(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（４）により先行掘削して掘削ウイング（５）で拡幅掘削する掘削工程と、一定深度の掘削後に壁面に孔壁養生部材（２）を取付ける孔壁養生部材取付工程とによって所定深度まで立孔を削孔する立孔掘削工法において、前記掘削ウイング（５）に配設されたカッター（５ａ）のうち最外周のカッター（５ｃ）は伸縮自在に構成されており、そして前記掘削工程は、ケーシング（４）による先行掘削工程と、一定深度の先行掘削後にケーシング（４）の先行分を上に戻すケーシング収納工程と、掘削装置（３）全体を押し下げて掘削し掘削ずりを先行掘削部に集積する拡幅掘削工程とを繰り返して一定深度まで地盤を掘削する工程であり、その掘削工程で一定深度まで拡幅掘削を行った後に掘削部内壁面に孔壁養生部材（２）を取付ける孔壁養生部材取付工程を施工し、そして上記掘削工程と孔壁養生部材取付工程とを繰り返して所定深度まで掘削し、所定深度に達したなら前記掘削ウイング（５）の最外周のカッター（５ｃ）を収縮して掘削装置（３）の撤去作業を行うことを特徴とする立孔掘削工法。
【請求項２】
ケーシング（４）により先行掘削して掘削ウイング（５）で拡幅掘削する掘削工程と、一定深度の掘削後に壁面に孔壁養生部材（２）を取付ける孔壁養生部材取付工程とによって所定深度まで立孔を削孔する立孔掘削装置（３）において、前記ケーシング（４）の外周に円筒体（５Ｂ）を摺動可能に設け、その円筒体（５Ｂ）に外方やや上方へ向け放射状に複数の掘削ウイング（５）およびずり回収用アーム（６）を固設し、その掘削ウイング（５）にそれぞれ複数のカッター（５ａ）を配設して、ケーシング（４）による先行掘削とケーシング（４）を収納し全体を押し下げずりを回収して掘削する拡幅掘削とを行う構成とし、そして前記掘削ウイング（５）に設けたカッター（５ａ）のうちその最外周のカッター（５ｃ）を伸縮手段（Ｍ）により伸縮自在に構成し、その最外周カッター（５ｃ）の収縮によって掘削ウイング（５）先端を縮め、掘削ウイング（５）全体を既設の孔壁養生部材（２）の内径内に引き上げての孔壁養生部材取付工程の施工および掘削装置（３）の撤去作業ができるように構成されていることを特徴とする立孔掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるシャフト・ボーリング・マシン工法（以下、ＳＢＭ工法と記す）と呼ばれる立孔を削孔する立孔掘削工法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立孔を削孔する立坑掘削工法において、ビットを設けたケーシングで先行掘削し、その先行掘削孔を掘削ウイングで拡幅し、その掘削壁面に孔壁養生部材などを取付ける場合には、孔壁養生部材によって内径が狭まり、掘削装置に邪魔されて掘削装置の撤去が困難になるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、掘削した立坑内面に孔壁養生部材を取付け、そして、掘削装置に邪魔されることなく底盤コンクリートの打設および掘削装置の撤去ができる立孔掘削工法およびその装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の立孔掘削工法によれば、ケーシング４により先行掘削して掘削ウイング５で拡幅掘削する掘削工程と、一定深度の掘削後に壁面に孔壁養生部材２を取付ける孔壁養生部材取付工程とによって所定深度まで立孔を削孔する立孔掘削工法において、前記掘削ウイング５に配設されたカッター５ａのうち最外周のカッター５ｃは伸縮自在に構成されており、前記掘削工程は、ケーシング４による先行掘削工程と、一定深度の先行掘削後にケーシング４の先行分を上に戻すケーシング収納工程と、掘削装置３全体を押し下げて掘削し掘削ずりを先行掘削部に集積する拡幅掘削工程とを繰り返して一定深度まで地盤を掘削する工程であり、その掘削工程で一定深度まで拡幅掘削を行った後に掘削部内壁面に孔壁養生部材２を取付ける孔壁養生部材取付工程を施工し、そして上記掘削工程と孔壁養生部材取付工程とを繰り返して所定深度までの掘削し、所定深度に達したなら前記掘削ウイング５の最外周のカッター５ｃを収縮して掘削装置３の撤去作業を行う。
【０００５】
そして、前記掘削工程は、所定深度まで掘削した後に、底盤にコンクリートを打設してもよい。
【０００６】
また、前記底盤コンクリート打設工程は、所定深度まで掘削後にケーシング内部にトレミー管を建込み底盤にコンクリートを打設するのが好ましい。
【０００７】
また、本発明の立孔掘削装置によれば、ケーシング４により先行掘削して掘削ウイング５で拡幅掘削する掘削工程と、一定深度の掘削後に壁面に孔壁養生部材２を取付ける孔壁養生部材取付工程とによって所定深度まで立孔を削孔する立孔掘削装置３において、前記ケーシング４の外周に円筒体５Ｂを摺動可能に設け、その円筒体５Ｂに外方やや上方へ向け放射状に複数の掘削ウイング５およびずり回収用アーム６を固設して、その掘削ウイング５にそれぞれ複数のカッター５ａを配設して、ケーシング４による先行掘削とケーシング４を収納し全体を押し下げずりを回収して掘削する拡幅掘削とを行う構成とし、そして前記掘削ウイング５に設けたカッター５ａのうちその最外周のカッター５ｃを伸縮手段Ｍにより伸縮自在に構成し、その最外周カッター５ｃの収縮によって掘削ウイング５先端を縮め、掘削ウイング５全体を既設の孔壁養生部材２の内径内に引き上げての孔壁養生部材取付工程の施工および掘削装置３の撤去作業ができるように構成されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１において、削孔された立坑１には、その内壁面に順次、孔壁養生部材２が組み付けられており、その下方に挿入された支持円筒２Ａには掘削装置３が支持されている。その掘削装置３には、中央に円筒状で先端にビット４ａ（後記）を植設したケーシング４が回転装置８によって回転自在に設けられており、その下部には、後記する拡幅掘削を行う複数の掘削ウイング５が放射状に外方に延びて設けられている。
【０００９】
また、地上の立坑１の上方には門型クレーン１１が配設され、油圧グラブ１２がケーシング４内に垂下されるように吊設されている。なお、符号Ｐは、排水ポンプを示している。
【００１０】
図７には、本発明のＳＢＭ工法を施工する掘削装置３を地上に設置し、掘削を開始する状態が示されている。前記のように、中央のケーシング４の下端部には、放射状に掘削ウイング５が取付けられている。そして、その掘削ウイング５の上方には、油圧ユニットＵ、電源装置Ｅが設けられている。
【００１１】
図８および図９には、掘削ウイング５の詳細が示されている。円筒状で先端に複数のビット４ａが植設されたケーシング４の外周には、軸方向に摺動可能に円筒体５Ｂが設けられている。その円筒体５Ｂには放射状に外方やや上方に向け複数（図示例では３）の掘削ウイング５が固設されており、その掘削ウイング５には、それぞれ複数の回転カッター５ａが配設されている。
これらの回転カッターのうち、最外周に位置するカッター５ｃは、後記するように伸縮手段Ｍにより伸縮自在に構成されている。なお、符号６は、ずり回収用アームを示し、その下端部にはワイヤブラシ状に可撓ワイヤが取付けられ、図９に示すようにアームは回転方向に傾斜して設けられて回転に伴い掘削ずりを集めるように構成されている。
【００１２】
図１０および図１１には、最外周カッター５ｃの伸縮手段Ｍが示されている。図において、回転カッター５ｃは回転自在に支持体５ｈに支持されており、その支持体５ｈは、油圧ユニットＵ（図７参照）からの油圧で作動する油圧シリンダ５ｆによって案内材５ｇに設けられた溝に沿って摺動する。案内材５ｇは、前記掘削ウイング５の先端に斜め下方に向けて取付けられており、回転カッター５ｃの伸縮でウイング５先端は半径方向に対して伸縮することになる。
【００１３】
次に、図１〜図６を参照して本発明によるＳＢＭ工法を説明する。
図１〜図３は、掘削工程を示す。まず、図１に示すように、ケーシング４によって先行掘削を行い、後記の拡幅掘削時の掘削ずりの集積および芯振れの防止を図っている（先行掘削工程）。
そして、一定深度まで先行掘削を行ったら図２に示すように、先行した分だけケーシング４を上に戻す（ケーシング収納工程）。
次に、図３に示すように既設の孔壁養生部材２の下端部から推進用ジャッキ７で反力を取って支持円筒面２Ａを押し掘削装置３全体を下方に押し下げながらケーシング４および掘削ウイング５を回転装置８で回転し、拡幅掘削を行う（拡幅掘削工程）。こうして、先行・拡幅掘削を繰り返し一定深度まで掘削する。
【００１４】
上記掘削工程で一定深度まで掘削したら図４に示すように推進用ジャッキ７を縮め、掘削部の内壁面に孔壁養生部材２を組み立て設置する（孔壁養生部材組付工程）。
【００１５】
そして、上記掘削工程・孔壁養生部材組付工程を繰り返し、所定の深度まで掘削が完了したら、図５に示すように掘削ウイング５の先端を縮め、ケーシング４と共にウイング５全体を孔底から数ｍ程度引上げる。
次に、ケーシング４内部を通して地上からトレミー管１３を建込んでコンクリートを打設する（底盤コンクリート打設工程）。なお、図示の例では、地上のポンプ車１５によってトレミー管１３を用い、コンクリートを底盤２０に打設している。
【００１６】
こうして底盤コンクリート打設工程および水抜きを行って、完了後に図６に示すように掘削装置５をクレーン１６で吊り上げて撤去を行う（撤去工程）。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、掘削ウイングの先端を縮めることで、削孔を行った掘削装置が、孔壁養生部材の内径内に収まって容易に引き上げることができ、底盤コンクリートの打設および掘削装置の撤去が容易に行える。
したがって、立孔の削孔が、孔壁養生部材に内張りされて安全かつ能率よく施工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による先行掘削工程を説明する断面図。
【図２】ケーシング収納工程を説明する断面図。
【図３】拡幅掘削工程を説明する断面図。
【図４】孔壁養生部材組付工程を説明する断面図。
【図５】底盤コンクリート打設工程を説明する断面図。
【図６】撤去工程を説明する断面図。
【図７】掘削装置を示す側面図。
【図８】掘削ウイングの側面図。
【図９】図８の下面図。
【図１０】最外周カッターの伸縮手段を示す部分断面図。
【図１１】図１０のＡ矢視図。
【符号の説明】
１・・・立孔
２・・・孔壁養生部材
３・・・掘削装置
４・・・ケーシング
５・・・掘削ウイング
７・・・推進用ジャッキ
８・・・回転装置
１１・・・門型クレーン
１２・・・油圧グラブ
１３・・・トレミー管
１５・・・ポンプ車
１６・・・クレーン
Ｐ・・・排水ポンプ
【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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