JPS58521A - 基礎ぐいの設置工法およびその装置 - 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】 この発明はくいの設置工法およびその装置に関する。

従来の基礎ぐいの設置工法には。

（１）、へンｉでの打込み工法 （２）、セメントずルクエ法 （３）、中堀工法 等があるが、上述（１）の方法はハンマでくい忙打撃を
与え、くいを陥入させる方法であり、騒音と振動が激し
く社会的環境上好ましくなく、更に、設置用穴の周辺地
盤がゆるみ、くいの周辺支持力が極めて低下する。また
（２）の工法は、掘削軸たるスクリュオーガで穴を掘削
する工程と、くいを沈設する工程との２工程が必要であ
シ、複雑で多くの時間を要するものである。また一方、
（３）の方法はくいの中空部にスクリュオーガを配役し
、該スクリュオーガとくいとを一体的に沈下貫入させる
方法であるが、スクリュオーガの外径がくいの内径よシ
も小さいので、掘削されない部分たる外周地盤からの抵
抗を受け、蚊抵抗とくいの周壁の摩擦抵抗に打ち勝つ力
でくいを連続的に圧入する必要が生じ、くいの周辺地盤
を崩壊させずに施工することは不可能であり、くいの周
辺支持力を発現することが困難である。

そこでこの発明の目的は、静粛な作業による低公害工法
で、くいの設置用穴を掘削する工程と。

くいを沈設する工程とを同時に行ない、且つ、くいの先
端支持力を得るのみならず、くいの周壁摩擦力も含めた
支持力の確保ができる基礎ぐいの設置工法およびその装
置を実現するＫある。

以下図面に基づいて、この発明の実施例を詳細且つ具体
的に説明する。

第１．２図において、１は掘削軸であり、２はＰＣぐい
および鋼管ぐい等に代堀されるくいである。掘削軸１は
回転可能に抱持され、〈い２は。

該〈い２を地盤中に鉛直Ｋｖｊ導する鉛直保持ガイド４
により上下動可能に抱持される。５は支持金具であり、
前記鉛直保持ガイド４を支柱６に固着させている。７は
前記支柱６を支持且つ移動せしめるキャタピラ付自走車
である。また、前記支柱６の上部には、圧送管８を介し
て、プラントミキサ９．油圧ユニット１０．ポンプ１１
．そして土質安定剤および土質硬化剤の流量自動制御機
１２が連結され、前記掘削軸１に前記土質安定剤および
／または土質硬化剤が所要の圧力および流量で送給され
るべく構成されている。まえ、前記掘削軸１の上部には
、該掘削軸１を１回転せしめるモータ等の駆動部１３お
よびスイベル１４が設けられ、前記駆動部１３はフレー
ム１５により支持されている。該フレームｉ５は第３図
にも示す如く、支柱６に対し上下に摺動可能に保持され
ている。前記スイベル１４は第４図に示す如く、駆動部
１３と７２ンジ１６で連結され、スイベル１４全体が回
転する構造である。前記土質安定剤および土質硬化剤が
送給される圧送’ｌ１ｌｓとフレキシブルチューブ１７
とは回転しないが。

回転自在継手１８と圧送管１９とはスイベル１４と一体
となって回転する構造である。クロスヘッド加は前記圧
送管１９を支持し、油圧シリンダ２１によりガイド２２
に案内されて上下に摺動する構造である。

外管ジヨイント２３は前記掘削軸１を連結せしめるネジ
であ夛、ｔた。圧送管ジヨイント２４は掘削軸１内を下
方に向って伸びる圧送管邪を連結せしめるネジである。

尚２回転ギヤ２６は短尺物の圧送管２５を継ぎたしてい
く時のみ、圧送管ジヨイント２４の回転締結作業用とし
て使用されるものである。

次に、＜い２を沈設する工程を詳述する。

第５図に示す如く、掘削軸１はシャ７）２７と羽根２８
．および掘削用先端ヘッドとから構成し、該シャツ）２
７の先端近傍には掘削攪拌翼（資）を設ける。

＃掘削攪拌１ｊＬ３０は後述の如く構成し、拡大時には
沈設すべきくい２の外径Ｄ１以上（同等を含む）の翼の
広がり寸法を有し、縮小時には前記くい２の内径よりも
小なる寸法を有するとζろの、前記シャツ）２７０半径
方向に拡縮自在な構造とする。

まえ、先端ヘッド部器には第４図で示した圧送管部が導
かれ、ノズル３１として開口終端している。

なお１羽根羽は無くても良い。

前記掘削軸ｌｔ回転させると、先端ヘッド部器が地盤を
切削し、掘削攪拌ｘ３ｏはくい２の外径Ｄ１と同等ある
いは着干大きい沈設用穴（［径Ｄ２）を−貰して掘削し
、且つ、ノズル３１から注出され九土質安定剤を攪拌混
合する。ま九１羽根四は掘紬された土砂のうち、〈い２
の外径Ｄ１の容積に略相尚する量の土砂をスクリュコン
ベヤ弐に掻き上げ、地上に搬出を行なうので、くい２の
先端部および周壁部の地盤から抵抗を受けることなく。

また、くい２０周辺地盤を脆弱化、崩壊させることなく
、切削土砂とくい２とをスムーズに且つ静粛に置換する
ことが可能となる。しかして、くい２０周壁に土質安定
部３２を形成しつつ、＃〈い２は、地盤の中間層間を掘
削軸１と一体的に沈下貫入して行く。掘削軸１の先端ヘ
ッド部器が地盤の支持層３４に到達すると、ノズル３１
から注出していた土質安定剤は土質硬化剤に必要に応じ
切換えられ注出が行なわれるとともに、前記掘削攪拌興
菊で土砂と攪拌混合が行なわれる。しかして、土質硬化
部羽が形成され、掘削軸ｌの先端ヘッド部器とくい２と
が所定の深度まで達したら、くい２の沈設行程は完了で
ある。第６図に示す如く、沈設が完了したくい２は土質
安定部３２によシ、〈い２の周壁摩擦力が確保され、こ
れにより周辺支持力が生じ、ｔｉ、土質硬化部３５によ
り、くい２の先端支持力が発現される。

作業が完了した掘削軸１は第６図に示す如く上部に引き
抜かれて行くが、掘削軸１が地盤に対して進入する工程
から引き抜かれて行く工程に移る状態を、第７，８図に
おいて詳述する。

掘削軸１の先端ヘッド部器は、その一部分がシャフト部
ｎの内側に摺動、没入し、先端ヘッド部器の凸部２９＆
がシャ７）８２７の先端かど２７　ａ　Ｋ当って止まる
構造であり、先端ヘッド部器とシャフト部がとは、掘削
軸ｌの円周方向に出没可能な掘削攪拌Ｘ３０で連結され
ている。

＃掘削攪拌翼（資）は第９〜１４図に示す如くのもの−
ｔ”あり、　金Ａ３０＆、３０ｂ、　ポル）３０ｃ、３
０ｄ、３０ｅおよびナツト３Ｏｆ、３０ｇ、３０ｈとか
ら成り、リンク機構を形成する。

第７図は掘削軸１が地盤に対して進入して行く状態を表
わしているが、先端ヘッド部器の一部分がシャフト部ｎ
の内側に没入しているので、前記−一攪拌１Ｌ３０は掘
削軸ｌ輔の中径方向に拡大し。

くい２の沈下貫入時、地盤の掘削および土砂と土質安定
剤および／ま九は土質硬化剤の攪拌混合に供される。ま
え、第８図はくい２の沈設が完了し掘、副軸１が地盤か
ら引き抜かれて行く状態を表わしているが、第７図から
第８図の状態にするには。

前記第４図で示した駆動部１３とスイベル１４および掘
削軸１のシャフト部ごとを、距４ＩＬだけ上方に引き上
げると同時に、その引き上けた距離りと同じ距離りだけ
油圧シリンダ２１を進出方向に作動させ、圧送管１９，
２５を下方に押し下げる。このようにすると第８図に示
す如く、掘削軸１の先端ヘッド部器は第７図の状態よシ
もシャフト部ｎに対して相対的に突出することＫなフ、
シかして、掘削攪拌翼加は掘削軸１０円周方向忙縮小し
、〈い２の中空部３を容易に通過し、掘削軸１が地上に
引き抜かれることになる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、櫨々の応用改変が可能である。

例えば、　１１１５．１６図はこの発明の掘削攪拌ｇａ
。

の第２′ｌ！施例を示すものである。謳１６図は掘削軸
羽とくい２とが沈下貫入して行く状態を表わし。

第１６図はくい２の沈設が完了し、掘削軸３６が引き抜
かれて行く状態を表わしている。この第２実施例の特徴
とその作用効果は。

（１）、掘削攪拌翼３７をニー構えとしたので、攪拌混
合が確実であること。

（２）、掘削攪拌４３７を二段−見のり／り機構とした
ので、掘削軸３６を地上に引き抜く時、掘削攪拌翼３７
はくい２の先端部で押圧され、自動的に縮小すること。

　　　　　゛ （３）、掘削軸３６の先端ヘッド部間は、シャフト部３
９に対して摺動、没入する構造とする必要がなく。

一体物で良いこと。

（４）、掘削軸３６の上部ＫＪ＆シ付けられているスイ
ベルは、前記実施例第４図で示したスイベル１４の油圧
シリンダ２１が不要となし構造が簡゛単にカにある。　
　　　　　　　　　°　　゛また。第１７．１８図はこ
の発明の掘１ｌ１１１１攪拌ｘ３０の第３実施例管示す
ものである。第１７図は掘削軸菊とくい２とが沈下貫入
して行く状態を表わし、第１８図はくい２の沈設が完了
し、掘削軸相が引き抜かれて行く状態を表わしている。

４１は掘削攪拌翼、４２はビン、’　４３ｍ、’４３ｂ
、４３ａはそれぞれストッパであり、掘削軸菊金地上に
引き抜く時、掘削攪拌翼４１は自重のアンバランスによ
り、ピン社を中心として矢印２方向に回転する。

万一、摩擦抵抗等によ〕自重で回転できない場合は、掘
−Ｕ攪拌翼４１はくい２の先端部で押圧され。

自動的に縮小することができる。しかして、この第３実
施例の特徴とするところは、第２実施例の掘削攪拌翼胛
よシも構造が簡単な点にある。

以上の詳細な説明から明らかなように、この発明によれ
ば以下の如き効果を得る。

（１）、＜Ｉｎの設置用穴を掘削する工程とくいを沈設
する工程とが同時に行なえ９作業性が良好であるととも
に、（いの沈下貫入に際し、くいの周辺地盤を崩壊させ
ないので、くいの周壁支持力が増大する。

ｅ）、掘削攪拌翼がくいの外径と同等あるいはそれより
も大きい穴を掘削し、くいの容積に略相当する量の土砂
が地上に搬出されるので、くいの先端部および周壁部地
盤から抵抗を受けることなく、土砂とくいとの置換がス
ムーズに行なわれ、くいを圧入あるいは打撃する装置を
必要としないし、静粛に沈設作業を果すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の全体を示す側面図。 第２図は第１図のト」矢視による断面図、第３図は第１
図のｌ１ｌ−１矢視による断面図、第４図はスイベル部
分の縦断面図、第５図はこの発明のくいの沈設工程を嵌
わす一部切欠き縦断面図、第６図は作業完了後、掘削軸
が地上に引き抜かれて行く状態を表わす一部切欠き縦断
面図、第７図は掘削軸が地盤に沈下貫入して行く時の１
．掘削攪拌翼が拡大した状態を表わす正面図、第８図は
掘削軸が地上に引き抜かれて行く蒔の、掘削攪拌翼が縮
小した状態を表わす正面図、第９図は第７図の■−■方
向矢視図、第１θ図は第７図のｘ−ｘ方向矢視図、ＷＬ
ｌ１図は掘削攪拌翼の一つの部品である金具の正面図、
第１２図は第す図の平面図、第１３図は掘削攪拌翼の一
つの部品である金具の正面図、−第１４図は第１３図の
平面図、第１５因り掘削攪拌翼が拡大し良状態の、この
発明の＠２夾戦例を示す正面図、第１６図は掘削攪拌翼
が縮小した状態の、この発明の第２実施例を示す正面図
、５１１１７図は掘削攪拌翼が拡大した状態の、この発
明の第３実施例を示す正面図、第１８図は蜘削攪拌翼が
縮小した状態の、この発明の第３実施例を示す正面図で
ある。 図において、１は掘削軸、２はくい、３はくい２の中空
部、４は鉛直保持ガイド、５は支持金具。 ６は支柱、７はキャタピラ付自走車、８は圧送管。 ９はプラント建Φす、ｌＯは油圧ユニット、ｌｉ／ｆｉ
ポンプ、１２は流量自動制御機、　１３は駆動部、　１
４はスイベル、１５はフレーム、１６は７ランジ、　１
７は７レキシプルチユーブ、　１８は回転自在継手、　
１９は圧送管、２０はクロスヘッド、２１は油圧シリン
ダ、２２はガイド、２３は外管ジヨイント、２４は圧送
管ジヨイント、２５は圧送管、２６は回転ギヤ、２７は
掘削軸１のシャフト部、２７ａはシャフトｆｌＩ２７の
先端かど。 田は羽根、２９は掘削軸ｌの先端ヘッド部、２９ａは先
端ヘッド部器の凸部、３０は掘削攪拌翼、ａＯａ。 ３０ｂはそれぞれ掘削攪拌真菌の金具、３０ｃ、３０ｄ
。 （資）・はそれぞれ掘削攪拌属菌を取り付けているポル
）、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈはそレソｔｔｍ、ｑｔ＋攪
拌＄１３０を＊ｎ付けているナツト、３１はノズル、３
２は土質安定部、３３は中間層、３４は支持層、３５は
土質硬化部である。 代理人　弁理士　　西　郷　義　美 ｊ１１　　図 第７１Ｉｌ　　　　第８０！！ 第１１１ｍ １１２図 第１３１１ 第１４図 第１５１！１ 第１７図 ＃１１６図 第１８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　シャフト先端に掘削用の先端ヘッドを有し。 拡大時には沈設すべき基礎ぐいの外径以上の寸法でＩ！
   Ｊり縮小時には該基礎ぐいの内径よりも小である拡縮自
   在な掘削攪拌減を前記シャフトの先端近傍に有する掘削
   軸を基礎ぐいの中空部に挿入して。 前記先端ヘッドによシ地盤を掘削するとともに。 前記掘削攪拌翼によシ基礎ぐいの外径以上の直径の設置
   用穴を形成しつつ、前記基礎ぐいを沈下貫入し、同時に
   土質安定硬化剤を地盤内に注出攪拌することを特徴とす
   る基礎ぐｈの設置工法っ２、　シャフト先端に握−ｊ用
   の先端ヘッドを設け。 拡大時には沈設すべき基礎ぐいの外径以上の寸法であり
   縮小時には該基礎ぐいの内径よシも小である拡縮自在な
   掘・削攪拌翼を前記シャフトの先端近傍に設けたことを
   特徴とする基礎ぐいの設置装置。