JPS6140817B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中掘理込みぐいの施工法およびそれに
使用する装置に関する。

従来の既製ぐいの施工法である打撃工法は、施
工時に発生する振動、騒音が大きく規制が厳しく
なつた近年では市街地の工法としてはほとんど使
用されていない。これに代わる無公害工法として
代表的なものにセメントミルク工法が開発実用化
されている。しかしながら、この工法は孔壁の崩
壊により高止りするケースがあり打撃で貫入させ
る事態も発生している。一方、支持力的にはセメ
ントミルクの注入作業の良否に大きく左右され一
旦フリクシヨンが切れると沈下が大きくなる傾向
にある。

中掘り工法は支持層付近までくいを挿入し耐力
を発生させる方法としてモンケンあるいはデイー
ゼルハンマーで打撃するものとセメントミルクを
圧送して先端部の土砂を撹拌し根固めするものが
ある。前者は一時的ではあるが振動、騒音を発生
し、後者は撹拌できる範囲がくいの内径にとどま
り本来荷重の伝達される肉厚部分の直下が根固め
されない。最近では先端部だけ拡大するオーガー
を利用する方法も検討されているが、機構的にそ
れほど大きいものが望めないのが現状である。

既製ぐいの中掘理込み工法は振動、騒音の極め
て少い公害防止対策工法として優れており、しか
もその方法によりくい先端が拡大による根固め効
果が大きいため許容支持力も大きく見込めるとい
つた特色がある。そのために基礎工法の一つとし
て今後普及、発展する機運にある。

しかし中掘りに利用される既存のアースオーガ
ーでは粘性土を掘削する場合には羽根面に土が付
着する。そのために掘削能率や垂直精度が悪く、
場合によつては内圧によりくい体に亀裂が入ると
いつた欠点がある。またこのような掘削性の低下
に伴つて、セメント注入によつて築造される固結
体が不均質、異方性になるといつた欠点がある。
これらの欠点がひいてはくいの長期許容支持力も
所期の値が得られない場合がある。

さらに根固めに利用されるとセメントミルクの
注入にはセメントミルクそのものを高圧で噴射す
る方法がとられている。このような方法では地下
水が賦存し根固め施工深度が深くなつた場合は静
水圧がかなり高くなるためセメントミルクの有効
注入範囲が狭くなるといつた欠点をもつている。

結局、いずれにしろ従来技術では中掘理込みぐ
いの根固めをするためには掘削と根固めとの２つ
の装置を用い、掘削と根固めとを別個の工程で行
わねばならなかつた。

したがつて本発明の目的は、単一の装置で掘削
と根固めとを行うとのできる中掘理込みぐいの施
工法およびその装置を提供するにある。

本発明による中掘理込みぐいの施工法は、開放
型規制ぐいの中空部に、羽根面に小孔を形成した
中空羽根を取り付けた中空ロツド内に注入用ロツ
ドを内蔵したアースオーガーを挿入し、羽根面の
小孔より流体を噴射しながらアースオーガーを回
転して掘削しつつくいを予定深度まで圧入し、か
つアースオーガーによる掘削深さをくい先端より
深く掘削した根固めのための予備掘削を行い、次
いで注入用ロツドの注入液噴射ノズルより注入液
を噴射しアースオーガーを回転しながら根固めの
噴射および噴射をくい中空部まで行い、その後ア
ースオーガーを引き抜くようになつている。

また本発明に中掘理込みぐいの施工装置として
は、羽根面に小孔を形成した中空羽根を取り付け
た中空ロツドを有し、その中空ロツド内に注入液
噴射ノズルを備えた注入用ロツドを内蔵したアー
スオーガーが用いられている。

したがつて、アースオーガーの羽根面の小孔か
ら流体を噴射して土砂の付着を防止しながら掘削
し、所定深さまで掘削した後に注入液噴射ノズル
から注入液を噴射して根固めを行うことができ
る。それ故に施工が容易であり単一の装置で両工
程を行うことができる。

本発明の実施に際して空気被膜ジエツトを用い
ると有効注入範囲が広くなり好適である。

以下図面を参照し本発明の工法およびそれに使
用する装置について詳細に説明する。

まず本発明の工法に使用する注入用ロツドを備
えたアースオーガーについて説明する。第１図お
よび第２図において１１はアースオーガーのロツ
ド部で管よりなり従来のアースオーガーと同様掘
削土を上方へ排土する羽根１２……を備えてい
る。羽根１２は中空羽根となつていて羽根面には
流体を噴射する多数の小孔（噴射孔）１３……が
形成されている。先端には従来のアースオーガー
と同様掘削刃１４が設けられている。詳細は後述
するが地盤を掘削する際に羽根面の噴射孔１３…
…から空気ジエツト、発泡剤、水あるいは油など
の流体を噴射しながら掘削土と羽根面の間に空気
膜、油膜あるいは水膜を形成し羽根面に掘削土が
付着するのを防止する。

アースオーガーのロツド部１１内には注入用ロ
ツドが内蔵されており、この例では三重管が内蔵
されていてアースオーガーのロツド部である管１
１と管１５との間で形成される通路で圧縮空気の
流路ａを、管１５と管１６との間で形成される通
路で注入液の流路ｂを、管１６と管１７とで形成
される通路で圧縮空気の流路ｃを形成しており、
そして管１７は高圧水の流路ｄとなつている。掘
削刃１４の近くには注入液流路ｂに通じる注入液
噴射ノズル１８が、またそれより下方に高圧水流
路ｄに通じる高圧水噴射ノズル２０が、さらに高
圧水噴射ノズル２０を取り囲むようにして圧縮空
気流路ｃに通じる空気噴射ノズル１９が設けられ
ている。

第３図イないしヘを参照し本発明の中掘理込み
工法について説明する。イ、ロおよびハ中掘り工
程を示し、またニ、ホおよびヘは注入工程を示
す。本発明の工法に使用するくいとしてはPCぐ
い、RCぐいあるいは鋼管ぐいなどの開放型既製
ぐいを用いる。

中掘り工程 既製ぐい１の中空部に第１図および第２図に示
すアースオーガー５を挿入しクレーン２により建
込む（第３図イ）。３はモーターを、また４は４
重管エアースウイベルを示す。モーター軸とアー
スオーガー軸を連結し、またコンプレツサーより
の空気送出パイプと中空羽根への空気取入れ孔と
を連結する（第３図ロ）。コンプレツサーを駆動
し羽根面に設けた小孔より空気を噴射しながらア
ースオーガー５を回転して掘削する（既製ぐいの
内部もしくはくい直下の地盤）とともに、くい圧
入用の油圧装置を駆動してくい１を圧入する。く
い単管で施工深度まで到着しない場合は、アース
オーガーを挿入した単ぐいを既設ぐい上に建込
み、オーガーの軸を接続してから上下のくいを溶
接する。以後は同様に中掘りをしながらくいを予
定の深度（支持力が得られる深度）まで圧入する
（第３図ハ、ニ）。この場合オーガーによる掘削深
さはい先端上り１〜３ｍ程度深く掘削し、根固め
の予備掘削とする。

注入工程 オーガーのロツド部に内蔵した注入用ロツドの
各管により形成される流路への注入液（セメント
ミルクなどの地盤硬化材）、圧縮空気、高圧水の
各取入口と注入用ポンプ、コンプレツサー、高圧
ポンプの送出側を接続する（第３ニ）。アースオ
ーガー５の先端を所定深度にセツトし注入液およ
び圧縮空気、高圧水のうち施工条件により使いわ
けて噴射し、アースオーガー５を回転しながら引
き上げる（第３図ホ）。噴射をくい中空部まで行
つて完了する。その後アースオーガー５を引き上
げる（第３図ヘ）。

なお、前述の実施例で使用したアースオーガー
は四重管となつているが、施工条件に応じて二重
管のものを使用し注入液噴射のみを行つてもよ
く、また三重管のものを使用して注水液噴射およ
び空気噴射を行うようにしてもよい。いずれの場
合にも注入液あるいは高圧水を取り囲むようにし
て空気を噴射し、空気被膜ジエツトを形成して有
効注入範囲を広くするようにするとよい。

以上説明した本発明の工法によれば次のよう優
れた作用効果を奏する。

(1) 施工中の騒音、振動は非常に少ない。

(2) オーガー羽根面より流体ジエツトを噴射して
いるため羽根面と粘性土の間に空気膜が形成さ
れ、粘性土が掘削時に羽根面に付着することが
なく掘削能率や垂直精度が向上する。

(3) 掘削時の内圧によるくい体の亀裂が防止でき
る。

(4) 高圧水または高圧注入液の周囲から空気被膜
ジエツトを噴射しているため有効注入範囲が広
くなる。

(5) 有効注入範囲が広くなるから許容支持力が大
きくとれる。

(6) 掘削深度が深い場合あるいは静水圧が高い場
合でも有効注入範囲はほとんど変らない。

(7) 築造される固結体が不均質、異方性になると
いう欠点がないから耐力を大きく見込める。

(8) 中掘工程を終えた後オーガーを引き上げるこ
となく注入工程に入ることができるので施工能
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の工法に使用する
アースオーガーを示し、第１図はスクリユー部分
の一部を平面で示す縦断面図、第２図は掘削刃お
よび噴射ノズル部分を示す平面図である。第３図
イないしヘは本発明の工法の施工順序を示し、
イ、ロおよびハは中掘り工程の、またニ、ホおよ
びヘは注入工程の施工順序を示す。 １……開放型既製ぐい、２……クレーン、３…
…モーター、４……四重管スウイベル、５……ア
ースオーガー、１１……アースオーガーの中空ロ
ツド部、１２……中空羽根、１３……噴射孔、１
４……掘削刃、１５，１６，１７……注入用ロツ
ドを構成する管、１８……注入液噴射ノズル、１
９……空気噴射ノズル、２０……高圧水噴射ノズ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開放型既製ぐいの中空部に、羽根面に小孔を
   形成した中空羽根を取り付けた中空ロツド内に注
   入用ロツドを内蔵したアースオーガーを挿入し、
   羽根面の小孔より流体を噴射しながらアースオー
   ガーを回転して掘削しつつくいを予定深度まで圧
   入し、かつアースオーガーによる掘削深さをくい
   先端より深く掘削して根固めのための予備掘削を
   行い、次いで注入用ロツドの注入液噴射ノズルよ
   り注入液を噴射しアースオーガーを回転しながら
   根固めの噴射および噴射をくい中空部まで行い、
   その後アースオーガーを引き抜くことを特徴とす
   る中掘理込みぐいの施工法。 ２ 注入用ロツドの注入液噴射ノズルより注入液
   を噴射するとともにその注入液を取り囲むように
   中空羽根を取り付けた中空ロツドに設けた空気噴
   射ノズルより空気を噴射することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の中掘理込みぐいの施
   工法。 ３ 注入用ロツドが多重管よりなり注入用ロツド
   の注入液噴射ノズルより注入液を噴射するととも
   に注入用ロツドの高圧水噴射ノズルより高圧水を
   噴射し、その高圧水を取り囲むように注入用ロツ
   ドの空気噴射ノズルより空気を噴射することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の中掘理込
   みぐいの施工法。 ４ 羽根面に小孔を形成した中空羽根を取り付け
   た中空ロツドを有し、その中空ロツド内に注入液
   噴射ノズルを備えた注入用ロツドを内蔵したこと
   を特徴とする中掘理込みぐいの施工法に使用する
   アースオーガー。 ５ 中空羽根を取付けた中空ロツドに注入用ロツ
   ドの注入液噴射ノズルを取り囲む空気噴射ノズル
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
   に記載の中掘理込みぐいの施工法に使用するアー
   スオーガー。 ６ 注入用ロツドが多重管よりなり注入液噴射ノ
   ズルと高圧水噴射ノズルと高圧水噴射ノズルを取
   り囲む空気噴射ノズルとを備えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項に記載の中掘理込み
   ぐいの施工法に使用するアースオーガー。