JPH06200521A - 砂杭等造成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動および騒音の問題がなく、締固め力およ
び杭径を増大できる締固め砂杭等造成装置を提供する。 【構成】 垂直に立てられたリーダー２に沿って昇降さ
れる中空管１と、中空管１を正転又は逆転する回転駆動
装置６と、中空管１および回転駆動装置６を昇降させる
昇降装置５とを備えた砂杭等造成装置において、中空管
１は、少なくともその下部側にあってその外形が管軸か
らずれるよう突出状態に設けられた張出部１５を有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤中に締固めて締固
め砂杭を造成するときに使用する造成装置に関するもの
である。なお、本明細書中で使用する砂とは、砂、砂
利、砕石、鉱さい等の砂類似粒状材料およびそれらを組
合わせて混合物として用いた場合も含む。

【０００２】

【従来技術】この種の締固め砂杭等造成装置は、特公昭
６２−２５８０８号公報などで知られる如く、リーダー
に沿って昇降装置により上下動される中空管と、前記中
空管を正転又は逆転する回転駆動装置とを備え、前中空
管を地盤中の設計深度まで貫入した後、地表まで引抜く
過程で、前記中空管を一定深さ引抜きその下端部から管
内に投入された砂等を排出する引抜き工程と、前記中空
管を再び貫入して排出砂等を締固める再貫入工程とを繰
り返し行う（図７を参照）ことにより、拡径した締固め
砂杭を造成することによって、地盤改良するものであ
る。

【０００３】前記中空管は、直線状の鋼管であり、これ
に螺旋羽根を設けたものが多く用いられている。施工操
作方法としては、図６に示す如く中空管ａをリーダーｂ
に沿って操作用のワイャｃで吊り下げた状態で、また回
転駆動装置ｄにより中空管ａを正転又は逆転しながら行
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上の締固め砂杭等造
成装置は、排出砂等を中空管の再貫入によって締固め
て、拡径した締固め砂杭を造成するものであり、杭径や
強度が締固め力に対応する。ところが、このような締固
め力は、起振機を装備しない場合には専ら吊り下げ状態
にある中空管および回転駆動装置の重量によりほぼ決っ
てしまうため、締固め力が不足する場合もあり得る。一
方、起振機を装備して再貫入時に振動を加えると締固め
力を増大できる利点はあるが、この方法では振動・騒音
問題を生じる可能性があり、民家など近接している施工
域では考慮を要する。また、従来装置では、排出砂杭径
が主に中空管の径と管外周の螺旋羽根幅寸法とにより決
まる関係上、杭径を大きくしたい場合に中空管全体を交
換しなければならなかった。

【０００５】本発明は、以上のような問題を解消するも
のであり、振動および騒音問題がなく、締固め力および
杭径を増大できる締固め砂杭等造成装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め本発明は、垂直に立てられたリーダーに沿って昇降さ
れる中空管と、前記中空管を正転又は逆転する回転駆動
装置と、前記中空管および回転駆動装置を昇降させる昇
降装置とを備えた砂杭等造成装置において、前記中空管
は、少なくともその下部側にあってその外形が管軸から
ずれるよう突出状態に設けられた張出部を有している。

【０００７】

【作用】以上本発明の締固め砂杭等造成装置では、中空
管が回転駆動装置により回転されると、下部側に設けら
れた張出部が管軸からずれた軌跡で回転するので、貫入
過程においてはそのずれた分だけ孔径が大きくなり、ま
た再貫入過程では張出部による下方への押圧力も締固め
力に付加される。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の装置全体構成を示し、図２と
図３は要部を示している。同図の締固め砂杭等造成装置
は、ベースマシン１で支持されたリーダー２と、リーダ
ー２に沿って移動されるとともに、ホッパー装置３から
砂等が投入される中空管４と、中空管４を移動する昇降
装置５と、中空管４を正転又は逆回する回転駆動装置６
などを備えている点で従来と同じ。異なる構成は中空管
４に工夫を施した点、昇降装置５がラック・ピニオン方
式を採用している点であり、以下、これら要部構成を詳
述する。

【０００９】昇降装置５は、ラック・ピニオン方式であ
り、油圧モーターなどでピニオンを回動するピニオン機
構７を中空管１側に装備し、正転又は逆転されるピニオ
ンがリーダー２に沿って固定されたラック８と噛み合い
ながら、上下動するもので、個々の装置機構は周知なも
のである。なお、昇降装置５、ポッパー装置３、回転駆
動装置６はユニット化されて一体に結合している。

【００１０】中空管４は、螺旋羽根９を外周に固定した
直状部１０と、直状部１０の下部側に連結された締固め
補助用の張出部１１と、張出部１１の下部に連結された
直状下端部１２と、この外周に設けられた掘削刃１３な
どを一体に装備している。張出部１１は、管軸からずれ
るよう略く形に形成したものであり、く形の中間部から
上側の傾斜軸部１１ａと下側の傾斜軸部１１ｂとからな
る。両傾斜軸部１１ａ，１１ｂの角度は、中空管４内に
投入された砂等が直状部１０から下端部１２へスムース
に排出可能に設定される。

【００１１】次に、以上の装置を用いて締固め砂杭を造
成したときの施工要領を概説する。施工サイクルは、図
７に示す如く中空管４を地盤中の設計深さＧ1まで貫入
する工程（以下、初期貫入工程という）と、設計深さＧ
1から地表まで引抜く過程で、中空管４を一定深さ引抜
く引抜き工程と中空管４を再び貫入する再貫入工程とを
繰り返し行う。そして、これら各工程において、中空管
４を貫入したり、引抜いたり、再貫入する操作は昇降装
置５のピニオン機構７の制御により行われる。

【００１２】初期貫入工程では、中空管４が回転駆動装
置６により回転されつつ、ピニオン機構７により貫入さ
れる。中空管４の内部には、初期貫入工程の過程ないし
は設計深さＧ1に達した前後にホッパー装置３を介して
所定量の砂が投入される。そして、図示を省略している
が、中空管４は空気供給装置から圧縮空気が供給されて
内部が圧気される。管内が充分に圧気された後、前記引
抜き工程が行われる。その後、中空管１内の圧気を排出
し、再貫入工程が行われ、この際、中空管１内に上方か
らあらたに砂が供給される。以後、上記工程が繰り返し
行われる。

【００１３】引抜き工程では、図２に示す如く中空管４
が回転駆動装置６で逆転されながら、ピニオン機構７の
ピニオンも逆転されラック８に沿って上方向へ動かさ
れ、同時に下端部１２から管内の砂が排出される。排出
される砂は中空管４の引抜き深さに比例した量であり、
締固め前の排出砂杭部分１４ａを形成する。再貫入工程
では、図３に示す如く中空管４が回転駆動装置６で正転
されながら、ピニオン機構７のピニオンも正転されラッ
ク８に沿って下方向へ動かされ、中空管４が再び貫入さ
れて排出砂杭部分１４ａを締固める。以上の引抜き工程
と再貫入工程とを順次に地表側まで繰り返し行うことに
より、地盤中には各再貫入工程での締固め力に応じ締固
められた締固め砂杭が造成される。

【００１４】そして、前記締固め過程では、張出部１１
の下側傾斜軸部１１ｂが管軸からずれた軌跡で回転し、
しかもその軸部回転外周側１１ｃの部分が逆末広がりの
軌跡をえがくので、掘削土を介して同図の矢印方向へ押
圧する力を発生する。この押圧力は下端部１２により締
固められつつある途中締固め砂杭部分１４ｂにも達し、
下端部１２による締固め力に付加される。このような、
湾曲部１１による締固め作用は、下側傾斜軸部１４ａの
角度や中空管４の再貫入深さなどにより異なるものの、
これを設けない場合に対してかなり増大できることが確
認された。

【００１５】図４は、前記締固め補助用の張出部の他の
例であり、第１実施例に対し張出部と掘削翼とが相違し
ている。同図の張出部１５は、中空管４における直状部
１０の下部側に設けられており、下向き勾配の上半体傾
斜部１５ａと、上向き勾配の下半体傾斜部１５ｂとを対
抗配置して溶接により固定した構造である。また、ここ
では張出部１５を３段構成で設けたが、１段以上あれば
よい。なお、掘削翼１６は掘削片形状のものが用いられ
ている。

【００１６】図５は、前記締固め補助用の張出部をさら
に変形した例であり、第１実施例に対し張出部と掘削翼
とが相違している。同図の張出部１７は、中空管４にお
ける直状部１０の下部側に３段構成で設けられており、
何れもが半鍔形状をなし、溶接により固定した構造であ
る。図４、図５のような、張出部１５，１７は、張出部
１１と同様な作用効果が得られ、しかも構造的により簡
易であること、砂等の排出路は直状のまま維持されてい
るので何ら悪影響を与える虞もない点で優れている。

【００１７】なお、以上の実施例では、昇降装置５とし
てラック・ピニオン方式を採用し、再貫入工程において
中空管１をラック８と噛み合うピニオン機構７により再
貫入するので、ピニオン機構７のピニオンがラック８と
噛み合って回転する際の反力に応じて増大される。しか
し、本発明は、昇降装置５としてはラック・ピニオン方
式に限らず、例えば従来例に示した如く巻取り装置から
引き出されるワイャで中空管を吊り下げた状態にして、
昇降操作する吊り下げ方式でも可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の締固め砂
杭等造成装置は、中空管の下部側に設けられた張出部が
管軸からずれた軌跡で回転するので、貫入過程では張出
部のずれた分だけ孔径を大きくでき（排出砂径も比例す
る）、再貫入過程では張出部が下方へ押圧するので締固
め力をより大きくできる。したがって、本発明は、従来
の起振機を用いる場合のような騒音問題を生じることな
く、締固め砂杭の締固め力および杭径を簡易に増大でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の締固め砂杭等造成装置の全体構成例を
示す図である。

【図２】引抜き工程時における中空管の要部を拡大して
示す図である。

【図３】再貫入工程時における中空管の締固め作用を示
す図である。

【図４】前記中空管の要部の他の構成例を拡大して示す
図である。

【図５】前記中空管の要部をさらに変形した構成例を拡
大して示す図である。

【図６】前記従来装置を模式的に示す図である。

【図７】締固め砂杭等造成装置における施工サイクルを
示す図である。

【符号の説明】

２ リーダー ４ 中空管 ６ 回転駆動装置 ５ 昇降装置 １１ 張出部 １５ 張出部 １７ 張出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直に立てられたリーダーに沿って昇降
   される中空管と、前記中空管を正転又は逆転する回転駆
   動装置と、前記中空管および回転駆動装置を昇降させる
   昇降装置とを備えた砂杭等造成装置において、 前記中空管は、少なくともその下部側にあってその外形
   が管軸からずれるよう突出状態に設けられた張出部を有
   していることを特徴とする砂杭等造成装置。