JP2001323463A - 摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭打機と杭打工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイル周辺の土砂を固める摩擦杭用の中堀低
排土低騒音低振動杭打機と杭打工法の提供。 【構成】 摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭打機と
杭打工法において、そのパイル（コンクリート杭、鋼管
杭）７内に設けられるロッドオーガ５の先端付近に設け
られた土砂進入抑制ウイング９が、土砂をその杭７の先
端に設けられる外テーパータイプの先端沓１０が、堀削
混合された泥土をそのパイル７の周辺に押し出す。上記
の土砂進入抑制ウイング９と上記のそとテーパー沓１０
を組み合わせてもよい。しかして、上記の摩擦杭７は、
その全長に渡り周辺固定剤１１ａにより固定されたその
周辺土壌Ｌに摩擦固定保持されるものである。 【効果】 さらなる低排土により、建設残土をより減少
させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術産業上の利用分野】本発明は、広くは建築土木機
械に関するものであり、特にビルディング等の建造物の
基礎工事に用いる杭を打つ杭打機と杭打工法に関するも
のである。就中、摩擦杭用の中堀の低排土で低騒音およ
び低振動の杭打機と杭打工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】杭打ち機とその工法は種々あって、古く
は、おもり（ハンマー）をワイヤーで吊り下げて落下さ
せて杭を打っていた。これは、余りにも効率が悪いゆえ
に、ハンマーをピストン化したエンジンタイプの杭打機
が開発された。しかし、これは非常に騒音を上げるので
ドリルタイプの堀削（中堀）型の杭打ち機と杭打工法が
開発された。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして、従来の堀削
型の杭打ち機と杭打工法は、堀削液（周辺固定液）が杭
外周部に押し出されにくいので、杭の周辺の固化に問題
が生じることがあった。さらに、この杭打ち機の先端沓
が、従来のものは土砂を中空部に呼び込むタイプのもの
であるゆえに、同様に杭の周辺の固化に問題が生じるこ
とがあった。そこで、特開平７−３７８８の発明がなさ
れた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる摩擦杭用
の中堀低排土低騒音低振動杭打機と杭打工法は、以上の
問題点に鑑みて、その杭の周辺の固化を図るべく土砂の
進入抑制ウイングの採用と先端沓の構造を堀削混合され
た泥土をパイル周辺に押し出すタイプのものとした。特
に杭の先端形状とロッドオーガに装着する土砂の進入抑
制ウイングによる沈設システムの組み合わせによる杭打
機と杭打工法としたものである。しかして、特開平７−
３７８８の発明はその杭の先端がその土壌の固い基盤で
ある支持層まで達っしせしめる長さが必要なので、無駄
が多いばかりか排出残土の多さも問題となった。本願発
明は、この杭を摩擦杭にすることによりこれを解決した
ものである。

【０００５】以下に、本発明にかかる摩擦杭用の中堀低
排土低騒音低振動杭打機と杭打工法の具体的な構成を詳
細に記載する。最初に、本発明の請求項１に記載した摩
擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭打機発明の構成を説
明する。これは建造物の基礎工事用中堀型杭打機におい
て、土砂の進入抑制ウイングがある。この土砂の進入抑
制ウイングはパイル内に設けられるロッドオーガの先端
付近に土砂がその杭中空部へ進入することを抑制するた
めに設けられたものである。しかして、上記の摩擦杭
（パイル）は、その全長に渡り周辺固定剤により固定さ
れたその周辺の土壌に摩擦固定保持されるものである。

【０００６】つぎに、本発明にかかる摩擦杭用の中堀低
排土低騒音低振動杭打機と杭打工法の請求項２に記載し
た発明の構成を説明する。これは、建造物の基礎工事用
中堀型杭打機に於て、パイルの先端に設けられる先端沓
がある。この先端沓は、掘削混合された泥土をパイル周
辺に押し出す外テーパータイプのものである。しかし
て、上記の摩擦杭は、その全長に渡り周辺固定剤により
固定されたその周辺の土壌に摩擦固定保持されるもので
ある。

【０００７】そして、本発明の請求項３に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打機の構成を説明する。
これは、建造物の基礎工事用中堀型杭打機に於て、まず
土砂進入抑制ウイングがある。この土砂進入抑制ウイン
グは、そのパイル内に設けられるロッドオーガの先端付
近に土砂がその杭中空部へ進入することを抑制するため
に設けられたものである。つぎに、パイルの先端に設け
られる先端沓がある。この先端沓は、掘削混合された泥
土をパイル周辺に押し出す外テーパータイプのものであ
る。しかして、上記の摩擦杭は、その全長に渡り周辺固
定剤により固定されたその周辺の土壌に摩擦固定保持さ
れるものである。

【０００８】さらに、本発明の請求項４に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法の構成を説明す
る。これは、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於
て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に設
けられた土砂進入抑制ウイングにより土砂がその摩擦杭
の中空部へ進入することを抑制するものである。しかし
て、上記の摩擦杭は、その全長に渡り周辺固定剤により
固定されたその周辺の土壌に摩擦固定保持されるもので
ある。

【０００９】そして、本発明の請求項５に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法の構成を説明す
る。これは、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於
て、パイルの先端に設けられた外テーパータイプの先端
沓がその付近で掘削混合された泥土をパイル周辺に押し
出すものである。しかして、上記の摩擦杭は、その全長
に渡り周辺固定剤により固定されたその周辺の土壌に摩
擦固定保持されるものである。

【００１０】さらに、本発明の請求項６に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法の構成を説明す
る。これは、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於
て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に設
けられた外テーパータイプの土砂進入抑制ウイングによ
り土砂がその摩擦杭の中空部へ進入することを抑制し、
パイルの先端に設けられた先端沓がその付近で掘削混合
された泥土をパイル周辺に押し出すものである。しかし
て、上記の摩擦杭は、その全長に渡り周辺固定剤により
固定されたその周辺の土壌に摩擦固定保持されるもので
ある。

【００１１】最後に、本発明の請求項７に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法の構成を説明す
る。これは、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於
て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に設
けられた外テーパータイプの土砂進入抑制ウイングによ
り土砂がその摩擦杭の中空部へ進入することを抑制し、
パイルの先端に設けられた先端沓がその付近で掘削混合
された泥土をパイル周辺に押し出すこと、そしてネガィ
ブ層Ｎが深くネガティブ値高くなる場合にベントナイト
液使用によりをネガティブを低滅させるものである。し
かして、上記の摩擦杭は、その全長に渡り周辺固定剤に
より固定されたその周辺の土壌に摩擦固定保持されるも
のである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるの一般的
な実施の形態を述べる。最初に、本発明の請求項１に記
載の摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭打機を説明す
る。これは、建造物の基礎工事用中堀型杭打機に於て、
土砂進入ウイングが、そのパイル内に設けられたロッド
オーガの先端付近に土砂がその摩擦杭の中空部へ進入す
ることを抑制する。

【００１３】つぎに、本発明の請求項２に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打機を説明する。これ
は、建造物の基礎工事用中堀型杭打機に於て、パイルの
先端に設けられた外テーパータイプの先端沓が、掘削混
合された泥土をパイル周辺に押し出す。

【００１４】さらに、本発明の請求項３に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打機を説明する。これ
は、建造物の基礎工事用中堀型杭打機に於て、まず土砂
進入抑制ウイングが、そのパイル内に設けられるロッド
オーガの先端付近に土砂がその摩擦杭の中空部へ進入す
ることを抑制する。つぎに、パイルの先端に設けられた
外テーパータイプの先端沓が、掘削混合された泥土をパ
イル周辺に押し出す。

【００１５】さらに、本発明の請求項４に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法を説明する。これ
は、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於て、パイル
内に設けられるロッドオーガの先端付近に設けられた土
砂進入抑制ウイングが土砂をその摩擦杭の中空部へ進入
することを抑制する。

【００１６】そして、本発明の請求項５に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法を説明する。これ
は、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於て、パイル
の先端に設けられた外テーパータイプの先端沓がその付
近で掘削混合された泥土をパイル周辺に押し出す。

【００１７】さらに、本発明の請求項６に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法を説明する。これ
は、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於て、パイル
内に設けられるロッドオーガの先端付近に設けられた外
テーパータイプの土砂進入抑制ウイングが土砂をその摩
擦杭の中空部へ進入することを抑制し、パイルの先端に
設けられた先端沓がその付近で掘削混合された泥土をパ
イル周辺に押し出す。

【００１８】最後に、本発明の請求項７に記載の摩擦杭
用の中堀低排土低騒音低振動杭打工法を説明する。これ
は、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於て、パイル
内に設けられるロッドオーガの先端付近に設けられた外
テーパータイプの土砂進入抑制ウイングにより土砂がそ
の摩擦杭の中空部へ進入することを抑制する。そして、
パイルの先端に設けられた先端沓がその付近で掘削混合
された泥土をパイル周辺に押し出す。さらに、ネガィブ
層Ｎが深くネガティブ値が高くなる場合にベントナイト
液使用によりネガティブを低滅させる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排
土低騒音低振動杭打機と杭打工法をその各実施例を用い
て添付の図面と共に詳細に述べる。図１は、本発明にか
かる摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭打機の一実施
例の一部省略側面一部断面端面図を示したものである。
図２は、中堀型杭打機と杭打工法の一般的な使用状態を
示した側面図である。

【００２０】まず、建造物の基礎工事用中堀型杭打機
は、一般的にロッドオーガ及び拡大ビットに回転力を与
えて掘削する駆動装置であるオーガマシン１と、杭に圧
入を補助するもので、沈設がスムーズにはかどらない時
は軽打することで杭の圧入沈設を行なうセンターホール
型モンケン（ドーナツ型モンケン）２と、センターホー
ル型油圧ハンマー装備の時の懸垂タイプのカウンターウ
ェイトであるラム３と、打撃衝撃を緩和する装置である
インパクトキャップ４と、オーガマシン１の回転力を先
端のビットに伝える機能と併せて内部が中空になってお
り、水やセメントミルクをプラントより拡大ビットに中
継するロッドオーガ５と、拡大ビット６と土中に打ち込
むスチールパイルやコンクリートパイル７の先端に履か
せる先端沓からなる。これを、図２のごとくに特殊建設
工作車両８を使用して杭打ちするものである。

【００２１】本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排土低騒
音低振動杭打機は、以上のほかに、先ず土砂進入抑制ウ
イング９がある。この土砂進入抑制ウイング９は、土砂
がその摩擦杭７（パイル）の中空部へ進入することを抑
制のために、そのパイル７内に設けられるロッドオーガ
５の先端付近に設けられたものである。このウイング９
を設置することにより、堀削液（周辺固定液）は摩擦杭
７の外周部に押し出され摩擦杭７の周辺の固定を充分行
なうことができるとともに、摩擦杭７の沈設中は摩擦力
カットになり摩擦杭７の沈設をスムーズに行なうことが
可能になった。

【００２２】つぎに、パイル７の先端に設けられる先端
沓１０がある。この先端沓１０は、掘削混合された泥土
をそのパイル７の周辺に押し出す外テーパータイプのも
のである。すなわち、従来の沓１０ａは、中空部に土砂
を呼び込むタイプで、図３の１と２と３に示すこの部分
付近の断面端面図のような土砂かき入れ構造であるが、
本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭打
機と杭打工法の場合は、外テーパー沓として拡大ビット
６で摩擦杭７の周辺に掘削混合された泥土を押し出すた
めのものである。なお、図３−１と図３−３のパイルは
スチールパイルである。

【００２３】しかして、上記の土砂進入抑制ウイング９
と上記の外テーパー沓１０を組み合わせてもよい。すな
わち、上記の土砂進入抑制ウイング９は、摩擦杭７の沈
設中掘削混合された土砂（固定液、土砂）が摩擦杭７の
中空部に進入することを抑制し、摩擦杭７の周辺に回り
込むように下向きの方向に土砂を押し出す役割を果た
す。そして、これと上記の外テーパー沓１０の組合わせ
により、相乗効果的にその摩擦杭７の周辺に泥土（混合
液又は土砂）を押しやり、掘削土砂を多量に排出せずに
摩擦杭７を沈設させる。

【表１】

【００２４】つぎに、上記の摩擦杭用の中堀低排土低騒
音低振動杭打機を用いてその工法を以下に説明する。こ
れは、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於て、摩擦
杭（パイル）７内に設けられるロッドオーガ５の先端付
近に設けられた土砂進入ウイング９が土砂をその摩擦杭
中空部へ進入することを防止する。

【００２５】一方、上記の摩擦杭用の中堀低排土低騒音
低振動杭打機を用いて別の工法を以下に説明する。これ
は、建造物の基礎工事用中堀型杭打工法に於て、パイル
７の先端に設けられた外テーパータイプの先端沓１０が
その付近で掘削混合された泥土をパイル７の周辺に押し
出す。

【００２６】そして、上記の両工法を併用すると、それ
が相乗効果として大きな特徴を表すもので、実際はこれ
らの併用が望ましい。

【００２７】なお、先端沓１０の構造は、Ｐ．Ｈ．Ｃ．
パイルの場合は、図４のような外テーパー型とする。こ
れはコンクリート用である。そのサイズのそれぞれの例
を以下にあげる。ただし、杭長４０ｍを超える場合は別
途検討する。

【００２８】一方、Ｓ．Ｐ．パイルの場合は、図５に示
す先端沓１０の付近の断面図のような外テーパー型とす
る。このサイズの例も以下にあげる。これは、スチール
パイル用である。

【表２】

【００２９】なお、上記の表中のｈは沓１０のｈ１〜ｈ
２（以下、図４と５を参照）間の長さであり、ｄは沓１
０のｄ１〜ｄ２間の幅であり、記号Ｔは図５に示すスチ
ールのパイプ７の肉厚に該当するサイズであって、その
沓１０の上部内側の窪みの幅を示している。そして、α
はｈ１を起点とした辺α１とα２間の角度を示してい
る。さらにｔは、沓１０のスチール製外殻の肉厚であ
る。なお、その中には、コンクリートが詰められてい
る。しかして、支持力の発現方法（支持力の確保）は、
周辺固定液と根固め液との相互作用によって確保する。
又、最終軽打可能であれば、同じに確保することも可能
である。さらに、杭の定着は、掘削深度まで圧入又は軽
打にて沈設させる。但し、礫層においては別である。

【００３０】しかして、根固め液は、原則としてポジテ
ィブ層Ｐ全体において使用する。ネガティブ層Ｎにおい
ては、掘削液使用により施工する。なお、ネガティブ値
が高くなる場合は、ベントナイト液使用によりネガティ
ブを低滅させることも可能である。そして、周辺固定液
１１ａを杭周全長（但し、支持部１１を除く）に渡って
噴出攪拌する。摩擦力は、セメントミルク工法による値
程度とする。先端根固めは、一般の根固め工法に準ずる
ものとする（例・ＮＡＫＳ工法）。

【００３１】杭の出来上がりは図６に示す本発明にかか
る摩擦杭用の中堀低排土低騒音振動杭打工法の一実施例
の杭打後の杭の土中の状態の側面断面図のようになる。
すなわち、沈設前の所定の中間層（周辺土壌）Ｌに杭７
が達した時点でその杭７の全長に渡る周辺土壌Ｌを周辺
固定液１１ａを抽出攪拌して、杭７を摩擦支持する。し
たがって、杭７の先端を支持層Ｌ１まで達っしせしめる
必要はない。もちろん、その支持層Ｌ１が浅い場合に
は、杭７を圧入又は軽打にて杭７の先端をその支持層Ｌ
１まで沈設してもよい。その後、ロッドオーガ５を引き
上げ完了とする。但し、場合によっては杭中先部の支持
層Ｈとポジティブ層Ｐおよびネガティブ＆フリクション
層Ｎに先端根固め液である内部固定液１１と安定液１２
を注入する場合もある。なお、この内部固定液１１と安
定液１２は実際には混合して使用している。しかして、
図中に記載のＧ．Ｌ．はグランドである。

【００３２】

【発明の効果】本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排土低
騒音振動杭打機と杭打工法は、以上のごとくになしたゆ
えに以下のごとき多大な効果が生じた。即ち、上記の土
砂進入抑制ウイングが、杭周辺に回り込むように下向き
の方向に土砂を押し出す役割を果たして、杭の沈設中堀
削混合された土砂（固定液、土砂）が、杭中空部に進入
することを抑制する。そして、上記の外テーパー沓が、
杭周辺に泥土（混合液又は土砂）を押しやり、堀削土砂
を多量に排出せずに杭を沈設させる。この低排土は、本
発明の大きな効果である。すなわち、建設残土が大量に
出ることはその処理に多大な問題が生じるためである。

【００３３】また、上記の土砂進入抑制ウイングと外テ
ーパー沓との両者の組み合わせにより、その効果が相乗
的になる。すなわち、上記の土砂進入抑制ウイングが、
杭周辺に回り込むように下向きに押し出した土砂を、上
記の外テーパー沓が、杭周辺に泥土（混合液又は土砂）
を押しやり、杭を沈設させる。これにより、大量の建設
残土の排出を効果的に押さえる一方、杭周辺の土砂固め
に一役働くと言う相乗的な効果を出すためである。

【００３４】特に、本願の発明は、その杭の先端がその
土壌の固い基盤である支持層まで達っしせしめる長さは
必要ないので、無駄が減少できたばかりか排出残土のよ
り多くの減少もできたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排土低騒音低
振動杭打機の一実施例の一部省略側面一部断面の端面図
を示したものである。

【図２】中堀型杭打機の一般的な使用状態を示した側面
図である。

【図３】従来タイプの先端沓の付近の断面の端面図を示
したものである。

【図４】本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排土低騒音低
振動杭打機をＰ．Ｈ．Ｃ．パイルに用いた場合の先端沓
の付近の断面端面図を示したものである。

【図５】本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排土低騒音低
振動杭打機をＳ．Ｐ．パイルに用いた場合の先端沓の付
近の断面端面図を示したものである。

【図６】本発明にかかる摩擦杭用の中堀低排土低騒音低
振動杭打工法の一実施例の杭打後の杭の土中の状態の側
面断面図である。

【符号の説明】

５ ロッドオーガ ７ パイル ９ 土砂進入抑制ウイング １０ 外テーパー沓 １１ 内部固定液 １１ａ 周辺固定液 １２ 安定液 Ｌ 周辺土壌 Ｌ１ 支持層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建造物の基礎工事用中堀型杭打機におい
   て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に土
   砂がその摩擦杭の中空部へ進入することを抑制するため
   の土砂進入抑制ウイングを設けたもの、より構成される
   ことを特徴とした摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭
   打機。しかして、上記の摩擦杭は、その全長に渡り周辺
   固定剤により固定されたその周辺の土壌に摩擦固定保持
   されるものである。
2. 【請求項２】建造物の基礎工事用中堀型杭打機におい
   て、パイル先端に設けられる先端沓が堀削混合された泥
   土をパイル周辺に押し出す外テーパータイプのものであ
   ること、より構成されることを特徴とした摩擦杭用の中
   堀低排土低騒音低振動杭打機。しかして、上記の摩擦杭
   は、その全長に渡り周辺固定剤により固定されたその周
   辺の土壌に摩擦固定保持されるものである。
3. 【請求項３】建造物の基礎工事用中堀型杭打機におい
   て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に土
   砂がその摩擦杭の中空部へ進入することを抑制するため
   の土砂進入抑制ウイングを設けたもの、およびパイル先
   端に設けられる先端沓が堀削混合された泥土をパイル周
   辺に押し出す外テーパータイプのものであること、より
   構成されることを特徴とした摩擦杭用の中堀低排土低騒
   音低振動抗打機。しかして、上記の摩擦杭は、その全長
   に渡り周辺固定剤により固定されたその周辺の土壌に摩
   擦固定保持されるものである。
4. 【請求項４】建造物の基礎工事用中堀型杭打工法におい
   て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に設
   けられた土砂進入抑制ウイングにより土砂がその摩擦杭
   の中空部へ進入することを抑制すること、より構成され
   ることを特徴とした摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動
   杭打工法。しかして、上記の摩擦杭は、その全長に渡り
   周辺固定剤により固定されたその周辺の土壌に摩擦固定
   保持されるものである。
5. 【請求項５】建造物の基礎工事用中堀型杭打工法におい
   て、パイル先端に設けられた外テーパータイプの先端沓
   がその付近で堀削混合された泥土をパイル周辺に押し出
   すこと、より構成されることを特徴とした摩擦杭用の中
   堀低排土低騒音低振動杭打工法。しかして、上記の摩擦
   杭は、その全長に渡り周辺固定剤により固定されたその
   周辺の土壌に摩擦固定保持されるものである。
6. 【請求項６】建造物の基礎工事用中堀型杭打工法におい
   て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に設
   けられた外テーパータイプの土砂進入抑制ウイングによ
   り土砂がその摩擦杭の中空部へ進入することを抑制し、
   パイル先端に設けられた先端沓がその付近で堀削混合さ
   れた泥土をパイル周辺に押し出すこと、より構成される
   ことを特徴とした摩擦杭用の中堀低排土低騒音低振動杭
   打工法。しかして、上記の摩擦杭は、その全長に渡り周
   辺固定剤により固定されたその周辺の土壌に摩擦固定保
   持されるものである。
7. 【請求項７】建造物の基礎工事用中堀型杭打工法におい
   て、パイル内に設けられるロッドオーガの先端付近に設
   けられた外テーパータイプの土砂進入抑制ウイングによ
   り土砂がその摩擦杭の中空部へ進入することを抑制し、
   パイル先端に設けられた先端沓がその付近で堀削混合さ
   れた泥土をパイル周辺に押し出すこと、そしてネガィブ
   層Ｎが深くネガティブ値が高くなる場合にはベントナイ
   ト液使用によりネガティブを低滅させること、より構成
   されることを特徴とした摩擦杭用の中堀低排土低騒音低
   振動杭打工法。 しかして、上記の摩擦杭は、その全長
   に渡り周辺固定剤により固定されたその周辺の土壌に摩
   擦固定保持されるものである。低騒音低振動杭打工法。