８はピン４８ａの周りで外側に開き、その先端部の掘削刃４８ｂで前記掘削刃２２’で掘削した外側の地盤を掘削して掘削孔を拡大する。
掘削した土砂は注入液である注入液と混合され、かつ掘削ロッド２４に遊嵌された共回り防止翼２６は、回転することなく掘削ヘッド２１’と共に推進されるから、掘削ヘッド２１’の周りで旋回する掘削土砂と注入液との混合体に当たって、その回転を止め、それによって、両者の攪拌を促進しより均一に混合させソイルセメント（改良体）を形成する。

また、掘削ヘッドＡ’の地盤中への推進に従って、前記掘削土砂と注入液の混合によって形成されたソイルセメントは、推進部１０の円筒体１２の外周面に形成された螺旋翼４０’により掘削した穴内において中空パイル１とその周りの地盤との間に充填されて、埋設終了後の中空パイルと地盤とを強固に固着する。

掘削装置Ａ’を所定の深度まで推進した後、回転ロッド３０を停止し、図１２に示すように僅かに逆転させると回転ロッド３０先端に設けたクラッチ体２５と推進ビット１０との接続が外れ、その状態で図１３に示すように回転ロッド３０を引き上げると、その下端部に設けたクラッチ体２５、さらにその下端に一体に設けた共回り防止翼２６、拡大翼４８付き掘削ヘッド２１’を埋設した中空パイル１内から引き出すことができる。

以上で説明したいずれの実施形態においても、埋設した中空パイル１の下端の推進部１０はそのまま地盤中に残こすため、中空パイル１は所定位置に埋設された状態では、その先端部は螺旋翼１４による大きな支持面積が得られると共にパイル周面も先端部よりパイル（杭）頭までの改良体（ソイルセメント）によって大きな支持力が得られる
なお、以上の実施形態の説明では、円形の中空パイルを例に採って説明したーが、改良体が杭先端部より杭周面の杭頭部まで形成されることに加え、地盤によっては、例えば図１４に示すような断面形状を異型状つまり外周面に凹凸を付した中空パイルを使うことにより、さらに中空パイルの支持力を向上することができ、地震時の引抜力に対応でき大きな抵抗力を発揮することができる。

本発明の掘削装置の１実施形態の一部を断面で示した側面図である。 クラッチの要部構成を模式的に示した図であり、図２Ａはクラッチ体、図２Ｂは座板の構成をそれぞれ模式的に示した図である。 掘削装置の掘削開始状態を示す一部を断面で示した側面図である。 掘削装置の掘削中の状態を示す一部を断面で示した側面図である。 掘削装置の掘削終了後の状態を示す一部を断面で示した側面図である。 掘削装置の引き上げ開始状態を示す一部を断面で示した側面図である。 掘削装置の引き上げ終了状態を示す一部を断面で示した側面図である。 掘削ヘッドの平面図であり、図７Ａは拡大翼が収納位置にある状態、図７Ｂは拡大翼が拡開した状態を示す。 第２の実施形態に係る掘削ヘッドの別の実施形態を示す一部を断面で示した側面図である。 第２の実施形態に係る掘削ヘッドの平面図であり、図９Ａは拡大翼が拡開した状態、図９Ｂは拡大翼が収納位置にある状態を示す。 第２の実施形態に係る掘削ヘッドを備えた掘削装置の掘削中の状態を示す一部を断面で示した側面図である。 第２の実施形態に係る掘削ヘッドを備えた掘削装置の引き上げ開始の状態を示す一部を断面で示した側面図である。 第２の実施形態に係る掘削ヘッドを備えた掘削装置の引き上げ中の状態を示す一部を断面で示した側面図である。 中空パイルの他の実施形態を示す図１と同様の図である。

符号の説明

１・・・中空パイル、１０・・・推進部、１２・・・円筒体、１２ａ・・・掘削刃、１４・・・螺旋翼、１５・・・中間板、１６・・・掘削刃、１８・・・座板、２０、２０’・・・掘削部、２１、２１’・・・掘削ヘッド、２２、２２’・・・掘削刃、２３・・・拡大翼、２３ａ・・・掘削刃、２４・・・掘削ロッド、２４ａ、２４ａ’・・・吐出口、２６・・・共回り防止翼、３０・・・回転ロッド、４０・・・螺旋翼、４２・・・切欠部、４４・・・受板、４８・・・拡大翼、４８ｂ・・・掘削刃。

Claims (7)

1. 非回転の中空パイルの下端部に回転自在に配置する掘削装置であって、互いにクラッチ係合される推進部と掘削部を有し、前記推進部は円筒体の外周に螺旋翼を突設させて成り、掘削部は、前記推進部の下側に配置されかつ中空パイルの内部空間中に配置される回転体と一体に連結され、下端に注入液吐出のための吐出口を備え、かつ前記クラッチは、円筒の周面を対称状に一部切り欠いた形状の下部と、周面を切り欠かない上部と、前記下部と同様に円筒の周面を一部切り欠き、該切り欠き部分の周面長さが下部よりも長く形成された中間部とを備えたクラッチ体と、前記クラッチ体の前記下部は挿通可能であるが前記上部は挿通しないように、円形孔の周縁の一部を対称に切り欠いた形状の中央孔を有する座板とから成り、前記掘削部が掘削された土砂と注入液との均一な混合を促すための共回り防止翼を備えたことを特徴とする掘削装置。
2. 請求項１に記載された掘削装置において、
   前記掘削部は、該掘削部の回転に伴い外方に拡開可能であってかつ先端に掘削刃を備えた拡張翼を有することを特徴とする掘削装置。
3. 請求項１又は２に記載された掘削装置において、
   前記クラッチ連結された推進部及び掘削部は、掘削部の掘削方向の回転で接続し、かつ逆方向の回転で外れるように構成されていることを特徴とする掘削装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載された掘削装置において、
   前記掘削部は掘削ロッドを介して前記回転体に連結されており、前記掘削部の吐出口は前記回転体及び掘削ロッドを介して注入液の供給を受けることを特徴とする掘削装置。
5. 請求項４に記載された掘削装置において、
   前記共回り防止翼は、前記推進部を構成する円筒体の外周に設けた螺旋翼と係合しない位置で前記掘削ロッドに遊嵌されていることを特徴とする掘削装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載された掘削装置を前記掘削装置を下端に配置して中空パイルを所定の埋設位置に設置する工程と、
   前記掘削装置を構成する、円筒体の外周に設けた螺旋翼を備えた推進部と、回転体に連結され回転に伴い外方に拡開可能であってかつ先端に掘削刃を備えた拡張翼を有する掘削部と、を接続する工程と、
   前記推進部及び掘削部を回転させて中空パイルを地盤中に貫入しつつ掘削ヘッドの先端から注入液を吐出する工程と、
   吐出した注入液と掘削土砂を攪拌しつつ中空パイルと周囲地盤との間に充填する工程と、
   所定深度まで中空パイルを地盤中に貫入した後、前記掘削部と推進部との接続を外す工程と、
   前記掘削部を引き上げる工程と、を有することを特徴とする中空パイルの埋設方法。
7. 請求項６に記載された中空パイルの埋設方法において、
   前記中空パイルは凹凸が形成された外周面を有することを特徴とする中空パイルの埋設方法。

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