JP2807699B2

JP2807699B2 - 現場打ち鋼鉄杭の腐蝕防止方法

Info

Publication number: JP2807699B2
Application number: JP29642690A
Authority: JP
Inventors: 俊介川越; 伸平原
Original assignee: Ehotsuku Soiru Koho Kenkyusho Kk
Current assignee: Ehotsuku Soiru Koho Kenkyusho Kk
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JPH04169617A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、現場打ち鋼鉄杭の腐蝕防止方法に関する。

（ロ）従来の技術従来、鋼鉄杭を打設するのに、ハンマー打設工法、バ
イブロ打設工法、中掘打設工法等が採用されている。

そして、これらの鋼鉄杭には、約２〜3mmの腐蝕代を
見込んでいる。

（ハ）発明が解決しようとする課題ところが、上記ハンマー打設工法には、騒音振動発生
の弊害の他に、地盤で鋼鉄杭の内外表面を摩擦するた
め、同杭に防蝕処理を施していても内外表面が傷付いて
地金が露出し、土中において腐蝕し易くなるという欠点
がある。

また、バイブロ打設工法も、騒音振動の面では前記よ
りも軽減されているが、地盤で鋼鉄杭の内外表面を摩擦
する点では変わりなく、土中において腐蝕し易くなると
いう欠点がある。

中掘打設工法では、地盤中の礫、転石等によって騒音
振動が発生し、掘削孔中から排土するために、掘削土に
液状物を混入して地盤を弛緩させることができないた
め、掘削トルクの関係から大径の掘削孔を穿孔すること
ができず、そのため、打設可能の鋼鉄杭の外径が制限さ
れるという欠点がある。

また、排土を処理する必要があり、近年排土捨て場が
少なくなっていることから、この排土処理が困難になっ
てきている。

また、地盤との摩擦の面では上記よりも軽減されてい
るが、腐蝕性の地盤、例えば酸性地盤の場合には腐蝕か
ら免れることができなかった。

（ニ）課題を解決するための手段本発明では、打設現場の地盤に穿設した掘削孔中の掘
削土に、粒粉状骨材とアルカリ性の固化剤とを混和し、
この混和物の固化前に掘削孔中に鋼鉄杭を挿入すること
を特徴とする現場打ち鋼鉄杭の腐蝕防止方法を提供せん
とするものである。

（ホ）作用・効果本発明によれば、掘削孔中の混和物は、掘削土と粒粉
状骨材とアルカリ性固化剤とを混和したものであるか
ら、鋼鉄杭はアルカリ性混和物中に埋設された状態にな
り、例え地盤が酸性であっても腐蝕が防止される。

また、掘削土を掘削孔から搬出する必要が無いので、
掘削土にセメントミルク等の液状物を混和して地盤を弛
緩させることができるので、騒音及び振動の発生を抑制
するができると共に、また、掘削トルクを小さくして大
径の掘削孔を穿設することができ、大径の鋼鉄杭を打設
することができる。

また、液状物の混和により、鋼鉄杭と掘削土との摩擦
抵抗を大巾に軽減することができ、容易に鋼鉄杭挿入を
容易にすると共に、鋼鉄杭や表面処理の傷付きを防止す
ることができ、腐蝕防止効果を高めることができる。

上記のように、鋼鉄杭の腐蝕を防止することができる
ので、腐蝕代をを少なく見積もることができ、コスト低
減に貢献することができる。

特に、掘削土とアルカリ性固化剤とに粒粉状骨材を混
和したことによって、混和物の固化によって強大な杭の
支持力をうることができる。

また、掘削土を排出しないので排土処理が不要にな
り、鋼鉄杭打設の経費を節減することができる。

（ヘ）実施例本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は、本発明を実施するための鋼鉄杭打設装置
（Ａ）を示し、同装置（Ａ）は移動可能のベースマシン
（１）、固化剤供給装置（２）によって構成されてお
り、ベースマシン（１）は、リーダー（３）により回転
軸（４）を垂直に支持し、リーダー（３）と回転軸
（４）との間に介設したモーター（５）により回転軸
（４）と、同軸（４）下端に連設した掘削刃体（６）及
び撹拌翼（７）を回転させながらリーダー（３）に沿っ
て同軸（４）を降下せしめて、地盤（Ｇ）に垂直な掘削
孔（Ｈ）を穿設するように構成している。

回転軸（４）は、第２図で示すように二重軸、すなわ
ち中空管状の外軸（９）と、同外軸（９）の内部を挿通
した内軸（10）で構成されており、回転軸（４）の上端
とモーター（５）との間に介設した二重反転歯車機構
（11）によって内外軸（10）（９）が相互に反対方向に
回転するように構成されており、内軸（10）は外軸（９
よりも更に下方に延出して、同内軸（10）下端には掘削
刃体（６）が連設されている。

掘削刃体（６）の上方には、撹拌翼（７）が配設され
ており、撹拌翼（７）は大・中・小撹拌翼体（7a）（7
b）（7c）にて構成されており、大・中撹拌翼体（7a）
（7b）は側面から見て略台形枠状に、小撹拌翼体（7c）
は矩形板状に形成され、回転軸（４）を中心として、そ
れぞれ放射状に所定個数配設されている。

小撹拌翼体（7c）は、外軸（９）の下端部に遊嵌さ
れ、かつストッパー（37a）（37b）で外軸（９）に対す
る相対回動範囲が制限された遊動外筒（37）に固着され
ており、中撹拌翼体（7b）は、小撹拌翼体（7c）の外周
を囲繞して上端を外軸（９）の外周に遊嵌し、下端を外
軸（９）の外周に固着しており、大撹拌翼（7a）は、中
撹拌翼体（7b）の外周を囲繞して上端を外軸（９）の外
周に固着し、下端を内軸（10）の外周に遊嵌している。

従って、中撹拌翼体（7b）は大小撹拌翼体（7a）（7
c）とは、反対方向に回転する。

また、回転軸（４）の上端部には第２図で示す粒粉状
骨材投入装置（Ｂ）が設けられており、（35）は粒粉状
骨材の計量装置で、同装置（35）の下方に、外軸（９）
の上端に同軸（９）の内部と連通したホッパー（14）を
設け、ホッパー（14）下方の内軸（10）の外周面に、ス
クリュー（15）を周設し、略円錐形状の搬送内筒（16）
にてスクリュー（15）の下端部を囲繞し、同搬送内筒
（16）の下端を斜めに切欠して、搬送内筒（16）の下方
に設けた粒粉状骨材吐出弁（36）上に落下堆積する粒粉
状骨材は自己調圧作用により搬送内筒（16）下端の斜め
切欠開口端の上端よりも上方へは盛上らない。ようにし
ている。

粒粉状骨材吐出弁（36）は、前記遊動外筒（37）の内
部に弁板（36a）を設けて、同弁板（36a）と、同外筒
（37）の周面に弁口（36b）（36c）を穿設すると共に、
同弁板（36a）の下方に、略弁筒状の弁箱（36d）を設け
て内軸（10）の外周に固着させ、同弁箱（36d）の上底
面と周面にそれぞれ弁口（36e）（36f）を穿設して、内
軸（10）と外軸（９）の相対回動の正逆切換えにより、
上記弁口（36b）（36c）（36e）（36f）を開閉可能にし
て、粒粉状骨材投入装置（Ｂ）からの粒粉状骨材を小撹
拌体（7c）の近傍に吐出、または停止させることができ
るようにしている。

粒粉状骨材吐出弁（36）の下方には、第３図〜第５図
で示す地盤改良剤注入装置（Ｃ）の下方吐出弁（27）と
側方吐出弁（32）が設けられている。

側方吐出弁（32）は、外縁（９）の略同一外径の有底
円筒状で、上方開口縁は外縁（９）と下端縁に摺動自在
に接し、底面には内軸（10）が遊嵌状態で挿通してお
り、側方吐出弁（32）の側面に側方回動弁口（32b）を
穿設し、内軸（10）の外周に凸設したシャッター（32
a）で側方回動弁口（32b）を開閉するようにしている。

図中（32c）（32c）はストッパーであり、内軸（10）
の回転と、側方吐出弁（32）に作用する掘削土の抵抗に
よるシャッター（32a）の相対回動範囲を規制し、側方
回動弁口（32b）の開閉状態をいずれか一方に保持し
て、外軸（９）と内軸（10）との間に供給された固化剤
を側方回動弁口（32b）から掘削土中に注入、または停
止する。

下方吐出弁（27）は、内軸（10）の内部で、外軸
（９）の下端と略同一の上下位置に、有底略円筒状の下
方吐出弁（27）を回動自在に嵌入し、同下方吐出弁（2
7）の下方に円盤（12）を設けて下方吐出弁（72）を支
持させ、同円盤（12）と下方吐出弁（27）の底面にそれ
ぞれ略扇形の下方固定弁口（27a）と下方回動弁口（27
b）とを穿設し、下方吐出弁（27）の外周に突設した突
起（27c）と、側方吐出弁（32）の内底面に突設した係
合体（27d）との係合により側方吐出弁（32）と略一体
に下方吐出弁（27）を回動させ、両方の弁口（27a）（2
7b）が一致したとき、内軸（10）内に供給された固化剤
を内軸（10）の下端の掘削刃体（６）の近傍に設けた下
方吐出孔（27e）から掘削孔（Ｈ）の内部に注入する。

また、下方吐出弁（27）の周壁と、内軸（10）の周壁
とにそれぞれ内部吐出弁口（27f）を穿設して側方吐出
弁（32）と同時に開閉作動を行わせるようにしている。

なお、第２図中、（40）は、セメントミルク等の泥漿
状固化剤の吐出口であり、粒粉状骨材吐出弁（36）及び
下方吐出弁（27）と連動して、泥漿状固化剤を撹拌土中
に吐出する。

従って、内軸（10）を一方に回転させたときは、下方
吐出弁（27）が閉じ、側方吐出弁（32）が開いて、小撹
拌翼体（7c）の下端近傍から固化剤を注入し、逆方向に
回転させたときは、側方吐出弁（32）が閉じて、下方吐
出弁（27）が開き、掘削刃体（６）の近傍から泥漿状固
化剤を注入する事になる。

上記のように、内軸（10）の回転方向を切り換えるこ
とで、粒粉状骨材の注入停止と、固化剤の注入位置を上
下切換えることができ、軟弱地盤の改良に際し、まず、
砂などの流動性がよい粒粉状骨材を掘削土に注入し、次
いで、セメントミルクなどの泥漿状固化剤を上下注入位
置を切換えながら注入することによって、掘削孔（Ｈ）
内に掘削土、粒粉状骨材及び泥漿状固化剤が極めて均一
に混合した混和物（Ｋ）を生成することができる。

次に、第６図で示すように、クレーン等の吊上げ装置
（Ｌ）を用いて掘削孔（Ｈ）内の混和物（Ｋ）中に鋼鉄
杭（Ｓ）を打設するのであるが、上記混和物（Ｋ）は掘
削土と粒粉状骨材と泥漿状固化剤とを極めて均一に混合
したものであるから、鋼鉄杭（Ｓ）の下端を自重だけで
掘削孔（Ｈ）の底部まで沈下させることができる。

このようにして打設された鋼鉄杭（Ｓ）は、上記混和
物（Ｋ）の固化によって杭としての支持力を発揮するも
のである。

特に、固化剤にセメントミルクのようなアルカリ性の
固化剤を用いることによって、鋼鉄杭は固化したアルカ
リ性混和物中に埋設された状態になり、例え地盤が酸性
であっても鋼鉄杭の腐蝕が防止される。

また、掘削土とアルカリ性固化剤とに粒粉状骨材を混
和したことによって、混和物の固化によって鋼鉄杭
（Ｓ）の支持力を高めることができる。

また、掘削土にセメントミルク等の液状物を混和して
地盤を弛緩させることができるので、騒音及び振動の発
生を抑制するができると共に、また、掘削トルクを小さ
くして大径の掘削孔を穿設することができ、大径の鋼鉄
杭（Ｓ）を打設することができる。

また、泥漿状固化剤の混和により、鋼鉄杭（Ｓ）と掘
削土との摩擦抵抗を大巾に軽減することができ、容易に
鋼鉄杭（Ｓ）挿入を容易にすると共に、鋼鉄杭（Ｓ）表
面や同表面に施した防錆処理の傷付きを防止することが
でき、腐蝕防止効果を高めることができる。

上記のように、鋼鉄杭（Ｓ）の腐蝕を防止することが
できるので、腐蝕代を少なく見積もることができ、コス
ト低減に貢献することができる。

また、掘削土を掘削孔（Ｈ）から搬出する必要がない
ので排土処理が不要になり、鋼鉄杭打設の経費を節減す
ることができる。

第７図は、他実施例を示しており、掘削孔（Ｈ）内に
掘削土、粒粉状骨材及び泥漿状固化剤の混和物（Ｋ）を
生成した後、濃厚なコンクリート（K1）を注入パイプ
（Ｐ）を用いて注入し、混和物（Ｋ）との比重差を利用
して掘削孔（Ｈ）の底部に上記コンクリート（K1）を沈
降させ、その後に鋼鉄杭（Ｓ）を打設することにより、
鋼鉄杭（Ｓ）の下端部に強固なコンクリート塊を形成す
ることにより、同杭（Ｓ）の垂直方向支持力を高めたも
のである。

なお、鋼鉄杭（Ｓ）には、断面形状によって鋼管杭、
Ｈ型杭、異形断面杭等があり、これらの杭及び矢板等、
地盤に打設する鋼鉄製資材に本発明を適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための鋼鉄杭打設装置の全体
側面図、第２図は地盤改良剤注入装置の縦断面図、第３
図は同要部の拡大断面図、第４図及び第５図は第２図Ｉ
−Ｉ断面図（下方及び側方吐出弁の開閉状態図）、第６
図は鋼鉄杭の打設状況を示す説明図、第７図は他の実施
例を示す説明図。（Ｇ）：地盤（Ｈ）：掘削孔（Ｋ）：混和物（Ｓ）：鋼鉄杭

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 7/00 E02D 5/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】打設現場の地盤（Ｇ）に穿設した掘削孔
（Ｈ）中の掘削土に、粒粉状骨材とアルカリ性の固化剤
とを混和し、この混和物（Ｋ）の固化前に掘削孔（Ｈ）
中に鋼鉄杭（Ｓ）を挿入することを特徴とする現場打ち
鋼鉄杭の腐蝕防止方法。