(57)【要約】      （修正有）【課題】深い地中への掘削を要する工事を実施するにあたり、高い掘削方向精度を備える地盤抜取装置を提供する。【解決手段】地盤中に回転挿入される筒状の鋼管２と、該鋼管の外周面に沿って配設された複数の導水管１９ａ，１９ｂと、鋼管の上端部と着脱自在な継手部４を備えた貯水槽３とを備え、各導水管には水の流量を調節可能なバルブ１６ａ，１６ｂを設置して地盤抜取装置１を形成する。バルブ１６ａ，１６ｂに接続された放水部から水を放水することで、掘削ビット３０が破砕して生じた土砂を排出して、地盤中への侵入を容易化する。【選択図】図２
0003167275.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に回転挿入される筒状の鋼管と、
該鋼管の外周面に沿って配設された複数の導水管と、
鋼管の上端部と着脱自在な継手部を備えた貯水槽とを備え、
貯水槽は、天壁、周壁、及び底部を備えることにより内部に貯水部を形成し、
貯水槽天壁中央には上方に突出して形成された連結部が設けられ、当該連結部の上端面には貯水部へ連通する注水孔が形成され、
前記継手部は、貯水槽の底部側周部から下方に向かって円筒状に延出して形成され、
継手部の周面には、下方に開放する縦溝が形成されると共に、該縦溝の中央部から周方向に切り欠いて横溝が形成され、
継手部外周面には、前記縦溝下部を覆うと共に縦溝の上部を露出させた状態で保護板が設けられて成り、
鋼管の上端部には、継手部に挿し込み可能な円筒状の挿入部が形成され、
該挿入部の外周面には径方向外方へ突出し、前記縦溝及び横溝に嵌め込み可能な大きさに形成された係止片が取付けられ、
前記挿入部の下部には継手部外周面を周回して突条が設けられて成り、
挿入部が挿入されて前記横溝に係止片が嵌め込まれた状態において、前記縦溝に嵌め込まれた止板を有し、
各導水管には水の流量を調節可能なバルブが設置され、
導水管の上端はそれぞれ貯水槽の周壁に連通して接続されると共に、導水管の下端部には放水部が形成され、
鋼管の下端部に、下方に突出した多数の掘削ビットが取付けられてなる
ことを特徴とする地盤抜取装置。
【請求項２】
前記複数の導水管のうち、少なくとも一つの導水管は鋼管の外周面を螺旋状に巻回されて配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の地盤抜取装置。
【請求項３】
鋼管の下端部が、鋼管の中央部よりも肉厚な筒状のヘッド部に形成され、このヘッド部の下端に、下方に突出した多数の掘削ビットを備えてなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤抜取装置。
【請求項４】
前記複数の導水管のうち、少なくとも一つの導水管に形成された放水部を、前記ヘッド部の上端部に近接する位置に配置する
ことを特徴とする請求項３に記載の地盤抜取装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、土木基礎工事に際して、地盤の削孔、又は不要となった古いコンクリート杭、木杭、鋼管杭などの既設杭を地盤中から抜き取るために用いられる地盤抜取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
土木基礎工事において、地盤中に埋め込まれた既設杭を抜き取る作業、又は地盤を掘削し新たな杭を設置する作業をするにあたって、筒状のケーシングと呼ばれる鋼管を地盤中に挿入し、鋼管内に取り込んだ地盤を鋼管内壁面に圧接させて鋼管ごと抜き取る工法が用いられている。
【０００３】
当該工法を用いる際には、鋼管が硬い地盤を容易に掘り進むことを可能とするために、地上に設置された外部ポンプに直接接続された導水管を介して送り出された水を鋼管の下端部において放水し、放水された水に掘削した土砂の排出を補助させる手法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４０９５９
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近年の建築技術向上により、より深い地中へ掘削を要する工事を実施するにあたり、地盤抜取装置の掘削方向精度の向上が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本考案に係る地盤抜取装置は、地盤中に回転挿入される筒状の鋼管と、該鋼管の外周面に沿って配設された複数の導水管と、鋼管の上端部と着脱自在な継手部を備えた貯水槽とを備え、貯水槽は、天壁、周壁、及び底部を備えることにより内部に貯水部を形成し、貯水槽天壁中央には上方に突出して形成された連結部が設けられ、当該連結部の上端面には貯水部へ連通する注水孔が形成され、前記継手部は、貯水槽の底部側周部から下方に向かって円筒状に延出して形成され、継手部の周面には、下方に開放する縦溝が形成されると共に、該縦溝の中央部から周方向に切り欠いて横溝が形成され、継手部外周面には、前記縦溝下部を覆うと共に縦溝の上部を露出させた状態で保護板が設けられて成り、鋼管の上端部には、継手部に挿し込み可能な円筒状の挿入部が形成され、該挿入部の外周面には径方向外方へ突出し、前記縦溝及び横溝に嵌め込み可能な大きさに形成された係止片が取付けられ、前記挿入部の下部には継手部外周面を周回して突条が設けられて成り、挿入部が挿入されて前記横溝に係止片が嵌め込まれた状態において、前記縦溝に嵌め込まれた止板を有し、各導水管には水の流量を調節可能なバルブが設置され、導水管の上端はそれぞれ貯水槽の周壁に連通して接続されると共に、導水管の下端部には放水部が形成され、鋼管の下端部に、下方に突出した多数の掘削ビットが取付けられてなることを特徴とする。
【０００７】
地盤抜取装置は、自走式クローラ等のアーム部に取付けられた回転駆動部に連結されて下方向に吊り下げられ、前記回転駆動部によって軸方向に回転することができる。
【０００８】
また、貯水部に貯水された水は導水管を通して放水部から放水させることができ、貯水槽を鋼管の上端部に設置することにより、高圧の外部ポンプを用いずに自然落下によって放水を持続させることもできる。
【０００９】
本考案に係る地盤抜取装置は導水管を複数備えており、それぞれの導水管が貯水槽の周壁に接続されている。各導水管の下端部には放水部が形成されているため、導水管を複数備えることにより鋼管先端の周方向に対して複数箇所から同時に水を放水することができる。複数の導水管は同じ内径に形成されていることが好ましい。
【００１０】
ぞれぞれの導水管にはバルブが設置されており、導水管の水の流通を開閉可能であると共に、水の流量を調節することができる。
【００１１】
これにより、複数の導水管が同じ内径に形成されていれば、各バルブを開放したときにそれぞれの放水部から同一の流量で放水させることができる。そのため、開放するバルブの数を増やしたときに、放出される水の量を正確に把握することができる。また、バルブを調節することによって放出する水の量を微調整することも可能である。
【００１２】
複数の導水管から、鋼管の下端部周辺に対して、水が均一に放出されることによって、鋼管の下端部が地盤から受ける摩擦抵抗を均一にすることができる。これにより、地盤抜取装置を地盤に対して正確な軸方向に掘り進めることができる。
【００１３】
さらに、導水管のうち少なくとも一つを鋼管の外周面を螺旋状に巻回されて配設することにより、放水部から放出された水によって押し上げられた土砂を上方へ運び上げ、地上へ排出することができる。
【００１４】
貯水槽が鋼管と着脱自在に連結されてなることにより、掘削工事の実施中に鋼管から貯水槽を脱離させ、鋼管及び貯水槽との間に中間鋼管部を連結することにより掘削深さが深い工事にも対応することができる。このとき、中間鋼管部の外周面にも貯水槽及び鋼管に配設された導水管と脱着可能な中間導水管が配設されている。
【００１５】
鋼管の下端部が、鋼管の中央部よりも肉厚な筒状のヘッド部に形成され、このヘッド部の下端に、下方に突出した多数の掘削ビットを備えてなるようにしてもより好ましい。このようなヘッド部を備えることにより鋼管の耐摩耗性を向上させることができる。
【考案の効果】
【００１６】
複数の導水管から放出される水量が容易かつ正確に調節可能であるため、鋼管の下端部周囲に最適な放水を行うことができ、高い方向精度で深い位置まで掘削することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】地盤抜取装置１の全体構成を示す側面図。
【図２】地盤抜取装置１の縦断面図。
【図３】地盤抜取装置１をクローラ７に装着して工事現場に配置した様子を示す図。
【図４】地盤抜取装置１による既設杭Ｐの抜き取り工程を示す図。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案にかかる地盤抜取装置１を図面に基づいて説明する。図１は地盤抜取装置１の全体構成を示す側面図である。地盤抜取装置１は、鋼管２の上端部に継手部４を介して貯水槽３が連結されてなり、貯水槽３の上端部に形成された連結部５が回転駆動部６の下端に設けられた筒状連結部材６ａに挿入されてビス６６によって固定され、図３に示すように自走式クローラ７のアーム部８の先端から垂下されて取付けられている。
【００１９】
貯水槽３は図２に示すように天壁９、周壁１０、及び底部１１によって水を貯める貯水部１２を形成する。また、前記連結部５は天壁９の中央から上方に延出して形成されており、連結部５の上端面には、連結部５及び天壁９を貫通して貯水部１２に連通する注水孔１３が形成されている。
【００２０】
注水孔１３は回転駆動部６が備える筒状連結部材６ａを介して外部ポンプ１４と連通しており、外部ポンプ１４から送られた水を貯水部１２に注水することができる。
【００２１】
一方、周壁１０の下部には、流通孔１０ａ、１０ｂが設けられており、流通孔１０ａ、１０ｂの外部には接続管１５ａ、１５ｂがそれぞれ接続されている。接続管１５ａ、１５ｂの下端にはそれぞれバルブ１６ａ、１６ｂが設置されており、バルブ１６ａ、１６ｂを介して中継管１７ａ、１７ｂがそれぞれ接続されている。中継管１７ａ、１７ｂの下端にはそれぞれ取付部１８ａ、１８ｂが設けられると共に、当該取付部１８ａ、１８ｂには、二本の導水管１９ａ、１９ｂの上端が着脱可能に接続されている。
【００２２】
導水管１９ａは、鋼管２の外周面に沿って垂直下方向に向かって配設されており、導水管１９ｂは、鋼管２の外周面に沿って螺旋状に巻回して配設されている。導水管１９ａ、１９ｂの下端にはそれぞれ放水部２０ａ、２０ｂが形成されており、貯水部１２から導水管を通って送られた水を放水部２０ａ、２０ｂから放出することができる。
【００２３】
またバルブ１６ａ、１６ｂは、流通孔１０ａ、１０ｂを通して貯水部１２から送り出される水の流量を調節することができる。
【００２４】
ここで、放水部２０ａ、２０ｂには、放水が途切れた際に掘削された土砂が導水管内に逆流することを防ぐ弁１７ａ、１７ｂが設けられている。なお、弁１７ａ、１７ｂは逆止弁に構成されても良い。
【００２５】
継手部４は、貯水槽３を構成する底部１１の側周部下面から下方に向かって円筒状に延出して形成されており、継手部４の下端面が開口して形成されることにより鋼管２の上部に形成された挿入部２２を挿し込むことができる。また、継手部４の周面には、下方に開放する縦溝２３が形成され、該縦溝２３から周方向には横溝２４が切り欠いて設けられている。
【００２６】
一方、鋼管２の上部に形成された円筒状の挿入部２２は、その外周面に径方向外方へ突出して形成された係止片２５が取り付けられており、挿入部２２を継手部４に挿入して連結する際に、係止片２５を縦溝２３に挿し入れることができる。鋼管２を継手部４に固定する際には、係止片２５を縦溝２３の中央部まで差し入れた後、貯水槽３を軸回転させて横溝２４に嵌め込むことによって固定することができる。ここで、挿入部２２の下部には継手部４の外周面を周回して突条２６が設けられており、挿入部２２を継手部４に挿入した際に継手部４の下端と突条２６の上端が当接することによって係止片２５と横溝２４との位置合わせを容易に行なうことができる。
【００２７】
さらに、継手部４の外周面には、該外周面を周回して筒帯状の保護板２７ａ、２７ｂが設けられている。本実施例においては、保護板２７ａは横溝２４の上方であって、縦溝２３の上端よりも少し下部分を覆う位置に設けられ、保護板２７ｂは横溝２４の下方であって継手部４の下端部を覆う位置に設けられている。これにより、挿入部２２を継手部４に挿入した際に係止片２５の位置を目視で確認することができ、係止片２５を確実に横溝２４に嵌め込むことができる。
【００２８】
係止片２５を確実に横溝２４に嵌め込んで挿入部２２を継手部４に固定した後、保護板２７ａの上方に露出した縦溝２３に帯板状の止板２８を嵌め込む。これにより地盤抜取装置１の使用中に係止片２５が縦溝２３まで移動して鋼管２が継手部４から脱落することを防止することができる。
【００２９】
なお、前記縦溝２３、横溝２４、及び係止片２５は、継手部４及び挿入部２２の周面にそれぞれ２箇所以上ずつ形成されていることが好ましい。鋼管２を貯水槽３に安定に固定するためである。
【００３０】
以上のように、鋼管２と貯水槽３との連結は簡易に行なうことができるため、鋼管２を深い位置まで挿入させる際には、工程の途中で鋼管２と貯水槽３とを脱離させ、鋼管２と貯水槽３との間に中間鋼管を継ぎ足すことによって鋼管２単独では到達できない深さまで掘り進めることができる。
【００３１】
なお、鋼管２の下端部は、鋼管２の中央部よりも肉厚な筒体状のヘッド部２９を形成することによって、鋼管２の中央部分の耐摩耗性を向上させることができる。さらに、ヘッド部２９の下端部には下方に突出した多数の掘削ビット３０が備えられており、地盤の掘削作業を高効率に行なうことができる。
【００３２】
次に地盤抜取装置１を用いて地盤中に埋め込まれた既設杭Ｐを抜き取る方法について説明する。
【００３３】
まず、図４（ａ）に示すように、既設杭Ｐが埋め込まれている位置を予め調査した後、既設杭Ｐが鋼管２の軸中心の延長線上となるように地盤抜取装置１の位置を調節し、外部ポンプ１４を用いて貯水槽３内に水を充填した後、回転駆動部６を駆動して地盤抜取装置１を軸回転させながら地盤Ｇの掘削を開始する。
【００３４】
このとき、回転駆動部６を駆動させる前にバルブ１６ａ、１６ｂを開放しておき、放水部２０ａ、２０ｂから水を放水させる。
【００３５】
地盤抜取装置１は、掘削ビット３０が地盤Ｇを破砕して生じた土砂を、放水部２０ｂから放出される水によって排出することにより容易に地盤中へ進入することができる。
【００３６】
すなわち、放水部２０ｂから放出される水は、螺旋状に配設された導水管１９ｂ上へ前記土砂を押し上げる。押し上げられた土砂は鋼管２と共に軸回転する螺旋状の導水管１９ｂの上端面を伝って上方へ排出されるため、鋼管２の周囲に土砂が停滞することによる摩擦抵抗の増大を防止することができ、地盤抜取装置１を動作させるための動力の負荷を削減することができる。
【００３７】
また、放水部２０ａをヘッド部２９の上端部に近接して配置することにより、放水部２０ａから放出した水をヘッド部２９の外周面と地盤Ｇとの間隙に送り込み、ヘッド部２９の外周面全体と地盤Ｇとの間隙に生じる摩擦を軽減することができる。特に、放水部２０ａがヘッド部２９の上端部の外周に隣接するように配置すると、前記間隙への水の送り込みが容易であるため好ましい。
【００３８】
放水部２０ａ、２０ｂをこのように設置することにより、ヘッド部２９の外周面及び下端部に対する地盤Ｇとの摩擦抵抗を軽減することができるため、必要な動力の負荷を削減できると共に、掘削方向のずれを軽減して方向精度の高い掘削を行なうことができる。
【００３９】
鋼管２が図４（ｂ）に示す予定の深さ位置まで挿入されたことを確認し、バルブ１６ａ、１６ｂを閉めて放水を止めた後、クローラ７のアーム部８を上方に引き上げる。このとき、地盤抜取装置１が鋼管２内部に取り込まれた地盤Ｇが鋼管２の内壁面に対して圧接することにより引き上げられるため、図４（ｃ）に示すように地盤Ｇ内に埋め込まれている既設杭Ｐを抜き取ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  地盤抜取装置
２  鋼管
３  貯水槽
４  継手部
１２  貯水部
１６ａ、１６ｂ  バルブ
１９ａ、１９ｂ  導水管
２０  放水部
【図１】
0003167275.tif 000003
【図２】
0003167275.tif 000004
【図３】
0003167275.tif 000005
【図４】
0003167275.tif 000006