JPS5838571B2 - 地中連続壁造成用オ−ガスクリユ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、柱列式地中連続壁の造成に有効に使用され
るアースオーガのオーガスクリユーに関する。

従来、場所打コンクリート杭を一部オーバーラップさせ
つつ順次連続させて止水性の良好な地中連続壁を形成す
る柱列式地中連続壁工法が知られており、このオーバー
ラツプ柱列式地中連続壁工法の実施においては、軸の外
周面にらせん状スクリュー羽根を設けてなる通常タイプ
のオーガスクリユーを有するアースオーガをもって、ま
ず複数の整孔を上記オーガスクリユーの直径よりも適宜
小さい間隔で掘削し、ついで隣り合う両竪孔内にコンク
リートを打設してコンクリート杭を造成した後、該コン
クリート杭の完全硬化前に両コンクリート杭間に上記オ
ーガスクリユーで両コンクリート杭と一部オーバーラッ
プする中間整孔を掘削し、該中間整孔にコンクリートを
打設する方式をとっている。

しかし、従来の通常タイプのオーガスクリユーで隣接す
る両コンクリート杭とオーバーラツプさせつつ掘削を行
う場合オーガスクリユーがより柔らかいコンクリート杭
又は地盤の方へ曲って掘進するため、両コンクリート杭
とｆ分オーバーラツプした中間整孔が得られないことが
多く、従って止水性の良好な柱列式地中連続壁を造成す
ることが困難であり、さらに一定直径のオーガスクリユ
ーによりオーバーラツプ掘削を行うため、そのオーバー
ラツプ分だけ作業能率が低下する欠点があり、特に長い
地中連続壁造成の場合にその欠点が致命的となっていた
。

本発明は、止水性の極めて良好な柱列式地中連続壁を能
率的に造成することができるアースオーガのオーガスク
リユーを提供することを目的とする。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、ベースマシン１の前端に垂直に装着さ
れたリーダマスト２にガイドレール３を介してモータ及
び減速機を含む駆動装置４を昇降自在に支持し、該駆動
装置の出力軸に、中空スクリュー軸６の外周面にスクリ
ュー羽根７をらせん状に設りてなるオーガスクリユー５
の上端を接続し、このオーガスクリユー５のスクリュー
軸６の先端に近い外周面にほぼ弧状に回向する一対の拡
大刃８，８ａが互にスクリュー軸方向に位置をずらして
該スクリュー軸と垂直の面で開閉自在に装着されると共
に、これら拡大刃の上位におけるスクリュー軸６外周面
に拡大刃開閉駆動装置９が装備されている。

拡大刃８，８ａの開閉自在の構造は次のようである。

第２，４図示のように、スクリュー軸６の下端に近い部
分のスクリュー羽根を除き、この部分の外周に適宜長の
回動筒１０をスクリュー軸と同心的に回転自在に被嵌し
、該回動筒１０における軸方向からみて直径方向で長軸
方向に適宜ずれた位置に適宜角度範囲の切欠部１１，１
１ａを設り、この両切入部１１，１１ａ内においてスク
リュー軸６の外周面にブラケツ１−１２．１２ａを互に
直径方向に向けて突設し、これらブラケットに拡大刃８
，８ａの基部をスクリュー軸６の横断平面上で回転でき
るように支承しである。

一方、回動筒１０の外周面にブラケット１３，１３ａを
直径方向へ向けて突設し、これらブラケットと上記拡大
刃８，８ａの各中間部とをリンク１４．１４ａでそれぞ
れ連結しである。

１５．１５ａはリンクと拡大刃とを連結するピン、１６
は回動筒１０の外周面に設げた上記スクリュー羽根１と
同径のスクリュー羽根である。

今、第４図では、拡大刃８，８ａが開いてその先端をス
クリュー羽根１６の外径よりも適宜外方へ張り出すと共
に、その先端の切削エツジ８゜８ａ′をスクリュー軸と
ほぼ平行に且回転方向へ向けており、ここで回動筒１０
を第４図時計方向へ回転すると、ブラケット１３．１３
ａ、リンク１４．１４ａを介して拡大刃８，８ａをその
基部を中心に第４図時計方向へ揺動させ、それにより第
４ａ図示のように拡大刃８，８ａがその弧状湾曲面を回
動筒１０の外周面にほぼ添接した状態に閉じる。

なお、拡大刃８，８ａは下位の拡大刃８よりも上位のそ
れ８ａの長さく拡大径）を適宜短くしである。

次に拡大刃開閉１駆動装置９について説明する。

第３図において、上記回動筒１０の上位におけるスクリ
ュー軸６のスクリュー羽根１を適宜長さ範囲にわたって
除き、この部分の外側にスクリュー軸６外径よりも適宜
内径の大きい中空円筒状カバー１７を被装し、該カバー
の上端筒部１８をピン１９によりスクリュー軸６に固定
すると共に、カバーの下端を上記回動筒１０の上端フラ
ンジ部２０の外周面に回転自在に被嵌しである。

カバー１７内の上端部にはセンターホール型油圧シリン
ダ２１をスクリュー軸６の外周に遊嵌した状態でボルト
２２・・・により固定し、その筒形ラム２３の下端に下
端開口の連動筒２４の上端を固着し、一方上記連動筒２
４の内側において、円筒体の外周面にその母線方向に対
し適宜傾斜するヘリカル溝２６・・・を設すてなるカム
２５がスクリュー軸６に同心的に固着され、又スプライ
ン溝２８・・・を有するスプライン筒軸２７がスクリュ
ー軸６に回転自在に被嵌されると共に上記回動筒１０の
フランジ部２０にボルト２０′・・・により固着されて
おり、そのカム２５のヘリカル溝２６・・・に上記連動
筒２４内円面に突設された従動片２９・・・が摺動自在
に係合すると共に、スプライン軸のスプライン溝２８・
・・に同じく連動筒２４内周面に突設されたスライドキ
ー３０・・・が摺動自在に係合している。

従って、今油圧シリンダ２１の駆動によりその筒形ラム
２３、それに伴う連動筒２４を下方へ進出させれば、従
動片２９・・・がヘリカルカム溝２６・・・に沿って移
動し、それにより連動筒２４が所定角変回転しつつ降下
し、この連動筒２４の回転がスライドキー３０・・・、
スプライン筒軸２７を経て回動筒１０に伝達され、拡大
刃８，８ａを開かせることとなる。

３１は油圧配管、３２はカバー１７の外周面にスクリュ
ー羽根７と連続して設りられたスクリュー羽根である。

次に、上記中空スクリュー軸６内には、該スクリュー軸
の内径よりも適宜中さい外径を有する別の中空円筒３３
を同心的に内装し、それにより円筒３３内にスクリュー
軸６下端まで延長する内側流通路３４と、スクリュー軸
６と円筒３３との間に上記拡大刃８に対応する位置まで
延長する環状外側流通路３５とを形成してあり、さらに
、第７図示のように拡大刃８ａの基部に設けた軸部３６
をブラケット１２ａに回転自在に支持させると共に該軸
部及び拡大刃の内部に連通ずる通路３７をあけ、一方、
上記スクリュー軸６の周壁に上記外側流通路３５内に開
口する通路３８をあけ、この通路３８と軸部３６の通路
３Ｔ開口とをスイベル機構３９により連通させている。

なお、上記通路３７は拡大刃８ａの中間部で噴射口４０
を外部へ開口している。

上記噴射口４０は本例では拡大刃８ａの切削回転方向と
逆方向に（弧状拡大刃の凸曲面がわ）開口している。

４１は内側流通路３４の噴出口３４′に設けたゴム等の
弾性弁、４２は掘削刃である。

次に、本発明オーガスクリユーの作用を地中連続壁造成
作業と共に説明する。

まず、本発明オーガスクリユーを装備した第１図示のア
ースオーガ又は従来のアースオーガをもって、第８，９
図示のように、短孔ａ、ａをスクリュー羽根７の外径と
ほぼ等しい間隔ｄをあけて掘削する。

この場合本発明のオーガスクリユーは拡大刃８，８ａを
閉じたままで使用する。

ついで得られた整孔ａ、ａ内にモルタルを打設してモル
タル杭す、ｂを造成する。

次に、上記モルタル杭す、ｂが完全に硬化せず、拡大刃
８，８ａで切削可能の段階で、第８ａ。

９ａ図示のように本発明オーガスクリユー５をもってそ
の拡大刃８，８ａを閉じた状態で正回転させつつモルタ
ル杭す、ｂ間に短孔Ｃを掘削する。

この場合、オーガスクリユー５は両モルタル杭す。

ｂとオーバーラツプしないで掘削を行うため、両モルタ
ル杭す、ｂの硬化度の相違に基づく影響を受けずに掘進
することができ、従って両モルタル杭間に鉛直の短孔Ｃ
を掘削することができる。

オーガスクリユー５の上位の拡大刃８ａがモルタル杭す
、ｂの下端以下に達したらオーガスクリユー５の回転を
止め、拡大刃開閉駆動装置９の油圧シリンダ２１を駆動
して拡大刃８，８ａを水平面で拡開し、ついで第Ｂｂ、
ｇｂ図示のようにオーがスクリュー５を再び正回転させ
つつ上記短孔Ｃをガイドとして上方へ引き抜いていき、
それと同時に内側流通路３４を通じてスクリュー軸６下
端からモルタルを噴出させると共に、外側流通路３５、
通路３８，３７を通じて拡大刃８，８ａの各噴射口４０
からセメントミルクを噴射させる。

この場合、まずスクリュー軸下端からのモルタル噴出に
より斃死Ｃ内にモルタルを注入してモルタル杭ｅを造成
していき、又拡大刃８，８ａの拡開回転により上記短孔
Ｃの周辺地盤及びモルタル杭す、ｂの一部を拡大切削（
オーバーラツプ切削）ｇすると共に、上記拡大刃の噴射
口４０から噴射されるセメントミルクと切削土及び切削
モルタルとを攪拌混合し、該混合物を上記拡大切削部ｇ
に充填してモルタル杭ｅの周囲に環状の結合層ｆを造成
していき、この結合層ｆが第８ｃ、９ｃ図示のように両
隣りのモルタル杭す、ｂと確実に一部オーバーラップし
て該モルタル杭す、ｂと中間の新たなモルタル杭ｅとを
結合する。

以下同様に該設モルタル杭間に新たなモルタル杭を造成
すると共に結合層を形成し、全体として各杭が結合層に
より充分に結合された止水性の極めて高い柱列式地中連
続壁を造成する。

なお、上記拡大刃８，８ａによる切削時に、セメントミ
ルクの噴射口４０が拡大刃の切削回転方向と逆方向に開
口しているので、噴射口に土砂がつまることがない。

又、両波大刃８，８ａがスクリュー軸方向に適宜位置を
ずらして取付けられているから、両波大刃の拡大径を大
きくしても互に開閉時に干渉することがなく、従って各
拡大刃をスクリュー羽根１６の内方に収納できると共に
、収納時にスクリュー羽根の排土作用を損なうことがな
い。

さらに、上記オーガスクリユーを上方へ引き抜きつつ拡
大刃８，８ａで拡大切削を行う場合、上位の拡大刃８ａ
を下位の拡大刃８よりも拡大径を小さくしたので、まず
拡大刃８ａで所定切削量のうちの一部を切削し、ついで
拡大刃８で残りを切削し、それによりオーガスクリユー
の切削始動時の回転トルクが少なくてすみ、又拡大刃及
びその取付部の必要強妾を減少でき、小型化が可能とな
る。

これらの利点は拡大刃を３個、４個・・・と増設した場
合にさらに著しい。

本発明の他のオーガスクーリューとして、上記オ−がス
クリュー５におけるセメントミルクを供給すべきスクリ
ュー軸６の外側流通路３５及び通路３７．３８、スイベ
ル装置３９を除き、他の構造は第１〜６図と実質的に同
一とした構成のものが提供される。

このオーガスクリユーを使用してオーバーラツプ柱列式
地中連続壁を造成する場合は、上記第８，９図及び第８
ａ、９ａ図と同様の操作を行った後、拡大刃を拡開回転
させつつオーガスクリユーを上方へ引き抜く際モルタル
をスクリュー軸の流通路を通じて噴出口３４′から噴出
させ、それによりオーガスクリユーで掘削した斃死及び
拡大刃による拡大切削部分にモルタルを充填して両隣り
の既設モルタル杭と二部オーバーラツプする新たなモル
タル杭を造成するのである。

本願発明の地中連続壁造成用オーガスクリユーによれば
、スクリュー羽根の外径とほぼ等しい間隔をあけて２本
のモルタル杭を造成した後、これら既設の両モルタル杭
間に本発明オーガスクリユーで斃死を掘削し、ついで拡
大刃を拡開したオーガスクリユーを回転させつつ上方へ
引き抜き、それにより上記斃死周辺地盤と共に両隣りの
既設モルタル杭の一部を拡大刃で拡大切削（オーバーラ
ツプ切削）し、父上記引き抜きと共にモルタル等を噴出
口から噴出させ、それにより該モルタル等を上記斃死及
び拡大切削部分に充填して両隣りの既設モルタル杭と確
実にオーバーラツプしてｆ分に結合した新なモルタル等
杭を造成する工法を有効に実施することができ、それに
よって止水性の極めて高い柱列式地中連続壁を形成する
ことができ、しかも施工においては、両隣りの既設モル
タル杭に対するオーバーラツプ切削がオーガスクリユー
の引き抜き時に拡大刃によって行われるため、両既設モ
ルタル杭間の掘削時に該両既設モルタル杭をオーバーラ
ツプ掘削する従来の通常タイプのオーガスクリユーを使
用した場合に比較して切削抵抗が少なく、又オーガスク
リユーの引き抜き時のオーバーラツプ切削が両既設モル
タル杭間に掘つた斃死をガイドとして行われるため、新
たに造成されるモルタル等杭の垂直精度が極めて良く、
それにより得られる地中連続壁の止水性を保証するもの
であり、さらに本発明のオーガスクリユーを使用すれば
、既設の両モルタル杭間隔を該オーガスクリユーのスク
リュー羽根の外径とほぼ等しくとることができるから、
従来の通常タイプのオーガスクリユーを使用した場合に
比較して作業能率を大巾に向上させることができるもの
である。

さらに本発明によれば、拡大刃がスクリュー軸と垂直の
面即ち使用時において水平面で開閉揺動自在に設けられ
ているから、その切削エツジで拡大切削を行う場合の必
要強度をｆ分に具備することができると共に、地中にお
けるオーガスクリユーの昇降時に拡大刃が不用意に開閉
する等の不都合がなく、しかも拡大刃の閉成時に該拡大
刃がその弧状湾曲面をスクリュー軸外周面に添わせてス
クリュー羽根の内側にコンパクトに収束されるからスク
リューの排土作用に支障を及ぼすこともなく、有効な掘
削を遂行することができるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本願発明の実施例を示し、第１図はアースオーガ
の側面図、第２図はオーガスクリユー下端部分の拡大正
面図、第３図は第２図の人−大切断線から上の拡大刃開
閉駆動装置部分の拡大縦断面図、第４図は第２図の■−
■断面図、第４ａ図は拡大刃を閉じた状態の同上断面図
、第５図は第３図の■−ｖ断直図、第６図は第３図の■
−■断面図、第７図は拡大刃の基部の拡大断面図、第８
．８ａ、８ｂ、８ｃ図及び第９．９ａ、９ｂ。 ９ｃ図は本発明オーガスクリユーを使用した柱列式地中
連続壁造成工程を示す各路線図である。 ６・・・・・・スクリュー軸、７・・・・・・スクリュ
ー羽根、８．８ａ・・・・・・拡大刃、Ｂ／、Ｂａ／・
・・・・・切削エツジ、３４・・・・・・内側流通路、
３４′・・・・・・噴出口、３５・・・・・・外側流通
路、３７・・・・・・通路、４０・・・・・・噴射口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクリュー軸の外周面にらせん状スクリュー羽根を
   設けたスクリューにおいて、 上記スクリュー軸の先端近くの外周面に、先端に切削エ
   ツジを有するほぼ弧状に湾曲する拡大刃を該スクリュー
   軸と垂直の面で開閉揺動自在に設け、該拡大刃は開成時
   にその切削エツジをスクリュー軸方向とほぼ平行に且回
   転方向へ向けてスクリュー羽根の外径よりも適宜外方へ
   張り出すと共に、開成時にその弧状湾曲面をスクリュー
   軸外周面に添わせてスクリュー羽根の内方に収納される
   位置関係にあり、 上記スクリュー軸にモルタル等流通路を縦通し、該流通
   路をスクリュー軸先端の噴出口に連通させた、 地中連続壁造成用オーガスクリユー。 ２ 上記拡大刃が複数段すられ、各拡大刃がスクリュー
   軸方向に順次位置をずらして設けられている、特許請求
   の範囲第１項に記載の地中連続壁造成用オーガスクリユ
   ー。 ３ 上記複数の拡大刃がスクリュー軸先端に近くなるに
   従って順次拡大径を大きくしである、特許請求の範囲第
   ２項に記載の地中連続壁造成用オーガスクリユー。