JPS6286222A - 既製杭の施工法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、既製杭の施工を小規模な設備により、低公害
で行なう方法を提供するものである。

（従来の技術） 従来、既製杭の低公害施工法には、セメントミルク工法
に代表されるプレポーリング工法がある。このプレポー
リング工法では、沈設する杭の外径より大きな径の孔を
機械的に掘削する必要があるため、掘削抵抗が大きく大
屋の施工機械ｆｔ要し、他の付属設備を含めるとかなり
大がかシな設備となっていた。

また、プレポーリング工法の場合、オーガースクリュー
などで、地盤を乱しながら掘杭するので孔中にセメント
ミルクなどの固結性液を注入置換する際、スライムの沈
降により充分な先端支持力が得難い。従って、先端拡大
根固め工法の様に、杭先端部を拡大掘削するか、高圧ジ
ェットにより杭先端部にセメントミルクによる球根を造
成し、杭の支持力を増大させる方法がとられている。し
かし、これらは支持力という点でみれは、打込まれた杭
に比べ一般に低いものであった。これは球根造成時に、
やはり、周辺地盤をゆるめる結果であり、またゆるめら
れた地盤中にセメントミルクやセメントモルタルを注入
撹拌するため造成された球根状物も地下水で薄められた
り、土壌と混合されるために固結強度が低く、ばらつき
も大きくゆるめられた先端部地盤を改良して、補強修復
する効果があるにすぎなかつｆＣ。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述した様な従来技術における欠点の解消を
図ったもので、小型の施工機械で杭先端部の地盤をゆる
めることなく、先端支持力の大きな既製杭の施工法を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、掘削ビットを先端に有する掘削ｐラドを回転
させ、ビット部より掘削液を１００　ｈ／ｃＩ＋！以上
の高圧で噴射しながら下降させ、土＠を噴射流により掘
削混合撹拌せしめて、地中に流動性をもった泥状の孔を
形成し、この孔中に（杭の）先端部に筒状袋体を有する
既製杭を自重・圧入・回転・高周波バイプレーショｙも
しくはこれらの組合せによって沈設し、その後、該筒状
袋体に固結性流動物を注入し、もって筒状袋体を地中で
膨張固化させることを特徴としている。

本発明で用いる掘削ビットは、水平に、もしくは水平と
下方との両方に掘削液を噴射できる噴射孔を有しており
、これら噴射孔から掘削液全高圧で噴射させながら回転
下降させる。このように本発明で用いる掘削ビットは、
噴射孔が掘削液を１００　Ｋ４／ｃｄ以上の高圧で噴射
掘削する方式のものである゛ために、掘削ビットの径は
掘削液の循環をスムーズにし、周辺地盤の自立安定を保
つ範囲で設定され、掘削ロッド↓り多少大きな外径を有
することで十分である。それ故、施工機械は小型とする
ことができる。

噴射圧力は、１００　Ｋｇ／−以上の圧力を必要とする
。必要噴射圧力は、周辺地盤の１質性状によ一シ異なる
が、ゆるい砂質土層ややわらかい粘性土層では、１００
〜２００　Ｋｇ／ｃｄ、よく締った砂質土層や硬い粘性
土層では、２００Ｋｆｚ−以上、好ましくは２５０Ｖ−
前後の噴射圧が好ましい。

掘削液の圧力を上記に設定して噴射すれば、容易に杭が
沈設可能な領域を流動化することが出来る。また、噴射
流による掘削性の悪い固結粘性土層や、孔壁安定性の悪
い砂礫地盤を掘孔する場合には、掘孔速度を低くおさえ
なければならないが、この様な地盤を効率よく流動化し
安定させるには、補助的に撹拌羽根を設置すれば、地盤
の撹拌効果が改善され、掘孔能率を落すことなく施工す
ることが可能である。

本発明で用いる掘削液は、特に限定することはなく、水
、循環泥水またはベントナイト泥水等の地盤安定液、あ
るいは、セメントミルク、水ガラス、石灰等を含む固結
性流動液などがあげられる０流動化を促進するために、
必要に応じて、粘性土には界面活性剤を、砂質土には平
均粒径、粒度分布によってシリカゾルなどのシキソトロ
ピー付与剤、メチルセルローズなどの水溶性糊料金適宜
配合するとよい。

本発明で用いる既製杭には、先端部に筒状袋体を皐りつ
けである。−例としてあげると、核となる既製杭の先端
部外周に筒状袋体をかぶせて、この筒状袋体の両端部を
杭周面にノくラド、接着剤もしくはこれらの組合せによ
り取り付けたものであるＯ この筒状袋体が取９つけられた既製抗体には、杭沈設後
、固結性流動物を注入する注入口を設置しておき、この
注入口に注入管を継ぎ、ポンプ等によって固結性流動物
を注入するのが好ましい。

本発明で用いる筒状袋体は、ナイロン、ポリエステル、
ビニロンなどの繊維を基布として使用するが、高分子系
フィルムシートあるいはゴム製の筒シート、金属箔によ
ってもよい。

杭の沈設は、自重・圧入・回転・高周波バイブレーショ
ンもしくはこれらの組合せにより行なうが、概ね自重も
しくは圧入で行なうことが多い。

圧入の補助手段として回転や高周波バイブレーションに
よる微振動を用いる。粘性土層の貫入には回転が、砂質
土層の貫入には微振動が特に効果的である。

杭沈設後、筒状袋体内に注入する固結性流動物トシては
、セメント系ミルクやモルタル等が挙げられる。

固結性流動物を注入することにより、筒状袋体はふくら
み掘削された流動孔中に球根を形成し固結後は、核とな
る杭と一体化し、先端部の拡大された杭をつくる。袋体
が十分膨張したか−どうかの確認は、ポンプの注入圧力
および注入量を計測することにエリ行なうことが出来る
。既製杭としては、コンクリート杭や鋼管杭等を使用す
る。

本発明を施工手順に沿って、図面を参照しながら以下に
説明する。

まず、杭埋設位置に掘削機本体を移動し、掘削ロッドを
杭芯に合わせる。掘削ロッド１に埋設しようとする杭径
以上のオーガービット２（好ましくは＋１００藺程度）
を取り付け、第１（Ａ）図に示すように深さ１〜２７７
１程度、表層部を掘削する。

表層部掘削を行なつ九時には、その後掘削ロッドｌ′ｌ
Ｉ：引き抜き、この掘削孔に杭径よｊ）１００＋ｕ＋程
度大きく、かつ、逸水を生じない深さのケーシング３を
水頭の保持、排泥水の循環処理の為、設置する。

次に、第１（Ｂ）図に示すように掘削ビット５を先端に
有する掘削ロッドを回転させ、ビット部より掘削液を水
平方向にもしくは下方と水平方向とに噴射しながら下降
し、所定の深度まで掘削する。

所定の深度に達した後、第１　Ｃ（５図に示すように掘
削ロッドを回収し、第１０））図に示すように流動化さ
れた泥状孔に中に、先端部に筒状袋１１を有した既製杭
１０ｆ：挿入する。

杭の沈設は、自重・圧入・回転・高周波バイブレーショ
ンもしくはこれらの組合せにより行なう。

杭沈設後第２及び３図に示すように杭先端部に設置した
注入口１２よりポンプによって、固結性流動物を筒状袋
体１１内に圧入し、骸筒状袋体ｆ：膨張拡大させて第１
＠図に示すように施工を完了する。

実施例 本発明の一実施例を図面を参照しなから説明すにオーガ
ービット２で表層部の障害物を取り除き、４ＳＯｘｍ径
のケーシング３を設置し友。このケーシング３には、泥
水を循環するための泥水ポンプ４が取り付けである。

次に第１（Ｂ）図に示す様に外径８５．ａφ　の掘削ロ
ッドｌに外径２０００φの掘削ビット５を取り付け、ス
イベル６全通して循環した泥水を掘削液とシテ、掘削ビ
ット５に設置した二つのノズルかう水平方向および下方
に高圧噴射しながら所定の深度（１５ｍ）ｔで掘削した
。この時の掘削条件は、掘削ロッドの回転数：４Ｏｒｐ
ｍ、掘進速度：１〜２ｍ７分、掘削液の吐出量：ｓｏ〜
ｒｏｔ／分、噴射圧カニ深度１２７７１まで１００　＃
１８０４／ｌ：ｄｌ　ｓ深度１５ｒｒＬまで２５０　Ｋ
９／讐、掘孔内の流動化を促進し杭の沈設を容易にする
ため、掘削ビットの上部Ｉｌ′ｌ１ｍ撹拌羽根９を補助
的に取付けた。

所定の深度ｉｓ、７Ｂまで掘進した後、第１　（Ｃ）図
に示すように掘削ロッドおよびビットを回収した。

次に、あらかじめ先端部にナイロンとポリエステル混紡
の布製筒体１工を取シ付けた外径３５０ｕφのコンクリ
ート杭１０を第工■図に示すように挿入した。

で沈設し、その後１５ｍｔでは回転圧入によって施工し
た。

杭の沈設工程において、杭を接続する際杭先端部の筒体
にセメントミルクを注入する第２及び３図に示す注入管
１３ヲつないだ。

杭沈設完了後、第１＠図に示すようにこの注入管にポン
プを接続し、セメントミルクを注入した。

ここで用い次セメントミルクは、水セメント比５゜チ、
プリージング防止剤を対セメント比１チ添加したもので
ある。セメントミルクを注入することによって、布製筒
体が十分膨張したかどうかの判断は、ポンプの圧力およ
び注入量によって行なった。注入圧力は８ｖ緘注入量は
５５０Ｌであつｆｆ−。

また布製筒体は、長さ２，６ｍとし、最大膨張径が６０
０ｗφとなるものを使用した。　また、比較の為従来工
法、即ち、杭径と同径（ａＳＯ，φンのロッドオーガー
で所定の深度（１５ｍ）まで掘削した後、ロッドを逆転
することにより、オーガービｄＪＬブー嵯ｄμ＋Ｉ咄プ
ｌ”２＋にとｈｉミノりｎ−１−ｈダ１づ）に−ｎｔ±
−＾−１部２ＴｒＬｆＫ、わたり、セメントミルクを吐
出しながら掘削し、拡大根固め部を造成し、ロッドを引
き抜いた後、既製杭３５０φｉｓｍｅ回転圧入する方法
を行った。

支持力試験の結果を第４図に示す。第４図から本発明に
よる杭は、従来工法の杭に較べて約ｉ、ｓ倍の支持力を
発揮することが判った。

（発明の効果） 本発明の工法によれば、掘削液をＩ　Ｑ　Ｏｉｃり、／
ｃｒｉ以上の高圧で噴射しながら掘進するので、掘削抵
抗が小さくて済み、従来工法のように大きなトルクを有
する機械や太い掘削ロッドを必要とせず、通常のポーリ
ングと同様小型機械で長距離を容易に掘進することが出
来る０ また、小径のビットでも、水平方向の高圧噴射によって
生ずる噴流によって広範囲に土壌を流動化することがで
きるので大径の流動孔を掘削することができる。

筒状袋体内に、固結性流動物を圧力をかけて注入し、所
定径まで膨張させると、袋体が周辺地盤と固結性流動物
との隔壁となり、品質の安定した球根体が造成でき、か
つ、掘削時に緩められた周辺地盤を袋体の膨張圧力によ
り復元できるので、杭と球根体が一体し、球根体は地盤
に強固に定着され大きな先端支持力が得られる。

その結果、小さい杭で大きな支持力が得られるようにな
り、構造物の基礎として経済的な設計が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の工８を示す概要図であり、第１（Ａ
）図は、表層掘削工程、 第１（Ｂ）図は、高圧噴射による掘削工程、第１（ロ）
図は、杭沈設状況、 第１（匂図は、杭沈設後、筒状袋体を膨張させた本発明
工法の完成図 第２図は、本発明における既製杭の一実施態様の一部切
欠断面図、 第３図は、同じく施工例断面図、 第４図は、実施例における杭の支持力試験結果のグラフ
である。図中、１は掘削ロッド、２はオガービット、３
はケーシング、４は排泥循環ポンプ、５は掘削ビット、
６はスイベル、７は拡大球根部、８は噴射ノズル、９は
撹拌羽根、１０は杭、１１は筒状袋体、１２は注入口、
１３は注入管、１４はバンド、Ｇは地盤、Ｋは掘削孔を
示す。 特許出願人　旭化成工業株式会社 第２図　　　　　　　第３図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 掘削ビットを先端に有する掘削ロッドを回転させ、ビッ
   ト部より掘削液を１００Ｋｇ／ｃｍ＾２以上の高圧で噴
   射しながら下降させ、土壌を噴射流により掘削混合撹拌
   せしめて地中に流動性をもつた泥状の孔を形成し、所定
   の深度に達したのち、該掘削ロッドを回収し、この孔中
   に先端部に筒状袋体を有する既製杭を自重・圧入・回転
   ・高周波バイヴレーシヨンもしくは、これらの組合せに
   より沈設し、その後、該筒状袋体に固結性流動物を注入
   し、筒状袋体を地中で膨張固化させることを特徴とする
   既製杭の施工法