JP2001164569A - オールケーシング式場所打杭構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】場所打杭をビル等の狭い空間部位でも小サイズ
の機械装置を用いて長尺、且つ、正確な延直度で効率良
く、正確に施工が安価に安全に出来るようにする。 【手段】施工装置の台車１３を所定位置に搬入セット
し、そのリーダーの近辺に鉄筋かご１１をビット８を有
する蓋体７に連結した状態で、予め形成したケーシング
パイプ５にセットし、台車１３のワイヤー１６により吊
り上げ、該ケーシングパイプ５のオーガー５´ により
削孔を形成し、該オーガー５´ により排土すると共
に、孔壁の崩れを防止し、強度アップし、削孔と同時に
鉄筋かご１１のセットを終了し、コンクリートの打設を
行う。 【効果】ワンアクションで場所打杭の構築が行える他、
同サイズの小型の機械装置で長尺の場所打杭が所望に短
期間で、而も、安全にワンアクションで形成出来、工期
が短縮され、安全性も高く、低コストで製造が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、構築物の基礎になる
造成杭の内の場所打杭の構築技術の分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、地盤上に所定の構築物を形
成するに際しては、当該構築物の地盤に対する基礎杭を
介して、構築することが極めて重要な一般的構造態様と
なっている。

【０００３】そして、周知の如く、従来技術にあっては
地盤に削孔を形成し、当該削孔にコンクリート製の基礎
杭を打設する既製杭が一般的であったが、該既製杭の構
築はその手順が工数的に多く、而も、場所的にその選択
性に制約があり、而も、施工が大掛かりになり、工期が
長く、結果的にコスト高になるという不都合さがあるた
めに、近時は地盤に対する削孔を形成すると共に、ケー
シングの杭体を同時併行的に形成する所謂場所打杭の施
工技術が殆どを占めるようになり、特に、狭隘な土地ス
ペースの間隙部分に小径、中径の杭を打設する場合に
は、施工の容易性やコスト的な面や能率の点等から盛ん
に行われるようになっている。

【０００４】かかる場所打杭は次ぎの表１に示す様に、
分類され、地盤の土質や環境や作業スペース等に応じて
選択しうるメリットや掘削地盤先端部に於けるボイリン
グや泥水中のスライムの沈積防止等のための施工管理が
必要である等のデメリットを相互に補完するようにし
て、施工が行われるようにはされている。

【表１】

【０００５】当該場所打杭の各種工法の採用にあって
は、地盤条件を充分に把握した上で、どの方式をとるか
を比較検討せねばならないが、比較検討の為の場所打杭
の比較を次ぎの表２に示すと、ベノト工法、リバース工
法、アースドリル工法、深礎工法等の工法種類に分けら
れ、それぞれ一長一短があり、どの種類の場所打杭を採
用するかは、該場所打杭を構築する地盤の地層の深さや
厚さ、粒形や相対密度等の状態や中間層の土質や相対密
度の状態や地下水位、或いは、その流動の有無等の地下
水の状態や当該地盤中の埋設物や捨石等の地中障害等の
状態を勘案して、選択施工するようにされている。

【表２】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、当該新
規におおいに用いられている場所打杭型の構築にあって
は共通するデメリットとしては孔壁の崩壊を防止するよ
うにし、孔周辺はケーシングパイプの貫入に伴い、周辺
方向への応力を受けるための孔壁として自立出来るよう
にする等の手段が必要であり、又、土壌地盤の削孔が連
続的に行われ難く、又、ドリルロッドの連結的な継ぎ足
しが出来難い等の問題点があり、削孔と施工精度に不都
合さがあり、掘削排土の高密度の循環剤等が必要であ
り、環境に優しいとはいい難い難点もあり、又、上記杭
体の長短が図れず、作業能率が悪く、コスト的にも結果
的に高くつくという不利点があった。

【０００７】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述既製杭に代
る多くのメリットを有しながらも、該場所打杭構築に伴
うさまざまな問題点を解決すべき技術的課題とし、施工
工数が少なく、周辺地盤の強度を低下させないように
し、又、孔壁自立へのベントナイト等の高度な循環剤が
必要なく、環境に優しく施工が容易であり、又、長短の
場所打杭の形成が容易に出来、施工工程が単純になり、
施工装置も簡便なものが使用可能で、施工性を安全裡に
向上させ、掘削残土の発生を可及的に防ぎ、高精度の施
工が可能であり、周辺地盤の強度を低下させないように
して、建設産業における土木技術利用分野に益する優れ
たオールケーシング式場所打杭構築方法を提供せんとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述
課題を解決するために、所定の地盤にオールケーシング
式の場所打杭を構築する工法にであって、まず施工装置
のリーダーに沿って立設したオーガーを有するケーシン
グパイプに先端ビットを一体的に有する蓋体に剛結した
鉄筋かごを挿入セットし、次いで、該オーガーを有する
ケーシングパイプで地盤を掘削すると共に該オーガーに
より排土して削孔を形成し、次いで、該ケーシングパイ
プを鉄筋かごを残置しつつ引き抜くと共に、コンクリー
トを該削孔の孔内に充填することにより一度で場所打ち
鉄筋コンクリート杭が打設出来るようにすることを一つ
の基幹とし、まず施工装置のリーダーに沿って立設した
オーガーを有するケーシングパイプに先端ビットを有す
る蓋体に剛結した鉄筋かごを挿入セットし、その後、所
定深度で該ケーシングパイプを前段の削孔後にて鉄筋か
ごに剛結する上段の鉄筋かごを挿入セットした次段のオ
ーガーを有するケーシングパイプと連結し、再度、該オ
ーガーを有するケーシングパイプで削孔すると共に該オ
ーガーにより排土して削孔を形成し、ケーシングパイプ
を引き上げつつ次いでコンクリートの充填を行い、打ち
継ぎ的に長尺の場所打杭を形成するようにすることを他
の基幹とし、而して、上記２段用のケーシングパイプと
前段のケーシングパイプを非剛結的にも連結することが
出来るようにし、又、ケーシングパイプで削孔の孔壁を
全てカバーしケーシングパイプを引き抜きつつコンクリ
ートを打設するために孔壁維持のためのベントナイト等
の高密度循環剤を充填する必要性がなく、廃棄物も生ぜ
ず、環境に優しい施工が行えるようにもした技術的手段
を講じたものである。

【０００９】

【作用】上述構成において、地盤中に構築物の基礎杭と
する場所打杭を形成するに際し、所定の施工装置を当該
施工現場に搬入し、そのリーダーに沿って、立設したオ
ーガーを有するケーシングパイプによりその先端ビット
を介し、削孔を形成すると共に、該ビットを有する蓋体
により、掘削土を側方に排除し、該蓋体に剛結した鉄筋
かごを該ケーシングパイプに挿入し、削孔を施工形成す
ると同時に該鉄筋かごを削孔内にセットし、該削孔に伴
う地盤中のずりや、スライムはケーシングパイプの側壁
に設けたオーガーにより、排土し、したがって、削孔に
伴う地盤中のスライム等の排土を逆液等により、排除を
したり、ハンマークラブ等による排土をせずに孔壁の形
成状態を確実に確保し、所定深度に削孔を形成した後は
トレミー管等によりコンクリートを該削孔中の鉄筋かご
に一体的に充填し、ワンパスの短工程で場所打杭を高能
率で形成し、又、長尺の場所打杭を構築するに際しては
１段目の場所打杭の削孔を形成した後、２段目の予めケ
ーシングパイプに挿入された鉄筋かごのセットを１段目
のケーシングパイプ鉄筋かごに連結した後、再度、オー
ガーを介して２段目のケーシングパイプにより、打ち継
ぎ的に場所打杭を併行的に形成し、この場合、鉄筋かご
相互は剛結するが、ケーシングパイプ相互は必ずしも、
剛結せず、単なる連結状態でも良いようにし、施工上鉛
直性を保つことが出来、所定の長尺の杭体も構築可能に
し、最後のケーシングパイプにコンクリートを打ち込み
つつ引き抜いて除去するようにしたものである。

【００１０】尚、上記削孔の孔内に於いて、掘削土は該
ケーシングパイプの外側に設けたオーガーにより、排出
され、その内部の土壌はケーシングパイプの先端のビッ
トの付設された蓋体により掘削排土され、内部は空胴化
し、ドリルロッドやトレミー管の介装に何等支障は無
く、孔壁はケーシングパイプの面により側方に圧接され
るため孔荒れ等がなく、削孔がスムーズに形成されるも
のである。

【００１１】

【発明が実施しようとする形態】次に、この出願の発明
の実施しようとする形態を実施例の態様として図面に従
って説明すれば以下の通りである。

【００１２】まず、図４に示す様に所定の場所打杭を構
築する地盤に周公知のクローラタイプの施工装置として
の台車１３を搬入セットし、そのリーダー１４の側部の
地盤表面に横倒し的にセットされた所定のスパイラル状
のオーガー５´ を側面に有するケーシングパイプ５内
にこれまた、予め、工場等で組みつけられた鉄筋かご１
１を挿入し、その先端部を蓋体７に一体的に剛結させて
おく。

【００１３】そして、台車１３のリーダー１４に沿っ
て、ワイヤー１６から吊設されて、着脱し図３に示す様
なチャック付き頭部１のケーシングパイプロック連結機
構２、及び、スイーベル式の注入機構３を有する部分を
該ケーシングパイプ５に剛結等の手段をスペーサー１０
を介して連結し、又、連結機構２内の鉄筋かごチャック
９をして鉄筋かご１１に連結し、台車１３をして、当該
図４に示す様に旋回させて、図５の（イ）に示す様に、
ケーシングパイプ５を垂立状態にし、回転機構部４を作
動させて当該図５の（ロ）、（ハ）に示す様にケーシン
グパイプ５に回転力、及び、重力を介し、地盤１２中に
削孔１７を形成する。尚、４´ は鉄筋かご１１の着脱
用のヒンジである。

【００１４】当該削孔１７の掘削形成中における地盤１
２の土壌は先端の蓋体７により側方に排土され、削孔壁
を形成し、又、該ケーシングパイプ５の側面に形成され
ているオーガー５´ により、上方に排土されてゆき、
その中途における土砂礫類は同時に排土されて、当該工
程より以降における孔崩れ等を生じないように当該削孔
１７をスムーズに形成すると共に、その強度をケーシン
グパイプ５の側面５´´により、所定の土圧を与えて、
強度アップを図り、孔荒れ等を防止するようにする。

【００１５】したがって、このプロセスにおいては、地
盤１２中に削孔１７が中空状態で形成されると共に、そ
の内部に鉄筋かご１１が同時進行的にビット形成される
ことになる。

【００１６】当該図５の（ロ）に示す様にケーシングパ
イプ５が所定深度に掘削されると、連結機構部１のスイ
ーベル式のコンクリート注入機構３から注入ロッドを兼
ねるトレミー管６を介して所定のコンクリートを注入
し、該削孔１７内に鉄筋かご１１をいぐるみ状態にし
て、場所打杭１８が形成され、併せて、当該図５の
（ハ）に示す様に、ケーシングパイプ５をワイヤー１６
により、コンクリートを注入しながら鉄筋かご１１を残
置させつつ引抜き、場所打杭１８を１工程にて形成する
ことが出来る。

【００１７】したがって、場所打杭施工作業はワンアク
ション的に行われ、施工能率も施工精度も極めて良好に
行われ、而も、安全に、且つ、低コストで短期間に場所
打杭１８の形成が行われる。

【００１８】而して、当該態様においては場所打杭１８
が台車１３のリーダー１４の長さ分だけの長さのケーシ
ングパイプ５による短尺の場所打杭１８を形成する態様
であるが、該高さの低い台車１３で、長尺の場所打杭１
８を構築するには、図６に示す様に、まずその（ニ）に
示す如く、第１段の削孔を上述同様に形成し、次いで、
（ホ）に示す如く、図４に示した如く、併設して横倒
し、セットしたケーシングパイプ５に次段の鉄筋かご１
１を挿入して、２段目のケーシングパイプを用意し、ワ
イヤー１６により、吊設して２段目のケーシングパイプ
５内のコンクリート注入用のロッド兼用のトレミー管６
を前段のトレミー管に連結して、２段目のケーシングパ
イプ５と１段目のケーシングパイプ５をロック機構２に
より、連結して剛結的に一体化し、（設計によってはロ
ックせずに、単に連結するだけでもよい）で、チャック
機構頭部１のロック連結機構２により２段目のケーシン
グパイプ５を共に１段目のケーシングパイプ５と一緒に
地盤１２にもみ込んでゆき、併せて、２段目の鉄筋かご
１１も、１段目のケーシングパイプ５の鉄筋かご１１に
着脱ヒンジ４´ ，４´ を介して一体的に連結した状態
で、当該図６の（ヘ）に示す様に、地盤１２中に埋設状
態にして残置させ、次いで、当該図６の（ト）に示す様
にトレミー管を介し、スイーベル式のコンクリート注入
機構３からコンクリートを注入し、合わせて、（チ）に
示す様に２段目のケーシングパイプ５と１段目のケーシ
ングパイプ５と共に鉄筋かごを残置しつつ、引抜き状態
にし、当該図６の（リ）に示す様に台車１３の高さより
も長尺の場所打杭１８を地盤１２中にワンアクション的
に打ち継ぎ的状態で構築することが出来る。

【００１９】むしろ、この態様の方が施工装置の台車１
３のリーダー１４の高さを充分に吸収して、施工するこ
とが可能である。

【００２０】尚、１５はリーダー１４の上部に設けられ
たシーブ部であり、ワイヤー１６を介し、ケーシングパ
イプ５の地盤１２中に介設するための機構であり、周知
のタイプである。

【００２１】尚、この出願の発明の実施態様は上述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、上述
の如く、ケーシングパイプ５は所定長２段の長尺の場所
打杭を形成するのみならず、３段以上の超長尺の場所打
杭の形成もワンアクションにて行うことが出来るもので
ある等種々の態様が採用可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、場所打
杭の構築に際し、従来の如く、削孔や鉄筋かごの施工を
別々に行う必要が無く、ワンアクション的で行えること
により短工程で、施工能率が良く、又、その鉛直性等の
施工精度も良好で、安全で、低コストで行えるという優
れた効果が奏される。。

【００２３】而も、施工装置の台車等の機械装置類は小
型のものでも、長尺の場所打杭が形成出来るために都市
部等の狭い空間部位においても使用出来るという優れた
効果が奏される。

【００２４】而して、この出願の発明によれば、削孔と
鉄筋かごの地盤中の削孔に対する埋設が同時に行えると
いう簡易な施工が行えるというのみならず、ケーシング
パイプの地盤中への貫入に伴い、周辺地盤への応力を与
え、該周辺地盤の強度アップを図ることが出来、削孔の
孔壁強度を増加し、孔壁をして孔荒れが出来ないという
優れた効果が奏される。

【００２５】そして、ケーシングパイプで削孔の孔壁の
全てをカバーし、鉄筋かごを残置させつつ該ケーシング
パイプを引き抜きながらコンクリートを打設出来るため
に、孔壁維持の為のベントナイト等の高密度循環剤を充
填する必要が無く、廃棄物も無く、環境に優しいという
施工が行えるという優れた効果が奏される。

【００２６】又、装置的に小サイズのものでありなが
ら、長尺の場所打杭が構築出来るという優れた効果も奏
される。

【００２７】そして、打ち継ぎ的による長尺杭の施工が
可能で、深度に制限が無く、施工装置も徒に大型のもの
を用いないで済み、工期工程を短縮することが可能であ
り、安全性も高く、低コストで出来るという効果も奏さ
れる。

【００２８】而も、工事の占有面積が小さくても済む為
に、都市部等の狭隘な空間部位における場所打杭の構築
が可能であるという優れた効果が奏される。

【００２９】そして、周辺部に応力や変位を発生させる
場合には削孔と同時に排土を行うことが出来、当該排土
による産業廃棄物としての公害問題も避けられるという
優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明のケーシング、及び、その連結
チャックの頭部の取合い態様の表面図である。

【図２】鉄筋かごと排土の取合い側面図である。

【図３】図示パイプと鉄筋かごの組合わせ態様の透視側
面図である。

【図４】台車に対する準備セットしたケーシングと鉄筋
かごの取合い側面図である。

【図５】単一の場所打杭の施工態様図であり、（イ）は
ケーシングパイプの打設の模式図であり、（ロ）はコン
クリート注入施工の断面図である。（ハ）は場所打杭形
成後のケーシングパイプの引き抜き態様側面図である。

【図６】打ち継ぎ的場所打杭施工の模式図であり、
（ニ）は第１段目のケーシングパイプによる打設の側面
図、（ホ）は１段目のケーシングパイプに対する２段目
のケーシングパイプの連結態様模式側面図であり、
（ヘ）は第１段目のケーシングパイプと第２段目のケー
シングパイプの連続打設の模式側面図であり、（ト）は
コンクリートの打設の側面図であり、（チ）は第２段目
のケーシングパイプのみの引き抜き態様断面図であり、
（リ）は長尺の場所打杭の断面側面図である。

【符号の説明】

２ 地盤 １３ 台車 １４ リーダー ５´ オーガー ５ ケーシングパイプ ８ ビット

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月１３日（１９９９．１２．
１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の地盤にオールケーシング式の場所打
   杭を構築する方法において、まず施工装置のリーダーに
   沿って立設したオーガーを有するケーシングパイプに先
   端ビットを装備する蓋体に剛結した鉄筋かごを挿入セッ
   トし、その後、該オーガーを有するケーシングパイプで
   削孔すると共に該オーガーにより排土して削孔を形成
   し、次いで、該ケーシングパイプ内に鉄筋かごを残置し
   つつ引き抜くと共に、コンクリートを該削孔中に充填す
   るようにすることにより一度で場所打ち鉄筋コンクリー
   ト杭の打設が行えるようにすることを特徴とするオール
   ケーシング式場所打杭構築方法。
2. 【請求項２】所定の地盤にオールケーシング式の場所打
   杭を構築する方法において、まず施工装置のリーダーに
   沿って立設したオーガーを有するケーシングパイプに先
   端ビットを装備する蓋体に剛結した鉄筋かごを挿入セッ
   トし、その後、該オーガーを有するケーシングパイプで
   削孔すると共に該オーガーにより排土して一段目の削孔
   を形成し、次いで、該ケーシングパイプ内に前段の場所
   打杭の鉄筋かごに連結する上段の鉄筋かごを挿入セット
   した次段のオーガーを有するケーシングパイプと連結し
   再度、該オーガーを有するケーシングパイプで掘削する
   と共に該オーガーにより排土して削孔を形成し、必要な
   深度を満足するまでこれを繰り返し行い、所定の削孔を
   完了し、次ぎに、最下部の該ケーシングパイプ内に、鉄
   筋かごを残置しつつ引き抜くとともにコンクリートを該
   削孔の孔内に充填するようにすることによりまず、最下
   段の場所打ち鉄筋コンクリート杭の打設を行い、引き抜
   いた上部のケーシングパイプを地中のケーシングパイプ
   と切断仮置きし、続く場所打ち杭を次ぎの鉄筋かごを残
   置しつつ引き抜くとともに、コンクリートを該削孔の該
   孔内に充填し、これを、所定の杭が完成するまで繰り返
   し行い、長尺の場所打ち杭を形成することが行えるよう
   にすることを特徴とするオールケーシング式場所打杭構
   築方法。
3. 【請求項３】上記次段のケーシングパイプと前段のケー
   シングパイプを非剛的に連結するようにすることを特徴
   とする請求項１記載のオールケーシング式場所打杭構築
   方法。
4. 【請求項４】上記ケーシングパイプで削孔の孔壁を全て
   カバーし該ケーシングパイプを引き抜きつつコンクリー
   トを打設するための孔壁維持のためベントナイト等の高
   密度循環剤等を充填する必要がない環境に優しい施工を
   することを特徴とする請求項１記載のオールケーシング
   式場所打杭構築方法。