JPH03110214A - グラベル杭造成工法 - 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） 本発明は、軟弱な地盤を改良するために地盤中に砂、砂
利、砕石等のグラベルからなるグラベル杭を造成する工
法に関するもので、回転ケーシングを用いてこれにより
地盤を所定深さまで掘削し、回転ケーシングを引き上げ
つつ、該回転ケーシング内に供給されたグラベルをその
先端部より掘削孔内に排出するようにしたグラベル杭造
成工法に関する。

（従来の技術） この種のグラベル杭造成工法では、回転ケーシング内に
供給されたグラベルがこのケーシングの回転に従って共
回りするため、造成中にグラベル面検出用の重錘によっ
て回転ケーシング内の砂面変化を検出することができず
、従って造成中にグラベル杭の一部が細くくびれたり、
途中で切れたりしでも地上ではその状況を把渥すること
ができないという問題があった。

この問題を解決することを目的として提案されたものに
特開昭５５−７３７４号公報に開示されたような工法が
ある。これは、上端部に砂供給用のホッパーを有する回
転しないケーシング即ち固定ケーシングを回転ケーシン
グ内に挿入配備し、この固定ケーシング内においてグラ
ベル面検出用重錘によりそのグラベル面を検出するよう
にしたものである。この工法によれば、ホッパーからの
グラベルは固定ケーシング内に供給されて回転ケーシン
グとの縁が切られるため回転ケーシングの回転によって
共回りすることがなくなり、従ってグラベル面の検出が
可能となる。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかしながら、上記のような従来工法では、回転ケーシ
ング内にこれより径小の固定ケーシングを挿入するため
、ケーシング−本分のグラベルの容置が回転ケーシング
のみによる場合に比べて小さくなり、その場合と同等の
容量を確保するためには、回転ケーシング及び固定ケー
シングの長さを、回転ケーシングが実際に地中に貫入さ
れる長さに対し相当長くする必要があった。また一方で
は、固定ケーシング上方よりワイヤを介して垂下される
グラベル面検出用重錘はホッパーからのグラベルの供給
中にはその重錘がグラベル中に埋まらないように引き上
げる必要があるが、この重錘はグラベル杭の造成進行に
従って固定ケーシングの下方部まで相当深く下ろされる
ことから、この重錘を吊持しているワイヤーも相当長く
なり、このためワイヤーの引き上げに要する時間が長く
なると共に、ワイヤーを巻き取るドラムも大型のものを
使用する必要があった。

本発明はこのような従来工法の問題点を解決することを
目的としたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のグラベル杭造成工法は、回転ケーシングの上方
に少なくとも該ケーシング１本分の砂等グラベルを収容
しうるグラベル供給用のホッパーを備え、前記回転ケー
シングの先端部を閉塞した状態で該ケーシング内にグラ
ベルを供給しながら地盤を掘削し、所定深度に達して回
転ケーシングの引き上げ時に回転ケーシング先端部を開
放して回転ケーシング内のグラベルを掘削孔内に排出し
、その排出量を前記ホッパー内のグラベル面検出用重錘
で計測するようにしたことを特徴とする。

（実施例） 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明工法を実施するために使用されるグラベ
ル抗造成装置に示しており、この図において１はクロー
ラクレーン等に立設されたリーダ（図示省略）に昇陣自
在に吊支される機枠で、こめ機枠１の下部には、外周面
にスクリュー２を螺設した回転ケーシング３が回転自在
に垂下装備され、この回転ケーシング３は、駆動モータ
４，４の出力軸に固定しであるギヤ５．５が該回転ケー
シング３の上端部に固装されたギヤ６と噛み合ってこれ
を回転することにより、回転駆動されるようになってお
り、またこの回転ケーシング３の下端にはシュー（底蓋
）７が開閉自在に装着しである。８は回転ケーシング３
の上方にあって機枠ｌに固定されたグラベル供給用の密
閉型のホッパーで、回転ケーシング３−本分の盪のグラ
ベルを十分に収容しうるように形成されており、このホ
ッパー８の上端部両側にはグラベル投入口９．９が設け
られ、各グラベル投入口９の内側には開閉弁１０が設け
てあって、この開閉弁１０は例えば、常時はばね（図示
せず）によって閉鎖状態に保持され、グラベル投入口９
から投入されるグラベルによって開弁されるようになっ
ている。また、ホッパー８の下端部は回転ケーシング３
の上端部に突入されている。ＩＩは周知の重錘式グラベ
ル面検出装置で、ホッパー８の上部に設置されてトルク
モータ（図示省略）により駆動される巻取ドラム１２と
、このドラム１２からシーブ１３を巻回してホッパ−８
内部に延出垂下されたワイヤー１４と、このワイヤー１
４の先端に取付けられたグラベル面検出用重錘１５とか
らなる。尚、前記トルクモータは、例えば、電圧制御機
構によって印加電圧の制御が可能なものであって、比較
的大きい電圧が印加された場合にはこのモータに巻上げ
方向の大きいトルクが発生して重錘１５と共にワイヤー
１４を巻き上げ、また比較的小さい電圧が印加された場
合は重錘１５の重量によってトルクモータにかかるトル
クよりもこのモータに発生するトルクの方がわずかに小
さくなるようしであるため重錘１５は下降する。前記ホ
ッパー８には該ホッパー内部に圧力エアを供給するエア
供給ノズル２０が設けられている。

前記ホッパー８内部から回転ケーシング３内部に亘って
細い中空状の支持杆１６が垂下挿入され、この支持杆１
６の下端部にはバイブロフロント１７が装備され、上端
部は例えばエアシリンダからなる流体圧シリンダ１８の
ピストンロッド１８ａに連結され、この流体圧シリンダ
１８はホッパー８の上端部下面に取着されている。また
、流体圧シリンダＩ８及びこれに連結されている支持杆
１６の上端部側はホッパ−８上端部から垂下された保護
管１９で保護されている。前記バイブロフロント１７は
グラベル抗造成中は第１図の仮想線で示されるように回
転ケーシング３の下端から下方に突出して該ケーシング
３から抜は出た位置にあり、この位置で回転ケーシング
３下端から押出されるグラベルを振動によって締め固め
るようになる。また、回転ケーシング３が地中に貫入さ
れる際、あるいは地上に引き上げたときは、流体圧シリ
ンダ１８を収縮作動させることにより、このバイブロフ
ロント１７は第１図の実線図示の位置、つまり回転ケー
シング８の下端部内に引っ込むことになる。

次に、上述したような装置を使用して軟弱地盤Ｗ中にグ
ラベル抗を造成する工法につき第１図及び第２図（Ａ）
〜（Ｄ）により説明する。

先ず、回転ケーシング３先端のシュー７．７を予め地上
で手作業により閉じた状態とし、そしてグラベルをホッ
パー８を通じて回転ケーシング３に供給しながら、この
回転ケーシング３を回転させつつ地盤Ｗを掘削してゆく
。このグラベルの供給中は前記グラベル面検出装置のト
ルクモータに高い電圧を印加して、ワイヤー１４を巻き
上げ、重錘１５を第２図（Ａ）のようにホッパー８内の
上方へ引き上げておき、そしてグラベルをそのグラベル
面が後述する上限レベルＬ１に達しうるような所要量（
はぼ回転ケーシング３二本分に相当する量）供給し終え
たあとトルクモータへの印加電圧を低くすると、重錘１
５は自重で下降し、第１図のようにグラベル面に当たっ
て止まる。尚、ホッパー８内のグラベルの上限レベルが
図中ＬＩで示され、下限レベルがＬ２で示され、これら
上下限のレベルＬ、、Ｌ、間のグラベルの容量は地盤Ｗ
中に造成されるグラベル抗−本分の量に相当するものと
する。

上記のようにして地盤Ｗを掘削する回転ケーシング３が
第２図（Ｂ）のように所定の深度に達したら、その回転
を止め、そしてエア供給ノズル２０より圧力エアの供給
を開始し、ホッパー８内の上部空間の圧力を上昇させる
。こうして高まったエア圧によりホッパー８内のグラベ
ルを加圧しつつ、回転ケーシング３を逆方向に回転させ
て第２図（Ｃ）のように引き上げを開始すると共に、流
体圧シリンダ１８を伸長作動してバイブロフロント１７
を回転ケーシング３の下端から下方に突き出させ、同時
にまたこのバイブロフロント１７を作動して振動を行わ
せる。尚、シュー７．７は回転ケーシング３の引き上げ
に伴って開放するが、バイブロフロントＩ７の突出動作
によってより確実に開くことができる。こうして回転ケ
ーシング３を引き上げてゆくに従って、この回転ケーシ
ング３の先端から加圧されたグラベルが掘削孔内に排出
され、グラベル抗Ｐが造成されてゆく。掘削孔内に排出
されるグラベルはバイブロフロン）　！−７の振動作用
によって圧密されてより強固なグラベル抗Ｐとなる。

上記のようにして回転ケーシング３を引き上げてゆくに
伴い、ホッパー８内のグラベル面は引き上げ開始時点の
上限レベルＬ１から漸次下降することになるが、このグ
ラベル面の下降状況はグラベル面検出装置１１の重錘１
５によって検出される。即ち、グラベル面が第２図（Ｂ
）で示される上限レベルＬ１にある位置（造成開始位置
）から下降すると、重錘１５の重力によるトルクが巻取
ドラム１２に加わり、ワイヤー１４が繰り出されて重錘
１５がグラベル面に追従して下降し、常にグラベル面の
変化を検出することができる。このグラベル面の変動量
は巻取ドラム１２の回転量に比例すると共に、回転ケー
シング３先端から排出されるグラベルの排出量に比例す
るため、巻取ドラム１２に適当な計測装置を連動連結さ
せることによって、このグラベル面検出装置１１の検出
値からグラベルの排出量を計測することができる。また
、このグラベル排出量の計測によって地盤Ｗ中に造成さ
れているグラベル杭Ｐの造成状況を地上から容易に把握
することができる。

グラベル抗Ｐが正常に造成された場合には、第３図（Ｄ
）示すように回転ケーシング３の引き上げが終了した時
点でホッパー８内のグラベル面が下限レベルＬ、に位置
することになる。こうしてホッパー８内のグラベル面が
下限レベルＬ１が下降してグラベル杭Ｐの造成が終了す
れば、回転ケーシング３を含む装置全体を次の造成箇所
へ移動させ、この移動中に重錘１５を第２図（Ａ）のよ
うに引き上げておく。そして再び、回転ケーシング３先
端のシュー７．７を閉じた状態で、ホッパー８内にグラ
ベルを供給しつつ地盤を掘削し、前述の工程を繰り返し
て二本口のグラベル杭を造成する。

二本口以降のグラベル抗造成にあたっては、本口のグラ
ベル抗の造成終了時点でグラベルが既にホッパー８内の
下限レベルＬ２まで充填されているため、グラベルの供
給はこの下限レベルＬ２から上限レベルＬ、までの容量
に相当する回転ケーシング３−本分のグラベル量でよい
ことになる。

この実施例では回転ケーシングの下端部を閉塞するのに
開閉自在のシュー（底Ｍ）を用い、このシューの開閉操
作、特に閉塞操作を手作業で行わせるようにしているが
、例えばこの実施例の支持杆１６を利用してこの支持杆
１６とシューとを連動連結し、支持杆１６の上昇時にシ
ューが閉じ、下降時に開放するようにしてもよい。また
、このようなシューを使用せず、上記支持杆１６の下端
部に装備されるバイブロフロント１７を十分径大なもの
にしておいて、支持杆１６の上昇時に回転ケーシングの
下端部がそのバイブロフロントにより閉塞され、下降時
に開放されるようにしてもよい。

またこの実施例に示した重錘式グラヘル面検出装置は一
般に使用される周知のものであって、本発明の実施にあ
たっては、重錘によってグラベル面の変化を検出してグ
ラベルの排出量の計測が可能となるものであればどのよ
うな装置でも使用することができる。

さらに実施例ではホッパーを上端面が閉塞された密閉型
として示しているが、その上端面が開放した普通形状の
ホッパーとしてもよい。

（発明の効果） 本発明工法は、従来のような回転ケーシング内に挿入さ
れる固定ケーシングの使用に代えて、少なくとも回転ケ
ーシング−本分のグラベルを収容しうるグラベル供給用
ホッパーを使用し、回転ケーシングからグラベルの排出
量を常にこのホッパー内においてグラベル面検出用重錘
で計測するようにしたものであるから、回転ケーシング
の長さを余計に長くすることなく、比較的短い長さの回
転ケーシングで十分なグラベル容量を確保することがで
き、しかもホッパーの場合にはケーシングとは違って、
縦方向に長くなくても横方向に拡長し、つまり径を拡大
することによって回転ケーシング−本分以上のグラベル
容量を確保しうる形状にすることが可能であり、従って
回転ケーシング及びホッパー全体の長さ（高さ）をより
短くすることができ、そのためケーシングのグラベルの
供給が短時間で効率良く行えると共に、横振れ等のない
安定した造成作業を行うことができる。

また、上記のような重錘によるグラベル面の検出をホッ
パー内部で行うようにしたものであって、しかもホッパ
ーは横方向に拡大すればその高さを十分に小さ（するこ
とが可能であることから、重錘の垂下長さをより短（す
ることができ、このため計測が容易に行えると共に、重
錘を吊持するワイヤーの引き上げに要する時間も短縮で
き、さらにはこのワイヤーを巻き取るドラムも小型のも
のを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法を実施する装置の縦断面図、第２図
（Ａ）〜（Ｄ）は同上の装置によるグラベル抗造成工程
を示す説明図である。 ３・・・回転ケーシング、７・・・シュー、８・・・グ
ラベル供給用のホッパー、１１・・・重錘式グラベル面
検出装置、１５・・・重錘。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転ケーシングの上方に少なくとも該ケーシング１本分
   の砂等グラベルを収容しうるグラベル供給用のホッパー
   を備え、前記回転ケーシングの先端部を閉塞した状態で
   該ケーシング内にグラベルを供給しながら地盤を掘削し
   、所定深度に達して回転ケーシングの引き上げ時に回転
   ケーシング先端部を開放して回転ケーシング内のグラベ
   ルを掘削孔内に排出し、その排出量を前記ホッパー内の
   グラベル面検出用重錘で計測するようにしたことを特徴
   とするグラベル杭造成工法。