JP2000154540A - 埋込み杭、その施工方法、施工装置および埋込み杭用既成杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固化材の使用量、残土処理量が少なくて済
み、コスト低減が可能な埋込み杭およびその施工方法を
提供する。 【解決手段】 下端に掘削ヘッド３を取り付けた掘削ロ
ッド２を鋼管杭１の中空部に通し、中掘り工法による地
盤の掘削および鋼管杭１の沈設を行う。杭周固定用のセ
メントミルクｂは、掘削ヘッド３の上側の攪拌翼３ｃの
先端部より上向きに吐出することで、鋼管杭１の中空部
内に入らないようにする。鋼管杭１の外面には複数の攪
拌翼６が設けられており、鋼管杭１を掘削ロッド２と逆
向きに回転させながら建て込むことで、セメントミルク
ｂを掘削土砂と攪拌・混合する。支持地盤面Ｎ以下に到
達した鋼管杭１の下端部には、富配合のセメントミルク
ｃを吐出して攪拌・混合し、先端根固め部Ａを形成す
る。鋼管杭１の中空部内は固化材の含まれない土砂９が
充填されたままとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、市街地等での杭
基礎工事に多用される埋込み杭について、鋼管杭等の先
端が開放された中空既成杭を使用し、支持力設計上、固
定が必要となる先端部と杭外周部だけを固化させた埋込
み杭、その施工方法、施工装置および埋込み杭用既成杭
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】杭の施工方法としては、大きく分けて、
打撃工法、場所打ちコンクリート杭工法、埋込み杭工法
等があるが、市街地等では低振動、低騒音で、かつ狭い
スペースで施工できる工法として、埋込み杭工法を適用
さぜるを得ない場合が多い。

【０００３】埋込み杭工法には、さらに先掘り工法、中
掘り工法、回転圧入工法等があり、このような埋込み杭
工法によって形成される埋込み杭の代表的な形態として
ソイルセメント合成鋼管杭等がある。

【０００４】先掘り工法は、既成杭を建て込むための孔
をスパイラルオーガーあるいは先端に掘削ヘッドを設け
た掘削ロッド等の掘削装置で先掘りし、通常、掘削ヘッ
ド部分等からセメントミルク等の固化材を注入し、土砂
と攪拌・混合したソイルセメント等の中へ既成杭を沈設
して行くものであり、ソイルセメント等の固化により既
成杭を掘削孔中に固定し、支持力を得る。

【０００５】なお、下端については、支持層における先
端支持力を増すため、オーガーあるいは掘削ロッドの掘
削ヘッドを拡径して拡大掘削し、富配合のセメントミル
クあるいはモルタル等を充填して既成杭を建て込み、根
固め部を形成することも多い。

【０００６】また、中掘り工法は、鋼管杭あるいは中空
コンクリート杭、鋼コンクリート複合パイル等の中空の
既成杭を用い、中空部を通したオーガーあるいは掘削ロ
ッド先端の掘削ヘッドの回転により掘削を行いつつ、中
空の既成杭を建て込んで行くものである。

【０００７】掘削ロッドに取り付けられる掘削ヘッドに
は、通常、掘削ビットや拡縮可能な攪拌翼、共回り防止
翼等が設けられ、水等の掘削液やセメントミルク等の固
化材を注入しながら掘削、攪拌・混合を行なえるように
なっている。

【０００８】中掘り工法の場合も、必要に応じて、先端
根固め部を形成し、先端支持力を高めることができる。
また、回転圧入工法は、杭自体をドリル形状にして杭を
回転させながら地盤中にねじ込むものであり、支持力を
発揮させるためにセメントミルク等で先端根固めを行っ
ている。

【０００９】なお、排土量、残土処理量を減らすために
は、先掘り工法や回転圧入工法の場合も、埋込み杭用の
既成杭として鋼管杭等の先端が開放された中空杭を用い
るのが有利であり、鋼管杭を用いた埋込み杭やその施工
方法としては、例えば特開昭６３−９７７１１号公報や
特開昭６４−７５７１５号公報に記載されたものがあ
る。

【００１０】特開昭６３−９７７１１号公報に記載され
たものは、先掘り工法によって形成されたソイルセメン
ト柱に鋼管杭を建て込む場合において、鋼管杭の外周面
のほぼ全長および鋼管杭の先端部や頭部の内面に突起を
設け、ソイルセメントとの付着力を高め、杭先端部の閉
塞効果、水平抵抗増大効果、摩擦耐力の向上を図ったも
のである。

【００１１】また、特開昭６４−７５７１５号公報に記
載されたものは、先掘り工法によってセメントミルク等
の固化材の注入、攪拌・混合を行いながら、鋼管杭や中
空コンクリート杭を埋込み杭として建て込んで行く際、
先端部手前で固化材をより高い圧縮強度が得られる固化
材に切り替え、先端根固め部における先端支持力の増大
を図り、また建て込まれる既成杭の外周面にスパイラル
翼を設けることで、ソイルセメント中への既成杭の回転
圧入が容易となるようにしたものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】鋼管杭等の先端が開放
された中空既成杭の場合、掘削土砂が既成杭の中空部に
残ることで排土量、掘削残土の処理が少なくなるという
利点があるが、従来の施工方法においては、先端の根固
めや杭周面の固定（周面摩擦力の向上）のために用いる
固化材を攪拌・混合してなるソイルセメント等が中空既
成杭の中空部内にも充填された状態となるため、その
分、固化材の使用量、排土量およびコストが増すことに
なる。

【００１３】一方、杭の支持力の算定において重要な要
素となるのは、先端支持力と周面摩擦力である。従っ
て、中空部内のソイルセメント等については、固化材が
無駄になっている。

【００１４】本願発明は、上述のような課題の解決を図
ったものであり、中空既成杭を用いた埋込み杭工法にお
ける固化材の使用を杭先端部および杭外周部に限定する
ことで、固化材の使用量、残土処理量が少なくて済み、
コスト低減が可能な埋込み杭およびその施工方法を提供
することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る埋
込み杭は、先端が開放された中空の既成杭の杭先端部と
杭一般部外周を固化材または固化材を混合した土砂で固
定し、前記杭一般部の中空部内は実質的に固化材を含ま
ない土砂または充填材を充填してあることを特徴とする
ものである。

【００１６】先端が開放された中空の既成杭としては、
鋼管杭、中空コンクリート杭、鋼コンクリート複合パイ
ル等が挙げられるが、埋込み杭として施工可能なもので
あれば材質等は特に限定されない。

【００１７】杭先端部は、通常、ある程度の支持力を発
揮できる支持地盤に到達するように施工され、先端根固
め部を形成することで先端支持力を確保することができ
る。ただし、施工条件等によっては、これに限定されな
い。

【００１８】固化材としては、セメントミルクが一般的
であり、その場合、掘削土砂と攪拌・混合することでソ
イルセメントとなるが、必ずしもセメントミルク等に限
定する必要はない。また、先端根固め部を形成する場合
には、富配合としたセメントミルクあるいはモルタル
等、杭外周面の固化材に比べ、より高い強度の得られる
ものを用いることが望ましい。

【００１９】なお、実質的に固化材を含まない土砂また
は充填材というのは、若干の固化材の混入が避けられな
い場合や、通常の固化材でなく、例えば土砂に流動性を
与えるために掘削装置の掘削ヘッド部分等から吐出され
る掘削水にベントナイトあるいはセルロースなどを配合
しておき、これを土砂と混合する場合、あるいは土砂以
外の充填材を用いる場合等を含む趣旨である。

【００２０】本願の請求項２に係る埋込み杭は、先端が
開放された中空の既成杭の杭先端部と杭一般部外周を固
化材または固化材を混合した土砂で固定し、前記杭一般
部の中空部内は前記杭一般部外周とは異なる配合の固化
材または固化材を混合した土砂を充填してあることを特
徴とするものである。

【００２１】杭の支持力に関しては、先端支持力と周面
摩擦力から算定され、請求項１に係る発明では、杭一般
部の中空部内は実質的に固化材を含まない土砂または充
填材を充填するという構成になっているが、中空部内の
土砂の処理として杭一般部外周とは異なる配合、一般的
には貧配合の固化材または固化材を混合した土砂を充填
することが考えられる。

【００２２】なお、この場合の中空部内への固化材の充
填方法としては、掘削装置の掘削ロッドの先端あるいは
掘削ヘッドの中央部から、杭一般部外周の固化材と異な
る配合の固化材を吐出する方法等が考えられる。

【００２３】請求項３は、請求項１または２に係る埋込
み杭について、既成杭が下端部に拡径部を有する鋼管杭
の場合を限定したものである。下端部に拡径部を有する
拡底鋼管杭は、具体的には杭一般部を構成する通常の鋼
管杭の先端に、より径の大きい短尺の鋼管を連結鋼材等
を介して溶接するか、あるいは連結鋼材部分を含め鋳物
等の形で一体化したものを溶接する等して形成すること
ができる。

【００２４】また、鋼管杭の場合、中空コンクリート杭
や鋼コンクリート複合パイルに比べ、管厚あるいは壁厚
が薄いため、特に排土量が少なくて済むという利点があ
る。請求項４は、請求項１、２または３に係る埋込み杭
の中掘り工法による施工方法であり、下端に掘削ヘッド
を取り付けた掘削ロッドあるいはオーガーを前記既成杭
の中空部に通し、掘削ヘッドの最外周部が既成杭の外径
以上となるように拡径させて中掘り工法により地盤の掘
削および既成杭の沈設を行うに当り、拡径させた前記掘
削ヘッドの径方向先端部に設けた吐出口より、固化材を
既成杭の外径より外側に吐出しつつ攪拌し、前記吐出口
から既製杭の外径より外側に吐出した固化材が実質的に
既成杭の中空部内に入らないようにして既成杭の沈設を
行うことを特徴とする。

【００２５】すなわち、中掘り工法で施工を行うに当
り、掘削ヘッドの径方向先端部からセメントミルク等の
固化材を注入することで、中空既製杭の外側に吐出する
固化材が既成杭の中空部内に入らないように工夫したも
のである。

【００２６】中掘り工法で用いられる掘削ロッドあるい
はオーガーは、通常、掘削ヘッド部分に掘削ビットや攪
拌翼あるいは螺旋翼等が設けられ、攪拌翼等が土圧等に
より拡縮できるようになっているものが多く、本願発明
でもそのような拡縮可能なものを用い、建て込まれる既
成杭の外径以上の径の掘削を行い、杭一般部については
固化材を既成杭の外径より外側に吐出する。

【００２７】請求項５は、請求項４に係る埋込み杭の施
工方法において、固化材の吐出を、掘削ヘッドを構成す
る攪拌翼の先端に上向きに設けた吐出口より行う場合を
限定したものである。

【００２８】吐出口は、攪拌翼以外に設ける場合も考え
られるが、比較的既成杭の先端に近い位置に設けられる
攪拌翼の先端に上向きに設けることで、杭外周部に限定
した固化材の注入が容易となる。

【００２９】請求項６は、請求項１、２または３に係る
埋込み杭を施工するための埋込み杭用施工装置であり、
掘削ロッドの先端に１または複数段の拡径式の攪拌翼を
設けるとともに、前記掘削ロッドに沿って固化材注入手
段を設け、固化材を注入した掘削地盤内に中空の既成杭
を建て込むための埋込み杭施工装置において、前記攪拌
翼の先端に該攪拌翼を拡径させた状態で、前記掘削ロッ
ド内を通して送り込んだ固化材を前記既成杭の径より外
側に吐出するための翼部吐出口を設けてあることを特徴
とする。

【００３０】なお、この埋込み杭用施工装置は、従来の
中掘り工法、先掘り工法などに用いられているオーガー
などの掘削装置に相当するものである。中掘り工法の場
合は、掘削ロッドを既成杭の中空部に通した状態で掘削
を行い、翼部吐出口から固化材を既成杭の径より外側に
吐出することになる。また、先掘り工法での施工も可能
であり、その場合も、翼部吐出口から固化材を後に建込
まれる既成杭の径より外側に吐出し、径方向の外側のみ
に固化材が土砂と攪拌・混合されるようにしたり、ある
いは径方向の外側と内側と異なる配合の固化材を用いて
土砂と攪拌・混合し、その後に鋼管杭等の中空の既成杭
を建て込むことになる。

【００３１】請求項７は、請求項４に係る埋込み杭の施
工方法で、固化材の吐出口を掘削ヘッド部分に設けてい
たのに対し、既成杭側に注入管を設ける等して、既成杭
の杭先端部または杭外面に設けた吐出口より、固化材を
既成杭の外径より外側に吐出しつつ攪拌し、前記吐出口
から既製杭の外径より外側に吐出した固化材が実質的に
既成杭の中空部内に入らないようにして既成杭の沈設を
行うことを特徴とするものであり、固化材を杭外周部に
限定して注入する機構が比較的簡単な構造となる。

【００３２】請求項８は、請求項４、５または７に係る
埋込み杭の施工方法において、既成杭の外面に攪拌翼を
設け、既成杭の攪拌翼によって既成杭の外側に吐出され
た固化材の攪拌を行う場合を限定したものである。

【００３３】従来、既成杭の回転圧入を容易にする目的
で、杭外周面に螺旋状の突起等を設けたものがあるが、
請求項８では杭外周部に限定して注入された固化材を掘
削土砂と攪拌・混合する目的で既成杭の外面に攪拌翼を
設けたものである。

【００３４】この既成杭の攪拌翼による攪拌・混合は、
通常、既成杭を掘削装置の掘削ロッド等と逆向きに回転
させて行われるが、その場合に限定されず、掘削ロッド
と同じ向きに回転させる場合や、攪拌翼の形状によって
は既成杭側は回転させずに攪拌・混合を行う場合もあ
る。

【００３５】請求項９は、請求項４、５、７または８に
係る埋込み杭の施工方法において、既成杭の杭先端部に
ついて、杭一般部外周に使用される固化材より固化強度
の高い固化材を使用して、先端根固め部を形成させる場
合を限定したものである。

【００３６】請求項１０に係る埋込み杭用既成杭は、既
成杭の外面に固化材と土砂の攪拌・混合を行うための攪
拌翼を設けたことを特徴とするものであり、上記請求項
８に係る施工方法に用いることができる。

【００３７】請求項１１に係る埋込み杭の施工方法は、
請求項１または３に係る埋込み杭の先掘り工法による施
工方法であり、掘削装置により既成杭を埋設するための
掘削孔を先掘りし、下端部に根固め用の固化材を注入
し、一般部に孔壁安定用の安定液を充填した状態で、外
面に固化材注入管を取り付けた既成杭を、杭先端部が前
記根固め用の固化材中に達するまで沈設するとともに、
前記固化材注入管より既成杭の外周に固化材を吐出し、
固化材の固化により杭先端部および外周を固定した後、
前記安定液を排出して、既成杭の内部に固化材を含まな
い土砂を充填することを特徴とする。

【００３８】従来の先掘り工法による埋込み杭の施工方
法では、先にソイルセメント柱等の固化材を混合・攪拌
した未硬化状態の柱を形成し、その中に既成杭を沈設し
て行く方法が一般的であるが、本願発明では、固化材の
注入を中空既成杭の先端部と外周部に限定することか
ら、上記の構成としている。

【００３９】この場合も、固化材の使用量が低減され、
また排土量が減少し、残土処理の手間も少なくなるた
め、経済的な施工が可能となる。請求項１２に係る埋込
み杭の施工方法は、請求項２または３に係る埋込み杭の
先掘り工法による施工方法であり、掘削装置により既成
杭を埋設するための掘削孔を先掘りし、下端部に根固め
用の固化材を注入し、一般部に孔壁安定用の安定液を充
填した状態で、外面に固化材注入管を取り付けた既成杭
を、杭先端部が前記根固め用の固化材中に達するまで沈
設するとともに、前記固化材注入管より既成杭の外周に
固化材を吐出し、固化材の固化により杭先端部および外
周を固定した後、前記安定液を排出して、既成杭の内部
に杭一般部外周と異なる配合の固化材または固化材を混
合した土砂を充填することを特徴とする。

【００４０】請求項１２は、杭一般部の中空部内に、一
般的には貧配合となる固化材または固化材を混合した土
砂を充填する場合である。請求項１３は、請求項１１ま
たは１２に係る埋込み杭の施工方法において、既成杭の
外面に前記固化材注入管とともにエアー注入管を取り付
け、エアー注入管からのエアーブローにより固化材注入
管から吐出された固化材の混合を行う場合を限定したも
のであり、比較的、簡単に均一な混合が可能となる。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１は、本願の請求項１、３に係
る埋込み杭、請求項４、５、８、９に係る施工方法およ
び請求項１０に係る埋込み杭用既成杭の一実施形態にお
ける施工手順を示したものである。

【００４２】この例では、中空の既成杭として、鋼管１
ａの先端部に拡径部１ｂを有する拡底鋼管杭１を用い、
中掘り工法によって埋込み杭としての施工を行ってい
る。以下、施工手順に沿って説明する。

【００４３】(1) 一般部掘削時（図１(a) 参照） 先端に掘削ヘッド３を取り付けた掘削ロッド２を、鋼管
杭１の中空部に挿入し、掘削ヘッド３を構成する掘削ビ
ット３ａ、上下の攪拌翼３ｂ，３ｃ、共回り防止翼３ｄ
等を拡径した状態で、掘削ロッド２を回転させ、地盤を
掘削しながら鋼管杭１を建て込んで行く。

【００４４】この例では掘削ロッド２の先端部より掘削
水ａを地盤に注入しながら掘削を行っている。また、固
化材としてのセメントミルクｂを上側の攪拌翼３ｃの先
端上面側に設けた吐出口（図示せず）より、上方に向け
て吐出することで、セメントミルクｂが直接鋼管杭１内
に入り込まないようにしている。

【００４５】さらに、上側の攪拌翼３ｃの上方には鋼管
杭１の拡径部１ｂの内径とほぼ等しい径に拡径可能な付
着防止翼４が設けられており、杭一般部を構成する鋼管
１ａと拡径部１ｂとをつなぐ部分の隅角部に掘削土砂等
が付着し、後の先端根固め部Ａの形成に支障が生じない
ようにしている。

【００４６】この他、この例では鋼管杭１自体の外周面
に、予めガイド兼用の攪拌翼６が取り付けられており、
鋼管杭１を掘削孔の中央にガイドしつつ、上側の攪拌翼
３ｃの先端から上方に吐出されたセメントミルクｂを掘
削土砂と攪拌・混合し、杭外周部に均一なソイルセメン
ト７の固化体が形成されるようにしている。

【００４７】なお、本実施形態においては、攪拌翼６を
設けた鋼管杭１を、掘削ロッド２と逆方向に回転させな
がら建て込みを行っているが、前述したように鋼管杭１
を掘削ロッド２と同方向に回転させたり、あるいは鋼管
杭１自体は回転させずに建て込む場合もある。

【００４８】また、図中、５はこの種の施工において、
従来から用いられているスタビライザーである。 (2) 支持層掘削時（図１(b) 参照） 鋼管杭１の下端が支持地盤面Ｎに達したら、掘削水ａ、
および必要に応じセメントミルクｂを固化強度の高いセ
メントミルクｃに置き替えて先端根固め部の掘削を行
う。この例では杭一般部と杭先端部で掘削孔の径を同一
としているが、先端根固め部Ａについて拡大掘削を行う
場合もある。

【００４９】(3) 施工終了時（図１(c) 参照） 掘削が完了し、鋼管杭１の先端が支持地盤面Ｎ以下の所
定の深度に達したら、掘削ヘッド３を土圧等を利用して
径方向に縮小させ、鋼管杭１の中空部から回転させなが
ら徐々に引き上げる。

【００５０】なお、掘削ヘッド３を径方向に縮小させる
方法としては、鋼管杭１との接触を利用してヒンジ部分
等の回転により縮小させる方法や、油圧機構その他メカ
ニカルな縮小機構を利用して縮小させる方法もある。

【００５１】以上の施工手順により、拡底鋼管杭１の先
端部が比較的高強度のソイルセメント８で固定され、一
般部の外周が比較的低強度のソイルセメント７で固定さ
れ、中空部に実質的に固化材を含まない土砂（未改良
土）９が充填された埋込み杭が形成される。

【００５２】なお、以上の施工において掘削水ａとし
て、ベントナイトあるいはセルロース等を混入させたも
のを用い、土砂に流動性を与え、掘削および鋼管杭１の
建込みを容易にすることも考えられる。

【００５３】また、本願の請求項２に係る埋込み杭に関
しては、掘削水ａの代わりに、例えばセメントミルクｂ
よりもセメント量の少ない貧配合のセメントミルクを吐
出し、鋼管杭１一般部の内部に低強度の固化体を形成す
ることが考えられる。

【００５４】図２は、請求項１０に係る埋込み杭用既成
杭としての拡底鋼管杭１の具体的な形状の一例を示した
ものである。図示した例は、拡底鋼管杭１の外周面に、
鋼材からなる複数の攪拌翼６を溶接等に取り付けたもの
であり、径方向の反対側に位置する上下の攪拌翼６と、
これと直交する径方向の中間の高さに設けた攪拌翼６の
合計６個の攪拌翼６が設けられている。

【００５５】攪拌翼６の形状や配置、個数は特に限定さ
れないが、拡底鋼管杭１を回転させながら建て込んで行
く際に、鋼管杭１の外周部に注入されたセメントミルク
等の固化材と土砂の攪拌・混合ができるだけ均一に行な
えるような形状・配置が望ましい。

【００５６】図３は、本願の請求項１１、１３に係る埋
込み杭の施工方法の一実施形態における施工手順を示し
たものである。この例では、拡底鋼管杭１を用い、先掘
り工法によって埋込み杭としての施工を行っている。以
下、施工手順に沿って説明する。

【００５７】(1) 押付けドラム付きスクリューオーガー
１２を用いて掘削孔を掘削し、スクリューオーガー１２
で排土する（図３(a) 参照）。図中、１３が掘削ビッ
ト、１４が攪拌翼、１５が押付けドラム、１６が排土を
示す。掘削はオーガー１２先端より掘削水を吐出しなが
ら水掘りによって行う。押付けドラム１５は、掘削土砂
を孔壁に押し付ける機能を有している。

【００５８】(2) 支持地盤面Ｎ以下まで掘削し、先端部
にセメントミルクを注入し、攪拌翼１４で土砂との攪拌
・混合を行う（図３(b) 参照）。あるいは、モルタル等
を充填してもよい。

【００５９】(3) 一般部は孔壁安定液１８と置き換えな
がら、スクリューオーガー１２のロッドを引き抜く（図
３(c) 参照）。 (4) 外面に固化材としてのセメントミルクを注入するた
めのトレミー管１９と、エアー管２０を取り付けた拡底
鋼管杭１を、安定液中に所定深さまで建て込んで行く
（図３(d) 参照）。

【００６０】(5) トレミー管１９およびエアー管２０よ
りセメントミルクと空気を杭外周面に送り込んでエアー
ブローあるいは安定液１８としての泥水循環により混合
し、その固化により杭周を固定する（図３(e) 参照）。

【００６１】(6) サンドポンプ２１により、安定液１８
を排水し、安定液は再利用する（図３(f) 参照）。 (7) 鋼管杭１内に残土（排土１６）を投入し、埋込み杭
の施工が完了する（図３(g) 参照）。

【００６２】なお、請求項１１に係る施工方法の場合
は、上記図３(g) における排土１６の代わりに、鋼管杭
１の外周部と異なる配合で固化材を混入した土砂等を充
填することになる。

【００６３】

【発明の効果】本願の請求項１に係る埋込み杭では、
固化材の使用が中空既成杭の先端部と杭一般部外周に限
定されているため、既成杭の固定に必要とする固化材の
使用量が少なくて済み、経済的である。また、請求項２
に係る埋込み杭では、固化材を用いるものの貧配合とす
ることで経済的な埋込み杭を施工することができる。

【００６４】中空既成杭の内部は実質的に固化材を含
まない掘削土砂あるいは埋戻し土砂等が充填されている
ため、最終的な排土量、残土処理量も少なくて済み、特
に鋼管杭の場合には無排土に近い施工が可能である。

【００６５】本願の請求項４、５、７に係る埋込み杭
の施工方法によれば、固化材の掘削地盤への注入が杭外
周部等に限定され、中空既成杭の内部には実質的に固化
材が注入されないため、上記、の効果を有する埋込
み杭を効率よく施工することができる。

【００６６】本願の請求項８に係る埋込み杭の施工方
法、および請求項１０に係る埋込み杭用既成杭によれ
ば、既成杭の外面にも攪拌翼が設けられ、この攪拌翼で
杭外周部に限定されて注入された固化材を掘削土砂と混
合・攪拌することができ、かつソイルセメント等として
攪拌・混合された硬化材料が中空既成杭の内部に浸入す
る恐れが少ない。

【００６７】本願の請求項１１〜１３に係る埋込み杭
の施工方法によれば、先掘り工法によっても、上記、
の効果を有する埋込み杭を効率よく施工することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１、３に係る埋込み杭、請求項
４、５、８、９に係る施工方法および請求項１０に係る
埋込み杭用既成杭の一実施形態における施工手順を示す
鉛直断面図である。

【図２】請求項１０に係る埋込み杭用既成杭の具体的な
形状の一例を示したもので、(a) は平面図、(b) は鉛直
断面図である。

【図３】本願の請求項１１、１３に係る埋込み杭の施工
方法の一実施形態における施工手順を示す鉛直断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｎ…支持地盤面、Ａ…先端根固め部 ａ…掘削水、ｂ…セメントミルク、ｃ…セメントミルク
（富配合） １…鋼管杭、１ａ…鋼管、１ｂ…拡径部、１ｃ…連結
部、２…掘削ロッド、３…掘削ヘッド、３ａ…掘削ビッ
ト、３ｂ…攪拌翼（下側）、３ｃ…攪拌翼（上側）、３
ｄ…共回り防止翼、４…付着防止翼、５…スタビライザ
ー、６…攪拌翼（鋼管杭側）、７…ソイルセメント（低
強度）、８…ソイルセメント（高強度）、９…土砂（未
改良土）、１２…スクリューオーガー、１３…掘削ビッ
ト、１４…攪拌翼、１５…押付けドラム、１６…排土、
１７…ソイルセメント（高強度）、１８…安定液、１９
…トレミー管、２０…エアー管、２１…サンドポンプ、
２２…ソイルセメント（低強度）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 久雄 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 吉澤 幸仁 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 田中 宏征 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端が開放された中空の既成杭の杭先端
   部と杭一般部外周を固化材または固化材を混合した土砂
   で固定し、前記杭一般部の中空部内は実質的に固化材を
   含まない土砂または充填材を充填してあることを特徴と
   する埋込み杭。
2. 【請求項２】 先端が開放された中空の既成杭の杭先端
   部と杭一般部外周を固化材または固化材を混合した土砂
   で固定し、前記杭一般部の中空部内は前記杭一般部外周
   とは異なる配合の固化材または固化材を混合した土砂を
   充填してあることを特徴とする埋込み杭。
3. 【請求項３】 前記既成杭が下端部に拡径部を有する鋼
   管杭である請求項１または２記載の埋込み杭。
4. 【請求項４】 下端に掘削ヘッドを取り付けた掘削ロッ
   ドあるいはオーガーを前記既成杭の中空部に通し、掘削
   ヘッドの最外周部が既成杭の外径以上となるように拡径
   させて中掘り工法により地盤の掘削および既成杭の沈設
   を行うに当り、拡径させた前記掘削ヘッドの径方向先端
   部に設けた吐出口より、固化材を既成杭の外径より外側
   に吐出しつつ攪拌し、前記吐出口から既製杭の外径より
   外側に吐出した固化材が実質的に既成杭の中空部内に入
   らないようにして既成杭の沈設を行うことを特徴とする
   請求項１、２または３記載の埋込み杭の施工方法。
5. 【請求項５】 固化材の吐出を、掘削ヘッドを構成する
   攪拌翼の先端に上向きに設けた吐出口より行う請求項４
   記載の埋込み杭の施工方法。
6. 【請求項６】 掘削ロッドの先端に１または複数段の拡
   径式の攪拌翼を設けるとともに、前記掘削ロッドに沿っ
   て固化材注入手段を設け、固化材を注入した掘削地盤内
   に中空の既成杭を建て込むための埋込み杭施工装置にお
   いて、前記攪拌翼の先端に該攪拌翼を拡径させた状態
   で、前記掘削ロッド内を通して送り込んだ固化材を前記
   既成杭の径より外側に吐出するための翼部吐出口を設け
   てあることを特徴とする埋込み杭用施工装置。
7. 【請求項７】 下端に掘削ヘッドを取り付けた掘削ロッ
   ドあるいはオーガーを前記既成杭の中空部に通し、掘削
   ヘッドの最外周部が既成杭の外径以上となるように拡径
   させて中掘り工法により地盤の掘削および既成杭の沈設
   を行うに当り、前記既成杭の杭先端部または杭外面に設
   けた吐出口より、固化材を既成杭の外径より外側に吐出
   しつつ攪拌し、前記吐出口から既製杭の外径より外側に
   吐出した固化材が実質的に既成杭の中空部内に入らない
   ようにして既成杭の沈設を行うことを特徴とする請求項
   １、２または３記載の埋込み杭の施工方法。
8. 【請求項８】 既成杭の外面に攪拌翼を設け、既成杭の
   攪拌翼によって既成杭の外側に吐出された固化材の攪拌
   を行う請求項４、５または７記載の埋込み杭の施工方
   法。
9. 【請求項９】 既成杭の杭先端部について、杭一般部外
   周に使用される固定材より固化強度の高い固化材を使用
   して、先端根固め部を形成させる請求項４、５、７また
   は８記載の埋込み杭の施工方法。
10. 【請求項１０】 既成杭の外面に固化材と土砂の攪拌・
    混合を行うための攪拌翼を設けたことを特徴とする埋込
    み杭用既成杭。
11. 【請求項１１】 掘削装置により既成杭を埋設するため
    の掘削孔を先掘りし、下端部に根固め用の固化材を注入
    し、一般部に孔壁安定用の安定液を充填した状態で、外
    面に固化材注入管を取り付けた既成杭を、杭先端部が前
    記根固め用の固化材中に達するまで沈設するとともに、
    前記固化材注入管より既成杭の外周に固化材を吐出し、
    固化材の固化により杭先端部および外周を固定した後、
    前記安定液を排出して、既成杭の内部に固化材を含まな
    い土砂を充填することを特徴とする請求項１または３記
    載の埋込み杭の施工方法。
12. 【請求項１２】 掘削装置により既成杭を埋設するため
    の掘削孔を先掘りし、下端部に根固め用の固化材を注入
    し、一般部に孔壁安定用の安定液を充填した状態で、外
    面に固化材注入管を取り付けた既成杭を、杭先端部が前
    記根固め用の固化材中に達するまで沈設するとともに、
    前記固化材注入管より既成杭の外周に固化材を吐出し、
    固化材の固化により杭先端部および外周を固定した後、
    前記安定液を排出して、既成杭の内部に杭一般部外周と
    異なる配合の固化材または固化材を混合した土砂を充填
    することを特徴とする請求項２または３記載の埋込み杭
    の施工方法。
13. 【請求項１３】 既成杭の外面に前記固化材注入管とと
    もにエアー注入管を取り付け、エアー注入管からのエア
    ーブローにより固化材注入管から吐出された固化材の混
    合を行う請求項１１または１２記載の埋込み杭の施工方
    法。