JPH02136489A - 竪孔掘削工法及びそれに使用する竪孔掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本願発明は、支持地盤等の硬質地盤を含む地盤に基礎杭
造成等のための竪孔を掘削する工法及びそれに使用する
竪孔掘削機に関する。

（従来の技術） 従来、支持地盤に食いこむ竪孔の掘削工法として、円筒
状ケーシングを回転又は往復回転させて地中に建込みつ
つクラブパケット等を用いてケーシング内の土砂を排出
して該ケーシングに囲まれた竪孔を形成していき、支持
地盤に至ったとき上記クラブパケットに代えダウンホー
ルハンマをケーシング内に挿入し、該ハンマの回転打撃
とケーシングの回転（又は往復回転）圧入により支持地
盤にもケーシングに囲まれた竪孔を連続的に形成してい
く工法が知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、量の従来工法では、支持地盤の掘削においてケ
ーシングとハンマを互に別個独立に回転させているため
、それぞれの回転に煩雑な調整及び保全管理作業が必要
となり、しかも使用する装置が大型で高価なものとなる
欠点があった。

本願第１発明は、従来の欠点を除くことのできる竪孔掘
削工法を提供することを課題とし。

本願第２発明は、上記第１発明の竪孔掘削工法に有効に
使用することができる竪孔掘削機を提供することを課題
とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため１本願第１発明の竪孔掘削工法
は。

円筒状ケーシングを回転させて地中に建込みつつ該ケー
シング内の土砂を排出してケーシングに囲まれた竪孔を
形成していき。

硬質地盤に至ったとき、下端に上下駆動される打撃ハン
マを有するハンマ掘削体を上記ケーシング内に挿入し、
該ハンマ掘削体をケーシングからの回転伝達により従動
回転させつつハンマの打撃を行って硬質地盤を掘削する
ことと、上記ケーシングの回転建込みとにより硬質地盤
に上記竪孔と連続してケーシングで囲まれた竪孔を形成
する、構成を採り、 また１本願第２発明の竪孔掘削機は、 円筒状ケーシングと、上記ケーシングを回転させつつ地
中への建込みを行うケーシング回転建込み装置と、上記
ケーシング内に挿脱自在であって下端に上下駆動される
打撃ハンマを有するハンマ掘削ロッドとから成り、 上記ケーシングの内周面に回転伝達部材を固定又は着脱
自在に設けると共に、上記ハンマ掘削ロッドの外周面に
、少くともケーシング回転時上記回転伝達部材と係止し
て回転を伝達されるべき回転従動部材を設けた。

構成としである。

なお、本願第１及び第２発明におけるｒケーシングを回
転させ」とは、ケーシングを一方向へ回転させること及
び一定角度往復回転させることを含む、又本願第２発明
における「ハンマ掘削ロッド」には、ダウンホールハン
マ等の圧搾空気によリハンマを連続的に上下駆動させる
もののほか、油圧、エンジン等によるものも適宜選択的
に使用される。

以下本願発明の実施例について図面を参照して説明する
。

（実施例） 初めに、第２発明の竪孔掘削機の実施例について説明す
る。第１〜５図において、ケーシング（１）は円筒状鋼
管からなるもので、その上端に同じく同径の円筒状鋼管
からなる短い回転伝達用補助ケーシング（２）を溶接等
により固定状態に、又はボルト、コツター等により着脱
自在に同軸的に継ぎ足してあり、この補助ケーシング（
２）の内周面に特に第２図示のように母線方向に延長す
る４本の回転伝達歯（３）・・・を互に等間隔をあけて
突設しである。（４）・・・はケーシング（１）の下端
に形成した掘削刃である。

ハンマ掘削ロッド（５）は、本例ではダウンホールハン
マを備えたもので、上記ケーシング（１）内に挿脱自在
の長い円筒状ロッド（６）の下端部内に圧搾空気による
ハンマ駆動機構を白滝し、該駆動機構により連続的に上
下駆動されるハンマ（７）をロッド（６）下端から突出
し、このロッド（６）の外周面に、母線方向全長にわた
って延長する４本の回転従動歯（８）・・・を互に等間
隔をあけて突設し。

該ハンマ掘削ロッド（５）をケーシング（１）内に挿入
してケーシング（１）を回転させたとき、ケーシングの
回転伝達歯（３）・・・が回転従動歯（８）・・・に係
止してケーシング（１）の回転をハンマ掘削ロッド（５
）に伝達するようにしである。（９）は一端部をロッド
（６）上端から突出し、他端を上記ハンマ駆動機構に連
通させた圧搾空気案内管、（１０）は上記案内管（９）
の突出部にスイベルジヨイント（１１）を介して接続さ
れたエア供給フレキシブル管で、ニアコンプレッサに他
端を接続されている。

ケーシング回転建込み装置（３３）は次のようである。

はぼ矩形の扁平箱形ギヤボックス（１２）が、その四隅
にアーム（１３）・・・を介して取付けられた昇降支持
脚（１４）・・・により水平に支持され、該ギヤボック
ス（１２）の二下両板に円形のケーシング挿通孔（１５
）を開設し、該挿通孔（１５）の上板孔縁に、特に第５
図示のように環状支持枠（１６）を上記挿通孔（１５）
を貫通して下方へ突出した状態にボールベアリング（１
７）を介して回転自在に吊支し、この支持枠（１６）の
ギヤボックス（１２）内の外側部に環状の大歯車（１８
）を固定すると共に、ギヤボックス（１２）上面に設置
されたケーシング回転用ギャードモータ（１９）、（１
９）の各出力軸（２０）、　（２０）に固定した小歯車
（２１）、（２１）を上記大歯車（１８）にかみ合わせ
である。一方、支持枠（１６）の下端には、上下両板に
円形のケーシング挿通孔（２２）をあけた扁平チャック
ケース（２３）を連設し、該ケース（２３）内の直径方
向の相対する位置に支持された軸（２４）、（２４’）
に。

第４図示のように４分の１円弧の締着面を有する一対づ
つのチャック板（２５）、　（２５）及び（２５’）、
（２５′）の各一端部をそれぞれ揺動自在に支承させる
と共に、相対するチャック板（２５）、（２５’　）及
び（２５）、（２５’）の各他端部間にチャック用油圧
シリンダ（２６）、（２６）、そのラム（２７）、（２
７）を連結しである。

上記昇降支持脚（１４）・・・は、第１図示のように順
次差し合わされた３段の簡単体（２８）、　（２９）、
（３０）からなるテレスコピック筒体に構成され、該筒
体内の一端に油圧シリンダ（３１）を取付けると共に、
筒体内他端にラム（３２）を連結し、該シリンダ（３１
）の油圧を開放すると支持脚（１４）全体が縮少するよ
うにしである。

次に、上例の掘削機を使用した本願発明の竪孔掘削工法
の実施例について、掘削機の作用と共に、説明する。

まず、第６図示のように上例のケーシング回転建込み装
置（３３）を用い、その支持脚（１４）・・・を伸長さ
せた状態で、そのケーシング挿通孔（１５）、（２２）
に補助ケーシング（２）が取付けられていないケーシン
グ（１）を挿通させ、ついでチャック用油圧シリンダ（
２６）、（２６）の後退駆動により各チャック板（２５
）、　（２５）、（２５’）、（２５’）でケーシング
（１）を挟着する０次にケーシング回転用モータ（１９
）、（１９）の始動によりその回転を小歯車（２１）、
（２１）、大歯車（１８）及び支持枠（１６）を経てチ
ャックケース（２３）に伝えてケーシング（１）を回転
させると共に、各支持脚（１４）・・・の油圧シリンダ
（３１）・・・の油圧を開放すると、回転するケーシン
グ（１）が下端の掘削刃（４）・・・で地盤を掘削しっ
つケーシングの自重で徐々に地中に進入していき、それ
と共にクラブバスケット（３４）を用いてケーシング（
１）内の土砂をかき取り、ケーシング外に排出する。上
記ケーシング回転建込み装置（３３）の操作は、支持脚
（１４）・・・の最短縮少位置までケーシング（１）を
建込んだら。

チャック板（２５）、（２５’）の締着を一旦解除して
各支持脚（１４）・・・を最長まで伸長させ、その位置
で再びチャック板でケーシングを締着して回転建込みを
再開し、以下これを繰返す、上記ケーシング（１）の回
転進入と土砂排出とを継続することにより普通地盤（Ａ
）にケーシング（１）で囲まれた竪孔を形成していく。

ケーシング（１）が第７図示のように支持地盤（Ｂ）に
達したら、ケーシング回転及び土砂排出を停止し、次に
第８図示のようにケーシング（１）の上端に上例の回転
伝達用補助ケーシング（２）を溶接又はボルト、コツタ
ー等により同軸的に継ぎ足す。

次に、第９図示のように上例のハンマ掘削ロッド（５）
を上記補助ケーシング（２）及びケーシング（１）に上
から挿入する。その状態で第１０．１１図示のようにケ
ーシング回転建込み装置（３３）の駆動によりケーシン
グ（１）の回転及び進入を開始すると。

その回転が回転伝達歯（３）・・・及び回転従動歯（８
）・・・を介してハンマ掘削ロッド（５）に伝達され、
それによりハンマ（７）が回転しつつ連続打撃を開始し
、支持地盤ＣＢ）に普通地盤（Ａ）の既成竪孔と連続す
るケーシング（１）で囲まれた竪孔を形成してイく、ナ
オ、ハンマ１１削ロンド（５）のハンマ闘動機構で使用
ずみの圧搾空気はハンマ（７）の下端から孔内に噴出さ
れ、これがハンマ（７）により掘削粉砕された細石等を
ハンマ掘削ロッド（５）とケーシング（１）との間隙を
通ってケーシング上端から外部に排出する。

支持地盤ＣＢ）に第１２図示のように所要深さまで進入
したら、ハンマ掘削ロッド（５）をケーシング（１）か
ら引き抜くと、第１３図示のように普通地盤（Ａ）から
支持地盤（Ｂ）に連続して食いこむケーシング（１）で
囲まれた竪孔（Ｈ）を形成する。ケーシング（１）はそ
のまま杭として利用するか、又は杭造成のコンクリート
を打ちこんだ後引き抜く。

他の実施例として１回転伝達用補助ケーシング（２）を
予めケーシング（１）の上端に溶接等により固定状態に
又はボルト、コツター等により着脱自在に取付け、この
補助ケーシング（２）つきケーシング（１）を用いて第
６図示の普通地盤での竪孔掘削を開始し、以下上例と実
質的に同一の工程を行う例もある。

（発明の効果） 水頭第１発明の竪孔掘削工法によれば、従来工法に比較
しケーシング及びハンマ掘削体の回転の調整及び保全管
理作業が簡単となり、しかも使用する装置の小型化、低
廉化を実現できるのである。

水皿第２発明の竪孔掘削機によれば、硬質地盤の竪孔掘
削機として回転の調整及び保全管理が容易で小型、低廉
価のものが得られ、しかも第１発明の実施に使用する場
合、その回転伝達部材つきケーシング又は回転伝達部材
なしのケーシングを用いて普通地盤での竪孔掘削を行い
。

硬質地盤に至ったときハンマ掘削ロッドを回転伝達部材
つきケーシングに挿入し、又は回転伝達部材なしのケー
シングには回転伝達部材を取付けて挿入することにより
、そのまま継続的に硬質地盤での竪孔掘削を連続的に行
うことができ、第１発明全体を有効に実施することがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本願発明の実施例を示し、第１図は竪孔掘削機の
一部切欠正面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線切断端面図
、第３図はケーシング回転建込み装置の一部切欠平面図
、第４図は第１図ＩＶ−ＩＶ線に沿うケーシング回転建
込み装置の断面図、第５図は第３図■−Ｖ線一部省略拡
大断面図、以下竪孔掘削工法を示し、第６図は普通地盤
での竪孔掘削工程の路線断面図、第７図は支持地盤まで
ケーシングを建込んだ状態の同上断面図、第８図は補助
ケーシングを継ぎ足した状態の同上断面図、第９図はハ
ンマ掘削ロッドを挿入した状態の同上断面図、第１０．
１１図は支持地盤での竪孔掘削工程の同上断面図、第１
２図は支持地盤での掘削完了状態の同上断面図、第１３
図はハンマ掘削ロッドを引き抜いた状態の同上断面図で
ある。 １・・・ケーシング、２・・・回転伝達用補助ケーシン
グ、３・・・回転伝達歯、５・・・ハンマ掘削ロッド、
７・・・打撃ハンマ、８・・・回転従動歯、３３・・・
ケーシング回転建込み装置、Ａ・・・普通地盤、Ｂ・・
・支持地盤。 特許出願人　株式会社横山基礎工事

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状ケーシングを回転させて地中に建込みつつ
   該ケーシング内の土砂を排出してケーシングに囲まれた
   竪孔を形成していき、 硬質地盤に至ったとき、下端に上下駆動さ れる打撃ハンマを有するハンマ掘削体を上記ケーシング
   内に挿入し、該ハンマ掘削体をケーシングからの回転伝
   達により従動回転させつつハンマの打撃を行って硬質地
   盤を掘削することと、上記ケーシングの回転建込みとに
   より硬質地盤に上記竪孔と連続してケーシングで囲まれ
   た竪孔を形成する、 竪孔掘削工法。
2. （２）円筒状ケーシングと、上記ケーシングを回転させ
   つつ地中への建込みを行うケーシング回転建込み装置と
   、上記ケーシング内に挿脱自在であって下端に上下駆動
   される打撃ハンマを有するハンマ掘削ロッドとから成り
   、 上記ケーシングの内周面に回転伝達部材を固定又は着脱
   自在に設けると共に、上記ハンマ掘削ロッドの外周面に
   、少くともケーシング回転時上記回転伝達部材と係止し
   て回転を伝達されるべき回転従動部材を設けた、 竪孔掘削機。