JPH035589A - 掘削装置 - 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、プレポーリング工法によって築造される地中
杭や柱列式の山止め壁等の工事に使用される掘削装置の
改良技術に関する。

〔従来の技術〕

既成杭を用いて例えば地中杭を築造するプレポーリング
工法の一つに、次のようにして拡底杭を築造する所謂ロ
ーデックス工法がある。

この工法は、先ず抗工事現場の複数箇所をボーリングし
て土質柱状図を作製して、この土質柱状図を基にして工
事現場全域における地層の分布状況を推測し、かつ、工
事現場の任意の箇所を験掘りして、その時の掘削負荷の
変化をアンメーターの抵抗値で読み取り、前記推測した
地層の支持層に対応する抵抗値を確認する。

そして、ベントナイト等の流動物の供給管を連結した正
逆転駆動自在な回転軸の先端に、掘削爪を備えた掘削装
置を連設して、前記掘削装置の先端からベントナイト等
を吐出させつつ回転軸を正転駆動させ、前記掘削爪によ
って前記推測に基づく支持層の所定深さに達する地中穴
を形成し、かつ、その時の掘削負荷をアンメーターで読
み取って、前記掘削装置の掘削爪先端が前記推測した支
持層の所定深さに達したことを電気的に確認する。

次いで、前記回転軸をや−引き上げながら当該回転軸を
逆転駆動させ、前記掘削装置の掘削爪近傍に付設した拡
径爪を拡径させて地中穴の底部周辺を拡径掘削し、その
後、前記回転軸を正転駆動させて前記拡径爪を縮径させ
ると共に、当該回転軸を下降させて爪先端を拡径底部側
に戻し、その爪先端から拡径底部に所定量のセメントモ
ルタルを吐出させつつ掘削爪を地中穴から引き抜いて、
このセメントモルタルに下端を突入させる状態で既成の
コンクリート抗を前記地中穴に埋設または打設するもの
である。

この工法によれば、土質柱状図に基づく支持層深さの確
認に加えて、掘削負荷の変化から爪先端が支持層の所定
深さに達したことを電気的に確認することで、杭先端が
確かに支持層の所定深さに達した拡底杭を築造すること
ができるものとされていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記土質柱状図による地層の分布状況は
飽くまでも推測に基づくものであって、支持層の深さ変
化が殆どない場合には問題はないのであるが、支持層が
局部的に変化しているときには、前記推測を基にしては
支持層の所定深さに達する地中穴が掘削されないことが
あり、かつ、か〜る事態を避けるように、アンメーター
の抵抗値を読み取って爪先端が支持層の所定深さに達し
たか否かを確認しているのであるが、掘削の負荷は掘削
装置の掘進速度に大きく左右されるされることから正確
さに欠けるものであって、支持層の変化に対応し切れな
い点で問題があった。

あるいは、柱列式の山止め壁を築造するに際しては、爪
先端が不透水層に達する地中穴を掘削することが必要条
件であることは言うまでもないが、か＼る工事に際して
も爪先端が不透水層の所定深さに達したか否かを確認す
ることができず、前記推測に基づいて掘削された地中穴
が所望する地層の所定深さに達したか否かを正確にＴＩ
ｍ？２できる手段の提供が待たれている。

本発明は、か＼る要望を満たすべく発案されたものであ
って、簡単な改良技術によって爪先端が所望する地層の
所定深さに達したか否かを正確に確認できるに至った掘
削装置を提供することを目的としている。

（ｔ！題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するに至った本発明による掘削装置は
、正逆転駆動自在な回転軸の正転駆動によって地中穴を
形成する掘削爪の近傍に、前記回転軸の逆転駆動に伴っ
て回転軸の回転軸線方向視で掘削爪の回転軌跡外に突出
し且つ地中穴周辺を掘削して掘削土を収容するバケット
を設けた点に特徴を有する。

〔作用〕

上記の特徴構成によれば、例えば土質柱状図や掘削負荷
等を基にして、掘削装置の掘削爪先端が所望する地層の
所定深さに達したと推測される時点で回転軸を逆転駆動
させて、前記バケットを掘削爪の回転軌跡外に突出させ
ると、当該バケットによって池中穴の底部周辺が掘削さ
れ且つその掘削土がバケットに収容される。

ここで、前記回転軸を正転駆動させて前記バケットを掘
削爪の回転軌跡内に縮径させると共に、前記掘削装置を
回転軸と共に地中穴から引き抜いて、前記バケットに収
容された掘削土を観察することで、前記地中穴の底部周
辺における地層の土質を視覚１認することができ、延い
ては、爪先端が所望する地層の所定深さに達したか否か
を正確に確認することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は掘削装置Ａを示し、第３図は前記掘
削装置Ａを装備させた掘削作業機Ｂの一例を示すもので
あって、か＼る掘削作業機Ｂは、クローラ式走行台車ｌ
の前部側にポスト２を立設すると共に、順次継ぎ足し連
結される中空構造の回転軸３を駆動昇降させる昇降手段
４を前記ポスト２に設け、かつ、当該昇降手段４に連結
された回転軸３を正逆転駆動させる正逆転駆動手段５を
前記ポスト２の下部側に設けると共に、前記回転軸３の
下端に掘削装置Ａの筒軸６を連通連結して成る。

掘削装置Ａは、翼板７の下縁に複数個の爪体８を設けて
成る２個の掘削爪９を、互いに１８０度の位相を有せし
めて筒軸６の下部側外周部に設けると共に、各掘削爪９
のや一上方部位の筒軸６部分に、ストッパーａが一体連
設されたブラケット１０を設け、この内の一方のブラケ
ット１０に拡径爪１１を且つ他方のブラケット１０にバ
ケット１２を、夫々筒軸６の軸線に平行なビン１３を介
して枢着して成る。

そして、前記回転軸３の正転駆動下での前記掘削爪９に
よる地中穴の掘削時には、前記拡径爪１１ならびにバケ
ット１２の夫々が筒軸６側に回倒して、前記掘削爪９の
回転軸線方向視において当該掘削爪９の回転軌跡Ｑ内（
第２図参照）に位置するように構成され、前記回転軸３
の逆転駆動下においては、第４図乃至第６図に示すよう
に、前記拡径爪１１ならびにバケット１２の夫々は、そ
の大部分が前記掘削爪９０回転軌跡ＱＱ外突出して、前
記掘削爪９によって掘削された地中穴の底部周辺を拡径
掘削し、かつ、その掘削土を前記バケット１２内に収容
するように構成されている。

次に、ローデックスエ法によって拡底杭を築造する一手
順について説明すると、先ず第３図に示すように、前記
回転軸３の上端にベントナイト等の流動物の供給管１４
を接続し、当該回転軸３ならびに掘削爪９の筒軸６を通
して爪先端からベントナイト等を吐出させながら当該回
転軸３を正転駆動させて、土質柱状図や掘削爪９の掘削
負荷等を基にして、前記掘削装置Ａの掘削爪９の先端が
所望する支持層Ｃの所定深さに達したと推測される地中
穴を掘削するのである。尚、この実施例では、支持層Ｃ
が局部的に変化していて爪先端が所望する支持層Ｃの所
定深さにまで達していないものとする。

ここで、前記回転軸３を逆転駆動させて、第６図に示す
ように、前記掘削装置ｉＡの拡径爪１１ならびにバケツ
目２を前記回転軌跡Ｑ外に突出させ、当該拡径爪１１な
らびにバケット１２により、前記推測された所定深さの
地中穴の底部周辺を拡径掘削（第１図に仮想線すで示す
。）し、その掘削土をバケット１２に収容させるのであ
る。

次に、前記回転軸３を逆転駆動させて前記拡径爪１１な
らびにバケット１２を前記回転軌跡Ｑ内に位置させ、か
つ、当該回転軸３と共に前記掘削装置Ａを地中穴から引
き抜き、前記バケット１２に収容された掘削土を基にし
て、前記推測された所定深さの地中穴の底部周辺におけ
る支持層Ｃの土質を視覚観察するのであり、これによっ
て爪先端が所望する所定深さの支持層Ｃに達していない
ことが確認される。

もっとも、この実施例では、爪先端が所望する支持層Ｃ
の所定深さにまで達していない例を示しているからであ
って、爪先端が所望する支持層Ｃの所定深さに達してい
る場合は、前記バケツ）１２に収容された掘削土を基に
して、当該爪先端が所望する支持層Ｃの所定深さに達し
ていることが視覚確認される。

而して、前記爪先端が所望する所定深さの支持層Ｃに達
していないことの確認に基づき、当該爪先端が所望する
所定深さの支持層Ｃに達したことが確認されるまで、上
記地中穴の掘削とバケット１２に対する地中式底部周辺
の掘削土の収容、並びに、当該収容された掘削土の土質
観察を行うのである。

そして、前記爪先端が所望する所定深さの支持層Ｃに達
したことが確認されると、前記回転軸３を下降させて掘
削装置Ａの掘削爪９を池中穴の底部に戻すと共に、前記
回転軸３をや−引き上げながら当該回転軸３を逆転駆動
させて、前記拡径爪１１−ならびにバケット１２で地中
穴の底部周辺を拡径掘削（第５図参照）し、その後、前
記回転軸３を正転駆動させて前記拡径爪１１ならびにバ
ケット１２を前記回転軌跡Ｑ内に縮径させると共に、前
記回転軸３を下降させて掘削装置Ａの掘削爪先端を拡径
底部側に戻し、かつ第７図に示すように、前記ベントナ
イト等に代えて爪先端から拡径底部に所定量のセメント
モルタル１５を吐出させつつ掘削装置Ａを地中穴から引
き抜き、第８図に示すように、前記セメントモルタル１
５に下端を突入させる状態で前記地中穴に既成のコンク
リート抗１６を埋設または打設することで、杭先端が支
持ＮＣの所定深さに達した拡底杭１７が築造される。

尚、前記バケット１２は、第４図に示すように、掘削土
収容用の角形凹部１２ａをバケット本体１２ｂに形成し
て成るものであるが、例えば第９図や第１０図に示す如
き形状の変形が可能である。

即ち、第９図に示すものは、掘削土収容用の凹部１２ａ
を奥拡がり形状にしたものであって、凹部１２ａに収容
された掘削土が溢れ出ないようにした点に特徴がある。

第１０図に示すものは、奥側に壁体を有しない奥挟まり
形状の掘削土収容凹部１２ｃをバケット本体１２ｂに形
成したものであって、前記回転軸３の逆転駆動に伴って
地中穴周辺を掘削すると共に、それまでに掘削土収容部
１２ｃ内に入り込んでいる流動物を掘削土によって排除
し、かつ、当該掘削土については、これを前記奥挟まり
形状の掘削土収容凹部１２ｃ内に食い込ませるようにし
て収容させる点に特徴がある。

尚、本実施例では、拡底杭１７の築造について説明した
が、柱列式の山止め壁工事に際しての杭の築造等を実施
対象にすることが可能であることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による掘削装置は、回転軸の
逆転駆動によって地中穴の周辺を掘削し且つその掘削土
を収容するバケットを掘削爪の近傍に設けた点に特徴を
有し、而して、例えば土質柱状図や掘削負荷等を基にし
て、掘削爪の先端が所望する地層の所定深さに達したと
推測される時点で回転軸を逆転駆動させると共に、当該
回転軸と共に前記バケットを地中穴から引き抜き、かつ
、当該バケットに収容された掘削土を観察することで、
前記地中穴の底部周辺における地層の土質を視覚確認す
ることができるようになり、即ち、爪先端が所望する地
層の所定深さに達したか否かを正確に確認することがで
き、延いては、か−る構造の掘削装置を用いることで、
杭先端が所望する地層の所定深さに達したことを認識で
きる抗の築造が可能となるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は掘削装置の側面図、第２図は掘削装置の縦断平
面図、第３図は掘削作業機の側面図である。 第４図はバケットの斜視図、第５図は拡径爪ならびにバ
ケットの拡径による地中穴周辺の掘削状態を示す掘削装
置の側面図、第６図は同縦断平面図である。 第７図はセメントモルタルを吐出させつつ掘削装置を地
中穴から引き抜く状態の説明図、第８図は杭先端が支持
層に達した拡底杭の側面図である。 第９図および第１０図は夫々側実施例のバケットの要部
を破断した斜視図である。 ３・・・回転軸、９・・・掘削爪、１２・・・バケット
、Ｑ・・・回転軌跡。 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正逆転駆動自在な回転軸の正転駆動によって地中穴を形
   成する掘削爪の近傍に、前記回転軸の逆転駆動に伴って
   回転軸の回転軸線方向視で掘削爪の回転軌跡外に突出し
   且つ地中穴周辺を掘削して掘削土を収容するバケットを
   設けてあることを特徴とする掘削装置。