JPH025845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、節付杭による基礎杭を無騒音、無振
動で施工すべくなした節付杭の圧入工法に関し、
杭周地盤を強化し、さらに必要により杭先端部を
根固めして基礎杭としての支持力を非常に増大せ
しめ得たものである。

従来、節付のコンクリート杭所謂節付杭による
基礎杭を無騒音、無振動で施工する工法として
は、スクリユーオーガーで所定地盤を掘孔し、孔
内にセメントミルク、モルタル等を充填し、これ
が未硬化のうちに節付杭を挿入し、前記充填物に
より固化支持するよう造成するのが一般的であ
る。

上記工法のようにセメントミルク、モルタル等
を用いて固化する場合は、砂利や砕石等を充填し
ながら打撃により打ち込まれた節付杭に比べて支
持力は低下し、またセメントミルク等で固化する
場合でも、砂利や砕石等を混入するほうが、基礎
杭周壁に凹凸が生じて支持力が増大するとともに
固化物の強度も増大し、好ましいものである。上
記の工法で、掘孔内にセメントミルク等の代りに
生コンクリートを充填すると砂利等の固形物で杭
が所定の深度位置まで入らなくなるためセメント
ミルク等に砂利や砕石等を混入させておくことは
事実上不可能である。

また、節付杭を無騒音、無振動で施工する場合
において、セメントミルク、モルタル等に他の硬
化剤等を混合して、あるいは在来地盤土砂とセメ
ントミルク等とをミキシングして周辺充填物を在
来地盤程度の性状、強度にする場合にも、従来の
節付杭の打込み工法において節部を利用して砂
利、砕石等を充填しながら打設するのと同様に、
節付杭の周辺に砂利、砕石等を圧入充填するのが
望ましいものである。

本発明は、上記に鑑みてなした節付杭の圧入工
法であつて、その特徴は、節付杭の内孔にオーガ
ーを挿通して、杭先端部に突設されかつ外方向に
節部径と略等しくもしくはやや小なる突出状をな
す掘削刃兼用のストツパーに対し、オーガー先端
の掘削刃の上部に設けたアームを杭の内孔内で係
合させ、オーガーの回転に節付杭を同伴回転させ
るようにし、所定地盤を回転掘孔しながら前記節
付杭を回転圧入するとともに、この回転圧入の
際、節部圧入により生じた胴部と杭周地盤との間
〓内へ砂利、砕石等の充填補強材料を投入し、杭
の回転力と節部のテーパ面による押圧作用によ
り、上記充填補強材料を杭周囲に圧入充填しつつ
節付杭を圧入するところにある。

前記において、特に杭の回転圧入の際、オーガ
ー先端のノズル部より水または注入硬化材料を適
宜射出、注入するのが実施上好適である。

次に本発明の実施例を使用装置とともに図面に
基いて説明する。

１は遠心成形された既製の節付コンクリート杭
（以下節付杭という）で、円筒形胴部２の所要間
隔に節部３を有し、両端面にはコンクリート内部
の鉄筋篭４に連設された鉄製端板５，５が設けら
れている。

本発明工法の実施においては、上記節付杭１の
下端の端板５に二つの掘削刃兼用のストツパー
６，６を180゜（角）の点対称に溶接手段等により
突設しておく。このストツパー６，６の形状は、
後述するオーガーのアームと係合できかつ掘削作
用を行なえるものであればよく、例えば第３図ま
たは第４図に示すような略〓形、略〓形とし、特
に後者の形状のものが好適である。またストツパ
ー６，６の端板径方向の長さは、外方向には胴部
径より大きくて節部径と略等しくもしくはやや小
なる突出状に設定し、他方内方向には内孔内でア
ームと係合できる程度の突出状に形成する。

７は本発明工法の実施に使用する施工装置の主
要部であるオーガーを示し、このオーガー７は、
内孔が水、セメントミルク、モルタル等の送通孔
となる円筒軸８の先端部に掘削刃９およびノズル
部１０が設けられ、さらに節付杭１の内孔内に納
まる範囲内で、かつ上記ストツパー６，６と係合
する二つのアーム１１，１１が掘削刃９の上部に
180゜（角）の点対称に突設されてなる。前記アー
ム１１，１１はオーガー７の正逆回転により開閉
する形式のものでもよい。オーガー７の上部には
適当な継手部１２を介して減速モータ１３が接続
される。

しかして本発明工法による施工は次のようにし
て行なう。

上記節付杭１の内孔に上記オーガー７を挿通し
て杭先端の掘削刃兼用のストツパー６，６にオー
ガー先端部のアーム１１，１１を係合させ、オー
ガー７の上部は施工機リーダー（図示せず）に昇
降自在に吊下した減速モータ１３に継手部１２で
連結する（第１図および第５図）。この状態で減
速モータ１３を駆動してオーガー７を回転させ、
アーム１１，１１よりストツパー６，６を介して
杭体に回転力を伝え、オーガー７に節付杭１を同
伴回転させるようにして所定地盤を回転掘孔しな
がら前記節付杭１を圧入する。

この回転圧入の際、オーガー７先端のノズル部
１０より例えばセメントミルク、モルタル或いは
水ガラスに硬化剤を混入した硬化液等の注入硬化
材料を射出し、これを掘削刃９および掘削刃兼用
のストツパー６，６により掘削土砂とミキシング
する。このとき回転掘削は掘削刃９と掘削刃兼用
のストツパー６，６とで行なわれ、従つて掘孔径
は節付杭１の胴部径より大きくてかつ節部径と略
等しいか、もしくはやや小さい径になり、節付杭
１の圧入に伴なつて注入硬化材料およびこれと掘
削土砂との混合物ａは節付杭１の周辺部にも回り
込む（第６図）。また節付杭１の節部３の圧入は
掘孔径との関係で節部３の回転で行なわれるもの
で、節部３の形状、特にテーパのついた下面形状
により節部３の下部に存する掘削土砂が下方外方
へ押動されて拡孔しつつ不都合なく圧入される。
従つて掘削刃兼用ストツパー６，６による掘孔径
は節部３の外径より小さくて胴部径と略等しいも
のでも実施できないではないが、上記掘孔圧入効
果から言つても本発明のように胴部外径と略等し
いかもしくはやや径小とするのが望ましい。

そして上記のようにして所定数の節部３が圧入
された後、続いて圧入される節部３と胴部２とに
よる杭周間隙内へ地上より砂利、砕石およびセメ
ント、生石灰等の充填補強材料ｂを投入する。こ
の充填補強材料ｂは、杭の回転力と節部３による
押圧作用、特に節部３下面のテーパ形状により節
付杭１の回転圧入に伴なつて、周辺地盤へ押圧さ
れたり押え込まれ、また節部３により押下されて
深い地盤にまで引きずり込まれるようにして圧入
充填される（第７図）。このとき杭下端側のセメ
ントミルク、モルタル等の注入硬化材料或いはこ
れと掘削土砂との混合物ａは、節付杭１の特に節
部３の径と回転圧入によりその位置に残存しある
いは上部へ移動して杭周間隔および砂利等の充填
補強材料ｂ間に浸透充填することになる。

上記のようにして所定長の圧入が終れば、スト
ツパー６，６とアーム１１，１１との係合をオー
ガー７を逆転させて外し、オーガー７を地上に引
き上げ施工を完了する。この後、セメントミルク
等の注入硬化材料が固化すれば、第８図のように
杭先端部が注入硬化材料およびこれと掘削土砂と
の混合物等で根固めされ、しかも杭周地盤が砂
利、砕石等の充填補強材料等で締め固められ、か
つ注入硬化材料で固化して強化された節付杭によ
る基礎杭が確実に造成されるのである。Ａは注入
硬化材料等による根固め部分を示し、Ｂは充填補
強材料およびこれに混在せる注入硬化材料等によ
る杭周辺強化部分を示す。

なお、上記においては、地上近辺ての節付杭の
圧入時に、セメントミルク等の硬化材を射出、注
入して行なつたが、硬化材を注入しないで、節部
の回転圧入により生じた杭周囲間〓に砂利、砕石
等を充填して節付杭全長を圧入してもよく、この
場合にも充分な杭支持力が期待できる。

上記した本発明工法において、掘孔を特に水を
吐出して行ない、最終的に先端部の注入硬化材料
で根固めすることが可能で、その場合杭周間隙へ
の充填補強材料は、砂利、砕石等にセメント、膨
張剤、硬化剤を混入するほうが、杭周辺の補強効
果上望ましい。

また充填補強材料の充填長は杭としての水平耐
力（特に地震時の水平力に対し）要する地上から
所要深さまでの杭周地盤相当部分に図示のように
充填するのが望ましいが、杭の全長に亘つて充填
し、支持力の一層の増強を行なつても良いことは
言うまでもない。

さらに本発明工法における杭圧入の補助荷重と
して、第９図のように節付杭１と減速モータ１３
との間に、ベアリング構造等で回転可能な押圧盤
１４，１４を設けた押込ジヤツキ１５を介設使用
して押入してもよい。また第４図の実施例のよう
に掘削刃兼用ストツパー６，６を略〓形にした場
合、オーガー７、減速モータ１３等の重量を節付
杭圧入の補助荷重として伝達利用でき、さらに重
機ワイヤーで減速モータ１３を下向きに牽引して
補助荷重とすることができる。

以上のように本発明の圧入工法によれば、節付
杭をオーガーに同伴回転させて回転掘孔しながら
圧入するもので、杭の周囲に砂利、砕石等を充填
した節付杭による基礎杭を無騒音、無振動で施工
できるは勿論、特にこの杭圧入の際、節部の回転
圧入を利用して、杭周囲に砂利、砕石等の充填補
強材料を投入充填するので、この充填補強材料で
杭周辺を締め固めることができる。殊に前記圧入
の際に、充填補強材料の充填圧入とともに、先端
部からセメントミルク等の注入硬化材料を適宜射
出、注入するようにした場合には、最終的に杭先
端部を注入硬化材料で根固めし、しかも杭周辺を
充填補強材料で締め固めかつこれをさらに注入硬
化材料で固化して強化した支持力の非常に大なる
基礎杭を造成できる。

殊に、本発明のように掘孔径を胴部径より大き
くてかつ節部径と略等しいか、もしくはやや小さ
くすることにより、節部の回転圧入作用により節
部下面のテーパ形状により土砂を押圧して節部下
方の土砂を押込むことができかつ砂利、砕石等の
充填補強材料を充分に積極的に充填することがで
き、これによる補強および支持力強化効果を非常
に高め、節付杭の特性を活かせる。

さらに注入硬化材料として、水ガラスに硬化剤
を適当に混合したものを使用すれば、混合物の硬
化により杭周辺に在来地盤に近い性状、強度の充
填強化部分を造成できる。また砂利、砕石等の充
填補強材料の充填長（杭周辺強化長）は施工地盤
状況等に応じて任意に設定実施できる効果もあ
る。

殊に、掘削刃兼用ストツパーにより、杭の回転
圧入時に杭本体（胴部）および節部下方の土砂を
掘削でき、さらにストツパーに対して杭の内孔内
で該内孔内への突出部分にオーガー先端のアーム
を係合させるので、アームが開閉する等の複雑な
機構を必要とせず、簡単な装置で杭に回転力を伝
達できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであり、第１図
は節付杭にオーガーを挿通した状態の断面図、第
２図は同上の拡大底面図、第３図は一部の側面
図、第４図はストツパー形状を異にした一部の側
面図、第５図〜第８図は本発明工法の施工状態を
示す断面図、第９図は他の実施例を示す一部の正
面図である。 １……節付杭、２……胴部、３……節部、６，
６……掘削刃兼用ストツパー、７……オーガー、
９……掘削刃、１０……ノズル部、１１，１１…
…アーム、１３……減速モータ、ａ……注入硬化
材料、ｂ……充填補強材料、Ａ……根固め部分、
Ｂ……杭周辺強化部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円形の節部を有した節付杭の内孔にオーガー
   を挿通して、杭先端部に突設されかつ外方向に節
   部径と略等しくもしくはやや小なる突出状をなす
   掘削刃兼用のストツパーに対し、オーガー先端の
   掘削刃の上部に設けたアームを杭の内孔内で係合
   させ、オーガーの回転に節付杭を同伴回転させる
   ようにし、所定地盤を回転掘孔しながら前記節付
   杭を回転圧入し、この回転圧入の際、節部圧入に
   より生じた胴部と杭周地盤との間〓内へ砂利、砕
   石等の充填補強材料を投入し、杭の回転力と節部
   のテーパ面による押圧作用により、上記充填補強
   材料を杭周囲に圧入充填しつつ節付杭を圧入する
   ことを特徴とする節付杭の圧入工法。 ２ 前記杭の回転圧入の際、オーガー先端のノズ
   ル部より水または注入硬化材料を適宜射出、注入
   する特許請求の範囲第１項記載の節付杭の圧入工
   法。