JP3581674B2 - 既成杭の埋設方法とその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ケーシングとその内部に位置させたオーガスクリュウーを回転させて地面から地中の所定深さまで削孔し、ケーシングを残してオーガスクリュウーを抜き取り、ケーシング内に既成杭を挿入することにより、地中に既成杭を埋設する既成杭の埋設方法とそれに用いる装置、更に詳しくは、地中の削孔によって発生する掘削土を使用してソイルセメントを作成し、このソイルセメントをケーシングとその内部に挿入した既成杭の間に充填することにより、掘削土の廃棄処理を不要にすることができる既成杭の埋設方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中にＰＣコンクリート杭や鋼管杭の如き既成杭を埋設する方法は、オーガスクリュウーを用いて地面から地中支持層に達する所定深さまで削孔し、その削孔にあたり、オーガスクリューの軸心に設けた通孔を利用して、その先端からセメントミルク等の自硬性ミルクを注入しながら削孔し、その自硬性ミルクと掘削土壌とを攪拌混練してソイルセメント柱を地中に製造し、そのソイルセメント柱の未硬化の間に目的の既成杭を挿入埋設するようにしていた。
【０００３】
この後、ソイルセメント柱は、既成杭の支持力を確保するために、支持層付近の注入セメントミルクは、特に富配合のセメントミルクを用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のソイルセメント柱の未硬化の間に目的の既成杭を挿入埋設すると、既成杭の体積と同容量のソイルセメントが削孔の上端から地上に溢れだし、作業現場がソイルセメントの混合した多量の泥土によって汚染され、このため、作業上の安全性と円滑性が妨害され、既成杭の埋設作業の能率低下を招く原因になっている。
【０００５】
また、地上のソイルセメントが混合した泥土は、産業廃棄物となり、その撤去処理には相当な経費を必要とし、既成杭の埋設コストを高騰させる要因になっている。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、既成杭の挿入工程時に、ソイルセメントの地上への溢れだしによる作業現場の汚染の発生がなく、掘削廃土の有効利用により、廃土の処理も不要になり、既成杭の埋設作業の能率向上と既成杭の埋設コストの低減を実現することができる既成杭の埋設方法とその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、方法の発明は、ケーシングとその内部に位置させたオーガスクリュウーを回転させて地面から地中の所定深さまで削孔し、ケーシングの先端が地中支持層に達したらオーガスクリュウーの先端からケーシング内の先端部に富配合のセメントミルクを注入し、このセメントミルクと掘削土をオーガスクリュウーで攪拌混練してソイルセメント柱を作った後、オーガスクリュウーの回転を停止して引き上げることにより、オーガスクリュウーの羽根の上に載った掘削土をケーシング内から排土し、この後、ケーシング内に既成杭を挿入してその先端部をソイルセメント柱で根固めし、先にケーシング内から排土した掘削土を使用してソイルセメントを作成し、このソイルセメントをケーシング内と既成杭間に充填する構成を採用したものである。
【０００８】
また、装置の発明は、作業機のリーダに沿って上下に摺動する駆動機に、ケーシングとその内部に同心に位置させたオーガスクリュウーを、それぞれ独自に回転と停止ができるように着脱可能に取り付け、上記オーガスクリュウーに、その先端から圧縮空気と富配合のセメントミルクを切り換え可能に噴出させるための通孔を軸心に沿って設け、地中に所定深さまで進入させたケーシングに対してオーガスクリュウーを回転を停止して引き上げることにより、オーガスクリュウーの羽根の上に載った掘削土をケーシング内から排土できるようにした削孔手段と、上記オーガスクリュウーでケーシング内から排土した掘削土を使用してソイルセメントを作成し、このソイルセメントを、上記ケーシングとその内部に挿入した既成杭の間に充填するソイルセメント作成手段とで形成されている構成を採用したものである。
【０００９】
ここで、上記ケーシングとその内部に位置させたオーガスクリュウーは、逆回転させて地面から地中の所定深さまで削孔し、この削孔時にオーガスクリュウーに設けた通孔の先端から圧縮空気を噴出し、掘削効率を上げるようにし、地中の所定深さに達すると、ケーシングを停止させると共に、富配合のセメントミルクに切り換え、回転するオーガスクリュウーでセメントミルクと掘削土を攪拌混合しながら該オーガスクリュウーを所定高さだけ上昇させ、ケーシング内の先端部に必要な高さのソイルセメント柱を作る。
【００１０】
また、ソイルセメント作成手段は、掘削土を篩にかけて適当な粒度にした後、ミキサープラントを使用して正確な計量により、セメントミルクと混合し、均等なソイルセメントを製造するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１２】
図１のように、既成杭の埋設装置は、作業機１のリーダ２に設けたガイド３に沿って上下に摺動する電動減速駆動機４に、所定長さを有する鋼管製のケーシング５とその内部に位置させたオーガスクリュウー６を、それぞれ独自に回転と停止ができるように着脱可能に取り付け、上記オーガスクリュウー６には、その先端から圧縮空気と富配合のセメントミルクを切り換え可能に噴出させるための通孔７を軸心に沿って設けた構造になっている。
【００１３】
図示の場合、ケーシング５は、単なる鋼管製のものを示したが、外周面にスクリュウーを設け、回転による地中への進入効率を向上させるようにしてもよく、また、このケーシング５内に挿入する既成杭８は、ＰＣコンクリート杭や鋼管杭を使用する。
【００１４】
上記埋設装置とは別に、地上に設置され、ケーシングとオーガスクリュウーによる削孔により生じる掘削土を使用してソイルセメントを作成するソイルセメント作成手段が組み合わせ使用される。
【００１５】
このソイルセメント作成手段は、掘削土を篩にかけて適当な粒度にした後、ミキサープラントを使用して正確な計量により、均等なセメントミルクを製造するものである。
【００１６】
次に、この発明の既成杭の埋設方法を説明する。
【００１７】
図１のように、作業機１のリーダ２に取り付けた電動減速駆動機４に、ケーシング５とその内部に同心に位置させたオーガスクリュウー６をセットし、このケーシング５とオーガスクリュウー６を所定の杭心に立て込む。
【００１８】
次に、ケーシング５とオーガスクリュウー６を互いに逆転させながら、リーダ２のガイド３に沿って下降させ、図２（Ａ）のように、地面から地中の所定の深さまで電動減速駆動機４の重量を加えながら削孔し、この削孔時にオーガスクリュウー６に設けた通孔７の先端から圧縮空気を噴出し、掘進効率を上げるようにする。
【００１９】
図２（Ｂ）のように、ケーシング５の先端が地中支持層に達したら、ケーシング５の回転を停止させると共に、オーガスクリュウー６の先端からの噴出を圧縮空気から富配合のセメントミルクに切り換え、回転するオーガスクリュウーでセメントミルクと掘削土を攪拌混合しながら該オーガスクリュウーを所定高さだけ上昇させ、ケーシング５内の先端部に必要な高さのソイルセメントの柱９を作る。
【００２０】
この後、オーガスクリュウー６の回転を停止してケーシングを電動減速駆動機４より切り離し、オーガスクリュウー６を徐々にに引き上げ、ケーシング５内から引き抜いていくと、図２（Ｃ）のように、オーガスクリュウー６の羽根上に載っている掘削土Ａがケーシング５内から取り出される。
【００２１】
次に、ケーシング５内に目的の既成杭８を静かに挿入する。図２（Ｄ）のように、既成杭８の先端部は富配合のソイルセメント柱９を圧縮し、このソイルセメントがケーシング５内と既成杭８の先端部の空間を埋めることにより、地中支持層に対して既成杭８の先端部が堅固に根固めされる。ケーシング５内の掘削土Ａは、オーガスクリュウー６で取り出されているので、既成杭８の挿入で掘削土Ａがケーシング５の上端から地面に溢れ出るようなことがない。
【００２２】
また、オーガスクリュウー６でケーシング５内から取り出された掘削土Ａは、篩にかけて適当な粒度にした後、作業現場の近くに設置したミキサープラントを使用して正確な計量により、セメントミルクと混合し、均等なソイルセメントＢを製造する。
【００２３】
このソイルセメントＢは、図２（Ｄ）のように、ホース１０でケーシング５の内周と既成杭８の間の空間及び既成杭８の内部空間に充填する。充填したソイルセメントＢが凝固することにより、ケーシング５内に挿入した既成杭８は、先端部が富配合のソイルセメント柱９で根固めされ、それより上部はソイルセメントＢの凝固で地中に対して堅固に固められ、負荷支持能力の優れた杭を構築することができる。
【００２４】
また、ケーシング５内から取り出した掘削土Ａは、セメントミルクと混合して均等なソイルセメントＢとし、これをケーシング５の内周と既成杭８の空間及び既成杭８の内部空間に充填することにより、掘削土Ｂは全量を有効に使用することができ、掘削土Ａの廃棄処理が全く不要になる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、ケーシングとその内部に同心に位置させたオーガスクリュウーを回転させて地面から地中の所定深さまで削孔し、ケーシングの先端が地中支持層に達したらオーガスクリュウーの先端からケーシング内の先端部に富配合のセメントミルクを注入し、このセメントミルクと掘削土でソイルセメント柱を作った後、オーガスクリュウーの回転を停止して引き上げることにより、掘削土をケーシング内から排土し、この後、ケーシング内に既成杭を挿入してその先端部をソイルセメント柱で根固めし、先にケーシング内から排土した掘削土を使用してソイルセメントを作成し、このソイルセメントをケーシング内と既成杭間に充填するようにしたので、既成杭の先端部が富配合のソイルセメントで根固めされ、それより上部がソイルセメントの凝固で地中に対して堅固に固められ、負荷支持能力の優れた杭を構築することができる。
【００２６】
また、ケーシングとオーガスクリュウーの削孔によって発生する掘削土の全量を有効に使用することができ、掘削土の廃棄処理が全く不要になり、既成杭の埋設作業の能率向上と既成杭の埋設コストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】既成杭の埋設装置にケーシングとオーガスクリュウーをセットした状態の一部切り欠き正面図
【図２】（Ａ）はケーシングとオーガスクリュウーを地中に埋設した状態の縦断正面図、（Ｂ）はケーシング内にソイルセメント柱を作った状態の縦断正面図、（Ｃ）はオーガスクリュウーによる掘削土の取り出し状態を示す拡大縦断正面図、（Ｄ）はケーシング内に既成杭を挿入してケーシング内にソイルセメントを充填している状態を示す縦断正面図
【符号の説明】
１ 作業機
２ リーダ
３ ガイド
４ 電動減速駆動機
５ ケーシング
６ オーガスクリュウー
７ 通孔
８ 既成杭
９ ソイルセメント柱
１０ ホース

Claims (2)

1. オーガスクリュウー６を回転させて地面から地中の所定深さまで削孔するとともに、その削孔内に、ケーシング５を、その先端が地中支持層に達し、かつ内部に前記オーガスクリュウー６を位置させた状態とし、
   上記オーガスクリュウー６の先端からケーシング５内の先端部に富配合のセメントミルクを注入し、このセメントミルクとケーシング５内の掘削土Ａをオーガスクリュウー６で攪拌混練してソイルセメント柱９を作り、前記ケーシング５内に既成杭８を挿入してその先端部を前記ソイルセメント柱９で根固めし、前記ケーシング５と既成杭８間にその上端よりその両者を固める部材を充填する既成杭の埋設方法において、
   上記ケーシング５と既成杭８間に充填する部材に、上記オーガスクリュウー６の回転を停止して引き上げることにより、オーガスクリュウー６の羽根の上に載ってケーシング５内から排土した掘削土Ａを篩にかけて上記充填するに適当な粒度としたものと、セメントミルクとにより作成したソイルセメントＢを使用することを特徴とする既成杭の埋設方法。
2. 請求項１記載の既成杭の埋設方法を行う既成杭の埋設装置であって、作業機１のリーダ２に沿って上下に摺動する駆動機４に、ケーシング５とその内部に同心に位置させたオーガスクリュウー６を、それぞれ独自に回転と停止ができるように着脱可能に取り付け、上記オーガスクリュウー６に、その先端から圧縮空気と富配合のセメントミルクを切り換え可能に噴出させるための通孔７を軸心に沿って設け、地中に所定深さまで進入させたケーシング５に対してオーガスクリュウー６を回転を停止して引き上げることにより、オーガスクリュウー６の羽根の上に載った掘削土Ａをケーシング５内から排土できるようにした削孔手段と、上記オーガスクリュウー６でケーシング５内から排土した掘削土Ａを篩にかけて上記充填するに適当な粒度としたものを使用してソイルセメントを作成し、このソイルセメントＢを、上記ケーシング５とその内部に挿入した既成杭８の間に充填するソイルセメント作成手段とで形成されていることを特徴とする既成杭の埋設装置。

Images