(57)【要約】【課題】コンクリート杭中を通って杭の下方の地盤を掘削するオーガドリルの掘削刃を拡径可能に形成し、高圧流体噴射ノズルの先端をオーガドリルの羽根の外径より外方に突出させることができるようにし、拡径掘削や大径の根固めコンクリート形成が容易にできるようにした。【解決手段】オーガドリルの先端部材１０の下端に、上端をピン４３結合した複数の拡径刃物４１を吊下し、拡径刃物４１はオーガドリルの正回転に伴って前記ピン４３周りに回動し、拡径刃物４１は拡径方向に突出して拡径掘削を行い、オーガドリルの逆回転に伴って縮径して吊下状態に戻る形状を備え、拡径方向に突出したとき拡径刃物４１の先端が描く円の直径はオーガドリルのスクリュー羽根の１．１〜２．０倍程度とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーガドリルの先端部材の下端に、上端をピン結合した複数の拡径刃物を吊下し、該拡径刃物はオーガドリルの正回転に伴って前記ピン周りに回動し、刃物が拡径方向に突出して拡径掘削を行い、オーガドリルの逆回転に伴って縮径して吊下状態に戻る形状を備え、拡径方向に突出したときの外径がスクリュー羽根の外径の１．１〜２．０倍の範囲であることを特徴とするオーガドリルの拡径装置。
【請求項２】
オーガドリルの下端近傍側面に取り付けられた高圧流体噴射ノズルを、固定外筒と、該固定内筒内を一定距離前進後退する可動内筒とからなる二重筒とし、該可動内筒は先端に噴出孔を備え後端に高圧流体供給管の先端を挿入するシールされたスリーブを備え、前記内筒を後退方向に付勢するばねを備え、高圧流体噴出時に、高圧流体が前記ばねの付勢力に抗して、内筒を前進させる構造としたオーガドリルの流体噴射装置を並設したことを特徴とするオーガドリルの拡径装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガドリルの拡径装置に関する。さらに詳しくは、コンクリート杭等を地中に沈設する場合に、杭中にオーガドリルを配置して、杭より下方の地盤を拡径掘削したり、大径のコンクリート球根を形成する場合に用いる、拡径装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート杭等の基礎杭を地中に沈設する場合に、杭の中空部を通ってオーガドリルを挿入し、このオーガドリルで杭下端より下方の地盤を掘削しながら杭を沈設施工することが行われている。この場合に、杭下端部近傍及びその下方の地中に拡径部を形成することによって、杭の外径より大径で、杭と一体化した根固めコンクリートを支持層中に形成する技術がある。このため、杭下端より下方の地盤を掘削する拡径装置を具備したオーガドリルがある
また、高圧空気、高圧水、ベントナイト等を噴射したり、セメントミルク等の硬化剤を注入したりするノズルを備える。このようなノズルは、高圧流体を半径方向外側に噴射するように、オーガドリルの下端部材にオーガー軸に直角に突出させて設けられている。
【０００３】
このような高圧流体噴射ノズルは、従来、ノズルの先端をオーガドリルのスクリュー羽根の外径より外方に突出させたものはなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コンクリート杭等を地中に沈設する場合に、コンクリート杭中にオーガドリルを挿入し、杭下端より下方の地盤を掘削して杭を容易に地中に沈下させると共に、支持地盤中に拡大球根を形成し、これをコンクリート杭の下端部と一体化して杭の支持力を飛躍的に高める技術を提供することを目的とする。
【０００５】
さらに具体的には、地中に拡径部の地盤を混練する拡径装置を設けると共に、この掘削を容易にし、また拡大球根を容易に形成することができる流体噴射装置を並用した拡径装置を提供する。
【０００６】
すなわち上述のように、従来のオーガドリルの高圧流体噴射ノズルは、ノズルの先端がオーガドリルの羽根の外径より外方に突出させることはできなかったが、拡径掘削や大径の根固めコンクリート形成するために、ノズル先端を突出させる構造を開発した。
【０００７】
本発明はこのようなオーガドリルの拡径装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とするオーガドリルの拡径装置である。すなわち、本発明は、オーガドリルの先端部材の下端に、上端をピン結合した複数の拡径刃物を吊下し、該拡径刃物はオーガドリルの正回転に伴って前記ピン周りに回動し、刃物が拡径方向に突出して拡径掘削を行い、オーガドリルの逆回転に伴って縮径して吊下状態に戻る形状を備え、拡径方向に突出したときの外径がスクリュー羽根の外径の１．１〜２．０倍の範囲であることを特徴とするオーガドリルの拡径装置である。
【０００９】
拡径方向に突出したときの外径がスクリュー羽根の外径の１．１倍未満では、拡径の効果が少なく、２．０倍を越えると不必要な大きさとなると共にトルクが大きくなりすぎ機械的強度上も過大設計となるので２．０倍以下とした。
【００１０】
上記オーガドリルの拡径装置において、オーガドリルの下端近傍側面に取り付けられた高圧流体噴射ノズルを、固定外筒と、該固定内筒内を一定距離前進後退する可動内筒とからなる二重筒とし、該可動内筒は先端に噴出孔を備え後端に高圧流体供給管の先端を挿入するシールされたスリーブを備え、前記内筒を後退方向に付勢するばねを備え、高圧流体噴出時に、高圧流体が前記ばねの付勢力に抗して、内筒を前進させる構造としたオーガドリルの流体噴射装置を並設したことを特徴とするオーガドリルの拡径装置とすると好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明のオーガドリルの拡径装置について実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施例のオーガドリルの下端部材１０の側面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。
【００１３】
オーガドリルの下端部材１０には、連結部材１１、軸１２からスクリュー羽根１３、噴射ノズル２０、掘削刃物５１，５２が取付けられている。
【００１４】
そして、下端部材１０の下端に本発明の拡径刃物４１がピン４３を介してブラケット４２から吊下されている。
【００１５】
図２に示すようにオーガドリルが正回転したとき、拡径刃物４１はピン４３まわりに回動し、拡径刃物４１がほぼ水平の姿勢となり、その先端がオーガドリルのスクリュー羽根の外径１４より外側に突出する。
【００１６】
この突出した拡径刃物４１の先端が描く円の直径は、オーガドリルのスクリュー羽根の外径の１．１〜２．０倍程度とする。
【００１７】
図３、図４は本発明に用いられる流体噴射ノズルを示す下端部材１０の縦断面図である。図３は流体を噴出しない状態を示し、図４は噴出中の状態を示している。
【００１８】
本発明ではオーガドリルの先端部材１０の下端に、上端をピン４３で結合した複数の拡径刃物４１を吊下した。この拡径刃物４１はオーガドリルの正回転に伴って前記ピン４３周りに回動する。図２は拡径刃物４１が拡径方向に突出した状態を仮想線で示している。この拡径刃物４１はオーガドリルの逆回転に伴って縮径して図１に示すような吊下状態に戻る形状を備えている。
【００１９】
ノズル２０は固定外筒２１とこの固定外筒２１内に同軸に挿入された可動内筒３０を備えている。固定外筒２１は先端部に口金２２を取付け、可動内筒３０は尾端外周にフランジ３１を設けこの口金２２とフランジ３１間にコイルばね２３が介装されている。可動内筒３０はフランジ３１が固定外筒２１の内周面を前後進方向に摺動し、可動内筒３０の外径は固定外筒２１の先端口金２２内を前後進方向に摺動する。可動内筒３０は先端に高圧流体噴出孔３２を備えたピース３３を有し、尾端側はスリーブ３４を形成している。このスリーブ３４円には高圧流体供給管１４が挿入されている。
【００２０】
スリーブ３４の内径と高圧流体供給管１４との間はシール材３６によってシールされている。また可動内筒３０内にはボールバルブ３５が設けられ、不使用時にノズル２０を閉止している。
【００２１】
図２は高圧流体を供給して可動内筒３０が前進した状態を示している。高圧流体は高圧流体供給管１４から可動内筒３０スリーブ３４内に供給され、ばね２３の付勢力に抗して可動内筒３０を前進させる。このとき、ボールバルブ３５が開き、高圧流体噴出孔３２から高圧流体を噴出する。高圧流体の圧力、及びスリーブの直系、ばね２３のばね常数及び設定長さ、ボールバルブ３５の開閉圧力等は設計によって適切に定めされ設定される。
【００２２】
ノズルの突出長さは例えば外径６００ｍｍφのプレストレストコンクリート杭に用いるオーガドリルでは、９０ｍｍ程度の突出が可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のオーガドリルの流体噴射装置は以上のように構成されているので、コンクリート杭下端の支持地盤に拡径された支持球根を容易に造成することができ、杭の支持力増強に寄与するところがきわめて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の下端部材の側面図である
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】実施例の下端部材の縦断面図である。
【図４】図３の部分図であって流体噴出ノズルが拡径した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０    下端部材
１１    連結部
１２    軸
１３    スクリュー羽根
１４    供給管
２０    噴射ノズル
２１    固定外筒
２２    口金
２３    コイルばね
３０    可動内筒
３１    フランジ
３２    高圧流体噴出孔
３３    ピース
３４    スリーブ
３６    シール材
３５    ボールバルブ
４１    拡径刃物
４２    ブラケット
４３    ピン
５１，５２    掘削刃物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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