JPS60219321A - 杭埋設工法 - 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】 この発明は杭を地中に埋設する杭埋設工法に関するもの
である。

市街地等において杭を地中に埋設する場合、従来のよう
に杭を直接地面に打ち込む杭打込み工法では、振動や騒
音等の建設公害が大きいため、近年ではこれに代わり、
地面に杭埋設用の孔を掘削した後、この孔に杭を埋め込
む杭埋込み工法が採用されている。

ここで一般に採用されている杭埋込み工法は、先端に掘
削ベッドが取付けられたスクリュウオーガー軸を駆動装
置によって回転させ、これにより地面に杭埋設用の孔を
掘削すると共にこの孔内にセメントミルク等を注入して
撹拌した後、上記オーガー軸を孔から引抜き、この孔に
杭を駆動装置によって回転させながら埋め込むのである
。

しかし、このような杭埋込み工法においては、地面に孔
を掘削するスクリュウオーガー軸が単に駆動装置に保持
されているだけであり、その垂１血保持力が弱いため、
掘削が進むにつれて地盤の変化等によって上記オーガー
軸が地盤の弱い方向に傾き、これに伴なって孔が傾斜し
て掘削されるという問題があった。また、このようにス
クリュウオーガー軸で孔を掘削しただけでは、孔壁のｔ
＠護が充分に行なえず、孔壁が崩壊するという問題があ
り、さらにこのようなスクリュウオーガー軸では、掘削
された土等がスクリュウによって上方に運び上げられ孔
から排出されるため、排土量等が非常に多くなりその処
理に困るという問題もあった。加えて、上記のような杭
埋込み工法においては、駆動装置によって杭を回転させ
ながら孔内に挿入するようにしているため、鉄筋や石等
の硬い障害物が存在する孔においては、回転する杭にこ
れらの障害物があたって、杭に大きな衝撃力が加わり、
杭が破損するということがあり、作業条件に応じて杭の
挿入方法を適切な方法に変更することができないという
問題もあった。

この発明は、上記のような問題を解決せんとしてなされ
たものであり、掘削用の駆動装置で回転され地面に孔を
掘削するオーガー軸をケーシング管内に挿通させてその
周囲をこのケーシング管によって被装することにより、
掘削時におけるオーガー軸の垂直方向性を維持すると共
に掘削された孔の孔壁を保護するようにし、韮たオーガ
ー軸には排土性の高いスクリュウに代え半径方向に延出
された攪拌翼を所要数設け、掘削時における排土量を減
少させるようにし、さらに、杭埋設用の駆動装置にはこ
れを強制的に下動させる下動装置を設け、孔内に杭を挿
入するにあたっては駆動装置の作動により杭を回転させ
て挿入するだけではなく、杭を回転させずに挿入するこ
ともできるようにしたのである。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

図において、（１）は地上に立設される回転り一ダであ
り、この実施例においてはクローラクレーン（１１１に
よって回転リーグは）を地上に立設しているが、トラッ
ククレーンを用いて立設させることも自在である。

そして、このように立設された回転リーダ（１）の周囲
には、掘削用駆動装置（２）と杭埋設用駆動装置（３）
とが所要角度この実施例では約９０度の角度を介して設
けられ、回転リーダ（１）の回転に伴って回転リーダ（
１）の周囲を回転するように構成されている。才た、こ
れら両駆動装置（２）　（３）は夫々回転リーグ（１）
の上端からロープＱ２）と滑車α３）とからなる吊下げ
手段によって昇降自在に吊り下げられており、回転リー
ダ（１）に設けられたガイドレールα４に導かれ、回転
リーダ（１）に沿って上下動するようになっている。

そして、回転リーダ（１）にこのように取付けられた掘
削用駆動装置（２）には、この駆動装置（２）によって
回転し地面（４）に孔（５）を掘削するオーガー軸（支
））と共にこのオーガー軸＠）を挿通させオーガー軸（
２０）の周囲を被装するケーシング管（２５）が垂設さ
れている。ここで、オーガー軸ｆ２０）はその先端に掘
削ヘッド（２１＋が取付けられると共にこの掘削ヘッド
防）から軸方向所要長さの先端部にだけスクリュウ１２
２１が設けられ、掘削ベット（２１）によって掘削され
た土等がこのスクリュウ（イ）によって上方に運び上げ
られ掘削の邪魔にならないようになっている一方、残り
のオーガー軸＠）大部分には、半径方向に突出された攪
拌翼＠を軸方向に所要間隔を介して順次逆向きに互い違
いに設け、掘削された土等を運び上げることなく攪拌だ
けを行なうようになっている。また、この実施例では、
ケーシング管（イ）を掘削用駆動装置（２）によってオ
ーガー軸シ■とは別に回転させ、掘削された孔（５）の
周囲を掘り進むようにするため、掘削用駆動装置（２）
として駆動部が２つあるダブルオーガーマシンを用い、
ケーシング管（ハ）をオーガこの実施例では回転リーグ
（１）の下部に振れ止め具０５）を設け、この振れ止め
具Ｑ５）にケーシング管（２）を挿通させ、ケーシング
管（２）の垂直方間性を向上させるようにしている。

また、回転リーダ（１）に取付けられた杭埋設用駆動装
置（３）の方には、杭（６）の上端部を係止しこの駆動
装置（３）によって杭（６）が回転するように杭（６）
を吊設する保持具（イ））と、この杭埋設用駆動装置（
３）を回転リーダ（１）に沿、って強制的に下動させる
下動装置（３５）とが設けられている。

ここで、杭（６）を吊設する保持具□□□としては、杭
埋設用駆動装置（３）から垂下された回転軸（３１１に
取付けられ、この駆動装置（３）により回転するように
設けられたキャップ状のものが用いられており、この保
持具（至）の内周壁に形成された鉤形の係止溝（３２１
に杭（６）上端部に設けられた係合片（６１）が係合さ
れて杭（６）がこの保持具（３０）に吊設され、この保
持具側と共に上記駆動装置（３）によって回転されるよ
うになっている。そして、このように保持具００）に吊
設される杭（６）の下端周縁には掘削ピッ）（ｄが所要
数下方に突設されており、杭（６）を回転させながら孔
（５）に埋設していく際に、この掘削ピッ）　＋６２が
孔（５）内を掘り進み、杭（６）の埋設が容易に行なえ
るようになっている。

また、この杭埋設用駆動装置（３）に設けられた下動装
置ｔ３５１は、この駆動装置（３）による杭（６）の回
転とは無関係にこの駆動装置（３）を強制的に下動させ
るものであり、杭（６）を回転させない状態においても
、上記駆動装置（３）をこの下動装置（３５１によって
強制的に下動させ、杭（６）をそのまま孔（５）内に押
し込んで埋設できるようになっている。

ここで、下動装置０５１としてこの実施例では、杭埋設
用駆動装置（３）に所要数の遊動滑車（３Ｇ）を設ける
と共に回転リーダ（１）の下部に固定滑車（３ηを設け
、これらの滑車（３Ｂ）　＋３７）間にロープ０８）を
架は渡し、固定滑車０ηから導かれたロープ閾）の一端
をウィンチ等に取付け、このウィンチ等にロープ（３８
）を巻取って、ロープ關を固定滑車（３η側に引張り、
遊動滑車ｏｆ＋）が取付けられた杭埋設用駆動装置（３
）をこの引張りによって強制的下動させるものが用いら
れている。しかし、下動装置０５）はこのようなものに
限定されず、杭埋設用駆動装置（３）を杭（６）の回転
とは無関係に強制的に下動させるものであれば、適宜変
更して使用することが可能である。

次に、これらを用いて地面（４）に孔（５）を掘削し、
その孔（５）に杭（６）を埋設するこの発明の手順の一
実施例を説明する。

ます、地面（４）に孔（５）を掘削するにあたっては、
クローラクレーン０１）やトラッククレーンによって回
転リーグ（１）を地上に立設し、掘削用駆動装置（２）
を作動させてオーガー軸（２ｏ）と共にケーシング管（
ハ）をオーガー軸Ｉ２０）と逆方間に回転させなから上
記掘削用駆動装置（２）を回転リーグ（１）に沿って下
動させ、オーガー軸（２ｏ）先端の掘削・＼ラド（２１
）によって地面（４）を掘削し、第５図に示すようにケ
ーシング管（２）によって掘削後の孔壁・お１）を保護
すると共にオーガー軸ｔ２０）の垂直性を維持させ、掘
削ヘッド２１＋から掘削溶液を噴出させながら孔（５）
を掘り進み、第６図に示すように硬い支持地層（４１）
才で孔（５）を掘削するのである。ここで、掘削ヘッド
（２１１から噴出させる掘削溶液は、ベントナイトのみ
からなるものの場合水分を含む土の中では充分に固化し
ないため、これにセメント等の固結材を加えたものを用
いるのが望ましい。

このようにして、孔（５）を支持地層＋４１１まで掘削
した後は、掘削溶液に代え固化強度の高い根固庄 め溶液を掘削・＼ラド（２１）から孔（５）底部に圧入
し、オーガー軸（社）に設けられた攪拌翼（ハ）および
先端部のスクリュウ＠の回転によって孔（５）内の掘削
溶液および根固め溶液を掘削土と充分に攪拌し、その後
掘削用駆動装置（２）を上動させ、第７図に示すように
掘削ヘッドｃ！１）から再度掘削溶液を孔（５）内に注
入し、これを撹拌しなからオーガー軸Ｑ■およびケーシ
ング管（５）を孔（５）から引き抜くのである。

その後は、回転リーグ（１）を回転させて杭埋設用駆動
装置（３）を孔（５）の上方に位置させ、この駆動装置
（３）に設けた保持具霞に杭（６）の上端部を係止させ
て杭（６）を吊り下げ、第８図に示すように杭＋６＋　
ｊ孔（５）の上方に位置させるのである。

そして、杭埋設用駆動装置（３）を第９図に示すように
回転リーダ（１）に沿って下動させ、杭（６）を孔（５
）に埋設させるのである。

ここで、杭（６１を孔（５）に埋設していくにあたって
、この発明では、杭（６）を埋設させる孔（５）の状態
等作業条件を考慮し、杭埋設用駆動装置（３）により杭
（６）を回転させながら、或いはこのように杭（６）を
回転させることなく、杭（６）および杭埋設用駆動装置
（３）の自重によってこの駆動装置（３）を下動させ、
或いはこの駆動装置（３）に設けた下動装置Ｃｌ５１に
よって強制的に下動させ、作業条件に応じた適切な手段
によって杭（６）を孔（５）に埋設していくのである。

また、このように埋設された杭（６）の長さが、この実
施例に示すように孔（５）の深さに比へ短かい場合には
、埋設された第１の杭（６）が自重によって勝手に孔（
５）内に落ち込むのを防止する措置を施こした後、この
杭（６）の上端部から保持具圓を係脱させ、第１０図に
示すように杭埋設用駆動装置（３）を回転リーダ（１）
に沿って上動させるのである。そして、このように上動
された杭埋設用駆動装置（３）の保持具舛に第１の杭（
６）と同様にして第２の杭（６）の上端部を係止させて
吊り下げ、第１１図に示すように第２の杭（６）を第１
の杭（６）上に位置合わせし、第１の杭（６）と第２の
杭（６）とを溶接等によって連結するのである。その後
は、第１の杭（６）の場合と同様に、作業条件に適した
手段によって杭埋設用駆動装置（３）を下切させ、第２
の杭（６）を第１の杭（６）と共に孔（５）に埋設し、
第１２　図に示すように、この第２の杭（６）の上端部
から保持具（３０）を係脱させ、杭埋設用駆動装置（３
）を回転リーグ（１）に沿って上動させるのである。

そして、上記のような手順を繰り返し、地面（４）の適
当な位置に杭（６）を順次埋設していくのである。

以上詳述したように、この発明に係る杭埋設工法は、杭
埋設用の孔を地面に掘削するにあたり、オーガー軸をケ
ーシング管内に挿通させ、オーガー軸の周囲をケーシン
グ管で被装した状態で、これらを掘削用駆動装置によっ
て回転させ、地面に孔を掘削するようにしたから、ケー
シング管によってオーガー軸の垂直力同性が高められ、
例えば地盤の変化等によってオーガー軸が地盤の弱い方
向に傾きかけた場合、この傾きがケーシング管によって
矯正されてオーガー軸の垂直性が維持され、地面に対し
て垂直な孔を確実に掘削できるようになるのである。才
だ、掘削された孔の孔壁は順次ケーシング管に押えられ
て保護されるため、従来のように孔壁が崩壊するという
こともなくなるのである。

さらに、この発明ではオーガー軸に所要間隔を介して所
要数の攪拌翼を半径方間に突設し、オ−ガー軸に伴なう
このような攪拌翼の回転によって孔内の土等を攪拌する
ようにしているため、従来のスクリュウオーガー軸のよ
うに掘削された上等かスクリュウによって上方に運び上
げられるということがなく、孔から排出される土等の量
が著しく減少し、排出された土等の処理に困るというこ
ともなくなるのである。

加えて、この発明においては、杭埋設用駆動装置にこれ
を強制的に下動させる下動装置を設け、孔内に杭を埋設
する場合は、上記駆動装置を作動させて杭を回転させな
がら埋設する他、駆動装置を下動装置によって強制的に
下動させ、杭を回転させずに埋設することもできるよう
にしたため、例えば孔内に硬い障害物が存在する場合に
は杭を回転させずに埋設し、従来のように回転する杭に
このような障害物があたって杭か破損するということを
防止でき、作業条件に応じ適切な方法で杭を埋設できる
ようになるの

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明の実施例を示し、第１図はこの
実施例に用いる装置全体の一部欠截した側面図、第２図
はケーシング管内にオーガー軸を挿通させた状態を示す
一部欠截した正面図、第３図は回転リーダに取付けられ
た杭埋設用駆動装置を示す側面図、第４図は杭の正面図
、第５図〜第１２図はこの発明の一実施例の手順を示し
、第５図は地面に孔を掘削していく状態を示す断面説明
図、第６図は支持地層まで孔を掘削した状態を示す断面
説明図、第７図は掘削した孔内からオーガー軸及びケー
シング管を引き上げる状態を示す断面説明図、第８図は
杭を孔の上方に位置させた状態を示す断面説明図、第９
図は第１の杭を孔に埋設した状態を示す断面説明図、第
１０図は第１の杭埋設後杭埋設用駆動装置を上動させる
状態を示す断面説明図、第１１図は第２の杭を第１の机
上に位置合わせした状態を示す断面説明図、第１２図は
第２の杭埋設後杭埋設用駆動装置を上動させる状態を示
す断面説明図である。 （１）・・・回転リーダ、（２）・・・掘削用駆動装置
、（３）・・・杭埋設用駆動装置、（４）・・・地面、
（５）・・・孔、（６）・・・杭、ＱＯ）・・・オーガ
ー軸、（２１）・・・掘削・＼ラド、（２３）・・・攪
拌翼、（イ）・・・保持具、田・・・保持具、０５）゛
・・下動装置。 特許出願人　白　山　秀　冶 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、地上に立設される回転リーグの周囲に所要角度を介
   して掘削用と杭埋設用の２つの駆動装置を上下動可能に
   取付け、掘削用駆動装置には先端に掘削ヘッドが取付け
   られその軸方向に所要間隔を介して攪拌翼が半径方向に
   所要数突設されたオーガー軸と、このオーガー軸の周囲
   を被装するケーシング管とを回転可能に垂設する一方、
   杭埋設用駆動装置には杭の上端部を係止して杭を回転可
   能に吊設する保持具を設けると共にこの杭埋設用駆動装
   置を回転リーグに沿って強制的に下動させる下動装置を
   設け、上記回転リーグを所要位置に立設し、掘削用駆動
   装置を作動させオーガー軸とケーシング管を回転下動さ
   せて地面に孔を掘削し、これらオーガー軸とケーシング
   管をこの孔から引き上げた後、回転リーグを回転し、上
   記保持具に吊設された杭ｉ上記孔の上方に位置させ、杭
   埋設用駆動装置を下動させて杭を上記孔に埋設させるこ
   とを特徴とする杭埋設工法。