JPH0711633A - 袋付き杭の施工方法および拡大掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 プレボーリング工法により支持地盤を拡大掘
削し、更に掘削孔中の礫を排除した後、先端部外周面に
袋体を装着した既製杭を沈設し、しかる後に該袋体内に
固結性流動物を注入して杭先端部に根固め球根を造成す
ることを特徴とする袋付き杭の施工方法。スクリューを
有するロッド１の先端に、拡大掘削刃４を有するビット
が取り付けられ、更に該スクリューと該ビットを取り囲
むようにケーシンング６が取り付けられ、該ケーシング
６内の中空部体積が少なくとも拡大掘削孔１２の体積と
同等以上であることを特徴とする拡大掘削装置 【効果】 支持層が砂礫地盤であっても、袋体を確実に
所定の形状まで膨張させることができる。従って設計通
りの大きな支持力を発現させ得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、杭先端に取り付けられ
た袋体の中にセメントミルクやコンクリートを注入して
根固め球根を造成させる袋付き杭の施工方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、既製杭の先端に袋体を取り付
け、その杭をプレボーリング工法によって拡大掘削した
地盤中に沈設し、しかる後に袋体内に固結性流動物を注
入して根固め球根を造成する工法が知られている。この
工法は、例えば特開昭６２−２１５７１９号公報や特開
昭６２−６３７２１号公報等に示されているものであ
る。

【０００３】従来工法の拡大掘削は、例えば図５や図６
に示すような掘削装置によって行われていた。先ず、図
５の装置は攪拌アーム１０を有するロッド１の先端に拡
大掘削刃４を有するビット２が取り付けられたものであ
る。この装置は支持層で拡大掘削刃を開いて拡大掘削
し、さらにビット先端から注入した掘削液と土砂とを拡
大掘削刃によって攪拌させて拡大掘削孔１２を形成させ
る仕組みとなっている。また、図６の装置はロッド１の
先端に高圧ジェットのノズル１１を有するものである。
この装置はジェット水による掘削を行い、支持層では１
００ｋｇ／ｃｍ²以上の高圧ジェット水を横方向に噴射
して拡大掘削孔１２を形成させる仕組みになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来工法
に於ける拡大掘削方法は、掘削した土砂を、掘削液と混
合して泥土化し、スラリー状にさせる方法で行われてい
た。即ち、掘削した土砂をスラリー状にして浮遊させる
ことにより、袋体膨張時に土砂を袋体の上方や下方に移
動させるのである。 しかしながら、これらの拡大掘削
方法は、支持層が砂地盤や粘土地盤等の場合にはスラリ
ー化が容易で、所定の形状まで袋体の膨張が可能なので
あるが、支持層が砂礫地盤の場合は大きな礫は浮遊させ
ることができず、礫が拡大掘削孔底面に沈降してしまう
ため、それによって袋体の膨張が阻害され所定の形状ま
で膨張できないといった問題があった。従って、このよ
うな場合には杭の支持力が設計どおり発現できないとい
った現象が発生していた。

【０００５】本発明は前述したような課題の解決を目的
としたもので、支持層が砂礫地盤であっても袋体が確実
に所定の形状まで膨張可能であり、設計通りの支持力が
発現できる工法および掘削装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、プレボーリン
グ工法により支持地盤を拡大掘削し、更に掘削孔中の礫
を排除した後、先端部外周面に袋体を装着した既製杭を
沈設し、しかる後に該袋体内に固結性流動物を注入して
杭先端部に根固め球根を造成することを特徴とする袋付
き杭の施工方法および、スクリューを有するロッドの先
端に、拡大掘削刃を有するビットが取り付けられ、更に
該スクリューと該ビットを取り囲むようにケーシンング
が取り付けられ、該ケーシング内の中空部体積が少なく
とも拡大掘削孔の体積と同等以上であることを特徴とす
る拡大掘削装置である。

【０００７】以下、図面を用いて説明する。図１は本発
明の掘削工程の概念図である。まず、（ａ）のように掘
削装置によって杭径よりも１０ｃｍ程度大きな径で地盤
をストレートに掘削し、支持層まで到達させる。次いで
（ｂ）のようにビット先端の拡大掘削刃４を開いて所定
の長さを拡大掘削する。その後（ｃ）のように、自然落
下により拡大掘削部分の礫１３を拡大掘削孔１２の底部
に沈降させ、拡大掘削刃を開いた状態とし、拡大掘削孔
底面付近で回転させることによってその上部に設置した
ケーシング６内に出来るかぎり、好ましくは全ての礫を
取り込む。最後に（ｄ）のように掘削装置を引き抜いて
拡大掘削孔より礫を排除させる。

【０００８】以上の工程の後、袋付杭を掘削孔内に沈設
し、拡大掘削孔内で袋体内に固結性流動体を注入し、膨
張させて根固め球根を造成する。このように拡大掘削孔
から礫を取り除けば、確実に所定の形状まで袋体の膨張
が可能となるのである。次に本発明の掘削装置を図２〜
４に示す。本発明の掘削装置はスクリュー３を有するロ
ッド１の先端にビット２が取り付けられ、更にビットに
は拡大掘削刃４が取り付けられている。そしてさらに、
拡大掘削刃の直上からケーシング６がビットとスクリュ
ーを囲うように被せられている構造となっている。

【０００９】ロッドは中空になっており、水等の掘削液
が先端のビットから注入できるようになっている。また
ロッドの外周にはスクリューが溶接によって取り付けら
れている。スクリューは最低ケーシングで覆われた部分
にあれば良く、ロッドの全長は必要ない。ロッドの先端
にはビットが取り付けられ、さらにビットはピン５によ
って拡大掘削刃が取り付けられている。この拡大掘削刃
は地上からの操作で開閉する構造になっている。拡大掘
削刃はストレートに掘削する時は、図３のように閉じた
状態とし、支持層で拡大掘削する時は図４のように開い
た状態とする。拡大掘削刃は一例として図３のように歯
車８によって開閉する仕組みになっている。この歯車は
ロッドを二重管にして内管９と固定させ、地上からの操
作によって回転させる構造になっている。また、歯車等
を用いず、拡大掘削刃とロッドをアームで接続して地上
からの操作で開閉する仕組みとしてもよい。いずれにし
ても、地上からの操作によって拡大掘削刃が開閉する構
造であればよいのである。

【００１０】土砂を取り込むためのケーシング６は、ロ
ッドに取り付けられているが、ロッドとは独立してお
り、ロッドが回転してもケーシングは伴に回転しない構
造となっている。伴に回転するとスクリューに乗った土
砂が上方に運搬出来なくなるからである。従って掘削時
にケーシングの回転を防止するために、ケーシングの外
側にリブ等の突起を設けて掘削時に周辺地盤に食い込ま
せると効果がある。ケーシングの材質は通常は鋼管であ
る。ケーシングの内径はスクリューの外径よりも若干大
きくしなければならず、またケーシングの厚さは剛性の
面から９ｍｍ以上が必要である。更にケーシングの長さ
は拡大掘削部分の礫が全て取り込めるだけの長さが必要
である。

【００１１】ケーシング内に取り込まれた土砂はスクリ
ューによって上方に運搬されるが、一旦取り込まれた土
砂が滑落しないように、ビットに滑落防止用の板７を取
り付けると好ましい。この場合、板は土砂を取り込む方
向にのみ開く構造とすることが必要である。

【００１２】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。本発明の工法によって袋付杭を砂礫地盤に施工した
後、載荷試験をおこなった。本発明の工法には、図２に
示す構造の掘削装置を用いた。即ち、外径２００ｍｍの
二重管構造としたロッドには外径６００ｍｍのスクリュ
ーを取り付け、更に先端のビットも外径６００ｍｍと
し、これに拡大掘削刃を拡大掘削時の外径が８６０ｍｍ
になるように設置した。拡大掘削刃は歯車によって開閉
する構造とした。ケーシングは外径６５０ｍｍ、厚さ９
ｍｍの鋼管を用い、長さは拡大掘削部の土砂がほぼ全部
とりこめるように考慮して５．６ｍとした。

【００１３】また、杭は外径５００ｍｍ、長さ１５ｍの
ＳＣ杭で、先端に外径９００ｍｍ、長さ３ｍのナイロン
製の袋体を取り付けたものを使用した。一方、比較とし
て従来工法によって同じ使用の杭を同じ地盤に施工し、
同様に積荷試験を行った。従来工法に用いた掘削装置と
しては図５に示すもので、攪拌アームを有する外径２０
０ｍｍのロッドと外径６００ｍｍのビットに拡大掘削は
を拡大掘削時の外径が８６０ｍｍになるように設置した
ものとした。

【００１４】積荷試験の結果、本発明の工法によって施
工した杭は極限支持力が８００ｔｏｎであったのに対し
て、従来工法によって施工した杭は極限支持力が６００
ｔｏｎであった。さらに試験後に杭の掘り出しを行った
結果、本発明の工法によって施工された杭は所定通りの
形状に根固め球根が造成されていたのに対し、従来工法
によって施工された杭は所定形状に対して約７割の大き
さの根固め球根しか造成されていなかった。

【００１５】

【発明の効果】本発明の工法、及び掘削装置によって、
支持層が砂礫地盤であっても確実な拡大掘削が可能であ
り、袋体を確実に所定の形状まで膨張させることができ
る。従って設計通りの大きな支持力を発現させ得るので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工法の概念図である。

【図２】本発明の拡大掘削用装置の断面図である。

【図３】本発明の拡大掘削刃が閉じた状態の図である。

【図４】本発明の拡大掘削刃が開いた状態の図である。

【図５】従来工法の概念図である。

【図６】従来工法の概念図である。

【符号の説明】

１・ロッド ２・ビット ３・スクリュー ４・拡大掘削刃 ５・ピン ６・ケーシング ７・滑落防止用の板 ８・歯車 ９・内管 １０・攪拌アーム １１・ノズル １２・拡大掘削孔 １３・礫

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレボーリング工法により支持地盤を拡
   大掘削し、更に掘削孔中の礫を排除した後、先端部外周
   面に袋体を装着した既製杭を沈設し、しかる後に該袋体
   内に固結性流動物を注入して杭先端部に根固め球根を造
   成することを特徴とする袋付き杭の施工方法
2. 【請求項２】 スクリューを有するロッドの先端に、拡
   大掘削刃を有するビットが取り付けられ、更に該スクリ
   ューと該ビットを取り囲むようにケーシンングが取り付
   けられ、該ケーシング内の中空部体積が少なくとも拡大
   掘削孔の体積と同等以上であることを特徴とする拡大掘
   削装置