掘削部材、掘削方法、筒状体及びその埋設方法
【課題】切削刃の交換や刃先の研磨なしに連続して掘進できる掘削部材及び掘削方法を提供する。
【解決手段】棒状の心材３の周りを金属部材４で締着してなる掘削部材２であって、心材３をその周囲の金属部材４より硬度の高い金属で形成する。具体的には、その掘削部材２を、筒状体１の本体端部に所定間隔開けて複数固設し、且つ、掘削部材２の先端が筒状体１本体の回転方向Ｒに向けて前方となるように備える。そして、筒状体１を回転させるとともに地中に押し込んでいって、掘削部材２により心材３の周りの金属部材４と筒状体１の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削して筒状体１を地中に埋設する。
【解決手段】棒状の心材３の周りを金属部材４で締着してなる掘削部材２であって、心材３をその周囲の金属部材４より硬度の高い金属で形成する。具体的には、その掘削部材２を、筒状体１の本体端部に所定間隔開けて複数固設し、且つ、掘削部材２の先端が筒状体１本体の回転方向Ｒに向けて前方となるように備える。そして、筒状体１を回転させるとともに地中に押し込んでいって、掘削部材２により心材３の周りの金属部材４と筒状体１の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削して筒状体１を地中に埋設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削部材と、その掘削部材を端部に備える杭材などの筒状体と、その筒状体を用いた掘削方法と、筒状体の埋設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削装置は、一般に、杭やケーシングなど筒状体の先端端面に、所定の間隔をあけて切削刃や掘削爪などのチップを固設している。
しかし、想定以上に地盤が固い場合や、地盤が固く削孔長が長い場合では、これら掘削装置のチップ部分の破損や磨耗により、それ以上の削孔及び筒状体の挿入が不可能になる。
【０００３】
そこで、特許文献１において、硬度の高い金属から構成され略三角柱状をなす切削刃を基部に持つ略方形状の刃先ユニットを、掘削具本体の端面に所定間隔をおいて開設された方形状の溝に固設することで、交換を容易とした掘削装置が提案されている。
また、特許文献２において、回転駆動される筒状体端面にカッタービットとローラーカッタを取り付け、カッタービットで軟質部分を切削しながら推進し、岩盤などにぶつかって能率が低下した場合にはローラーカッタで切削しながら推進することで、装置を交換することなく、一つの掘削装置により、地盤の軟硬に拘わらず、自在に能率よく深い穴の穿設が可能となる筒状体の埋設方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０１−１６００８６号公報
【特許文献２】特開平０７−２１７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の掘削では、切削刃が損耗あるいは脱落した場合、一旦、ある深度まで挿入した筒状体を地上に引き上げて新品の掘削装置に交換し、再度、筒状体を既削孔に挿入するという作業を繰り返す必要がある。
従って、筒状体を引き上げる手間がかかるばかりでなく、筒状体を引き上げる際に孔壁が崩壊し、掘削孔が埋め戻されてしまうという不具合が生じることもある。
また、削孔長が長くなれば引き上げること自体が困難となる。
【０００６】
そして、特許文献２の掘削では、ローラーカッタを取り付けるためには、筒状体先端にある程度の幅を要し、その分の削孔が非効率である。
また、筒状体を連続して埋設して連続壁を構築する場合などでは、筒状体間に隙間が生じるため、不都合である。
さらに、筒状体の埋設数が多い場合には、ローラーカッタは高価な上、筒状体の埋設後はローラーカッタを回収ができないため、経済性の面でも効率的ではないといった問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、切削刃の交換や刃先の研磨なしに連続して掘進できる掘削部材及び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】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、棒状の心材の周りを金属部材で締着してなる掘削部材であって、前記心材を前記金属部材より硬度の高い金属で形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、筒状体本体の端部に、請求項１に記載の掘削部材を所定間隔開けて複数固設した筒状体を特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の筒状体であって、前記掘削部材を、その先端が前記筒状体本体の回転方向に向けて前方となるように備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削する方法を特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削して前記筒状体を地中に埋設する方法を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、切削刃の交換や刃先の研磨なしに連続して掘進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した掘削部材及び筒状体の一実施形態の構成を示す概略斜視 図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１は本発明を適用した掘削部材及び筒状体の一実施形態の概略構成を示すもので、１は筒状体、２は掘削部材、３は心材、４は金属部材、Ｒは回転方向である。
【００１６】
図示のように、杭材などの筒状体１の先端部内には、その円周方向に所定間隔開けて掘削部材２が複数（図示例では８本）固設されている。この掘削部材２は、その先端が筒状体１の回転方向Ｒに向けて前方となるように備えられている。
【００１７】
掘削部材２は、棒状の心材３の周りを金属部材４で締着してなるもので、具体的には、心材３がその周囲の金属部材４より硬度の高い金属で形成されている。
【００１８】
以上において、掘削部材２の金属部材４は、通常の掘削工具に用いられる金属で形成されている。
そして、掘削部材２の心材３は、その周囲の金属部材４より硬度の高い金属、例えばタングステンカーバイトの焼結合金など硬度の高い金属で形成されている。
【００１９】
また、掘削部材２、とりわけ心材３の長さは、地盤の固さ、筒状体１の周長および削孔長に応じて予め決めておく。
また、筒状体１の本体は、掘削部材２の固設部分が摩耗を許容するので、設計長には含めずにその分長くしておく。
【００２０】
以上の掘削部材２を備える筒状体１は、例えばジャイロパイラー（登録商標）などの既往の油圧式杭圧入機を用いることで、回転方向Ｒに向けて回転させるとともに地中に押し込んでいって、掘削部材２により掘削して埋設する。
すなわち、筒状体１を回転させながら地中に押し込むことで、掘削部材２により心材３の周りの金属部材４と筒状体１の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削することによって、筒状体１を地中に埋設する。
【００２１】
以上、実施形態の掘削部材２によれば、心材３をその周囲の金属部材４より硬度の高い金属で形成したことにより、切削刃の交換や刃先の研磨なしに連続して掘進できるので、地盤が固く、周長が長く杭長が長い杭材の埋設においても、工期の短縮が図られ、よって経済的である。
【００２２】
そして、以上の掘削部材２を端部に所定間隔開けて複数固設して備える筒状体１によれば、筒状体１に掘削部材２を容易に溶接固定できるので、加工手間がかからず、また現場での取り付けも容易である。
【００２３】
しかも、掘削部材２の先端が筒状体１の回転方向Ｒに向けて前方となるように備えていることにより、掘削部材２の心材３を取り巻く金属部材４や、筒状体１の端部が摩耗しても、筒状体１の回転方向、すなわち、削孔方向に対して心材３が斜めに配置されているので、すくい角が確保され、効率よい削孔ができる。
【００２４】
さらに、筒状体１の先端部が摩耗しても、掘削部材２の心材３が残るので、地盤が固く、筒状体１の周長が長く、削孔長が長くても連続して掘進できる。
【００２５】
（変形例）
以上の実施形態においては、筒状体の内面に掘削部材を固設したが、掘削部材を筒状体の外面に固設してもよい。
さらに、筒状体に予め掘削部材を設置する切欠き部を設けておき、この切欠き部に掘削部材を嵌め込むようにして固着してもよい。
【００２６】
また、隣接する掘削部材の先端は、筒状体の半径方向に対して、鋸のあさりのように交互に内、外となるように配しておいてもよい。
さらに、筒状体の先端部に、空気や水を噴射するようにしてもよい。
また、掘削部材の本数や形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 筒状体
２ 掘削部材
３ 心材
４ 金属部材
Ｒ 回転方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削部材と、その掘削部材を端部に備える杭材などの筒状体と、その筒状体を用いた掘削方法と、筒状体の埋設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削装置は、一般に、杭やケーシングなど筒状体の先端端面に、所定の間隔をあけて切削刃や掘削爪などのチップを固設している。
しかし、想定以上に地盤が固い場合や、地盤が固く削孔長が長い場合では、これら掘削装置のチップ部分の破損や磨耗により、それ以上の削孔及び筒状体の挿入が不可能になる。
【０００３】
そこで、特許文献１において、硬度の高い金属から構成され略三角柱状をなす切削刃を基部に持つ略方形状の刃先ユニットを、掘削具本体の端面に所定間隔をおいて開設された方形状の溝に固設することで、交換を容易とした掘削装置が提案されている。
また、特許文献２において、回転駆動される筒状体端面にカッタービットとローラーカッタを取り付け、カッタービットで軟質部分を切削しながら推進し、岩盤などにぶつかって能率が低下した場合にはローラーカッタで切削しながら推進することで、装置を交換することなく、一つの掘削装置により、地盤の軟硬に拘わらず、自在に能率よく深い穴の穿設が可能となる筒状体の埋設方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０１−１６００８６号公報
【特許文献２】特開平０７−２１７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の掘削では、切削刃が損耗あるいは脱落した場合、一旦、ある深度まで挿入した筒状体を地上に引き上げて新品の掘削装置に交換し、再度、筒状体を既削孔に挿入するという作業を繰り返す必要がある。
従って、筒状体を引き上げる手間がかかるばかりでなく、筒状体を引き上げる際に孔壁が崩壊し、掘削孔が埋め戻されてしまうという不具合が生じることもある。
また、削孔長が長くなれば引き上げること自体が困難となる。
【０００６】
そして、特許文献２の掘削では、ローラーカッタを取り付けるためには、筒状体先端にある程度の幅を要し、その分の削孔が非効率である。
また、筒状体を連続して埋設して連続壁を構築する場合などでは、筒状体間に隙間が生じるため、不都合である。
さらに、筒状体の埋設数が多い場合には、ローラーカッタは高価な上、筒状体の埋設後はローラーカッタを回収ができないため、経済性の面でも効率的ではないといった問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、切削刃の交換や刃先の研磨なしに連続して掘進できる掘削部材及び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】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、棒状の心材の周りを金属部材で締着してなる掘削部材であって、前記心材を前記金属部材より硬度の高い金属で形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、筒状体本体の端部に、請求項１に記載の掘削部材を所定間隔開けて複数固設した筒状体を特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の筒状体であって、前記掘削部材を、その先端が前記筒状体本体の回転方向に向けて前方となるように備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削する方法を特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削して前記筒状体を地中に埋設する方法を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、切削刃の交換や刃先の研磨なしに連続して掘進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した掘削部材及び筒状体の一実施形態の構成を示す概略斜視 図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１は本発明を適用した掘削部材及び筒状体の一実施形態の概略構成を示すもので、１は筒状体、２は掘削部材、３は心材、４は金属部材、Ｒは回転方向である。
【００１６】
図示のように、杭材などの筒状体１の先端部内には、その円周方向に所定間隔開けて掘削部材２が複数（図示例では８本）固設されている。この掘削部材２は、その先端が筒状体１の回転方向Ｒに向けて前方となるように備えられている。
【００１７】
掘削部材２は、棒状の心材３の周りを金属部材４で締着してなるもので、具体的には、心材３がその周囲の金属部材４より硬度の高い金属で形成されている。
【００１８】
以上において、掘削部材２の金属部材４は、通常の掘削工具に用いられる金属で形成されている。
そして、掘削部材２の心材３は、その周囲の金属部材４より硬度の高い金属、例えばタングステンカーバイトの焼結合金など硬度の高い金属で形成されている。
【００１９】
また、掘削部材２、とりわけ心材３の長さは、地盤の固さ、筒状体１の周長および削孔長に応じて予め決めておく。
また、筒状体１の本体は、掘削部材２の固設部分が摩耗を許容するので、設計長には含めずにその分長くしておく。
【００２０】
以上の掘削部材２を備える筒状体１は、例えばジャイロパイラー（登録商標）などの既往の油圧式杭圧入機を用いることで、回転方向Ｒに向けて回転させるとともに地中に押し込んでいって、掘削部材２により掘削して埋設する。
すなわち、筒状体１を回転させながら地中に押し込むことで、掘削部材２により心材３の周りの金属部材４と筒状体１の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削することによって、筒状体１を地中に埋設する。
【００２１】
以上、実施形態の掘削部材２によれば、心材３をその周囲の金属部材４より硬度の高い金属で形成したことにより、切削刃の交換や刃先の研磨なしに連続して掘進できるので、地盤が固く、周長が長く杭長が長い杭材の埋設においても、工期の短縮が図られ、よって経済的である。
【００２２】
そして、以上の掘削部材２を端部に所定間隔開けて複数固設して備える筒状体１によれば、筒状体１に掘削部材２を容易に溶接固定できるので、加工手間がかからず、また現場での取り付けも容易である。
【００２３】
しかも、掘削部材２の先端が筒状体１の回転方向Ｒに向けて前方となるように備えていることにより、掘削部材２の心材３を取り巻く金属部材４や、筒状体１の端部が摩耗しても、筒状体１の回転方向、すなわち、削孔方向に対して心材３が斜めに配置されているので、すくい角が確保され、効率よい削孔ができる。
【００２４】
さらに、筒状体１の先端部が摩耗しても、掘削部材２の心材３が残るので、地盤が固く、筒状体１の周長が長く、削孔長が長くても連続して掘進できる。
【００２５】
（変形例）
以上の実施形態においては、筒状体の内面に掘削部材を固設したが、掘削部材を筒状体の外面に固設してもよい。
さらに、筒状体に予め掘削部材を設置する切欠き部を設けておき、この切欠き部に掘削部材を嵌め込むようにして固着してもよい。
【００２６】
また、隣接する掘削部材の先端は、筒状体の半径方向に対して、鋸のあさりのように交互に内、外となるように配しておいてもよい。
さらに、筒状体の先端部に、空気や水を噴射するようにしてもよい。
また、掘削部材の本数や形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 筒状体
２ 掘削部材
３ 心材
４ 金属部材
Ｒ 回転方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の心材の周りを金属部材で締着してなる掘削部材であって、
前記心材を前記金属部材より硬度の高い金属で形成したことを特徴とする掘削部材。
【請求項２】
筒状体本体の端部に、請求項１に記載の掘削部材を所定間隔開けて複数固設したことを特徴とする筒状体。
【請求項３】
前記掘削部材を、その先端が前記筒状体本体の回転方向に向けて前方となるように備えることを特徴とする請求項２に記載の筒状体。
【請求項４】
請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削することを特徴とする掘削方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削して前記筒状体を地中に埋設することを特徴とする筒状体の埋設方法。
【請求項１】
棒状の心材の周りを金属部材で締着してなる掘削部材であって、
前記心材を前記金属部材より硬度の高い金属で形成したことを特徴とする掘削部材。
【請求項２】
筒状体本体の端部に、請求項１に記載の掘削部材を所定間隔開けて複数固設したことを特徴とする筒状体。
【請求項３】
前記掘削部材を、その先端が前記筒状体本体の回転方向に向けて前方となるように備えることを特徴とする請求項２に記載の筒状体。
【請求項４】
請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削することを特徴とする掘削方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の筒状体を回転させるとともに地中に押し込んでいって、前記掘削部材により前記心材の周りの前記金属部材と前記筒状体の端部の摩耗を伴いつつ地中を掘削して前記筒状体を地中に埋設することを特徴とする筒状体の埋設方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２５５２６４（Ｐ２０１２−２５５２６４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７８１０（Ｐ２０１１−１２７８１０）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００１４１５２１）株式会社技研製作所 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００１４１５２１）株式会社技研製作所 (83)
【Ｆターム（参考）】
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