JPH0786231B2 - 大口径杭の拡大球根構築方法 - Google Patents

大口径杭の拡大球根構築方法

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JPH0786231B2
JPH0786231B2 JP63124872A JP12487288A JPH0786231B2 JP H0786231 B2 JPH0786231 B2 JP H0786231B2 JP 63124872 A JP63124872 A JP 63124872A JP 12487288 A JP12487288 A JP 12487288A JP H0786231 B2 JPH0786231 B2 JP H0786231B2
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pile
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薫 町永
悟 山田
和征 前原
正明 多田
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Nippon High Strength Concrete Co Ltd
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Nippon High Strength Concrete Co Ltd
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/38Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • E02D5/44Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds with enlarged footing or enlargements at the bottom of the pile

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  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は建築物、構造物、橋脚、その他の構造物を支持
する大口径の杭の拡大球根築造方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、都市区域における建築物、構築物その他の構造物
を支持するための基礎杭は、激しい騒音と振動を伴う打
込杭によらず、孔を掘削して杭をこの孔内に沈設する掘
削方式によって施工されている。
このような基礎杭では杭の所要支持力を得るために、杭
の下端部に根固め液を注入してモルタルまたはコンクリ
ート状化して球根を築造する工法が採用され広く用いら
れている。
このような基礎杭の下端部に球根を築造する方法として
は、特公昭62−13446に、下端開放円筒杭を掘削法によ
って所期の深さまで沈設し、杭の下端部に根固め球根を
形成する杭沈設施工法が開示されている。またこのよう
な工法に用いる掘削ヘッドが実公昭62−31508に記載さ
れている。
このような従来の技術は、これらの技術が開発された当
時、基礎杭の直径が600mmφ以下に制限されていた事情
の下にあり、直径600mmφ以下の杭を対象とするもので
ある。
しかるに近年、600mmφを超える700〜800mmφの大口径
基礎杭が使用される情勢となり、杭1本当りの支持力を
飛躍的に増大させ、大支持力の杭が用いられるに及び、
上記従来技術では困難な問題が生ずることとなった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
すなわち、杭が大口径となることにより、 (イ)杭1本当りの支持力を大きくすることが必要であ
り、従来の工法では得られる支持力が不十分である。
(ロ)球根を築造する場合に、従来のジェットの吹出口
から孔の壁までの距離が増大するので、大口径杭に対し
て拡大された球根を確実に築造する対策が必要である。
(ハ)杭下端の支持層を掘削するためのスパイラルオー
ガーの所要回転トルクが口径増により増大し、従来の拡
孔刃を有するオーガー掘削機では拡孔刃の強度が限界と
なった。
等の問題を生じた。
本発明は、上記従来技術に根本的な改善を加えて上記問
題点を解決したものであって、大口径杭に相当する支持
力をもつ拡大球根を容易に確実に築造することができる
方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するための本発明方法は、円筒杭を中
掘法によって沈設し、この沈設した杭の下端より下方に
球根を築造する方法において、次の新規な工程からなる
ことを技術的特徴とする。これらの工程を第1図〜第3
図によって説明する。
(1)スパイラルオーガーを用いて、杭の下端より杭径
の1〜3倍長さの球根築造部を、杭内径とほぼ同径に拡
孔掘下げる掘下げ工程。この場合に、第3図に示すよう
にオーガーの外周近傍にピン4で支持した拡孔刃を備え
たスパイラルオーガー1を用い、杭6の下端より杭径の
1〜3倍長さの支持層(球根築造部)を、杭6の外径と
ほぼ同径に拡孔掘下げると一層好適である。
(2)この球根築造部の壁面に水圧100kg/cm2以上の高
圧水8をスパイラル羽根外縁の噴射口7から壁面直近に
噴射しながら、前記拡孔掘下げ速度とほぼ同速度でスパ
イラルオーガー1を杭6の下端まで上昇させる水ジェッ
ト一次掘削工程。
(3)一次掘削された壁面に水圧100kg/cm2以上の高圧
水をスパイラル羽根外縁から噴射しながら、スパイラル
オーガー1の回転数を下げて前記球根築造部9の拡大再
掘削を下降施工する水ジェット二次掘削工程。
(4)噴射圧力180kg/cm2以上でスパイラル羽根外縁の
噴射口7からセメントミルクを噴射し、スパイラルオー
ガー1を引上げながら前記球根築造部9に拡大球根を形
成する工程。
なお、上記方法において、スパイラルオーガー1の回転
数をそれぞれ、水ジェット一次掘削工程で20rpm以下、
水ジェット二次掘削工程では6rpm以下、セメントミルク
噴射工程では6rpm以下とすると好適である。
上記方法を好適に実施することのできる装置は第1図〜
第4図に示すように、スパイラルオーガー1から成る拡
大球根築造装置であって、次の特徴的技術手段を備え
る。
(a)スパイラル下端の外縁に開口し互いに高低差を有
する複数の高圧流体噴射口7を、放射状に配設してい
る。
(b)さらに、中空杭内を垂下可能なスパイラルオーガ
ーの下端近傍のスパイラルの外周近傍に拡孔刃3をピン
4で結合した装置とすれば一層好適である。
〔作用〕
本発明方法は、沈設した杭が支持地層に到達した後、オ
ーガーの拡孔刃を拡径させて杭下端より更に下方に、地
層に応じて杭外径の1〜3倍の所要長、例えば800mmφ
の杭では杭下端より下方へ800〜2400mm掘下げ、この掘
下げ長さ全域に亘って水噴射による一往復の水ジェット
壁面掘削加工を行い、次いでこの水ジェット掘削加工し
た全領域に根固め施工を行うものである。
この場合に、噴射水の水圧、オーガーの回転速度、オー
ガーの上下移動速度、セメントミルクの噴射圧力を、上
記技術手段に示したように、適正に調整することにより
球根の円滑確実な施工ができ、強力な球根を形成するこ
とができる。
次に本発明に用いる装置は、次の作用をなすものであ
る。
オーガーの羽根外縁に噴射口を設けたので、大口径
杭であっても噴射口と壁間距離が小さくなり、強力な水
ジェット加工が可能となる。
噴射口の高さに段差を設けたので、後続側の噴射水
は薄い層を加工することとなり、水力掘削が容易であ
る。
さらに、スパイラルオーガーに拡孔刃を設けた装置
では、従来の装置では拡孔刃はスパイラルオーガーの中
心部のブロックに取付けていたが、これをスパイラルの
外周近傍にピン結合したので、所要トルクに対して拡孔
刃に作用する曲げ力が従来より小さくなった。従って、
大口径杭の拡大孔を無理なく掘削することができ、拡孔
刃の取付ピンを小径のものにすることができ、小型の拡
孔刃で掘削が可能となった。
〔実施例〕
第1図〜第4図に本発明の実施に用いる装置の実施例の
スパイラルオーガーの先端部構造を示した。
このスパイラルオーガーは、スパイラル1の下端に通常
の切削刃2を備えている点については従来と同様であ
る。
特徴的な第1の点は、スパイラルの下端近傍にスパイラ
ル1の外縁に開口した高圧流体噴射口7を放射状に配設
したことである。
この噴射口7は実施例では円周方向に互いに189度の角
度を有し、スパイラル軸方向では、H-h=20mmの段差を
付して2個設けられている。この噴射口7は、水ジェッ
ト掘削工程において、高圧水を噴射し、拡大球根形成時
にはセメントミルクを噴射するものである。この噴射口
7はその開口をスパイラルの外縁に開口したので、大口
径杭の球根形成時に強力で確実な球根部水ジェット掘削
及びコンクリート球根の形成をすることができる。
第2図〜第4図に示した装置は高圧流体噴射口7のほか
に、スパイラル1の下端近傍のスパイラルの外周近傍に
拡大刃3をピン4によって結合しており、この拡大刃3
は杭6の下端より下方の支持層中に拡大孔5を掘削す
る。
この拡孔刃3は、従来のスパイラルオーガーでは、オー
ガーの中心部のブロックに取付けられていた。大口径杭
の施工では半径が大となって掘削トルクが大きいので、
拡孔刃3の強度およびその取付ピン4の強度上問題があ
ったが、この装置ではピン4と掘削拡大孔5の壁面との
距離が小さいので、小型の拡孔刃3と小径のピン4で掘
削可能となった。
次に、第1図の実施例装置を用いて直径700mmφおよび8
00mmφの基礎杭の球根製造を本発明方法によって実施し
たときの成績を比較例と共に説明する。
第1表に本発明方法の工程を示した。球根築造高さは1.
45mとした。
第2表に実施例と比較例の支持力の対比を示した。比較
例は直径700mmφおよび800mmφの基礎杭に従来方法によ
って球根を築造したものである。
さらに、球根部における支持力特性を比較するため、杭
先端部に作用する軸力と杭先端沈下量との関係を第5図
に示した。これらの結果から、本発明による球根築造方
法が極めて優れていることが明らかである。
〔発明の効果〕 本発明によれば、直径が600mmφを越える大口径杭の支
持力に対応する拡大球根を容易に確実に築造することが
可能となった。
【図面の簡単な説明】 第1図〜第3図は本発明方法の実施例の工程の説明図、
第4図は本発明の実施に用いる装置の一実施例の(a)
側面図、(b)平面図、第5図は球根部における支持力
特性を比較したグラフである。 1…スパイラルオーガー、2…切削刃 3…拡孔刃、4…ピン 5…壁面、6…杭 7…噴射口、8…高圧水 9…球根築造部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 日本高圧コンクリート株式会社 北海道札幌市中央区南2条西3丁目8番地 (71)出願人 999999999 日本ヒューム管株式会社 東京都港区新橋五丁目参拾参番拾壱号 (71)出願人 999999999 前田製管株式会社 山形県酒田市上本町6番7号 (71)出願人 999999999 マックスコンクリート株式会社 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目3番地B16 (72)発明者 町永 薫 東京都渋谷区千駄ケ谷5丁目27番9号 東 扇アサノポール株式会社内 (72)発明者 山田 悟 東京都港区西新橋1丁目4番7号 日本高 圧コンクリート株式会社東京支社内 (72)発明者 前原 和征 東京都港区新橋5丁目参拾参番拾壱号 日 本ヒューム管株式会社内 (72)発明者 多田 正明 東京都江東区東陽3―23―21 前田製管株 式会社東京支店内 (56)参考文献 特開 昭52−19405(JP,A) 特公 昭61−40817(JP,B2) 実公 昭59−38520(JP,Y2) 実願 昭54−123391号(実開 昭56− 41785号)の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム(J P,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒杭を中掘法によって沈設し、該杭下端
    下方に球根を築造する方法において、 (1)スパイラルオーガーを用いて、杭の下端より杭径
    の1〜3倍長さの球根築造部を、杭内径とほぼ同径に拡
    孔掘下げる掘下げ工程、 (2)該球根築造部の壁面に水圧100kg/cm2以上の高圧
    水をスパイラル羽根外縁から壁面直近に噴射しながら、
    前記掘下げ速度とほぼ同速度でスパイラルオーガーを杭
    下端まで上昇させる水ジェット一次掘削工程、 (3)一次掘削された壁面に水圧100kg/cm2以上の高圧
    水をスパイラル羽根外縁から噴射しながら、スパイラル
    オーガーの回転数を下げて前記球根築造部の拡大再掘削
    を下降施工する水ジェット二次掘削工程、 (4)噴射圧力180kg/cm2以上でスパイラル羽根外縁か
    らセメントミルクを噴射し、スパイラルオーガーを引上
    げながら前記球根築造部に拡大球根を形成する工程 から成ることを特徴とする大口径杭の拡大球根築造方
    法。
  2. 【請求項2】スパイラルオーガーの回転数をそれぞれ、
    水ジェット一次掘削工程では20rpm以下、水ジェット二
    次掘削工程では6rpm以下、セメントミルク噴射工程では
    6rpm以下としたことを特徴とする請求項1記載の大口径
    杭の拡大球根築造方法。
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