(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に掘り進む縦掘削及び軸線と直行する方向に掘り進む横掘削の両方が可能なドリル手段を使用し、該ドリル手段の先端部寄りの側面にガイド用のスタビライザーを取り付けて、既に建て込みが完了している既設の杭の側面に上記スタビライザーを接触させた状態で該杭をガイドにして縦掘削を行い、上記スタビライザーが杭の下端から外れる深さまで掘り進んだあと、その位置から横掘削を行い、掘削した杭孔に順次杭を建て込むことを特徴とする杭孔の掘削方法。
【請求項２】
軸線方向に掘り進む縦掘削及び軸線と直行する方向に掘り進む横掘削の両方が可能なドリル手段を使用し、該ドリル手段の先端部寄りの側面にガイド用のスタビライザーを取り付けて、該スタビライザーを、建て込みが完了している既設の杭の側面の結合用のジャンクションに、杭の軸線方向には摺動自在であるが杭から離反する方向には相互に係止し合うように嵌合させ、その状態で該杭をガイドにして縦掘削を行い、上記スタビライザーがジャンクションの下端から外れる深さまで掘り進んだあと、その位置から横掘削を行い、掘削した杭孔に順次杭を建て込むことを特徴とする杭孔の掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の杭を地中に順次建て込んで柱列壁を構築するに当たって杭建て込み用の杭孔を掘削するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の柱列壁を構築する方法として、従来、特公平４−６３１６７号公報に記載の方法が知られている。この方法は、掘削機のリーダーマストにアースオーガーを取り付け、そのアースオーガーにより所要の深さの杭孔を掘削し、セメントミルクを注入することにより内部をソイルセメント化したあと、該杭孔内に、相互連結のための雄結合条と雌結合条とを両側面に備えた鋼管杭を挿入し、挿入した埋設鋼管杭の雄結合条に、アースオーガーの側面に取り付けた溝型材（スタビライザー）を嵌合、当接させ、該埋設鋼管杭をガイドに新たな杭孔を掘削してソイルセメントを充満させたあと、新たな鋼管杭を、その雌結合条を上記埋設鋼管杭の雄結合条に嵌め合わせて建て込むという作業を繰り返すものである。
【０００３】
ところが、上記従来の方法は、アースオーガーで１つの杭孔を掘削する毎に一旦アースオーガーを引き抜いて鋼管杭を建て込むという作業を繰り返さなければならないため、作業が面倒で手数と時間とがかかるいう欠点があった。
【０００４】
一方、最近では、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、左右両側面にそれぞれ２本の掘削ドリル２，２を並べて取り付けたドリル手段１を使用し、これら２組の掘削ドリル２，２により、その軸線方向に掘り進む縦掘削と軸線と直行する方向に掘り進む横掘削の両方を行う工法も用いられている。即ち、同図（Ａ），（Ｂ）に示すように、ドリルユニット１ａを順次接続することによりドリル手段１の長さを長くしながら所要の深さまで縦掘削を行ったあと、同図（Ｃ）に示すように、このドリル手段１を上下動させながら徐々に横移動させて横掘削を行うことにより、複数の杭孔が連なった形の連続杭孔３を掘削するものである。この方法によれば、一回の作業で連続孔径の大きい連続杭孔３を掘削することができるので、従来の方法に比べてドリル手段１を引き抜く頻度が著しく減少し、作業効率が良い。
【０００５】
しかしながら、上記ドリル手段１は、その構造上掘削時の抵抗が非常に大きいため、縦掘削を行う際に真っ直ぐかつ精度良く掘り進むことが難しく、孔の位置がずれたり傾いたりして掘削が難航することが多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、縦掘削と横掘削の両方の掘削が可能なドリル手段を使用し、杭孔を真っ直ぐかつ精度良く掘削できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明によれば、軸線方向に掘り進む縦掘削及び軸線と直行する方向に掘り進む横掘削の両方向の掘削が可能なドリル手段を使用し、該ドリル手段の先端部寄りの側面にガイド用のスタビライザーを取り付けて、既に建て込みが完了している既設の杭の側面に上記スタビライザーを接触させた状態で該杭をガイドにして縦掘削を行い、上記スタビライザーが杭の下端から外れる深さまで掘り進んだあと、その位置から横掘削を行うことを特徴とする杭孔の掘削方法が提供される。
【０００８】
この場合、上記スタビライザーを、既設の杭の側面の結合用のジャンクションに、杭の軸線方向には摺動自在であるが杭から離反する方向には相互に係止し合うように嵌合させ、その状態で縦掘削を行い、上記スタビライザーがジャンクションの下端から外れる深さまで掘り進んだあと、その位置から横掘削を行うようにすることが望ましい。
【０００９】
このような本発明の方法によれば、ドリル手段の先端部寄りの位置に取り付けたスタビライザーをガイドにして縦掘削を行うことにより、必要な深さに到達するまで杭孔を真っ直ぐに精度良く掘り進むことができ、また、必要な深さまで到達するとスタビライザーが杭の下端から外れるようになっているから、その位置で横掘削を開始すれば良く、非常に効率的である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい代表的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２には、本発明の方法に使用される掘削機が示されている。この掘削機は、軸線方向に掘り進む縦掘削と軸線と直行する方向に掘り進む横掘削とを行うことができるドリル手段１０と、該ドリル手段１０を支持しかつ駆動する掘削機本体１１とからなっている。
【００１１】
上記ドリル手段１０は、先細りをなす基体１３ａの左右両側面にそれぞれ２本の掘削ドリル１４，１４を先端が近接するように並べて取り付けた先端ユニット１０ａと、矩形状をなす基体１３ｂの左右両側面にそれぞれ２本の掘削ドリル１４，１４を平行に取り付けた中間ユニット１０ｂとからなるもので、上記先端ユニット１０ａと必要数の中間ユニット１０ｂとを接続することにより長さを調節できるようになっている。該ドリル手段１０の先端部寄りの側面には、先端ユニット１０ａの側面に位置するようにガイド用のスタビライザー１５が着脱自在に取り付けられている。このスタビライザー１５は、既設の杭の側面に摺動自在に当接することにより縦掘削を案内するものである。
【００１２】
一方、上記掘削機本体１１には、上記ドリル手段１０の各掘削ドリル１４を所要の方向に所要の速度で回転させる回転駆動手段（図示せず）と、縦掘削時に上記ドリル手段１０を下方に向けて駆動するスイベル等からなる縦掘削用駆動手段１７と、横掘削時に該ドリル手段１０を上下方向に揺動させる油圧シリンダーからなる上下動用駆動手段１８、及び左右方向に移動させる油圧シリンダーからなる横移動用駆動手段１９を備えている。
【００１３】
上述した掘削機で杭孔を掘削する場合には、先ず、図３（Ａ）に示すように、ドリル手段１０の先端ユニット１０ａを掘削機本体１１に装着し、縦掘削用駆動手段１７で該ドリル手段１０に下向きの力を加えながら各掘削ドリル１４を駆動回転させることにより、縦掘削を開始する。このとき該先端ユニット１０ａにはスタビライザー１５が取り付けられていない。
【００１４】
上記先端ユニット１０ａによる掘削が終わると、図３（Ｂ）に示すように、該先端ユニット１０ａに中間ユニット１０ｂを接続して引き続き縦掘削を行う。そして、図３（Ｃ）に示すように、同様の作業を繰り返すことによってドリル手段１０の長さを順次長くしながら所定の深度まで掘り進むことにより、縦掘削が完了する。
【００１５】
なお、上記掘削時にドリル手段１０の先端部からはセメントミルクが孔内に注入され、このセメントミルクと掘削土壌とが撹拌されて杭孔の内部はソイルセメント化される。これは後述する横掘削時においても同様である。
【００１６】
縦掘削が完了すると、図３（Ｄ）に示すように、上下動用駆動手段１８によりドリル手段１０を上下動させて揺動掘削を行いながら、横移動用駆動手段１９で該ドリル手段１０を掘削機本体に沿って徐々に横移動させることにより横掘削を行い、所定の連続長を持った連続杭孔２１を形成する。このとき、上記ドリル手段１０の横移動ストロークより長い連続孔径を持った連続杭孔２１を掘削する場合は、ドリル手段１０がストローク終端まで達したあと、該ドリル手段１０をストローク始端位置まで復帰させ、掘削機を連続杭孔２１の先端側に横移動させてそこから上述した横掘削を繰り返すことにより、所定の連続孔径を持った連続杭孔２１を形成することができる。
【００１７】
次に、図４（Ａ）に示すように上記ドリル手段１０を杭孔２１から引き抜いたあと、同図（Ｂ）に示すように、該杭孔２１内に杭２２を順次建て込む。このとき、図５（Ａ）に示すように、隣接する杭２２，２２の雄側ジャンクション２３ａと雌側ジャンクション２３ｂとを相互に係合させる。また、上記各杭２２は杭孔２１の孔底から離間させた状態に建て込み、該杭２１の下部にソイルセメントによる止水壁２４を形成する。
【００１８】
次に、図５（Ｂ）に示すように、上記既設の杭２２に隣接する位置に上記ドリル手段１０で新たな連続杭孔を掘削する。その工法は上記既設の連続杭孔２１を掘削した場合とほぼ同様であるが、縦掘削時にスタビライザー１５を使用する点で相違している。即ち、ドリル手段１０の先端部側面に上記スタビライザー１５を取り付けて、このスタビライザー１５を既設杭列の端部に位置する杭２２の側面に当接させ、該杭２２に沿ってスタビライザー１５を摺動させながらそれをガイドとして縦掘削を行う。このとき該スタビライザー１５は、単に杭２２の側面に当接させるだけでも良いが、好ましくは、図６（Ａ）に示すように、上記ジャンクション２３ａに、該ジャンクション２３ａの軸線方向には摺動自在であるが軸線と直交する方向、すなわち杭２２から離反する方向には相互に係止し合うように嵌合させておくことである。これにより、上記杭２２に沿ってドリル手段１０が確実にガイドされるから、杭孔を真っ直ぐに精度良く掘り進めることができる。
【００１９】
そして図６（Ｂ）に示すように、上記スタビライザー１５が杭２２あるいはジャンクション２３ａの下端から外れる深さまで掘り進んだところで縦掘削を終了し、その位置から引き続いて横掘削を行う。この横掘削では上述したようにドリル手段１０を上下に揺動させるが、横掘削開始時にスタビライザー１５が杭２２又はジャンクション２３ａに衝突することがないように、該スタビライザー１５と杭２２との間の離間距離を十分とっておくことが必要である。
【００２０】
かくして、ドリル手段１０の先端部寄りの位置に取り付けた上記スタビライザー１５をガイドにして縦掘削を行うことにより、必要な深さに到達するまで杭孔を真っ直ぐに精度良く掘り進むことができる。しかも、必要な深さまで到達するとスタビライザー１５が杭２２の下端から外れるようになっているから、その位置で横掘削を開始すれば良く、非常に効率的である。
【００２１】
次に、上記ドリル手段１０を杭孔２１から引き抜いたあと、該杭孔２１内にジャンクション２３ａ，２３ｂ同士を相互に結合させた状態で杭２２を順次建て込む。
上述した工程を所要回数繰り返すことにより杭孔の掘削と柱列壁の構築とが完了する。
【００２２】
なお、図示した実施例では、杭２２として円柱状をした鋼管杭が示されているが、杭はこのような形のものに限定されない。例えば、図７に示すような溝形断面をした杭２２や、Ｈ字形断面の杭など、その他の任意の断面形状を持つ杭を使用することができる。特に、図７に示すような溝形断面の杭２２を用いる場合には、コーナー部分での杭同士の連結が容易になる。図中２３はジャンクションである。
【００２３】
【発明の効果】
このように本発明によれば、縦掘削と横掘削の両方の掘削が可能なドリル手段を使用し、杭孔を真っ直ぐかつ精度良く掘削するすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の実施に使用する掘削機を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の掘削方法を順番に説明する断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は本発明の掘削方法を順番に説明する断面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は本発明の掘削方法を順番に説明する断面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は本発明の掘削方法を順番に説明する断面図である。
【図７】杭の異なる例を示す断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は従来の掘削方法を順番に説明する断面図である。
【符号の説明】
１０    ドリル手段
１５    スタビライザー
２２    杭
２３，２３ａ，２３ｂ    ジャンクション
【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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