JP6588797B2 - 杭造築用掘削注入ロッド及びそれを用いた杭造築方法 - Google Patents
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Description
先端に地盤を削り取る掘削ビットと螺旋状のスクリューを有する掘削ロッドと、この掘削ロッドの後端に接続されて前記硬化材のスラリーを通水する1又は複数の接続注入ロッドと、が備えられ、前記接続注入ロッドは、管軸に直交する断面の外形が、角部が曲面となった多角形状となっている外管と、前記硬化材のスラリーを通水する内管と、を有する二重管構造となっており、前記外管は、最大径が前記掘削ロッドの前記スクリューの直径と略同じ径となっているとともに、先端側及び/又は後端側が交換可能に構成されていることを特徴とする。
また、第1発明〜第5発明によれば、接続注入ロッドが二重管構造となっており、硬化材のスラリーを通水する内管の径を、掘削孔の径に関わらず、所定径とすることができるため、スラリー供給の圧力調整が容易となる。その上、第1発明〜第5発明によれば、二重管の外管の先端側及び/又は後端側が交換可能に構成されているので、摩耗、損傷しやすい部分の交換が容易となり、丸ごと接続注入ロッドを交換するのに比べて維持費を大幅に低減して、ランニングコストを削減することができる。
<杭造築装置>
このベースマシン11は、走行機構11aと、この走行機構11aに対して旋回自在なベースフレーム11bと、杭造築装置10全体の操作室であるオペレータ室11cなど、から構成された一般的な小型(例えば、6t〜10t程度)油圧ショベルの油圧ショベル部分等を改造した機械装置である。
リーダーマスト12は、油圧シリンダにより前述のベースマシン11のベースフレームに対して傾倒自在に取り付けられ、地盤面に対する傾斜角度を任意に設置できるようになっており、駆動機構13を上下方向に案内して所定の圧力で昇降する機能を有している。
駆動機構13は、モータ等により後述の杭造築用掘削注入ロッド1を正逆回転自在に駆動する機構であり、前述のリーダーマスト12と協働して所定のトルクにより杭造築用掘削注入ロッド1を正回転させて掘り進むとともに、逆回転させて後退して土壌を撹拌可能となっている。
次に、図2〜図8を用いて本発明の実施形態に係る杭造築用掘削注入ロッド1について詳細に説明する。図2に示すように、杭造築用掘削注入ロッド1は、先端に取り付けられ、地盤を削り取って掘り進む機能を有した管材からなる掘削ロッド2と、この掘削ロッド2の後端(上端)に接続され、硬化材のスラリーを通水する機能を有した管材からなる2本の接続注入ロッド3などから構成され、前述のリーダーマスト12に前述の駆動機構13を介して装着され、地中に杭用の孔を掘削するとともに硬化材を注入する機能を有している。
掘削ロッド2は、図3に示すように、円形鋼管からなるロッド本体20と、このロッド本体20の先端を塞ぐように取り付けられ、地盤を削り取る掘削部21と、ロッド本体20の後端に取り付けられ、接続注入ロッド3に接続されるジョイント部22などから構成されている。
接続注入ロッド3は、図5に示すように、鋼管からなるロッド本体30と、このロッド本体30の先端に溶接されたジョイント雌部31と、ロッド本体30の先端に溶接されたジョイント雄部32などから構成されている。
次に、前述の杭造築装置10により地中に支持杭を造築する本発明の実施形態に係る杭造築方法について説明する。本実施形態に係る杭造築方法では、戸建て住宅などの軽量な建造物を支えるため、硬化材のスラリーとしてセメントミルクのみを注入する場合を例示して説明する。
本実施形態に係る杭造築方法では、先ず、建造物を建設する土地の地表面を所定高さに均したうえ、杭を造築する中心地点(補強ポイント)を位置出しして、マーキングする。そして、その補強ポイントに前述の杭造築装置10をセットし据え付ける。
次に、本実施形態に係る杭造築方法では、駆動機構13を作動させて、杭造築用掘削注入ロッド1を正回転させて掘削ロッド2の掘削ビッド21a等で下方へ掘り進み、支持杭を造築する所定の深さまで穿孔する掘削工程を行う。
次に、本実施形態に係る杭造築方法では、掘削孔に硬化材スラリーを注入する硬化材スラリー注入工程を行う。具体的には、杭孔を所定の深さまで穿孔すると、掘削ロッド2の吐出口20bからセメントミルク(硬化材スラリー)を吐出して杭造築用掘削注入ロッド1を徐々に引き上げる。このときにも、接続注入ロッド3の外形により孔壁を保護しているので、サクション(吸引)作用により孔壁が崩壊するのを防止することができる。
このようにセメントミルクを注入し終わると、セメントミルクが硬化する所定時間の経過を待って、支持杭が地中に築造される。勿論、前述のセメントミルク工法と同様に、必要に応じて鋼管杭やPC杭を芯材として挿入してもよい。但し、戸建て住宅などの小規模建造物の杭を造築する場合は、頑強な支持杭を必要としないため、短時間で作業が完了する芯材なしでセメントミルクのみを注入する方が好ましい。
2 :掘削ロッド
20 :ロッド本体
20a :スクリュー
20b :吐出口
20c :逆止弁
21 :掘削部
21a :掘削ビッド
22 :ジョイント部
22a :嵌着凹部
3 :接続注入ロッド
30 :ロッド本体
30a :外管
30b :支持部材
30c :内管
30d :先端キャップ材
30e :後端キャップ材
31 :ジョイント雌部
31a :嵌着溝
32 :ジョイント雄部
32a :嵌着凹部
S :鋼線バネ
10 :杭築造装置
11 :ベースマシン
12 :リーダーマスト
13 :駆動機構
14 :スラリーミキサー
15 :スラリーポンプ
Claims (7)
- 地中に杭用の孔を掘削するとともに硬化材を注入するための複数の管材が長手方向に接続された杭造築用掘削注入ロッドであって、
先端に地盤を削り取る掘削ビットと螺旋状のスクリューを有する掘削ロッドと、この掘削ロッドの後端に接続されて前記硬化材のスラリーを通水する1又は複数の接続注入ロッドと、が備えられ、
前記接続注入ロッドは、管軸に直交する断面の外形が、角部が曲面となった多角形状となっている外管と、前記硬化材のスラリーを通水する内管と、を有する二重管構造となっており、
前記外管は、最大径が前記掘削ロッドの前記スクリューの直径と略同じ径となっているとともに、先端側及び/又は後端側が交換可能に構成されていること
を特徴とする杭造築用掘削注入ロッド。 - 前記接続注入ロッドの管軸に直交する断面の外形は、角部が曲面となった四角形状であること
を特徴とする請求項1に記載の杭造築用掘削注入ロッド。 - 前記掘削ロッドの先端付近には、前記硬化材のスラリーを吐出する吐出口が穿設されていること
を特徴とする請求項1又は2に記載の杭造築用掘削注入ロッド。 - 前記吐出口には、逆止弁が取り付けられていること
を特徴とする請求項3に記載の杭造築用掘削注入ロッド。 - 前記掘削ロッドと前記接続注入ロッドとの連結、又は接続注入ロッドの連結は、鋼線バネが嵌着されることで固定されていること
を特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の杭造築用掘削注入ロッド。 - 地中に建造物を支持する支持杭を造築する杭造築方法であって、
請求項1ないし5のいずれかに記載の杭造築用掘削注入ロッドを用いて地中に前記支持杭用の孔を掘削する掘削工程を有すること
を特徴とする杭造築方法。 - 前記掘削工程で掘削した支持杭用の孔に杭周固定液を注入する杭周固定液注入工程を有していないこと
を特徴とする請求項6に記載の杭造築方法。
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