JP4781195B2 - 打込材の打設方法及び先行掘削用打込材 - Google Patents

Description

本発明は、打込材の打設方法及び先行掘削用打込材に関し、特に掘削用ビットを有する先行掘削用打込材を用いた打設方法に関する。

略円形の掘削ビットをダウンザホールハンマーで打撃し、打撃による掘削ビットの回転打撃作用によって、岩盤等が存在する硬質の地盤を掘削するダウンザホールハンマー工法が知られている（例えば、特許文献１）。

このようなダウンザホールハンマー工法では、略円形の掘削ビットによって地盤が掘削されることから、地盤には、略円形の穴が形成される。その後、略円形の穴の中に、杭や矢板が挿入されて、固定材を用いて支持される。

また、杭や矢板を、バイブロハンマーによる振動を利用して、直接、地盤に打ち込むバイブロハンマー工法が知られている（例えば、特許文献２）。なお、バイブロハンマー工法では杭や矢板を直接打ち込めない場合に、高圧ジェット水を利用するウォータージェット併用バイブロハンマー工法を用いることも知られている。

特開平９−３１９８０号公報 特開２０００−２５７０６５号公報

しかしながら、ダウンザホールハンマー工法では、硬質地盤に本来挿入すべき杭や矢板の形状よりも大きな掘削断面となる先行掘削用機器を使用することにより、不必要な部分の掘削や埋め戻しが行われることとなり、掘削時間や、コストが増大してしまうという問題があった。また、ダウンザホールハンマー工法のＢ工法（やぐら方式）では、仮設足場や仮設構台を必要とする場合が多く、仮設足場や仮設構台を設けるための時間や費用がかかるという問題もあった。さらに、ダウンザホールハンマー工法では、孔壁が安定しない場合には、ハンマー引抜後に新たな注入管を挿入してから、固定材を注入し孔壁を安定させるという作業をしなければならず、工程が増え、作業効率が悪くなるという問題もあった。

バイブロハンマー工法では、バイブロハンマーの振動を利用して直接、杭や矢板を打ち込むため、硬質地盤には杭や矢板を打ち込むことが難しいという問題があった。また、バイブロハンマー工法では杭を打ち込めない場合に使用可能な工法として、ウォータージェット併用バイブロハンマー工法が利用可能であるが、より厳しい施工条件（例えば概算Ｎ値が８０より大きい場合）にはウォータージェット併用バイブロハンマー工法でも利用することは難しく、さらに高圧ジェットによる大量の濁水を処理しなければないないという問題もあった。

そこで、本発明は、低コストで、硬質地盤にも杭や矢板等を打ち込むことが可能な打込材の打設方法及びそのための先行掘削用打込材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る打込材の打設方法は、先端部に掘削用ビットが配置された先行掘削用打込材を用いて硬質地盤の先行掘削を行い、先行掘削用打込材によって形成された孔に固定材を注入しながら先行掘削用打込材を引き抜き、固定材が注入された孔に前記先行掘削用打込材と断面が略同形状の打込材を打設する工程を有することを特徴とする。

また、本発明に係る打込材の打設方法では、先行掘削用打込材は掘削用ビットからエアーを噴出させるためのエアー配管を有し、掘削工程ではエアー配管からエアーを供給しながら硬質地盤の掘削を行うことが好ましい。削られた硬質地盤のかけらを適切に除去して、最適な掘削が短時間かつ効率的に進むようにするためである。

さらに、本発明に係る打込材の打設方法では、先行掘削用打込材は先端部から固定材を注入するための固定剤供給管を有し、固定剤注入工程では固定材供給管へ固定材を供給しながら先行掘削用打込材の引き抜きを行うことが好ましい。打込材が打設される孔に適切に固定材を注入するためである。

さらに、本発明に係る打込材の打設方法では、先行掘削用打込材による硬質地盤の先行掘削、先行掘削用打込材の引き抜き、及び打込材の打設を、全て同じ建設機器により行うことが好ましく、さらに建設機器はバイブロハンマーであることが好ましい。全ての工程を同じ建設機器によって行えることによって、低コスト化を図ることが可能となる。

上記課題を解決するために、本発明に係る先行掘削用打込材は、支持部材と、支持部材の掘削部先端に配置された第１の掘削用ビットと、第１の掘削用ビットへエアーを供給するためのエアー供給管と、エアー供給管の掘削部先端近傍に配置された第２の掘削用ビットと、先端部の近傍に打込材を固定するための固定材を注入するための固定材供給管と、固定材供給管の掘削部先端近傍に配置された第３の掘削用ビットを有することを特徴とする。

また、本発明に係る先行掘削用打込材では、第１の掘削用ビットは、第２又は第３の掘削用ビットより、掘削部の先端側に配置されていることが好ましい。固定材供給管又はエアー供給管を適切に保護するためである。

さらに、本発明に係る先行掘削用打込材では、第１の掘削用ビットは、エアー噴出口と、エアー噴出口と前記エアー供給管との間を接続するための接続部と、接続部に設けられた逆止弁を有することが好ましい。逆止弁によって、エアー噴出口が固定材によって閉塞するのを防止するためである。

さらに、本発明に係る先行掘削用打込材では、第１の掘削用ビットは、取り外し可能に前記支持部材の掘削部先端に配置されていることが好ましい。例えば、打込材として鋼矢板や鋼管矢板を使用する場合において、継手部分も含めた先行掘削ができるため、次の打込材のための片側の先行掘削が不必要な場合には、取り外して利用することができる。掘削が不必要な場合に、取り外せるようにするためである。

本発明に係る打込材の打設方法では、先行掘削用打込材を利用して孔を形成し、形成された孔に、先行掘削用打込材と断面が略同形状の打込材を打設するため、不必要な掘削や埋め戻しが不要となり、少ないエネルギーと時間で、多くの固定材を使用することなく、低コストで打込材を打設することが可能となった。

さらに、各工程を同一の建設機器を用いる場合には、さらに、コストの低減を図ることが可能となった。

以下、本発明に係る打込材の打設方法及び先行掘削用打込材について図面を参照しながら説明する。

図１は、先行掘削用打込材の一例として用いられる先行掘削用Ｈ鋼杭１０の掘削部先端を示す図である。

図１に示すように、先行掘削用Ｈ鋼杭１０の掘削部先端には、Ｈ型をした先端部１１に掘削用のビット１２が、１６個、隙間無く配置されている。また、固定材注入用配管１５に対応したビット１３及び２本のエアー配管１７に対応した２つのビット１４が、先行掘削用Ｈ鋼杭１０の内側に配置されている。

なお、図１において、ビット１２、ビット１３及びビット１４の形状は同じであるが、仕様の異なるビットを用いることも可能である。また、各ビットには、岩盤、固結粘土、又は大きな礫（転石）等を含む硬質地盤を砕くための複数の超硬質のチップと複数のエアー噴出し口が設けられている。各ビットの複数のエアー噴出口は、２本のエアー配管１７と接続されている。

図２は図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０の側面図であり、図２（ａ）は図１のＡ側から見た側面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ側から見た側面図である。

図２に示すように、先行掘削用Ｈ鋼杭１０は、先端部１１と本体１９から構成され、その内側には、１本の固定材注入用配管１５と２本のエアー配管１７が配置されている。固定材注入用配管１５は、固定材注入口１６を有しており、他方の端部は、先端部１１付近で開放されている。また。固定材注入配管１５の先端部１１側開口部の先には、モルタルを排出可能な充分な空間を確保してビット１３が配置されている。

２本のエアー配管１７は、それぞれエアー供給口１８を有しており、他方の端部は、先端部１１に接続されている。エアー供給口１８から供給されたエアーは、先端部１１内を介して各ビットのエアー噴出し口から噴出される。また、エアー配管１７と先端部１１が接続されている部分には、ビット１４がそれぞれ配置されている。

なお、固定材注入用配管１５に対応したビット１３及び２本のエアー配管１７に対応した２つのビット１４は、掘削用のビット１２の位置より若干図中右側にずらして配置されている。これは、掘削時の衝撃によって、固定材注入用配管１５及びエアー配管１７が破損しにくいように配慮したものである。

図３〜図８は、本発明に係る打込材の打設方法の作業手順を、Ｈ鋼杭の打設を例にして説明した図である。

図３は、Ｈ鋼杭を打設するための定規を仮設する工程を示す図である。

クレーン車２０のフック２１に懸架されているバイブロハンマー２２を用いて、トンボ杭４２を所定本数打設する。トンボ杭４２は、定規４０を乗せるための杭台であり、打ち込む深度は、トンボ杭４２が自立する程度で良い。また、少なくとも２本のトンボ杭４２で定規を固定することが好ましい。なお、バイブロハンマー２２は、カウンターウエイト、起振動器、及び鋼材を確保するためのチャックを有しており、起振動器によって発生される振動力を利用して鋼材の打設又は引き抜きを行う機器であって、公知の機器を利用することが可能である。
図４は、鋼管を打設する工程を示す図である。

定規４０の仮設が完了したら、鋼管５０（例えば、φ７００ｍｍ）をバイブロハンマー２２によって打設する。鋼管５０は、鋼材から構成された中空の円筒状をしており、孔壁保護又は濁水の抑制のために、Ｈ鋼杭の打設に先立って、上層地盤３０を貫通し、岩盤３１の直前の深度まで打設される。なお、鋼管５０内に溜水が発生した場合には、水中ポンプ等で排水することが好ましい。

図５は、先行掘削工程を示す図である。

鋼管５０の打設が完了したら、先行掘削用Ｈ鋼杭１０を用いて、先行掘削を行う。先行掘削は、先行掘削用Ｈ鋼杭１０を鋼管５０内に建て込み、バイブロハンマー２２で打設することによって行う。前述したように、先行掘削用の先行掘削用Ｈ鋼杭１０の先端部１１には掘削用のビット１２等が配置されているため、バイブロハンマー２２の起振力によって岩盤３１等の硬質地盤を所定の深度（設計深度）まで掘削することが可能である。また、特に岩盤３１を掘削する際には、コンプレッサー（図示せず）からエアー配管１７の供給口１８へエアーを供給し、各ビット１２、１３及び１４の先端からエアーを吐出させ、粉砕された岩盤を排除する。コンプレッサーからのエアーの吐出圧力は、例えば０．７ＭＰａ以上であることが好ましい。

図６は、先行掘削用Ｈ鋼杭１０の引き抜き工程を示す図である。

設計深度まで先行掘削用Ｈ鋼杭１０による掘削が完了したら、固定材注入用配管１５の固定材注入口１６から所定量のモルタルを注入しながら、先行掘削用Ｈ鋼杭１０をバイブロハンマー２２を用いて引き抜く。固定材注入口１６から注入されたモルタルは、先行掘削用Ｈ鋼杭１０の先端部１１側の開口部から先行掘削用Ｈ鋼杭１０が形成した孔内に注入される。

図７は、Ｈ鋼杭（支持杭）の打設工程を示す図である。

先行掘削用Ｈ鋼杭１０を引き抜いた後、支持杭となるＨ鋼杭５１をバイブロハンマー２２によって所定深度まで打設する。Ｈ鋼杭が形成した孔は岩盤３１内まで達しており、さらにモルタルも注入されているため、打設されたＨ鋼杭５１は、岩盤３１に強固に固定されることとなる。なお、Ｈ鋼杭５１は、先行掘削用の先行掘削用Ｈ鋼杭１０の本体部分１９と同様の形状を有している。

図８は、鋼管５０を引き抜く工程を示す図である。

Ｈ鋼杭５１の打設が完了後、バイブロハンマー２２を用いて鋼管５０を引き抜き、Ｈ鋼杭５１を打設する一連の工程を完了する。なお、上記の工程では、孔壁保護又は濁水の抑制のために、鋼管５０の打設（図４参照）及び鋼管５０の引き抜き（図８参照）を行ったが、Ｈ鋼杭５１の打設に際して、孔壁保護又は濁水の抑制を考慮する必要の無い場合には、これらの工程を省略することも可能である。

図９は、打設されたＨ鋼杭５１の地上における状態をＨ鋼杭５１の真上から見た一例を示す図である。

図９に示すように、先行掘削用Ｈ鋼杭１０が形成した孔６０内にＨ鋼杭５１がモルタル５２によって固定されて配置されている。先行掘削用Ｈ鋼杭１０の先端部１１には、掘削用のビット１２等が配置されていることから、先行掘削用Ｈ鋼杭１０による掘削によって、先行掘削用Ｈ鋼杭１０の本体部分１９の断面より若干大きい孔６０が形成される。したがって、Ｈ鋼杭５１は、スムーズに先行掘削用Ｈ鋼杭１０による掘削によって形成された孔６０に打設され、先行掘削用Ｈ鋼杭１０が引き抜かれる際に注入されたモルタル５２によって岩盤３１に強固に固定される。

図９に点線で示した円６１は、例えば、Ｈ鋼杭５１を打設する場合にダウンザホールハンマー工法を用いて形成される孔の内径の一例を示している。このように、従来の工法では、Ｈ鋼杭５１が入る略円形の孔を形成していたので、それだけ孔の形成のためのエネルギーと時間を要していた。また、大きな孔の中にＨ鋼杭５１を固定するために、それだけ大量のモルタルが必要であった。さらに、例えば、ダウンザホールハンマー工法のための建設機器を用いて孔を形成し、その後、Ｈ鋼を打設するために他の建設機器（例えば、バイブロハンマー）を用いる必要があり、複数の建設機器を利用しなければならなかった。

これに対して、本発明に係る打込材の打設方法では、打設する打込材（この例ではＨ鋼杭）の断面と略同形状の先行掘削用打込材を利用して孔を形成し、孔を形成した建設機器と同じ建設機器を利用して形成された孔に打込材を打設して固定するため、少ないエネルギーと時間で、多くのモルタルを使用することなく、低コストで打込材を打設することが可能となった。

図１〜図９に示した例では、先行掘削用Ｈ鋼杭１０を用いて先行掘削を行い（図５参照）、その後先行掘削用Ｈ鋼杭１０によって形成された孔にＨ鋼杭５１を打設した（図７参照）。しかしながら、本発明は、他の形状や仕様の打込材を打設する場合にも利用することが可能である。即ち、本発明は、中空の円筒状の鋼管、矢板、又は鋼管矢板等を、打込材として打設する場合にも適用することが可能である。以下それらの例について説明する。

図１０は、本発明に係る打込材の打設方法に用いることができる先行掘削用鋼管杭７０の掘削部先端の一例を示す図である。

図１０に示すように、先行掘削用鋼管杭７０の掘削部先端には、中空の円筒状をした鋼管の先端部に掘削用のビット１２が、３６個、隙間無く配置されている。また、先行掘削用鋼管杭７０には、固定材注入用配管（不図示）に対応した２つのビット１３及びエアー配管（不図示）に対応した４つのビット１４が、その内側に配置されている。

なお、図１０における、ビット１２、１３及び１４は、図１に示したビットと同様の仕様である。また、先行掘削用鋼管杭７０におけるビット１３及び１４は、図１におけるビット１３及び１４と同様に、ビット１２の面よりも、若干下がった位置に配置されている。さらに、先行掘削用鋼管杭７０の内側に配置された固定材注入用配管及びエアー配管の機能は、図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０に示すものと同様な仕様である。

図１１は、打設された鋼管の地上における状態を鋼管の真上から見た一例を示す図である。

先行掘削用鋼管杭７０を利用して、鋼管７１を打設する方法は、図３〜８に示した先行掘削用Ｈ鋼杭１０を利用してＨ鋼杭５１を打設する方法と同様である。図１１に示すように、先行掘削用鋼管杭７０が形成した孔７２内に鋼管７１がモルタル７３によって固定されて配置されている。先行掘削用の先行掘削用鋼管杭７０の先端部には、掘削用のビット１２等が配置されていることから、先行掘削用鋼管杭７０による掘削によって、鋼管より若干大きい孔７２が形成される。したがって、鋼管７１は、スムーズに先行掘削用鋼管杭７０による掘削によって形成された孔７２に打設され、先行掘削用鋼管杭７０が引き抜かれる際に注入されたモルタル７３によって硬質地盤に強固に固定される。

図１２は、本発明に係る打込材の打設方法に用いることができる先行掘削用鋼管矢板用杭８０の掘削部先端を示す図である。

図１２に示すように、先行掘削用鋼管矢板用杭８０の掘削部先端には、中空の円形をした鋼管の先端部に掘削用のビット１２が、３６個、隙間無く配置されている。また、先行掘削用鋼管矢板用杭８０には、固定材注入用配管（不図示）に対応した２つのビット１３及びエアー配管（不図示）に対応した４つのビット１４が、その内側に配置されている。さらに、Ｐ−Ｐ継手の部分には、５個のビット８５がそれぞれ配置されている。

なお、図１２における、ビット１２、１３、１４及び８５は、図１に示したビットと同様の仕様である。また、先行掘削用鋼管矢板用杭８０におけるビット１３及び１４は、図１におけるビット１３及び１４と同様に、ビット１２の面よりも、若干下がった位置に配置されている。さらに、先行掘削用鋼管矢板用杭８０の内側に配置された固定材注入用配管及びエアー配管の機能は、図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０に示すものと同様の仕様である。

図１３は、打設された１つの鋼管矢板の地上における状態を鋼管矢板の真上から見た一例を示す図である。

先行掘削用鋼管矢板用杭８０を利用して、鋼管矢板８１を打設する方法は、図３〜８に示した先行掘削用Ｈ鋼杭１０を利用してＨ鋼杭５１を打設する方法と同様である。図１３に示すように、先行掘削用鋼管矢板用杭８０が形成した孔８２内に鋼管矢板８１がモルタル８３によって固定されて配置されている。先行掘削用鋼管矢板用杭８０の先端部には、掘削用のビット１２等が配置され、Ｐ−Ｐ継手８４の部分にも複数のビット８５が配置されていることから、先行掘削用鋼管矢板用杭８０による掘削によって、鋼管矢板８１より若干大きい孔８２が形成される。したがって、鋼管矢板８１は、スムーズに先行掘削用鋼管矢板用杭８０による掘削によって形成された孔８２に打設され、先行掘削用鋼管矢板用杭８０が引き抜かれる際に注入されたモルタル８３によって硬質地盤に強固に固定される。

図１４は、鋼管矢板８１が複数つなぎ合わされた場合を示す図である。

図１４に示すように、複数の鋼管矢板８１を矢印８６の方向にＰ−Ｐ継手８４の部分で相互につなぎ合わせることによって、大きな断面積を有する連続壁を築造することができる。なお、鋼管継矢板の継手はＰ−Ｐ継手に限らず、Ｐ−Ｔ継手やＬ−Ｔ継手等もあるが、継手の形状に合わせて、先行掘削用鋼管矢板用杭の先端部の形状を変更させてビットを配置することによって、各種の継手に対応可能である。

また、図１４において、矢印８６の方向に連続壁を築造する場合、始点となる鋼管矢板には左右両方に継手を設ける必要はない。そこで、図１４に示すように、始点には、一方にのみ継手を有する鋼管矢板８５を用いた。なお、始点用鋼管矢板８５のために、図１５に示すような、一方の継手部分にのみ孔を形成する先行掘削用鋼管矢板用杭８７を用いて、図１６に示すように、始点用鋼管矢板８５を硬質地盤に強固に固定することができる。始点用鋼管矢板８５についての打設方法は、前述した先行掘削用鋼管矢板用杭８０の打設方法と同様であるので、説明を省略する。

図１７は、本発明に係る打込材の打設方法に用いることができる先行掘削用鋼矢板９０の掘削部先端を示す図である。

図１７に示すように、先行掘削用鋼矢板９０の掘削部先端には、略台形をした矢板の先端部に掘削用のビット１２が、１０個隙間無く配置されている。また、先行掘削用鋼矢板９０には、固定材注入用配管（不図示）に対応した１つのビット１３及びエアー配管（不図示）に対応した２つのビット１４が、その内側に配置されている。さらに、先行掘削用鋼矢板９０の右の継手部分はビット９５が３個配置され、先行掘削用鋼矢板９０の左の継手部分はビット９６が３個配置され、

なお、図１７における、ビット１２、１３、１４、９５及び９６は、図１に示したビットと同様の仕様である。また、先行掘削用鋼矢板９０におけるビット１３及び１４は、図１におけるビット１３及び１４と同様に、ビット１２、９５及び９６の面よりも、若干下がった位置に配置されている。さらに、先行掘削用鋼矢板９０の内側に配置された固定材注入用配管及びエアー配管の機能は、図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０に示すものと同様の仕様である。

図１８は、打設された１つの鋼矢板の地上における状態を鋼矢板の真上から見た一例を示す図である。

先行掘削用鋼矢板９０を利用して、鋼矢板９１を打設する方法は、図３〜８に示した先行掘削用Ｈ鋼杭１０を利用してＨ鋼杭５１を打設する方法と同様である。図１８に示すように、先行掘削用鋼矢板９０が形成した孔９２内に鋼矢板９１がモルタル９３によって固定されて配置されている。先行掘削用鋼矢板９０の先端部には、掘削用のビット１２等が配置されていることから、先行掘削用鋼矢板９０による掘削によって、鋼矢板９１より若干大きい孔９２が形成される。したがって、鋼矢板９１は、スムーズに先行掘削用鋼矢板９０による掘削によって形成された孔９２に打設され、先行掘削用鋼矢板９０が引き抜かれる際に注入されたモルタル９３によって硬質地盤に強固に固定される。

図１９は、鋼矢板９１が複数つなぎ合わされた場合を示す図である。

図１９に示すように、矢印９４の方向に複数の鋼矢板９１−１〜９１−８を相互につなぎ合わせること等によって、連続壁を築造することができる。

ところで、鋼矢板９１−１を打設した後に鋼矢板９１−２を打設する場合には、鋼矢板９１−１用の孔を掘削した時と比較して、先行掘削用鋼矢板９０の位置を反転させて鋼矢板９１−２用の孔を掘削しなければならない。その場合、既に、鋼矢板９１−１用の孔の掘削によって、鋼矢板９１−２の図中左側の継手部分の孔は既に形成されているので、その部分を改めて掘削する必要はない。即ち、図１７において、図中右側の継手部分に配置した３つのビット９５は必ずしも配置する必要がない。同様に、鋼矢板９１−２を打設した後に鋼矢板９１−３を打設する場合には、鋼矢板９１−２用の孔を掘削した時と比較して、先行掘削用鋼矢板９０の位置を反転させて鋼矢板９１−３用の孔を掘削しなければならない。その場合、既に、鋼矢板９１−２用の孔の掘削によって、鋼矢板９１−３の図中左側の継手部分の孔は既に形成されているので、その部分を改めて掘削する必要はない。即ち、図１７において、図中左側の継手部分に配置した３つのビット９６は必ずしも配置する必要がない。

したがって、複数の鋼矢板９１−１〜９１−８を相互につなぎ合わせることによって、連続壁を築造する場合、先行掘削用鋼矢板９０の左右の継手部分のビットを交互に取り外せるように構成することが好ましい。即ち、鋼矢板９１−２を打設する場合には先行掘削用鋼矢板９０の右側の継手部分に配置した３つのビット９５を取り外し、鋼矢板９１−３を打設する場合には先行掘削用鋼矢板９０の左側の継手部分に配置した３つのビット９６を取り外して掘削を行う。

図２０及び２１は、本発明に係る先行掘削用打込材に用いることができる他の掘削用ビットを示す図である。

図２０（ａ）はビット１００の上面図であり、図２０（ｂ）はビット１００の側面図であり、図２１（ａ）は図２０のＢＢ´断面図であり、図２１（ｂ）は逆止弁の動作状況を示す図である。図２０及び図２１に示すビット１００は、図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０、図１０に示す先行掘削用鋼管杭７０、図１２に示す先行掘削用鋼管矢板用杭８０、図１５に示す他の先行掘削用鋼管矢板用杭８７、図１７に示す先行掘削用鋼矢板９０に用いられるビット１２、８５、９５及び９６の代わりに用いることができる。

図２０（ａ）に示すように、ビット１００の上面には、８個の超硬質のチップ１０１が配置され、図２０（ｂ）に示すように、ビット１００の側面には、２つのエアー噴出口１０２が設けられている。なお、図２０（ｂ）に示すエアー噴出口は、図２０（ａ）の矢印Ｃの箇所の側面に設けられ、他のエアー噴出口は、図２０（ａ）の矢印Ｄの箇所の側面に設けられている。

図２１（ａ）に示すように、ビット１００は、例えばエアー配管１７と先行掘削用Ｈ鋼杭１０の先端部１１と接続され、エアー噴出口１０２と連続する接続部１１０を有している。接続部１１０には、スプリング１１１、球１１２、球１１２を保持するためのストッパ１１３、及びストッパを接続部１１０内に固定するための治具１１４による逆止弁構造が備えられている。逆止弁構造は、図２１（ｂ）に示すように、矢印Ｅの方向からエアーが供給されると、エアーの勢いで球１１２が押され、供給されたエアーが噴出口１０２から噴出できるように構成されているが、エアーの供給が停止されると、スプリング１１１の弾性によって球１１２がストッパ１１３まで押し下げられて、噴出口１０２と接続部１１０とを遮断する。したがって、例えば、固定材を供給しながら先行掘削用Ｈ鋼杭１０の引き抜きを行う場合等において（図６参照）、先行掘削用Ｈ鋼杭１０の固定材注入用配管１５からモルタルが注入されても、モルタルが噴出口１０２から接続部１１０の内部まで侵入し、接続部１１０をモルタルによって詰まらせてしまうということを防止することが可能となる。

前述した、図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０、図１０に示す先行掘削用鋼管杭７０、図１２に示す先行掘削用鋼管矢板用杭８０、図１５に示す他の先行掘削用鋼管矢板用杭８７、及び図１７に示す先行掘削用鋼矢板９０に用いた各ビットの数は一例であって、先行掘削用打込材の形状や仕様に応じて異なる数のビットを配置することが可能である。また、図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０、図１０に示す先行掘削用鋼管杭７０、図１２に示す先行掘削用鋼管矢板用杭８０、図１５に示す他の先行掘削用鋼管矢板用杭８７、及び図１７に示す先行掘削用鋼矢板９０に配置した固定材注入用配管及びエアー配管の数は一例であって、先行掘削用打込材の形状や仕様に応じて異なる数の固定材注入用配管及びエアー配管を配置することが可能である。

さらに、図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭１０、図１０に示す先行掘削用鋼管杭７０、図１２に示す先行掘削用鋼管矢板用杭８０、図１５に示す他の先行掘削用鋼管矢板用杭８７、及び図１７に示す先行掘削用鋼矢板９０に用いた各種ビットも一例であって、他の形状や仕様のビット（例えば図２０及び２１参照）を利用することができる場合もある。なお、上記において、説明した各種ビットは、掘削部先端に固定して配置したが、地形条件に合わせて、回転可能に配置しても良い。

なお、本発明に係る打込材の打設方法では、打込材を固定するためにモルタルを利用しているが、セメントミルクやベントナイト等の他の固定材を利用することも可能である。しかしながら、後述するように、固定材は供給管を通して注入されるため、供給管内で閉塞しないようにする必要があり、その点、セメントミルクやベントナイト等の流動性の高い材料を利用することが好ましい。

本発明に用いられる先行掘削用Ｈ鋼杭の掘削部先端を示す図である。 図１に示す先行掘削用Ｈ鋼杭の側面図である。 打込材を打設するための定規を仮設する工程を示す図である。 鋼管を打設する工程を示す図である。 先行掘削工程を示す図である。 先行掘削用のＨ鋼杭の引き抜き工程を示す図である。 Ｈ鋼杭（支持杭）の打設工程を示す図である。 鋼管を引き抜く工程を示す図である。 打設されたＨ鋼杭の地上における状態の一例を示す図である。 本発明に用いられる他の先行掘削用の鋼管杭の掘削部先端を示す図である。 打設された鋼管の地上における状態の一例を示す図である。 本発明に用いられる更に他の先行掘削用鋼管杭の掘削部先端を示す図である。 打設された１つの鋼管矢板の地上における状態の一例を示す図である。 鋼管矢板が複数つなぎ合わされた場合を示す図である。 本発明に用いられる更に他の先行掘削用鋼管矢板用杭の掘削部先端を示す図である。 打設された１つの他の鋼管矢板の地上における状態の一例を示す図である。 本発明に用いられる更に他の先行掘削用鋼矢板の掘削部先端を示す図である。 打設された１つの鋼矢板の地上における状態の一例を示す図である。 鋼矢板が複数つなぎ合わされた場合を示す図である。 （ａ）は他のビットの上面図を示し、（ｂ）は（ａ）に示すビットの側面図である。 （ａ）図２０に示すビットの断面図であり、（ｂ）は逆止弁の機能を説明するための図である。

符号の説明

１０ 先行掘削用Ｈ鋼杭
１２、１３、１４ 掘削用ビット
２２ バイブロハンマー
５０ 鋼管
５１ Ｈ鋼杭
７０ 先行掘削用鋼管杭
７１ 鋼管
８０、８７ 先行掘削用鋼管矢板用杭
８１ 鋼管矢板
９０ 先行掘削用鋼矢板
９１ 鋼矢板

Claims (8)

1. 打込材の打設方法であって、
   先行掘削用打込材を用いて硬質地盤の先行掘削を行い、
   前記先行掘削用打込材によって形成された孔に固定材を注入しながら、前記先行掘削用打込材を引き抜き、
   前記固定材が注入された孔に前記先行掘削用打込材と断面が略同形状の打込材を打設する、工程を有し、
   前記先行掘削用打込材は、支持部材と、前記支持部材の掘削部先端に配置された第１の掘削用ビットと、前記第１の掘削用ビットへエアーを供給するためのエアー供給管と、前記エアー供給管の掘削部先端近傍に配置された第２の掘削用ビットと、前記先端部の近傍に前記打込材を固定するための固定材を注入するための固定材供給管と、前記固定材供給管の掘削部先端近傍に配置された第３の掘削用ビットと、を有し、
   前記先行掘削工程では、前記エアー配管からエアーを供給しながら、硬質地盤の掘削を行う、こと
   を特徴とする打込材の打設方法。
2. 前記固定剤注入工程では、前記固定材供給管へ固定材を供給しながら、前記先行掘削用打込材の引き抜きを行う、請求項１に記載の打込材の打設方法。
3. 前記先行掘削用打込材による硬質地盤の先行掘削、前記先行掘削用打込材の引き抜き、及び前記打込材の打設を、全て同じ建設機器により行う、請求項１又は２に記載の打込材の打設方法。
4. 前記先行掘削用打込材による硬質地盤の先行掘削、前記先行掘削用打込材の引き抜き、及び前記打込材の打設を、全てバイブロハンマーにより行う、請求項１又は２に記載の打込材の打設方法。
5. 打込材を打設するための先行掘削用打込材であって、
   支持部材と、
   前記支持部材の掘削部先端に配置された第１の掘削用ビットと、
   前記第１の掘削用ビットへエアーを供給するためのエアー供給管と、
   前記エアー供給管の掘削部先端近傍に配置された第２の掘削用ビットと、
   前記先端部の近傍に前記打込材を固定するための固定材を注入するための固定材供給管と、
   前記固定材供給管の掘削部先端近傍に配置された第３の掘削用ビットを、
   有することを特徴とする先行掘削用打込材。
6. 前記第１の掘削用ビットは、前記第２又は第３の掘削用ビットより、掘削部の先端側に配置されている、請求項５に記載の先行掘削用打込材。
7. 前記第１の掘削用ビットは、エアー噴出口と、前記エアー噴出口と前記エアー供給管との間を接続するための接続部と、前記接続部に設けられた逆止弁を有する、請求項５又は６に記載の先行掘削用打込材。
8. 前記第１の掘削用ビットは、取り外し可能に前記支持部材の掘削部先端に配置されている、請求項５〜７の何れか一項に記載の先行掘削用打込材。

Images