JP2521643B2 - 基礎杭の建て込み工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内孔を有し先端の開放
されたコンクリート製基礎杭の建て込み工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基礎杭の建て込み方法
は、先ず杭径よりも約１００ｍｍ大きい直径の杭孔をオ
ーガーにより掘削し、その杭孔底部に根固め液として富
配合セメントミルクを注入し、その上に貧配合セメント
ミルク、ベントナイト混入水等の杭周り固定液を注入
し、さらにその上側は杭の挿入によって排出される部分
として水を注入してから、杭をオーガー駆動部に取り付
けて回転させながら圧入し、杭の下端が所定の深さに達
して根固め液内にある状態で圧入を終わり定着させる、
というのが一般的である。そして、建て込まれた杭には
内孔上端部とその上側に跨がるように補強鉄筋を入れ、
コンクリートを流し込んで補強され、上方に出る鉄筋は
ベースコンクリート内に位置せしめられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の工法によって建
て込まれた基礎杭は、その内孔の上端部にまで泥土又は
セメントミルクの混入した泥土が詰まっていることが多
い。このため、杭の上端部を鉄筋及びコンクリートで補
強するためには杭の内孔上端部に詰まっているものを取
り出す必要があるが、その除去深さは少なくとも内孔の
直径の２〜３倍が必要であるから相当に困難な作業であ
る。しかも、少し時間を置くと固化してしまって非常に
取り出しにくくなる問題がある。また、従来の工法によ
って建て込まれる基礎杭は、もともと捩じりには弱いも
のであるから、地盤によっては杭孔に圧入する途中で、
主に杭の建て込み深さの上から２／３程度の深さまでの
間に回転抵抗が増大して破損することがある。このよう
な事態が発生すると、杭の損害はもちろんのこと作業の
進行が相当に遅れる問題がある。本発明は上記の問題を
解決することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は、掘削さ
れて根固め液及び杭周り固定液や水を注入された杭孔
に、先端開放杭を回転させながら圧入するとともに上記
杭の上端部から杭の内孔に圧縮空気を供給することによ
り杭の先端開放部から杭の外側の前記杭周り固定液内を
通って上方へ出る空気通路を継続的に維持し、前記杭の
先端が前記根固め液に到達する以前に前記圧縮空気の供
給を止めて大気圧を導入し、引き続き所定位置まで杭を
回転圧入することを特徴とする。

【０００５】

【０００６】

【作用】本発明では、杭の回転圧入において杭の先端が
根固め液に到達する少し前まで圧縮空気を供給し続ける
ことにより、供給される空気は杭の先端から杭の外周部
の泥状物内を通って上方へ略連続的に排出され、空気自
身による通路が形成される。これによって杭の回転摩擦
抵抗が軽減され、杭に大きな捩じり力が作用しない状態
で建て込みが進行し、途中で杭の破損することが防止さ
れる。空気の供給を停止したとき、杭の内孔を大気に開
放して圧力を低下させると、内孔に泥状物が進入し液面
が上昇するがあまり上昇することなく圧力が均衡して、
内孔上端部に補強部形成に必要な空孔を残存させること
ができる。杭の先端が根固め液に到達する前に内孔に大
気圧を導入することは、根固め液を内孔に上昇させない
ためである。適当な深さ位置で大気圧にすると、貧配合
のセメントミルクが内孔内に進入して内孔の上端に達し
ない位置で押し上げ力と押し上げの抵抗とが均衡する。
杭の先端が根固め液に達する少し前の位置から所定の建
て込み深さに達するまでは、２ｍ程度で短い寸法であ
り、また根固め液を注入される部分が通常根固め球根部
としてやや拡大して掘削されていることもあるから、回
転抵抗の増大するようなことはなく、問題なく回転圧入
することができる。

【０００７】

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図を用いて説明する。こ
の実施例は外径６００ｍｍのコンクリート杭１を約３０
ｍ建て込む場合である。図１（ａ）〜（ｅ）は基礎杭１
の建て込み手順の概略を示し、先ず（ａ）に示すよう
に、オーガーで直径７００ｍｍの杭孔２を穿設してその
杭孔２内に底部から富配合のセメントミルク３、貧配合
のセメントミルク４、水５を注入した状態とする。水５
は周辺の土と混合した状態で泥状となっている。杭孔２
の下端部は杭１の下端に上下に跨がって球根部を形成す
るために約２ｍの深さで直径を２０ｃｍ拡大形成されて
いる。

【０００９】次に、オーガー６に図２に示す回転キャッ
プ７を取付けて杭１の上端を保持させる。この時図２に
見られるように、回転キャップ７は、杭１の上端にパッ
キン８を介して結合されるとともにキャップ７側から圧
縮空気を供給できるように空気供給口９を有するものを
使用する。なお、結合は杭１の上端面の鉄板１０に溶接
された３個の係合片１１が夫々キャップ７に設けられた
逆Ｌ字状の係合溝１２に係合する。杭１の下端にはフリ
クションカッターを付けることもある。オーガー６に上
端を保持された杭１は、下端から杭孔２に挿入され、回
転を与えられると共に空気源装置から７Kgf/cm² の圧縮
空気を供給される。圧縮空気の供給量は状況により極端
に急激な排土が生じないように適当に調節するものとす
る。また、杭１に圧入荷重が作用するように予めオーガ
ー６に３〜５トンの重りを付加しておく。

【００１０】このようにして基礎杭１を建て込んで行く
と、供給される圧縮空気は杭１の下端開口から出て杭１
の外周と杭孔２の内面の間の水と土の混合されたあるい
はセメントミルク４等の泥状物内を通って上方へ排土
（泥状物）と共に排出される。この時の排出空気は継続
的に泥状物内に分散した形で存在するから、杭１が回転
する回転抵抗（主に杭１の外周面との摩擦抵抗）の減少
作用をする。従って、杭１は回転抵抗の少ない状態で破
損することなく建て込まれる。

【００１１】杭１の下端が（ｃ）に見られるように、所
定の位置、例えば建て込み終了時の下端位置よりも２ｍ
手前位置に達したとき、圧縮空気の供給を止めて杭１の
内孔１３を大気に開放すると、空気圧の低下により杭１
の内孔に下部からセメントミルク４が進入してくるが、
杭１の上端に達することはなく上部に相当の空孔を残し
た状態で止まる。そのまま杭１の回転圧入を続けると、
また少しセメントミルク４または３の進入があるかもし
れないが、それほど多量ではなく、（ｄ）に示すよう
に、補強部を形成するに十分な空孔１３ａを残した状態
で所定の深さに到達する。この状態で杭１からキャップ
７を外す。なお、杭の継ぎ足しのあるときは内孔１３を
一旦大気圧として杭を継ぎたし、再び圧縮空気を供給し
ながら建て込めばよい。建て込み終了後は所定の養生期
間後あるいは引き続き空孔１３ａを使用して、底蓋、縦
筋１４、螺旋状フープ筋１５、差し筋１６を設置し、コ
ンクリートを打設して補強部とする。

【００１２】上記実施例は杭の長さが長い場合である
が、杭の長さがある程度短い場合に、圧縮空気の供給を
止め、そして杭の内孔を大気圧としたときに、杭回り固
定液あるいは根固め液が杭の内孔に噴き上がることが起
こりうる。このような場合には、予め杭の内孔に対する
注水口を準備しておいて、杭の内孔を大気圧とする前に
空気圧を維持したままその注水口から水を注入しておけ
ばよい。注水した水の圧力と前記噴き上がる圧力がバラ
ンスして噴き上がりを抑制できる。

【００１３】

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、従来時折生じていた基
礎杭の建て込み中の破損を防止することができると共
に、基礎杭の建て込み終了時に、杭の内孔に泥状物の進
入していない空孔を確保できるから、基礎杭の上端補強
用の鉄筋およびコンクリートの設置のために泥状物の取
り出しあるいは固まった土等の取りだし作業を必要とし
ないため、それだけ従来よりも作業を簡略化でき、作業
性および作業能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の工法を説明するための概略
の手順を示す断面図である。

【図２】同実施例に使用する回転キャップの構成の一例
を示し、（ａ）は回転キャップを杭の上端に結合した略
正面図、（ｂ）は杭の上端を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 基礎杭 ２ 杭孔 ３ 富配合セメントミルク（根固め液） ４ 貧配合セメントミルク（杭周り固定液） ６ オーガー ７ 回転キャップ ８ パッキン ９ 空気通路 １３ 杭の内孔 １３ａ 空孔 １４ 縦筋 １５ 螺旋フープ筋

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削されて根固め液及び杭周り固定液や
   水を注入された杭孔に、先端開放杭を回転させながら圧
   入するとともに上記杭の上端部から杭の内孔に圧縮空気
   を供給することにより杭の先端開放部から杭の外側の前
   記杭周り固定液内を通って上方へ出る空気通路を継続的
   に維持し、前記杭の先端が前記根固め液に到達する以前
   に前記圧縮空気の供給を止めて大気圧を導入し、引き続
   き所定位置まで杭を回転圧入することを特徴とする基礎
   杭の建て込み工法。