JP2011256650A

JP2011256650A - オーガ装置

Info

Publication number: JP2011256650A
Application number: JP2010133564A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Onodera; 秀隆小野寺
Original assignee: Marutoku Kigyo Co Ltd
Current assignee: Marutoku Kigyo Co Ltd
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2011-12-22

Abstract

【課題】ソイル連続壁用の掘削施工装置であり、簡単な構成を付加するだけで、掘削の垂直精度を保つことができ、また、装置全体としても従来よりも安価に形成できるオーガ装置を提供する。
【解決手段】上下動可能に吊下げられる駆動装置１８に連結するロッド１１にスパイラルスクリュー１２を設けたソイル連続壁用の掘削施工装置であり、スパイラルスクリュー１２はロッド１１の先の部分にのみに設け、このスパイラルスクリュー１２の外周部に該ロッド１１により支承するようにして円筒ケーシング１３を配設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば地下掘削をするための土留壁を施工する単軸式柱列式地下壁工法に使用するオーガ装置に関する。

単軸式柱列式地下壁工法は、下記特許文献１にも示すものであるが、図５、図６に示すようにスクリュー２やケーシング３を有する特殊混練オーガ機１を用いて施工するものである。
特開２００５−２６４５３４号公報

図中４はスクリュー２の先端に設けるオーガヘッド、６は特殊混練オーガ機１に傾倒自在に立設するリーダーマスト、７はリーダーマストの上端に設けたトップシーブ、８はトップシーブ７からワイヤー９により昇降自在に吊り下がる駆動装置である。

このような特殊混練オーガ機１で地盤を削孔する際、スクリュー２の先端よりセメントミルク等を吐出させて土中において掘削土とミキシングして単軸ソイル杭を隔孔に先行して造成し、次に先行ソイル体と一部重合する連続の図６に示すような連続一体な柱列壁５を造成する。

単軸式柱列式地下壁工法においては、ソイル柱及び各種の杭が当初に予定した方向、すなわち、通常は垂直方向に削孔打設される。しかしながら、実際の工事においては、予定した前記垂直方向から外れた削孔打設が行われ当初の目的を達成できない場合が生じる。

例えば、ソイル柱列工事において、順次削孔打設されるソイル柱の一本が前記予定した垂直方向から外れると、完成したソイル連続壁の一部に間隙が生じ、止水効果等を得ることができない。

前記事情は、硬質地盤、あるいは地中障害物によって、スクリューロッドによる削孔打設方向が狂わされる場合に生じ易いが、その他、一般の地盤においてもしばしば生じることであった。

前記ケーシング３とスクリュー２とは、これらを互いに逆回転させて反動トルクを打ち消しながら鉛直精度を向上させ、地盤を掘削するものである。

しかしながら、スクリュー２は掘削土の排出を主に行い、地盤の掘削は専らケーシング３が行うものであったため、剛性が弱く、掘削深度の深い場合には、掘削過程で徐々に曲がっていき、鉛直精度が悪くなりがちであった。

このような事態に対して施工効率を向上させると共に、曲がり修正を容易化することができる掘削装置の曲がり修正機構を提供するものとして、例えば下記特許文献２がある。
特開２００５−３３０６９０号公報

この特許文献２は、ケーシング管と、該ケーシング内に内設された、螺旋翼を有するスクリューオーガとを備え、互いに逆回転させながら掘削する構成とされた掘削装置の曲がり修正機構であって、前記螺旋翼は、翼外径の大きい螺旋区間ＬＳと、翼外径の小さい螺旋区間ＳＳとを有し、前記ケーシング管の内周面に、螺旋区間ＬＳの前記螺旋翼に当接して、掘進方向を修正させる修正部材が、前記スクリューオーガの軸心に対して対称かつ、前記ケーシング管の長手方向に所定の間隔をおいて二箇所設けられ、曲がり修正の際には、前記ケーシング管のみを引き上げ、前記螺旋区間ＬＳを前記修正部材にそれぞれ当接させ、その状態で、前記ケーシング管を回動させずに、前記スクリューオーガのみを回動させて、曲がり掘進させる構成とする。

このような構成とすることにより、曲がり修正の際には、ケーシング管のみを引き上げ、翼外径の大きい螺旋区間を修正部材にそれぞれ当接させ、その状態で、ケーシング管を回動させずに、スクリューオーガのみを回動させて、曲がり掘進させることができる。すなわち、掘進と曲がり修正との作業の切り替えを容易化し、施工効率を向上させている。

また、修正部材を、スクリューオーガの軸心に対して対称かつ、ケーシング管の長手方向に所定の間隔をおいて二箇所設けていることにより、修正角度は一箇所の場合に比べて大きくすることができると共に、スクリューオーガの剛性が高くても、曲がり修正を容易に行うことができる。

前記特許文献１のような先端に掘削ビットを取付けたケーシング３と、このケーシング３内に（オーガ）スクリュー２を内装したドーナツオーガ装置を用いたものでは、ケーシング３と（オーガ）スクリュー２とを互いに逆回転させて反動トルクを打ち消しながら鉛直精度を向上させという意図はあるものの、スクリュー２は掘削土の排出を主に行い、地盤の掘削は専らケーシング３が行うものであったため、剛性が弱く、掘削深度の深い場合には、掘削過程で徐々に曲がっていき、鉛直精度が悪くなりがちであった。

また、特許文献２では、曲がり修正を主とするものであり、曲がらないようにするものではない。さらに、ケーシングの回転とスクリューの回転を併用するか、単独で行うかという運転技術により曲がり修正を行うものであり、面倒であり、かつ、曲がり修正を行うために曲がり修正部材を必要とする。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ソイル連続壁用の掘削施工装置であり、簡単な構成を付加するだけで、掘削の垂直精度を保つことができ、また、装置全体としても従来よりも安価に形成できるオーガ装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、上下動可能に吊下げられる駆動装置に連結するロッドにスパイラルスクリューを設けたソイル連続壁用の掘削施工装置であり、スパイラルスクリューはロッドの先の部分にのみに設け、このスパイラルスクリューの外周部に該ロッドにより支承するようにして円筒ケーシングを配設したことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、スパイラルスクリューはロッドの先の部分にのみに設けたので、曲がりを生じさせるスパイラルスクリュー部分が従来よりもずっと少なくてすみ、また、掘削土砂とセメントミルクの攪拌でのソイルの施工はこれで十分である。

さらに、スパイラルスクリューの外周部に円筒ケーシングを配設したことで、このケーシングの曲げ強度で、掘削孔の垂直精度を保つことができる。

また、従来のようにケーシングとスクリューの双方の対応で掘削を行うものではないので、対応する掘削径が異なる場合でも、ロッドの上部は共用でき、ロッドの先の部分のみの交換ですむので、安価で、経済的に優れたものとなる。

請求項２記載の本発明は、ケーシングは、ロッドに対して首巻くベアリング部を介して非連動回転的に支承されることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、ケーシングは、ロッドに対して非連動回転的に支承されるので、地中ではロッドやスクリューが回転してもケーシングは回転せず、中掘鋼管と同じ役割として掘削の安定性を保つものとなる。

以上述べたように本発明のオーガ装置は、ソイル連続壁用の掘削施工装置であり、簡単な構成を付加するだけで、掘削の垂直精度を保つことができ、また、装置全体としても従来よりも安価に形成できるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のオーガ装置の１実施形態を示す一部切り欠いた正面図、図２は同上要部の拡大縦断正面図で、上下動可能に吊下げられる駆動装置１８に連結するロッド１１にスパイラルスクリュー１２を設けたソイル連続壁用の掘削施工装置である。

このソイル連続壁用の掘削施工装置は、特殊混練オーガ機として、で地盤を削孔する際、ロッド１１内に送液路が形成され、スパイラルスクリュー１２の先端よりセメントミルク等を吐出させて土中において掘削土とミキシングして単軸ソイル杭を隔孔に先行して造成する。

図示は省略するが、駆動装置１８は、ワイヤーにより特殊混練オーガ機１に傾倒自在に立設するリーダーマストの上端に設けたトップシーブから昇降自在に吊り下がる。そして、リーダーマストに沿うリーダーにガイドされて昇降する。

本発明は、スパイラルスクリュー１２はロッド１１の先の部分、すなわち、適宜ピースとして複数を接続する場合の最下位のロッド１１にのみ設けるものとした。

スパイラルスクリュー１２を設けたロッド１１の先端には、旋回羽根１５を備え、この旋回羽根１５の下端縁に掘削刃１６を植設したオーガヘッド１４が取り付く。

そして、前記スパイラルスクリュー１２の外周部に該ロッド１１により支承するようにして円筒ケーシング１３を配設した。該円筒ケーシング１３はスパイラルスクリュー１２の全部を覆うようにスパイラルスクリュー１２の上下旋回長さと同程度もしくはそれ以上の長さのものとする。

図２の例では、円筒ケーシング１３は例えばスパイラルスクリュー１２と溶接などで結合させて、スパイラルスクリュー１２と一体として同方向に回転するものとしたが、他の実施形態として、図３、図４に示すように、円筒ケーシング１３はロッド１１に対して首巻くベアリング部２０を介して水平支持アーム２１により非連動回転的に支承されるものとした。

水平支持アーム２１はロッド１１が貫通するベアリング部２０より放射状に配列され（図示の例では３本）、円筒ケーシング１３の内周面に結合して、円筒ケーシング１３を上下位置で吊支する。

なお、図示は省略するが、円筒ケーシング１３の下端に掘削刃（掘削ビット）をその円周方向に並べて設けてもよい。このような掘削刃（掘削ビット）付きの円筒ケーシング１３は硬質地盤用とする。

このようにして、オーガヘッド１４の先端からセメントミルクを注入しながら削孔し、掘削土とセメントミルクをスパイラルスクリュー１２で攪拌してソイルセメントを造成するが、円筒ケーシング１３の曲げ強度で削孔穴の精度を保つことができる。

図２の実施形態では、円筒ケーシング１３はスパイラルスクリュー１２とともに回転するが、図３の実施形態では、地盤中ではスパイラルスクリュー１２が回転しても円筒ケーシング１３は中掘鋼管と同じように回転しないで押し下げられる。

本発明のオーガ装置の１実施形態を示す一部切り欠いた正面図である。本発明のオーガ装置の第１実施形態を示す要部の拡大縦断正面図である。本発明のオーガ装置の第２実施形態を示す要部の拡大縦断正面図である。本発明のオーガ装置の第２実施形態を示す要部の拡大横断平面図である。単軸式柱列式地下壁工法に使用する掘削機の側面図である。単軸式柱列式地下壁工法に使用する掘削機の削状態の正面図である。

１特殊混練オーガ機
２スクリュー
３ケーシング
４オーガヘッド
５柱列壁
６リーダーマスト
７トップシーブ
８駆動装置
９ワイヤー
１１ロッド
１２スパイラルスクリュー
１３円筒ケーシング
１４オーガヘッド
１５旋回羽根
１６掘削刃
１８駆動装置
２０ベアリング部
２１水平支持アーム

Claims

上下動可能に吊下げられる駆動装置に連結するロッドにスパイラルスクリューを設けたソイル連続壁用の掘削施工装置であり、スパイラルスクリューはロッドの先の部分にのみに設け、このスパイラルスクリューの外周部に該ロッドにより支承するようにして円筒ケーシングを配設したことを特徴とするオーガ装置。
ケーシングは、ロッドに対して首巻くベアリング部を介して非連動回転的に支承される請求項１記載のオーガ装置。