JP5902459B2 - Earth auger for ground improvement method - Google Patents
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Description
この発明は、軟弱地盤を改善する基礎工事として地中にねじ込んで地中杭を造成するために使用するアースオーガーに関する。さらに詳しくは、スクリューを有する中軸に円筒形の螺入可能なケーシングを組み合わせたアースオーガーに関するものである。 The present invention relates to an earth auger that is used to construct an underground pile by screwing it into the ground as a foundation work for improving soft ground. More specifically, the present invention relates to an earth auger in which a cylindrical screwable casing is combined with a middle shaft having a screw.
軟弱地盤や液状化地盤を改善する工法として、アースオーガーにより垂直に杭用の縦穴を穿設し、掘削土にセメントを混合して縦穴に埋め戻すことにより、縦穴に地中杭が造成される。この場合、縦穴に埋め戻されたセメント混合土は、周囲の地盤から吸水することにより硬化して地中杭の強度を得る。しかし、殊に地下水が高い地盤では、縦穴の下端から地下水が流上し、セメントが希釈されることにより地中杭に未硬化な巣が発生するという問題があった。 As a method of improving soft ground and liquefied ground, vertical holes for piles are drilled vertically by an earth auger, and cement piles are mixed with excavated soil and backfilled into the vertical holes to create underground piles in the vertical holes. . In this case, the cement-mixed soil buried in the vertical holes is hardened by absorbing water from the surrounding ground to obtain the strength of the underground pile. However, especially in ground with high groundwater, there is a problem that groundwater flows up from the lower end of the vertical hole, and the cement pile is diluted to cause unhardened nests in the underground pile.
この出願人においては、この問題を解決するために、縦穴の下端に止水ブロックを形成し、その上にセメント混合土を充填する工法を開発し先に提案した(特願2011−184436号)。そして、止水ブロックの材料としては、砂等の混合基材とセメントとの他に水ガラスを混合することにより硬化速度を得ることにした。 In this applicant, in order to solve this problem, a construction method was proposed in which a water blocking block was formed at the lower end of the vertical hole, and cement mixed soil was filled thereon (Japanese Patent Application No. 2011-184436). . And as a material of a water stop block, it decided to obtain hardening rate by mixing water glass other than mixing base materials, such as sand, and cement.
この発明は、上記の地盤改良工法を効率的に実施できる地盤改良工法用のアースオーガーを提供することにある。つまり、一連の行程中において、防水ブロックの形成と同時に、地中杭の成形とをなしうる作業効率の良い地盤改良工法用のアースオーガーを提供することを課題とした。 This invention is providing the earth auger for the ground improvement construction methods which can implement said ground improvement construction method efficiently. That is, an object of the present invention is to provide an earth auger for ground improvement method with high work efficiency capable of forming a waterproof block and forming an underground pile during a series of steps.
上記の課題を解決するために、この発明は、中軸の上端に車両等の旋回アームに吊り下げ支持される駆動トップを有し、下端部にスクリューが形成されたオーガー本体と、そのスクリューが嵌る程度の円筒形で螺旋条付きであるケーシングとが互いに上下可能に組み合ってなり、オーガー本体の中軸とケーシングとの間に段階的位置限定で互いに回転を止めるロック装置を内装した地盤改良工法用のアースオーガーにおいて、中軸下端に内尖頭を、ケーシングの下端に外尖頭をそれぞれ螺進の先端となる形に設け、そのうち、外尖頭は、内尖頭が入る内空状の逆円錐形であって、少なくとも二つ割りに開放し得るように、それを組み立てる複数の開閉弁がケーシングの下端に軸支されており、外尖頭が螺進中に開かないように、外尖頭の下端に先鋭突起を突設し、先鋭突起は、各開閉弁の先端に突設した割り片の集合からなり、各割り片に針金で結束する係合用の溝を形成して保持手段を設ける一方、ケーシングに対して中軸が下降することにより内尖頭が外尖頭を突き開くように構成したことを特徴とする地盤改良工法用のアースオーガーを提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention has an auger body having a drive top supported by being suspended by a turning arm of a vehicle or the like at the upper end of a middle shaft, and a screw formed at the lower end, and the screw is fitted. For a ground improvement method, a casing with a cylindrical shape with a spiral line is assembled so that it can be moved up and down, and a locking device is installed between the central shaft of the auger body and the casing to stop rotation in a stepwise manner. In the earth auger, the inner cusp is provided at the lower end of the center shaft, and the outer cusp is provided at the lower end of the casing in the form of a screwed tip. Of these, the outer cusp is a hollow inverted conical shape into which the inner cusp enters. a is, as may be open to at least halved, a plurality of on-off valve is rotatably supported to the lower end of the casing assembling it, so that the outer peak is not opened during screwing, the outer peak bottom Projecting a sharp projections, sharp projections are made from a set of split pieces projecting from the tip of the valves, while providing a holding means to form a groove for engaging the binding with wire to each split piece, the casing On the other hand, an earth auger for ground improvement construction method is provided in which the inner peak is configured to open the outer peak by lowering the middle shaft.
地盤改良工法用のアースオーガーを上記のように構成したから、これを使用するときには、バックホー等の旋回アームに吊り下げた状態において、中軸と一体回転させてケーシングを所定の深さにまで螺入し、それから逆転により防水ブロックの高さ分だけ持ち上げ、退いた下に防水ブロックの成形空間を開ける。 Since the earth auger for ground improvement method is constructed as described above, when using it, the casing is screwed to a predetermined depth by rotating it integrally with the center shaft while suspended on a swivel arm such as a backhoe. Then, it is lifted by the height of the waterproof block by reverse rotation, and the molding space of the waterproof block is opened under the retreat.
次に、ケーシングの上端から砂、セメント、水ガラスなどの材料を投入し、下端の外尖頭に受けさせるとともに、スクリューで撹拌し、それから中軸を下して先端の内尖頭で外尖頭を突き開き材料を成形空間に落下させ、そこへ突き出したスクリューの逆転も伴わせてさらに撹拌させ材料を均一に充填しながら引き上げる。これで、成形空間でセメントと水ガラスとの反応により早期に止水ブロックが硬化して作られる。 Next, materials such as sand, cement, and water glass are added from the upper end of the casing, received by the outer peak at the lower end, stirred with a screw, and then the outer peak at the inner peak at the tip with the center axis lowered. The material is dropped into the molding space, and further agitated with the reversal of the screw projecting there, and pulled up while uniformly filling the material. Thus, the water stop block is hardened and made early by the reaction between cement and water glass in the molding space.
これでケーシングの上から砂等とセメントを混合した未硬化土を投入し、スクリューの逆転を伴わせることにより未硬化土の充填を密にしながら全体を引き上げる。これで止水ブロックで防水された未硬化地中杭が成形される。 Now, uncured soil mixed with sand and cement is poured from the top of the casing, and the whole is pulled up while densely filling the uncured soil by reversing the screw. This forms an uncured underground pile that is waterproofed with a water blocking block.
以上説明したように、この発明の地盤改良工法用のアースオーガーによれば、縦穴施工中において、縦穴の下端に防水ブロックを造る成形空間を設け、そこへ砂、セメント、水ガラス等の材料を混合して充填することにより、所定の防水ブロックを成形し、退却中に地中杭の材料の充填をなしうるため、地盤改良工法の地中杭造成作業を一度に効率的になしうるという優れた効果がある。 As explained above, according to the ground auger for the ground improvement method of the present invention, during the construction of the vertical hole, a molding space for forming a waterproof block is provided at the lower end of the vertical hole, and materials such as sand, cement, water glass are provided there. By mixing and filling, it is possible to form a predetermined waterproof block and fill the underground pile material during retreat, so that the underground pile construction work of the ground improvement construction method can be done efficiently at once There is an effect.
図面は一実施例を示したもので、その地盤改良工法用のアースオーガーは、作業車両の旋回アームに直接吊り下げられるオーガー本体1と、そのスクリュー9が嵌る円筒形のケーシング3との組み合わせからなるもので、オーガー本体1が作業車両の旋回アームに吊り下げ支持され外側のケーシング3の螺入で縦穴4が穿設される(予めその先行穴を掘削しておくこともある)。この縦穴4は、地中杭29の部分Hbと止水ブロック25の部分Haを合わせた深さである(図1,図7)。
The drawing shows an embodiment, and an earth auger for the ground improvement method is composed of a combination of an
オーガー本体1は、中心となる中軸6の下端部にスクリュー9が形成されたもので、上端に旋回アームに直接取り付けられる駆動トップ5を、下端に逆円錐形の先鋭な内尖頭11が設けられる。中軸6の下方部においてスクリュー9はケーシング3に嵌る大きさで形成され内尖頭11の下端に至ってそこで先細となっている。
The
ケーシング3は、砂土やセメント、水ガラス等の材料を通し得る円筒形であって、上端に材料の受けとなるホッパー13が逆笠状に設けられ、また、下端に内尖頭11が納まり得る中空で逆円錐形の外尖頭15が開閉可能に設けられる。また、ケーシング3の下端部の外周には、鉄筋を回し配することにより螺旋条17が形成される。
The
外尖頭15は、一対で逆円錐形となる2枚の開閉弁27,27(図2)からなり、その支軸28、28がケーシング3の下端に設けられる。また、先端には、先鋭突起31がこれも二つ合わせに形成され、両方の二つ割片32,32が針金(番線)33により合わせ締結される。また、割片32,32には、針金33が掛かる溝35(図6)が形成されている。なお、開閉弁27,27の支軸28、28には保護カバー37が被さっており、これについては図5、図6において後記し、それまでは図示を省略する。
The
駆動トップ5には、油圧により中軸6を正逆回転する駆動装置が内装される。スクリュー9および螺旋条17は、時計回りの正転において推進する形状となっている。なお、推進時にはケーシング3が中軸6と一体回転される。そのため、駆動トップ5からホッパー13が開離(W)するケーシング3の下位置において、それが一体回転するようにロック装置が設けられ(図示省略)、ロック装置は他にもあり、いずれも中軸6とケーシング3とに互いに引っかかる突片が部分的に設けられる。
The drive top 5 is internally provided with a drive device that rotates the middle shaft 6 forward and backward by hydraulic pressure. The screw 9 and the
次に、使用について説明するとともに、逐次構造を具体的に説明する。その使用とは、この場合、地下水が近く軟弱な地盤Gに縦穴4を穿設し、縦穴4の下端部に砂、セメント、水ガラス等で固めた防水ブロック25(Haの部分)を形成し、その上に戻し砂とセメントを混合した未硬化土(Hbの部分に)を充填する一連の工程となる(図1,図7)。 Next, usage will be described, and the sequential structure will be specifically described. In this case, the vertical hole 4 is drilled in the ground G that is close to groundwater and is soft, and the waterproof block 25 (Ha portion) solidified with sand, cement, water glass or the like is formed at the lower end of the vertical hole 4. Then, it is a series of steps of filling uncured soil (in the Hb portion) mixed with the return sand and cement (FIGS. 1 and 7).
まず、ロック装置を閉にして中軸6とともにケーシング3を正回転し軟弱地盤Gに先鋭突起31を先にして螺旋条17を臨ませることで縦穴4を穿設する(図1)。
First, the locking device is closed, the
次に、中軸6とともにケーシング3を逆回転させショベルカーのアームの操作とあわせ、アースオーガーを50cm程度持ち上げる(図2)。そうすると、退いた後には、縦穴4の下端部に成形空間34が生じる。
Next, the
砂、セメント、水ガラス等の防水ブロックの材料は、ホッパー13から投入するとケーシング3の下端部に外尖頭15の受けで溜められる(Kの部分)。この場合、材料の均一化を図るためスクリュー9の逆回転で外尖頭15の方向に材料を押し込むようにする。
When a waterproof block material such as sand, cement or water glass is introduced from the hopper 13, it is collected at the lower end portion of the
今度はアームを下しながらケーシング3に対しオーガー本体1だけを下すと、その力により針金33が切れて外尖頭15が二つ割りに突き開く(図3)。これで、オーガー本体1の下端部に送りこんであった材料がスクリュー9とともに深部に送り込まれ、そこにおいてスクリュー9の逆転の撹拌作用により(図4)、均一に材料が混和される(Haの部分で)。そうすると、セメントと水ガラスとの反応により速やかに硬化するから、その前に全体を引上げ、砂と石灰を混合した改良土をホッパー13から投入しながら同じ図4の態勢で引き上げを続行し、スクリュー9の逆転を伴わせて防水ブロック25の上となる未硬化地中杭29を密に成形する。
Next, when only the
ケーシング3の下端には開閉弁27,27の支軸28、28が設けられるが、図5および図6に示すように、これに土砂等が詰まることのないように、弾性材からなる保護カバー37、37が被覆される。保護カバー37は螺旋条17の螺旋方向に沿った傾斜に形成され、上端部37a、下端部37bが先細く形成される。また、外尖頭15の開閉に順応して分離するように構成される。さらに、支軸28、28の開閉アーム30,30に保護カバー37、37および両開閉弁27,27が取り付けられているが、それを介して開閉弁27,27が開き方向に付勢している。開閉弁27,27が自然に閉じると、止水ブロック25と未硬化地中杭29との間が寸断されるおそれがあり、これが防止される。
1 オーガー本体
3 ケーシング
5 駆動トップ
6 中軸
9 スクリュー
11 内尖頭
15 外尖頭
17 螺旋条
27 開閉弁
28 支軸
31 先鋭突起
32 割り片
33 針金(保持手段)
35 溝
37 保護カバー
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