JPS6131246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基礎杭施工時に生じる掘削泥土を地上
に排土する必要性もなく該掘削泥土を利用して地
中に軟泥状柱体を造成し支持力強固なる基礎杭を
容易確実に且つ無音無振動にて施工しようとする
基礎杭の施工方法とその装置に関する。

通常、基礎杭を無音無振動にて旋工する工法に
スクリユーオーガーにて所定地盤を先掘し、該先
掘杭孔内に杭体を吊下挿入して施工する先掘り工
法、或は前記掘進時にオーガー先端よりウオータ
ージエツトを噴射させ乍ら杭柱を同時に掘孔内に
圧入し施工する中掘り工法等が汎く知られている
ところであるが、これら何れの工法による場合で
もオーガーにて地中を掘削し杭孔を掘設している
がために該掘削時に生じる泥水および大量の土砂
の揚土、地上への排土作業等に相当なる労力と日
数を要し、殊に此られの残土処理に二次的公害を
齎たらしめていることは必至である。

更に斯かる公知工法では杭体圧入時に該杭体外
面が孔周土壌と接触し、此れが圧入に伴つて摩擦
抵抗が大となるがために円滑容易なる施工を求め
ることは非常に至難であり、特に近時開発されて
いるところのネガテブフリクシヨン用としての既
成塗布杭、つまり周辺地盤との周面摩擦力を低減
する目的で杭表面にアスフアルト瀝青材を被層し
てなる所謂既製塗布杭を用いる場合に該被層面が
前記孔周土壁との摩擦抵抗によつて破壌損傷し、
塗布杭としての機能を著るしく阻減する等重大な
欠点を有していたのである。

またこれらの既成杭使用の場合には、その支持
力を得るために杭体下端部にモルタル等による球
根状の拡径根固め部分を形成しているが、この施
工の際、拡径根固め部分を掘孔形成するための拡
径刃をオーガー等の先端部に付設した施工装置に
用いて、当初から拡径刃を拡径した状態で拡径部
分を掘孔施工するのは、掘孔時の負荷が大きく、
それだけ掘削効率が低下し好ましいものではな
い。

本発明は叙上の欠点に鑑みて此れを是正しよう
とするものであつて掘削泥土を地上に排土する等
の作業を必要とすることなく既製塗布杭は勿論、
如何なる杭柱でも該杭面を徒らの損傷することな
く所定地盤に確実に無音無振動にて施工行なわし
め、特に球根状の拡径根固め部分を効率よく掘孔
施工するを目的としてなしたものであつて、先端
部に掘削刃を付設し、かつ該掘削刃の上部軸面部
分所要範囲に多数の撹乱刃を配設するとともに、
拡閉自在の拡径刃を前記撹乱刃の刃間部分に配設
してなるオーガードリルにて、先ず拡径刃を閉刃
した状態で地盤を掘進しながらドリル先端部より
軟泥剤を吐出し、該軟泥剤を掘削土砂とともに前
記撹乱刃にて撹乱混練して地中に軟泥柱体を造成
し、さらに所定深度に達したなら拡径刃を拡開回
転させて径大球根孔を掘孔するとともに、該球根
孔内にセメントミルク、モルタル等の凝結剤を注
入して軟泥柱体先端部に拡径球根部を造成し、オ
ーガードリルを地上に抜去後、該軟泥柱体内に既
成杭が該先端部が前記拡径球根部に到達するまで
圧入して地中に基礎杭を施工することを特徴とす
る基礎杭の施工方法とその施工装置を提供しよう
とするものである。

以下本発明の実施の態様を例示図に付いて詳説
すると、 １は杭施工機（図示省略）のリーダーガイドを
上下に昇降自在に吊設してなる減速用駆動モータ
ーにて下方に出力軸２を突出し、連結フランジ３
を介してオーガードリル４が連動連結されてい
る。

オーガードリル４は下方にオーガーヘツド５を
有するオーガーシヤフト６にて形成され、該オー
ガーシヤフト６の軸部所要範囲には掘孔径と略同
等刃径よりなる多数の撹乱刃７……を数段放射状
に付設すると共に該シヤフト軸孔内にはセメント
ミルク、モルタル等の注入剤ならびに軟泥剤を導
通すべき送通孔３を孔設し、オーガーヘツド７先
端部に開口せるノズル口９と連通する。

またオーガーヘツド６の下方先端には掘削刃１
０が設けられ、この掘削刃の上方部における前記
数段の撹乱刃７……の刃間部分にオーガードリル
４の正回転時、若しくは逆回転作用によつて自動
的に拡開或は閉刃する数枚の拡径刃１１，１１′
を拡閉自在に配設してなるものである。また該拡
閉作用は油圧、電力等の機力を介して地上より行
なわしめることもでき得る。

尚、前記拡径刃１１，１１′は場合によつては
撹乱刃７……の間に上下間隔をおいて複数段を配
設することも可能であり、また拡径時において拡
径刃先が少なくとも撹乱刃７……より大であつ
て、掘孔後該掘孔内に挿入すべき既製杭Ｐの外径
より径大でなければならない。

本発明は叙上の如き構造よりなる施工装置を用
いて基礎杭を施工しようとするものであつて、 以下その施工方法についての具体例を説明する
と、先づオーガードリル４を駆動モータ１に連結
し施工機（図示省略）にて所定地面に吊下し建て
込みする。次に駆動モーター１を駆動するとオー
ガードリル４が矢印方向に廻転し、拡径刃１１，
１１′が閉刃した状態で先端掘削刃１０にて地中
を掘進するが、該掘進時にオーガーヘツド５先端
部のノズル口９より軟泥剤Ａを吐出することによ
つて掘削土砂はオーガシヤフト６軸面に付設せる
多数の撹乱刃７……により撹乱混煉させて軟泥状
と化し、更に該掘進による沈下に伴つて地中に軟
泥剤Ａと掘削土砂混煉による軟泥柱体Ｂを容易に
造成することができ得るのである。（第２図） なお本発明による場合、前記軟泥柱体Ｂは後で
該軟泥柱体Ｂ内に挿入する既製杭Ｐの自重若しく
は補足荷重のみで圧入ができ得る程度にまで軟泥
化とする必要があり、それがために軟泥剤Ａは
水、ベントナイト、CMC、界面活性剤等をその
施工地質に応じて適当に配合して用いるものと
し、而も前記注入時においてエアー等を混入すれ
ばより良好な軟泥状態が得られることは謂うまで
もない。

しかして上記の軟泥柱体Ｂの造成が所定深度に
到達すれば、オーガードリル４を逆回転して拡径
刃１１，１１′を拡開した状態で回転掘進し、先
端部に径大なる球根孔Ｅを掘孔するもので、この
際オーガードリル４による掘下げ作用で、先端の
掘削刃１０により先掘されてかつ拡径刃下方に存
する撹乱刃７にて掘削土砂が撹乱された後拡径刃
１１，１１′にて先掘孔の周辺地盤を掘削でき、
負荷の少ない状態で効率よく径大の球根孔を掘孔
できる。そしてこの掘孔と同時に前記球根孔Ｅ内
にセメントミルク、モルタル等の凝結剤Ｃを注入
し、撹乱刃７および拡径刃１１，１１′により掘
削土砂と撹乱混練して根固め用の拡径球根部Ｄを
形成した後オーガードリル４を正転に戻して拡径
刃１１，１１′を閉刃し、該拡径刃１１，１１′を
オーガードリル４と共に地上に引き上げれば先端
部に拡径球根部Ｄを有する軟泥柱体Ｂが造成され
ることゝなる。

斯くして所定の地盤内において軟泥柱体Ｂと拡
径球根部Ｄの造成が終えると該軟泥柱体Ｂ内に既
製杭Ｐを該先端部P′が軟泥柱体Ｂの下方拡径球根
部Ｄに到達するまで挿入してその施工が全て完了
するが、前記球根部Ｄの凝結剤の固化作用によつ
て第５図示の如く地中に先端部に拡径球根部Ｄを
有する安定強固な基礎杭が容易に造成されるので
ある。

なお前記作業におけるオーガードリル４の掘孔
径は圧入しようとする既製杭と略同径の掘孔が望
ましく、特に冒頭にて説明した既製塗布杭を用い
る場合には当然前記掘孔径は該塗布杭外径より径
大なる掘削を要とし、更に掘進時に支持層到達前
に砂歴層、硬者地層等がある場合には拡径刃１
１，１１′を拡開回転させることによつて前記掘
進作業が非常に円滑容易となる。

以上の如く本発明は先端部に掘削刃１０を付設
したオーガードリル４の該掘削刃１０上部の軸面
部分所要範囲に多数の撹乱刃７……を配設すると
ともに、該撹乱刃７……の上下刃間部分に拡閉自
在の拡径刃１１，１１′を付設したと謂うきわめ
て簡単なる構造の装置を用いて、地盤を掘削撹乱
し乍ら地中に軟泥柱体Ｂを造成し、該軟泥柱体Ｂ
内に既製杭Ｐを挿入するものであるから従来の如
く嵩大な排土による二次公害の憂れいが完全に解
消され、更に軟泥柱体Ｂがその施工地質に応じて
の適当配合にて造成されているから、既製杭Ｐを
その自重若しくは小量の補足荷重のみにて圧入す
ることができ得るので従来の如く大なる圧入反力
等を僅々に必要とすることなく能率的容易で無音
無振動にて確実に基礎杭の施工ができ得る等の効
果を有するものである。特に本発明による場合に
は前記基礎杭施工と同時に該杭柱先端部に拡径球
根部Ｄが形成されるがためにその支持力がきわめ
て強大であり、而も軟泥状の柱体Ｂ内に杭柱を挿
入するものであるから、杭面損傷等の憂れいが毛
頭なく、依つて現在開発されているところの周面
摩擦による支持力を期待しないネガテブフリクシ
ヨン用の既製塗布杭の施工には最適なる施工工法
でもある。

殊に本発明では、上記のようにオーガードリル
先端部に掘削刃を備え、その上部軸面に多数の撹
乱刃を配設するとともに該刃間部分に拡径刃を配
設した施工装置を用いるがゆえに、前記杭柱先端
部に根固め用の拡径球根部Ｄを造成するにあた
り、前記装置による所定深度からの掘下げによつ
て、先ず掘削刃で地盤をある程度の径で先掘しか
つ撹乱刃にて撹乱した後、トルクの大なる拡径刃
先端でその周辺地盤を効率よく掘削し得て径大に
掘孔できるので、拡径刃に対する負荷延いては駆
動部分の負荷が少なく、また装置を過度に上下動
させる必要もなく、先端に拡径刃を有する掘進装
置を用いて径大部分を掘孔する場合よりも効率よ
く掘孔でき、かつまた凝縮剤と掘削土砂との撹拌
効率にも優れ、前記の根固め用拡径球根部を容易
に造成できることになる。さらに前記拡径刃が上
下に間隔をおいて数段設けられている場合には、
掘孔効率および撹拌効率に一層優れ装置をそれほ
ど上下動させずとも撹拌できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明基礎杭の施工装置の正面図、第
２図、第３図、第４図は基礎杭の施工例を順次に
示す施工略解図、第５図は同上施工完了図であ
る。 （符号の説明）、１……駆動モーター、２……
出力軸、３……連結フランジ、４……オーガード
リル、５……オーガーヘツド、６……オーガーシ
ヤフト、７……撹乱刃、８……送通孔、９……ノ
ズル口、１０……掘削刃、１１……拡径刃、Ａ…
…軟泥剤、Ｂ……軟泥柱体、Ｃ……凝結剤、Ｄ…
…拡径球根部、Ｅ……球根孔、Ｐ……既製杭。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端部に掘削刃を付設し、該掘削刃の上部軸
   面部分所要範囲に多数の撹乱刃を配設するととも
   に、拡閉自在の拡径刃を前記撹乱刃の刃間部分に
   配設してなるオーガードリルにて、先ず拡径刃を
   閉刃した状態で地盤を掘進しながらドリル先端部
   より軟泥剤を吐出し、該軟泥剤を掘削土砂ととも
   に前記撹乱刃にて撹乱混練して地中に軟泥柱体を
   造成し、さらに所定深度に達したなら拡径刃を拡
   開回転させて径大球根孔を掘孔するとともに、該
   球根孔内にセメントミルク、モルタル等の凝結剤
   を注入して軟泥柱体先端部に拡径球根部を造成
   し、オーガードリルを地上に抜去後、該軟泥柱体
   内に既成杭をその先端部が前記拡径球根部に到達
   するまで圧入して地中に拡径球根部を有する基礎
   杭を施工することを特徴とする基礎杭の施工方
   法。 ２ オーガードリル先端部に掘削刃を付設し、該
   掘削刃の上部軸面部分所要範囲に多数の撹乱刃を
   配設するとともに、拡閉自在の拡径刃を前記撹乱
   刃の刃間部分に配設してなることを特徴とする基
   礎杭の施工装置。 ３ 拡閉自在の拡径刃が、上下に間隔をおいて複
   数段に配設されてなる特許請求の範囲第２項記載
   の基礎杭の施工装置。