JPH02108724A - 拡径孔掘削工法及び拡径節杭工法 - 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１ 本発明は、地盤に拡径部を有する拡径孔を造成する拡径
孔掘削工法及び拡径孔に芯材を入れる拡径節杭工法に関
する発明である。

［従来の技術］ 従来から地盤に拡径部を形成した掘削孔を形成する方法
として特公昭ＧＯ−３５４８９号公報が知られている。

この特公昭（３０−３５４８９号公報に示された従来例
のものは、オーガー軸のｆ部の一箇所に拡径装置を一つ
設けたらのであり、オーガー軸により地盤を所定深さま
で掘削し、しかる後、オーガー軸を逆転して拡径部を拡
大して最下段の拡大部を形成し、その後オーガー軸を正
転して拡径刃を縮めてオーガー軸を一定長さ引き上げ、
更にオーガー釉を逆転して拡径装置を拡径して２段目の
拡大部を形成するというようにして次々と掘削孔に上下
に多段に拡大部を形成するようになっていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記した従来例にあっては、拡径装置をオー
ガー軸のド部の一箇所に一つだけ設けただけなので、直
達のように、オーガー釉を一定長さ引き上げては逆転し
て拡大部を形成し、また−定長さ引き上げては逆転して
拡大部を形成するといった工程を繰り返さなければなら
ず、工程が複雑になり、時間もかかるという問題があり
、更に、上ド多段に形成される拡大部間の距離も正確に
出しにくいという問題があった。

本発明は上記のような従来例の問題点に鑑みて発明した
ものであって、その目的とするところは、掘削孔の上下
に複数段に拡大部を形成するに当たり、上下に複数段の
拡大部を同時に形成できて、工程が簡略化され、また、
上下複数段に形成される拡大部間の距離も常に一定の距
離に形成でき、また、またこの掘削孔に芯材を入れて強
度の強い拡径節杭を形成でき、更に拡径節杭を形成する
に当たり、芯材の節部と掘削孔に上下多段に形成した拡
大部とを正確に対応させて施工できる拡径孔掘削工法及
び拡径節杭工法を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明の拡径孔掘削工法は、オ
ーガー紬１の軸方向に複数段に拡径装置２を設け、地盤
３の掘孔時もしくは所定深さの掘孔後、上記拡径装置２
を拡径して拡径部４を設けた掘削孔５を造成するように
した。

ここで、拡径装置ｉｆ２を拡径する手段を油圧のような
液圧とすることができる。

また、オーガー袖１の外周に外部ケーシング６が配置さ
れ且つ外部ケーシング６にオーガー紬１の軸方向に複数
段に設けた拡径装置２の拡径刃７が出没するための開口
部８を設けてケースオーガー９を形成し、このケースオ
ーガー９にて地盤３の掘孔時もしくは所定深さの掘孔後
、上記拡径装置２を拡径して拡径刃７を外部ケーシング
６の開口部８から突出させて拡径部４を設けた掘削孔５
を造成するようにしてもよい。

また、拡径部４を有する掘削孔５に節杭１０ａや節部を
有する鉄筋１１１１０ｂ等の節付き芯材１０を挿入して
拡径節杭を形成するに当たって、オーガー軸１に複数段
に設けた拡径装置２のピッチを節付芯材１０の節１０ｃ
のピッチに合わせるようにしてもよい。

［作用］ 本発明にあっては、オーガー軸１の軸方向に複数段に拡
径装置２を設け、地盤３の掘孔時もしくは所定深さの掘
孔後、上記拡径装置２を拡径して拡径部４を設けた掘削
孔５を造成することで、拡径装置２を拡径して掘削孔５
の孔壁に拡径部４を形成する際、掘削孔５に同時に上下
に複数段の拡径部４を形成することができる。

また、拡径部ｒａ２を拡径する手段を油圧のような液圧
とすることで、拡径装置２を必要な時に確実に拡径する
ことができる。

さらに、オーガー軸１の外周に外部ケーシング６が配置
され且つ外部ケーシング６にオーガー軸１の軸方向に複
数段に設けた拡径装置２の拡径刃７が出没するための開
口部８を設けてケースオー７ｙ−９を形成し、このケー
スオーガー９にて拡径部４を設けた掘削孔５を造成する
ことで、拡径部ｆ！ｉ２を拡径して上下に複数段に拡径
部４を形成するに当たり、拡径部４を掘削している部分
以外の掘削孔５の孔壁が崩れるのを外部ケーシング６に
より防止しながら所定の大きさの拡径部４を上下に複数
段所定の位置に正確に形成できるようになった。

また、拡径部４を有する掘削孔５に節杭１０ａや節部を
有する鉄筋１！ＩＬ１０１１等の節付き芯材１０を挿入
して拡径節杭を形成するに当たって、オーガー軸１に複
数段に設けた拡径装置２のピッチを節付芯材１０の節１
０ｃのピッチに合わせることで、節付芯材１０の複数の
節１０ｃを複数の拡径部４に正確に合わせて施工できる
。

［実施例］ 以下本発明を実施例により詳述する。

拡径部４を有する掘削孔５を造成する！！置は、ｆｊＩ
Ｊ１図の実施例では、外部ケーシング６内にオーガー紬
１を配置して構成してあり、外部ケーシング６及びオー
ガー軸１とも駆動装ｆｉ２１によりそれぞれ独立して回
転するようになっている。先端にビットを有するオーガ
ー軸１は中空となっていて、この中空部分を利用してセ
メント、ミルクモルタル等を供給し、オーガー軸１の先
ｒａ部又はその他の部分に設けた吐出口から吐出するよ
うになっている。オーガー軸１には第１図に示すように
スクリュ一部１１と攪拌装置１２とを設けたものの実施
例を示しているがオーガー軸１の長手方向の全長又は長
手方向の適所にスクリュ一部１１を設けたもの、あるい
はオーガー軸１の長手方向の適所に攪拌装置１２を設け
たもの等がある。オーガー軸１には軸方向に複数段に拡
径装置２を設けである。拡径装置２としては例えば、第
１図に示すようにオーガー軸１に設けた支持部１４ある
いはスクリュ一部１１あるいは攪拌装置１２等に軸１３
により拡径刃７を回転自在に取り付け、オーガー軸１を
一定方向に回転すると拡径刃７が土圧で一方方向に回転
して第２図、第３図の破線のように拡径刃７が非突出状
態となり、逆方向に回転すると土庄で拡径刃７が逆方向
に回転し、第１図や第２図、第３図の実線のように拡径
した状態でストッパ１５で支持されて拡径状態を保持す
るようになっている。第４図、第５図には拡径刃７を油
圧のような液圧シリング１６により拡径刃７を作動させ
るようにしている。液圧シリング１６はスクリュ一部１
１に軸１６ａにより軸支して取り付けてあって、液圧シ
リング１６のロッドの先端を紬１６ｂにより拡径刃７の
後端部に軸支しである。

第４図において１６ｃは液圧シリング１６に送油するた
めの送油パイプである。ここで、上記実施例では液圧シ
リング１６をスクリュ一部１１に取り付けた例を示した
が、オーガー袖１に設ける支持部１４あるいは攪拌装（
１１２等に軸支しで取り付けてもよいものである。

外部ケーシング６には上下に複ＷＬ段に開口部８が設け
てあり、この外部ケーシング６に上下に複数段設けた開
口部８の位置はそれぞれオーガー軸１に複数段に設けた
拡径装置２とそれぞれ対応するレベルに設けである。

第６図、第７図には拡径装置２と開口部８とを周方向に
おいて対向させるための装置の一例が示しである。第６
図、第７図において、駆動装ｒａ２１のド部には内側回
転軸２２と外側回献紬２３とが突出してあり、内側回転
＠２２にオーガー紬１の上端部が接続してあり、また外
側回転軸２３には回転伝達継手２４が取り付けてあって
、この回転伝達継手２４に外部ケーシング６の上端部が
取り付けである。回転伝達継手２４には例えば縦長孔２
５が設けてあり、この長孔２５から挿入したボルト２６
を外部ケーシング６に取り付けである。

オーガー軸１の上部には係止アーム２７が突出してあり
、外部ケーシング６の内面には被係止部２８が設けであ
る。そして、第６図の状態は係止アーム２７と被係止部
２８とが上下にずれていて、オーガー軸１と外部ケーシ
ング６とが互いに逆方向に回転しても係止アーム２７と
被係止部２８とが当たらないようになっている。つまり
、地盤３を通常上下方向に掘削して掘削孔５を形成する
際は、この第６図の状態となっている。一方、ボルト２
６を緩めて駆動装置２１を上方に少し引き上げると、駆
動装置２１と共にオーガー軸１が少し上昇するともに回
転伝達継手２４が少し上昇するが、ボルト２６が緩めで
あるので、ボルト２６に対して縦長孔２５部分がスライ
ドし、この結果外部ケーシング６は上昇しない。したが
って、係止アーム２７が被係止部２８と同じレベルとな
るので、この状態で、オーガー紬１を回転すると係止ア
ーム２７が被係止部２８に当たる、そして、この状態が
ちょうど外部ケーシング６に上下に複数段設けた開口部
８とオーガー軸１に複数段に設けた拡径装置２の拡径刃
７とが周方向に互いに対向する状態となるようになって
いる。

しかして、上記のような構成のクースオー〃−９により
拡径孔４を有する掘削孔５を形成するに当たっては、ケ
ースオーｆｆ−９により地盤３を掘削して掘削孔５を形
成するのであるが、地盤３の掘孔時もしくは所定深さの
掘孔後、上記拡径装置２を拡径して拡径部ｆｆ２の拡径
刃７を外部ケーシング６の開口部８から外方に突出させ
て拡径部４を設けた掘削孔５を造成する。ここで、例え
ば、拡径装置！２が土圧で拡径したり非拡径状態となる
ようなタイプのものの場合、掘削中は拡径部ｒ！１２を
非拡径状態になる方向にオーガー軸１を回転し、外部ケ
ーシング６はオーガー軸１と逆方向に回転して第９図（
ａ）に示すように掘進していくものである。そして、拡
径部４を形成する場合には外部ケーシング６とオーガー
紬１との回転を停止し、この状態で、ボルト２６を緩め
て駆動装置２１を少し引き上げて係止アーム２７と被係
止部２８とを同一レベルとし、ボルト２６を締め付け、
この状態でオーガー紬１を逆方向に回転させて係止アー
ム２７と被係止部２８とを係止して拡径刃７と開口部８
とを対向させると共に拡径刃７が土庄で開いて開口部８
から突出して拡径し、拡径刃７がストッパ１５に当たっ
て拡径状態を保持される。

そして、この状態で外部ケーシング６とオーガー紬１と
を同方向（っまり拡径刃７が土圧で開く方向）に同速で
回転して！＠９図（ｂ）に示すように拡径刃７により拡
径部４を形成するのである。拡径部４の形成が終わると
、外部ケーシング６とオーガー軸１を上記とは逆回転し
で土圧により拡径刃７を非拡径状態として引き上げたり
、あるいは、オーガー軸１を上記とは逆回転して拡径刃
７を非拡径状態とし、この状態で係止アーム２７と、被
係止部２８との上下方向のレベルをずらせ、その後、オ
ーガー紬１を回転すると共に外部ケーシング６をオーガ
ー紬１と逆方向に回転しながら引き上げるのである。第
９図（ｅ）には引慇上げた後の上下に複数段の拡径部４
を有する掘削孔５が示しである。

また、液圧シリング１６で拡径刃７を拡径したり、非拡
径する場合も、上記と同様に拡径刃７の非拡径状態では
係止アーム２７と被係止部２８とを上下に少しずらした
状態とし、拡径刃７を拡径する場合には係止アーム２７
と被係止部２８とを同じレベルにしてオーガー袖１を回
転して拡径刃７と開口ｆｎ８とを対向した状態で液圧シ
リング１６で拡径刃７を拡径し、オーガー軸１と外部ケ
ーシング６とを同方向に同連回松して拡径刃７にて上下
に複数段の拡径部４を形成するものである。

なお、外部ケーシング６は掘削時や攪拌時に掘削孔５の
内壁が崩壊するのを防止する役目をするだけでなく、特
に拡径装置２を拡径して拡径部４を形成する際、拡径刃
７により掘削されている部分以外の部分の掘削孔５の内
壁が崩れるのを外部ケーシング６により保護し、所定の
部分のみが複数段正確に掘削された拡径部４を形成でき
ることになる。

ところで、拡径部４を形成するに当たり、第９図（ｂ）
に示すように装置を上下することなく拡径刃７を拡径し
て拡径部４を形成することで、第９図（ｅ）に示すよう
に拡径部４を複数段設けるようにしてもよく、また拡径
刃７を拡径した状態で装置を上ｒすることで上下に長い
拡径部４を形成するようにしてもよい。また拡径部４を
有する掘削孔５を形成する際、オーガー軸１からセメン
ト、ミルクモルタル等を注入して拡径部４を有する掘削
孔５にセメント、ミルクモルタル等を充填してもよい。

この場合には、オーガー軸１に上下にわたってスクリュ
ーｆｆ１ｓ１１を有するものを使用し、オーガー輪１を
回転して地盤３を掘削すると共に掘削土砂をスクリュ一
部１１で上昇させて外部ケーシング６の上部に設けた排
出窓がら排出するものであり、掘削土砂を排出した跡に
セメント、ミルクモルタルを充填するのである。この時
、オーガー軸１からセメント、ミルクモルタル等を吐出
しながら掘削してもよく、あるいは、掘削時にはオーガ
ー紬１からベントナイトを吐出しながら掘削し、オーガ
ー紬１を引き上げる際にベントナイトに代えてセメント
、ミルクモルタル等を吐出するようにしてもよい、なお
、ここで上記実施例では、オーガー軸１に攪拌装置１２
を設けたものを使用した実施例を示したが、オーガー軸
１に攪袢装Ｗｉ１２とスクリュ一部１１とを設けたもの
、またはオーガー紬１の長手方向の適所にスクリュー部
１１を設けたものを使用してもよい。

また、拡径部４を有する掘削孔５を形成する際、掘削土
砂とセメント、ミルクモルタル等とを攪拌、ミキシング
したものを掘削孔５内に充填するようにしてもよい。こ
の場合には、オーガー軸１として攪拌装ｒａ１２を設け
てたものを使用し、セメント、ミルクモルタル等を吐出
しながらオーガー仙１で地盤を掘削すると共に掘削土砂
とセメント、ミルクモルタル等を攪拌装置１２により攪
拌、ミキシングするのである。攪拌、ミキシングはオー
ガー軸１と外部ケーシング６とは逆方向に回転した場合
も同方向に回忙した場合も攪拌、ミキシングされるもの
である。ここで、攪拌！／に置１２をオーガー紬１に設
けた実施例を示したが、オーガー軸１と外部ケーシング
６との両方に設けてもよく、また外部ケーシング６のみ
に設けてもよい０図中２０はオーガー軸１に取り付けた
スタビライザーであって、外端が外部ケーシング６の内
面に隙間を介して対向し、外部ケーシング６の中心にオ
ーガー紬１を位置させる役目をしている。

ところで、外部ケーシング６の内面とオーガー軸１とに
攪拌装ｒａ１２を設けた場合には、掘削乃至引き上げ時
にオーガー紬１と外部ケーシング６とを互いに逆方向に
回転させるものである。このように互いに逆方向に回転
すると、攪拌、ミキシングがより効果的に行なわれる。

また同方向に回忙する場合には外部ケーシング６とオー
ガー袖１との回転速度を違わせることで、攪拌、ミキシ
ングがより効果的に行なわれる。同方向に回転して回転
速度を変える場合には、拡径刃７を非拡径状態とした場
合に回転速度を違わせるものとする。

上記実施例では、オーガー軸１の外周に外部ケーシング
６を配置した実施例につき説明したが、外部ケーシング
６を用いることなく、第８図に示すように上下に複数段
に拡径部２を有するオーガー軸１のみにより拡径部４を
有する掘削孔５を形成してもよい、この場合、オーガー
軸１には前述のようにスクリュ一部１１と攪拌ｖ装置１
２、あるいはスクリュ一部１１のみ、あるいは攪拌装置
１２のみを設けるものである。

第１０図、第１１図には上下に複数段設けた拡径装置２
の拡径状態における突出長さを上下の拡径装置２におい
て異ならせた実施例が示しである。

この実施例によれば第１２図に示すように上下の拡径部
４の径がそれぞれ異なった掘削孔５が造成できるもので
ある。

本発明により形成した拡径部４を有する掘削孔５はその
まま、地盤改良柱とすることができる。

また、上記のようにして形成したセメント、ミルクモル
タル等が充填された拡径部４を有する掘削孔５や、ある
いは掘削土砂とセメント、ミルクモルタル等が充填され
た拡径部４を有する掘削孔５には第１３図、第１４図に
示すように、抗１０ａ′や鉄筋１１１０ｂ’等の芯材１
０′を挿入して強度の強い拡径節杭を形成することもで
きる。この場合、杭１０ａ　　としてはコンクリート杭
、鋼管杭、Ｈ型鋼製の杭等が使用される。

また、打設する芯材として第１５図、第１６図に示すよ
うに節杭１０ａ又は節部を有する鉄筋籠１０ｂのように
節１０ｃを有する節付き芯材１０を用いてもよい、そし
て、この場合掘削孔５に上下に複数段に拡径部４を形成
するためのオーガー軸１に軸方向に複数段に設けた拡径
部２間のピッチを節付き芯材１０の上下に複数設けた節
１０ｃのピッチと等しくしてあり、この結果複数段設け
た拡径部２で形成した複数段の拡径部４間のピッチが節
付き芯材１０の１ｆＲ１０ｃピツチに等しくなり、複数
段の節１０ｃを複数段の拡径部４に正確に対応して位置
させて施工できるものである。

なお、本発明において外部ケーシング６を設は場合、外
部ケーシング６の外周にスクリューを巻設することもで
きる。この場合、拡径刃７が拡径した際にはスクリュー
よりも外方まで突出するようにしておくものである。

［発明の効果］ 本発明にあっては、叙述のように、オーガー軸の軸方向
に複数段に拡径ｖｃ置を設け、地盤の掘孔時もしくは所
定深さの掘孔後、上記拡径装置を拡径して拡径部を設け
た掘削孔を造成するので、拡径装置を拡径して掘削孔の
孔壁に拡径部を形成する際、掘削孔に同時に上下に複数
段の拡径部を形成することができて、工程を簡略化し、
施工時間を短（でき、また形成される複数の拡径部間の
距離を一定にできるものである。

また、拡径装置を拡径する手段を油圧のような液圧とす
ることで、拡径装置を必要な時に確実に拡径することか
です、いっそう工事が正確にできるものである。

さらに、オーガー軸の外周に外部ケーシングが配置され
且つ外部ケーシングにオーガー軸の軸方向に複数段に設
けた拡径装置の拡径刃が出没するための開口部を設けて
ケースオーガーを形成し、このケースオーガーにて拡径
部を設けた掘削孔を造成するので、拡径装置を拡径して
上ｒに複数段に拡径部を形成するに当たり、拡径部を掘
削している部号以外の掘削孔の孔壁が崩れるのを外部ケ
ーシングにより防止しながら所定の大きさの拡径部を上
下に複数段所定の位置に正確に形成できるものである。

また、拡径部を有する掘削孔に節杭や節部を有する鉄筋
ｎｒ？の節付詐芯材を挿入して拡径節杭を形成するに当
たって、オーガー軸に複数段に設けた拡径装置のピッチ
を節付芯材の節のピッチに合わせることで、節付芯材の
複数の節を複数の拡径部に正確に合わせて施工できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

ＷＩＪ１図は本発明の装置の一実施例の一部省略縦断面
図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図、ｔｊＳ３図は第
１図のＹ−Ｙ線断面図、第４図は同上の他の実施例の一
部省略縦断面図、第５図は同上の横断面図、第６図は係
止７−ムと被係止部との関係を示す縦断面図、第７図は
同上の横断面図、ｔｊ＆８図は本発明の装置の他の実施
例の正面図、第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の施工
順序を示す断面図、第１０図は本発明の装置の更に他の
実施例の一部省略縦断面図、第１１図は本発明の装置の
更に他の実施例の一部省略縦断面図、第１２図はｔ５１
０図または第１１図の９ＩＣ置により形成した掘削孔の
断面図、第１３図は掘削孔に芯材を挿入した実施例の断
面図、第１４図は同上の芯材を挿入した他の実施例の断
面図、第１５図は同上の芯材を挿入した他の実施例の断
面図、第１６図は同上の芯材を挿入した他の実施例の断
面図であって、１はオーガー軸、２は拡径装置、３は地
盤、４は拡径部、５は掘削孔、６は外部ケーシング、７
は拡径刃、８は開口部、９はケースオーガー１０は節付
芯材、１０ａは節杭、１０ｂは鉄筋能、１０ｃは節であ
る。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 肩２グ ｂ γ３Ｚ １１４図 ア５ｘ フッ図 ＼ 八　　　　　拗 １Ｃ、八　　　　　１ ａば　　　　　　　１　　　　　← 築閥　后ボも５始べ 型窃型荘始型口 にお蝦お里を相互も −へ〜寸−■（’−ＱＱの 驚８■ 薯１０図 第１２図 ＄１１■ ’ｅｔ１３図 １１４閃 ３・・・地盤 真１５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）オーガー軸の軸方向に複数段に拡径装置を設け、
   地盤の掘孔時もしくは所定深さの掘孔後、上記拡径装置
   を拡径して拡径部を設けた掘削孔を造成することを特徴
   とする拡径孔掘削工法。
2. （２）拡径装置を拡径する手段が油圧のような液圧であ
   ることを特徴とする請求項１記載の拡径孔掘削工法。
3. （３）オーガー軸の外周に外部ケーシングが配置され且
   つ外部ケーシングにオーガー軸の軸方向に複数段に設け
   た拡径装置の拡径刃が出没するための開口部を設けてケ
   ースオーガーを形成し、このケースオーガーにて地盤の
   掘孔時もしくは所定深さの掘孔後、上記拡径装置を拡径
   して拡径刃を外部ケーシングの開口部から突出させて拡
   径部を設けた掘削孔を造成することを特徴とする拡径孔
   掘削工法。
4. （４）請求項１又は請求項２又は請求項３に記載したい
   ずれかの拡径孔掘削工法において形成した拡径部を有す
   る掘削孔に節杭や節部を有する鉄筋籠等の節付き芯材を
   挿入して拡径節杭を形成するに当たって、オーガー軸に
   複数段に設けた拡径装置のピッチを節付芯材の節のピッ
   チに合わせることを特徴とする拡径節杭工法。