JPH04209206A - アンカー基礎杭の造成方法 - 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、建設関係の基礎工事に適用されるアンカー基
礎杭の造成方法に関する。

［従来の技術］ 従来、基礎杭の造成工法には、種々の工法が存在する。

例えば、下記の通りである。

（１１アースアンカーによる工法は、ワイヤーロープ等
の引張り材を地盤中に挿入して、グラウト等により固着
することにより引き抜き力に対応する基礎工法である。

（２）既製杭（既製コンクリート杭、鋼管杭）による工
法は、杭打機で地盤中に既製杭を打込むものと、−旦地
盤にプレボーリングし、その孔にセメントモルタル等の
固化液を所定量注入した後既製杭を沈設し、既製杭と孔
内壁間を固化液で固めるものとがある。

（３）場所打ち杭による工法は、地盤を掘削して排土し
、その孔に鉄筋かごを入れ、これにコンクリートを流し
込んだものが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ 構造物が大型化、高層化すると地震時に基礎杭には大き
な押し込み力と引き抜き力が交互に作用するようになる
。本発明はこの大きな押し込み力と引き抜き力に耐え、
かつ上部工と確実に応力伝達できる基礎杭を提供する。

しかしながら、前記従来の工法には、いずれも次のよう
な欠点がある。

前記（１）のアースアンカーによる工法については、ア
ースアンカーは引き抜き力には耐えるが押し込み力には
ほとんど無抵抗である。

前記（２）の既製コンクリート杭による工法については
、既製コンクリート抗は押し込み力には比較的強いが、
引き抜き力には弱く、かつ引き抜き力に対して上部工と
確実に応力伝達できる接続方法もない。

また、鋼管杭による工法については、鋼管杭は材料自体
は引っ張り力に対して強いが、鋼管と地盤との付着力が
小さく、かつ自重も小さいため引き抜きに対する抵抗力
が弱い。

また、地盤との付着カケ向上させるためにブレポーリン
グ工法による杭周固定液を用いたとしても従来のプレポ
ーリング工法では地盤を弛めるため引き抜き力の向上は
望めない。よしんば地盤を緩めずに施工できたとしても
鋼管と杭周固定液との付着力は比較的小さい。

前記（３）の場所打ち杭による工法については、場所打
ち杭はそれ自体は押し込み力にも引き抜き力にも強く、
かつ引き抜き力に対して上部工と確実に応力伝達できる
接続方法も確立されている。

しかしながら、場所打ち杭はその施工方法のため泥水や
残土等が大量に発生するため、今や社会問題になってお
り市街地での施工は実質的に困難である。

本発明は上述した従来の欠点を解決するために成された
ものである。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明は上記目的を達成するため、オーガーはオーガー
ロッドの途中に少なくとも１個のスタビライザが回転自
在に遊嵌され、前記オーガーロッドの先端に掘削翼が、
その上段に攪拌翼及び共回り防止翼が配設され、前記掘
削翼と攪拌翼とはそれぞれオーガーロッドに固着された
支持部材に枢軸により枢着され、前記共回り防止翼は支
持部材を介してオーガーロッドに回転自在に遊嵌される
と共に、支持部材に枢軸により枢着され、前記掘削翼、
攪拌翼及び共回り防止翼はそれぞれ支持部材に枢軸とシ
ャーピンにより拡開状態に保持されており、前記オーガ
ーを地上で準備し、別途に準備した外周面リブ付きの鋼
管杭下端より前記掘削翼、攪拌翼及び共回り防止翼を先
行させた状態でオーガーロッドを前記鋼管坑内に挿入す
る工程と、オーガーロッドと鋼管杭上端をそれぞれ作業
機に把持させ、オーガーと鋼管杭をそれぞれ」回転させ
つつ、同時にオーガー先端からスラリー状の固化材を吐
出し、地盤の所定深度まで給進する工程と、次に、オー
ガーロッドと鋼管杭の給進を停止し、固化材の注入を、
それまでに注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大
きなスラリー状固化材に切り替え削孔底部の根固め部を
その固化材で充満する工程と、次に、鋼管杭を固定した
状態でオーガー軸を引揚げて前記シャーピンを剪断し、
共回り防止翼、攪拌翼及び掘削翼を鋼管坑内に縮閉する
工程と、次に、鋼管杭を回転させながら前記根固め部内
に挿入する工程と、その後、前記オーガーを引揚げる工
程とより成ることを特徴とするアンカー基礎杭の造成方
法と、 オーガーはオーガーロッドの途中に少なくとも１個のス
タビライザが回転自在に遊嵌され、前記オーガーロッド
の先端に掘削翼が、その上段に攪拌翼及び共回り防止翼
が配設され、前記掘削翼と攪拌翼とはそれぞれオーガー
ロッドに固着された支持部材に枢軸により枢着され、前
記共回り防止翼は支持部材を介してオーガーロッドに回
転自在に遊嵌されると共に、支持部材に枢軸により枢着
され、前記掘削翼、攪拌翼及び共回り防止翼はそれぞれ
支持部材に枢軸とシャーピンにより拡開状態に保持され
ており、前記オーガーを地上で準備し、別途に準備した
外周面リブ付きの鋼管杭下端より前記掘削翼、攪拌翼及
び共回り防止翼を先行させた状態でオーガーロッドを前
記鋼管坑内に挿入する工程と、オーガーロッドと鋼管杭
上端をそれぞれ作業機に把持させ、オーガーと鋼管杭を
それぞれ回転させつつ、同時にオーガー先端からスラリ
ー状の固化材を吐出し、削孔底部の根固め部の距離だけ
浅い地盤の深度まで給進する工程と、次に、固化材の注
入を、それまでに注入した固化材よりも固化後の圧縮強
度が大きなスラリー状固化材に切り替え、前記根固め部
の距離だけ固化材を注入しつつ所定深度まで削孔する工
程と、次に、鋼管杭を固定した状態でオーガー軸を引揚
げて前記シャーピンを剪断し、共回り防止翼、攪拌翼及
び掘削翼を鋼管坑内に縮閉する工程と、次に、鋼管杭を
回転させながら前記根固め部内に挿入する工程と、その
後、前記オーガーを引揚げる工程とより成ることを特徴
とするアンカー基礎杭の造成方法と、 前記鋼管杭にはその内周面の下部に固化材との付着力向
上のための少なくとも１個以上のリング状の突起が固設
されていることを特徴とするアンカー基礎杭の造成方法
である。

［作　用］ 掘削翼の上段には掘削径より大きな径の共回り防止翼が
オーガーロッドに対して回転自在に装着されているので
掘削翼で掘削されて生じた土塊は静止した共回り防止翼
に当って破砕される。

また、地盤を掘削・攪拌しつつ固化材を注入し、同時に
鋼管を押し込むので、固化材が固化しない内に鋼管が沈
設される。

鋼管杭の外周面にはリブが設けてあり、孔の内壁との間
には固化材と土壌の固化物が充填されているので、鋼管
杭は引き抜き、押し込みに対し摩擦抵抗力が大である。

さらに、鋼管杭の下端内周面に設けられたリング状の突
起は鋼管内の前記固化物と鋼管との付着力を増大させる
。

［実施例コ 以下添付図に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図〜第６図は本発明のアンカー基礎杭の造成方法の
施工順序を示す図、第７図は本発明の施工に使用するオ
ーガーの正面図である。

第７図において、１はオーガーでこのオーガー１はオー
ガー軸２１と、この途中に遊嵌されたスタビライザ２２
と、軸先端に装着された掘削翼２３と、この上段に支持
部材２４ｃを介して固着された攪拌翼２４と、さらにこ
の上段に支持部材３Ｃを介して回転自在に遊嵌された共
回り防止翼３とから構成されている。

掘削翼２３にはビット２３ａが固着され、攪拌翼２４の
外径は掘削翼２３の外径と路間−である。

共回り防止翼３の外径は掘削翼２３より大径に形成され
、掘削中は掘削翼２３で掘削された削孔壁から外側の原
地盤中に食い込むので、掘削翼２”３と攪拌翼２４とが
回転しても共回り防止翼３は回転しないようになってい
る。

第７図では攪拌翼２４の上段に共回り防止翼３が設けら
れているが、攪拌翼２４と共回り防止翼３の位置を入れ
替えても良い。

前記共回り防止翼は、掘削翼２３で掘削されて生じた大
きな土塊を破砕するもので、掘削翼２３や攪拌翼２４と
共に回転している大きな土塊が回転していない共回り防
止翼に当り、掘削翼２３や攪拌翼２４との間で剪断され
て破砕され、固化材と地盤との均一な混線を可能にする
。

２３ｂ、２４ａ、３ａは、それぞれ掘削翼２３、攪拌翼
２４．共回り防止翼３を枢支するボルトで、支持部材２
３ｄ、２４ｃ、３ｃに枢着されている。

前記掘削翼２３．攪拌翼２４及び共回り防止翼３は前記
ボルト２３ｂ、２４ａ、３ａで下方向回動自在に枢支さ
れると共に５シャーピン２３Ｃ１２４ｂ、３ｂで下方向
に回動じないように規制されている。

２２はスタビライザでオーガーロッド２１の途中に複数
組遊嵌されており、挿通すべき鋼管杭（第１図〜第６図
の符号４）の内側に摺接するようになっている。スタビ
ライザ２２は掘削中の鋼管杭の芯振れを防止すると共に
オーガロッド２１の屈曲を防止するものである。

２５はセメントミルク等の固化材の吐出口である。

以下に、施工順序について説明する。

先ず、地上で第１図で示すように拡開状態のオーガー１
を鋼管杭４にセットする。

鋼管杭４は外周面リブ付のスパイラル鋼管で下端の内周
には丸棒のリングが２本（１本以上あれば良い）溶接さ
れて突起４ａ、４ａを形成しており掘削翼２３．攪拌翼
２４及び共回り防止翼３を鋼管杭４下端から先行させた
状態でオーガーロッド２１が鋼管杭４内に挿通される。

次に、図示しない作業機でオーガーロッド２１と鋼管杭
４のそれぞれの上端を把持し、第２図に示すようにオー
ガー１と鋼管杭４をそれぞれ互に逆方向または同一方向
に回転させつつ、同時にオーガーロッド２１先端の吐出
口２５からスラリー状の固化材を吐出し、地盤中を掘削
翼２３で削孔する。

掘削翼２３で掘削された地盤の土塊は共回り防止翼３で
破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口２５から
吐出する固化材と混合される。

第２図に示すように鋼管杭４の１本分が給進されたら、
次に第３図に示すように鋼管杭４及びオーガーロッド２
１をそれぞれ１本縫足す。

次に、第４図に示すように継足した１本分を固化材を注
入しつつ削孔し、図示しないが引続き鋼管杭４を順次継
足して所定深度まで固化材を注入しつつ削孔する。

所定深度まで掘削翼２３先端が到達した時点でオーガー
ロッド２１と鋼管杭４の給進を停止し、固化後の圧縮強
度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化
材に切り替えて削孔底部５をその固化材で充満して根固
め部５を形成する。

この場合オーガー１は給進しないが回転させた方が良い
。この工程を根固め工程と称す。

前記根固め工程の代わりに、第４図に示された所定深度
よりも削孔底部の根固め部５の距離だけ浅い地盤の深度
まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後
の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の
根固め部５の距離だけ固化材を注入しつつ所定深度まで
削孔することもできる。

なお、この場合、所定深度よりも削孔底部の根固め部５
の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注
入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に
切り替え、オーガー１を削孔底部の根固め部の距離（以
下根固め距離と称す）だけ固化材を注入しつつ回転・給
進して所定深度まで到達し、次に固化材は注入せずオー
ガーロッド２１を回転させつつ根固め距離だけオーガー
ロッド２１を上下させて再攪拌を行うこともできる。

次に、第５図に示すように鋼管杭４を反力にして（ｍ管
杭４上端にかぶせた図示しない作業機のキャップを油圧
ジヤツキで矢印６方向に押えて鋼管杭４が上昇しないよ
うにして）オーガーロッド２１を引揚げる。この場合、
共回り防止翼３．攪拌翼２４．掘削翼２３が順次鋼管杭
４の下端に当ってシャーピン３ｂ、２４ｂ、２３ｃが順
次剪断されるので、共回り防止翼３．攪拌翼２４及び掘
削翼２３は下方に折り畳まれて鋼管杭４内を上昇する。

この場合、鋼管杭４下端内面の突起４ａ（この実施例の
場合は丸棒２本）に折り畳まれた共回り防止翼３．攪拌
翼２４及び掘削翼２３は当らないような寸法に形成され
ている。

次に、第６図に示すように鋼管杭４を回転させながら給
進し、固化後の圧縮強度が大きな固化材が注入された根
固め部５内に挿入する。

次にオーガー１を地上へ引き揚げる。

なお、第５図に示すように、共回り防止翼３゜攪拌翼２
４及び掘削翼２３を縮閉した後、引続きオーガー１を地
上に引き揚げ、次に第６図に示すように鋼管杭４を削孔
底へ沈設しても良い。

［発明の効果］ 本発明のアンカー基礎杭の造成方法は下記のような効果
を奏する。

■掘削土を積極的に排出せず、削孔内を固化材と地盤と
の混合物で満たすため、原地盤を乱したり、弛めたする
ことがない。したがって、１本の杭に極めて大きな鉛直
支持力と引き抜き抵抗力が発生する ■芯材として鋼管を使用するので上部工との接続が確実
である。

■泥土、残土の発生量が非常に少ない。

従って、地震時に基礎杭に大きな押し込み力と引き抜き
力が交互に作用しても耐えることができ、かつ上部工と
確実に応力伝達ができるので構造物の大型化、高層化に
適応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明のアンカー基礎杭の造成方法の
施工順序を示す図、第７図は本発明の施工に使用するオ
ーガーの正面図である。 ■・・・オーガー、２１・・・オーガーロッド、２２・
・・スタビライザ、２３・・・掘削翼、２４・・・攪拌
翼、 ２３ｄ、２４ｃ、３ｃｍ支持部材、 ２５・・・吐出口、３・・・共回り防止翼、４・・・鋼
管杭、４ａ・・・突起、５・・・根固め部、６・・・矢
印。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記工程より成るアンカー基礎杭の造成方法。 （Ａ）オーガーはオーガーロッドの途中に少なくとも１
   個のスタビライザが回転自在に遊嵌され、前記オーガー
   ロッドの先端に掘削翼が、その上段に攪拌翼及び共回り
   防止翼が配設され、前記掘削翼と攪拌翼とはそれぞれオ
   ーガーロッドに固着された支持部材に枢軸により枢着さ
   れ、前記共回り防止翼は支持部材を介してオーガーロッ
   ドに回転自在に遊嵌されると共に、支持部材に枢軸によ
   り枢着され、前記掘削翼、攪拌翼及び共回り防止翼はそ
   れぞれ支持部材に枢軸とシャーピンにより拡開状態に保
   持されており、前記オーガーを地上で準備し、別途に準
   備した外周面リブ付きの鋼管杭下端より前記掘削翼、攪
   拌翼及び共回り防止翼を先行させた状態でオーガーロッ
   ドを前記鋼管坑内に挿入する工程 （Ｂ）オーガーロッドと鋼管杭上端をそれぞれ作業機に
   把持させ、オーガーと鋼管杭をそれぞれ回転させつつ、
   同時にオーガー先端からスラリー状の固化材を吐出し、
   地盤の所定深度まで給進する工程 （Ｃ）次に、オーガーロッドと鋼管杭の給進を停止し、
   固化材の注入を、それまでに注入した固化材よりも固化
   後の圧縮強度が大きなスラリー状固化材に切り替え削孔
   底部の根固め部をその固化材で充満する工程 （Ｄ）次に、鋼管抗を固定した状態でオーガー軸を引揚
   げて前記シャーピンを剪断し、共回り防止翼、攪拌翼及
   び掘削翼を鋼管坑内に縮閉する工程 （Ｅ）次に、鋼管杭を回転させながら前記根固め部内に
   挿入する工程 （Ｆ）その後、前記オーガーを引揚げる工程（２）下記
   工程より成るアンカー基礎杭の造成方法。 （Ａ）オーガーはオーガーロッドの途中に少なくとも１
   個のスタビライザが回転自在に遊嵌され、前記オーガー
   ロッドの先端に掘削翼が、その上段に攪拌翼及び共回り
   防止翼が配設され、前記掘削翼と攪拌翼とはそれぞれオ
   ーガーロッドに固着された支持部材に枢軸により枢着さ
   れ、前記共回り防止翼は支持部材を介してオーガーロッ
   ドに回転自在に遊嵌されると共に、支持部材に枢軸によ
   り枢着され、前記掘削翼、攪拌翼及び共回り防止翼はそ
   れぞれ支持部材に枢軸とシャーピンにより拡開状態に保
   持されており、前記オーガーを地上で準備し、別途に準
   備した外周面リブ付きの鋼管杭下端より前記掘削翼、攪
   拌翼及び共回り防止翼を先行させた状態でオーガーロッ
   ドを前記鋼管坑内に挿入する工程 （Ｂ）オーガーロッドと鋼管杭上端をそれぞれ作業機に
   把持させ、オーガーと鋼管杭をそれぞれ回転させつつ、
   同時にオーガー先端からスラリー状の固化材を吐出し、
   削孔底部の根固め部の距離だけ浅い地盤の深度まで給進
   する工程（Ｃ）次に、固化材の注入を、それまでに注入
   した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きなスラリー状
   固化材に切り替え、前記根固め部の距離だけ固化材を注
   入しつつ所定深度まで削孔する工程 （Ｄ）次に、鋼管杭を固定した状態でオーガー軸を引揚
   げて前記シャーピンを剪断し、共回り防止翼、攪拌翼及
   び掘削翼を鋼管坑内に縮閉する工程 （Ｅ）次に、鋼管杭を回転させながら前記根固め部内に
   挿入する工程 （Ｆ）その後、前記オーガーを引揚げる工程（３）前記
   鋼管杭にはその内周面の下部に固化材との付着力向上の
   ための少なくとも１個以上のリング状の突起が固設され
   ていることを特徴とする請求項（１）または請求項（２
   ）に記載のアンカー基礎杭の造成方法。