JP2005299217A - 場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 地盤の掘削作業と拡径部のスライム処理作業を並行（ラップ）して行うことができる、場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法を提供する。
【解決手段】 先端部に拡径掘削用バケット１を有するリバース工法用のドリルロッド２の中間部に、拡径部３の底部３ａに向かって進入・退避可能な吸込管４と、吸込管４を拡径部３の底部３ａに向かって進入・退避させる操作手段５とからなるスライム処理機構６を、吸込管４をドリルロッド２に連通して予め設けておき、拡径掘削用バケット１により掘削した拡径部３にスライム処理機構６が到達すると、吸込管４を操作手段５により拡径部３の底部３ａへ進入させ、吸込管４が拡径部３の底部３ａに沈降したスライム７を吸引処理し、スライム７を吸引処理した後は吸込管４を拡径部３の底部３ａから退避させる工程を、拡径掘削用バケット１による掘削作業と並行して行う。
【選択図】
【図１】

Description

この発明は、地盤を掘削（削孔）して場所打ちコンクリート杭を施工する場合に、掘削により発生するスライムを除去処理する技術分野に属し、更に云えば、杭孔の軸中間部に形成される拡径部に沈降したスライムを合理的に効率よく除去処理するスライム処理工法に関する。

近年、地盤を掘削して施工する場所打ちコンクリート杭については、杭の鉛直支持性能を増大させる目的で、基礎杭の先端部だけでなく、軸中間にも拡径部を有する場所打ちコンクリート杭が開発されている。

この場所打ちコンクリート杭は、拡径部と地盤との支圧効果により杭の鉛直支持性能を増大させることができるので、従来の大口径の底拡径杭と比して、杭径を小さくして実施できる利点がある。よって、排土量及び安定液の使用量並びにコンクリート量を低減して行うことができるので、施工コストの削減に寄与し、環境性に優れている。

しかし、軸中間にも拡径部を有する場所打ちコンクリート杭の施工は、地盤の掘削により発生し安定液中に浮遊するスライムが杭先端に沈降するだけでなく、軸中間の拡径部にも沈降する。したがって、軸中間の拡径部に沈降したスライムも除去しないと、杭としての支持力及び品質を十分に確保できないという問題があった。

そこで、杭としての支持力及び品質を十分に確保するべく、軸中間の拡径部に沈降したスライムを除去処理する技術が種々開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

前記特許文献１に記載された軸中間の拡径部に沈降したスライムを除去処理する技術は、拡径部を形成する深さでは拡径部を形成して所定の深さまで掘削した拡径掘削用バケットを地上に引き上げる工程と、前記拡径掘削用バケットの下部の拡径バケットに板材（スイーパー）を装着し、前記拡径掘削用バケットを、深度計により深さを計測しながら所要の拡径部まで下降させ、すべての拡径部に沈降する１次スライムを掻き落とす工程と、前記１次スライム処理が完了した後に前記掘削用バケットを杭孔から地上に引き上げ撤去する工程と、先端部に吸込管を取り付けたトレミー管を杭孔へ挿入し、中間部及び底部の拡径部の２次スライムを吸い込み、当該２次スライム処理を完了する工程で実施している（請求項４、及び段落番号[0039]〜[0043]参照）。

前記特許文献２に記載された軸中間の拡径部に沈降したスライムを除去処理する技術は、所定の深さまで同径の杭孔を掘削した掘削用バケットを地上に引き上げる工程と、スライム処理機能を備えた拡径掘削機を杭孔へ下降させ、拡径部を形成する深さで拡径部を形成する工程と、前記スライム処理機能を備えた拡径掘削機を逆回転させて前記拡径部に沈降するスライムを杭孔の中央部に集め、同拡径掘削機の軸上に設けたリバース孔へスライムを導く工程で実施している（請求項１参照）。

特開２００３−２２７１３６号公報 特公平４−１９００４号公報

上記特許文献１に記載された軸中間の拡径部に沈降したスライムを除去処理する技術は、掘削作業とスライム処理作業をそれぞれ独立して行わなければならず、掘削時に行う配管の接続や建て込み作業をスライム処理時にも再度行うような作業手順となり、中間拡径部のスライム処理に手間がかかり、経済的でない。よって、施工性及び経済性に改良の余地が残されている。

上記特許文献２に記載された軸中間の拡径部に沈降したスライムを除去処理する技術は、１体の拡径掘削機で、拡径部の形成とスライム処理作業を連続して行い得る利点は認められる。しかし、前記特許文献１と同様に、掘削作業とスライム処理作業をそれぞれ独立して行うことに変わりはなく、掘削時に行う配管の接続や建て込み作業をスライム処理時にも再度行うような作業手順となり、中間拡径部のスライム処理に手間がかかり、経済的でない。よって、前記特許文献１と同様に、施工性及び経済性に改良の余地が残されている。また、リバース孔へスライムを導く、との記載があるが、ほとんどのスライムは中間拡径部から杭先端部へ落ちると考えられ、効率よくスライム処理できないおそれがある。

本発明の目的は、リバース工法用のドリルロッドを利用して、地盤の掘削作業と拡径部のスライム処理作業を並行（ラップ）して行うことにより、合理的に効率よくスライムを除去処理することができる、施工性及び経済性に優れた場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法を提供することである。

上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係
る場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法は、図１Ａ〜Ｄ、及び図２Ａ、Ｂに示したように、
先端部に拡径掘削用バケット１を有するリバース工法用のドリルロッド２の中間部に、拡径部３の底部３ａに向かって進入し又は退避可能な吸込管４と、同吸込管４を拡径部３の底部３ａに向かって進入させ又は退避させる操作手段５とからなるスライム処理機構６を、前記吸込管４を前記ドリルロッド２に連通して予め設けておき、
拡径掘削用バケット１により掘削した拡径部３に前記スライム処理機構６が到達すると、前記吸込管４を前記操作手段５により拡径部３の底部３ａへ進入させ、吸込管４が拡径部３の底部３ａに沈降したスライム７を吸引処理し、当該スライム７を吸引処理した後は前記吸込管４を前記操作手段５により拡径部３の底部３ａから退避させる工程を、前記拡径掘削用バケット１による掘削作業と並行して行うことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法において、
リバース工法用のドリルロッド２の中間部に予め設けるスライム処理機構６は、拡径掘削用バケット１との距離を、掘削する多段拡径部３…のピッチとほぼ同ピッチとなる部位に設けておき、
前記スライム処理機構６が、拡径部３の底部３ａに沈降するスライム７を吸引処理する工程を、次下位の拡径部３を形成する拡径掘削用バケット１による拡径部掘削作業と並行して行うことを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法において、
吸込管４をドリルロッド２に連通する接続部に、前記吸込管４から送られるスライム７、安定液等の吸引物と、前記ドリルロッド２の先端から送られるスライム７、安定液等の吸引物とを個別に排水可能な調整弁を設けることを特徴とする。

本発明に係る場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法は、リバース工法用のドリルロッド２を利用して、地盤の掘削作業と拡径部３のスライム処理を並行（ラップ）して行うことができるので、合理的に効率よくスライム７を除去処理することができる。よって、杭１本当たりの施工時間を大幅に短縮でき、信頼度の高い鉛直支持性能を有する多段拡径杭の構築が可能となる。よって、施工性及び経済性に大変優れている。

本発明に係る場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法は、合理的に効率よくスライム７を除去処理するべく、以下のように実施される。

図１Ａ〜Ｄは、請求項１に記載した発明に係る場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法の施工手順を段階的に示している。

この場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法は、先端部に拡径掘削用バケット１を有するリバース工法用のドリルロッド２の中間部に、前記拡径部３の底部３ａに向かって進入し又は退避可能な吸込管４と、同吸込管４を拡径部３の底部３ａに向かって進入させ又は退避させる操作手段５とからなるスライム処理機構６を（図２Ａ、Ｂも参照）、前記吸込管４をドリルロッド２に連通して予め設けておき、 拡径掘削用バケット１により掘削した拡径部３に前記スライム処理機構６が到達すると、前記吸込管４を前記操作手段５により前記拡径部３の底部３ａへ進入させ、吸込管４が拡径部３の底部３ａに沈降したスライム７を吸引処理し、当該スライム７を吸引処理した後は前記吸込管４を前記操作手段５により拡径部３の底部３ａから退避させる工程を、前記拡径掘削用バケット１による掘削作業と並行して行うことを特徴としている（請求項１記載の発明）。ちなみに、図１中の符号８はロータリーテーブルを示している。なお、図示は省略するが、リバース工法に必要な圧入装置、水槽などはもちろん地上に設置されている。

前記スライム処理機構６は、図２Ａ、Ｂに示したように、リバース工法用のドリルロッド２の中間部に、同ドリルロッド２と連通するように、二股に分かれる分岐管１０が連結されている。この分岐管１０の口部には吸込管４、４がそれぞれ連結されている。前記吸込管４、４の中央部にはジョイント部１１、１１が設けられ、このジョイント部１１、１１を中心として吸込管４、４が屈伸可能な構成とされている。また、前記分岐管１０に取付部材１２が突設されている。この取付部材１２には、油圧ジャッキ（操作手段）５が回動可能に取り付けられている。油圧ジャッキ５のロッド５ａは、吸込管４の先端部側に回動可能に連結されている。これにより、ロッド５ａを伸縮させることで、吸込管４を、屈伸して拡径部３の底部３ａに向かって進入又は退避させて吸込位置を自在に変える構成とすると共に、前記吸込管４により吸い込んだスライム７、安定液等の吸引物をドリルロッド２を通じて地上に排出可能な構成で実施している。

一方、前記ドリルロッド２の先端部に設ける拡径掘削用バケット１は、リバース工法に適用される公知の拡径掘削用バケット１が適用され、その構造自体は格別新規でなく、主に、バケット本体に揺動可能に取り付けられ、縁部に掘削ビットが装着された拡径バケットと、吸込口とから構成されている。また、前記拡径掘削用バケット１の上端部には前記ドリルロッド２の下端部が固定されていて、当該ドリルロッド２には、前記吸込口に連結する排土通路が当該ドリルロッド２と同軸上に設けられ、前記吸込口を通じて杭先端掘削土砂を供給水と共に地上に排出可能な構成で実施されている。

このように、本発明に係る場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法は、先端部に上記構成の拡径掘削用バケット１を有するリバース工法用のドリルロッド２の中間部に、上記構成のスライム処理機構６を予め設けて成り、前記ドリルロッド２を拡径掘削用バケット１及びスライム処理機構６に係る共通の吸引管として利用可能な掘削装置を使用して行うのである。

ちなみに、本実施例に係るスライム処理機構６は、拡径掘削用バケット１との距離を、掘削する多段拡径部３…のピッチとほぼ同ピッチとなる部位に設けておき、前記スライム処理機構６が拡径部３の底部３ａに沈降するスライム７を吸引処理する工程を、次下位の拡径部３を形成する拡径掘削用バケット１による拡径部掘削作業と並行して行い得る構成で実施している（請求項２記載の発明）。

すなわち、本実施例に係るスライム処理工法は、先ず、掘削装置のドリルロッド２により拡径掘削用バケット１を旋回させながら下降させて地盤の掘削を進め（図１Ａ）、拡径部３を形成する所要の深度では、拡径掘削用バケット１の拡径バケットを拡径させて掘削し、拡径部３を形成する（図１Ｂ）。前記スライム処理機構６は、スライム処理時以外は、その吸込管４を閉じた状態で杭孔９内を下降させる。

続いて、先行する前記拡径掘削用バケット１（の拡径バケット）により掘削した拡径部３の底面３ａ付近に前記スライム処理機構６が到達すると（図１Ｃ、図２Ａ）、閉じた状態の吸込管４を、操作手段（油圧ジャッキ）５を駆動して前記拡径部３の底部３ａへ進入させ、屈伸角度をほぼ１８０度として当該拡径部３の底面３ａ付近にセットする（図１Ｄ、図２Ｂ）。

ここで、前記拡径部３の底面３ａ外周部に沈降したスライム（安定液等を含む）７を、サンドポンプを作動させることにより前記吸込管４で吸い込み、ドリルロッド２の内部を通じて地上へ排出する。この際、前記吸込管４は、前記油圧ジャッキ５を操作して屈伸角度を調整することにより、拡径部３の底面３ａ外周部に沈降した全てのスライム７を吸い込むことができる。

一方、前記拡径掘削用バケット１は、前記一連のスライム処理作業とほぼ同時に、前記ドリルロッド２の旋回に追従して、その拡径バケットを拡径させて掘削し、次下位の拡径部３を形成する掘削作業を行う（図１Ｄ）

前記スライム７の吸引作業を完了した後は、前記吸込管４を、前記油圧ジャッキ５を駆動して拡径部３の底部３ａから退避させて元の閉じた状態に戻す。そして、更に次下位に拡径部３を形成する場合は、所定の深度まで、上述した掘削作業とスライム吸引処理作業を並行して行うのである。

したがって、上述した場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法によれば、拡径掘削用バケット１による地盤（杭孔９）の掘削と、スライム処理機構６による拡径部３のスライム７の吸引処理作業を、並行（ラップ）して行うことができるので非常に合理的である。よって、杭１本当たりの施工時間を大幅に短縮することができ、且つ、信頼度の高い鉛直支持性能を有する多段拡径杭の構築が可能となる。

なお、前記吸込管４（分岐管１０）をドリルロッド２に連通する接続部配管内に、前記吸込管４から送られるスライム７、安定液等の吸引物と、前記ドリルロッド２の先端の吸込口から送られるスライム７、安定液等の吸引物とを個別に排水可能な調整弁を設けて実施すれば、更に効率的に排水作業を行うことができるので好適である（請求項３記載の発明）。

以上に実施例を図１Ａ〜Ｄ及び図２Ａ、Ｂに基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。

例えば、本実施例では、スライム処理機構６を、拡径掘削用バケット１との距離を、掘削する多段拡径部３…のピッチとほぼ同ピッチとなる部位に設けて実施している（請求項２記載の発明）が、これに限定されない。スライム処理機構６と拡径掘削用バケット１のそれぞれ作業に支障を来さないことを条件に任意の間隔に配置して実施することができる。なお、この場合は、前記スライム処理機構６によるスライム処理作業を行っている間は、拡径掘削用バケット１の掘削を進めることなく旋回させるだけの（空回り）状態で実施することとなる。

また、本実施例に係るスライム処理機構６は、吸込管４にジョイント部１１を設けて油圧ジャッキ５で屈伸させる構成で実施しているが、これに限定されず、吸込管４自体を伸縮させる構成で実施することもできる。なお、前記吸込管４の長さ・形状・径などの形態も図示例に限定されず、形成する拡径部３の形状に応じて適宜設計変更可能である。

Ａ〜Ｄは、請求項１に記載した発明に係る場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法の施工手順を段階的に示した概略図である。 Ａは、図１Ｃの要部を示した拡大図であり、Ｂは、図１Ｄの要部を示した拡大図である。

符号の説明

１ 拡径掘削用バケット
２ ドリルロッド
３ 拡径部
４ 吸込管
５ 操作手段（油圧ジャッキ）
５ａ ロッド
６ スライム処理機構
７ スライム
８ ロータリーテーブル
９ 杭孔
１０ 分岐管
１１ ジョイント部
１２ 取付部材

Claims (3)

1. 場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法において、
   先端部に拡径掘削用バケットを有するリバース工法用のドリルロッドの中間部に、前記拡径部の底部に向かって進入し又は退避可能な吸込管と、同吸込管を拡径部の底部に向かって進入させ又は退避させる操作手段とからなるスライム処理機構を、前記吸込管を前記ドリルロッドに連通して予め設けておき、
   拡径掘削用バケットにより掘削した拡径部に前記スライム処理機構が到達すると、前記吸込管を前記操作手段により拡径部の底部へ進入させ、吸込管が拡径部の底部に沈降したスライムを吸引処理し、当該スライムを吸引処理した後は前記吸込管を前記操作手段により拡径部の底部から退避させる工程を、前記拡径掘削用バケットによる掘削作業と並行して行うことを特徴とする、場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法。
2. リバース工法用のドリルロッドの中間部に予め設けるスライム処理機構は、拡径掘削用バケットとの距離を、掘削する多段拡径部のピッチとほぼ同ピッチとなる部位に設けておき、
   前記スライム処理機構が、拡径部の底部に沈降するスライムを吸引処理する工程を、次下位の拡径部を形成する拡径掘削用バケットによる拡径部掘削作業と並行して行うことを特徴とする、請求項１に記載した場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法。
3. 吸込管をドリルロッドに連通する接続部に、前記吸込管から送られるスライム、安定液等の吸引物と、前記ドリルロッドの先端から送られるスライム、安定液等の吸引物とを個別に排水可能な調整弁を設けることを特徴とする、請求項１又は２に記載した場所打ちコンクリート杭の軸中間の拡径部に対するスライム処理工法。
   

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