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技術 ケーシングオーガ装置及びケーシングオーガ工法

出願人 株式会社技研製作所
発明者 北村精男南哲夫池田敏夫田内宏明
出願日 2000年1月20日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2000-012082
公開日 2001年7月27日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2001-200684
状態 特許登録済
技術分野 地中削孔機 地中削孔
主要キーワード 専用クレーン 圧入手順 縮径保持 圧入部材 圧入反力 直近位置 拡径動作 起立保持
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年7月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

簡易な構成によって硬質地盤能率良く掘進することが可能なケーシングオーガ装置及びケーシングオーガ工法を提供する。

解決手段

ケーシングオーガ装置は、回転するオーガ18を内設したケーシング11と、このケーシング11を筒状の圧入矢板12の中空部に固定する筒状のクランプ部材1とからなり、このクランプ部材1は、圧入矢板12を固定する矢板クランプ5を備えるメインフレーム2と、このメインフレーム2に対して伸縮機構3、3によって軸線方向に進退するスライドフレーム4とからなり、かつ、上記メインフレーム2は、ケーシング11を持ち替え保持する保持チャック6、6を備え、また、上記スライドフレーム4は、ケーシング11を進退させるべく保持するケーシングチャック8、8を備える。

概要

背景

ケーシングオーガ装置は、ケーシング内にオーガを備え、杭圧入引抜機(以下「圧入機」という。)が筒状の又は矢板圧入するのに先行して地盤掘進することにより杭等を能率良く圧入することができる。圧入抵抗の大きな硬質の地盤においては、三点杭打機による上記オーガ併用工法や、全旋回装置による置換工法や、圧入においてはウォータジェット併用工法が用いられる。

概要

簡易な構成によって硬質地盤を能率良く掘進することが可能なケーシングオーガ装置及びケーシングオーガ工法を提供する。

ケーシングオーガ装置は、回転するオーガ18を内設したケーシング11と、このケーシング11を筒状の圧入矢板12の中空部に固定する筒状のクランプ部材1とからなり、このクランプ部材1は、圧入矢板12を固定する矢板クランプ5を備えるメインフレーム2と、このメインフレーム2に対して伸縮機構3、3によって軸線方向に進退するスライドフレーム4とからなり、かつ、上記メインフレーム2は、ケーシング11を持ち替え保持する保持チャック6、6を備え、また、上記スライドフレーム4は、ケーシング11を進退させるべく保持するケーシングチャック8、8を備える。

目的

本発明の目的は、簡易な構成によって硬質地盤を能率良く掘進することが可能なケーシングオーガ装置及びケーシングオーガ工法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回転によって地盤掘進するオーガと、このオーガを内設したケーシングとからなり、又は矢板中空部の地盤を掘進するケーシングオーガ装置において、上記ケーシングは、杭又は矢板を固定する矢板クランプを備えた略筒状のクランプ部材を別体に備え、このクランプ部材は、ケーシングの外周面に固定するためのケーシングチャックを備えることを特徴とするケーシングオーガ装置。

請求項2

前記クランプ部材は、矢板クランプを備えるメインフレームと、このメインフレームに対して伸縮機構によって軸線方向に進退するスライドフレームとから構成し、このスライドフレームにケーシングチャックを配置したことを特徴とする請求項1記載のケーシングオーガ装置。

請求項3

前記メインフレームは、ケーシングを持ち替え保持する保持チャックを備えることを特徴とする請求項2記載のケーシングオーガ装置。

請求項4

前記ケーシングは、ケーシングオーガ装置全体を吊り上げるための吊部を備え、この吊部はケーシングの上端に設けた排土部までの範囲で同ケーシングの外周に沿って昇降可能に設けてなることを特徴とする請求項1記載のケーシングオーガ装置。

請求項5

前記クランプ部材は、ケーシングに対してその軸線方向にスライド可能に嵌合して一定の角度方向に維持するための廻り止めを設けたことを特徴とする請求項1記載のケーシングオーガ装置。

請求項6

請求項1乃至5の何れかのケーシングオーガ装置を圧入するべき杭又は矢板に装着し、この杭又は矢板を圧入機によって圧入することを特徴とするケーシングオーガ工法

請求項7

前記圧入機にケーシングオーガ装置のケーシングの仮置き用ホルダを備えて圧入することを特徴とする請求項6記載のケーシングオーガ工法。

請求項8

前記圧入機は、ケーシングオーガ装置のオーガ部とクランプ部と個々に接続するホースリールを設けて圧入することを特徴とする請求項6記載のケーシングオーガ工法。

技術分野

0001

本発明は、ケーシング内にオーガを備えて地盤掘進することにより又は矢板圧入するためのケーシングオーガ装置及び同装置により杭等を圧入するケーシングオーガ工法に関し、特に、簡易な構成によって硬質地盤能率良く掘進することが可能なケーシングオーガ装置及びケーシングオーガ工法に関する。

背景技術

0002

ケーシングオーガ装置は、ケーシング内にオーガを備え、杭圧入引抜機(以下「圧入機」という。)が筒状の杭又は矢板を圧入するのに先行して地盤を掘進することにより杭等を能率良く圧入することができる。圧入抵抗の大きな硬質の地盤においては、三点杭打機による上記オーガ併用工法や、全旋回装置による置換工法や、圧入においてはウォータジェット併用工法が用いられる。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、オーガ装置はその取扱いのための専用クレーンを要することその他の条件から、上記三点杭打機や全旋回装置による場合は機械が大掛かりとなり、また、これらに対して比較的簡易な圧入工法であるウォータジェット併用の圧入機を用いた場合は、比較的大きな動力を要することから、動力源等の大型補機の配置上の条件により施工適用範囲が限られていた。

0004

本発明の目的は、簡易な構成によって硬質地盤を能率良く掘進することが可能なケーシングオーガ装置及びケーシングオーガ工法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、回転によって地盤を掘進するオーガと、このオーガを内設したケーシングとからなり、杭又は矢板の中空部の地盤を掘進するケーシングオーガ装置において、上記ケーシングは、杭又は矢板を固定する矢板クランプを備えた略筒状のクランプ部材を別体に備え、このクランプ部材は、ケーシングの外周面に固定するためのケーシングチャックを備える。上記ケーシングオーガ装置は、ケーシングオーガ装置を圧入対象の杭又は矢板に装着し、この杭又は矢板を圧入機によって圧入するケーシングオーガ工法に際に、ケーシングと別体のクランプ部材をケーシングチャックによりケーシングの任意の位置に固定することができるので、掘進の状況に応じてケーシングの位置を合わせることにより、矢板の長さによることなく、能率良く掘進することができる。

0006

前記クランプ部材は、矢板クランプを備えるメインフレームと、このメインフレームに対して伸縮機構によって軸線方向に進退するスライドフレームとから構成し、このスライドフレームにケーシングチャックを配置することにより、上記ケーシングオーガ装置は、地盤の掘進時にスライドフレームの伸縮と合せてケーシングチャックを保持動作させることにより、軸線方向にケーシングを送り動作することができるので、杭又は矢板に対するオーガの位置合わせ、掘進・埋め戻しが可能となる。前記メインフレームは、ケーシングを持ち替え保持する保持チャックを備えることにより、上記ケーシングオーガ装置は、スライドフレームの伸縮と合せてケーシングチャックと保持チャックを交互に保持動作させることにより、ケーシングは他の保持力を要することなく、杭又は矢板に対して送り動作することができる。したがって、ケーシングオーガ装置の装着後から吊り上げ直前まで、クレーンに頼ることなく、かつ、圧入機の改造を要することなく、杭又は矢板に対するオーガの位置合わせ、掘進・引抜きが可能となる。前記ケーシングは、ケーシングオーガ装置全体を吊り上げるための吊部を備え、この吊部はケーシングの上端に設けた排土部までの範囲で同ケーシングの外周に沿って昇降可能に設けることにより、吊部を下げることによって低位置においてクレーンのフック掛け外し作業が可能となるので、ケーシングオーガ装置の取扱いの他に、必要に応じて他の作業にクレーンを使用することができる。前記クランプ部材は、ケーシングに対してその軸線方向にスライド可能に嵌合して一定の角度方向に維持するための廻り止めを設けることにより、矢板をクランプした位置でその角度方向が一定に維持されるので、圧入作業に支障ないように、オーガモータに接続するホースの方向や、排土口の方向を固定することができる。

0007

前記圧入機にケーシングオーガ装置のケーシングの仮置き用ホルダを備えて圧入することにより、地上側に仮置き用の保管スペースを要することなく、至近位置姿勢を確保することができるので、ケーシングオーガ装置を能率良く取扱うことが可能となる。前記圧入機は、ケーシングオーガ装置のオーガ部とクランプ部と個々に接続するホースリールを設けて圧入することにより、オーガ部とクランプ部を個々に能率良く動作することができる。

発明を実施するための最良の形態

0008

上記発明の実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明のケーシングオーガ装置のクランプ部材の分解斜視図である。クランプ部材1は、筒状のメインフレーム2と油圧シリンダによる伸縮機構3、3によって軸線方向に進退する筒状のスライドフレーム4とからなる。

0009

メインフレーム2は、上記伸縮機構3、3の他に、圧入矢板を固定するために拡径動作する矢板クランプ5と、図示せぬケーシングを挿通してその外周面を保持するために内周側に縮径動作する保持チャック6と、スライドフレーム4を軸線方向に案内するガイド機構7、7とを備える。上記保持チャック6は、ケーシングの持ち替えの際等に一時的に保持しうる程度の保持力を有するものである。

0010

スライドフレーム4は、軸線方向に延びるスライド部7a,7aをメインフレーム2のガイド機構7、7と嵌合し、かつ、上記伸縮機構3、3と連結する他に、ケーシングをその軸線方向に送るためにケーシングの外周面を縮径保持するケーシングチャック8、8と、ケーシング外周面の軸線方向に形成した図示せぬ突状部と嵌合する溝状の廻り止め9を備える。

0011

図2は、図1のクランプ部材の装着状態を示す側面図、図3(a)は図2のA−A線断面図、図3(b)は、B−B線断面図である。上記クランプ部材1は、圧入矢板12の中空部に固定するべく拡径動作する矢板クランプ5とケーシング11を挿通して抱き込み保持するべく縮径動作する保持チャック6、6とをメインフレーム2に備え、また、上記保持チャック6、6と略同様のケーシングチャック8、8を伸縮可能なスライドフレーム4に備えて構成する。

0012

詳細には、上記ケーシングチャック8、8は、図3(a)のように、内設の油圧シリンダによる縮径動作によってケーシング11の外周面を保持するように、スライドフレーム4に90度離して構成する。同様に、保持チャック6は、図3(b)のように、油圧による縮径動作によってケーシング11の外周面を保持するように、メインフレーム2に90度離して構成する。

0013

図4は、図1のクランプ部材を用いたケーシングオーガ装置による圧入工法を示す外観図図5図4の圧入工法による圧入完了時の要部拡大図、図6図5のC矢視図である。ケーシング11にクランプ部材1を挿通することによってケーシングオーガ装置10を構成する。これを圧入機13にチャックした矢板12に装着する。

0014

圧入機13は、圧入用のチャック14の他に、ホースを出し入れ可能に巻き取るホースリール15、16と、ケーシング11を起立姿勢で仮置きするための筒状のホルダ17とを備える。一方のホースリール15はオーガ駆動部19に対し、他方のホースリール16はクランプ部材1に対して、制御線を含む油圧ホース着脱可能に接続し、オーガ駆動部19およびクランプ部材1のそれぞれの上下動作と対応してホースを出し入れする。ホルダ17は、ケーシング11を起立姿勢で仮置きすることにより、圧入するための矢板をチャック14に装着する工程において、ケーシングオーガ装置を一時的に保管するための保管穴横置スペース等を地上側に要することなく、直近位置において姿勢調節を要することのない効率の良い仮置き手段を提供する。

0015

ケーシング11は、その内部に掘進用のオーガ18を回転可能に備え、上部にオーガ駆動部19、排土部20を備える他、吊り上げ用のフックに掛けるためにケーシング11の両側方張り出す吊部21をケーシング11に沿って上下移動可能に備えてケーシングオーガ装置を構成する。

0016

矢板の圧入の際は、圧入機13のチャック14に鋼管等の圧入矢板12を起立保持し、この圧入矢板12の中空部にクランプ部材1を介してケーシング11を固定する。上記クランプ部材1は、ケーシング11の下端に形成した大径部11aをストッパとして排土部20までの間を移動範囲とし、ケーシング11を圧入矢板12に固定する。上記吊部21は、クランプ部材1と排土部20の下端との間を移動可能範囲とし、その自重により下降してクランプ部材1の上端に掛止される一方、クレーンによる吊り上げ時は排土部20の下端まで上動して掛止され、ケーシングオーガ装置全体を吊り上げることができる。

0017

図7は、図4の圧入工法による圧入手順図である。図7(a)の矢板Pの圧入完了時の埋め戻し工程は、オーガ18を逆転して矢板Pの中空部の埋め戻しを行うとともに、クランプ部材1の伸縮動作によりケーシングオーガ装置を上方に送り動作する。この時、ケーシングオーガ装置10は、クレーン操作を要することなく、能率良くケーシング11を上動することができる。図7(b)のケーシングオーガ装置の吊り上げ工程は、低位置にある吊部21にフック22を掛け、クレーンの吊り上げによって吊部21が排土部20の下端に掛止されてケーシングオーガ装置10が吊り上げられる。図7(c)の矢板の装着工程は、クレーンで吊り上げ移動したケーシングオーガ装置10を圧入機13のホルダ17に仮置きし、吊部21を降下してフック22を外すことによりクレーンを解放する。新たな圧入位置に圧入機13を合わせ、クレーンを用いて吊り上げた矢板P1をチャック14に装着し、可能な深さまで圧入機13により圧入する。

0018

図7(d)のケーシングオーガ装置の装着工程は、圧入機13のホルダ16に仮置きのケーシングオーガ装置10を吊部21にフック22を掛け、矢板P1に装着するべく吊り上げる。図7(e)のケーシングオーガ装置による圧入準備工程は、吊り上げたケーシングオーガ装置のケーシング11をクランプ部材1によって矢板P1に装着し、吊部21を降下してフック22を外すことによりクレーンを解放する。クランプ部材1の伸縮動作によってケーシング11を位置合わせするとともに、クレーンを用いてバケット23を排土部20に保持する。図7(f)のケーシングオーガ装置による圧入工程は、クレーンによって保持したバケット23に排土を受けつつ、クランプ部材1の伸縮動作を合せてオーガ18によって掘進し、矢板P1を圧入する。図7(g)の排土処理工程は、矢板P1が所定の圧入深さまで達した時にケーシングオーガ装置10を停止し、クレーンにより排土置き場にバケット23を移動し、排土を排出することによってクレーンを解放する。

0019

このように、本発明のクランプ部材により、1台のクレーンによるケーシングオーガ工法が可能となる。また、本発明は、鋼管矢板PC壁体の矢板および同様の部材による単独圧入用の杭等、中空孔を有する圧入部材一般についても同様に適用が可能である。

0020

図8は、大径矢板のクランプ例を示す断面図である。ケーシング11に対して圧入矢板12の内径が大きい場合等に、矢板の中空部寸法内でクランプ部材25を構成する。この場合は、圧入矢板が長い場合でも、矢板の上端部にクランプ部材を装着する場合に比べ、ケーシング全長を短く構成することができるので、機械装置全体の軽量コンパクト化を図ることができる。

0021

図9は、矢板クランプの別の構成例を示す断面図である。矢板クランプ31は、圧入矢板12の内周面12aを受ける半径を有するリング状の固定爪32と、この固定爪32に対向して圧入矢板12の外周面12bを押圧するシリンダを備えた可動爪33を等分周位置に配して構成する。この矢板クランプ31は、上記同様に圧入矢板12の上端をクランプするとともに、固定部32の比較的大径の中空孔により、排土効率の良い大径のケーシングを適用することができる。

発明の効果

0022

本発明のケーシングオーガ装置及びケーシングオーガ工法は以下の効果を奏する。上記構成のケーシングオーガ装置は、ケーシングオーガ装置を圧入対象の杭又は矢板に装着し、この杭又は矢板を圧入機によって圧入するケーシングオーガ工法に際し、ケーシングと別体のクランプ部材をケーシングチャックによりケーシングの任意の位置に固定することができるので、掘進の程度に応じて位置を合わせることにより、矢板の長さによることなく、能率良く掘進することができる。前記クランプ部材を伸縮可能とすることにより、地盤の掘進時にスライドフレームの伸縮と合せてケーシングチャックを保持動作させることにより、軸線方向にケーシングを送り動作することができるので、杭又は矢板に対するオーガの位置合わせ、掘進・埋め戻しが可能となる。前記メインフレームに保持チャックを備えることにより、クレーンを要することなく、また、圧入機の改造を要することなく、圧入杭又は圧入矢板に対するオーガの位置合わせ、掘進・引抜きが可能となる。また、オーガを杭又は矢板に先行して掘進した後にオーガを上昇させることにより圧入反力が得られるので、圧入機の負担を軽減することができる。また、オーガの引抜きの際は、吊り上げ位置までクレーンを要することなく、ケーシングを送り動作することができる。

図面の簡単な説明

0023

図1本発明のケーシングオーガ装置のクランプ部材の分解斜視図
図2図1のクランプ部材の装着状態を示す側面図
図3(a)は図2のA−A線断面図、(b)は、B−B線断面図
図4図1のクランプ部材を用いたケーシングオーガ装置による圧入工法を示す外観図
図5図4の圧入工法による圧入完了時の要部拡大図
図6図5のC矢視図
図7図4の圧入工法による圧入手順図
図8大径矢板のクランプ例を示す断面図
図9矢板クランプの別の構成例を示す断面図

--

0024

1クランプ部材
2メインフレーム
3伸縮機構
4スライドフレーム
5矢板クランプ
6保持チャック
7ガイド機構
7aスライド部
8ケーシングチャック
9廻り止め
10 ケーシングオーガ装置
11 ケーシング
11a 大径部
12 矢板(杭)
13圧入機
14 チャック
15オーガ駆動用ホースリール
16 クランプ部材駆動用ホースリール
17ホルダ
18 オーガ
19 オーガ駆動部
20排土部
21 吊部
22フック
23バケット
25 クランプ部材
31 矢板クランプ
32固定爪
33可動爪
P 矢板
P1圧入矢板

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