JPH02217516A

JPH02217516A - 杭の施工法

Info

Publication number: JPH02217516A
Application number: JP3665689A
Authority: JP
Inventors: Hajime Matsuzawa; 松沢　一
Original assignee: MATSUZAWA KIKO KK
Current assignee: MATSUZAWA KIKO KK
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1990-08-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH076190B2

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〕本発明は、芯材としての既製杭を建込んで基礎杭を施工
する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、無振動、無騒音杭打ち工法と称される既成杭の建
込み工法は、削孔し、その中にモルタルを充填してから
杭を建込むものである。この場合、掘削中の孔壁の崩壊
防止、建込む杭と支持地盤との結合、建込む杭の芯位置
の確保などに留意しなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の施工法は前記のようにモルタルを充填してから杭
を建込むものであるから、杭を挿入するのにモンケンな
どによる打撃′を全く必要としないわけではな（、完全
な無振動、無騒音と言えない場合が多い、このようなモ
ンケンなどによる打ち込みは、杭の損傷を招いたり、真
直精度にも悪影響を与えるおそれがある。

また、掘削中の孔壁の崩壊を防止するために、鋼管ケー
シングを建込むケーシング工法も知られている。これは
、例えばオーガスクリユーなどの外側にケーシングを配
して該オーガスリューでの掘削と同時にケーシングを挿
入していく。しかし、ケーシング引き抜き時に孔壁が崩
壊するのは防げず、さらにケーシング内に精度良く杭を
配置固定する確立された技術もなかった。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、孔壁を圧
密することで孔壁の崩壊を完全に防止できるとともにモ
ルタルを介して既製杭と地盤の一体化が得られ、しかも
大深度の掘削が可能で支持地盤と既製杭との結合もモン
ケンなどによる打撃なしに得られ、さらに精度良く既製
杭の建込みができる杭の施工法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は前記目的を達成するため、外周面を上下方向の
旋回溝形成部と肉厚な転圧部とに区画したカッティング
ヘッドを有する回転ケーシングを建込み、同時にケーシ
ング内部をケーシング上端開口から挿入する掘削バケッ
ト等の掘削手段で掘削、排土して、孔壁を圧密しながら
所定深度まで掘削し、次いで該ケーシング内に外周にス
ペーサーを設けた既成杭を芯材として建込み、前記カッ
ティングヘッドの先端よりモルタル等の固化材を注出し
て孔内を充填し、このモルタル等の固化材の充填度に応
じてケーシングを引き抜くこと及びケーシング本体及び
該ヘッドは２重壁の中空内部に送気管兼用の送液管を設
け、その下端をカッティングヘッドの下端に注出口とし
て臨ませ、また、この部分にダウンザホールハンマーを
着脱自在に装着可能としたことを要旨とするものである
。

〔作用〕

請求項第１項記載の本発明によれば、ケーシングを回転
させながら建込む時に、そのヘッドの下端面のカッター
ビットで削ら′れた土砂はヘッドの外側に押出され一部
はその外周面の転圧部で孔壁に圧密される。また、残り
の土砂は旋回溝形成部の溝に導かれて上昇しつつ転圧部
により孔壁に圧密される。

このように孔壁が圧密されることで、ケーシング周面の
摩擦が除去され、大深度の掘削が可能となり、また不透
水層が形成できるので地下水の流速が速いところでも場
所打ち杭の施工が可能となる。

また、該ケーシング内に建込む芯材としての既成杭は外
周に設けたスペーサーによりケーシング内で所定の位置
を確保でき、さらにケーシングがガイドとなって精度の
高い設置ができる。

杭と孔壁間にモルタル等の固化材を注入することで、打
撃を加えることなく杭と地盤は一体化するが、圧密した
孔壁とモルタル等の固化材により杭は地盤中に一層強固
にセットされる。

請求項第２項記載の本発明によれば、前記圧密作用に加
えて、注出口を閉じ送液管を送気管としてこのダウンザ
ホールハンマーに圧搾空気を供給することによりカッタ
ービットとダウンザホールハンマーの併用掘削を行い、
硬質の地盤も効率のよい掘削が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の杭の施工法の１実施例を示す１部切欠
いた正面図であるが、先に本発明工法で用いる装置につ
いて説明する。

図中２は鋼管による二重壁のケーシング本体、ｌはこの
ケーシング本体２の先端に嵌合しボルト止めで固定する
カッティングヘッドである。

第８図〜第１θ図に示すように該カッティングヘッドｌ
はケーシング本体２と同じく二重壁の短尺筒体からなり
、その上端にはケーシング本体２への嵌合継手３を形成
し、下端面にはカッタービット４を植設する。

カッティングヘッド１の外周面は凹部に突条５を設けそ
の間を旋回溝６とした旋回溝形成部と肉厚でケーシング
本体２より僅かに外側に突出する転圧部７とに区画形成
するが、図示の例ではこの旋回溝形成部と転圧部７とは
それぞれ一対ずつ対向するように形成した。

転圧部７は断面形状が、回転方向に対して先細となる匂
玉状に形成してテーパー面７ａを有するものとし、この
テーパー面７ａを介して掘削土砂を回転により外方に押
圧出来るようにしである。

前記突条５のうちの数個は途中を切断し、砂利等を逃す
横溝８を形成する。

これら、ケーシング本体２及びヘッド１は二重壁の中空
内部に送液管１０を設け、その下端をヘッドｌの下端に
注出口９として臨ませる。また、この送液管１０の上端
にはスイベル装置１１を取付けて、ここにモルタル等の
固化材の製造プラント１２からの送液管１３を接続可能
とする。

なお、送液管ｌＯは送気管としても使用出来るものであ
り、カッティングヘッド１ではこの送液管１０の個所に
エアーで駆動するダウンザホールノ１ンマー（エアーハ
ンマー）２２を着脱自在に装着し、注出口９を閉じ、送
液管ＩＯを送気管としてこのダウンザホールハンマー２
２に圧搾空気を供給することによりダウンザホールハン
マー２２の併用掘削も可能とした。

図中１４はケーシング建込み機であり、モータと減速機
及びこれらにより回転するケーシングチャック機構から
なるケーシング駆動部１５を昇降ジヤツキ１６を脚とし
てこれで支承する。

第１１図〜第１３図は鋼管、Ｈ型鋼、コンクリートパイ
ルなどの既製杭１７の外周に取り付けるスペーサー１８
を示し、これは半円形の帯金を組合わせてボルト・ナツ
ト１９で結合するバンドタイプであり、第１３図に示す
ようにケーシング本体２内に既製杭１７を挿入した時に
中心に位置しかつ適宜な間隔を保持できるような縦の鍔
板１８ａを放射状に突設した。

次に、このような装置を用いて行う本発明工法について
説明する。

第２図〜第７図は各工程を示す縦断正面図で、前記ケー
シング建込み機１４のケーシング駆動部１５に、チャッ
ク機構でケーシング建込２の外周を固定するようにケー
シング本体２をセットし、モータを始動すれば減速機を
介してチャック機構が回転し、該チャック機構で押えら
れたケーシング本体２及びその先端のカッティングヘッ
ドｌも一方向にゆっくりと回転する。

第２図に示すようにヘッド１の下端面はカッタービット
４もしくはダウンザホールハンマー２２で地盤を切削し
、地盤中へ切込まれていく。

このカッタービット４での切削土砂や石くずは、ヘッド
１の外側へ押し出され、その一部はヘッド１の転圧部７
で孔壁に圧密される。また残りの土砂等は旋回溝６に沿
って上昇しつつ転圧部７によって孔壁に圧密される。

昇降ジヤツキ１６はフリーとなっており、このようにし
てヘッド１及びケーシング本体２が地盤に建込まれてい
くと、自重でケーシング駆動部１５も下降するが、その
最下位まで達すると、チャック機構を一度ゆるめて昇降
ジヤツキ１６を伸して駆動部１５を押し上げ、再度ケー
シング本体２の上部をチャック機構で固定して同様の動
作を繰返す。

一方、ヘッド１内で輪切りにされた土砂はハンマーグラ
ブや他の掘削バケット等の掘削手段１９をケーシング本
体２内へ上方から吊下し、これで掘削、排土する。

前記孔壁の圧密についてさらに説明すると、カッティン
グへラド１は、回転ケーシング本体２の先端に結合する
ものであるから、カッタービット４及びダウンザホール
ハンマー２２で切削された土砂の一部はすぐに孔壁に圧
密される。通常、ボイド率はローム層では約６０〜７０
％、砂層では約３５〜４５％、礫層では約２５〜３５％
であるが本発明のヘッド１によれば、各地層の圧密限界
近くまで圧密して、不透水層を形成できるものである。

また、ケーシング本体２の先端部のみで土砂圧密作用を
行うものであるからケーシング本体２の周面に対する掘
削時の摩擦抵抗を減じ効率的な削孔を実現でき、さらに
、土砂の転圧部はケーシング本体２の全長に設けること
なく先端のへラド１にのみあるので、ケーシングの回転
に際して余分な負荷をかけることがないものとなり、大
深度の掘削を可能とする。

また、岩盤等の硬質の支持地盤２０の掘削に対しては、
ダウンザホールハンマー２２が有効に働くものである。

第３図に示すように支持地盤２０に達する所定深度まで
掘削したならば、第４図に示すように、外周にスペーサ
ー１８を上下に取付けた既製杭１７を芯材としてケーシ
ング本体２及びカッティングヘッド１内に該ケーシング
本体２の上端開口より建込む。この建込みはケーシング
本体２をガイドとして精度良く行われ、鍔板１８ａで既
製杭１７はケーシング本体２内の中心位置にかつケーシ
ング本体２と適宜な間隔を保持して収まる。

次いで、第５図に示すように送液管１０の上端にはスイ
ベル装置１１を取付けて、ここにモルタル等の固化材の
製造プラン目２からの送液管１３を接続し、該プラン目
２から送りこむモルタル等の固化材２１をヘッド１の下
端に注出口９より注出する。

このモルタル等の固化材２１は孔内に底から溜まり、上
へと充填されていくが、同時に前記建込み時とは逆動作
でケーシング建込み機１４を駆動してケーシング本体２
及びカッティングヘッド１を引き抜く。（第６図参照）このように、ケーシングを引き抜きながら第７図に示す
ように孔の上部までモルタル等の固化材２１を注入すれ
ば、施工は完了する。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の杭の施工法は、ケーシング本
体先端のカッティングヘッド孔壁を圧密することで孔壁
の崩壊を完全に防止できるとともにケーシング周面の摩
擦が除去され、大深度の掘削が可能となり、また不透水
層が形成できるので地下水の流速が速いところでも場所
打ち杭の施工が可能となるものである。

また、モルタル等の固化材を介して芯材としての既製杭
と地盤の一体化が得られ、しかも大深度の掘削が可能な
ので支持地盤と既製杭との結合も良く、施工手順として
既製杭と孔壁間にモルタル等の固化材を注入することで
、打撃を加えることなく杭と地盤が一体化し、圧′密し
た孔壁とモルタル等の固化材により既製杭は地盤中に一
層強固にセットされる。

さらに、ケーシング内に建込む芯材としての既成杭は外
周に設けたスペーサーによりケーシング内で所定の位置
を確保でき、さらにケーシングがガイドとなって精度の
高い設置ができ、施工精度の良い杭が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の杭の施工法の１実施例を示す一部切欠
いた正面図、第２図〜第７図は各工程を示す縦断正面図
、第８図はカッティングヘッドの側面図、第９図は同上
正面図、第１０図は第９図の横断平面図、第１１図はス
ペーサーの斜視図、第１２図は同上平面図、第１３図は
スペーサーとケーシングの関係を示す平面図である。１・・・カッティングヘッド２・・・ケーシング本体３・・・嵌合継手　　　　４・・・カッタービット５・
・・突条　　　　　　６・・・旋回溝７・・・転圧部　
　　　　７ａ・・・テーパー面８・・・横溝　　　　　
　９・・・注出口１０・・・送液管１１・・・スイベル装置１３・・・送液管１５・・・ケーシング駆動部１６・・・昇降ジヤツキ　　エフ・・・既製杭１８・・
・スペーサー　　　１８ａ・・・鍔板１９・・・掘削手
段　　　　２０・・・支持地盤２１・・・モルタル等の
固化材２２・・・ダウンザホールハンマー１２・・・プラント１４・・・ケーシング建込み機

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外周面を上下方向の旋回溝形成部と肉厚な転圧部
とに区画したカッティングヘッドを有する回転ケーシン
グを建込み、同時にケーシング内部をケーシング上端開
口から挿入する掘削バケット等の掘削手段で掘削、排土
して、孔壁を圧密しながら所定深度まで掘削し、次いで
該ケーシング内に外周にスペーサーを設けた既成杭を芯
材として建込み、前記カッティングヘッドの先端よりモ
ルタル等の固化材を注出して孔内を充填し、このモルタ
ル等の固化材の充填度に応じてケーシングを引き抜くこ
とを特徴とする杭の施工法。
（２）外周面を上下方向の旋回溝形成部と肉厚な転圧部
とに区画したカッティングヘッドを有し、ケーシング本
体及び該ヘッドは二重壁の中空内部に送気管兼用の送液
管を設け、その下端をカッティングヘッドの下端に注出
口として臨ませ、また、この部分にダウンザホールハン
マーを着脱自在に装着可能としたことを特徴とする掘削
ケーシング。