(57)【要約】【課題】  本発明は地上への排土が少く、低排土で適当深度に杭孔を円滑に掘削することを目的とする。【解決手段】  ドラム形鋼管１に上下端板２，３を設け、下端板３下面に、中央部から左回動方向に向って該下端板３の外周面に至り、該下端板３の接線方向に向う渦巻状羽根４を設け、上記渦巻状羽根４の下面に円形フランジ６を設け、該フランジ６に形成した切欠部７の一端を右回動時下向に進む方向に下向に屈曲させてなる地盤掘削装置において、上記ドラム形鋼管１の外周面に右回動により下向に進む方向の傾斜溝９を形成し、該溝９を下端板３及び上端板２に開口１０，１１してなり、下端板３の上記開口部１０において右回動先行縁の下部に該開口部１０の一部を下から上に発条１２の力に抗して閉鎖し、発条１２の力によって上から下に開く回動調整板１３を軸支し、開口部閉鎖状態において上記開口部１０に逃し間隙ｔを介在させてなる低排土地盤掘削装置。【選択図】  図１
2006125161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心線の回りに回動可能なドラム形鋼管に上下端板を設け、下端板下面に、中央部から左回動方向に向って該下端板の外周面に至り、該下端板の接線方向に向う渦巻状羽根を設け、
上端板の中央部に上記中心線を共有する軸管を左右回動方向に固定して設け、
上記渦巻状羽根の下面に上記下端板とほぼ同一径の円形フランジを設け、該フランジに形成した切欠部の一端を右回動時下向に進む方向に下向に屈曲させてなり、かつ該フランジの下面中央部に地盤掘削用螺旋錐を設けてなる地盤掘削装置において、
上記ドラム形鋼管の外周面に右回動により下向に進む方向の傾斜溝を形成し、該溝を下端板及び上端板に開口してなり、
下端板の上記開口部において右回動先行縁の下部に該開口部の一部を下から上に発条の力に抗して閉鎖し、発条の力によって上から下に開く回動調整板を軸支し、開口部閉鎖状態において上記開口部に逃し間隙を介在させてなることを特徴とする低排土地盤掘削装置。
【請求項２】
上記切欠部の下向屈曲下端部をラジアル方向外側に若干拡径した請求項１記載の低排土地盤掘削装置。
【請求項３】
上記先行縁と対向する後行縁の下面に左右回動方向への摺動調整板を設け、上記摺動調整板が上記中心線を中心とする円弧形であり、かつ該調整板に円弧形長孔を穿設してなり、該長孔を経て上記下端板にボルトで螺着する請求項１又は２記載の低排土地盤掘削装置。
【請求項４】
上記軸管の外周に螺旋羽根を設けてアースオーガーを形成し、該螺旋施羽根の方向が右回動によって下向に進む方向である請求項１〜３のいずれかに記載の低排土地盤掘削装置。
【請求項５】
上記軸管の外周に複数の短杆を突設して土砂攪拌部を形成した請求項１〜３のいずれか記載の低排土地盤掘削装置。
【請求項６】
上記回動調整板の上昇回動ストッパ及び下降回動ストッパを備えた請求項１〜５のいずれかに記載の低排土地盤掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軸管の下端から掘削部に注水し、掘削土砂に含水させて、含水掘削土砂を孔壁に圧密することにより、掘削土砂の地上への排土を低減し、予め杭孔を地盤に掘削する低排土地盤掘削技術（プレボーリング）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート杭又は鋼管杭を、無排土で埋設する工法及び装置が開発された（例えば特許文献１，２）。
【０００３】
しかし、この工法はコンクリート杭又は鋼管杭を地盤に直接埋設するに適しているが、地盤に杭孔のみを低排土にて予め掘削する工法には適用され難いし、充分な掘削深度を得ることは困難であった。
【０００４】
即ち施工後地上に残留する杭を除去する工事を要した。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１２４
【特許文献２】特開２００４−３１２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は地上への排土が少く、低排土で適当深度に杭孔を円滑に掘削することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、
第１中心線の回りに回動可能なドラム形鋼管に上下端板を設け、下端板下面に、中央部から左回動方向に向って該下端板の外周面に至り、該下端板の接線方向に向う渦巻状羽根を設け、上端板の中央部に上記中心線を共有する軸管を左右回動方向に固定して設け、上記渦巻状羽根の下面に上記下端板とほぼ同一径の円形フランジを設け、該フランジに形成した切欠部の一端を右回動時下向に進む方向に下向に屈曲させてなり、かつ該フランジの下面中央部に地盤掘削用螺旋錐を設けてなる地盤掘削装置において、上記ドラム形鋼管の外周面に右回動により下向に進む方向の傾斜溝を形成し、該溝を下端板及び上端板に開口してなり、下端板の上記開口部において右回動先行縁の下部に該開口部の一部を下から上に発条の力に抗して閉鎖し、発条の力によって上から下に開く回動調整板を軸支し、開口部閉鎖状態において上記開口部に逃し間隙を介在させてなることを特徴とする低排土地盤掘削装置、
第２に上記切欠部の下向屈曲下端部をラジアル方向に外側若干拡径した上記第１発明記載の低排土地盤掘削装置、
第３に上記先行縁と対向する後行縁の下面に左右回動方向への摺動調整板を設け、上記摺動調整板が上記中心線を中心とする円弧形であり、かつ該調整板に円弧形長孔を穿設してなり、該長孔を経て上記下端板にボルトで螺着する上記第１又は第２発明記載の低排土地盤掘削装置、
第４に上記軸管の外周に螺旋羽根を設けてアースオーガーを形成し、該螺旋施羽根の方向が右回動によって下向に進む方向である上記第１〜第３発明のいずれかに記載の低排土地盤掘削装置、
第５上記軸管の外周に複数の短杆を突設して土砂攪拌部を形成した上記第１〜第３発明のいずれか記載の低排土地盤掘削装置、
第６に上記回動調整板の上昇回動ストッパ及び下降回動ストッパを備えた上記第１〜第５発明のいずれかに記載の低排土地盤掘削装置、
によって構成される。
【０００８】
従って地上から中心線の回りに軸管、ドラム形鋼管及び上記螺旋錐による掘削装置を右回りに回動して下向に推進して地盤を掘削する。
【０００９】
掘削に際しては軸管の下端から注水して掘削する。
【００１０】
掘削土砂は上記フランジの切欠部から該フランジと上記下端板間に進入し、
進入土砂は右回動している渦巻状羽根の外周面に案内されて掘削孔壁に向って押圧され、該孔壁内に圧密状態に進入し、圧密壁を形成する。
【００１１】
上記孔壁に押圧される掘削土砂は上記ドラム形状鋼管の傾斜溝内に進入しようとするが回動調整板を発条に抗して下から上に回動させて上記開口部の一部を閉じるため上記土砂は渦巻状羽根の右回動によって横向に押圧され、上記傾斜溝への侵入は阻止されるが両調整板間の逃し間隙により余剰土砂は傾斜溝内に進入し、下向推進掘削動作は保持される。
【００１２】
掘削が一定深度に到達した後、上記掘削装置の下向推進を停止し、右回動を継続したまま上記掘削装置を地上に上昇させると回動調整板は発条の力により下方に回動し、下端板の開口部を開くから傾斜溝内に進入している土砂は該開口部から下降し、これを上記渦巻状羽根の右回動によって孔壁に押圧し、孔壁内に圧密進入させながら孔壁に沿って上記装置を地上に引き上げ、地上への掘削土砂の排出は低減される。
【００１３】
又、掘削孔径がラジアル方向に若干拡径した下向屈曲下端部の回動による拡径切削によって若干拡大する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上述のように構成したので、地上から地盤内に所定深度の杭孔を予め掘削し、掘削土砂を推進時は勿論、引上げ時にも孔壁を圧密強化し得るばかりでなく掘削土砂を低減し得る効果がある。
又掘削推進時に掘削孔壁が上記切欠部の下向屈曲下端部によって若干拡径しているため、ドラム外壁との抵抗が軽減し、掘削能率を向上し、特に砂質、粘土質において施工性に優れる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
地面３１にクローラ３３を配置しクローラ３３に支持した立柱１５（図４（ロ）図）に沿ってワイヤロープｗにより昇降自在に正逆回動原動機１６を昇降懸垂支持し、該原動機１６の下向駆動軸管１７に中心線ｃを共有する軸管５の上端部を接続し、下向駆動軸管１７の右又は左回動によって軸管５を右又は左回動させることができる。
【００１６】
上記軸管５の外周には図１に示すように右回動（方向ａ）によって下向に進む方向の螺旋羽根１８を設けてアースオーガー１９を形成する。
【００１７】
上記軸管５の下端部には上記中心線ｃの回りに回動可能にドラム形鋼管１を設け、該鋼管１には上下端板２，３を設け、
上端板２の中央部に突出した６角雄管２’に上記中心線ｃを共有する上記軸管５の下端６角雌管５’を左右回動方向には固定してピンｐにより着脱自在に設ける。
【００１８】
又下端板３の下面には図２（イ）（ロ）図に示すように中央部軸管５”から左回動方向（方向ｂ）に向って外周部に至る渦巻状羽根４を設ける。
【００１９】
渦巻状羽根４の外周面４’は中央部軸管５”の外周面の接線方向からドラム形鋼管１の外周面の接線方向に向って左回動方向（矢印ｂ）に曲率半径が漸増する。
【００２０】
渦巻状羽根４の上記外周面４’には複数の横断面３角形縦条４”を適宣間隔毎に設けることができる。
【００２１】
このように形成した渦巻状羽根４の下面には上記下端板３と同一径の円形フランジ６を設け、該フランジ６には上記渦巻状羽根４の終端部と始端部と間に切欠部７を形成し、該切欠部７の一端を上記右回動時（矢印ａ）に下向に進む方向に下向に屈曲させ、屈曲下端部７’に切削刃７”を設ける。そして屈曲下端部７’を該フランジ６の直径方向（ラジアル方向）に外側に若干拡径し、該下端部７’の外側の切削刃７”を該フランジ６の外側に突設する（図２（ハ）図）、該外側突設切削刃７”によって上記右回動推進時に孔壁２３を若干拡径２３”し、推進を円滑にする。
【００２２】
又上記フランジ６の下面中央部に中心線ｃを共有する地盤掘削用螺旋錐８を設け、該錐８の中心軸管８’の下端に逆止弁８”を介して注水口２０を開口する。この注水口は中心軸管８’の側面に開口することができる。
【００２３】
又上記フランジ６の外周には右回動時に閉じ（図２（ロ）図実線）、左回動時に開く（図２（ロ）図仮想線）開閉刃２１を縦ピン２２によって軸支し、開いた上記刃２１によって杭孔壁２３を拡径し、拡径部２３’に上記注水口２０からセメントミルクを注入硬化して杭の下端基礎部を形成するようになっている。
【００２４】
上記ドラム形鋼管１の外周面には上記右回動（矢印ａ）によって下向に進む方向の傾斜溝９を形成する。
【００２５】
上記傾斜溝９はドラム形鋼管１の中央軸管５”の外周螺旋に沿って開き角９０度前後の外周部分に設けられ、該溝９の下端及び上端を上記上下端板２，３に開口し、開口部１０，１１を形成する。
【００２６】
下端板３の上記開口部１０においては、右回動（矢印ａ）先行縁１０’の直下に該開口部１０の一部を下から上に発条１２の力に抗して閉鎖し、かつ該発条１２の力によって上から下に開く回動調整板１３をラジアル方向ピン１３’によって開閉自在に軸支する。
【００２７】
上記調整板１３の閉鎖状態では図３（ロ）図に示す下端板３の下面に設けた上昇回動ストッパ２４によって上昇が止められ、開放状態では中央軸管５”の外面に設けた下降回動ストッパ２４’によって下降が止められる。
【００２８】
上記開口部１０の右回動先行縁１０’と対向する該開口部１０の後行縁１０”の下面には上記回動方向（矢印ａ，ｂ）への摺動調整板１４をボルト１４’，１４’で着脱自在に支持し、両調整板１３，１４間に逃し間隙ｔを介在させる。
【００２９】
上記間隙ｔはボルト１４’，１４’を弛めて摺動調整板１４を左右方向（矢印ａ，ｂ）に摺動させて調整し、ボルト１４’，１４’を締めて固定する。
【００３０】
ボルト１４’，１４’は上記調整板１４に穿設した円弧形の長孔１４”，１４”を経て下端板３に螺入するようになっている。
【００３１】
上端板２の開口部１１は傾斜溝９の上端溝幅を切欠面１１’によって拡大する。
【００３２】
上記アースオーガー１９に代り、図４（イ）図に示すように軸管５の外周に複数の短杆２５を互違い位置に突設し、土砂攪拌部２６を形成しても良いし、
図４（ロ）図に示すように螺旋羽根１８を多孔ケーシング２７に嵌合し、該ケーシング２７を原動機１６の出力軸１７にフランジ２８，２８’及びボルト２９を介して共通中心線ｃ上に上記軸管５と一体に支持し、該ケーシング２７に穿設した複数の透孔３０からケーシング２７内の余剰土砂を地上３１に小量排出することができる。
【００３３】
尚、図中３２で示すものは下端板３と円形フランジ６との中間に設けた渦巻状土砂誘導板、図４（ロ）図中３４，３４’は立柱１５に設けた滑車であり、ｗ，ｗ’はワイヤロープである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
杭埋設又は杭形成前に上記掘削装置を地中に推進して杭孔を形成する際及び掘削装置を地上に引上げる際に掘削土砂を杭孔壁２３内に渦巻状羽根４の右回動により押入圧密することができ、かつ押入圧密する際、回動調整板１３で上記下端板３の開口部１０を一部閉鎖することによって上記杭孔壁２３への押入圧が充分得られ、
かつ摺動調整板１４の摺動調整によって地盤の強弱に対応して開口部１０の開口面積が得られ、
逃し間隙ｔを設けることによって上記押入圧の上昇による地盤推進抵抗を緩和することができる。
【００３５】
又上記掘削土砂に軸管５，５’，５”，８’及び注水口２０を経て注水することによって掘削土砂を柔軟化し、かつ流動化し得て推進時に上記傾斜溝９内への逃しを容易にし、かつ引上時には渦巻状羽根４側に移動させ易く、地盤掘削に際し掘削土砂の地上排出を低減することができる。
【００３６】
さらに上記フランジ６の切欠部7を推進方向に下向に屈曲し、屈曲下端部７’をラジアル方向に若干拡径することで、砂質、粘土質地盤の推進孔径を若干拡張し、それにより孔壁フリクションが軽減し、推進が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の低排出地盤掘削装置を示す正面図である。
【図２】（イ）図は図１Ａ−Ａ線による横断平面図、（ロ）図は図１Ｂ−Ｂ線による横断平面図、（ハ）図は円形フランジの切欠部の一端を拡径した状態の平面図である。
【図３】（イ）図は回動調整板を示す図２（イ）図の一部拡大平面図、（ロ）図は（イ）図の正面図である。
【図４】（イ）（ロ）図は図１の他の実施例の正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
ｃ          中心線
１          ドラム形鋼管
２，３      上下端板
４          渦巻状羽根
５          軸管
６          円形フランジ
７          切欠部
７’        屈曲下端部
８          地盤掘削用螺旋錐
９          傾斜溝
１０，１１  開口部
１０’      右回動先行縁
１０”      後行縁
１２        発条
１３        回動調整板
１４        摺動調整板
ｔ          逃し間隙
【図１】
2006125161.tif 000003
【図２】
2006125161.tif 000004
【図３】
2006125161.tif 000005
【図４】
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