JPH0130972B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は現場打ちの造成くい工法に関するも
ので、構造物の支持等に利用する。

〔従来の技術〕

従来の造成くい工法としては、振動、騒音、あ
るいはベントナイト泥水等の廃棄物の出ない無公
害工法として、アースオーガーで所定深度まで掘
削し、ビツト先端よりモルタルを注入しながら、
注入管としての内管を引抜き、モルタルくいを造
成するPIP工法や、くい打設位置の土砂とビツト
先端から噴出されるセメントミルクとを混合して
ソイルセメントのくいを造成するMIP工法等が
広く知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の現場打ち造成くい工法において
は既製くいのような施工管理を行なうことが難し
いという問題がある。すなわち、既製くいの場合
は予めくいの強度が確認でき、またくい打ち機を
用いる場合は、打込み力と沈設量との関係等から
地盤およびくいの推定支持力を出すことも比較的
容易であるが、従来の造成くい工法では施工後の
調査により沈下量等をもとに推定するしか方法が
なく、またくい自体の強度も地上での配合試験で
は実際の強度が得られないため信頼性に乏しく、
無駄な使われ方をされている場合もある。

この発明の造成くい工法は、このような問題点
を解決するために発明されたもので、造成くいの
施工にあたり、穿孔装置の沈設速度を制御しなが
ら、このときの装置にかかる押圧力および回転抵
抗から、くいの推定支持力を算定するよう構成し
造成くいの施工においても十分な施工管理を可能
とし、信頼性の高い造成くいを得ることを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の造成くい工法では、まず外管として
のケーシング１１と注入管を兼ねた内管１２とを
一体として回転させながら、リーダーマスト３０
に沿つて所定深度まで沈設する。なお、通常内管
１２先端に掘削用のビツト１８を設け、土砂はヘ
ツド１７により側方へ押しやる方式を採用する。
そして、引抜き時に内管１２の先端よりモルタル
等の硬化材２を圧入して、硬化材２の硬化により
くい３を造成する。

沈設時は、内管１２およびケーシング１１の上
部を支持する支持フレーム２０を、駆動装置によ
り、リーダーマスト３０に沿つて強制的に走行さ
せ、下向きに一定の速度で沈設して行く。このと
き昇降用および回転用の駆動装置にかかる負荷か
ら内管１２およびケーシング１１に作用する押圧
力と回転抵抗を連続的に測定し、このようにして
施工管理を行うことにより、くい３造成位置ごと
の地盤強度を推定し、施工時に直ちにくい３の支
持力等を算定することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図〜第３図はこの発明において使用する造
成くい打設装置の一例を示したもので、穿孔装置
１０を支持する支持フレーム２０がリーダーマス
ト３０に沿つて昇降するようになつている。

この穿孔装置１０は外管としてのケーシング１
１とモルタルの注入管を兼ねた内管１２とを備
え、内管１２の先端に第８図ａ，ｂまたは第９図
ａに示すような開開シユー１４、掘削用ビツト１
８等を取り付けてある。なお、図中１３はスタビ
ライザー、１７は掘削土砂を側方へ押しやるヘツ
ドである。

穿孔は支持フレーム２０に固定した駆動モータ
ー２１の回転をリングギヤー（図中２２がリング
ギヤーボツクスを示す）を介してケーシング１１
に伝え、ケーシング１１とケーシング１１に固定
した内管１２とを一体として回転させて行なう。
なお、内管１２は上端が支持フレーム２０に設け
た油圧シリンダー２７を介して支持され、スイベ
ルボツクス２６とともにケーシング１１に対し、
上下方向に所定量移動可能とされている。また、
図中１６は連結チユーブであり、モルタル等の硬
化材２を内管１２に送り込み、内管１２の先端よ
り地盤１あるいはケーシング１１内へ注入するよ
うになつている。

内管１２は油圧シリンダー１２を縮めると、支
持フレーム２０に対し下方へ押し下げられ、第８
図ａ〜ｅに示すように一番下のスタビライザー１
３に設けた係止溝４３とケーシング１１下端の係
止部４２が係合し、内管１２がケーシング１１に
固定され、穿孔時一体として回転する。また、内
管１２の上部は、角形鋼管等から角形チユーブ１
５としてあり、ケリーバーの役目をするようにな
つている。

穿孔装置１０の昇降は鉛直に保持されたリーダ
ーマスト３０の長手方向に平歯すなわちラツク３
１を設け、これとかみ合うピニオン２５を支持フ
レーム２０の上部に取り付け、駆動モーター２４
により行なつている。また支持フレーム２０には
ローラー２３が取り付けられており、昇降時リー
ダーマスト３０に形成されたガイド溝３２内を走
行するようになつている。

また、内管１２の先端はヒンジ４１を中心に、
三枚のシユー１４が開閉する形式のものが一般的
であるが、第９図ｂのように先端に取付けたポイ
ント４５を硬化材２の注入の際、地中に残置する
形のもの等も利用できる。

第４図ａ〜ｉはこの発明の工法における施工の
様子の一例を示したもので、次のような手順で作
業を行なう。

(a) 油圧シリンダ２７を縮め、ケーシング１１と
内管１２とを固定し、くい芯にセツトして鉛直
の確認をする。

(b) ケーシング１１を回転させ、押圧力を加え、
先端土砂を側方へ強制的に移動させ、沈設す
る。

(c) ケーシング１１が所定深度に到達したら、ケ
ーシング１１を固定し、内管１２先端からモル
タル等の硬化材２を圧送注入し、硬化材２の注
入量に等しい長さ（0.5〜1.0ｍ）だけ内管１２
を引上げる。なお、モルタル等の硬化材２は予
め混合して練つたものを圧送する。

(d) 硬化材２を圧送し、注入圧力が定められた圧
力になるまで、ケーシング１１と内管１２を停
止させ、コブ状の拡大部３′を造成する。

(e) 硬化材２を圧送するとともに注入量に等しい
長さだけケーシング１１と内管１２を引上げ
る。

(f)、(g) 同様に(c)〜(e)の作業を繰り返し、くい３
の造成を行なつて行く。

(h) 複数のコブ状の拡大部３′を有するくい３が
造成される。

(i) 硬化材２が硬化する前に、必要に応じ鉄筋籠
４を挿入する。

なお、以上の作業において、拡大部３′の位置
および仕上り径は土質の種類とケーシング１１の
引上げ長さ（0.2〜1.0ｍ）と硬化材２の注入量と
注入圧力によつて管理する。

第６図は上記実施例における施工管理のための
グラフを概念的に示したものである。

ケーシング１１の沈設時は、昇降用駆動モータ
ー２４により、一定速度で支持フレーム２０を降
下させ、このときの駆動モーター２４の電流また
は電圧の変化から負荷が求まり、第６図のグラフ
に示すような形で各深さでの押圧力の変化がわか
る。また同様に回転用駆動モーター２１における
電流または電圧の変化から回転抵抗がグラフの形
で示される。これら押圧力および回転抵抗から、
各深さでの地盤強度および土質が推定でき、施工
時に直ちにくい３の強度、性能を判断するための
データーとなる。

またケーシング１１の引上げ時は硬化材２の注
入量（ｌ／min）と注入圧力（Kgｆ／cm²）との関
係から引上げ速度を調節し、ケーシング１１に対
し、下向きに所定の押圧力を加えた状態で硬化材
２の注入を行なうことができる。これにより、硬
化材２を十分に行きわたらせるとともに、くい３
の性能、品質が不均一となるのを防止し、信頼性
の高い造成くい３が得られる。またグラフに示さ
れるように、硬化材２の注入量を一定とし、ケー
シング１１の上昇を抑えた（駆動モーター２４を
停止させる）状態では注入圧力が上昇し、この部
分に拡大部３′が形成される。

第５図ａ〜ｈは他の実施例における施工の様子
を示したもので、次のような手順で作業を行な
う。

(a) 油圧シリンダ２７を縮め、ケーシング１１と
内管１２とを固定し、くい芯にセツトして鉛直
の確認をする。

(b) ケーシング１１を回転させ、押圧力を加え、
先端土砂を側方へ強制的に移動させ、沈設す
る。

(c) ケーシング１１が所定深度に到達したら、ケ
ーシング１１を固定し、内管１２先端からモル
タル等の硬化材２を圧送注入し、硬化材２の注
入量に等しい長さ（0.5〜1.0ｍ）だけ内管１２
を引上げる。

(d)、(e) 硬化材２は定められた量を連続注入す
る。また、ケーシング１１の引上げ速度は注入
体積よりも小さい量となる速度とし、注入した
硬化材２に対し、下向きの押圧力がかかるよう
にする。また、施工管理は注入圧力によつて行
なう。

(f)、(g) 硬化材２の注入完了後、必要に応じ、鉄
筋籠４あるいはＨ形鋼、Ｌ形鋼等を挿入する。

(h) 硬化材２の硬化によりくい３の造成が完了す
る。

第７図は上記実施例における施工管理のための
グラフを概念的に示したものである。

ケーシング１１の沈設時については前述の実施
例の場合と同様の施工管理が行なわれる。

ケーシング１１の引上げについては速度を一定
とし、拡大部３′は設けない。また、第７図のグ
ラフには油圧シリンダー２７により内管１２の先
端をケーシング１１内へ引上げた状態での最初の
注入に関しては注入圧力が低く、注入の深度が浅
くなるにつれて、注入圧力が低くなつて行く様子
が示されている。

第１０図および第１２図は他の実施例として、
ケーシング１１を地中に残置するようにする場合
のくい打設装置を示したものである。この実施例
では既製のオーガーマシン５０を支持フレーム２
０′によつて支持し、穿孔時は内管１２とケーシ
ング１１との間に介在させた拡径部材５１をケー
シング内面に押し付け、内管１２とケーシング１
１を一体として回転させながら穿孔を行ない、引
抜き時は拡径部材５１を内管１２側へ引寄せ、ケ
ーシング１１は地盤１中に残置し、ケーシング１
１内へ硬化材２を注入するようにしたものである
（実願昭59−185216号参照）。この場合も穿孔時に
駆動モーター２１′，２４にかかる負荷、装置の
沈設速度等を測定し、また引抜き時には硬化材２
の注入圧、注入量、装置の引上げ速度等を測定
し、施工管理を行なう。

〔発明の効果〕

この発明の工法では、従来単に吊支持されてい
た穿孔装置をリーダーマストに沿つて所定の速度
で押し下げて沈設し、内管およびケーシングにか
かる押圧力および回転抵抗を連続的に測定し、こ
れらからそれぞれのくいについて、地盤各深さで
の概略的な支持強度が施工中に確認でき、信頼性
の高いくいが造成される。また、このことは従来
造成くいの施工では困難であつた施工管理を可能
としたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例におけるくい打設装
置の正面図、第２図はその右側面図、第３図は第
２図の−断面図、第４図ａ〜ｉは一実施例に
おけるくいの施工手順を示す断面図、第５図ａ〜
ｈは他の実施例における施工手順を示す断面図、
第６図は第４図ａ〜ｉに対応する施工管理のため
のグラフ、第７図は第５図ａ〜ｈに対応する施工
管理のためのグラフ、第８図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ
はそれぞれくい打設装置先端部の正面図、底面
図、横断面図、スタビライザーの正面図、同じく
横断面図、第９図ａ，ｂはそれぞれ内管先端の一
例を示す正面図、縦断面図、第１０図は他の実施
例におけるくい打設装置の右側面図、第１１図は
第１０図の−断面図である。 １……地盤、２……硬化材、３……くい、４…
…鉄筋籠、１０……穿孔装置、１１……ケーシン
グ、１２……内管、１３……スタビライザー、１
４……先端開閉シユー、１５……角形チユーブ、
１６……連結チユーブ、１７……ヘツド、１８…
…ビツト、２０……支持フレーム、２１……回転
用駆動動モーター、２２……リングギヤーボツク
ス、２３……ローラー、２４……昇降用駆動モー
ター、２５……ピニオン、２６……スイベルボツ
クス、２７……油圧シリンダー、３０……リーダ
ーマスト、３１……ラツク、３２……ガイド溝、
４１……ヒンジ、４２……係止部、４３……係止
溝、４４……連結片、４５……ポイント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外管としてのケーシングと注入を兼ねた内管
   とを、一体として回転させながら、リーダーマス
   トに沿つて所定深度まで沈設させ、引抜き時に前
   記内管先端より硬化材を圧入して、硬化材の硬化
   によりくいを造成する造成くい工法において、沈
   設時前記内管または内管およびケーシング上部を
   支持する支持フレームをリーダーマストに沿つて
   所定の速度で下向きに強制的に走行させ、このと
   きの内管およびケーシングにかかる押圧力と回転
   抵抗を連続的に測定することにより、くい造成位
   置における支持力を算定することを特徴とする造
   成くい工法。 ２ 硬化材はモルタルである特許請求の範囲第１
   項記載の造成くい工法。