JPH09310575A - 硬岩層掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】硬岩層で効率よく大径の杭孔を掘削できる硬岩
層掘削方法を得る。 【解決手段】掘削ビット１０ａが取り付けられた大径ケ
ーシングチューブ１０を回転させながら押し込み、内部
の土砂を排出しながら硬岩層まで掘削して大径孔１５を
形成する。その後、掘削ビットが取り付けられた小径ケ
ーシングチューブ１２を大径孔１５内に挿入して回転さ
せながら押し込み、硬岩層を掘削して小径孔２４を形成
する。小径ケーシングチューブ１２の先端に取り付けた
硬岩用カッタ２６により大径孔１５を小径孔側に傾斜さ
せながら掘り下げると共に、破砕岩片３２を小径孔２４
に落下させる。そして、小径孔２４内の破砕岩片３２を
小径ケーシングチューブ１２内を通して排出しながら杭
孔を掘削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬岩層に大径の杭
孔を掘削する硬岩層掘削方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、硬岩層において大径の杭孔を
掘削する方法として、掘削箇所にやぐら等を組み、ライ
ナープレート等により孔壁の土留めをしながら、ダイナ
マイト発破により岩盤を破砕し、人力により掘削すると
共に、掘削した土砂をやぐらに取り付けたウインチのバ
ケットで外部に排出する深礎工法が知られている。ま
た、チゼルによる衝撃で岩盤を破砕し、破砕した岩片を
ハンマグラブにより掴んで排土する機械掘削方法も知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の深礎工法では、地下水の影響による落盤、孔壁
崩壊による落下物などの危険を伴い、人力に頼らざるを
得ないことから、掘削効率の向上にも限界があるという
問題があった。また、機械掘削方法では、チゼルによる
振動公害を招き、チゼルによる破砕では大径の杭孔を掘
削するには効率が悪いという問題があった。

【０００４】本発明の課題は、硬岩層で効率よく大径の
杭孔を掘削できる硬岩層掘削方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、先端に掘削ビットが取り付けられた大径ケーシング
チューブを回転させながら押し込み、内部の土砂を排出
しながら硬岩層まで掘削して大径孔を形成し、その後、
先端に掘削ビットが取り付けられた小径ケーシングチュ
ーブを大径孔内に挿入して回転させながら押し込み、前
記硬岩層を掘削して小径孔を形成し、小径ケーシングチ
ューブの先端に取り付けた硬岩用カッタにより前記大径
孔を掘り下げると共に、破砕岩片を前記小径孔に落下さ
せ、前記小径孔内の前記破砕岩片を前記小径ケーシング
チューブ内を通して排出しながら杭孔を掘削することを
特徴とする硬岩層掘削方法がそれである。

【０００６】また、前記硬岩用カッタにより前記大径孔
の底を前記小径孔側に傾斜させながら掘り下げてもよ
く、あるいは、前記小径孔内の前記破砕岩片をハンマグ
ラブにより掴み前記ケーシングチューブを通して排出し
てもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１はチュ
ービング装置で、チュービング装置１は施工箇所を間に
して敷かれた一対の鉄板２，４上に載置されている。ま
た、チュービング装置１はウエイト６，８により浮き上
がり防止が図られると共に、地中に打ち込まれた図示し
ないスパイクにより回転防止が図られている。

【０００８】チュービング装置１は、大径ケーシングチ
ューブ１０（本実施例では直径３０００ｍｍ）の外周を
把持し、大径ケーシングチューブ１０を回転させながら
押し込むことができると共に、小径ケーシングチューブ
１２（本実施例では直径２０００ｍｍ）の外周を把持
し、小径ケーシングチューブ１２を回転させながら押し
込むこともできるものである。

【０００９】まず、図２（イ）に示すように、チュービ
ング装置１に大径ケーシングチューブ１０を挿入し、回
転させながら押し込んで、大径ケーシングチューブ１０
の先端に取り付けられた掘削ビット１０ａにより、粘
土、シルト、砂れき等からなる一般土質層１４を掘削す
る。

【００１０】大径ケーシングチューブ１０内の土砂は、
図１に示すように、クレーン１６により吊下げた大径用
のハンマグラブ１８を大径ケーシングチューブ１０内に
落下させる。そして、ハンマグラブ１８により土砂を掴
み、ハンマグラブ１８を吊り上げで外部に土砂を排出す
る。

【００１１】これを、大径ケーシングチューブ１０が硬
岩層２０に達するまで繰り返し、大径ケーシングチュー
ブ１０により一般土質層１４に大径孔１５を掘削する。
これにより、一般土質層１４は、大径ケーシングチュー
ブ１０により効率よく掘削される。

【００１２】次に、図２（ロ）に示すように、大径ケー
シングチューブ１０を地中に残したまま、チュービング
装置１が小径ケーシングチューブ１２の外周を把持する
のに邪魔になる大径ケーシングチューブ１０上端を取り
外す。そして、チュービング装置１に小径ケーシングチ
ューブ１２を挿入し、その外周を把持して、硬岩層２０
に達するまで吊り降ろす。そして、硬岩層２０に達して
からは、小径ケーシングチューブ１２を回転させながら
押し込み、先端の掘削ビット１２ａにより掘削する。

【００１３】小径ケーシングチューブ１２内部に残る岩
は図示しないチゼルにより破砕し、クレーン１６で吊り
上げた小径用のハンマグラブ２２を小径ケーシングチュ
ーブ１２内に落下させる。ハンマグラブ２２により破砕
した岩片を掴み、クレーン１６で吊り上げて外部に排出
する。これを施工する杭孔の深さに達するまで繰り返
し、小径孔２４を掘削する。

【００１４】大径ケーシングチューブ１０を回転できる
大きな駆動力を有するチュービング装置１により、小径
ケーシングチューブ１２を用いて小径孔２４を掘削する
ので、硬岩層２０であっても小径ケーシングチューブ１
２により容易に掘削できる。また、チゼルやハンマグラ
ブ２２で掘削する小径孔２４は、その直径が小さいの
で、騒音や振動の発生は少ない。

【００１５】次に、図２（ハ）に示すように、チュービ
ング装置１により小径ケーシングチューブ１２を引き上
げ、小径ケーシングチューブ１２の先端に掘削ビット１
２ａに代えて硬岩用カッタ２６を取り付ける。硬岩用カ
ッタ２６は、図４、図５に示すように、その底面側に複
数のディスクカッタ２８が設けられている。

【００１６】複数のディスクカッタ２８は、大径孔１５
と小径孔２４との間に対応して設けられており、放射状
に設けられると共に、径方向には一定間隔となるように
配置されている。また、各ディスクカッタ２８が硬岩層
２０を掘削すると、小径孔２４側に向かって下る傾斜面
３０が形成されるように、ディスクカッタ２８が配置さ
れている。

【００１７】傾斜面３０の傾斜は、破砕した岩片がこの
傾斜面３０に沿って小径孔２４に落下する程度に、例え
ば、３５度〜４５度程度が好ましい。尚、ディスクカッ
タ２８に代えて掘削ビットを取り付けてもよく、あるい
は、ローラカッタを取り付けても実施可能である。

【００１８】チュービング装置１により小径ケーシング
チューブ１２を回転させながら押し込み、硬岩用カッタ
２６を硬岩層２０に押し付ける。ディスクカッタ２８が
硬岩層２０に押し付けられると、硬岩層２０が破砕され
て大径孔１５が掘り下げられ、破砕岩片３２は傾斜面３
０に沿って転がり落ち、小径孔２４内に落下する。

【００１９】そして、図３（ニ）に示すように、小径ケ
ーシングチューブ１２内にクレーン１６で吊り上げたハ
ンマグラブ２２を落下させ、小径孔２４内に落下した破
砕岩片３２を、ハンマグラブ２２により掴み、ハンマグ
ラブ２２を吊り上げて外部に排出する。

【００２０】このように、硬岩用カッタ２６を用いて掘
削することにより、振動や騒音の発生を招くことなく、
しかも、効率よく大径孔１５を掘削することができる。
傾斜面３０を形成しながら掘削することにより、破砕岩
片３２は傾斜面３０に沿って転がり、小径孔２４に落下
する。これを、ハンマグラブ２２により掴んで、小径ケ
ーシングチューブ１２内を通して排出するので、硬岩用
カッタ２６による掘削を中断することなく、連続的に排
出できるので掘削効率が向上する。

【００２１】尚、本実施例では、大径孔１５を掘り下げ
る際に、傾斜面３０を形成するようにしたが、これに限
らず、平坦面とした場合には、水等を小径孔２４に向か
って噴射する、又は水流を発生させ、小径孔２４に破砕
岩片３２を落下させるようにしても実施可能である。ま
た、傾斜面３０の形成と、水の噴射又は水流を併用する
ようにしてもよい。

【００２２】こうして、大径孔１５を硬岩用カッタ２６
により掘り下げ、小径孔２４に落下した破砕岩片３２を
ハンマグラブ２２により排出する。これを繰り返して、
図３（ホ）に示すように、小径孔２４の深さまで大径孔
１５を掘り下げた後、小径ケーシングチューブ１２を引
き上げて、チュービング装置１から取り外す。そして、
大径用のハンマグラブ１８により底さらいを行い、スラ
イム処理を行う。

【００２３】次に、図３（ヘ）に示すように、鉄筋かご
３４を大径孔１５内に挿入し、大径孔１５に挿入したト
レミー管３６を介してコンクリートを打設する。そし
て、大径ケーシングチューブ１０を引き抜いて回収す
る。以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
なる態様で実施し得る。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の硬岩層掘削
方法は、一般土質層を大径ケーシングチューブにより効
率よく掘削できる。また、硬岩層を小径ケーシングチュ
ーブにより掘削して小径孔を形成し、硬岩用カッタによ
る破砕岩片を小径孔に落下させるので、硬岩用カッタに
よる掘削を中断することなく連続的に排出でき、掘削効
率が向上する。

【００２５】更に、傾斜面を形成することにより、破砕
岩片を効率よく小径孔に落下させることができ、小径ケ
ーシングチューブ内を通してハンマグラブにより破砕岩
片を排出するので、効率よく排出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての硬岩層掘削方法によ
る掘削の全体斜視図である。

【図２】本実施例の硬岩層掘削方法による掘削の前半部
を示す説明図である。

【図３】本実施例の硬岩層掘削方法による掘削の後半部
を示す説明図である。

【図４】本実施例の硬岩層掘削方法に用いた硬岩用カッ
タの拡大底面図である。

【図５】本実施例の硬岩層掘削方法による傾斜面の拡大
断面図である。

【符号の説明】

１…チュービング装置 １０…大径ケーシングチューブ １２…小径ケーシングチューブ １４…一般土質層 １５…大径孔 １６…クレーン ２０…硬岩層 ２４…小径孔 ２６…硬岩用カッタ ３０…傾斜面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に掘削ビットが取り付けられた大径
   ケーシングチューブを回転させながら押し込み、内部の
   土砂を排出しながら硬岩層まで掘削して大径孔を形成
   し、 その後、先端に掘削ビットが取り付けられた小径ケーシ
   ングチューブを大径孔内に挿入して回転させながら押し
   込み、前記硬岩層を掘削して小径孔を形成し、 小径ケーシングチューブの先端に取り付けた硬岩用カッ
   タにより前記大径孔を掘り下げると共に、破砕岩片を前
   記小径孔に落下させ、 前記小径孔内の前記破砕岩片を前記小径ケーシングチュ
   ーブ内を通して排出しながら杭孔を掘削することを特徴
   とする硬岩層掘削方法。
2. 【請求項２】 前記硬岩用カッタにより前記大径孔の底
   を前記小径孔側に傾斜させながら掘り下げることを特徴
   とする請求項１記載の硬岩層掘削方法。
3. 【請求項３】 前記小径孔内の前記破砕岩片をハンマグ
   ラブにより掴み前記ケーシングチューブを通して排出す
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の硬岩層
   掘削方法。