(57)【特許請求の範囲】
【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チュービング装置により把持して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、前記チュービング装置から前記大径ケーシングチューブを取り外し、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前記チュービング装置により把持し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。
【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。
【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。
【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方法を取った。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チュービング装置により把持して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、前記チュービング装置から前記大径ケーシングチューブを取り外し、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前記チュービング装置により把持し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１２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１２ａ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３０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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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