説明

摩擦杭を用いた拡大根固め方法

【課題】 本発明は、摩擦杭の外周先端部に設けた筒状袋体の膨張圧力が伝達された掘削時に緩められた地盤を該筒状袋体よりも上部の外周中間部に設けた節部により受け止めることで高い膨張圧力が地盤に作用して強固に締め固めることが出来る摩擦杭を用いた拡大根固め方法を提供することを可能にすることを目的としている。
【解決手段】 地盤3に掘削孔4及びその先端部に拡大掘削孔4bを形成した後、外周先端部に球根造成用の筒状袋体9を設け且つ該筒状袋体9よりも上部の外周中間部に杭本体5aの外径よりも大きな外径を有する節部7を設けた摩擦杭5を、その掘削孔4内に沈設し、筒状袋体9内にセメント硬化体用スラリーを注入することにより筒状袋体9を掘削孔4先端部の拡大掘削孔4b内で膨張させる過程で該筒状袋体9から節部7に至る掘削孔4内の地盤3を締め固めるように構成したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、摩擦杭を用いた拡大根固め方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、既製杭の施工法は種々開発されているが、都市部においては低公害工法が要求される。このような既製杭の低公害工法としてはプレボーリング工法がある。
【0003】
従来のプレボーリング工法としては、所定の径で掘削した掘削孔の先端に孔径を広くして掘削した拡径孔部を形成し、その掘削孔の中に外周先端部に筒状袋体を有する既製杭を沈設した後、その筒状袋体内にセメントミルク等のセメント硬化体用スラリーを注入して拡径孔部で筒状袋体を膨張させて掘削時に緩められた周辺地盤を押し広げ、拡大根固め球根部を形成したものがある(例えば、特許文献1、2参照。)。
【0004】
一方、杭本体の外周中間部に杭本体の外径よりも大きな外径を有する節部を設けた摩擦杭(例えば、特許文献3参照。)や、杭本体の下端部に太径部を設け、杭本体の上部及び中間部の外壁に環状鍔を設けた摩擦杭もある(例えば、特許文献4参照。)。
【0005】
【特許文献1】特許第2589672号公報
【特許文献2】特公平04−059409号公報
【特許文献3】特開2004−176466号公報
【特許文献4】特開平05−230832号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前述の従来例において、特許文献1、2の技術では、筒状袋体の膨張により拡径孔部内の該筒状袋体の側面部では掘削時に緩められた地盤を押し広げて締め固めることは出来ても、拡径孔部よりも上部では筒状袋体の膨張圧力が掘削孔内の地盤に緩やかに伝達されて地盤表面で開放されるためより大きな支持力及び抵抗力を得ることが出来なかった。
【0007】
また特許文献3、4の技術では、杭本体の外径よりも大きな外径を有する節部により杭の支持力及び抵抗力を得ることが出来るが、特許文献1、2の技術のように、杭の外周先端部に設けた筒状袋体の膨張により掘削時に緩められた地盤を押し広げて締め固めることが出来ないためより大きな支持力及び抵抗力を得ることが出来なかった。
【0008】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、摩擦杭の外周先端部に設けた筒状袋体の膨張圧力が伝達された掘削時に緩められた地盤を該筒状袋体よりも上部の外周中間部に設けた節部により受け止めることで高い膨張圧力が地盤に作用して強固に締め固めることが出来る摩擦杭を用いた拡大根固め方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するための本発明に係る摩擦杭を用いた拡大根固め方法は、地盤に掘削孔及びその先端部に拡大掘削孔を形成した後、外周先端部に球根造成用の筒状袋体を設け且つ該筒状袋体よりも上部の外周中間部に杭本体の外径よりも大きな外径を有する節部を設けた摩擦杭を、その掘削孔内に沈設し、その後、前記筒状袋体内にセメント硬化体用スラリーを注入することにより該筒状袋体を前記掘削孔先端部の拡大掘削孔内で膨張させる過程で該筒状袋体から前記節部に至る前記掘削孔内の地盤を締め固めることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る摩擦杭を用いた拡大根固め方法によれば、摩擦杭の外周先端部に設けた筒状袋体の膨張圧力が伝達された掘削時に緩められた地盤を該筒状袋体よりも上部の外周中間部に設けた節部により受け止めることで高い膨張圧力が地盤に作用して強固に締め固めることが出来、より大きな支持力及び抵抗力を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図により本発明に係る摩擦杭を用いた拡大根固め方法の一実施形態を具体的に説明する。図1及び図2は本発明に係る摩擦杭を用いた拡大根固め方法を説明する図である。
【0012】
図1は拡大掘削ビット2を用いて、図2に示す摩擦杭5を埋設する掘削孔4の先端部を拡大掘削する様子を示す図であり、先ず、杭芯位置に掘削ロッド1の先端に設けられた拡大掘削ビット2の軸心を合わせ、図示しないオーガーモータを回転駆動して掘削ロッド1を正転しつつ拡大掘削刃6を収納した状態で、図1(a)に示すように地盤3を掘り下げて螺旋状羽根1aの外径に応じた小径掘削孔4aを形成する。
【0013】
このとき、地上に設置されたモルタルプラントから掘削ロッド1の内部に設けられた配管に掘削液を供給し、その配管に接続される拡大掘削ビット2に設けられた図示しない吐出口から掘削液を注入しながら掘削を行い、小径掘削孔4a内を泥土化しつつ、図1(b)に示すように地盤3を所定深さまで掘り下げる。このような掘削液としては水や泥水の他にベントナイト泥水等の地盤改良液等を使用する。
【0014】
地盤3を所定の深さまで掘削した後は、掘削ロッド1を逆転させて拡大掘削刃6を拡開させて掘削し、図1(c),(d)に示すように、掘削ロッド1を所定区間引き上げて拡大掘削孔4bを形成する。更に、図1(d)に示すように、掘削ロッド1を上下反復させて拡大掘削孔4b内を泥土化し、該拡大掘削孔4bの築造を確認する。
【0015】
掘削ロッド1を上下反復しながら拡大掘削孔4bを掘削すると共に、地上に設置されたモルタルプラントから掘削ロッド1の内部に設けられた配管に根固め液を供給し、その配管に接続される拡大掘削ビット2に設けられた図示しない吐出口から根固め液を注入した後、オーガーモータの回転を正回転に戻し、図1(e)に示すように、拡大掘削刃6を収納する。
【0016】
そして、根固め液を杭周固定液に切り替えて拡大掘削ビット2に設けられた図示しない吐出口から杭周固定液を注入し、掘削孔4内を泥土化して、図1(e)に示すように、掘削ロッド1を引き上げる。これにより地盤3に掘削した掘削孔4の先端部に拡大掘削孔4bが形成される。
【0017】
尚、前述したように、掘削ロッド1の回転方向を変更することにより開閉する拡大掘削刃6の代わりに、油圧機構により拡大掘削刃6を開閉させる構成により地盤3に掘削した掘削孔4の先端部に拡大掘削孔4bを形成することでも良い。
【0018】
図2は図1に示すように地盤3に掘削孔4及びその先端部に拡大掘削孔4bを形成した後、摩擦杭5を埋設する様子を示す図である。本実施形態の摩擦杭5は、図2に示すように、杭本体5aの外周先端部に球根造成用の筒状袋体9が設けられ、該筒状袋体9よりも上部の外周中間部には杭本体5aの外径よりも大きな外径を有する環状の節部7が所定ピッチで複数設けられている。
【0019】
本実施形態の節部7は、掘削ロッド1の外周に設けられた螺旋状羽根1aの外径と略同一の外径を有して杭本体5aの全周に亘って所定ピッチで複数設けられた一例について説明するが、節部7の外径は螺旋状羽根1aの外径よりも小さく且つ杭本体5aの外径よりも大きな他の種々の外径に設定することも出来る。また、節部7は杭本体5aの全周に亘って設けられる以外に全周の一部を切り欠いた構成でも良いし、螺旋状羽根のような構成であっても良い。また、節部7を筒状袋体9よりも上部の外周中間部に1つ設けたものでも良い。
【0020】
図2(a)に示すように、先ず、外周先端部に球根造成用の筒状袋体9を設け且つ外周中間部に所定ピッチで節部7を設けた摩擦杭5を図示しないオーガーモータに取り付けてある回転キャップに吊り込みセットして掘削孔4内に沈設する。
【0021】
そして、図2(b)に示すように、自重により沈設された摩擦杭5の筒状袋体9が拡大掘削孔4b内部に位置する状態で支持し、図2(c)に示すように、摩擦杭5の頭部に、該摩擦杭5の内部に配置され、筒状袋体9の内部に連通する注入配管11に接続される注入治具10を設置し、地上に設置されたプラントからセメント硬化体用スラリーを注入治具10から注入配管11を介して筒状袋体9内に注入し、図2(c)に示すように、該筒状袋体9を掘削孔4先端部の拡大掘削孔4b内で膨張させる。このとき、セメント硬化体用スラリーの注入圧力及び注入量を管理する。
【0022】
筒状袋体9を掘削孔4の先端部の拡大掘削孔4b内で膨張させる過程で該筒状袋体9から節部7に至る掘削孔4内の掘削時に緩められた地盤3に筒状袋体9による膨張圧力が作用し、筒状袋体9の膨張圧力が伝達された掘削孔4内の掘削時に緩められた地盤3を該筒状袋体9よりも上部の外周中間部に設けた節部7により受け止めることで高い膨張圧力がその地盤3に作用して強固に締め固めることが出来、これにより地盤3内に埋設された摩擦杭5は地盤3に対して大きな支持力及び抵抗力を得ることが出来る。
【0023】
そして、図2(d)に示すように、注入治具10を撤去してセメント硬化体用スラリーを硬化させ、摩擦杭5を埋設する。
【0024】
このような構成によれば、摩擦杭5の先端部に設けた筒状袋体9による先端支持力と、中間部に設けた節部7による摩擦力により摩擦杭5の鉛直支持力が増大し、引き抜き耐力も増大する。
【0025】
筒状袋体9を膨張させて形成した拡大球根部は、径が摩擦杭5の外径よりも100mm〜200mm程度大きく、高さが摩擦杭5の外径の5倍〜10倍程度が好ましい。筒状袋体9は摩擦杭5の外径よりも大きな径を有する筒状袋体9の中に摩擦杭5を挿入し、該筒状袋体9の両端部を摩擦杭5の外周にバンドや接着剤等により取り付ける。
【0026】
摩擦杭5には、該摩擦杭5の沈設後にセメント硬化体用スラリーを筒状袋体9の内側に注入出来る注入口があり、この注入口に注入配管11を継ぐことで筒状袋体9内に地上からセメント硬化体用スラリーを注入することが出来る。
【0027】
また、筒状袋体9の材質としては、ナイロン、ビニロン、ポリエステル等の布を用いることが好ましい。
【0028】
筒状袋体9の外径はセメント硬化体用スラリーが硬化して形成される拡大球根部の径に見合ったものであり、例えば、摩擦杭5の外径よりも100mm〜500mm程度大きい外径を有する。
【0029】
摩擦杭5の沈設後に筒状袋体9内に注入するセメント硬化体用スラリーとしては、セメントミルク、セメントモルタル等が適用出来る。セメント硬化体用スラリーを注入することにより筒状袋体9が十分膨張したか否かの判断は、注入ポンプの圧力及び注入量により行う。注入圧力は地盤3の強さによって異なるが、0.3N/mm2〜0.5N/mm2程度が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明の活用例として、摩擦杭を用いた拡大根固め方法に適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明に係る摩擦杭を用いた拡大根固め方法を説明する図である。
【図2】本発明に係る摩擦杭を用いた拡大根固め方法を説明する図である。
【符号の説明】
【0032】
1…掘削ロッド
1a…螺旋状羽根
2…拡大掘削ビット
3…地盤
4…掘削孔
4a…小径掘削孔
4b…拡大掘削孔
5…摩擦杭
5a…杭本体
6…拡大掘削刃
7…節部
9…筒状袋体
10…注入治具
11…注入配管


【特許請求の範囲】
【請求項1】
地盤に掘削孔及びその先端部に拡大掘削孔を形成した後、外周先端部に球根造成用の筒状袋体を設け且つ該筒状袋体よりも上部の外周中間部に杭本体の外径よりも大きな外径を有する節部を設けた摩擦杭を、その掘削孔内に沈設し、その後、前記筒状袋体内にセメント硬化体用スラリーを注入することにより該筒状袋体を前記掘削孔先端部の拡大掘削孔内で膨張させる過程で該筒状袋体から前記節部に至る前記掘削孔内の地盤を締め固めることを特徴とする摩擦杭を用いた拡大根固め方法。


【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2006−63526(P2006−63526A)
【公開日】平成18年3月9日(2006.3.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−243711(P2004−243711)
【出願日】平成16年8月24日(2004.8.24)
【出願人】(390018717)旭化成建材株式会社 (249)
【Fターム(参考)】