JPH0428078B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ケーシングパイプ建込み工法による
杭造成のための竪孔掘削工法およびその工法に用
いるに好適なケーシングパイプに係り、特に岩石
等を含む地盤あるいは岩盤等の硬質地盤を掘削す
るに好適なものに関する。

（従来の技術） 硬質地盤等の掘削抵抗の大きい地盤でオールケ
ーシング工法により場所打ち杭造成を行なう公知
の工法として、特公昭58−19836号公報に記載の
ように、ケーシングパイプの内径の例えば1/2程
度の外径を有するスクリユーオーガにより、既に
建込まれているケーシングパイプ内部の中心部を
掘削した後、ケーシングパイプ内の残土を掘削機
により掘削し排出する工法が知られている。

また、本出願人は、既に、ケーシングパイプの
回転力を掘削具に伝達することによつてケーシン
グパイプ中の地盤を掘削するための中掘り用掘削
具の掘削力を得る工法を開発している。

しかしこれらの工法によると、ケーシングパイ
プを揺動あるいは回転させながら押込む押込み回
転装置の他に、ケーシングパイプ中の地盤を掘削
する回転式掘削装置も準備しなければならず、コ
スト高になるという問題点があつた。さらにいず
れの場合も、ケーシングパイプの中の地盤全体を
回転力によつて掘削するため、軟岩から硬岩に至
るほど、掘削に時間を要するという問題点があつ
た。

また、本出願人によつて開示された実開昭60−
40545号公報には、ケーシングパイプの先端に取
り付けられたカツタによつて掘削された土砂の排
出を速やかに行うための構造の一部として、ケー
シングパイプ内周側にギヤツプを形成し、掘削さ
れた土砂をそのギヤツプを通してケーシングパイ
プの内側に導いて排出する点が示されている。し
かこのギヤツプはケーシングパイプの先端刃口に
設けられたカツタを内側に傾倒させているため、
大きなギヤツプが得られず、カツタによつて生じ
る掘削土砂の排出がスムーズに行われるとは言い
難かつた。また、ケーシングパイプ内の土砂を掘
削するには、少なくとも５〜６ｍ位の高さからハ
ンマグラブのシエルを開いて自由降下させなけれ
ば、地山にシエルが食い込まず、ハンマグラブを
破損する等の問題があつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、このような問題点に鑑み、回転押込
み装置によつてケーシングパイプの建込みを行な
うだけで、ケーシングパイプ中の岩質地盤及び硬
土質地盤をハンマグラブによつて能率良く地上に
排出可能にする工法およびケーシングパイプを提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の工法は、内端がケーシングパイプの内
周面よりも内方に、ケーシングパイプ内の被掘削
物を掴み上げる開閉式バケツトのシエルが挿入可
能な掘削溝を形成する程度に突出したカツタを有
するケーシングパイプを回転または揺動させなが
ら地中に圧入することにより、ケーシングパイプ
内周面側に円形の掘削溝を形成した後、ケーシン
グパイプ内にシエルの水平断面形状が弧状をなす
開閉式バケツトを挿入し、該シエルを前記溝に嵌
め込んでケーシングパイプ内の土砂を掘削する作
業を繰返すことにより、竪孔を掘削することを特
徴とするものであり、予めケーシングパイプの内
周面に溝が形成されるので、前記バケツトのシエ
ルをその溝に挿入して該バケツトを閉じることに
より、例え岩盤のような地盤でもケーシングパイ
プ中の複掘削物を破砕することなく排出すること
ができ、作業能率を向上させることができる。

また、本発明によるケーシングパイプは、鋼管
と、該鋼管の下端部に円周上に配設された複数個
の超硬チツプ付カツタと、該鋼管下端部内壁に、
前記ガツタより上部に位置し、かつ内方に突出す
るように取付けられ、ハンマグラブのシエル挿入
用溝を形成する超硬チツプ付カツタとからなるこ
とを特徴とするものであり、溝幅を大きく取れる
と共に、掘削抵抗を軽減できる点で優れている。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。
本実施例は、第１図に示すように、下端に超硬チ
ツプを有する山形状の外側カツタ２ａと内側カツ
タ２ｂとを交互に配設し、かつケーシングパイプ
下端内面に、内方に突出した超硬チツプを有する
１個のカツタ４をブラケツト３を介して固設した
ケーシングパイプ１を用い、ケーシングパイプ１
を押込み回転装置（図示せず）により回転させな
がら建込む。この建込み動作により、ケーシング
パイプ１の内周面には、カツタ４によつて円形の
掘削溝８を形成する。

続いて、第２図、第３図に示すように、例えば
ベノト掘削機に用いられるハンマグラブのよう
に、開閉式のバケツト５であつて、シエル５ａ，
５ｂの水平断面形状が弧状をなし、かつ開いた状
態における外径がケーシングパイプ１の内径より
やや小さく、かつシエル５ａ，５ｂが前記溝８に
挿入できるものをケーシングパイプ１内に挿入す
ると共に、シエル５ａ，５ｂを前記掘削溝８内に
挿入し、バケツト５を閉じることにより、掘削溝
８に囲まれたケーシングパイプ１内の被掘削物６
を把持し、バケツト５を引上げて地上で開放、排
土するという動作により掘削作業を行なう。

なお、ケーシングパイプ１の圧入と、バケツト
５による被掘削物６の取込み、排土は、ケーシン
グパイプ１を目的とする深さに圧入した後に繰返
してもよく、バケツト５による掘削分だけケーシ
ングパイプ１を圧入した後にバケツト５による掘
削を行なうという作業を繰返してもよい。

次に本発明を実施する場合に使用するに好適な
カツタを有する本実施例のケーシングパイプの詳
細を、第４図ないし第７図を参照しながら説明す
る。第６図に示すように、カツタ４およびこれを
取付けるブラケツト３は、鋼管でなるケーシング
パイプ１内面に１個ずつ設けられている。

第４図に示すように、ケーシングパイプの内壁
に取付けるカツタ４は、ケーシングパイプ１の下
端部のカツタ２ａ，２ｂより刃先が少し（Ｈに示
す）上位置になるように取付けてある。

第５図に示すように、カツタ４はブラケツト３
の下端にそれぞれ僅かに内側に突出させて固着し
て取付けてあるので、ブラケツト３が直接岩質地
盤を掘削することはない。

また、第５図に示すように、ケーシングパイプ
１の下端部に円周に沿つて配設されるカツタ２
ａ，２ｂは、それぞれ、ケーシングパイプ１の外
壁１ｃ、内壁１ｂよりW₁だけ突出し、溝形成用
カツタ４は、前記カツタ２ｂの突出幅W₁より大
きな突出幅W₂を有して取付けてある。

従つて、ケーシングパイプ１の内面側は、カツ
タ２ｂによつて掘削された後、次にその内側がカ
ツタ４により掘削されることになり、２段の掘削
がなされる。また、カツタ２ａ，２ｂによつて掘
削された土砂は、カツタ４によつて掘削された溝
８を経てケーシングパイプ１の内側にスムーズに
導かれるので、カツタ２ａ，２ｂのリカツテイン
グ防止による掘削抵抗の軽減と、掘削能率の向上
を図ることができる。また、下端部のカツタ２ｂ
のみで溝を掘削する場合に比較し、広幅の溝８を
容易に形成することができる。

なお、溝形成用カツタ４はケーシングパイプ１
下端のカツタ２ａ，２ｂに比較して掘削時の負荷
率が高いため、寿命が短いことから、容易に交換
可能となるように、ブラケツト３にボルトによつ
て締結するようにしてもよい。

また、第５図に示すように、ブラケツト３は、
先端ａが尖鋭な形状をなしているが、これは竪孔
掘削後にケーシング１内に導入する鉄筋とブラケ
ツト３との間に砂利が挟まることによるケーシン
グパイプ１引抜きの際の鉄筋の共上がりを防ぐた
めである。また、ケーシングパイプ１の下端は、
第７図に示すように、内面側を例えば斜め45度に
除去した勾配面１ａに形成し、これにより、押込
み抵抗力の緩和と、カツタ２ａ，２ｂによる土砂
の排出効果を高めている。

このようなカツタ２ａ，２ｂおよび溝形成用、
カツタ４を設けたケーシングパイプ１を回転させ
ながら岩質地盤を掘削する場合は、前述した理由
により、掘削抵抗の軽減と掘削土砂のケーシング
パイプ１内側へのスムーズな導入により、岩質地
盤といえどもスムーズに掘削することが可能とな
る。第６図は大きな転石７をケーシングパイプ１
で切削分離した状態を示す。転石７や岩盤の場合
には、ケーシングパイプ１の建込みが岩質地盤の
水平節理を越えた時、第２図、第３図に示したよ
うに、ハンマグラブ５をブラケツト３およびカツ
タ４が邪魔しない向きにしてケーシングパイプ１
内に挿入してシエルから溝８に入れ、岩塊６を掴
み、岩質地盤の一部を塊として地上へ排出するこ
とが可能となる。

従来のケーシングパイプにおいては、カツタ４
が取付けられていなかつたため、溝が形成され
ず、従つてハンマグラブ５のシエルの入り込む余
地がなかつたため、ハンマグラブを高い位置から
自由降下させてケーシングパイプ内の地山にシエ
ルを食い込ませる必要があり、シエルの破損等の
問題を生じていたが、本発明によれば、カツタ４
によつて形成された溝８にハンマグラブのシエル
を挿入することができるため、高い位置からハン
マグラブを自由降下させる必要がない。なお、溝
８にはカツタ２ａ，２ｂ，４による掘削土砂が満
たされているが、この掘削土砂は地山に比較する
と格段に軟らかい土砂であることから、シエルの
挿入には何ら支障がない。

第８図ないし第１０図は本発明によるケーシン
グパイプの他の実施例であり、本実施例は、ケー
シングパイプ下端内面に、回転方向Ａに若干の間
隔を隔てて、実質的に１個所と称することのでき
る位置に、２個のブラケツト３ａ，３ｂを固着
し、各ブラケツト３ａ，３ｂにそれぞれカツタ４
ａ，４ｂを設けたものである。

第９図に示すように、ケーシングパイプ１の下
端部に円周に沿つて配設されるカツタ２ａ，２ｂ
は、それぞれ、ケーシングパイプ１の外壁１ｃ、
内壁１ｂよりW₁だけ突出し、回転方向Ａの前方
に位置する溝形成用カツタ４ａは、前記カツタ２
ｂの突出幅W₁にほぼ等しい間隔W₃を隔ててケー
シングパイプ１の内壁１ｂに対面し、回転方向Ａ
の後方に位置する溝形成用カツタ４ｂは、先行カ
ツタ４ａの突出幅W₄にほぼ等しい間隔W₅を隔て
てケーシングパイプ１の内壁１ｂに対面するよう
に各ブラケツト３ａ，３ｂに固着され、また、こ
れらのカツタ４ａ，４ｂは、第８図に示すよう
に、ケーシングパイプ１下端部のカツタ２ａ，２
ｂより刃先が少し（Ｈに示す）上位置になるよう
に取付けてある。

従つて、ケーシングパイプ１の内面側は、カツ
タ２ｂによつて掘削された後、次にその内側がカ
ツタ４ａにより掘削され、さらにその内側がカツ
タ４ｂにより掘削されることになり、３段の掘削
がなされ、前記実施例により溝８を掘削する場合
に比較して、各カツタ４ａ，４ｂに対する負担が
軽減されるようになつている。また、カツタ４ａ
による掘削の際には、カツタ２ｂによつてケーシ
ングパイプ１の内側が掘削されているので、カツ
タ４ａの下部と内側の２面掘削で済むことにな
る。また、このことから、カツタ２ａ，２ｂによ
つて掘削された土砂は、カツタ４ａ，４ｂによつ
て掘削された溝８を経てケーシングパイプ１の内
側にスムーズに導かれるので、カツタ２ａ，２ｂ
のリカツテイング防止による掘削抵抗の軽減と、
掘削能率の向上を図ることができる。また、前記
実施例により溝８を掘削する場合に比較し、広幅
の溝８を容易に形成することができる。

また、溝形成用カツタ４ａ，４ｂは、図示のよ
うに回転方向に離して取付けられ、前方のカツタ
４ａの山形を形成する内側面（ケーシングパイプ
１の中心側の面）ｂと外側面ｃは内側面ｂが大き
く、また、後方のカツタ４ｂの山形を形成する内
側面ｄと外側面ｅは外側面ｅが大きく形成してあ
り、さらに前記のように後方のカツタ４ｂとケー
シングパイプ１の内壁１ｂとの間に隙間W₅が形
成されているので、掘削抵抗の軽減と、掘削土砂
の流動化を果す効果がある。

このようなカツタ２ａ，２ｂおよび４ａ，４ｂ
を設けたケーシングパイプ１を回転させながら岩
質地盤を掘削する場合は、前述した理由により、
掘削抵抗の軽減と掘削土砂のケーシングパイプ１
内側へのスムーズな導入により、岩質地盤といえ
どもスムーズに掘削することが可能となる。

第１１図は本発明の他の実施例であり、２個の
ブラケツト３をケーシングパイプ１内の180度隔
たる位置に設け、これらにそれぞれ溝形成用カツ
タ４を設けたものである。本実施例によれば、ケ
ーシングパイプ１を回転させて掘削を行なう時、
アンバランスな力が発生しないという利点があ
る。また、このような180度対向位置にカツタ４
を配設する場合、第８図ないし第１０図に示した
ように、カツタ４ａ，４ｂを１組とし、２組のカ
ツタが180度隔てて対向するように設けてもよい。

第１２図は本発明の他の実施例であり、本実施
例は前記カツタ４を２個としている点では第１１
図と同じであるが、各カツタ４を180度隔てた対
向位置から互いに偏倚させた位置に取付けた点が
異なつている。第１１図のように、各カツタ４を
180度隔てた対向位置に配設すれば、ハンマグラ
ブ５を挿入した場合、第１３図に示すように、ハ
ンマグラブ５のシエルがブラケツト３と溝８に囲
まれた被掘削物６との間に楔状にくい込み、被掘
削物６が岩石である場合には抜けなくなるという
事態が発生することがあるが、第１２図の実施例
においては、仮にハンマグラブ５の一方のシエル
がブラケツト３と被掘削物６との間に挿入されて
も、他方の剣先は挿入されないから、シエル挿入
部分に緩みを発生させることができ、ハンマグラ
ブ５を引抜くことができ、能率良く掘削が行なえ
ると共に、ケーシングパイプ回転に共なつて発生
するアンバランスな力も軽減されるという利点が
ある。なお、第１図ないし第６図に示したよう
に、１個のカツタ４を設けた場合、あるいは第８
図ないし第１０図に示したように２個のカツタ４
ａ，４ｂを１個所に設けた場合においても、前記
したようなハンマグラブが抜けなくなる事態の発
生が無い。

第１２図の実施例においても、第８図ないし第
１０図に示したように、１個以上のカツタ４ａ，
４ｂを１組とし、２組のカツタを互いに180度隔
てた位置から偏倚した位置にあるように配設して
もよい。

なお、上記実施例においては、カツタ４あるい
は４ａ，４ｂがケーシングパイプ１の円周上の１
個所あるいは２個所に設けられている例について
示したが、これらを３個所以上に設けてもよい。
また、以上の説明は、ケーシングパイプを回転さ
せる例について行なつたが、揺動によつて掘削す
る場合も本発明を適用できる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明による竪孔掘削工法
は、ケーシングパイプの内周面に円形の溝を掘削
し、該溝にハンマグラブ等を挿入して、溝で囲ま
れた被掘削物を剥離するように掘削し地上に排出
する工法であるから、岩盤のような硬質地盤を掘
削する場合においても、ケーシングパイプ内の被
掘削物を破砕する作業が必要なくなり、ケーシン
グパイプ圧入後、ケーシングパイプ内の被掘削物
をただちに地上に排出することができるほか、硬
質粘土層や砂層等の硬土質においても、溝の土砂
はほぐされているため、ハンマグラブのシエルの
挿入が容易で、大きな塊として掴み上げることが
できるので、従来に比較して作業時間が著しく短
縮され、作業能率を著しく上げることができる。
また、ハンマグラブの高い位置からの自由降下が
不要となり、ハンマグラブの破損を防止できる効
果がある。

また、本発明のケーシングパイプは、ケーシン
グパイプの下端部に円周に沿つて配設されたカツ
タ以外に、該カツタより上部に位置しかつ内方に
突出した溝形成用カツタを設けたので、溝掘削が
段階的に行なわれ、掘削土砂のケーシング内側へ
の導入がスムーズに行なわれるので、掘削抵抗が
軽減されると共に、掘削能率を高めることがで
き、下端部のカツタのみで溝を掘削する場合に比
較し、広幅の溝を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明による工法の一実
施例を示す図であり、第１図は押込み回転装置に
よりケーシングパイプを岩質地盤に建込んでいる
状態を示す縦断面図、第２図は第１図のＥ−Ｅ線
に沿う断面図ハンマグラブで岩塊を掴んだ状態を
示す図、第３図は岩塊をハンマグラブによつて地
上に排出した状態を示す縦断面図である。第４図
は第１図のＦ−Ｆ拡大断面図、第５図は第４図の
Ｇ−Ｇ断面図、第６図は該実施例のケーシングパ
イプにより転石を切削している状態を示す横断面
図、第７図は第４図のＨ−Ｈ断面図、第８図は本
発明のケーシングパイプの他の実施例を示す第１
図のＦ−Ｆ相当拡大断面図、第９図は第８図のＩ
−Ｉ断面図、第１０図は該実施例のケーシングパ
イプにより転石を切削している状態を示す横断面
図、第１１図および第１２図はそれぞれ本発明の
他の実施例を示す横断面図、第１３図は第１１図
の実施例の問題点を説明する縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内端がケーシングパイプの内周面よりも内方
   に、ケーシングパイプ内の被掘削物を掴み上げる
   開閉式バケツトのシエルが挿入可能な掘削溝を形
   成する程度に突出したカツタを有するケーシング
   パイプを回転または揺動させながら地中に圧入す
   ることにより、ケーシングパイプ内周面側に円形
   の掘削溝を形成した後、ケーシングパイプ内にシ
   エルの水平断面形状が弧状をなす開閉式バケツト
   を挿入し、該シエルを前記掘削溝に嵌め込んでケ
   ーシングパイプ内の被掘削物を掘削する作業を繰
   返すことにより、竪孔を掘削することを特徴とす
   る竪孔掘削工法。 ２ 鋼管と、該鋼管の下端部に円周上に配設され
   た複数個の超硬チツプ付カツタと、該鋼管下端部
   内壁に、前記カツタより上部に位置し、かつ内方
   に突出するように取付けられ、ハンマグラブのシ
   エル挿入用の溝を形成する超硬チツプ付カツタと
   からなることを特徴とするケーシングパイプ。 ３ 前記鋼管下端部内壁に取付けるカツタを１個
   とするかあるいは１個所に取付けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載のケーシングパイ
   プ。 ４ 前記鋼管下端部内壁に取付けるカツタを２個
   とするかあるいは２個所に取付け、かつ各個また
   は各組のカツタは180度隔てた対向位置から互い
   に偏倚させた位置に取付けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のケーシングパイプ。