JPH0647816B2 - 地盤締固め工法及び地盤締固め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、宅地、道路用地あるいは工場用地等各種地盤
の強度を高めるために、地盤を締め固めて密度を増すの
に適用される地盤締固め工法及びその装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 第９図は従来の工法及び装置を示しており、クレーン１
のワイヤ２７に円盤形の錘２６を吊るし、この錘２６を
自然落下させて、直接地面Ｅを打撃し、そしてワイヤ２
７により上昇させて再び落下させるようにしている。こ
のような落下による打撃を地盤の同一箇所に複数回施
し、例えば地表面地盤を締め固めている。

ところが上記工法及び装置では、次のような不具合があ
る。

(1)錘２６をワイヤ２７により吊り下げているため、風
や振動によるワイヤ２７の揺れ範囲を考慮して、作業範
囲を広くとる必要があり、例えば建物が隣接する狭い土
地では建物に当たらないようにする等、作業能率がよく
ない。

(2)錘２６をワイヤ２７により吊り下げ、錘２６自体を
地面にぶつけるようにしているので、正確に同一箇所を
連続して打撃することが困難である。即ち風等で揺れて
打撃箇所がずれることがある。

(3)錘２６自体を自然落下させるので、例えば海底地盤
等の水中地盤の改良には不向きである。即ち浮力が影響
し、満足な打撃力を得ることができない。

(4)地表面を打撃するだけであるので、深い範囲まで締
め固めることは不可能である。

（問題を解決するための技術的手段） 上記問題を解決する締固め工法として、クレーンのアー
ムに支持されたリーダーのガイドに、上下１対のガイド
ホルダーを介してウエイト自然落下式油圧ハンマーを上
下方向移動自在に支持させ、該油圧ハンマー下端部に一
体的に連結された締固め用貫入柱の下端の平な接地面を
常時地面に当接させ、油圧ハンマー内に吊り下げ支持さ
れたウエイトを引き上げ落下させることにより油圧ハン
マーを作動させて貫入柱を連続して打ち込み、油圧ハン
マーと共に貫入柱を下降させて、地面を締め固めると同
時に打撃孔を形成し、打撃孔から貫入柱を上方に抜き、
打撃孔内を埋め戻した後、展圧し、あるいは貫入柱で再
度締め固める。

また締固め装置として、クレーンのアームに支持される
と共にガイドを有するリーダーと、ウエイトを吊り下げ
状態で内蔵すると共にリーダーのガイドに上下方向移動
自在に支持されたウエイト自然落下式油圧ハンマーと、
油圧ハンマーの下側に一体的に連結されると共に下端に
平な接地面を有する締固め用貫入柱とを備え、油圧ハン
マーは上下１対のガイドホルダーを有し、該ガイドホル
ダーにより、油圧ハンマーを上記ガイドに上下方向移動
自在に支持している。

（作用） 貫入柱を油圧ハンマーを介してガイドにガイドさせ、し
かも貫入柱の下端接地面を常時地面に当接させた状態で
油圧ハンマーにより、貫入柱を貫入させて打撃孔を形成
しつつ同一箇所を連続して締め固めていくので、風や振
動等に左右されることなく、正確に同一箇所を連続して
締め固めることができる。

また、第２段階として、打撃孔を埋め戻し、第３段階と
して展圧し、又は、再度締め固めるので、地盤密度を一
層高くすることができる。

また広い作業範囲を必要としないので、建物で囲まれた
狭いスペースの土地でも、楽に作業をすることができ
る。

（実施例） 第１図は本発明が適用される地盤締固め装置の側面図を
示しており、この第１図において、クレーン１は走行装
置５を備えると共に旋回軸６回り旋回自在となってお
り、アーム２は下端の支点８を回動支点として回動自在
にクレーン１に備えられている。

リーダー１１は垂直姿勢に配置されると共に上下方向に
延びる左右１対のガイド（ロッド）１５を備え、リーダ
ー１１の上部はアーム２の上端部に回動自在に支持さ
れ、下端部は補助ステー１０を介してクレーン１に支持
されている。

油圧ハンマー１６は上下１対のガイドホルダー２１を備
え、ガイドホルダー２１はガイド１５に上下方向移動自
在に支持されている。油圧ハンマー１６内にはウエイト
１７が上下方向移動可能にワイヤ２５により吊り下げら
れており、ワイヤ２５は図示しないが油圧シリンダーの
ピストンに連動連結し、上記ピストンにより引き上げら
れた後ピストンから離脱して自然落下するようになって
いる。

油圧ハンマー１６の下端部には、該ハンマー１６と同一
軸心の垂直な円柱状の締固め用貫入柱１８がボルト等に
より取替え自在に固定されている。貫入柱１８の下端部
には下方へ行く程増径する拡大部１９が一体に形成され
ており、拡径部１９の下面は水平な接地面２０として形
成されている。

地盤を締固める工法について説明する。

(1)まず貫入柱１８の下端接地面２０を所望の地盤箇所
に当接させる。

(2)油圧シリンダーによりウエイト１７を上昇させ、ピ
ストンからワイヤ２０を離脱させることにより、ウエイ
ト１７を自然落下させ、貫入柱１８の頭部を打撃する。

(3)上記打撃により貫入柱１８の接地面２０は地面を打
撃し、仮想線のように地中にめり込む。この時貫入柱１
８の下方への移動と一体的に油圧ハンマー１６もガイド
１５にガイドされながら下方へと移動する。

(4)次にウエイト１７を油圧シリンダーにより再び上昇
させ、そして落下させて前記同様に貫入柱１８を打撃す
る。この間貫入柱１８の下端接地面２０は仮想線のよう
に地中に食い込んだ（即ち穴底に当接した）状態であ
る。

上記ウエイト１７による貫入柱１８の打撃動作を連続し
て繰返し、所望の強度に地盤を締め固める。

第２図のように１箇所の締固め作業が終了すると、貫入
柱１８を穴Ｈから油圧ハンマー１６と一体的に上方に抜
き、次の締固め箇所に移動させる。

第３図は複数個の箇所を締固めた後の次の工程の一例を
示している。即ち締固めてできた穴Ｈ部分に、穴Ｈ間の
土を矢印のように挿入して全体として均平Ｌにし、そし
てローラー等で転圧（展圧）すると共に、第４図のよう
にさらにその上を盛土し、ローラ等でさらに転圧（展
圧）する。

第５、第６図はさらに別の後処理工程の一例を示してい
る。一端締固めてできた穴Ｈに砂を充填し、そして第６
図のように貫入柱１８で再び穴Ｈ内の上記充填砂を締め
固める。

また図示しないが上述のような後処理工程の他に、例え
ば貫入柱１８の下端部分に砂供給口を設け、一端締固め
て形成された穴に、貫入柱から砂を供給しながらその砂
を穴内に締め固めて行く工法も考えられる。

（別の実施例） (1)第７図、第８図はそれぞれ貫入柱下端部の変形例を
示しており、第７図の貫入柱１８は下端部を貫入柱自体
の直径と同径にした例であり、第８図は先細りのテーパ
ー状に形成した例である。第８図の形状では、第１図の
貫入柱に比べて接地面の面積は小さくなるが、締め固め
後に穴から抜き易く、また穴の側面も強く締め固めるこ
とができる。

（発明の効果） 以上明したように本願発明によると： (1)打撃作業中に常時接地面２０が接地する貫入柱１８
を利用し、しかもガイド１５により上下方向にガイドさ
れる油圧ハンマー１６に一体的に接続しているので、風
あるいは振動など外部条件に左右されることなく、同一
地盤箇所を正確に連続して締め固めることができ、締固
め性能がよい。

(2)貫入柱１８を油圧ハンマー１６を介して上下方向に
ガイドしているので、従来の吊下げ式に比べて作業範囲
が小さくて済み、例えば建物に囲まれた狭い場所等での
作業能率が向上する。

(3)常時接地する貫入柱１８を利用して締め固めるの
で、浮力等の影響を考えることなく、水中でも効率よく
地盤を締め固めることができ、例えば海底地盤の改良等
にも好都合である。

(4)油圧ハンマー１６を利用しているので、例えばディ
ーゼルエンジンハンマーを利用する場合に比べて静かで
あり、騒音が小さい。

(5)締固め用の部材として、貫入柱１８、すなわち上下
方向に長い柱状部材であって、下端に平面状の接地面２
０を有する部材を利用して、油圧ハンマー１６の打撃に
より、貫入柱１８を地盤に貫入させて、地盤を締め固め
ると同時に打撃孔を形成するので、たとえば下端が尖っ
た円錐状の柱部材を利用する場合に比べ、接地面２０に
接する地盤を強固に締め固めることができると共に、打
撃孔周囲に及ぶ締固め範囲が大きくなり、また、偏平状
の吊下げ式重錘の構造に比べて、地盤中を深く締め固め
ることができる。

特に、岩砕や礫等の粗粒径を多く含む地盤を締め固める
場合には、貫入柱１８の平面状の接地面２０を礫等に当
接しながら、油圧ハンマー１６の打撃による大きな衝撃
力で貫入柱１８を貫入させて、打撃孔を地盤中に深くま
で形成することができるので、振動による締固め作業に
比べ、このような地盤であっても、締固め作業及び打撃
孔形成作業が円滑かつ迅速に行える。

また、本願工法によると、次のような利点もある。

第１段階で締め固めると同時に打撃孔を形成し、第２段
階で打撃孔を埋め戻し、その後、第３段階で展圧し、あ
るいは再度締め固めるので、地盤密度を一層密にするこ
とができる。

また、本願の装置によると、次のような利点もある。

(1)油圧ハンマー１６に、上下１対のガイドホルダー２
１を設け、該ガイドホルダー２１により、リーダー１１
のガイド１５に上下方向移動自在に油圧ハンマー１６を
支持している。すなわち、油圧ハンマー１６を上下方向
に間隔を置いて２点支持しているので、該油圧ハンマー
１６の下端面に上下方向に長い貫入柱１８を連結してこ
れを打撃しても、横方向にぶれ難く、貫入柱１８の打撃
方向への姿勢を安定させることができる。

これにより、所望の位置に、所望の方向に打撃孔を正確
に形成することができる。

(2)吊り下げ状態でウエイト１７を内蔵したウエイト自
然落下式油圧ハンマー１６を備え、該油圧ハンマー１６
を貫入柱１８の上端に連結しているので、作業が進むに
つれて貫入柱１８が下降しても、油圧ハンマー１６も共
に下降し、ウエイト１７の落下ストロークは常に一定値
に保たれ、変化することはない。

したがって、作業開始時から終了まで、常に一定の打撃
力を保つことができ、また、貫入柱１８の下降に対し
て、ウエイト１７の落下時間及び引き上げ時間が変化す
ることはないので、締固め工程が長くなることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される地盤締固め装置の側面図、
第２図は締固め作業中の第１図と同じ装置の側面図、第
３、第４図は締固め後の工程の一例を示す地盤の縦断面
図、第５、第６図は締固め後の工程の別の例を示す地盤
の縦断面図、第７、第８図はそれぞれ貫入柱の変形例を
示す側面図、第９図は従来例の側面図である。１……ク
レーン、２……アーム、１５……ガイド、１６……油圧
ハンマー、１７……ウエイト、１８……貫入柱、２０…
…接地面、ガイドホルダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−26109（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−19645（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−53133（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−45132（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クレーンのアームに支持されたリーダーの
   ガイドに、上下１対のガイドホルダーを介してウエイト
   自然落下式油圧ハンマーを上下方向移動自在に支持さ
   せ、該油圧ハンマー下端部に一体的に連結された締固め
   用貫入柱の下端の平な接地面を常時地面に当接させ、油
   圧ハンマー内に吊り下げ支持されたウエイトを引き上げ
   落下させることにより油圧ハンマーを作動させて貫入柱
   を連続して打ち込み、油圧ハンマーと共に貫入柱を下降
   させて、地面を締め固めると同時に打撃孔を形成し、打
   撃孔から貫入柱を上方に抜き、打撃孔内を埋め戻した
   後、展圧し、あるいは貫入柱で再度締め固めることを特
   徴とする地盤締固め工法。
2. 【請求項２】クレーンのアームに支持されると共にガイ
   ドを有するリーダーと、ウエイトを吊り下げ状態で内蔵
   すると共にリーダーのガイドに上下方向移動自在に支持
   されたウエイト自然落下式油圧ハンマーと、油圧ハンマ
   ーの下側に一体的に連結されると共に下端に平な接地面
   を有する締固め用貫入柱とを備え、油圧ハンマーは上下
   １対のガイドホルダーを有し、該ガイドホルダーによ
   り、油圧ハンマーを上記ガイドに上下方向移動自在に支
   持していることを特徴とする地盤締固め装置。