(57)【要約】【課題】中空杭への引っ掛かりを抑えつつ昇降可能なな掘削治具を提供する。【解決手段】掘削軸が、第１掘削軸２と第２掘削軸３とからなる。第１掘削軸２には外径方向に張り出すと共に上下方向に延在する攪拌翼２０が１対設けられている。該攪拌翼２０は、円弧状に曲げ形成した棒体の両端部を上下にずらして第１掘削軸２に取り付けている。【選択図】        図１
2005029988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置によって回転駆動される掘削軸と、その掘削軸の先端部に設けられて掘削用の刃を有する掘削部と、その掘削部よりも上方位置で上記掘削軸に設けられて該掘削軸から外径方向に張り出している攪拌翼とを備え、中空杭の軸に沿って掘削しながら地中に当該杭を沈設する基礎杭施工用の掘削治具において、
上記攪拌翼は、掘削軸から外径方向に張り出すと共に上下方向に延在しており、その上下に向かう外形輪郭が、上下方向の途中位置までは、上側から下側に向かうにつれて掘削軸の回転中心からの距離が大きくなり、且つ上記途中位置より下側では、上側から下側に向かうにつれて上記回転中心からの距離が小さくなる形状となっていると共に、上記張出方向と直交する方向へ貫通して土石が通過可能な開口部を有することを特徴とする基礎杭施工用の掘削治具。
【請求項２】
上記外形輪郭は、円弧形状であることを特徴とする請求項１に記載した基礎杭施工用の掘削治具。
【請求項３】
上記外形輪郭は、半円形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載した基礎杭施工用の掘削治具。
【請求項４】
上記攪拌翼は、上記外形輪郭に曲げ成形された中実若しくは中空の棒体の両端部を、上下にずらして上記掘削軸に固定してなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載した基礎杭用の掘削治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中掘工法などに使用される掘削治具であって、特に、鋼管杭などの中空杭を地中に沈設しながら、上記杭の軸に沿って掘削及び掘削土等の攪拌を行う工法に好適な基礎杭用の掘削治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤を掘削するために掘削装置先端部に設置される掘削治具としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。すなわち、駆動装置の駆動軸によって回転駆動される掘削軸の先端部（下端部）に掘削刃が取り付けられた掘削部が設けられると共に、その上側位置には、横方向に張り出した板状の攪拌翼を備える。
そして、回転する掘削部によって地盤を下方に向けて掘削し、また、掘削土や掘削土及び固化材を掘削軸と共に回転する攪拌翼によって攪拌・混練する。
【０００３】
ここで、中堀工法などのような、中空の（鋼管）杭の軸に沿って掘削しながら当該杭を徐徐に沈降する基礎杭構築作業を想定した場合には、中空杭内に挿入された掘削治具は、中空杭内を掘削したり、杭先端から下方に穿孔掘削を実施したりする。また、杭内の土を攪拌するために、上記杭内に配置された掘削治具を上下に動かして攪拌翼で攪拌し土石が排出しやすくする。なおこのとき、杭内径面との間に相対変位を生じさせて攪拌が促進する。また、中空杭の下側に根固め部を形成する場合には、杭先端部よりも下方に構築した根固め用の空間で、上記掘削治具を上下に動かし上記攪拌翼でセメントミルクの攪拌・混練が行われる。
なお、上記攪拌翼は、掘削土やセメントミルクの攪拌の他に、回転駆動される掘削軸に対するスタビライザとしても作用して、駆動される掘削軸の振れを抑える働きも有する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１６５７４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の攪拌翼は、横方向に延びるように張り出した板状の部材からなるため、中空杭から下方に一旦、下降した掘削治具を上昇させて杭内に再び取り込む際に、杭先端部に攪拌翼が引っ掛かるおそれがある。引っ掛かった場合には、杭あるいは掘削治具の損傷に繋がり、ひいては施工性の悪化に繋がる。
また、中空杭が鋼管杭からなる場合には、杭先端部の内径面に対して、ずれ止めリンクなどからなる突起部が設けられて、下側に構築する根固め球根と鋼管との付着性が強固となるようにしているが、上記従来の攪拌翼では、昇降する際に杭内径面に設けた上記突起に引っ掛かるおそれもある。
上記引っ掛かりを抑えるためには、掘削治具が杭の軸からできるだけ横方向に振れないようにして昇降させる必要がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、中空杭への引っ掛かりを抑えることが可能な掘削治具を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、駆動装置によって回転駆動される掘削軸と、その掘削軸の先端部に設けられて掘削用の刃を有する掘削部と、その掘削部よりも上方位置で上記掘削軸に設けられて該掘削軸から外径方向に張り出している攪拌翼とを備え、地中に中空杭を沈設しながら当該杭の軸に沿って掘削する基礎杭施工用の掘削治具において、
上記攪拌翼は、掘削軸から外径方向に張り出すと共に上下方向に延在しており、その上下に向かう外形輪郭が、上下方向の途中位置までは、上側から下側に向かうにつれて掘削軸の回転中心からの距離が大きくなり、且つ上記途中位置より下側では、上側から下側に向かうにつれて上記回転中心からの距離が小さくなる形状となっていると共に、上記張出方向と直交する方向へ貫通して土石が通過可能な開口部を有することを特徴とするものである。
【０００７】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記外形輪郭は、円弧形状であることを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記外形輪郭は、半円形状であることを特徴とするものである。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載した構成に対し、上記攪拌翼は、上記外形輪郭に曲げ成形された中実若しくは中空の棒体の両端部を、上下にずらして上記掘削軸に固定してなることを特徴とするものである。
【０００８】
これら本発明によれば、攪拌翼のうち、杭内径面と対向する部分の外形輪郭が、上記「上下方向の途中位置」つまり、張出量が一番大きい最大突出部分（一番杭内径面に近い部分）を境に、その上側部分では、上側から下側に沿って水平線に対し下側に傾くように傾斜している。このため、掘削治具を上昇させて杭内に取り込む際に、掘削治具が横方向に振れて、たとえ攪拌翼の上部が杭先端部に当たったとしても、当該上部の輪郭は水平線に対し下向きに傾斜しているので、掘削治具は、相対的にその傾斜方向に滑るように上側に案内されて杭の中心側に戻りながら上昇し、もって、杭内に取り込まれる。
【０００９】
また、攪拌翼のうち、杭内径面と対向する部分の外形輪郭が、上記最大突出部分よりも下側では、下側から上側に沿って水平線に対し上側に傾くように傾斜している。このため、杭内から掘削治具を下降されて杭外に押し出す際に、掘削治具が横方向に振れて、たとえ攪拌翼の下部が杭内の突起部に当たったとしても、当該下部の輪郭は水平線に対し上向きの傾斜であるので、掘削治具は、相対的にその傾斜方向に滑るように下側に案内されて杭の中心側に戻りながら下降し、もって、杭外に押し出される。
【００１０】
さらに、本攪拌翼は、上下に延在しているが、その張出方向と直交する方向に土石が通過可能な大きさの開口部を持っているので、攪拌時に開口部を土石が通過することで抵抗を小さく抑えつつ攪拌を行うことができる。
また、請求項２や請求項３のように、上記最大突出部分の外形輪郭を丸めることで、衝突しやすい攪拌翼の張出方向先端部での上記傾斜が大きく設定可能となり、よりスムーズに掘削治具を昇降させることが可能となる。
また、請求項４のように、棒体で構成すれば、容易に上記構成の攪拌翼を設けることが可能となる。
なお、抵抗を小さくする点からは、上記棒体の断面は円形であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係るオーガスクリュー１の先端に取り付けられる掘削治具Ｋを示す図である。
本実施形態の掘削治具Ｋは、少なくとも掘削軸、掘削軸先端部の掘削部、及び攪拌翼を備える。
上記掘削軸は、オーガスクリュー１から回転トルクが伝達される第１掘削軸２と、該第１掘削軸２にスプライン結合して該第１掘削軸２と一緒に共回りする第２掘削軸３とを備える。なお、図２及び図４は後述の拡大翼４を最大径まで拡径したときの状態を表している。
上記第２掘削軸３の先端部に対し、軸掘り用掘削翼６がスクリュー状に形成され、該掘削翼６に複数の刃物７が取り付けられて、軸掘り用刃物を構成している。
【００１２】
また、その第２掘削軸３の外径面には、後述の補助リンク１２を取り付けるための円筒状の回動ブラケット９が第１掘削軸２と同軸に取り付けられている。この回動ブラケット９は、上下軸廻りに回動変位可能な状態で上記第２掘削軸３に支持されている。
上記第１掘削軸２は、筒体から構成され、その第１掘削軸２内に第２掘削軸３の上部が同軸に挿入されている。また、第１掘削軸２と第２掘削軸３とは、上下方向に相対変位可能にスプライン結合している。なお、第２掘削軸３も筒体から構成される。
【００１３】
上記スプライン結合の構成について説明すると、図６に示すように、第１掘削軸２の内径面から内径方向に菱形状のキー１１が突出し、第２掘削軸３の外径面には、上記キー１１を上下に案内するためのキー溝１０が形成されている。上記キー溝１０は、円周方向に展開した状態の外径側からみた部分拡大図である図７（ａ）に示すように、第２掘削軸３の回転軸Ｐに対し所定角度θだけ傾斜した斜め方向に延在、つまり、第２掘削軸３の内径面に沿って螺旋状に上下に延びている。上記キー溝１０の傾斜方向は、第２掘削軸３が正回転する方向に向かうにつれて上方に変位するように設定されている。上記回転軸Ｐは第１掘削軸２の軸線（回転軸）でもある。
【００１４】
上記キー溝１０の傾斜角θは、回転軸Ｐに対し例えば２０度程度に設定されている。
そのキー溝１０の幅は、中央部分１０Ｃは、キー１１の幅の約２倍弱程度の寸法であるが、上側部分１０Ａは、第１幅広部を構成し、キー１１の幅の約３倍の溝幅に設定され、上側部分１０Ａと中央部分１０Ｃとの境界部には、キー１１の下端部と下側から対向可能な水平面（突き当て面１０ａ）を形成する段部を有する。上記段部は、拡大翼４を縮径した状態で外径側から見て左側、つまり第１掘削軸２が正回転する際にキー１１が押し付けられる左側壁１０ｂ側に拡幅している。
【００１５】
また、上記キー溝１０の下側部分１０Ｂは、第２幅広部（ロック機構）を構成し、キー１１の幅の約３倍の溝幅に設定され、下側部分１０Ｂと中央部分１０Ｃとの境界には、キー１１の上端部に上側から対向可能な水平面（突き当て面１０ｄ）を形成する段部を有する。上記段部は、拡大翼４を拡径した状態で外径側から見て右側、つまり第１掘削軸２が逆回転する際にキー１１が押し付けられる右側壁側に拡幅している。
【００１６】
また、上記第１掘削軸２の下部外径面には、支持ブラケット１３が設けられ、その支持ブラケット１３に対し、拡大翼４の上端部が上下方向にのみ回動可能に支持されている。この拡大翼４は、図３，図４に示す模式図のように、第１掘削軸２の軸線（回転軸）及び拡大翼４の上端取付け点Ｌ１を含む垂直な仮想平面Ｆ上を上下に旋回するように、当該拡大翼４の上端部が上記支持ブラケット１３に支持されている。これによって、上記拡大翼４は、縮径時には、第１掘削軸２の軸線と略平行に配置され、拡径するにつれて上記仮想平面Ｆに沿って第１掘削軸２の径方向外方に向けて旋回する。また、上記拡大翼４には、拡大掘削用の刃物８が取り付けられている。
【００１７】
上記拡大翼４の下端部延在方向中途部に第２支持部材１４が設けられている。その第２支持支持部材１４を構成する同一の回動軸に対して、２本の補助リンク１２の上端部が上下方向に回動可能に連結している。その２本の補助リンク１２の下端部は、それぞれ上記回動ブラケット９に対して、上下方向にのみ回動可能に連結されている。上記２本の補助リンク１２は、図３及び図４に示すように、上仮想平面Ｆに対して面対称となる位置に設定されている。本実施形態では、上記仮想平面Ｆ及び上記第１掘削軸２の軸線の両方に直交する直線上に、上記２本の補助リンク１２の下端部取付け点Ｌ２を配置している。もっとも、これに限定されず、図９に示すように、要は、上記仮想平面Ｆに対して面対称となるように配置されていればよい。ただし、本実施形態の方がモーメントの腕を長く設定できる。
【００１８】
本実施形態では、上記構成の拡大翼４及び補助リンク１２の組が、軸対称に２組設けた場合を示している。すなわち、同一の仮想平面Ｆ上を２本の拡大翼４が上下に移動可能に配置されている。また、本実施形態では、回動ブラケット９への４本の補助リンク１２の下端取付け部の取付け点Ｌ２を左右２点となるように、上述のように、上記仮想平面Ｆ及び上記第１掘削軸２の軸線の両方に直交する直線上に、各補助リンク１２の下端取付け点Ｌ２を設定している。
【００１９】
また、第２掘削軸３には、拡大翼４が最大径まで拡径したときに、上記第１掘削軸２の下端面が当接して、それ以上、第１掘削軸２が下方に相対移動つまり拡大翼４がそれ以上、上方に移動することを規制する当接部３ａを備える。
ここで、本実施形態では、上記軸掘り用掘削翼６及び複数の刃物７からなる軸掘り用刃物と、拡大翼４及び補助リンク１２からなる拡大掘削部とによって、掘削部を構成している。
【００２０】
さらに、上記第１掘削軸２の外径面における上記拡大翼４よりも上側の位置に対し、左右で１対の攪拌翼２０が設けられて外径方向に張り出している。
本実施形態の攪拌翼２０は、図１から分かるように、円弧形状、好ましくは半円形形状に曲げ成形された中実の丸棒を本体として、図１及び図９に示すように、その円弧形状をした丸棒の両端取付け点２０ｂ、２０ｃを上下にずらして上記第１掘削軸２に取り付けている。そして、第１掘削軸２と棒体との間の空間が開口部２１を構成する。
【００２１】
本実施形態では、図９のように上下の取付け点２０ｂ、２０ｃが同じ垂直線（回転中心Ｐに平行な線）上に配置される場合を示しているが、これに限定しない。図１０に記載するように、上記上下の取付け点２０ｂ、２０ｃを結ぶ線が、垂直線に対して所定角度だけ傾斜させた状態で当該上下の取付け点が上下にずれるように設定しても良い。また、本実施形態では、各攪拌翼２０が、平面視で下側の拡大翼４と重なるように配置している。
【００２２】
これによって、攪拌翼２０は、掘削軸から外径方向に張り出していると共に上下に延在し、且つ第１掘削軸２との間に張出方向に貫通する開口部２１が形成されている。さらに、本実施形態の攪拌翼２０の外形輪郭は、上側から下方に向けて円弧形状となっている。すなわち、上半部（上部）２０Ａの輪郭は、上側から下側に向かうにつれて連続して回転中心Ｐからの距離が大きくなり、張出方向に直交する方向から見た側面視で、上側から下側に沿って下向きに傾いた傾斜面を形成し、且つ下半分（下部）２０Ｂの輪郭は、上側から下側に向かうにつれて連続して回転中心から距離が小さくなり、張出方向に直交する方向から見た側面視で、下側から上側に向けて上側に傾いた傾斜面を形成している。
【００２３】
ここで、攪拌翼２０の第１掘削軸２からの張出量が小さくなるほど攪拌性能は小さくなり、また杭２２の内径面に接近するほど頻繁に杭２２の内径面に衝突しやすくなる。このようなことを考慮すると、上記左右に張りだした攪拌翼２０間の最大幅Ｄｓ  は、杭内径Ｄｐ  に対して８５％〜９０％となるように設定することが好ましい。例えば、杭内径Ｄｐ  が４００ｍｍの場合には上記左右の攪拌翼２０間の最大幅Ｄｓ  を３４０ｍｍ程度と、杭内径Ｄｐ  が１２００ｍｍの場合には上記左右の攪拌翼２０間の最大幅Ｄｓ  を１１００ｍｍ程度に設定する。なお。杭内径Ｄｐ  が４００ｍｍの場合には上記丸棒の径としては、３０〜４０ｍｍ程度のものを、杭内径Ｄｐ  が１２００ｍｍの場合には７０〜９０ｍｍ程度のものを使用すればよい。
【００２４】
また、掘削軸の下部には、セメントミルクの噴射穴１６が開口し、該噴射孔６は、図５に示すように、上記第２掘削軸３及び第１掘削軸２内を上下に延びる配管路１７に連通している。そして、その配管路１７を介し噴射穴１６からセメントミルクが噴射可能となっている。上記配管路１７の上部は、第１掘削軸２の上端部に取り付けられたプラグ１８内の挿通路に挿入されている。
【００２５】
次に、上記構成の攪拌翼２０を備えた掘削治具Ｋの作用や効果などについて説明する。
先ず、軸掘り（杭２２の沈設工程）を行う。
すなわち、上記掘削治具Ｋを装着したオーガスクリュー１を吊り下げて、建て込んだ杭２２内に挿入し、掘削軸を正回転させることで、杭２２下方の地盤を掘削し、杭２２内に取り込まれた掘削土の攪拌を行いながら、順次、杭２２を、支持層まで沈降していく。
【００２６】
すなわち、軸掘り工程では、杭２２を所定深さづつ沈降させるために、回転駆動される掘削治具Ｋを、順次、杭２２の軸に沿って杭２２の先端部から下方に送り出し、杭２２の先端部下方の地盤を所定深さだけ掘削したのち、再び当該掘削治具Ｋを杭２２の先端部内に取り込んで、杭２２内に取り込まれた掘削土の攪拌を行うという作業をを繰り返す。
【００２７】
このように、上記掘削治具Ｋは、何回も、杭２２の先端開口部から下方に押し出され、また杭２２の先端部内に取り込まれる。このとき、掘削治具Ｋは、杭２２の軸に沿って昇降するが、回転駆動及び掘削に伴い掘削治具Ｋが横方向に振れて、掘削治具Ｋが杭２２内に取り込まれる際に、図１１のように、杭２２の先端部の開口部に、下側から攪拌翼２０が衝突、特に攪拌翼２０の先端部が衝突する場合がある。
【００２８】
しかしながら、掘削治具Ｋが上昇する際に、上記杭２２の先端部と対向する攪拌翼２０の上部の外形輪郭は、水平線に対して、連続して下側に傾くように傾斜している。このため、掘削治具Ｋを上昇させて杭２２内に取り込む際に、掘削治具Ｋが杭２２の軸に対し横方向に振れて、たとえ攪拌翼２０の上部が杭２２の先端部に当たったとしても、当該上部２０Ａは下向きに傾いた円弧からなる輪郭を有しているので、掘削治具Ｋは、その円弧（傾斜）に案内されることで回転中心側に戻りながら上昇し、もって、杭２２内にスムーズに取り込まれる。
【００２９】
また、杭２２の先端部内に取り込まれた掘削治具Ｋは、攪拌のために、杭２２の先端部内で昇降動作が行われる際にも、掘削治具Ｋは横方向に振れて、杭２２の先端部内径面に形成された付着性向上のための突起部２３に上側から若しくは下側から衝突することがあるが、下側から衝突した場合には、上述の杭２２の先端部に衝突したときと同様な動作によって、スムーズに上方への移動が行われる。
【００３０】
また上記突起部２３に上側から衝突する場合には、当該突起部２３と対向する攪拌翼２０の下部２０Ｂは、水平線に対して、上向きへ連続して傾いた傾斜（円弧）となる輪郭を有するので、掘削治具Ｋは、突起部２３に衝突した攪拌翼２０下部２０Ｂの先端部側は、上記円弧（傾斜）に案内されて回転中心側に戻りながら下降し、もって、杭２２外にスムーズに可能に移動する。
【００３１】
さらに、本実施形態では、外形輪郭を円弧状としているので、最大突出部分の外形輪郭を丸めることで、さらに引っ掛かり難くなると共に、たとえ引っ掛かっても衝突しやすい攪拌翼２０先端部での上記傾斜が大きく設定可能となり、よりスムーズに掘削治具Ｋを昇降させることが可能となる。
また、円弧形状として、楕円形や円の一部が考えられるが、真円の一部である半円とすると、他の楕円などの１部からなる円弧の場合と比較して衝突時の耐久性を向上可能となる。
【００３２】
さらに、攪拌の動作・作用について考えると、本実施形態の攪拌翼２０は、上下に延在しているが、その張出方向に直交する方向に対して、土石が通過可能な大きさの開口部を持っているので、攪拌時において、土石が開口部を通過することで抵抗を小さく抑えつつ攪拌を行うことができる。
さらに、本実施形態では、上記攪拌翼２０となる棒体を断面円形の丸棒を採用しているので、この点からも攪拌時の土石による抵抗を小さく抑えることができる。
【００３３】
ここで、上記軸掘り工程のために、上記掘削治具Ｋを吊り下げた状態では、第２掘削軸３に対し第１掘削軸２が上方に変位した状態となり、拡大翼４は下方に旋回して縮径した状態となって、第１掘削軸２に設けたキー１１は、キー溝１０の上側部分１０Ａに位置（図７（ａ）参照）する。そして、第１掘削軸２に回転トルクが伝達されると、上記キー１１は図７（ｂ）のように、左側に回転（正回転）して、外径方向からみてキー溝１０の左側の側壁１０ｂに押し付けられることで、キー１１及び該側壁１０ｂを介して、第１掘削軸２から第２掘削軸３にトルクの伝達が行われ、第２掘削軸３が回転して、上記軸掘り用の刃物による地盤の掘削が行われる。このとき、下方へ掘削を進めるために、第１掘削軸２に対しては上方から下向きの外力を作用させ、また、第２掘削軸３に地盤からの反力として上向きの外力が作用することで、キー１１は、キー溝１０に沿って下方に移動しようとするが、キー１１は、段部の水平面（突き当て面１０ａ）に衝突することで、下方への移動が阻止、つまり、拡大翼４が拡径することが防止される。これによって、拡大掘削機構を備えても杭２２内に沿って軸掘りの掘削が可能となる。
【００３４】
なお、上記縮径している一対の拡大翼４は、図１及び図３に示すように、それぞれ第１掘削軸２に沿って上下に延びるように配置されることで、平面視において、杭２２内の空間における当該拡大翼４が占める領域が小さい。このため、軸掘り時の掘削土は、上記拡大翼４にさほど妨げられることなく、上方に移動することが可能となり、当該拡大翼４位置での土石が詰まることが防止される。
【００３５】
また、本実施形態では、一対の拡大翼４を有しているが、その２つの拡大翼４は第１掘削軸２の軸線（回転軸）に対して軸対称に配置されることから、左右両側を効率大きな隙間にすることができて、この点からも、軸掘り時の掘削土の上方への移動がスムーズとなる。
次に、上述のように杭２２の先端部まで杭２２内の軸掘り作業が終了したら、続いて、球根根固め部のための拡大掘削を行う。その拡大掘削は、次のようにして行う。
【００３６】
まず、掘削治具Ｋを杭２２の先端部から下方に押し出された状態において、第１掘削軸２を逆方向に回転させて、上記キー１１を、外径方向からみた図７（ｃ）に示すように、円周方向右側に移動してキー溝１０の外径方向からみて右側の側壁１０ｃに当接する。続いて、逆回転しながら第１掘削軸２に下向きの荷重を掛けることで、図８（ｄ）に示すように、キー１１はキー溝１０の右側壁１０ｃに押し付けられ、該右側壁１０ｃに沿って下方に変位する。キーがキー溝１０の右側壁１０ｃに移動するにつれて、第２掘削軸３が第１掘削軸２に対して上方へ相対変位し、拡大翼４は徐徐に上方に回動して拡径する。このとき、拡大翼４を上下に回動させることで拡径するので、閉じた状態で杭２２内径Ｄｐ  よりも小さく縮径可能としても、拡大翼４の拡径時の最大径を大きくすることができる。
【００３７】
そして、図１のように、拡大翼４の拡径が完了すると、キーは、図８（ｄ）のように、外径方向から見て右側に移動して第２幅広部の段部に入り、突き当て面１０ｄによって、上方への移動が規制される。
続いて、逆回転（左回転）を続けながら上方に引っ張り上方に向けて拡大掘削を行う。このとき、上記キーが第２拡幅部の突き当て面に当接することによって第１掘削軸２に対し第２掘削軸３が下方に変位することが防止されて、つまり拡大翼４を拡径状態のままに保持できる。
【００３８】
次に、上記拡大掘削が完了して、根固め用の空間が形成されたら、噴射穴１６からセメントミルクを当該空間に噴射する。このとき、逆回転させながら、上記第２掘削軸３を上下に往復移動させて、攪拌・混練を行う。
このとき、攪拌翼２０は、杭２２の先端部に対して取り込まれたり、押し出されたりするが、上述のように、攪拌翼２０が杭２２の先端部などに衝突してもスムーズに掘削治具Ｋの昇降が行われる。
【００３９】
なおこのとき、逆回転させながら掘削治具Ｋを上下に移動させるので、キー１１がキー溝１０の右側壁１０ｃに押し付けられ、上記ロック機構で拡大翼４が縮径することが防止される。
次に、上記攪拌・混練が完了したら、第１掘削軸２の回転を右回転することで、図８（ｄ）→（ｅ）のように、キー１１は移動し、その状態から、上方に引き上げると、第２掘削軸３の自重によって相対的にキー１１はキー溝１０に沿って上方に移動する結果、拡大翼４が縮径した状態となり、杭２２内を通過可能となる。
【００４０】
ここで、拡大翼の機構や構成は、上記構成のものに限定されず、公知の他の機構や構成のものであっても良い。さらに、拡大掘削が不要であれば、拡大翼は無くても良い。要は、杭２２内に挿入されて杭２２の軸に沿って掘削しながら杭２２を沈設する掘削作業に使用可能な掘削治具Ｋで有れば本願発明は適用可能である。
【００４１】
また、上記実施形態では、攪拌翼２０の外形輪郭が円弧状となる場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、図１２に示すように、側面視で外形輪郭が略三角形状に棒体を曲げて構成しても良い。要は、最大張出部２０ａより上側の部分２０Ａの外形輪郭が、上側から下側に向かうにつれて連続的に張出量が大きくなるような傾斜線となっており、且つ、最大張出部２０ａより下側の部分２０Ｂの外形輪郭が、上側から下側に向かうにつれて連続的に張出量が小さくなるような傾斜線となっていて、且つ、土石が十分通過可能な開口部２１を有していればよい。
【００４２】
また、攪拌翼２０の本体を構成する棒体の断面は、円形に限定されず、矩形等他の断面形状であっても良い、但し、円形の方が掘削時及び昇降時の抵抗を小さくすることができる。
また、攪拌翼２０の本体を中実の棒体とする場合を例示したが、パイプなどの中空の棒体であっても良い。但し、衝突による摩耗などを考慮すると中実の棒体の方が好ましい。
【００４３】
また、上記実施形態では、攪拌翼２０を棒体で構成した例を示したが、これに限定されない。例えば、図１３のように、板状の部材から構成しても良い。このとき、上記開口部は、掘削軸との間の空間として設ける必要はなく、図１３のように、任意の位置に、土石が十分通過可能な開口部を形成すればよい。またこのとき、開口部の数は１つに限定されず、攪拌時の土石による抵抗と攪拌性能とを考えて、２以上に分けて複数の開口を形成するように設計しても良い。
【００４４】
また、外形輪郭における上部２０Ａの傾斜と下部２０Ｂの傾斜とを上下対称とする必要はなく、例えば、上部２０Ａの傾斜を下部２０Ｂの傾斜よりもきつく設定しても良い。
また、上記実施形態では、拡大翼４の枚数に合わせて攪拌翼２０を２枚とする例を示したが、これに限定されない。攪拌時の土石による抵抗と攪拌性能とを考慮して、攪拌翼２０の数は、１枚、３枚、４枚以上などの枚数としても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明を採用すると、所定の掘削土の攪拌性能を持たせつつ、掘削治具の杭内から押し出し及び杭内への取り込みをスムーズに行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る掘削治具を示す縮径時の側面図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る掘削治具を示す拡径時の側面図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る掘削治具を示す縮径時の平面図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る掘削治具を示す拡径時の平面図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係る掘削治具を示す断面図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係るスプライン結合を示す断面図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係るスプライン結合を示す外径方向からみた断面図で、（ａ）は縮径時の状態を（ｂ）は軸掘り時を、（ｃ）は逆回転時をそれぞれ示す。
【図８】本発明に基づく実施形態に係るスプライン結合を示す外径方向からみた断面図で、（ｄ）は拡径時の状態を、（ｅ）は拡大掘り時をそれぞれ示す。
【図９】本発明に基づく実施形態に係る攪拌翼を示す正面図である。
【図１０】本発明に基づく実施形態に係る攪拌翼の取付けを傾けた状態を示す正面図である。
【図１１】本実施形態における杭先端部と当接した攪拌翼の動きを示す模式図である。
【図１２】本発明に基づく実施形態に係る攪拌翼を示す側面図である。
【図１３】本発明に基づく実施形態に係る攪拌翼を示す側面図である。
【符号の説明】
１    オーガスクリュー
２    第１掘削軸（掘削軸）
３    第２掘削軸（掘削軸）
４    拡大翼（掘削部）
６    掘削翼（掘削部）
７    刃物（掘削部）
８    刃物（掘削部）
９    回動ブラケット
１０  キー溝
１１  キー
１６  噴射穴
１７  配管路
２０  攪拌翼
２０Ａ  上部
２０Ｂ  下部
２１  開口部
２２  杭
２３  突起部
Ｆ    仮想平面
Ｋ    掘削治具
Ｐ    回転中心
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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