(57)【要約】【課題】狭隘な敷地で拡径部を有する孔を掘削できる方法を提供する。【解決手段】場所打ち杭を構築するための孔を掘削する削孔方法であって、高圧噴射ノズル５４を有するロッド５２を地盤に挿入して回転させながら高圧噴射ノズル５４から安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤を削孔する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭を構築するための孔を形成する削孔方法であって、
噴射ノズルを有するロッドを地盤に挿入して回転させながら前記噴射ノズルから安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤を掘削する削孔方法。
【請求項２】
部分的に拡径した節部を有する場所打ち杭を構築するための孔を形成する削孔方法であって、
噴射ノズルを有するロッドを地盤に挿入して回転させながら前記噴射ノズルから安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤の前記節部を構築する位置を掘削する削孔方法。
【請求項３】
部分的に拡径した節部を有する場所打ち杭を構築する方法であって、
前記場所打ち杭を構築するための孔を掘削する工程と、掘削した前記孔内に鉄筋籠を建て込む工程と、前記鉄筋籠を建て込んだ前記孔内にコンクリートを打設する工程とを備え、
前記削孔する工程では、噴射ノズルを有するロッドを地盤に挿入して回転させながら前記噴射ノズルから安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤の前記節部を構築する位置を掘削する場所打ち杭の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭の孔を形成する削孔方法及び場所打ち杭の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭隘で低空頭の条件下での場所打ち杭の施工では、ＢＨ（ＴＢＨ）工法による削孔を実施するのが主流となっている。一方、狭隘で低空頭という制約のない現場での節付きの場所打ち杭の施工として、節部の掘削に専用のバケットをケリーバーに装着したアースドリル機を使用して削孔を実施することが知られている。
【０００３】
また、場所打ち杭の施工方法ならびに削孔方法とは技術分野が異なるが、地盤改良工法として、高圧液を噴射して地盤を切削するとともに切削土砂と硬化材とを混合・攪拌して地盤硬化体を造成する工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＢＨ（ＴＢＨ）工法により部分的に拡径した拡径部を有する孔を掘削することは困難であり、一方、上記アースドリル機を用いたアースドリル工法では、狭隘で低空頭の条件下での施工には対応できない。従って、両工法では、狭隘で低空頭の条件下で節付き場所打ち杭を構築することが困難である。
【０００６】
また、特許文献１に記載の工法は、切削土砂と硬化材とを混合・攪拌する技術であり、掘削土砂を排土する、即ち削孔する技術とは異なる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、狭隘で低空頭の条件下で、部分的に拡径した拡径部を有する杭孔を掘削することに対応可能な削孔方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の削孔方法は、杭を構築するための孔を形成する削孔方法であって、噴射ノズルを有するロッドを地盤に挿入して回転させながら前記噴射ノズルから安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤を掘削することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の削孔方法は、部分的に拡径した節部を有する場所打ち杭を構築するための孔を形成する削孔方法であって、噴射ノズルを有するロッドを地盤に挿入して回転させながら前記噴射ノズルから安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤の前記節部を構築する位置を掘削することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の場所打ち杭の構築方法は、部分的に拡径した節部を有する場所打ち杭を構築する方法であって、前記場所打ち杭を構築するための孔を掘削する工程と、掘削した前記孔内に鉄筋籠を建て込む工程と、前記鉄筋籠を建て込んだ前記孔内にコンクリートを打設する工程とを備え、前記削孔する工程では、噴射ノズルを有するロッドを地盤に挿入して回転させながら前記噴射ノズルから安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤の前記節部を構築する位置を掘削することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、狭隘で低空頭の条件下で、部分的に拡径した拡径部を有する杭孔を掘削することに対応可能な削孔方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る構築方法により構築された場所打ち杭を示す立断面図である。
【図２】場所打ち杭の施工手順を示す立断面図である。
【図３】場所打ち杭の施工手順を示す立断面図である。
【図４】場所打ち杭の施工手順を示す立断面図である。
【図５】場所打ち杭の施工手順を示す立断面図である。
【図６】場所打ち杭の施工手順を示す立断面図である。
【図７】場所打ち杭の施工手順を示す立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る構築方法により構築された場所打ち杭１０を示す立断面図である。この図に示すように、場所打ち杭１０は、粘土層２より深層側の砂層１に位置する一部分（以下、節部１２という）が、それよりも上側の部分（以下、軸部１４という）に対して拡径された節付きの鉄筋コンクリート造の杭である。また、節部１２の上部は、上方にかけて次第に径が小さくなる円錐台形状に形成されている。
【００１４】
ここで、本実施形態の場所打ち杭１０の施工は、場所打ち杭１０の上方に鉄道の駅舎等の既設構造物が存在する低空頭（例えば、作業床から上方の構造物までの高さが５〜１０ｍ）で、場所打ち杭１０の近傍（例えば、離隔距離が５〜２０ｍ）に鉄道のホーム等の既設構造物が存在する狭隘の条件下で実施する。以下、場所打ち杭１０の施工について説明する。
【００１５】
図２〜図７は、場所打ち杭１０の施工手順を示す立断面図である。まず、図２に示すように、粘土層２に釜場６を構築して釜場６にサンドポンプ７を設置する。また、ボーリングマシン６０を設置する。このボーリングマシン６０は、狭隘で低空頭の敷地での使用に適した小型の掘削機械であり、先端に掘削翼６４が接続され該先端から安定液（例えば、ベントナイト安定液やポリマー安定液）を吐出するロッド６２を備えている。
【００１６】
ロッド６２は、作業床から上方の構造物までの高さよりも長さが小さい複数のロッドが接続された構成である。また、掘削翼６４は、ロッド６２から放射方向に延びる翼部に掘削ビットが設けられた構成である。
【００１７】
このボーリングマシン６０により、ロッド６２を伸長させながら砂層１に達するまで削孔する。本工程での削孔径は、ガイドパイプ８の直径よりも僅かに大きい径とする。次に、クレーンによりガイドパイプ８をその先端が砂層１の近傍に達するように孔内に建て込む。
【００１８】
ここで、本工程での削孔は、安定液を使用した正循環方式の工法を用いる。つまり、ロッド６２を回転させて掘削翼６４で掘削した土砂を、ロッド６２の先端から吐出させた安定液を正循環させることにより生じる孔内の上昇流によって孔口まで運び、釜場６に設置されたサンドポンプ７によって孔外へ排出する。そして、排出した土砂はプラントへ送る。
【００１９】
次に、図３〜図５に示すように、節部１２を形成するための拡径孔２２を形成する。本工程では、地盤改良工法の一種であるジェットグラウト工法（高圧噴射攪拌工法）の原理を用いて削孔する。本工程で使用する高圧噴射装置５０は、狭隘で低空頭の敷地での使用に適した小型の機械であり、先端に高圧噴射ノズル５４が接続され該先端から安定液（例えば、ベントナイト安定液やポリマー安定液）と圧縮空気とを横方向へ噴射するロッド５２を備えている。このロッド５２は、作業床から上方の構造物までの高さよりも長さが小さい複数のロッドが接続された構成である。
【００２０】
本工程では、ロッド５２を伸長させて高圧噴射ノズル５４を拡径孔２２の形成位置まで下降させる。そして、ロッド５２及び高圧噴射ノズル５４を軸心周り（鉛直軸周り）に回転させながら安定液と圧縮空気とを水平方向へ高圧で噴射させることにより削孔する。なお、高圧噴射ノズル５４から安定液及び圧縮空気を噴射する圧力は、地盤の硬度や節部１２の直径等に応じて地盤を掘削するのに適した大きさ（例えば、安定液は１０〜３０ＭＰａ、圧縮空気は０．５〜１．０ＭＰａ）に設定する。ここで、安定液（例えば、ベントナイト安定液やポリマー安定液）は、水よりも比重が大きく、粘性も高いことから、水を用いる場合に比して、土砂を孔口まで効果的に押し上げることができ、効率よく削孔することができる。さらに、圧縮空気を噴射することにより、より一層、土砂を孔口まで効果的に押し上げることができ、より一層、効率的に削孔することができる。
【００２１】
まず、図３に示すように、小径（例えば、φ８０〜１５０ｍｍ）の孔２４を拡径部２２の底部まで掘削する。次に、図４に示すように、該孔２４をガイドにして高圧噴射ノズル５４を下降若しくは上昇又は上下動させつつロッド５２及び高圧噴射ノズル５４を軸心周り（鉛直軸周り）に回転させながら安定液と圧縮空気とを水平方向へ高圧で噴射させることにより、孔２４を、軸部１４の直径の２倍以上に拡径して拡径孔２２を形成する。ここで、拡径孔２２の頭部２２Ｈを、下側にかけて次第に径が大きくなるように、即ち、円錐台形状に形成する。
【００２２】
次に、図５に示すように、サンドポンプ３を、低空頭対応型のミニクレーン４により拡径孔２２の底部まで吊り下し、該サンドポンプ３により、拡径孔２２の底部に残った土砂を排土する。また、釜場６を埋め戻す。
【００２３】
次に、図６に示すように、鉄筋籠５をミニクレーン４により孔内に建て込む。本工程では、エレメントを接続して鉄筋籠５を下方へ伸長させながら、鉄筋籠５を孔内に建て込む。次に、図７に示すように、トレミー管１１を孔内に挿入して孔内にコンクリートを打設する。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態に係る杭を構築するための削孔方法では、高圧噴射ノズル５４を有するロッド５２を地盤に挿入して回転させながら高圧噴射ノズル５４から安定液と圧縮空気とを横方向に噴射させることにより、地盤に掘削孔を形成する。この方法によれば、アースドリル掘削機等の高さと幅が大きい大型掘削機を使用することなく、高さと幅が小さく低空頭かつ狭隘の条件に対応できる高圧噴射装置５０により、拡径孔２２を形成することが可能である。
【００２５】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、拡径部を有する孔の拡径部を掘削する例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、拡径部の無い杭孔を掘削するのにも適用できる。また、上述の実施形態では、場所打ち杭の構築方法を例に挙げて本発明を説明したが、既製杭を打設するための杭孔等を掘削するのにも適用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  砂層、２  粘土層、３  サンドポンプ、４  ミニクレーン、５  鉄筋籠、６  釜場、７  サンドポンプ、８  ガイドパイプ、９  クレーン、１０  場所打ち杭、１１  トレミー管、１２  節部、１４  軸部、２２  拡径孔、２２Ｈ  頭部、２４  孔、５０  高圧噴射装置、５２  ロッド、５４  高圧噴射ノズル、６０  ボーリングマシン、６２  ロッド、６４  掘削翼
【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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