JP2007285064A - 基礎杭の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】主に既製杭工法使用されていた連続掘削可能な重機４と、現場造成杭に使用されていた大径掘削可能な重機１４とを組み合わせて、効率的な基礎杭の構築を実現させる。
【解決手段】連続掘削可能な重機４で、電気式のオーガー４を昇降させてロッドを継ぎ足しながら連続して、第一杭穴構築位置Ａ_１に第一掘削ヘッド１０で、径Ｄ_０の杭穴２２の軸部２３を掘削する（ａ）。軸部２３の掘削が完了したならば、重機４を杭穴２２から移動する（ｂ）。大径掘削可能な重機１４を 第一杭穴構築位置Ａ_１に移動し、油圧式のオーガー１４の第二掘削ヘッド２０で軸部２３に、径Ｄ_１の拡径部を形成する（ｃ）。拡径部２４を完成後、重機１４を移動させる（ｄ）。拡径部２４を有する杭穴２２を形成したならば、従来の方法により、杭穴２２内に、既製杭又は鉄筋かごを挿入して基礎杭を構築する。
【選択図】図１

Description

この発明は、杭穴内に鉄筋かごを埋設するいわゆる現場造成による基礎杭の構築方法又は、杭穴内に既製杭を埋設する基礎杭の構築方法に関する。

（１） 従来、杭穴内に既製杭を埋設して基礎杭を構築する方法では、連続掘削可能な重機として、電気駆動型のオーガーを装着した重機（以下「電気式の重機」）を使用していた（特許文献１）。一方、杭穴内に鉄筋かごとコンクリートを入れて現場造成で基礎杭を構築する方法では、大径掘削可能な重機として油圧駆動型のオーガーを装着した重機（以下「油圧式の重機」）を使用していた（特許文献２）。

（２） 電気式の重機では、垂直自立式の柱状のやぐら（一般に高さ１５ｍ程度まで可能）に、電気駆動するオーガーを昇降自在に装着し、オーガーの下端に掘削ロッドを連結した構造であった。従って、掘り進めてオーガーが地面付近に位置した段階で、一旦掘削ロッドをオーガーから切り離して、掘削ロッドの上端又は中間を地上付近で支持して、オーガーを柱状のやぐらの最上部に位置させれば、保持した掘削ロッドとオーガーの間に更に、掘削ロッド（長さ５〜１５ｍ程度）を継ぎ足すことができた。従って、継ぎ足しながら、掘削ロッドの長さに相当する５〜１５ｍずつ連続して掘削して、より深い位置に掘削ヘッドを送り杭穴掘削することが可能であった。また、既製杭の埋設時にはオーガーに装着した既製杭を連結しながら、杭穴深さに対応した長尺な既製杭を形成して杭穴内に埋設することも可能であった。

従って、この既製杭を使用する地盤では、深い位置に支持地盤がある場合には最大で６０ｍを超える場合もあったので、掘削速度の速さを満たすことが必要不可欠となっていたので、電気式の重機が適していた。また、逆に掘削速度の遅い油圧式の重機が使用されることはなかった。

また、電気式の重機では、駆動部分のオーガーの構造やオーガーを支持するやぐらの構造が柱状であることにより、掘削中心軸がやぐらの軸と平行し、大径とするためには掘削中心軸をやぐらから離さなければならなかったので、大型で重いオーガーを装着すると、柱状のやぐらが自立できず、ワイヤーなどで支えることが必要であり、大きな径に対応できなかった。従って、既製杭を使用する基礎杭工法では、製造する既製杭の外径の限界や電気式の重機の限界から基礎杭の外径は最大で１５０ｃｍ程度となっていた。

よって、既製杭を使用する杭長の長い基礎杭工法では、専ら電気式の重機を使用することになり、油圧式の重機を使用する必要はなかった。

（３） 一方、現場造成杭では、製造する鉄筋かごの大きさに制限が無いので、杭径２００ｃｍ〜３００ｃｍの杭穴も多く採用されていた。この場合、油圧式の重機では、大径掘削を可能とするために、駆動部分のオーガーを支持するやぐらがクレーン状として、やぐらの傾きを変えること により、大径の杭穴にも充分に対応することができた。

この場合、一般的にオーガーは地上３〜５ｍ付近で支持して、入れ子式で伸縮可能な掘削ロッドを、オーガーを貫通して装着して、掘削ロッドを昇降させると共に、掘削ロッド伸ばしながらより深い位置まで掘削ロッドの先端のヘッドを送って杭穴掘削していた。従って、この油圧式の重機では、最大で地面とオーガーの間の距離３〜５ｍだけ掘削をしたならば、一旦オーガーを止めて、ロッドを伸ばさなければならず、連続して掘削ができなかった。

逆に、連続掘削をするために、オーガーを地面から高い位置で支持するためには、クレーンを大きくする必要があり（例えば、地上１５ｍで支持する為には、長さ約２０ｍ程度のクレーンを必要とした）、現場で走行しながら掘削作業をする重機としては、走行部分が大きくなり、そのような大型の重機は実現できなかった。
特開平９−４１３７７ 特開平７−２４３２９４

（１） 前記従来の重機の場合、現状の電気式の重機では、駆動力に限界があり、使用する掘削ヘッドの構造にもよるが掘削可能な最大径は１５０ｃｍ程度となっていた。従って、電気式の重機では１５０ｃｍを超える大径に対応できず、大径の杭穴を掘削する場合には、速度が遅いが、専ら油圧式の重機が使用されていた。よって、現場造成による基礎杭工法では、専ら油圧式の重機を使用することになり、１５０ｃｍを超える大径掘削においては、電気式の重機を排除していた。

（２） また、構築現場の地盤状況などを考慮して、現場造成杭による基礎杭とするか、既製杭を使った基礎杭とするか、各建設現場に適用する基礎杭が決定されていた。また、上記のように夫々の重機に特性が異なることから、一般には施工内容により、より有用な重機を使用していた。また、現場造成杭により基礎杭を施工する業者と、既製杭を使用して基礎杭を施工する業者とは、異なる業者となっていた。また、重機は、掘削ヘッドを取り付けるオーガーを昇降させるやぐらを組み立てる際に、１〜２日を要し、杭打ち施工期間に重機を入れ替えることは工程の無駄を生じるので、この点からも１つの現場では、現場造成杭か既製杭かいずれかの工法を選択して採用していた。

従って、油圧式駆動の重機と電気式駆動の重機は、１つ現場に対しては、いずれか一方が選択的に使用されることになり、両方の重機が同じ現場に配置されることはなかった。よって、夫々の重機の特徴を充分に生かすことができず、工期の短縮や基礎杭の品質が現状に留まっていた。

然るにこの発明は、電気式の重機と油圧式の重機とを組み合わせて１本の基礎杭を構築するので、両重機の特徴をいかして前記問題点を解決した。

即ち、この発明は、以下の手順をとり、杭穴の中間部又は底部に拡径部を形成する杭穴を掘削して基礎杭を構築することを特徴とする基礎杭の構築方法である。
(1) 杭穴掘削位置に、杭穴軸部径に対応する第一掘削ヘッドを取り付けた連続掘削可能な重機（以下「第一重機」）と、杭穴拡径部径に対応する第二掘削ヘッドを取り付けた大径掘削可能な重機（以下「第二重機」）とを配置する。
(2) 杭穴掘削位置に、前記第一重機の第一掘削ヘッドを置き、前記第一掘削ヘッドで杭穴軸部を掘削する。
(3) 杭穴の軸部掘削完了後に第一ヘッドを掘削中の杭穴から地上に取り出す。
(4) 続いて、前記掘削途中の杭穴に、前記第二重機の第二掘削ヘッドを挿入して、拡大掘削位置まで下降させて、所定位置に拡径掘削をして、拡径部を有する杭穴を構築し、前記第二掘削ヘッドを地上に上げる。
(5) 続いて、従来の方法により、前記杭穴内に、セメント固化物と共に、鉄筋かご又は既製杭を設置し、基礎杭を構築する。

また、他の発明は、以下のようにして、杭穴を掘削して基礎杭を構築することを特徴とする基礎杭の構築方法である。
(1) 杭穴掘削位置に、杭穴軸部径に対応する第一掘削ヘッドを取り付けた連続掘削可能な重機（以下「第一重機」）と、杭穴拡径部径に対応する第二掘削ヘッドを取り付けた大径掘削可能な重機（以下「第二重機」）とを配置する。
(2) 杭穴掘削位置に、前記第一重機の第一掘削ヘッドを置き、前記第一掘削ヘッドで、所定の杭穴軸部径より小さな径で小径杭穴軸部を掘削する。
(3) 杭穴の小径杭穴軸部を掘削完了後に第一ヘッドを掘削中の杭穴から地上に取り出す。
(4) 続いて、前記掘削途中の杭穴に、前記第二重機の第二掘削ヘッドを挿入して、前記小径杭穴軸部を拡張して所定径の杭穴軸部を掘削して、杭穴を構築し、前記第二掘削ヘッドを地上に上げる。
(5) 続いて、従来の方法により、前記杭穴内に、セメント固化物と共に、鉄筋かご又は既製杭を設置し、基礎杭を構築する。

また、前記において、以下のようにして、杭穴を掘削する基礎杭の構築方法である。
(1) 第二重機に、杭穴軸部径と拡径部径の両方の径に対応した第二掘削ヘッドを装着し、該第二掘削ヘッドの小径側で前記杭穴軸部を所定の径に拡大して掘削する。
(2) 続いて、第二掘削ヘッドを拡大掘削位置まで下降させて、前記第二掘削ヘッドの大径側で、所定位置に拡径掘削をして、拡径部を有する杭穴を構築し、前記第二掘削ヘッドを地上に上げる。

また、前記において、一の杭穴掘削位置で、第二の重機を操作している間、第一の重機を他の杭穴掘削位置に移動し、第一掘削ヘッドで杭穴の軸部を掘削する基礎杭の構築方法である。

また、前記において、以下のように杭穴を掘削する基礎杭の構築方法である。
(1) 第一重機で杭穴を掘削する第一掘削データと、第二重機で杭穴を掘削する第二掘削データとを夫々蓄積して、
(2) 同一深さ方向に対して、前記第一掘削データに、所定係数のもとに第二掘削データを組み合わせて総合掘削データを作成する。

また、前記において、以下のように構成した第一重機及び第二重機を使用する基礎杭の構築方法である。
(1) 前記第一重機を、柱状のやぐらを昇降する電気式の回転駆動機を設置し、該回転駆動機の下端に掘削ロッドの上端を着脱自在とした。
(2) 前記第二重機を、クレーン式のやぐらに油圧式の回転駆動機を設置し、該回転駆動機に掘削ロッドを装着した。

前記における「連続掘削可能な重機」とは、掘削ロッド（下端に掘削ヘッドを装着してある）を取り付けて回転駆動するオーガーが、垂直方向に昇降することができるように取りつけられた重機で、オーガーを最上位置から最下位置に移動する範囲で連続して掘削ができる。また、掘削ロッドを継ぎ足すことが容易で、掘削ロッドを継ぎ足しながら深い位置まで掘削ヘッドを入れて連続して深い杭穴を掘削できる重機をいう。深い杭穴とは、例えば、３０〜６０ｍ程度の深さまで掘削が可能な重機をいう。現状の重機では、例えば、いわゆるパイルドライバーといわれ、垂直自立式の重機で、柱状のやぐらを昇降するオーガーを持つ構造である。この場合、オーガーは、現状では、電気式駆動であることが多い。

また、前記における「大径掘削可能な重機」とは、「連続掘削可能な重機」に比して大径掘削が可能な重機をいい、大径の掘削ロッド（下端に掘削ヘッドを装着してある）を装着できるオーガーを装備してある構造である。大径とは、１２０〜４００ｃｍ程度の掘削を可能とする構造である。現状の重機では、例えば、アースドリル工法などに使用するクレーン式の重機などが該当する。この場合、オーガーは、現状では、油圧式駆動であることが多い。

この発明は「連続掘削可能な重機」で杭穴の軸部を掘削するので、掘削速度が速く、深い基礎杭の場合であっても、「大径掘削可能な重機」を使用する場合に比べて、早く掘削をすることができる。また、杭穴の軸部を掘削した後で、「大径掘削可能な重機」を使用して、杭穴の拡径部を掘削するので、「連続掘削可能な重機」のみで掘削をする場合に比べて、大径の掘削が可能である。従って、両重機を単独で使用するよりも、重機の特徴を最大限に生かして、効率的な杭穴掘削、基礎杭の構築ができ、総体として、基礎杭の質を高め、工期の短縮を図ることができる効果がある。

また、「連続掘削可能な重機」と「大径掘削可能な重機」とを、同じ構築現場で、異なる杭穴掘削位置で同時に使用することもできるので、この場合には、更に効率的な杭穴掘削、基礎杭の構築が可能である。

（１） この発明は、連続掘削可能な重機と、大径掘削可能な重機と、を使用して、拡径部２４を有する杭穴２２を掘削することを特徴とする（図１（ａ）〜（ｄ））。拡径部２４は、通常は杭穴２２の底部に形成するが、中間部、杭頭部など求める基礎杭の性能により適宜選択する。また、複数位置に拡径部２４を形成することもできる。

連続掘削可能な重機は、いわゆる電気式の重機４で、電気式に駆動するオーガー６に軸部２３掘削用の第一掘削ヘッド１０を取り付けた掘削ロッド８を装着する（図１（ａ））。オーガー６は柱状のやぐら５のほぼ全長に亘り昇降することができるので、昇降可能な範囲で第一掘削ロッド１０を継ぎ足して、ロッドを交換することなく、第一掘削ロッド１０を長くすることができるので、連続掘削できる。

大径掘削可能な重機は、いわゆる油圧式の重機１４で、クレーン式のやぐら１５に油圧駆動式のオーガー１６を取り付けて構成する。オーガー１６の先端に、拡径掘削用の第二掘削ヘッド２０を取り付けた掘削ロッド１８を装着する。また、油圧式の重機は１４は、伸縮可能な掘削ロッド１８を伸ばして、第二掘削ロッド１８の長さを長くできる。

油圧式のオーガー１６は、大径掘削ができるような大形で重量が多いものは、柱状のやぐら５に装着することができない。

例えば、両オーガー６、１６の能力を比較すると、以下の表１のようになる。

（２） 現場敷地内で、第一杭穴構築位置２の近くに、第一掘削ヘッド１０を備えた電気式の重機４と、第二掘削ヘッド２０を備えた油圧式の重機１４とを待機させる（図４（ａ））。

まず、電気式の重機４を移動して、第一杭穴構築位置Ａ_１に第一掘削ヘッド１０を合わせて、従来の方法により第一掘削ヘッド１０で、径Ｄ_０の杭穴２２の軸部２３を掘削する（図１（ａ）、図４（ｂ））。軸部２３の掘削が完了したならば、杭穴２２から第一掘削ヘッド１０を撤去し、電気式の重機４を杭穴２２から移動させる（図１（ｂ））。

続いて、油圧式の重機１４を移動して、第一杭穴構築位置Ａ_１（即ち、杭穴２２の位置）に、第二掘削ヘッド２０を合わせて、杭穴２２の軸部２３に第二掘削ヘッド２０を挿入し、所定位置で、杭穴２２の径を拡大して、径Ｄ_１の拡径部を必要箇所に形成する（図１（ｃ）、図４（ｃ））。必要な拡径部２４を完成させたならば、杭穴２２から第二掘削ヘッド２０を引き上げる（図１（ｄ））。

（３） 以上のようにして、拡径部２４を有する杭穴２２を形成する（図１（ｄ））。この杭穴２２は、大きさ、性能などを調節して、
(a) 既製杭２８を埋設する杭穴２２、
(b) 現場造成杭として鉄筋かご３４を挿入してコンクリートを充填する杭穴２２、
のいずれに適用することができる。

尚、軸部２３の全長に亘り電気式の重機４で掘削する場合の他、小さめの径で電気式の重機４で掘削をした後に、油圧式の重機１４で杭穴壁を拡張するように拡大して軸部２３を完成させることもできる。例えば、径１５０ｃｍを重機４で掘削して、重機１４で径２００ｃｍに拡大する。

（４） 既製杭２８を埋設する工法では、電気式の重機４から掘削ロッド８を取り外し、既製杭２８を保持する保持具２６を装着して、保持具２６に既製杭２８の上端を係止する（図２（ａ））。また、重機４を使用せずに、従来の方法により、他の重機類を使用して、既製杭を埋設することもできる。

以下、従来の方法により、必要ならば継ぎ足しながら、既製杭２８を杭穴２２内に埋設する（図２（ａ））。既製杭２８の構造、材料も任意であり、コンクリート杭、鋼管杭、鋼管被覆コンクリート杭など任意であり、コンクリート杭もいわゆるストレート杭、節杭など任意である。

また、杭穴２２内に充填する根固め液、杭周固定液などを使用するか否か、充填方法、時期なども任意であり、従来の各方法を採用できる。例えば、第二掘削ヘッド２０を引き上げる際に、第二掘削ヘッドの吐出口から根固め液などを吐出することもできる。以上のようにして、基礎杭３０を構築する（図２（ｂ））。

また、既製杭２８を埋設後に、電気式の重機４に保持したまま、根固め液が固化するなど既製杭２８が安定するまで保持することもできるが、既製杭２８の埋設が完了したならば、保持具２６ごと既製杭２８を重機４のオーガー６から取り外して、杭穴２２開口部２５付近の地面１に別の治具を設置して、既製杭２８の上端部を保持することもできる。

この場合には、電気式の重機４を次の第二杭穴掘削位置に移動して、第一掘削ロッド８を装着して、第二掘削位置で杭穴２２の軸部２３の掘削ができるので、重機４を効率的に運用できる。

（５） また、鉄筋かご３４を使用して、現場造成で基礎杭を構築する工法では、電気式の重機４から掘削ロッド８を取り外し、重機４に鉄筋かご３４を吊る吊り下げ具（例えば、ワイヤー等）３２を装着して、吊り下げ具３２に鉄筋かご３４の上端を係止する（図３（ａ））。また、重機４を使用せずに、従来の方法により、他の重機類を使用して、既製杭を埋設することもできる。

以下、従来の方法により、必要ならば鉄筋かご３４を継ぎ足しながら、杭穴２２内に埋設する（図３（ａ））。鉄筋かご３４を杭穴２２に入れた後、あるいは鉄筋かご３４を入れる前に、トレミー管などを杭穴２２に挿入して、杭穴２２内にコンクリートを充填する。尚、鉄筋かご３４の構造、コンクリートの材料等も従来のものを採用して、任意である。以上のようにして、基礎杭３６を構築する（図２（ｂ））。

鉄筋かご３４及びコンクリートを杭穴２２内に入れた後、電気式の重機４でコンクリートが固化発現して鉄筋かご３４が安定するまで保持することもできるが、吊り下げ具３２ごと重機４から分離して、杭穴２２開口部２５付近の地面１に別の治具を設置して、鉄筋かご３２の上端部を保持することもできる。

この場合には、電気式の重機４を次の第二杭穴掘削位置に移動して、第一掘削ロッド８を装着して、第二掘削位置Ａ_２で杭穴２２の軸部２３の掘削ができるので、重機４を効率的に運用できる。

（６） （１）〜（５）において、電気式の重機４の作業時間と油圧式の重機１４の作業時間に大幅な差がある場合には、例えば、電気式の重機４を３台導入し、油圧式の重機１４を２台導入するなど、効率的な施工計画を立てることができる。

（７） （１）〜（５）において、電気式の重機４を使用して杭穴掘削をしている間に、深さ方向の掘削速度、掘削径、電気量、注入掘削液量、Ｎ値等を比較しつつデータを蓄積し、かつ処理した掘削データを保存し、リアルタイムに表示する。

また、重機１４を使用した掘削作業においても同様に、掘削データを保存し、リアルタイムに表示する。

両重機４の掘削データに、深さ方向を合わせて、重機１４により掘削データを重ね合わせて、１つの基礎杭構築に使用した統合掘削データを作成して、表示する。この際、重機１４による掘削データは、地盤性状等に対応して補正する。

図１、図２に基づき、この発明の実施例を説明する。この実施例は、既製杭２８を使用した基礎杭の構築方法である。

（１） 地面１の第一の杭穴構築位置Ａ_１を挟んで両側に、杭穴２２の軸部２３の径Ｄ_０に対応した第一掘削ヘッド１０を装着した電気式の重機４と、杭穴２２の拡底部２４の径Ｄ_１に対応した第二掘削ヘッド２０を装着した油圧式の重機１４とを、配置する（図４（ａ））。第一掘削ヘッド１０は第一掘削ロッド８の下端に連結し、第一掘削ロッド８は、例えば、軸部には杭穴壁を練り付けることができる均し用のドラムや杭穴撹拌用の突起が取り付けてある（図１（ａ））。また、第二掘削ヘッド２０は、第二掘削ロッド１８の先端に取り付けてあり（図１（ｃ））、第二掘削ロッド１８は例えば伸縮延長可能なロッドである。

ここで、第一掘削ヘッド１０、第二掘削ヘッド２０の構造はいずれも、掘削ロッド８、１８に連結するヘッド本体の両側に、先端に掘削刃を有する掘削腕を揺動自在に取り付けて構成する（図１（ａ）（ｃ））。しかし、この構造が望ましいが、これに限定されない。

尚、重機４、１４の配置は両側、即ち第一の杭穴構築位置Ａ_１を中心として１８０°の位置としたが、上記に限らず、９０°の位置や、同一位置（＝０°）等任意であり、要は、一方の重機４、１４を使った作業中に他の重機１４、４がじゃまにならなければ良い。

電気式の重機４は、柱状のやぐら５を昇降するオーガー６に、掘削ロッド８の上端を取付けし、掘削ロッド８の下端に第一掘削ヘッド１０を取り付けてある。掘削ロッド８、即ち第一掘削ヘッド１０はオーガー（回転駆動機）６により正逆回転自在となっている（図１（ａ）、図４（ａ））。

油圧式の重機１４も、クレーン式のやぐら１５を昇降するオーガー（回転駆動機）１６に、掘削ロッド１８の上端を取付けし、掘削ロッド１８の下端に第二掘削ヘッド２０を取り付けてある。掘削ロッド１８、即ち第二掘削ヘッド２０はオーガー１６により正逆回転自在となっている（図１（ｃ）、図４（ａ））。

（２） 第一の杭穴構築位置Ａ_１の上方に、第一掘削ヘッド１０が位置するように、電気式の重機４を矢示方向３８に移動させる（図４（ｂ））。

電気式の重機４のオーガー６を正回転しつつ、下降させて、径Ｄ_０で、深さＨ_０の杭穴２２の軸部２３を構築する（図１（ａ））。杭穴２２の深さＨ_０が、やぐら５の高さに比して深い場合には、通常の方法により掘削ロッド８を継ぎ足しながら、掘削する。

杭穴２２の軸部２３の掘削が完了次第（図１（ｂ））、継ぎ足した掘削ロッド８、８を取り外しにながら第一掘削ヘッド１０を地上１に引き上げ、電気式の重機４を、第一掘削ヘッド１０を装着したまま（この状態で、掘削ロッド８は最低限の長さにある）、第二の杭穴掘削位置３に移動させる（図４（ｃ）、図３（ｃ））。

（３） 続いて、第一の杭穴構築位置Ａ_１（杭穴２２の軸部２３）の上方に、第二掘削ヘッド２０が位置するように、油圧式の重機１４を移動させる（図４（ｃ））。

油圧式の重機１４のオーガー１６を下降させて、第二掘削ヘッド２０を杭穴２２の軸部２３の底に位置させ、オーガー１６を逆回転して、杭穴２２の底部を深さＨ_１に亘り押し広げるように掘削して、径Ｄ_１で、深さＨ_１の杭穴２２の拡底部２４を構築する（図２（ｃ））。

杭穴２２の拡底部２４の掘削が完了次第（図２（ｄ））、第二掘削ヘッド２０を地上１に引き上げる。

尚、前記において、第一掘削ヘッド１０を使って、径Ｄ_０で深さ「Ｈ_０−Ｈ_１」の杭穴を掘削して、第二掘削ヘッド２０を使って、径Ｄ_１で深さＨ_１の杭穴の拡底部２４を構築することもできる（図示していない）。

（４） 通常の方法により、杭穴２２の拡底部２４内には根固め液（富配合のセメントミルク）を充填し、杭穴２２の軸部２３には杭周固定液（貧配合のソイルセメント）を充填する。例えば、第二掘削ヘッド２０を引き上げる際に、各深さに根固め液、杭周固定液を充填することもでき、あるいは、前記第一第二ヘッド１０、２０とは別に、パイプ類を杭穴２２内に挿入して根固め液、杭周固定液を充填することもできる（図示していない）。

（５） 油圧式の重機１４を使用して第一の杭穴構築位置２で（３）（４）の作業（杭穴２２の拡底部２４の掘削）をしている間に、電気式の重機４を第二の杭穴構築位置Ａ_２に移動して、第二の杭穴構築位置Ａ_２で電気式の重機４を使用して同様に（２）の作業（杭穴２２の軸部２３の掘削）を行う（図４（ｃ））。一般に、（２）の作業工程に要する時間と、（３）〜（４）の作業工程に要する時間は、同程度であるので、電気式の重機４と油圧式の重機１４とに無駄がなく、効率的に作動させて、基礎杭３０の構築を効率良くできる。

（６） 続いて、（５）の作業が終わったならば、電気式の重機４を、再度、第一の杭穴構築位置Ａ_１に移動して、電気式の重機４から第一掘削ヘッド１０を取り外し、電気式の重機４のオーガー６に既製杭２８を保持する保治具（やっとこ）２６を取り付け、既製杭２８の上端を保持具２６に支持する。そして、従来の方法により、杭穴２２内に、既製杭２８を埋設する（図４（ｄ）、図２（ａ））。既製杭１８は深さＨ_０に対応して、適宜連結して所定長さの既製杭２８を構成する。

尚、ここで、（５）の作業を行った重機４と同じ重機をそのまま移動して使用したが、第一掘削ロッド１０の着脱の手間などを考慮して、他の電気式の重機４あるいは、既製杭２８を埋設できる従来の他の重機を使用することもできる（図示していない）。

（７） 続いて、（６）の作業が終わったならば（第一の杭穴構築位置Ａ_１で、既製杭２８の埋設が完了した後）、電気式の重機４を第三の杭穴構築位置Ａ_３に移動すると共に、オーガー６から保持具２６を取り外して掘削ロッド８及び第一掘削ヘッド１０を装着する。前記（２）と同様に第三の杭穴構築位置Ａ_３で杭穴の軸部２３を掘削する（図４（ｅ））。

または、「（５）の第二の杭穴構築位置Ａ_２での杭穴２２の拡底部２４の掘削作業」の進行に応じて、この作業と第二の杭穴構築位置Ａ_２での既製杭２８の埋設作業のいずれかを行う。

（８） 電気式の重機４を使って、第一の杭穴構築位置Ａ_１で作業（６）、第三の杭穴構築位置Ａ_３で作業（７）をしている間に、油圧式の重機１４を第二の杭穴構築位置Ａ_２に移動して、前記作業（３）（４）と同様の作業（杭穴拡底部の構築）を行う（図４（ｄ）（ｅ））。

（９） 第一の杭穴構築位置Ａ_１で、杭周固定液、根固め液が固化したならば、基礎杭３０を構築する（図２（ｂ）、図４（ｅ））。

（１０） 以下、順次各杭穴構築位置Ａで、同様にして、杭穴２２を掘削して既製杭２８を埋設していく（図４（ｆ））。

（１１）他の実施例
前記実施例において、（２）で径Ｄ_０で杭穴２２の軸部２３を掘削したが、以下のような手順で杭穴２２を掘削することもできる。
・電気式の重機４で、第一掘削ヘッド１０で、径Ｄ_００（＜Ｄ_０）で杭穴の軸部２３に対応する杭穴を細く予備掘削する。ここで、径Ｄ_００＝Ｄ_０−（５０〜３００）ｃｍ 程度とする。
・油圧式の重機１４で、第二掘削ヘッド２０を正回転して径Ｄ_００を径Ｄ_０に押し広げるように掘削して杭穴２２の軸部２３を完成させる。
・続いて、油圧式の重機１４の第二掘削ヘッド２０を逆回転して、前記実施例と同様に、径Ｄ_１の拡底部２４を掘削する。

図１、図３、図４に基づき、この発明の実施例を説明する。この実施例は、鉄筋かご３４を使用したいわゆる現場造成による基礎杭３６の構築方法である。

（１） 実施例１と同様に、地面１の第一の杭穴構築位置Ａ_１を挟んで両側に、杭穴２２の軸部２３の径Ｄ_０に対応した第一掘削ロッド８（第一掘削ヘッド１０）を装着した電気式の重機４と、杭穴２２の拡底部２４の径Ｄ_１に対応した第二掘削ロッド１８（第二掘削ヘッド２０）を装着した油圧式の重機１４と、を配置する（図４（ａ））。重機４、１４の他の配置は両側、前記実施例１と同様である。

電気式の重機４は、前記実施例１と同様に、柱状のやぐら５、オーガー６を有し、掘削ロッド８、第一掘削ヘッド１０を取り付けてある。（図１（ａ）、図４（ａ））。

油圧式の重機１４も、実施例１と同様に、クレーン式のやぐら１５、オーガー１６を有し、掘削ロッド１８、第二掘削ヘッド２０を取り付けてある（図１（ｃ）、図４（ａ））。

（２） 実施例１と同様に、軸部２３及び拡底部２４を有する杭穴２２を掘削する。

即ち、第一の杭穴構築位置Ａ_１の上方に、第一掘削ヘッド１０が位置するように、移動させる（図４（ｂ））。電気式の重機４のオーガー６を正回転しつつ、下降させて、径Ｄ_０で、深さＨ_０の杭穴２２の軸部２３を構築する（図１（ａ））。杭穴２２の深さＨ_０が、やぐら５の高さに比して深い場合には、通常の方法により掘削ロッド８を継ぎ足しながら、掘削する。

杭穴２２の軸部２３の掘削が完了次第（図１（ｂ））、継ぎ足した掘削ロッド８、８を取り外しにながら第一掘削ヘッド１０を地上１に引き上げ、電気式の重機４を、第一掘削ヘッド１０を装着したまま（この状態で、掘削ロッド８は最低限の長さにある）、第二次の杭穴掘削位置３に移動させる（図４（ｃ）、図３（ｃ））。

（３） 続いて、第一の杭穴構築位置Ａ_１（杭穴２２の軸部２３）の上方に、第二掘削ヘッド２０が位置するように、油圧式の重機１４を移動させる（図４（ｃ））。

油圧式の重機１４のオーガー１６を下降させて、第二掘削ヘッド２０を杭穴２２の軸部２３の底に位置させ、オーガー１６を逆回転して、杭穴２２の底部を深さＨ_１に亘り押し広げるように掘削して、径Ｄ_１で、深さＨ_１の杭穴２２の拡底部２４を構築する（図２（ｃ））。

杭穴２２の拡底部２４の掘削が完了次第（図２（ｄ））、第二掘削ヘッド２０を地上１に引き上げる。

（４） 油圧式の重機１４を使用して第一の杭穴構築位置Ａ_１で（３）の作業（拡底部２４の掘削）をしている間に、電気式の重機４を第二の杭穴構築位置Ａ_２に移動して、電気式の重機４で同様に（２）の杭穴軸部２３の掘削作業を行う（図４（ｃ））。一般に、（２）の作業工程に要する時間と、（３）の作業工程に要する時間は、異なるので、電気式の重機４と油圧式の重機１４とに無駄がなく、効率的に作動させて、基礎杭３６の構築を効率良くできる。

（５） 続いて、（４）の作業が終わったならば、電気式の重機４を、再度、第一の杭穴構築位置Ａ_１に移動して、第一掘削ヘッド１０を取り外し、電気式の重機４のオーガー６に鉄筋かご３４を保持する吊り下げ具（ワイヤー）３２を取り付け、鉄筋かご３４の上端を吊り、杭穴２２内に鉄筋かご３４を挿入する（図３（ａ））。この際、杭穴２２が深い場合には、鉄筋かご３４を溶接して上下に連結しながら挿入する。また、鉄筋かご３４の挿入に前後して、杭穴２２内にトレミー管を挿入して、杭穴２２内にコンクリートを充填する。

鉄筋かご３４を、杭穴２２の開口部２５付近の地上１で支えて、重機４から鉄筋かご３４（吊り下げ具３２）を取り外し、重機４を第三の杭穴構築位置Ａ_３に移動する。

尚、前記において、鉄筋かご３４を重機４で支えたが、他の重機４、重機４を使用しない従来の他の方法により、鉄筋かご３４を杭穴２２内に挿入することもできる（図示していない）。

（６） コンクリートが固化発現後、基礎杭３６を構築する（図３（ｂ）、図４（ｃ））。

（７） 電気式の重機４を使用して第一の杭穴構築位置Ａ_１で（５）の作業（鉄筋かご３４の挿入）をしている間に、第二の杭穴構築位置Ａ_２で、移動した油圧式の重機１４を使って、同様に（３）の作業（拡底部２４の掘削）を行う。

（８） 杭穴の掘削など他の実施例は、前記実施例１と同様である。

（ａ）〜（ｄ）は、この発明の実施例１、２に共通する実施例で、杭穴掘削の過程を表す概略した縦断面図である。 （ａ）（ｂ）は、この発明の実施例１で、図１に続いて既製杭を使って基礎杭を構築する概略した縦断面図である。 （ａ）（ｂ）は、この発明の実施例２で、図１に続いて現場造成で基礎杭を構築する概略した縦断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、この発明の実施例を説明する概略した平面図である。

符号の説明

１ 地面
４ 電気式の重機
５ 電気式の重機のやぐら
６ 電気式の重機のオーガー
８ 第一掘削ロッド
１０ 第一掘削ヘッド
１４ 油圧式の重機
１５ 油圧式の重機のやぐら
１６ 油圧式の重機のオーガー
１８ 第二掘削ロッド
２０ 第二掘削ヘッド
２２ 杭穴
２３ 杭穴の軸部
２４ 杭穴の拡底部
２５ 杭穴の開口部
２６ 杭の保持具
２８ 既製杭
３０ 基礎杭
３２ 吊り下げ具
３４ 鉄筋かご
３６ 基礎杭

Claims (6)

1. 以下の手順をとり、杭穴の中間部又は底部に拡径部を形成する杭穴を掘削して基礎杭を構築することを特徴とする基礎杭の構築方法。
   (1) 杭穴掘削位置に、杭穴軸部径に対応する第一掘削ヘッドを取り付けた連続掘削可能な重機（以下「第一重機」）と、杭穴拡径部径に対応する第二掘削ヘッドを取り付けた大径掘削可能な重機（以下「第二重機」）とを配置する。
   (2) 杭穴掘削位置に、前記第一重機の第一掘削ヘッドを置き、前記第一掘削ヘッドで杭穴軸部を掘削する。
   (3) 杭穴の軸部掘削完了後に第一ヘッドを掘削中の杭穴から地上に取り出す。
   (4) 続いて、前記掘削途中の杭穴に、前記第二重機の第二掘削ヘッドを挿入して、拡大掘削位置まで下降させて、所定位置に拡径掘削をして、拡径部を有する杭穴を構築し、前記第二掘削ヘッドを地上に上げる。
   (5) 続いて、従来の方法により、前記杭穴内に、セメント固化物と共に、鉄筋かご又は既製杭を設置し、基礎杭を構築する。
2. 以下のようにして、杭穴を掘削して基礎杭を構築することを特徴とする基礎杭の構築方法。
   (1) 杭穴掘削位置に、杭穴軸部径に対応する第一掘削ヘッドを取り付けた連続掘削可能な重機（以下「第一重機」）と、杭穴拡径部径に対応する第二掘削ヘッドを取り付けた大径掘削可能な重機（以下「第二重機」）とを配置する。
   (2) 杭穴掘削位置に、前記第一重機の第一掘削ヘッドを置き、前記第一掘削ヘッドで、所定の杭穴軸部径より小さな径で小径杭穴軸部を掘削する。
   (3) 杭穴の小径杭穴軸部を掘削完了後に第一ヘッドを掘削中の杭穴から地上に取り出す。
   (4) 続いて、前記掘削途中の杭穴に、前記第二重機の第二掘削ヘッドを挿入して、前記小径杭穴軸部を拡張して所定径の杭穴軸部を掘削して、杭穴を構築し、前記第二掘削ヘッドを地上に上げる。
   (5) 続いて、従来の方法により、前記杭穴内に、セメント固化物と共に、鉄筋かご又は既製杭を設置し、基礎杭を構築する。
3. 以下のようにして、杭穴を掘削する請求項２記載の基礎杭の構築方法。
   (1) 第二重機に、杭穴軸部径と拡径部径の両方の径に対応した第二掘削ヘッドを装着し、該第二掘削ヘッドの小径側で前記杭穴軸部を所定の径に拡大して掘削する。
   (2) 続いて、第二掘削ヘッドを拡大掘削位置まで下降させて、前記第二掘削ヘッドの大径側で、所定位置に拡径掘削をして、拡径部を有する杭穴を構築し、前記第二掘削ヘッドを地上に上げる。
4. 一の杭穴掘削位置で、第二の重機を操作している間、第一の重機を他の杭穴掘削位置に移動し、第一掘削ヘッドで杭穴の軸部を掘削する請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
5. 以下のように杭穴を掘削する請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
   (1)第一重機で杭穴を掘削する第一掘削データと、第二重機で杭穴を掘削する第二掘削データとを夫々蓄積して、
   (2)同一深さ方向に対して、前記第一掘削データに、所定係数のもとに第二掘削データを組み合わせて総合掘削データを作成する。
6. 以下のように構成した第一重機及び第二重機を使用する請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
   (1) 前記第一重機を、柱状のやぐらを昇降する電気式の回転駆動機を設置し、該回転駆動機の下端に掘削ロッドの上端を着脱自在とした。
   (2) 前記第二重機を、クレーン式のやぐらに油圧式の回転駆動機を設置し、該回転駆動機に掘削ロッドを装着した。

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