JP2003268767A - 削孔ロッドを用いた二重管掘り小径杭の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 削孔ロッドを用いた独自の技術にて、ルート
パイルおよび高耐力マイクロパイルの構築工程を簡略化
させ、削孔ロッドを用いた二重管掘り小径杭の構築方法
を提供する。 【解決手段】 中空構造を呈する削孔ロッドに転造ネジ
を具備した自穿孔ボルト３１を用い、その基端部が削岩
機に直接、あるいはスイーベル装置を介してネジ接続さ
れ、またその自穿孔ボルト３１の下側先端部が削孔用ビ
ット３２にネジ接続され、先端部の当該削孔ビット３２
近傍まで自穿孔ボルト３１のほぼ全長にわたって外管６
が外装され、自穿孔ボルト３１を内包するようにして地
盤表面Ａより当該自穿孔ボルト３１と当該外管６を順次
継ぎ足しながら先端部の削孔用ビット３２で削孔打設さ
れる。

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、削孔ロッドを用
いた二重管掘り小径杭の構築方法、更に詳しくは、法面
補強工事、既設基礎のアンダーピーニングや耐震補強工
事、ならびに既設構造物の補強などに多用されるルート
パイルならびに高耐力マイクロパイルと呼ばれる小径杭
の構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既設構造物基礎のアンダーピーニング、
法面補強、および新設基礎の下部地盤補強については
「ルートパイル」(Pali Radice: 権利化時の伊語) と称
して直径がφ１５０ｍｍ程度以下の芯材鉄筋補強型コン
クリート製マイクロパイル（Micropali ）が１９５２年
にイタリアで権利化され、その後ヨーロッパ各国で普及
し、１９７０年初期には米国でも施工されるようになっ
た。

【０００３】また同分野の適用に加えて、既設基礎の耐
震補強対策なども視野に入れたルートパイルより更に高
耐力化を指向した「高耐力マイクロパイル」(High-Capa
cityMicro Piles, 米国連邦道路局1997年7 月発刊；Dri
lled and Grouted Micropiles: State-of-Practice Rev
iew, Publication No.FHWA-RD-96-016 より) と称する
芯材鉄筋と鋼管を使った直径略φ１５０〜φ３００ｍｍ
程度の小径杭が１９８０年代に入ってから主に米国で普
及するようになった。

【０００４】日本においても同様な動きに追随するよう
に工法の導入と開発がなされ、ルートパイルについては
代表的な例として「ＥＰルートパイル」と称する工法が
多くの実績をあげている。また高耐力を指向した「高耐
力マイクロパイル」と称する工法も主に米国での耐震補
強などの実績を基に導入され、実績をあげつつある。

【０００５】これらの工法は、何れも各種の削孔機械を
利用して中空構造を呈する削孔ロッドの外側に鋼管を用
いた外管を配置した二重管にて杭孔を掘削し、所定深さ
まで到達したら削孔ロッドと先端ビットの一部あるいは
全体を回収した後、固化材を充填してから芯材鉄筋を挿
設するか、または芯材鉄筋に注入ホースを沿わせて挿設
してから固化材を充填する。

【０００６】その後、固化材が硬化する前に固化材を加
圧しながら外管を引き抜いて杭体を構築する手法が採ら
れていた。この内、外管のほぼ全長を引き抜く場合は
「ルートパイル」と称し、直径は概略φ８０ｍｍ〜φ１
５０ｍｍの範囲とされている。

【０００７】一方、更に高い杭耐力が求められる場合
は、外管の引き抜き長さを軟弱表層の下に位置する硬質
支持地盤内とし、地盤側よりの杭荷重を芯材鉄筋、固化
材、および外管の複合断面で硬質支持地盤まで伝達させ
る手法がとられ「高耐力マイクロパイル」と称し外管直
径は略φ１５０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲とされている。

【０００８】

【従来の技術−１：ルートパイルの説明】イタリアで１
９５２年にFernando Lizzi博士によって発明され権利化
された従来のル−トパイルは、図１１のような構成より
成り、直径が略φ８０〜φ１５０ｍｍの鋼管を伴って小
径削孔された長孔に固化材（通常セメントモルタル）が
充填され、中央部に芯材として鉄筋が配置された小径杭
で、各国での呼び名は異なるものの世界で普及してお
り、日本でも１９８０年代より数多くの実績を有し代表
的な工法にＥＰルートパイルがある。従って従来のルー
トパイル工法は世界各国において公知の手段となってい
る。

【０００９】このルートパイルと呼ばれる小径杭（マイ
クロパイル）の従来の技術による打設状況を図９と図１
０に示す。

【００１０】図９において、中空構造を呈する削孔ロッ
ド４の基端部がアンカードリルマシン１などの削岩機２
に直接、あるいは送排水機能を具備したスイーベル装置
３を介してネジ接続され、また、その削孔ロッド４の下
側先端部に削孔用ビット５がネジ接続され、先端部の当
該削孔用ビット５の近傍まで削孔ロッド４のほぼ全長に
亘って鋼管製外管６が外装され、削孔ロッド４を内包す
るようにして斜面や水平地盤表面Ａより垂直、あるいは
斜め下方向に、当該削孔ロッド４と当該外管６を、順次
削孔ロッド用カップリング７および外管用カップリング
あるいは外管６の両端に具備した雄雌のネジ接合などの
接続手段８で継ぎ足しながら、かつ、送水ホース９より
削孔水を削孔ロッド４の内孔を通じて先端の削孔用ビッ
ト５の部分に供給しながら削孔打設され、打設完了後に
削孔ロッド４と削孔用ビット５の一部或いは全部を回収
する。尚、削孔時に出る廃土（スライム）は供給された
削孔水と共に削孔ロッド４と外管６の隙間を通ってスイ
ーベル装置３へ送られ、排出ホース１０より排出され
る。

【００１１】削孔用ビット５には各種の製品があり、削
孔打設時には外管６の外径よりも幾分大きな直径に拡径
して作業をすすめ、打設完了後に機械的に外管６の内径
を通過できる径まで縮径して削孔ロッド４と削孔用ビッ
ト５の全てを回収する一体型のものや、削孔用ビット５
の中央部分（センタービット）が削孔ロッド４にネジ接
続され、外周部分（リングビット）が外管６の先端に固
定されており、打設完了後に削孔ロッド４とセンタービ
ットのみを回収する分割型のものが代表的である。

【００１２】ここでは、分割型の削孔用ビットを使った
場合の従来の当該パイル打設方法について、図１０を使
って説明する。図１０で（イ）は当該パイルを打設して
いる状況である。前説の如く、先端の削孔用ビット５は
削孔ロッド４にネジ接続されたセンタービット５ａと外
管６に固定接続されたリングビット５ｂとから成ってい
る分割型である。

【００１３】所定の深さまでの削孔を完了したら、同図
（ロ）の如く、センタービット５ａは削孔ロッド４をカ
ップリング７の部分で分解しながら地盤表面Ａ側へ回収
される。そのあと同図（ハ）の如く注入ホース１１もし
くはトレミー管が削孔穴底部まで挿設され、下側より固
化材１２が充填される。固化材１２の充填が完了したら
ば、同図（ニ）の如く、予め地面で、表面に等間隔の凸
状リブを有する芯材鉄筋１３に、この芯材鉄筋１３を外
管６の中心に位置決めする目的のセントライザー１４を
取り付け、この芯材鉄筋１３を鉄筋用カップリング１３
ａなどで継ぎ足しながら削孔穴底部まで挿設する。

【００１４】なお、注入ホース１１が芯材鉄筋１３に沿
わせて配置結束され、芯材鉄筋１３と共に挿設を行い、
挿設が完了してから固化材を注入ホース１１を介して地
盤側より注入し、芯材鉄筋１３の最下端近傍より排出せ
しめ、外管６の内側全てに充填する場合もある。

【００１５】次に、図１０（ホ）に示す如く、外管６の
頂部に固化材１２の追加充填と加圧を可能とする注入口
を具備した閉蓋１５をセットし、固化材１２が硬化しな
い内に外管６を引き抜きつつ逐次固化材１２に所定の加
圧を行う。これにより固化材１２は周辺地盤としっかり
と密着浸透し、のちに固結することになる。

【００１６】ルートパイルの工事では外管６は全長に亘
って固化材１２を加圧しながら引き抜かれ、図１１に示
すような仕上がり形状となる。なお、固化材１２への加
圧を行わず、固化材１２の自重のみの圧力に期待する場
合もある。

【００１７】なお、図１１において、打設されたルート
パイルには地盤表面Ａの境界部に通常、薄肉の捨てコン
クリート１６が配置され、ルートパイルの芯材鉄筋１３
の天端には荷重伝達手段として通常鋼製の角座金１７と
鉄筋用ナット１８がセットされる。さらに所定の設計に
準じた型枠・配筋工事を行った上で設計荷重をルートパ
イルに伝達するための鉄筋コンクリート躯体１９が打設
されている。

【００１８】

【従来の技術−２：高耐力マイクロパイルの説明】高耐
力マイクロパイルは、前記のルートパイルの概念をベー
スに、更に高い支持力の小径杭を指向して開発されたも
ので、特に米国で近年かなりの実績をあげている工法で
あり、構築方法は、前説のルートパイルと同じ手法で削
孔打設し、外管６にはルートパイルよりもさらに厚肉、
あるいは高強度の鋼管を用い、杭径は略φ１５０ｍｍ〜
φ３００ｍｍが一般であるが、更に小径の、例えばφ１
００ｍｍ強のサイズでの実施も可能である。

【００１９】なお、従来の高耐力マイクロパイルの構築
方法については、前説の米国連邦道路局の資料にルート
パイルからの発展の歴史と各国での実施例ならびに関連
文献のリストが豊富に掲載され、公知の工法となってい
る。

【００２０】高耐力マイクロパイルの構築方法について
説明する。

【００２１】この高耐力マイクロパイルと呼ばれる小径
杭の従来の技術による打設状況は、前説のルートパイル
と同じく図９のとおりであり、また打設後の工程につい
ても図１０の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）
について説明した通りである。

【００２２】図１２は、杭補強鉄筋２０を内設する太径
場所打ちコンクリート杭２１を具備した既設基礎体２２
を補強するために、極めて近傍に残置外管６と芯材鉄筋
１３、および固化材１２の断面より形成される高耐力マ
イクロパイルを打設し、頭部にスティフナー２３で補強
した角座金（支圧板）１７と鉄筋用ナット１８を配置
し、既設基礎体２２に増し打ち鉄筋コンクリート躯体２
６を打設し、既設基礎体２２を補強した状態を示してい
る。

【００２３】高耐力マイクロパイルでは、図１２の実施
例の如く、削孔打設を常に軟弱地層２７を貫通して強固
な支持地層２８（例として標準貫入試験でN 値が３０以
上）に所定長打設させた後、図１０の作業工程を経てか
らの外管６の引き抜きは、この支持地層２８の最上部ま
でとし、この位置で最後の加圧を固化材１２に実施した
後で、設計で定めた僅かな寸法（図１２中のＰ寸法）ま
で再度挿入して杭体の構築を完成する。

【００２４】これにより地盤表面Ａ側より伝達される杭
の圧縮荷重の大部分は、外管６（鋼管）、内包設置され
る芯材鉄筋１３、並びにその隙間に充填される固化材１
２により確実に強固な支持地層２８まで伝播され、この
支持地層２８に加圧充填された固化材１２と支持地層２
８との強固な摩擦力を主力として、周辺地山への荷重伝
播を実現できる。

【００２５】引抜き荷重については、その大部分が外管
６が引き抜かれた範囲（図１２中のＱ寸法）において、
表面に凸状の連続リブを有する芯材鉄筋１３から硬化し
た固化材１２に伝播され、さらに固化材１２と周辺支持
地層２８との強固な摩擦力によって周辺地山へ荷重伝播
される。

【００２６】さらに地盤表面Ａ近傍で印荷される横方向
荷重については外管６、芯材鉄筋１３、および固化材１
２よりなる高度な剛性を有する複合断面杭体を通じて軟
弱地層２７の上部の周辺地山に伝播される。

【００２７】このように高耐力マイクロパイルにおいて
は、ルートパイルと違って、前説の周辺地盤を図１２の
如く軟弱地層２７と支持地層２８とに分割して認識し、
打設深さと外管６の引き抜き長さを調整して設計施工す
ることにより、更に耐力の高い小径杭を構築できるので
ある。

【００２８】

【従来の技術-3：自穿孔方式の小径杭】一方、自穿孔ボ
ルトを使用した小径杭の構築方法については、一般の削
孔水、または圧搾空気をボルト内孔より供給し、ロスト
ビット部より排出させて外管を伴わずに単管にて削孔
し、所定の削孔深さに達したらば当該ボルト内孔より固
化材を注入し、ロストビット部より排出させて杭体を構
築する手法であり、ヨーロッパで多用され、特に西ドイ
ツ時代の新幹線トンネル建設に多用されたＩＢＯアンカ
ーなどが有名である。

【００２９】本発明者は、自穿孔方式の小径杭について
は既に海外先例が多いと認識しているが、あえて国内公
知資料であれば、例えば「自削孔マイクロパイルを用い
た鋼材と注入材との複合支持杭の埋込工法」（特開２０
０１−１４６７４３）を挙げることができる。この構築
方法はあまりにも公知であり、国内でも競合品が多く存
在し、構造も単純なことより特に図示して説明しない。

【００３０】この自穿孔方式の小径杭は、打設時に周辺
地山の削孔壁が崩れて部分的にボルトと接触する部分が
形成されることより、特に酸性土や塩分を含む土壌での
適応については、確実な充填材による被り厚さの確保が
難しい点が従来より指摘されていた。

【００３１】これを改善する手法として、自穿式パイプ
を使って削孔と同時に固化材を排出させて削孔を進め、
作業が完了した時点で注入作業を完了させるといった
「補強土杭の施工法」（特開平２−８４１３）や「アー
スアンカーの施工方法」（特開平５−５８０８４）も開
発され、商品化に成功しているようであるが、この手法
も外管を伴わない単管削孔であり、固化材が削孔時に生
じる廃土（スライム）を巻き込んでしまうことや、斜め
方向への長尺杭の形成において、芯材の自重による懸垂
効果や回転打設時の孔壁への振動影響などもあり、本特
許発明者の考えでは、従来の自穿孔ボルトを用いた場合
と同様な問題提起がなされるべきと思われる。

【００３２】一方今日まで、本発明で実施する自穿孔ボ
ルトを削孔ロッドとし、外管を伴って二重管掘りを実施
する小径杭の構築工法については未だ紹介された事実は
ない。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】従来のルートパイルあ
るいは高耐力マイクロパイルといった小径杭の施工にお
いては、前段で説明したように、硬岩から軟岩まで何百
メートルもの掘削にも対応可能な非常に高価な削孔用ビ
ットおよび高品質の削孔ロッドを同高品質のカップリン
グにて接続し、部品の消耗が確認されるまで繰り返し使
っていた。

【００３４】従って、杭孔の削孔と外管の挿設が完了し
たのちに、削孔ロッドと先端の削孔用ビットの全部ある
いは主要部分を基端部側より引き抜きつつ逐次カップリ
ング部で分解しながら回収していた。その後、再度、固
化材を充填した後で削孔ロッドの配置されていた場所
に、芯材鉄筋を鉄筋用カップリングで繋ぎながら挿設す
る手法がとられ、多大な労力と時間ならびに高価なボー
リングマシンなどの手待ちを生じていた。

【００３５】また、これらの作業時間の経過に伴い、削
孔時には周辺地山と縁が切れて大きな摩擦を生じずにい
た外管が、特に地下水位が高くゆるいコンシステンシー
のシルトや砂質地層が介在する場合などにおいて、砂が
外管表面に流着安定し、芯材鉄筋の挿設を完了させてか
ら外管を回転および打撃しつつ引き抜こうとしても抜け
なくなることもあった。

【００３６】そこで、この発明では、従来のルートパイ
ルもしくは高耐力マイクロパイルの要求性能ならびに技
術目的を害することなく、削孔ロッドを用いた独自の技
術にて工事速度を飛躍的に改善させると共に、経済的に
目的を達成できる工法を提供することを課題としてい
る。

【００３７】

【発明が解決しようとする手段】上記のような課題を解
決するため、第１の発明は、中空構造で固化材との結合
性を良くした外面を有する削孔ロッドの先端に、この削
孔ロッドと同時打設される外管の外径よりも若干大きい
径の削孔用ロストビットをネジ接続にて取り付け、上記
ロストビットには回転自在あるいは固定して短尺のガイ
ドが配置され、この短尺ガイドの内側あるいは外側に沿
って外管の先端が嵌合された状態で、外管とその内部の
削孔ロッドを所定の深さまで削孔打設し、その後、固化
材を削孔ロッドの内孔を通じて先端ロストビット排出口
より充填し、上記削孔ロッドと先端ロストビットを残置
させた状態で固化材を加圧しながら外管を所定の位置ま
で引き抜いて小径杭を構築する構成を採用したものであ
る。

【００３８】また、第２の発明は、削孔用ロストビット
が、中空構造で固化材との結合性を良くした外面を有す
る削孔ロッドの先端にネジ接続されたセンタービット
と、この削孔ロッドと同時打設される外管の先端部に固
定接続されるリングビットにより、分割された二重管掘
りの分割型ビットに形成され、センタービットと外管先
端のリングビットが削孔の進行において略近傍に相対位
置を保つようにして、外管とその内部の削孔ロッドを所
定の深さまで打設し、その後、固化材を削孔ロッドの内
孔を通じて先端のセンタービット排出口より充填し、上
記削孔ロッドとセンタービットを残置させた状態で固化
材を加圧しながら外管とリングビットを所定の位置まで
引き抜いて小径杭を構築する削孔ロッドを用いた構成を
採用したものである。

【００３９】上記小径杭が、外管をすべて引き抜くこと
により構築される芯材補強型コンクリート製マイクロパ
イル（ルートパイルとも言う）もしくは、小径杭が、外
管を地中に残すことにより構築される高耐力マイクロパ
イルであり、削孔ロッドには、中空構造で外面に連続し
た転造ネジを形成した自穿孔ボルトを用いるのが好まし
い。

【００４０】ここで、マイクロパイルあるいは高耐力マ
イクロパイルと呼ばれる小径杭の構築において、これら
の小径杭の実長は最大でもそれぞれ１５ｍあるいは３０
ｍ程であることより、削孔ロッドに自穿孔ボルトを用
い、この自穿孔ボルトを介して基端部の削岩機より直接
あるいは間接的に回転と打撃を先端の削孔用ロストビッ
トに伝達し、同時にスライム除去を目的とした注水を自
穿孔ボルトの内孔より同時実施する手段を採るようにす
る。

【００４１】削孔方式は従来と同じく外管を伴う二重管
掘り方式とし、先端の削孔用ロストビットには外管の外
形よりも若干大きい径の削孔用ロストビットが自穿孔ボ
ルトにネジ接続にて配置され、当該ロストビットには回
転自在あるいは固定して短尺のガイドが配置され、この
短尺ガイドの内側あるいは外側に沿って外管が挿設され
た状態で所定の深さまで削孔打設された後、固化材を自
穿孔ボルトの内孔を通じて先端ロストビット排出口より
充填し、自穿孔ボルトと先端ロストビットを残置させる
状態で、固化材を加圧しながら外管の全長あるいは所定
長を引き抜いてルートパイルまたは高耐力マイクロパイ
ルと呼ばれる小径杭を構築する手段を採る。

【００４２】尚、先端位置で自穿孔ボルトにネジ接続さ
れた削孔用ロストビットは、外管よりも若干大きい径を
有する一体型の構造であってもよいし、自穿孔ボルトに
ネジ接続されたセンタービットと、外管先端部に固定接
続されるリングビットに分割された分割式の構成でもよ
い。

【００４３】この発明の主旨は、直径９０ｍｍ〜３００
ｍｍ程度の外管と、削孔ロッドによる二重管掘りで実施
されるルートパイルおよび高耐力マイクロパイルといっ
た小径杭の構築にあたり、先端ビットに掘進深さ略１５
ｍ〜３０ｍ程度までの掘削に十分対応できるような安価
な自穿孔式ロストビットを用い、削孔ロッドに自穿孔ボ
ルトを用いて外管を略同時並行して接続しながら打設
し、打設完了後はこの自穿孔ボルトを介して固化材を充
填し、さらに、当該ボルトをロストビットと共に回収せ
ずに芯材鉄筋として用いることにより、外管の引き抜き
作業着手までの工程を大幅に簡略化ならびに高速化さ
せ、従来顕在したいくつかの施工上の問題点をも改善す
るものである。

【００４４】

【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を図１及
至図８の例と共に説明する。なお、図９及至図１２に示
した従来技術と同一部分については同一符号を付して説
明する。

【００４５】図１はこの発明によるルートパイル、ある
いは高耐力マイクロパイルといった小径杭の打設状況を
示す。

【００４６】図１において、中空構造で外面に連続した
転造ネジを呈する自穿孔ボルト３１の基端部がアンカー
ドリルマシン１などの削岩機２に送排水機能を具備した
スイーベル装置３を介してネジ接続され、またその自穿
孔ボルト３１の下側先端部が削孔用ロストビット３２に
ネジ接続され、先端部の当該ロストビット３２の近傍ま
で自穿孔ボルト３１のほぼ全長に亘って外管６が外装さ
れる。

【００４７】外管６で自穿孔ボルト３１を内包するよう
にして、斜面や水平地盤表面Ａより垂直、あるいは斜め
下方向に当該ボルト３１と当該外管６を、順次当該ボル
ト用接続カップラ３３および外管用カップリングあるい
は外管本体の両端に具備した雄雌のネジ接合などの接続
手段８で継ぎ足しながら、送水ホース９より削孔水を自
穿孔ボルト３１の内孔を通じて先端の削孔用ロストビッ
ト３２に供給しながら削孔打設される。尚、削孔時に発
生する廃土（スライム）は供給された削孔水とともに自
穿孔ボルト３１と外管６の隙間を通ってスイーベル装置
３へ送られ、排出ホース１０より排出される。

【００４８】自穿孔ボルト３１には接続カップラ３３に
接して、外管６の略中央部に当該ボルト３１を位置決め
する目的で、且つスライムと混合した排水土が先端部か
らスイーベル装置３へ排出されるのを妨げない構造の特
殊セントライザー３４が予め配置されている。

【００４９】この発明での削孔用のロストビット３２
は、一体型であっても良く、或いは、センタービット部
とリングビット部に分かれた分割型であってもよい。こ
れら一体型ならびに分割型の各実施例について更に説明
する。

【００５０】一体型のロストビット３２は、例えば、図
２の如き断面構造の一体型で、その底面図を図３に示
す。

【００５１】自穿孔ボルト３１は削孔用ロストビット３
２とネジ接続されており、該ビット３２の直径は同時挿
設される外管６の直径よりも幾分大きく設計されてい
る。この図示例では、ビット本体３２ａの外周に回転を
自在にするための例えば止め輪３５を介して短尺のガイ
ド３６が配置されており、これに内接回転自在に外管６
の先端が配置されている。

【００５２】削孔時には自穿孔ボルト３１より回転と打
撃を先端のロストビット３２に与え、削孔方向の地山を
穿孔する。削孔水は自穿孔ボルト３１の内孔３７を通っ
てロストビット３２の排出孔３８より排水され、ロスト
ビット３２の先端に生じた廃土（スライム）は、この排
水と共にロストビット３２の通孔３９を通って排出さ
れ、当該ボルト３１と外管６の隙間を通過して基端部の
スイーベル装置３から排出ホース１０へと排出される構
造である。

【００５３】分割型のロストビット３２は、例えば、図
４の如き断面構造であり、その底面図を図５に示す。ビ
ット部は外管６の先端に例えば溶接にて固定されたリン
グビット３２ｃと、自穿孔ボルト３１にネジ接続された
ロストセンタービット３２ｂに分割されている。リング
ビット３２ｃの外径は後続して同時打設される外管６の
直径よりも若干大きく設計されている。削孔打設時にセ
ンタービット３２ｂの芯が定まるように当該ビット３２
ｂの後部には外管６の内径より幾分小さい位置に短尺の
ガイドプレート４０（この例では３方向配置）が配置さ
れている。

【００５４】削孔時には削岩機２の回転と打撃がスイー
ベル装置３を介して自穿孔ボルト３１と外管６を同時回
転、打撃しそれぞれロストセンタービット３２ｂとリン
グビット３２ｃを駆動させて削孔を行う。削孔方向の地
山より発生する廃土（スライム）は、自穿孔ボルト３１
の内孔３７を通ってロストセンタ−ビット３２ｂの排出
孔４１より供給される送水により洗掘し、通孔４２を通
って排出され、当該ボルト３１と外管６の隙間、基端部
のスイーベル装置３を通って排出ホース１０から排出さ
れる構造である。

【００５５】次に、一体型のロストビット３２を使った
この発明の実施例を図６を用いて説明する。前説の如
く、この発明では、図１の要領で小径杭の削孔打設を進
める。図６（イ）は所定の深さまでの打設を完了し、削
岩機２及びスイーベル装置３を取り外した状態図であ
る。この後直ちに自穿孔ボルト３１の地盤表面Ａ側の端
部に一次充填ホース４３を取り付け、固化材１２を注入
する。固化材１２は一次充填ホース４３より当該ボルト
３１の内孔３７を通過して先端のロストビット３２に配
置された排出孔３８より排出され、構築された小径杭の
底側より順次充填される。

【００５６】固化材１２が小径杭の内面を全て充填し図
６（ロ）の如くオーバーフロー４４を確認したらば、固
化材１２が残土や削孔水の残りなどとの混合により品質
劣化しているものでないことを確認できるまで注入とオ
ーバーフロー４４を継続する。

【００５７】オーバーフロー４４する固化材１２の品質
が注入側と略同一となったらば図６（ハ）の如く、外管
６を所定の短尺長引き抜き、その後外管６の頂部に固化
材１２を追加充填・加圧するための孔を具備した閉蓋４
５を取り付け、所定圧力まで加圧する。そのあと、更に
所定の短尺長の外管６を引き抜き同加圧を繰り返す。こ
の工程を外管６が全て引き抜かれるまで継続するのがル
ートパイルと称する小径杭であり、支持地盤層２８の所
定の深さまでしか引き抜かないのが高耐力マイクロパイ
ルと称する小径杭である。

【００５８】図７は、この発明の方法により構築された
ルートパイルの躯体埋め込み図である。この場合、外管
６は全長に亘って引き抜かれているのが特徴である。ル
ートパイル底部には削孔用ロストビット３２が、また全
長に亘って接続カップラ３３で接続された自穿孔ボルト
３１および、接続カップラ３３の下にセットされた特殊
セントライザー３４が残置され、外管６の引き抜き工程
で逐次加圧充填された固化材１２がその周りに満遍なく
配置されている。

【００５９】地表面側には薄肉の捨てコンクリート１６
が配置され、自穿孔ボルト３１の頭部には角座金１７と
専用ナット２４が配置されている。上部構造物（図示せ
ず）よりの反力荷重は所定鉄筋配置後、打設された鉄筋
コンクリート躯体１９を介して、内設の角座金１７と専
用ナット２４よりなるルートパイル頭部に伝達され、杭
体との付着力により周辺地盤に分散されることとなる。

【００６０】図８は、この発明の方法により構築された
高耐力マイクロパイルの躯体埋め込み図である。比較的
厚肉の外管６は地盤表面Ａに近い軟弱地層２７の下に位
置する強固な支持地層２８に所定深さ（図８中のＰ寸
法）を残す状態で完成されているのが特徴である。打設
時に使った削孔用ロストビット３２並びに自穿孔ボルト
３１と接続カップラ３３、および特殊セントライザー３
４はそのまま残置されており、外管６の地盤表面Ａ側の
頂部には鉄筋コンクリート躯体２６より伝達される高い
レベルの荷重に角座金１７が耐えれるようにスティフナ
ー２３が設けられ、更に自穿孔ボルト３１の頭部には専
用ナット２４を配置してある。

【００６１】上部構造物より伝達された基礎反力は鉄筋
コンクリート躯体２６よりこれら高耐力マイクロパイル
の頭部構造を通じて杭体に伝播し、その内、圧縮または
引き抜き荷重の大部分が上部軟弱地層２７の下に位置す
る支持地層２８に伝播されるのである。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、上記
のような構成であるので、以下に示す効果がある。

【００６３】1 、ルートパイルおよび高耐力マイクロパ
イルと称されるような削孔ロッドと外管を伴う二重管掘
りを必要とする小径杭の構築において、掘削対象が比較
的軟弱な地盤や風化地盤であり、たまに発生する玉石や
礫土層の破砕と軟弱層の下に位置する硬質支持地盤の所
定深さまでと比較的限定的であり、また、その打設深さ
もそれぞれ概略１５ｍから３０ｍ程度までと余り深くな
いことより、当該地層の掘削に十分耐えうる品質で安価
なロスト型の削孔用ビットを使い、削孔ロッドに自穿孔
ボルトおよび同ボルト用接続カップラを使い、従来と同
様に外管を伴って削孔したあとで、ロストビット、自穿
孔ボルトおよび接続カップラを回収せずに残置させ、こ
れらを従来の芯材鉄筋の代わりとして利用することによ
り、従来の高価なビット、削孔ロッド、及び高価なカッ
プリングを使って打設し、それらを回収した後でほぼ同
位置に芯材鉄筋を挿設する手法に比べて、工程の大幅な
短縮と省力化、高速化と経済性の実現が同時に可能とな
る。

【００６４】2 、削孔打設完了後直ちに固化材の注入を
スタートできる為、外管の引き抜き作業スタートまでの
経過時間が著しく短縮化される。このため打設時に縁が
切れていた外管と周辺地山との隙間に周辺の砂質土流着
などによる付着力が発生しない短時間の内に引き抜き作
業を開始でき、従来時折生じていた鋼管の引き抜きが不
可能になることを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるルートパイル、あるいは高耐力
マイクロパイルといった小径杭の打設状況を示す縦断側
面図

【図２】同上の一体型のロストビットを示す縦断側面図

【図３】同上の底面図

【図４】同上の分割型のロストビットを示す縦断側面図

【図５】同上の底面図

【図６】（イ）乃至（ハ）は、この発明による小径杭の
打設工程を順番に示す工程図

【図７】この発明の方法により構築されたルートパイル
の躯体埋め込み状態を示す縦断側面図

【図８】この発明の方法により構築された高耐力マイク
ロパイルの躯体埋め込み状態を示す縦断側面図

【図９】従来のルートパイル、あるいは高耐力マイクロ
パイルといった小径杭の打設状況を示す縦断側面図

【図１０】（イ）乃至（ホ）は、従来の小径杭の打設工
程を順番に示す工程図

【図１１】従来の構築されたルートパイルの躯体埋め込
み状態を示す縦断側面図

【図１２】従来の構築された高耐力マイクロパイルの躯
体埋め込み状態を示す縦断側面図

【符号の説明】

１ アンカードリルマシン ２ 削岩機 ３ スイーベル装置 ４ 削孔ロッド ５ 削孔用ビット ５ａ センタービット ５ｂ リングビット ６ 外管 ７ 削孔ロッド用カップリング ８ 接続手段 ９ 送水ホース １０ 排出ホース １１ 注入ホース １２ 固化材 １３ 芯材鉄筋 １３ａ 鉄筋用カップリング １４ セントライザー １５ 閉蓋 １６ 捨てコンクリート １７ 角座金 １８ 鉄筋用ナット １９ 鉄筋コンクリート躯体 ２０ 杭補強鉄筋 ２１ 太径場所打ちコンクリート杭 ２２ 既設基礎体 ２３ スティフナー ２４ 専用ナット ２６ 増し打ち鉄筋コンクリート躯体 ２７ 軟弱地層 ２８ 支持地層 ３１ 自穿孔ボルト ３２ 削孔用ロストビット ３２ａ 一体型ロストビット本体 ３２ｂ 分割型ロストセンタービット ３２ｃ 分割型リングビット ３３ 接続カップラ ３４ 特殊セントライザー ３５ 止め輪 ３６ 短尺のガイド ３７ 内孔 ３８ 排出孔 ３９ 通孔 ４０ ガイドプレート ４１ 排出孔 ４２ 通孔 ４３ 一次充填ホース ４４ オーバーフロー ４５ 閉蓋 Ａ 地盤表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷山 慎吾 大阪府八尾市桜ケ丘３丁目101番地 桜ケ 丘レジデンス１号館101号 エスティーエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 山田 浩 東京都中央区銀座８丁目14番14号 日特建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D050 AA18 CA02 CA05 CB07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空構造で固化材との結合性を良くした
   外面を有する削孔ロッドの先端に、この削孔ロッドと同
   時打設される外管の外径よりも若干大きい径の削孔用ロ
   ストビットをネジ接続にて取り付け、上記ロストビット
   には回転自在あるいは固定して短尺のガイドが配置さ
   れ、この短尺ガイドの内側あるいは外側に沿って外管の
   先端が嵌合された状態で、外管とその内部の削孔ロッド
   を所定の深さまで削孔打設し、その後、固化材を削孔ロ
   ッドの内孔を通じて先端ロストビット排出口より充填
   し、上記削孔ロッドと先端ロストビットを残置させた状
   態で固化材を加圧しながら外管を所定の位置まで引き抜
   いて小径杭を構築する削孔ロッドを用いた二重管掘り小
   径杭の構築方法。
2. 【請求項２】 削孔用ロストビットが、中空構造で固化
   材との結合性を良くした外面を有する削孔ロッドの先端
   にネジ接続されたセンタービットと、この削孔ロッドと
   同時打設される外管の先端部に固定接続されるリングビ
   ットにより、分割された二重管掘りの分割型ビットに形
   成され、センタービットと外管先端のリングビットが削
   孔の進行において略近傍に相対位置を保つようにして、
   外管とその内部の削孔ロッドを所定の深さまで打設し、
   その後、固化材を削孔ロッドの内孔を通じて先端のセン
   タービット排出口より充填し、上記削孔ロッドとセンタ
   ービットを残置させた状態で固化材を加圧しながら外管
   とリングビットを所定の位置まで引き抜いて小径杭を構
   築する削孔ロッドを用いた二重管掘り小径杭の構築方
   法。
3. 【請求項３】 前記小径杭が、外管をすべて引き抜くこ
   とにより構築される芯材補強型コンクリート製マイクロ
   パイルである請求項１又は２に記載の削孔ロッドを用い
   た二重管掘り小径杭の構築方法。
4. 【請求項４】 前記小径杭が、外管を地中に残すことに
   より構築される高耐力マイクロパイルである請求項１又
   は２に記載の削孔ロッドを用いた二重管掘り小径杭の構
   築方法。
5. 【請求項５】 前記削孔ロッドに、中空構造で外面に連
   続した転造ネジを形成した自穿孔ボルトを用いる請求項
   １乃至４の何れかに記載の削孔ロッドを用いた二重管掘
   り小径杭の構築方法。