(57)【要約】【課題】  本発明は地盤の掘削土砂を孔壁に圧密し、残土の地上への排土を低くし、かつ地盤の掘削深度及び工期を調整することを目的とする。【解決手段】  中心線ｃの回りに回動可能な軸管１６，１７に、開口２’した下端板２を設け、下端板２下面に、中央部から左回動方向に向って外周部に至り、終端の径が下端板の外径と同一径となる渦巻状羽根４を設け、上記渦巻状羽根４の下面に上記下端板２とほぼ同一径の円形フランジ７を設け、該フランジ７に形成した切欠部８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７の下面中央部に地盤掘削用螺旋錐９を設けてなる地盤掘削装置。【選択図】  図１
2005240536.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軸管に、開口した下端板を設け、下端板下面に、中央部から左回動方向に向って外周部に至り、終端の径が下端板の外径と同一径となる渦巻状羽根を設け、
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。
【請求項２】
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記載の地盤掘削装置。
【請求項３】
上記錐に代り、上記フランジとほぼ同一幅に右回動により下向に進む複数螺旋刃を設け、一の螺旋刃の上端を上記切欠部の下向端に対向近接させた請求項１又は２記載の地盤掘削装置。
【請求項４】
上記円形フランジの外周に右回動方向に内側に閉じ左回動方向に外側に開く小開閉刃を枢支した請求項１〜３のいずれかに記載の地盤掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地盤の掘削土砂を孔壁に圧密し、残土を排土する低排土地盤掘削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、掘削土砂を地上に排出することなく、掘削土砂を孔壁に圧密させた状態でコンクリート杭や鋼管杭を埋設する方法及び装置が発明された（例えば特許文献１〜３）。
【０００３】
しかし、この発明では杭本体の下端に杭本体よりも大径の同心円拡底板を溶着固定し、該底板の下面中心から上記杭本体外周に至る弯曲掘削刃を中心対称位置に設けるもので、該掘削刃の弯曲面に沿って掘削土砂を底板の拡径外周部分に誘導し、これを逃し開口から上記拡底板の拡底部上面に上向刃で下向に圧密し、掘削土砂を拡底板の外周と杭本体外周との間の筒状空間に下向に圧密する方法・装置である。
【０００４】
しかしながら上記弯曲掘削刃によって杭底面の硬い地盤を掘削することは容易ではなく浅い柔軟地盤に適用し得るのみであり、掘削土砂を孔壁に圧密し、それにより排土を低減させることは困難であった。
【０００５】
しかも杭本体を杭孔に残留させる必要があり、杭本体が上記筒状空間内に不安定に設立された。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７４７５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２１９８９号公報
【特許文献３】特開２００４−３１２３号公報
【特許文献４】特開２００４−３１２４号公報
【特許文献５】特開２００４−３１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は地盤の掘削土砂を孔壁に圧密し、残土の地上への排土を低くし、かつ地盤の掘削深度及び工期を調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の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軸管に、開口した下端板を設け、下端板下面に、中央部から左回動方向に向って外周部に至り、終端の径が下端板の外径と同一径となる渦巻状羽根を設け、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、
第２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発明記載の地盤掘削装置、
第３に上記錐に代り、上記フランジとほぼ同一幅に右回動により下向に進む複数螺旋刃を設け、一の螺旋刃の上端を上記切欠部の下向端に対向近接させた上記第１又は第２発明記載の地盤掘削装置、
第４に上記円形フランジの外周に右回動方向に内側に閉じ左回動方向に外側に開く小開閉刃を枢支した上記第１〜第３発明のいずれかに記載の地盤掘削装置、
によって構成される。
【０００９】
従って中心線の回りに右向きに回動させると、
上記中心線の回りに地盤掘削用螺旋錐が地盤に推進し、
かつ円形フランジの切欠部の一端が下向に地盤を掘削し、
掘削土砂は切欠部から該フランジと下端板との間の渦巻状羽根に沿って上記掘削土砂を孔壁に向って誘導圧密し、圧密孔壁を形成する。
【００１０】
圧密されない残土は下端板の開口部から上向に移動する。
【００１１】
地盤掘削用螺旋錐が所定深度に達した状態において上記右回動を停止し、上昇させることにより地上に引上げられる。
【００１２】
又左回動によって円形フランジに枢支した小さい開閉刃によって孔底部分の孔壁径を拡径することができ拡径後は左回動を止めて地上に摺動上昇させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述のように構成したので、掘削孔壁に掘削土砂を圧密し得るし、
非圧密土砂を排土として地上に排土し得るから、
地盤掘削装置の円滑な推進と工期の短縮及び地上排土量の低下が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
中心線ｃを有する軸管１６の回りに、右回動（矢印ａ方向…時計針回動方向）により下向に進む螺旋羽根６を設けてアースオーガー５を形成し、
上記軸管１６の下端部に内周面６角形の雌部１６’を形成する。
【００１５】
上記中心線ｃを共有するドラム形鋼管１の中心軸管１７の上下端部１７’，１７”を該ドラム形鋼管１の上下端板２，３の上下に突設し、
突設した上端部１７”の外周面を６角形雄部となし、該上端部１７”を上記雌部１６’に嵌合し横ピンｐ，ｐで摺動方向に固定する。
【００１６】
又下端部１７’は内周面を６角形雌部となし、該下端部１７’に地盤掘削用螺旋錐９の軸管９”の上端６角雄部を嵌合し、横ピンｐ，ｐで摺動方向に固定する（図１（イ）図）。
【００１７】
下端部１７’の外周には左回動方向（矢印ｂ…時計と逆方向）に向って中央部（上記下端部１７’外周）から上記下端板２の外周部に至る渦巻状羽根４を該下端板２の下面に溶着固定する（図１、図２参照）。
【００１８】
上端板３の上面とアースオーガー５の上記雌部１６’との間には図５（図１Ｄ−Ｄ線横断平面図）に示すように右回動（矢印ａ方向）に中央部（上端部１７”）から上端板３の外周部に至る渦巻状羽根４’を上記上面に溶着固定する。
【００１９】
しかし上記雌部１６’を直接上端板３の上面に接して上端部１７”に同心に接続させることができる。
【００２０】
上記渦巻状羽根４，４’とは例えば上下端板２，３の中央部から該端板２，３の外周に向って円弧径が漸増し、終端の径が上下端板２，３の外径と同一径となるように形成される（図２、図３、図５）。
【００２１】
上記ドラム形鋼管１の外周には右回動（矢印ａ）によって下向に進む方向の螺旋溝１０を形成し、
該螺旋溝１０を下端板２及び上端板３に開口１１する。
【００２２】
上記渦巻状羽根４の下面には上記下端板２とほぼ同一径の円形フランジ７を溶着固定し、
該フランジ７の外周部に切込まれた切欠部８（図２）の一端８’を右回動（矢印ａ方向…時計針の回動方向）時下向に進む方向に下向に屈曲し、
該一端８’に掘削用チップ８”を並設し、上記フランジ７の下面中央部に設けた地盤掘削用螺旋錐９の外側地盤を掘削させる。
【００２３】
上端板３の上記開口部１１には上向に開き、下向に閉じる開閉板１２を着脱自在ピン１２’によって枢支し、
上記ピン１２’に巻回した着脱自在コイル発条１２”の弾力によって図１（ロ）（ハ）図に示すように開口部１１を該開閉板１２によって逆止状に閉鎖する。
【００２４】
上記ピン１２’は開閉板１２の基部に穿設した小長孔１２ｂ（図５（ロ）図）に露出させ、工具で該ピン１２’を矢印ｃの方向（外側）に押出して分離し、それによって上記発条１２”を取外し、かつ開閉板１２を取外すことができ、逆の動作によって開閉板１２、上記ピン１２’、上記発条１２”を装着する。
【００２５】
上記発条１２”の弾力に代り、図９に示すように弾性ゴムによる開閉板１２の基端部を上端板３に着脱自在にボルト付け１２ａし、開閉板１２のゴムの弾力によって開口部１１を逆止状に閉鎖することができる。
【００２６】
上記ドラム形鋼管１の外周に形成した螺旋溝１０の溝幅ｔを一定とし、又は下端板２の開口部２’から上端板３の開口部１１に向って次第に小とすることで該溝１０内を上向に摺動する排土圧を上記弾力に抗して増すことができる。
【００２７】
さらに上記錐９に代り、図１０（イ）図に示すように上記フランジ７とほぼ同一幅に右回動により下向に進む複数（２重）螺旋刃１４，１４を共通中心線ｃ上に設け、
一の螺旋刃１４の上端１４’を上記切欠部８の一端（下向端）８’に平行に対向近接させて、一の螺旋刃１４を円形フランジ７に継ぐ、その際上記掘削用チップ８”は省略する。
【００２８】
又上記円形フランジ７の外周に右回動方向（矢印ａ）に内側に閉じ、左回動方向（矢印ｂ）に開く小開閉刃１５を小ピン１５’によって枢支する。
【００２９】
上記錐９が所定深度に到達した時点で（図１１（イ）図、１２（イ）図）、上記ドラム形鋼管１及びアースオーガー５を上昇させると同時に、中心線ｃの回りに左回転（矢印ｂ方向）させることによって孔底２１において上記小開閉刃１５が開き、これによって孔壁１８の拡径部１８’を形成することができ、図１１（ニ）図に示す下端拡径部１９’を有するコンクリート管１９を埋設する。
【００３０】
軟い地盤例えば関東ローム層、有明海沿岸泥土層等では推進掘削量が多く円形フランジ７の切欠部８から渦巻状羽根４によって誘導されて孔壁１８に圧密される土砂量が大であるため下端板２の開口部２’から螺旋溝１０内に入る残土量が少ない。
【００３１】
そのため螺旋溝１０の上端板３の開口部１１を閉鎖する開閉板１２を下から上に押し開く力が比較的小であるから、
その力を抑えるコイル発条１２”又は弾性ゴムによる開閉板１２を選択する。
【００３２】
又砂層や砂岩等では下部の渦巻状羽根４による孔壁１８への圧密量が少なく上記溝１０内に誘導される残土量が比較的多く上記開閉板１２を下から押し開く力が強いから、
上記開閉板１２の閉鎖弾力を比較的弱く調整することによって、上昇する残土量又は地上排土量を多くすることができ、それによって地盤推進速度及び推進深度を増加し又は工期を短縮することができる。
【００３３】
対称地盤の硬度により又は地中の硬度変化の都度、上記発条１２”やゴム製開閉板１２を変更選択し、掘削土砂の孔壁１８への圧密を適切に行うことにより、圧密残土の地上への排土を最低限抑えることができる。
【００３４】
所定深度に掘削推進した後、円形フランジ７に上記小開閉刃１５を設けない場合においては、
アースオーガー５及びドラム形鋼管１等の全体を地上に上昇させる際、全体を左回動させることにより、
アースオーガー５内の残土は相対的に下降し、上記逆止状態の開閉板１２によって下降が止められ上部の渦巻状羽根４’の左回動（矢印ｂ方向）によって該残土は中央部から孔壁１８に向って誘導され、該孔壁１８に圧密されながら全体が地上に上昇するため、地上排出残土量をさらに低下させることができる。
【００３５】
尚図中２２で示すものは軸管１６の下端に設けたセメントミルク逆止弁、図１１（イ）図、図１２（イ）図はオーガー５やドラム形鋼管１の右回動推進による掘削状態図、図１１（ロ）（ハ）図は左回動上昇における小開閉刃１５による孔底拡径部１８’及びセメントミルク２０の注入状態を示し、図１２（ロ）図は同一径孔底２１へのセメントミルク注入状態を示し、図１１（ニ）図及び図１２（ハ）（ニ）図はコンクリート管１９の埋設状態を示す。
【００３６】
又４”は渦巻形羽根４，４’のそれぞれ中程に設けた掘削土を孔壁１８に向って誘導する案内フランジ、図１（イ）図中７’は上部渦巻形羽根４’の上端フランジ、（ハ）図中２３は発条止めである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（イ）図は本発明の地盤掘削装置を示す正面図、（ロ）図は上端板の開口部開閉板の正面図、（ハ）図は（ロ）図の拡大正面図である。
【図２】図１Ａ−Ａ線による平面図である。
【図３】図１Ｂ−Ｂ線による底面図である。
【図４】（イ）図は図１Ｃ−Ｃ線による底面図、（ロ）図は小開閉刃の拡大底面図である。
【図５】（イ）図は図１Ｄ−Ｄ線による平面図でドラム形鋼管の上部渦巻形羽根部の平面図、（ロ）図は（イ）図の一部拡大図である。
【図６】図1Ｅ−Ｅ線による側面図である。
【図７】下端板、渦巻状羽根及び円形フランジの分解斜視図である。
【図８】上端板上の渦巻状羽根とアースオーガー下部の分解斜視図である。
【図９】ゴム製開閉板の縦断正面図である。
【図１０】（イ）図は螺旋錐に代り、複数螺旋刃を設けた状態の正面図、（ロ）図は（イ）図Ｆ−Ｆ線による平面図である。
【図１１】（イ）図は本発明装置による所定深度掘削及び孔壁圧密状態の正面図、（ロ）図は左回転上昇動作における小開閉刃による拡径部形成状態の正面図、（ハ）図はセメントミルク注入状態の正面図、（ニ）図は下端部拡径コンクリート柱埋設状態の正面図である。
【図１２】（イ）図は本発明装置による所定深度掘削状態の正面図、（ロ）図は上端板上の渦巻形羽根による孔壁圧密上昇及びセメントミルク注入状態の正面図、（ハ）図はコンクリート柱埋設下降状態の正面図、（ニ）図はコンクリート柱埋設終了状態の正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
ｃ      中心線
２      下端板
２’    開口部
ａ      右回動方向（時計針回動方向）
ｂ      左回動方向
４        渦巻状羽根
５      アースオーガー
６      螺旋羽根
７      円形フランジ
８      切欠部
８’    一端
９      地盤掘削用螺旋錐
１４      螺旋刃
１５      小開閉刃
【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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【図８】
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【図９】
2005240536.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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