(57)【要約】【課題】杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれる生コンクリートを杭穴の内周壁面に向けて加圧して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリート硬化後に杭頭付近においても所定の杭外径を維持することのできる杭穴用の生コンクリート加圧装置を提供する。【解決手段】杭穴ａの内部の補強鉄筋ｃの上部側の外周側に位置する外筒１２を設け、補強鉄筋ｃの上部側の内周側に位置する中筒１３を設け、外筒１２及び中筒１３の各周側面に生コンクリート流通孔１２ｂ、１３ａをそれぞれ形成し、生コンクリート流入用の通路になる内筒１４を設け、外筒１２、中筒１３及び内筒１４を一体的に連結し、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の内羽根１５を中筒１３と内筒１４との間に上下方向に設けた。【選択図】        図１
2014025329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭穴の上部側に位置するケーシングの内部に挿入して使用されケーシングの回転に連動して回転する装置であって、杭穴の内部にその円周方向に複数配置された補強鉄筋の上部側の外周側に位置する外筒を設け、補強鉄筋の上部側の内周側に位置する中筒を設け、下端がそれぞれ開口する外筒と中筒との間に補強鉄筋の上部側を挿入させ、外筒及び中筒の各周側面に生コンクリート流通孔をそれぞれ形成し、中筒の内側に上下両端が開口し生コンクリート流入用の通路になる内筒を設け、外筒、中筒及び内筒を一体的に連結し、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の内羽根を中筒と内筒との間に上下方向に設けたことを特徴とする杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項２】
杭穴の上部側に位置するケーシングの内部に挿入して使用されケーシングの回転に連動して回転する装置であって、杭穴の内部にその円周方向に複数配置された補強鉄筋の上部側の外周側に位置する外筒を設け、補強鉄筋の上部側の内周側に位置する中筒を設け、下端がそれぞれ開口する外筒と中筒との間に補強鉄筋の上部側を挿入させ、中筒の内側に内軸を上下向きに設け、外筒、中筒及び内軸を一体的に連結し、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の内羽根を中筒と内軸との間に上下方向に設けたことを特徴とする杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項３】
杭穴の上部側に位置するケーシングの内部に挿入して使用されケーシングの回転に連動して回転する装置であって、杭穴の内部にその円周方向に複数配置された補強鉄筋の上部側の外周側に位置する外筒を設け、補強鉄筋の上部側の内周側に位置する中筒を設け、下端がそれぞれ開口する外筒と中筒との間に補強鉄筋の上部側を挿入させ、中筒の内側に上下両端が開口し生コンクリート流入用の通路になる内筒を設け、外筒の下端を中筒及び内筒の下端よりも短くし、外筒と中筒の間の上部に上端が尖り内周側面が中央に向けて斜め下向きに傾斜する傾斜面を有する円筒状のシュートを設け、シュートの傾斜面の下端側となる中筒と内筒の間の上端間を円環状の生コンクリート流通孔を形成して開口し、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の内羽根を中筒と内筒との間に上下方向に設け、外筒、中筒及び内筒を上記シュート及び内羽根を通じて一体的に連結したことを特徴とする杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項４】
杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の外羽根を外筒の外周側面に上下方向に設けた請求項１〜請求項３の何れかに記載の杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項５】
生コンクリート加圧装置はケーシングの内周側面に着脱自在に固定されて、ケーシングの回転に連動して回転する請求項１〜請求項３の何れかに記載の杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項６】
生コンクリート加圧装置はケーシングの外部に着脱自在に固定されて、ケーシングの回転に連動して回転する請求項１〜請求項３の何れかに記載の杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項７】
生コンクリートの加圧時に内筒の円筒形の開口する下端部分を塞ぐ逆流防止用中栓を設けた請求項１叉は請求項３に記載の杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項８】
外筒及び中筒の各周側面に生コンクリート流通孔をそれぞれ形成した請求項２に記載の杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【請求項９】
生コンクリートの加圧時に内筒の円筒形の開口する下部側を生コンクリートが逆流するのを防ぐ逆流防止用螺旋羽根を設けた請求項１叉は請求項３に記載の杭穴用の生コンクリート加圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケーシングを用いた杭穴の掘削工事において、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれる生コンクリートを杭穴の内周壁面に向けて加圧して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリート硬化後に杭頭付近においても所定の杭外径を維持する杭穴用の生コンクリート加圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤に杭を打設する場合、杭を打設するための杭穴を事前にあけることになるが、深い場合には５０ｍ以上の深さとなる。杭穴はケーシングを用いて掘られる。
ケーシングは上下両端が開口され内部が空洞の円筒形の形状を有し、最下端の円周方向には掘削刃が設けられている。ケーシングの外部直径つまり外径は例えば１ｍ〜２ｍ前後である。一つのケーシングの長さは数メートルである。ケーシングの最下端に円周方向に取り付けられた掘削刃の外部直径つまり外径は掘られる杭穴の内部直径つまり内径と同じであるが、ケーシングの本体側周面は掘られる杭穴の内径より２０ｍｍ小さくなっていて、ケーシングが下向きに掘り進む際に掘削抵抗にならないようになっている。ケーシングは、最下端の掘削刃が回転するケーシングと一体となって回転することにより、地盤を円周状に下向きに掘削しながら掘り進む。ケーシングの内部の掘削土砂は、ケーシングで数メートル掘っては例えばハンマーグラブで掴んでその都度、地上に排出される。
ケーシングは地上に設置されたチュービング装置によって下向きに回転させられる。下向きに掘り進むケーシングは、杭穴が深くなるにつれて、その都度、継ぎ足される。所定の深さ杭穴を掘った後、補強鉄筋や生コンクリートが流し込まれるまでの間、内部が空洞のケーシングは杭穴の崩壊を防ぐ。このケーシングは、内部の空洞を通じて補強鉄筋が挿入され、内部に生コンクリートを流し込みながら引き上げられる。杭穴の内部に補強鉄筋とコンクリートが杭頭まで充填されて、例えば支持杭が構築されることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ケーシングを使って杭穴を掘削する場合、ケーシングの外径は定型の何種類かにパターン化されている。そして、ケーシングの外径は、ケーシングの最下端の円周方向に取り付けられた掘削刃の外径を基準としている。そして、ケーシングの掘削刃の外径が杭穴の内径となる。
また、掘られた杭穴にはその周囲から土圧を受けて、杭穴の内径を小さくする方向に作用する。ケーシングが挿入されている場合には、ケーシングがその土圧を受けて、杭穴の内径が小さくなるのを防いでいる。補強鉄筋を挿入し、生コンクリートをケーシングの空洞の内部に流し込みながら、ケーシングを引き抜くと、土圧によって杭穴の内径を小さくしようとする力が作用する。
この場合において、掘削刃が設けられた最下端を除くケーシングの本体側周面の外径は、前記したように掘削抵抗を小さくするために、杭穴の内径と同じになる最下端の外径よりも２０ｍｍ小さい。また、ケーシングの本体側周面の厚みは４５ｍｍあり、直径方向では９０ｍｍとなるので、ケーシングの空洞となる内部の直径つまり内径は、杭穴の内径よりも１１０ｍｍも狭くなる。従って、生コンクリートは、杭穴の内径よりも狭いケーシング内部を通過して、それよりも内径が１１０ｍｍも広い杭穴に充填されることになる。
杭穴に充填される生コンクリートは、杭頭付近となる杭穴の上部以外では、その上側に続けて送り込まれる新たな生コンクリートの自重によって、狭いケーシング内部からこれよりも内径が大きな杭穴の内部に押し拡がって充填され、しかも杭穴の内径を狭める方向に作用する周囲の土圧に抗して、所定の杭の直径つまり外径が維持される。
ところが、杭頭付近となる杭穴の上部側では、その上側に続けて送り込まれる新たな生コンクリートが殆どなくその自重も期待できないので、生コンクリートは狭いケーシング内部からこれよりも内径が大きな杭穴の内部に容易に押し拡がらない。
しかも、杭穴の周囲に作用する土圧を受けていたケーシングを引き抜くと、杭穴の内径を狭める方向に土圧が作用するが、生コンクリートの自重が期待できないのでこれに抗することもできず、杭頭付近となる杭穴の上部側では、コンクリートの硬化後に所定の杭の外径が維持できないという不都合があった。つまり、杭頭付近となる杭穴の上部側では所定の杭の外径に達せず、杭頭付近では杭の外径不足が生じて設計強度を満足しないという不都合があった。
【０００４】
この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれる生コンクリートを杭穴の内周壁面に向けて加圧して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリート硬化後に杭頭付近においても所定の杭外径を維持することのできる杭穴用の生コンクリート加圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を達成するために、請求項１の発明は、杭穴の上部側に位置するケーシングの内部に挿入して使用されケーシングの回転に連動して回転する装置であって、杭穴の内部にその円周方向に複数配置された補強鉄筋の上部側の外周側に位置する外筒を設け、補強鉄筋の上部側の内周側に位置する中筒を設け、下端がそれぞれ開口する外筒と中筒との間に補強鉄筋の上部側を挿入させ、外筒及び中筒の各周側面に生コンクリート流通孔をそれぞれ形成し、中筒の内側に上下両端が開口し生コンクリート流入用の通路になる内筒を設け、外筒、中筒及び内筒を一体的に連結し、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の内羽根を中筒と内筒との間に上下方向に設けた手段よりなるものである。
【０００６】
また、請求項２の発明は、杭穴の上部側に位置するケーシングの内部に挿入して使用されケーシングの回転に連動して回転する装置であって、杭穴の内部にその円周方向に複数配置された補強鉄筋の上部側の外周側に位置する外筒を設け、補強鉄筋の上部側の内周側に位置する中筒を設け、下端がそれぞれ開口する外筒と中筒との間に補強鉄筋の上部側を挿入させ、中筒の内側に内軸を上下向きに設け、外筒、中筒及び内軸を一体的に連結し、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の内羽根を中筒と内軸との間に上下方向に設けた手段よりなるものである。
【０００７】
また、請求項３の発明は、杭穴の上部側に位置するケーシングの内部に挿入して使用されケーシングの回転に連動して回転する装置であって、杭穴の内部にその円周方向に複数配置された補強鉄筋の上部側の外周側に位置する外筒を設け、補強鉄筋の上部側の内周側に位置する中筒を設け、下端がそれぞれ開口する外筒と中筒との間に補強鉄筋の上部側を挿入させ、中筒の内側に上下両端が開口し生コンクリート流入用の通路になる内筒を設け、外筒の下端を中筒及び内筒の下端よりも短くし、外筒と中筒の間の上部に上端が尖り内周側面が中央に向けて斜め下向きに傾斜する傾斜面を有する円筒状のシュートを設け、シュートの傾斜面の下端側となる中筒と内筒の間の上端間を円環状の生コンクリート流通孔を形成して開口し、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートを回転時に杭穴の内周壁面に向けて加圧する螺旋状の内羽根を中筒と内筒との間に上下方向に設け、外筒、中筒及び内筒を上記シュート及び内羽根を通じて一体的に連結した手段よりなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
課題を解決するための手段よりなる請求項１〜請求項３の発明に係る杭穴用の生コンクリート加圧装置によれば、ケーシングと連動して回転する杭穴用の生コンクリート加圧装置の螺旋状の内羽根によって、杭穴の上部側となる杭頭付近に流し込まれる生コンクリートを下向きに加圧でき、下向きに加圧された生コンクリートは既にその下側にコンクリートが充填されているため、行き場を失った生コンクリートは横に拡がって杭穴の内周壁面に向けて加圧して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げ、これにより、コンクリート硬化後に杭頭付近においても所定の杭外径を維持することができる。
【０００９】
また、請求項１の発明にあっては、上記の効果に加えて、杭穴用の生コンクリート加圧装置をケーシングの内部に挿入した状態で、その中央の内筒を利用して生コンクリートを杭穴の底部まで流し込む吐出管を挿通させることができる。また、請求項２の発明にあっては、上記の効果に加えて、杭穴用の生コンクリート加圧装置を上下に吐出管を挿通させる貫通孔が必要なく、生コンクリートを圧縮する時に生コンクリートが上方向に逃げないので、加圧するとき効率が良くなる。さらに、請求項３の発明にあっては、上記の効果に加えて、ケーシング及び杭穴用の生コンクリート加圧装置の回転による加圧時に、外筒の下端を中筒及び内筒の下端よりも短くしたことにより、ケーシング及び杭穴用の生コンクリート加圧装置の回転による加圧時に、連動して回転する生コンクリートによって補強鉄筋が変形するのを防ぐことができると共に、上端が尖ったシュートによって外筒と中筒の上部間に生コンクリートが積もって固まるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−１を示す杭穴用の生コンクリート加圧装置の平面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図２】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−１を示す杭穴用の生コンクリート加圧装置の平断面図、（Ｂ）は左半分は側面図で右半分は側断面図である。
【図３】この発明を実施するための形態−１を示す内部係合部材で支持する場合の全体概略側断面図である。
【図４】この発明を実施するための形態−１を示す上部係合部材で支持する場合の全体概略側断面図である。
【図５】この発明を実施するための形態−１を示す施工手順図である。
【図６】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−２を示す杭穴用の生コンクリート加圧装置の平面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図７】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−２を示す杭穴用の生コンクリート加圧装置の平断面図、（Ｂ）は左半分は側面図で右半分は側断面図である。
【図８】この発明を実施するための形態−２を示す内部係合部材で支持する場合の全体概略側断面図である。
【図９】この発明を実施するための形態−２を示す上部係合部材で支持する場合の全体概略側断面図である。
【図１０】この発明を実施するための形態−２を示す施工手順図である。
【図１１】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−３を示す杭穴用の生コンクリート加圧装置の平面図、（Ｂ）は側断面図である。
【図１２】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−３を示す杭穴用の生コンクリート加圧装置の平断面図、（Ｂ）は左半分は側面図で右半分は側断面図である。
【図１３】この発明を実施するための形態−３を示す内部係合部材で支持する場合の全体概略側断面図である。
【図１４】この発明を実施するための形態−３を示す上部係合部材で支持する場合の全体概略側断面図である。
【図１５】この発明を実施するための形態−３を示す施工手順図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に記載の発明を実施するための形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
【００１２】
〔実施の形態−１〕
図１〜図５において、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１は、杭穴ａの上部側に位置するケーシング１の内部に挿入されて使用される装置で、杭穴ａの上部側となる杭頭付近に流し込まれる生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリート硬化後に杭頭付近でも所定の杭外径が構築されるようにするものである。
【００１３】
この杭穴用の生コンクリート加圧装置１１は、上下向きに配置される円筒形の外筒１２、外筒１２の内部側に同様に上下向きに配置される円筒形の中筒１３、さらにこの中筒１３の内部側に同様に上下向きに配置される円筒形の内筒１４、中筒１３と内筒１４との間に上下方向に設けられた螺旋状の内羽根１５などから主に構成されている。
【００１４】
これらの円筒形の外筒１２、中筒１３及び内筒１４は、同心円状に配置されている。外筒１２、中筒１３及び内筒１４は、その上端が円形連結板１６によって同心円状に連結されていて、この円形連結板１６を通じて一体的に連結されている。外筒１２、中筒１３及び内筒１４の下端は開口されている。この開口する外筒１２と中筒１３との間の下端側から補強鉄筋ｃの上端側が相対的に挿入される。
【００１５】
内筒１４の上端が接続する円形連結板１６の中央には円形の孔１６ａが形成されていて、この孔１６ａによって内筒１４の上端は開口されている。この孔１６ａを通じて杭穴ａの内部に生コンクリートｂを流し込むための通路となるトレミー管ｄが内筒１４の内部を挿通できるようになっている。
【００１６】
また、円形連結板１６の中央の孔１６ａの外周囲には、外筒１２と中筒１３の間にできる空間と、中筒１３と内筒１４との間にできる空間との間で、充填される生コンクリートｂが流出入できて充填漏れが生じないように、生コンクリート流通孔１６ｂが形成されている。生コンクリート流通孔１６ｂは中筒１３の上端側に、その中筒１３を挟んでその隣り合う両空間に跨るように幅を有する長円弧状に形成されている。
【００１７】
円筒形の外筒１２は、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１の最も外周側となる周側面を形成する。外筒１２はその外周側面とケーシング１の内周側面との隙間が例えば４０ｍｍ前後になっている。杭穴用の生コンクリート加圧装置１１はケーシング１と一体となって回転するために、回転中に外筒１２の外周側面がケーシング１の内周側面に接触して傷つく惧れはない。
【００１８】
外筒１２は、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１をケーシング１の内部に装着したとき、杭穴ａの内部にその円周方向に等間隔で配置された複数の上下向きの補強鉄筋ｃの外周側に位置する。つまり、外筒１２は、ケーシング１の内周側面と補強鉄筋ｃとの間に位置し、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１を駆動させて生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する際に、この補強鉄筋ｃがその方向に押圧移動させられて、所定のコンクリートの被りを満足しなくなるのを防ぐ機能を果たす。
【００１９】
外筒１２の外周側面には、生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する機能を果たす外羽根１２ａが必要に応じて形成されている。外羽根１２ａは外筒１２の外周側面に上下方向に向けて螺旋状に形成されている。挿入されるケーシング１の内周側面との隙間を考えて、外羽根１２ａの外側に向けての突起の厚みは２０ｍｍ前後である。螺旋状の外羽根１２ａは隙間が確保できないときには省略される。
【００２０】
また、外筒１２の周側面には、杭穴ａの内周側面と外筒１２の間にできる空間と、外筒１２と中筒１３の間にできる空間との間で、充填される生コンクリートｂが流出入できて充填漏れが生じないように、生コンクリート流通孔１２ｂが形成されている。生コンクリート流通孔１２ｂは、外筒１２の外周側面に上下向きに形成された螺旋状の外羽根１２ａの上下の間に、斜めの長円形状に複数それぞれ形成されている。
【００２１】
円筒形の中筒１３は、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１をケーシング１の内部に装着したとき、杭穴ａの内部にその円周方向に等間隔で配置された複数の上下向きの補強鉄筋ｃの内周側に位置する。つまり、中筒１３は、補強鉄筋ｃと螺旋状の内羽根１５との間に位置し、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１を駆動させて生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する際に、螺旋状の内羽根１５がこの補強鉄筋ｃと接触して、内羽根１５が破損したり、補強鉄筋ｃが変形して補強筋として役立たなくなるのを防ぐ機能を果たす。
【００２２】
中筒１３の周側面には、外筒１２と中筒１３の間にできる空間と、中筒１３と内筒１４の間にできる空間との間で、充填される生コンクリートｂが流出入できて充填漏れが生じないように、生コンクリート流通孔１３ａが形成されている。生コンクリート流通孔１３ａは、中筒１３の内周側面に上下向きに形成された螺旋状の内羽根１５の上下の間に、斜めの長円形状に複数それぞれ形成されている。
【００２３】
円筒形の内筒１４は、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１の中央部に上下向きに形成されていて、生コンクリートｂの流入路となる。その上下両端は開口されており、その内部を生コンクリートｂを流し込むための吐出管としてのトレミー管ｄが挿通している。
【００２４】
円筒形の中筒１３の内側で内筒１４の外側となる円環状の空間には、螺旋状の内羽根１５が上下方向に設けられている。この螺旋状の内羽根１５は、杭穴ａの上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートｂを、ケーシング１と一体となって回転する時に、杭穴ａの内周壁面に向けて加圧して押し広げる機能を果たす。
【００２５】
つまり、上下向きの螺旋状の内羽根１５が回転すると、生コンクリートｂは下向きに加圧される。その下側には既にコンクリートが充填されているので、下向きに加圧された生コンクリートｂは横向きに拡がって杭穴ａの内周壁面を加圧して、杭穴ａの周囲から作用する土圧に抗して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げるのである。
【００２６】
杭穴ａの上部側以外では流し込まれた生コンクリートｂはその上側に新たに流し込まれる生コンクリートｂの自重による加圧を受けて横方向に拡がって杭穴ａの内周壁面を加圧して、杭穴ａの周囲から作用する土圧に抗して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げるが、上下向きの螺旋状の回転する内羽根１５は、杭穴ａの上部側では期待できない生コンクリートｂの自重に代わって、同じ役目を果たすものである。
【００２７】
内羽根１５は、羽根の内側縁が内筒１４の外周側面に固設され、外側縁は中筒１３の内周側面に単に面タッチ或いは少し隙間を有するように取り付けられたり、逆に、その外側縁が中筒１３の内周側面に固設され、内側縁は内筒１４の外周側面に単に面タッチ或いは少し隙間を有するように取り付けられたり、内側縁が内筒１４の外周側面に固設され、外側縁が中筒１３の内周側面に固設されて取り付けられる。
【００２８】
この杭穴用の生コンクリート加圧装置１１は、ケーシング１の内周側面に一時的に内部係合部材１７で固定されたり、或いはケーシング１の上端の蓋１ａの中央に取り付けられた上部係合部材１８で固定されて、ケーシング１の回転に連動して回転する構造になっている。
【００２９】
内部係合部材１７は、ケーシング１の内部に取り外し自在に取り付けられる。内部係合部材１７はケーシング１の内周側面に例えばシリンダなどにより一時的に固定される。内部係合部材１７の中央には、生コンクリートｂを流し込むための吐出管としてのトレミー管ｄを挿通させるために、挿通筒１７ａが上下向きに取り付けられている。この挿通筒１７ａの周囲には、ケーシング１の内周側面に一時的に固定するためのシリンダなどの機器が設けられている。この挿通筒１７ａの下端側に内筒１４の上端側が連結される。
【００３０】
上部係合部材１８を通じてケーシング１に固定される場合には、内部が中空のロッド１９が使用され、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１の中央上部はロッド１９の下端に連結される。ロッド１９の上部側はケーシング１の蓋１ａを貫通してその外側まで延びている。このロッド１９の中空の内部を生コンクリートｂを流し込むための吐出管としてのトレミー管ｄが挿通している。
【００３１】
上部係合部材１８は、ケーシング１の上端の蓋１ａに取り付けられて、ケーシング１の上部に固定される。杭穴用の生コンクリート加圧装置１１が下端に連結された中空のロッド１９が挿通する円形の係合孔が、上部係合部材１８には形成されている。この係合孔はケーシング１の回転中心の位置に形成されている。円形の係合孔の円周縁には、固定孔が中心に向けて一定の等間隔で複数形成されている。
【００３２】
この固定孔と対応する箇所なるロッド１９の側面には上下方向に複数の固定受け穴が形成されていて、固定孔を挿通した固定ピンの先端側を固定受け穴に挿入することで、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１は、ケーシング１に一体的に固定されて、ケーシング１と一体となって回転方向及び上下方向に移動する構造になっている。
【００３３】
内筒１４の円筒形の開口する下端部分を生コンクリートｂの加圧時に塞ぐ逆流防止用中栓２０が設けられている。逆流防止用中栓２０は生コンクリート加圧装置１１で生コンクリートｂを加圧する直前に、ケーシング１の上部から挿入されて取り付けられる。生コンクリート加圧装置１１をケーシング１に固定した後、チュービング装置２でケーシング１を回転させた時、生コンクリートｂが杭穴ａの下側に向けて加圧される。そのときの反作用として円筒形の内筒１４の上側に向けて生コンクリートｂが上昇し、杭穴ａの内周壁面に向けて押し拡げる圧力が小さくなるので、逆流防止用中栓２０はこれを防ぐためのものである。
【００３４】
杭穴用の生コンクリート加圧装置１１がその内部に挿入して使用されるケーシング１は、上下両端が開口され内部が空洞の円筒形の形状を有し、下端には図示しない掘削刃が設けられている。ケーシング１は地盤を掘り進む機能と、杭穴ａを掘った後は補強鉄筋ｃや生コンクリートｂを充填するまでの間、杭穴ａが崩壊するのを防ぐ機能とを果たすものである。
【００３５】
ケーシング１の外径は例えば１ｍ〜２ｍ前後である。一つのケーシング１の長さは数メートルである。ケーシング１の下端の掘削刃は、掘られる杭穴ａの内径と同じ外径のもので、ケーシング１は掘られる杭穴ａの内径より２ｃｍ小さくなっていて、ケーシング１が下向きに掘り進む際に掘削抵抗にならないようになっている。ケーシング１は下端の掘削刃の回転により、地盤を円周状に下向きに掘削しながら掘り進む。
【００３６】
ケーシング１はチュービング装置２によって下向きに回転させられる。下向きに掘り進むケーシング１は、杭穴ａが深くなるにつれて、その都度、継ぎ足される。杭穴ａを掘った後、補強鉄筋ｃや生コンクリートｂが流し込まれるまでの間、ケーシング１は杭穴ａの崩壊を防ぐ機能を果たす。ケーシング１は杭穴ａの内部に生コンクリートｂを流し込みながら引き上げられる。
【００３７】
チュービング装置２は、ケーシング１の外周側面を回転駆動させるものである。チュービング装置２は、杭穴掘削地点に設置され、動いたりしないように、アンカーなどによってしっかりと地盤に固定される。チュービング装置２の中央にはケーシング１の外周側面を回転駆動させる駆動孔が設けられている。チュービング装置２に回転駆動されて、ケーシング１は下向きに掘削しながら掘り進み、杭穴ａから引き上げられる。
【００３８】
次に、上記発明を実施するための形態の構成に基づく施工方法について以下説明する。
杭穴掘削地点に、ケーシング１を回転させながら地盤の下側に向けて移動させ、叉杭穴ａから回転させながらケーシング１を引き上げるチュービング装置２を設置する。設置されたチュービング装置２は動いたりしないように、アンカーなどによってしっかりと地盤に固定される。
【００３９】
チュービング装置２を駆動させてケーシング１で所定の深さまで掘削し、所定の深さの杭穴ａを掘った後は、ケーシング１を杭穴ａのなかにそのまま残した状態で、ケーシング１の内部に地上からクレーンなどを使って、補強鉄筋ｃを挿入して杭穴ａの内部に設置する。挿入された補強鉄筋ｃの上端側は杭穴ａの上部側の杭頭付近までくる。
【００４０】
補強鉄筋ｃを設置した後に、ケーシング１の内部に杭穴用の生コンクリート加圧装置１１を挿入するが、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１は補強鉄筋ｃの上端の杭穴ａの上部側の位置で吊持される。
【００４１】
生コンクリートｂを杭穴ａの内部に流し込むために、トレミー管ｄを杭穴用の生コンクリート加圧装置１１の中央の内筒１４を挿通させる。トレミー管ｄの下端はケーシング１の底部つまり杭穴ａの底部まで入れられる。それから、トレミー管ｄを通じて、生コンクリートｂがケーシング１の底部側に流し込まれる。
【００４２】
一定量の生コンクリートｂを流し込んだ後は、チュービング装置２を駆動させてケーシング１を回転させながら引き上げる。トレミー管ｄも同時に引き上げるが、このとき、ケーシング１の下端及びトレミー管ｄの先端となる下端は、杭穴ａに流し込まれる生コンクリートｂの上部側に没入させておく。
【００４３】
再び、トレミー管ｄを通じて生コンクリートｂをケーシング１が入れられている杭穴ａの内部に一定量流し込む。一定量流し込んだら、ケーシング１とトレミー管ｄを引き上げるが、上記したように、ケーシング１の下端及びトレミー管ｄの先端となる下端は、杭穴ａに流し込まれる生コンクリートｂの上部側に没入させておく。
【００４４】
以下、同様な作業を繰り返して、杭穴ａの杭頭より２ｍ前後の高い位置まで、生コンクリートｂを流し込む。トレミー管ｄを生コンクリートｂから完全に引き抜く。ケーシング１を回転させて、杭頭から５０ｃｍ前後低い位置まで引き上げる。この付近には杭穴用の生コンクリート加圧装置１１が吊持されていて、その大半は生コンクリートｂの中に没入しているが、上端側は生コンクリートｂの上側に位置している。
【００４５】
この状態で、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１をケーシング１に固定して一体化させる。ケーシング１への固定は、内部係合部材１７を使用する場合には、ケーシング１の内周側面に固定する。ケーシング１の内周側面に固定される内部係合部材１７の下部には杭穴用の生コンクリート加圧装置１１が連結されている。
【００４６】
生コンクリート加圧装置１１をケーシング１に固定した後、チュービング装置２でケーシング１を回転させた時、生コンクリートｂが杭穴ａの下側に向けて加圧されるが、円筒形の内筒１４の上側に向けて生コンクリートｂが上昇し、杭穴ａの内周壁面に向けて押し拡げる圧力が小さくなるので、これを防ぐために逆流防止用中栓２０が取り付けられる。逆流防止用中栓２０はケーシング１の上部から挿入されて取り付けられる。挿入された逆流防止用中栓２０はその下端が内筒１４の円筒形の開口する下端部分を塞ぐ。
【００４７】
上部係合部材１８を使用する場合には、ケーシング１の上部の蓋１ａにロッド１９の側面を固定する。蓋１ａの円周側面には固定孔が形成され、叉ロッド１９の側面には固定受け穴が形成されているので、固定ピンを固定孔に挿通させてその先端側を固定受け穴に挿入することで、ロッド１９はケーシング１に固定される。固定されるロッド１９の下端には杭穴用の生コンクリート加圧装置１１の上端が連結されているので、杭穴用の生コンクリート加圧装置１１はロッド１９を通じてケーシング１に固定されることになる。
【００４８】
杭穴用の生コンクリート加圧装置１１をケーシング１の内部に固定した後、チュービング装置２を駆動させて、ケーシング１を回転させる。ケーシング１を回転させると、これに連動して杭穴用の生コンクリート加圧装置１１も一体となって回転する。杭穴用の生コンクリート加圧装置１１の回転に伴って、中筒１３と内筒１４との間に取り付けられた内羽根１５は生コンクリートｂを杭穴ａの下側に向けて加圧する。また、外筒１２の外周側面に設けられた外羽根１２ａも生コンクリートｂを杭穴ａの下側に向けて加圧する。
【００４９】
下向きに加圧される生コンクリートｂの下側には既にコンクリートが充填されているため、杭頭付近の生コンクリートｂは杭穴ａの内周壁面に向けて加圧され、所定の杭穴ａの内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリートの硬化後には所定の杭外径にすることができる。
【００５０】
杭穴用の生コンクリート加圧装置１１を使用して、杭頭付近の生コンクリートｂを所定の杭穴ａの内径と同じ大きさに押し拡げた後は、ケーシング１を杭穴ａから引き上げる。杭穴用の生コンクリート加圧装置１１はケーシング１の内部に固定されているので、ケーシング１と共に杭穴ａから引き上げられる。
【００５１】
〔実施の形態−２〕
図６〜図１０において、実施の形態−２における杭穴用の生コンクリート加圧装置２１も前記の実施の形態−１の生コンクリート加圧装置１１と同様に、杭穴ａの上部側に位置するケーシング１の内部に挿入されて使用される装置で、杭穴ａの上部側となる杭頭付近に流し込まれる生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリート硬化後に杭頭付近でも所定の杭外径が構築されるようにするものである。
【００５２】
この杭穴用の生コンクリート加圧装置２１は、上下向きに配置される円筒形の外筒２２、外筒２２の内部側に同様に上下向きに配置される円筒形の中筒２３、さらにこの中筒２３の内部側に同様に上下向きに配置される円形の内軸２４、中筒２３の内側の内軸２４の周囲に上下方向に設けられた螺旋状の内羽根２５などから主に構成されている。つまり、実施の形態−２では内筒１４に代わって、内部が中実の内軸２４になっていることである。このため、実施の形態−２は施工方法が前記の実施の形態−１と一部異なっている。
【００５３】
これらの円筒形の外筒２２及び中筒２３は、同心円状に配置され、内軸２４はその同心円の中心に配置されている。外筒２２、中筒２３及び内軸２４は、その上端が円形連結板２６によって同心円状に連結されていて、この円形連結板２６を通じて一体的に連結されている。外筒２２及び中筒２３の下端は開口されている。この開口する外筒２２と中筒２３との間の下端側から補強鉄筋ｃの上端側が相対的に挿入される。
【００５４】
円形連結板２６の中央の周囲には、外筒２２と中筒２３の間にできる空間と、中筒２３の内側にできる空間との間で、充填される生コンクリートｂが流出入できて充填漏れが生じないように、生コンクリート流通孔２６ｂが形成されている。生コンクリート流通孔２６ｂは中筒２３の上端側に、その中筒２３を挟んでその隣り合う両空間に跨るように幅を有する長円弧状に形成されている。
【００５５】
円筒形の外筒２２は、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１の最も外周側となる周側面を形成する。外筒２２はその外周側面とケーシング１の内周側面との隙間が例えば４０ｍｍ前後になっている。杭穴用の生コンクリート加圧装置２１はケーシング１と一体となって回転するために、回転中に外筒２２の外周側面がケーシング１の内周側面に接触して傷つく惧れはない。
【００５６】
外筒２２は、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１をケーシング１の内部に装着したとき、杭穴ａの内部にその円周方向に等間隔で配置された複数の上下向きの補強鉄筋ｃの外周側に位置する。つまり、外筒２２は、ケーシング１の内周側面と補強鉄筋ｃとの間に位置し、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１を駆動させて生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する際に、この補強鉄筋ｃがその方向に押圧移動させられて、所定のコンクリートの被りを満足しなくなるのを防ぐ機能を果たす。
【００５７】
外筒２２の外周側面には、生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する機能を果たす外羽根２２ａが必要に応じて形成されている。外羽根２２ａは外筒２２の外周側面に上下方向に向けて螺旋状に形成されている。挿入されるケーシング１の内周側面との隙間を考えて、外羽根２２ａの外側に向けての突起の厚みは２０ｍｍ前後である。螺旋状の外羽根２２ａは隙間が確保できないときには省略される。
【００５８】
また、外筒２２の周側面には、杭穴ａの内周側面と外筒２２の間にできる空間と、外筒２２と中筒２３の間にできる空間との間で、充填される生コンクリートｂが流出入できて充填漏れが生じないように、生コンクリート流通孔２２ｂが形成されている。生コンクリート流通孔２２ｂは、外筒２２の外周側面に上下向きに形成された螺旋状の外羽根２２ａの上下の間に、斜めの長円形状に複数それぞれ形成されている。この生コンクリート流通孔２２ｂは必要に応じて省略されることもある。
【００５９】
円筒形の中筒２３は、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１をケーシング１の内部に装着したとき、杭穴ａの内部にその円周方向に等間隔で配置された複数の上下向きの補強鉄筋ｃの内周側に位置する。つまり、中筒２３は、補強鉄筋ｃと螺旋状の内羽根２５との間に位置し、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１を駆動させて生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する際に、螺旋状の内羽根２５がこの補強鉄筋ｃと接触して、内羽根２５が破損したり、補強鉄筋ｃが変形して補強筋として役立たなくなるのを防ぐ機能を果たす。
【００６０】
中筒２３の周側面には、外筒２２と中筒２３の間にできる空間と、中筒２３の内側にできる空間との間で、充填される生コンクリートｂが流出入できて充填漏れが生じないように、生コンクリート流通孔２３ａが形成されている。生コンクリート流通孔２３ａは、中筒２３の内周側面に上下向きに形成された螺旋状の内羽根２５の上下の間に、斜めの長円形状に複数それぞれ形成されている。この生コンクリート流通孔２３ａは必要に応じて省略されることもある。
【００６１】
円形の内軸２４は、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１の中心部に上下向きに形成されている。円筒形の中筒２３の内側で内軸２４を中心としてその周囲には、螺旋状の内羽根２５が上下方向に設けられている。この螺旋状の内羽根２５は、杭穴ａの上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートｂを、ケーシング１と一体となって回転する時に、杭穴ａの内周壁面に向けて加圧して押し広げる機能を果たす。
【００６２】
つまり、上下向きの螺旋状の内羽根２５が回転すると、生コンクリートｂは下向きに加圧される。その下側には既にコンクリートが充填されているので、下向きに加圧された生コンクリートｂは横向きに拡がって杭穴ａの内周壁面を加圧して、杭穴ａの周囲から作用する土圧に抗して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げるのである。
【００６３】
杭穴ａの上部側以外では流し込まれた生コンクリートｂはその上側に新たに流し込まれる生コンクリートｂの自重による加圧を受けて横方向に拡がって杭穴ａの内周壁面を加圧して、杭穴ａの周囲から作用する土圧に抗して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げるが、上下向きの螺旋状の回転する内羽根２５は、杭穴ａの上部側では期待できない生コンクリートｂの自重に代わって、同じ役目を果たすものである。
【００６４】
内羽根２５は、羽根の内側縁が内軸２４の外周側面に固設され、外側縁は中筒２３の内周側面に単に面タッチ或いは少し隙間を有するように取り付けられたり、逆に、その外側縁が中筒２３の内周側面に固設され、内側縁は内軸２４の外周側面に単に面タッチ或いは少し隙間を有するように取り付けられたり、内側縁が内軸２４の外周側面に固設され、外側縁が中筒２３の内周側面に固設されて取り付けられる。
【００６５】
この杭穴用の生コンクリート加圧装置２１は、ケーシング１の内周側面に一時的に内部係合部材２７で固定されたり、或いはケーシング１の上端の蓋１ａの中央に取り付けられた上部係合部材２８で固定されて、ケーシング１の回転に連動して回転する構造になっている。
【００６６】
内部係合部材２７は、ケーシング１の内部に取り外し自在に取り付けられる。内部係合部材２７はケーシング１の内周側面に例えばシリンダなどにより一時的に固定される。中央の周囲には、ケーシング１の内周側面に一時的に固定するためのシリンダなどの機器が設けられている。内部係合部材２７の下端側に杭穴用の生コンクリート加圧装置２１の上端側が連結される。
【００６７】
上部係合部材２８を通じてケーシング１に固定される場合には、ロッド２９が使用され、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１の中央上部はロッド２９の下端に連結される。ロッド２９の上部側はケーシング１の蓋１ａを貫通してその外側まで延びている。
【００６８】
上部係合部材２８は、ケーシング１の上端の蓋１ａに取り付けられて、ケーシング１の上部に固定される。杭穴用の生コンクリート加圧装置２１が下端に連結された中空のロッド２９が挿通する円形の係合孔が、上部係合部材２８には形成されている。この係合孔はケーシング１の回転中心の位置に形成されている。円形の係合孔の円周縁には、固定孔が中心に向けて一定の等間隔で複数形成されている。
【００６９】
この固定孔と対応する箇所なるロッド２９の側面には上下方向に複数の固定受け穴が形成されていて、固定孔を挿通した固定ピンの先端側を固定受け穴に挿入することで、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１は、ケーシング１に一体的に固定されて、ケーシング１と一体となって回転方向及び上下方向に移動する構造になっている。
【００７０】
杭穴用の生コンクリート加圧装置２１がその内部に挿入して使用されるケーシング１は、上下両端が開口され内部が空洞の円筒形の形状を有し、下端には図示しない掘削刃が設けられている。ケーシング１は地盤を掘り進む機能と、杭穴ａを掘った後は補強鉄筋ｃや生コンクリートｂを充填するまでの間、杭穴ａが崩壊するのを防ぐ機能とを果たすものである。
【００７１】
ケーシング１の外径は例えば１ｍ〜２ｍ前後である。一つのケーシング１の長さは数メートルである。ケーシング１の下端の掘削刃は、掘られる杭穴ａの内径と同じ外径のもので、ケーシング１は掘られる杭穴ａの内径より２ｃｍ小さくなっていて、ケーシング１が下向きに掘り進む際に掘削抵抗にならないようになっている。ケーシング１は下端の掘削刃の回転により、地盤を円周状に下向きに掘削しながら掘り進む。
【００７２】
ケーシング１はチュービング装置２によって下向きに回転させられる。下向きに掘り進むケーシング１は、杭穴ａが深くなるにつれて、その都度、継ぎ足される。杭穴ａを掘った後、補強鉄筋ｃや生コンクリートｂが流し込まれるまでの間、ケーシング１は杭穴ａの崩壊を防ぐ機能を果たす。ケーシング１は杭穴ａの内部に生コンクリートｂを流し込みながら引き上げられる。
【００７３】
チュービング装置２は、ケーシング１の外周側面を回転駆動させるものである。チュービング装置２は、杭穴掘削地点に設置され、動いたりしないように、アンカーなどによってしっかりと地盤に固定される。チュービング装置２の中央にはケーシング１の外周側面を回転駆動させる駆動孔が設けられている。チュービング装置２に回転駆動されて、ケーシング１は下向きに掘削しながら掘り進み、杭穴ａから引き上げられる。
【００７４】
次に、上記発明を実施するための形態の構成に基づく施工方法について以下説明する。
杭穴掘削地点に、ケーシング１を回転させながら地盤の下側に向けて移動させ、叉杭穴ａから回転させながらケーシング１を引き上げるチュービング装置２を設置する。設置されたチュービング装置２は動いたりしないように、アンカーなどによってしっかりと地盤に固定される。
【００７５】
チュービング装置２を駆動させてケーシング１で所定の深さまで掘削し、所定の深さの杭穴ａを掘った後は、ケーシング１を杭穴ａのなかにそのまま残した状態で、ケーシング１の内部に地上からクレーンなどを使って、補強鉄筋ｃを挿入して杭穴ａの内部に設置する。挿入された補強鉄筋ｃの上端側は杭穴ａの上部側の杭頭付近までくる。
【００７６】
生コンクリートｂを杭穴ａの内部に流し込むために、トレミー管ｄをケーシング１の内部に入れる。トレミー管ｄの下端はケーシング１の底部つまり杭穴ａの底部まで入れられる。それから、トレミー管ｄを通じて、生コンクリートｂがケーシング１の底部側に流し込まれる。
【００７７】
一定量の生コンクリートｂを流し込んだ後は、チュービング装置２を駆動させてケーシング１を回転させながら引き上げる。トレミー管ｄも同時に引き上げるが、このとき、ケーシング１の下端及びトレミー管ｄの先端となる下端は、杭穴ａに流し込まれる生コンクリートｂの上部側に没入させておく。
【００７８】
再び、トレミー管ｄを通じて生コンクリートｂをケーシング１が入れられている杭穴ａの内部に一定量流し込む。一定量流し込んだら、ケーシング１とトレミー管ｄを引き上げるが、上記したように、ケーシング１の下端及びトレミー管ｄの先端となる下端は、杭穴ａに流し込まれる生コンクリートｂの上部側に没入させておく。
【００７９】
以下、同様な作業を繰り返して、杭穴ａの杭頭より２ｍ前後の高い位置まで、生コンクリートｂを流し込む。トレミー管ｄを生コンクリートｂから完全に引き抜く。ケーシング１を回転させて、杭頭から５０ｃｍ前後低い位置まで引き上げる。
【００８０】
この後、ケーシング１の内部に杭穴用の生コンクリート加圧装置２１を挿入する。挿入する杭穴用の生コンクリート加圧装置２１はその下端側が生コンクリートｂの上面に触れる位置にある。この状態で、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１をケーシング１に固定して一体化させる。ケーシング１への固定は、内部係合部材２７を使用する場合には、ケーシング１の内周側面に固定する。ケーシング１の内周側面に固定される内部係合部材２７の下部には杭穴用の生コンクリート加圧装置２１が連結されている。
【００８１】
上部係合部材２８を使用する場合には、ケーシング１の上部の蓋１ａにロッド２９の側面を固定する。蓋１ａの円周側面には固定孔が形成され、叉ロッド２９の側面には固定受け穴が形成されているので、固定ピンを固定孔に挿通させてその先端側を固定受け穴に挿入することで、ロッド２９はケーシング１に固定される。固定されるロッド２９の下端には杭穴用の生コンクリート加圧装置２１の上端が連結されているので、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１はロッド２９を通じてケーシング１に固定されることになる。
【００８２】
杭穴用の生コンクリート加圧装置２１をケーシング１の内部に固定した後、チュービング装置２を駆動してケーシング１を逆回転叉は揺動させて、ケーシング１を下向きに移動させて内部に固定した杭穴用の生コンクリート加圧装置２１を生コンクリートｂの内部に完全に没入させる。
【００８３】
杭穴用の生コンクリート加圧装置２１を生コンクリートｂの内部に完全に没入させた状態で、杭穴用の生コンクリート加圧装置２１をケーシング１との固定を解除して切り離す。ケーシング１を回転させながら、杭頭の付近まで引き上げる。
【００８４】
その後、再び杭穴用の生コンクリート加圧装置２１をケーシング１に固定して一体化させる。それから、ケーシング１を回転させると、これに連動して杭穴用の生コンクリート加圧装置２１も一体となって回転する。杭穴用の生コンクリート加圧装置２１の回転に伴って、中筒２３の内側で内軸２４の周囲に取り付けられた内羽根２５は生コンクリートｂを杭穴ａの下側に向けて加圧する。また、外筒２２の外周側面に設けられた外羽根２２ａも生コンクリートｂを杭穴ａの下側に向けて加圧する。
【００８５】
下向きに加圧される生コンクリートｂの下側には既にコンクリートが充填されているため、杭頭付近の生コンクリートｂは杭穴ａの内周壁面に向けて加圧され、所定の杭穴ａの内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリートの硬化後には所定の杭外径にすることができる。
【００８６】
杭穴用の生コンクリート加圧装置２１を使用して、杭頭付近の生コンクリートｂを所定の杭穴ａの内径と同じ大きさに押し拡げた後は、ケーシング１を杭穴ａから引き上げる。杭穴用の生コンクリート加圧装置２１はケーシング１の内部に固定されているので、ケーシング１と共に杭穴ａから引き上げられる。
【００８７】
〔実施の形態−３〕
図１１〜図１５において、実施の形態−３における杭穴用の生コンクリート加圧装置３１も前記の実施の形態−１、２の生コンクリート加圧装置１１、２１と同様に、杭穴ａの上部側に位置するケーシング１の内部に挿入されて使用される装置で、杭穴ａの上部側となる杭頭付近に流し込まれる生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリート硬化後に杭頭付近でも所定の杭外径が構築されるようにするものである。
【００８８】
この杭穴用の生コンクリート加圧装置３１は、上下向きに配置される円筒形の外筒３２、外筒３２の内部側に同様に上下向きに配置される円筒形の中筒３３、さらにこの中筒３３の内部側に同様に上下向きに配置される円筒形の内筒３４、中筒３３と内筒３４との間に上下方向に設けられた螺旋状の内羽根３５などから主に構成されている。
【００８９】
これらの円筒形の外筒３２、中筒３３及び内筒３４は、同心円状に配置されている。外筒３２と中筒３３とはその上部が後記の円筒状のシュート３６によって一体的に連結され、叉、中筒３３と内筒３４とは螺旋状の内羽根３５によって一体的に連結されている。外筒３２と内筒３４とは中筒３３を介して同心円状に一体的に連結されている。外筒３２、中筒３３及び内筒３４の下端は開口されている。この開口する外筒３２と中筒３３との間の下端側から補強鉄筋ｃの上端側が相対的に挿入される。
【００９０】
内筒３４の上端には円形の孔３４ａが形成されていて、この孔３４ａによって内筒３４の上端は開口されている。この孔３４ａを通じて杭穴ａの内部に生コンクリートｂを流し込むための通路となるトレミー管ｄが内筒３４の内部を挿通できるようになっている。
【００９１】
円筒形の外筒３２は、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１の最も外周側となる周側面を形成する。外筒３２はその外周側面とケーシング１の内周側面との隙間が例えば４０ｍｍ前後になっている。杭穴用の生コンクリート加圧装置３１はケーシング１と一体となって回転するために、回転中に外筒３２の外周側面がケーシング１の内周側面に接触して傷つく惧れはない。
【００９２】
外筒３２は、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１をケーシング１の内部に装着したとき、杭穴ａの内部にその円周方向に等間隔で配置された複数の上下向きの補強鉄筋ｃの外周側に位置する。つまり、外筒３２は、ケーシング１の内周側面と補強鉄筋ｃとの間に位置し、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１を駆動させて生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する際に、この補強鉄筋ｃがその方向に押圧移動させられて、所定のコンクリートの被りを満足しなくなるのを防ぐ機能を果たす。
【００９３】
外筒３２の外周側面には、生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する機能を果たす外羽根３２ａが必要に応じて形成されている。外羽根３２ａは外筒３２の外周側面に上下方向に向けて螺旋状に形成されている。挿入されるケーシング１の内周側面との隙間を考えて、外羽根３２ａの外側に向けての突起の厚みは４０ｍｍ前後である。螺旋状の外羽根３２ａは隙間が確保できないときには省略される。
【００９４】
また、外筒３２の下端３２ｂは、他の中筒３３及び内筒３４の下端より短くなっている。外筒３２の直径の例えば４割前後の長さに相当する分だけ短い。外筒３２の直径が例えば１００ｃｍの場合には４０ｃｍ程短くなる。短さは生コンクリートｂの状態、温度などの状況によって種々代わるのは勿論である。これは、実際に現場で試験を行ったところ、外筒３２の下端３２ｂを他の下端よりも短くした方が良好な試験結果が得られたからである。
【００９５】
つまり、外筒３２の下端３２ｂが他の中筒３３及び内筒３４の下端と同じ長さのときには、ケーシング１とともに回転する生コンクリート加圧装置３１によって生コンクリートｂも内羽根３５によって回転時に、この回転する生コンクリートｂが補強鉄筋ｃを押圧して変形させる事態が生じていたが、外筒３２の下端３２ｂを短くしたときには、補強鉄筋ｃの変形を有効に防げたからである。
【００９６】
円筒形の中筒３３は、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１をケーシング１の内部に装着したとき、杭穴ａの内部にその円周方向に等間隔で配置された複数の上下向きの補強鉄筋ｃの内周側に位置する。つまり、中筒３３は、補強鉄筋ｃと螺旋状の内羽根３５との間に位置し、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１を駆動させて生コンクリートｂを杭穴ａの内周壁面に向けて加圧する際に、螺旋状の内羽根３５がこの補強鉄筋ｃと接触して、内羽根３５が破損したり、補強鉄筋ｃが変形して補強筋として役立たなくなるのを防ぐ機能を果たす。
【００９７】
円筒形の内筒３４は、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１の中央部に上下向きに形成されていて、生コンクリートｂの流入路となる。その上下両端は開口されており、その内部を生コンクリートｂを流し込むための吐出管としてのトレミー管ｄが挿通している。
【００９８】
円筒形の中筒３３の内側で内筒３４の外側となる円環状の空間には、螺旋状の内羽根３５が上下方向に設けられている。この螺旋状の内羽根３５は、杭穴ａの上部側となる杭頭付近に流し込まれた生コンクリートｂを、ケーシング１と一体となって回転する時に、杭穴ａの内周壁面に向けて加圧して押し広げる機能を果たす。
【００９９】
上下向きの螺旋状の内羽根３５が回転すると、流入する生コンクリートｂは下向きに加圧される。その下側には既にコンクリートが充填されているので、下向きに加圧された生コンクリートｂは横向きに拡がって杭穴ａの内周壁面を加圧して、杭穴ａの周囲から作用する土圧に抗して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げるのである。
【０１００】
杭穴ａの上部側以外では流し込まれた生コンクリートｂはその上側に新たに流し込まれる生コンクリートｂの自重による加圧を受けて横方向に拡がって杭穴ａの内周壁面を加圧して、杭穴ａの周囲から作用する土圧に抗して所定の杭穴内径と同じ大きさに押し拡げるが、上下向きの螺旋状の回転する内羽根３５は、杭穴ａの上部側では期待できない生コンクリートｂの自重に代わって、同じ役目を果たすものである。
【０１０１】
内羽根３５は、内側縁が内筒３４の外周側面に溶接により固設され、叉外側縁が中筒３３の内周側面に溶接により固設されて取り付けられている。内筒３４と中筒３３とはこの螺旋状の内羽根３５によって一体的に連結されている。
【０１０２】
外筒３２と中筒３３の上部間には、前記した円筒状のシュート３６が設けられている。前記したように、このシュート３６を通じて外筒３２と中筒３３とは一体的に連結される。シュート３６はその内周面側が中央に向けて斜め下向きの傾斜面３６ａに形成されている。傾斜の角度は急傾斜である。シュート３６の円周状の上端はその中心を通る線に沿った側断面が上向きに鋭角に尖っている。
【０１０３】
傾斜面３６ａの下端は中筒３３の内周側面の上端に接している。中筒３３の内周側面の上端とその内側に配置された内筒３４の外周側面の上端との間は、前記したように開口されていて、生コンクリート流通孔３６ｂが形成されている。生コンクリート流通孔３６ｂは円環状の孔になっている。
【０１０４】
シュート３６の上端は尖っているため、生コンクリートｂが尖った上端に積もることはなく、外筒３２と中筒３３の上部間に生コンクリートｂが積もったままになるのを回避できる。つまり、外筒３２と中筒３３の上部間の尖った先端に付着する生コンクリートｂは傾斜面３６ａを流下して、生コンクリート流通孔３６ｂから中筒３３の内周側面の上端とその内側に配置された内筒３４の外周側面の上端の間からその内側空間に落ち込み、内側空間に配置された内羽根３５によって、杭穴ａの下側に向けて加圧されて押し込まれる。
【０１０５】
この杭穴用の生コンクリート加圧装置３１は、ケーシング１の内周側面に一時的に内部係合部材３７で固定されたり、或いはケーシング１の上端の蓋１ａの中央に取り付けられた上部係合部材３８で固定されて、ケーシング１の回転に連動して回転する構造になっている。
【０１０６】
内部係合部材３７は、ケーシング１の内部に取り外し自在に取り付けられる。内部係合部材３７はケーシング１の内周側面に例えばシリンダなどにより一時的に固定される。内部係合部材３７の中央には、生コンクリートｂを流し込むための吐出管としてのトレミー管ｄを挿通させるために、挿通筒３７ａが上下向きに取り付けられている。この挿通筒３７ａの周囲には、ケーシング１の内周側面に一時的に固定するためのシリンダなどの機器が設けられている。この挿通筒３７ａの下端側に内筒３４の上端側が連結される。
【０１０７】
上部係合部材３８を通じてケーシング１に固定される場合には、内部が中空のロッド３９が使用され、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１の中央上部はロッド３９の下端に連結される。ロッド３９の上部側はケーシング１の蓋１ａを貫通してその外側まで延びている。このロッド３９の中空の内部を生コンクリートｂを流し込むための吐出管としてのトレミー管ｄが挿通している。
【０１０８】
上部係合部材３８は、ケーシング１の上端の蓋１ａに取り付けられて、ケーシング１の上部に固定される。杭穴用の生コンクリート加圧装置３１が下端に連結された中空のロッド３９が挿通する円形の係合孔が、上部係合部材３８には形成されている。この係合孔はケーシング１の回転中心の位置に形成されている。円形の係合孔の円周縁には、固定孔が中心に向けて一定の等間隔で複数形成されている。
【０１０９】
この固定孔と対応する箇所なるロッド３９の側面には上下方向に複数の固定受け穴が形成されていて、固定孔を挿通した固定ピンの先端側を固定受け穴に挿入することで、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１は、ケーシング１に一体的に固定されて、ケーシング１と一体となって回転方向及び上下方向に移動する構造になっている。
【０１１０】
内筒３４の円筒形の開口する下端部分を生コンクリートｂの加圧時に塞ぐ逆流防止用螺旋羽根４０が設けられている。逆流防止用螺旋羽根４０は生コンクリート加圧装置３１で生コンクリートｂを加圧する直前に、ケーシング１の上部から挿入されて取り付けられる。逆流防止用螺旋羽根４０は、上下に延びる軸４０ａの下部に羽根が螺旋状に設けられた構造からなっていて、軸４０ａの上部がケーシング１の蓋１ａに固定されることで、ケーシング１と一体となって回転して、生コンクリートｂの逆流を防ぐ構造になっている。
【０１１１】
生コンクリート加圧装置３１をケーシング１に固定した後、チュービング装置２でケーシング１を回転させた時、生コンクリートｂが杭穴ａの下側に向けて加圧される。そのとき反作用として円筒形の内筒３４の上側に向けて生コンクリートｂが上昇し、杭穴ａの内周壁面に向けて押し拡げる圧力が小さくなるので、逆流防止用螺旋羽根４０はこれを防ぐためのものである。
【０１１２】
杭穴用の生コンクリート加圧装置３１がその内部に挿入して使用されるケーシング１は、上下両端が開口され内部が空洞の円筒形の形状を有し、下端には図示しない掘削刃が設けられている。ケーシング１は地盤を掘り進む機能と、杭穴ａを掘った後は補強鉄筋ｃや生コンクリートｂを充填するまでの間、杭穴ａが崩壊するのを防ぐ機能とを果たすものである。
【０１１３】
ケーシング１の外径は例えば１ｍ〜２ｍ前後である。一つのケーシング１の長さは数メートルである。ケーシング１の下端の掘削刃は、掘られる杭穴ａの内径と同じ外径のもので、ケーシング１は掘られる杭穴ａの内径より２ｃｍ小さくなっていて、ケーシング１が下向きに掘り進む際に掘削抵抗にならないようになっている。ケーシング１は下端の掘削刃の回転により、地盤を円周状に下向きに掘削しながら掘り進む。
【０１１４】
ケーシング１はチュービング装置２によって下向きに回転させられる。下向きに掘り進むケーシング１は、杭穴ａが深くなるにつれて、その都度、継ぎ足される。杭穴ａを掘った後、補強鉄筋ｃや生コンクリートｂが流し込まれるまでの間、ケーシング１は杭穴ａの崩壊を防ぐ機能を果たす。ケーシング１は杭穴ａの内部に生コンクリートｂを流し込みながら引き上げられる。
【０１１５】
チュービング装置２は、ケーシング１の外周側面を回転駆動させるものである。チュービング装置２は、杭穴掘削地点に設置され、動いたりしないように、アンカーなどによってしっかりと地盤に固定される。チュービング装置２の中央にはケーシング１の外周側面を回転駆動させる駆動孔が設けられている。チュービング装置２に回転駆動されて、ケーシング１は下向きに掘削しながら掘り進み、杭穴ａから引き上げられる。
【０１１６】
次に、上記発明を実施するための形態の構成に基づく施工方法について以下説明する。
杭穴掘削地点に、ケーシング１を回転させながら地盤の下側に向けて移動させ、叉杭穴ａから回転させながらケーシング１を引き上げるチュービング装置２を設置する。設置されたチュービング装置２は動いたりしないように、アンカーなどによってしっかりと地盤に固定される。
【０１１７】
チュービング装置２を駆動させてケーシング１で所定の深さまで掘削し、所定の深さの杭穴ａを掘った後は、ケーシング１を杭穴ａのなかにそのまま残した状態で、ケーシング１の内部に地上からクレーンなどを使って、補強鉄筋ｃを挿入して杭穴ａの内部に設置する。挿入された補強鉄筋ｃの上端側は杭穴ａの上部側の杭頭付近までくる。
【０１１８】
補強鉄筋ｃを設置した後に、ケーシング１の内部に杭穴用の生コンクリート加圧装置３１を挿入するが、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１は補強鉄筋ｃの上端の杭穴ａの上部側の位置で吊持される。
【０１１９】
生コンクリートｂを杭穴ａの内部に流し込むために、トレミー管ｄを杭穴用の生コンクリート加圧装置３１の中央の内筒３４を挿通させる。トレミー管ｄの下端はケーシング１の底部つまり杭穴ａの底部まで入れられる。それから、トレミー管ｄを通じて、生コンクリートｂがケーシング１の底部側に流し込まれる。
【０１２０】
一定量の生コンクリートｂを流し込んだ後は、チュービング装置２を駆動させてケーシング１を回転させながら引き上げる。トレミー管ｄも同時に引き上げるが、このとき、ケーシング１の下端及びトレミー管ｄの先端となる下端は、杭穴ａに流し込まれる生コンクリートｂの上部側に没入させておく。
【０１２１】
再び、トレミー管ｄを通じて生コンクリートｂをケーシング１が入れられている杭穴ａの内部に一定量流し込む。一定量流し込んだら、ケーシング１とトレミー管ｄを引き上げるが、上記したように、ケーシング１の下端及びトレミー管ｄの先端となる下端は、杭穴ａに流し込まれる生コンクリートｂの上部側に没入させておく。
【０１２２】
以下、同様な作業を繰り返して、杭穴ａの杭頭より２ｍ前後の高い位置まで、生コンクリートｂを流し込んで、トレミー管ｄを生コンクリートｂから完全に引き抜く。ケーシング１を回転させて、杭頭から５０ｃｍ前後低い位置まで引き上げる。この付近には杭穴用の生コンクリート加圧装置３１が吊持されていて、その大半は生コンクリートｂの中に没入しているが、上端側は生コンクリートｂの上側に位置している。
【０１２３】
この状態で、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１をケーシング１に固定して一体化させる。ケーシング１への固定は、内部係合部材３７を使用する場合には、ケーシング１の内周側面に固定する。ケーシング１の内周側面に固定される内部係合部材３７の下部には杭穴用の生コンクリート加圧装置３１が連結されている。
【０１２４】
生コンクリート加圧装置３１をケーシング１に固定した後、チュービング装置２でケーシング１を回転させた時、生コンクリートｂが杭穴ａの下側に向けて加圧されるが、円筒形の内筒３４の上側に向けて生コンクリートｂが上昇し、杭穴ａの内周壁面に向けて押し拡げる圧力が小さくなるので、これを防ぐために逆流防止用螺旋羽根４０が取り付けられる。
【０１２５】
逆流防止用螺旋羽根４０はケーシング１の上部から挿入されて取り付けられる。挿入された逆流防止用螺旋羽根４０はその上端側がケーシング１に一体的に連結されていて、ケーシング１と一体となって回転し、回転する螺旋羽根により内筒３４の円筒形の開口する下端から上昇しようとする生コンクリートｂを下向きに加圧して、生コンクリートｂの上昇による逆流が防がれる。
【０１２６】
上部係合部材３８を使用する場合には、ケーシング１の上部の蓋１ａにロッド３９の側面を固定する。蓋１ａの円周側面には固定孔が形成され、叉ロッド３９の側面には固定受け穴が形成されているので、固定ピンを固定孔に挿通させてその先端側を固定受け穴に挿入することで、ロッド３９はケーシング１に固定される。固定されるロッド３９の下端には杭穴用の生コンクリート加圧装置３１の上端が連結されているので、杭穴用の生コンクリート加圧装置３１はロッド３９を通じてケーシング１に固定されることになる。
【０１２７】
杭穴用の生コンクリート加圧装置３１をケーシング１の内部に固定した後、チュービング装置２を駆動させて、ケーシング１を回転させる。ケーシング１を回転させると、これに連動して杭穴用の生コンクリート加圧装置３１も一体となって回転する。杭穴用の生コンクリート加圧装置３１の回転に伴って、中筒３３と内筒３４との間に取り付けられた内羽根３５は生コンクリートｂを杭穴ａの下側に向けて加圧する。また、外筒３２の外周側面に設けられた外羽根３２ａも生コンクリートｂを杭穴ａの下側に向けて加圧する。
【０１２８】
下向きに加圧される生コンクリートｂの下側には既にコンクリートが充填されているため、杭頭付近の生コンクリートｂは杭穴ａの内周壁面に向けて加圧され、所定の杭穴ａの内径と同じ大きさに押し拡げ、コンクリートの硬化後には所定の杭外径にすることができる。
【０１２９】
杭穴用の生コンクリート加圧装置３１を使用して、杭頭付近の生コンクリートｂを所定の杭穴ａの内径と同じ大きさに押し拡げた後は、ケーシング１を杭穴ａから引き上げる。杭穴用の生コンクリート加圧装置３１はケーシング１の内部に固定されているので、ケーシング１と共に杭穴ａから引き上げられる。
【０１３０】
なお、この発明は上記発明を実施するための形態に限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。逆流防止用中栓２０は前記実施の形態−１の生コンクリート加圧装置１１に取り付けられている場合で説明したが、前記実施の形態−３の生コンクリート加圧装置３１に取り付けられていてもよい。同様に、逆流防止用螺旋羽根４０は前記実施の形態−３の生コンクリート加圧装置３１に取り付けられている場合で説明したが、前記実施の形態−１の生コンクリート加圧装置１１に取り付けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１    ケーシング
１ａ  蓋
２    チュービング装置
１１    杭穴用の生コンクリート加圧装置
１２    外筒
１２ａ  外羽根
１２ｂ  生コンクリート流通孔
１３    中筒
１３ａ  生コンクリート流通孔
１４    内筒
１５    内羽根
１６    円形連結板
１６ａ  孔
１６ｂ  生コンクリート流通孔
１７    内部係合部材
１７ａ  挿通筒
１８    上部係合部材
１９    ロッド
２０    逆流防止用中栓
２１    杭穴用の生コンクリート加圧装置
２２    外筒
２２ａ  外羽根
２２ｂ  生コンクリート流通孔
２３    中筒
２３ａ  生コンクリート流通孔
２４    内軸
２５    内羽根
２６    円形連結板
２６ｂ  生コンクリート流通孔
２７    内部係合部材
２８    上部係合部材
２９    ロッド
３１    杭穴用の生コンクリート加圧装置
３２    外筒
３２ａ  外羽根
３２ｂ  下端
３３    中筒
３４    内筒
３４ａ  孔
３５    内羽根
３６    シュート
３６ａ  傾斜面
３６ｂ  生コンクリート流通孔
３７    内部係合部材
３７ａ  挿通筒
３８    上部係合部材
３９    ロッド
４０    逆流防止用螺旋羽根
４０ａ  軸
ａ    杭穴
ｂ    生コンクリート
ｃ    補強鉄筋
ｄ    トレミー管
【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】
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【図９】
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【図１０】
2014025329.tif 000012
【図１１】
2014025329.tif 000013
【図１２】
2014025329.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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