JPS589231B2 - 滑降式拡底工法ビツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、拡底杭孔掘削工法に使用する滑降式拡底工
法ビットに関する。

この発明の目的は、孔壁安定膜を破壊せず、従って、特
に拡底部孔壁の崩壊を生ずる虞れのない拡底杭孔掘削工
法の実施が可能であると共に、滑降ビットの昇降を任意
に遠隔制御可能な滑降式拡底工法ビットを提供すること
にある。

従来、拡底杭孔掘削工法には、第１図Ａ，Ｂに例示する
ような拡底工法ビットが使用されている。

これはスタピライザ２を有するドリルパイプ１の先端部
に先端ビット３を有し、また、油圧シリンダ４，４によ
って側方に拡張される拡翼ビット５，５を有する構成で
ある。

先端ビット３は、垂直方向下向きのカツク３ａ・・・を
有する。

拡翼ビット５は、水平方向外向きのカック５ａ・・・を
有する。

拡翼ビット５，５は、その上部のピン６，６を支点とし
て回動し、傘の如くに拡張し（第１図Ｂ）又は収縮する
（第１図Ａ）。

上記の拡底工法ビットを使用した従来の拡底杭孔掘削工
法の実施例を第２図Ａ，Ｂ，Ｃに示す。

第２図Ａは、均等直径の杭孔７を所定の深さまで掘削し
た段階を示す。

その掘削は、拡底工法ビットを第１図Ａのように収縮さ
せた状態とし、先端ビット３により旋削し削孔する。

図中８はベントナイト泥水の如き地盤安定液である。

第２図Ｂは、杭孔７の下端に拡底部９を形成する途中の
段階を示す。

その形成は、先端ビット３を孔底に当接させた状態で拡
底工法ビットを逆回転し、拡翼ビット５，５を油圧シリ
ンダ４，４によって漸次拡張して拡底部９の全高にわた
り一気に総形旋削する方法によって行なわれる。

第２図Ｃは、拡底部９の形成を完成した段階を示す。

つまり、拡翼ビット５，５が所定の角度に拡張するまで
旋削を続行してこの段階に至る。

第１図に示す従来の拡底工法ビット及びこれを使用した
従来の拡底杭孔掘削工法の欠点は、拡底部９を形成する
際に、拡翼ビット５，５が拡底部９の全高にわたり一気
に総形旋削する点にある。

すなわち、拡底部９を形成するために旋削する全範囲に
わたってベントナイト等の安定膜を形成し得す、又は一
時的にそれを形成することがあってもそれを次々に破壊
（旋削）することとなり、旋削部（拡底部９）の孔壁崩
壊を生じ易いからである。

拡底部９の孔壁崩壊を起しては、望ましい形状の拡底杭
の造成は期待し得す、このため実用的でないのである。

この発明は、従来の拡底工法ビットの上述の如き欠点を
解決する目的でなされたものである。

すなわち、この発明の構成の要旨は、ドリル軸の先端部
に取り付けた先端ビットと、ドリル軸に固定した所定の
傾きを有する拡底ガイドと、前記先端ビットよりも上方
に位置し前記拡底ガイドに沿って昇降可能な滑降ビット
と、滑降ビットを昇降させるジャッキとにより構成され
る滑降式拡底工法ビットにある。

この発明において、拡底ガイドの傾きは、拡底部の傾き
に等しくする。

また、ジャッキは、遠隔制御によって滑降ビットを昇降
可能なものであればよく、図示例では油圧シリンダを使
用した例が示されているが、その構造形式の如何を問わ
ない。

次に、この発明の実施例を説明する。

第３図と第４図は、この発明に係る滑降式拡底工法．ビ
ットの一実施例を示す。

図中１０は地上の削孔機によって拡底工法ビットに回転
を伝えるドライブパイプ、１１はドライブパイプの下端
に連結したドリル軸である。

ドリル軸１１の下端にフィッシュテイル刃１３が下向き
に取り付けられている。

また、同じドリル軸１１の下端部には、約１５°程度の
上反り角をもって半径方向に延びる３本の先端ビツｌ−
１ ４ ．１４．１４が、円周を３等分した位置に取り
付けられている（第４図）。

この先端ビット１４，１４，１４には、図中の反時計回
り方向下向きに多数のカツク１４ａ・・・が取り付けら
れている。

次に、上記先端ビット１４・・・それぞれの中間位置で
あってやはり円周を３等分した位置悌３図）に、３本の
拡底ガイド１５，１５．１５がドリル軸１１に溶接等で
固定されている。

この拡底ガイド１５，１５，１５は、そのガイド板１５
ａが、形成するべき拡底部９のテーパ（犬体１１°〜１
２°）に等しい傾きを有するように構成されている。

上記の各拡底ガイド１５・・・には、そのガイド板１５
ａを抱持して滑動自在の往復台１７・・・が取り付けら
れ、それぞれの往復台１７・・・に滑降ビット１８・・
・が取り付けられている。

各滑降ビット１８は、上記先端ビット１４とほぼ等しい
上反り角をもって半径方向に延びている。

なお図示例では上記先端ビット１４のカツタ１４ａとは
逆向きに、つまり図中の時計回り方向下向きに多数のカ
ツタ１８ａ・・・が取り付けられている（第４図）が、
このカツタ１８ａの向きをカツタ１４ａと同じ向きに設
けてもよいことは云うまでもない。

この滑降ビット１８は、拡底ガイド１５の上端に位置す
るときの外径が、先端ビット１４の外径と同一かそれよ
りも小さく構成されている。

次に、図中２０は油圧式の流体ジャッキであり、そのシ
リンダ上端部は、ドリル軸１１に固定したプラケネｌ−
２１ ．２１にピン２２で連結され支持されている。

また、流体ジャッキ２０のピストンロンド先端部は、各
滑降ビット１８・・・と個別的にピン１９によって連結
されている。

図中２３は先端ビット１４の後背部（直上位置）に杭孔
７の直径に等しい配置で取り付けたスタピライザ、２４
は滑降ビット１８の後背部に拡底ガイド１５と等しい傾
きで取り付けたスタピライザ、２５はドリル軸１１を中
心として滑降ビット１８の上方に杭孔７の直径と等しい
配置したスタピライザである。

いずれのスタピライザも、孔壁面に内接して滑走し安定
膜の形成を助成する。

次に、上記滑降式拡底工法ビットの使用法及びこれを使
用した拡底杭孔掘削工法について説明する。

（ｉ）杭孔７の掘削（第５図Ａ）。

まず、流体ジャッキ２０を収縮させることによって滑降
ビット１８を拡底ガイド１５の上端に位置させ第３図の
状態とする。

そして、ドライブパイプ１を介し地上の削孔機によって
先端ビット１４の掘削方向（第４図の反時計回り方向）
に回転と下向きの推力を与え、第５図Ａに示すような均
等直径の杭孔７を所定の深さまで掘削する。

（１１）拡底部９の形成（第５図Ｂ，Ｃ）。

杭孔７を所定の深さまで掘削すると、その先端ビット１
４が孔底に当接した状態を保持し、拡底工法ビットを逆
回転させる。

この回転は、先端ビット１４の非掘削方向である。

逆に、滑降ビット１８の掘削方向（第４図）である。

そこで、滑降ビット１８の掘削能力に応じた速度と推力
で、流体ジャッキ２０．２０を下向きに伸長させ、滑降
ビット１８による旋削を行なう。

しかるときは、先端ビット１４が掘り進むことはなく当
初の位置にある。

これに対し、滑降ビット１８は、拡底ガイド１５の傾き
に等しく下向きに掘り進む（第５図Ｂ）。

そして、滑降ガイド１５の下端に到達すると、拡底部９
の形成が完成する。

また、滑降ビット１８と先端ビット１４の各カツタ１８
ａ，１４ａが同一方向に設けられているときは、前記の
掘削作業の際、滑降ビット１８の掘削回転方向は、先端
ビット１４の掘削回転方向と同じであり、先端ビット１
４も同じ方向に回転するが、このときは先端ビット１４
をドライブパイプを介して上方から吊下げてやり、その
推力が杭孔の底に加わらないように支持しておけばよく
、これにより先端ビット１４が掘削することはない。

（■）滑降ビット１８による掘削と安定膜２９の形成。

滑降ビット１８による掘削の状況を拡大して第６図に示
す。

すなわち、滑降ビット１８は、杭孔Ｔと拡底部９との直
径基相当分を、ほぼ水平な旋削面２８を下向きに旋削す
る形で掘り進む。

従って、先に掘ってある杭孔７の孔壁面及び既に掘削し
た拡底部９の内壁面に形成された安定膜２９を滑降ビッ
ト１８で破壊するようなことは決してなく、故に、それ
らの部分の崩壊を生ずることはない。

勿論、ほぼ水平な旋削面２８の崩壊の心配もない。

従って、拡底ガイド１５によって与えられるテーパの拡
底部９を、きちんと確実に形成することができるのであ
る１（■）様々な孔の掘削 第７図Ａは、例えば第５図Ｃのように拡底部９を形成し
たあと、そのままの位置で流体ジャッキ２０を収縮させ
て滑降ビット１８を拡底ガイド１５の上端部に位置させ
、しかる後に拡底工法ビット１４の掘削方向に回転して
一定長さｌの杭孔７を掘り進み、その下端部に拡底部９
を形成し、以後同様の工程をくり返して、一定の深さ毎
に拡底部９を形成した場合を示す。

また、第７図Ｂは、杭孔７の中間部に、滑降ビット１８
が拡底ガイドの下端に位置するままの状態で掘り進んで
大径部９′を形成した場合を示す。

さらに、第７図Ｃは、第７図Ａのように杭孔７の一定深
さ毎に拡底部９を形成する場合に、滑降ビット１８が拡
底ガイド１５の下端に位置するままの状態で一定の深さ
ｌ、だけ掘り進み大径部９′を有する拡底部９に形成し
た場合を示す。

なお、前述の説明においては、先端ビット１４と滑降ビ
ット１８との各カツタ１８ａ，１４ａが逆向きに取付け
られている場合の掘削順序を説明したが、前記各カツタ
１８ａと１４ａが同一方向に設けられているときは、杭
孔７の掘削途中において適宜滑降ビット１８を滑降させ
ながら掘削すれば杭孔７と同時に大降部９′を掘削でき
る。

したがって、この場合は杭孔７を掘削した後、先端ビッ
ト１４を引上げて再び杭孔に挿入し後から大径部９′を
掘削するという二重の作業が不要となる。

この発明に係る滑降式拡底工法ビットは、以上に説明し
たように構成し、使用され、機能するものであり、この
発明は次のような効果を奏する。

第一に、滑降ビット１８は、拡底ガイド１５の傾きに沿
って移動し、下向きにほぼ水平な旋削面２８を掘り進む
から、旋削面２８を除いて安定膜２９を破壊することが
ない。

従って、拡底部９の崩壊はなく、規定通りの拡底部９を
確実に形成することができる。

第二に、滑降ビット１８は、ジャッキの制御を通じてそ
の昇降移動を遠隔操作できる。

従って、いちいち拡底工法ビットを地上に引き揚げない
でも種々な態様の杭孔又は拡底部の掘削を迅速に行うこ
とができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは従来の拡底工法ビットを示す側面図、第
２図Ａ，Ｂ，Ｃは従来の拡底工法ビットによる拡底杭孔
掘削工法を示す工程図、第３図はこの発明に係る滑降式
拡底ビットの側面図、第４図は同前の底面図、第５図Ａ
，Ｂ，Ｃはこの発明に係る拡底工法ビットによる拡底杭
孔掘削工法の工程図、第６図は拡底部の旋削状態を示す
拡大図、第７図Ａ，Ｂ，Ｃは他の拡底杭掘削工法を示す
孔杭掘削工法を示す孔の断面図である。 １１・・・・・・ドリル軸、１４・・・・・・先端ビッ
ト、１５・・・・・・拡底ガイド、１８・・・・・・滑
降ビット、２０・・・・・・ジャッキ、１４ａ・・・，
１８ａ・・・・・・カツタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ドライブパイプで回転駆動されるドリル軸の下端
   に先端ビットを取付け、さらに杭孔の下端に拡底孔を形
   成すべく、該孔のテーパに沿って下方が拡がるよう傾斜
   した拡底ガイドを前記ドリル軸に固定し、該拡底ガイド
   に支持されて、これに沿って同一姿勢で昇降方向にスラ
   イド自在であり、かつ下向きのカツクを有する滑降ビッ
   トを設け、さらに前記ドリル軸に流体ジャッキを枢支し
   てそのピストンロンドの先端を上記滑降ビットに枢結し
   、ピストンロンドの伸長により滑降ビットが同一姿勢を
   保って拡底ガイドに沿ってスライドする構成としたこと
   を特徴とする滑降式拡底工法ビット。