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公開番号2025063772
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023173230
出願日2023-10-04
発明の名称掘削ユニット
出願人大和ハウス工業株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類E02D 5/56 20060101AFI20250409BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】地盤に打設された杭頭部周りの地盤を安定して掘削することができる掘削ユニットを提供することにある。
【解決手段】掘削ユニット100は、基礎杭1の軸線を回転軸CLとして回転し、杭頭部1aの周囲の地盤Gを掘削する掘削治具40と、杭頭部1aに杭頭部1aに装着され、基礎杭1の軸線に沿って、掘削治具40を案内するガイド治具20と、を備える。ガイド治具20は、杭頭部1aの上方から杭頭部1aに装着される装着部22と、杭頭部1aに装着部22が装着された状態で、基礎杭1の軸線に沿って上方に延在し、掘削治具40を案内する案内部21と、を備える。掘削治具40は、案内部21の上方から案内部21を挿入する開口部41aを有した円筒状のケーシング41と、回転軸CLの周りの一方の方向の回転により、地盤Gの土砂を掻き出すように、回転軸CLに対して傾斜した刃先43tを有し、ケーシング41に固定された掘削刃43と、を備える。
【選択図】図7A
特許請求の範囲【請求項１】
杭頭部が地面よりも深い位置まで配置されるように地中に打設された基礎杭に対して、前記杭頭部の周囲の地盤を掘削する掘削ユニットであって、
前記掘削ユニットは、
前記基礎杭の軸線を回転軸として回転し、前記杭頭部の周囲の地盤を掘削する掘削治具と、
前記杭頭部に装着され、前記基礎杭の軸線に沿って、前記掘削治具を案内するガイド治具と、を備え、
前記ガイド治具は、
前記杭頭部の上方から前記杭頭部に装着される装着部と、
前記杭頭部に前記装着部が装着された状態で、前記基礎杭の軸線に沿って上方に延在し、前記掘削治具を案内する案内部と、を備え、
前記掘削治具は、
前記案内部の上方から前記案内部を挿入する開口部を有した円筒状のケーシングと、
前記回転軸の周りの一方の方向の回転により、前記地盤の土砂を掻き出すように、前記回転軸に対して傾斜した刃先を有し、前記ケーシングに固定された掘削刃と、を備えることを特徴とする掘削ユニット。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記杭頭部には、前記ガイド治具に係止される係止凸部が形成されており、
前記装着部は、前記ガイド治具の下端から、前記ガイド治具の軸方向に沿って、前記係止凸部を案内するガイド部分を有しており、
前記ガイド部分の縁部には、前記ガイド部分が前記ガイド治具の周方向に張り出すことにより、前記ガイド治具の上方向の移動を制限するように前記係止凸部に係止する係止縁部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削ユニット。
【請求項３】
前記装着部には、前記ケーシングの開口部から、前記ケーシングの内部に、前記ガイド治具を誘導する誘導部材が取り付けられており、
前記誘導部材は、前記ガイド治具の上端縁に対向する位置から、前記ガイド治具の軸線に向かって、上方に屈曲した線状部材であることを特徴とする請求項１に記載の掘削ユニット。
【請求項４】
前記掘削刃は、前記ケーシングの外周面に固着され、前記掘削治具の回転軸の周りに、複数回周回するように螺旋状に形成されており、
前記掘削刃の刃先のうち、前記ケーシングの先端側において周方向に形成された刃先は、前記ケーシングの先端から基端側に進むに従って、前記回転軸と前記刃先との距離が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削ユニット。
【請求項５】
前記掘削治具は、前記ケーシングの先端側の外周面に取り付けられ、前記ケーシングの先端側から基端側に向かって広がる円錐台の側面の形状を有した傘状部を備え、
前記掘削刃は、前記傘状部の外周面に対して周方向に傾斜して立ち上がっており、
前記刃先は、前記円錐台の母線の方向に沿って形成されており、
前記傘状部には、前記掘削刃の基端の位置に、前記土砂を前記傘状部の内周面側に通過させる貫通口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削ユニット。
【請求項６】
前記掘削刃は、前記ケーシングの先端側の外周面に、前記掘削治具の回転軸に対して傾斜して固定された板状の部材であり、前記ケーシングの先端側の外周面に、前記ケーシングの周方向に間隔を空けて複数固着されており、
前記掘削治具には、前記回転軸を軸線とした円筒状の枠体が、前記掘削刃を介して前記ケーシングに固定されており、
前記掘削刃は、前記ケーシングの先端側の前記刃先の部分が露出するように、前記枠体の内周面と前記ケーシングの外周面との間に配置されており、
隣接する前記掘削刃同士の間には、前記土砂を前記枠体の下方から前記枠体の内部空間に通過させる隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設された基礎杭の杭頭部の周囲の地盤を掘削する掘削ユニットに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、たとえば、特許文献１には、地中に埋設された基礎杭の杭頭部の周囲の地盤を掘削する掘削治具が開示されている。この掘削治具は、基礎杭の軸線を回転軸として回転する円筒状のケーシングと、ケーシングの先端側に取り付けられ、地盤を掘削する推進翼（掘削刃）と、を有している。推進翼は、ケーシングの回転軸周りに一周分の螺旋翼形状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－６６０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、たとえば、杭頭部が地面よりも深い位置まで配置されるように地中に打設された基礎杭に対して、杭頭部の周囲の地盤を掘削しようとした場合、掘削機に連結された掘削治具を、杭頭部にスムーズに導くことは難しい。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、地面よりも深い位置まで配置された杭頭部周りの地盤を、掘削治具でスムーズに掘削することができる掘削ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を鑑みて、本発明に係る掘削ユニットは、杭頭部が地面よりも深い位置まで配置されるように地中に打設された基礎杭に対して、前記杭頭部の周囲の地盤を掘削する掘削ユニットであって、前記掘削ユニットは、前記基礎杭の軸線を回転軸として回転し、前記杭頭部の周囲の地盤を掘削する掘削治具と、前記杭頭部に装着され、前記基礎杭の軸線に沿って、前記掘削治具を案内するガイド治具と、を備え、前記ガイド治具は、前記杭頭部の上方から前記杭頭部に装着される装着部と、前記杭頭部に前記装着部が装着された状態で、前記基礎杭の軸線に沿って上方に延在し、前記掘削治具を案内する案内部と、を備え、前記掘削治具は、前記案内部の上方から前記案内部を挿入する開口部を有した円筒状のケーシングと、前記回転軸の周りの一方の方向の回転により、前記地盤の土砂を掻き出すように、前記回転軸に対して傾斜した刃先を有し、前記ケーシングに固定された掘削刃と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、基礎杭が打設され、地面よりも深い位置まで配置された杭頭部に、ガイド治具の装着部を装着することができる。杭頭部の上方から杭頭部にガイド治具の装着部を装着すると、ガイド治具の案内部が、基礎杭の軸線に沿って、杭頭部の上方に延在する。この状態で、掘削機に連結された掘削治具のケーシングの開口部が、ガイド治具の上方から案内部に挿入される。このようにして、ガイド治具を用いて、地面よりも深い位置まで配置された杭頭部周りの地盤を、掘削治具でスムーズに掘削することができる。
【０００８】
具体的には、基礎杭の軸線を回転軸として、掘削治具を回転軸の周りの一方の方向（正方向）に回転させながら、掘削治具を地盤に向かって押し込む。これにより、ケーシングに固定され、回転軸に対して傾斜した掘削刃により、地盤の土砂を掻き出しながら、杭頭部の周囲の地盤を掘削することができる。掘削後、掘削治具を、回転軸周りの他方の方向（逆方向）に回転させながら、掘削治具を地盤に向かって押し込むことにより、掘削により形成された掘削穴の底面を押し固めることができる。
【０００９】
より好ましい態様としては、前記杭頭部には、前記ガイド治具に係止される係止凸部が形成されており、前記装着部は、前記ガイド治具の下端から、前記ガイド治具の軸方向に沿って、前記係止凸部を案内するガイド部分を有しており、前記ガイド部分の縁部には、前記ガイド部分が前記ガイド治具の周方向に張り出すことにより、前記ガイド治具の上方向の移動を制限するように前記係止凸部に係止する係止縁部が形成されている。
【００１０】
この態様によれば、装着部に形成されたガイド部分に沿って、杭頭部に形成された係止凸部を案内する。ガイド部分がガイド治具の周方向に張り出すように形成されているため、ガイド治具が周方向に回転する。これにより、地盤を掘削した後、掘削機に連結された掘削治具を上方に引き上げようとした際に、ガイド部分の係止縁部が、ガイド治具の上方向の移動を制限するように係止凸部に係止する。この結果、ガイド治具を杭頭部に装着した状態で、掘削治具をガイド治具から引き離すことができる。このようにしてガイド治具と掘削治具との間に、掘削した土砂等が詰まって、ガイド治具と掘削治具とが引き離し難い状態であったとしても、これらを簡単に引き離すことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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