JPS62202118A - 杭の埋設工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、杭の掘削埋設工法に関するものである。

（従来技術） 従来、建築物の基礎用のコンクリート杭、鋼管杭等の埋
設工法として、打込工法、振動工法等の工法が存在する
が、振動公害を防止する見地より近年掘削挿入工法が最
も多く採用されている。即ち、この掘削挿入工法は、所
定の地盤にロッドオーガーにて掘削穴を形成し、その掘
削穴内にコンクリート杭等を自重沈設せしめる工法であ
る。

この工法を実施するため従来種々の工夫がなされ、種々
の装置が提案されているが、それぞれ一長一短があり、
作業時間及び埋設される杭の先端支持力等の点で種々の
問題が提起きれていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、杭の掘削挿入工法において、その行程に有す
る作業時間を短縮し得るとともに、掘削及び掘削された
土砂の攪拌が良好となり、挿入される杭の掘削穴内への
固層性が良好な杭の埋設工法を提供せんとするものであ
り、その要旨は、板状の攪拌羽根と螺旋状のスパイラル
スクリューを外壁面に有する筒状のロッドオーガーを回
転させ、土を掘削、攪拌しつつ該ロッドオーガーの先端
より圧力水を噴射させ、掘削土砂を泥土化して杭の埋設
予定地に所定深さの泥水入り掘削穴を設け、該掘削穴の
下端部の支持層中に前記ロッドオーガーの先端部より富
配合の根固液を注入し、該ロッドオーガーにて支持層中
の土砂と根固液とを攪拌し支持層内にソイルセメント状
の根固球根を築造許せた後、ロッドオーガーの先端部よ
り杭周固定液を抽出させながら該ロッドオーガーを掘削
穴より引き上げ、その後、該掘削穴内に上端面に支持鉄
板を有する中空の杭を自重沈下させ、該杭を回転させる
ことにより該杭の下端部を前記根固球根内に嵌入一体化
させ、かつ該杭の上端部を支持＋４；択を介し該掘削穴
の上方部位に定着させることを特徴とする杭の埋設工法
とするものである。

（作用） 本発明の杭の埋設工法にあっては、先ず杭の埋設予定地
に所定深さに掘られる掘削穴を、板状の攪拌羽根と螺旋
状のスパイラルスクリューを外壁面に有する筒状のロッ
ドオーガーにて掘削造形きせるものであり、ロッドオー
ガーが回転されることにより、掘削穴の土砂は螺旋状の
スパイラルスクリューにより上方に掘り上げられるとと
もに、板状の攪拌羽根にて土砂の団塊が砕かれ攪拌きれ
る。即ち、このロッドオーガーの攪拌羽根とスパイラル
スクリューはロッドオーガーの長手方向に交互に形成さ
れたものであり、スパイラルスクリューと攪拌羽根との
相乗作用により、掘削される土砂は上下方向に移動され
つつ攪拌破壊される。尚、掘削過程においてロッドオー
ガーの先端からは圧力水が噴射きれるため、掘削穴を穿
設する過程において、攪拌された土砂は噴射された水と
ともに攪拌混練され泥土となる。この泥土が掘削穴の穴
壁を押圧するため、掘削穴は崩れることが防止され有効
に所定深さに掘削きれる。

即ち、従来においては、攪拌羽根又はスパイラルスクリ
ューの何れか一方を有するロッドオーガーにて掘削穴が
掘られていたため、掘削穴内の土砂の攪拌効果をよくす
るため、ロッドオーガーを掘削時に上下方向に反復動許
せる必要があったが、本発明のロッドオーガーにおいて
は、攪拌能力が優れているため反復上下動させる必要が
ない。このように、ロッドオーガーにて泥水入りの掘削
穴が形成され、所定深さまで達した後には、ロッドオー
ガーの先端部よりセメント混入率の高い富配合の根固液
が掘削穴の下端部の支持層内に注入きれる。この注入さ
れた根固液はロッドオーガーにて支持層内の土砂等と混
線攪拌され、その結果、支持層内には根固液と支持層中
の土砂等が混線きれたフィルセメント状の根固球根が築
造きれる。

更にロッドオーガーを引き上げる過程において、ロッド
オーガーの先端部より前記根固液よりも貧配合の杭周固
定液が注出される。この杭周固定液も掘削穴内の泥土と
適度に混線状態となる。

掘削穴内よりロッドオーガーが引き上げられた後におい
ては、この掘削穴内に上方よりコンクリート杭等の杭が
自重沈設きれる。

本発明における杭は、その上端面に外方に突出した支持
鉄板が固着されているため、この支持鉄板を介して杭は
吊り下げられ、回転されながら前記支持層中の根固球根
内にその下端部を嵌入し、根固球根と杭の下端部が一体
化され、杭の下端部は根固球根により強固に支持され杭
の先端支持力が増大する。更に杭の上端面に固設きれた
支持鉄板が掘削穴の上方部位の穴壁に嵌入され穴壁に定
着されるため、杭が必要以上に沈下されることが防がれ
る。従って、杭はその下端部を根固球根内の適正位置に
維持されつつ掘削穴内に固着される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の杭の埋設工法を実施するための装置
であり、掘削機１の櫓２にはワイヤー３が掛装され、こ
のワイヤー３にはオーガーモーター４が接続されている
。このオーガーモーター４の下端部にはロッドオーガー
５が垂下状に吊り下げられる。尚、このロッドオーガー
５は中空状に形成されたものであり、ロッドオーガー５
の中空部内には外部のグラウト装置６よりグラウトホー
ス７を通して水或いはセメントミルク等の根固液が圧送
される。

このロッドオーガー５の詳細を第２［ｆｆｌにおいて説
明すると、 本発明において使用するロッドオーガー５は、中空円筒
状に形成され、その外壁部には螺旋状のスパイラルスク
リュー５ａと、ロッドオーガー５の回転方向に指向され
て外方に突出した板状の正方向攪拌羽根５ｂと、ロッド
オーガー５の回転方向の逆方向に指向された反方向攪拌
羽根５ｃが突出状に固着されている。

このスパイラルスクリュー５ａ及び正方向攪拌羽根５ｂ
及び反方向攪拌羽根５ｃは、ロッドオーガー５の外壁上
に長手方向に沿って一定間隔毎に交互に配設されたもの
であり、その数及び配設状態は使用するロッドオーガー
の長さ等により差異がある。又、一般的にはスパイラル
スクリュー５ａの外径は掘削穴の外径に相応する外径に
形成され、各攪拌羽根の外周端はほぼその外径に匹敵す
る長きに突出されている。

このようなロッドオーガー５を使用して、所定の地面工
に掘削穴Ｈを掘削する工程を第３図、第４図、第５図に
おいて説明する。

先ずロッドモーター４が回転されることにより、このロ
ッドモーター４に吊り下げられているロッドオーガー５
が回転を開始し、ロッドオーガー５の回転に従いロッド
オーガー５の下端部に固設された掘削刃５ｄが掘削を開
始する。

掘削された土砂は、スパイラルスクリュー５ａにより上
下方向に移動されながら正方向攪拌羽根５ｂにて砕かれ
、かつ攪拌され、しかも反方向攪拌羽根５ｃにて逆方向
の押圧力を受け、さらに砕かれ攪拌される。さらに上方
のスパイラルスクリュー５ａにて上下方向に移動されな
がら、さらにその上方の各攪拌羽根５ｂ、５ｃにて攪拌
を繰り返きれる。そのため、掘削される掘削穴Ｈ内の土
砂は団塊状態より次第に粉砕された微粒の土砂となる。

掘削過程においてロッドオーガー５の先端部よりグラウ
ト装置６及びグラウトホース７を介し圧力水が噴出され
る。そのため攪拌された土砂は、この噴出された水に混
練され、掘削穴Ｈ内は泥土が充満した状態となる。この
泥土の充満した状態においてさらに掘削が進められ、ロ
ッドオーガー５の先端部が所定深さに達した時には、掘
削穴Ｈ内はよく攪拌された泥土が充満した状態となって
いる。従って、この泥土により掘削穴Ｈの穴壁が押Ｊｌ
れるため掘削穴Ｈが崩れることがない。

又、本発明のロッドオーガー５には、スパイラルスクリ
ュー５ａが形成されているため、掘削穴Ｈはスパイラル
スクリュー５ａの外径に相応した所定寸法の径に形成さ
れる。

所定深きに掘削が完了した後、ロッドオーガー５の先端
部より根固液Ｃが注入される。この根固液Ｃはグラウト
装置６よりグラウトホース７を通し圧送されてくるもの
であり、本例においては、水：セメント比６０％程度の
富配合のセメントミルクより構成されたものである。こ
の根固液Ｃが注入きれた後、この根固液Ｃはロッドオー
ガー５にて攪拌されるため、根固液Ｃは掘削穴Ｈの下端
部の支持Ｊ！ｌＨａ中に存在する掘削土砂等と混練され
、フィルセメント状の根固球根Ｓが築造される。

根固球根Ｓが支持、Ｉ？ｔＨａ内に有効に築造された後
に、ロッドオーガー５は徐々に引き上げられるが、その
引き上げ過程において、水：セメント比７０％の杭周固
定液りがロッドオーガー５の先端部より注入される。従
って、この注入きれた杭周固定液りは掘削穴Ｈ内の土砂
等と混線状態となる。

このようにして掘削穴Ｈが完成され、その掘削穴Ｈ内に
、その下端部に根固球根Ｓとその上方部に杭周固定液り
が充満きれた状態において、この掘削穴Ｈの上方より、
吊り下げキャップ９にて吊り下げられたコンクリート製
又は鋼管製の杭８が掘削穴Ｈ内に自重沈設される。（第
６図、第７図） 尚、本発明においては第８図に示すコンクリート杭８を
用い、この杭８の上端面のフランジ８ａ部には一対の支
持鉄板８ｂが溶着きれている。この支持鉄板８ｂは方形
板状に形成され、杭８の外周方向に突出状態となってい
る。一方、杭８の下端部には、下端金具１０が杭８の下
端部のフランジ８ｃに溶着されている。この下端金具１
ｏには窓穴１０ａが穿設され、さらに窓穴１０ａより内
方に延出された羽根片１０ｂが備えられている。

又、下端金具１０の下部外周には３個の突片１０Ｃが溶
着されている。

このような杭８が掘削孔Ｈ内に自重沈設される場合、吊
り下げキャップ９が回転されることにより杭８が回転き
れ、杭８の下端部の下端金具１０が掘削穴Ｈの支持層Ｈ
ａ内の根固球根Ｓ内に嵌入きれる。この場合、下端金具
１０の窓穴１０ａより、根固球根Ｓ内の根固球根を形成
する根固液Ｃが下端金具１０内に侵入し、かつ羽根片１
０ｂにて上方に押し上げられ、根固液Ｃは杭８の中空部
内に押し上げられる。そのため、杭下端部の閉室効果が
増大され、杭８の下端部は根固球根Ｓ内に有効に嵌入一
体化される。そのため杭８の先端支持力は極めて増大き
れる。

一方、杭８の上端部の支持鉄板８ｂは吊り下げキャップ
９により回転されることにより、掘削穴Ｈの上方部位の
穴壁に食い込み掘削穴Ｈの穴壁に定着する。そのため、
杭８が所定位置以上に沈下されることはなく、杭８は有
効位置に掘削穴Ｈ内に定着する。その際、杭８の中空部
内及びその外周部には前記杭周固定液りが固着され、前
記根固球根Ｓ及び杭周固定液りが固化されることにより
、杭８は確実に先端支持力を得た状態にて掘削穴Ｈ内に
固定される（第６図、第７図参照）。

このように本例の杭の埋設工法においては、その掘削穴
Ｈを掘削する過程において、特殊なロッドオーガー５を
用いるため、ロッドオーガー５を上下方向に反復動する
必要がなく、短時間のロッドオーガーの回転により有効
な粒形の攪拌土砂を得ることができ、掘削穴Ｈ内を早期
に泥土化させることができる。又、この掘削穴Ｈ内に沈
設される杭８は、その下端部の下端金具１０により杭８
の先端閉室効果が増大され、先端支持力が増強されると
ともに、杭８の上端部に固定された支持鉄板８ｂが掘削
穴Ｈの所定位置に定着゛きれるため、杭８は所定高言に
確実に掘削穴Ｈ内に固定きれる。

（発明の効果） 本発明の杭の埋設工法は、板状の攪拌羽根と螺旋状のス
パイラルスクリューを外壁面に有する筒状のロッドオー
ガーを回転許せ、土を掘削、攪拌しつつ該ロッドオーガ
ーの先端より圧力水を噴射させ、掘削土砂を泥土化して
杭の埋設予定地に所定深さの泥水入り掘削穴を設け、該
掘削穴の下端部の支持層中に前記ロッドオーガーの先端
部より富配合の根固液を注入し、該ロッドオーガーにて
支持層中の土砂と根固液とを攪拌し支持層内にソイルセ
メント状の根固球根を築造妨せた後、ロッドオーガーの
先端部より杭周固定液を抽出させながら該ロッドオーガ
ーを掘削穴より引き上げ、その後、該掘削穴内に上端面
に支持鉄板を有する中空の杭を自重沈下させ、該杭を回
転きせることにより該杭の下端部を前記根固球根内に嵌
入一体化諮せ、かつ該杭の上端部を支持鉄板を介し該掘
削穴の上方部位に定着させることとしたため、その作業
時間が短縮きれるとともに、掘削穴内に強固に支持され
た状態にて杭を沈設固定させることができる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の埋設工法を実施するための装置の概略
図、第２図はロッドオーガーの一部詳細図、第３図〜第
７図は本発明の埋設工法の一例を示す工程状態図、第８
図は埋設される杭の全体斜視図である。 １・・・掘削機　　　　　４・・・オーガーモーター５
・・・ロッドオーガー ５ａ・・・スパイラルスクリュ− ５ｂ、５ｃ・・・攪拌羽根　　６・・・グラウト装置８
・・・杭　　　　　　　８ｂ・・・支持鉄板９・・・吊
り下げキャップ １０・・・下端金具　　　１０ａ・・・窓穴１０ｂ・・
・羽根片　　　Ｈ・・・掘削穴Ｃ・・・根固液　　　　
　Ｄ・・・杭周固定液特許出願人　株式会社大洋コンク
リート本社代理人　　　弁理士　　清　　水　　義　　
久第８図 第３図　第４図　第５図 第６図　第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 板状の攪拌羽根と螺旋状のスパイラルスク リューを外壁面に有する筒状のロッドオーガーを回転さ
   せ、土を掘削、攪拌しつつ該ロッドオーガーの先端より
   圧力水を噴射させ、掘削土砂を泥土化して杭の埋設予定
   地に所定深さの泥水入り掘削穴を設け、該掘削穴の下端
   部の支持層中に前記ロッドオーガーの先端部より富配合
   の根固液を注入し、該ロッドオーガーにて支持層中の土
   砂と根固液とを攪拌し支持層内にソイルセメント状の根
   固球根を築造させた後、ロッドオーガーの先端部より杭
   周固定液を抽出させながら該ロッドオーガーを掘削穴よ
   り引き上げ、その後、該掘削穴内に上端面に支持鉄板を
   有する中空の杭を自重沈下させ、該杭を回転させること
   により該杭の下端部を前記根固球根内に嵌入一体化させ
   、かつ該杭の上端部を支持鉄板を介し該掘削穴の上方部
   位に定着させることを特徴とする杭の埋設工法。