JPS6252088B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重錘式掘削機による鋼管杭の岩盤貫
入工法に関する。

橋脚その他の陸上及び海上建造物の基礎工法と
して、鋼管杭が用いられている。

従来の鋼管杭利用の基礎工法にあつては、岩
盤層までの一般土砂層をバイブロハンマー又はデ
イゼルパイルハンマーによつて鋼管杭を貫入さ
せ、岩盤部分はロータリー式岩盤掘削機により、
中掘り及びリーミング掘削を行い、その後、再
度、バイブロハンマー又はデイゼルパイルハンマ
ーによつて、目的深度まで鋼管杭を貫入させる方
法と、鋼管杭径＋0.3mの余掘りをもつた、掘
削孔径を事前に削孔し、この掘削孔に所定の鋼管
杭を建込み、孔壁と鋼管杭の間をモルタル等によ
るグラウトを実施し、鋼管杭を根固めする方法
が、とられているのが通例である。

この従来工法では、 施工機種が多く必要となるため、これの入替
に相当な時間を要すること。

施工設備が多岐にわたり必要となるので、施
工費が高くなること。

リーミング掘削等の施工に高度の技術と経
験、実績が必要となること。

鋼管杭径より相当大きな掘削孔径を確保する
ことが必要となるので、工期が長くなると共に
工費が高くつく。

掘削以外の工種が多く存在すること。

掘削孔壁の鉛直精度を厳しく管理することが
必要となる。

などの問題点が存在している。

なお、第１図に示すように重錘式掘削機を利用
した基礎工法としてケーシングパイプ３を利用し
たものがある。

即ち、掘削機搭載架台１に設けたパワーケーシ
ングジヤツキ２によりケーシングパイプ３を鉛直
に保持固定せしめ、該パイプ３の中に図外巻取ウ
インチ等の駆動装置にワイヤーロープ等で連繋さ
れた重錘４を挿入せしめ、該重錘４の落下ストロ
ークによる衝撃力で掘削するとともに、掘削され
た所謂ずりはエアーリフト手段５等でずり揚管６
を介して受ホツパ７等に受けるようにするものが
ある。

この第１図に示す基礎工法におけるケーシング
パイプ３は重錘４の落下案内部材及びヘドロ等の
軟弱土層の崩壊防止用としての機能に止まり、目
的岩盤に圧入嵌合されるものではなく、従つて、
鋼管杭利用の基礎工法とは本質的に異るものであ
り、故に、鋼管杭を岩盤に貫入する工法は前述し
たものが採用されているのが現状である。

本発明は以上の実状に鑑み案出されたもので、
重錘式掘削機を利用して鋼管杭下端を所謂中掘り
掘削せしめ、所望深さの掘削孔を造成した後に、
該掘削機を再度利用して掘削孔壁を鋼管杭下端の
破砕部で破砕しつつ該鋼管杭を目的岩盤に圧入す
るようにしたものである。

即ち、岩盤の初期掘削は所謂岩盤面が面状であ
ることから大能力が必要で、掘削に相当な時間が
かかることからまず、初期掘削は重錘を利用して
中掘り掘削を施し、一方、その中掘りされた孔壁
は鉛直壁であることから比較的破砕しやすいこと
に鑑み、重錘による落下エネルギーを受けて圧下
される鋼管杭の先端破砕部で所謂剪断形態で削り
とりながら鋼管杭を岩盤に貫入するようにしたも
のである。

以下、本発明の一実施例を第２図以下を参照し
て詳述する。

第２図において、岩盤１０上には図示しない重
錘式掘削機に装備したウインチ等を介して鋼管杭
１１が鉛直に設置される。

鋼管杭１１はその先端に先鋭破砕部１２を有
し、鋼製補強リング１３等を溶着等して補強され
ている。

鋼管杭１１を岩盤１０上に鉛直に設置固定した
状態で重錘式掘削機の重錘１４が本実施例ではリ
フト手段を内蔵したずり排出管１５とともに挿入
される。

即ち、重錘１４は巻取ウインチ等の駆動装置に
ワイヤーロープ１６等で吊持されてそのロープ１
６の巻上げとクラツチ開放等による繰出しを介し
て所望のストロークで上下動自在であり、この上
下ストロークのとき、鋼管杭１１が重錘１４の案
内部材としての機能を有する。

重錘１４はその下部に内外２重の掘削爪を周方
向に列設してなる掘削部１７を有し、その軸心に
はずり排出管１５の挿通孔１８を有し、第５図に
示す如く放射状リブ１９で補強されているととも
に、高さ方向中間には打撃部２０を周方向に列設
固設して成る。

而して、第３図で示す如く岩盤１０上に設置さ
れた鋼管杭１１の中でワイヤーロープ１６を介し
て重錘１４を上昇させるとともに自重落下させる
ことにより、重錘１４の掘削部１７にて抗下端を
中掘り掘削し、そのずりは排出管１５を介して排
出する。

即ち、重錘１４の上昇と自重落下を交互に繰返
すことにより、掘削部１７によつて岩盤１０を中
掘り掘削するのである。

この中掘り掘削が所望深さ施された後、重錘１
４をいつたん鋼管杭１１より抜出し、図示しない
ワイヤーロープ等を介して打撃受筒２１を鋼管杭
１１の先端内周部に装入固定する。即ち、打撃受
筒２１を鋼管杭１１の上端より装入し、補強リン
グ１３に係合せしめて打撃方向に関して不動に固
定するのであり、従つて、打撃受筒２１の挿入端
はテーパー形状にして装入セツトを容易にするこ
とが望しい。

打撃受筒２１を装入固定した後、再び重錘１４
等を鋼管杭１１の中に上下ストローク自在に挿入
せしめ、前述と同じ要領で重錘１４の上昇と自重
落下を交互に繰返すことにより、重錘１４に設け
た打撃部２０が打撃受筒２１に衝突して鋼管杭１
１には重錘１４の落下エネルギーが伝播され、こ
こに第４図に示す如く中掘り孔の孔壁Ｐを抗先端
の破砕部１２によつて破砕しつつ鋼管杭１１が目
的岩盤１０に徐々に圧入されるのである。

この鋼管杭１１の岩盤圧入は重錘落下エネルギ
ーが抗先端において作用することから鋼管杭１１
の座屈は少なくできるし、前工程で中掘りした孔
壁Ｐを破砕部１２で所謂削りとるように破砕され
ることから鋼管杭１１の圧入は容易となるし、貫
入された鋼管杭１１の外周面が掘削孔壁に重接さ
れることになることから鋼管杭１１の所謂ブレは
少なくここに鉛直方向として岩盤１０に貫入でき
るのである。

なお、鋼管杭１１の所望貫入が終了した後に
は、重錘１４等の必要部材は抜出し、鋼管杭１１
の中に鉄筋篭等を装入し、コンクリート等の充填
物を打設硬化することにより、基礎杭が構築され
るのである。又、受筒２１はこれを抜出してもそ
のまま残存させてもよく、基礎杭長が長大なとき
は鋼管杭１１を継ぎ合せて前述同様に実施でき
る。

以上、要するに本発明によれば、先端に破砕部
１２を有する鋼管杭１１を目的岩盤１０上に鉛直
に設置し、該鋼管杭１１の中に上下ストローク自
在の重錘１４を挿入し、該重錘１４の自重落下に
より中掘り掘削する工程と；前記重錘１４を鋼管
杭１１より抜出し、鋼管杭１１の先端内周で打撃
方向に関して固定される打撃受筒２１を装入し、
その後、重錘１４を鋼管杭１１に再度上下ストロ
ーク自在に挿入せしめ該重錘１４に設けた打撃部
２０を前記打撃受筒２１の上端面に落下衝突する
ことにより、前記中掘り孔壁を鋼管杭１１の破砕
部１２で破砕しながら鋼管杭１１を岩盤１０に鉛
直方向に圧入する工程；とからなることを特徴と
する重錘式掘削機による鋼管杭の岩盤貫入工法に
係るものであるから次のような利点がある。

まず、目的岩盤１０の掘削初期においては、鋼
管杭１１を案内部材と利用しつつ重錘１４にて中
掘り掘削するので、その中掘り掘削を容易にでき
るし、鋼管杭１１の下端に所謂先行中掘り掘削孔
Ｐを正確に造成することができる。

次に、第１工程で中掘り掘削孔Ｐを造成して
後、鋼管杭１１の先端内周に装入固定した打撃受
筒２１に重錘１４の打撃部２０を介して落下エネ
ルギーを伝播するので、鋼管杭１１に座屈を起す
ことなくこれを掘削孔Ｐに圧入でき、この圧入は
先行掘削孔Ｐの孔壁を削りとるようにして圧入さ
れることから、鋼管杭１１の先端破砕部１２によ
つて迅速かつ正確に削りとりがなされ、ここに、
鋼管杭１１を岩盤１０に正しくかつ強固貫入立設
できる。

従つて、鋼管杭１１を利用した陸上及び海上の
建造物の基礎杭として耐振性、耐久性に富んだ堅
牢強固な基礎を構築できるものとして実益大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の基礎工法一例を示す概略図、第
２図乃至第５図は本発明一実施例を示し、第２図
は岩盤上に鋼管杭を設置した断面図、第３図は中
掘り掘削中の断面図、第４図は第２工程の断面
図、第５図は第４図Ａ―Ａ断面図である。 １１…鋼管杭、１２…破砕部、１４…重錘、２
０…打撃部、２１…打撃受筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 先端に破砕部１２を有する鋼管杭１１を目的
   岩盤１０上に鉛直に設置し、該鋼管杭１１の中に
   上下ストローク自在の重錘１４を挿入し、該重錘
   １４の自重落下により中掘り掘削する工程と；前
   記重錘１４を鋼管杭１１より抜出し、鋼管杭１１
   の先端内周で打撃方向に関して固定される打撃受
   筒２１を装入し、その後、重錘１４を鋼管杭１１
   に再度上下ストローク自在に挿入せしめ該重錘１
   ４に設けた打撃部２０を前記打撃受筒２１の上端
   面に落下衝突することにより、前記中掘り孔壁を
   鋼管杭１１の破砕部１２で破砕しながら鋼管杭１
   １を岩盤１０に鉛直方向に圧入する工程；とから
   なることを特徴とする重錘式掘削機による鋼管杭
   の岩盤貫入工法。