JP4612660B2

JP4612660B2 - Excavation apparatus and excavation method

Info

Publication number: JP4612660B2
Application number: JP2007214562A
Authority: JP
Inventors: 弘介横山
Original assignee: 株式会社横山基礎工事
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP2007327333A

Description

本発明は、ケーシングパイプ類の圧入に際し併用する中掘掘削の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of excavation for use in press-fitting casing pipes.

鋼管、既製コンクリート杭等のパイプ類（継体類を含む）は基礎構造として多く用いられ、地盤が直接的に圧入することが自在な軟らかさである場合には、中掘掘削を併用した打込工、及び、圧入工により打設施工が行われている。
また一方、基礎杭等の地下構造物造成の際には、孔壁保護が自在であり、且つ、該孔壁の自立性の確保が容易であることから、ケーシングパイプ類の先端に掘削ビットを装着して回転圧入を介して行う掘削方法が用いられている。 Pipes (including joints) such as steel pipes and ready-made concrete piles are often used as the foundation structure, and when the ground is soft enough to be directly press-fitted, it is driven together with excavation. Construction work and press-fitting work are performed.
On the other hand, when building underground structures such as foundation piles, the hole wall can be protected freely, and it is easy to ensure the self-supporting property of the hole wall. Excavation methods that are installed and carried out through rotary press fitting are used.

かかる掘削技術には、ケーシングパイプ類に挿入された該ケーシングパイプ類と同じ延長のスクリューロッドを介してスクリュー先端の掘削ヘッドの回転圧入により行った剪断掘削による掘削土をスクリューフィン上に乗せて排出し、圧入を補助する手段がある。
また、ハンマーグラブを用い、その落下の衝撃力によりケーシングパイプの掘削の対象面の地盤に亀裂，破砕を生じさせ、該ハンマーグラブの先端に設けたシェルの閉塞により、当該剥離片や掘削土を把持し、ケーシングパイプ外へと排出するようにされているものもある。
さらに、これに加えて硬質地盤においては、チゼルを落下させることで掘削を補助することも可能であるような手段も採用されている。 In such excavation technology, excavated soil by shear excavation performed by rotational press-fitting of an excavation head at the tip of a screw through a screw rod having the same extension as that of the casing pipe inserted into the casing pipe is put on a screw fin and discharged. However, there is a means for assisting the press-fitting.
Also, using a hammer grab, the fall impact force of the casing pipe causes cracking and crushing on the ground of the surface to be excavated, and the peeling piece and excavated soil are removed by blocking the shell provided at the tip of the hammer grab. Some are gripped and discharged out of the casing pipe.
Further, in addition to this, on the hard ground, means that can assist excavation by dropping the chisel is also employed.

なお、特許文献１には、地上部に設置された駆動装置２と、ケーシング１内に上方から吊り下ろされる掘削排土手段９とが開示されている。地上部の駆動装置２は、ケーシング１を回転しながら圧入するための装置であり、ベースマシン７に結合されている（１頁右欄１２行〜１４行）。ケーシング内に挿入される掘削排土手段９は、チャック装置１１と回転伝達機１３と掘削スクリュー１４を有している（３頁左上欄１４行〜１５行）。
上記構成において、掘削排土手段９をケーシング１内に吊り下ろしたら、チャック装置１１を介して掘削排土手段９をケーシング１に固定する（３頁右上欄３行〜４行）。そして、地上部の駆動装置２によりケーシング１を回転させると、該ケーシングの回転トルクがチャック装置１１を介して掘削スクリュー１４に伝達される（３頁右上欄１５行〜１８行）。なお、掘削スクリュー回転のための反力は、ケーシング１の下端より突出するガイド管１６で得るようになっている（３頁左下欄４行）。
特開平２−１５７３８７号公報 Patent Document 1 discloses a driving device 2 installed on the ground and excavation and earthing means 9 suspended from above in the casing 1. The above-ground drive device 2 is a device for press-fitting the casing 1 while rotating, and is coupled to the base machine 7 (page 12, right column, lines 12 to 14). The excavating and discharging means 9 inserted into the casing has a chuck device 11, a rotation transmission device 13, and an excavating screw 14 (page 3, left upper column, lines 14 to 15).
In the above configuration, when the excavating and discharging means 9 is suspended in the casing 1, the excavating and discharging means 9 is fixed to the casing 1 via the chuck device 11 (page 3, upper right column, lines 3 to 4). When the casing 1 is rotated by the driving device 2 on the ground, the rotational torque of the casing is transmitted to the excavating screw 14 via the chuck device 11 (page 3, upper right column, lines 15 to 18). The reaction force for rotating the excavation screw is obtained by the guide tube 16 protruding from the lower end of the casing 1 (page 3, lower left column, line 4).
JP-A-2-157387

従来技術においては、特に、自立性に乏しい砂質土の地盤から岩盤を含む硬質地盤に対する掘削は効率的ではあるが、一方において、粘性の高い地盤等では、落下衝撃が吸収され、該掘削対象地盤の剥離や破砕を行うことが困難であることから、結果的に、掘削効率の低下や施工不能等の障害が避けられないという欠点があった。 In the prior art, in particular, excavation from the ground of sandy soil having poor independence to the hard ground including the rock is efficient, but on the other hand, the drop impact is absorbed in the highly viscous ground, etc. Since it is difficult to exfoliate and crush the ground, there are disadvantages that it is inevitable that obstacles such as a decrease in excavation efficiency and inability to perform construction are unavoidable.

一方、オーガースクリューによる掘削施工においては、孔壁の自立性が乏しい地盤に対しては、該オーガースクリューの外周にケーシングパイプ類を装備し、回転圧入する方式の施工が行われてはいた。
しかしながら、該オーガースクリューによる掘削施工にあっては、岩盤等の硬質地盤や転石，玉石等がオーガースクリューによるスライムのリフトアップに支障をきたすがために、大型の装置による当該硬質障害物含有層の掘削が困難であるという難点があり、また、ケーシングパイプによる掘削をオーガースクリューを介しての剪断掘削を講ずることが不可能であり、また、施工上の支障の回避や復旧が困難となる難点があり、該難点は、ケーシングパイプ類圧入施工に併用する中掘掘削工においても、同様に不可避的に発生する難点となっていた。 On the other hand, in excavation work using an auger screw, a construction in which a casing pipe is provided on the outer periphery of the auger screw and rotationally press-fitted on the ground where the hole wall is not self-supporting has been performed.
However, in the excavation work with the auger screw, since the hard ground such as the rock, the boulders, cobblestones, etc. hinder the slime lift-up with the auger screw, There is a difficulty that excavation is difficult, and it is impossible to perform excavation with a casing pipe through shearing excavation via an auger screw, and it is difficult to avoid or restore construction problems. In addition, this difficulty has also been a problem that inevitably occurs in the underground excavator used together with the casing pipe press-fitting.

この出願の発明の目的は、
上述従来技術に基づく軟弱な地盤に対するケーシングパイプ類圧入工における圧入不能等の問題点や、自立性に乏しい砂質土や粘性の高い地盤で落下衝撃が吸収され、対象とする地盤の剥離や破砕を行うことが困難であり、その結果、掘削効率の低下や施工が不可能であるケーシングパイプ類掘削の問題点を解決すべき技術的課題とし、
パイプ類、及び、ケーシングパイプ類の内掘削用の中掘装置が当該ケーシングパイプ内に挿入自在である機能的利点を生かしながらも、剥離や破砕が困難な粘性土に対する掘削や緩衝性の高い地盤等での中掘掘削を効果的に行えるようにすることにある。 The purpose of the invention of this application is to
Problems such as the inability to press-fit casing pipes into soft ground based on the above-mentioned conventional technology, and drop impacts are absorbed by sandy soil with poor independence and high-viscosity ground, and peeling and crushing of the target ground As a result, it is a technical issue that should solve the problems of casing pipe drilling, where drilling efficiency is reduced and construction is impossible,
Excavation and cohesive ground for viscous soils that are difficult to peel and crush, while taking advantage of the functional advantage that pipes and casing pipes can be inserted into the casing pipe. It is to be able to effectively excavate in the middle.

上述目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、ケーシングパイプ類(2)の中掘掘削方法において、
一．オーガースクリュー(3)と
二．該オーガースクリュー(3)の先端部に配設された剪断掘削ビット(31)と
三．該オーガースクリュー(2)の回転駆動装置(5)と
四．圧入装置(7)と
を１アセンブリーユニットとして有する中掘り装置(1)をケーシングパイプ類(2)の内部に挿入し、該中掘り装置(1)の圧着体(12a)を該ケーシングパイプ類(2)の内面に圧着固定し該ケーシングパイプ類の中掘掘削を自在に行うようにすることを基幹とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the configuration of the invention of this application, which is based on the above-mentioned object and is summarized in the scope of the above-mentioned object, is a method for excavating casing pipes (2),
one. Auger screw (3); 2. a shear excavation bit (31) disposed at the tip of the auger screw (3); 3. a rotation drive device (5) of the auger screw (2); A hollow digging device (1) having a press-fitting device (7) as one assembly unit is inserted into the casing pipes (2), and the crimped body (12a) of the hollow digging device (1) is inserted into the casing pipes. The basic principle is to press-fix the inner surface of (2) and fix the casing pipes freely.

ケーシングパイプ類(2)内に上記中掘り装置(1)を挿入したら、該中掘り装置(1)の圧着体(12a)を、ケーシングパイプ類(2)の内面の所定部位に圧着させる。これにより、中掘り装置(1)の作動時における回転圧入反力をケーシングパイプ類(2)で支持するようにしている。 When the inside digging device (1) is inserted into the casing pipes (2), the crimping body (12a) of the inside digging device (1) is crimped to a predetermined portion of the inner surface of the casing pipes (2). Thus, the rotary press-fitting reaction force during the operation of the digging device (1) is supported by the casing pipes (2).

そして、中掘掘削の際には、上記剪断掘削ビット(31)及びオーガークリュー(3)の回転圧入動作により生じたスライム(73)を、オーガースクリュー(3)でリフトアップするとともに、該オーガースクリュー(3)を囲繞するように設けたスライム収納パイプ(9)（パイプ状のケーシング）の内部に収納して閉じ込める。そして、スライム収納パイプ(9)内に収容したスライム(73)を、所定のタイミングで系外に排出する。 And, in the middle excavation, the slime (73) generated by the rotary press-fitting operation of the shear excavation bit (31) and the auger clew (3) is lifted up by the auger screw (3), and the auger screw Store (3) in a slime storage pipe (9) (pipe-like casing) provided so as to surround it and confine it. Then, the slime (73) accommodated in the slime accommodation pipe (9) is discharged out of the system at a predetermined timing.

また別の解決手段としては、ケーシングパイプ類圧入工で用いる中掘り装置(1)であって、
一．オーガースクリュー(3)と
二．該オーガースクリュー(3)の先端部に配設された剪断掘削ビット(31)と
三．該オーガースクリュー(3)の回転駆動装置(5)と
四．圧入装置(7)と
を１アセンブリーユニットとして有する中掘り装置(1)がある。
この中掘り装置(1)の使用に際しては、該中掘り装置(1)をケーシングパイプ類(2)内に挿入し、中掘り装置(1)の圧着体(12a)を該ケーシングパイプ類(2)の内面に圧着し該ケーシングパイプ類の中掘掘削を自在におこなうようにする。 Another solution is a digging device (1) used in casing pipe press fitting,
one. Auger screw (3); 2. a shear excavation bit (31) disposed at the tip of the auger screw (3); 3. a rotation drive device (5) of the auger screw (3); There is a digging device (1) having a press-fitting device (7) and one assembly unit.
When using the digging device (1), the digging device (1) is inserted into the casing pipes (2), and the crimped body (12a) of the digging device (1) is inserted into the casing pipes (2 ) Is crimped to the inner surface of the casing pipes so that they can be freely excavated.

そして、この中掘り装置(1)では、ケーシングパイプ類(2)の内面に対向するように配設された圧着体(12a)および該圧着体に摺動自在に面当接する楔体(12b)が、回転駆動装置(5)上部のブラケットを介して圧入装置を内接して配設されている。
また、圧入装置(7)に連係するオーガースクリュー(3)がスライム収納パイプ(9)に囲繞されて設けられている。
加えて、上記オーガースクリュー(3)に対し、径方向に攪拌翼や攪拌棒が配設されている。 In this digging device (1), a crimping body (12a) disposed to face the inner surface of the casing pipes (2), and a wedge body (12b) slidably contacting the crimping body However, the press-fitting device is inscribed through a bracket at the top of the rotary drive device (5).
Further, an auger screw (3) linked to the press-fitting device (7) is provided so as to be surrounded by the slime storage pipe (9).
In addition, a stirring blade and a stirring rod are arranged in the radial direction with respect to the auger screw (3).

そして、上記の中掘り装置(1)の下端の掘削対象に近接した位置には、流体の噴出機構が配設されており、オーガースクリュー(3)の掘進と同時に流体の噴出が自在であるようにしてある。 A fluid ejection mechanism is disposed at a position near the object to be excavated at the lower end of the above-described intermediate digging device (1), so that the fluid can be ejected simultaneously with the auger screw (3) excavation. It is.

加えて、上記オーガースクリュー(3)の下端の位置には、バケット状のスライム収納部が介装してある。そして、該収納部底蓋を成す鋼板には、爪状の掘削ビットが取り付けられ、また、該掘削ビットにより掘削されたスライムが該バケットに収納自在なような孔が設けてある。この孔にはスライムの該バケットへの収納が自在で且つ流出を防止することが自在な弁が介装してある。さらに、系外にスライムを排出する際、バケットに蓄積されたスライムが排出自在なように該底蓋が開閉自在とされているようにしてある。 In addition, a bucket-like slime storage portion is interposed at the lower end of the auger screw (3). A claw-shaped excavation bit is attached to the steel plate forming the storage unit bottom cover, and a hole is provided so that the slime excavated by the excavation bit can be stored in the bucket. This hole is provided with a valve that allows the slime to be stored in the bucket and prevent the slime from flowing out. Further, when the slime is discharged out of the system, the bottom lid is made openable and closable so that the slime accumulated in the bucket can be discharged.

さらに加えて、上記スライム収納パイプ(9)により囲繞されたシャフト部(30)の外周に螺旋状に固設されたフィン(32)が、ドリルシャフト部(30)下端の掘削部付近ではフィンとフィンの間の溝幅が狭くなるようにし、また、軸方向に沿い上端に向かうにつれ該溝幅が広くなるようにして介装してある。 In addition, the fin (32) spirally fixed to the outer periphery of the shaft portion (30) surrounded by the slime storage pipe (9) is a fin near the excavation portion at the lower end of the drill shaft portion (30). The groove width between the fins is narrowed, and the groove width is widened toward the upper end along the axial direction.

所定の地盤が自立性に乏しい砂質地盤から岩盤を含む硬質地盤であって、粘性の高い地盤等では落下衝撃が吸収され易く、該対象地盤の剥離破砕を行うことが困難である場合の状態の地盤に対し、ケーシングパイプ類を用いて掘削を行うに際し、本発明は用いられる。 State when the predetermined ground is hard ground including sandy ground with poor independence, and the impact is easily absorbed by the highly viscous ground, etc., and it is difficult to peel and crush the target ground The present invention is used when excavating the ground with casing pipes.

具体的には、オーガースクリュー(3)の先端のスクリューフィン(32)に掘削ビット(31)を装備させてケーシングパイプ類(2)の内部に挿入し、該ケーシングパイプ類の内側の中掘掘削を行う。そして、該オーガースクリュー(3)に対する回転圧入を介して掘削を行うに際し、当該回転圧入の作動反力を該ケーシングパイプ類(2)に取るようにする。
その際、ケーシングパイプ類(2)の内部に挿入する中掘り装置(1)の上部には該ケーシングパイプ類(2)の内面に対する圧着機構を設けてあるので、楔体(12b)をして該ケーシングパイプ類(2)の内面に圧着体(12a)を拡縮作用を介して圧着させる。
そして、圧着体(12a)を介してケーシングパイプ類(2)に反力を取った状態で、回転駆動装置(5)により当該掘削ビット(31)を回転して掘削を行わせる。掘削に伴って生じたスライム(73)は、オーガースクリュー(3)でリフトアップさせて該オーガースクリューの周囲を囲繞するスライム収納パイプ(9)内に収納して閉じ込める。
所定ストロークの掘削が終了したら、クレーン(81)で中掘り装置(1)を引き上げて、スライム収納パイプ(9)内にリフトアップされたスライムを系外に排出するようにする。
上述プロセスを反復すれば、所定のケーシングパイプ類の中掘掘削を当該地盤に対し、予定通りにスムーズに行うことができる。 Specifically, the excavator bit (31) is mounted on the screw fin (32) at the tip of the auger screw (3) and inserted into the casing pipes (2), and the inside of the casing pipes is excavated. I do. When excavation is performed through rotational press-fitting with respect to the auger screw (3), the reaction force of the rotational press-fitting is applied to the casing pipes (2).
At that time, a crimping mechanism for the inner surface of the casing pipes (2) is provided on the upper part of the digging device (1) to be inserted into the casing pipes (2), so that a wedge body (12b) is used. The crimped body (12a) is crimped to the inner surface of the casing pipe (2) through the expansion / contraction action.
Then, in a state where reaction force is applied to the casing pipes (2) through the crimping body (12a), the excavation bit (31) is rotated by the rotation driving device (5) to perform excavation. The slime (73) generated during the excavation is lifted up by the auger screw (3) and stored and confined in the slime storage pipe (9) surrounding the auger screw.
When excavation of a predetermined stroke is completed, the intermediate digging device (1) is pulled up by the crane (81), and the slime lifted up in the slime storage pipe (9) is discharged out of the system.
If the above process is repeated, it is possible to smoothly excavate predetermined casing pipes on the ground as planned.

また、鋼管、鋼管矢板の直接圧入施工時において、該中掘掘削方法により管中掘削を行う場合には、管の圧入に先行して中掘作業を行うと圧入効率が向上するメリットがある。しかしながら、対象地盤が著しく自立性に乏しく且つ岩塊・玉石などの硬質障害物を包含する層である場合には、先行した管内掘削完了後中掘り装置を引き抜くと孔壁が崩れ、管外周に介在した岩塊・玉石等の障害物が混入し掘削を困難にする等の不具合がある。
そこで本発明では、中掘装置下端の掘削対象に近接した位置に流体の噴出機構が配設されている。すなわち、スクリューの掘進と同時に流体の噴出が自在であるようにして管内掘削の先行が完了した時点で孔壁保護のための安定液類の注入を行うことにより、孔壁保護が自在であるようにしてある。
さらに、掘削対象地盤が著しく固結性に乏しく、含水率が高く、流動性に富む砂礫地盤層においては、スクリューヘッドを該オーガースクリューの下端の位置にバケット状のスライム収納部が介装される。この収納部底蓋を成す鋼板には、爪状の掘削ビットが取り付けられ、また、該掘削ビットにより掘削されたスライムが該バケットに収納自在なような孔が設けられている。該孔にはスライムのバケットへの収納することが自在で且つ流出を防止することが自在な弁が介装されている。そして、系外にスライムを排出する際、バケットに蓄積されたスライムが排出自在なように、該底蓋が開閉自在となっている。このような特徴を有するヘッドに付け替えることにより優れた掘削効率を確保できる。
加えて、オーガースクリュー(3)のフィン(32)が、ドリルシャフト部(30)下端の掘削部上端付近ではフィンとフィンの間の溝幅が広くなるようにしてあり、軸方向に沿い下端に向かうにつれ該溝幅が狭くなるようにして介装してある。すなわち、オーガースクリュー(3)を囲繞するスライム収納パイプ(9)内に格納されたスライムが、排出自在なように、該オーガースクリュー(3)を掘削時と逆転方向に回転した際に、スライム収納パイプ(9)内上部ではスライム(73)と該スクリューフィン(32)との接触面を少なくして該接触面に生ずる摩擦抵抗を軽減し、スライム(73)の自重が下方向に伝わりやすくしてある。他方、スライム収納パイプ(9)の下端位置ではスライムの排出駆動力となるスライム(73)とスライム収納パイプ(9)の内壁が強く接触してその間に生ずる摩擦力が増大し結果としてスムーズにスライム収納パイプ(9)の内から、スライム(73)が排出自在になるようにしてある。
また、当該中掘装置(1)では、装置下端の掘削対象に近接した位置に流体の噴出機構先端が配設されている。そして、スクリュー(3)の掘進と同時に流体の噴出が自在であるようにして管内掘削の先行が完了した時点で孔壁保護のための安定液類の注入を行うことにより、孔壁保護が自在なようにされている。
さらに該流体噴出機構は、必要に応じて、固結性に乏しい地盤に粘性の高い液体を加え、攪拌することで一体的に内側のスライム収納パイプ(9)内に閉じ込め流出を防止することを自在にしたり、滑性の強い液体を注入しながら、管内掘削を先行させることにより、後行して圧入打設されるケーシングパイプ類(2)の圧入を容易にするなどの効果がある。 In addition, when performing in-pipe excavation by the excavation method at the time of direct press-fitting construction of a steel pipe and a steel pipe sheet pile, there is an advantage that the press-fitting efficiency is improved by performing the excavation operation prior to the press-fitting of the pipe. However, when the target ground is a layer that is extremely poor independence and includes hard obstacles such as rocks and cobblestones, the hole wall collapses when the digging device is pulled out after the completion of the preceding in-pipe excavation, and the outer periphery of the pipe There are problems such as obstacles such as intervening rock blocks and cobblestones mixing up and making excavation difficult.
Therefore, in the present invention, a fluid ejection mechanism is disposed at a position near the excavation target at the lower end of the intermediate excavation apparatus. That is, it is possible to protect the hole wall by injecting a stable liquid for protecting the hole wall when the preceding of the pipe excavation is completed so that the fluid can be ejected simultaneously with the screw excavation. It is.
Furthermore, in the gravel ground layer where the ground to be excavated is extremely poorly consolidated, has a high water content, and is highly fluid, a bucket-shaped slime storage section is interposed at the lower end of the auger screw. . A claw-shaped excavation bit is attached to the steel plate forming the storage unit bottom cover, and a hole is provided so that the slime excavated by the excavation bit can be stored in the bucket. The hole is provided with a valve that can be stored in the slime bucket and can be prevented from flowing out. When the slime is discharged out of the system, the bottom lid can be opened and closed so that the slime accumulated in the bucket can be discharged. By exchanging with the head having such characteristics, excellent excavation efficiency can be secured.
In addition, the fin (32) of the auger screw (3) is designed so that the groove width between the fins is wide in the vicinity of the upper end of the drilling portion at the lower end of the drill shaft (30). The groove width is narrowed as it goes. That is, the slime is stored when the auger screw (3) is rotated in the reverse direction of excavation so that the slime stored in the slime storage pipe (9) surrounding the auger screw (3) can be discharged. In the upper part of the pipe (9), the contact surface between the slime (73) and the screw fin (32) is reduced to reduce the frictional resistance generated on the contact surface, and the weight of the slime (73) is easily transmitted downward. It is. On the other hand, at the lower end position of the slime storage pipe (9), the slime (73), which serves as the slime discharge driving force, is in strong contact with the inner wall of the slime storage pipe (9), increasing the frictional force between them, resulting in a smooth slime. The slime (73) can be discharged from the storage pipe (9).
Further, in the intermediate digging device (1), the tip of the fluid ejection mechanism is disposed at a position near the excavation target at the lower end of the device. The hole wall can be protected by injecting stable liquids to protect the hole wall when the advance of the pipe drilling is completed so that the fluid can be ejected simultaneously with the excavation of the screw (3). It is like that.
Furthermore, the fluid ejection mechanism can prevent confinement outflow integrally in the inner slime storage pipe (9) by adding a highly viscous liquid to the ground having poor caking properties and stirring as necessary. There are effects such as making it easy to press-fit the casing pipes (2) that are pushed in and driven by in-pipe excavation in advance while making it freely or injecting a liquid with strong lubricity.

また、中掘り装置(1)を、掘削対象地盤が著しく固結性に乏しく、含水率が高く流動性に富む砂礫地盤層で利用する場合には、スクリューヘッドをオーガースクリューの下端位置から取り外して、バケット状のスライム収納を介装する。
該収納部底蓋を成す鋼板には、爪状の掘削ビットが取り付けられ、また、該掘削ビットにより掘削されたスライムが該バケットに収納自在なような図示しない孔が設けられている。該孔にはスライムのバケットへの収納することが自在で且つ流出を防止することが自在な図示しない弁が介装されている。
さらに、系外に該スライムを排出する際、バケットに蓄積された該スライムが排出自在なように、底蓋が開閉自在となっている
上記の特徴を有する掘削ヘッドに付け替えることにより優れた掘削効率を確保できる。 Also, when using the medium digging device (1) in a gravel ground layer where the ground to be excavated is extremely poor in caking, moisture content and fluidity, remove the screw head from the lower end position of the auger screw. , Bucket-shaped slime storage.
A claw-shaped excavation bit is attached to the steel plate forming the storage unit bottom cover, and a hole (not shown) is provided so that the slime excavated by the excavation bit can be stored in the bucket. The hole is provided with a valve (not shown) that can be accommodated in the bucket of slime and can be prevented from flowing out.
Furthermore, when discharging the slime out of the system, the bottom lid can be opened and closed so that the slime accumulated in the bucket can be discharged. By exchanging with the drilling head having the above characteristics, excellent excavation efficiency. Can be secured.

また、オーガースクリュー(3)のスクリューフィン(32)の溝幅群は、軸方向に沿い下端に向かうにつれ該溝幅が狭くなるように設計してあり、オーガースクリュー(3)を囲繞するスライム収納パイプ(9)内に格納されたスライム(73)が排出自在なようになっている。
すなわち、オーガースクリュー(3)を掘削時と逆転方向に回転した際に、スライム収納パイプ(9)の内上部では、スライム(73)とスクリューフィン(32)との接触面を少なくして該接触面に生ずる摩擦抵抗を軽減し、該スライム(73)の自重が下方向に伝わり易くしてある。
他方、スライム収納パイプ(9)の下端位置では、スライムの排出駆動力となる該スライムと該ケーシングパイプ類の内壁が強く接触してその間に生ずる摩擦力が増大する。
上記の結果として、スライム収納パイプ(9)内からスライム(73)をスムーズに排出可能になる。 Further, the groove width group of the screw fins (32) of the auger screw (3) is designed so that the groove width becomes narrower toward the lower end along the axial direction, and the slime storage that surrounds the auger screw (3) The slime (73) stored in the pipe (9) can be discharged freely.
That is, when the auger screw (3) is rotated in the reverse rotation direction during excavation, the contact surface between the slime (73) and the screw fin (32) is reduced in the inner upper part of the slime storage pipe (9). The frictional resistance generated on the surface is reduced, and the weight of the slime (73) is easily transmitted downward.
On the other hand, at the lower end position of the slime storage pipe (9), the slime serving as a slime discharge driving force and the inner wall of the casing pipe come into strong contact with each other, and the frictional force generated therebetween increases.
As a result, the slime (73) can be smoothly discharged from the slime storage pipe (9).

また本発明では、オーガースクリュー(3)の下端の位置には、バケット状のスライム収納部が介装されるようになっている。この収納部底蓋を成す鋼板には、爪状の掘削ビットが取り付けられる。
また、スライム収納部には、掘削ビットにより掘削されたスライムが該バケットに収納自在なような孔が設けられている。該孔にはスライムのバケットへの収納することが自在で且つ流出を防止することが自在な弁が介装されている。
また、スライム収納部の底蓋は、系外に該スライムを排出する際、バケットに蓄積されたスライムが排出自在なように開閉自在となっている。
そして、上述したスライム収納部は、付け替え自在のヘッドとして構成されている。
加えて、本発明においては、オーガースクリュー(3)のフィン(32)が該ドリルシャフト部(30)下端の掘削部上端付近はフィンとフィンの間の溝幅が広くなるようにし、軸方向に沿い下端に向かうにつれ該溝幅が狭くなるようにして介装してある。すなわち、スクリューフィン(32)の溝幅が、ドリルシャフト部(30)下端の掘削部上端付近は広くなるようにし、軸方向に沿い下端に向かうにつれ、該溝幅が狭くなるようにして介装されている。
上述した特徴によれば、掘削地盤の多様性に対応したスムーズな掘削と排土が自在となるという優れた効果が奏される。 In the present invention, a bucket-like slime storage portion is interposed at the lower end of the auger screw (3). A claw-shaped excavation bit is attached to the steel plate forming the storage unit bottom cover.
The slime storage part is provided with a hole through which the slime excavated by the excavation bit can be stored in the bucket. The hole is provided with a valve that can be stored in the slime bucket and can be prevented from flowing out.
The bottom cover of the slime storage part can be opened and closed so that the slime accumulated in the bucket can be discharged when the slime is discharged out of the system.
And the slime storage part mentioned above is comprised as a head which can be changed freely.
In addition, in the present invention, the fin (32) of the auger screw (3) is arranged so that the groove width between the fin and the fin is wide in the vicinity of the upper end of the drilling portion at the lower end of the drill shaft (30). The groove width is narrowed toward the lower end along the line. That is, the groove width of the screw fin (32) is widened in the vicinity of the upper end of the drilling portion at the lower end of the drill shaft portion (30), and the groove width becomes narrower toward the lower end along the axial direction. Has been.
According to the above-described feature, an excellent effect is achieved that smooth excavation and soil removal corresponding to the variety of excavated ground can be freely performed.

はじめに、本発明の概略構成を説明する。 First, the schematic configuration of the present invention will be described.

本発明の掘削装置は、図１に示すように、ケーシングパイプ類２を圧入するためのケーシング圧入装置６１と、該ケーシング圧入装置６１により圧入されたケーシングパイプ類２の内側に挿入して中掘りするための中掘り装置１とからなる。 As shown in FIG. 1, the excavator of the present invention is inserted into the casing press fitting device 61 for press-fitting the casing pipes 2 and inside the casing pipes 2 press-fitted by the casing press fitting device 61. It consists of the digging device 1 for doing.

中掘り装置１は、ケーシングパイプ類２を圧入するに際し該ケーシングパイプ類２の内側に挿入して中掘りするために用いられ、掘削に伴って生じたスライム７３をケーシングパイプ類２の外側で排出できるようにクレーン８１によって吊設可能に構成されている。
以下、図２に基づいて中掘り装置１の概略構成を説明する。 The medium digging device 1 is used to insert the casing pipes 2 into the casing pipes 2 to dig in the casing pipes 2 and discharge the slime 73 generated by the excavation outside the casing pipes 2. The crane 81 is configured so that it can be suspended.
Hereinafter, based on FIG. 2, schematic structure of the inside digging apparatus 1 is demonstrated.

中掘り装置１は、
下部装置１ｂによる掘削のための回転反力を確保するために、ケーシングパイプ類２に対し一時的に圧着固定されるようになっている上部装置１ａと、
上部装置１ａの下方の地盤を掘削するための下部装置１ｂと、
全体として伸縮自在に構成され、上部装置１ｂで確保した回転反力を下部装置１ｂで利用できるようにするための反力伝達部材（内管４と外管６からなる略二重管構造）と、
を含んで構成されている。 The medium digging device 1
In order to ensure the rotational reaction force for excavation by the lower device 1b, the upper device 1a adapted to be temporarily crimped to the casing pipes 2;
A lower device 1b for excavating the ground below the upper device 1a;
A reaction force transmission member (substantially double tube structure comprising an inner tube 4 and an outer tube 6) configured to be extendable and contractible as a whole so that the rotational reaction force secured by the upper device 1b can be used by the lower device 1b; ,
It is comprised including.

中掘り装置１の上部装置１ａは、
ピストンロッド７５の先端が下部装置１ｂに連結された油圧シリンダ７０と、
ケーシングパイプ類２の内壁面に対し反力をとるための複数の圧着装置と、
を含んで構成されている。
各圧着装置は、圧着体１２ａと楔体１２ｂとピン１２ｃと油圧シリンダ１５を有している。
複数の圧着装置は、上部装置１ａにおいて油圧シリンダ７０を囲むように配置されている。
図３（ロ）に示すように、圧着装置の圧着体１２ａは、中掘り装置１がケーシングパイプ類２の内側に挿入された状態で該ケーシングパイプ類２の内壁面に対し圧着されるようになっており、回転駆動装置５の回転反力および油圧シリンダ７０の圧入反力をケーシングパイプ類２に支持させる。 The upper device 1a of the medium digging device 1 is
A hydraulic cylinder 70 in which the tip of the piston rod 75 is connected to the lower device 1b;
A plurality of crimping devices for taking a reaction force against the inner wall surface of the casing pipes 2;
It is comprised including.
Each crimping apparatus includes a crimping body 12a, a wedge body 12b, a pin 12c, and a hydraulic cylinder 15.
The plurality of crimping devices are arranged so as to surround the hydraulic cylinder 70 in the upper device 1a.
As shown in FIG. 3 (b), the crimping body 12 a of the crimping device is crimped to the inner wall surface of the casing pipes 2 in a state where the digging device 1 is inserted inside the casing pipes 2. Thus, the casing pipes 2 support the rotational reaction force of the rotation driving device 5 and the press-fitting reaction force of the hydraulic cylinder 70.

中掘り装置１の下部装置１ｂは、
ドリルシャフト３０，及び該ドリルシャフト３０の外周に螺旋状に固設されたフィン３２を備えたオーガースクリュー３と、
オーガースクリュー３を回転させるための回転駆動装置５と、
オーガースクリュー３を囲繞するように設けられたスライム収納パイプ９と、
を含んで構成される。
オーガースクリュー３の先端部と回転駆動装置５の間隔Ｌは、常に一定の長さである。
スライム収納パイプ９は下端側に開口部を有し、オーガースクリュー３のフィン３２を囲繞するように設けられ、内側で前記オーガースクリュー３が回転できるようになっており、オーガースクリュー３のフィン３２によりリフトアップされてきたスライム７３を内側に収納する。スライム収納パイプ内９に収容されたスライム７３は、オーガースクリュー３のフィン３２によって該スライム収納パイプ９内に閉じ込められる。
なお、スライム収納パイプ９は、上部装置１ａの油圧シリンダ７０の伸長する長さよりも長尺である。 The lower device 1b of the digging device 1 is
An auger screw 3 provided with a drill shaft 30 and fins 32 spirally fixed to the outer periphery of the drill shaft 30;
A rotation drive device 5 for rotating the auger screw 3,
A slime storage pipe 9 provided so as to surround the auger screw 3;
It is comprised including.
The distance L between the tip of the auger screw 3 and the rotary drive device 5 is always a constant length.
The slime storage pipe 9 has an opening on the lower end side, is provided so as to surround the fin 32 of the auger screw 3, and the auger screw 3 can be rotated on the inner side. The slime 73 that has been lifted up is stored inside. The slime 73 accommodated in the slime storage pipe 9 is confined in the slime storage pipe 9 by the fins 32 of the auger screw 3.
Note that the slime storage pipe 9 is longer than the length of extension of the hydraulic cylinder 70 of the upper device 1a.

上記構成の上部装置１ａと下部装置１ｂは、上部装置１ａ側に設けられた油圧シリンダ７０によって相互連結されている。 The upper device 1a and the lower device 1b configured as described above are interconnected by a hydraulic cylinder 70 provided on the upper device 1a side.

反力伝達部材（嵌合部材）は、図３（ロ）に示すように、断面四角形の内管４と、同じく断面四角形の外管６からなる略二重管構造で構成されている。図２に示すように、外管６は上部装置１ａに連結され、内管４は下部装置１ｂに連結されている。このような構成の反力伝達部材は、油圧シリンダ７０の伸縮動作に従って自在に伸縮する一方で、上部装置１ｂで確保した回転反力を下部装置１ｂにおいて利用できるようにしている。 As shown in FIG. 3B, the reaction force transmission member (fitting member) has a substantially double tube structure including an inner tube 4 having a quadrangular section and an outer tube 6 having a quadrangular section. As shown in FIG. 2, the outer tube 6 is connected to the upper device 1a, and the inner tube 4 is connected to the lower device 1b. The reaction force transmission member having such a configuration freely expands and contracts according to the expansion and contraction operation of the hydraulic cylinder 70, while the rotation reaction force secured by the upper device 1b can be used in the lower device 1b.

上記掘削装置を用いた掘削では、
地上部に設置されたケーシング圧入装置６１により圧入されたケーシングパイプ類２の内側に、クレーン８１で吊設した中掘り装置１を挿入し、
上部装置１ａの圧着体１２ａをケーシングパイプ類２の内壁面に対し圧着させて、回転駆動装置５の回転反力および油圧シリンダ７０の圧入反力を該ケーシングパイプ類２に支持させ、
反力をケーシングパイプ類２に支持させた状態で、上部装置１ａの油圧シリンダ７０を伸長させてオーガースクリュー３の先端部に押し込み作用を与え、下部装置１ｂの回転駆動装置５でオーガースクリュー３を回転させてその先端部で地盤を掘削し、
掘削に伴って生じたスライム７３をオーガースクリュー３でリフトアップさせて、該オーガースクリュー３を囲繞するスライム収納パイプ９の内側に収納し、
適当なタイミングで圧着体１２ａによる圧着状態を解除して中掘り装置１を引上げ、
ケーシングパイプ類２の外側でオーガースクリュー３を逆回転させて、スライム収納パイプ９内に収納されたスライム７３をスライム収納パイプ９から排出させるようになっている。 In excavation using the excavator,
The inside digging device 1 suspended by a crane 81 is inserted into the inside of the casing pipes 2 press-fitted by the casing press-fitting device 61 installed on the ground,
The crimping body 12a of the upper device 1a is crimped to the inner wall surface of the casing pipes 2, and the casing pipes 2 support the rotational reaction force of the rotary drive device 5 and the press-fitting reaction force of the hydraulic cylinder 70,
With the reaction force supported by the casing pipes 2, the hydraulic cylinder 70 of the upper device 1 a is extended to push the tip of the auger screw 3, and the auger screw 3 is moved by the rotary drive device 5 of the lower device 1 b. Rotate to excavate the ground at its tip,
The slime 73 generated during excavation is lifted up by the auger screw 3 and stored inside the slime storage pipe 9 surrounding the auger screw 3.
At a suitable timing, the crimping state by the crimping body 12a is released and the digging device 1 is pulled up,
The auger screw 3 is reversely rotated outside the casing pipes 2 to discharge the slime 73 stored in the slime storage pipe 9 from the slime storage pipe 9.

中掘り装置１の操作にあたっては、下記工程Ａ〜Ｄを繰り返し、下部装置１ｂのスライム収納パイプ９の容量が一杯になるまで掘進する。
Ａ）上部装置１ａの油圧シリンダ７０を伸長させて下部装置１ｂを掘進させた後、
ケーシングパイプ類２に対する上部装置１ａの圧着固定状態を解除する。
Ｂ）非圧着状態で油圧シリンダ７０を縮退させて上部装置１ａを降下させる。
Ｃ）降下した上部装置１ａをケーシングパイプ類２に固定させて反力を確保する。
Ｄ）上部装置１ａの油圧シリンダ７０を伸長させて下部装置１ｂを掘進させる。 In the operation of the medium digging device 1, the following steps A to D are repeated, and digging is performed until the capacity of the slime storage pipe 9 of the lower device 1b is full.
A) After extending the hydraulic cylinder 70 of the upper device 1a and digging the lower device 1b,
The pressure-fixed state of the upper device 1a with respect to the casing pipes 2 is released.
B) Lower the upper device 1a by retracting the hydraulic cylinder 70 in a non-compression state.
C) The lowered upper device 1a is fixed to the casing pipes 2 to secure a reaction force.
D) Extend the hydraulic cylinder 70 of the upper device 1a to dig up the lower device 1b.

次に本発明の具体的実施例について説明する。 Next, specific examples of the present invention will be described.

図示対象は、土砂層と硬質地盤層とが互層を成す地盤に対し、ビル等の基礎杭の地下構造物造成の際に、施工する態様である。 The object to be illustrated is an aspect in which construction is performed when an underground structure of a foundation pile such as a building is formed on a ground in which an earth and sand layer and a hard ground layer are alternately formed.

勿論、この出願の発明は当該基礎構造物の態様のみならず、軟弱地盤改良工等にも用いることができるものである。 Of course, the invention of this application can be used not only for the foundation structure but also for soft ground improvement work.

図１に示す態様では、通常のケーシングパイプ類による掘削工を行う態様において、公知のオールケーシング装置６１をそのスパイク６２をして、地盤７１の所定の表面に固定状態にセットさせている。 In the embodiment shown in FIG. 1, in a mode in which excavation work is performed using ordinary casing pipes, a known all casing device 61 is spiked 62 and set to a predetermined surface of the ground 71 in a fixed state.

クレーン８１は、ワイヤー８２を介し、先端のフック８３により中掘り装置１を吊設している。該中掘り装置１は、プレート１１（図２参照）を介し吊設した二軸式，同軸式のオーガースクリュー３、及び該オーガースクリュー３の先端部に設けた掘削ビット３１を有している。 The crane 81 suspends the digging device 1 with a hook 83 at the tip via a wire 82. The inside digging device 1 has a biaxial or coaxial auger screw 3 suspended through a plate 11 (see FIG. 2), and a digging bit 31 provided at the tip of the auger screw 3.

オーガースクリュー３の先端に設けた掘削ビット３１が粘性もしくは緩衝性の高い基礎の硬質地盤７２に掘削ビット３１が到達すると、中掘り装置１を次述する如く作動させる。その際、中掘り装置１に対し、回転駆動装置５を作動させ、また、圧入装置７を作動させて、オーガースクリュー３による先端掘削ビット３１を介しての中掘掘削を行う。 When the excavation bit 31 arrives at the foundation hard ground 72 having a high viscosity or a high shock-absorbing property, the drilling bit 31 provided at the tip of the auger screw 3 is operated as described below. At that time, the rotary drive device 5 is operated with respect to the intermediate digging device 1, and the press-fitting device 7 is operated to perform the intermediate digging through the tip excavation bit 31 by the auger screw 3.

そして、掘削ビット３１による掘削によって発生するスライム７３は、オーガースクリュー３のフィン３２の周囲を囲むように設けられたスライム収納パイプ（パイプ状のケーシング）９内の空間部に閉じ込められて上昇し、該スライム収納パイプ９の下端開放部から孔底に落下させることなく収納した状態に保持され、その状態で掘削が継続されていく。 The slime 73 generated by the excavation by the excavation bit 31 is confined in the space in the slime storage pipe (pipe-like casing) 9 provided so as to surround the periphery of the fin 32 of the auger screw 3 and rises. The slime storage pipe 9 is held in a state of being stored without being dropped from the lower end opening portion to the bottom of the hole, and excavation is continued in this state.

但し、図４において３３はオーガースクリュー３の中途に設けられた攪拌翼、または、攪拌棒であり、また、図４の９３は流体噴出口である。 However, in FIG. 4, 33 is a stirring blade or stirring rod provided in the middle of the auger screw 3, and 93 in FIG. 4 is a fluid jet port.

そして、中掘り装置１内においては、図２に示す様に、外側のケーシングパイプ類２の内壁面に周方向所定ピッチで圧着体１２ａが圧着自在に配設されている。各圧着体１２ａに対しては、その下部の油圧シリンダ１５を介して設けられた楔体１２ｂがその外周のテーパー面を介して摺動自在に面当接するようになっている。
油圧シリンダ１５の伸縮作動により、各圧着体１２ａを、ケーシングパイプ類２の内面に対し所定に圧着させる。これにより、掘削中における回転駆動装置５及び圧入装置７の回転圧入によって生ずる反力を中掘り装置１の外側のケーシングパイプ類２に支持させて、初期掘削姿勢を保持するようにされている。 And in the inside digging apparatus 1, as shown in FIG. 2, the crimping | compression-bonding body 12a is arrange | positioned by the circumferential direction predetermined pitch on the inner wall surface of the outer casing pipes 2 so that crimping | compression-bonding is possible. A wedge body 12b provided via a lower hydraulic cylinder 15 is in contact with each crimping body 12a so as to be slidable through a tapered surface on the outer periphery thereof.
By the expansion and contraction operation of the hydraulic cylinder 15, each crimping body 12 a is crimped to the inner surface of the casing pipes 2 in a predetermined manner. As a result, the reaction force generated by the rotational press-fitting of the rotary drive device 5 and the press-fitting device 7 during excavation is supported by the casing pipes 2 on the outer side of the excavation device 1 so that the initial excavation posture is maintained.

上述構成において、クレーン８１により吊設されたワイヤー８２及びフック８３を介して、中掘り装置１を、すなわち、オーガースクリュー３並びに掘削ビット３１を吊設する。
そして、掘削ビット３１が基礎の硬質地盤７２に到達した時点で、圧入装置７の中心部に設けられている所定長さの油圧シリンダ７０を伸長させてオーガースクリュー３とその先端の掘削ビット３１に押し込み作用を与え、回転駆動装置５を作動させて掘削を開始する。 In the above-described configuration, the medium digging device 1, that is, the auger screw 3 and the excavation bit 31 are suspended through the wire 82 and the hook 83 suspended by the crane 81.
When the excavation bit 31 reaches the basic hard ground 72, the hydraulic cylinder 70 having a predetermined length provided at the center of the press-fitting device 7 is extended to the auger screw 3 and the excavation bit 31 at the tip thereof. The pushing action is applied, and the rotary drive device 5 is operated to start excavation.

その際、油圧シリンダ１５及びピン１２ｃによる楔体１２ｂの上昇作用により圧着体１２ａを径方向に伸長させて、該圧着体１２ａをケーシングパイプ類２の対応する内面に圧着させる。これにより、油圧シリンダ７０及び回転装置８による回転圧入作用に伴って生じる反力を、ケーシングパイプ類２に支持させて掘削を行っていく。 At that time, the crimping body 12a is radially extended by the lifting action of the wedge body 12b by the hydraulic cylinder 15 and the pin 12c, and the crimping body 12a is crimped to the corresponding inner surface of the casing pipes 2. Thus, excavation is performed while supporting the reaction force generated by the rotational press-fitting action by the hydraulic cylinder 70 and the rotating device 8 on the casing pipes 2.

このようにしてスライム７３は回転するオーガースクリュー３のフィン３２により相対的に上昇されるとともに、スライム収納パイプ９内により閉じ込められた収納状態が保持されるので、該スライムが孔底へ落下するような虞は全く生じない。 In this way, the slime 73 is relatively raised by the fins 32 of the rotating auger screw 3, and the stored state confined in the slime storage pipe 9 is maintained, so that the slime falls to the bottom of the hole. There is no fear.

そして、中掘り装置１による基礎の硬質地盤７２の掘削が所定ストローク分を行われると、中掘り装置１をクレーン８１によりワイヤー８２及びフック８３を介して引き上げる。
続いて、油圧シリンダ７０を停止すると共に、回転駆動装置５を逆回転させることにより、オーガースクリュー３を逆回転させてスライム７３をスライム収納パイプ９の下端開口部より系外へ排出する。 Then, when the excavation of the foundation hard ground 72 by the intermediate digging device 1 is performed for a predetermined stroke, the intermediate digging device 1 is pulled up by the crane 81 via the wire 82 and the hook 83.
Subsequently, the hydraulic cylinder 70 is stopped and the rotation drive device 5 is rotated in the reverse direction, whereby the auger screw 3 is rotated in the reverse direction and the slime 73 is discharged from the lower end opening of the slime storage pipe 9 to the outside of the system.

上述掘削プロセスにおいて、回転駆動装置５による回転動作および油圧シリンダ７０による軸方向の作動のための反力を、楔体１２ｂおよび圧着体１２ａによる圧着作用を介して、ケーシングパイプ類２に対してとるようされているので、中掘り装置１による掘削が設計通りにスムーズに行える。 In the excavation process described above, a reaction force for the rotation operation by the rotation driving device 5 and the axial operation by the hydraulic cylinder 70 is applied to the casing pipes 2 through the crimping action by the wedge body 12b and the crimping body 12a. Therefore, excavation by the medium digging device 1 can be performed smoothly as designed.

そして油圧シリンダ７０による所定ストロークの掘削が１サイクル終了すると、再び、油圧シリンダ７０及び回転装置５を介して上述プロセスを反復し、基礎の硬質岩盤７２に対する掘削を所定長さ、所定深度まで継続的に行っていく。 When one cycle of excavation with a predetermined stroke by the hydraulic cylinder 70 is completed, the above process is repeated again through the hydraulic cylinder 70 and the rotating device 5, and excavation of the foundation hard rock 72 is continued to a predetermined length and a predetermined depth. Go to.

なお、当該粘性の高い、また、緩衝性の高い基礎の硬質岩盤地盤７２の掘削が設計通りに確実に行われる。 It should be noted that excavation of the hard rock base 72 having a high viscosity and a high shock absorbing property is reliably performed as designed.

なお、この出願の発明の実施形態は上述実施態様に限るものでないことは勿論である。 Of course, the embodiments of the invention of this application are not limited to the above-described embodiments.

また、当該掘削を適用する際に、全回転型のオールケーシング装置に限るものではなく、揺動式オールケーシング装置によるケーシングパイプ類を用いること、またさらに鋼管杭、コンクリート杭等のケーシングパイプ類の圧入施工に併用される中掘掘削に広く用いられることなども可能であることは勿論のことである。 In addition, when applying the excavation, it is not limited to a full-rotation type all-casing device, but uses casing pipes by a swing-type all-casing device, and also press-fit construction of casing pipes such as steel pipe piles and concrete piles. Of course, it is also possible to be widely used for excavation for excavation used together.

そして、粘性または、緩衝性の高い地盤を含む互層の地盤の掘削が求められるような工事現場や低深度、低騒音を遵守する必要が生じているような施工現場において打撃，破砕を用いての掘削を行うような技術全般に及ぶことは、勿論のことである。 In addition, the use of striking and crushing at construction sites where excavation of alternate-layer ground including viscous or highly shock-absorbing ground is required, or construction sites where it is necessary to observe low depth and low noise. It goes without saying that it covers all techniques such as excavation.

要するに、油圧駆動の回転駆動装置５及び油圧シリンダ７０により周方向及び軸方向の動作を行うに際しては、楔体１２ｂ及び油圧シリンダ１５による圧着体１２ａの径方向の拡縮作用により、ケーシングパイプ類２に反力を持たせるようにすることで中掘り工程を打撃、破砕によらず行う。これにより、低騒音や低振動が遵守される必要が生じるような掘削施工現場においても、スムーズに掘削が静粛裡に行うことができるようにするものである。 In short, when the circumferential drive and the axial operation are performed by the hydraulic drive rotary drive device 5 and the hydraulic cylinder 70, the casing pipes 2 are caused by the radial expansion / contraction action of the crimping body 12a by the wedge body 12b and the hydraulic cylinder 15. By making reaction force, the digging process is performed regardless of hitting or crushing. Thereby, even in an excavation site where it is necessary to observe low noise and low vibration, the excavation can be performed smoothly and silently.

そして、打撃破砕が困難な粘性や緩衝性の高い基礎の地盤に対しても確実に掘削が行える結果、ケーシングパイプ類に対する中掘掘削がスムーズに行えるようになるので、ケーシングに対する中掘掘削の汎用性を拡張することができるものである。 As a result of reliable drilling even on foundations with high viscosity and shock-absorbing foundations that are difficult to crush, it is possible to smoothly excavate casing pipes. It is something that can expand sex.

以上、この出願の発明によれば、基本的に砂質土地盤等の孔壁が崩れ易く、自立性が保てないような砂質土地盤や衝撃破砕が困難や粘性や緩衝性の高い基礎の地盤に対しても、静粛状態での掘削、及び、ケーシングパイプ類の圧入施工が設計通りに行えるという優れた効果が奏される。 As described above, according to the invention of this application, sandy ground where sandy ground such as sandy ground is easy to collapse, and the foundation that has high viscosity and shock-absorbing properties, is difficult to be self-supporting, and is difficult to crush. Even in this ground, an excellent effect is achieved that excavation in a quiet state and press-fitting of casing pipes can be performed as designed.

また、この出願の発明によれば、内装するオーガースクリューのスクリューフィンの周囲にスライム収納パイプを設けている。これにより、掘削中に発生するスライム等がオーガースクリューのスクリューフィンにより相対的に上昇するとともに、スライム収納パイプ内に閉じ込められるので、掘削に伴って生じたスライム等が孔底に落下することがない。また、所定のストロークの掘削終了した状態でも、オーガースクリューがスライム等をスライム収納パイプ内に保持するため、スライム等がスライム収納パイプの下部開放端から孔底に排出されることはない。そのため、掘削効率の低下や施工不能等の障害が防止できるという優れた効果が奏される。 Further, according to the invention of this application, the slime storage pipe is provided around the screw fin of the auger screw to be installed. As a result, slime and the like generated during excavation are relatively raised by the screw fins of the auger screw and confined in the slime storage pipe, so that slime and the like generated during excavation does not fall to the hole bottom. . Further, even when excavation for a predetermined stroke is completed, the auger screw holds the slime and the like in the slime storage pipe, so that the slime and the like are not discharged from the lower open end of the slime storage pipe to the hole bottom. Therefore, the outstanding effect that troubles, such as a fall of excavation efficiency and construction inability, can be prevented is produced.

また、オーガースクリューによる掘削をその先端の掘削ビットを介して行うに際して、同軸方向の掘削力の押出作用や回転装置による周方向回転作用による反力が、確実に中掘り装置外側のケーシングパイプ類の内面に対する圧着体の圧着により支持され、スムーズに掘削が行われるという優れた効果が奏される。 Also, when excavating with an auger screw through the excavating bit at the tip, the reaction force due to the pushing action of the coaxial excavating force and the circumferential rotating action of the rotating device is surely applied to the casing pipes outside the inner excavating device. It is supported by the pressure-bonding of the pressure-bonding body to the inner surface, and an excellent effect is achieved in that excavation is performed smoothly.

また、この出願の発明においては、圧着体を油圧シリンダの伸縮を介して相対的に昇降する楔体により径方向に伸縮自在にし、その機構がケーシングパイプ類とその内側の中央部に設けられた掘削力を付与する油圧シリンダの周囲のリング状断面の空間部に設けるに、楔体やその作動用の油圧シリンダ、及び、圧着体を軸方向に配列し、狭隘な空間を充分に利用し、その下部においては、充分な余裕を持ってプレートを介し回転装置を設けてあることにより、また、プレートを介して該オーガースクリューのフィン周囲に摺動する内側のケーシングパイプを設けた構造とすることにより構造がコンパクトでその作動が確実に付与できるという優れた効果が奏される。 Further, in the invention of this application, the crimping body can be expanded and contracted in the radial direction by a wedge body that moves up and down relatively through expansion and contraction of the hydraulic cylinder, and the mechanism is provided in the casing pipes and the central portion inside thereof. In order to provide in the space part of the ring-shaped cross section around the hydraulic cylinder to give excavation force, the wedge body, the hydraulic cylinder for its operation, and the crimping body are arranged in the axial direction, and the narrow space is fully utilized, In the lower part, a rotating device is provided through a plate with a sufficient margin, and an inner casing pipe that slides around the fins of the auger screw through the plate is provided. As a result, an excellent effect that the structure is compact and the operation can be reliably imparted is exhibited.

また、このことは、軸方向の中掘り装置としての油圧シリンダと圧着体の径方向拡縮作用を行う楔装置と該楔装置を上下方向に進退作動する該油圧シリンダを回転装置と共にアセンブリーユニットとしてその外側のケーシングパイプ類内の狭隘な空間部にそれらの機能を充分に果たし得るように収納できるためにその機能を全うできるという優れた効果が奏される。 This also means that the hydraulic cylinder as the axial digging device, the wedge device that performs the radial expansion / contraction action of the crimping body, and the hydraulic cylinder that moves the wedge device up and down as an assembly unit together with the rotating device. Since it can be stored in a narrow space in the outer casing pipes so that these functions can be sufficiently performed, an excellent effect that the functions can be fulfilled is achieved.

また、回転圧入のための反力を確保するにあたって、ケーシングパイプ類の外側の部分に把持装置等を介して反力を採る必要がないために、ケーシングパイプ類の外側には地盤の土壌の存在を何等支障物として認める必要がないために、該ケーシングパイプ類の内側の閉断面のみ利用することができるために、設計施工の自由度が高まるという側面もある。 In addition, in order to secure a reaction force for rotational press-fitting, it is not necessary to apply a reaction force to the outer part of the casing pipes via a gripping device or the like. Since it is not necessary to recognize as an obstruction, only the closed cross section inside the casing pipes can be used, which increases the degree of freedom in design and construction.

そして、この出願の発明において、スクリューに対してその中途から攪拌翼や攪拌棒を径方向に設けたことにより、中掘中における被破砕物の攪拌が良好に行われるという優れた効果が奏される。 In the invention of this application, by providing the stirring blade and the stirring rod in the radial direction from the middle of the screw, an excellent effect is achieved that the crushed object is well stirred during the digging. The

そして、この出願の発明は通常の地盤の下部に硬質岩盤等の地盤の有する砂質土地盤等との互層の地盤に対しても、その互層の変化があるにも関わらず、削孔工壁の孔崩れが無く、自立性を保ち、また、従来ハンマーグラブやチゼルによる激しい落下衝撃等により掘削を行っていた現場でも有効に作用することができ、騒音対策や振動対策等を必要とする都市部や都市近郊部に対する掘削を容易に行うことができるということも可能となる効果がある。 And the invention of this application is a drilling wall even though there is a change in the alternate layer even for the alternate layer ground with the sandy ground which the ground such as hard rock is in the lower part of the normal ground This is a city that does not collapse, keeps its independence, and can work effectively even at sites that have been excavated by violent drop impacts such as hammer grabs and chisels, and requires noise and vibration measures. There is also an effect that it is possible to easily perform excavation in a suburb or a suburban area.

また、対象する地盤は砂質地盤や基礎の硬質岩盤等の地層を有する地盤ばかりでなく、通常の地盤に対しても適用できるということは勿論のことである。 Of course, the target ground can be applied not only to a ground having a formation such as a sandy ground and a hard rock foundation, but also to a normal ground.

本発明の掘削装置を用いた施工態様の概略を示す全体図である。It is a general view which shows the outline of the construction aspect using the excavation apparatus of this invention. 図１の中掘り装置を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the digging apparatus of FIG. 図３（ロ）は図２のＡ−Ａ断面図であり、図３（ハ）は図２のＢ−Ｂ断面図である。3B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 本発明の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１中掘り装置
１ａ上部装置
１ｂ下部装置
２ケーシングパイプ類
３オーガースクリュー
４内管
５回転駆動装置
６外管
７圧入装置
９スライム収納パイプ（パイプ状のケーシング）
１１プレート
１２ａ圧着体
１２ｂ楔体
１２ｃピン
１５油圧シリンダ
３０ドリルシャフト
３１掘削ビット（掘削ヘッド）
３２フィン
３３バケット状の掘削ヘッド
６１オールケーシング装置
６２スパイク
７０油圧シリンダ
７１地盤
７２硬質地盤
７３スライム
７５ピストンロッド
８１クレーン
８２ワイヤー
８３フック
９３流体噴出口
９９流体噴出機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medium digging apparatus 1a Upper apparatus 1b Lower apparatus 2 Casing pipes 3 Auger screw 4 Inner pipe 5 Rotation drive apparatus 6 Outer pipe 7 Press-fitting apparatus 9 Slime storage pipe (pipe-like casing)
11 Plate 12a Crimp body 12b Wedge body 12c Pin 15 Hydraulic cylinder 30 Drill shaft 31 Drilling bit (Drilling head)
32 Fin 33 Bucket-shaped excavation head 61 All casing device 62 Spike 70 Hydraulic cylinder 71 Ground 72 Hard ground 73 Slime 75 Piston rod 81 Crane 82 Wire 83 Hook 93 Fluid ejection port 99 Fluid ejection mechanism

Claims

ケーシングパイプ類(2)を圧入するためのケーシング圧入装置(61)と、該ケーシング圧入装置(61)により圧入されたケーシングパイプ類(2)の内側に挿入して中掘り掘削するための中掘り装置(1)とからなる掘削装置において、
前記中掘り装置(1)が、
ケーシングパイプ類(2)に対し一時的に固定され回転反力を確保する上部装置(1a)と、
前記上部装置(1a)の下方の地盤を掘削するための下部装置(1b)と、
伸縮自在に構成され、前記上部装置(1a)で確保した回転反力を前記下部装置(1b)で利用できるようにするための反力伝達部材(4)(6)と、
を含んで構成されていることを特徴とする掘削装置。 Casing press-fitting device (61) for press-fitting casing pipes (2), and medium digging to insert inside casing pipes (2) press-fitted by the casing press-fitting device (61) In the drilling rig consisting of the device (1),
Said digging device (1),
An upper device (1a) that is temporarily fixed to the casing pipes (2) to secure a rotational reaction force;
A lower device (1b) for excavating the ground below the upper device (1a);
Reaction force transmission members (4) (6) configured to be extendable and configured to be able to use the rotational reaction force secured by the upper device (1a) in the lower device (1b),
A drilling rig comprising:

前記上部装置(1a)は、ケーシングパイプ類(2)の内壁面に対し反力をとるための圧着装置(12a)(12b)(12c)(15)と、ピストンロッド(75)が前記下部装置(1b)に連結された油圧シリンダ(70)と、を含んで構成され、
当該上部装置(1a)において、複数の圧着装置が、前記油圧シリンダ(70)を囲むように配置されていることを特徴とする請求項１記載の掘削装置。 The upper device (1a) includes a crimping device (12a) (12b) (12c) (15) for taking a reaction force against the inner wall surface of the casing pipes (2), and a piston rod (75) is connected to the lower device. A hydraulic cylinder (70) connected to (1b),
The excavator according to claim 1, wherein a plurality of crimping devices are arranged so as to surround the hydraulic cylinder (70) in the upper device (1a).

前記上部装置(1a)は、ピストンロッド(75)が前記下部装置(1b)に連結された油圧シリンダ(70)を含んで構成され、
前記下部装置(1b)は、オーガースクリュー(3)と、該オーガースクリュー(3)を囲繞するように設けられたスライム収納パイプ(9)と、を含んで構成され、
前記下部装置(1b)のスライム収納パイプ(9)は、前記上部装置(1a)の油圧シリンダ(70)の伸長する長さよりも長尺であることを特徴とする請求項１記載の掘削装置。 The upper device (1a) includes a hydraulic cylinder (70) in which a piston rod (75) is connected to the lower device (1b),
The lower device (1b) includes an auger screw (3) and a slime storage pipe (9) provided so as to surround the auger screw (3).
2. The excavator according to claim 1, wherein the slime storage pipe (9) of the lower device (1b) is longer than the length of extension of the hydraulic cylinder (70) of the upper device (1a).

前記上部装置(1a)は、ピストンロッド(75)が前記下部装置(1b)に連結された油圧シリンダ(70)を含んで構成され、
前記下部装置(1b)は、オーガースクリュー(3)と、前記オーガースクリュー(3)を回転させるための回転駆動装置(5)と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の掘削装置。 The upper device (1a) includes a hydraulic cylinder (70) in which a piston rod (75) is connected to the lower device (1b),
The lower device (1b) includes an auger screw (3) and a rotation driving device (5) for rotating the auger screw (3). Drilling rig.

前記反力伝達部材(4)(6)は、断面多角形の略二重管構造を含んで構成されており、一方の管(6)が前記上部装置(1a)に連結され、他方の管(4)が下部装置(1b)に連結され、
該反力伝達部材(4)(6)は全体として、前記油圧シリンダ(70)の伸縮動作に従って伸縮するようになっていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の掘削装置。 The reaction force transmission member (4) (6) is configured to include a substantially double tube structure having a polygonal cross section, and one tube (6) is connected to the upper device (1a), and the other tube (4) is connected to the lower device (1b),
The excavator according to any one of claims 2 to 4, wherein the reaction force transmission member (4) (6) as a whole expands and contracts in accordance with an expansion and contraction operation of the hydraulic cylinder (70). .

前記中掘り装置(1)は、さらに回転駆動装置(5)を含んで構成され、
前記下部装置(1b)は、オーガースクリュー(3)と、該オーガースクリュー(3)を囲繞するように設けられたスライム収納パイプ(9)と、を含んで構成され、
前記オーガースクリュー(3)の先端部と前記回転駆動装置(5)の間隔(L)が、掘削中は常に一定の長さであるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の掘削装置。 The hollow digging device (1) further includes a rotation drive device (5),
The lower device (1b) includes an auger screw (3) and a slime storage pipe (9) provided so as to surround the auger screw (3).
The distance (L) between the tip of the auger screw (3) and the rotary drive device (5) is configured to be always a constant length during excavation. Drilling rig.

請求項４記載の掘削装置を用いた掘削方法であって、
ａ）上部装置(1a)の油圧シリンダ(70)を伸長させて下部装置(1b)を掘進させた後、
ケーシングパイプ類(2)に対する上部装置(1a)の固定状態を解除する工程と、
ｂ）非固定状態で油圧シリンダ(70)を縮退させて上部装置(1a)を降下させる工程と、
ｃ）降下した上部装置(1a)をケーシングパイプ類(2)に固定させて反力をとる工程と、
ｄ）上部装置(1a)の油圧シリンダ(70)を伸長させて下部装置(1b)を掘進させる工程と、
を含んでおり、上記工程ａ〜ｄを繰り返し、下部装置(1b)のスライム収納パイプ(9)の容量が一杯になるまで掘進することを特徴とする掘削方法。 A drilling method using the drilling device according to claim 4,
a) After extending the hydraulic cylinder (70) of the upper device (1a) and digging the lower device (1b),
Releasing the fixed state of the upper device (1a) with respect to the casing pipes (2);
b) lowering the upper device (1a) by retracting the hydraulic cylinder (70) in a non-fixed state;
c) fixing the lowered upper device (1a) to the casing pipes (2) and taking a reaction force;
d) extending the hydraulic cylinder (70) of the upper device (1a) to dig up the lower device (1b);
And excavating until the capacity of the slime storage pipe (9) of the lower device (1b) is full.