説明

掘削方法

【課題】スクリューに付着した土等を効率よく除去する。
【解決手段】 リーダーLに設けたレール1に、回転駆動機構を備えた昇降機Gを設け、この昇降機には上記回転駆動機構に連係した掘削用のスクリューSを設ける。また、昇降機Gの下方における上記リーダーLのレール1には、上記スクリューSの表面に沿って回動する除去板7を設けた除去機構Eを備えている。そして、上記スクリューSを回転して地中に押し込んだ後に、そのスクリューSを押し込み時と同一方向に回転させながら地中から引き上げ、この引き上げ時に上記除去板7を、スクリューSと同一方向でかつスクリューSよりも速い速度で回動させながら、スクリューSに付着した土等を取り除く。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、杭打ち等を目的にして、地中に穴を掘る掘削方法に関する。
【背景技術】
【0002】
スクリューを回転しながら地中に押し込み、その後にそれを引き上げて掘削することが従来から行われている。このようにスクリューを地中に押し込んでからそれを引き上げる際には、当然のこととしてスクリューには土等が付着したままになるが、このスクリューに付着した土は、シャベル等を用いて人力で取り除くようにしていた。
しかし、スクリューに付着した土を人力で取り除く作業が過酷でかつ危険なことから、近年、それを自動化する装置が開発されている。
【0003】
この装置は、昇降機の下方におけるリーダーのレールに、スクリューの表面に沿って回動する除去板を設けた除去機構を備えたものである。このようにした装置は、スクリューを地中に押し込んでからそれを引き上げてから、スクリューの回転を止めた上で、除去板をスクリューに沿って回動させながら,スクリューに付着した土等を取り除くものである。もし、スクリューの回転を止めたままそれを引き上げてしまうと、掘削した穴が崩壊するおそれがある。そのために、スクリューに付着した土等を取り除くときには、スクリューの回転を一端止めて、除去板のみを回動させるようにしていた。
【特許文献1】特開平11−256971号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようにした従来の掘削方法では、スクリューに付着した土等を取り除くときに、スクリューの回転を止めなければならないので、掘削作業と土等を取り除く作業とを連続的に行うことができず、その分、作業効率が悪くなるという問題があった。
また、土質等によっては掘削穴がさらに崩壊し易い場合があるが、このときには、掘削穴の周囲壁面に崩壊防止材を吹き付ける。つまり、スクリューのシャフトからコンクリートミルクなどの崩壊防止材を供給するとともに、スクリューを回転させながらシャフトの先端から崩壊防止材を噴出させる。
したがって、この場合にも、スクリューを回転させなければならないが、上記のように土等を取り除くときには、スクリューの回転を一端止めなければならないので、崩壊防止材の吹き付け作業も中断せざるを得なくなる。
【0005】
結局、従来の方法では、掘削後に、スクリューに付着した土等を取り除く作業と、スクリューを引き上げる作業、および掘削した穴の周囲に崩壊防止材を吹き付ける作業とを連続的にできず、その分、作業効率が著しく劣ってしまうという問題があった。
この発明の目的は、地中へのスクリューの押し込み、スクリューの引き上げ、スクリューに付着した土等の排除および掘削穴の周囲に崩壊防止材を吹き付ける作業を連続的にできるようにして、作業効率を著しく向上させた掘削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の発明は、リーダーに設けたレールに、回転駆動機構を備えた昇降機を設け、この昇降機には上記回転駆動機構に連係した掘削用のスクリューを設ける一方、昇降機の下方における上記リーダーのレールに、上記スクリューの表面に沿って回動する除去板を設けた除去機構を備えてなり、上記スクリューを回転して地中に押し込んだ後に、そのスクリューを押し込み時と同一方向に回転させながら地中から引き上げ、この引き上げ時に上記除去板を、スクリューと同一方向でかつスクリューよりも速い速度で回動させながら、スクリューに付着した土等を取り除く点に特徴を有する。
第2の発明は、上記スクリューのシャフトを円筒状にしてその内部を崩壊防止材の流通路とし、この流通路の先端には崩壊防止材を周囲に噴出するための噴出口を設けるとともに、引き上げ時に掘削した地中の穴の周囲壁面に崩壊防止材を吹き付ける点に特徴を有する。
【発明の効果】
【0007】
第1の発明によれば、掘削後に、スクリューに付着した土等を取り除く作業と、スクリューを引き上げる作業とを連続的に行えるので、作業効率が著しく向上する。
第2の発明によれば、地中へのスクリューの押し込み、スクリューの引き上げ、スクリューに付着した土等の排除および掘削穴の周囲にコンクリートミルク等の崩壊防止材を吹き付ける作業を連続的にできる。
したがって、従来のように、掘削後に、スクリューに付着した土等を取り除く作業と、掘削した穴の周囲に崩壊防止材を吹き付ける作業とを別々にしていた場合と異なり、作業効率を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1はこの発明の掘削方法に用いる装置を示したもので、掘削場所に起立させたガイド支柱であるリーダーLには一対のレール1を設けるとともに、このレール1には昇降機Gを昇降可能に設けている。そして、この昇降機Gには回転駆動機構Rを設けるとともに、この回転駆動機構RにスクリューSを取り外し可能に設けている。
【0009】
したがって、図1のように回転駆動機構RにスクリューSを取付けるとともに、スクリューSを回転させながら押し下げていくと、スクリューSは地中に押し込まれていく。スクリューSを目的の深さまで押し込んだら、今度はスクリューSを掘削時と同一方向に回転させつつそれを引き上げるが、このときスクリューSのフィン間に満たされた土等も同時に引き上げられるので、図2に示す掘削穴Hが形成される。なお、上記のようにスクリューSを掘削時と同一方向に回転させつつそれを引き上げるのは、スクリューの回転を止めて引き上げると掘削した穴が崩壊するおそれがあるからである。
【0010】
また、上記スクリューSにはシャフト2を設けているが、このシャフト2は図2に示すように円筒状にし、この円筒のシャフト2の先端には噴出口3を形成している。このようにしたシャフト2には崩壊防止材を流し込むとともに、この崩壊防止材を上記噴出口3から噴出させながら、それを掘削穴Hの周囲壁面に吹き付けるようにしている。このように崩壊防止材を掘削穴Hの周囲壁面に吹き付けるのは、掘削穴Hが崩壊するのを防止するためである。
なお、図中符号4はシャフト2の先端に設けた掘削刃で、スクリューSを地中に先導するためのものである。
【0011】
また、上記リーダーLであって、上記昇降機Gよりも下方におけるレール1には、除去機構Eを設けているが、この除去機構Eの構成は図3~5に示すとおりである。
すなわち、この除去機構Eは、図3に示すとおり、レール1に沿って昇降する移動体Vと、この移動体Vに回転可能に設けた回転体Tとからなるとともに、上記移動体Vには、油圧モータMを搭載している。そして、この油圧モータMの駆動力は、図示していない動力伝達機構を介して回転体Tに伝達される。したがって、油圧モータMが駆動すれば、それにともなって回転体Tも回転することになる。
【0012】
上記のようにした回転体Tは覆い筒5を設けているが、この覆い筒5は、スクリューSの外周を覆う直径を保持している。そして、この覆い筒5は、図3の反対側側面に、図4に示すように、その覆い筒5の一部を切り欠いてなる開放部6を形成している。この開放部6は覆い筒5の回転方向後方の切り欠き量を大きくして、回転方向前方に進むにしたがって、その切り欠き量を徐々に小さくしている。このように切り欠き量が大きい部分と小さい部分とを設けたのは、開放部6のすべてを大きく切り欠くと、覆い筒5の強度が維持できなくなるからである。
また、この覆い筒5の内周面には除去板7を設けている。この除去板7は、図5に示すようにスクリューSのフィンよりもその傾斜角を大きくするとともに、この除去板7の先端すなわち回転体Tの回転方向に対する前方端を、上記開放部6に臨ませている。
【0013】
上記のようにした除去板7の下面すなわちスクリューSと対向する側面には、図5に示すように、スクリューSのフィンに残った小さな土等を掃き落とすための残物除去部材8を設けている。なお、この実施形態における残物除去部材8は、その先端に刷毛を設け、この刷毛をスクリューのフィンに接触させながら残物を掃き落とすようにしている。
【0014】
次に、この発明の掘削方法について説明する。
先ず、スクリューSを回転させながら地中に押し込むとともに、それが目的の深さまで達したら、スクリューSを地中に押し込むのを止める。そして、スクリューSを地中に押し込んだときと同じ方向に回転させつつ、それを引き上げるとともに、シャフト2から崩壊防止材を注入する。注入された崩壊防止材は、シャフト2の先端に形成した噴出口3から掘削穴Hの周囲壁面に吹き付けられる。
【0015】
上記のようにスクリューSを回転させながら引き上げるが、このときスクリューSのフィン間には掘削穴Hから除去すべき土等が図2に示すように満たされた状態にある。
また、スクリューSを引き上げるときには、回転体TをスクリューSと同一方向に回転させつつ除去機構Eを下降させるが、このとき、回転体TをスクリューSよりも速く回転させる。つまり、回転体TとスクリューSとを同一方向に回転させつつ、両者を相対回転させる。
【0016】
上記のように回転体TをスクリューSよりも速く回転させながら、両者を相対回転させれば、回転体Tに設けた除去板7がスクリューSのフィン上を移動し、そのフィン間に満たされた状態にある土等を掻き取ることになる。
したがって、この実施形態の掘削方法によれば、スクリューSを回転させて崩壊防止材を掘削穴Hの周囲壁面に吹き付けながら、スクリューSに付着した土等を同時に落とすことができる。つまり、地中へのスクリューSの押し込み、スクリューSの引き上げ、スクリューSに付着した土等の排除および掘削穴Hの周囲に崩壊防止材を吹き付ける作業を連続的にでき、その分、作業効率を著しく向上させることができる。
【0017】
なお、上記のように除去板7を回してスクリューSに付着した土等を取り除くとき、その土等は開放部6から放出されるが、開放部6がないと、覆い筒5内に閉じ込められた土等の圧力が大きくなり、それは回転体TとスクリューSとを相対回転させるときの抵抗になる。そのために、回転体Tを回転させるための出力が大きくなり、その分エネルギーロスが大きくなるという問題が発生する。しかし、上記のように開放部6を形成しておけば、覆い筒5内の土等がどんどん排出されるので、土等による圧力も小さくなり、回転体Tも小さな動力で回転することになり、その分、省エネルギーになる。
【0018】
また、開放部6がないときには、例えば図6に示すように、スクリューSの上に大きな石が乗ってしまうと、この石がスクリューSのフィンと覆い筒5との間に挟みこまれて、回転体Tが回転できなくなることがある。
しかし、この実施形態のように開放部6を設けておけば、上記のようにスクリューSの上に石が乗っていても、それがフィンと覆い筒5との間に挟みこまれたりしない。
【0019】
また、上記のようにして除去板7をスクリューSに付着した土等を除去できたとしても、小さな土の塊や小石までも完全に排除できるわけではない。
しかし、この実施形態では、残物除去部材8を設けたので、これら小さな土の塊や小石などを完全に排除できる。
これら土の塊や小石などがスクリューSの上に残ったままにしておくと、その部分が高い位置まで引き上げられた状態で、小石等が落ちたときなどには、非常に大きな危険をともなう。しかし、上記したようにこの実施形態では、残物除去部材8でスクリューS上に残った小石等を排除できるので、このような危険がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】この発明の掘削方法に用いる装置の全体図である。
【図2】スクリューを掘削穴から引き抜くときの崩壊防止材を噴出する状態を示した部分断面図である。
【図3】除去機構を示す正面図である。
【図4】除去機構の要部を示す図である。
【図5】スクリューと除去板との関係を示す部分図である。
【図6】覆い筒に開放部がない場合に石などを挟み込む状況を示した図である。
【符号の説明】
【0021】
L リーダー
1 レール
G 昇降機
R 回転駆動機構
S スクリュー
E 除去機構

【特許請求の範囲】
【請求項1】
リーダーに設けたレールに、回転駆動機構を備えた昇降機を設け、この昇降機には上記回転駆動機構に連係した掘削用のスクリューを設ける一方、昇降機の下方における上記リーダーのレールに、上記スクリューの表面に沿って回動する除去板を設けた除去機構を備えてなり、上記スクリューを回転して地中に押し込んだ後に、そのスクリューを押し込み時と同一方向に回転させながら地中から引き上げ、この引き上げ時に上記除去板を、スクリューと同一方向でかつスクリューよりも速い速度で回動させながら、スクリューに付着した土等を取り除く掘削方法。
【請求項2】
上記スクリューのシャフトを円筒状にしてその内部を崩壊防止材の流通路とし、この流通路の先端には崩壊防止材を周囲に噴出するための噴出口を設けるとともに、引き上げ時に掘削した地中の穴の周囲壁面に崩壊防止材を吹き付ける請求項1記載の掘削方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2010−106565(P2010−106565A)
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−280064(P2008−280064)
【出願日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【出願人】(503043687)ヤクシン・スペック株式会社 (3)
【Fターム(参考)】