JP4544774B2 - 既製杭の芯ズレ防止装置及び既製杭の芯ズレ防止施工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管ソイルセメント杭工法における鋼管杭やその他のプレボーリング工法等で使用される既製杭を埋設する際の既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は鋼管ソイルセメント杭の一例を示す断面図で、既製杭として鋼管杭１００の例で示してある。図１８は拡翼１０１付きの鋼管杭１００を使用しての鋼管ソイルセメント杭の断面図である。符号１０２は地盤、１０３はソイルセメント部、１０４は根固め部を示す。
このような鋼管ソイルセメント杭の施工方法には、鋼管杭同時埋設方法（中掘り工法）およびプレボーリング方法の二方式がある。既製コンクリート杭のプレボーリング工法は鋼管ソイルセメント杭のプレボーリングの方法と異なるが、工程的には両者は類似の工法であるといえる。
【０００３】
従来の鋼管杭同時埋設方法（中掘り工法）を、図１９乃至図２４について説明すると、まずオーガーを地上で準備する。
図１９は鋼管ソイルセメント杭の造成に使用するオーガーを示す正面図である。同図において、オーガー２０は、オーガー軸２１と、軸先端に装着された掘削翼２２、２３と、この上段に回転自在に遊嵌された共回り防止翼２５と、さらにこの上段に固着された攪拌翼２４とから構成されている。
【０００４】
掘削翼２３及び攪拌翼２４は、オーガー軸２１に固着された支持部材２８、２９に枢軸２６とシャーピン２７とで拡開状態で取り付けられており、共回り防止翼２５は、オーガー軸２１に回転自在に遊嵌された支持部材３０に枢軸２６とシャーピン２７とで拡開状態で取り付けられている。
【０００５】
掘削翼２２、２３にはビット２２ａ、２３ａが固着され、掘削翼２２は鋼管杭１００の内径より小径であり、攪拌翼２４の外径は掘削翼２３の外径と略同一で、かつ鋼管杭１００の外径より大径である。共回り防止翼２５の外径は掘削翼２３より大径に形成され、掘削中は掘削翼２２、２３で掘削された削孔壁から外側の原地盤中に食い込み、掘削翼２２、２３と攪拌翼２４とが回転しても共回り防止翼２５は回転しないようになっている。
【０００６】
図１９においては共回り防止翼２５の上段に攪拌翼２４が設けられているが、攪拌翼２４と共回り防止翼２５の位置を入れ替えてもよいし、攪拌翼２４を多段に設けてもよい。
前記共回り防止翼２５は、掘削翼２２、２３で掘削されて生じた大きな土塊を破砕するもので、掘削翼２２、２３や攪拌翼２４と共に回転している大きな土塊が、回転していない共回り防止翼２５に当たり、掘削翼２２、２３や攪拌翼２４との間で剪断されて破砕され、固化材と地盤との均一な混錬を可能にする。
【０００７】
なお、図１９では図示を省略したが、オーガー軸２１にはスタビライザが設けられ、鋼管杭１００の内において軸芯を維持したり、芯振れ及びオーガー軸の屈曲を防止するようになっている。
【０００８】
そこで先ず、地上で前記のようなオーガー２０を図２０に示すように鋼管杭１００にセットする。このセットは、鋼管杭１００の下端より前記掘削翼２２、２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５を先行した状態でオーガー軸２１を鋼管杭１００内に挿入して行なわれる。
【０００９】
次に、図示しない施工機でオーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、図２０、図２１に示すようにオーガー２０と鋼管杭１００をそれぞれ互いに逆方向または同一方向に回転させつつ、同時にオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤中を掘削翼２２、２３で削孔する。
掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は、共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混合される。
なお、オーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、オーガー２０と鋼管杭１００に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００１０】
次に、図２２に示すように所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この場合、オーガー２０は給進させないが、回転させた方がよい。この工程を根固め工程と称す。
【００１１】
前記根固め工程は、図２２に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００１２】
なお、この場合、所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで吐出した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、オーガー２０を削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ回転・給進して所定深度まで到達し、次に固化材を吐出せずオーガー２０を回転させつつ根固め部１０４の距離だけオーガー２０を上下させて再攪拌を行なうこともできる。
【００１３】
次に、図２３に示すように鋼管杭１００上端を地上のクランプ装置（図示せず）で固定し、オーガー２０を地上へ引き揚げる。この場合、引き揚げる途中で攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３が順次鋼管杭１００の下端に当たってシャーピン２７が順次剪断されるので、攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３は、これらを枢支する枢軸２６を軸として下方に折り畳まれて鋼管杭１００内を上昇する。
【００１４】
次に、図２４に示すように鋼管杭１００を回転させながら給進させ、固化後の圧縮強度が大きな固化材が注入された根固め部１０４内に挿入する。次にオーガー２０を地上へ引き揚げる。このオーガー２０の引き揚げは、攪拌翼２４、共回り防止翼２５及び掘削翼２３を縮閉した後、引続きオーガー２０を地上に引き揚げ、次に図２４に示すように鋼管杭１００を削孔底部の根固め部１０４に沈設してもよい。
【００１５】
図２５は従来のプレボーリング方法を示す断面図で、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）と工程順に示してあり、前記鋼管杭同時埋設方法と同一構成要素には同一符号が付してある。
まず、地上で図２５（Ａ）に示すようなオーガー２０を用意する。このオーガー２０は、オーガー軸２１と、軸先端に固着された掘削翼２２、２３とこの上段に回転自在に遊嵌された共回り防止翼２５と、さらにこの上段に固着された攪拌翼２４とから構成されている。掘削翼２２、２３にはビット２２ａ、２３ａが固着され、掘削翼２３と攪拌翼２４の外径は略同一である。共回り防止翼２５の外径は掘削翼２３、攪拌翼２４より大径に形成され、掘削中は掘削翼２２、２３で掘削された削孔壁から外側の原地盤中に食い込み、掘削翼２２、２３と攪拌翼２４とが回転しても共回り防止翼２５は回転しないようになっている。
本例は、掘削翼２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５が、前記図１９乃至図２４に示すオーガー２０のような枢軸２６及びシャーピン２７の構成を具備しないものであって、他は前記図１９乃至図２４に示すオーガー２０と同一であるので同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１６】
次に、図示しない施工機で前記オーガー２０のオーガー軸２１の上端を把持し、図２５（Ｂ）に示すようにオーガー２０を回転させつつ、同時にオーガー軸２１の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤中を掘削翼２２、２３で削孔する。掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は、共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混練される。
なお、オーガー軸２１の上端を把持し、オーガー２０に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００１７】
次に、所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて、図２５（Ｃ）に示すように削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この工程を根固め工程と称す。
【００１８】
前記根固め工程は、図２５（Ｃ）に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００１９】
次に、オーガー２０を回転させながら地上に引き揚げると、図２５（Ｄ）に示すようなソイルセメント部１０３と根固め部１０４によるソイルセメント柱体が造成される。このオーガー２０の引き揚げ時に、スラリー状の固化材は、吐出する場合と停止する場合とがあり、また、オーガー２０は回転させた方が攪拌が良好となるので好ましい。
【００２０】
次に、図２５（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように前記造成されたソイルセメント柱体中に、上方から鋼管杭１００を回転させながら、鋼管杭１００の先端部が根固め部１０４に位置するまで挿入して、図２５（Ｅ）に示すような鋼管ソイルセメント杭が造成される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の鋼管ソイルセメント杭の施工方法では、既製杭の芯ズレが発生しやすい不都合がある。従来の施工方法においても、オーガー２０のオーガー軸２１にスタビライザを設け芯ズレの防止を図っているが、ソイルセメントコラム柱体径が杭径より大きく、かつスタビライザと鋼管杭の内壁面との間には多少のクリアランスがあるためにどうしても芯ズレが発生する恐れがあった。
【００２２】
また、一般に、既製杭の杭芯ズレは貫入初期の時点で発生することが多い。既製杭（例えば、鋼管杭）の中掘り工法では、オーガー２０の先端部が地盤１０２中に貫入する初期に地盤１０２の抵抗や玉石等により芯ズレを発生しやすい。芯ズレが発生すると杭１００とオーガー２０を一度地上へ引き上げてから、再度杭芯を合わせて最初から施工を始めなければならず、時間的なロスが発生する。もしこのやり直し作業を省いてそのまま杭の施工を続けると、杭が大きく傾斜したり、杭芯ズレが大きくなり許容値を外れてしまうことになる。
【００２３】
プレボーリング工法では既製杭の外径よりも大きな径の掘削孔を削孔するため、図２５（Ｄ）から（Ｅ）に示すような既製杭を削孔中へ沈設するときに杭芯ズレが発生しやすい。また、プレボーリング孔自体の芯ズレは中掘り工法と同様に発生する。
【００２４】
前述のように、従来技術では中掘り工法もプレボーリング工法も、既製杭が所定の位置から偏芯する、いわゆる杭芯ズレを起こすという課題があった。
そこで、本出願人は、このような課題を解決するものとして既に特願２０００−１１７７９の既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法を提案した、
本発明は、上記発明を更に改善した鋼管ソイルセメント杭の施工における既製杭やその他の工法における既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法を提供するものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の既製杭の芯ズレ防止装置は、施工する既製杭よりも大きな径の孔が設けられた基板と、該基板にその孔と同心的に固着された施工する既製杭より大きな内径を有するガイド筒と、該ガイド筒内面に装着する回転支承とより成り、
前記ガイド筒には、その側面に切欠開口部が設けられており、前記回転支承は、少なくとも３個をガイド筒内面に装着することを特徴とする。
また、本発明の既製杭の芯ズレ防止装置は、前記回転支承がガイドローラであり、該ガイドローラをガイド筒上端部内面に着脱自在に装着することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の既製杭の芯ズレ防止施行方法は、施工する既製杭よりも大きな径の孔が設けられた基板と、該基板にその孔と同心的に固着された施工する既製杭より大きな内径を有し側面に切欠開口部が設けられたガイド筒と、該ガイド筒内面に装着する回転支承とより成る既製杭の芯ズレ防止装置を使用し、杭芯位置にガイド筒の中心位置がほぼ一致するようにして基板を地盤上に設置し、この基板を固定手段で固定し、ガイド筒上端部内面に設置した少なくとも３個の回転支承が杭の外面に接するようにして既製杭を沈設することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の既製杭の芯ズレ防止施行方法は、前記固定手段が、施工機の支脚で基板を押えて固定することを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の既製杭の芯ズレ防止施工方法は、杭芯位置にガイド筒の中心位置がほぼ一致するようにして基板を地盤上に設置し、この基板を固定手段で固定し、ガイド筒上端部内面に設置した少なくとも３個の回転支承が杭の外面に接するようにして既製杭を沈設する既製杭の芯ズレ防止施工方法であって、既製杭がその上方外周にフック部を固着された鋼管杭又はＳＣ杭であり、先行する既製杭に後続する既製杭を継ぎ足して順次沈設する工程において、先行する既製杭の上方外周に固着された突起部を、回転支承の構成部材に載置して先行既製杭が沈下しないように支持し、後続既製杭を接続することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態を示すガイド筒の斜視図、図２は本発明の実施の形態を示す回転支承の斜視図、図３は本発明の実施の形態を示す回転支承の断面図である。
【００３０】
本発明に係る既製杭の芯ズレ防止装置は、図１に示すような基板３に固設されたガイド筒１と、図２及び図３に示すような回転支承２とで構成される。本例では回転支承２としてガイドローラで示している。
ガイド筒１は、内径が既製杭１００の外径とガイドローラ（回転支承）２の内面側突出幅の２倍を合計した長さに略等しい径乃至やや大きい径とし、鋼管等で形成される。
【００３１】
基板３は、鋼板等で形成されるが、その形状は特に問わない。しかし、施工方法や製造コストを考慮すると方形が好ましい。この基板３には、前記ガイド筒１の内径と略等しい径の孔４が設けられ、ガイド筒１は、この孔４と同心的に基板３に固着される。この固着手段としては、溶接等を例示できる。また、ガイド筒１には基板３との間に補強板１１が設けられて強度の向上が図られている．ガイド筒１の長さは、杭が偏芯しようとするときの抵抗力を保持できる厚さが必要となるが、補強板１１を設けるとガイド筒１の厚さを薄くすることができる。尚、補強板１１には、フック孔１３が設けてあり、施工機での吊り上げての設置、移動及び撤去に使用できるようになっている。
【００３２】
図４はガイド筒の他の実施の形態を示す斜視図である。本例はガイド筒１の側面に切欠開口部１ａが設けられている場合であって、他は前記実施の形態と同様であるので、同一符号を付して詳細な説明は省略する。切欠開口部１ａは流出したソイルセメントや汚泥等を、ガイド筒１から流出させるもので、本例によれば、削孔より流出するソイルセメントや掘削土等を、ガイド筒１内に滞留させることなく、釜場等の特定の方向に流出させることができる。
【００３３】
また、回転支承２は、図２および図３に示すようにガイド筒１の上端部に着脱自在に装着する。回転支承２の軸５は、ガイド筒１の軸心と平行し、該軸５の回りを回転するガイドローラ２ａを少なくとも１個取り付ける。回転支承２は少なくとも３個を着脱自在にガイド筒１の上端部に装着する。杭の外径が大きくなると回転支承２の取付け個数を増やした方が精度が向上する。通常は４乃至８個がよい。
【００３４】
回転支承２の一例を図２および図３について説明する。垂直方向の取付板６に固設した軸受板７を水平方向に延出する。この軸受板７には、取付板６と前記ガイド筒１の肉厚より大きい間隔をとって取付板６と平行に支持板８を垂下し、この支持板８に前記軸受板７と所定の間隔をとって軸受板７と平行に軸受板９を固設する。前記軸受板７と９の間には、軸５をガイド筒１の軸心と平行に架設すると共に、この軸５にガイドローラ２ａを回転自在に取り付ける。前記取付板６にはボルト１０が螺入されており、取付板６と支持板８の間にガイド筒１の上端を嵌入させた後、このボルト１０を締め付けることによって、ガイド筒１上端部に着脱自在となる。ガイドローラ２ａの材質としては、樹脂もしくは硬質ゴムを例示することができる。
尚、符号１２はフック杆を示す。
【００３５】
図５は回転支承の他の実施の形態を示す断面図である。本例はガイドローラ２ａが縦長の場合であって、他は前記実施の形態と同様であるので、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３６】
次に前記のような既製杭の芯ズレ防止装置を使用しての既製杭の芯ズレ防止施工方法を説明する。最初に鋼管杭同時埋設方法を図６乃至図１４について説明する。この場合、使用される既製杭は、鋼管杭である。
【００３７】
まず、図６に示すように基板３に固着されたガイド筒１を、杭芯位置にガイド筒１の中心位置がほぼ一致するようにして地盤１０２上に設置する。このガイド筒１は、基板３を固定手段１４で地盤１０２に対し固定することによって固定される。本例において固定手段１４は、施工機（図示省略）の支脚で基板３を押え付ける手段を示している。施工機（図示せず）は公知であるので説明は省略するが、リーダーの基端側にシリンダーで進退する支脚が設けられているので、その支脚を固定手段１４として利用する。このとき、ガイド筒１が鉛直となるように基板３を地盤１０２上に固定するように留意する。
【００３８】
次に図７および図８に示すように回転支承２をガイド筒１上端部に差し込むようにセットし、ボルト１０を締め付けることによりガイド筒１に取り付ける。回転支承２の装着時期は、最初からガイド筒１上端部に装着していてもよいし、既製杭をガイド筒１に挿入してから杭芯を合わせるように装着してもよい。
【００３９】
次に図９に示すように既製杭としての鋼管杭１００の下端よりオーガー２０の掘削翼２２、２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５を先行した状態でオーガー軸２１を鋼管杭１００内に挿入し、回転支承２のガイドローラ２ａで形成する平面を鉛直に貫くようにガイド筒１中に鋼管杭１００を挿入し、次に図示しない施工機でオーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、図１０および図１１に示すようにオーガー２０と鋼管杭１００をそれぞれ互に逆方向または同一方向に回転させつつ、同時にオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤１０２中を削孔する。掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混合される。この地盤の削孔に伴い、図４に示したガイド筒１を使用した場合は、その切欠開口部１ａからソイルセメントや掘削土が流出する。
【００４０】
なお、オーガー２０は、前記図１９に示すものと同じであるので、同一符号で説明し、詳細な説明は省略する。
また、オーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、オーガー２０と鋼管杭１００に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００４１】
次に、図１１に示すように所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この場合、オーガー２０は給進させないが、回転させた方がよい。この工程を根固め工程と称す。
【００４２】
前記根固め工程は、図１１に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００４３】
なお、この場合、所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで吐出した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、オーガー２０を削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ回転・給進して所定深度まで到達し、次に固化材を吐出せずオーガー２０を回転させつつ根固め部１０４の距離だけオーガー２０を上下させて再攪拌を行なうこともできる。
【００４４】
次に、図１２に示すように鋼管杭１００上端を地上のクランプ装置（図示せず）で固定し、オーガー２０を地上へ引き揚げる。この場合、引き揚げる途中で攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３が順次鋼管杭１００の下端に当たってシャーピン２７が順次剪断されるので、攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３は、これらを枢支する枢軸２６を軸として下方に折り畳まれて鋼管杭１００内を上昇する。
【００４５】
次に、図１３に示すように鋼管杭１００を回転させながら給進させ、固化後の圧縮強度が大きな固化材が注入された根固め部１０４内に挿入する。次にオーガー２０を地上へ引き揚げる。このオーガー２０の引き揚げは、攪拌翼２４、共回り防止翼２５及び掘削翼２３を縮閉した後、引続きオーガー２０を地上に引き揚げ、次に図１３に示すように鋼管杭１００を削孔底部の根固め部１０４に沈設してもよい。
【００４６】
最後に図１４に示すように基板３に固着されたガイド筒１および回転支承２を取り除くことによって鋼管杭１００が中心に位置した鋼管ソイルセメント杭が完成する。
【００４７】
しかして、前記ソイルセメント柱を築造しながらの鋼管杭１００の沈設施工では、ガイド筒１に設けられた回転支承２に支承されて沈設（挿入）されるので鋼管杭が偏芯しようとするとガイド筒が抵抗するため芯ズレを起こすことなく精度よく施工される。なお、鋼管杭１００は、図１８に示すような下端部外周面に拡翼１０１が設けられた鋼管杭であってもよく、この拡翼１０１は根固め部１０４中に位置するようにする。
【００４８】
次にプレボーリング工法における施工方法を図１５について説明する。図１５は（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）と工程順に示してあり、前記施工方法と同一構成要素には同一符号が付してある。
まず、地上で図１５（Ａ）に示すようなオーガー２０を用意する。このオーガー２０は、オーガー軸２１と、軸先端に固着された掘削翼２２、２３とこの上段に回転自在に遊嵌された共回り防止翼２５と、さらにこの上段に固着された攪拌翼２４とから構成されている。掘削翼２２、２３にはビット２２ａ、２３ａが固着され、掘削翼２３と攪拌翼２４の外径は略同一である。共回り防止翼２５の外径は掘削翼２３、攪拌翼２４より大径に形成され、掘削中は掘削翼２２、２３で掘削された削孔壁から外側の原地盤中に食い込み、掘削翼２２、２３と攪拌翼２４とが回転しても共回り防止翼２５は回転しないようになっている。
本例は、掘削翼２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５が、図１９に示すオーガー２０のような枢軸２６及びシャーピン２７の構成を具備しないものであって、他は前記図１９に示すオーガー２０と同一であるので同一符号を付して詳細な説明は省略する。なお、攪拌混合装置はこの他の従来公知の通常に使用されているものを用いてもよい。
【００４９】
次に、図示しない施工機で前記オーガー２０のオーガー軸２１の上端を把持し、図１５（Ｂ）に示すようにオーガー２０を回転させつつ、同時にオーガー軸２１の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤中を掘削翼２２、２３で削孔する。掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は、共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混練される。この場合も地盤の削孔に伴い図４に示したガイド筒１を使用した場合は、その切欠開口部１ａからソイルセメントや掘削土が流出する。
なお、オーガー軸２１の上端を把持し、オーガー２０に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００５０】
次に、所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて、図１５（Ｃ）に示すように削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この工程を根固め工程と称す。
【００５１】
前記根固め工程は、図１５（Ｃ）に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００５２】
次に、オーガー２０を回転させながら地上に引き揚げると、ソイルセメント部１０３と根固め部１０４によるソイルセメント柱体が造成されるから、このソイルセメント柱体の上端の地盤上に、ソイルセメントが固化する前に図１５（Ｄ）に示すように基板３に固着したガイド筒１を設置し、固定する。そのガイド筒１の上端部には前記同様に回転支承２をボルト１０を介して取り付ける。この回転支承２は予めガイド筒１に取り付けてから地盤上に設置してもよい。
また、本例ではソイルセメント柱体を造成した後にガイド筒１及び回転支承２を装着したが、これは図１５（Ａ）に示す最初の時点でガイド筒１を設置してからオーガー２０でソイルセメント柱体を造成してもよい。いずれにしてもガイド筒１は、中心を杭芯位置に合わせて地盤上に設置する。
【００５３】
次に図１５（Ｄ）（Ｅ）に示すように回転支承２のガイドローラ２ａで形成する平面を鉛直に貫くように鋼管杭１００を挿入しながら杭１００の沈設施工を行なう。鋼管杭１００が偏芯しようとしても回転するガイドローラ２ａを介してガイド筒１が抵抗するため杭１００は偏芯することなく、地盤中に貫入していく。
また、回転支承２のガイドローラ２ａが鋼管杭１００の回転と共に回転するため、鋼管杭１００の貫入の妨げとなることがない。
【００５４】
鋼管杭１００の沈設施工が完了したら、図１５（Ｅ）に示すように回転支承２を装着したガイド筒１を回収して杭１００の施工を完了する。この場合も鋼管杭がソイルセメント柱体の中心に位置して施工することができた。
【００５５】
図１６は既製杭として上方外周に吊上げるためのフックのような突起部１５が固着された鋼管杭１００を使用し、先行鋼管杭１００ａに後続する鋼管杭１００ｂを継ぎ足し接続して沈設する場合の施工方法を示す。本例によれば先行する鋼管杭１００ａの突起部１５を回転支承２の構成部材、例えば、軸受板７上に載置して先行鋼管杭１００ａが沈下しないように支持し、後続鋼管杭１００ｂを溶接等で接続して継ぎ足すことが可能となる。従って、接続作業が容易となるものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、本発明に係る既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法によれば、次のような効果を奏する。
（１）基板に固着されたガイド筒は、地盤上に設置し、支脚を介して施工機本体の重量で押えつけるだけでよく、特願２０００−１１７７９の発明のように地盤中に貫入したり引き抜き作業がないので作業が容易で作業効率もよい。
【００５７】
（２）既製杭がその上方外周に突起部を固着された鋼管杭又はＳＣ杭であって、先行する既製杭に後続する既製杭を継ぎ足して順次沈設する工法においては、先行する既製杭の上方外周に固着された突起部を、回転支承の構成部材に載置して先行既製杭が沈下しないように支持し、後続既製杭を先行既製杭に接続できるので、既製杭の継ぎ足し接続の作業がきわめて容易となる。
【００５８】
（３）ガイド筒に装着した少なくとも３個の回転支承が鋼管杭に接するようにして鋼管杭を沈設施工すれば、回転支承にガイドされ、ガイド筒の抵抗力により、鋼管杭の施工時の偏芯を防止することができる。
【００５９】
（４）本発明によれば、鋼管杭同時埋設方法でも後埋設（プレボーリング工法）の施工方法でも鋼管杭の偏芯を防ぐことができる。特に、プレボーリング工法では、スタビライザもないため、偏芯を防ぐものとして効果が高いものである。
【００６０】
（５）回転支承を着脱可能にしているため、装置のメンテナンスが容易となるとともに、回転支承に汎用性があるため、外径の異なる杭にも適用でき、経済的である。
（６）また、ガイド筒の側面に切欠開口部を設けておけば、流出したソイルセメントや掘削土等をガイド筒外に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すガイド筒の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す回転支承の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す回転支承の断面図である
【図４】本発明の他の実施の形態を示すガイド筒の斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す回転支承の断面図である
【図６】本発明の施工順序を示す断面図である。
【図７】本発明の次の施工順序を示す断面図である。
【図８】図７の状態の平面図である。
【図９】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１０】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１１】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１２】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１３】本発明のさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図１４】本発明のまたさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図１５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、本発明の他の施工方法を工程順に示す断面図である。
【図１６】既製杭を継ぎ足し接続する施工方法を示す斜視図である。
【図１７】鋼管ソイルセメント杭の断面図である。
【図１８】拡翼付鋼管杭を使用しての鋼管ソイルセメント杭の断面図である。
【図１９】オーガーの正面図である。
【図２０】従来例の施工順序を示す正面図である。
【図２１】従来例の次の施工順序を示す断面図である。
【図２２】従来例のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図２３】従来例のさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図２４】従来例のまたさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図２５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、他の従来例の施工方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
１ ガイド筒
１ａ 切欠開口部
２ 回転支承
２ａ ガイドローラ
３ 基板
４ 孔
５ 軸
６ 取付板
７、９ 軸受板
８ 支持板
１０ ボルト
１１ 補強板
１３ フック孔
１４ 固定手段（支脚）
１５ 突起部
２０ オーガー
１００ 既製杭（鋼管杭）
１０２ 地盤
【０００１】
本発明は、鋼管ソイルセメント杭工法における鋼管杭やその他のプレボーリング工法等で使用される既製杭を埋設する際の既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は鋼管ソイルセメント杭の一例を示す断面図で、既製杭として鋼管杭１００の例で示してある。図１８は拡翼１０１付きの鋼管杭１００を使用しての鋼管ソイルセメント杭の断面図である。符号１０２は地盤、１０３はソイルセメント部、１０４は根固め部を示す。
このような鋼管ソイルセメント杭の施工方法には、鋼管杭同時埋設方法（中掘り工法）およびプレボーリング方法の二方式がある。既製コンクリート杭のプレボーリング工法は鋼管ソイルセメント杭のプレボーリングの方法と異なるが、工程的には両者は類似の工法であるといえる。
【０００３】
従来の鋼管杭同時埋設方法（中掘り工法）を、図１９乃至図２４について説明すると、まずオーガーを地上で準備する。
図１９は鋼管ソイルセメント杭の造成に使用するオーガーを示す正面図である。同図において、オーガー２０は、オーガー軸２１と、軸先端に装着された掘削翼２２、２３と、この上段に回転自在に遊嵌された共回り防止翼２５と、さらにこの上段に固着された攪拌翼２４とから構成されている。
【０００４】
掘削翼２３及び攪拌翼２４は、オーガー軸２１に固着された支持部材２８、２９に枢軸２６とシャーピン２７とで拡開状態で取り付けられており、共回り防止翼２５は、オーガー軸２１に回転自在に遊嵌された支持部材３０に枢軸２６とシャーピン２７とで拡開状態で取り付けられている。
【０００５】
掘削翼２２、２３にはビット２２ａ、２３ａが固着され、掘削翼２２は鋼管杭１００の内径より小径であり、攪拌翼２４の外径は掘削翼２３の外径と略同一で、かつ鋼管杭１００の外径より大径である。共回り防止翼２５の外径は掘削翼２３より大径に形成され、掘削中は掘削翼２２、２３で掘削された削孔壁から外側の原地盤中に食い込み、掘削翼２２、２３と攪拌翼２４とが回転しても共回り防止翼２５は回転しないようになっている。
【０００６】
図１９においては共回り防止翼２５の上段に攪拌翼２４が設けられているが、攪拌翼２４と共回り防止翼２５の位置を入れ替えてもよいし、攪拌翼２４を多段に設けてもよい。
前記共回り防止翼２５は、掘削翼２２、２３で掘削されて生じた大きな土塊を破砕するもので、掘削翼２２、２３や攪拌翼２４と共に回転している大きな土塊が、回転していない共回り防止翼２５に当たり、掘削翼２２、２３や攪拌翼２４との間で剪断されて破砕され、固化材と地盤との均一な混錬を可能にする。
【０００７】
なお、図１９では図示を省略したが、オーガー軸２１にはスタビライザが設けられ、鋼管杭１００の内において軸芯を維持したり、芯振れ及びオーガー軸の屈曲を防止するようになっている。
【０００８】
そこで先ず、地上で前記のようなオーガー２０を図２０に示すように鋼管杭１００にセットする。このセットは、鋼管杭１００の下端より前記掘削翼２２、２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５を先行した状態でオーガー軸２１を鋼管杭１００内に挿入して行なわれる。
【０００９】
次に、図示しない施工機でオーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、図２０、図２１に示すようにオーガー２０と鋼管杭１００をそれぞれ互いに逆方向または同一方向に回転させつつ、同時にオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤中を掘削翼２２、２３で削孔する。
掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は、共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混合される。
なお、オーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、オーガー２０と鋼管杭１００に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００１０】
次に、図２２に示すように所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この場合、オーガー２０は給進させないが、回転させた方がよい。この工程を根固め工程と称す。
【００１１】
前記根固め工程は、図２２に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００１２】
なお、この場合、所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで吐出した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、オーガー２０を削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ回転・給進して所定深度まで到達し、次に固化材を吐出せずオーガー２０を回転させつつ根固め部１０４の距離だけオーガー２０を上下させて再攪拌を行なうこともできる。
【００１３】
次に、図２３に示すように鋼管杭１００上端を地上のクランプ装置（図示せず）で固定し、オーガー２０を地上へ引き揚げる。この場合、引き揚げる途中で攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３が順次鋼管杭１００の下端に当たってシャーピン２７が順次剪断されるので、攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３は、これらを枢支する枢軸２６を軸として下方に折り畳まれて鋼管杭１００内を上昇する。
【００１４】
次に、図２４に示すように鋼管杭１００を回転させながら給進させ、固化後の圧縮強度が大きな固化材が注入された根固め部１０４内に挿入する。次にオーガー２０を地上へ引き揚げる。このオーガー２０の引き揚げは、攪拌翼２４、共回り防止翼２５及び掘削翼２３を縮閉した後、引続きオーガー２０を地上に引き揚げ、次に図２４に示すように鋼管杭１００を削孔底部の根固め部１０４に沈設してもよい。
【００１５】
図２５は従来のプレボーリング方法を示す断面図で、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）と工程順に示してあり、前記鋼管杭同時埋設方法と同一構成要素には同一符号が付してある。
まず、地上で図２５（Ａ）に示すようなオーガー２０を用意する。このオーガー２０は、オーガー軸２１と、軸先端に固着された掘削翼２２、２３とこの上段に回転自在に遊嵌された共回り防止翼２５と、さらにこの上段に固着された攪拌翼２４とから構成されている。掘削翼２２、２３にはビット２２ａ、２３ａが固着され、掘削翼２３と攪拌翼２４の外径は略同一である。共回り防止翼２５の外径は掘削翼２３、攪拌翼２４より大径に形成され、掘削中は掘削翼２２、２３で掘削された削孔壁から外側の原地盤中に食い込み、掘削翼２２、２３と攪拌翼２４とが回転しても共回り防止翼２５は回転しないようになっている。
本例は、掘削翼２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５が、前記図１９乃至図２４に示すオーガー２０のような枢軸２６及びシャーピン２７の構成を具備しないものであって、他は前記図１９乃至図２４に示すオーガー２０と同一であるので同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１６】
次に、図示しない施工機で前記オーガー２０のオーガー軸２１の上端を把持し、図２５（Ｂ）に示すようにオーガー２０を回転させつつ、同時にオーガー軸２１の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤中を掘削翼２２、２３で削孔する。掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は、共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混練される。
なお、オーガー軸２１の上端を把持し、オーガー２０に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００１７】
次に、所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて、図２５（Ｃ）に示すように削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この工程を根固め工程と称す。
【００１８】
前記根固め工程は、図２５（Ｃ）に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００１９】
次に、オーガー２０を回転させながら地上に引き揚げると、図２５（Ｄ）に示すようなソイルセメント部１０３と根固め部１０４によるソイルセメント柱体が造成される。このオーガー２０の引き揚げ時に、スラリー状の固化材は、吐出する場合と停止する場合とがあり、また、オーガー２０は回転させた方が攪拌が良好となるので好ましい。
【００２０】
次に、図２５（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように前記造成されたソイルセメント柱体中に、上方から鋼管杭１００を回転させながら、鋼管杭１００の先端部が根固め部１０４に位置するまで挿入して、図２５（Ｅ）に示すような鋼管ソイルセメント杭が造成される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の鋼管ソイルセメント杭の施工方法では、既製杭の芯ズレが発生しやすい不都合がある。従来の施工方法においても、オーガー２０のオーガー軸２１にスタビライザを設け芯ズレの防止を図っているが、ソイルセメントコラム柱体径が杭径より大きく、かつスタビライザと鋼管杭の内壁面との間には多少のクリアランスがあるためにどうしても芯ズレが発生する恐れがあった。
【００２２】
また、一般に、既製杭の杭芯ズレは貫入初期の時点で発生することが多い。既製杭（例えば、鋼管杭）の中掘り工法では、オーガー２０の先端部が地盤１０２中に貫入する初期に地盤１０２の抵抗や玉石等により芯ズレを発生しやすい。芯ズレが発生すると杭１００とオーガー２０を一度地上へ引き上げてから、再度杭芯を合わせて最初から施工を始めなければならず、時間的なロスが発生する。もしこのやり直し作業を省いてそのまま杭の施工を続けると、杭が大きく傾斜したり、杭芯ズレが大きくなり許容値を外れてしまうことになる。
【００２３】
プレボーリング工法では既製杭の外径よりも大きな径の掘削孔を削孔するため、図２５（Ｄ）から（Ｅ）に示すような既製杭を削孔中へ沈設するときに杭芯ズレが発生しやすい。また、プレボーリング孔自体の芯ズレは中掘り工法と同様に発生する。
【００２４】
前述のように、従来技術では中掘り工法もプレボーリング工法も、既製杭が所定の位置から偏芯する、いわゆる杭芯ズレを起こすという課題があった。
そこで、本出願人は、このような課題を解決するものとして既に特願２０００−１１７７９の既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法を提案した、
本発明は、上記発明を更に改善した鋼管ソイルセメント杭の施工における既製杭やその他の工法における既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法を提供するものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の既製杭の芯ズレ防止装置は、施工する既製杭よりも大きな径の孔が設けられた基板と、該基板にその孔と同心的に固着された施工する既製杭より大きな内径を有するガイド筒と、該ガイド筒内面に装着する回転支承とより成り、
前記ガイド筒には、その側面に切欠開口部が設けられており、前記回転支承は、少なくとも３個をガイド筒内面に装着することを特徴とする。
また、本発明の既製杭の芯ズレ防止装置は、前記回転支承がガイドローラであり、該ガイドローラをガイド筒上端部内面に着脱自在に装着することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の既製杭の芯ズレ防止施行方法は、施工する既製杭よりも大きな径の孔が設けられた基板と、該基板にその孔と同心的に固着された施工する既製杭より大きな内径を有し側面に切欠開口部が設けられたガイド筒と、該ガイド筒内面に装着する回転支承とより成る既製杭の芯ズレ防止装置を使用し、杭芯位置にガイド筒の中心位置がほぼ一致するようにして基板を地盤上に設置し、この基板を固定手段で固定し、ガイド筒上端部内面に設置した少なくとも３個の回転支承が杭の外面に接するようにして既製杭を沈設することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の既製杭の芯ズレ防止施行方法は、前記固定手段が、施工機の支脚で基板を押えて固定することを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の既製杭の芯ズレ防止施工方法は、杭芯位置にガイド筒の中心位置がほぼ一致するようにして基板を地盤上に設置し、この基板を固定手段で固定し、ガイド筒上端部内面に設置した少なくとも３個の回転支承が杭の外面に接するようにして既製杭を沈設する既製杭の芯ズレ防止施工方法であって、既製杭がその上方外周にフック部を固着された鋼管杭又はＳＣ杭であり、先行する既製杭に後続する既製杭を継ぎ足して順次沈設する工程において、先行する既製杭の上方外周に固着された突起部を、回転支承の構成部材に載置して先行既製杭が沈下しないように支持し、後続既製杭を接続することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態を示すガイド筒の斜視図、図２は本発明の実施の形態を示す回転支承の斜視図、図３は本発明の実施の形態を示す回転支承の断面図である。
【００３０】
本発明に係る既製杭の芯ズレ防止装置は、図１に示すような基板３に固設されたガイド筒１と、図２及び図３に示すような回転支承２とで構成される。本例では回転支承２としてガイドローラで示している。
ガイド筒１は、内径が既製杭１００の外径とガイドローラ（回転支承）２の内面側突出幅の２倍を合計した長さに略等しい径乃至やや大きい径とし、鋼管等で形成される。
【００３１】
基板３は、鋼板等で形成されるが、その形状は特に問わない。しかし、施工方法や製造コストを考慮すると方形が好ましい。この基板３には、前記ガイド筒１の内径と略等しい径の孔４が設けられ、ガイド筒１は、この孔４と同心的に基板３に固着される。この固着手段としては、溶接等を例示できる。また、ガイド筒１には基板３との間に補強板１１が設けられて強度の向上が図られている．ガイド筒１の長さは、杭が偏芯しようとするときの抵抗力を保持できる厚さが必要となるが、補強板１１を設けるとガイド筒１の厚さを薄くすることができる。尚、補強板１１には、フック孔１３が設けてあり、施工機での吊り上げての設置、移動及び撤去に使用できるようになっている。
【００３２】
図４はガイド筒の他の実施の形態を示す斜視図である。本例はガイド筒１の側面に切欠開口部１ａが設けられている場合であって、他は前記実施の形態と同様であるので、同一符号を付して詳細な説明は省略する。切欠開口部１ａは流出したソイルセメントや汚泥等を、ガイド筒１から流出させるもので、本例によれば、削孔より流出するソイルセメントや掘削土等を、ガイド筒１内に滞留させることなく、釜場等の特定の方向に流出させることができる。
【００３３】
また、回転支承２は、図２および図３に示すようにガイド筒１の上端部に着脱自在に装着する。回転支承２の軸５は、ガイド筒１の軸心と平行し、該軸５の回りを回転するガイドローラ２ａを少なくとも１個取り付ける。回転支承２は少なくとも３個を着脱自在にガイド筒１の上端部に装着する。杭の外径が大きくなると回転支承２の取付け個数を増やした方が精度が向上する。通常は４乃至８個がよい。
【００３４】
回転支承２の一例を図２および図３について説明する。垂直方向の取付板６に固設した軸受板７を水平方向に延出する。この軸受板７には、取付板６と前記ガイド筒１の肉厚より大きい間隔をとって取付板６と平行に支持板８を垂下し、この支持板８に前記軸受板７と所定の間隔をとって軸受板７と平行に軸受板９を固設する。前記軸受板７と９の間には、軸５をガイド筒１の軸心と平行に架設すると共に、この軸５にガイドローラ２ａを回転自在に取り付ける。前記取付板６にはボルト１０が螺入されており、取付板６と支持板８の間にガイド筒１の上端を嵌入させた後、このボルト１０を締め付けることによって、ガイド筒１上端部に着脱自在となる。ガイドローラ２ａの材質としては、樹脂もしくは硬質ゴムを例示することができる。
尚、符号１２はフック杆を示す。
【００３５】
図５は回転支承の他の実施の形態を示す断面図である。本例はガイドローラ２ａが縦長の場合であって、他は前記実施の形態と同様であるので、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３６】
次に前記のような既製杭の芯ズレ防止装置を使用しての既製杭の芯ズレ防止施工方法を説明する。最初に鋼管杭同時埋設方法を図６乃至図１４について説明する。この場合、使用される既製杭は、鋼管杭である。
【００３７】
まず、図６に示すように基板３に固着されたガイド筒１を、杭芯位置にガイド筒１の中心位置がほぼ一致するようにして地盤１０２上に設置する。このガイド筒１は、基板３を固定手段１４で地盤１０２に対し固定することによって固定される。本例において固定手段１４は、施工機（図示省略）の支脚で基板３を押え付ける手段を示している。施工機（図示せず）は公知であるので説明は省略するが、リーダーの基端側にシリンダーで進退する支脚が設けられているので、その支脚を固定手段１４として利用する。このとき、ガイド筒１が鉛直となるように基板３を地盤１０２上に固定するように留意する。
【００３８】
次に図７および図８に示すように回転支承２をガイド筒１上端部に差し込むようにセットし、ボルト１０を締め付けることによりガイド筒１に取り付ける。回転支承２の装着時期は、最初からガイド筒１上端部に装着していてもよいし、既製杭をガイド筒１に挿入してから杭芯を合わせるように装着してもよい。
【００３９】
次に図９に示すように既製杭としての鋼管杭１００の下端よりオーガー２０の掘削翼２２、２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５を先行した状態でオーガー軸２１を鋼管杭１００内に挿入し、回転支承２のガイドローラ２ａで形成する平面を鉛直に貫くようにガイド筒１中に鋼管杭１００を挿入し、次に図示しない施工機でオーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、図１０および図１１に示すようにオーガー２０と鋼管杭１００をそれぞれ互に逆方向または同一方向に回転させつつ、同時にオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤１０２中を削孔する。掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混合される。この地盤の削孔に伴い、図４に示したガイド筒１を使用した場合は、その切欠開口部１ａからソイルセメントや掘削土が流出する。
【００４０】
なお、オーガー２０は、前記図１９に示すものと同じであるので、同一符号で説明し、詳細な説明は省略する。
また、オーガー軸２１と鋼管杭１００のそれぞれの上端を把持し、オーガー２０と鋼管杭１００に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００４１】
次に、図１１に示すように所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この場合、オーガー２０は給進させないが、回転させた方がよい。この工程を根固め工程と称す。
【００４２】
前記根固め工程は、図１１に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００４３】
なお、この場合、所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで吐出した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、オーガー２０を削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ回転・給進して所定深度まで到達し、次に固化材を吐出せずオーガー２０を回転させつつ根固め部１０４の距離だけオーガー２０を上下させて再攪拌を行なうこともできる。
【００４４】
次に、図１２に示すように鋼管杭１００上端を地上のクランプ装置（図示せず）で固定し、オーガー２０を地上へ引き揚げる。この場合、引き揚げる途中で攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３が順次鋼管杭１００の下端に当たってシャーピン２７が順次剪断されるので、攪拌翼２４、共回り防止翼２５、掘削翼２３は、これらを枢支する枢軸２６を軸として下方に折り畳まれて鋼管杭１００内を上昇する。
【００４５】
次に、図１３に示すように鋼管杭１００を回転させながら給進させ、固化後の圧縮強度が大きな固化材が注入された根固め部１０４内に挿入する。次にオーガー２０を地上へ引き揚げる。このオーガー２０の引き揚げは、攪拌翼２４、共回り防止翼２５及び掘削翼２３を縮閉した後、引続きオーガー２０を地上に引き揚げ、次に図１３に示すように鋼管杭１００を削孔底部の根固め部１０４に沈設してもよい。
【００４６】
最後に図１４に示すように基板３に固着されたガイド筒１および回転支承２を取り除くことによって鋼管杭１００が中心に位置した鋼管ソイルセメント杭が完成する。
【００４７】
しかして、前記ソイルセメント柱を築造しながらの鋼管杭１００の沈設施工では、ガイド筒１に設けられた回転支承２に支承されて沈設（挿入）されるので鋼管杭が偏芯しようとするとガイド筒が抵抗するため芯ズレを起こすことなく精度よく施工される。なお、鋼管杭１００は、図１８に示すような下端部外周面に拡翼１０１が設けられた鋼管杭であってもよく、この拡翼１０１は根固め部１０４中に位置するようにする。
【００４８】
次にプレボーリング工法における施工方法を図１５について説明する。図１５は（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）と工程順に示してあり、前記施工方法と同一構成要素には同一符号が付してある。
まず、地上で図１５（Ａ）に示すようなオーガー２０を用意する。このオーガー２０は、オーガー軸２１と、軸先端に固着された掘削翼２２、２３とこの上段に回転自在に遊嵌された共回り防止翼２５と、さらにこの上段に固着された攪拌翼２４とから構成されている。掘削翼２２、２３にはビット２２ａ、２３ａが固着され、掘削翼２３と攪拌翼２４の外径は略同一である。共回り防止翼２５の外径は掘削翼２３、攪拌翼２４より大径に形成され、掘削中は掘削翼２２、２３で掘削された削孔壁から外側の原地盤中に食い込み、掘削翼２２、２３と攪拌翼２４とが回転しても共回り防止翼２５は回転しないようになっている。
本例は、掘削翼２３、攪拌翼２４及び共回り防止翼２５が、図１９に示すオーガー２０のような枢軸２６及びシャーピン２７の構成を具備しないものであって、他は前記図１９に示すオーガー２０と同一であるので同一符号を付して詳細な説明は省略する。なお、攪拌混合装置はこの他の従来公知の通常に使用されているものを用いてもよい。
【００４９】
次に、図示しない施工機で前記オーガー２０のオーガー軸２１の上端を把持し、図１５（Ｂ）に示すようにオーガー２０を回転させつつ、同時にオーガー軸２１の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出し、地盤中を掘削翼２２、２３で削孔する。掘削翼２２、２３で掘削された地盤の土塊は、共回り防止翼２５で破砕され、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口３１から吐出する固化材と混練される。この場合も地盤の削孔に伴い図４に示したガイド筒１を使用した場合は、その切欠開口部１ａからソイルセメントや掘削土が流出する。
なお、オーガー軸２１の上端を把持し、オーガー２０に回転力及び給進力を与え、回転させつつオーガー軸２１先端の吐出口３１からスラリー状の固化材を吐出させて削孔させる前記施工機（図示せず）は、公知であるので説明は省略する。
【００５０】
次に、所定深度まで削孔し、掘削翼２２先端が所定深度に到達した時点で、固化材の吐出を固化後の圧縮強度がそれまで注入した固化材より大きいスラリー状固化材に切り替えて、図１５（Ｃ）に示すように削孔底部をその固化材で充満して根固め部１０４を形成する。この工程を根固め工程と称す。
【００５１】
前記根固め工程は、図１５（Ｃ）に示された所定深度よりも削孔底部の根固め部１０４の距離だけ浅い地盤の深度まで削孔した後、それまで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きな固化材に切り替え、前記削孔底部の根固め部１０４の距離だけ固化材を吐出しつつ所定深度まで削孔して形成してもよい。
【００５２】
次に、オーガー２０を回転させながら地上に引き揚げると、ソイルセメント部１０３と根固め部１０４によるソイルセメント柱体が造成されるから、このソイルセメント柱体の上端の地盤上に、ソイルセメントが固化する前に図１５（Ｄ）に示すように基板３に固着したガイド筒１を設置し、固定する。そのガイド筒１の上端部には前記同様に回転支承２をボルト１０を介して取り付ける。この回転支承２は予めガイド筒１に取り付けてから地盤上に設置してもよい。
また、本例ではソイルセメント柱体を造成した後にガイド筒１及び回転支承２を装着したが、これは図１５（Ａ）に示す最初の時点でガイド筒１を設置してからオーガー２０でソイルセメント柱体を造成してもよい。いずれにしてもガイド筒１は、中心を杭芯位置に合わせて地盤上に設置する。
【００５３】
次に図１５（Ｄ）（Ｅ）に示すように回転支承２のガイドローラ２ａで形成する平面を鉛直に貫くように鋼管杭１００を挿入しながら杭１００の沈設施工を行なう。鋼管杭１００が偏芯しようとしても回転するガイドローラ２ａを介してガイド筒１が抵抗するため杭１００は偏芯することなく、地盤中に貫入していく。
また、回転支承２のガイドローラ２ａが鋼管杭１００の回転と共に回転するため、鋼管杭１００の貫入の妨げとなることがない。
【００５４】
鋼管杭１００の沈設施工が完了したら、図１５（Ｅ）に示すように回転支承２を装着したガイド筒１を回収して杭１００の施工を完了する。この場合も鋼管杭がソイルセメント柱体の中心に位置して施工することができた。
【００５５】
図１６は既製杭として上方外周に吊上げるためのフックのような突起部１５が固着された鋼管杭１００を使用し、先行鋼管杭１００ａに後続する鋼管杭１００ｂを継ぎ足し接続して沈設する場合の施工方法を示す。本例によれば先行する鋼管杭１００ａの突起部１５を回転支承２の構成部材、例えば、軸受板７上に載置して先行鋼管杭１００ａが沈下しないように支持し、後続鋼管杭１００ｂを溶接等で接続して継ぎ足すことが可能となる。従って、接続作業が容易となるものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、本発明に係る既製杭の芯ズレ防止装置および既製杭の芯ズレ防止施工方法によれば、次のような効果を奏する。
（１）基板に固着されたガイド筒は、地盤上に設置し、支脚を介して施工機本体の重量で押えつけるだけでよく、特願２０００−１１７７９の発明のように地盤中に貫入したり引き抜き作業がないので作業が容易で作業効率もよい。
【００５７】
（２）既製杭がその上方外周に突起部を固着された鋼管杭又はＳＣ杭であって、先行する既製杭に後続する既製杭を継ぎ足して順次沈設する工法においては、先行する既製杭の上方外周に固着された突起部を、回転支承の構成部材に載置して先行既製杭が沈下しないように支持し、後続既製杭を先行既製杭に接続できるので、既製杭の継ぎ足し接続の作業がきわめて容易となる。
【００５８】
（３）ガイド筒に装着した少なくとも３個の回転支承が鋼管杭に接するようにして鋼管杭を沈設施工すれば、回転支承にガイドされ、ガイド筒の抵抗力により、鋼管杭の施工時の偏芯を防止することができる。
【００５９】
（４）本発明によれば、鋼管杭同時埋設方法でも後埋設（プレボーリング工法）の施工方法でも鋼管杭の偏芯を防ぐことができる。特に、プレボーリング工法では、スタビライザもないため、偏芯を防ぐものとして効果が高いものである。
【００６０】
（５）回転支承を着脱可能にしているため、装置のメンテナンスが容易となるとともに、回転支承に汎用性があるため、外径の異なる杭にも適用でき、経済的である。
（６）また、ガイド筒の側面に切欠開口部を設けておけば、流出したソイルセメントや掘削土等をガイド筒外に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すガイド筒の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す回転支承の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す回転支承の断面図である
【図４】本発明の他の実施の形態を示すガイド筒の斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す回転支承の断面図である
【図６】本発明の施工順序を示す断面図である。
【図７】本発明の次の施工順序を示す断面図である。
【図８】図７の状態の平面図である。
【図９】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１０】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１１】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１２】本発明のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図１３】本発明のさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図１４】本発明のまたさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図１５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、本発明の他の施工方法を工程順に示す断面図である。
【図１６】既製杭を継ぎ足し接続する施工方法を示す斜視図である。
【図１７】鋼管ソイルセメント杭の断面図である。
【図１８】拡翼付鋼管杭を使用しての鋼管ソイルセメント杭の断面図である。
【図１９】オーガーの正面図である。
【図２０】従来例の施工順序を示す正面図である。
【図２１】従来例の次の施工順序を示す断面図である。
【図２２】従来例のまた次の施工順序を示す断面図である。
【図２３】従来例のさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図２４】従来例のまたさらに次の施工順序を示す断面図である。
【図２５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、他の従来例の施工方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
１ ガイド筒
１ａ 切欠開口部
２ 回転支承
２ａ ガイドローラ
３ 基板
４ 孔
５ 軸
６ 取付板
７、９ 軸受板
８ 支持板
１０ ボルト
１１ 補強板
１３ フック孔
１４ 固定手段（支脚）
１５ 突起部
２０ オーガー
１００ 既製杭（鋼管杭）
１０２ 地盤
Claims (5)
- 施工する既製杭よりも大きな径の孔が設けられた基板と、該基板にその孔と同心的に固着された施工する既製杭より大きな内径を有するガイド筒と、該ガイド筒内面に装着する回転支承とより成り、
前記ガイド筒には、その側面に切欠開口部が設けられており、前記回転支承は、少なくとも３個をガイド筒内面に装着することを特徴とする既製杭の芯ズレ防止装置。 - 前記回転支承はガイドローラであり、該ガイドローラをガイド筒上端部内面に着脱自在に装着することを特徴とする請求項１記載の既製杭の芯ズレ防止装置。
- 施工する既製杭よりも大きな径の孔が設けられた基板と、該基板にその孔と同心的に固着された施工する既製杭より大きな内径を有し側面に切欠開口部が設けられたガイド筒と、該ガイド筒内面に装着する回転支承とより成る既製杭の芯ズレ防止装置を使用し、杭芯位置にガイド筒の中心位置がほぼ一致するようにして基板を地盤上に設置し、この基板を固定手段で固定し、ガイド筒上端部内面に設置した少なくとも３個の回転支承が杭の外面に接するようにして既製杭を沈設することを特徴とする既製杭の芯ズレ防止施工方法。
- 前記固定手段は、施工機の支脚で基板を押えて固定することを特徴とする請求項３記載の既製杭の芯ズレ防止施工方法。
- 杭芯位置にガイド筒の中心位置がほぼ一致するようにして基板を地盤上に設置し、この基板を固定手段で固定し、ガイド筒上端部内面に設置した少なくとも３個の回転支承が杭の外面に接するようにして既製杭を沈設する既製杭の芯ズレ防止施工方法であって、既製杭がその上方外周に突起部を固着された鋼管杭又はＳＣ杭であり、先行する既製杭に後続する既製杭を継ぎ足して順次沈設する工程において、先行する既製杭の上方外周に固着された突起部を、回転支承の構成部材に載置して先行既製杭が沈下しないように支持し、後続既製杭を接続することを特徴とする既製杭の芯ズレ防止施工方法。
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