土壌の入れ替え方法及びそれに用いるジョイント装置
【課題】 土壌を比較的深い深度まで局部的かつ垂直に掘削して別の良質な土壌と入れ替えることができる、簡便で効率的な土壌入れ替えのための技術を得る。
【解決手段】 アースドリル機１を使用し、その駆動軸７に結合用治具１０を取り付けると共に、この結合用治具１０に円筒形のケーシング１１を結合する工程と、上記駆動軸７からケーシング１１に回転力及び推力を作用させることによって該ケーシング１１を地中に圧入する工程と、該ケーシング１１の内部を掘削して掘削土を搬出する工程とを行ったあと、該ケーシング１１の内部に別の良質土壌を埋め戻す工程を行い、そのあと、上記駆動軸７を再びケーシング１１に結合して該ケーシング１１を引き抜く工程を行う。
【解決手段】 アースドリル機１を使用し、その駆動軸７に結合用治具１０を取り付けると共に、この結合用治具１０に円筒形のケーシング１１を結合する工程と、上記駆動軸７からケーシング１１に回転力及び推力を作用させることによって該ケーシング１１を地中に圧入する工程と、該ケーシング１１の内部を掘削して掘削土を搬出する工程とを行ったあと、該ケーシング１１の内部に別の良質土壌を埋め戻す工程を行い、そのあと、上記駆動軸７を再びケーシング１１に結合して該ケーシング１１を引き抜く工程を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種建築工事や土木工事あるいは環境保全工事等において、現場の土質が不適質と判断された場合にその土壌を別の適質な土壌と入れ替えるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種建築工事や土木工事あるいは環境保全工事等において、現場の土壌が土質上の問題や不純物の混入あるいは汚染等によって不適質と判断された場合には、その土壌を別の適質な土壌と入れ替える必要がある。
このような場合、従来では、パワーショベルを使用してその部分の土壌を掘削し、そのあとに別の良質な土壌を埋め戻すようにするのが一般的であった。
【０００３】
しかしながら、このようなパワーショベルを使用する工法は、土壌の入れ替えを必要とする対象領域だけを局部的かつ垂直に掘り下げていくのが難しく、土壌の入れ替えを必要としない周辺領域も含めてある程度広範囲に掘削しなければならないため、手間と時間がかかり、周辺領域の掘削が困難な場所では作業を行えないこともあった。しかも、掘削深度が比較的浅いため、小規模な土壌交換には適しているが、１０ｍ以上といったような深い深度まで掘削して大規模な土壌交換を行うような場合には不向きであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、土壌を比較的深い深度まで局部的かつ垂直に掘削して別の良質な土壌と入れ替えることができる、簡便で効率的な土壌入れ替えのための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明によれば、走行により移動可能なドリル機本体と、このドリル機本体に鉛直に支持された駆動軸とを有していて、上記ドリル機本体からの操作によってこの駆動軸に回転力及び推力を発生させるように構成されたアースドリル機を使用し、このアースドリル機における上記駆動軸の先端に結合用治具を取り付けると共に、この結合用治具にジョイント装置を介して円筒形のケーシングを結合する工程と、上記駆動軸から結合用治具を介してケーシングに回転力及び推力を作用させることによって該ケーシングを地中に圧入する工程と、上記駆動軸及び結合用治具をケーシングから分離し、該ケーシングの内部を掘削して掘削土を搬出する工程とを行ったあと、上記ケーシングの内部に別の良質土を埋め戻す工程を行い、そのあと、上記駆動軸を結合用治具を介してケーシングに再び結合して該ケーシングを引き抜く工程を行うことを特徴とする土壌の入れ替え方法が提供される。
【０００６】
本発明において好ましくは、上記ケーシングを複数のケーシング部材で形成し、これらのケーシング部材をジョイント装置で順次継ぎ足しながら所要の深さまで圧入することである。この場合、１つのケーシング部材を継ぎ足して圧入する毎に上記掘削及び掘削土搬出の工程を行うことが望ましい。
上記掘削及び掘削土搬出の工程時には、その掘削土が土質サンプルと比較される。
【０００７】
本発明においては、上記ケーシング内部の掘削及び掘削土搬出の工程を、上記駆動軸にドリリングバケットを取り付けてアースドリル機により行うか、または、クレーンに吊支したグラブハンマーで行うことができる。
【０００８】
また、本発明によれば、上述した土壌の入れ替え方法に使用する結合用治具とケーシングとの結合又はケーシング部材同士の結合に使用するジョイント装置が提供される。このジョイント装置は、結合すべき２つの部材の一方と他方とに形成されて相互に嵌合する短円筒状の嵌合筒部及び嵌合孔部と、上記嵌合筒部の外周面の複数カ所に形成された結合用突起と、上記嵌合孔部の内周面の複数カ所に形成された結合用溝とを有していて、上記嵌合筒部を嵌合孔部内に嵌合させて上記結合用突起を結合用溝に嵌合させたあと、２つの部材を相対的に回転させることで、上記結合用突起が結合用溝に係止して両部材が軸線方向に固定されるように構成されている。
【０００９】
上記ジョイント装置がさらに、上記２つの部材の相互回転を規制する回り止めを有し、この回り止めは、上記２つの部材の接合端に形成されたロック用切り欠きと、これらの切り欠き内に嵌合するロック用係止部材とで形成されていて、上記２つの部材が軸線方向に固定されたとき、上記ロック用切り欠き内にロック用係止部材が嵌合、係止することによって両部材の相対的な回転が規制されるように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、土壌の入れ替えが必要な場所にケーシングを圧入し、該ケーシングの内部を掘削して掘削土を搬出したあと該ケーシングの内部に別の良質土を埋め戻し、そのあと上記ケーシングを引き抜くようにしているため、土壌の入れ替えを必要とする対象領域だけについて、その土壌を比較的深い深度まで局部的かつ垂直に掘り下げて土壌交換を確実に行うことができ、非常に効率的であると同時に、隣接する他の領域を全く掘削する必要がないため、環境破壊や環境汚染等の問題も生じることがない。
しかも、上記ケーシングの圧入及び引き抜きの工程を、本来は杭孔の掘削に使用されるアースドリル機を使用して行うようにしているため、ケーシングを圧入するための専用機である全周回転圧入装置を使用する場合に比べ、設備が安価であるばかりでなく、その運搬や据え付けも容易で作業を簡単かつ迅速に行うことができ、コストや効率の面でも非常に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図９には、本発明に係る土壌の入れ替え方法が工程順に示されている。また、図１２にはその手順がタイムチャートで示されている。
この方法には、図１に示すように、本来は杭孔の掘削に使用するアースドリル機１が用いられる。このアースドリル機１は、無端の走行ベルト３により走行自在のドリル機本体２と、このドリル機本体２に支持機構４で任意の角度に傾動自在なるように支持された支柱５と、この支柱５に鉛直に支持された伸縮自在の駆動軸７（ケリーバー）と、この駆動軸７に回転力と推力とを発生させる駆動装置６とを有していて、上記ドリル機本体２の操縦室からこの駆動装置６を操作し、上記駆動軸７に回転力と推力とを発生させるものである。図中８は、上記駆動軸７を支持する油圧シリンダ等からなる支持機構である。なお、このようなアースドリル機１の構成自体は既に公知であるから、これ以上の具体的な説明は省略するものとする。
【００１２】
土壌の入れ替えを実施するに当たっては、図１２のタイムチャートに記載されているように、ケーシングを圧入する地面上の位置に、圧入中心である杭芯Ｏの設定とその確認作業が行われ、これと同時に、施工地盤の水平度と強度の確認も行われる。
そして、図１に示すように、施工現場に上記アースドリル機１が据え付けられ、駆動軸７が上記杭芯Ｏと一致するように各部の調整が施される。また、ドリル機本体２の水平確認も行われる。
【００１３】
続いて、上記駆動軸７の先端に結合用治具１０が取り付けられると共に、この結合用治具１０に、後述するジョイント装置を介して円筒形のケーシング１１が鉛直かつ同軸状に結合される。このケーシング１１には、全体が必要な長さに形成されている単体型のものと、複数のケーシング部材に分かれていて、必要数のケーシング部材を上記ジョイント装置を介して順次継ぎ足すことで一つのケーシング１１が形成される結合型のものとがあるが、この実施形態のケーシングは後者のタイプで、図７に示すように、３つのケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが順次結合されることによって所要長さのケーシング１１が形成されている。従って、上記駆動軸７に最初に結合される第１段目のケーシング部材１１Ａは、ケーシング１１の最下段に位置するものであり、この第１段目のケーシング部材１１Ａの下端部には、円周に沿って鋸歯状の掘削刃１１ａが形成されている。
【００１４】
上記ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃとしては、通常、直径が２〜３ｍ程度、長さが２〜３ｍ程度のものが使用され、通常はそれらが２〜５本程度結合されるが、施工現場によっては、これより大きい寸法のものや小さい寸法のものが使用されることもあり、土壌の深さによってはそれらの接合本数が更に増える場合もある。
また、上記結合用治具１０とジョイント装置の詳細については後述する。
【００１５】
上記駆動軸７に第１段目のケーシング部材１１Ａが結合されると、上記ドリル機本体２の操縦室から駆動装置６を操作して上記駆動軸７に回転力と推力とが加えられ、結合用治具１０を介して上記ケーシング部材１１Ａを一方向に回転させながら下向きに押圧することにより、図２に示すようにこのケーシング部材１１Ａを土中に圧入する。この工程で該ケーシング部材１１Ａは、先端の掘削刃１１ａで土壌を掘削しながら次第に圧入されて行くことになる。また、この圧入工程では、上記杭芯とケーシング中心との間の誤差の確認と、駆動軸７及びケーシング１１の鉛直性の確認とが行われる。
【００１６】
上記ケーシング部材１１Ａが所定の深さまで圧入されると、該ケーシング部材１１Ａと上記結合用治具１０とが切り離されると共に、この結合用治具１０が駆動軸７から取り外され、該駆動軸７の先端にドリリングバケット１４（図３参照）が取り付けられる。このドリリングバケット１４は、円筒形をした本体１４ａの下端部に掘削刃１４ｂを有していて、この掘削刃１４ａｂで掘削しながら掘削土を本体１４ａの内部に取り込む構造のものであるが、その構造自体は既に公知であり、ここでは公知のドリリングバケットが使用されている。
【００１７】
そして、図３に示すように、上記ドリリングバケット１４を上記ケーシング部材１１Ａの内部に収容し、上記駆動軸７でこのドリリングバケット１４を一方向に回転させながら下向きに押圧することにより、該ドリリングバケット１４でケーシング部材１１Ａの内部を掘削すると共に、掘削土を排出する工程が行われる。このドリリングバケット１４による掘削作業及び掘削土の搬出作業は、上記ケーシング部材１１Ａの内容積とこのドリリングバケット１４の搬出容量との関係で必要回数繰り返される。このとき同時に、上記掘削土が土質サンプルと比較され、掘削深度の確認や更なる掘削が必要か否かの判定などが行われる。
【００１８】
上記第１段目のケーシング部材１１Ａの内部の掘削が完了すると、上記ドリリングバケット１４が駆動軸７から取り外され、この駆動軸７の先端には再び上記結合用治具１０が取り付けられる。そして、図４に示すように、上記第１段目のケーシング部材１１Ａの上端に第２段目のケーシング部材１１Ｂがジョイント装置により結合されると共に、この第２段目のケーシング部材１１Ｂの上端に上記結合用治具１０が結合され、両ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂの鉛直性が確認されたあと、上記第１段目のケーシング部材１１Ａを圧入するときと同様にしてこの第２段目のケーシング部材１１Ｂを土中に圧入する工程が行われる。このとき、図５に示すように、上記第１段目のケーシング部材１１Ａは、この第２段目のケーシング部材１１Ｂの長さ分だけ更に深く圧入されて土中に埋入するが、上記第２段目のケーシング部材１１Ｂは、掘削されて中空状となった孔部分に位置することになる。
【００１９】
上記第２段目のケーシング部材１１Ｂの圧入が完了すると、再びこのケーシング部材１１Ｂと上記結合用治具１０とが切り離されると共に、この結合用治具１０が駆動軸７から取り外され、該駆動軸７の先端に上記ドリリングバケット１４が取り付けられ、図６に示すように、このドリリングバケット１４で上記ケーシング１１の内部が掘削されると同時に、掘削土が排出される。この工程で掘削されるのは、上記第１段目のケーシング部材１１Ａの内部のみである。また、掘削と同時に掘削土が土質サンプルと比較され、掘削深度の確認が行われる。
【００２０】
かくして、ケーシング部材の結合と内部の掘削及び掘削土の搬出とが必要回数繰り返されると共に、掘削土が土質サンプルと比較され、所定の掘削深度にまで到達したことが確認されると、上記ケーシング１１の圧入工程と掘削工程は完了し、図７に示すように、検尺テープ１５を使用して最終掘削深度の確認作業が行われる。この図７の場合は、３つのケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを結合した状態で掘削が完了した場合が示されており、従って、各ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの長さを３ｍとした場合には、ケーシング１１の圧入深度即ち掘削深度は約９ｍということになる。
【００２１】
次に、図８に示すように、パワーショベル１７等の他の機器を使用し、掘削土とは別の良質の土壌１８をケーシング１１の内部に埋め戻す作業が行われる。この良質土壌１８は別の場所から搬送されたものであり、これが上記ケーシング１１の内部に投入されて必要な硬さに固められる。同時に、埋め戻し深さの確認作業が行われ、所定の深さであることが確認されると、埋め戻し工程が完了する。
【００２２】
続いて、上記アースドリル機１の駆動軸７に再び結合用治具１０を取り付けると共に、この結合用治具１０を上記ケーシング１１即ち最上段のケーシング部材１１Ｃに結合し、駆動装置６で上記駆動軸７に圧入時と同じ方向又は逆方向の回転力と引き抜き方向の推力とを発生させることにより、図９に示すように、上記ケーシング１１を引き抜く工程が行われる。この引き抜き工程では、結合されたケーシング１１全体を一旦引き抜き、そのあと地上で各ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを分離しても、あるいは、各ケーシング部材１１Ｃ，１１Ｂ，１１Ａを１段ずつ引き抜きながら順次分離しても構わない。図１０には、ケーシング１１を引き抜いた後の状態が示されている。
同様にして他の場所の土壌を入れ替える場合には、その場所に上記アースドリル機１を移動し、同様の工程を行えば良い。
【００２３】
なお、上記実施形態では、ケーシング１１内部の掘削及び掘削土の搬出を、アースドリル機１の駆動軸７にドリリングバケット１４を取り付けて行っているが、図１１に示すように、図示しないクレーンにワイヤー２０で吊り下げたグラブハンマー１９を使用して行っても良い。このグラブハンマー１９は、公知の構成を有するものが使用される。
また、１つのケーシング部材を継ぎ足して圧入する毎に最下段のケーシング部材の内部の掘削及び掘削土搬出の工程を行うようにしているが、必要数のケーシング部材を継ぎ足しながら所要深度まで一旦圧入したあとに、このケーシング１１の内部を掘削するようにしても良い。
なお、上記ケーシング１１が複数のケーシング部材を結合する結合型ではなく、予め必要な長さに形成されていてる単体型である場合には、ジョイント装置で各ケーシング部材を結合する工程は省略される。
【００２４】
かくして、土壌の入れ替えが必要な場所にケーシング１１を圧入し、該ケーシング１１の内部を掘削して掘削土を搬出したあと該ケーシング１１の内部に別の良質な土壌を埋め戻し、そのあと上記ケーシング１１を引き抜くことにより、土壌の入れ替えを必要とする対象領域だけについて、その土壌を比較的深い深度まで局部的かつ垂直に掘り下げて土壌の交換を行うことができる。従って非常に効率的であると同時に、隣接する他の領域を全く掘削する必要がないため、環境破壊や環境汚染等の問題も生じることがない。
しかも、上記ケーシング１１の圧入及び引き抜きの工程を、杭孔の掘削に使用されるアースドリル機１を使用して行うようにしているため、ケーシング１１を圧入するための専用機である全周回転圧入装置を使用する場合に比べ、設備が安価であるばかりでなく、その運搬や移動あるいは据え付けも容易で作業を簡単かつ迅速に行うことができ、コストや効率の面でも非常に有利である。
【００２５】
図１３には、上記方法の実施に使用される結合用治具１０及び、結合形のケーシング１１を構成する複数のケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの構成例と、上記結合用治具１０とケーシング部材１１Ｃとの結合、及びケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ同士の結合に使用されるジョイント装置２４の具体的な構成例が示されている。
【００２６】
上記結合用治具１０は、上記ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの外径と略同径の短円筒形又は円板形をした治具本体１０ａと、この治具本体１０ａの下部から同軸状に延出する短円筒状の嵌合筒部２５とからなるもので、上記治具本体１０ａの上面中央部に、上記駆動軸７を切り離し自在に連結するための軸連結部１０ｂが形成されている。
【００２７】
また、上記複数のケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのうち、最下段のケーシング部材１１Ａを除くその他のケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃには、その下端部に、上記結合用治具１０の嵌合筒部２５と同様の嵌合筒部２５が形成され、該ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの上端部には、上記結合用治具１０の嵌合筒部２５又は上段のケーシング部材１１Ｃの嵌合筒部２５が嵌合する嵌合孔部２６が形成されている。これに対して最下段のケーシング部材１１Ａには、その上端部に嵌合孔部２６が形成され、下端部に上記掘削刃１１ａが形成されている。
上記嵌合筒部２５の外径寸法は、上記治具本体１０ａ及びケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの外径寸法より小さく形成されている。
【００２８】
上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６の具体的構成が図１４に示されている。なお、上記結合用治具１０の嵌合筒部２５と各ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの嵌合筒部２５とは実質的に同じ構成であるから、ここでは、２つのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの場合を例にして上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６について説明することとする。
【００２９】
上記嵌合筒部２５は、上記ケーシング部材１１Ｃの下端部に、該ケーシング部材１１Ｃの内径より小径の円筒状部材２７を、その一部が下方に延出するように嵌合して溶接やボルト等の固定手段で固定することにより形成され、この円筒状部材２７即ち嵌合筒部２５の外周面の複数カ所（図示の例では４カ所）に、結合用突起２８が等角度間隔で形成されている。この結合用突起２８は矩形のブロック状をしていて、その高さＨは、ケーシング部材１１Ｂの内部にこの結合用突起２８が該ケーシング部材１１Ｂの内周面との間に僅かな隙間を保って挿入できる程度である。
【００３０】
また、上記嵌合孔部２６は、ケーシング部材１１Ｂの上端部に、該ケーシング部材１１Ｂの内径より小径の円筒状部材２９を、これら両部材１１Ｂ，２９の端部を互いに一致させて嵌合、固定することにより形成され、この嵌合孔部２６の内周面の複数カ所（図示の例では４カ所）には、上記円筒状部材２９をＬ字形に切り欠くことにより、上記結合用突起２８が嵌合して係止する結合用溝３０が形成されている。この結合用溝３０は上述したようにＬ字形をしていて、嵌合孔部２６の端部からケーシング部材１１Ｂの軸線方向に延びる第１溝部分３０ａと、この第１溝部分３０ａの下端部からケーシング部材１１Ｂの周方向に延びる第２溝部分３０ｂとを有している。従って、上記結合用溝３０の深さは、上記円筒状部材２９の厚さと同じである。
【００３１】
そして、上記嵌合筒部２５を嵌合孔部２６内に嵌合させて上記結合用突起２８を結合用溝３０の第１溝部分３０ａに嵌合させたあと、上下のケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃ同士を軸線の回りに相対的に回転させることにより、図１５に示すように、上記結合用突起２８が第２溝部分３０ｂに係止して両ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃが軸線方向に固定されるようになっている。なお、上記２つのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃを分離するときは逆の操作を行えば良い。
従って、上記嵌合筒部２５と嵌合孔部２６及び結合用突起２８と結合用溝３０とによって上記ジョイント装置２４が構成されることになる。
【００３２】
なお、上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６を形成する上記円筒状部材２７及び２９の端部内周面は、図示したように、次第に先広がり状に傾斜する傾斜面としておくことが望ましく、これにより、上記嵌合筒部２５と嵌合孔部２６とを結合したり分離したりする作業や、上記ドリリングバケットやグラブハンマー等でケーシング内部を掘削する作業等を行い易くなる。
【００３３】
また、上記ジョイント装置２４は、結合された上下のケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの相互回転を規制する回り止め３２を有していることが望ましい。この回り止め３２は、上記両ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの接合端である嵌合筒部２５側の端部と嵌合孔部２６側の端部とにそれぞれ形成されたロック用切り欠き３３ａ，３３ｂと、これらの切り欠き３３ａ，３３ｂ内に嵌合する矩形ブロック状をしたロック用係止部材３４とで形成されている。上記ロック用切り欠き３３ａ，３３ｂは、上記結合用突起２８が結合用溝３０の第２溝部分３０ｂに係止して両ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃ部材が軸線方向に固定されたとき、互いに相対する位置を占めるようになっていて、この状態でこれらの切り欠き３３ａ，３３ｂ内に上記ロック用係止部材３４を２つのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃに跨るように嵌合、係止させることにより、これらのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの相対的な回転が規制されるようになっている。
上記ロック用係止部材３４は、ボルトやフック等の固定手段によって上記嵌合位置に固定するようにしても良い。
【００３４】
なお、図示した例では、上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６が、上記ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃにそれとは別部材である円筒状部材２７，２９を取り付けることにより形成されているが、この円筒状部材２７，２９は、中心軸線から放射方向に延びる複数の分割面で分割された複数（好ましくは２〜４つ）の円弧形断面を有する部片によって形成されていても良い。あるいは、このような円筒状部材２７，２９を別に取り付けることなく、ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの外径及び内径を直接変えることによって上記円筒状部材２７，２９形成することもできる。この場合、上記結合用溝３０はケーシング部材に直接設けることもできる。
【００３５】
また、上記ケーシングが、複数のケーシング部材を結合する必要のない単体型である場合には、該ケーシングの上端に上記嵌合孔部２６が形成され、この嵌合孔部２６と結合用治具１０の嵌合筒部２５とがジョイント装置２４を介して結合されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る土壌の入れ替え方法の一つの工程を示す要部断面図である。
【図２】他の工程を示す要部断面図である。
【図３】他の工程を示す要部断面図である。
【図４】他の工程を示す要部断面図である。
【図５】他の工程を示す要部断面図である。
【図６】他の工程を示す要部断面図である。
【図７】他の工程を示す要部断面図である。
【図８】他の工程を示す要部断面図である。
【図９】他の工程を示す要部断面図である。
【図１０】土壌の入れ替えが完了した状態を示す要部断面図である。
【図１１】掘削工程の他例を示す要部断面図である。
【図１２】土壌の入れ替えの手順を示すタイムチャートである。
【図１３】結合用治具と複数のケーシング部材とを示す側面図である。
【図１４】ジョイント装置を説明するための分離状態で要部断面図である。
【図１５】ジョイント装置を説明するための結合状態で要部断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ アースドリル機
２ ドリル機本体
７ 駆動軸
１０ 結合用治具
１１ ケーシング
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ ケーシング部材
１４ ドリリングバケット
１８ 土壌
１９ グラブハンマー
２４ ジョイント装置
２５ 嵌合筒部
２６ 嵌合孔部
２８ 結合用突起
３０ 結合用溝
３２ 回り止め
３３ａ，３３ｂ ロック用切り欠き
３４ ロック用係止部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種建築工事や土木工事あるいは環境保全工事等において、現場の土質が不適質と判断された場合にその土壌を別の適質な土壌と入れ替えるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種建築工事や土木工事あるいは環境保全工事等において、現場の土壌が土質上の問題や不純物の混入あるいは汚染等によって不適質と判断された場合には、その土壌を別の適質な土壌と入れ替える必要がある。
このような場合、従来では、パワーショベルを使用してその部分の土壌を掘削し、そのあとに別の良質な土壌を埋め戻すようにするのが一般的であった。
【０００３】
しかしながら、このようなパワーショベルを使用する工法は、土壌の入れ替えを必要とする対象領域だけを局部的かつ垂直に掘り下げていくのが難しく、土壌の入れ替えを必要としない周辺領域も含めてある程度広範囲に掘削しなければならないため、手間と時間がかかり、周辺領域の掘削が困難な場所では作業を行えないこともあった。しかも、掘削深度が比較的浅いため、小規模な土壌交換には適しているが、１０ｍ以上といったような深い深度まで掘削して大規模な土壌交換を行うような場合には不向きであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、土壌を比較的深い深度まで局部的かつ垂直に掘削して別の良質な土壌と入れ替えることができる、簡便で効率的な土壌入れ替えのための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明によれば、走行により移動可能なドリル機本体と、このドリル機本体に鉛直に支持された駆動軸とを有していて、上記ドリル機本体からの操作によってこの駆動軸に回転力及び推力を発生させるように構成されたアースドリル機を使用し、このアースドリル機における上記駆動軸の先端に結合用治具を取り付けると共に、この結合用治具にジョイント装置を介して円筒形のケーシングを結合する工程と、上記駆動軸から結合用治具を介してケーシングに回転力及び推力を作用させることによって該ケーシングを地中に圧入する工程と、上記駆動軸及び結合用治具をケーシングから分離し、該ケーシングの内部を掘削して掘削土を搬出する工程とを行ったあと、上記ケーシングの内部に別の良質土を埋め戻す工程を行い、そのあと、上記駆動軸を結合用治具を介してケーシングに再び結合して該ケーシングを引き抜く工程を行うことを特徴とする土壌の入れ替え方法が提供される。
【０００６】
本発明において好ましくは、上記ケーシングを複数のケーシング部材で形成し、これらのケーシング部材をジョイント装置で順次継ぎ足しながら所要の深さまで圧入することである。この場合、１つのケーシング部材を継ぎ足して圧入する毎に上記掘削及び掘削土搬出の工程を行うことが望ましい。
上記掘削及び掘削土搬出の工程時には、その掘削土が土質サンプルと比較される。
【０００７】
本発明においては、上記ケーシング内部の掘削及び掘削土搬出の工程を、上記駆動軸にドリリングバケットを取り付けてアースドリル機により行うか、または、クレーンに吊支したグラブハンマーで行うことができる。
【０００８】
また、本発明によれば、上述した土壌の入れ替え方法に使用する結合用治具とケーシングとの結合又はケーシング部材同士の結合に使用するジョイント装置が提供される。このジョイント装置は、結合すべき２つの部材の一方と他方とに形成されて相互に嵌合する短円筒状の嵌合筒部及び嵌合孔部と、上記嵌合筒部の外周面の複数カ所に形成された結合用突起と、上記嵌合孔部の内周面の複数カ所に形成された結合用溝とを有していて、上記嵌合筒部を嵌合孔部内に嵌合させて上記結合用突起を結合用溝に嵌合させたあと、２つの部材を相対的に回転させることで、上記結合用突起が結合用溝に係止して両部材が軸線方向に固定されるように構成されている。
【０００９】
上記ジョイント装置がさらに、上記２つの部材の相互回転を規制する回り止めを有し、この回り止めは、上記２つの部材の接合端に形成されたロック用切り欠きと、これらの切り欠き内に嵌合するロック用係止部材とで形成されていて、上記２つの部材が軸線方向に固定されたとき、上記ロック用切り欠き内にロック用係止部材が嵌合、係止することによって両部材の相対的な回転が規制されるように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、土壌の入れ替えが必要な場所にケーシングを圧入し、該ケーシングの内部を掘削して掘削土を搬出したあと該ケーシングの内部に別の良質土を埋め戻し、そのあと上記ケーシングを引き抜くようにしているため、土壌の入れ替えを必要とする対象領域だけについて、その土壌を比較的深い深度まで局部的かつ垂直に掘り下げて土壌交換を確実に行うことができ、非常に効率的であると同時に、隣接する他の領域を全く掘削する必要がないため、環境破壊や環境汚染等の問題も生じることがない。
しかも、上記ケーシングの圧入及び引き抜きの工程を、本来は杭孔の掘削に使用されるアースドリル機を使用して行うようにしているため、ケーシングを圧入するための専用機である全周回転圧入装置を使用する場合に比べ、設備が安価であるばかりでなく、その運搬や据え付けも容易で作業を簡単かつ迅速に行うことができ、コストや効率の面でも非常に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図９には、本発明に係る土壌の入れ替え方法が工程順に示されている。また、図１２にはその手順がタイムチャートで示されている。
この方法には、図１に示すように、本来は杭孔の掘削に使用するアースドリル機１が用いられる。このアースドリル機１は、無端の走行ベルト３により走行自在のドリル機本体２と、このドリル機本体２に支持機構４で任意の角度に傾動自在なるように支持された支柱５と、この支柱５に鉛直に支持された伸縮自在の駆動軸７（ケリーバー）と、この駆動軸７に回転力と推力とを発生させる駆動装置６とを有していて、上記ドリル機本体２の操縦室からこの駆動装置６を操作し、上記駆動軸７に回転力と推力とを発生させるものである。図中８は、上記駆動軸７を支持する油圧シリンダ等からなる支持機構である。なお、このようなアースドリル機１の構成自体は既に公知であるから、これ以上の具体的な説明は省略するものとする。
【００１２】
土壌の入れ替えを実施するに当たっては、図１２のタイムチャートに記載されているように、ケーシングを圧入する地面上の位置に、圧入中心である杭芯Ｏの設定とその確認作業が行われ、これと同時に、施工地盤の水平度と強度の確認も行われる。
そして、図１に示すように、施工現場に上記アースドリル機１が据え付けられ、駆動軸７が上記杭芯Ｏと一致するように各部の調整が施される。また、ドリル機本体２の水平確認も行われる。
【００１３】
続いて、上記駆動軸７の先端に結合用治具１０が取り付けられると共に、この結合用治具１０に、後述するジョイント装置を介して円筒形のケーシング１１が鉛直かつ同軸状に結合される。このケーシング１１には、全体が必要な長さに形成されている単体型のものと、複数のケーシング部材に分かれていて、必要数のケーシング部材を上記ジョイント装置を介して順次継ぎ足すことで一つのケーシング１１が形成される結合型のものとがあるが、この実施形態のケーシングは後者のタイプで、図７に示すように、３つのケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが順次結合されることによって所要長さのケーシング１１が形成されている。従って、上記駆動軸７に最初に結合される第１段目のケーシング部材１１Ａは、ケーシング１１の最下段に位置するものであり、この第１段目のケーシング部材１１Ａの下端部には、円周に沿って鋸歯状の掘削刃１１ａが形成されている。
【００１４】
上記ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃとしては、通常、直径が２〜３ｍ程度、長さが２〜３ｍ程度のものが使用され、通常はそれらが２〜５本程度結合されるが、施工現場によっては、これより大きい寸法のものや小さい寸法のものが使用されることもあり、土壌の深さによってはそれらの接合本数が更に増える場合もある。
また、上記結合用治具１０とジョイント装置の詳細については後述する。
【００１５】
上記駆動軸７に第１段目のケーシング部材１１Ａが結合されると、上記ドリル機本体２の操縦室から駆動装置６を操作して上記駆動軸７に回転力と推力とが加えられ、結合用治具１０を介して上記ケーシング部材１１Ａを一方向に回転させながら下向きに押圧することにより、図２に示すようにこのケーシング部材１１Ａを土中に圧入する。この工程で該ケーシング部材１１Ａは、先端の掘削刃１１ａで土壌を掘削しながら次第に圧入されて行くことになる。また、この圧入工程では、上記杭芯とケーシング中心との間の誤差の確認と、駆動軸７及びケーシング１１の鉛直性の確認とが行われる。
【００１６】
上記ケーシング部材１１Ａが所定の深さまで圧入されると、該ケーシング部材１１Ａと上記結合用治具１０とが切り離されると共に、この結合用治具１０が駆動軸７から取り外され、該駆動軸７の先端にドリリングバケット１４（図３参照）が取り付けられる。このドリリングバケット１４は、円筒形をした本体１４ａの下端部に掘削刃１４ｂを有していて、この掘削刃１４ａｂで掘削しながら掘削土を本体１４ａの内部に取り込む構造のものであるが、その構造自体は既に公知であり、ここでは公知のドリリングバケットが使用されている。
【００１７】
そして、図３に示すように、上記ドリリングバケット１４を上記ケーシング部材１１Ａの内部に収容し、上記駆動軸７でこのドリリングバケット１４を一方向に回転させながら下向きに押圧することにより、該ドリリングバケット１４でケーシング部材１１Ａの内部を掘削すると共に、掘削土を排出する工程が行われる。このドリリングバケット１４による掘削作業及び掘削土の搬出作業は、上記ケーシング部材１１Ａの内容積とこのドリリングバケット１４の搬出容量との関係で必要回数繰り返される。このとき同時に、上記掘削土が土質サンプルと比較され、掘削深度の確認や更なる掘削が必要か否かの判定などが行われる。
【００１８】
上記第１段目のケーシング部材１１Ａの内部の掘削が完了すると、上記ドリリングバケット１４が駆動軸７から取り外され、この駆動軸７の先端には再び上記結合用治具１０が取り付けられる。そして、図４に示すように、上記第１段目のケーシング部材１１Ａの上端に第２段目のケーシング部材１１Ｂがジョイント装置により結合されると共に、この第２段目のケーシング部材１１Ｂの上端に上記結合用治具１０が結合され、両ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂの鉛直性が確認されたあと、上記第１段目のケーシング部材１１Ａを圧入するときと同様にしてこの第２段目のケーシング部材１１Ｂを土中に圧入する工程が行われる。このとき、図５に示すように、上記第１段目のケーシング部材１１Ａは、この第２段目のケーシング部材１１Ｂの長さ分だけ更に深く圧入されて土中に埋入するが、上記第２段目のケーシング部材１１Ｂは、掘削されて中空状となった孔部分に位置することになる。
【００１９】
上記第２段目のケーシング部材１１Ｂの圧入が完了すると、再びこのケーシング部材１１Ｂと上記結合用治具１０とが切り離されると共に、この結合用治具１０が駆動軸７から取り外され、該駆動軸７の先端に上記ドリリングバケット１４が取り付けられ、図６に示すように、このドリリングバケット１４で上記ケーシング１１の内部が掘削されると同時に、掘削土が排出される。この工程で掘削されるのは、上記第１段目のケーシング部材１１Ａの内部のみである。また、掘削と同時に掘削土が土質サンプルと比較され、掘削深度の確認が行われる。
【００２０】
かくして、ケーシング部材の結合と内部の掘削及び掘削土の搬出とが必要回数繰り返されると共に、掘削土が土質サンプルと比較され、所定の掘削深度にまで到達したことが確認されると、上記ケーシング１１の圧入工程と掘削工程は完了し、図７に示すように、検尺テープ１５を使用して最終掘削深度の確認作業が行われる。この図７の場合は、３つのケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを結合した状態で掘削が完了した場合が示されており、従って、各ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの長さを３ｍとした場合には、ケーシング１１の圧入深度即ち掘削深度は約９ｍということになる。
【００２１】
次に、図８に示すように、パワーショベル１７等の他の機器を使用し、掘削土とは別の良質の土壌１８をケーシング１１の内部に埋め戻す作業が行われる。この良質土壌１８は別の場所から搬送されたものであり、これが上記ケーシング１１の内部に投入されて必要な硬さに固められる。同時に、埋め戻し深さの確認作業が行われ、所定の深さであることが確認されると、埋め戻し工程が完了する。
【００２２】
続いて、上記アースドリル機１の駆動軸７に再び結合用治具１０を取り付けると共に、この結合用治具１０を上記ケーシング１１即ち最上段のケーシング部材１１Ｃに結合し、駆動装置６で上記駆動軸７に圧入時と同じ方向又は逆方向の回転力と引き抜き方向の推力とを発生させることにより、図９に示すように、上記ケーシング１１を引き抜く工程が行われる。この引き抜き工程では、結合されたケーシング１１全体を一旦引き抜き、そのあと地上で各ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを分離しても、あるいは、各ケーシング部材１１Ｃ，１１Ｂ，１１Ａを１段ずつ引き抜きながら順次分離しても構わない。図１０には、ケーシング１１を引き抜いた後の状態が示されている。
同様にして他の場所の土壌を入れ替える場合には、その場所に上記アースドリル機１を移動し、同様の工程を行えば良い。
【００２３】
なお、上記実施形態では、ケーシング１１内部の掘削及び掘削土の搬出を、アースドリル機１の駆動軸７にドリリングバケット１４を取り付けて行っているが、図１１に示すように、図示しないクレーンにワイヤー２０で吊り下げたグラブハンマー１９を使用して行っても良い。このグラブハンマー１９は、公知の構成を有するものが使用される。
また、１つのケーシング部材を継ぎ足して圧入する毎に最下段のケーシング部材の内部の掘削及び掘削土搬出の工程を行うようにしているが、必要数のケーシング部材を継ぎ足しながら所要深度まで一旦圧入したあとに、このケーシング１１の内部を掘削するようにしても良い。
なお、上記ケーシング１１が複数のケーシング部材を結合する結合型ではなく、予め必要な長さに形成されていてる単体型である場合には、ジョイント装置で各ケーシング部材を結合する工程は省略される。
【００２４】
かくして、土壌の入れ替えが必要な場所にケーシング１１を圧入し、該ケーシング１１の内部を掘削して掘削土を搬出したあと該ケーシング１１の内部に別の良質な土壌を埋め戻し、そのあと上記ケーシング１１を引き抜くことにより、土壌の入れ替えを必要とする対象領域だけについて、その土壌を比較的深い深度まで局部的かつ垂直に掘り下げて土壌の交換を行うことができる。従って非常に効率的であると同時に、隣接する他の領域を全く掘削する必要がないため、環境破壊や環境汚染等の問題も生じることがない。
しかも、上記ケーシング１１の圧入及び引き抜きの工程を、杭孔の掘削に使用されるアースドリル機１を使用して行うようにしているため、ケーシング１１を圧入するための専用機である全周回転圧入装置を使用する場合に比べ、設備が安価であるばかりでなく、その運搬や移動あるいは据え付けも容易で作業を簡単かつ迅速に行うことができ、コストや効率の面でも非常に有利である。
【００２５】
図１３には、上記方法の実施に使用される結合用治具１０及び、結合形のケーシング１１を構成する複数のケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの構成例と、上記結合用治具１０とケーシング部材１１Ｃとの結合、及びケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ同士の結合に使用されるジョイント装置２４の具体的な構成例が示されている。
【００２６】
上記結合用治具１０は、上記ケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの外径と略同径の短円筒形又は円板形をした治具本体１０ａと、この治具本体１０ａの下部から同軸状に延出する短円筒状の嵌合筒部２５とからなるもので、上記治具本体１０ａの上面中央部に、上記駆動軸７を切り離し自在に連結するための軸連結部１０ｂが形成されている。
【００２７】
また、上記複数のケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのうち、最下段のケーシング部材１１Ａを除くその他のケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃには、その下端部に、上記結合用治具１０の嵌合筒部２５と同様の嵌合筒部２５が形成され、該ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの上端部には、上記結合用治具１０の嵌合筒部２５又は上段のケーシング部材１１Ｃの嵌合筒部２５が嵌合する嵌合孔部２６が形成されている。これに対して最下段のケーシング部材１１Ａには、その上端部に嵌合孔部２６が形成され、下端部に上記掘削刃１１ａが形成されている。
上記嵌合筒部２５の外径寸法は、上記治具本体１０ａ及びケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの外径寸法より小さく形成されている。
【００２８】
上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６の具体的構成が図１４に示されている。なお、上記結合用治具１０の嵌合筒部２５と各ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの嵌合筒部２５とは実質的に同じ構成であるから、ここでは、２つのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの場合を例にして上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６について説明することとする。
【００２９】
上記嵌合筒部２５は、上記ケーシング部材１１Ｃの下端部に、該ケーシング部材１１Ｃの内径より小径の円筒状部材２７を、その一部が下方に延出するように嵌合して溶接やボルト等の固定手段で固定することにより形成され、この円筒状部材２７即ち嵌合筒部２５の外周面の複数カ所（図示の例では４カ所）に、結合用突起２８が等角度間隔で形成されている。この結合用突起２８は矩形のブロック状をしていて、その高さＨは、ケーシング部材１１Ｂの内部にこの結合用突起２８が該ケーシング部材１１Ｂの内周面との間に僅かな隙間を保って挿入できる程度である。
【００３０】
また、上記嵌合孔部２６は、ケーシング部材１１Ｂの上端部に、該ケーシング部材１１Ｂの内径より小径の円筒状部材２９を、これら両部材１１Ｂ，２９の端部を互いに一致させて嵌合、固定することにより形成され、この嵌合孔部２６の内周面の複数カ所（図示の例では４カ所）には、上記円筒状部材２９をＬ字形に切り欠くことにより、上記結合用突起２８が嵌合して係止する結合用溝３０が形成されている。この結合用溝３０は上述したようにＬ字形をしていて、嵌合孔部２６の端部からケーシング部材１１Ｂの軸線方向に延びる第１溝部分３０ａと、この第１溝部分３０ａの下端部からケーシング部材１１Ｂの周方向に延びる第２溝部分３０ｂとを有している。従って、上記結合用溝３０の深さは、上記円筒状部材２９の厚さと同じである。
【００３１】
そして、上記嵌合筒部２５を嵌合孔部２６内に嵌合させて上記結合用突起２８を結合用溝３０の第１溝部分３０ａに嵌合させたあと、上下のケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃ同士を軸線の回りに相対的に回転させることにより、図１５に示すように、上記結合用突起２８が第２溝部分３０ｂに係止して両ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃが軸線方向に固定されるようになっている。なお、上記２つのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃを分離するときは逆の操作を行えば良い。
従って、上記嵌合筒部２５と嵌合孔部２６及び結合用突起２８と結合用溝３０とによって上記ジョイント装置２４が構成されることになる。
【００３２】
なお、上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６を形成する上記円筒状部材２７及び２９の端部内周面は、図示したように、次第に先広がり状に傾斜する傾斜面としておくことが望ましく、これにより、上記嵌合筒部２５と嵌合孔部２６とを結合したり分離したりする作業や、上記ドリリングバケットやグラブハンマー等でケーシング内部を掘削する作業等を行い易くなる。
【００３３】
また、上記ジョイント装置２４は、結合された上下のケーシング部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの相互回転を規制する回り止め３２を有していることが望ましい。この回り止め３２は、上記両ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの接合端である嵌合筒部２５側の端部と嵌合孔部２６側の端部とにそれぞれ形成されたロック用切り欠き３３ａ，３３ｂと、これらの切り欠き３３ａ，３３ｂ内に嵌合する矩形ブロック状をしたロック用係止部材３４とで形成されている。上記ロック用切り欠き３３ａ，３３ｂは、上記結合用突起２８が結合用溝３０の第２溝部分３０ｂに係止して両ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃ部材が軸線方向に固定されたとき、互いに相対する位置を占めるようになっていて、この状態でこれらの切り欠き３３ａ，３３ｂ内に上記ロック用係止部材３４を２つのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃに跨るように嵌合、係止させることにより、これらのケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの相対的な回転が規制されるようになっている。
上記ロック用係止部材３４は、ボルトやフック等の固定手段によって上記嵌合位置に固定するようにしても良い。
【００３４】
なお、図示した例では、上記嵌合筒部２５及び嵌合孔部２６が、上記ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃにそれとは別部材である円筒状部材２７，２９を取り付けることにより形成されているが、この円筒状部材２７，２９は、中心軸線から放射方向に延びる複数の分割面で分割された複数（好ましくは２〜４つ）の円弧形断面を有する部片によって形成されていても良い。あるいは、このような円筒状部材２７，２９を別に取り付けることなく、ケーシング部材１１Ｂ，１１Ｃの外径及び内径を直接変えることによって上記円筒状部材２７，２９形成することもできる。この場合、上記結合用溝３０はケーシング部材に直接設けることもできる。
【００３５】
また、上記ケーシングが、複数のケーシング部材を結合する必要のない単体型である場合には、該ケーシングの上端に上記嵌合孔部２６が形成され、この嵌合孔部２６と結合用治具１０の嵌合筒部２５とがジョイント装置２４を介して結合されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る土壌の入れ替え方法の一つの工程を示す要部断面図である。
【図２】他の工程を示す要部断面図である。
【図３】他の工程を示す要部断面図である。
【図４】他の工程を示す要部断面図である。
【図５】他の工程を示す要部断面図である。
【図６】他の工程を示す要部断面図である。
【図７】他の工程を示す要部断面図である。
【図８】他の工程を示す要部断面図である。
【図９】他の工程を示す要部断面図である。
【図１０】土壌の入れ替えが完了した状態を示す要部断面図である。
【図１１】掘削工程の他例を示す要部断面図である。
【図１２】土壌の入れ替えの手順を示すタイムチャートである。
【図１３】結合用治具と複数のケーシング部材とを示す側面図である。
【図１４】ジョイント装置を説明するための分離状態で要部断面図である。
【図１５】ジョイント装置を説明するための結合状態で要部断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ アースドリル機
２ ドリル機本体
７ 駆動軸
１０ 結合用治具
１１ ケーシング
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ ケーシング部材
１４ ドリリングバケット
１８ 土壌
１９ グラブハンマー
２４ ジョイント装置
２５ 嵌合筒部
２６ 嵌合孔部
２８ 結合用突起
３０ 結合用溝
３２ 回り止め
３３ａ，３３ｂ ロック用切り欠き
３４ ロック用係止部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行により移動可能なドリル機本体と、このドリル機本体に鉛直に支持された駆動軸とを有していて、上記ドリル機本体からの操作によってこの駆動軸に回転力及び推力を発生させるように構成されたアースドリル機を使用し、このアースドリル機における上記駆動軸の先端に結合用治具を取り付けると共に、この結合用治具にジョイント装置を介して円筒形のケーシングを結合する工程と、上記駆動軸から結合用治具を介してケーシングに回転力及び推力を作用させることによって該ケーシングを地中に圧入する工程と、上記駆動軸及び結合用治具をケーシングから分離し、該ケーシングの内部を掘削して掘削土を搬出する工程とを行ったあと、上記ケーシングの内部に別の良質土壌を埋め戻す工程を行い、そのあと、上記駆動軸を結合用治具を介してケーシングに再び結合して該ケーシングを引き抜く工程を行うことを特徴とする土壌の入れ替え方法。
【請求項２】
上記ケーシングが複数のケーシング部材からなっていて、これらのケーシング部材をジョイント装置で順次継ぎ足しながら所要の深さまで圧入することを特徴とする請求項１に記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項３】
１つのケーシング部材を継ぎ足して圧入する毎に上記掘削及び掘削土搬出の工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項４】
上記掘削及び掘削土搬出の工程時に、該掘削土を土質サンプルと比較することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項５】
上記ケーシング内部の掘削及び掘削土搬出の工程を、上記駆動軸にドリリングバケットを取り付けてアースドリル機により行うことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項６】
上記ケーシング内部の掘削及び掘削土搬出の工程を、クレーンに吊支したグラブハンマーで行うことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の土壌の入れ替え方法に使用する結合用治具とケーシングとの結合又はケーシング部材同士の結合に使用するジョイント装置であって、
このジョイント装置が、結合すべき２つの部材の一方と他方とに形成されて相互に嵌合する短円筒状の嵌合筒部及び嵌合孔部と、上記嵌合筒部の外周面の複数カ所に形成された結合用突起と、上記嵌合孔部の内周面の複数カ所に形成された結合用溝とを有していて、上記嵌合筒部を嵌合孔部内に嵌合させて上記結合用突起を結合用溝に嵌合させたあと、２つの部材を相対的に回転させることで、上記結合用突起が結合用溝に係止して両部材が軸線方向に固定されるように構成されていることを特徴とするジョイント装置。
【請求項８】
上記ジョイント装置がさらに、上記２つの部材の相互回転を規制する回り止めを有し、この回り止めは、上記２つの部材の接合端に形成されたロック用切り欠きと、これらの切り欠き内に嵌合、係止するロック用係止部材とで形成されていて、上記２つの部材が軸線方向に固定されたとき、上記ロック用切り欠き内にロック用係止部材が嵌合、係止することによって両部材の相対的な回転が規制されるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のジョイント装置。
【請求項１】
走行により移動可能なドリル機本体と、このドリル機本体に鉛直に支持された駆動軸とを有していて、上記ドリル機本体からの操作によってこの駆動軸に回転力及び推力を発生させるように構成されたアースドリル機を使用し、このアースドリル機における上記駆動軸の先端に結合用治具を取り付けると共に、この結合用治具にジョイント装置を介して円筒形のケーシングを結合する工程と、上記駆動軸から結合用治具を介してケーシングに回転力及び推力を作用させることによって該ケーシングを地中に圧入する工程と、上記駆動軸及び結合用治具をケーシングから分離し、該ケーシングの内部を掘削して掘削土を搬出する工程とを行ったあと、上記ケーシングの内部に別の良質土壌を埋め戻す工程を行い、そのあと、上記駆動軸を結合用治具を介してケーシングに再び結合して該ケーシングを引き抜く工程を行うことを特徴とする土壌の入れ替え方法。
【請求項２】
上記ケーシングが複数のケーシング部材からなっていて、これらのケーシング部材をジョイント装置で順次継ぎ足しながら所要の深さまで圧入することを特徴とする請求項１に記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項３】
１つのケーシング部材を継ぎ足して圧入する毎に上記掘削及び掘削土搬出の工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項４】
上記掘削及び掘削土搬出の工程時に、該掘削土を土質サンプルと比較することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項５】
上記ケーシング内部の掘削及び掘削土搬出の工程を、上記駆動軸にドリリングバケットを取り付けてアースドリル機により行うことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項６】
上記ケーシング内部の掘削及び掘削土搬出の工程を、クレーンに吊支したグラブハンマーで行うことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の土壌の入れ替え方法。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の土壌の入れ替え方法に使用する結合用治具とケーシングとの結合又はケーシング部材同士の結合に使用するジョイント装置であって、
このジョイント装置が、結合すべき２つの部材の一方と他方とに形成されて相互に嵌合する短円筒状の嵌合筒部及び嵌合孔部と、上記嵌合筒部の外周面の複数カ所に形成された結合用突起と、上記嵌合孔部の内周面の複数カ所に形成された結合用溝とを有していて、上記嵌合筒部を嵌合孔部内に嵌合させて上記結合用突起を結合用溝に嵌合させたあと、２つの部材を相対的に回転させることで、上記結合用突起が結合用溝に係止して両部材が軸線方向に固定されるように構成されていることを特徴とするジョイント装置。
【請求項８】
上記ジョイント装置がさらに、上記２つの部材の相互回転を規制する回り止めを有し、この回り止めは、上記２つの部材の接合端に形成されたロック用切り欠きと、これらの切り欠き内に嵌合、係止するロック用係止部材とで形成されていて、上記２つの部材が軸線方向に固定されたとき、上記ロック用切り欠き内にロック用係止部材が嵌合、係止することによって両部材の相対的な回転が規制されるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のジョイント装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−４５７６６（Ｐ２００６−４５７６６Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２３７２８（Ｐ２００４−２２３７２８）
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（５９４１２６６１０）株式会社佐藤企業 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（５９４１２６６１０）株式会社佐藤企業 (1)
【Ｆターム（参考）】
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