JPS5812913Y2 - くい基礎先端下部地盤の強化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はくい基礎先端下部地盤の強化装置に関するも
ので、特に管体をくい用穴の底の地盤に圧入したのち、
引抜きなから細径ぐい造成用のモルタル、コンクリート
を注入する際に管体の引抜きを容易ならしめる装置を提
供することを目的としている。

既製ぐいを打撃すると先端下部地盤のしめ固めが良好と
なるが、騒音、振動に関する規制のため実施が困難であ
る。

このためくい穴を掘削し、くい穴内にベントナイト泥水
を注入して崩壊を防いだのち既製ぐいを埋込み、または
現場打ちコンクリートぐいを打設しているが、スライム
処理の状態によってくいの先端支持力が大きく影響され
、不安定である。

その上くい用の穴を掘削すると、穴の底の地盤は、掘削
前に存在していた土の重量（有効上載圧力）が取除かれ
るため、注意して掘削した場合でもふくれ上りを生じて
穴の底からある深さく通常穴の直径の１ないし２倍）ま
での地盤が弛み、その強度が低下し、また上からの圧力
に対して変形し易くなる。

したがって穴を掘削して地中に設置されるくいの先端抵
抗は、打撃によって設置されるくいの場合よりも非常に
小さくなる。

そこで本考案者は、さきに昭和５１年特許願第２３５８
２号の明細書において明らかにしたごとく、〈い穴底の
地盤に多数の細径ぐい造成用管体の貫入によってしめ固
めたのち、管体を引き抜きながらモルタル、コンクリー
ト等を注入してくい穴底の地盤内に細径ぐいの群を造成
し、これにより打撃くいの場合と同程度またはそれ以上
の先端抵抗を有する強力な先端下部地盤の施工を容易に
遠戚するようにしたくい基礎先端下部地盤の強化方法並
びに装置について発明した。

しかし細径ぐい造成用管体を引き抜く際には、管体の圧
入（貫入）によって締め固められた地盤が管体周囲にあ
り、更に管体の引き抜き時に起る周囲上の抜き上りを外
筒下端の底板によって押え付けているため、ワイヤの引
上刃が滑車を介してワイヤの張力の２倍（複滑車を使用
する場合は数イ剖になるにしても、かなり大きな引き上
げ力を必要とする場合がでてくる。

このため、本考案ではコンクリート注入用パイプヘッダ
ーを含む管体支持部の位置にジヤツキのごとき引き抜き
補助手段を固定装置し、くい穴底地盤内に貫入して強化
したのち、モルタル、コンクリート注入開始の管体引き
上げ時に、外筒下端の底板を下向きに押すように引き抜
き補助手段を作動させる。

引き抜き補助手段の操作による最初の僅かな管体の引き
抜きにより管体先端のふたが容易に開き、モルタル、コ
ンクリートの注入が容易になる。

引き抜き補助手段（ジヤツキ）を操作するための油圧用
送油パイプは、モルタル、コンクリート圧送用パイプと
同様にパイプ分岐ヘッダーの位置からくい穴の外に導き
、地上で引き抜き手段の操作を行なうものである。

なお本考案では、細径ぐい造成用管体の打撃装置は、２
重構造の円筒組立体内に配置され、かつくい穴の底で安
定液中で打撃されるため、衝撃音や振動が吸収されて周
囲にほとんど影響を与えない 次に図面に基づいて本考案の構成を説明する。

第１図は本装置の断面を示すもので、１は地上に設置し
た電動機駆動式の巻上げ装置、２は吊下げワイヤ、３は
オーガドリル、グラブバケットなどによって掘削された
くい穴、４は吊下げワイヤ２によってくい用穴３に挿入
される内外２重円筒構造の組立体である。

組立体４は内筒５と外筒６とによる２重構造で、外筒６
はくい穴３内にゆるく挿入できる外径を有している。

外筒６の上端内縁部７には数本のワイヤ２の端部を係留
し、これより内筒５の上端周縁部に設けた滑車８を介し
て、巻上げ装置１に導いている。

外筒６の下端は第３図について後述するごとくスライム
吸上げパイプ９や細径ぐい造成用管体（以下単に細径管
体という）１０などの挿入口および水通しバルブ１１を
有する底板１２が設けられている。

なお前記細径管体１０の先端部には、地盤内への貫入時
には閉止し、モルタル、コンクリート、セメントミルク
等の注入時には開口するふた（図示省略）を有している
。

更に外筒６の内部には落錘打撃室１３、キャンバ−１４
、パイプ分岐ヘッダ１５、管体保持部１６を有する内筒
５が挿入されている。

落錘打撃室１３は第２図に示すように周壁に数個の水通
し穴１７を設け、その中間にモルタル等注入管１８とス
ライム吸上げパイプ９との結合管を配設している。

このため落錘打撃室１３の内壁は上記パイプ群９，１７
．１８により凹凸があり、ここに挿入される落錘１９は
断面円形でなく、パイプ群を避けた複雑な断面形状とな
っている。

落錘１９の上部には吊下げ用フック２０があり、これよ
り落錘吊下げ用ワイヤ２１が巻上げ装置１まで延び、ワ
イヤ２１の周りにはジャバラ管２２が設けられている。

ジャバラ管２２の根元近くには、打撃音がジャバラ管２
２を通って外部に洩れないように吸音材２３を設けてお
くことが好ましい。

内筒５の周壁に配置されたモルタル注入管１８およびス
ライム吸上げパイプ９の上部は、フレキシブルホース等
を用いて巻上げ装置近くのポンプ装置２４に連結されて
いる。

モルタル注入管１８はヘッダ１５によって分岐されて管
体保持部１６で支持された多数の細径管体１０に連結さ
れている。

細径管体１０は下方に垂設されて外筒６の下端に取付け
た底板１２にガイドされている。

一方向筒周壁に配置されたスライム吸上げパイプ９はそ
のまま下方に延びて、同じく底板１２にガイドされてい
る。

底板１２は第３図に示すように細径管体１０をガイドす
る多数の挿入孔を有しており、更に底板１２と下部地盤
とめ間に介在する圧力水を上方に排出するための水通し
バルブ１１を備えている。

上記モルタル注入パイプのヘッダー１５および管体保持
部１６の位置には第１図に示すように油圧シリンダによ
る管体引き抜き補助手段３０が設けられており、後述す
るごとく、細径管体１０の群を引き抜くときに、ピスト
ンロッド３１を底板１２に向って伸ばし、引き抜きを容
易にする。

また前記内筒５と外筒６との間隙には第１〜第２図に示
すように内筒５の長さより長大な数本の枠体２５があり
、その上端は内筒５の肩部にかけ止められ、下端は細径
管体１０の群の中間部を保持して、管体貫入時の座屈を
防止するための中間保持板２６が設けられている。

なお図示を省略したが、枠体２５の長さを短かくし、内
筒の周壁の途中に摺動できるようにかけ止めるように変
更しても差支えない。

次に第５図ａ−ｉを参照して本装置による施工順序を説
明する。

まず掘削機により削孔および排土してくい穴３を掘削す
る（第５図ｇ）。

巻上げ装置１のワイヤ２で吊下げられた組立体４をくい
穴３に挿入しく第５図ｂ）、ポンプ装置２４を作動し、
穴底にたまるスライムを吸上げパイプ９およびホースを
経て外部に排出する。

次に第５図Ｃおよび第１図に示すように組立体４を穴底
に定着する。

組立体４の降下時に底板１２より下側の水が加圧状態に
なって、組立体の降下を妨げることのないよう底板１２
の水通しバルブ１１を第４図の鎖線で示すごとく開いて
水を通す。

この状態では組立体４の外筒６下端における底板１２が
、穴底に接し、内筒５は外筒６内の−Ｅ方で静止し、枠
体２５で支持された中間保持板２６は細径管体１０の群
の中央部分をガイドし、保持している。

次にワイヤ２をゆるめ、巻上げを繰返して落錘打撃室１
３内で落錘１９を落下して内筒内のキャンバ−１４を打
撃し、錘の打撃力によって細径管体１０を地盤内に貫入
させる（第５図ｄ）。

この間装置の移動による穴側壁の崩落は外筒６の存在に
よって防止されている。

細径管体１０は中間保持板２６と底板１２とでガイドさ
れているので打撃貫入時の座屈を防止されている。

貫入時に管体１０の周囲の水は加圧状態となるが、スラ
イム吸上げパイプ９の下端が開いているので圧力抜き作
用か゛働く。

打撃貫入が進行すると外筒６をそのままにして、内筒の
みが穴底に向って移動し、やがて第５図ｅの状態になる
と中間保持板２６は底板１２の−Ｌ部に重なる。

底板１２に接するまでの中間保持板２６は、内筒５の上
端にかけ止められた枠体２５に吊下げられた状態となっ
ているが、底板１２に接したのちは打撃によって細径管
体１０のみが移動し、貫入を続ける。

多数の細径管体１０を用いるので、地盤中に貫入させる
に要する打撃エネルギーは、既製ぐい等を同じ地盤に貫
入させるに要するものに比してはるかに少なくてすむ。

組立体４全体は通常穴の周壁の安定のために用いる安定
液中に設置されているため打撃時に生ずる衝撃音や振動
は吸収されて周囲にほとんど影響を与えない。

なお落錘吊下げ用ワイヤ２１のジャバラ管２２の根元近
くに吸音材２３を内張すしておけば、衝撃音を吸収し外
部に洩れることを防止できる。

このようにして打撃貫入によって下部地盤が締め固めら
れる。

この場合に底板１２は打撃貫入時の下部地盤の盛り上が
りを防ぎ、締め固め効果を一層大きくする。

細径管体１０を完全に貫入したのち、吊下げワイヤ２を
ゆっくりと巻−ヒげながら注入管１８より分１岐ヘッダ
１５を介して細径管体１０の先端からモルタル、コンク
リ−ト、セメン１〜ミルク等の造成材料を注入する（第
５図ｅ）。

この際、引き抜き補助手段たるジヤツキ３０を作動させ
、ピストンロッド３１を底板１２に向って押圧して引き
抜きを助け′る。

ジヤツキの操作による最初の僅かな管体１０の引き抜き
により管体先端のふた（図示省略）が容易に開き、モル
タル、コンクリート等の注入が容易になる。

ジヤツキの操作用送油パイプ３２は注入パイプ等のパイ
プ群と同様、パイプ分岐ヘッダの位置からくい穴の外に
導き、地上で゛操作を行なうものである。

二〇造成材料の引続き注入により多数のモルタル柱（細
径ぐい）２７が造成される（第５図ｆ）。

この引き抜き注入の間内筒５はワイヤ２の巻上げにより
Ｌ向の力が加わるが、滑車８を介しているので外筒６に
は下向きの力が加わる。

すなわち、ワイヤ２の引上刃を外筒で支え、押し込み力
に代えるので、外筒下端の底板１２は底面を押えること
になり、その結果、細径管体１０の引き抜きの際に起る
周囲上の抜き上がりを同時に防ぐことができる。

細径管体１０の引き抜き終了後、ジヤツキの操作シリン
ダに逆方向の圧油を送ってピストンロッド３１を元の位
置に戻すものである。

次に細径管体引抜位置より少し組立体を一ヒ昇させて必
要により押えモルタルを打設しく第５図ｇ）、組立体４
全体をくい穴より引上げて締め固められた地盤内に多数
の細径ぐい２７が造成され、その頂部に押えモルタル版
２８が造成される〈第５図ｈ）。

強化された地盤の上に既製ぐい２９を挿入（第５図ｉ）
、または配筋かごを挿入して現場打ちコンクノートぐい
を打設する。

上述のように本考案によればくい穴底部に打撃または圧
入によって多数の細径ぐい造成用管体を貫入し、この部
分の地盤を締め固めた後、モルタル、コンクリートなど
を注入しなから細径管体を引き抜き、強度の大きい細径
ぐい群を造成するので、原地盤よりも高い強度、剛性を
有する柱状体群が形成され、くいの先端支持力を充分な
らしめることができる。

またくい穴内に組立体を挿入して打撃または圧入により
下部地盤の締め固めを行なうので、衝撃音や振動の問題
を生ずるおそれがない。

また多数の細径管体を地盤中に貫入させるので、既製ぐ
いを打撃するものに比べ必要とする打撃エネルギーまた
は圧入力ははるかに小さなものでよい。

更に本考案では管体支持部にジヤツキのごとき管体引き
抜き補助手段を有し、管体引き抜き時に作動させるので
引き抜きとモルタル等の注入が容易であり、吊上げワイ
ヤの引上刃を著しく大きくすることなく、ワイヤの引上
刃と共同して細径管体の貫入、引き抜きの機能を有効な
らしめている。

【図面の簡単な説明】

第１図はくい基礎先端下部地盤の強化装置の断面図、第
２図および第３図は第１図のＩＩ −ＩＩ線およびＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線における横断平面図、第４図は水通しバル
ブの拡大断面図、第５図ａ−ｉは施工順序を示す図であ
る。 １：巻上げ装置、２：吊下げワイヤ、３：くい穴、４：
組立体、５：内筒、６：外筒、７：外筒の内縁部、８：
滑車、９ニスライム吸上げパイプ、１０：細径ぐい造成
用管体（細径管体）、１１：水通しバルブ、１２：底板
、１３：落錘打撃室、１４：キャンバ−，１５：パイプ
分岐ヘッダ、１６：管体保持部、１７：水通し穴、１８
：注入管、１９：落錘、２０：フック、２１：落錘吊下
げ用ワイヤ、２２：ジャバラ管、２３：吸音材、２４：
ポンプ装置、２５：枠体、２６：中間保持板、２７：モ
ルタル柱（細径ぐい）、２８：押えモルタル版、２９：
既製ぐい、３０：管体引き抜き補助手段（液圧ジヤツキ
）、３１ ：ピストンロツド、３２：ジヤツキの操作用
送油パイプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■、地上に設置した巻上げ装置のワイヤによって吊下げ
   られ、くい穴内に挿入される内外２重円筒構造の組立体
   からなり；組立体の外筒は内筒の上部に設けた滑車にワ
   イヤがけされて相互に摺動可能に支持され；内筒の内部
   は上下動する打撃落錘を有し；内筒の下部には打撃落錘
   受は用のキャンバ−と、モルタル、コンクリート等の注
   入用パイプのヘッダーと、ヘッダーから分岐されて管体
   保持部より下方に垂設された多数の細径ぐい造成用管体
   とを有し；前記外筒の下端に細径ぐい造成用管体のガイ
   ド兼下部地盤押え用の底板を取付け；更に細径ぐい造成
   後の管体を引抜くため底板を下向きに押すことのできる
   管体群引抜き補助手段を管体保持部に設けたことを特徴
   とするくい基礎先端下部地盤の強化装置。 ２、細径ぐい造成用管体の先端には、該管体がくい用穴
   底の地盤への貫入時に閉止し、モルタル、コンクリート
   等の注入時には開口するふたを有している実用新案登録
   請求の範囲第１項記載のくい基礎先端下部地盤の強化装
   置。 ３、管体群引抜き補助手段は液圧ジヤツキである実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のくい基礎先端下部地盤の
   強化装置。