JP2673677B2 - 杭工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築、土木の分野で基
礎工事としての杭を造成する杭工法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】掘削した土砂のすべてを地上に排出する
のではなく、その一部または大部分を孔壁に圧密すれば
土砂排出の手間が省けるばかりでなく、孔壁の崩壊も防
止でき、また、掘削時の摩擦抵抗も減少するので大深度
の掘削が可能となり、かつ、地盤中に玉石や転石があっ
ても掘削に必要な刃先部の面圧を随時に意識調整しなが
ら連続した掘削が可能となる。

【０００３】このような掘削土砂を圧密できるタイプの
オーガとしては、図27に示すようにスクリュー羽根１の
外側に湾曲した縦板からなる圧密翼２を形成したものが
知られている。（特公昭59-38394号公報）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この図27に示
す掘削土砂圧密形オーガではスクリュー羽根１による揚
度作業と圧密翼２による押し付け作業とが分離されてし
まい、多少の土砂を孔壁に圧密できるが、排出する土砂
を無くすことは不可能である。

【０００５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、完全無排土で杭等を埋設でき、また、杭周抵抗力が
向上でき、さらに、より硬度な支持地盤も形成できる杭
工法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、正および逆転可能なものであり、また、先端
からセメントミルク等の固結材を注入可能であり、さら
に、湾曲押圧面を側面とし、その上下をオーガロッドの
外周に向かい傾斜する傾斜面としたコテ部を旋回列でオ
ーガロッドの外周に配置してなる掘削土砂圧密形オーガ
を使用することを前提に、第１に、このオーガを正転に
より地盤に挿入して所定深度まで掘削し、その際、掘削
土砂を傾斜面により上・横と移動させて、湾曲押圧面で
孔壁へと填圧し、掘削完了位置ではオーガを逆転させ、
さらに孔壁への填圧を促進させ、正転・逆転いずれかの
地盤に合った回転でセメントミルク等の固結材をオーガ
先端から注入しながら引き抜き、未硬化の固結材中に杭
材を建込むことを要旨とするものである。

【０００７】または、第２に、このオーガを正転により
地盤に挿入して掘削し、また適宜逆転させて、その際掘
削土砂を傾斜面により上下・横と移動させて、湾曲押圧
面で孔壁へと填圧して孔壁を造成しながら掘り進み、掘
削完了位置ではオーガを逆転させ、さらに孔壁への填圧
を促進させ、正転・逆転いずれかの地盤に合った回転で
セメントミルク等の固結材をオーガ先端から注入しなが
ら引き抜き、未硬化の固結材中に杭材を建込むことを要
旨とするものである。

【０００８】さらに、第３に、正および逆転可能なもの
であり、また、先端からセメントミルク等の固結材を注
入可能であり、逆転時には拡径する掘削ヘッドを有し、
さらに、湾曲押圧面を側面とし、その上下をオーガロッ
ドの外周に向かい傾斜する傾斜面としたコテ部を旋回列
でオーガロッドの外周に配置してなる掘削土砂圧密形オ
ーガを使用し、このオーガを正転により地盤に挿入して
所定深度まで掘削し、その際、掘削土砂を傾斜面により
上・横と移動させて、湾曲押圧面で孔壁へと填圧し、掘
削完了位置ではオーガを逆転させ、掘削ヘッドを拡径し
てある程度上下動させてさらに孔壁への填圧を促進さ
せ、逆転で掘削ヘッドを拡径したまま前記上下動させた
位置を上下動させてセメントミルク等の固結材をオーガ
先端から注入し、正転で拡径を閉じ、セメントミルク等
の固結材を注入しながら引き抜き、未硬化の固結材中に
杭材を建込むことを要旨とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の本発明は硬質地盤（岩盤・土丹
等）相当以外の地盤において適用されるものであり、掘
削の際、掘削土砂を傾斜面により上・横と移動させて、
湾曲押圧面で孔壁へと填圧し、さらに、掘削完了位置で
孔壁への填圧を促進させるので、完全無排土で杭等を曲
がりおよび高止まりすることなく埋設でき、しかも、削
孔した土を孔壁に填圧、膨張させることにより時間とと
もに埋設した杭へと土がもどり杭周抵抗力が向上でき、
これに加えて、削孔先端においても填圧されるためより
硬度な支持地盤も形成できる。

【００１０】請求項２記載の本発明も前記請求項１記載
の本発明と同様に硬質地盤（岩盤・土丹等）相当以外の
地盤において適用されるものであり、前記作用に加え
て、湾曲押圧面で孔壁へと填圧して孔壁を造成しながら
掘り進むのでより確実に孔壁へ圧密される。

【００１１】請求項３記載の本発明は前記請求項１や請
求項２記載の本発明と同様に硬質地盤（岩盤・土丹等）
相当以外の地盤において適用されるものであり、前記作
用に加えて、先端を拡径して安定性の高い杭を造成する
ことができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１〜図５は本発明の杭工法の第１実施例を
示す各工程の正面図であるが、先に本発明工法で使用す
る掘削土砂圧密形オーガ３を説明すると、この掘削土砂
圧密形オーガ３は重機に備えたリーダーマスト４を上下
動する駆動装置５に吊支される点は従来のオーガと同様
であり、駆動装置５により正転および逆転が可能なもの
である。

【００１３】また、掘削土砂圧密形オーガ３はオーガロ
ッド７の先端部に掘削ヘッド６を有するが、オーガロッ
ド７は内部が中空で先端からセメントミルク等の固結材
を注入可能とする。

【００１４】このオーガロッド７の外周に、湾曲押圧面
８ａを側面とし、その上下を該オーガロッド７の外周に
向かい傾斜する傾斜面８ｂ、８ｃとしたコテ部８を設け
るが、図８にも示すように湾曲押圧面８ａは螺旋状に上
昇するように設ける厚肉スクリュー羽根体の側面であ
り、傾斜面８ｂ、８ｃはその上下に設けるプレートによ
り形成される。また、コテ部８はオーガロッド７の外周
に複数個を旋回列で配置する。

【００１５】図中９は前記掘削土砂圧密形オーガ３が貫
通する振れ止めであり、これはリーダーマスト４に取り
付けるが、本実施例では上部を拡径してなる排土受け９
ａを付設した。

【００１６】次にこの掘削土砂圧密形オーガ３を使用し
た本発明の杭工法の説明すると、図１に示すようにセッ
トし、図２に示すようにこの掘削土砂圧密形オーガ３を
正転により地盤に挿入して所定深度まで掘削する。

【００１７】先端の掘削ヘッド６のビットで切削された
土砂はオーガロッド７の正転にともなうコテ部８の旋回
による揚上作用によって上方に移送されるが、この移送
の際にコテ部８の湾曲押圧面８ａで外側に押し出され、
孔壁に填圧される。さらに上部の傾斜面８ｂを設けるこ
とにより、湾曲押圧面８ａの上に行く土砂は傾斜面８ｂ
を落下して土等が湾曲押圧面８ａの上部に残らず、土を
コテ部８の湾曲押圧面８ａに集めることができるので、
孔壁への填圧が効率的となり、完全無排土のものに近づ
けることができる。

【００１８】前記コテ部８は上方にオーガロッド７の外
周に向かい傾斜する上部の傾斜面８ｂを設けるだけでな
く、下方にもオーガロッド７の外周に向かい傾斜する下
部の傾斜面８ｃを設けてあり、土等がこれら傾斜面８ｂ
や傾斜面８ｃにより必ず上下に移動して湾曲押圧面８ａ
上部・下部双方に残らず、コテ部８の湾曲押圧面８ａに
より多く集めることができるので、孔壁への圧密がより
効率的となり、完全無排土のものにすることができる。
図６はこのコテ部８による填圧作用を示したものであ
る。

【００１９】次いで図３に示すように掘削完了位置では
掘削土砂圧密形オーガ３を逆転させ、さらに孔壁への填
圧を促進させる。オーガロッド７を逆転させる場合には
コテ部８が土砂の下降作用を行うことになるが、図７に
その際のコテ部８による填圧作用を示すが、移送の際に
コテ部８の湾曲押圧面８ａで外側に押し出される。な
お、地盤によっては掘削土砂圧密形オーガ３自体を上下
動させる。

【００２０】また、填圧状況は駆動装置５の電流計で確
認でき、確認しながら逆転を続ける。さらに、振れ止め
９に溜まった土はバイブレータで振動させ、コテ部８で
下方に落とす。

【００２１】その後、図４に示すように正転・逆転いず
れかの地盤に合った回転でセメントミルク10等の固結材
を掘削ヘッド６の先端から孔内に注入しながら引き抜
く。このセメントミルク10は前記填圧により孔壁が完全
密閉となっているので、地盤に浸透する割合が少なく注
入量を計算することができる。

【００２２】図５に示すように、未硬化のセメントミル
ク10中にコンクリートパイルやＨ型鋼などの杭材11を建
込み、これを埋設する。削孔した土を孔壁に填圧、膨張
させることにより時間とともに埋設した杭材11へと土が
もどり杭周抵抗力が向上できる。

【００２３】図９〜図15は本発明の第２実施例を示すも
ので、図９には地盤例と使用する掘削土砂圧密形オーガ
３を示したが、掘削土砂圧密形オーガ３については前記
第１実施例と同一なので説明を省略する。ただ、振れ止
め９については排土受けは設けないものとする。

【００２４】本実施例は地盤例に示すように崩壊しやす
い地盤や玉石等の多い地盤等での施工の場合で、図10に
示すように掘削土砂圧密形オーガ３は正転により地盤に
挿入して掘削を行い、図11においてしめすように適宜逆
転させて、その際掘削土砂を傾斜面により上下・横と移
動させて、湾曲押圧面で孔壁へと填圧して孔壁を造成し
ながら掘り進む。図16に正転時の填圧状態を、図17に逆
転時の填圧状態を示す。

【００２５】このようにして図12に示すように支持層ま
で達した掘削完了位置では、図13に示すように掘削土砂
圧密形オーガ３を逆転させ、さらに孔壁および孔の先端
への填圧を促進させる。必要に応じて掘削土砂圧密形オ
ーガ３自体を上下動させる。

【００２６】掘削完了後、図14に示すように正転・逆転
いずれかの地盤に合った回転でセメントミルク10等の固
結材を掘削ヘッド６の先端から孔内に注入しながら引き
抜き、図15に示すように、未硬化のセメントミルク10中
にコンクリートパイルやＨ型鋼などの杭材11を建込み、
これを埋設する。

【００２７】図18〜図22は本発明の第３実施例を示すも
ので、前記第１実施例との相違は掘削土砂圧密形オーガ
３は掘削ヘッドは逆転時には拡径する拡径掘削ヘッド
６′を有するものである。

【００２８】この拡径機構の詳細については図示は省略
するが、湾曲押圧面８ａを側面としたコテ部８を設ける
のに、このコテ部８は掘削ヘッド６ロッドにブラケット
設け、このブラケットに支点ピンを介して蝶番構造に結
合するものとし、コテ部８は支点ピンを介してその先端
がスクリュー羽根12の外縁よりも外へ突出できるように
開くものであり、この開いた状態からさらに逆側に行か
ないようにブラケットには段部によるストッパーを形成
する。

【００２９】一方、掘削ヘッド６を逆転させれば、コテ
部８は開いてスクリュー羽根12の外縁よりも外へ突出し
て、拡大掘削および填圧ができる。

【００３０】本実施例では図19に示すように、掘削土砂
圧密形オーガ３を正転により地盤に挿入して所定深度ま
で掘削し、図20に示すように掘削完了位置では掘削土砂
圧密形オーガ３を逆転させ、掘削ヘッド６′を拡径して
ある程度の幅Ｌを上下動させてさらに孔壁への填圧を促
進させる。これにより上下幅Ｌの拡径部が孔内に造成さ
れる。図23は正転時のオーガロッド７部分の填圧状態
を、図24は同上掘削ヘッド６′部分の填圧状態を、図25
は逆転時のオーガロッド７部分の填圧状態を、図26は同
上掘削ヘッド６′部分の填圧状態を示す。

【００３１】図21に示すように逆転で掘削ヘッド６′を
拡径したまま前記上下動させた幅Ｌの位置を上下動させ
てセメントミルク10等の固結材を掘削ヘッド６′の先端
から孔内へ注入し、掘削土砂圧密形オーガ３の正転で掘
削ヘッド６′の拡径を閉じ、セメントミルク10等を注入
しながら引き抜く。

【００３２】図22に示すように未硬化のセメントミルク
10中にコンクリートパイルやＨ型鋼などの杭材11を建込
み、これを埋設する。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明の杭工法は、掘
削の際、掘削土砂を傾斜面により上・横と移動させて、
湾曲押圧面で孔壁へと填圧し、さらに、掘削完了位置で
孔壁への填圧を促進させるので、完全無排土で杭等を曲
がりおよび高止まりすることなく埋設できるものであ
る。

【００３４】また、削孔した土を孔壁に填圧、膨張させ
ることにより時間とともに埋設した杭へと土がもどり、
その結果、杭周抵抗力が向上でき、これに加えて、削孔
先端においても填圧されるためより硬度な支持地盤も形
成できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の杭工法の第１実施例の第１工程を示す
正面図である。

【図２】本発明の杭工法の第１実施例の第２工程を示す
正面図である。

【図３】本発明の杭工法の第１実施例の第３工程を示す
正面図である。

【図４】本発明の杭工法の第１実施例の第４工程を示す
正面図である。

【図５】本発明の杭工法の第１実施例の第５工程を示す
正面図である。

【図６】本発明の杭工法の第１実施例の正転時の填圧状
態を示す平面図である。

【図７】本発明の杭工法の第１実施例の逆転時の填圧状
態を示す平面図である。

【図８】コテ部の詳細を示す縦断正面図である。

【図９】本発明の杭工法の第２実施例の第１工程を示す
正面図である。

【図１０】本発明の杭工法の第２実施例の第２工程を示
す正面図である。

【図１１】本発明の杭工法の第２実施例の第３工程を示
す正面図である。

【図１２】本発明の杭工法の第２実施例の第４工程を示
す正面図である。

【図１３】本発明の杭工法の第２実施例の第５工程を示
す正面図である。

【図１４】本発明の杭工法の第２実施例の第６工程を示
す正面図である。

【図１５】本発明の杭工法の第２実施例の第７工程を示
す正面図である。

【図１６】本発明の杭工法の第２実施例の正転時の填圧
状態を示す平面図である。

【図１７】本発明の杭工法の第２実施例の逆転時の填圧
状態を示す平面図である。

【図１８】本発明の杭工法の第３実施例の第１工程を示
す正面図である。

【図１９】本発明の杭工法の第３実施例の第２工程を示
す正面図である。

【図２０】本発明の杭工法の第３実施例の第３工程を示
す正面図である。

【図２１】本発明の杭工法の第３実施例の第４工程を示
す正面図である。

【図２２】本発明の杭工法の第３実施例の第５工程を示
す正面図である。

【図２３】本発明の杭工法の第３実施例の正転時のオー
ガロッド部分の填圧状態を示す平面図である。

【図２４】本発明の杭工法の第３実施例の正転時の掘削
ヘッド部分の填圧状態を示す平面図である。

【図２５】本発明の杭工法の第３実施例の逆転時のオー
ガロッド部分の填圧状態を示す平面図である。

【図２６】本発明の杭工法の第３実施例の逆転時の掘削
ヘッド部分の填圧状態を示す平面図である。

【図２７】従来例での掘削土砂を圧密できるタイプのオ
ーガを示す正面図である。

【符号の説明】

１…スクリュー羽根 ２…圧密翼 ３…掘削土砂圧密形オーガ ４…リーダーマス
ト ５…駆動装置 ６，６′… 掘削
ヘッド ７…オーガロッド ８…コテ部 ８ａ…湾曲押圧面 ８ｂ，８ｃ…傾斜
面 ９…振れ止め ９ａ…排土受け 10…セメントミルク 11…杭材 12…スクリュー羽根

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正および逆転可能なものであり、また、
   先端からセメントミルク等の固結材を注入可能であり、
   さらに、湾曲押圧面を側面とし、その上下をオーガロッ
   ドの外周に向かい傾斜する傾斜面としたコテ部を旋回列
   でオーガロッドの外周に配置してなる掘削土砂圧密形オ
   ーガを使用し、 このオーガを正転により地盤に挿入して所定深度まで掘
   削し、その際、掘削土砂を傾斜面により上・横と移動さ
   せて、湾曲押圧面で孔壁へと填圧し、 掘削完了位置ではオーガを逆転させ、さらに孔壁への填
   圧を促進させ、 正転・逆転いずれかの地盤に合った回転でセメントミル
   ク等の固結材をオーガ先端から注入しながら引き抜き、
   未硬化の固結材中に杭材を建込むことを特徴とした杭工
   法。
2. 【請求項２】 正および逆転可能なものであり、また、
   先端からセメントミルク等の固結材を注入可能であり、
   さらに、湾曲押圧面を側面とし、その上下をオーガロッ
   ドの外周に向かい傾斜する傾斜面としたコテ部を旋回列
   でオーガロッドの外周に配置してなる掘削土砂圧密形オ
   ーガを使用し、 このオーガを正転により地盤に挿入して掘削し、また適
   宜逆転させて、その際掘削土砂を傾斜面により上下・横
   と移動させて、湾曲押圧面で孔壁へと填圧して孔壁を造
   成しながら掘り進み、 掘削完了位置ではオーガを逆転させ、さらに孔壁への填
   圧を促進させ、 正転・逆転いずれかの地盤に合った回転でセメントミル
   ク等の固結材をオーガ先端から注入しながら引き抜き、
   未硬化の固結材中に杭材を建込むことを特徴とした杭工
   法。
3. 【請求項３】 正および逆転可能なものであり、また、
   先端からセメントミルク等の固結材を注入可能であり、
   逆転時には拡径する掘削ヘッドを有し、さらに、湾曲押
   圧面を側面とし、その上下をオーガロッドの外周に向か
   い傾斜する傾斜面としたコテ部を旋回列でオーガロッド
   の外周に配置してなる掘削土砂圧密形オーガを使用し、 このオーガを正転により地盤に挿入して所定深度まで掘
   削し、その際、掘削土砂を傾斜面により上・横と移動さ
   せて、湾曲押圧面で孔壁へと填圧し、 掘削完了位置ではオーガを逆転させ、掘削ヘッドを拡径
   してある程度上下動させてさらに孔壁への填圧を促進さ
   せ、 逆転で掘削ヘッドを拡径したまま前記上下動させた位置
   を上下動させてセメントミルク等の固結材をオーガ先端
   から注入し、 正転で拡径を閉じ、セメントミルク等の固結材を注入し
   ながら引き抜き、未硬化の固結材中に杭材を建込むこと
   を特徴とした杭工法。