JPH07180133A

JPH07180133A - 地盤改良杭の造成方法及び造成装置

Info

Publication number: JPH07180133A
Application number: JP32879093A
Authority: JP
Inventors: Nakatomi Kurimoto; 中富栗本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】ケーシングを地盤中に直線状に真っ直ぐ貫入
でき、ケーシング引き抜き時には地盤改良材をケーシン
グから迅速容易に排出させることができると共に、排出
される地盤改良材に対して十分な締め固め作用を施すこ
とができて、強固な圧密杭を造成できる地盤改良材杭造
成方法を提供する。【構成】リーダ１に設けた少なくとも上下２個のケー
シングガイド８，９に案内されて直進性を維持しながら
ケーシング４を地盤中に貫入し、ケーシング４内部に投
入した地盤改良材Ｇを、ケーシング４内部に挿入した内
杆５からの圧力エアの噴射と、内杆５先端に設けた振動
体１７の振動と、内杆５の上下動との相乗作用によって
地盤中に順次埋設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤を改良するた
めにその軟弱地盤中に地盤改良杭を造成する方法及びそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、軟弱地盤中に地盤改
良杭を造成するにあたって、ケーシングを地盤中に貫入
する際に、ケーシングをリーダの下端部側に設けた１個
のケーシングガイドにより案内していたので、貫入中に
ケーシングが前後あるいは左右に揺動し、そのため掘孔
作業がスムーズに行えない上、孔が部分的に拡大したり
変形することになって、適正な地盤改良杭を造成できな
かった。また、ケーシングの引き抜きに際して、ケーシ
ング内部に投入された地盤改良材を、ケーシングの内部
上方から供給される圧力エアのみによって押し出すよう
にしているので、地盤改良材がケーシング内部で詰まり
を生じたり途切れ易く、しかも地盤改良材に対する締め
固め作用が十分でないため、良好な圧密杭が得られなか
った。

【０００３】本発明は、上記の課題に鑑み、ケーシング
を地盤中に直線状に真っ直ぐ貫入でき、またケーシング
引き抜き時には地盤改良材をケーシングから迅速容易に
排出させることができると共に、排出される地盤改良材
に対して十分な締め固め作用を施すことができて、強固
な圧密杭を造成できる方法及び装置を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成し得る
本発明の地盤改良杭造成方法は、リーダ１に設けた少な
くとも上下２個のケーシングガイド８，９に案内されて
直進性を維持しながらケーシング４を地盤中に貫入し、
ケーシング４内部に投入した地盤改良材Ｇを、ケーシン
グ４内部に挿入した内杆５からの圧力エアの噴射と、内
杆５先端に設けた振動体１７の振動と、内杆５の上下動
との相乗作用によって地盤中に順次埋設するようにした
ことを特徴とする。

【０００５】また、本発明に係る地盤改良杭の造成装置
は、リーダ１にケーシング貫入駆動手段３を昇降自在に
設け、このケーシング貫入駆動手段３の下部にケーシン
グ４を垂下連結し、このケーシング４の内部に上下動手
段６によって所定ストロークＳ上下動可能な中空状の内
杆５を挿入配備すると共に、ケーシング４上部に地盤改
良材投入用補ホッパー７を設け、前記リーダ１にはケー
シング４を上下方向に案内する少なくとも２個のケーシ
ングガイド８，９を設け、前記内杆５にはその内部に供
給される圧力エアをケーシング４内部において下向きに
噴射させる複数のエア噴射口１８を設けると共に、この
内杆５の先端に振動体１７を設けてなることを特徴とす
る。

【０００６】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１及び図２は、本発明方法を実施するための地盤改良
杭造成装置を示しており、これらの図において、１は例
えばクローラクレーン２に立設されたリーダであり、３
はリーダ１に沿って昇降自在に装備されたケーシング貫
入駆動手段としての起振機（バイブロハンマー）、４は
起振機３の下部に垂下連結されたケーシング、５はケー
シング４の内部に同心状に挿入された内杆で、その上端
部は上下駆動手段としてのエアばね６に連結されてい
る。７はケーシング４の上部に連通連設された地盤改良
材投入用ホッパーであり、また８及び９は、ケーシング
４をリーダ１に沿って上下方向に案内するケーシングガ
イドで、一方のケーシングガイド８は、リーダ１の下端
部側の定位置に設けられた固定ケーシングガイドであ
り、他方のケーシングガイド９は、この固定ケーシング
ガイド８の上方に移動可能に設けられた可動ケーシング
ガイドである。

【０００７】前記起振機３は、リーダ１の頂部から垂下
される懸吊用ワイヤー１０によりダンパー１１を介して
吊支されると共に、機枠１２に立設された支柱１３にダ
ンパー１４を介して昇降自在に装備され、この起振機３
の下端部がケーシング４の上端筒部４ａ側に連結され
る。機枠１２は、図１及び図４に示すように、リーダ１
の側面に配設されたガイドレール１５にガイド部材１６
を介して昇降自在に支持される。また、エアばね６は、
機枠１２に装備され、その伸縮作動によって、内杆５を
図２に示すように所定ストロークＳ上下動させるように
なっている。

【０００８】前記内杆５の先端には、横振動を生起せし
めるバイブロフロットよりなる振動体１７が取付けら
れ、その給電線は内杆５の中空部を通して配線される。
また内杆５には、図２に示すように、少なくとも下部側
に複数個のエア噴射口１８がそれぞれ下向きに設けてあ
って、この内杆５の中空部内に供給される圧力エアを各
エア噴射口１８よりケーシング４内部に下向きに噴射す
ることができる。更に内杆５には、図２及び図５に示す
ように、縦長の内杆ガイドプレート１９が、内杆５外周
面からケーシング４内周面に向かって複数個突設されて
おり、このガイドプレート１９により、内杆５は揺動す
ることなく上下動することができる。

【０００９】前記ケーシング４の先端には、図６に示す
ように、ケーシング４貫入時に土圧で閉じ、ケーシング
４引き抜き時に自重で開く底蓋２０が装着されている。
尚、図示は省略するが、内杆５の上端部には例えばエア
コンプレッサーに接続されたエアホースが連結される。

【００１０】前記可動ケーシングガイド９は、図３及び
図５に示すように、ケーシング４の外径よりも十分に大
きい内径をもつ筒状枠体２１の上部に、周方向に例えば
１２０度の間隔で配置された３個のガイドローラー２２
を有する。各ガイドローラー２２は、筒状枠体２１に枢
着された逆への字状クランクアーム２３の内端部に軸支
され、各クランクアーム２３の他端部は、筒状枠体２１
側に立設してある縦軸２４に嵌装されたコイルばね２５
の上端に連結されていて、各クランクアーム２３はコイ
ルばね２５によって図３の矢印方向に常に付勢される。
また、筒状枠体２１は、リーダ１に沿って配設された一
対のガイドバー２６に、ガイド部材２７を介して上下昇
降自在に保持されていると共に、図１に概略示すように
リーダ１の頂部から垂下される昇降用ワイヤー２８によ
り吊支され、このワイヤー２８はクレーン２側に設けて
あるウインチによって巻取り操作されるようになってい
る。尚、上記ガイドバー２６は、図５で明らかなよう
に、前記ガイドレール１５よりも外側に配設し、前記起
振機３を装備した機枠１２がリーダ１に沿って下降して
きた時に機枠１２側のガイド部材１６がこのガイドバー
２６に当たることのないようにしている。

【００１１】前記固定ケーシングガイド８の構造は、上
記した可動ケーシングガイド９と全く同様であって、ガ
イドバー２６の下端部に固定されているだけである。

【００１２】しかして、可動ケーシングガイド９及び固
定ケーシングガイド８の使用にあたっては、両ケーシン
グガイド８，９の筒状枠体２１にケーシング４を貫通さ
せれば、各ケーシングガイド８，９の３個のガイドロー
ラー２２がコイルばね２５の付勢力によりクランクアー
ム２３を介してケーシング４外周面に対し３点支持の状
態で押し付けられる。従って、ケーシング４は、上下２
箇所で常にこれら両ケーシングガイド８，９の中心位置
に保持されて、貫入時の直進性を維持することができ
る。

【００１３】以上のような構成を有する装置の使用によ
る地盤改良杭の造成方法を説明すると、先ず、本装置が
図１に示すように地上に引き上げられた状態から懸吊用
ワイヤー１０を繰り出しつつ、ケーシング４を上下２個
のケーシングガイド８，９の案内により直進性を維持し
ながら、起振機３の作動によりケーシング４を地盤中に
貫入してゆく。このケーシング４の貫入時には、エアば
ね６の作動を停止させると共に、内杆５を上動限位置ま
で引き上げて、振動体１７が図２の仮想線図示のように
ケーシング４の下端内部に収まる位置に保持しておく。
また、内杆５の中空部内への圧力エアの供給も停止して
おく。ケーシング４先端の底蓋２０は土圧によって閉じ
る。

【００１４】ケーシング４を地盤中に例えば半分程度貫
入し終えたころに、前記昇降用ワイヤー２８を繰り出し
て、可動ケーシングガイド９をガイドバー２６に沿って
下降させる。それにより、ケーシング４の下降に伴って
その上部の機枠１２等が可動ケーシングガイド９に当た
るようなことがなく、このケーシング４をその上端部ま
で地盤中に貫入することができて、ケーシング４をその
全長に亘りり有効に使用できる。

【００１５】しかして、ケーシング４を地盤中所定深さ
まで貫入したならば、起振機３の作動を停止させた後、
ホッパー７よりケーシング４内部に地盤改良材Ｇを投入
しつつ、懸吊用ワイヤー１０を巻取り操作によりケーシ
ング４の引き抜きを開始する。このケーシング４の引き
抜き開始に伴い、エアばね６を作動して内杆５を上下動
させると共に内杆５先端の振動体１７を振動させ、更に
内杆５の中空部内にエアを供給して各エア噴射口１８か
ら圧力エアを噴射させながら、ケーシング４内部の地盤
改良材Ｇを、当該ケーシング４下端から、ケーシング４
の貫入により掘孔された孔内に排出して、地盤改良材杭
Ｐを形成する。このケーシング４の引き抜きに伴い、前
記底蓋２０が自重で開く。この地盤改良材Ｇとしては、
砂、砂利、砕石、鉱滓等適当なものを使用する。

【００１６】尚、図示は省略しているが、ケーシング４
の引き抜き時には、従来同様にケーシング４内部にはそ
の上方より圧力エアを供給し、その圧力エアによって地
盤改良材Ｇを上方から押圧する。この場合、上記のよう
に内杆５の各エア噴射口１８からも圧力エアを噴射させ
るので、ケーシング４の内部上方より供給するエア圧力
は１〜２kgｆ/cm²程度でよい。各エア噴射口１８からの
エア圧力は５〜６kgｆ/cm²程度とする。図２には、ホッ
パー７内に、常時は閉じていて地盤改良材Ｇの投入時に
は改良材Ｇの重量で開く開閉弁２９を設けた状態を示
す。

【００１７】上記のようなケーシング４の引き抜き時に
おいて、ケーシング４内の地盤改良材Ｇは、ケーシング
４の内部上方から供給される圧力エアと、内杆５の各エ
ア噴射口１８からの圧力エアの噴射と、内杆５の上下動
と、この内杆５の上下動に伴う各内杆ガイドプレート１
９の上下動と、内杆５先端の振動体１７の振動との相乗
作用により、内部で詰まりを生ずることなく積極的且つ
スムーズに流動降下して、ケーシング４下端から掘孔内
に押し出されると共に、この掘孔内においては特に上記
圧力エアの噴射、内杆５の上下動及び振動体１７の振動
の相乗作用により十分に突き固められると共に締め固め
られて、圧密された強固な地盤改良材杭Ｐを順次造成し
てゆく。

【００１８】以上説明した実施例の地盤改良杭造成装置
では、ケーシング貫入駆動手段として起振機を使用した
が、その他例えば、油圧シリンダの伸縮作動によりワイ
ヤーを介してケーシングを絞り込む所謂絞り込み装置を
使用してもよい。また、内杆上下動手段としては、エア
ばねの他に例えば油圧シリンダを使用してもよい。

【００１９】

【発明の作用及び効果】請求項１の方法によれば、ケー
シングの貫入にあたって、リーダに設けた少なくとも上
下２個のケーシングガイドによってケーシングを案内す
るので、ケーシングは、直進性を維持することができ
て、地盤中に真っ直ぐ貫入することができる。従って、
掘孔作業を迅速且つスムーズに行えると共に、良好な掘
孔を形成できて、適正な地盤改良杭を造成できる。

【００２０】また、ケーシングの引き抜き時には、ケー
シング内に投入された地盤改良材が、内杆からの圧力エ
アの噴射と、内杆の上下動と、内杆先端の振動体の振動
との相乗作用により、内部で詰まりを生ずることなく積
極的且つスムーズに流動降下して、ケーシング下端から
地盤中に確実に押し出されると共に、地盤中においても
上記圧力エアの噴射、内杆の上下動及び振動体の振動の
相乗作用により十分に突き固められると共に締め固めら
れ、それによって圧密された強固な地盤改良材杭を形成
することができる。特に、内杆から圧力エアを効果的に
噴射するため、ケーシングの内部上方からも圧力エアを
供給する場合にそのエア圧を低く抑えることができて、
経済的となる。

【００２１】請求項２の装置によれば、請求項１に係る
本発明の地盤改良材杭造成方法を有効に実施することが
できる。

【００２２】請求項３のように、リーダの下端部側定位
置に固定ケーシングガイドを設けると共に、この固定ケ
ーシングガイドの上方には可動ケーシングガイドをリー
ダに沿って移動可能に設けた場合には、ケーシングの下
降に伴い可動ケーシングガイドを適宜に下動させること
により、ケーシングの下降時にケーシング上部のケーシ
ング貫入駆動手段等が上部側のケーシングガイドに当た
るようなことがなく、ケーシングをその上端部まで地盤
中に貫入することができて、ケーシングを有効に使用で
きる。

【００２３】請求項４によれば、ケーシング外周面に押
圧付勢される複数個のガイドローラーによって、ケーシ
ングが常に確実に摺動案内されると共に、外径の多少異
なるケーシングにも適用可能となる。

【００２４】請求項５によれば、内杆ガイドプレートに
よって内杆が支持されるため、内杆の不都合な揺れや撓
み変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地盤改良材杭造成装置の実施例を
示す側面図である。

【図２】同上の地盤改良材杭造成装置の一部断面正面図
である。

【図３】ケーシングガイドの拡大側面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿った拡大概略断面図であ
る。

【図５】図１のＡ−Ａ線に沿った拡大詳細断面図であ
る。

【図６】ケーシングの下端部を示す断面図である。

【符号の説明】

１リーダ３起振機（ケーシング貫入駆動手段）４ケーシング５内杆６エアばね（内杆上下動手段）７地盤改良材投入用ホッパー８固定ケーシングガイド９可動ケーシングガイド１５ガイドレール１６ガイド部材１７振動体１８エア噴射口２６ガイドバー２７ガイド部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リーダに設けた少なくとも上下２個のケー
シングガイドに案内されて直進性を維持しながらケーシ
ングを地盤中に貫入し、ケーシング内部に投入した地盤
改良材を、ケーシング内部に挿入した内杆からの圧力エ
アの噴射と、内杆先端に設けた振動体の振動と、内杆の
上下動との相乗作用によって地盤中に順次埋設するよう
にした地盤改良杭の造成方法。
【請求項２】リーダにケーシング貫入駆動手段を昇降自
在に設け、このケーシング貫入駆動手段の下部にケーシ
ングを垂下連結し、このケーシングの内部に上下動手段
によって所定ストローク上下動可能な中空状の内杆を挿
入配備すると共に、ケーシング上部に地盤改良材投入用
補ホッパーを設け、前記リーダにはケーシングを上下方
向に案内する少なくとも２個のケーシングガイドを設
け、前記内杆にはその内部に供給される圧力エアをケー
シング内部において下向きに噴射させる複数のエア噴射
口を設けると共に、この内杆の先端に振動体を設けてな
る地盤改良杭の造成装置。
【請求項３】リーダの下端部側定位置に固定ケーシング
ガイドを設けると共に、この固定ケーシングガイドの上
方には可動ケーシングガイドをリーダに沿って移動可能
に設けてなる請求項２に記載の地盤改良杭の造成装置。
【請求項４】ケーシングガイドは、ばねによってケーシ
ング外周面に押圧付勢される複数個のガイドローラーを
有する請求項２または３に記載の地盤改良杭の造成装
置。
【請求項５】内杆には、縦長の内杆ガイドプレートが、
内杆外周面からケーシング内周面に向かって複数個突設
されている請求項２、３または４に記載の地盤改良杭の
造成装置。
【請求項６】ケーシング貫入駆動手段は起振機からなる
請求項２、３、４または５に記載の地盤改良杭の造成装
置。
【請求項７】内杆上下動手段はエアばねからなる請求項
２、３、４、５または６に記載の地盤改良杭の造成装
置。