(57)【要約】【目的】ドレーンパイプ工法を実行するにあたり、ケーシングオーガから先端ビットを簡易かつ確実に取り外す方法を提供する。【構成】先端に突起５を設けたケーシングオーガ１に対して、突起５で係止されるようにケーシングオーガ１の先端に蓋部材７を嵌合させ、ケーシングオーガ１の後端側からは軸方向に中空１０の柱状排水材９を挿着し、ケーシングオーガ１を正転させながらこれを地盤へ埋入させ、ケーシングオーガ１の埋入完了後、柱状排水材９の中空１０を介して錘１１を蓋部材７へ衝突させて、ケーシングオーガ１から蓋部材７を外し、その後、錘１１を引き上げて柱状排水材９から外し、ケーシングオーガ１を逆回転させて、柱状排水材９を地盤に残しつつ、ケーシングオーガ１を地盤から引き抜く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に突起を設けたケーシングオーガに対して、前記突起で係止されるように前記ケーシングオーガの先端に蓋部材を嵌合させ、前記ケーシングオーガの後端側から軸方向に中空の柱状排水材を挿着し、
前記ケーシングオーガを正転させながらこれを地盤へ埋入させ、
前記ケーシングオーガの埋入完了後、前記柱状排水材の中空を介して錘を前記蓋部材へ衝突させて、前記ケーシングオーガから前記蓋部材を外し、その後、前記錘を引き上げて前記柱状排水材から外し、
前記ケーシングオーガを逆回転させて、前記柱状排水材を前記地盤に残しつつ、前記ケーシングオーガを前記地盤から引き抜く、
ことを特徴とする杭の施工方法。
【請求項２】
前記蓋部材は板状である、ことを特徴とする請求項１に記載の施工方法。
【請求項３】
前記柱状排水材はカールさせた合成繊維を積層してなるものである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はドレーンパイプ工法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤の液状化を防止する方法としてドレーンパイプ工法が知られている（特許文献１）。
このドレーンパイプ工法は、先端部分が着脱自在のケーシングオーガを準備し、そのケーシングオーガ内に多孔質のパイプを収納する。そして、ケーシングオーガで地盤を掘削してこれを地面内へ埋入させる。その後、ケーシングオーガを逆回転させて先端部分をこれから外すとともに、多孔質のパイプを地盤内に残す。
その結果、多孔質のパイプが杭となり地中に埋設されることとなる。この杭は多孔質であるため、一種の井戸となり、地震発生時に上昇した地下水圧をその井戸から地表に逃がすことにより、液状化現象を防止する。
【０００３】
特許文献１に開示のドレーンパイプ工法では、らせん状のフィンを備えた円錐形状の先端ビットがケーシングオーガの先端に取付けられている。ケーシングオーガと先端ビットとの結合の態様は、先端ビットに設けられた係合手段をケーシングオーガの先端内部に嵌合させることによる。ケーシングオーガの回転（埋入方向）に先端ビットを追従させるため、先端ビットには傾斜部と絶壁部とからなる係止部が設けられ、この係止部がケーシングオーガ内周の係合部に係合される。ケーシングオーガを引き抜き方向に回転させると、先端ビットの係止部はケーシングオーガの係合部から外れる。これにより、先端ビットは地盤中に残される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許２６４２５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液状化現象を確実に防止するためには、地盤に対して数多くドレーンパイプ工法を施す必要がある。
かかる観点から上記従来のドレーンパイプ工法を検討すると、先端ビットの形状が複雑であり、その制作にコストがかかる。
ケーシングオーガを地盤に埋入させるとき、先端ビットに大きな力がかかるので、先端ビットとケーシングオーガとが癒着し、ケーシングオーガを逆回転したとき先端ビットがケーシングオーガに追従してこれから外れないおそれがある。
特に、多孔質パイプとして特許文献１の実施例でも紹介されているヘチマロン（商品名、以下同じ）を用いたときは、これ自体に弾力性があるため（剛性が小さいため）、これに軸方向の力を加えてもその力が吸収されてしまう。従って、先端ビットへ十分な力が加えられず、これをケーシングオーガから外すことができない。
そこでのこの発明は、先端ビットの構造をできる限り簡素化してこれを安価に提供するとともに、ケーシングオーガから先端ビットを簡易かつ確実に取り外す方法を提供する。
これにより、ドレーンパイプ工法を安価に実行できることとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するこの発明の第１の局面は次のように規定される。
先端に突起を設けたケーシングオーガに対して、前記突起で係止されるように前記ケーシングオーガの先端に蓋部材を嵌合させ、前記ケーシングオーガの後端側から軸方向に中空の柱状排水材を挿着し、
前記ケーシングオーガを正転させながらこれを地盤へ埋入させ、
前記ケーシングオーガの埋入完了後、前記柱状排水材の中空を介して錘を前記蓋部材へ衝突させて、前記ケーシングオーガから前記蓋部材を外し、その後、前記錘を引き上げて前記柱状排水材から外し、
前記ケーシングオーガを逆回転させて、前記柱状排水材を前記地盤に残しつつ、前記ケーシングオーガを前記地盤から引き抜く、
ことを特徴とする杭の施工方法。
【０００７】
このように規定された第１の局面の杭の施工方法によれば、ケーシングオーガの先端に取り付けられる蓋部材をケーシングオーガに取り付ける構造が、ケーシングオーガの先端の突起に係止するのみであるので、極めて簡素化される。
更には、蓋部材に錘を衝突させてその衝撃力でケーシングオーガの先端から蓋部材を取り外す方法を採用することにより、ケーシングオーガ先端から簡易かつ確実に蓋部材を取り外せる。
【０００８】
上記において、ケーシングオーガの先端に取付けられる突起は、ケーシングオーガを地盤へ埋入するとき蓋部材が地盤から受ける抵抗力を支えられる強度があればその形状、構造等は任意に選択できる。実施例では、構造の簡素化を図るため、３つの立方体の鋼材（キャラメル）をケーシングオーガにおいて同一周方向へ、均等に分配して、溶接固定している。
蓋部材はその外周径をケーシングオーガ先端の内周径と同径として、ケーシングオーガを地盤へ埋入するとき地盤がケーシングオーガ内へ侵入しないようにする。従って、ケーシングオーガを地盤へ埋入するとき地盤から受ける抵抗力により変形しない剛性を備えればよい。なお、最終的に蓋部材を地盤へ残す必要上、蓋部材とケーシングオーガ先端とはゆるみ嵌めとし、ケーシングオーガ先端から蓋部材が容易に落下する状態が好ましい。
ケーシングオーガの先端の突起に蓋部材を係止した状態で地盤へケーシングオーガを埋入させると、地盤から蓋部材に大きな抵抗力がかかり、蓋部材と突起とが癒着するおそれがある。また、蓋部材の外周とケーシングオーガ先端の内周面とが癒着することがある。ここに、癒着とは、蓋部材にかかる抵抗力により蓋部材と突起との間及び／又は蓋部材の外周とケーシングオーガ先端との間に挟まれた土壌成分が接着材のように作用し、両者が固定された状態をいう。両者が癒着していなければ、ケーシングオーガを逆回転させてこれを地盤から抜き出すとき、ケーシングオーガから蓋部材は簡単に外すことができる。
【０００９】
しかしながら、本発明者の検討によれば、上記癒着が生じてケーシングオーガを逆回転すると蓋部材もそれに追従して浮き上がってしまう。蓋部材の上昇にともない、柱状排水材も浮き上がってしまうので、その上端を抑え込むことにより蓋部材を上昇の抑制、即ちケーシングオーガから蓋部材を分離することを試みた。しかし、ケーシングオーガを逆回転させながら柱状排水材の上端を抑え込むことは困難であり、また、カールさせた合成繊維を積層してなる柱状排水材（いわゆるヘチマロン）を用いたときには、かりに上端を抑え込むことができてもその力が柱状排水材自体に吸収されてしまい、その下端まで十分な力が伝達されず、ケーシングオーガの先端から蓋部材を分離することができない。
そこで、この発明では、ケーシングオーガを逆回転させる前に、若しくは少々（１〜１０回転程度）逆回転をさせた後に、柱状排水材の中空を介して錘を蓋部材に衝突させ、その衝撃力でケーシングオーガの先端から蓋部材を取り外すこととした。
錘には、柱状排水材の中空より小径な鋼管（又は鋼球）を用いることが、作業性の観点から好適である。この鋼管の上端に紐又はロープを連結し、鋼管を柱状排水材の中空部分へ嵌めこみ、落下させることにより蓋部材へ衝突させる。その後、紐をたぐって鋼管を引き上げる。この衝突作業は、ケーシングオーガから蓋部材が外れるまで、繰り返し行うことができる。
錘の重さは、地盤の状態、ケーシングオーガの埋入深さ、更には作業性等の要件を考慮して適宜選択可能であるが、本発明者の検討によれば、ケーシングオーガの埋入深さが５ｍ程度のとき、ケーシングオーガの先端から蓋部材を確実に分離させるには、錘の重さは５〜１０Ｋｇ以上とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１はこの発明の実施例の施工方法に使用するケーシングオーガ１、蓋部材７、柱状排水材９及び錘１１の関係を示す断面図である。
【図２】図２は図１において蓋部材７を外した状態の底面図である。
【図３】図３は蓋部材１７の他の実施形態を示す正面図である。
【図４】図４は図３の蓋部材１７に適したケーシングオーガ３１の構成を示し、図４Ａは正面図、図４Ｂは小径部３３の横断面図である。
【図５】図５は蓋部材２７の他の実施形態を示す正面図である。
【図６】図６は他の実施形態の杭の施工方法に用いる要素を示す分解斜視図である。
【図７】図７は図６において軸材１１８と蓋部材１１７との結合態様を示す分解斜視図である。
【図８】図８は他の実施形態の杭の施工方法に用いる要素を示す分解斜視図である。
【図９】図９は他の実施形態の杭の施工方法に用いる要素を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０は他の実施形態の杭の施工方法に用いる要素を示す分解斜視図である。
【図１１】図１１は他の実施形態の杭の施工方法に用いる要素を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施形態の杭補強構造の施工方法（ドレーンパイプ工法）を説明する。
この施工方法では、図１に示すように、ケーシングオーガ１にヘチマロンからなる柱状排水材９を挿入しておく。ケーシングオーガ１の外周面には羽根３が形成されている。ケーシングオーガ１の先端には、３つの係止部材（キャラメル）５が均等に分配されて、固定されている。
この係止部材はケーシングオーガ１の先端の外周面に形成してもよい。
この実施例では蓋部材７として円盤状のものを用いたが、勿論、その形状は特に限定されるものではなく、図３、図４に示すように、円錐状のものの採用が可能である。
この蓋部材７とケーシングオーガ１との間に隙間ができることは避けなければならないが、最終的には蓋部材７はケーシングオーガ１から分離されるので、両者の強い干渉は避けて、両者はゆるみ嵌めの状態とすることが好ましい。
なお、蓋部材７の脱落を防止するため、ケーシングオーガ１を地盤へ埋め込む前には、ケーシングオーガ１と蓋部材７とを外部よりテープ等で仮止めすることが好ましい。このテープは作業中に消失する。
【００１２】
ケーシングオーガ１を予定深さ（例えば５ｍ）まで埋入した後、ケーシングオーガ１を少々逆転させて引き上げる。その後、柱状排水材９の中央中空部１０へ錘となる鋼管１１を挿入し、落下させる。鋼管１１は蓋部材７に衝突しこれに衝撃力を与える。これにより、蓋部材７はケーシングオーガ１から分離される。ケーシングオーガ１から蓋部材７が確実に分離するように、鋼管１１の落下を複数回繰り返すことができる。
鋼管１１の上端にはロープ１３が連結されており、このロープ１３を引き上げて柱状排水材９から鋼管１１を抜き去る。
その後、ケーシングオーガ１を逆回転して抜き去るとき、蓋部材７が分離されているので、柱状排水材９を下支えする部材がなくなり、ケーシングオーガ１のみが地盤より抜き取られる。ケーシングオーガ１に柱状排水部材９が追従しても、柱状排水材９の上端部を押さえておけば、追従を防止して容易に地盤中に柱状排水材９を残せる。
【００１３】
係止部材５と柱状排水部材９との干渉を避けるために、係止部材５はできる限り薄く形成することが好ましい。また、係止部材５との干渉を避けるための縦溝を柱状排水部材９の外周に形成してもよい。
図３は円錐形の蓋部材１７を示す。この蓋部材１７の上面にはフック１８が形成され、フック１８の上片が係止部材５の上面に係合する。即ち、フック１８が係止部材５に干渉しない状態で蓋部材１７をケーシングオーガ１へ挿着し、ケーシングオーガ１を蓋部材１７に対して相対的に回転させてフック１８を係止部材５に係合させる。このときの回転方向はケーシングオーガ１の正転方向である。
他方、ケーシングオーガ１を地盤に埋入後、ケーシングオーガ１を逆転すると、フック１８と係止部材５との係合が外れる。予め、鋼管１１により蓋部材１７に対して下方へ衝撃力を加えておくと、フック１８と係止部材５との係合解除が確実に行われる。
【００１４】
図４は、図３に示す蓋部材１７を使用するときに適したケーシングオーガ３１を示す。図４Ａは正面図、図４Ｂは小径部の横断面図である。なお、図３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
このケーシングオーガ３１はその先端近傍に小径部３３を備える。この小径部３３に羽根３５が軸方向へ移動可能に遊挿される。
図４Ｂに示すように、小径部３３には軸方向にキー３７、３７が突設され、このキー３７、３７に対向してキー溝３８，３８が羽根３５に形成される。
これにより、羽根３５はケーシングオーガ３１の回転に追従して回転する。他方、ケーシングオーガ３１を回転せずに軸方向へ移動させると、羽根３５はその移動に追従せず、ケーシングオーガ３１に対してその軸方向へ相対的に移動する。
従って、ケーシングオーガ３１を予定深さまで埋入した後、これを逆回転させることにより、フック１８と係止部材５との係合を解除する際、逆回転に伴うケーシングオーガ３１の上昇分、ケーシングオーガ３１を、何ら回転させずに上下動すると、羽根３５の抵抗が無いため、大きな衝撃力を蓋部材１７へ加えることができる。よって、より確実に蓋部材１７を外すことができる。
【００１５】
図５は他の実施形態の蓋部材２７を示す。この蓋部材２７の上面にはガイド２８が形成されている。ガイド２８が係止部材５に干渉しない状態で蓋部材２７をケーシングオーガ１へ挿着する。
ケーシングオーガ１を地盤に埋入後、ケーシングオーガ１を逆転すると、係止部材５がガイド２８に沿って乗り上げていくので、蓋部材２７とケーシングオーガ１とが離隔される。予め、鋼管１１により蓋部材２７に対して下方へ衝撃力を加えておくと係止部材５のガイド２８に対する乗り上げが促進される。
【００１６】
次に、他の実施形態の杭の施工方法について説明する。
この杭の施工方法は先端に蓋部材を係止したケーシングオーガを地盤へ埋入するステップと、前記蓋部材を地盤内に残して前記ケーシングオーガを地盤から抜き去るステップと、を含む杭の施工方法において、
前記ケーシングオーガより細い軸材が前記蓋部材に立設され、前記ケーシングオーガを抜き取った際、該軸材も地盤中に残される、ことを特徴とする杭の施工方法である。
以下、この実施の形態を、図例を参考にして詳細に説明する。
図６に示す例ではケーシングオーガ１１１の先端に蓋がされており、その蓋に矩形の穴１１３，１１３と、丸穴１１５が穿設されている。
他方、蓋部材１１７の上面には、軸材１１８を中心にしてキー１１９、１１９が設けられている。軸材１１８を丸穴１１５へ挿入し、キー１１９、１１９をそれぞれ矩形の穴１１３、１１３へ挿着することにより、蓋部材１１７とケーシングオーガ１１１とが組付けられる。
ケーシングオーガ１１１による掘削作業が完了したら、軸材１１８の軸頭に衝撃力を与え、蓋部材１１７をケーシングオーガ１１１から分離する。なお、軸材１１８はケーシングオーガ１１１の埋入量、即ち、あけた穴の深さと同じ長さであり、杭の芯材となる。
ケーシングオーガ１１１を逆転させて引き抜きながら、セメント材料を注入することができる。セメント材料の注入は、矩形の穴１１３を介して行える。セメント材料注入専用の穴を設けてもよい。
セメント材料は、ケーシングオーガ１１１を引き抜いた後、穴の中（即ち軸材１１８の周囲）へ注入してもよい。
このセメント材料を固化して軸材１１８を内蔵した杭が完成する。
【００１７】
図６の実施形態では、比較的大径なケーシンオーガ１１１により大きなトルクで蓋部材１１７を回転させられる。これにより、掘削作業の効率が向上する。
他方、ケーシングオーガ１１１を用いずに、軸材１１８により蓋部材１１７を回転させることも考えられるが、軸材１１８の径が小さいので、十分なトルクを得難い。
蓋部材１１７に羽根をもたせることにより、ケーシングオーガ１１１の外周面から羽根を省略可能である。
図７に示すように、軸材１１８と蓋部材１１７との結合もキー１２１，１３１とキー穴１２３，１３３との嵌合によることができる。
【００１８】
図８の例では、ケーシングオーガ１１１側にキー１２９、１２９を、蓋部材１１７側にキー穴１３３、１３３を設けている。
図９の例では、蓋部材１１７においてキー１３９、１３９と軸材１１８とが連設されており、それに応じて、ケーシングオーガ１１１側の穴１４５の形状が調整されている。
図１０の例では、蓋部材１１７において薄型矩形のキー１４９に重ねて軸部材１１８が立設されている。他方、ケーシングオーガ１１１側には、キー１４９に対応した穴１５５が形成されている。この穴１５５へ軸部材１１８も通される。
キー１４９が穴１５５から外れた段階で、軸部材１１８と穴１５５の周縁との間に隙間ができるので、そこからセメント材料を容易に注入できる。
図１１の例では、蓋部材１１７に丸穴形状のキー穴１５３を設ける。このキー穴１５３は蓋部材１１７の軸を中心として、等距離かつ同じ角度（この例では９０度）をあけて設けられている。
他方、ケーシングオーガ１１１の先端側には、キー穴１５３に対向する位置に、４つの円柱状のキー１５６が配設されている。
ケーシングオーガ１１１の先端のキ―１５６が蓋部材１１７のキー穴１５３へ抜き差しされる。ここに、４つのキー穴１５３が蓋部材１１７の軸を中心として均等に分配されているので、各キー穴に対してキー１５６をそれぞれ挿入する際、両者の位置合わせが容易である。
【００１９】
この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００２０】
１、３１  ケーシングオーガ
５  係止部材
７  蓋部材
９  柱状排水材
１１  鋼管
１３  紐
【図１】
2014095190.tif 000003
【図２】
2014095190.tif 000004
【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】
2014095190.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014095190.tif 000011
【図１０】
2014095190.tif 000012
【図１１】
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