JPH02213515A - 基礎杭の施工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基礎杭の施工装置に関し、詳しくは地盤を掘
孔するためのオーガーヘッドとケーシングとからなる基
礎杭の施工装置に関する。

〔従来の技術〕

基礎杭の施工工法において、スクリュー翼片、ケーシン
グ等の外周部に厚肉状の圧上面を設けた特殊なアースオ
ーガーを使用して、掘孔時に圧上面によって孔周壁を強
固に圧締し、これによって孔周壁を崩壊させることなく
、基礎杭を地盤に確実に施工しようとするものが開発さ
れつつある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したような工法は、掘孔時に圧上面
によって孔周壁を強固に圧締するものであるから、掘進
時に圧土面と孔周壁との間に強い摩擦抵抗が生じる。そ
してこれが掘進方向への抵抗力となり、小型の施工機械
では掘進力が不足しがちになる。例えば長さ１２ｍのケ
ーシングの場合、その重量は１００ｋｇ／ｍ程度であり
、土質の強弱を表すＮ値が０から１０位までの軟弱な層
は掘削可能であるが、Ｎ値が１０以上になると掘進速度
が低下し、Ｎ値２０位までが掘削の限界である。

このため、施工工事中に黒石または礫層に当たると掘削
不能となり、施工機械を小型機から大型機に交換しなけ
ればならない。また大型機を導入することができない現
場では、別の掘削方法に切り換えざるを得ない。従って
このような場合、工事を一時的に中止しなければならず
、経済的並びに工期的な損失が極めて大きいという問題
がある。

そこで本発明は、上述したような問題点を解消するため
に創案されたものであり、掘孔時に孔周壁を強固に圧締
できるものでありながら、確実かつ円滑に掘進を行うこ
とができるようにした基礎杭の施工装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明における基礎杭の施
工装置は、先端部に先掘刃が配設されると共に、外周面
がほぼ円錐状の傾斜面にて構成されたオーガーヘッドと
、このオーガーヘッドの上部に連設されたケーシングと
からなり、オーガーヘッドの傾斜面には、外周部に上下
ほぼ同径寸の厚肉状の圧出縁を有するスクリュー翼片を
設け、ケーシングは中空部を有し、この中空部内に重量
付加物を装填してなるものである。

また、中空部内に重量付加物を重量調整可能に装填して
もよい。

さらに、ケーシングの外周面にスクリュー翼片の外径寸
とほぼ同径寸の螺旋状突条部を設けてもよい。

〔作　用〕

上記のように構成された基礎杭の施工装置によれば、オ
ーガーヘッドとケーシングとを回転させてオーガーヘッ
ドの先掘刃により地中を掘進すると、掘削土がオーガー
ヘッドの傾斜面にて強制的に周囲に開拡押圧され、さら
にその掘削土はスクリュー翼片の圧出縁にて孔周壁に押
圧されて、孔周壁が強固に圧締される。この時、圧出縁
と孔周壁との間には大きな摩擦抵抗が生じて、これが掘
進方向への抵抗力となるが、ケーシングの中空部内に重
量付加物が装填されているので、この重量付加物が掘進
方向への荷重となり、上記抵抗力に抗して掘進が確実か
つ円滑に行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

まず、第１図は第１実施例を示すものであり、オーガー
ヘッド１は、その外周面がほぼ円錐状の傾斜面２にて構
成されており、先端部には先掘刃３が一体に配設されて
いる。傾斜面２にはスクリュー翼片４が一体に設けられ
、このスクリュー翼片４の外周部には厚肉状の圧出縁５
が一体に形成されている。なおここではスクリュー翼片
４全体を厚肉状としている。そして圧出縁５はその外径
寸ａが上下方向においてほぼ同径寸となるように形成さ
れている。

次に、上記オーガーヘッド１の上部には、ケーシング６
がボルト止め等によって取外し可能に連設されている。

このケーシング６は円筒状をなし、その内部には中空部
７が形成されている。またケーシング６の上下端は着脱
可能の上蓋８及び下蓋９によって閉塞されている。そし
てケーシング６の外周面には、前記スクリュー翼片４（
即ち圧出縁５）の外径寸ａとほぼ同径寸すの螺旋状突条
部１０が設けられている。なおオーガーヘッド１及びケ
ーシング６の中心部にはモルタル等の注入管１１が挿通
され、この注入管１１の先端はオーガーヘッド１の先端
の噴射孔１２内に挿入されている。ところで本実施例に
おけるケーシング６は、コンクリートパイルの外周に鋼
管を巻回固着させた複合パイルによって構成されており
、その肉厚は約６０ｆｆｌＩ１１２螺旋状突条部１０の
突出量は約１５鵬となっている。

そして、上記ケーシング６の中空部７内に、重量付加物
１３を重量調整可能に装填するように構成されている。

この重量付加物１３は、コンクリートや鉄等の重い素材
を中空部７内に挿脱できるように予め所定形状に成形し
たものを始め、現場において容易に得られるコンクリー
ト塊や鉄塊等が用いられる。従って、所定量の重量付加
物１３を中空部７内に挿脱することによって、ケーシン
グ６に必要に応じて所定の荷重が付与されることになる
。

上述のように構成された基礎杭の施工装置によれば、第
２図に示すように、ケーシング６の上端を施工機械の駆
動源１５に連結し、ケーシング６及びオーガーヘッド１
を一体に回転させて、先掘刃３によって地中を先掘削孔
しつつオーガーヘッド１をケーシング６と共に地中に掘
進させる。掘進に伴って先端の掘削土１６はオーガーヘ
ッドｌの傾斜面２によって強制的に周囲に開拡押圧され
、さらにその掘削±１６はスクリュー翼片４の圧出縁５
によって掘孔１７の孔周壁１８に押圧されて、孔周壁１
８が強固に圧締される。

ここで、上記圧締の際に圧出縁５と孔周壁１８との間に
は大きな摩擦抵抗が生じて、これがオーガーヘッド１及
びケーシング６の掘進方向への抵抗力となり、通常は掘
進速度が低下する。ところが、ケーシング６の中空部７
内に重量付加物１３が装填されているので、この重量付
加物１３がオーガーヘッド１及びケーシング６の掘進方
向への荷重となる。従って、圧出縁５と孔周壁１８との
間に大きな摩擦抵抗が生じても、これに抗してオーガー
ヘッド１及びケーシング６を極めて確実かつ円滑に掘進
させることができる。

なお、圧出縁５と孔周壁１８との間の摩擦抵抗は土質に
よって異なるので、重量付加物１３による荷重も土質に
応じて調整する。例えば、本実施例のようにケーシング
６の長さしが１２ｍの場合、その重量が、Ｎ値２０程度
の粘性±（固結粘土）では２００ｋｇ／ｍ、Ｎ値４０程
度の土丹層では２５０ｋｇ／ｍ、Ｎ値４５程度の砂礫層
では３００ｋｇ／ｍ、Ｎ値５０程度の恵方並びに玉石層
では４００　ｋｇ　／　ｍとなるように、重量付加物１
３の装填量を加減調整する。従って、強固な土質層に当
たっても、施工機械を小型機から大型機に交換したり、
別な掘削方法に切り換えたりすることなく、ケーシング
６への重量付加物１３の増加装填、或いは予め重量付加
物１３が増加装填されたケーシング６への交換だけで、
工事を続行することができる。

ところで、掘孔と同時に強力に圧締される孔周壁１８と
ケーシング６の外周面との間にも強い摩擦抵抗が生じ、
通常はケーシング６が挿入困難となる。しかしながら、
このケーシング６の外周面には前記スクリュー翼片４の
外径寸ａとほぼ同径寸すの螺旋状突条部１０が設けられ
、これが掘孔と同時に地中を回転しつつオーガーヘッド
ｌに追従するので、孔周壁１８との間に摩擦抵抗が生じ
ることなく、ケーシング６の挿入を極めて円滑に行うこ
とができる。

なお、本実施例におけるケーシング６は、コンクリート
パイルの外周に鋼管を巻回固着させた複合パイルによっ
て構成されているので、コンクリート及び鋼管の重量に
よってケーシング６自体も相当重いものとなっている。

さらにケーシング６の肉厚が充分に厚く、螺旋状突条部
１０の突出量も大きいので、摩耗に対しても非常に強い
ものとなっている。

以上のようにして、掘進が所定の深度に到達すると、オ
ーガーヘッドｌの先端の噴射孔１２からモルタル、コン
クリート等を掘孔１７内に噴射させながら、オーガーヘ
ッドｌ及びケーシング６を掘孔１７内から抜去する。こ
れによって第３図に示すように、掘孔１７内に所定のモ
ルタル柱１９が造成され、このモルタル硬化前に従来方
法により既製杭２０、または鉄籠、芯材等を挿入するこ
とによって、地中において孔周辺の土壌、モルタルと一
体的に固結された強固な基礎杭を容易に施工することが
できる。なお土壌、作業工程等によっては、モルタル等
を用いずに既製杭２０を打ち込んだり、ケーシング６を
地中に残存させてオーガーヘッド１部分のみを地上に抜
去することもできる。

次に、第４図は第２実施例を示すものであり、オーガー
ヘッド１の外周面を、傾斜面２２ａとこの上部に連続す
る傾斜角度の異なる傾斜面２２ｂとからなる円錐形状と
したものである。そしてオーガーヘッド１の上部に、中
空部７を有するケーシング６を連設し、その中空部７内
に重量付加物１３を装填したものである。なおこの第２
実施例においては、螺旋状突条部ｌＯをスクリュー翼片
４の圧出縁５とほぼ同様の厚肉状としたが、第１実施例
と同様な螺旋状突条部１０にしてもよい。

次に、第５図は変形例を示すものであり、上述した第１
及び第２実施例のようにスクリュー翼片４全体を厚肉状
とした圧出縁５ではなく、スクリュー翼片４の外周部を
断面ほぼＬ字状に形成して圧出縁５５を構成したもので
ある。この場合には、スクリュー翼片４の上面凹所によ
って掘削土を上方に円滑かつ確実に上昇誘導させること
ができる。

以上、本発明の実施例に付き述べたが、本発明は実施例
に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて
各種の有効な変更が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、スクリュー翼片
の圧出縁によって孔周壁を強固に圧締する際に、その圧
出縁と孔周壁との間に大きな摩擦抵抗が生じても、ケー
シングの中空部内に装填された重量付加物によって、オ
ーガーヘッド及びケーシングに掘進方向への荷重を付与
することができるので、掘進を確実かつ円滑に行うこと
ができる。

また、施工工事中に強固な土質層に遭遇しても、施工機
械を小型機から大型機に交換したり、別の掘削方法に切
り換えたりすることなく、ケーシングの重量付加物の調
整、或いは重量調整されたケーシングに交換するだけの
僅かな中断だけで工事を続行することができるので、経
済的並びに工期的な利点が非常に高い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は第
１実施例における施工装置の一部破断正面図、第２図は
上記装置による掘孔状態の説明図、第３図は基礎杭の施
工完了状態の説明図、第４図は第２実施例における施工
装置の一部破断正面図、第５図は変形例におけるオーガ
ーヘッドの一部破断正面図である。 なお図面に用いた符号において、 １・・・・・・・・・・・・・・・オーガーヘッド２・
・・・・・・・・・・・・・・傾斜面３・・・・・・・
・・・・・・・・先掘刃４・・・・・・・・・・・・・
・・スクリュー翼片５・・・・・・・・・・・・・・・
圧出縁６・・・・・・・・・・・・・・・ケーシング７
・・・・・・・・・・・・・・・中空部１０・・・・・
・・・・・・・螺旋状突条部１３・・・・・・・・・・
・・重量付加物１７・・・・・・・・・・・・掘孔 １８・・・・・・・・・・・・孔周壁 ２２ａ、２２ｂ・・・・・・傾斜面 ５５・・・・・・・・・・・・圧出縁 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、先端部に先掘刃が配設されると共に、外周面がほぼ
   円錐状の傾斜面にて構成されたオーガーヘッドと、 このオーガーヘッドの上部に連設されたケーシングとか
   らなり、 前記オーガーヘッドの傾斜面には、外周部に上下ほぼ同
   径寸の厚肉状の圧土縁を有するスクリュー翼片を設け、 前記ケーシングは中空部を有し、この中空部内に重量付
   加物を装填してなる基礎杭の施工装置。 ２、前記中空部内に前記重量付加物を重量調整可能に装
   填したことを特徴とする請求項１記載の基礎杭の施工装
   置。 ３、前記ケーシングの外周面に前記スクリュー翼片の外
   径寸とほぼ同径寸の螺旋状突条部を設けたことを特徴と
   する請求項１または２記載の基礎杭の施工装置。