JP2008075266A - 杭の構築方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ケーシングを利用した掘削工法を使用し、掘削排土量を少なくすると共に掘削で緩んだ土砂と杭体表面との摩擦を増大させて支持力を大きくする。
【解決手段】先端が先細りのテーパ2に形成してあると共に掘削刃3が形成してあるケーシング1に掘削撹拌装置4を挿入し、先端の掘削刃41をケーシング1の先端より突出させ、ケーシング1を回転して掘削を開始する。掘削土砂はテーパ2によって側方に押しやられ、ケーシング1の先端開口から内部に進入する土砂量を抑制する。所定深度で根固め液を底部に注入して根固め部5を形成し、固結材をケーシング1内に注入しながら掘削撹拌装置4を引き上げてケーシング内の土砂をソイルモルタルにする。杭6を回転させながらケーシング内に押し込み、杭先端を根固め部5まで到達させる。
【選択図】図1
【解決手段】先端が先細りのテーパ2に形成してあると共に掘削刃3が形成してあるケーシング1に掘削撹拌装置4を挿入し、先端の掘削刃41をケーシング1の先端より突出させ、ケーシング1を回転して掘削を開始する。掘削土砂はテーパ2によって側方に押しやられ、ケーシング1の先端開口から内部に進入する土砂量を抑制する。所定深度で根固め液を底部に注入して根固め部5を形成し、固結材をケーシング1内に注入しながら掘削撹拌装置4を引き上げてケーシング内の土砂をソイルモルタルにする。杭6を回転させながらケーシング内に押し込み、杭先端を根固め部5まで到達させる。
【選択図】図1
Description
この発明は、ケーシングを使用して掘削排土量を少なくした杭の埋設築造方法に関する。
既成杭の埋設工法には、先掘や中掘工法がある。掘削残土は産業廃棄物として処分しなければならず労力と費用を必要とした。そのため、掘削残土を少なくする工法が提案された。
一例を挙げると、特許文献1(特公昭60−27354号公報)に開示される掘孔装置などが各種提案された。特許文献1の掘孔装置は、先掘りに使用するオーガロッドの断面を三角形として頂点部分を圧土面に形成し、オーガロッドの先端部に設けた掘削刃によって掘削された土砂がオーガロッドの周辺を上昇しようとする際にオーガロッドの圧土面で孔壁に押しつけ、排土せずに掘削穴の壁面を強固な圧密壁とするものである。
特許文献2には、先端を先細りテーパとしたケーシングを使用して無排土で杭を埋設することが記載されている。この工法は、ケーシングを使用して所定の深度まで掘削した後、オーガを地上に引き上げて杭を建て込み、ケーシングと杭の隙間を掘削土砂で埋め、次いでケーシングを地上に引き上げ、地上に残置した土砂の全量をケーシングを引き上げた空洞部分及び杭の内方へ埋め戻して地上に土砂を残さないようにして杭を埋設する方法である。
一例を挙げると、特許文献1(特公昭60−27354号公報)に開示される掘孔装置などが各種提案された。特許文献1の掘孔装置は、先掘りに使用するオーガロッドの断面を三角形として頂点部分を圧土面に形成し、オーガロッドの先端部に設けた掘削刃によって掘削された土砂がオーガロッドの周辺を上昇しようとする際にオーガロッドの圧土面で孔壁に押しつけ、排土せずに掘削穴の壁面を強固な圧密壁とするものである。
特許文献2には、先端を先細りテーパとしたケーシングを使用して無排土で杭を埋設することが記載されている。この工法は、ケーシングを使用して所定の深度まで掘削した後、オーガを地上に引き上げて杭を建て込み、ケーシングと杭の隙間を掘削土砂で埋め、次いでケーシングを地上に引き上げ、地上に残置した土砂の全量をケーシングを引き上げた空洞部分及び杭の内方へ埋め戻して地上に土砂を残さないようにして杭を埋設する方法である。
特許文献2の工法は、掘削土砂を埋め戻すものであり、掘削で緩んだ土砂と杭体表面との摩擦は多くは期待できない。この発明は、杭体表面に作用する周辺地盤との摩擦をより大きくするものである。
先端部がテーパである先細りのケーシングに掘削撹拌装置を挿入し、掘削撹拌装置の先端掘削刃をケーシング先端より突出させてケーシングを回転しながら地中に掘進して所定深度にケーシングを埋設し、掘削底部に根固め液を注入し、更に固結材を注入しながらケーシング内の土砂と固結材を混合して掘削撹拌装置を引き上げ、ケーシング内に杭を建て込み、ケーシングを引き上げるものであり、掘削土砂と固結材の混合物によって杭の周辺を固めることによって、杭に作用する周辺摩擦力を増大させるものである。
先端部がテーパである先細りのケーシングに掘削撹拌装置を挿入し、掘削撹拌装置の先端掘削刃をケーシング先端より突出させてケーシングを回転しながら地中に掘進して所定深度にケーシングを埋設し、掘削底部に根固め液を注入し、更に固結材を注入しながらケーシング内の土砂と固結材を混合して掘削撹拌装置を引き上げ、ケーシング内に杭を建て込み、ケーシングを引き上げるものであり、掘削土砂と固結材の混合物によって杭の周辺を固めているので、杭に作用する周辺摩擦力が大きくなり、杭の支持力が大きくなる。
また、ケーシング先端のテーパ部分によって、掘削刃によって掘削された土砂は、側壁に押しやられて孔壁に押しつけられるので、ケーシング内に進入する土砂量が少なくなり、結果的に地上に排出される土砂をほぼゼロとすることができる。したがって、産業廃棄物が少なくなり、排土処理にかけるコストを低減することができ、杭の施工コストを低減することができる。
また、ケーシング先端のテーパ部分によって、掘削刃によって掘削された土砂は、側壁に押しやられて孔壁に押しつけられるので、ケーシング内に進入する土砂量が少なくなり、結果的に地上に排出される土砂をほぼゼロとすることができる。したがって、産業廃棄物が少なくなり、排土処理にかけるコストを低減することができ、杭の施工コストを低減することができる。
実施例1
図1は、本発明の実施例の杭の埋設方法の工程の説明図である。
実施例1で使用するケーシング1は、図2にその詳細を示すように、先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃3が形成してある。この実施例は、直径500mm、長さ14mのPHC杭を埋設するものであり、ケーシング1は直径800mmであり、外周にピッチ800mmのラセン突起11(図2参照)を形成したものを使用した。
ケーシング1の先端口径は650mmであり、ケーシング内部に挿入する掘削撹拌装置4がケーシングの先端より外に突出することができる。テーパ2は、先端から2mの長さとした。ケーシング1の肉厚は直管部が20mmであり、テーパ2の部分は掘削土砂との摩擦による摩耗を考慮して肉厚30mmとした。
図1は、本発明の実施例の杭の埋設方法の工程の説明図である。
実施例1で使用するケーシング1は、図2にその詳細を示すように、先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃3が形成してある。この実施例は、直径500mm、長さ14mのPHC杭を埋設するものであり、ケーシング1は直径800mmであり、外周にピッチ800mmのラセン突起11(図2参照)を形成したものを使用した。
ケーシング1の先端口径は650mmであり、ケーシング内部に挿入する掘削撹拌装置4がケーシングの先端より外に突出することができる。テーパ2は、先端から2mの長さとした。ケーシング1の肉厚は直管部が20mmであり、テーパ2の部分は掘削土砂との摩擦による摩耗を考慮して肉厚30mmとした。
ケーシング1内に掘削撹拌軸の先端が掘削刃41とそれに続くラセン翼42、その上部に撹拌翼43が設けてある掘削撹拌装置4を挿入し、先端の掘削刃41をケーシング1の先端より突出させ、ケーシング1と掘削撹拌装置4を回転し、先端掘削刃41からエアを噴出しながら掘削を開始した。
掘削刃41で掘削された土砂はテーパ2によって側方に押しやられ、ケーシング1の先端開口からケーシング1内に進入する土砂量を抑制する。
所定の深度まで掘削したところで、掘削撹拌装置4の注入装置(図示しない)を使用してセメントミルクなどの根固め液を底部に注入して根固め部5を形成する。
所定の深度まで掘削したところで、掘削撹拌装置4の注入装置(図示しない)を使用してセメントミルクなどの根固め液を底部に注入して根固め部5を形成する。
更に、注入装置を使用してセメントミルク等の固結材をケーシング1内に注入しながら掘削撹拌装置4を回転して引き上げ、固結材とケーシング内の土砂を混合してケーシング内の土砂をソイルモルタルにする。
杭6を回転させながらケーシング内に押し込み、杭先端を根固め部5まで到達させる。
杭の位置及び杭頭高さを調整し、ケーシング1を掘削のときとは逆に回転させながら引き抜き、杭6の埋設を完了する。
杭6を回転させながらケーシング内に押し込み、杭先端を根固め部5まで到達させる。
杭の位置及び杭頭高さを調整し、ケーシング1を掘削のときとは逆に回転させながら引き抜き、杭6の埋設を完了する。
掘削完了時点で掘削撹拌装置を引き上げ、地下水で泥土化したケーシング1内の掘削土砂までの深さを測定したところ、地表から−4mの深さであり、ケーシング内の土砂量は4.151m3である。この掘削土砂にセメントミルクを1.072m3注入して掘削土砂と混合しソイルモルタルとした。
直径500mm、長さ14mのPHC杭をケーシング内に挿入したところ、ケーシング1からソイルモルタルがあふれ出した。このあふれ出たソイルモルタルは約0.61m3であり、埋設したケーシングの内部容量(4.151m3)の約15%であり、排土量を減少させることができた
また、ソイルモルタルが固結することによって杭体と地盤が一体化され、大きな周辺摩擦力が期待できる。
直径500mm、長さ14mのPHC杭をケーシング内に挿入したところ、ケーシング1からソイルモルタルがあふれ出した。このあふれ出たソイルモルタルは約0.61m3であり、埋設したケーシングの内部容量(4.151m3)の約15%であり、排土量を減少させることができた
また、ソイルモルタルが固結することによって杭体と地盤が一体化され、大きな周辺摩擦力が期待できる。
掘削撹拌装置4の先端掘削刃41を拡縮可能のものとすることによって、ケーシング1の先端開口の直径を小さくでき、ケーシング内に取り込まれる掘削土砂量を更に小さくすることができ、排土量をほぼゼロとすることが可能となる。また、杭先端を拡径することにより、先端支持力を増大させることも可能である。
テーパ2部分の長さは、掘削機の能力や地盤の性状を考慮して適宜変更することが望ましい。
テーパ2部分の長さは、掘削機の能力や地盤の性状を考慮して適宜変更することが望ましい。
実施例2
実施例2のケーシング1は、図3にその詳細を示すように、実施例1と同様に先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃(図示しない)が形成してある。ケーシング1の先端部の半周が切り欠いてあってスライド部13が形成してあり、このスライド部3はケーシング1内部に移動可能に挿入した円筒体14に溶接等で固定してあり、自重で下方にスライド可能である。
掘削時には、スライド部3は図3(1)に示すように先端部が掘削土に押し付けられており、スライド部3の先端とケーシング1のそれと同じ位置にあり、テーパ形状を保持している。
掘削が完了したときなどにケーシングを上昇させるとスライド部13は自重で下方にスライドしてスライド部13の先端部とケーシング1の先端部が図3(2)に示すように互い違いとなってケーシング1の先端の開口部が大きくなり、ケーシング内部の土砂が排出しやすくなる。ケーシング自体の作用としては実施例1のケーシングと同様である。
スライド部13は、ケーシングの開口を大きくして排土しやすくするためであるので、必ずしも半周にする必要はなく、1/3周程度でも十分である。
実施例2のケーシング1は、図3にその詳細を示すように、実施例1と同様に先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃(図示しない)が形成してある。ケーシング1の先端部の半周が切り欠いてあってスライド部13が形成してあり、このスライド部3はケーシング1内部に移動可能に挿入した円筒体14に溶接等で固定してあり、自重で下方にスライド可能である。
掘削時には、スライド部3は図3(1)に示すように先端部が掘削土に押し付けられており、スライド部3の先端とケーシング1のそれと同じ位置にあり、テーパ形状を保持している。
掘削が完了したときなどにケーシングを上昇させるとスライド部13は自重で下方にスライドしてスライド部13の先端部とケーシング1の先端部が図3(2)に示すように互い違いとなってケーシング1の先端の開口部が大きくなり、ケーシング内部の土砂が排出しやすくなる。ケーシング自体の作用としては実施例1のケーシングと同様である。
スライド部13は、ケーシングの開口を大きくして排土しやすくするためであるので、必ずしも半周にする必要はなく、1/3周程度でも十分である。
実施例3
実施例3のケーシング1は、図4に示すように、先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃3が形成してある。テーパ2には排土穴21が形成してあり、排土穴21にはスライド式のドア22が設けてある。ドア22は、ケーシング1のテーパの内面側に設けてあり、図4に示すように基端部に起伏可能な起動具23が設けてある。起動具23はドア22の一端にブラケットが設けてあり、このブラケットにヒンジ24によって起伏可能に取り付けてある。
実施例3のケーシング1は、図4に示すように、先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃3が形成してある。テーパ2には排土穴21が形成してあり、排土穴21にはスライド式のドア22が設けてある。ドア22は、ケーシング1のテーパの内面側に設けてあり、図4に示すように基端部に起伏可能な起動具23が設けてある。起動具23はドア22の一端にブラケットが設けてあり、このブラケットにヒンジ24によって起伏可能に取り付けてある。
起動具23は、掘削時には図4の(1)に示すようにドア22と平行に寝た状態であり、排土穴21はドア22で塞がれた状態である。掘削終了後等にケーシング1を逆転すると起動具23は掘削穴の壁にあたり、図4(2)に示すようにドア22に直角になるまで起立し、それ以上は倒れず直角の状態が維持されるので壁から抵抗を受けてドア22がスライドし、排土穴が開の状態となるのでケーシング内に詰まった土砂を排土しやすくなる。
起動具23は、図4(2)に示すように、起立したときに点線で示すケーシング1の直径(外径)より外側に出ない長さとしてあり、起動具23が起立した状態であっても掘削穴の壁に干渉することなくケーシングを地上に引き上げることができる。
起動具23は、図4(2)に示すように、起立したときに点線で示すケーシング1の直径(外径)より外側に出ない長さとしてあり、起動具23が起立した状態であっても掘削穴の壁に干渉することなくケーシングを地上に引き上げることができる。
実施例4
実施例4のケーシング1は、図5に示すように、ケーシング本体10とテーパ部11を分離したものである。テーパ部11がケーシング本体10より小さな径としてあり、ケーシング本体10先端部から出し入れ可能としたものである。
テーパ部11の中央に掘削撹拌装置4のホルダー12が設けてあり、掘削撹拌装置4はテーパ部11に対して回転可能に組み立ててある。更に、テーパ部11とケーシング本体10には一体化のためのロック装置15、16が設けてあり、掘削撹拌装置4とテーパ部11を一体にしてケーシング本体10内に挿入して先端部まで降ろし、掘削撹拌装置軸4を正転させるとロック装置15によってケーシング本体10とテーパ部11が一体化される。
実施例4のケーシング1は、図5に示すように、ケーシング本体10とテーパ部11を分離したものである。テーパ部11がケーシング本体10より小さな径としてあり、ケーシング本体10先端部から出し入れ可能としたものである。
テーパ部11の中央に掘削撹拌装置4のホルダー12が設けてあり、掘削撹拌装置4はテーパ部11に対して回転可能に組み立ててある。更に、テーパ部11とケーシング本体10には一体化のためのロック装置15、16が設けてあり、掘削撹拌装置4とテーパ部11を一体にしてケーシング本体10内に挿入して先端部まで降ろし、掘削撹拌装置軸4を正転させるとロック装置15によってケーシング本体10とテーパ部11が一体化される。
掘削撹拌装置4をテーパ部11の先端から突出させて掘削を開始する。所定の深さまで掘削したところで掘削撹拌装置4を引き上げてテーパ部11内に戻し、逆転させることによってテーパ部11とケーシング本体10のロックを解除し、テーパ部11を上昇させて地上に引き上げる。
テーパ部11が引き上げられており、ケーシング本体10の下端は直線上のものであって径が大きくなっており、ケーシング内に充填された掘削土砂の排土が容易である。
テーパ部11が引き上げられており、ケーシング本体10の下端は直線上のものであって径が大きくなっており、ケーシング内に充填された掘削土砂の排土が容易である。
1 ケーシング
2 テーパ
21 排土穴
22 ドア
23 起動具
3 掘削刃
4 掘削撹拌装置
5 根固め部
2 テーパ
21 排土穴
22 ドア
23 起動具
3 掘削刃
4 掘削撹拌装置
5 根固め部
Claims (8)
- 先端部を先細りのテーパとしたケーシングに、注入装置が設けてある掘削撹拌装置を挿入し、掘削撹拌装置の先端掘削刃をケーシング先端より突出させてケーシングを回転しながら地中に掘進して所定深度にケーシングを埋設し、掘削底部に根固め液を注入し、更に掘削撹拌装置を回転して引き上げながら固結材を注入してケーシング内の土砂と固結材を混合し、ケーシング内に杭を建て込む杭の構築方法。
- 請求項1において、ケーシング先端に掘削刃が設けてある杭の構築方法。
- 請求項1または2において、ケーシングの外周にラセン突起が形成してある杭の構築方法。
- 請求項1〜3のいずれかにおいて、掘削撹拌装置の掘削刃は拡縮可能なものである杭の構築方法。
- 先端が先細りのテーパが形成してあると共に掘削刃が形成してあり、ケーシング1の先端部の一部が切り欠いてあって、スライド部がケーシング内部に移動可能に挿入した円筒体に溶接等で固定してあり、上下にスライド可能としたケーシング。
- 先端が先細りのテーパが形成してあると共に掘削刃が形成してあり、テーパ部分に排土穴が形成してあり、排土穴にはスライド式のドアが設けてあり、ケーシングの逆転によってドアが開くケーシング。
- 請求項6において、ドアの端部に起動具が起伏可能に取り付けてあり、ケーシングの逆転によって起動具が起立してドアを開けるケーシング。
- ケーシング本体にテーパ部が内挿してあってケーシング本体先端部から出し入れ可能であり、テーパ部は中央に掘削撹拌装置のホルダーが設けてあるとともに、テーパ部とケーシング本体を一体化するロック装置が設けてあり、ケーシングの逆転によってロック装置のロックが解除されるケーシング。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006252822A JP2008075266A (ja) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | 杭の構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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- 2006-09-19 JP JP2006252822A patent/JP2008075266A/ja active Pending
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