JPS5841374B2 - 基礎くいの安定法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、くい基礎工法に関するものである。

従来、くい基礎工法としては、ドロップハンマまたはデ
ィーゼルハンマ等で、くいの頭部を直接打撃して、くい
を設置する工法、およびバイブロハンマ等の振動および
共振の力を利用して、くいを設置する工法が採用されて
いた。

しかし、これらの工法は、最近の大きな社会問題となっ
ている騒音および振動公害を伴うため、近年では、くい
の設置地盤を掘削した後、セメントミルク等を注入し、
そこに、くいを建て込むセメントミルク注入工法、およ
び中空くいの中空部にスクリューオーガ等を挿入し、く
い先端の地盤を掘削し、その掘削土をくいの中空部を経
て排土するとともに、くいを地盤中に沈設する中掘工法
が施工されるようになった。

これらの工法は、無振動無騒音工法であるので、公害問
題の解消に寄与するものであるが、前者のセメントミル
ク注入工法は、地盤の掘削、セメントミルクの注入およ
びくいの建て込みの各工程が同時に行なわれず、そのた
めに、多くの施工時間がかかり、また掘削孔壁が崩壊し
、かつくいの継ぎ足しが困難である点で、近年のくいの
長尺化の傾向には、不向きである。

次に後者の中掘工法は、くい設置地盤をオーガ等で、か
き乱すため、くい外周と地盤との間の局面摩擦力が失わ
れ、さらに掘削土の削り屑であるスライムの処理が充分
に行なわれず、そのスライムの蓄積等でくい先端地盤が
軟弱化し、その結果、充分な支持力が打撃工法に比べ期
待できない欠点を有していた。

なお、近年スクリューオーガのシャフトを利用してオー
ガ先端からセメントミルク等の硬化剤を噴射させて、く
い先端部分を硬化剤で球根状に包み、くい先端部周辺地
盤を補強することで支持力を得ようとする工夫がなされ
てきているが、まだ、くい周面摩擦力の回復の工夫がな
されておらず、したがって、まだ、くいの安定設置とは
いえない状況である。

本発明の目的は、上記欠点を解消し、施工時間が比較的
に短く、かつくい外周と地盤とを硬化剤で容易に一体化
できる基礎くいの安定法およびそのための装置を提供す
ることである。

上記目的を遠戚するために本発明によれば、以下のよう
な基礎くい安定法およびその装置が提供される。

（１）中空くいの先端部に当る地盤を掘削し、その掘削
土を、くい中空部を経て排土するとともに、くいを地盤
中に沈設する中掘工法を施工するに際し、硬化剤噴出装
置を収容し、かつくい先端部外周に取付けたフリクショ
ンカッタによって、くい沈設中のくい外周と地盤との間
の摩擦力を切るとともに、くいを沈設し、くいが所定位
置に達したとき、上記硬化剤噴出装置のみを、くい外周
に沿ってその長手方向に引き上げるとともに、上記硬化
剤噴出装置から硬化剤を噴出させ、くい外周と地盤との
間に硬化剤を充填することを特徴とする基礎くいの安定
法。

（２）沈設すべき中空くいの先端部外周に取付けるため
のフリクションカッタと、上記フリクションカッタ内に
収容され、かつ上記フリクションカッタから取り外され
て、くい外周に沿ってその長手方向において移動できる
硬化剤噴出装置と、上記硬化剤噴出装置の移動を行なう
ための機構とよりなることを特徴とする基礎くいを安定
させるための装置。

次に本発明の実施例を、図面を参照して以下に説明する
。

第１，５，６および７図に示したように、フリクション
カッタ１は、中空くいＰの先端部外周に嵌合できる環形
のフリクションカッタ本体２と、くいＰの先端面に当る
平板部分３とよりなり、フリクションカッタ本体２は、
その内部に空洞部分４を有し、空洞部分４の上部は開口
５され、空洞部分４の下部には、環形本体２の円周に沿
って複数の硬化剤出口６が設けられ、出口６の下面には
、下方のみに開くことができる弁７がピン８によって軸
着されている。

硬化剤噴出装置９は、環形フリクションカッタ本体２の
上部開口５から空洞部分４内に収容できる環形であり、
その内部に空洞部分１０を有し、空洞部分１０の下部に
は、その円周に沿って等間隔に複数の硬化剤噴出口１１
が設けられ、空洞部分１０の上部には、硬化剤注入口１
２が設けられ、注入口１２には、硬化剤注入ホース１３
の下端が連結され、注入ホース１３の上端には、適宜の
硬化剤源（図示を省略する）が連結される。

硬化剤噴出装置９の上部には、ワイヤ１４の下端が連結
され、ワイヤ１４の上端は適宜の巻揚機１５に連結され
ている。

なお、第８および９図は、硬化剤噴出装置の変形を示す
。

次に本発明による基礎くいの安定法の施工順序を以下に
説明する。

先ず、第１図に示したように、フリクションカッタ本体
２の空洞部分４内に硬化剤噴出装置９を収容したフリク
ションカッタ１の環形フリクション本体２を中空くいＰ
の先端部外周に嵌合し、中空くいＰの先端面にフリクシ
ョンカッタ１の平板部分３を当てておき、開閉できるビ
ット１６を先端に有するスクリューオーガ１７を、くい
Ｐの中空部に挿入し、くいＰを地盤Ｇ上に建て、オーガ
１７の先端から水を噴射させながら、くいＰの先端部に
当る地盤Ｇをオーガ１７によって掘削し、掘削土をくい
中空部を経て排土するとともに、くいを地盤中に沈設す
る。

上記くい沈設中に、フリクションカッタ１は、その平板
部分３がくい先端面に当てであるので、くい沈設ととも
に、フリクションカッタ本体２も地盤中に押し込まれ、
これによって、くい外周の地盤が外側方へ押され、した
がってフリクションカッタ本体２を取り付けた部分より
上方のくい外周すなわちくい外周の大部分と地盤との間
の摩擦力が生じないので、くいＰは、容易に沈設される
。

なお、その間、硬化剤出口６の弁７は、土圧によって閉
じられている。

次に第２図に示したように、くいＰが所定位置に達した
とき、ワイヤ１４を引き上げることによって、第３図に
示したように、硬化剤噴出装置９は、フリクションカッ
タ１の空洞部分４の開口５から抜かれて、くい外周に沿
ってその長手方向に引き上げられるとともに、硬化剤噴
出装置９の硬化剤噴出口１１からセメントミルク等の硬
化剤Ｍが噴出される。

なお、その間に、オーガ１７を弓き上げる。

次に硬化剤噴出装置を地上へ引き上げると、第４図に示
したように、くい外周と地盤との間に硬化剤Ｍが充填さ
れ、このようにして基礎くいは安定される。

以上の説明から了解できるように、本発明によれば、地
盤の掘削およびくい建て込みが同時に行なわれ、しかも
、くいの沈設は、容易に行なわれるので、施工時間が短
縮され、またくい先端部分の外側部分およびくい外周と
地盤との間の部分に硬化剤が充填されて、くい周面の摩
擦力が回復されるので、充分な支持力が得られる。

また本発明によれば、くい先端部に当る地盤の掘削が、
くい沈設に先行し、かつこの地盤が泥水化サレるので、
フリクションカッタ本体が受ける地盤抵抗は少なく、く
いの沈設は容易に行なわれる。

さらに、くい外周の地盤は、フリクションカッタ本体に
よって掘削されているので、その後に行なわれるくい外
周と地盤との間の硬化剤注入充填には、高圧力を必要と
せず、したがって硬化剤注入管等は、金属管とする必要
がなく、ゴムホースで足りる。

さらに本発明によれば、フリクションカッタは、くいの
先端に取り付けるための構造を有するに過ぎないので、
構造簡単であり、また硬化剤噴出装置は、回収できるた
めに、繰り返し使用でき、全体としては経済的なもので
ある。

また軟弱地盤における施工に対しては、例えば、くい周
辺地盤が軟弱のために削孔壁が崩壊し、通常であれば、
くい外周と地盤との間に硬化剤を充填することが不可能
である場合でも、本発明によれば、硬化剤噴出装置の上
昇によって、崩壊土砂を押し上げ、その後の空間に硬化
剤を充填することができる。

また、最近の中掘工法におけるくい先端根固め工法に本
発明を併用すれば、くい設置範囲全域にわたって硬化剤
を充填することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による基礎くい安定法の最初の工程中
の状況を示す地盤、中空くいおよびフリクションカッタ
の一部縦断面図であり、第２図は、くいが所定位置へ達
したときの状況を示す地盤、中空くいおよびフリクショ
ンカッタの一部縦断面図であり、第３図は、硬化剤噴出
装置の引き上げ、および硬化剤噴出中の状況を示す地盤
、中空くい、フリクションカッタおよび硬化剤噴出装置
の一部縦断面図であり、第４図は、基礎くい安定法の施
工終了後の状況を示す地盤、中空くいおよびフリクショ
ンカッタの一部縦断面図であり、第５図は、フリクショ
ンカッタの底面図であり、第６図は、中空くい、フリク
ションカッタおよび硬化剤噴出装置の一部縦断面図であ
り、第７図は、同上の一部縦断面図であり、第８図は、
硬化剤噴出装置の変形、中空くいおよびフリクションカ
ッタの一部縦断面図であり、第９図は、硬化剤噴出装置
の別の変形の縦断面図である。 １・・・・・・フリクションカッタ、４・・・・・・フ
リクションカッタの空洞部分、５・・・・・・空洞部分
４の開口、６・・・・・・硬化剤出口、９・・・・・・
硬化剤噴出装置、１４・・・・・・硬化剤噴出装置の移
動を行なうための機構、Ｐ・・・・・・中空くい、Ｇ・
・・・・・地盤、Ｍ・・・・・・硬化剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中空くいの先端部に当る地盤を掘削し、その掘削土
   を、くい中空部を経て排土するとともに、くいを地盤中
   に沈設する中掘工法を施工するに際し、硬化剤噴出装置
   を収容し、かつくい先端部外周に取付けたフリクション
   カッタによって、くい沈設中のくい外周と地盤との間の
   摩擦力を切るとともに、くいを沈設し、くいが所定位置
   に達したとき、上記硬化剤噴出装置のみを、くい外周に
   沿ってその長手方向に引き上げるとともに、上記硬化剤
   噴出装置から硬化剤を噴出させ、くい外周と地盤との間
   に硬化剤を充填することを特徴とする基礎くいの安定法
   。 ２ 沈設すべき中空（いの先端部外周に取付けるための
   フリクションカッタと、上記フリクションカッタ内に収
   容され、かつ上記フリクションカッタから取り外されて
   、くい外周に沿ってその長手方向において移動できる硬
   化剤噴出装置と、上記硬化剤噴出装置の移動を行なうた
   めの機構とよりなることを特徴とする基礎くいを安定さ
   せるための装置。