JP2003147768A - 排土の少ない既製杭の埋設方法 - Google Patents
排土の少ない既製杭の埋設方法Info
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- JP2003147768A JP2003147768A JP2001345821A JP2001345821A JP2003147768A JP 2003147768 A JP2003147768 A JP 2003147768A JP 2001345821 A JP2001345821 A JP 2001345821A JP 2001345821 A JP2001345821 A JP 2001345821A JP 2003147768 A JP2003147768 A JP 2003147768A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 掘削排土量を軽減し、かつ上部荷重を地盤に
安全確実に伝達せしめる既製杭の埋設方法の提供。 【解決手段】 プレオーガーにて所定深度まで既製杭の
らせん翼径Ｄ＋０．５Ｄ以下の径で排土を少なく掘削
し、次いで先端付近にセメントミルクを注入して先端付
近をソイルセメント状とした後、該掘削孔内に杭先端部
付近にらせん翼を有する既製杭を回転圧入してらせん翼
をソイルセメント状内に埋設することを特徴とする排土
の少ない既製杭の埋設方法。
安全確実に伝達せしめる既製杭の埋設方法の提供。 【解決手段】 プレオーガーにて所定深度まで既製杭の
らせん翼径Ｄ＋０．５Ｄ以下の径で排土を少なく掘削
し、次いで先端付近にセメントミルクを注入して先端付
近をソイルセメント状とした後、該掘削孔内に杭先端部
付近にらせん翼を有する既製杭を回転圧入してらせん翼
をソイルセメント状内に埋設することを特徴とする排土
の少ない既製杭の埋設方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、既成杭の埋設方
法、特に環境に配慮して極力施工現場から排出される掘
削排土を少なくでき、しかも既成杭埋設後には高い支持
力を得られる既成杭の埋設方法に関する。詳しくは施工
に際しては掘削排土を少なくでき、しかも既成杭埋設後
には高い支持力を得られる既製杭とソイルセメントとの
複合構造体の造成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、既製杭の埋込み杭工法では杭先端
部を拡大掘削し、この部分にセメントミルクを注入し、
杭先端部に拡大球根を造成して、既製杭を埋込むプレボ
ーリング拡大根固め工法が多く実施されてきた（図
３）。しかし、杭先端部の支持力は打込み工法の場合よ
り小さく、不十分なため杭先端のみを太径とするＳＴ杭
（図４）や杭先端部周辺に凸部を有する節付き杭とし、
杭先端部付近の周面摩擦力をも加えて、支持力を高める
方法（図４）が提案されている。しかし、この方法では
杭外径には凸部や太径部があるため埋込杭工法で杭沈設
するには杭全長にわたり掘削孔を杭の太径部径以上の径
で掘削し、掘削土をできるだけ掘削孔内から除去し、更
に杭を埋設するために掘削孔内を流動化して軟らかくす
る必要があり、このため施工機械は大きくなり、掘削時
には多くの水やベントナイト泥水等の掘削液やセメント
ミルクを注入しながら流動化させる必要があった。 【０００３】その結果、掘削時及び杭埋設時に排出され
る土砂は多く、これらは産業廃棄物となるので環境面か
らも多くの問題点を有していた。また、特開昭６０−２
３８５１５には土質固化セメントミルクの充填された杭
埋設孔中に杭先端部にらせん翼を設けた杭を回転貫入し
て埋込み、杭支持力を増強する方法が考案されている。
しかしながら、この方法においては支持力の向上に主眼
が置かれ、土質固化セメントミルクを杭埋設孔中に充満
させるため、やはり掘削時及び杭埋設時に排出される土
砂は多く、同様の問題点を有していた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、掘削土砂が
少なく、且つ掘削孔底部の支持力の信頼性を向上させ、
上部荷重を安全確実に地盤に伝達しうる杭埋設後に高い
支持力が得られる既成杭の埋設方法を提供することを目
的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者は、らせん翼の
回転沈設機能と支持力発現のためのセメントミルクによ
る根固め機能を巧みに利用することに着目し、本発明に
到達した。すなわち、本発明は、プレオーガーにて所定
深度まで既製杭のらせん翼径（直径）Ｄ＋０．５Ｄ以下
の径で排土を少なく掘削し、次いで先端付近にセメント
ミルクを注入して先端付近をソイルセメント状とした
後、該掘削孔内に杭先端部付近にらせん翼を有する既製
杭を回転圧入してらせん翼をソイルセメント状内に埋設
することを特徴とする排土の少ない既製杭の埋設方法で
ある。 【０００６】好ましくは、プレオーガーにて所定深度ま
で既製杭のらせん翼径Ｄ＋０．５Ｄ以下の径で排土を少
なく掘削し、次いで先端付近を拡大掘削したのち拡大掘
削孔内にセメントミルクを注入してソイルセメント状と
した後、該掘削孔内に杭先端部付近にらせん翼を有する
既製杭を回転圧入してらせん翼を拡大掘削孔内に埋設す
ることを特徴とする排土の少ない既製杭の埋設方法であ
る。但し、杭本体の太径以上である。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳細に
説明する。図１にこの方法の概要を示す。図１に示す１
は杭本体であり、３は杭本体に固着されたらせん翼であ
る。２はプレオーガー孔であり、４は杭先端部付近のソ
イルセメント硬化体である。また、図２に示す５はらせ
ん翼径と略同一とされたプレオーガー径より大きい拡大
掘削孔である。杭先端部付近にはソイルセメントが充填
されておりこれは施工後時間経過とともに硬化してソイ
ルセメント硬化体となり、杭と一体化し複合構造とな
る。 【０００８】この構造体の施工に用いる掘削装置は最下
部がオーガービットであり、上部は曲がりがなく、剛性
の高いロッドである。ロッドには地盤を攪拌するための
攪拌棒が必要に応じて複数取りつけられている。先端の
オーガービットは、掘削刃を有するものであればどのよ
うな形状でも良い。拡大掘削する場合は拡大掘削刃が油
圧式で機械的に開閉するものでも、また、逆回転によっ
て周辺土との抵抗によって開閉する方式のものでもよ
い。また、ビットの先端はノズルを有し、掘削液やセメ
ントミルクを吐出できる構造を有することが必要であ
る。 【０００９】このような掘削装置を用いて、所定深度ま
で通常のプレオーガー工法にて掘削孔を設ける。このと
き水やベントナイト泥水等の掘削液を注入しながら掘削
しても良いし、地盤が軟弱な場合などは掘削液などを用
いないで掘削し、掘削による排出土を少なくするのが良
い。また地層の中間部に緩い砂層を挟む場合などは掘削
による砂層の崩壊を防ぐためにベントナイト等を混入し
た掘削液をその地層部分だけに注入すると良い。拡大掘
削孔を先端部付近に設ける場合は拡大掘削刃を拡げて拡
大掘削し、ビット先端部のノズルなどを介してセメント
ミルクを注入して拡大掘削孔内をソイルセメント状とす
る。掘削装置を引き抜いた後、掘削孔内に杭先端部付近
にらせん翼を有する既製杭を回転により下降させて既製
杭のらせん翼を先端部付近のソイルセメントよりなる掘
削孔内に定着させる。 【００１０】掘削孔の径は大きいほど地盤を緩める効果
が大きいので杭沈設は容易となり望ましいが大きな掘削
孔には大きな施工機械が必要となるので、施工機械の面
からは掘削孔は小さい方が望ましい。従って、掘削孔の
径は地盤の硬さに応じて選定すれば良い。らせん翼外径
より小さい掘削孔でも地盤が軟らかい場合など杭の沈設
は可能であるが、地盤が硬い場合は回転沈設に必要な回
転トルクが大きくなってコンクリート杭では杭が回転力
で切断する恐れがある。そのため大きな掘削孔を設けて
らせん翼径以上の範囲の地盤を緩める必要がある。この
場合掘削孔はらせん翼の径以上あれば良いが最大でもら
せん翼径Ｄの１．５倍以下で良い。 【００１１】拡大掘削孔の長さは地盤の種別及び必要な
支持力に応じて選択すれば良い。らせん翼径の３倍くら
いあれば良いが、５倍以上あれば十分である。拡大掘削
孔径はらせん翼径以上あれば良いが地盤が硬い場合には
羽根径より多少小さくてもよい。また、掘削装置に十分
な能力があり大きな拡大掘削が可能な場合はらせん翼径
より大きくすることが望ましい。らせん翼から拡大球根
への荷重を十分伝達させるには拡大掘削径はらせん翼径
の１．２倍程度あれば十分である。 【００１２】使用する杭は鋼管杭、既製コンクリート
杭、鋼管コンクリート杭、Ｈ型鋼杭等いずれの杭も可能
である。既製コンクリートの場合はらせん翼を杭外周面
に取り付けるための工夫を施す必要がある。コンクリー
ト杭製造時に複数の短い鋼管を予め型枠内に設置してお
きコンクリート硬化後鋼管部分にらせん翼を溶接にて固
着すれば良い。杭先端部に取り付けるらせん翼は、らせ
んがほぼ一回転していれば良い。らせん翼は最低1枚あ
れば良いが複数設置した方が杭の支持力や回転沈設能力
の面で有利である。らせん翼を複数枚設置するときはほ
ぼ等間隔に設置し、またその間隔は杭径にもよるが杭本
体径の２倍から１０倍程度の間隔で設置すると効果的で
ある。らせん翼の径は杭本体径の１．５倍から３倍程度
が好ましい。１．５倍より小さいと荷重の分散効果が少
ないし３倍より大きいと羽根の分担力が大きくなり羽根
厚が厚くなるとともに回転沈設時の抵抗が増大して沈設
が難しくなる。 【００１３】らせん翼は図６に示す様に杭先端部付近に
最低１枚取りつければ良いが、図１に示す様に杭先端部
付近に複数枚取りつければ更に効果的である。また、図
７、図８に示す様に杭本体に凸または凹をつけて掘削孔
内のソイルセメントと杭との付着を増大させると杭の支
持力性能の面で更に効果的である。また、図９に示す様
にらせん翼は上方と下方の２箇所とし、その中間部は杭
本体に凹凸をつけることもできる。 【００１４】 【発明の効果】本発明では、回転沈設が可能であるので
掘削時に排出土砂を少なく抑えることができる。また、
杭埋設後には高い支持力が得られ、さらにらせん翼を大
きくしておけばソイルセメントと杭とを一体化させる事
ができるので杭の荷重伝達が良好となる。また相対的に
掘削径は小さくできるので発生する排出土砂の量も更に
軽減できる。
法、特に環境に配慮して極力施工現場から排出される掘
削排土を少なくでき、しかも既成杭埋設後には高い支持
力を得られる既成杭の埋設方法に関する。詳しくは施工
に際しては掘削排土を少なくでき、しかも既成杭埋設後
には高い支持力を得られる既製杭とソイルセメントとの
複合構造体の造成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、既製杭の埋込み杭工法では杭先端
部を拡大掘削し、この部分にセメントミルクを注入し、
杭先端部に拡大球根を造成して、既製杭を埋込むプレボ
ーリング拡大根固め工法が多く実施されてきた（図
３）。しかし、杭先端部の支持力は打込み工法の場合よ
り小さく、不十分なため杭先端のみを太径とするＳＴ杭
（図４）や杭先端部周辺に凸部を有する節付き杭とし、
杭先端部付近の周面摩擦力をも加えて、支持力を高める
方法（図４）が提案されている。しかし、この方法では
杭外径には凸部や太径部があるため埋込杭工法で杭沈設
するには杭全長にわたり掘削孔を杭の太径部径以上の径
で掘削し、掘削土をできるだけ掘削孔内から除去し、更
に杭を埋設するために掘削孔内を流動化して軟らかくす
る必要があり、このため施工機械は大きくなり、掘削時
には多くの水やベントナイト泥水等の掘削液やセメント
ミルクを注入しながら流動化させる必要があった。 【０００３】その結果、掘削時及び杭埋設時に排出され
る土砂は多く、これらは産業廃棄物となるので環境面か
らも多くの問題点を有していた。また、特開昭６０−２
３８５１５には土質固化セメントミルクの充填された杭
埋設孔中に杭先端部にらせん翼を設けた杭を回転貫入し
て埋込み、杭支持力を増強する方法が考案されている。
しかしながら、この方法においては支持力の向上に主眼
が置かれ、土質固化セメントミルクを杭埋設孔中に充満
させるため、やはり掘削時及び杭埋設時に排出される土
砂は多く、同様の問題点を有していた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、掘削土砂が
少なく、且つ掘削孔底部の支持力の信頼性を向上させ、
上部荷重を安全確実に地盤に伝達しうる杭埋設後に高い
支持力が得られる既成杭の埋設方法を提供することを目
的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者は、らせん翼の
回転沈設機能と支持力発現のためのセメントミルクによ
る根固め機能を巧みに利用することに着目し、本発明に
到達した。すなわち、本発明は、プレオーガーにて所定
深度まで既製杭のらせん翼径（直径）Ｄ＋０．５Ｄ以下
の径で排土を少なく掘削し、次いで先端付近にセメント
ミルクを注入して先端付近をソイルセメント状とした
後、該掘削孔内に杭先端部付近にらせん翼を有する既製
杭を回転圧入してらせん翼をソイルセメント状内に埋設
することを特徴とする排土の少ない既製杭の埋設方法で
ある。 【０００６】好ましくは、プレオーガーにて所定深度ま
で既製杭のらせん翼径Ｄ＋０．５Ｄ以下の径で排土を少
なく掘削し、次いで先端付近を拡大掘削したのち拡大掘
削孔内にセメントミルクを注入してソイルセメント状と
した後、該掘削孔内に杭先端部付近にらせん翼を有する
既製杭を回転圧入してらせん翼を拡大掘削孔内に埋設す
ることを特徴とする排土の少ない既製杭の埋設方法であ
る。但し、杭本体の太径以上である。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳細に
説明する。図１にこの方法の概要を示す。図１に示す１
は杭本体であり、３は杭本体に固着されたらせん翼であ
る。２はプレオーガー孔であり、４は杭先端部付近のソ
イルセメント硬化体である。また、図２に示す５はらせ
ん翼径と略同一とされたプレオーガー径より大きい拡大
掘削孔である。杭先端部付近にはソイルセメントが充填
されておりこれは施工後時間経過とともに硬化してソイ
ルセメント硬化体となり、杭と一体化し複合構造とな
る。 【０００８】この構造体の施工に用いる掘削装置は最下
部がオーガービットであり、上部は曲がりがなく、剛性
の高いロッドである。ロッドには地盤を攪拌するための
攪拌棒が必要に応じて複数取りつけられている。先端の
オーガービットは、掘削刃を有するものであればどのよ
うな形状でも良い。拡大掘削する場合は拡大掘削刃が油
圧式で機械的に開閉するものでも、また、逆回転によっ
て周辺土との抵抗によって開閉する方式のものでもよ
い。また、ビットの先端はノズルを有し、掘削液やセメ
ントミルクを吐出できる構造を有することが必要であ
る。 【０００９】このような掘削装置を用いて、所定深度ま
で通常のプレオーガー工法にて掘削孔を設ける。このと
き水やベントナイト泥水等の掘削液を注入しながら掘削
しても良いし、地盤が軟弱な場合などは掘削液などを用
いないで掘削し、掘削による排出土を少なくするのが良
い。また地層の中間部に緩い砂層を挟む場合などは掘削
による砂層の崩壊を防ぐためにベントナイト等を混入し
た掘削液をその地層部分だけに注入すると良い。拡大掘
削孔を先端部付近に設ける場合は拡大掘削刃を拡げて拡
大掘削し、ビット先端部のノズルなどを介してセメント
ミルクを注入して拡大掘削孔内をソイルセメント状とす
る。掘削装置を引き抜いた後、掘削孔内に杭先端部付近
にらせん翼を有する既製杭を回転により下降させて既製
杭のらせん翼を先端部付近のソイルセメントよりなる掘
削孔内に定着させる。 【００１０】掘削孔の径は大きいほど地盤を緩める効果
が大きいので杭沈設は容易となり望ましいが大きな掘削
孔には大きな施工機械が必要となるので、施工機械の面
からは掘削孔は小さい方が望ましい。従って、掘削孔の
径は地盤の硬さに応じて選定すれば良い。らせん翼外径
より小さい掘削孔でも地盤が軟らかい場合など杭の沈設
は可能であるが、地盤が硬い場合は回転沈設に必要な回
転トルクが大きくなってコンクリート杭では杭が回転力
で切断する恐れがある。そのため大きな掘削孔を設けて
らせん翼径以上の範囲の地盤を緩める必要がある。この
場合掘削孔はらせん翼の径以上あれば良いが最大でもら
せん翼径Ｄの１．５倍以下で良い。 【００１１】拡大掘削孔の長さは地盤の種別及び必要な
支持力に応じて選択すれば良い。らせん翼径の３倍くら
いあれば良いが、５倍以上あれば十分である。拡大掘削
孔径はらせん翼径以上あれば良いが地盤が硬い場合には
羽根径より多少小さくてもよい。また、掘削装置に十分
な能力があり大きな拡大掘削が可能な場合はらせん翼径
より大きくすることが望ましい。らせん翼から拡大球根
への荷重を十分伝達させるには拡大掘削径はらせん翼径
の１．２倍程度あれば十分である。 【００１２】使用する杭は鋼管杭、既製コンクリート
杭、鋼管コンクリート杭、Ｈ型鋼杭等いずれの杭も可能
である。既製コンクリートの場合はらせん翼を杭外周面
に取り付けるための工夫を施す必要がある。コンクリー
ト杭製造時に複数の短い鋼管を予め型枠内に設置してお
きコンクリート硬化後鋼管部分にらせん翼を溶接にて固
着すれば良い。杭先端部に取り付けるらせん翼は、らせ
んがほぼ一回転していれば良い。らせん翼は最低1枚あ
れば良いが複数設置した方が杭の支持力や回転沈設能力
の面で有利である。らせん翼を複数枚設置するときはほ
ぼ等間隔に設置し、またその間隔は杭径にもよるが杭本
体径の２倍から１０倍程度の間隔で設置すると効果的で
ある。らせん翼の径は杭本体径の１．５倍から３倍程度
が好ましい。１．５倍より小さいと荷重の分散効果が少
ないし３倍より大きいと羽根の分担力が大きくなり羽根
厚が厚くなるとともに回転沈設時の抵抗が増大して沈設
が難しくなる。 【００１３】らせん翼は図６に示す様に杭先端部付近に
最低１枚取りつければ良いが、図１に示す様に杭先端部
付近に複数枚取りつければ更に効果的である。また、図
７、図８に示す様に杭本体に凸または凹をつけて掘削孔
内のソイルセメントと杭との付着を増大させると杭の支
持力性能の面で更に効果的である。また、図９に示す様
にらせん翼は上方と下方の２箇所とし、その中間部は杭
本体に凹凸をつけることもできる。 【００１４】 【発明の効果】本発明では、回転沈設が可能であるので
掘削時に排出土砂を少なく抑えることができる。また、
杭埋設後には高い支持力が得られ、さらにらせん翼を大
きくしておけばソイルセメントと杭とを一体化させる事
ができるので杭の荷重伝達が良好となる。また相対的に
掘削径は小さくできるので発生する排出土砂の量も更に
軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示す概要説明図である。
【図２】先端部を拡大掘削した本発明の一例を示す概要
説明図である。 【図３】先端部を拡大掘削した従来工法の例を示す概要
説明図である。 【図４】先端拡大したＳＴ杭を用いた従来工法の例を示
す概要説明図である。 【図５】杭先端部に節付き杭を用いた従来工法の例を示
す概要説明図である。 【図６】本発明の別の実施例を示す説明図である。 【図７】杭本体に凸部を設けた本発明の別の実施例を示
す説明図である。 【図８】杭本体に凹部を設けた本発明の別の実施例を示
す説明図である。 【図９】らせん翼が２枚でその中間部に凹凸を設けた本
発明の別の実施例を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 杭本体 ２ 上部のプレオーガー孔 ３ らせん翼 ４ ソイルセメント硬化体 ５ 下部の拡大掘削孔 ６ 上部の非造成層
説明図である。 【図３】先端部を拡大掘削した従来工法の例を示す概要
説明図である。 【図４】先端拡大したＳＴ杭を用いた従来工法の例を示
す概要説明図である。 【図５】杭先端部に節付き杭を用いた従来工法の例を示
す概要説明図である。 【図６】本発明の別の実施例を示す説明図である。 【図７】杭本体に凸部を設けた本発明の別の実施例を示
す説明図である。 【図８】杭本体に凹部を設けた本発明の別の実施例を示
す説明図である。 【図９】らせん翼が２枚でその中間部に凹凸を設けた本
発明の別の実施例を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 杭本体 ２ 上部のプレオーガー孔 ３ らせん翼 ４ ソイルセメント硬化体 ５ 下部の拡大掘削孔 ６ 上部の非造成層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 プレオーガーにて所定深度まで既製杭の
らせん翼径Ｄ＋０．５Ｄ以下の径で排土を少なく掘削
し、次いで先端付近にセメントミルクを注入して先端付
近をソイルセメント状とした後、該掘削孔内に杭先端部
付近にらせん翼を有する既製杭を回転圧入してらせん翼
をソイルセメント状内に埋設することを特徴とする排土
の少ない既製杭の埋設方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345821A JP2003147768A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 排土の少ない既製杭の埋設方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345821A JP2003147768A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 排土の少ない既製杭の埋設方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003147768A true JP2003147768A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19159100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345821A Pending JP2003147768A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 排土の少ない既製杭の埋設方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003147768A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183233A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Asahi Kasei Construction Materials Co Ltd | コンクリート製螺旋状突起付き杭の回転埋設方法 |
| JP2010019039A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Sekisui House Ltd | 杭利用地盤改良工法 |
-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001345821A patent/JP2003147768A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183233A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Asahi Kasei Construction Materials Co Ltd | コンクリート製螺旋状突起付き杭の回転埋設方法 |
| JP2010019039A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Sekisui House Ltd | 杭利用地盤改良工法 |
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Effective date: 20041014 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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