JP2747669B2 - 支持杭を備えた粉粒体の締め固め工法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、支持杭を備えた粉
粒体の締め固め工法及びその装置に関し、特に、液状化
が生じやすい地盤を圧縮して地盤を改良するとともに、
地盤中に粉粒体にて支持杭の外周部を包むように、かつ
締め固めて一体とした杭体を築造する支持杭を備えた粉
粒体の締め固め工法及その装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】比較的緩い軟弱地盤や埋立地等に構造物
を直接築造する際、同地盤または埋立地への構造物等の
上載荷重が作用することによって生じる圧密沈下や地震
時に発生する液状化が生じないように軟弱地盤中に含ま
れる水を地表面へ排出するために透水性を有する砂及び
砕石などからなる杭、所謂ドレーン杭等が前記地盤に予
め設定された間隔をおいて所定深度まで築造されてい
る。そして、構造物を載荷支持する支持杭はこのドレー
ン杭と別個に築造している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の工法では、
ドレーン杭と、構造物を載荷支持する支持杭とを築造す
るため、杭の築造に手数を要し、かつ建築費が嵩むとい
う問題があった。

【０００４】本発明は、粉粒体にて支持杭の外周部を包
むように、かつこの粉粒体を締め固めて一体とした杭体
を築造する支持杭を備えた粉粒体の締め固め工法及びそ
の装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の支持杭を備えた粉粒体の締め固め工法は、
その上方より内部に支持杭を挿入するとともに、粉粒体
を投入するようにした内管と、この内管を挿入した外管
とを地盤の所定程度まで貫入させた状態から、内管を上
下動させながら内管及び外管を徐々に引き上げ、支持杭
の外周部に投入した粉粒体を突き固めて掘削孔内へ移動
させることにより、周囲地盤を圧縮して地盤を改良する
とともに、地盤中に支持杭と粉粒体とからなる杭体を築
造することを特徴とする。

【０００６】この支持杭を備えた粉粒体の締め固め工法
は、その上方より内部に支持杭を挿入するとともに、粉
粒体を投入するようにした内管を挿入した外管を地盤の
所定程度まで貫入させた状態から、内管を上下動させな
がら内管及び外管を徐々に引き上げ、支持杭の外周部に
投入した粉粒体を突き固めて掘削孔内へ移動させること
により、周囲地盤を圧縮して地盤を改良するとともに、
地盤中に支持杭と粉粒体とからなる杭体を築造すること
ができ、従来に比べ杭築造費を低減できるとともに、液
状化が生じやすい地盤でも、支持杭を液状化の影響を受
けない確固なものとすることができる。

【０００７】また、本発明の支持杭を備えた粉粒体の締
め固め装置は、外管と、外管内に挿入される内管と、内
管を上下動させて粉粒体を突き固める突き固め装置と、
外管を回転駆動するオーガマシンとからなる粉粒体の締
め固め装置において、前記突き固め装置を、内管の上方
より内管内に支持杭を吊り下げて挿入可能なように構成
するとともに、粉粒体を内管内に投入する投入孔を設け
たことを特徴とする。

【０００８】この支持杭を備えた粉粒体の締め固め装置
は、突き固め装置を、内管の上方より内管内に支持杭を
吊り下げて挿入可能なように構成するするようにしてい
るので、オーガマシンによって、内管を挿入した外管を
地盤の所定程度まで貫入させた状態で、内管内に支持杭
を吊り下げることができるとともに、内部に支持杭及び
粉粒体を投入した内管を挿入した外管を地盤の所定程度
まで貫入させた状態から、内管を上下動させながら内管
及び外管を徐々に引き上げ、支持杭の外周部に投入した
粉粒体を突き固めて掘削孔内へ移動させることにより、
周囲地盤を圧縮して地盤を改良するとともに、地盤中に
支持杭と粉粒体とからなる杭体を築造することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の支持杭を備えた粉
粒体の締め固め工法及びその装置の実施の形態を図面に
基づいて説明する。

【００１０】図において１は走行可能な杭施工機の本体
で、この本体１の前端部には所要の長さを有するリーダ
ー２を垂直又は所要の角度にて傾斜して取付可能に配設
する。このリーダー２には、リーダー２に沿って昇降
し、内管５の上部に固定され内管５内に投入された粉粒
体を内管５の上下動により突き固めを行う突き固め装置
３を昇降可能にして配設するとともに、この突き固め装
置３の下部に外管４の上端部を支持し、かつこの外管４
の下部位置を本体１又はリーダー２の下部に設けたオー
ガマシン６にて回転駆動可能に支持する。また、この回
転可能とした外管４内に内管５を挿通して内外両管は共
に昇降するようにするが、内管は外管に対して予め定め
た範囲内で上下動可能とする。この外管４は、上部を突
き固め装置３の下部に支持されて昇降可能とし、またそ
の下部位置においては、本体１又はリーダー２に設けた
オーガマシン６によって回転可能とし、この昇降動作と
回転動作との組み合わせにて、すなわち、オーガマシン
６による回転と、突き固め装置３のリーダー２に沿った
昇降動作との総合作用にて外管４を正方向に回転させつ
つ地中に貫入させ、また、反対方向へ回転しつつ引き抜
くようにする。

【００１１】所要の径と長さを有する外管４の上部に配
設される突き固め装置３の上部には支持杭Ｐを吊り込ん
で挿入したり粉粒体Ｂを投入するためのホッパーＨを配
設する。このホッパーＨの下部内径は、内管５の内径と
ほぼ等しいものとし、同一軸線上に配設され、このホッ
パーＨ内に支持杭ＰをホッパーＨ上方から吊り下げて挿
入できるようにする。

【００１２】また、スクリュー付の外管４は、オーガマ
シン６に設けた１台又は２台のモータ６１にて回動する
回転伝達アタッチメント６２内に挿通することにより、
回転伝達アタッチメント６２の内周面に複数個突設した
係止爪６３、６３と外管の外周面全長に亘って形成した
駆動用係止爪溝４１とが互いに係合して外管４を回動す
るように構成している。

【００１３】突き固め装置３は、その下端に設けた回転
支持装置７にて外管４の上端を係着してオーガマシン６
にて回転駆動しても、その回転力が突き固め装置３には
伝達されないようにするとともに、支持杭を挿入すると
ともに粉粒体を投入するための内管５とほぼ同じ内径の
投入孔３１を形成し、投入孔３１の外周部に１本又は２
本以上の突き固め用駆動体３２を配設し、この突き固め
用駆動体３２に突き固め具３３を設けて構成する。この
突き固め用駆動体３２の上下動ストロークは、内管５内
に投入された粉粒体を内管５の下端面にて突き固めるの
に適したものとなるようにして定め、これにより、突き
固め具３３が内管５の外周面の延長線上を予め定められ
た距離を上下動する際、内管５の外部に突設した突起３
４を押圧して内管５を押し下げるようにする。なお、突
き固め装置３の昇降はこれに配設した昇降装置３５にて
行う。

【００１４】次に、本発明の支持杭を備えた粉粒体の締
め固め工法によって、液状化が生じやすい地盤を改良
し、中心部に支持杭を備えた粉粒体一体型の杭体を築造
する工程について説明する。

【００１５】杭施工機の本体１に支持されたリーダー２
に沿って内管５を挿入した外管４を配設し、かつ所定量
の粉粒体Ｂを内管５内に投入して内管５の下端を閉塞し
て粉粒体プラグを形成する。これは、内管５下端を所定
量の粉粒体投入にて閉鎖して、外管４による掘削時、内
管５内に掘削土砂が侵入しないようにしておくものであ
る（図５（１））。この状態でオーガマシン６にて外管
４を回転駆動させて地盤を掘削しつつ所定深度まで圧入
する（図５（２））。このようにして外管４による所定
深度までの掘削が完了すると、支持杭Ｐをリーダ２の上
端に設置したヘッドブロック８又は他のクレーンにて吊
り下げてホッパーＨを介して内管５内に挿入し、次い
で、内管５内に所定量の粉粒体を投入する（図５
（３））。この粉粒体の投入は予め定めた量を一度に投
入することも、あるいは内管５の上下動による突き固め
とともに順次投入することもできる。

【００１６】内管５内に支持杭Ｐを挿入するとともに、
粉粒体を投入した後、突き固め装置３を駆動し、シリン
ダ３２を介して突き固め具３３が上下動を繰り返し、突
起３４を介して突き固め具３３の降下動作時に内管５を
押し下げ、内管５の下端にて先に投入されている粉粒体
を支持杭Ｐの外周部にて周囲地盤内へ押し込むようにす
る。このようにして、内管５を上下動させながら内管５
及び外管４を徐々に引き上げ、支持杭Ｐの外周部に投入
した粉粒体を突き固めて掘削孔内へ移動させることによ
り、周囲地盤を圧縮して地盤を改良するとともに、地盤
中に支持杭Ｐと粉粒体とからなる杭体を築造する（図５
（５））。

【００１７】なお、この場合、次に打設する支持杭Ｐを
リーダ２に吊り下げて支持しておくことにより、外管４
と共に上昇する内管５内に挿入することができる（図５
（４）及び図５（５））。この場合、内管５の下端面
を、上外末広がり状に形成することにより、粉粒体を掘
削孔の内周面を外方向に押し圧縮するように、外周向き
に押し出すことができ、掘削孔の周囲の地盤をこの粉粒
体の押出力にて圧縮して締め固めることができる。

【００１８】このようにして、内管５内に粉粒体を投入
しながら支持杭Ｐの外周部で締め固めを行いつつ外管４
と内管５とを共に徐々に上昇させることにより、液状化
が生じやすい地盤を改良しつつ、支持杭Ｐを粉粒体にて
取り巻いた状態の杭体を一体に同時に築造することがで
きる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の支持杭を備えた粉粒体の締め固
め工法によれば、その上方より内部に支持杭を挿入する
とともに、粉粒体を投入するようにした内管を挿入した
外管を地盤の所定程度まで貫入させた状態から、内管を
上下動させながら内管及び外管を徐々に引き上げ、支持
杭の外周部に投入した粉粒体を突き固めて掘削孔内へ移
動させることにより、周囲地盤を圧縮して地盤を改良す
るとともに、地盤中に支持杭と粉粒体とからなる杭体を
築造することができ、従来に比べ杭築造費を低減できる
とともに、液状化が生じやすい地盤でも、支持杭を液状
化の影響を受けない確固なものとすることができる。ま
た、内管の上方より内管内に支持杭を吊り下げて挿入可
能なように構成するするようにしているので、オーガマ
シンによって、内管を挿入した外管を地盤の所定程度ま
で貫入させた状態で、内管内に支持杭を吊り下げること
ができ、支持杭の取り扱いが容易となる。

【００２０】また、本発明の支持杭を備えた粉粒体の締
め固め装置によれば、突き固め装置を、内管の上方より
内管内に支持杭を吊り下げて挿入可能なように構成する
するようにしているので、オーガマシンによって、内管
を挿入した外管を地盤の所定程度まで貫入させた状態
で、内管内に支持杭を吊り下げることができ、支持杭の
取り扱いが容易となるとともに、内部に支持杭及び粉粒
体を投入した内管を挿入した外管を地盤の所定程度まで
貫入させた状態から、内管を上下動させながら内管及び
外管を徐々に引き上げ、支持杭の外周部に投入した粉粒
体を突き固めて掘削孔内へ移動させることにより、周囲
地盤を圧縮して地盤を改良するとともに、地盤中に支持
杭と粉粒体とからなる杭体を築造することができ、従来
に比べ杭築造費を低減できるとともに、液状化が生じや
すい地盤でも、支持杭を液状化の影響を受けない確固な
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の支持杭を備えた粉粒体の締め固め装置
の全形を示す正面図である。

【図２】施工状態を示す説明図である。

【図３】突き固め装置の説明図である。

【図４】同平面図である。

【図５】施工順序を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 杭打機の本体 ２ リーダー ３ 突き固め装置 ３１ 投入孔 ３２ 突き固め用駆動体 ３３ 突き固め具 ４ 外管 ５ 内管 ６ オーガマシン ７ 回転支持装置 Ｐ 支持杭 Ｂ 粉粒体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その上方より内部に支持杭を挿入すると
   ともに、粉粒体を投入するようにした内管と、この内管
   を挿入した外管とを地盤の所定程度まで貫入させた状態
   から、内管を上下動させながら内管及び外管を徐々に引
   き上げ、支持杭の外周部に投入した粉粒体を突き固めて
   掘削孔内へ移動させることにより、周囲地盤を圧縮して
   地盤を改良するとともに、地盤中に支持杭と粉粒体とか
   らなる杭体を築造することを特徴とする支持杭を備えた
   粉粒体の締め固め工法。
2. 【請求項２】 外管と、外管内に挿入される内管と、内
   管を上下動させて粉粒体を突き固める突き固め装置と、
   外管を回転駆動するオーガマシンとからなる粉粒体の締
   め固め装置において、前記突き固め装置を、内管の上方
   より内管内に支持杭を吊り下げて挿入可能なように構成
   するとともに、粉粒体を内管内に投入する投入孔を設け
   たことを特徴とする支持杭を備えた粉粒体の締め固め装
   置。