JP2879135B2 - 基礎地盤の掘孔工法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は建設等基礎地盤をきわ
めて容易確実に掘孔すると同時に、特に該掘孔内の孔周
壁をより強固に圧締形成し、掘孔掘削時に生じる孔周壁
の崩壊を未然に防止すると共にオーガー抜杆時に吸引力
により必生する孔内の崩壊をも阻止行わしめんとする基
礎地盤の掘孔方法とその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築等基礎地盤造成工法で地中に
所定径寸の杭孔の掘削と同時に該掘削孔壁をより強固に
圧締し孔壁の崩壊を防止すると共に地上への排土量を少
なくしようとする地盤掘孔工法とその装置が既に開発さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】その一例として発明者
は先に地中掘進と同時にスクリュー翼片の周縁に形成せ
る圧土縁と円錐形オーガーヘッドによって孔周壁を圧密
しながら強固な孔壁を造成すると共に地上への揚土量を
もすこぶる寡少な無排土の地盤掘孔装置を開発し現在も
使用されているが、かかる工法は掘孔後において上記掘
削せる孔周壁とオーガー間に多数個の密着部分及び該密
着部分間に真空部分が多数にわたって形成し空気の逃げ
場がなくこれが原因にて抜杆時に急激な吸引力が発生し
折角、強固に圧締せる孔壁が崩壊する等の憂いが生じて
いた。発明者はかかる欠点を解決するものとして、先に
図１の如く数枚のスクリュー翼片Ｓを上下に有してなる
オーガーヘッドＡの該スクリュー翼片Ｓの前後面または
前後左右面に平坦切欠面Ｂを凹設形成してなる基礎地盤
の掘孔装置（特公平７−１１６７０７）を発明し、掘削
土壌を掘孔周部に拡開押圧し無排土で強固な孔壁を造成
すると共にオーガ抜杆時に発生する空気の逃げ場として
の空隙を積極的に形成して逆吸引力を発生させ孔内が崩
壊する等の懸念の全くない掘孔装置を求めることが出来
得たのであるが、該発明によるスクリュー翼片Ｓに切欠
面Ｂを形成設けることは技術的、強度的において問題が
あつたので該欠点を根本的に解消しより強固な支持地盤
を造成しようとする地盤掘孔装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明に係る掘
孔装置は先掘刃２を先端部に有したオーガヘッド１のの
同軸上部にオーガー軸周面の前後面を縦軸方向に一定の
深さに凹欠して切欠面４を形成せる円棒形オーガーケー
シング３を一体的に連設せしめた構成をその特徴とし地
中に崩壊のない強固な地盤を造成しようとするを主な目
的としている。

【０００５】

【作用】次に上記、装置による基礎地盤の掘孔施工例を
説明すると、先ず先端にスクリューを有したオーガーヘ
ッド１を一体的に連接してなる円棒形オーガーケーシン
グ３を杭打機にセットして所定地上に定置し、しかる後
に動力を回転駆動するにおいてオーガーヘッド１先端の
先掘刃２が回転し先端地盤を攪乱しながら掘進する。ま
た上記、掘進と同時にスクリューの外周面とオーガーヘ
ッド１の円錐面の作用により上記、掘削せる土壌を上方
に押し上げながらこれを孔周壁面に拡開圧締する。かか
る回転掘進と同時にオーガーヘッド１と追従する円棒形
オーガーケーシング３の周面に凹設せる切欠面４の一方
の角縁部分４ａが図３の如く矢印方向に回転しながら上
記先掘せる孔周壁ｂ面をより径大に切削すると同時に該
切欠面４の一方側の角縁部分４ｂが先に切削せる余剰の
土礫を恰もコテ面の如く孔周壁ｂ面に強固に擦りつけ状
に圧締する、かかる切削、圧締の交互の繰り返し作用に
よってオーガーケーシング３の掘進に伴って孔周の全長
にわたって強固な圧密孔壁面を有した杭孔を確実に掘孔
行わしめることが出来得るのである。 しかも通常のオー
ガー掘孔時による場合にその殆どがオーガー面と孔壁面
が土圧により密着するがために、該掘孔内に空気の逃げ
場がなく孔内に渋滞充満し、これが原因にてオーガー抜
杆時に孔内に吸引力が発生し孔周壁が崩壊する等の事態
が必生するが、この発明は上記の如く通常の円棒形オー
ガー軸面に切欠面４，４が切欠設けたことによってオー
ガ面と孔壁間に空隙ｃ部分が形成し、該空隙ｃが空気の
逃げ場となり上記吸引力の発生を未然に防止し孔周壁の
崩壊を抑制する作用を有している。

【０００６】また上記、切欠面４，４を円棒形オーガー
ケーシング３の軸面上下全体に形成設けることなく該切
欠面４部分を同軸上に適宜の間隔毎に数カ所に切り欠け
設けるることによって、切欠面４を形成していない円棒
形面にてオーガー掘進時に摩 擦抵抗の最も少ない状体に
て孔周壁の削落を防止しながら垂直方向に地中を掘進し
ながら次隣の切欠面４の回転掘削によって上記による切
開及び圧締作用を交互に繰り返しながら如何なる軟硬地
盤であるも効果的に掘進することが出来得るのである。
更に、施工目的とする地盤層が図４の如く軟質地盤
ア、硬質地盤イ等の異質地層が積層している地盤層の場
合には夫々の地質層においては上記切欠面４，４による
切削、圧締の作用強度が軟硬異なるがために孔周壁面を
上下全体にわたって略一定の強度に圧締行わしめること
が不可能と考えられるも、その反面、掘孔孔周壁面が軟
硬各層の強度により凸凹状に切削、圧締が行われている
がために、かかる掘孔内にモルタルｄを充填し、該モル
タル柱内に杭柱Ｐを打設行わしめることによって上記凸
凹面に充填されたモルタルｄが杭柱Ｐ周面に大小凸凹形
状の鍔節ｄ｀が一体的に付着し、恰かも鍔付き杭を打設
したごとく地中に強固な支持杭を容易確実に施工行わし
めることが出来得る。 またオーガーケーシング３による
地中への圧入負荷あるいは打設速度を軟、硬地盤の地質
に応じて強弱調整しながら圧入行わしめることによって
上記と同様により効果的に鍔節ｄ｀を形成出来得ること
は謂うまでもない。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明すると、１は
周部に上下略同一径寸巾のスクリュー翼片２を有し、且
つ全体形状を円錐形状に形成してなるオーガーヘッド１
で該同軸上に適当な連結座５を介して円棒形のオーガー
ケーシング３を一体的に連結すると共に該ケーシング３
の周面に縦軸方向に対して前後または左右面に一定深さ
に凹欠せる平坦な切欠面４、４を切り欠け設けてなるも
のである。

【０００８】また、他の実施例として上記切欠面４をオ
ーガー軸の全長にわたって前後に形成することなく、そ
の掘孔目的とする地盤、地質等に応じて上記切欠面４、
４をオーガー軸面の数箇所部分に適宜の間隔を隔てて形
成設ける。 更に図５に示めす如く、全長にスクリュー凸
条８を付設してなるスクリューケーシング７の前後面に
上記と同様に切欠面４、４を切欠設けた部分と、該切欠
面 ４、４を付設しない部分とを適宜の間隔毎に交互に形
成することも出来得る。図面においては省略しているが
オーガーヘッド１ならびにオーガーケーシング３の軸内
にはモルタル送注管を縦貫配設し、その先端下方はヘッ
ド先端に開孔せるモルタル噴射孔６に連通連結されてい
る。

【０００９】

【発明の効果】この発明に係る基礎地盤の掘孔装置は上
記の如くオーガーケーシング３の周面の前後面に一定の
深さの切欠面４を形成してなるもので該装置をオーガー
ヘッド１の上部に一体的に連設してなるものであるから
回転掘進に伴って掘削と同時に上記切欠面４の両側角縁
部分４ａ、ｂの作用により孔周壁ｂを切開と圧締する作
用を連続的に繰り返し行わしめることによって如何なる
地盤層であっても地中に排土も殆ど無く無振動にて強固
な圧密孔壁を有した杭孔を容易確実に施工出来得る効果
がある。しかも、この発明においてはオーガーケーシン
グ３の周面に単に切欠面４を凹欠するという極めて簡単
な構造を有するものであって、前掲せるスクリュー部分
を凹欠するものとは異なり、装置全体としては強固で破
損する等の懸念も毛頭なく安価に提供出来得る等の効果
も併せ有している。特にこの発明は円棒形オーガーケー
シング３の周面全長に切欠面４を設けたことによって、
掘進時におけるケーシング全体面における土圧等による
摩擦抵抗を寡少とし、使用エネルギーを大巾に節減出来
得るは勿論、オーガーケーシング３の下進に伴ってオー
ガ面と孔壁間に点在状に空隙ｃ部分が形成し、かかる空
隙ｃの形成によって上記オーガーと孔壁間に渋滞せる空
気を始めとして泥土等が自然的に該空隙ｃ内に導入し、
これが抜杆時に必成する孔内の吸引力を自然的に抑制し
以てオーガー抜杆時における孔内の吸引による崩壊を未
然に阻止すると共に上記空隙ｃ内にモルタルｄを充填行
わしめることによって該モルタルｄが杭柱Ｐの周面に一
体的に付着し剛強な基礎地盤を容易に施工することが出
来得る。 また軟、硬混合の地盤層の場合には該掘孔孔周
壁面が一定の圧締を求めることが困難であるがその反
面、投入せるモルタルｄが杭柱Ｐの周面に凸凹形状に付
着し、従来の鍔付き杭と同様の支持杭を容易に求めるこ
とが出来得るのである。

【００１０】また請求項３項記載の如く、上記切欠面
４，４を円棒形オーガーケーシング３の全長にわたって
形成設けることなく、同軸上に適宜の間隔を隔てて該切
欠面４を切欠行わしめることによって切欠面４，４によ
る孔周壁ｂの切開、圧締する作用をオーガーの掘進に伴
って間欠的に行わしめ、上記の切開、圧締効果をより効
果的とするは勿論、更に上記ケーシング３面にスクリュ
ー凸条８を付設すると共に該オーガー面に上記の如く適
宜の間隔毎に切欠面４を切欠設けたスクリューケーシン
グ７を用いることによって如何なる硬、軟質等の施工地
盤であるも摩擦抵抗をより良好確実に遮断し、円滑良好
な回転掘削が求め得られる等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の基礎地盤掘孔装置の正面図、

【図２】 この発明に係る基礎地盤の掘孔装置の正面
図、

【図３】 同上、横断切断面図、

【図４】 同上、 この発明装置による地盤の掘削状体
図、軟、硬地盤層における鍔節の形成状体図、

【図５】 他の実施例による掘孔装置の正面図である。

【符号の説明】

１ オーガーヘッド ２ 先掘刃 ３ オーガーケーシング ４ 切欠面 ５ 連結座 ６ モルタル噴射孔 ７ スクリューケーシング ８ スクリュー凸条 ａ 杭孔 ｂ 孔周壁 ｃ 空隙 ｄ モルタル

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先掘刃２を先端部に有したオーガーヘッ
   ド１の同軸上部に縦軸方向に前後または左右面を一定の
   深さに凹欠して切欠面４を形成せる円棒形オーガーケー
   シング３を一体的に連設し形成してなる地盤掘孔装置を
   用いて地盤を掘削しようとするもので、上記装置を杭打
   機に吊設して所定地盤に仮打ちし、しかる後に該装置を
   動力及び荷重を負荷させながら回転駆動させ地盤を掘孔
   するにおいて、上記先掘刃２にて地盤を掘進すると同時
   に該掘孔装置のオーガーケーシング３面に形成せる前後
   の切欠面４の回転作用によって先掘刃２にて掘孔せる杭
   孔ａの孔周壁ｂを掘進に伴って削落及び打叩を交互に繰
   り返し強固に圧密された孔周壁ｂを築造し、且つまた上
   記切欠面４による孔周壁ｂとの空隙ｃの形成により、オ
   ーガ抜杆時に発生する吸引作用による孔周壁ｂの崩壊現
   象を阻止し、地中垂直方向に剛強な掘孔を掘削行わしめ
   ることを特徴とする基礎地盤の掘孔工法。
2. 【請求項２】 先掘刃２を先端部に有したオーガヘッド
   １の同軸上部に、円棒形オーガー軸周面の前後面を縦軸
   方向に一定の深さに凹欠して切欠面４を形成せるオーガ
   ーケーシング３を一体的に連結せしめたことを特徴とす
   る基礎地盤の掘孔装置。
3. 【請求項３】 上記請求項２項記載の軸周面の前後面に
   一定の深さに凹欠せる切欠面４，４を形成設けてなる円
   棒形オーガーケーシング３において、上記切欠面４，４
   をオーガーケーシング３全長に付設することなく、一定
   の間隔を隔てて適宜数を切欠設けたことを特徴とする基
   礎地盤の掘孔装置。