JPS6023211B2 - 埋込み杭施工法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、構築物、建築物の基礎杭の施工及びその装
置に関するものである。

近年都市部における基礎杭の施工は、騒音及び振動を伴
う、打込方法は、公害を発生させる為に禁じられており
、その袷んどが埋込式施工法となっている。

しかしながら、この埋込式の施工法においては、杭の支
持力が弱く、殊に埋込後の初期沈下が大きい事が最大の
欠点とされている。従来、この問題を解決する為にオー
ガーによって秦堀した穴の下端にコンクリートを流し込
み、この上より杭を蓬込む方法がとられているが、コン
クリートで形成される横断面積は、杭の下端面積と大差
なく、支持力の増強には余り効果がないだけでなくコン
クリートを大量に必要とする為に極めて不経済であった
。この発明はこのような公知の埋込施工法の改良に係る
ものであって、固結材の使用量が少なく、施工された杭
の支持力が大きくなるようにする為のものである。

この発明は先端に逆転すると外方に張出す拡大刃を有し
、これより上部の回転中空軸には排土用スクリューが全
くない区間を介して、榎Ｅ土用スクリューが設けてある
スクリューオーガーにより、先ず地表より支持層に達す
るまで、スクリューオーガ−を正回転さながら埋込むべ
き杭外径よりも若干大きな内径の穴を排士しながら堀削
し「緋±用スクリュー部の土砂を磯土後「スクリューオ
ーガーを逆回転させて、前記拡大刃を張出させて「正回
転時に掘削した支持層中乃至はこれに接した支持層上層
に設けられた穴の内壁を該オーガーを上下動させてｔ緋
±することなく堀削縄拝して、〜該穴を拡大堀し、而し
てオーガーの中空藤を利用して、穴に固結材を注入しな
がら拡大堀した部分の砂機と固結材を瀦梓混合した後Ｌ
談オーガーを正回転し拡大刃を閉じて引抜き、直ちに杭
を挿入して、杭先端を前記固結材と砂磯混合部中に静庄
にて圧入し〜固結させるそとを特徴とする理込み杭施工
法である。

第２番目の発明は〜中空軸よりなるスクリュー部の下総
にはトスクリューの全くない中空鞠部を介して〜オーガ
ーヘツドが装備してあり、このオーガーヘッドもこは、
正回転時に掘削作用を為す前記スクリューの外径と同等
以下の外径をもつ堀削刃と、逆回転時にも前記スクリュ
ー外径よりも外方に張出し掘削作用を為す拡大刃とが装
備してありｔ該オーガーヘツドの柚部には、上部の中空
軸から蓮通した固結材噴出口が設けてあることを特徴と
する埋込み杭施工装置である。

今この発明の方法を実施する為の装置の発明を図示の代
表的な実施例によって説明する。

図において亀川まスクリューオーガ−であって〜その駆
動部は一般にクローラ式目走車１１にに支持してあるリ
ーダー１２に上下方向に摺動自在に装備してあり、垂直
方向の中空軸１３の周りには緋±用スクリュー亀４が固
着してあり、この中空軸蔓３の下端には０．７〜２．０
肌程度の長さでスクリューの全くない中空軸１５が接続
してあって〜 この更に下端にはオーガーヘツド１６が
装備してある。但し、中空幅１５の長さは、この範囲に
限定されず施工する杭の寸法に応じ変更し、通常は、こ
の範囲とするのが、杭の施工上、経済的である。オーガ
ーヘッド１６には、前記スクリュー１４と同一方向のリ
ード角を有し該スクリュー１４の外径よりも小さい堀削
刃１７が固着してあり、またオーガーヘツド１６を逆回
転したとき、穴内壁との摩擦によってスクリュー１４の
外径よりも張出す拡大刃１８も装備してあり、通常スク
リュー１４のリード角と逆方向のリード角をつけるが、
全くリード角がなくともよい。実施図においては該拡大
刃１８の一端がオーガーヘッドの鋼部１９の一部に枢支
してあって〜正回転のときは、拡大刃１８の先端が軸部
１９側に寄り、逆回転のとき、外方に拡がるようにして
ある。このオーガーヘッド１６の軸部１９の周面及び下
端面には、前記中空軸１３及び１５に蓮適する固結材噴
出口２０が設けてある。以上のように構成しているこの
発明の装置を利用して杭を埋込むには、先ずｔリーダー
に案内されたスクリューオーガ−１０を地表に立て、こ
れを駆動して埋込むべき杭の外径よりも若干大きい穴２
１を堀肖りし、順次９Ｅ土用スクリュー１４によって掘
削された土砂は穴２１の上端より緋土される。

而して、スクリュー１０のオーガーヘツド１６の下端が
支持層（通常は磯層又は砂磯層）２２にまで達したなら
ば、スクリュー１４部分の土砂が全部外部に排土されま
で〜 スクリューオーガーＩＱを正回転させる。

次にスクリューオーガー亀Ｑを逆回転させると拡大刃貴
８が穴２３との摩擦によって、第３図に示すようにスク
リューｉ４の外径よりも更に外方に張出し、穴２１の内
壁を堀削し、支持層２２又はこれと接触している層２３
部分を大径に掘削する。

而して「スクリューオーガー１０全体を上下に１の程度
移動させながら「中空鞠１３，貴５の中空部を利用して
、固結剤例へばセメントミルクを注入し、噴出口２０か
ら「固結材を掘削した砂機中に噴出させながら、更にス
クリューオーガ−竃Ｑを逆回転、上下動させて「固結剤
と砂襟を混合擬拝し、次にスクリューオーガーを正回転
して「拡大刃１８を狭ばめてスクリューオーガー１鰭を
穴２１より抜き去る。次に下端面が閉塞されている杭２
４を穴２１に挿入しも杭２４の下端を〜固結材と砂磯の
混合部中に圧入し「そのま）の状態で固結材を固化させ
る。

叙上のように、この発明の装置においては、スクリュー
１４の下端とオーガーヘツド１６の間には、スクリュー
１４の全くない中空軸１５部を有するから、スクリュー
オーガー１０を正回転して掘削するときは「 この中空
軸１５部より下側においては堀削された土、砂、嫌など
は、単に損拝されているだけで、排出されない。

従って、オーガーヘッド１６が支持層２２まで達し、或
は、支持層中に肖り入した場合にもこの部分の砂磯は外
部に排出されず、スクリュー１４部分より上部の掘削士
砂が外部に排出されことになり、この部分の砂機は結合
材の骨材としてそのま）利用できるし、スクリューオー
ガーを逆回転したときは拡大刃の張出によって、大内径
の穴が形成でき、しかも、この場合はスクリュー１４は
逆回転であるから、全く緋±効果なく、固結材との混和
時においては、このスクリュー１４のリード角により、
固結材と砂磯との混合物の浮上を阻止し、若千圧密する
効果を生ずる。更にこの発明の装置においては、上述の
ような方法を用いて杭を施工できる効果を有する。

また、この発明の方法においては、支持層２２又はこれ
に連なる層２３において、拡大刃１８によって、穴２１
の内壁を掘削して、大きな内径にでき、この部分の砂磯
をそのまま固結材の骨村と使用できるから、その分だけ
固結材の使用量が少なくてよい。また蝿枠も機械的であ
るから確実にでき、該オーガー１０の上下動により固結
材と砂際混合物は確実に杭２４外径よりも大きな円柱形
にでき、固化したときは、杭２４の下端及び支持層２１
と一体化した円柱コンクリートとなる。更にこの方法及
び装置においては、公知のスクリューオーガ−に若干の
改良を加えることにより、格段の差のある方法が実施で
き、極めて実用性の高いもので、従来公知の埋込施工法
と同一の支持力を得るには杭の数は２０〜４０％程度節
約きる。支持層２２が砂又は磯の少ない、例へば粘士層
の場合は中空軸１３，１５を利用して細かい砂を混入し
たモルタルを注入するか、或は、スクリュー１４を利用
して、砂又は砂利などを穴２１に投入する。

その他、拡大堀部分が支持層中である場合には、杭２４
と支持層２２とは完全に一体化して固結する効果を有す
る。

また拡大堀部分が支持層に接した支持層上部層である場
合にも、砂磯と固結材の混和物よりなるコンクリートは
杭２４の下端に確実に球根状となり、支持層２２上に形
成される為、充分な支持力が得られる。

また砂際が排出されない深さが、中空軸１５の長さに相
変してでき、これを使用したとき球根状コンクリートの
長さもこれと同程度の長さが得られ強固なものとなる。

図面の簡単な説明図面はこの発明に係るものであって、
第１図は、この発明の装置の概略外観図、第２図はスク
リューオーガー正回転掘削時の先端側面図、第３図はス
クリューオーガー逆回転堀削燈梓時の先端側面図、第４
図は杭埋込後の杭先端と支持層との結合状態を示す縦断
側面図、第５図、第６図は、拡大刃の開閉機構の概略横
断平面図である。

図中符号 １０・・・…スクリューオーガー、１３・・
・・・・中空軸、１４…・・・スクリュー、１５・・・
・・・中空軸、１６・・・…オーガーヘツド、１７……
堀削刃、１８・…・・拡大刃、２０…・・・固結材噴射
口、２１・・・・・・穴、２２・・・・・・支持層。第
「図 紫ム図 乗る図 秦６図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端に逆転すると外方に張出す拡大刃を有し、これ
   より上部の回転中空軸には排土用スクリユーが全くない
   区間を介して、排土用スクリユーが設けてあるスクリユ
   ーオーガーにより、先ず地表より支持層に達するまで、
   スクリユーオーガーを正回転させながら埋込むべき杭外
   径よりも若干大きな内径の穴を排土しながら堀削し、排
   土用スクリユー部の土砂を排土後、スクリユーオーガー
   を逆回転させて、前記拡大刃を張出させて、正回転時に
   堀削した支持層中乃至はこれに接した支持層上層に設け
   られた穴の内壁を該オーガーを上下動させて、排土する
   ことなく堀削撹拌して、該穴を拡大堀し、而してオーガ
   ーの中空軸を利用して、穴に固結材を注入しながら拡大
   堀した部分の砂礫と固結材を撹拌混合した後、該オーガ
   ーを正回転し拡大刃を閉じて引き抜き、直ちに杭を挿入
   して、杭先端を前記固結材と砂礫混合部中に静圧にて圧
   入し、固結させることを特徴とする埋込み杭施工法。 ２ 中空軸よりなるスクリユーオーガー部の下端には、
   スクリユーの全くない中空軸部を介して、オーガーヘツ
   ドが装備してあり、このオーガーヘツドには、正回転時
   に堀削作用を為す前記スクリユーの外径と同等以下の外
   径をもつ堀削刃と、逆回転時に、前記スクリユー外径よ
   りも外方に張出し、堀削作用を為す拡大刃とが装備して
   あり、該オーガーヘツドの軸部には、上部の中空軸から
   連通した固結材噴出口が設けてあることを特徴とする埋
   込み杭施工装置。