JPS60192025A - 節杭圧入工法および節杭圧入機 - 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】 本発明は節杭圧入工法、特に無騒音、無振動で節杭を地
中に圧入する節杭圧入工法に関する。

従来、抗体の軸方向所要間隔番と複数個の節部を設けた
既製のコンクリート杭、所謂節杭の施工は、節部の特性
を生かすため、■節杭を所定地盤上に建込み、■デイゼ
ルハンマー等で杭頭部を打撃し、杭を地中に打込むと共
に、■節部貫入に伴い生ずる杭周間隙に砂利−砕石等を
地上より充填することにより行なわれ−かかる方法は、
節部の地中への貫入に伴い一節部が節部周辺土砂を節部
外径まで押し広げ節杭周辺地盤を押圧・圧密し−締め固
める効果（以下−杭周辺地盤締め固め効果という）と共
に、砕石・砂利等の充填物を杭周間際に圧密し充填する
効果（以下、砂利充填効果という）とを利用するもので
ある（以下両効果を併せて節部効果という）。

しかし−近時建設工事における騒音、振動等の公害問題
が注目されている折−かかるデイゼルハンマーによる施
工方法では一騒音一振動等の公害が大きく、市街地等で
は施工することができな−いという欠点があった。

また−無騒音、無振動で施工するには節杭を静的に圧入
すればよいのであるが、一般の既製杭を静的に圧入する
際圧入に著しく大きな押圧力を必要とし、現状では実施
か非常に困難なこととされており、特に節部を有する節
杭においては節部効果を生かしつつ節杭を静的に圧入す
る施工方法は全（なかった。

本発明は−かかる点に鑑みなされたもので、節杭のもつ
節部効果を生かしつつ、無騒音、無振動で施工し得る節
杭の圧入工法を提供することを目的とする。

本発明に係る節杭圧入工法は、特定の下孔を掘孔し、か
かる下孔に節杭を建込み一次いて節杭を圧入機で押圧・
圧入するものである。

以下に本発明に係る節杭圧入工法の実施例を図面に基づ
いて説明する。

先ず、第１図に示すように、掘削モーター（１）と連動
するスクリューオーガー（２）で所定長（杭の埋設長）
の下孔（３）を掘孔する。そのとき、掘孔すべき下孔は
一掘削土砂の処理及び筒部効果を考えれば小なることか
望ましいが一余りに径小であると一節杭の圧入時の抵抗
が大きいため静的な圧入か困難となり−また下孔はガイ
ドとしての役目を果さない。また節杭胴部より大きく、
例えば節部径と同程度とすれば′−節部効果が得られな
くなる。−万一節杭胴部と略同径とすれば、節部効果は
減殺されないため、下孔径は節杭胴部と略同径、もしく
は節杭胴部より径小て、節杭の静的な圧入に支障のない
範囲の径である必要かある。

また−下孔の掘孔に際しては一掘削した土砂を地上に排
上するが、掘孔壁の崩壊のおそれのある地盤等では、第
２図に示すように掘孔径分の地盤をオーガー（２）で攪
拌して緩めるか、あるいは、掘孔時にベントナイト・水
等を混入して攪拌ミキシングするたけでもよい。この場
合、先端開放杭を用い杭を圧入すると一堀孔内の攪乱土
砂は、杭内孔を介して、上部地上に排出される。

次いで一上記の下孔に節杭（６）を建込み、第３図に示
すような通常のクローラ−型杭施工機の施工機リーダー
（９ａ）に昇降自在に取り付けた油圧式圧入機（１１）
の油圧シリンダー（１０ａ）で杭頭部を押圧して圧入す
る。そして、かかる節杭の圧入の際には節部の地中への
圧入に伴って、順次節部効果が発現し一第４図に示すよ
うに、掘孔壁土砂は順次節部外径まで押し広げられて、
節杭外周地盤に抑圧・圧密される。また圧入時に杭周囲
に砕石−砂利等の充填物（２ｏ）を供給すると節部効果
により、充ｉ物が一上記圧密された杭壁と一杭との間隙
（杭周間隙）に充填されると共に節部外周地盤にまで強
く一圧密充填されるため、節杭周囲に充填物を供給する
ことが好ましい。

そして−節杭の所定長の圧入が終ると、第５図に示すよ
うに、杭周囲に砂利等を充填した、杭周地盤を締め固め
た節杭基礎が造成される。

上記の実施例において一節杭としては、その先端部が第
６図に示すようなフラット形状（７ａ）であって−Ｌよ
いが、第７図に示すような円錐形状（７ｂ）、特に第８
図に示すような先端部のテーパーを大きくし、先端部よ
り最下段節部まで円錐形状としたもの（７Ｃ）か好まし
い。このような先端部が円錐形状の節杭にあっては、下
孔径はより径小であっても静的圧入が可能となり、さら
に節部効果が増す。特に第８図に示すような節杭を用い
ると一節部下面テーパーに比べ一先端部のテーパーか大
なるため一杭体に与えた垂直の抑圧力は、水平方向によ
り大きく転換され杭周辺地盤を押圧、締め固めると共に
一孔壁の崩壊をも防ぐ。更には、第９図に示すように、
節杭先端の胴部長を、節部ピッチ長の１〜２倍とした節
杭は、下孔のガイド効果を大きくし、孔壁の崩壊を防ぐ
上で一好適である。尚、先端胴部長が短かい節杭にあっ
ては一眼胴部に所定長の鉄製等のケーゾング（７ｄ）を
取付ければよい。

また、杭の先端支持力を強化するには一第１０図に示す
ように−スクリューオーガーによる下孔掘孔、あるいは
撹乱時に一掘孔下端部にセメントミルク−モルタル（８
）などを圧入することか望ましい。かかる場合には杭先
端部とモルタルなどの根固め材とが固結するため一杭先
端支持力は更に補強される。

尚−節杭を静的に圧入する圧入機としては、前記通常の
クローラ型杭施工機に代えて一第１１図〜第１４図に示
すような節杭圧入機が好適である。かかる節杭圧入機を
更に詳述すると、円柱の雁行機リーダー（９ｂ）の下端
部における上部位置には、節杭（６）の節部（５）が貫
通できるよう、前方に開口した平面略コ字状の上フレー
ム（１２）があり開口端の上フレーム（１２）の両側部
分には該部分を上方より抜き差し自在に貫通したピン（
１９ａ　’　、１９ｂ）により開閉自在で、節杭の上部
を支持するようにした開閉アーム（１８ａ　）が取り付
けられている。また−施工機リーダー（９ｂ）の下部に
は、上記上フレーム（１２）の開口部と施行機１１−ダ
ー（９ｈ〕との間に上フレーム（１２）より固着垂設さ
れた２本のガイド（１４ａ、１４ｂ）を下部にて固着す
る下フレーム（１３）があり、」下フレーム（１２）と
下フレーム（１３）との間には、咳ガイドに沿って昇降
し、かつ節杭の節部を掴むことができる昇降チャック装
置（１５）がある。かかる昇降チャック装置（１５）は
、節杭（６）の節部（５）が貫通できるよう前方に開口
した平面略コ字状で、開口端の両側部分には、上フレー
ム（１２）と同様に、ピン（１９Ｃ，１９ｄ）により開
閉アーム（１８ｂ〕が取付けられ、第１２図５第１４図
に示すように、昇降チャック装置（１５）の両側内部に
は−それぞれ節杭（６）の節部（５）を両側より掴むた
め、節部（５）の形状に適合する係合部（１６ａ）（１
６１））と、該係合部（１６ａ　。

１６ｂ〕を節部（５）へ禍方向から押圧するチャック用
シリンダー（１７ａ、１７ｂ）とが一体となって内蔵さ
れている。尚、係合部の形状は一少くとも節部の上面の
形状に適合し一係合するものであれば゛−上方からの押
圧による節杭の圧入には支障がないか−」−記のように
節部外側形状に適合するものであればさらによい。上記
昇降チャック製電（１５）の両側上端面には、係合部（
１６ａ、１６１））を介して、節部（５）を押圧し一節
杭（６）を圧入するよう−ｈフレーム（１２）より一節
杭軸と同方向に併設された油圧シリンダー（１０ｂ）の
出力端部が伸びている。

かかる節杭圧入機を用いて施工するには一節杭を上フレ
ーム、昇降チャック装置の開口部に挿入し、開閉アーム
を閉じると共に、昇降チャック装置内のチャック用油圧
シリンダーで係合部を節部の両側面へ押圧係合させ、節
杭を保持固定し、この状態で節杭を下孔に建込む。そし
て、昇降チャック装置上端面に位置する油圧シリンダー
により一係合部を介して節部上面を上方より押圧し、砂
利を節部間に供給しつつ節杭を節部ピッチ長たけ圧入す
る。次いで、昇降チャック装置内のチャック用油圧シリ
ンダーを解除して節部での係合を解き、昇降チャック装
置を上方に節部ピッチ長たけ上昇させ、前記節部より一
段上の節部を一上記と同様にして係合部で係合させ、節
杭を圧入する。この操作を順次繰り返すことにより一節
杭を所定長たけ圧入した一杭支持力の大きい節杭か得ら
れる。

そして、−上記した杭頭部を押圧し、圧入する方式にお
いては、杭が長い場合、杭の圧入初期の状態等において
、地上に突出している杭の部分で、押圧力が曲げ刀とし
て作用することがあり、杭を損傷するおそれがあるのに
対して上記の節杭圧入機を用いると、節杭を支持しつつ
、昇降チャック装置で節部を係合させ一杭への下向きの
押圧力を地上に近い節部に与えるため一下向きの押圧力
が節杭に有効に伝達され一迅速に節杭を圧入てきると共
に、節杭を損傷することもない。

尚、かかる節杭の圧入工法においては、圧入反力が重要
であるため、別個の反力（例えば、重量物、アンカーな
ど）を利用し、これと圧入機とを係止して反力としても
よい。

本発明に係る節杭圧入工法によると一下孔径が節杭胴部
と略同径ないし、節杭胴部より径小であるため一節杭の
圧入時に、節部の地中への圧入に伴って、掘孔壁土砂は
節部外径まで押し広げられて一杭外周地盤に抑圧・圧密
され、従来の打込杭と同程度の杭支持力が得られる。特
に節杭圧入時に杭周囲に砕石・砂利等の充填物周間隙に
充填されると共に、節部外周地盤まて充填・圧密される
ため杭周地盤はより締め固め強化された節杭基礎が造成
され−その杭支持力もより大きなものとなる。

掘孔径を節杭胴径と略同径とした場合、先導する節杭胴
部は杭圧入時−下孔内壁内に納まり一掘孔がケーシング
ーガイドの働きをもするため節部抑圧による孔壁の崩壊
を防止できる。特に節杭先端胴部の長さを節部ピッチ長
の１〜２倍とした節杭にあっては、その効果が大きい。

また−下孔を撹乱−ミキシング等で形成する場合、掘孔
後−杭圧入までの間の孔壁の崩壊がなく、安定した杭支
持力が得られる。

本発明に係る節杭圧入工法では、特定の径を有する下孔
を掘孔し、かかる下孔のガイド効果を利用して、節杭を
圧入するため一地盤の硬軟に関係なく無騒音、無振動で
静的に、しかも効果的迅速に施工することができる。

しかも下孔径が節杭の節部効果を減殺しなし）範囲のも
のであるため、施工後の節杭の杭支持力は従来の打込杭
に劣ることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は一下孔掘孔用機械の一例を示す正面図、第２図
は攪拌ミキシングした下孔の状態の略本断面図−第３図
はクローラ−型杭施行機の側面図、第４図は節杭圧入時
の状態を示す略本断面図、第５図は節杭圧入終了時の状
態を示す略本断面図−第６図〜第９図は先端部形状等の
異なる節杭先端部の略本断面図、第１０図は下孔の下端
部にセメントミルク、モルタル等を圧入した略本断面図
−第１１図は節杭圧入に好適な節杭圧入機の側面図、第
１２図はＡ　−Ａ断面図、第１３図はＢ−Ｉｓ略略本面
図、第１４図は昇降チャック装置の正面図を示す。 符号の説明　１・・・掘削モーター、２・・・スクリュ
ーオーガー、３・・・下孔、４・・・節杭胴部、５・・
節杭節部−６・・・節杭−７ａ　、７ｂ　、７ｃ・・・
節杭先端部、７ｄ・・ケーゾング＋８・・・セメントミ
ルク、モルタルなどの根固め材、９ａ　、ｇｂ・・・施
工機リーダー、１０ａ　、１０ｂ・・油圧シリンダー、
１１・・・油圧式圧入ｆｉ＋１’２・・・上フレーム−
１３・・下フレーム−１４ａ　、１４ｂ・・・ガイド−
１５・・・昇降チャック装置、１６ａ・１６ｂ・・・係
合部、１７ａ　、１７ｂ・・・チャック用油圧シリンダ
ー＋　１８ａ、１８ｂ・・開閉ア、−ム、１９・・・ピ
ン、２０・・・充填物。 特許出願人　株式会社武智工務所 第２図 第１、図 １ 第　４　図 第　５　図 第８図　第７図 第９図 第６図 第１２図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、抗体の軸方向に複数個の節部を設けた節杭の施工工
   法であって一節杭胴部と略同径もしくは節杭胴部より径
   小の下孔を掘孔し−かかる下孔に節杭を建込み一次いて
   、圧入機で部数 杭を押圧し圧入することを特徴とする節杭圧入工法。 ２　節杭の圧入の際、節杭周囲に砕石−砂利等の充填物
   を供給して節部により杭周地盤に充填圧入する特許請求
   の範囲第１項記載の節杭圧入工法。