(57)【要約】【課題】杭孔を掘削する際に使用するベントナイトの量を減らすことが可能な掘削装置および掘削方法の提供。【解決手段】外周面にベントナイト液が注入される注入管２を備え、注入管２が外周面に沿う方向にベントナイト液を噴出する噴出口４を備えたケーシング１を、注入管２にベントナイト液を注入して噴出口４からベントナイト液を噴出させながら土壌中に回転圧入しつつ、ケーシング１内の土壌を掘削および排土する。ケーシング１と杭孔壁との間にはケーシング１の回転により注入管２の突出幅に応じた隙間が形成され、この隙間にのみベントナイト液が注入され、杭孔壁面の土壌と混ざり合い、ドロドロの状態のベントナイト混合土となり、杭孔壁の崩落を防止する保護層を形成する。ケーシング１の引き抜き時には、ケーシング１と杭孔壁との間にドロドロの状態のベントナイト混合土が存在するため、ケーシング１を容易に引き抜くことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌中に回転圧入するケーシングを備えた掘削装置であって、
前記ケーシングの外周面にベントナイト液が注入される注入管を備え、
前記注入管が前記ケーシングの外周面に沿う方向に前記ベントナイト液を噴出する噴出口を備えたものである掘削装置。
【請求項２】
前記注入管は前記噴出口を所定間隔で複数有するものである請求項１記載の掘削装置。
【請求項３】
前記注入管は前記ケーシングの外周面に螺旋状に設けられたものである請求項１または２に記載の掘削装置。
【請求項４】
外周面にベントナイト液が注入される注入管を備え、前記注入管が前記外周面に沿う方向に前記ベントナイト液を噴出する噴出口を備えたケーシングを、前記注入管に前記ベントナイト液を注入して前記噴出口から前記ベントナイト液を噴出させながら土壌中に回転圧入しつつ、前記ケーシング内の土壌を掘削および排土する掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の土木建築用の基礎杭を地中に打設するための杭孔を掘削する掘削装置および掘削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎杭を地中に打設するに当たっては、予めベントナイト系の地盤改良剤を注入しつつ、スパイラルオーガ、アースドリル、オールケーシングによって杭孔を掘削したのち、この杭孔の中にクローラのブームに連接して鉛直姿勢に保持された懸垂式のリーダをガイドとして基礎杭を打設する（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９１４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この杭孔を掘削する際の排土には相当量のベントナイトを含有する。そのため、排土は土地造成用等のような通常の土壌として利用することはできず、産業廃棄物として種々の規制を受けることになり、業者にとってその処理のための費用負担はかなり大きいものとなる。
【０００５】
そこで、本発明においては、杭孔を掘削する際に使用するベントナイトの量を減らすことが可能な掘削装置および掘削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の掘削装置は、土壌中に回転圧入するケーシングを備えた掘削装置であって、ケーシングの外周面にベントナイト液が注入される注入管を備え、注入管がケーシングの外周面に沿う方向にベントナイト液を噴出する噴出口を備えたものである。
【０００７】
また、本発明の掘削方法は、外周面にベントナイト液が注入される注入管を備え、注入管が外周面に沿う方向にベントナイト液を噴出する噴出口を備えたケーシングを、注入管にベントナイト液を注入して噴出口からベントナイト液を噴出させながら土壌中に回転圧入しつつ、ケーシング内の土壌を掘削および排土することを特徴とする。
【０００８】
本発明の掘削装置および掘削方法では、注入管にベントナイト液を注入して噴出口からベントナイト液を噴出させながらケーシングを土壌中に回転圧入しつつ、ケーシング内の土壌を掘削および排土する。このとき、ケーシングと杭孔壁との間にはケーシングの回転によりケーシングの外周面に備えた注入管の突出幅に応じた隙間が形成され、この隙間にのみベントナイト液が注入される。このベントナイト液はケーシングとともに回転する外周面の注入管により杭孔壁面の土壌と混ざり合い、ドロドロの状態のベントナイト混合土となり、杭孔壁の崩落を防止する保護層を形成する。また、ケーシングの引き抜き時には、ケーシングと杭孔壁との間にドロドロの状態のベントナイト混合土が存在するため、ケーシングを容易に引き抜くことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、杭孔を掘削する際に使用するベントナイトは、ケーシングと杭孔壁との隙間に注入されるベントナイト液のみであるため、ベントナイトの量を減らすことができ、産業廃棄物の量を飛躍的に削減することが可能となる。また、ケーシングの引き抜きを容易に行うことが可能となり、コスト削減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における掘削装置のケーシングを示す斜視図である。
【図２】図１のケーシングの平面図である。
【図３】本実施形態における掘削装置により杭孔を掘削する状態を示す断面図である。
【図４】ケーシングの別の実施形態を示す斜視図である。
【図５】注入管の断面形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明の実施の形態における掘削装置のケーシングを示す斜視図、図２は図１のケーシングの平面図である。
【００１２】
図１および図２において、本発明の実施の形態における掘削装置のケーシング１は、円筒状の鋼管である。ケーシング１の外周面には、ベントナイト液が注入される注入管２を備えている。注入管２は、ケーシング１の外周面に螺旋状に延設されている。本実施形態においては、注入管２はケーシング１の外周面から３０ｍｍ程度突出して設けられている。
【００１３】
注入管２の上端部には、ベントナイト液を注入するための注入口３が設けられている。なお、注入管２は角筒状であるが、円筒状とすることも可能である。また、注入管２には、ケーシング１の外周面に沿う方向にベントナイト液を噴出する噴出口４が設けられている。噴出口４は注入管２の延設方向に所定間隔で複数設けられている。なお、噴出口４はケーシング１の回転方向Ｘに対して後方側のみに設けられている。
【００１４】
次に、上記構成の掘削装置を用いた掘削方法について説明する。図３は本実施形態における掘削装置により杭孔を掘削する状態を示す断面図である。
【００１５】
図３に示すように、本実施形態における掘削装置では、注入口３から注入管２にベントナイト液を注入して噴出口４からベントナイト液を噴出させながら、ケーシング１を土壌Ａ中に回転方向Ｘに回転させながら圧入しつつ、ケーシング１内を掘削し、掘削土壌Ｂをケーシング１内から排土する。このとき、ケーシング１の回転によりケーシング１の外周面に備えた注入管２の突出幅に応じた隙間が形成され、この隙間にベントナイト液が注入される。
【００１６】
このベントナイト液はケーシング１とともに回転する外周面の注入管２により杭孔壁面の土壌Ａと混ざり合い、ドロドロの状態のベントナイト混合土となり、杭孔壁の崩落を防止する保護層Ｄを形成する。そして、ケーシング１の下端が土壌の支持層Ｃ内に到達し、掘削が終了したのち、ケーシング１を引き抜く。このケーシング１の引き抜き時には、ケーシング１と杭孔壁との間にドロドロの状態のベントナイト混合土が存在するため、ケーシング１を容易に引き抜くことができる。
【００１７】
上記のように、本実施形態においては、杭孔を掘削する際に使用するベントナイトは、ケーシング１と杭孔壁との隙間に注入されるベントナイト液のみであるため、ベントナイトの量を減らすことができる。また、使用されたベントナイトは、このようにケーシング１と杭孔壁との隙間に注入された分だけであり、掘削土壌Ｂ中には含まれないため、産業廃棄物はほとんど発生しない。また、ケーシング１の引き抜きを容易に行うことが可能であり、コスト削減に寄与できる。
【００１８】
また、本実施形態におけるケーシング１では、噴出口４はケーシング１の回転方向Ｘに対して後方側のみに設けられているため、土壌Ａ中に回転圧入する際に土壌Ａが噴出口４に詰まることが防止されている。なお、噴出口４は回転方向Ｘに対して前方側にも設けることは可能である。
【００１９】
なお、本実施形態においては、注入管２はケーシング１の外周面に螺旋状に設けられているが、図４に示すようにケーシング１の円筒状の中心軸方向に直線状に設けたり、中心軸方向に対して斜め方向に直線状に設けたりすることも可能である。要するに、土壌Ａ中に回転圧入する際に、ケーシング１の外周面に設けられた注入管２によってケーシング１と杭孔壁との間に隙間が形成されるように設けられていれば良い。
【００２０】
また、注入管２は図５に示すように断面形状を台形状とすることが望ましい。このとき、台形の平行な２本の対辺のうち長い方をケーシング１側とすることにより、注入管２をケーシング１に容易に溶接することが可能となる。また、ケーシング１の回転時に、この注入管２の台形の脚によってケーシング１の外周面のベントナイト混合土が杭孔壁側に押し付けられるため、杭孔壁の崩落がより一層防止される。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、各種の土木建築用の基礎杭を地中に打設するための杭孔を掘削する掘削装置および掘削方法として有用である。
【符号の説明】
【００２２】
１  ケーシング
２  注入管
３  注入口
４  噴出口
【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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