JPH0788661B2 - 基礎の築造方法及杭体の土中回転圧入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、基礎の築造方法及びこれに使用される杭体の
土中回転圧入装置に関するものである。

従来の技術 従来、基礎杭の回転圧入による基礎の築造方法として
は、特公昭58−14526号公報記載の方法があつが、この
方法は、開閉可能な拡大刃を有するオーガーを、杭体内
に挿入したシヤフトを介して杭体下端に取り付けると共
に、杭体上端に据え付けた減速機付き電動機によつて、
シヤフトを駆動してオーガーを回転し、シヤフトの正回
転によりオーガーが拡大刃を開いたとき、この拡大刃
を、杭体下端に設けた係止部に係止して杭体を随転さ
せ、拡大刃の回転穿孔と共に杭体を拡大刃で引つ張りな
がら地中に圧入していたが、この方法では、杭体上端に
据え付けた減速機付き電動機によつて、杭体下端に取り
付けたオーガーを回転させるため、減速機とオーガーと
を連結するシヤフトを極めて剛性の高いものにする必要
があつた。その上、杭体上端に電動機や減速機を設置す
る必要があつたので、これらの設置物はかなり嵩高で、
重量も大きいものであるため、杭体上端部は、電動機や
減速機を取り付ける場所を必要とすると共に、これを支
承する大型クレーンを必要としていた。そのため、橋桁
下などの上空の低い場所や狭小な場所での杭体の回転圧
入作業は、多大な困難を伴なつた。

また、杭体の継ぎ足しを行う際には、電動機や減速機を
その都度取り外して、再び据え付けねばならず、この作
業は面倒で長時間を要するなどの欠点を有していた。

発明が解決しようとする課題 そこで、本発明は、地上において杭体を側面で支持しな
がら、駆動回転して杭体を土中に圧入し得る回転圧入機
を用い、杭体下部にオーガーを着脱自在に取り付け、オ
ーガーが、杭体の回転に随転して、正回転及び逆回転が
できるようにし、回転圧入機により杭体に伝えられる押
し込み圧力をオーガーに伝えて、杭体を土中に圧入し、
杭体の圧入完了後は、オーガーの開いた拡大刃を閉じ
て、杭体の内孔から回収できるようにして、上記問題点
を解決することに成功した。

すなわち、本発明の目的は、動力伝達用のオーガー用シ
ヤフト及び杭体上端に据え付けられる電動機並びに減速
機を全く不要にし、作業の能率化及び簡略化を計る共
に、上空の低い場所や狭小な場所における作業の容易性
と作業用機械の小型化を計つた基礎の築造方法及びこれ
に使用される杭体の土中回転圧入装置を提供するもので
ある。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の基礎の築造方法
は、円筒状の杭体20の内孔200の下端23に係止部21を設
け、拡大刃41付きオーガー40の本体43に突起44を設け、
オーガー40をパイプ30の下端に連結し、拡大刃41を閉じ
た状態で杭体20の内孔200に挿入し、オーガー40の突起4
4を杭体20の係止部21に、杭体20の上下方向又は上方向
には通過できるように嵌合させると共に、杭体20の回転
方向には噛合させ、拡大刃41を杭体20の下端23から突出
させた状態で開き、回転圧入機10により杭体20の外周を
掴んで回転させ、拡大刃41付きオーガー40を杭体20と一
体的に随転させることにより土を掘削して杭体20を土中
に圧入し、杭体20の圧入完了後、杭体20を逆方向に回転
させ、土の杭力によつて開いた拡大刃41を閉じ、パイプ
30を引き上げて杭体20内からオーガー40を回収する。

本発明の基礎の築造方法においては、オーガー40にジエ
ツト水の噴出孔42を設けると共にパイプ30の上端にスイ
ベル装置Ｋを設け、スイベル装置Ｋ及びパイプ30を介し
て、噴出孔42にジエツト水、もしくは、硬化液を供給す
ることが好ましい。また、杭体20の上部に、杭体20の回
転と共に回転できるようにしたヤツトコ60を連接し、回
転圧入機10によりヤツトコ60の外周を掴んで回転させる
ことで杭体20を所定の深度まで回転圧入することが好ま
しい。

本発明の杭体の土中回転圧入装置は、内孔200の下端23
に、上下方向の溝211を有する係止部21を設けた円筒状
の杭体20、杭体20の係止部21の溝211に、杭体20の回転
方向には噛合し、杭体20の上下方向又は上方向には通過
する、１個又は複数個の突起44と、刃を閉じたときは杭
体20内を通過でき、刃を開いたときは杭体20の外径より
大きく開く拡大刃41とを本体43に備え、拡大刃41が杭体
20の下端23から外に開いたときは、突起44が杭体20の係
止部21の溝211に噛合できるようにしたオーガー40、及
び、杭体20の外周を掴んで杭体20を回転させる回転圧入
機10からなる。

実 施 例 先ず、本発明の基礎の築造方法の実施例を図面により説
明する。

第１図において、回転圧入機10をクレーンＣによりレー
ル兼定規Ｒ上の杭芯位置に、台枠Ｆを介して積載し、レ
ール兼定規Ｒに固定して、施行芯と圧入時の反力とを確
保する。

なお、回転圧入機10には、油圧モータ等を介して杭体を
回転させながら地中に圧入する公知の装置がすべて含ま
れる。

レール兼定規Ｒは、施行路盤上に水平になるように設置
し、反力が取れるように、路盤とアンカーで固定してお
く。次いで、第２図において、ジエツト水又はセメント
ミルク供給用兼オーガー吊り上げ用のパイプ30を、予
め、内部に設置しておいた杭体20（１）を、クレーンＣ
で吊り上げて、オーガー40をパイプ30の先端に取り付け
ておく。

オーガー40は、第13図に示すように、拡大刃41を、杭体
20（１）の下端23に接して開き、本体43に設けた突起44
を、杭体20（１）の内孔200の下端23に設けた係止部21
の上下方向の溝211に噛合して、杭体20（１）の回転に
随転できるようにセツトする。

その後、第３図において、パイプ30の上端をスイベル装
置Ｋを介してジエツト水供給蛇管51と連通させて、オー
ガー40に設けた流路45を経て噴出孔42に送水すると共
に、杭体20（１）を回転圧入機10によつて正回転（矢印
の方向）させれば、オーガー40の拡大刃41は杭体20
（１）の下端23の係止部21に係止しながら、オーガー40
が杭体20（１）に随転するので、オーガー40は、噴出孔
42からジエツト水を噴出しつつ、地盤を掘削して、杭体
20（１）は回転圧入機10により地中に圧入されて行く。

施行中の泥水処理は、第４図に示すように、杭体20
（１）の内部からは、バキユームポンプ（図示しない）
を介して、排出蛇管53によつて吸い上げてタンク（図示
しない）に集め、また、杭体20（１）の外部では、予め
設置しておいたピツトＰに集めて、サンドポンプＵによ
つてタンク（図示しない）に集める。

杭体20のうち下杭20（１）を土中の所定の位置まで圧入
した後に、第５図に示すように、供給蛇管51及び排出蛇
管53を取り外し、中杭20（２）をクレーンＣにより吊り
上げて、パイプ30を継ぎ足す。

その後、第６図に示すように、中杭20（２）を杭芯に合
わせて下杭20（１）に継ぐ。この場合、下杭20（１）又
は中杭20（２）に裏あてリングを取り付けると共に、杭
体20全体の直線性と鉛直性とを確認して、継手溶接を行
う。溶接作業は、回転圧入機10上で行われる。中杭20
（２）に上杭20（３）を継ぐときも同様に行われる。ま
た、溶接後は、第３図、第４図及び第５図の作業を繰り
返し、所定の深度まで施行する。上杭20（３）を回転圧
入機10により上部まで圧入したとき、第７図に示すよう
に、ヤツトコ60とパイプ30とをクレーンＣで吊り込ん
で、上杭20（３）のパイプ30に継ぎ足したのち、ヤツト
コ60を上杭20（３）の上端に継ぐ。ヤツトコ60と上杭20
（３）との継ぎ足しは、第11図及び第12図に示すよう
に、ヤツトコ60の下部の４個の切り込み61と上杭20
（３）の上部の４個の突起22とを一致させて嵌合するこ
とにより行われる。

第11図及び第12図に示すように、イツトコ60の切り込み
61は、回転圧入機10によるヤツトコ60の正回転のとき、
上杭20（３）の突起22に係合して、逆回転のとき、上杭
20（３）から離脱できるようになつている。なお、ヤツ
トコ60と上杭20（３）とを着脱可能に継ぐ方法として
は、全ての他の公知の方法が用いられる。

第８図に示すように、上杭20（３）にヤツトコ60を継い
だ後、回転圧入機10によつてヤツトコ60を回転させなが
ら圧入すると、その回転力及び圧入力は、そのまま杭体
20全体に伝わり、杭体20全体を所定位置まで地中に圧入
させる。

下杭20（１）が所定の位置まで土中に圧入されたとき、
第３図及び第13図に示すように、供給蛇管51によつて、
ジエツト水をセメントミルクに切り替え、杭体20を回転
させながら、セメントミルクをパイプ30を通してオーガ
ー40の流路45に送り、噴出孔42から噴出させて、杭体20
の先端部にセメントミルクを充分に行きわたらせ、第９
図に示すように、球根状のソイルコンクリートＳが形成
されたならば、回転圧入機10によりヤツトコ60を逆回転
させ、杭体20及びオーガー40を逆回転させて、土の杭力
によつてオーガー40の回転刃41を、第15図に示すように
閉じたのち、パイプ30を介して、オーガー40を引き上げ
ると共にヤツトコ60を上杭20（３）から離脱させる。そ
の後、杭体20の管内にもセメントミルクを注入する。セ
メントミルクが杭体20の管内に注入された後は、第10図
に示すように、ヤツトコ60を吊り上げたのち、クレーン
Ｃによりパイプ30を回収し、パイプ30を引き上げた後
に、回転圧入機10は、台枠Ｆを介してレール兼定規Ｒ上
を移動されて、次の杭芯位置に移される。

なお、前記セメントミルク注入以前に杭体20及びオーガ
ー40を引き上げれば、単なる穿孔法としても使用でき
る。

次に、本発明の杭体の土中回転圧入装置の実施例を図面
よつて説明する。

既に、図面に示されたように、本願発明の杭体の土中回
転圧入装置は、回転圧入機10と、杭体20と、オーガー40
とからなる。しかし、回転圧入機10は、公知装置が使用
できるので、実施例では、杭体20と、オーガー40とにつ
いて、説明する。

先ず、第１図乃至第13図に示す実施例について説明す
る。

杭体20は円筒状で、内孔200の下端23に上下方向の溝211
を有する係止部21を設けている。オーガー40は、本体43
に、１個又は複数個の突起44と、刃を閉じたときは杭体
20内を通過でき、刃を開いたちきは杭体20の外径より大
きく開く拡大刃41とを取り付けている。突起44は、杭体
20の溝211に、杭体20の回転方向には噛合し、杭体20の
上下方向又は上方向には通過するようになつている。

第14図及び第15図に示す実施例では、杭体20には、内孔
200の下端23に近い部分に、オーガー40Bを、杭体20の回
転方向には噛合し杭体20の上下方向又は上方向には通過
できるように嵌合する溝211Bを有する係止部21Bが設け
られている。オーガー40Bは、本体43に、刃を閉じたと
きは（第15図）杭体20の内孔200に挿入でき、刃を開い
たときは（第14図）杭体20の外径より大きくなる拡大刃
41Bと、杭体20の係止部21に嵌合できるようにした突起4
4Bとを取り付けている。オーガー40Bには、パイプ30に
接続される流路45Bが設けられ、パイプ30から供給され
たジエツト水、セメントミルク等を噴出孔42から噴出さ
せることができるようにしている。

発明の効果 本発明の基礎の築造方法では、杭体の回転方法が正逆い
ずれの方向であつても、拡大刃付きオーガーが係止部に
噛合する構成であるので、杭体の回転圧入の途中で、圧
入が困難になつた場合は、杭体を正回転させたり逆回転
させたりすることができ、圧入が容易になるものであ
る。また、オーガーを杭体に、杭体の上下方向には通過
可能に係合させるものであるから、圧入完了後も、パイ
プを引き上げるだけで、たとえ、土砂が詰まつていて
も、確実にオーガーを上方に引き抜き、回収することが
できる。

なお、本発明では、拡大刃付きオーガーを、拡大刃を開
いた状態で杭体の下端に装着し、杭体の回転をオーガー
に伝えて回転圧入するが、回転圧入機から杭体に伝えら
れる押し込み圧入力は、オーガーにも伝えられて、掘削
が円滑に行えるものである。

また、拡大刃を開いたオーガーの刃の外径が、杭体の外
径よりも大きいので、注入したセメントミルク、モルタ
ル等が硬化した後には、杭体の外径よりも大きい直径を
持つた球根状のソイルコンクリートを形成して、支持力
の大きい基礎を築造することができるものである。

さらに、杭体20を駆動回転してオーガー40を随転させる
ので、従来、杭体20の頂部に設けられた嵩高な電動機や
減速機を全く不要とし、このため、杭体20の継ぎ足しと
ヤツトコ60の継ぎ足し毎に必要であつた減速機付き電動
機の取り外し、再度据え付けの面倒な作業が無くなり、
作業時間の大巾な短縮、作業能率の著しい向上が得られ
る。また、従来のように、かなり嵩高な電動機や減速機
が杭体上端に配置されないので、杭体上端の上空が低い
橋桁下等においても、基礎杭の設置作業が、極めて容易
に実施できるようになつた。

本発明の杭体の土中回転圧入装置によれば、杭体を回転
圧入機によつて回転させ、オーガーは、杭体の正逆転い
ずれの駆動回転にも随転させることができ、また、杭体
の外径より大きい拡大刃を開き、拡大刃を閉じて杭体内
から引き上げることができるほか、従来、必要であつた
オーガー駆動回転用の剛性の大きいパイプシヤフトが不
要になり、また、従来装置のように、背が高い杭打機、
中掘り用掘削具吊上作業機等を使用しないので、装置全
体を小型化することができ、また、上空の低い場所や狭
い場所においても、杭体の土中圧入作業を容易に行える
ようにするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第10図は、それぞれ、本発明の基礎の築造方
法を説明する説明図である。 第11図及び第12図は、ヤツトコの下部と杭体の上部とに
それぞれ設けた係止部を説明する図面で、第11図は斜視
図、第12図は水平断面図である。 第13図、第14図及び第15図は、本発明の杭体の土中回転
圧入装置の実施例のオーガーの拡大刃の開閉と、杭体及
びオーガーの係止部の噛合との説明図であり、第13図は
杭体の縦方向の断面図、第14図及び第15図はそれぞれ杭
体の横方向の断面図である。 10……回転圧入機 20、20（１）、20（２）、20（３）……杭体、 200……内孔 21、21B……係止部 211、211B……溝 23……下端 30……パイプ 40、40B……オーガー 41、41B……拡大刃 42……噴出孔 43、43B……本体 44、44B……突起 60……ヤツトコ Ｋ……スイベル装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 車 平一 大阪府大阪市東区高麗橋２丁目20番地 株 式会社武智工務所内 (72)発明者 須見 光二 大阪府大阪市東区高麗橋２丁目20番地 株 式会社武智工務所内 (56)参考文献 特開 昭63−19328（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−8703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−1906（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の杭体20の内孔200の下端23に係止
   部21を設け、拡大刃41付きオーガー40の本体43に突起44
   を設け、オーガー40をパイプ30の下端に連結し、拡大刃
   41を閉じた状態で杭体20の内孔200に挿入し、オーガー4
   0の突起44を杭体20の係止部21に、杭体20の上下方向又
   は上方向には通過できるように嵌合させると共に、杭体
   20の回転方向には噛合させ、拡大刃41を杭体20の下端23
   から突出させた状態で開き、回転圧入機10により杭体20
   の外周を掴んで回転させ、拡大刃41付きオーガー40を杭
   体20と一体的に随転させることにより土を掘削して杭体
   20を土中に圧入し、杭体20の圧入完了後、杭体20を逆方
   向に回転させ、土の杭力によつて開いた拡大刃41を閉
   じ、パイプ30を引き上げて杭体20内からオーガー40を回
   収することを特徴とした基礎の築造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の基礎の築造方法において、
   オーガー40にジエツト水の噴出孔42を設けると共にパイ
   プ30の上端にスイベル装置Ｋを設け、スイベル装置Ｋ及
   びパイプ30を介して、噴出孔42にジエツト水、もしく
   は、硬化液を供給するようにした基礎の築造方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の基礎の築造方法において、
   杭体20の上部に、杭体20の回転と共に回転できるように
   したヤツトコ60を連接し、回転圧入機10によりヤツトコ
   60の外周を掴んで回転させることで杭体20を所定の深度
   まで回転圧入することを特徴とした基礎の築造方法。
4. 【請求項４】内孔200の下端23に、上下方向の溝211を有
   する係止部21を設けた円筒状の杭体20、杭体20の係止部
   21の溝211に、杭体20の回転方向には噛合し、杭体20の
   上下方向又は上方向には通過する、１個又は複数個の突
   起44と、刃を閉じたときは杭体20内を通過でき、刃を開
   いたときは杭体20の外径より大きく開く拡大刃41とを本
   体43に備え、拡大刃41が杭体20の下端23から外に開いた
   ときは、突起44が杭体20の係止部21の溝211に噛合でき
   るようにしたオーガー40、及び、杭体20の外周を掴んで
   杭体20を回転させる回転圧入機10からなる杭体の土中回
   転圧入装置。