JP3098975B2 - コンクリート杭の杭打ち工法 - Google Patents

コンクリート杭の杭打ち工法

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JP3098975B2
JP3098975B2 JP09120181A JP12018197A JP3098975B2 JP 3098975 B2 JP3098975 B2 JP 3098975B2 JP 09120181 A JP09120181 A JP 09120181A JP 12018197 A JP12018197 A JP 12018197A JP 3098975 B2 JP3098975 B2 JP 3098975B2
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和博 内村
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和博 内村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の基礎とな
るコンクリート杭の杭打ち工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】建築物の基礎となるコンクリート杭は、
スクリューにより地中に垂直な掘削孔を掘削するととも
に、掘削孔内にモルタルを充てんした後、掘削孔内に埋
入される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】モルタルは掘削孔内で
コンクリート杭と一体となって固化し、建築物の重量を
支える。したがって掘削孔内で固化したモルタルは、で
きるだけ支持強度が大きいことが望ましい。
【0004】そこで本発明は、大きな支持強度を確保で
きるモルタルを掘削孔内に形成できるコンクリート杭
打ち工法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】本発明のコンクリート杭
の杭打ち工法は、スクリューシャフトから側方へピッチ
をおいて突設されて正逆回転により突出長が変化する可
変爪と、下部に土を掘削する爪を備えたヘッドと、この
ヘッドに装着されるコンクリート杭保持用治具とを有す
るスクリューを用いたコンクリート杭の杭打ち工法であ
って、前記コンクリート杭保持用治具を高位置に装着し
て前記ヘッドの前記爪を前記コンクリート杭保持用治具
の下面よりも下方へ突出させ、その状態でスクリューを
正回転させながら地中に垂直な掘削孔を掘削するととも
に、掘削孔内にモルタルを吐出する第1工程と、スクリ
ューを逆回転させることにより可変爪の突出長を長く
し、掘削孔に深さ方向にピッチをおいて拡径部を複数箇
所形成し、かつスクリューの高さを変えることにより前
記各拡径部の深さ方向の幅を大きくする第2工程と、ス
クリューを正回転させて掘削孔から引き上げる第3工程
と、前記コンクリート保持用治具を低位置に装着してこ
のコンクリート杭保持用治具にコンクリート杭の頭部を
保持させ、その状態で掘削孔内にコンクリート杭を下降
させて埋入する第4工程と、を含む。また望ましくは、
前記コンクリート保持用治具は円筒体であって、前記コ
ンクリート杭の頭部に突設されたピンを着脱自在に係合
させる係合部を有するものである。
【0006】
【0007】
【作用】本発明によれば、スクリューの回転方向を正回
転から逆回転に切りかえて可変爪の突出長を長くするこ
とにより、掘削孔に部分的に拡径部を形成することがで
き、またこの場合、スクリューの高さを変えることによ
り、各拡径部の深さ方向の幅を大きくできる。したがっ
て掘削孔内で固化したモルタルは掘削孔の深さ方向に凹
凸を有することとなり、建築物の支持強度がきわめて大
きくなる。また地中を掘削するときには、高位置のコン
クリート保持用治具により掘削孔の内壁面をきれいに仕
上げ、また掘削孔を掘削した後、掘削孔にコンクリート
杭を埋入するときには、低位置に切り替えたコンクリー
ト保持用治具によりコンクリート杭の頭部を保持する。
【0008】
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1(a)は、コンクリート杭の
杭打ち装置のスクリューの正面図、図1(b)は同コン
クリート杭保持用治具の斜視図、図1(c)はコンクリ
ート杭保持用治具をヘッドに装着した状態の平断面図、
図2(a),(b)は同コンクリート杭保持用治具を装
着したスクリューの正面図、図3(a)は固定爪の斜視
図、図3(b),(c)は可変爪の斜視図、図4はコン
クリート杭の頭部の斜視図、図5はコンクリート杭の杭
打ち工程の説明図である。
【0010】まず、地中を掘削するスクリューの構造を
説明する。図1(a)において、スクリュー1は、スク
リューシャフト2に固定爪3と可変爪4を交互にピッチ
をおいて側方へ突設して構成されている。スクリューシ
ャフト2の下端部にはヘッド5が連結されている。ヘッ
ド5はその下部に爪6を有しており、この爪6で土中を
掘削する。ヘッド5の両側部にはタテ長棒状の取付体7
が装着されている。取付体7の上部と下部にはピン孔8
a,8bが形成されている。
【0011】図1(b),(c)において、コンクリー
ト杭保持用治具10は円筒体から成っている。治具10
の下面にはのこ刃状の刃部11が形成されており、また
カギ型の係合部12が切欠形成されている。治具10の
上部内面には取付片13が装着されている。取付片13
は2枚を一組とし、互いに対向して2箇所装着されてい
る。図1(c)に示すように、ヘッド5の両側部の取付
体7を取付片13の間に挿入し、ピン孔8aまたは8b
にピン14を挿入することにより、治具10はヘッド5
に装着される。
【0012】図2(a)は、ピン14を上側のピン孔8
aに挿入して治具10をヘッド5の高位置に装着した場
合を示しており、この状態でヘッド5の爪6は治具10
の下面よりも下方へ若干突出する。また図2(b)は、
ピン14を下側のピン孔8bに挿入して治具10をヘッ
ド5の低位置に装着した場合を示しており、この状態で
治具10の刃部11はヘッド5の爪6よりも下方へ突出
する。後述するように、スクリュー1は図2(a)の状
態で土中の掘削を行い、また図2(b)の状態でコンク
リート杭の掘削孔への埋入を行う。
【0013】次に、図3を参照して固定爪3と可変爪4
を説明する。図3(a)において、固定爪3は板体をね
じって形成されている。固定爪3はその一端部をスクリ
ューシャフト2に固着されて側方へ突出している。L1
はその突出長である。図3(b),(c)において、可
変爪4は、板体をねじって形成した基部4aの先端部に
断面コの字形の取付子4bを固着し、取付子4bに回転
子4cをピン4dで水平回転方向に回転自在に軸着して
形成されている。基部4aの一端部はスクリューシャフ
ト2に固着されて側方へ突出している。
【0014】図3(b)は、スクリューシャフト2を正
回転(矢印A)させた場合を示している。このとき、回
転子4cは基部4aの長手方向と直交した姿勢となり、
可変爪4の突出長L2は短くなる。この突出長L2は、
固定爪3の突出長L1とほぼ同一である。また図3
(c)は、スクリューシャフト2を逆回転(矢印B)さ
せた場合を示している。この状態で回転子4cは回転遠
心力によりピン4dを中心に90°水平回転し、可変爪
4の突出長L3は長くなる。
【0015】次に、図4を参照してコンクリート杭を説
明する。コンクリート杭15は多角柱もしくは円柱であ
って、その頭部にはピン16が水平に突設されている。
図2(b)に示すように、ピン16を治具10の係合部
12に係合させることにより、コンクリート杭15は治
具10に着脱自在に保持される。
【0016】このコンクリート杭の杭打ち装置は上記の
ような構成より成り、次にコンクリート杭の杭打ち工法
を図5を参照して説明する。図5(a),(b),
(c),(d),(e),(f)は工程順に示してい
る。
【0017】まず、図5(a)に示すように、スクリュ
ー1の上端部を動力部17に連結し、スクリュー1を正
回転(矢印A)させながら掘削孔20を掘削していく。
このとき、治具10はヘッド5の高位置に装着されてお
り(図2(a)も参照)、爪6は治具10の下方へ突出
して土中を掘削する。また治具10はヘッド5の掘削下
降とともに、爪6を後追いして回転しながら下降し、掘
削孔20の内壁面をきれいに仕上げて構築する。この場
合、治具10は回転しながら下降するので、その刃部1
1によりヘッド5の刃6が掘削した掘削孔20の内壁面
をきれいに削り取る。なお動力部17は、クレーン車や
杭打ち機などの作業機(図外)のクレーンの上端部に連
結されており、スクリュー1を正逆回転させるととも
に、上下動を行わせる。
【0018】図5(b)は、掘削孔20の掘削が終了し
た状態を示している。掘削中には、ヘッド5の下端部か
らモルタル21が吐出され、掘削孔20はモルタル21
で充てんされる。また掘削中には、固定爪3や可変爪4
の基部4aはねじった形状を有しているので、掘削孔2
0へ吐出されたモルタル21を十分に撹拌しながら掘削
を行うことができる。
【0019】掘削孔20を所定深さまで掘削したなら
ば、次にスクリュー1を逆回転(矢印B)させる。する
と図5(c)に示すように回転子4cは回転して可変
4の突出量は正回転時よりも長くなる(図3(c)の状
態)。したがって掘削孔20には回転子4cにより拡径
部22が上下方向にピッチをおいて複数箇所形成され
る。この場合、クレーン車などの操作部を操作してスク
リュー1に若干の上下動作を行わせれば(矢印Z)、回
転子4cは上下動しながら回転し、拡径部22の深さ方
向の幅Dを大きくすることができる。
【0020】以上のようにして拡径部22を形成したな
らば、スクリュー1を正回転させながら引き上げる(図
5(d))。この場合、可変爪4は図3(b)の状態と
なって突出長L2は短くなるので、スクリュー1を掘削
孔20から難なく引き上げることができる。またこの場
合も、固定爪3や可変爪4の基部4aはねじった形状を
有しているので、スクリュー1を正回転させてモルタル
21を十分に撹拌しながら、スクリュー1を引き上げる
ことができ、しかもこの場合引き上げにともなう排土量
(土やモルタルがスクリュー1の引き上げにともない掘
削孔20から地表へかき出される量)を少なくできる。
【0021】次に図5(e)に示すように、治具10に
コンクリート杭15の頭部を保持させ、正回転させなが
らコンクリート杭15を掘削孔20内に下降させて埋入
する。この場合、治具10は図2(b)に示すようにヘ
ッド5の低位置に装着され、コンクリート杭15のピン
16は係合部12に係止される。
【0022】コンクリート杭15を掘削孔20に完全に
埋入したならば、治具10をピン16から離脱させ、ス
クリュー1を上昇させる(図5(f))。以上により、
コンクリート杭15の杭打ち作業は終了する。掘削孔2
0内のモルタル21はやがて固化し、コンクリート杭1
5と一体となるが、モルタル21は拡径部22を有して
いるので、大きな支持強度が得られる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、スクリューの回転方向
を正回転から逆回転に切りかえて可変爪の突出長を長く
することにより、掘削孔の深さ方向にピッチをおいて複
数箇所一括して拡径部を形成することができ、またこの
場合、スクリューの高さを変えることにより、各拡径部
の深さ方向の幅を大きくできる。したがって掘削孔内で
固化したモルタルは掘削孔の深さ方向に凹凸を有するこ
ととなり、建築物の支持強度がきわめて大きくなる。
た地中を掘削するときには、高位置のコンクリート保持
用治具により掘削孔の内壁面をきれいに仕上げることが
でき、また掘削孔を掘削した後、掘削孔にコンクリート
杭を埋入するときには、コンクリート保持用治具の装着
位置を高位置から低位置に替えてコンクリート杭の頭部
を保持することにより、コンクリート杭を掘削孔に埋入
することができる。
【0024】
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)コンクリート杭の杭打ち装置のスクリュ
ーの正面図 (b)コンクリート杭保持用治具の斜視図 (c)ンクリート杭保持用治具をヘッドに装着した状態
の平断面図
【図2】(a)コンクリート杭保持用治具を装着したス
クリューの正面図 (b)コンクリート杭保持用治具を装着したスクリュー
の正面図
【図3】(a)固定爪の斜視図 (b)可変爪の斜視図 (c)可変爪の斜視図
【図4】コンクリート杭の頭部の斜視図
【図5】コンクリート杭の杭打ち工程の説明図
【符号の説明】
1 スクリュー 2 スクリューシャフト 3 固定爪 4 可変爪 4a 基部 4b 取付子 4c 回転子 5 ヘッド 6 爪 10 コンクリート保持用治具 15 コンクリート杭 20 掘削孔 21 モルタル 22 拡径部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−216716(JP,A) 特開 平2−213514(JP,A) 特開 平7−310313(JP,A) 実開 平3−54882(JP,U) 実開 昭58−69034(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02D 5/34 - 5/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリューシャフトから側方へピッチを
    おいて突設されて正逆回転により突出長が変化する可変
    と、下部に土を掘削する爪を備えたヘッドと、このヘ
    ッドに装着されるコンクリート杭保持用治具とを有する
    スクリューを用いたコンクリート杭の杭打ち工法であっ
    て、前記コンクリート杭保持用治具を高位置に装着して
    前記ヘッドの前記爪を前記コンクリート杭保持用治具の
    下面よりも下方へ突出させ、その状態でスクリューを正
    回転させながら地中に垂直な掘削孔を掘削するととも
    に、掘削孔内にモルタルを吐出する第1工程と、スクリ
    ューを逆回転させることにより可変爪の突出長を長く
    し、掘削孔に深さ方向にピッチをおいて拡径部を複数箇
    所形成し、かつスクリューの高さを変えることにより前
    記各拡径部の深さ方向の幅を大きくする第2工程と、ス
    クリューを正回転させて掘削孔から引き上げる第3工程
    と、前記コンクリート保持用治具を低位置に装着してこ
    のコンクリート杭保持用治具にコンクリート杭の頭部を
    保持させ、その状態で掘削孔内にコンクリート杭を下降
    させて埋入する第4工程と、を含むことを特徴とするコ
    ンクリート杭の杭打ち工法。
  2. 【請求項2】 前記コンクリート保持用治具は円筒体で
    あって、前記コンクリート杭の頭部に突設されたピンを
    着脱自在に係合させる係合部を有することを特徴とする
    請求項1記載のコンクリート杭の杭打ち工法。
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