(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式杭打機の伸縮式リーダーの下部に回転駆動装置を配設し、該回転駆動装置に上下面開放の平面略正方形状の鋼杭又は円管状鋼管の直径上にて対峙する外側面の軸方向に略三角形状の突部を突設した鋼杭を鉛直方向へ挿通し、該鋼杭の上端部に回転チャックを設け、該回転チャックを前記伸縮式リーダーの上端部に配設したユニバーサル軸受に止着し、前記ユニバーサル軸受近傍にウォータースイベルを設け、該ウォータースイベルを介してスラリーホースを前記鋼杭の上部から垂設するとともに、該スラリーホースを該鋼杭の下端部に設けたスラリー吐出口に接続してセメントミルク等の抗周固定液を吐出し、該鋼杭を前記回転駆動装置にて回転し乍ら地盤を掘進し、更に、前記抗周固定液を硬化せしめて地盤と一体化した鋼杭の施工法に於いて、
上記回転駆動装置はケースの略中心部に鋼杭を嵌挿する嵌挿孔を有する回転部材を水平方向回転自在に遊嵌し、更に、該嵌挿孔に嵌挿した鋼杭の上端部に開穿したボルト孔と該嵌挿孔の孔壁に開穿したボルト孔とをボルト挿通して固定し、且つ、上記鋼杭の下端部に掘削翼を配設し、該掘削翼は中空筒状のロッドと該ロッドの左右に相対する複数対の翼とから形成され、その先端部にスラリー吐出口を開口し、前記ロッドを取付具にて前記鋼抗に固着し、前記スラリー吐出口から抗周固定液を噴射し乍ら前記鋼杭の回転に伴い、該掘削翼を回転して地盤を掘削するようにしたことを特徴とする鋼杭の施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼杭の施工法に関するものであり、特に、作業時間を短縮させた鋼杭の施工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転式杭打機等を用いてオーガ等の掘削具によって地盤を所定深さまで掘削して削孔を形成し、該掘削具を引上げながら前記削孔にセメントミルク等の杭周固定液を注入して該掘削具を削孔から引上げ、次いで、鋼杭を該削孔内に挿入し、更に、前記杭周固定液を硬化せしめて地盤と一体化する施工法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の鋼杭の施工法は、掘削具にて削孔を形成後に該掘削具を削孔から引上げて鋼杭を挿入しているため作業効率が悪い。例えば、鋼杭の施工現場に高さ制限がある場合は、回転式杭打機のリーダーを高所まで伸長できないため、地盤の掘削及び鋼杭の挿入に多大な時間を要する。このため、作業時間に制約のある現場に於ては、特に施工時間の短縮が求められている。
【０００４】
そこで、鋼杭の杭打を効率良く施工して、作業時間を短縮させるために解決せらるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、回転式杭打機の伸縮式リーダーの下部に回転駆動装置を配設し、該回転駆動装置に上下面開放の平面略正方形状の鋼杭又は円管状鋼管の直径上にて対峙する外側面の軸方向に略三角形状の突部を突設した鋼杭を鉛直方向へ挿通し、該鋼杭の上端部に回転チャックを設け、該回転チャックを前記伸縮式リーダーの上端部に配設したユニバーサル軸受に止着し、前記ユニバーサル軸受近傍にウォータースイベルを設け、該ウォータースイベルを介してスラリーホースを前記鋼杭の上部から垂設するとともに、該スラリーホースを該鋼杭の下端部に設けたスラリー吐出口に接続してセメントミルク等の抗周固定液を吐出し、該鋼杭を前記回転駆動装置にて回転し乍ら地盤を掘進し、更に、前記抗周固定液を硬化せしめて地盤と一体化した鋼杭の施工法に於いて、
上記回転駆動装置はケースの略中心部に鋼杭を嵌挿する嵌挿孔を有する回転部材を水平方向回転自在に遊嵌し、更に、該嵌挿孔に嵌挿した鋼杭の上端部に開穿したボルト孔と該嵌挿孔の孔壁に開穿したボルト孔とをボルト挿通して固定し、且つ、上記鋼杭の下端部に掘削翼を配設し、該掘削翼は中空筒状のロッドと該ロッドの左右に相対する複数対の翼とから形成され、その先端部にスラリー吐出口を開口し、前記ロッドを取付具にて前記鋼抗に固着し、前記スラリー吐出口から抗周固定液を噴射し乍ら前記鋼杭の回転に伴い、該掘削翼を回転して地盤を掘削するようにした鋼杭の施工法を提供するものである。
【０００６】
【作用】
本発明は、鋼杭の上端部を回転チャックにて支持し、該鋼杭を挿通した回転駆動装置を駆動すると、該鋼杭は低速度、且つ、高トルクにて回転される。
そして、該鋼杭にはスラリーホースが配設されており、該鋼杭の下端部の吐出口へ接続されているためセメントミルク等の抗周固定液を注入し乍ら前記伸縮式リーダーを降下すると、該鋼杭は回転し乍ら地盤を掘進していく。そして、該鋼杭は前記杭周固定液が硬化することによって地盤と一体化される。
又、本発明は、上記鋼杭の下端部に掘削翼が設けられており、前記鋼杭を回転することにより該掘削翼が回転される。斯くして、該掘削翼が地盤を効率良く掘削すると共に、掘削土と抗周固定液とが良く攪拌され、更に、前記鋼杭は順次削孔内に挿入され、そして該杭周固定液の硬化と相俟って鋼杭が一体化されて強固な基礎を構築する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図１０に従って詳述する。図１及び図２は本発明の施工の順序を示すものである。図１は掘削する前の状態を示しており、同図に於て、地盤Ｇ上に１柱１脚型リーダー回転式杭打機１の機体２を配設している。該機体２の前部に回転駆動装置３を設け、該回転駆動装置３に伸縮式リーダー４の下部を取付ける。そして、該伸縮式リーダー４の１段目上部にリーダー支持装置５を設け、伸縮自在なステー６により伸縮式リーダー４は回動並びに傾動自在に支持される。更に、該伸縮式リーダー４の最上段上部にユニバーサル軸受７を設け、該ユニバーサル軸受７に回転チャック８を介して後述の鋼杭９を垂設する。
【０００９】
又、前記伸縮式リーダー４の上部に設けられたユニバーサル軸受７の近傍にはウォータースイベル１１が設けられ、該ウォータースイベル１１はスラリーホース１２，１２と接続され上部口をスラリー供給装置（図示せず）へ配設し、下部口を前記鋼杭９に着設させて、その先端部を前記鋼杭９の下端部に設けたスラリー吐出口１３に接続する。
【００１０】
次に、図２に示す如く、前記回転駆動装置３により該鋼杭９を２０回／分程度の低速、且つ、２５００kg／ｍの高トルクにて回転させ、更に、前記伸縮式リーダー４を降下させるとともに、前記スラリー供給装置からセメントミルク等の杭周固定液を送出すると、該鋼杭９は該鋼杭９の先端に設けたスラリー吐出口１３から杭周固定液１４を吐出し乍ら該鋼杭９の回転下降動作にて地盤Ｇを掘進して削孔１０を形成し、そして、該鋼杭９は該削孔１０内に於て前記杭周固定液１４の硬化と相俟って一体化し、強固な基礎を構築することになる。又、該鋼杭９を継足し、そして、前述の手順によって更に深い削孔１０を形成することもできる。
【００１１】
次に、本発明の鋼杭の施工法に用いる前述の鋼杭９について説明する。該鋼杭９は図３に示す平面略正方形状に形成された上下開放の角型鋼管から成る鋼杭９ａと、図４に示す平面円形に形成された上下開放の円管状鋼管Ｓの直径方向外側面の長手方向に略三角形状の突部１５，１５を該円管状鋼管Ｓと一体的に固設して成る鋼杭９ｂと、図５に示す該円管状鋼管Ｓを十字状にクロスする各直径方向外側面の長手方向に前記突部１５，１５，１５，１５を該円管状鋼管Ｓと一体的に固設して成る鋼杭９ｃを含むものとする。
【００１２】
又、図６（ａ）（ｂ）は図３の鋼杭９ａが小径の鋼管から成る場合であって、地盤Ｇを掘削し乍ら圧入せられる鋼杭９ａの下端部に、先端を尖鋭に形成した掘削刃１６を取付けた例を示す。而して、図示例では該掘削刃１６は該鋼杭９ａの下端面の対峙する各隅部間に架設されて該掘削刃１６の取付強度を維持すると共に、該掘削刃１６の掘削面を該鋼杭９ａの回転面積と一致させて掘削効率を向上させるように形成してある。又、該掘削刃１６は図７の（ａ）（ｂ）に示す如く、前記図４又は図５に示す鋼杭９ｂ，９ｃに設けてもよい。斯くの如く、鋼杭９ａ，９ｂ，９ｃに該掘削刃１６を設けることにより、地盤Ｇの掘削抵抗にも拘わらず効率の良い掘削及び掘削土と杭周固定液１４との攪拌混合が期待されることになる。
【００１３】
又、図８は前述した施工法で用いた前記鋼杭９の下端部に掘削翼１７を配設した状態を示している。同図において、該掘削翼１７は鋼杭９の下端部に取付具１８を設け、該取付具１８はロッド１９を挟持して垂下する。該ロッド１９は左右に相対する複数対の翼２０ａ，２０ｂ、２０ａ，２０ｂ…を配設するとともに、該ロッド１９はスラリー流通孔（図示せず）を設け、該スラリー流通孔は下端部に設けたスラリー吐出口２１へ配設される。
【００１４】
斯くの如く、地盤Ｇへ掘進する鋼杭の下端部へ前記掘削翼１７を設け、前記ウォータースイベル１１から配設されたスラリーホース１２を前記掘削翼１７のスラリー流通孔へ接続する。そして、図２に示す如く、杭周固定液１４を吐出しながら前記鋼杭９を回転すると、該掘削翼１７の翼２０ａ，２０ｂ、２０ａ，２０ｂ…は前記スラリー吐出口２１より吐出される杭周固定液１４と掘削土とを混合攪拌させ乍ら削孔１０を形成する。斯くして、鋼杭９は地盤Ｇを掘進し、そして、該鋼杭９は杭周固定液１４の硬化にて地盤と一体化されて土留杭又は建築物等の支持杭としての基礎を構築するのである。
【００１５】
又、該回転駆動装置３は図９及び図１０に示す如く、ケース２２の略中心部に鋼杭９の嵌挿孔２３を有する回転部材２４を水平方向回転自在に遊嵌し、更に、該回転部材２４の周面は円周面に形成された大形ギヤ２５を有し、そして、該大形ギヤ２５は該ケース２２に配設されたモータ２６，２６の回転駆動によって該回転部材２４がケース２２内にて回転可能に構成されている。
【００１６】
又、該鋼杭９が該嵌挿孔２３に嵌挿された後、該鋼杭９が該嵌挿孔２３内を不慮摺動しないように適当な固定方法にて固定されることも当然である。例えば、図３、図４、図５に示す各鋼杭の上端部にボルト孔２７，２７…を開穿し、更に、図１０に示す如く、前記回転駆動装置３に設けられている嵌挿孔２３の孔壁２４ａを該ケース２２の上面より上方へやや突設し、ここに前記ボルト孔２７，２７…に対応してボルト孔２８，２８…を開穿し、前記鋼杭９を該嵌挿孔２３に嵌挿したとき、夫々対応するボルト孔２７，２７…及び２８，２８…にボルトを挿通して固定してもよい。
【００１７】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は上記一実施の形態にて詳述せる如く、鋼杭の回転圧入動作によって地盤を掘進するとともに、鋼杭の先端部からセメントミルク等の抗周固定液を注入して該鋼杭を地盤中に埋め殺し状態としてある。このため、従来の施工法であるオーガ等の掘削具にて掘削した削孔へ鋼杭を連結し乍ら挿入して、更に、抗周固定液を注入し地盤に固定していたのに比べて、本発明の施工法は作業効率を向上でき、そして、作業時間を短縮することができる。
【００１９】
又、本発明は、鋼杭の先端部に掘削翼を設けたため、地盤の掘削並びに掘削土の攪拌が容易となり、作業時間を短縮できる。
更に又、本発明は、上記回転駆動装置はケースの略中心部に鋼杭の嵌挿孔を有する回転部材を水平方向回転自在に遊嵌し、更に、上記鋼杭の上端部に開穿したボルト孔と前記回転部材の嵌挿孔の孔壁に開穿したボルト孔とをボルト挿通して固定したので、前記鋼杭が該嵌挿孔に嵌挿された後、該鋼杭が該嵌挿孔内を不慮に摺動する虞がない。
斯くして、本発明の鋼杭の施工法は、軌道面等の高さ制限のある現場であっても作業効率が向上するとともに、作業時間を短縮することができる等、正に諸種の効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、掘削前の状態を示す解説図。
【図２】第１段階の掘削状態を示す解説図。
【図３】平面略正方形状の角型鋼杭の一部切欠斜面図。
【図４】円管状鋼管の直径方向外側面に略三角形状の突部を設けた鋼杭の一部切欠斜面図。
【図５】図４の鋼杭の突部を十字状にクロスして設けた鋼杭の一部切欠斜面図。
【図６】（ａ）図３の鋼杭の下端部に掘削刃を設けた状態を示す一部切欠正面図。
（ｂ）前記（ａ）の底面図。
【図７】（ａ）図４又は図５に示す鋼杭の下端部に掘削刃を設けた状態を示す一部切欠正面図。
（ｂ）前記（ａ）の底面図。
【図８】鋼杭の下端部に掘削翼を設けた状態を示す一部切欠斜面図。
【図９】回転駆動装置の平面図。
【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図。
【符号の説明】
１          １柱１脚型リーダー回転式杭打機
２            機体
３            回転駆動装置
４            伸縮式リーダー
７            ユニバーサル軸受
８            回転チャック
９            鋼杭
１１            ウォータースイベル
１２            スラリーホース
１３，２１      スラリー吐出口
１４            杭周固定液
１７            掘削翼
１８            取付具
１９            ロッド
２０ａ，２０ｂ  翼
Ｇ            地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003676850.tif 000009
【図９】
0003676850.tif 000010
【図１０】
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