(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中軸の上端に車両等の旋回アームに吊り下げ支持される駆動トップを有し、下端部にスクリューが形成されたオーガー本体と、そのスクリューが嵌る程度の円筒形で螺旋条付きであるケーシングとが互いに上下可能に組み合ってなり、オーガー本体の中軸とケーシングとの間に段階的位置限定で互いに回転を止めるロック装置を内装した地盤改良工法用のアースオーガーにおいて、中軸下端に内尖頭を、ケーシングの下端に外尖頭をそれぞれ螺進の先端となる形に設け、そのうち、外尖頭は、内尖頭が入る内空状の逆円錐形であって、少なくとも二つ割りに開放し得るように、それを組み立てる複数の開閉弁がケーシングの下端に軸支されており、外尖頭が螺進中に開かないように、外尖頭の下端に先鋭突起を突設し、先鋭突起は、各開閉弁の先端に突設した割り片の集合からなり、各割り片に針金で結束する係合用の溝を形成して保持手段を設ける一方、ケーシングに対して中軸が下降することにより内尖頭が外尖頭を突き開くように構成したことを特徴とする地盤改良工法用のアースオーガー。
【請求項２】
中軸の上端に車両等の旋回アームに吊り下げ支持される駆動トップを有し、下端部にスクリューが形成されたオーガー本体と、そのスクリューが嵌る程度の円筒形で螺旋条付きであるケーシングとが互いに上下可能に組み合ってなり、オーガー本体の中軸とケーシングとの間に段階的位置限定で互いに回転を止めるロック装置を内装した地盤改良工法用のアースオーガーにおいて、中軸下端に内尖頭を、ケーシングの下端に外尖頭をそれぞれ螺進の先端となる形に設け、そのうち、外尖頭は、内尖頭が入る内空状の逆円錐形であって、少なくとも二つ割りに開放し得るように、それを組み立てる複数の開閉弁が、ケーシングの下端にて開閉可能に支持する支軸を設けて軸支されており、ケーシングと外尖頭との両方にわたって、該支軸を被覆する保護カバーを設け、保護カバーを螺旋条の螺旋に沿った傾斜に形成してあり、且つ該開閉弁が螺進中に開かないように保持手段を設ける一方、ケーシングに対して中軸が下降することにより内尖頭が外尖頭を突き開くように構成したことを特徴とする地盤改良工法用のアースオーガー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軟弱地盤を改善する基礎工事として地中にねじ込んで地中杭を造成するために使用するアースオーガーに関する。さらに詳しくは、スクリューを有する中軸に円筒形の螺入可能なケーシングを組み合わせたアースオーガーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤や液状化地盤を改善する工法として、アースオーガーにより垂直に杭用の縦穴を穿設し、掘削土にセメントを混合して縦穴に埋め戻すことにより、縦穴に地中杭が造成される。この場合、縦穴に埋め戻されたセメント混合土は、周囲の地盤から吸水することにより硬化して地中杭の強度を得る。しかし、殊に地下水が高い地盤では、縦穴の下端から地下水が流上し、セメントが希釈されることにより地中杭に未硬化な巣が発生するという問題があった。
【０００３】
この出願人においては、この問題を解決するために、縦穴の下端に止水ブロックを形成し、その上にセメント混合土を充填する工法を開発し先に提案した（特願２０１１−１８４４３６号）。そして、止水ブロックの材料としては、砂等の混合基材とセメントとの他に水ガラスを混合することにより硬化速度を得ることにした。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、上記の地盤改良工法を効率的に実施できる地盤改良工法用のアースオーガーを提供することにある。つまり、一連の行程中において、防水ブロックの形成と同時に、地中杭の成形とをなしうる作業効率の良い地盤改良工法用のアースオーガーを提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、この発明は、中軸の上端に車両等の旋回アームに吊り下げ支持される駆動トップを有し、下端部にスクリューが形成されたオーガー本体と、そのスクリューが嵌る程度の円筒形で螺旋条付きであるケーシングとが互いに上下可能に組み合ってなり、オーガー本体の中軸とケーシングとの間に段階的位置限定で互いに回転を止めるロック装置を内装した地盤改良工法用のアースオーガーにおいて、中軸下端に内尖頭を、ケーシングの下端に外尖頭をそれぞれ螺進の先端となる形に設け、そのうち、外尖頭は、内尖頭が入る内空状の逆円錐形であって、少なくとも二つ割りに開放し得るように、それを組み立てる複数の開閉弁がケーシングの下端に軸支されており、外尖頭が螺進中に開かないように、外尖頭の下端に先鋭突起を突設し、先鋭突起は、各開閉弁の先端に突設した割り片の集合からなり、各割り片に針金で結束する係合用の溝を形成して保持手段を設ける一方、ケーシングに対して中軸が下降することにより内尖頭が外尖頭を突き開くように構成したことを特徴とする地盤改良工法用のアースオーガーを提供する。
【０００６】
地盤改良工法用のアースオーガーを上記のように構成したから、これを使用するときには、バックホー等の旋回アームに吊り下げた状態において、中軸と一体回転させてケーシングを所定の深さにまで螺入し、それから逆転により防水ブロックの高さ分だけ持ち上げ、退いた下に防水ブロックの成形空間を開ける。
【０００７】
次に、ケーシングの上端から砂、セメント、水ガラスなどの材料を投入し、下端の外尖頭に受けさせるとともに、スクリューで撹拌し、それから中軸を下して先端の内尖頭で外尖頭を突き開き材料を成形空間に落下させ、そこへ突き出したスクリューの逆転も伴わせてさらに撹拌させ材料を均一に充填しながら引き上げる。これで、成形空間でセメントと水ガラスとの反応により早期に止水ブロックが硬化して作られる。
【０００８】
これでケーシングの上から砂等とセメントを混合した未硬化土を投入し、スクリューの逆転を伴わせることにより未硬化土の充填を密にしながら全体を引き上げる。これで止水ブロックで防水された未硬化地中杭が成形される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、この発明の地盤改良工法用のアースオーガーによれば、縦穴施工中において、縦穴の下端に防水ブロックを造る成形空間を設け、そこへ砂、セメント、水ガラス等の材料を混合して充填することにより、所定の防水ブロックを成形し、退却中に地中杭の材料の充填をなしうるため、地盤改良工法の地中杭造成作業を一度に効率的になしうるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の地盤改良工法用のアースオーガーを最初の螺入工程で示す断面図である。
【図２】同アースオーガーを次の工程で示す下端部拡大断面図である。
【図３】さらに次の工程で示す断面図である。
【図４】さらに次の工程で示す下端部断面図である。
【図５】上記各図で省略した部分（保護カバー）を説明する下端部の拡大断面図である。
【図６】同部を外尖頭を開きの状態で示す断面図である。
【図７】同アースオーガーにより造成した止水ブロックを有する地中杭を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
図面は一実施例を示したもので、その地盤改良工法用のアースオーガーは、作業車両の旋回アームに直接吊り下げられるオーガー本体１と、そのスクリュー９が嵌る円筒形のケーシング３との組み合わせからなるもので、オーガー本体１が作業車両の旋回アームに吊り下げ支持され外側のケーシング３の螺入で縦穴4が穿設される（予めその先行穴を掘削しておくこともある）。この縦穴４は、地中杭２９の部分Ｈｂと止水ブロック２５の部分Ｈａを合わせた深さである（図１，図７）。
【００１２】
オーガー本体１は、中心となる中軸６の下端部にスクリュー９が形成されたもので、上端に旋回アームに直接取り付けられる駆動トップ５を、下端に逆円錐形の先鋭な内尖頭１１が設けられる。中軸６の下方部においてスクリュー９はケーシング３に嵌る大きさで形成され内尖頭１１の下端に至ってそこで先細となっている。
【００１３】
ケーシング３は、砂土やセメント、水ガラス等の材料を通し得る円筒形であって、上端に材料の受けとなるホッパー１３が逆笠状に設けられ、また、下端に内尖頭１１が納まり得る中空で逆円錐形の外尖頭１５が開閉可能に設けられる。また、ケーシング３の下端部の外周には、鉄筋を回し配することにより螺旋条１７が形成される。
【００１４】
外尖頭１５は、一対で逆円錐形となる２枚の開閉弁２７，２７（図２）からなり、その支軸２８、２８がケーシング３の下端に設けられる。また、先端には、先鋭突起３１がこれも二つ合わせに形成され、両方の二つ割片３２，３２が針金（番線）３３により合わせ締結される。また、割片３２，３２には、針金３３が掛かる溝３５（図６）が形成されている。なお、開閉弁２７，２７の支軸２８、２８には保護カバー３７が被さっており、これについては図５、図６において後記し、それまでは図示を省略する。
【００１５】
駆動トップ５には、油圧により中軸６を正逆回転する駆動装置が内装される。スクリュー９および螺旋条１７は、時計回りの正転において推進する形状となっている。なお、推進時にはケーシング３が中軸６と一体回転される。そのため、駆動トップ５からホッパー１３が開離（Ｗ）するケーシング３の下位置において、それが一体回転するようにロック装置が設けられ（図示省略）、ロック装置は他にもあり、いずれも中軸６とケーシング３とに互いに引っかかる突片が部分的に設けられる。
【００１６】
次に、使用について説明するとともに、逐次構造を具体的に説明する。その使用とは、この場合、地下水が近く軟弱な地盤Gに縦穴４を穿設し、縦穴４の下端部に砂、セメント、水ガラス等で固めた防水ブロック２５（Ｈａの部分）を形成し、その上に戻し砂とセメントを混合した未硬化土（Ｈｂの部分に）を充填する一連の工程となる（図１，図７）。
【００１７】
まず、ロック装置を閉にして中軸６とともにケーシング３を正回転し軟弱地盤Gに先鋭突起３１を先にして螺旋条１７を臨ませることで縦穴４を穿設する（図１）。
【００１８】
次に、中軸６とともにケーシング３を逆回転させショベルカーのアームの操作とあわせ、アースオーガーを５０ｃｍ程度持ち上げる（図２）。そうすると、退いた後には、縦穴４の下端部に成形空間３４が生じる。
【００１９】
砂、セメント、水ガラス等の防水ブロックの材料は、ホッパー１３から投入するとケーシング３の下端部に外尖頭１５の受けで溜められる（Ｋの部分）。この場合、材料の均一化を図るためスクリュー９の逆回転で外尖頭１５の方向に材料を押し込むようにする。
【００２０】
今度はアームを下しながらケーシング３に対しオーガー本体１だけを下すと、その力により針金３３が切れて外尖頭１５が二つ割りに突き開く（図３）。これで、オーガー本体１の下端部に送りこんであった材料がスクリュー９とともに深部に送り込まれ、そこにおいてスクリュー９の逆転の撹拌作用により（図４）、均一に材料が混和される（Ｈａの部分で）。そうすると、セメントと水ガラスとの反応により速やかに硬化するから、その前に全体を引上げ、砂と石灰を混合した改良土をホッパー１３から投入しながら同じ図４の態勢で引き上げを続行し、スクリュー９の逆転を伴わせて防水ブロック２５の上となる未硬化地中杭２９を密に成形する。
【００２１】
ケーシング３の下端には開閉弁２７，２７の支軸２８、２８が設けられるが、図５および図６に示すように、これに土砂等が詰まることのないように、弾性材からなる保護カバー３７、３７が被覆される。保護カバー３７は螺旋条１７の螺旋方向に沿った傾斜に形成され、上端部３７a、下端部３７ｂが先細く形成される。また、外尖頭15の開閉に順応して分離するように構成される。さらに、支軸２８、２８の開閉アーム３０，３０に保護カバー３７、３７および両開閉弁２７，２７が取り付けられているが、それを介して開閉弁２７，２７が開き方向に付勢している。開閉弁２７，２７が自然に閉じると、止水ブロック２５と未硬化地中杭２９との間が寸断されるおそれがあり、これが防止される。
【符号の説明】
【００２２】
１  オーガー本体
３  ケーシング
５  駆動トップ
６  中軸
９  スクリュー
１１  内尖頭
１５  外尖頭
１７  螺旋条
２７  開閉弁
２８  支軸
３１  先鋭突起
３２  割り片
３３  針金（保持手段）
３５  溝
３７  保護カバー
【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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【図６】
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【図７】
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