JPH0715869Y2 - ケーシングパイプ先端掘削刃取付構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【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ケーシングパ
イプや、既設の杭の引抜きの際杭と土砂とのフリクショ
ンをカットするために使用される杭径より大径のケーシ
ングパイプの先端に取付ける掘削刃の取付構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】基礎杭の全長にわたってケーシングパイ
プを揺動や回転によって押込みながらケーシングパイプ
内の土砂をバケット等によっ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。従来このケ
ーシングパイプの押込み抵抗を少なくするため、先端の
刃口の鋭角形状にすると共に、刃口径を上部の胴径より
大きくして胴部と地盤との直接接触を避け、押込み時の
周面摩擦抵抗を軽減させたものや、ケーシングパイプの
先端に超硬チップを埋込んだり、掘削刃を取付けたもの
がある。この中で掘削刃を取付けたものが一番押込み抵
抗が小さいが、従来の掘削刃の取付構造は、図６に示す
ように掘削刃２００がケーシングパイプ１００の刃口下
に一列状態で取付けるようになっているため、掘削土の
排出に対する考慮が不足しており、押込み抵抗も十分軽
減されたものとは言えなかった。

【０００３】また、西独特許第８５１３３１号明細書に
示されているように、オールケーシング工法ではない
が、回転ドリル用穿孔ビットとして掘削刃を外周側と内
周側に相互にずらして取付けたものがあるが、これはク
ラウンのパイプ部分が壁面に接触することによる摩擦抵
抗を軽減させるだけの目的で取付けたものである。この
掘削刃の構造は、ブレード状の平面刃であるため、掘削
土砂の流動性が悪く、掘削刃の前面に土砂が堆積し、掘
削抵抗の増大と掘削土砂の排出の低下による目づまりを
招き、かつ、掘削刃の下端も尖ってなく水平であるた
め、地盤へのくい込み性が悪く、押込み抵抗も充分軽減
されたものとは言えず、水の噴射手段と掘削刃との併用
によって穿孔掘削を可能としたものである。

【０００４】回転式オールケーシング工法では、ケーシ
ングパイプに回転力を与えながら上方からの押込み力も
与えてケーシングパイプを押込んでいく。このとき、押
込み抵抗すなわち回転力と押込み力とをできるだけ小さ
くすることが回転式押込装置の馬力の低減や簡素化、能
力の向上につながる。ここで、ケーシングパイプを押込
むためには、ケーシングパイプ下端の土砂を取りのぞか
なければならない。すなわち、スムーズに土砂を取りの
ぞくことと地盤へのくい込み性を向上させるための考慮
が必要であるが、従来このような条件を満足する掘削刃
の取付構造を有するケーシングパイプがなかった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、前記の如き
従来技術の問題点を改善し、掘削刃によって掘削された
土砂の排出を速やかに行なうと共に地盤へのくい込み性
を向上させて押込み抵抗を軽減させることができるケー
シングパイプ先端掘削刃取付構造を提供することを目的
とするものである。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本考案は、ケーシングパイプの先端に掘削刃を取付
け、ケーシングパイプを回転させることにより地盤を掘
削してケーシングパイプの押込み抵抗を軽減させる装置
において、該ケーシングパイプの先端刃口が下端部より
ケーシングパイプの内周側に向かって上方に傾斜した掘
削土砂案内面を有し、前記各掘削刃は山形状のすくい面
と凸状の下面と逃げ角とを備え、かつ、前記複数個の掘
削刃はケーシングパイプの外周側と内周側とに分設する
と共に、内周側掘削刃の後方に外周側掘削刃を配置し、
外周側掘削刃とケーシングパイプの胴部外壁との間及び
内周側掘削刃とケーシングパイプの胴部内壁との間にそ
れぞれギャップを生じさせるように構成したことを特徴
とする。

【０００７】

【作用】各掘削刃はすくい面が山形状であるため、ある
掘削刃によって掘削された土砂に左右に分けられ細分化
し後方に移動する。そしてこの掘削刃とは異なる後方に
位置する掘削刃も山形状のすくい面を有するため、先に
掘削された土砂はこの後方に位置する掘削刃によって左
右に分けられ、さらに細分化してほぐされる。この繰り
返しにより連続的に生み出される掘削土砂が流動化し、
ケーシングパイプ１の押込みと回転に伴いギャップδ₂
を経てケーシングパイプ１の内周側上方に押し出され
る。

【０００８】また、外周側の掘削刃によって掘削された
土砂が、内周側掘削刃後方に位置するゆるめられた土砂
を内周側に押し出すことができるほか、ケーシングパイ
プの先端刃口が下端部よりケーシングパイプの内周側に
向かって上方に傾斜した掘削土砂案内面を有し、さらに
内周側にギャップが形成されることによって、土砂がケ
ーシングパイプの内壁に沿って上方へスムーズに押し上
げられて排出される。従って、ケーシングパイプ下端の
土砂によって生じる目づまりを防いで押込み抵抗を軽減
することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１ないし図５に
ついて具体的に説明する。

【００１０】図１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、図２乃至図５は本考案の掘削刃取付
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はケーシングパイプ１を締付けるバンドで、締付
シリンダ４によっ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にかみ合っているピニオンで、モータ７によっ
て回転駆動される。８はモータ７を支持するブラケット
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。尚、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。

【００１１】ケーシングパイプ１の先端刃口は、図３及
び図５に示すように、胴部１ａよりのギャップδ₁ と等
しいか、わずかに小さい寸法のリング状の段差をもつと
共に、下端部よりケーシングパイプ１の内周面に向かっ
て上方に傾斜した掘削土砂案内面すなわち傾斜部１ｂを
有している。その先端刃口には、内周側に配設した掘削
刃１２と外周側に配設した掘削刃１３とがボルト１４を
介して交互に取付けられている。掘削刃１２には、その
内端と胴部１ａ内壁との間にギャップ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１ａ外壁との間にギャップδ₁ を生じさ
せる逃げ面１３ａが形成されている。また掘削刃１２の
すくい面には超硬チップ１２′が傾斜面を形成するよう
に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。同様に掘削刃１３のす
くい面には超硬チップ１３′が傾斜面を形成するように
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。さらに、掘削刃１２、１
３はすくい面を正面にした時、下面は水平ではなく下に
凸の形状を有している。

【００１２】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によってギヤ付旋回輪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みシリンダ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。

【００１３】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。この結果、掘削刃１
２、１３によってギャップδ₁ 、δ₂ が形成され、ケー
シングパイプ１の外周面が掘削壁面と接触しないので、
ケーシングパイプ１の押込み抵抗が軽減される。またケ
ーシングパイプの回転により掘削刃１２によって掘削さ
れた土砂は掘削刃の前面に堆積することなく、山形状の
すくい面の傾斜に沿ってスムーズに後方へ移動し、掘削
によって発生する掘削刃後方空隙部への土砂の回り込み
が容易となり、ケーシングパイプ１の押込みに伴なって
ケーシングパイプ１の先端刃口が下端部よりケーシング
パイプ１の内周側に向かって上方に傾斜した掘削土砂案
内面である傾斜部１ｂに案内され、さらにギャップδ₂
を経てケーシングパイプ１の内周側上方へ押し出され
る。また掘削刃１３によって掘削された土砂も同様に、
掘削刃の前面に堆積することなくスムーズに後方へ移動
すると共に、傾斜部１ｂに案内され、ギャップδ₂ を経
てケーシングパイプ１の内周側上方へ押し出される。さ
らに、掘削刃１３によって掘削された土砂は掘削刃１２
の後方に回り込んだ緩んだ土砂を内周側に押し出す働き
もなす。

【００１４】ここで、掘削土砂の流動化について述べる
と、各掘削刃はすくい面が山形状であるため、ある掘削
刃によって掘削された土砂は左右に分けられ細分化し後
方に移動する。そしてこの掘削刃とは異なる後方に位置
する掘削刃も山形状のすくい面を有するため、先に掘削
された土砂はこの後方に位置する掘削刃によって左右に
分けられさらに細分化してほぐされる。この繰り返しに
より連続的に生み出される掘削土砂が流動化し、ケーシ
ングパイプ１の押込みと回転に伴いギャップδ₂ を経て
ケーシングパイプ１の内周側上方に押し出されるのであ
る。この結果、ケーシングパイプ下端の土砂による目づ
まりを防いで押込み抵抗が軽減される。

【００１５】また、掘削刃１２、１３はすくい面が山形
状になっているため、掘削地盤へのくい込み性がよく、
従って平面状の掘削刃と比較して掘削抵抗を減じること
ができる。また山形状をなす傾斜面によって、掘削した
土砂が掘削刃の側方への移動を容易とし、掘削した土砂
を常に押しながら移動しなければならない平面刃と比較
し、著しく掘削抵抗を減じることができる。また、掘削
刃１２と掘削刃１３の下面が凸の形状を有し、さらにす
くい面以外の面が地盤と接触しにくいように逃げ角
β₁ 、β₂ が設けられているため、地盤へのくい込み性
がよく、押込み抵抗も小さくて済むのでケーシングパイ
プ１をスムーズに地盤に押し込んでいくことができる。

【００１６】

【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、ケ
ーシングパイプの刃口下の地盤を掘削するすくい面が山
形状の掘削刃をケーシングパイプ先端刃口にケーシング
パイプの内周側と外周側とに分設すると共に内周側掘削
刃の後方に外周側掘削刃を取付けたことにより、掘削に
よって発生する空隙部への土砂の回り込みが容易である
と共に、掘削土砂を細分化しほぐして、連続的に生み出
される掘削土砂を流動化し、さらに外周側の掘削刃によ
って掘削された土砂が、内周側掘削刃後方に位置するゆ
るめられた土砂を内周側に押し出すことができるほか、
ケーシングパイプの先端刃口が下端部よりケーシングパ
イプの内周側に向かって上方に傾斜した掘削土砂案内面
を有し、さらに内周側にギャップが形成されることによ
って、土砂がケーシングパイプの内壁に沿って上方へス
ムーズに押し上げられて排出される。従って、ケーシン
グパイプ下端の土砂によって生じる目づまりを防ぐこと
ができる。

【００１７】またケーシングパイプの内周側と外周側に
設けた各掘削刃のすくい面が山形状になっているため、
掘削地盤へのくい込み性がよく、従ってすくい面が平面
状の掘削刃と比較して掘削抵抗を減じることができる。
さらに掘削刃の下面が凸の形状を有するほか、すくい面
以外の面が地盤と接触しにくいように逃げ角が設けられ
ているため、地盤へのくい込み性がよい。従って掘削土
砂のスムーズな排出と掘削抵抗の軽減並びに地盤へのく
い込み性向上を考慮した掘削刃の取付構造になっている
ため、ケーシングパイプの押込み抵抗を小さく押さえる
ことができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案が適用される回転式押込装置の全体図で
ある。

【図２】図１のＡ部の拡大詳細図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿い一部を断面とし
た矢視図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】従来行なわれていたケーシングパイプの先端に
設けた掘削刃取付構造の一部断面斜視図である。

【符号の説明】

１…ケーシングパイプ、１ａ…胴部、１ｂ…掘削土砂案
内面である傾斜部、１２，１３…掘削刃、１２ａ，１３
ａ…逃げ面、δ₁ ，δ₂ …ギャップ、β₁ ，β₂ …逃げ
角。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングパイプの先端刃口に掘削刃を
   複数個取付け、ケーシングパイプを回転させることによ
   り、地盤を掘削してケーシングパイプの押込み抵抗を軽
   減させる装置において、該ケーシングパイプの先端刃口
   が下端部よりケーシングパイプの内周側に向かって上方
   に傾斜した掘削土砂案内面を有し、前記各掘削刃は山形
   状のすくい面と凸状の下面と逃げ角とを備え、かつ前記
   複数個の掘削刃をケーシングパイプの外周側と内周側と
   に分設すると共に、内周側掘削刃の後方に外周側掘削刃
   を配置し、外周側掘削刃とケーシングパイプの胴部外壁
   との間及び内周側掘削刃とケーシングパイプの胴部内壁
   との間にそれぞれギャップを生じさせるように構成した
   ことを特徴とするケーシングパイプ先端掘削刃取付構
   造。