JPH0366824A - 場所打ち杭等基礎杭の掘孔方法及びその装置 - 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、構築物を支える場所打ち杭等基礎杭の掘孔方
法とその装置に関する。

Ｃ従来の技術］ 場所打ち杭工法には、アースドリル工法、ベノトエ注、
リバース工注等があるが、いずれの上広も、アースドリ
ルなど掘孔機で所定地盤を所定の径で所定の深さまで掘
孔し、掘孔機を地上に引き上げた後に孔内にトレミー管
を吊り下ろして孔底のスライム等を除去し、芯材鉄筋籠
を孔内先端部まで吊り下ろし、トレミー管を地上に引き
上げながら孔内に生コンクリートを打設し、コンクリー
トを硬化して場所打ち杭を造成する。また、上記鉄筋籠
に代えて、掘孔内に杭周固定７夜や根固め液等を充填し
た後にコンクリート杭などの既製杭を仲人設置すれば、
既製杭を用いた基礎杭が造成される。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に、構築物を支える基礎杭の支持力は、場所打ち杭
であれ、既製杭を用いる基礎杭であれ、下記のように設
計し、定められる。

通常、所定地盤上に構築される構築物の大きさ・形状な
どが定まると、それを支える基礎杭に働く鉛直荷重や水
平力が定まり、所定地盤の地質調査を基として、上記荷
重、力に耐える基礎杭が検討され、基礎杭の種類、例え
ば、場所打ち杭の杭径や長さ（深度）及び設計支持力な
どが定められる。

ところが、上記基礎杭の実際の支持力は杭が打設される
地盤の土質性状、施工方法などによって大きく相違し、
特に場所打ち杭にあっては、場所打ち杭造成時、即ち、
アースドリル等による掘孔時に、掘孔機の孔内での上下
などにより孔壁地盤を緩めたり崩壊させたり、或は、孔
底の先端地盤を乱したり緩めたりし、更には、掘底への
スライムの沈積等、地盤の耐力を低下させ、その結果抗
の支持力を低下させ、設計どおりの安全な場所打ち杭を
造成できない欠点があった。

場所打ち杭を造成するベノトエ法等にあっては、施工時
の孔壁地盤の崩壊を防止する目的で、ケーシングを用い
て施工することも行われているが、積極的に孔壁地盤を
押圧して締め固めるなど強化しないものであるから、ケ
ーシングの引き上げ時などに孔壁地盤を緩め、崩壊させ
る危険があり、場所打ち杭の支持力特性である周面摩擦
力を大きく低下させる欠点があった。

また、上記のように、場所打ち杭では地盤性状により相
違するが、上部構造物荷重の多くは杭の周面支持力によ
り支えられるが、周面支持力を増大させるための、例え
ば、孔壁地盤を押圧強化したり、孔壁面を掘孔内深度方
向で先細のテーパ状にしたり、或は、杭の引き抜き抵抗
を増す目的で上記と逆のテーパ状にしたりすることは全
く行われていなかった。特に、テーパ状に形成する場合
には、造成しようとする地盤の地質により相違するが、
微少なテーパ度（例えば１〜２％）となり、テーパ状に
形成することが杭の周面支持力からみて有利とされてい
ても、これを施工造成する手段がなかった。

更に、杭の周面支持力や摩擦抵抗力を増すために、杭の
周面に凸部を設けた場所打ち杭なども、単に掘孔機によ
る掘削のみでは孔壁地盤が崩壊して所定の形状に形成で
きず、また、杭先端地盤の緩みや乱れについても、予め
掘削した掘孔内の先端地盤に重錘を落下したり、子抗や
ブロックを圧入したり、或は、別の圧入装置を掘孔内に
沈設させて先端地盤を強化しようとするが、掘孔後、重
錘や圧入装置を掘孔内へ沈設する作業や沈設までの間に
孔壁を崩壊させたり、孔壁や先端Ｊ１ｊＨ盤を緩めたり
して、充分な先端支持力を得られない欠点があった。ま
た、子抗の圧入や、圧入装置による先端地盤の締め固め
に際しても、先端地盤を強化するに足る反力がなく、充
分に押圧し得ない欠点があった。

以上、場所打ち杭は、定めた設計支持力に対して極めて
不確実かつ危険な方法で施工されており、また、場所打
ち杭の支持力特性を充分に利用し得ていない欠点があっ
た。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る場所打ち杭等基礎杭の掘孔方性は、前記の
目的を達成するために、外周部に水平押圧装置を設けた
ケーシングを、掘孔機で地盤を掘孔して沈設圧入し、該
水平押圧装置で掘孔内孔壁地盤を任意の形状に押圧形成
することを特徴とする。

押圧形成する孔壁の形状は、掘孔内深度方向でテーパ状
であってもよいし、孔壁面に１ないし複数の凹凸部を設
けた形状であってもよい。

先端外周部に下圧装置を設けたケーシングを、掘孔機で
地盤を掘孔して沈設圧入し、所定深度に達したら、先端
地盤を下圧装置と掘孔機の下面とで押圧してもよい。

本発明に係る場所打ち杭等基礎杭の掘孔装置は、先端外
周部に下圧装置を設けたケーシングと、地盤を掘孔する
掘孔機とがケーシング軸方向に移動するように、ケーシ
ングと掘孔機間に係合手段を設けたことを特徴とす゛る
。

［作　用コ 本発明に係る場所打ち杭等基礎杭の掘孔方法は、掘孔機
による地盤の掘孔と同時に孔壁地盤を押圧形成するもの
であって、孔壁地盤を積極的に強化することができる。

特に押圧形成する孔壁の形状を掘孔内深度方向でテーパ
状にしたり、孔壁面に１ないし複数の凹凸部を設けたり
すれば、杭の周面支持力、引抜き抵抗力が増大する。

本発明に係る他の場所打ち杭等基礎杭の掘孔方法では下
圧装置と掘孔機の下面とで先端地盤を押圧するから、先
端地盤を積極的に強化することができる。

先端外周部に下圧装置を設けたケーシングと、地盤を掘
孔する掘孔機とがケーシング軸方向に移動するように、
ケーシングと掘孔機間に係合手段を設けた本発明に係る
掘孔装置は、ケーシングと掘孔機とが係合した状態で先
端地盤の全面を同時に押圧することができる。

［丈施例］ まず、第１図〜第４図を参照して本発明の第１実施例に
係る掘孔装置を説明する。

１はケーシングであって、掘孔深さ全長を掘孔径と略同
径とする。或は、先端部のみ同径とし、それより上部を
細く形成してもよい。

Ｓは、ケーシング１の先端部に設けられた掘孔内の地盤
を押圧強化する地盤押圧装置である。

この地盤押圧装置Ｓは、孔壁地盤を押圧する水平押圧装
置Ｓ１と先端地盤を押圧する下圧装置Ｓ２より構成され
ている。

水平押圧装置Ｓ１は、ケーシングｌの外周部に複数個（
例えば４分割）に分割された２重管構造で形成され、分
割された箱型の押圧フレーム５が・水平シリンダー３の
作動により分割された室内のガイド板６をガイドとして
水平方向に室内を出入りする。フレームの前面、押圧面
７はケーシングと略同径の円形状に形成され、複数個の
押圧面７で略円形を形成する。また、水平シリンダー３
は水平押圧装置Ｓ１の上下方向にも数段設けられており
、或は、押圧フレーム５の軸方向長さによっては１段で
もよい。以上の水平押圧装置Ｓ１は、ケーシングｉの先
端部のみならず、ケーシング１の軸方向に複数段、或は
、ケーシングｌの全長に設けてもよい。

下圧装置Ｓ２は、水平押圧装置Ｓ１の下方２重管部分の
下圧室１２内に、箱型リング状の下圧フレーム８を上下
にスライドするように咲込み形成されている。下圧フレ
ーム８の下部の下圧盤１３には、下圧室（２内に垂直方
向に設けられたコないし複数個の垂直シリンダー４が連
結され、垂直シリンダー４の作動により下圧フレーム８
が上記室内を上下に出没する。尚、下圧盤１３の外径は
掘孔径と略同径とする。また、下圧フレーム８、下圧室
１２は、それぞれの油圧シリンダー毎に周方向複数個に
分割して、それぞれ別個に作動するように形成してもよ
い。ただし、図示は省略する。

２０は、油圧制御装置であり、油圧ポンプ２１と水平シ
リンダー３、垂直シリンダー４間に設けられた油圧制御
装置でマニホールド２２や電磁弁などで構成され、地上
のポンプ２１の近辺に設置する。この場合には、マニホ
ールド２２より各シリンダー３，４まで複数本のホース
又は管が配設され、ポンプ２１とマニホールド２２との
間は往復２本のメインホースとなる。或は別の方法とし
て、油圧制御装置を先端部の地盤押圧装置Ｓの近辺に設
置する。この場合には、ポンプ２１と先端部マニホール
ド２２との間の長い距離が往復２本のメインホース或い
は管となり、マニホールド２２より各シリンダーまでの
短い距離は、それぞれ複数本のホース又は管が配設され
る。

２４ａ、　２４ｂは、上記水平シリンダー３、垂直シリ
ンダー４に送られる／ｒｈ（流体）の圧力を測定するた
めの圧力計もしくは圧力センサーで、マニホールド２２
や電磁弁の近辺に設けるか、押圧全針７］１１Ｊ装置り
内に設けられ、計ａｐＩ値を電気信号に変換して押圧量
計測装置りに送信する。

２５ａ、２５ｂは、上記水平シリンダー３、垂直シリン
ダー４に送られる浦（流体）の量をＡｌ１定するための
流量計で、マニホールド２２や電磁弁の近辺に設けるか
、押圧量計測装置り内に設けられ、計測値を電気信号に
変換して押圧量計測装置りに送信する。この装置は、送
られた流体の量より上記各シリンダー３，４の伸縮量、
即ち、押圧部分の移動量、言い替えれば地盤の変位量を
計１４ＦＩするもので、別個に下記のような変位計を設
置してもよい。

２８ａは、上記水平シリンダー３の伸縮作動により、本
体支持力計測装置Ｓの外周より水平方向に張り出して、
孔壁地盤を押圧する押圧フレーム５の移動量、即ち、孔
壁地盤の変位量を計測する位置センサーで、例えば差動
トランス形、リニアゲージ形、歪ゲージ形等の変位計で
ある。

変位計は周方向複数個に分割された押圧フレーム５のそ
れぞれの移動量が計測できるように複数個設けられ、ま
た、後記するように押圧部分が軸方向複数段ある場合に
もそれぞれに設けられる。

２８ｂは、上記垂直シリンダー４の伸縮作動により、下
圧装置Ｓ２より下方に突出して孔底の先端地盤を押圧す
る下圧フレーム８の移動量、即ち、先端地盤の変位量を
計測する位置センサーで、上記と同様に差動トランス形
、リニアゲージ形、歪ゲージ形等の変位計である。

２７は、先端に支持力計測装置Ｓを取り付けたケーシン
グ１の上下の移動量を地上や計ｉ（＋１１する変位計で
、地上不動点２８よりケーシング１の管の軸方向移動量
を計１１−１する。これは、後記のように、孔壁地盤を
押圧した状態で押圧フレーム５を上下に移動させる場合
、孔壁地盤を押圧しながら先端地盤を押圧する場合等に
於て、孔壁押圧部分が滑り、ケーシング１が上下に移動
するかどうかを計測するものである。

Ｄは押圧量針７１ＪＩＩ装置であって、上記流量計２５
ａ、２５ｂ　、位置センサー２６ａ、　２８ｂ及び変位
計２７より送られる信号を受信して、押圧力、押圧時の
地盤の変位量等を計測解析するものである。

第５図、第６図及び第６ａ図は、地盤を掘孔しながら上
記ケーシング１を沈設圧入する掘孔機にの実施例を示す
。

Ｋはアースドリル機等の掘孔機であって、掘削パケット
３１の先端下面に先端掘削刃３４が設けられている。掘
削パケット３１の下面は一部開口し、先端掘削刃３４で
掘削した土砂が掘削パケット３１内に入り掘削される。

３２は、ビン３３により掘削パケット３１の側壁に開閉
自在に取り付けられた複数の拡径刃であって、シリンダ
ー３６で開閉し、リング状地盤押圧装置Ｓの下面土砂を
掘孔する。第７図及び第８図に示すように、回転軸３０
（内孔はモルタル、掘削水等の送通孔としてもよい。）
の回転、即ち、掘削パケット３１の回転の正進により拡
径刃３２を開閉させてもよい。

第９図及び第１０図は、上記ケーシング１を沈設圧入す
るための他の掘孔機の実施例を示す。

Ｋはアースオーガー機、リバース機などの地盤を掘孔す
る掘孔機であって、３０は中空の回転軸（内孔はモルタ
ル、掘削水等の送通孔とする）、３５は２〜４ｇの先端
掘削刃、３２は先端掘削刃３５にピン３３で取り付けた
前記と同様の拡径刃３２であって、回転軸３０の回転方
向の正逆により開閉する。３７は、掘孔機Ｋをケーシン
グｉ内のセンターにセットするための振れ止めである。

９は排水パイプで、掘孔内泥水を排出したり、給水した
り、必要な場合には、パイプを介して掘孔内孔壁地盤に
生コンクリートを打設充填するものである。

次に、本発明に係る施工方法を説明する。

本発明では第５図或は第９図に示すように、前記ケーシ
ング１内に挿入セットした掘孔機にで、地盤を掘孔して
ケーシング１を沈設圧入し、ケーシングｌに設けた水平
押圧装置Ｓｌで掘孔内孔壁地盤を押圧して、孔壁地盤を
テーパ状等任意の形状に形成しようとするものである。

本発明の施工方法を第５図の掘孔機Ｋを用いた例で第１
１図を用いて説明する。

ケーシング１内にアースドリル機など掘孔機Ｋをセット
した状態で所定地盤上に建て込み、地上のパワージヤツ
キＪ又はケーシングドライバー等でケーシングｌをＪＩ
！１着し、回転軸３０の上部は減速モーター（図示省略
）に連結する。

掘孔機Ｋを回転させると、掘削パケット３１がケーシン
グ１下方の地盤を掘孔し、パワージヤツキＪ等を作動さ
せて掘孔ａ内に沈設、圧入する。ケーシングｌの所定長
の沈設、即ち、ケーシングｌの先端部分に設けた地盤押
圧装置Ｓの長さＬが沈設されれば、水平押圧装置Ｓｌ内
の水平シリンダー３を作動させ、押圧フレーム５をケー
シングｌより外周方向に張り出し、孔壁地盤すを押圧す
る。

この場合、水平シリンダー３による押圧力は圧力センサ
ー２４ａにより計測され（計４１１ｊ値Ｘ）、水平シリ
ンダー３の伸び量（変位）、或は、押圧フレーム５の水
平方向の変位、即ち、孔壁地盤すの変位は位置センサー
２６ａにより計測される（計測値Ｙ）。尚、水平シリン
ダー３の伸び量（変位）は、流量計２５ａで計測しても
よい。

各計ｌｐｊ値Ｘ、Ｙは電気的信号に変換されて、地上に
設置された押圧量計測装置りに送信される。

本発明では、孔壁地盤すを押圧して、孔壁地盤すの形状
をテーパ状等任意の形状に形成しようとするものである
が、そのために、押圧力（Ｘ）及び押圧による孔壁地盤
の変位（Ｙ）は、予め設定された値に従って押圧量計測
装置りにより計３１１１　、判断しながら行うものとし
、水平シリンダー３の作動も押圧量計測装置りにより制
御されている。押圧力（Ｘ）にあっては、例えば、その
深度における静止上圧に相当する程度、もしくは、受動
土圧を越えない範囲で押圧する。

孔壁地盤すの変位は、造成しようとする場所打ち杭の任
意の形状に合わせて押圧するものとし、例えば、先細の
テーパ状ｔに形成する場合には、水平押圧装置Ｓｌ内の
上下に設けた複数個の水平シリンダー３の伸び量を変え
、上段にいくほど伸び量を大きくして押圧し、上記と逆
のテーパ状ｔに形成する場合には、下段にいくほど伸び
量を大きくして押圧するものとする。

孔壁地盤すへの所定の押圧、押圧による孔壁の形状の形
成が終われば、掘孔機にで次の単位長りの掘孔を行い、
ケーシングｉを沈めて上記と同様に孔壁地盤すの押圧、
計測制御を行い、所定の深度まで上記を繰り返し、孔壁
地盤すを押圧強化、形状の形成を行い、例えば、第１１
図（Ｃ）に示す深度方向に径が小さくなるテーパ状ｔの
孔壁地盤すが形成される。

孔壁地盤の押圧、形状の形成が終われば、即ち、掘孔ａ
内の先端地盤に於ける押圧が終われば、第１１図（ｃ）
に示すように下圧装置Ｓ２と掘孔機にの底面で孔底の先
端地盤の押圧強化を行う。

水平シリンダー３を作動させて押圧フレーム５を外周に
張り出し、周辺地盤を押圧した状態で、下圧装置Ｓ２内
の垂直シリンダー４を作動させて下圧フレーム８を下降
させる。この場合、図に示すように、掘孔機にの掘削パ
ケット３１は、拡径刃３２が下圧フレーム８の下方で開
いた状態で、ケーシングｌ内の先端部にあり、下圧フレ
ーム８の下降にともない、下圧盤１３と拡径刃３２とが
係止して（第６図、第６ａ図）、垂直シリンダー４によ
る下方への押圧力、即ち、下圧力が掘削パケット３１に
伝えられ、下圧盤１３の下面と掘削パケット３１の下面
とで先端地盤を押圧強化する。即ち、孔壁地盤すを押圧
することで得られた摩擦抵抗を反力として、孔底地盤を
押圧強化する。垂直シリンダー４の押圧力は圧力センサ
ー２４ｂで計測され、更に、下圧盤１３の移動量、即ち
、先端地盤の変位は位置センサー２６ｂなどで計測され
、地上の押圧量計測装置りに送信される。

尚、掘孔内光端部における孔壁地盤の押圧時に、押圧フ
レーム５を作動させる複数の水平シリンダー３の内、下
方のシリンダーの伸びを大きくなるように押圧すれば、
孔壁の形状が逆テーパ状となり、孔底地盤が拡径された
場所打ち杭が造成される。また、上記では孔壁地盤すの
押圧による摩擦力を反力として先端地盤を押圧したが、
ケーシングｌの上部を地上施工機などで固定して行って
もよい。また、上記における孔壁地盤す及び先端地盤の
押圧は、押圧、押圧力の解放、押圧と数回繰り返して行
う場合がある。

更に、上記では孔壁地盤すの押圧、形状の形成を、ケー
シング１の沈設圧入にともない行ったが、掘孔機Ｋによ
り所定の深度まで掘孔してケーシング１をその深度まで
沈設させ、先端地盤の押圧計測後のケーシングｔの引き
上げ時に、掘孔内光端部より順に上方に向けて孔壁地盤
すの押圧、形状の形成行ってもよい。また、本発明での
孔壁地盤すの押圧、形状の形成は、予め掘削した掘孔孔
内にケーシング１を沈設圧入することにより実施するこ
ともでき、この場合には、リバース機などの掘孔機も用
いることが出来る。

以上、孔壁地盤すの押圧、形状の形成、計Ａｌ１ｊと先
端地盤の押圧、計ａ＋＋＋が終われば、ケーシング１及
び掘孔機Ｋを引き上げた後、掘孔孔内に（従来の）芯材
鉄筋籠Ｎ及びトレミー管Ｔを孔内先端部まで吊り下ろし
、孔内に生コンクリートを打設すれば、抗の側壁がテー
パ状などの任意の形状の場所打ち抗Ｍが造成される。ま
た、掘孔孔内に注入パイプ等を挿入し、掘孔孔内に根固
め用、周辺固結用等モルタルなど硬化材を充填し、孔内
にコンクリート杭、鋼管杭等を挿入設置すれば、壁面が
テーパ状等の任意の形状の既製杭を用いた基礎杭が造成
される。

造成しようとする場所打ち杭の杭長が長い場合に、杭に
負荷する軸力を考慮して、第１２図（１）に示すように
所定の深度までテーパ状ｔ１を形成し、その深度で径を
大きくして上部の杭径に戻しく異径部ｒ）、それより下
方をテーパ状ｔ２に形成してもよい。この場合、異径部
ｒで杭の引き抜き抵抗力も増す。尚、上記のように掘孔
内の孔壁地盤をテーパ状に形成する場さ、地盤の土質に
より相違するが、数％の傾斜か望ましく、大きな周面支
持力が得られる。

また、上記と逆の方向のテーパ状ｔで押圧する場合には
、第１２図（２）　、（３）に示すような孔壁地盤すと
なり、構築物などの転倒を防止する引き抜き抵抗力の大
きい場所打ち杭が造成される。尚、上記孔壁地盤すのテ
ーパ度ｔを、地盤の粘土層、砂層等の土質や、Ｎ値等の
硬度により適宜変えてもよい。

本発明では、同図に示すように孔壁地盤すを任意の形状
に形成するが、同図（４）〜（７）の他の形状について
は後に説明する。

以上、上記ではケーシングｌの先端部に一定長さＬの水
平押圧装置Ｓ１を設けた装置で行うものであるが、水平
押圧装置Ｓ１をケーシング１の軸方向に複数段設ける場
合には、複数段に相当する深度まで掘孔した後に押圧、
計測を行ってもよく、ケーシングｌの全長を水平押圧装
置ＳＬとする場合には、造成する場所打ち杭の全長を掘
孔した後に押圧、計ｉｌｌ　してもよい。

更に、本発明の他の実施例を示す。

第２実施例 第１３図は水平押圧装置ＳＬの他の実施例を示すもので
、複数個に分割された押圧フレーム５の円筒状押圧面７
を、下方で径を小さくしたテーパ面６４に形成したもの
である。前記実施例では掘孔内孔壁地盤すをテーパ状ｔ
に押圧形成するために上下の水平シリンダー３の伸び量
を調節して行ったが、本水平押圧装置Ｓｌでは、水平シ
リンダー３の伸び量を同一にして単に押圧するだけで、
第１１図（ｄ）又は第１２図（１）に示すテーパ状ｔの
孔壁地盤すを造成できる。

この場合、テーパ状にすることで、造成される場所打ち
杭の周面摩擦力が増大し、また負の摩擦力も低減でき、
更には、基礎杭上部に働く水車力、曲げモーメントの分
布にあわせたテーパ状に形成することもてき、経済的な
場所打ち杭を造成できる。

第３実施例 第２実施例に於ける押圧面７のテーパを、第１４図に示
すようにテーパを逆にし、下方で径を大きくしたテーパ
面６４に形成したものである。

本水平押圧装置Ｓ１では、水平シリンダー３の伸び量を
同一にして単に押圧するだけで、第１２図（２）　、（
３）に示すテーパ状ｔの孔壁地盤すを造成できる。

この場合、逆のテーパ状にすることで、造成される場所
打ち杭の引き抜き抵抗力が１曽し、構築物などの転倒な
どを防止するアンカー抗としての機能も合わせもつこと
となる。

第４実施例 第１５図に示すように、押圧フレーム５の円筒状押圧面
７を、センタ一部分を膨らませた断面円弧状の押圧面７
としたものである。この場合、形成される孔壁地盤は第
１２図（５）のような段付き杭となり、上下方向の周面
摩擦抵抗が増大する。

第５実施例 第１６図及び第１７図に示すように、押圧面７の上下方
向（ケーシングｌの軸方向）に、１〜複数のリング状凸
部６５を設けたもので、この場合に形成される孔壁地盤
すは第１２図（６）のように孔壁面に凹部Ｃを設けた形
状となり、上記と同様で上下方向の周面の摩擦抵抗力が
増大する。リング状凸部６５に代えて、第１８図に示す
ように複数の半球殻状凸部６６を設けてもよい。

尚、凸部６５．６８の断面形状は円弧に形成する。

第６実施例 第１９図〜第２１図に示すように、第５実施例に於ける
凸部６５．６６の断面形状をコ状にしたもので、この場
合に形成される孔壁地盤は第１２図（４）となり、上記
と同様に上下方向の周面の摩擦抵抗力が増大する。

尚、第５．６実施例に於て、上下の水平シリンダー３の
伸び量を調節して行えば、第１２図（７）に示すような
テーパ状を孔壁面にリング状などの凹部Ｃを設けた孔壁
地盤が形成され、周面の摩擦抵抗力の更に増大した場所
打ち杭を造成することが出来る。

第７実施例 第２２図に示す実施例は、水平押圧装置Ｓ１内で押圧フ
レーム５を上下に複数個５ａ、５ｂ、５ｃに分割したも
ので、各押圧フレーム５ａ、５ｂ、５ｃを作動させる水
平シリンダー３ａ、３ｂ、３ｃの押圧時の伸び量を調節
し、更に押圧面７ａ、７ｂ、７ｃの断面形状を円弧状又
はコ状に形成すれば、上記第１〜６実施例をすべて一つ
の装置で実施できる。

第８実施例 第２３図及び第２４図に示すものは、水平押圧装置Ｓ１
の他の実施例を示すもので、ケーシング１の２重管構造
の内管部分５０に設けた基板５１に複数の水平シリンダ
ー３を設け、水平シリンダー３の作動により分割（例え
ば２分割）された押圧フレーム５がガイド板６をガイド
として水平方向に張り出し、孔壁地盤すを押圧するよう
に構成したものである。

第９実施例 上記第１〜７実施例に於ける押圧フレーム５の押圧面７
は断面略円形に形成されたものであるが、本実施例では
、第２５図に示すように押圧面７を角形にしたもので、
本装置を用いれば、孔壁地盤を押圧して、角形の場所打
ち杭、地下壁等を造成できる。

第１０実施例 第２６図及び第２７図は水平押圧装置ＳＬの更に他の実
施例を示すもので、垂直シリンダー４の作動により、押
圧フレーム５が上下に移動できる。水平シリンダー３の
基部が固定されているスライド板６ａがガイド板６に移
動可能に支持され、押圧フレーム５が上下に移動するよ
うに構成し、押圧フレーム５の押圧状態で上下に移動さ
せると一定押圧力での孔壁地盤すの摩擦力、周面摩擦抵
抗が計測できる（押圧面７は粗面に形成する）。この場
合、ケーシング１の上部を地上のパワージヤツキＪ等の
施工機で固定する。

周面摩凍力の計測について更に詳細に説明する。

本実施例では、地盤押圧装置Ｓを用いて孔壁地盤の押圧
時に必要に応じて孔壁地盤すの周面摩擦力、抵抗力の計
ｆｌｌｌｌも行う。

計測しようとする地盤深度に於て、水平押圧装置ＳＬで
孔壁地盤すを押圧している状態で、即ち、水平シリンダ
ー３を作動させて押圧フレーム５で孔壁地盤すを押圧し
ている状態で、ケーシング１の上部を地上のパワージヤ
ツキＪ等の施工機で固定する。垂直シリンダー４を作動
させると、押圧フレーム５が上記押圧状態のまま掘孔内
軸方向にわずかに移動し、垂直シリンダー４の作動力、
即ち、押圧フレーム５の移動力を計測すれば、一定押圧
力（Ｘ）時での孔壁地盤の周面摩擦力、即ち、摩擦抵抗
力（Ｆ）が、押圧量計測装置りで計ＡＰＩされる。

水平シリンダー３による押圧力（Ｘ）は圧力センサー２
４ａで計測され、垂直シリンダー４の作動力、即ち、移
動力（Ｆ）は圧力センサー２４ｂで計測され、更に押圧
フレーム５の移動量は位置センサー２８ｂなどで計測さ
れ、地上の押圧息計測装置りに送信される。

尚、周面摩擦力の計測は掘孔内の孔壁地盤全長について
行ってもよく、更に、孔壁地盤すの壁面形状が垂直であ
っても、テーパ状など任意の形状であっても計測するこ
とができ、特に、テーパ状ｔもしくは壁面に凹部Ｃを形
成したものである場合には、従来方性では周面摩擦力を
計ａｌｌｌ　したり推定したりする手段がなく有効とな
る。また、周面摩擦力の計４ｐｊは、上記では押圧フレ
ーム５を掘孔内軸方向に移動させて行ったが、ケーシン
グｉの上部を掴着したケーシングドライバー等で、ケー
シング１をわずかに回転させて計ａｐ＋　してもよい。

第１１実施例 第２８図及び第２９図は、先端地盤を押圧する時の押圧
方法及び装置の他の実施例を示すものである。上記施工
方法では、下圧フレーム８を下降させて地盤を押圧する
とき、掘孔機にの先端部に設けた拡径刃３２に下圧盤１
３の下面を係止させ、垂直シリンダー４の押圧力掘孔機
に伝えて、掘孔機の先端下面で先端地盤を押圧していた
が、本実施例では、掘孔機にの回転軸３０に設けた係止
シリンダー４０を水平方向に突出させてケーシングｌの
内壁に設けたリング状の係止部４１に係止させて行う。

第１０実施例の押圧フレーム５で孔壁を押圧した状態で
両図には不図示の垂直シリンダー４を作動させると、ケ
ーシングｌの本体部分が下降し、それにつれ、ケーシン
グｌに係止した掘孔機にも下降して掘孔機にの下面で先
端地盤を押圧する。４２は複数の係止シリンダー４０を
納めた係止フレームである。

尚、係止シリンダー４０には、圧力センサ−２４ｃ１位
置センサー２８ｃ等を設けてもよい。

第１２実施例 第３０図〜第３２図は、掘孔機にの他の実施例を示すも
ので、先端掘削刃３５の上部近辺に設けた断面路コ型の
リング室６０内に、移動フレーム６１が上下に移動でき
るようにはめ込み形成したものである。先端地盤を押圧
する時には、複数の先端掘削刃３５間に移動フレーム６
１を下降させ、移動フレーム６１の下面を先端掘削刃３
５の下面と同一にして押圧する。

６２は移動フレーム６１を作動させる移動シリンダーで
ある。尚、本装置を用いないで先端掘削刃３５のみで先
端地盤を押圧する場合には、先端掘削刃３５を順に回転
させながら押圧することとなる。

第１３実施例 第３３図及び第３４図に示すものは、上記それぞれの実
施例が、先端地盤を押圧するときに掘孔に用いた掘孔機
にの先端部で直接先端地盤を押圧していた。これに対し
本方法では、掘孔機にで地盤を掘孔し、且つ、ケーシン
グｌで孔壁地盤を押圧しながらケーシングｉを圧入沈設
する。地盤押圧装置Ｓか所定の深度に達すれば、掘孔機
Ｋをケーシングｌ内より地上に引き上げる。この後、図
に示すような先端部分を押圧する押圧装置Ｓ３をケーシ
ング（内の先端部まで吊下し、中空軸５５に設けた係止
シリンダー４０を係止部４１に係合させ、垂直シリンダ
ー４を作動させて下圧面５６で先端地盤を押圧する。

尚、上記各実施例は、地盤状況、施工条件などにより使
い分けるものとし、また、それぞれを組合せ使用するこ
とも可能である。

［発明の効果］ 以上本発明では、孔壁地盤を押圧する水平押圧装置を外
周部に設けたケーシングを、掘孔機で地盤を掘孔して沈
設圧入し、沈設圧入時もしくは沈設圧入後のケーシング
の引き上げ特等ケーンングが掘孔内にある間に、該水平
押圧装置で掘孔内孔壁地盤を押圧するものであるから、
孔壁地盤を崩壊させたり緩めたりすることなく、周面支
持力性能の優れた場所打ち杭等基礎杭を造成できる効果
がある。また、孔壁地盤を押圧して、孔壁地盤をテーパ
状や壁面に凹凸部を設けた形状など、任意の形状に形成
するものであるから、要求される場所打ち杭の性能、即
ち、周面摩擦力や引き抜き抵抗力、更には、杭の上部に
働く曲げモーメント等に合わせ、最適な場所打ち杭を自
在且つ容易に造成できる。また、孔壁地盤の押圧時に、
押圧力や押圧による孔壁の変位を計測確認して行うもの
であるから、数％のテーパ度の場所打ち杭であっても、
精度よく孔壁地盤を押圧して造成することができる。

更に、水平押圧装置の押圧面をテーパ状にしたり、凹凸
部を設けることなどで、孔壁地盤を容易に任意の形状に
形成することが出来る。

また、先端地盤の押圧強化も、掘孔に用いた掘孔機の下
面と、ケーシングの先端外周部に設けた下圧装置とで、
先端地盤到達後、即座に押圧するものであるから、先端
地盤を緩めることなく強固に締め固めることができる。

先端外周部に下圧装置を設けたケーシングと、地盤を掘
孔する掘孔機とが同時にケーシング軸方向に移動するよ
うに、ケーシングと掘孔機間に保合手段を設けたものは
、先端地盤、即ち、掘孔内底面の全面にわたり容易に押
圧出来る利点がある。更に、地盤押圧装置を構成する水
平押圧装置で掘孔内光端部の孔壁地盤を押圧し、押圧に
よる摩擦力を反力として、地盤押圧装置に設けた下圧装
置で先端地盤を押圧することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る地盤押圧装置の縦断面
図、 第２図は、前図のＩ−１断面図、 第３図は、第１図のｎ−ｎ断面図、 第４図は、第１図の地盤押圧装置に使用される油圧制御
回路の回路図、 第５図は、本発明の実施例に係る地盤押圧装置と掘孔機
とを組合せた状態を示す縦断面図、第６図は、前図のｍ
−ｍ断面図、 第６ａ図は、前図の部分側面図、 第７図は、掘孔機の変形例を示す第６図と同様の図、 第８図は、前図の掘孔機の部分側面図、第９図は、本発
明の実施例に係る地盤押圧装置と掘孔機の変形例とを組
合せた状態を示す縦断面図、 第１０図は、前図のＩＶ−ＩＶ断面図、第１１図は、本
発明の実施例に係る基礎杭の掘孔方法の工程を説明する
ための断面図、第１２図は、本発明の実施例に係る基礎
杭の掘孔方法によって形成された種々の形状の掘孔の断
面図、 第１３図は、地盤押圧装置の他の実施例を示す縦断面図
、 第１４図は、地盤押圧装置の更に他の実施例を示す縦断
面図、 第１５図は、地盤押圧装置の更に他の実施例を示す縦断
面図、 第１６図は、地盤押圧装置の更に他の実施例を示す縦断
面図、 第１７図は、前図のＶ−Ｖ断面図、 第１８図は、地盤押圧装置の変形例を示す前図と同様の
図、 第１９図は、地盤押圧装置の更に他の実施例を示す縦断
面図、 第２０図は、前図のＶｌ−Ｖｌ断面図、第２１図は、地
盤押圧装置の変形例を示す前図と同様の図、 第２２図は、地盤押圧装置の更に他の実施例を示す縦断
面図、 第２３図は、地盤押圧装置の更に他の実施例と第９図の
掘孔機とを組合せた状態を示す縦断面図、 第２４図は、前図の■−■断面図、 第２５図は、地盤押圧装置の更に他の実施例を示す横断
面図、 第２６図は、地盤押圧装置の更に他の実施例を示す縦断
面図、 第２７図は、前図の■−■断面図、 第２８図は、更に他の実施例に係る地盤押圧装置と掘孔
機とを組合せた状態を示す縦断面図、第２９図は、前図
のＩＸ−ＩＸ断面図、第３０図は、更に他の実施例に係
る地盤押圧装置と掘孔機とを組合せた状態を示す縦断面
図、第３１図は、前図のＸ−Ｘ断面図、 第３２図は、前図の部分側面図、 第３３図は、地盤押圧装置の更に他の実施例と他の押圧
装置とを組合せた状態を示す縦断面図、 第３４図は、 前図の刈−℃断面図である。 符号の説明 １・・・・・・ケーシング ３・・・・・・水平シリンダー ４・・・・・・垂直シリンダー ５・・・・・・押圧フレーム ６・・・・・・ガイド板 ６ａ・・・・・・スライド板 ７・・・・・・押圧面 ８・・・・・・下圧フレーム ９・・・・・・排水パイプ １２・・・・・・下圧室 １３・・・・・・下圧盤 ２０・・・・・・油圧制御装置 ２１・・・・・・油圧ポンプ ２２・・・・・・マニホールド ２４ａ、２４ｂ・・・・・・圧力センサー２５ａ、２５
ｂ・・・・・・流量計 ２６ａ　　２６ｂ・・・・・・位置センサー２７・・・
・・・変位計 ２８・・・・・・地上不動点 ３０・・・・・・回転軸 ３１・・・・・掘削パケット ３２・・・・・拡径刃 ３３・・・・・ピン ３４．３５・・・・・・先端掘削刃 ３６・・・・・・シリンダー ３７・・・・・・振れ止め ４０・・・・・・係止シリンダー ４１・・・・・・係止部 ４２・・・・・係止フレーム ４５・・・・・・移動シリンダー ５０・・・・・・内管部分 ５１・・・・・・基板 ５５・・・・・・中空軸 ５６・・・・・・下圧面 ６０・・・・・・リング室 ６１・・・・・・移動フレーム ６２・・・・・・移動シリンダー ６４・・・・・・テーパ面 ６５・・・・・・リング状凸部 ６６・・・・・・凸部 ａ・・・・・・掘孔 ｂ・・・・・・孔壁地盤 Ｃ・・・・・・四部 ｒ・・・・・・異径部 ｔ・・・・・・テーパ状 Ｄ・・・・・・押圧量計ハ１す装置 Ｊ・・・・・・パワージヤツキ Ｋ・・・・・・掘孔機 Ｍ・・・・・・場所打ち抗 Ｓ・・・・・・地盤押圧装置 Ｓｔ・・・・・・水平押圧装置 Ｓ２・・・・・・下圧装置 Ｓ３・・・・・・押圧装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外周部に水平押圧装置を設けたケーシングを、掘孔
   機で地盤を掘孔して沈設圧入し、該水平押圧装置で掘孔
   内孔壁地盤を任意の形状に押圧形成することを特徴とす
   る場所打ち杭等基礎杭の掘孔方法。 ２、押圧形成する孔壁の形状が、掘孔内深度方向でテー
   パ状である請求項１記載の場所打ち杭等基礎杭の掘孔方
   法。 ３、押圧形成する孔壁の形状が、孔壁面に１ないし複数
   の凹凸部を設けた形状である請求項１記載の場所打ち杭
   等基礎杭の掘孔方法。 ４、先端外周部に下圧装置を設けたケーシングを、掘孔
   機で地盤を掘孔して沈設圧入し、所定深度に達したら、
   先端地盤を下圧装置と掘孔機の下面とで押圧することを
   特徴とする場所打ち杭等基礎杭の掘孔方法。 ５、先端外周部に下圧装置を設けたケーシングと、地盤
   を掘孔する掘孔機とがケーシング軸方向に移動するよう
   に、ケーシングと掘孔機間に係合手段を設けたことを特
   徴とする場所打ち杭等基礎杭の掘孔装置。