(57)【要約】【課題】比較的小口径の削孔及び底泥除去を簡易な工事機械により、効率的に行う。【解決手段】ケーシング１が付いたオーガー２を用い、オーガー２を地盤中に回転しつつ貫入すると同時に、ケーシング１を地盤中に貫入し、ケーシング１を地盤中に残置する一方で、オーガー２を回転停止状態で上昇させ、オーガー２の排土用スクリュー４間に保持された掘削土砂５ａを排出し、ついで底泥除去用バケット６をケーシング１内に挿通し、孔底付近に滞留する底泥及びスライムを泥土除去用バケット６内部に取り込み、底泥及びスライムを内部に保持した状態で泥土除去用バケット６を引き抜き、孔外において排出するものである。【選択図】    図１
2005200841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーガーの軸端部に取り付けられる泥土除去用バケットであって、
ケーシング内径よりわずかに小さな外径の円筒容器状のバケット本体と、
前記バケット本体の底面にその円筒中心から放射状に開口された複数の扇形の底面開口部と、
該各底面開口部における回転方向一側縁に突設された掘削ビットと、
前記バケット本体の上部中心を遊嵌状態に貫通した回転軸と、
該回転軸の先端に一体に設けられ、バケット本体の内底面に配置された前記底面開口部と相似形の扇形の蓋体と、
該蓋体の回転方向一側縁に設けられ、前記底面開口部の回転方向他側縁に係合するストッパとを備えることを特徴とする泥土除去用バケット。
【請求項２】
請求項１に記載の泥土除去用バケットであって、前記泥土除去用バケットの回転軸はオーガーの端部に脱着可能に同軸配置されるものであることを特徴とする泥土除去用バケット。
【請求項３】
軸端部に掘削ビットを備え、かつ外周に同軸配置されたケーシングを備えたオーガーで孔を削孔し、前記ケーシングを地盤中に貫入し、掘削土砂を排出する削孔方法において、
（イ）掘削ビットを備える前記オーガーを地盤中に回転しつつ貫入すると同時に、ケーシングを地盤中に貫入する工程と、
（ロ）前記ケーシングを地盤中に残置する一方で、前記オーガーを回転停止状態で上昇させ、前記オーガーのスクリュー間に保持された掘削土砂を孔外で排出する工程と、
（ハ）泥土除去用バケットの軸部を前記オーガーの下端部に取り付け、前記ケーシング内に挿通して孔内に降下させ、底泥又はスライムを前記泥土除去用バケットに取り込む工程と、
（ニ）前記泥土除去用バケット内部に底泥又はスライムを保持した状態で前記ケーシングから引き抜き、孔外で前記泥土除去用バケット内部から底泥又はスライムを排出する工程とを備えたことを特徴とする削孔方法。
【請求項４】
請求項３に記載の削孔方法において、前記泥土除去用バケットは前記オーガーの端部に脱着可能で、
（ロ）と（ハ）の工程の間に前記オーガーの端部に前記泥土除去用バケットを取り付ける工程と、
（ニ）の工程の後に前記オーガーの端部から前記泥土除去用バケットを取外す工程とを加えることを特徴とする削孔方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の削孔方法において、ケーシング内径よりわずかに小さな外径の円筒容器状のバケット本体と、前記バケット本体の底面にその円筒中心から放射状に開口された複数の扇形の底面開口部と、該各底面開口部における回転方向一側縁に突設された掘削ビットと、前記バケット本体の上部中心を遊嵌状態に貫通した回転軸と、該回転軸の先端に一体に設けられ、バケット本体の内底面に配置された前記底面開口部と相似形の扇形の蓋体と、該蓋体の回転方向一側縁に設けられ、前記底面開口部の回転方向他側縁に係合するストッパとを備えることを特徴とする泥土除去用バケットを用い、
前記回転軸の一方向回転により前記蓋体がストッパを介して前記各底面開口部を開放し、前記泥土除去用バケットを無回転状態で孔内に挿入して所定の深度に到着後、前記掘削ビットにより孔底を掘削しつつ前記各底面開口部を通じて底泥又はスライムを取り込んだ後、前記回転軸の逆方向回転により前記蓋体がストッパを介して前記各底面開口部を閉塞して取り込んだ底泥又はスライムをバケット本体内部に保持することを特徴とする削孔方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばケーシング付きオーガーによる削孔方法及び泥土除去用バケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
場所打ちコンクリート工事、揚水井戸工事などにおいては、土砂除去のための削孔工事が必須である。特に、場所打ちコンクリート杭のための削孔の工法としては、ベノト工法、アースドリル工法、リバース工法が代表的工法として掲げられる。
【０００３】
ベノト工法は、ハンマーグラブで掘削しながら孔壁保護のためのケーシングを打ち込むものであり、安定液を使わないため地盤透水性を阻害せず、揚水井戸工事にも採用されている。アースドリル工法は、孔壁保護のための安定液を満たしながらドリリングバケットで掘削する方法である。リバース工法は、孔壁保護のために安定液を満たしながらターンテーブル先端でドリルビットを回転させて掘削し、サクションポンプで揚泥する方法である。
【０００４】
ところで、直径がおおよそ１,０００ｍｍ程度の比較的小口径の削孔を簡易な工事機械で行う時には、その工法の選定は、土質、施工条件を総合的に考慮して行われる。比較的大きな礫があり孔壁の安定に不安がある場合には、ベノト工法がよく採用されるが、一般には安定液を用いるアースドリル工法がよく採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ベノト工法では、施工能率が低く、グラブ落下時の衝撃が大であり、地盤振動が生ずる。また、アースドリル工法では必然的に産業廃棄物である廃泥土が発生する欠点があった。
【０００６】
さらに両工法とも、比較的小規模の口径の削孔に対して、使用する工事機械の組合せが大がかりであり、非能率であるとともに、コスト高を招来していた。
【０００７】
ところで、削孔をする場合には孔底部に堆積する底泥を十分に除去する必要がある。オーガーで削孔する場合には、揚土時の削孔土のこぼれやオーガー先端部のスパイラル翼で揚土できない部分の泥土の処理と孔底付近に浮遊するスライム（浮遊土）の除去が必要である。特にトレミー管を使用してコンクリート打設するような場合には大きな問題にならないが、水替用ディープウェルに使用する場合においてはスライムの完全除去が必要であり、従来の方法では手間と時間が掛かり作業効率が悪いという問題点があった。
【０００８】
本発明は、以上の課題を解決するものであり、その目的は、比較的小口径の削孔及び底泥除去を簡易な工事機械により、効率的に行えるようにすることにある。また、本発明の他の目的は、底泥除去作業を簡単に行える泥土排出用バケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。
【００１０】
請求項１に係る発明は、泥土除去用バケットであって、オーガーの軸端部に取り付けられる泥土除去用バケットであって、ケーシング内径よりわずかに小さな外径の円筒容器状のバケット本体と、前記バケット本体の底面にその円筒中心から放射状に開口された複数の扇形の底面開口部と、該各底面開口部における回転方向一側縁に突設された掘削ビットと、前記バケット本体の上部中心を遊嵌状態に貫通した回転軸と、該回転軸の先端に一体に設けられ、バケット本体の内底面に配置された前記底面開口部と相似形の扇形の蓋体と、該蓋体の回転方向一側縁に設けられ、前記底面開口部の回転方向他側縁に係合するストッパとを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の泥土除去用バケットであって、前記泥土除去用バケットの回転軸がオーガーの端部に脱着可能に同軸配置されるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、軸端部に掘削ビットを備え、かつ外周に同軸配置されたケーシングを備えたオーガーで孔を削孔し、前記ケーシングを地盤中に貫入し、掘削土砂を排出する削孔方法において、（イ）掘削ビットを備える前記オーガーを地盤中に回転しつつ貫入すると同時に、ケーシングを地盤中に貫入する工程と、（ロ）前記ケーシングを地盤中に残置する一方で、前記オーガーを回転停止状態で上昇させ、前記オーガーのスクリュー間に保持された掘削土砂を孔外で排出する工程と、（ハ）泥土除去用バケットの軸部を前記オーガーの下端部に取り付け、前記ケーシング内に挿通して孔内に降下させ、底泥又はスライムを前記泥土除去用バケットに取り込む工程と、（ニ）前記泥土除去用バケット内部に底泥又はスライムを保持した状態で前記ケーシングから引き抜き、孔外で前記泥土除去用バケット内部から底泥又はスライムを排出する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の削孔方法において、前記泥土除去用バケットは前記オーガーの端部に脱着可能で、（ロ）と（ハ）の工程の間に前記オーガーの端部に前記泥土除去用バケットを取り付ける工程と、（ニ）の工程の後に前記オーガーの端部から前記泥土除去用バケットを取外す工程とを加えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載の削孔方法において、ケーシング内径よりわずかに小さな外径の円筒容器状のバケット本体と、前記バケット本体の底面にその円筒中心から放射状に開口された複数の扇形の底面開口部と、該各底面開口部における回転方向一側縁に突設された掘削ビットと、前記バケット本体の上部中心を遊嵌状態に貫通した回転軸と、該回転軸の先端に一体に設けられ、バケット本体の内底面に配置された前記底面開口部と相似形の扇形の蓋体と、該蓋体の回転方向一側縁に設けられ、前記底面開口部の回転方向他側縁に係合するストッパとを備えることを特徴とする泥土除去用バケットを用い、前記回転軸の一方向回転により前記蓋体がストッパを介して前記各底面開口部を開放し、前記泥土除去用バケットを無回転状態で孔内に挿入して所定の深度に到着後、前記掘削ビットにより孔底を掘削しつつ前記各底面開口部を通じて底泥又はスライムを取り込んだ後、前記回転軸の逆方向回転により前記蓋体がストッパを介して前記各底面開口部を閉塞して取り込んだ底泥又はスライムをバケット本体内部に保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のケーシング付きオーガーによる削孔方法によれば、同一の掘削用重機を用いて掘削とケーシングの建て込みと底泥又はスライムの完全除去とを行うことができるため、重機の入れ替えがなく、施工が簡単となる。
【００１６】
また、泥水を使用しないので水処理用プラントが不必要であり、狭い現場でも施工が可能となる。
【００１７】
そして、本発明の泥土除去用バケットは、孔内水を撹拌しないように底面開口部を開放し、無回転状態で孔内に挿入して底泥又はスライムを取り込み、一方向への回転により容器内部に底泥を取り込みつつ掘削を行い、逆転により底面開口部を閉じて泥土除去用バケット内部に底泥又はスライムを保持した状態で引き上げることができるために底泥又はスライムの完全除去が可能となる。
【００１８】
さらに、本発明の泥土除去用バケットは、掘削に用いたオーガーを装着したまま使用できるためにオーガーの脱着の手間が省け、バケットの開閉操作も従来のバケット操作と同様であり、泥土除去作業を短時間で簡便に行うことが可能で、かつ削孔した孔がディープウェルとしての使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１（ａ）から（ｇ）までは本発明方法による削孔作業の施工順序を示す図である。  
まず、図１（ａ）において、鋼管からなる筒状のケーシング１の内側にオーガー２が配置されており、オーガー２はその軸部２ａ先端にチップを設けた掘削ビット３を設け、ケーシング１の先端より突出させている。またその軸部２ａの周囲に排土用スクリュー４を一体に設けている。
【００２１】
本発明は比較的小口径、例えば、直径約３００ｍｍから直径約１，０００ｍｍまでの削孔を簡便に行うための方法であり、ケーシング１及びオーガー２を重機などにより鉛直に保持し、オーガー２を回転させることで地盤５内を先行して掘削を行いつつ、ケーシング１を地盤５内に貫入させることにより、図１（ｂ）に示すように、ケーシング１は地盤５内に建て込まれる。また破砕された土砂５ａは排土用スクリュー４とケーシング１の内側との間に保持されつつ順次上方に排出される。
【００２２】
ケーシング１の建て込み完了した時点でオーガー２の回転を止め、オーガー２のみを引き抜けば、図１（ｃ）に示すようにケーシング１のみ地盤５内に残置される。また、引き抜き時には、排土用スクリュー４間に土砂５ａが保持されたまま引き抜かれる。この土砂５ａは地上部で取り除かれる。
【００２３】
なお、この引き抜き段階では、ケーシング１内の孔底付近には排土用スクリュー４によっては取り除かれなかったり、排土用スクリュー４からこぼれ落ちた底泥及びスライム５ｂが堆積している。
【００２４】
次に、図１（ｄ）に示すように、オーガー２の先端部に泥土除去用バケット６をアタッチメント式に取り付ける。
【００２５】
泥土除去用バケット６は、図１（ｅ）に示すように、オーガー２の回転により底泥及びスライム５ｂをその内部に取り込み、引き上げ時に底泥及びスライム５ｂをその内部に保持したまま引き上げられるものであって、その詳細構造については後述する。
【００２６】
これによって底泥及びスライム５ｂは完全除去され、図１（ｆ）に示すように地上部で排出される。
【００２７】
その後は、鉄筋籠を挿入してケーシングを引き上げつつトレミー管を使用してコンクリートを打設することで場所打ちコンクリート杭として（図示せず）、又は図１（ｇ）に示すようにケーシング１の内部にコンクリートを打設して鋼管コンクリートとして、又はストレーナー管を建て込んでその廻りにケーシングを引き上げつつフィルター砂利を充填することでディープウェルとして（図示せず）使用することが可能である。
【００２８】
いずれにおいても、ケーシング１の口径が比較的小さい場合であっても底泥及びスライム５ｂは一回程度の作業でほぼ完全に除去することができ、また同一重機及び同一のオーガー２を用いて底泥除去作業を行うことができるため、重機及び掘削用具の入れ替えなどがなく、作業能率が高いものとなる。
【００２９】
図２は泥土除去用バケットの詳細構造を示す図である。図２において、泥土除去用バケット６は、バケット本体１０と、バケット本体１０の中心に貫通配置された回転軸１２及びバケット本体１０の内底面に配置された蓋体１４とから概略構成されている。
【００３０】
バケット本体１０は、ケーシング１の内径よりわずかに小さな外径であって、底部が浅いＶ字形をなした円筒状の容器部１６と、容器部１６の底面にその円筒中心から放射状に開口された４つの扇形の底面開口部１８と、このうちの対向する２つの底面開口部１８における回転方向一側縁に突設された一対の掘削ビット２０と、容器部１６の上面に設けられた上面開口部１７と、上面開口部１７を設けるとともに中心に回転軸１２を遊嵌状態に軸承したセンタライザ２２と、センタライザ２２及び容器部１６の下部内周部に一体に突設された支持突起２４とを備えている。
【００３１】
なお、掘削ビット３、２０は形状及び材質の異なるものを複数用意しておき、土質に応じてそれぞれ選択して脱着することが可能である。
【００３２】
回転軸１２は上端をオーガー２の先端に同軸かつアタッチメント式に取り付けられるものであり、その上部外周にはセンタライザ２２に対する抜け止め用ストッパ２６が設けられ、またその下部に蓋体１４を一体に設けている。
【００３３】
蓋体１４は、底面開口部１８と相似形の複数枚、例えば、４枚羽根からなる扇形をなすもので、上部周縁を支持突起２４に係合することで、容器部１６の底面位置に保持されている。
【００３４】
また、蓋体１４の回転方向一側縁には底面開口部１８の回転方向他側縁に係合する一対のＬ字形ストッパ２８が折り曲げ形成され、さらに蓋体１４と回転軸１２間を複数の補強用ブラケット３０を配置し、回転軸１２に対してより強固な連結構造としている。
【００３５】
なお、底面開口部１８は開閉可能だが、上面開口部１７は開放状態のみである。
【００３６】
図３は泥土除去用バケットの動作方法を示し、（ａ）バケットの底面開口部の開放状態図、（ｂ）バケットの底面開口部の閉鎖状態図である。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、回転軸１２をバケット本体１０に対して一方向（図中の矢印方向）に回転することにより底面開口部１８を開放する（このとき、蓋体１４のストッパ２８が底面開口部１８の一方の開口縁に当接する）。そして、底面開口部１８の開放状態を保持したまま孔内水を撹拌しないように泥土除去用バケット６を無回転状態で孔底まで降ろし、底面開口部１８を通じて底泥及びスライム５ｂをバケット本体１０の内部に取り込む。
【００３８】
その後、ストッパ２８が開口部１８の開口縁に当接した開放状態で、さらに回転軸１２を上記と同方向へ回転させることにより、バケット本体１０全体を地盤に対して回転し、掘削ビット２０により底泥及びスライム５ｂを掘削しつつ底面開口部１８を通じてバケット本体１０の内部に取り込む。
【００３９】
掘削及び取り込み作業終了後は、回転軸１２をバケット本体１０に対して逆方向（図３（ｂ）中の矢印方向）へ回転させることにより底面開口部１８を閉塞し（このとき、蓋体１４のストッパ２８が底面開口部１８の逆側の開口縁に当接する）、バケット本体１０内に取り込んだ底泥及びスライム５ｂを保持する。
【００４０】
したがって、泥土除去用バケット６内に取り込んだ底泥及びスライム５ｂはほぼ全量バケット本体１０内に保持された状態で引き上げ可能であり、バケット本体１０の容量にもよるが、１ないし複数回分の昇降及び掘削作業により底泥及びスライムを完全に除去できるため、底泥及びスライム除去作業が簡単かつ効率的に行うことが可能となる。
【００４１】
また、ケーシング１が孔底付近まで達していること、かつ泥土除去用バケット６により孔底の泥水はほぼ完全に除去される。よって、削孔終了後にコンクリートを打設する際のコンクリートの調合が容易であり、かつ固化時間及び品質の管理が可能となり、施工管理が簡便になる。
【００４２】
なお、本実施例では鉛直孔について示したが、水平孔及び斜孔でも実施が可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）から（ｇ）は本発明方法による削孔作業の施工順序を示す図である。
【図２】泥土除去用バケットの詳細構造を示す図である。
【図３】泥土除去用バケットの動作方法を示し、（ａ）バケットの底面開口部の開放状態図、（ｂ）バケットの底面開口部の閉鎖状態図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    ケーシング
２    オーガー
２ａ  回転軸
３    掘削ビット
４    排土用スクリュー
５    地盤
５ａ  掘削土砂
５ｂ  底泥及びスライム
６    泥土除去用バケット
１０  バケット本体
１２  回転軸
１４  蓋体
１７  上面開口部
１８  底面開口部
２０  掘削ビット
２８  ストッパ
【図１】
2005200841.tif 000003
【図２】
2005200841.tif 000004
【図３】
2005200841.tif 000005