JPH0415825Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、基礎杭打設工法の一つであるオール
ケーシング工法に使用される地盤掘削用カツタの
ついたケーシングビツトに関するものである。

〔従来の技術〕

基礎杭の全長にわたつてケーシングパイプを揺
動や回転によつて押込みながらケーシングパイプ
内の土砂をバケツト等によつて除去して基礎杭を
構築する、いわゆるオールケーシング工法があ
る。

従来硬土質や岩盤等の掘削を能率良く施工する
ため、最下部のケーシングパイプの先端に超硬チ
ツプを埋込んだり、掘削刃を溶接によつて固着さ
せたケーシングビツトがある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、この方式では、掘削刃が摩耗したり欠
損したりした場合、その都度溶接部分を溶断によ
つて取りはずさなければならず、交換個数が多い
と作業時間も多くなつて、次の基礎杭の施工に支
障をきたすため、少なく共掘削刃のついたケーシ
ングビツトを２セツト準備しておく必要があり、
コストがかかる要因となつていた。

また、施工場所によつては、地盤が硬土質であ
つたり、転石層であつたり、岩盤であつたり、都
市再開発等の鉄筋コンクリートであつたりする。
このため、これらの掘削を能率良く行うため、掘
削刃に取付ける超硬金属の硬さ、じん性、形状を
選択する必要があるほか、掘削刃のすくい角や逃
げ角、掘削刃の取付個数も変える必要があるが、
溶接によつて掘削刃が取付けられているため、そ
の交換に手間がかかつたり、ケーシングビツトを
それぞれの地盤にあわせて何個も用意しなければ
ならない点で問題があり、この労をきらつて、す
べての地盤を１個のビツトですませてしまうケー
スもあつて、掘削能率の低下を招いていた。

なお、オールケーシング工法用ケーシングビツ
トとして開示されたものではないが、アースオー
ガードリル用カツタヘツドとして、実開昭50−
115702号公報に着脱可能な掘削刃が開示されてい
る。これは螺旋状翼片の先端部に着脱可能に掘削
刃をボルトで締結したものであるが、アースオー
ガの場合、通常掘削径は400φ〜800φ程度であり、
このような小径に掘削刃をつけると、回転半径が
小さいため常に掘削刃に対し斜め前方より掘削力
を受け、掘削刃が横方向力を受ける。これによる
横ずれを防止することと、締結ボルトに荷重が掛
らないようにすることなどから、複雑な切欠き形
状を設けてこれらの問題を解決したものである。
このため、螺旋状翼片の先端部も一直線ではなく
凹凸状の切欠き部を有し、応力集中の発生による
強度低下を招いていた。さらに、横ずれ防止や軸
方向荷重に対する配慮から、螺旋状翼片の板厚の
中に埋め込むことができないため、掘削刃の表裏
両面が掘削土砂により摩耗しやすく、早期に交換
しなければならないという問題があつた。

本考案は、上記の如き従来技術の問題点を改善
し、欠損や摩耗が生じた場合あるいは掘削対象物
によつて掘削刃を交換する必要が生じた時、即座
に対応可能なオールケーシング用ケーシングビツ
トを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、前記の如き目的を達成するため、ケ
ーシングパイプの先端刃口に超硬チツプのついた
掘削刃をボルトによつて着脱可能に取付けたケー
シングビツトにおいて、ケーシングパイプ及び掘
削刃のいずれかをフオーク状の差込み部とし、掘
削刃の取付け部とケーシングパイプとが連続した
円筒部を構成し、かつ、掘削刃の取付け部の下端
部とケーシングパイプの先端刃口の下端部とが段
差を有することなく形成され、さらに、ケーシン
グパイプ胴部の外壁に対しギヤツプδ₁及び内壁に
対しギヤツプδ₂を形成するように掘削刃が取付け
られていることを特徴とする。

〔作用〕

本考案は、前記の如く、ケーシングパイプの先
端刃口に掘削刃をボルトによつて締結できるよう
にしたので、掘削刃が破損等によつて交換の必要
性が生じた場合には、簡単かつ容易に交換するこ
とができ、また、ケーシングパイプまたは掘削刃
をフオーク状とし、ケーシングパイプの先端刃口
部まで円筒部が連続して形成されるようにしたの
で、掘削刃をボルトによつて着脱自在に締結でき
るようにしたにもかかわらず、大きな強度低下を
防ぐことができる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図乃至第６図を
用いて具体的に説明する。第１図は本考案が適用
される回転式押込装置を示す全体側面図、第２図
乃至第６図は本考案のケーシングビツト及び着脱
式掘削刃取付構造に係る拡大詳細図である。２は
地上に設置した架台、３はケーシングビツト１ａ
を有するケーシングパイプ１を締付けるバンド
で、締付シリンダ４によつて締付け力が与えられ
る。５はギヤ付旋回輪で、そのアウターレースに
はギヤが設けられ、さらにバンド３の固定部分と
接続されている。６はギヤ付旋回輪５にかみ合つ
ているピニオンで、モータ７によつて回転駆動さ
れる。８はモータ７を固定するブラケツトで、フ
レーム９に固定される。フレーム９には前記ギヤ
付旋回輪５のインナーレースが固定されている。
１０はフレーム９と架台２との間に設けられた押
込みシリンダである。なお、１１はケーシングパ
イプ１内の土砂を地上に排出するためのハンマグ
ラブを示している。

ケーシングパイプ１の先端刃口は、第３図及び
第５図に示すように胴部１ｂよりのギヤツプδ₁と
等しいか、それよりわずかに小さい寸法のリング
状の段差をもつと共に、内周側に開いた傾斜部１
ｃを有している。その先端刃口にはケーシングパ
イプ１のパイプの肉厚を薄くしたような円筒状の
プレート１ｄが形成されており、そのプレート１
ｄには孔１d′があいている。このためケーシング
パイプ１に肉厚方向の切り込みを入れているわけ
ではなくケーシングパイプ１の円筒部が先端刃口
まで形成されており、強度的な配慮がなされてい
る。そのプレート１ｄをはさむように掘削刃１
２，１３の２枚のプレートで構成されるフオーク
状のシヤンク１２ｂ，１３ｂがはいり込み、ボル
ト１４、ナツト１５で締結されている。前述の２
枚のプレートの対向面はボルト穴以外に切欠きな
ど凹凸部のない平坦な面になつている。

この時、シヤンク１２ｂ，１３ｂのフオーク部
の間隙は、プレート１ｄより１〜２mm程度大きく
なるように構成して、ボルト１４、ナツト１５で
締結した時、シヤンク１２ｂ，１３ｂがバネ効果
を発揮し、ボルト１４がゆるみにくくなるように
する。またボルト１４、ナツト１５共シヤンクの
中に埋め込まれるよう構成されている。なお、シ
ヤンク１２ｂ，１３ｂはケーシングパイプ１の矩
形状の溝の中に入り込んでおり、掘削時掘削刃先
端にかかる荷重をこの溝で支えるようによつてボ
ルト１４に負担がかからないようにする。ここで
本実施例では掘削刃側をフオーク状にしたが、ケ
ーシングパイプ側をフオーク状にしても効果は変
わらない。またボルト１４とナツト１５とで締結
する例で述べたが、シヤンク側にネジ穴をあけて
ナツトを兼ねても良いことはいうまでもない。掘
削刃１２には、その内端と胴部１ｂ内壁との間に
ギヤツプδ₂を生じさせる逃げ面１２ａが形成され
ている。また掘削刃１３には、その外端と胴部１
ｂ外壁との間にギヤツプδ₁を生じさせる逃げ面１
３ａが形成されている。また掘削刃１２のすくい
面には超硬チツプ１２′が山形状に取付られ、下
部には逃げ角β₁が、側面には逃げ角β₂が形成され
ている。同様に掘削刃１３のすくい面には超硬チ
ツプ１３′が山形状に取付けられ、下部には逃げ
角β₁が、側面には逃げ角β₂が形成されている。

次に本考案の作用を説明する。ケーシングパイ
プ１は締付シリンダ４を縮めることによりバンド
３と一体になる。この状態でモータ７を駆動させ
れば、ピニオン６によつてギヤ付旋回輪５が回転
すると共に、ギヤ付旋回輪５と一部が一体的に固
定されているバンド３も回転するので、ケーシン
グパイプ１もまわされる。このように回転させな
がら押込シリンダ１０を縮めれば、ケーシングパ
イプ１に押込み力が付加される。

一方、ケーシングパイプ１の刃口部では、掘削
刃１２，１３に押込み力と回転力とが付加される
ので、地盤に対し掘削が行われる。ここで押込み
力と回転力とによつて掘削刃１２，１３の先端に
力が作用し、ケーシングパイプ１の先端刃口から
の距離を乗じたモーメントによる反力が、ボルト
１４もしくはシヤンク１２ｂ，１３ｂと接触して
いるケーシングパイプ１の溝に作用する。この
時、シヤンク１２ｂ，１３ｂはケーシングパイプ
の板厚内におさめられているため、シヤンクを構
成している２枚のプレートの側面部と接触するこ
とになり、全板厚を利用して反力を支持すること
ができる。ここでボルト１４には反力が作用しな
いようにケーシングパイプ１にあけられた孔との
間に間隙を設けるとよい。掘削刃１２，１３のシ
ヤンク１２ｂ，１３ｂはフオーク状になつている
ため、ケーシングパイプ１の溝に差込んでボルト
１４、ナツト１５によつて締結した時、シヤンク
の弾性によつてボルト１４に張力が作用し、ゆる
みにくくなる。破損等によつて交換の必要が生じ
た時はナツト１５をゆるめ、ボルト１４をはずせ
ば掘削刃を抜くことができる。掘削刃１２，１３
とをケーシングパイプ１の内周側と外周側に振り
わけ、シヤンクの厚さより大きな掘削溝を形成す
るようになつているため、シヤンクで直接地盤を
掘削することはない。

また第２図、第３図ではケーシングパイプ１に
直接掘削刃１２，１３のシヤンク１２ｂ，１３ｂ
の入る溝とボルト孔をあける例で示したが、機械
加工上の問題や、実際の使用での経年変化による
溝部のヘタリを考え、この部分を第６図で示すよ
うにブロツク１６，１７として別途加工したもの
をケーシングパイプ１に溶接によつて固着させて
も良い。このようにしてもケーシングパイプの円
筒形状が維持され、強度的に大きく低下すること
を防ぐことができる。また掘削刃１２によつて掘
削された結果、ケーシングパイプ１の内周側には
δ₂のギヤツプが生じ、このギヤツプによつて生ま
れた空隙を経て掘削刃１２の後方にまわり込む土
砂の他は上方へ押上げられる。また掘削刃１３に
よつて掘削された結果、ケーシングパイプ１の外
周側にはδ₁のギヤツプが生じ、このギヤツプによ
つて生まれた空隙を経て掘削刃１３の後方にまわ
り込む土砂の他は上方へ押上げられ、ケーシング
パイプ１の端面を内周側に開いた傾斜部１ｃに案
内されてケーシングパイプ１の内周側へ押出され
る。さらに、掘削刃１３によつて掘削された土砂
は掘削刃１２の後方にまわり込んだゆるんだ土砂
を内周側に押出す働きもなす。また掘削刃１３の
内周側はすでに掘削刃１２によつて地山の大半を
掘削されており、完全な空隙でなくても掘削刃１
２によるゆるんだ土砂のため、掘削刃１３による
掘削土の逃げ場となるため、掘削刃１２と掘削刃
１３とを一体にした掘削刃、なすわち全断面を一
度に掘削する構造のものと比較し、掘削刃１２と
掘削刃１３の掘削抵抗をプラスした掘削抵抗の方
が小さくてすむ。掘削刃１３が先行し、掘削刃１
２が後行となる関係においても同様である。この
ため掘削刃１２と掘削刃１３によつて掘削された
土砂は攪拌され、流動化するため排出されやすく
なる。このように掘削された土砂の排出はスムー
ズに行われるため、ケーシングパイプの押込抵抗
は小さく押えられる。

なお、掘削刃１２，１３にはすくい面以外の面
が地盤と接触しにくいように、逃げ角δ₁，δ₂が設
けられているため、地盤との接触による回転抵抗
の増加を防ぐことができる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案はケーシングパイプ
の先端刃口に掘削刃をボルトによつて着脱可能に
取付けたので、掘削刃が破損その他の理由により
交換の必要性が生じた場合、簡単かつ容易に交換
することができる。また、本考案は、ケーシング
パイプまたは掘削刃をフオーク状として掘削刃を
ケーシングパイプの板厚方向でボルト締結するよ
うにし、ケーシングパイプの先端刃口部が連続し
た円筒部を形成するようにしたので、掘削刃を着
脱自在にしたにもかかわらず、大きな強度低下を
防ぐことができる。さらに、シヤンクをケーシン
グパイプの板厚内におさめるようにすると共に、
ボルト締結部以外に凹凸部のないシヤンクのた
め、掘削刃に作用する力の反力をシヤンクの側面
部すなわち全板厚で受けることになり、この結
果、シンプルな構造が実現でき、安価なシヤンク
の摩耗の少ないケーシングビツトが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用される回転式押込装置全
体図、第２図乃至第５図は本考案の一実施例を示
したもので、第２図は第１図Ａ部の拡大詳細図、
第３図は第２図の−線に沿い一部を断面した
矢視図、第４図は第２図の−線に沿う断面
図、第５図は第２図の−線に沿う断面図、第
６図はケーシングパイプに掘削刃のシヤンクを取
付ける部分をブロツクにした別の実施例を示す図
である。 １……ケーシングパイプ、１ａ……胴部、１
２，１３……掘削刃、１２ａ，１３ｂ……逃げ
面、１２ｂ，１３ｂ……シヤンク部、１４……ボ
ルト、１５……ナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングパイプの先端刃口に超硬チツプのつ
   いた掘削刃をボルトによつて着脱可能に取付けた
   ケーシングビツトにおいて、ケーシングパイプ及
   び掘削刃のいずれかをフオーク状の差込み部と
   し、掘削刃の取付け部とケーシングパイプとが連
   続した円筒部を構成し、かつ、掘削刃の取付け部
   の下端部とケーシングパイプの先端刃口の下端部
   とが段差を有することなく形成され、さらに、ケ
   ーシングパイプ胴部の外壁に対しギヤツプδ₁及び
   内壁に対しギヤツプδ₂を形成するように掘削刃が
   取付けられていることを特徴とするオールケーシ
   ング工法用ケーシングビツト。