JP3753732B1 - 基礎杭建て込み工法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基礎杭の継ぎ足し作業と建て込み作業を同時進行させる基礎杭建て込み工法において、継ぎ足し作業を行う作業穴を繰り返し使用に耐えるものとすることにより、作業中断を招くことなく能率的に建て込みを行えるようにする。
【解決手段】建て込み穴6と異なる場所に、アースオーガ10で穴3を掘削し、掘削土にセメントミルクを混練してソイルセメント柱4を形成する。ソイルセメント柱4が固化した後、その中心にアースオーガ10で作業穴5を掘削する。作業穴5を利用して基礎杭の継ぎ足し作業を行い、完成した延伸基礎杭32を建て込み穴6に運んで建て込みを行う。
回転方向により掘削径が大小に切り替わるオーガヘッド11を用い、掘削径大の状態でソイルセメント柱4の形成作業を行った後、掘削径小の状態で作業穴5を掘削する。
【選択図】図8

Description

本発明は地盤に基礎杭を建て込む工法に関する。
建物の基礎杭を地盤に建て込むに際し、近年では予め地盤に掘削した穴に基礎杭を押し込むプレボーリング方式が多く用いられている。また建物の高層化に伴い、基礎杭の先端を確実に地下の岩盤層に届かせることが求められている。
工業生産される基礎杭は、トレーラーで輸送可能な、7mから15mといった長さとするのが普通である。ところがこの程度の長さでは地下の岩盤層には届かないケースがある。そのような場合には基礎杭を継ぎ足して必要な長さの延伸基礎杭を形成する。
コンクリート製の基礎杭の端の部分には鋼鉄製のリングが取り付けてあり、このリング同士を連結して継ぎ足しを行う。連結には溶接継手、無溶接継手、ボルト継手などが用いられる。溶接継手を例にとって説明すると、まず下側の基礎杭に玉掛けをして建て込み穴の中に吊り下げておき、その上にクレーンで支持した上側の基礎杭を重ねて溶接するのであるが、この溶接作業にはかなりの時間を要する。そのため、延伸基礎杭が完成する前に建て込み穴が土圧で圧潰したり、建て込み穴の最深部を根固め液で根固めする場合には延伸基礎杭を届かせる前に根固め液が固化してしまうなど、延伸基礎杭を設計通りの深さまで押し込めない事態を生じる場合があった。
上記の問題を解決するため、特許文献1では次のような建て込み方法が提案されている。すなわち建て込み穴とは別の場所に仮穴を設けておき、この仮穴を用いて基礎杭の継ぎ足し作業を行うのである。このようにすれば、建て込み穴の掘削作業と基礎杭の継ぎ足し作業を同時進行で進め、建て込み穴の掘削が完了次第、延伸基礎杭を建て込めるので、建て込みに要する総時間が短縮され、杭打機(特許文献1ではアースオーガが杭打機として用いられている)の稼働率が向上する。また建て込み前に建て込み穴が圧潰したり根固め部分が固化したりするおそれを少なくすることができる。
特開2004−278250号公報(第3頁、図1)
継ぎ足し作業に用いる仮穴は何度も使用されるものであり、使用を繰り返しているうちに圧潰して用をなさなくなる。そのようになると、基礎杭の建て込みに使用していたアースオーガを新しい仮穴の掘削に流用しなければならず、一連の建て込み作業の流れが著しく阻害される。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、基礎杭の継ぎ足し作業と建て込み作業を同時進行させる基礎杭建て込み工法において、継ぎ足し作業を行う作業穴を繰り返し使用に耐えるものとすることにより、作業中断を招くことなく能率的に建て込みを行えるようにすることを目的とする。
(1)上記目的を達成するために本発明は、建て込み穴と異なる場所に設けた作業穴で基礎杭を継ぎ足して所定長さの延伸基礎杭を形成した後、この延伸基礎杭を建て込み穴に運んで建て込みを行う基礎杭建て込み工法において、地盤内にソイルセメント柱を形成し、このソイルセメント柱の中心を掘削して前記作業穴を形成することを特徴としている。
この構成によると、作業穴は周囲が固められているので土圧により圧潰することがなく、一つの作業穴を長く使い続けることができる。
(2)また本発明は、上記基礎杭建て込み工法において、前記ソイルセメント柱の形成及び前記作業穴の掘削作業をアースオーガで行うことを特徴としている。
この構成によると、建て込み穴の掘削に用いるアースオーガを作業穴の形成にも使用するので、作業機材の数を絞ることができ、機材コストを低減できる。
(3)また本発明は、上記基礎杭建て込み工法において、回転方向により掘削径が大小に切り替わるオーガヘッドを用い、掘削径大の状態で前記ソイルセメント柱の形成作業を行った後、掘削径小の状態で前記作業穴の掘削作業を行うことを特徴としている。
この構成によると、ソイルセメント柱の形成と作業穴の掘削に2種類の掘削径が必要であるところを1個のオーガヘッドで間に合わせることができる。また段取り替え作業時間も短縮される。
本発明によると、作業穴における基礎杭の継ぎ足し作業と、継ぎ足して作った延伸基礎杭の建て込み作業とを同時進行させることができるとともに、作業穴は周囲が固められているため圧潰することがなく、作業穴を作り直すため一旦建て込み作業を中断するなどの事態を招かなくて済む。
本発明の一実施形態を図1−11に示す。図1−9は基礎杭建て込み工程を順を追って示す説明図、図10、11はオーガヘッドの側面図にして互いに異なる状態を示すものである。
図1において、1は地盤、2は地中深くの岩盤層である。地盤1の上にアースオーガ10を配置し、作業穴を形成すべき位置にオーガヘッド11を位置合わせする。オーガヘッド11は図10、11に見られるように下向きに突出する複数の掘削ブレード12と水平面内で放射状に突出する複数の掘削ブレード13を備える。掘削ブレード13はオーガヘッド11の回転方向によって掘削径が変わる。すなわちオーガヘッド11が順回転するときは図10に見られるように掘削ブレード13はオーガヘッド11の中心方向に縮まり、掘削径が小さくなる。オーガヘッド11が逆回転するときは、図11に見られるように掘削ブレード13は外側に拡がり、掘削径が大きくなる。なお通常のオーガヘッドと同様、オーガヘッド11は先端からセメントミルクや根固め液を噴出する機能を備える。
上記のようなオーガヘッド11をスクリュー14の下端に装着したうえで、コラム15の側面を上下するスクリュー回転ユニット16によりスクリュー14を回転させ、図2のように地盤1に穴3を掘削する。スクリュー14の回転は逆回転とし、掘削径大の状態にしておく。所定深さまで穴3を掘った後、スクリュー14を逆回転させつつ引き上げ、穴3の中で掘削土を攪拌する。同時にオーガヘッド11よりセメントミルクを掘削土に注入して混練し、ソイルセメントとする。オーガヘッド11を完全に引き上げると、図3のように、地盤1の中にソイルセメント柱4が残されることになる。
ソイルセメント柱4が固化した後、その中心を図4のように掘削して作業穴5を形成する。今度の掘削は、スクリュー14を順回転させ、オーガヘッド11の掘削径を小さくして行う。このようにオーガヘッド11の回転方向による掘削径の差を利用して、所定厚さのソイルセメントで側壁部を固めた作業穴5を得ることができる。
オーガヘッド11がソイルセメント柱4の底部を突き破る前に掘削を止め、作業穴5の底に所定厚さのソイルセメント層を残す。そしてオーガヘッド11を引き上げる。なおソイルセメントの掘削屑は作業穴5の中に放置すればよい。
このように作業穴5を用意した後、図5から図9に示す建て込み作業に入る。まず図5に見られるように、岩盤層2に届く深さの建て込み穴6をアースオーガ10で掘削する。その場所は作業穴5から離れた、建て込み穴6用として指定された場所である。スクリュー14を順回転させ、オーガヘッド11の掘削径を小さくして掘削を行う。
アースオーガ10が建て込み穴6を掘り進める一方で、作業穴5には自走式クレーン20により第1の基礎杭30を吊り込み、さらにその上に第2の基礎杭31を重ねる。そして第1の基礎杭30の上端と第2の基礎杭31の下端を溶接し、図6に示す延伸基礎杭32を形成する。
建て込み穴6の深さが所定深さに達したらスクリュー14を逆回転し、オーガヘッド11の掘削径を広げる。そして図6に見られるように建て込み穴6の底部を拡大する。
所定高さの拡大部を形成した後、図7のようにスクリュー14を順回転してブレード13を縮め、根固め液7を拡大部に注入しつつオーガヘッド11を引き上げる。
建て込み穴6からオーガヘッド11をすっかり引き上げた後、延伸基礎杭32を自走式クレーン20で建て込み穴6に吊り入れる。そして図8のようにアースオーガ10の建て込みユニット17で延伸基礎杭32の頭部をつかみ、回転させつつ下方に圧迫して建て込んで行く。この間作業穴5では別の基礎杭の継ぎ足し作業を行うことができる。
延伸基礎杭32は建て込み穴6の底部に達する長さを有しない。そこで、図9に見られるように、第3の基礎杭33を延伸基礎杭32に継ぎ足し、建て込み穴6の底部に届く延伸基礎杭34を形成する。そしてこの延伸基礎杭34を、下端が根固め液7に埋まるまで建て込むものである。
上記の説明では、回転方向によって掘削径が変わるオーガヘッド11を用いてソイルセメント柱4の形成と作業穴5の掘削を行ったが、掘削径の異なる2個のオーガヘッドを使い分けてこの作業を行っても良いことはもちろんである。また穴の掘削はアースオーガに限定されるものではなく、他の種類の建設機械を用いても良い。
以上本発明の実施形態につき説明したが、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。
本発明は建物の基礎杭工事を行う際に広く利用可能である。
基礎杭建て込み工程の第1の説明図 基礎杭建て込み工程の第2の説明図 基礎杭建て込み工程の第3の説明図 基礎杭建て込み工程の第4の説明図 基礎杭建て込み工程の第5の説明図 基礎杭建て込み工程の第6の説明図 基礎杭建て込み工程の第7の説明図 基礎杭建て込み工程の第8の説明図 基礎杭建て込み工程の第9の説明図 オーガヘッドの側面図 図10と異なる状態を示すオーガヘッドの側面図
符号の説明
1 地盤
2 岩盤層
4 ソイルセメント柱
5 作業穴
6 建て込み穴
7 根固め液
10 アースオーガ
11 オーガヘッド
14 スクリュー
15 コラム
16 スクリュー回転ユニット
17 建て込みユニット
20 自走式クレーン
30 第1の基礎杭
31 第2の基礎杭
32 延伸基礎杭
33 第3の基礎杭
34 延伸基礎杭

Claims (3)

  1. 建て込み穴と異なる場所に設けた作業穴で基礎杭を継ぎ足して所定長さの延伸基礎杭を形成した後、この延伸基礎杭を建て込み穴に運んで建て込みを行う基礎杭建て込み工法において、
    地盤内にソイルセメント柱を形成し、このソイルセメント柱の中心を掘削して前記作業穴を形成することを特徴とする基礎杭建て込み工法。
  2. 前記ソイルセメント柱の形成及び前記作業穴の掘削作業をアースオーガで行うことを特徴とする請求項1に記載の基礎杭建て込み工法。
  3. 回転方向により掘削径が大小に切り替わるオーガヘッドを用い、掘削径大の状態で前記ソイルセメント柱の形成作業を行った後、掘削径小の状態で前記作業穴の掘削作業を行うことを特徴とする請求項2に記載の基礎杭建て込み工法。
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