(57)【要約】【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。【選択図】      図２
2006063526.tif 000002
【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。
【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
【図１】
2006063526.tif 000003
【図２】
2006063526.tif 000004