JP4589813B2 - 根固め用拡大球根の築造方法 - Google Patents
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本発明は、根固め用拡大球根の築造に用いることができる掘削ロッド及び前記掘削ロッドを用いた中堀工法による根固め用拡大球根の築造方法に関するものである。
従来、既製杭を地中に埋設する基礎杭の施工方法としては、特許第３５３１０９９号公報（特許文献１）或は、特開２００５−００９２４０号公報（特許文献２）に例示するように、例えばオーガスクリュー等によって地中に杭孔を深く掘削し、この杭孔に後から既製杭を建て込む外掘工法が知られている。
また、例えば、特開２００４−１２４５４０号公報（特許文献３）に示す如く、先端部に掘削ビットを有する掘削ロッドを既製杭の杭中空部に挿入し、該掘削ロッドの元部に接続された駆動装置によって掘削ビットを回動しながら、地中を掘削しながら既製杭を建て込む中掘工法も知られている。
前記外掘工法は、予め杭孔を地中に掘削するので、杭孔の中にセメントミルク等を注入しても、杭孔の内周壁の一部が既製杭を建て込む前に崩れ落ちる心配があり、そのために既製杭をスムーズに建て込むことが困難である問題があった。また、この外掘工法は、杭孔を掘削するに当って、既製杭の外径よりも相当大きな内径を持った杭孔を掘削しなければならないので、掘削された残土量が多くなり、その大量の残土の処理に問題があった。
さらに、前記中掘工法は、既製杭の外径とほぼ等しい内径を持った杭孔を掘削しながら既製杭を建て込むので、前記外掘工法より掘削排出土の排出量が少なく、かつ杭孔の掘削と同時に既製杭を建て込むので、杭孔の一部が崩れ落ちる等の心配がないが、しかし中掘工法に於ても、次のような問題があった。
即ち、中掘工法に於ても、杭孔を掘削する際に生ずる掘削土のほぼ全体を地表に排出するので、その残土の処理に問題があった。かつ、杭孔の底部に既製杭の先端部と結合される根固め用の拡大球根を築造する際に、既製杭の杭中空部が空になるので、根固め用の拡大球根孔の中に圧入充填されたセメントミルクが、ボイリング現象（boilingmovie）を起こして既製杭の杭中空部に噴き上がって来る場合があり、完全な根固め用の拡大球根を形成することが出来ない場合があるという問題もあった。
本発明は前述の中掘工法より根固め用の拡大球根を築造する際の問題を根本的に改善する方法であって、特に既製杭の建て込みに当って、掘削ロッドの先端に設けられた掘削ビットで掘削土の一部を既製杭の杭中空部に導入攪拌してソイル化した後で、ソイル化された掘削土を杭中空部に残留させることによって、前記ボイリング現象を防止すると共に、掘削排出土の排出量を著しく削減するようにした根固め用拡大球根の築造方法を提供するものである。
本発明に係る根固め用拡大球根の築造方法は、中空既製杭の杭先端部に形成した根固め用拡大球根孔に充填されたセメントミルクが杭中空部に噴き上がるボイリング現象を抑制することが出来る、中掘工法による根固め用拡大球根の築造方法であって、根固め用拡大球根の築造に用いることができる掘削ロッドであって、前記掘削ロッドの先端には前記掘削ロッドの中空部に圧力を加えることによって開脚することが出来、既製杭の建て込みがほぼ終了した後で、前記既製杭の周りに根固め用の拡大球根を形成するための径の大きい拡大球根孔を穿設することが出来るように構成された掘削ビットが取り付けられており、前記掘削ロッドの下部の前記掘削ビットに続く部分にはスパイラル羽根が取り付けられたスパイラルロッドが形成され、そのスパイラルロッドに続く上方には攪拌羽根が取り付けられた攪拌ロッドが形成されている掘削ロッドを用い、前記掘削ロッドを既製杭の杭中空部に挿通し、上記掘削ビットで既製杭の下方の地盤を掘削しつつ前記掘削ビットで掘削された掘削土を上記スパイラルロッドの上記スパイラル羽根で前記杭中空部内に導入し上記攪拌ロッドの上記攪拌羽根によって細かく粉砕してソイル化しながら既製杭を建て込んで行き、その後前記掘削ビットを開脚させて拡大球根孔を穿設し、ソイル化された掘削土を前記既製杭の杭中空部内に残留させた状態でセメントミルクを前記掘削ロッドの中空部を介して前記拡大球根孔に圧力注入して根固め用拡大球根を築造することを特徴とする根固め用拡大球根の築造方法である。
本発明の根固め用拡大球根の築造方法は、前述の如く、本発明の掘削ロッドの先端部をスパイラルロッドにすると共に、そのスパイラルロッドに続く部分を攪拌ロッドで構成し、既製杭の建て込みに当って前記掘削ビットで掘削した掘削土を該スパイラルロッドで杭中空部に導入して、該攪拌ロッドで攪拌してソイル化した後で、ソイル化された掘削土を杭中空部内に残留させるので、径の大きい拡大球根を穿設しても地上に排出される掘削排出土の量を少なくすることが出来る。
かつ、杭中空部にソイル化された密度が大きい掘削土が残留するので、杭先端部に形成した根固め用の拡大球根孔に充填されたセメントミルクが杭中空部に噴き上がるボイリング現象を抑制することが出来る。従って、地中に建て込んだ既製杭の先端部に完全な根固め用の拡大球根を確実に形成することが出来る。
図により本発明に係る根固め用拡大球根の築造方法の一実施例を具体的に説明すると、図１は本発明を実施するための掘削ロッドの正面説明図、図２は図１の掘削ロッドを用いて本発明を施工する工程を示す縦断面説明図、図３は本発明の施工方法を施工した後の杭及び杭周辺の状況を示す縦断面説明図である。
図１乃至図３に於て、１は掘削ロッドであって、既製杭２の杭中空部３内に挿入されている。この掘削ロッド１の先端部には掘削ビット４が取付けられており、かつ掘削ロッド１の元部には駆動装置５が取付けられている。該駆動装置５で掘削ロッド１を回動させることによって、地中に既製杭２を建て込む杭孔６を穿設することが出来るように構成されている。
前記掘削ロッド１の下部の掘削ビット４に続く部分は、スパイラル羽根７が取付けられたスパイラルロッドが形成されている。かつ、該スパイラルロッドの上方には攪拌羽根８が取付けられて攪拌ロッドが形成されている。
前記スパイラルロッドは、掘削ビット４で地中を掘削した際に生ずる掘削土９を、スパイラル羽根７によって既製杭２の杭中空部３内に導入する役割をしている。かつ、攪拌ロッドは杭中空部３内に導入されて上昇して来る掘削土９を攪拌羽根８によって細かく紛砕してソイル化する役割をしている。
前記掘削ビット４は、掘削ロッド１の中空部に圧力を加えることによって開脚することが出来、既製杭２の建て込みがほぼ終了した後で、既製杭２の先端部の周りに根固め用の拡大球根１０を形成するための径の大きい拡大球根孔１１を穿設することが出来るように構成されている。
次に、本発明に係る根固め用拡大球根の築造を含む基礎杭施工の工程を工程順に説明すると次の通りである。
本発明に於ては、前述のように既製杭２の杭中空部３内に挿入された掘削ロッド１を駆動装置５で回動することによって、先端部に設けられた掘削ビット４で地中を掘削しながら、既製杭２を地中に穿設された杭孔６内に徐々に建て込んで行く。
その際に、掘削ビット４で掘削された掘削土９をスパイラルロッドのスパイラル羽根７で杭中空部３内に導入し、徐々に杭中空部３内を上昇して来る掘削土９を攪拌ロッドの攪拌羽根８によって細かく粉砕してソイル化する。
このようにソイル化された掘削土９の上方に積層されたものは、下方から上昇して来る掘削土９によって押し出されて地表に排出されるが、既製杭２の建て込みが終了した時点では、多量の掘削土９が既製杭２の杭中空部３内にそのまま残留する。
その状態で、セメントミルクを掘削ロッド１の中空部を介して既製杭２の先端部に前述のように予め穿設された拡大球根孔１１内に圧力注入すると、そのセメントミルクの一部は既製杭２の先端部の杭中空部３内に逆流し、掘削土９と混合される。
杭中空部３内には密度が大きい掘削土９が残留しているので、拡大球根孔１１に充填されたセメントミルクがボイリング現象で杭中空部３内に噴き上がるのを防止することが出来る。そのために建て込んだ既製杭２の先端部に完全な拡大球根１０を形成することが出来る。
このように、本発明に係る根固め用拡大球根の築造方法を実施した場合には、既製杭２の建て込みが終了した際に、既製杭２の杭中空部３に掘削土９を残留させることが出来るので、地表に排出される掘削土９を少なくすることが出来ると共に、拡大球根孔１１内に注入充填したセメントミルクが既製杭２の杭中空部３内に噴き上がるボイリング現象を防止することが出来る。
本発明は、中掘工法で杭先端に拡大球根を築造する場合のみならず、拡大球根を築造しない場合にも適用することが出来る。
１ ・・・掘削ロッド
２ ・・・既製杭
３ ・・・杭中空部
４ ・・・掘削ビット
５ ・・・駆動装置
６ ・・・杭孔
７ ・・・スパイラル羽根
８ ・・・攪拌羽根
９ ・・・掘削土
１０ ・・・拡大球根
１１ ・・・拡大球根孔
２ ・・・既製杭
３ ・・・杭中空部
４ ・・・掘削ビット
５ ・・・駆動装置
６ ・・・杭孔
７ ・・・スパイラル羽根
８ ・・・攪拌羽根
９ ・・・掘削土
１０ ・・・拡大球根
１１ ・・・拡大球根孔
Claims (1)
- 中空既製杭の杭先端部に形成した根固め用拡大球根孔に充填されたセメントミルクが杭中空部に噴き上がるボイリング現象を抑制することが出来る、中掘工法による根固め用拡大球根の築造方法であって、
根固め用拡大球根の築造に用いることができる掘削ロッドであって、前記掘削ロッドの先端には前記掘削ロッドの中空部に圧力を加えることによって開脚することが出来、既製杭の建て込みがほぼ終了した後で、前記既製杭の周りに根固め用の拡大球根を形成するための径の大きい拡大球根孔を穿設することが出来るように構成された掘削ビットが取り付けられており、前記掘削ロッドの下部の前記掘削ビットに続く部分にはスパイラル羽根が取り付けられたスパイラルロッドが形成され、そのスパイラルロッドに続く上方には攪拌羽根が取り付けられた攪拌ロッドが形成されている掘削ロッドを用い、
前記掘削ロッドを既製杭の杭中空部に挿通し、上記掘削ビットで既製杭の下方の地盤を掘削しつつ前記掘削ビットで掘削された掘削土を上記スパイラルロッドの上記スパイラル羽根で前記杭中空部内に導入し上記攪拌ロッドの上記攪拌羽根によって細かく粉砕してソイル化しながら既製杭を建て込んで行き、その後前記掘削ビットを開脚させて拡大球根孔を穿設し、ソイル化された掘削土を前記既製杭の杭中空部内に残留させた状態でセメントミルクを前記掘削ロッドの中空部を介して前記拡大球根孔に圧力注入して根固め用拡大球根を築造することを特徴とする根固め用拡大球根の築造方法。
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