JPH0336395A - 場所打ち杭用のアースオーガおよびそのオーガヘッド - 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） 本発明は、建設工事における基礎として多用されている
場所打ちコンクリート抗の遺戒において使用するアース
オーガおよびそのオーガヘッドに関するものである。

（従来の技術） 場所打ち杭の造成工法としては、従来よりベノトエ法、
リバース工法、アースドリル工法、および深礎工法等が
あるが、本発明は比較的にみると、従来のアースドリル
工法に近い工法に関連しているものである。

アースドリル工法は、原則として孔壁防護は行わず、素
掘りで回転パケットにより掘削するものであり、孔壁保
護を必要とする場合にはベントナイト等を使用した泥水
を用いている。

しかしながら回転パケットによる掘削作業は、パケット
内に掘削土が一杯になれば、−旦パケットを引き上げて
外部に土砂を搬出してから、再びパケットを孔内に挿入
する作業を繰り返し行うものである。したがってこのパ
ケット内の土砂排出に要する時間だけ掘孔作業が長びく
という問題点があった。

また孔壁保護のためにベントナイト等の泥水を使用する
場合は、掘削した土砂とベントナイト等が混合するため
、これらの混合物である産業廃棄物が適切な処置をしな
ければ公害を発生する原因になるという問題点があった
。

上述の問題点を解決するため本出願人は先に、中空軸の
周りに螺旋状のスクリュー羽根を設けると共に、そのス
クリュー羽根の外周に前記中空軸の外周面と平行な螺旋
帯を設けたアースオーガ本体の先端部に、逆転時に掘削
した土砂の逆流を阻止する逆止板を設けたオーガヘッド
を有するアースオーガを使用して地盤を所定の深さまで
掘削した後、−旦アースオーガを逆転させて掘削土と共
にアースオーガを引き上げる際に、前記中空軸内の孔よ
りベントナイトを注入して掘孔内の掘削土とベントナイ
トを置換し、ついでこの掘孔内に鉄筋を挿入して後、ト
レミー管により底部より順次コンクリートを打設してベ
ントナイトとコンクリートを置換するようにすること、
およびこれに関連する技術を要旨とする場所打ち杭工法
およびその装置（特願平１−１１７４号）を出願した。

以下、第５図〜第１Ｏ図に基づいてその概要を説明する
。

第５図〜第９図はこの場所打ち杭用のアースオーガの一
実施例を示すものである。

この実施例においては、中心に孔１ａを有する中空軸１
の周りに螺旋状のスクリュー羽根２（第６図参照）を設
け、そのスクリュー羽根２の外周に前記中空軸１の外周
面と平行な螺旋帯３を第５図に示すように巻きつけると
共に、スクリュー羽根２に溶接等により固着してアース
オーガ本体４を一体的に形成する。なお１ｂは中空軸１
の上端部に設けた接手用挿入軸部、ｌｃは中空軸１の下
端部に設けた接手用軸筒部である。

また第５．７，８．９図に示すように、中心に孔５ａを
有する中空軸５の周りに螺旋状のスクリュー羽根６を設
け、特に中空軸５の下部においては必要によってスクリ
ュー羽根６のピッチを小さくする。そしてこのスクリュ
ー羽根６の下端部に掘削ビット７を設けると共に、逆転
時に掘削した土砂の逆流を阻止する逆止板８をスクリュ
ー羽ＩＩ６の先端付近に設けてオーガヘッド９を一体的
に形成する。

逆止板８は例えば第８図に示すように、スクリュー羽根
６に突設したブラケッ目Ｏにビン１１により矢印Ａのよ
うに回動自在に枢支しておき、掘削回転時には二点鎖線
図８′で示す位置にあり、逆転時には実線図８で示す位
置に回動して、掘削によりスクリュー羽根６間の溝にあ
る土砂が逆流しないように作用するようにする。

なお図中５ｂは中空軸５の上端部に設けた接手用挿入軸
部で、この軸部５ｂを第５図の接手用軸筒部１ｃ内に嵌
入して２本のボルト１２を挿入することによってアース
オーガ本体４とオーガヘッド９とを連結して場所打ち杭
用のアースオーガ１３を構成する。

つぎに上述のように構成したアースオーガ１３を使用し
て実施する場所打ち杭工法を第１０図について説明する
。

図中１５は地盤、１６は掘孔機で、１７はそのクローラ
、１８はクローラ１７上に設けた旋回台、１９はアウト
リガー、２０は旋回台１８の前部に垂直に立てたリーダ
ー、２１はそのバックステー、２２はバックテンショナ
ー、２３はリーダー２０の前面に昇降自在に吊り下げた
アースオーガ用の回転駆動装置である。

この工法は第１０図（１）に示すように、掘孔機１６の
リーダー２０の前面−に昇降自在に設けた回転駆動装置
２３の下方にアースオーガ１３を吊り下げ、このアース
オーガ１３を回転させながら地盤１５中に押し込む。

このようにすると、アースオーガ１３の下部のオーガヘ
ッド９の下端の掘削ビット７を介して掘削された土砂が
スクリュー羽根６によって上方へ巻き上げられ、つづい
てアースオーガ本体４のスクリュー羽根２間に進入する
。

そしてこの間アースオーガ１３は次第に地盤１５中に侵
入するから、結局第１０図（１）に示すように、地盤１
５中のアースオーガ１３のスクリュー羽根６および２間
の溝内には掘削した土砂２４が充満する。

そして第１Ｏ図（ＩＩ）に示すように、アースオーガ１
３が所定の深度に達するまで掘孔作業を続ける。７第１
Ｏ図（Ｉｆ）の場合は１本のアースオーガ１３のみを示
しているが、１本のアースオーガのみで所定深度に達し
ない場合は、順次アースオーガ本体４を接続して掘孔を
行えばよい。

つぎに第１０図（ＩＩＩ）に示すように、掘孔２５の深
さが所定の深度に達したならば、−旦アースオーガ１３
を逆転させる。アースオーガ１３のオーガヘッド９が逆
転すると第８図について前述したように、逆止板８が二
点鎖線図８′の位置から実線図８の位置に回動して、ス
クリュー羽根６，６間につまっている掘削した土砂２４
の逆流を阻止する。またこの場合、アースオーガ本体４
のスクリュー羽根２．２間につまっている土砂２４は特
に螺旋帯３があるため、アースオーガ本体４が地上に引
き上げられた後もアースオーガ本体４から脱落すること
はない。

なおこのアースオーガ１３を引き上げる際に、アースオ
ーガ１３の中空軸１および５内の孔１ａおよび５ａより
ベントナイト２６を注入する。したがってこの工程では
アースオーガ１３の引き抜きによって掘削した土砂２４
が外部に排出されると共に、掘孔２５内にベントナイト
２６が置換される。

上述のようにしてアースオーガ１３を完全に掘孔２５内
から引き抜いたならば、つぎに第１０図（ＴＶ）に示す
ように、掘孔２５内のベントナイト２６中に鉄筋２７を
挿入して所定の位置に配置する。

ついで第１０図（Ｖ）に示すように、トレξ−管２８を
掘孔２５内に挿入して、底部より順次コンクリート２９
を打設してベントナイト２６とコンクリート２９を置換
する。

第１０図（Ｖｌ）は上述のようにして完成した場所打ち
鉄筋コンクリート抗を示すものである。

またこの工法においては、前記したベントナイト２６の
代りに水を注入してもよい。

また地盤１５がローム層とか、シルト層のように掘削し
た孔壁が崩壊しにくい場合には、アースオーガ１３によ
る掘孔後におけるベントナイトまたは水等の液の注入を
省くようにしてもよい。

さらに場所打ち杭内に鉄筋を入れる必要がない場合には
、アースオーガ１３による掘孔後におけるアースオーガ
１３を引き上げる際に、その中空軸内の孔よりコンクリ
ートを直接打設するようにしてもよい。

上述のようにこの工法においては、中空軸１の周りに螺
旋状のスクリュー羽ｊｉＢ、２を設けると共に、そのス
クリュー羽根２の外周に前記中空軸の外周面と平行な螺
旋帯３を設けたアースオーガ本体４を使用するから、掘
削した土砂２４はスクリュー羽根２と螺旋帯３によって
中空軸１の回りに脱落することなく保持されるようにな
る。

また前記アースオーガ本体４の先端部に、逆転時に掘削
した土砂２４の逆流を阻止する逆止板８を設けたオーガ
ヘッド９を連結し、このアースオーガ１３を使用して地
盤１５を所定の深さまで掘削した後、−旦アースオーガ
１３を逆転させてからアースオーガ１３を引き上げるよ
うにしたから、アースオーガ１３の溝内に溜った土砂２
４は前記逆止Ｆｉ８によって逆流を阻止されると共に、
アースオーガ１３の全長にわたって掘削土２４を溝内に
保持したまま外部に引き上げられる。そしてこのアース
オーガ１３を引き上げる際に、前記中空軸１および５内
の孔１ａおよび５ａよりベントナイト２６を注入して掘
孔２５内の掘削±２４とベントナイト２６を置換し、つ
いでこの掘孔２５内に鉄筋２７を挿入して後、トレ電−
管２８により底部より順次コンクリート２９を打設して
ベントナイト２６とコンクリート２９を置換するように
したから、この工法によれば、アースオーガ１３により
連続して所定の深度まで掘孔することができると共に、
このアースオーガ１３を引き上げることにより掘孔２５
内の掘削±２４とベントナイト２６を置換でき、無筋の
場合は掘削±２４とコンクリート２９とを直接置換する
こともできる。

上述のようにこの工法によれば、アースオーガ１３によ
り連続して掘孔作業を行うことができるため、実験の結
果、従来のアースドリル工法と比較した場合、約２倍の
能率向上が得られた。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように第５図〜第１０図に示す工法および装置は
画期的なものであるが、オーガヘッド９のスクリュー羽
＄１１６の外周部には、掘削土を保持するための螺旋帯
がないと共に、アースオーガ１３の逆転時に掘削した土
砂２４の逆流を阻止する逆止板８の取り付は位置が掘削
ビット７の先端部から、かなり奥まった位置にあるため
、アースオーガ１３による掘孔が終了して、第１０図（
ＩＩＩ）に示すように、アースオーガ１３を引き上げる
時に、場合によっては、オーガヘッド９の下端部に一旦
保持された掘削土砂が、掘孔２５の底部に崩れ落ちるこ
とがあるという問題点があった。

（課題を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明においては、中空軸
の周りに螺旋状のスクリュー羽根を設けると共に、その
スクリュー羽根の外周に前記中空軸の外周面と平行な螺
旋帯を設けてアースオーガ本体を形成し、中空軸の周り
に螺旋状のスクリュー羽根を設け、このスクリュー羽根
の外周に前記中空軸の外周面と平行な螺旋帯を設け、前
記スクリュー羽根の端部に掘削ビットを設けると共に、
この掘削ビットおよびその前方の適当な範囲を除く部分
に底板を設け、この底板の空所を覆うことができる弾性
板を底板の内側においてその一端部を底板に固定して設
け、前記掘削ビットを前記底板面に対して開閉自在にし
てオーガヘッドを形成し、このオーガヘッドを前記アー
スオーガ本体の先端部に連結して場所打ち杭用のアース
オーガを構成する。

また本発明においては、中空軸の周りに螺旋状のスクリ
ュー羽根を二重に設け、これらスクリュー羽根の外周に
前記中空軸の外周面と平行な螺旋帯を設け、前記スクリ
ュー羽根の端部にそれぞれ掘削ビットを設けると共に、
これらの掘削ビットおよびその前方の適当な範囲を除く
部分に底板を設け、この底板の空所を覆うことができる
弾性板を底板の内側においてその一端部を底板に固定し
て設け、前記掘削ビットを前記底板面に対して開閉自在
にしてオーガヘッドを構成する。

なおミ前記アースオーガ本体およびオーガヘッドのスク
リュー羽根の外周に設けた螺旋帯は、スクリュー羽根に
対して上方へ偏倚させて固着するのがよい。

（作　用） 上述のように本発明においては、アースオーガ本体、お
よびオーガヘッドの中空軸の周りに螺旋状のスクリュー
羽根を設けると共に、そのスクリュー羽根の外周に前記
中空軸の外周面と平行な螺旋帯を設けたから、掘削した
土砂はスクリュー羽根と螺旋帯によって中空軸の回りに
保持されるようになる。

特に本発明においては、オーガヘッドにも螺旋帯を設け
たから、このオーガヘッド部の掘削土の保持力が増大し
て掘削土の崩壊をさらに減少させることができる。

なおアースオーガ本体およびオーガヘッドのスクリュー
羽根の外周に設けた螺旋帯を、スクリュー羽根に対して
上方へ偏倚させて固着すれば、掘削土の崩壊防止性能が
さらに向上する。

また本発明においては、オーガヘッドの中空軸の周りに
螺旋状のスクリュー羽根を二重に設け、これらスクリュ
ー羽根の外周に前記中空軸の外周面と平行な螺旋帯を設
け、前記スクリュー羽根の端部にそれぞれ掘削ビットを
設けると共に、これらの掘削ビットおよびその前方の適
当な範囲を除く部分に底板を設け、この底板の空所を覆
うことができる弾性板を底板の内側においてその一端部
を底板に固定して設けたから、掘孔時には弾性板が上方
へ屈曲してビットによる掘削土をオーガヘッドの内部に
収容するが、掘孔が終了してオーガヘッドを引き上げる
場合には、弾性板が水平状態に戻って底板に設けた開口
を自動的に閉じて、オーガヘッド内の掘削土の落下を防
止することができる。

したがってこのオーガヘッドを使用すれば掘札内の残土
を確実になくすくことができる。

（実施例） 以下、第１図〜第４図について本発明の詳細な説明する
０図中前記符号と同一の符号は同等のものを示す。

第１図は本発明の場所打ち杭用のアースオーガの一実施
例を示すものである。

本実施例においては、中心に孔１ａを有する中空軸ｌの
回りに螺旋状のスクリュー羽根２を設け、そのスクリュ
ー羽根２の外周に前記中空軸１の外周面と平行な螺旋帯
３を巻きつけると共に、スクリュー羽根２に溶接等によ
り固着してアースオーガ本体４を一体的に形成する。な
お１ｂは中空軸１の上端部に設けた接手用挿入部、１ｃ
は中空軸１の下端部に設けた接手用軸筒部である。

また第２〜４図に詳細に示すように、中心に孔５ａを有
する中空軸５の周りに螺旋状のスクリュー羽根６を二重
に設け、これらスクリュー羽根６の外周に前記中空軸５
の外周面と平行な螺旋帯３０を設け、前記スクリュー羽
根６の端部にそれぞれ掘削ビット３１をオーガヘッドの
底部に横設した軸３２により枢支して設ける。

この掘削ビット３１は左右２枚に分割して、その平面形
状を長方形状の一辺に複数の切り込み３１ａ（第２図（
ロ）参照）を入れた略櫛形に形成し、その切り込み３１
ａにオーガヘッド本体に固定したブラケット３３をそれ
ぞれ嵌入させ、この嵌合部に前記軸３２を貫通させるこ
とによって、掘削ビット３１を傾動可能に枢支する。な
お３４は左右の掘削ビット３１間に介在するようにオー
ガヘッド底部の中央に突設したブラケットである。

そして掘削ビット３１は、その前縁部３１ｂを垂直断面
形状がくさび形になるように形成すると共に、後部に段
付きの突片３１ｃを突設する。

また掘削ビット３１の装着位置および、その掘削ビット
３１の先端部３１ｂ側の前方の適当な範囲（本実施例で
は中空軸５の中心点を基点とする交角約９０度の範囲）
を除く部分に、オーガヘッドの底板３５を前記中空軸５
の下端および螺旋帯３０の下端に固着して設け、この底
板３５の平面に対して前記掘削ビット３１を第３図（ａ
）の矢印Ｂのようにそれぞれ開閉自在にすると共に、ア
ースオーガの掘削回転時に掘削ビット３１を掘削姿勢に
保持するため、前記突片３１ｃと衝合する支承部材３６
をスクリュー羽根６の下端に固定して設ける。

また３７は底板３５の外周部において、前記螺旋帯３０
と連続するように一定の幅で円Ｍｉ妹に形成した底部円
周板であり、３８は螺旋帯３０および底部円周板３７の
下方の端部に斜め下に向かって突設した側方ビットであ
る。

そして前記底板３５の空所３９（第４図（ａ）参照）を
覆うことができる平面形状が略１／４円弧状に湾曲した
弾性板４０（第３図（６）参照）をゴム等の弾性材によ
って形成し、この弾性板４０の一端部４０ａを台座４１
を介して底板３５の掘削ビット３１の対向端縁部上に固
定すると共に、その弾性板４０の遊端部４０ｂがスクリ
ュー羽根６の下部の先端部に重合できるように配置する
。

なお４２（第３図（ａ）参照）は弾性板４０の一端部４
０ａを固定するための当板、４３はその止めねじである
。

また第４図（ａ）、　（ｂ）に示すように、４４は中空
軸５内の下端近くに設けた仕切板で、４４ａはその仕切
板４４に１８０度位相の２個所に設けた略１／４円状の
吐出口で、この吐出口４４ａには、円形のゴム板を中心
を通って８等分した扇形のゴム弁４５の一辺を、帯板状
の座金４６を介して２本のビス４７によって仕切ｖｉ４
４の開口端縁に取り付けて、中空軸５の内部を通って送
給されるベントナイト等の流体を吐出できるようにする
。

上述のようにして第２図および第３図に示すようなオー
ガヘッド９を形成する。

なお第２図（ａ）において、５ｂは中空軸５の上端部に
設けた接手用挿入軸部で、この軸部５ｂを第１図の接手
用軸筒部ＩＣ内に嵌入して２本のボルト１２を挿入する
ことによってアースオーガ本体４とオーガヘッド９とを
連結して場所打ち杭用のアースオーガ１３を構成する。

上述のように構成したアースオーガ１３を使用して、地
盤を回転掘削すると、掘削ビット３１が第３図（ａ）の
状態で地盤を掘削するからこの場合弾性板４０は第３図
（ａ）の二点鎖線図で示すように屈曲して、その遊端部
４０ｂが上方へはね上がる。

したがって掘削した土砂は、掘削ビット３１と弾性板４
０との間の通ってオーガヘッド９内に収容される。

そして掘削を終了した時、アースオーガ１３の回転を止
めると共に、アースオーガ１３を引き上げると、弾性板
４０は、それ自身の弾性による復元性と、上方にたまっ
ている掘削土砂の重量によって第３図（ａ）の実線図で
示すように水平状態に復元することによって掘削した土
砂の落下を防止することができる。

なお上述のように構成した本発明のアースオーガ１３を
使用して実施する場所打ち杭工法は、前に第１０図につ
いて説明したのと同様であるから、その工法についての
説明は省略する。

（発明の効果） 上述のように本発明においては、アースオーガ本体４、
およびオーガヘッド９の中空軸１．５の周りに螺旋状の
スクリュー羽根２，６を設けると共に、そのスクリュー
羽根２，６の外周に前記中空軸１，５の外周面と平行な
螺旋帯３．３０を設けたから、掘削した土砂はスクリュ
ー羽根２，６と螺旋帯３．３０によって中空軸１．５の
回りに保持されるようになる。

特に本発明においては、オーガヘッド９にも螺旋帯３０
を設けたから、このオーガヘッド部の掘削土の保持力が
増大して掘削土の崩壊をさらに減少させることができる
。

なお第１〜４図の実施例のように、アースオーガ本体４
およびオーガヘッド９のスクリュー羽根２．６の外周に
設けた螺旋帯３．３０を、スクリュー羽根２，６に対し
て上方へ偏倚させて固着すれば、掘削土の崩壊防止性能
がさらに向上する。

また本発明においては、オーガヘッド９の中空軸５の周
りに螺旋状のスクリュー羽根６を二重に設け、これらス
クリュー羽根６の外周にそれぞれ前記中空軸５の外周面
と平行な螺旋帯３０を設け、前記スクリュー羽根６の端
部にそれぞれ掘削ビット３１を設けると共に、これらの
掘削ビット３１およびその前方の適当な範囲を除く部分
に底板３５を設け、この底板３５の空所３９を覆うこと
ができる弾性ｖｉ４０を底［３５の内側においてその一
端部４０ａを底板３５に固定して設けたから、掘孔時に
は弾性板４０が上方へ屈曲してビット３１による掘削土
をオーガヘッド９の内部に収容するが、掘孔が終了して
オーガヘッド９を引き上げる場合には、弾性１４０が水
平状態に戻って底１３５に設けた開口を自動的に閉じて
、オーガヘッド９内の掘削土の落下を防止することがで
きる。

したがってこのオーガヘッド９を使用すれば掘札内の残
土を確実になくすことができる。

上述のように本発明によれば、場所打ち杭工法を従来の
工法と比較して、容易、迅速かつ正確に行わせることが
可能になると云うすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアースオーガの全体図、第２図（
ａ）はその下部のオーガヘッドの立面図、同図（ハ）は
その下面図、 第３図（ａ）は第２図（ａ）の作用説明図、同図（ハ）
はその下面図、 第４図（ａ）はオーガヘッドの中空軸の下端部を示す部
分図、 同図（６）はそのＸ−Ｘ線による断面矢視図、第５図は
従来のアースオーガの全体図、第６図はそのアースオー
ガの製作途中の状態を示す部分図、 第７図は第５図の下面図、 第８図はオーガヘッドの一例を示す立面図、第９図はそ
の下面図、 第１０図（１）〜（Ｖｌ）は第５図のアースオーガを使
用する場所打ち杭工法の工程説明図である。 １・・・中空軸　　　　　　１ａ・・・孔２・・・スク
リュー羽根　　３・・・螺旋帯４・・・アースオーガ本
体　５・・・中空軸５ａ・・・孔　　　　　　　　６・
・・スクリュー羽根７・・・掘削ビット　　　　８・・
・逆止板９・・・オーガヘッド　　　１３・・・アース
オーガ１５・・・地盤　　　　　　　１６・・・掘孔機
２０・・・リーダー　　　　　２３・・・回転駆動装置
２４・・・掘削した土砂　　　２５・・・掘孔２６・・
・ベントナイト　　　２７・・・鉄筋２８・・・トレミ
ー管２９・・・コンクリート３０・・・螺旋体　　　　
　　３１・・・掘削ビット３５・・・底板　　　　　　
　３６・・・支承部材３７・・・底部円周板　　　　３
８・・・側方ビット３９・・・空所　　　　　　　４０
・・・弾性板４４・・・仕切板 ４５・・・ゴム弁 ４７・・・ビス ４４ａ・・・吐出口 ４６・・・座金

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中空軸の周りに螺旋状のスクリュー羽根を設けると
   共に、そのスクリュー羽根の外周に前記中空軸の外周面
   と平行な螺旋帯を設けてアースオーガ本体を形成し、中
   空軸の周りに螺旋状のスクリュー羽根を設け、このスク
   リュー羽根の外周に前記中空軸の外周面と平行な螺旋帯
   を設け、前記スクリュー羽根の端部に掘削ビットを設け
   ると共に、この掘削ビットおよびその前方の適当な範囲
   を除く部分に底板を設け、この底板の空所を覆うことが
   できる弾性板を底板の内側においてその一端部を底板に
   固定して設け、前記掘削ビットを前記底板面に対して開
   閉自在にしてオーガヘッドを形成し、このオーガヘッド
   を前記アースオーガ本体の先端部に連結してなる場所打
   ち杭用のアースオーガ。 ２、中空軸の周りに螺旋状のスクリュー羽根を二重に設
   け、これらスクリュー羽根の外周に前記中空軸の外周面
   と平行な螺旋帯を設け、前記スクリュー羽根の端部にそ
   れぞれ掘削ビットを設けると共に、これらの掘削ビット
   およびその前方の適当な範囲を除く部分に底板を設け、
   この底板の空所を覆うことができる弾性板を底板の内側
   においてその一端部を底板に固定して設け、前記掘削ビ
   ットを前記底板面に対して開閉自在にした場所打ち杭用
   のオーガヘッド。 ３、前記アースオーガ本体およびオーガヘッドのスクリ
   ュー羽根の外周に設けた螺旋帯を、スクリュー羽根に対
   して上方へ偏倚させて固着してなる請求項１、２記載の
   場所打ち杭用のアースオーガ本体およびオーガヘッド。