JP2008297864A - 場所打ち杭の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、先行削孔と杭打設を１工程で行うことができ、また、転石等の障害物があっても施工できる場所打ち杭の施工方法に関する。
【解決手段】この発明の場所打ち杭の施工方法は、アウタービット５１をその先端に具備するケーシングパイプ５２と、インナービット６１をその先端に具備するインナーロッド６２と、削孔水Ｗとによって地盤１に掘削穴２を形成しながら廃土すると共に、ケーシングパイプ５２を地盤１中に挿入し、掘削穴２形成後、ケーシングパイプ５２を該掘削穴２内部に残留させた状態でインナーロッド６２を引抜き、ケーシングパイプ５２内部に挿入された注入管７から該ケーシングパイプ５２内に所定量固化充填材３を注入した後、該固化充填材３が注入された区間と略同様の区間だけ、ケーシングパイプ５２を引抜いて地盤１中の土と固化充填材３とを置換するようにしている。
【選択図】図５

Description

この発明は、先行削孔と杭打設とを１工程で行うことができ、また、転石等の障害物があっても施工することのできる場所打ち杭の施工方法に関する。

従来、建造物を施工する前に当該箇所の地盤の調査を、スウェーデン式サウディング法や、ボーリング調査等によって地耐力を調査し、その調査によって盛土や軟弱地盤で建物の不同沈下等が懸念される場合には、地盤の基礎補強を行う。そして、基礎補強の方法としては、地表面に固化材を添加し、バックホー等で攪拌し軟弱地盤を硬化させる表層改良、また、例えば直径５００ｍｍ程度の攪拌翼を用い、スラリー状の固化材を地盤に添加しながら攪拌を行い、円柱状の改良体を造成する柱状改良が挙げられる。さらに、既製の鋼管を回転圧入及び打撃にて地盤に挿入させ、支持層まで到達させる鋼管杭を使用する方法や、既製のＲＣ（鉄筋コンクリート）杭やＰＣ（プレストレスコンクリート）杭を圧入、打撃（振動）等にて地盤に挿入させる方法等も挙げられる。

しかし、上述の表層改良においては、施工可能な改良厚は表層の約１ｍ未満であり、補強がそれ以上に及ぶ場合には施工が困難になる。そして、施工中の雨等の天候にも左右されやすく、また、強い粘性土地盤では固化材との攪拌が困難になるという問題がある。上述の柱状改良においては、改良体強度が比較的軟らかく、地盤中に転石等の障害物があると施工が困難になる。また、強い粘性土地盤では固化材との攪拌が困難になるという問題がある。上述の鋼管杭を使用する方法においては、杭の溶接継手等で施工手間がかかると共に、支持層が非常に深い場合は杭長が長くなり施工費用がかかる。上述のＲＣ杭やＰＣ杭を使用する方法においては、地盤中に転石等の障害物があるとプレボーリングが必要となるため施工手間を要する。そして、これらの杭を圧入、打撃（振動）等する際に該杭に力がかかりすぎると、これらの杭が破損する等の問題がある。そのため、これらの問題を解決するための、以下のような場所打ち杭の施工方法が考案されている。

そして、場所打ち杭１００の施工方法としては、図１５に示すように、（ａ）オーガ１０１にて所定の位置まで掘り下げる工程、（ｂ）鋼管パイプコンクリート型枠１０２を杭打機械１０３にて立て込む工程、（ｃ）鋼管パイプコンクリート型枠１０２に回転，振動，圧入等を加え所定の位置まで埋設その後鋼管パイプコンクリート型枠１０２の中に必要に応じた鉄筋を入れコンクリート１０４を打設する工程、（ｄ）コンクーリート１０４打設直後に先端キャップ１０５を切り離し鋼管パイプコンクリート型枠１０２に回転振動を与えながら上部に引揚げる工程、（ｅ）鋼管パイプコンクリート型枠１０２を完全に引抜きコンクリート１０４を硬化させる工程、からなるものである（例えば、特許文献１）。

実開２０００−２９７４３０号公報

しかし、図１５に示すような従来の方法では、予め鋼管パイプコンクリート型枠１０２を立て込む場所に、オーガ１０１によって先行削孔をする必要があり、施工手間がかかる。また、スクリューオーガ１０１を使用した際には、地盤中に転石等があった場合に、掘削が困難であるという問題がある。さらに、鋼管キャップに掘削用の羽根を装備している場合には、該羽根が転石等の障害物と接触した際に、鋼管パイプコンクリート型枠１０２自体が曲がる等の問題が生じる可能性がある。

この発明は上記のような種々の課題を解決することを目的としてなされたものであって、先行削孔と杭打設とを１工程で行うことができ、また、強い粘性土地盤、支持層が深い地盤、さらには地盤中に転石等の障害物があっても簡便、且つ、経済的に施工することのできる場所打ち杭の施工方法に関する。

上記目的を達成するために、請求項１記載の場所打ち杭の施工方法は、地盤に形成された掘削穴に固化充填材を打設して、現場において該地盤中に杭を施工する場所打ち杭の施工方法であって、アウタービットをその先端に具備する円筒状のケーシングパイプと、該ケーシングパイプ内部に供給される削孔水とによって前記地盤に略垂直方向に前記掘削穴を形成しながら廃土すると共に、前記ケーシングパイプを前記地盤中に挿入し、前記掘削穴形成後、前記ケーシングパイプ内部に挿入された注入管から該ケーシングパイプ内に所定量前記固化充填材を注入した後、該固化充填材が注入された区間と略同様の区間だけ前記ケーシングパイプを引抜いて、前記地盤中の土と前記固化充填材とを置換することを特徴としている。

請求項２記載の場所打ち杭の施工方法は、前記ケーシングパイプに回転力、及び、打撃力を作用させながら前記地盤を掘削することを特徴としている。

請求項３記載の場所打ち杭の施工方法は、地盤に形成された掘削穴に固化充填材を打設して、現場において該地盤中に杭を施工する場所打ち杭の施工方法であって、アウタービットをその先端に具備する円筒状のケーシングパイプと、該ケーシングパイプの先端内部に挿入されるインナービットをその先端に具備するインナーロッドと、該インナーロッド内部に供給される削孔水とによって前記地盤に略垂直方向に前記掘削穴を形成しながら廃土すると共に、前記ケーシングパイプを前記地盤中に挿入し、前記掘削穴形成後、前記ケーシングパイプを該掘削穴内部に残留させた状態で前記インナーロッドを前記ケーシングパイプ内部から引抜き、前記ケーシングパイプ内部に挿入された注入管から該ケーシングパイプ内に所定量前記固化充填材を注入した後、該固化充填材が注入された区間と略同様の区間だけ前記ケーシングパイプを引抜いて、前記地盤中の土と前記固化充填材とを置換することを特徴としている。

請求項４記載の場所打ち杭の施工方法は、前記ケーシングパイプ、及び、前記インナーロッドに回転力、及び、打撃力を作用させながら前記地盤を掘削することを特徴としている。

請求項５記載の場所打ち杭の施工方法は、前記場所打ち杭の直径が３００ｍｍ以下であることを特徴としている。

請求項１記載の場所打ち杭の施工方法によれば、アウタービットをその先端に具備する円筒状のケーシングパイプと、該ケーシングパイプ内部に供給される削孔水とによって、地盤を掘削している。そのため、地盤中に転石等の障害物があったとしても該障害物を貫通して地盤を掘削することができ、また、ケーシングパイプが曲がる等の問題が生じにくい。さらに削孔水を使用しているので、該削孔水にて地盤を掘削することができると共に、該削孔水にて地盤を軟化させながら掘削することができ、効率的に掘削穴を形成することができる。また、上述のようにアウタービットにより地盤を掘削しながら、その掘削後の土を削孔水にて地上に廃土することもできる。そして、ケーシングパイプそのもので地盤を掘削すると共に、掘削と同時に該ケーシングパイプを地盤中に挿入することができるので、先行削孔と杭打設とを１工程で行うことができる。そして、掘削穴に固化充填材を所定量注入した後、該掘削穴に挿入されているケーシングパイプを該固化充填材が注入された区間と略同様の区間だけ引抜いているので、掘削穴の内壁面が崩落することなく固化充填材を該掘削穴に注入することができる。さらに、地盤の土と固化充填材とを混合して場所打ち杭を形成するのではなく、地盤の土と固化充填材とを置換するようにして場所打ち杭を形成するので、地盤の土とセメントミルク等の固化充填材とを混合した場合に比べ杭自体の強度が増すため小口径の杭でも大きな荷重に耐えることができる。そして、強い粘性土地盤であっても対応することができる。また、支持層が深い場合にも既製の鋼管杭を使用した場合と比較して、施工費用を抑えることができる。従って、簡便、且つ、経済的であって、確実に地盤の基礎補強をすることができる。

請求項２記載の場所打ち杭の施工方法によれば、上述の効果に加えて、前記ケーシングパイプに回転力、及び、打撃力を作用させながら前記地盤を掘削している。そのため、地盤中に転石等のより強固な障害物があったとしても容易に掘削穴を形成することができ、さらに、地盤に掘削穴を形成するために要する時間も短縮することができる。

請求項３記載の場所打ち杭の施工方法によれば、アウタービットをその先端に具備する円筒状のケーシングパイプと、該ケーシングパイプの先端内部に挿入されるインナービットをその先端に具備するインナーロッドと、該インナーロッド内部に供給される削孔水とによって、地盤を掘削している。そのため、地盤中により強固な転石等の障害物があったとしても該障害物を貫通して地盤を掘削することができ、また、ケーシングパイプが曲がる等の問題が生じにくい。さらに削孔水を使用しているので、該削孔水にて地盤を掘削することができると共に、該削孔水にて地盤を軟化させながら掘削することができ、効率的に掘削穴を形成することができる。また、上述のようにアウタービットとインナービットにより地盤を掘削しながら、その掘削後の土を削孔水にて地上に廃土することもできる。そして、ケーシングパイプそのもので地盤を掘削し、掘削穴形成後にインナーロッドを引抜くことができ、また、掘削と同時に該ケーシングパイプを地盤中に挿入することができるので、先行削孔と杭打設とを１工程で行うことができる。また、掘削穴に固化充填材を所定量注入した後、該掘削穴に挿入されているケーシングパイプを該固化充填材が注入された区間と略同様の区間だけ引抜いているので、掘削穴の内壁面が崩落することなく固化充填材を該掘削穴に注入することができる。さらに、地盤の土と固化充填材とを混合して場所打ち杭を形成するのではなく、地盤の土と固化充填材とを置換するようにして場所打ち杭を形成するので、地盤の土とセメントミルク等の固化充填材とを混合した場合に比べ杭自体の強度が増すため小口径の杭でも大きな荷重に耐えることができる。そして、強い粘性土地盤であっても対応することができる。また、支持層が深い場合にも既製の鋼管杭を使用した場合と比較して、施工費用を抑えることができる。従って、簡便、且つ、経済的であって、確実に地盤の基礎補強をすることができる。

請求項４記載の場所打ち杭の施工方法によれば、上述の効果に加えて、前記ケーシングパイプ、及び、前記インナーロッドに回転力、及び、打撃力を作用させながら前記地盤を掘削している。そのため、地盤中に転石等のより一層強固な障害物があったとしても容易に掘削穴を形成することができ、さらに、地盤に掘削穴を形成するために要する時間もさらに短縮することができる。

請求項５記載の場所打ち杭の施工方法によれば、上述の効果に加えて、前記場所打ち杭の直径が３００ｍｍ以下であるので、戸建住宅の住宅の基礎補強に適しており、また、使用される重機も小型のものを使用することができるので、比較的狭い通路等にも侵入することができる。さらに、既述の通りこれらの杭は、地盤中の土と固化充填材とを置換するようにして形成されているので、地盤の土と固化充填材とを混合して杭を形成する場合と比較して、杭自体の強度が高くなり小口径であっても大きな荷重に耐えることができる。

この発明における場所打ち杭の施工方法の最良の実施形態について、以下に説明する。本発明に係る場所打ち杭の施工方法は、図１４（ｂ）に示すように、地盤１に形成された掘削穴２に固化充填材３を打設して、現場において該地盤１中に杭を施工する場所打ち杭４の施工方法であって、図５に示すように、アウタービット５１をその先端に具備する円筒状のケーシングパイプ５２と、該ケーシングパイプ５２の先端内部に挿入されるインナービット６１をその先端に具備するインナーロッド６２と、前記インナーロッド６２内部に供給される削孔水Ｗとによって前記地盤１に略垂直方向に前記掘削穴２を形成しながら廃土すると共に、前記ケーシングパイプ５２を地盤１中に挿入し、前記掘削穴２形成後、図６に示すように、前記ケーシングパイプ５２を該掘削穴２内部に残留させた状態で前記インナーロッド６２を前記ケーシングパイプ５２内部から引抜き、図８、図９、図１０に示すように、前記ケーシングパイプ５２内部に挿入された注入管７から該ケーシングパイプ５２内に所定量前記固化充填材３を注入した後、該固化充填材３が注入された区間と略同様の区間だけ前記ケーシングパイプ５２を引抜いて、前記地盤１中の土と前記固化充填材３とを置換するようにしている。また、上述のように、インナーロッド６２を使用せず、図７に示すように、アウタービット５１と、該アウタービット５１内部に供給される削孔水Ｗとによって掘削穴２を形成してもよい。

前記場所打ち杭４は、予め作成された鋼管杭やＲＣ（鉄筋コンクリート）杭やＰＣ（プレストレスコンクリート）杭を地盤１中に挿入する既製杭工法とは異なり、施工現場において、地盤１に掘削穴２を形成し、該掘削穴２に固化充填材３を注入することで地盤１中に作成される杭４をいう。さらに、本発明における場所打ち杭４とは、地盤１中の土と固化充填材３とを混合攪拌し地盤１中に杭を形成する柱状改良工法とは異なり、掘削穴２が形成された地盤１中の土を完全に廃土し、地盤１中に杭４を形成するものである。すなわち、地盤１中の土と固化充填材３とを置換するようにして地盤１中に杭４を形成するのである。そして、建造物を施工する当該箇所に複数の場所打ち杭４をその地盤１中に形成することで該地盤１を補強し、その上方に該建造物を施工する。また、戸建の住宅等に使用される場合には、小型の重機８を使用することができ、比較的狭い通路も通ることができるため、場所打ち杭４の直径が約３００ｍｍ以下であることが好ましく、２００ｍｍ以下であることがより好ましい。しかし、場所打ち杭４の直径が約３００ｍｍより大きいものであっても本発明の場所打ち杭４の施工方法を使用することができると共に、同様の効果を発揮することができるのは勿論である。そして、本実施形態に使用される固化充填材３は、骨材を使用しないセメントミルクや、例えば１ｍｍ程度の細骨材を使用したモルタル等を好適に使用することができるが、骨材の大きさはこれらのものに限定されることなく目的に応じて適宜変更することができる。

前記アウタービット５１は、図３に示すように、その先端部分５１ａには地盤１を掘削するためのビット５１ｂが形成されている。また、アウタービット５１におけるビット５１ｂが形成された側と反対側の外周面には螺子溝５１ｃが形成されており、後述のケーシングパイプ５２における先端部分５２ａの内周面に形成された螺子溝５２ｂと螺合させることができる。また、アウタービット５１の全体、若しくは、先端部分５１ａは、例えばタングステン等の硬質の金属から形成されると共に、該アウタービット５１を形成する際に、ダイヤモンド粒を鋳込む等しているので、図１４に示すように、地盤１中の転石等の障害物Ｉも容易に貫通することができる。また、本実施形態において使用されるアウタービット５１の全体形状は略円筒状の本体部分の先端部分５１ａにビット５１ｂを具備し、その反対側には螺子溝５１ｃを具備している。しかし、アウタービット５１の形状は少なくとも後述のインナーロッド６２をその内部に挿入することができるものであればよく、また、ビット５１ｂの形状等も本実施形態のものに限定されるものではない。

前記ケーシングパイプ５２は、図３に示すように、長尺に形成された円筒状の鋼性の部材である。そして、ケーシングパイプ５２の先端部分５２ａの内周面には、上述したアウタービット５１と螺合するための螺子溝５２ｂが形成されている。また、本実施形態においては、アウタービット５１の外周面と、ケーシングパイプ５２の内周面とに螺子溝５１ｃ、５２ｂが形成されこれらを螺合するようにしているが、アウタービット５１の内周面と、ケーシングパイプ５２の外周面とに螺子溝５１ｃ、５２ｂが形成されていてもよく、さらにその他の方法でも、地盤１を掘削中にケーシングパイプ５２からアウタービット５１が脱落しないような連結方法であればよい。また、ケーシングパイプ５２は例えば１ｍ程度に形成されているので、適宜連結部材（不図示）等を用いて、複数のケーシングパイプ５２を連結して使用することができる。そして、ケーシングパイプ５２におけるアウタービット５１が取付けられた側と反対側、すなわち、ケーシングパイプ５２の地上側は、図１に示すような重機８と連結されている。

前記インナービット６１は、図４に示すように、その先端部分６１ａには地盤１を掘削するためのビット６１ｂが形成されている。また、インナービット６１におけるビット６１ｂが形成された側と反対側の外周面には螺子溝６１ｃが形成されており、後述のインナーロッド６２の先端部分６２ａの内周面に形成された螺子溝６２ｂと螺合させることができる。また、インナービット６１の全体、若しくは、先端部分６１ａは、例えばタングステン等の硬質の金属から形成されると共に、該インナービット６１を形成する際に、ダイヤモンド粒を鋳込む等しているので、地盤１中の転石等の障害物Ｉも容易に貫通することができるのである。

また、本実施形態において使用されるインナービット６１の全体形状は略円筒状の本体部分の先端部分６１ａにビットを具備し、その反対側には螺子溝６１ｃを具備している。そして、インナービット６１には図５に示すように、その内部を通じ、後述の削孔水Ｗ等を通すための流路９が形成されている。また前記流路９は、図４、及び、図５に示すように、インナービット６１の上部からその内部を通じ、先端、及び、側部のそれぞれに形成された開口部１０まで通じるように形成されており、該開口部１０から削孔水Ｗ等を噴射することができるようになっている。しかし、インナービット６１の形状は少なくとも削孔水Ｗを通すための流路９が形成されているものであればよく、また、ビットの形状等も本実施形態のものに限定されるものではない。

前記インナーロッド６２は、図４に示すように、長尺に形成された円筒状の鋼性の部材である。そして、インナーロッド６２の先端部分６２ａの内周面には、上述したインナービット６１と螺合するための螺子溝６２ｂが形成されている。また、本実施形態においては、インナービット６１の外周面と、インナーロッド６２の内周面とに螺子溝６１ｃ、６２ｂが形成されこれらを螺合するようにしているが、インナービット６１の内周面と、インナーロッド６２の外周面とに螺子溝６１ｃ、６２ｂが形成されていてもよく、さらにその他の方法でも、地盤１を掘削中にインナーロッド６２からインナービット６１が脱落しないような連結方法であればよい。また、インナーロッド６２は例えば１ｍ程度に形成されているので、適宜連結部材（不図示）等を用いて、複数のインナーロッド６２を連結して使用する。そして、インナーロッド６２におけるインナービット６１が取付けられた側と反対側、すなわち、インナーロッド６２の地上側は、図１に示すような重機８と連結されている。

上述のように形成されるケーシングパイプ５２、及び、インナーロッド６２を使用した場所打ち杭４の施工方法について以下に示す。

〔掘削工程〕
まず、図１に示すように、重機８に既述のケーシングパイプ５２、及び、インナーロッド６２を装着し、建造物を施工する当該箇所の地盤１に略垂直方向に掘削穴２を形成する。その際には、図２に示すように、インナーロッド６２の先端に装着されたインナービット６１がケーシングパイプ５２の先端に装着されたアウタービット５１よりも若干突出するように重機８に装着されているが、アウタービット５１が突出するようにしてもよい。そして、地盤１に掘削穴２を形成する際には、ケーシングパイプ５２、及び、インナーロッド６２の双方に回転力、及び、打撃力を作用させることで、これらの回転力、及び、打撃力が先端に装着された、アウタービット５１、及び、インナービット６１に伝達され、効率的に地盤１を掘削する。そのため、重機８としては、比較的狭い通路にも侵入することができる小型のロータリーパーカッションドリル等を好適に使用することができるが、その他にも汎用のボーリングマシン等も使用することができる。

そして、前述のようにケーシングパイプ５２、及び、インナーロッド６２によって地盤１を掘削する際には、図５に示すように、地上からインナーロッド６２内に削孔水Ｗを注入する。そして、地上から注入された削孔水Ｗは、図５に示す矢印Ａ方向であるインナーロッド６２の先端方向に進行し、その後、インナービット６１内部に形成された流路９を矢印Ｂ方向に通ってインナービット６１の先端、及び、側部に形成された開口部１０から噴射される。そして、前述のようにインナービット６１から噴射された削孔水Ｗはその圧力で地盤１を掘削、若しくは、地盤１を軟らかくし、インナービット６１、及び、アウタービット５１による掘削効率を向上させる。

また、インナービット６１の開口部１０から噴出された削孔水Ｗは、その後、図５に示すように、インナービット６１とアウタービット５１の隙間を矢印Ｃ方向へ通り抜け、さらに、インナーロッド６２とケーシングパイプ５２との隙間を矢印Ｄ方向へ通り抜け、その後地上へ排出される。その際には、インナービット６１、アウタービット５１、及び、削孔水Ｗによって掘削された地盤１の土が、該削孔水Ｗと共に地上に廃土されるのである。そして、上述のようにして、地盤１が掘削され掘削穴２が形成された後には、掘削穴２、ケーシングパイプ５２、及び、インナーロッド６２の内部は削孔水Ｗで満たされ、地盤１中の土と削孔水Ｗとが置換された状態になっている。

また、上述のように、インナービット６１を具備するインナーロッド６２を使用せず、アウタービット５１を具備するケーシングパイプ５２のみで掘削を行う場合には、図７に示すように、地上からケーシングパイプ５２内に削孔水Ｗが注入され、該削孔水Ｗはケーシングパイプ５２の先端方向であるＳ方向に進行した後、アウタービット５１の先端部から噴射される。そして、前述のようにアウタービット５１から噴射された削孔水Ｗはその圧力で地盤１を掘削、若しくは、地盤１を軟らかくし、アウタービット５１による掘削効率を向上させる。また、この際にはケーシングパイプ５２に回転力、及び、打撃力を作用させている。

そして、アウタービット５１の先端から噴射された削孔水Ｗは、その後、図７に示すように、アウタービット５１、及び、ケーシングパイプ５２と、掘削穴２の内周面２ａの隙間を矢印Ｔ方向へ通り抜けその後地上に排出される。その際には、アウタービット５１、及び、削孔水Ｗとによって掘削された地盤１の土が、該削孔水Ｗと共に地上に廃土されるのである。そして、上述のようにして、地盤１が掘削され掘削穴２が形成された後には、掘削穴２、ケーシングパイプ５２の内部は削孔水Ｗで満たされ、地盤１中の土と削孔水Ｗとが置換された状態になっている。

また、掘削穴２内部の削孔水Ｗは、後述では、該削孔水Ｗと固化充填材３とが置換される方法を示すが、掘削穴２内部の削孔水Ｗ、及び、掘削穴２に残留した掘削土を、削孔完了後、コンプレッサー等で地上に排出するようにしてもよいし、また、注入管７に地上から空気を圧入して地上に排出するようにしてもよい。以上のようにして、地盤１に略垂直方向に掘削穴２が形成されるのである。

〔引抜き工程〕
そして、上述のようにして掘削穴２を形成した後、図６に示す矢印Ｇ方向へ、ケーシングパイプ５２を該掘削穴２内部に残留させた状態で、前記インナーロッド６２を前記ケーシングパイプ５２内部から引抜く。また、既述のようにインナービット６１を具備するインナーロッド６２を使用しない場合には本工程を行う必要はない。

〔固化充填材注入工程〕
次いで、ケーシングパイプ５２内部に、図８に示すように、地上から掘削穴２内部に固化充填材３を注入するための注入管７を挿入する。その際には、掘削穴２の底部から固化充填材３を注入することができるように、注入管７の先端部が掘削穴２の底部付近にまで到達するように該注入管７を挿入することが好ましい。そして、掘削穴２に固化充填材３を注入する際には、ケーシングパイプ５２内に所定量だけ固化充填材３を注入した後、該固化充填材３が注入された区間と略同様の区間だけケーシングパイプ５２を引抜く。すなわち、図９に示すように、掘削穴２内部にケーシングパイプ５２を残留させた状態で該ケーシングパイプ５２内部に所定量、注入管７によって地上から固化充填材３を注入する。そして、図１０に示すように、所定区間だけケーシングパイプ５２を矢印Ｈ方向へ引抜くのである。こうすることで、ケーシングパイプ５２によって保護されていた掘削穴２の内周面２ａが、今度は固化充填材３によって保護される。すなわち、モルタルやセメントミルク等の固化充填材３の比重が大きいため、固化充填材３が掘削穴２の内周面２ａに及ぼす圧力によって掘削穴２の内周面２ａが保護されるので、該掘削穴２の内周面２ａが崩落等することがない。また、上述のような方法でなくとも、先に所定区間だけケーシングパイプ５２を引抜いておいてから、所定量、注入管７によって地上から固化充填材３を注入するようにしてもよい。

そして、注入管７から掘削穴２内部に固化充填材３を注入する際には、該掘削穴２内部は削孔水Ｗで満たされているが、該固化充填材３を注入することで比重の大きい固化充填材３が掘削穴２の底部から削孔水Ｗと置換される。また、前述のようにして固化充填材３と置換された削孔水Ｗは、地上から排出されるのである。そして、掘削穴２内部に固化充填材３を注入し続け、前述のように地上から排出される削孔水Ｗが、固化充填材３となる時点まで注入作業を行う。こうすることで、完全にケーシングパイプ５２が引抜かれた状態で、削孔水Ｗで満たされた掘削穴２内部を固化充填材３で満たすことができる。すなわち、地盤１の土と固化充填材３とを置換するようにして場所打ち杭４を施工することができる。以上のようにして、掘削穴２内部に固化充填材３が注入されるのである。また、本工程はインナービット６１を具備するインナーロッド６２の使用の有無に変わらず同様の作業が行われる。

以上のようにして、掘削穴２内部に注入された固化充填材３は所定時間、養生させることにより、固化充填材３が硬化し場所打ち杭４が形成される。

また、掘削穴２内部に固化充填材３を注入する際に、ケーシングパイプ５２の上部に蓋をして、若しくは、パッカーを使用する等して、固化充填材３を掘削穴２に加圧注入することで、図１１に示すように、固化充填材３の比重が大きいことに加えて、掘削穴２の内周面２ａ方向である矢印Ｘの方向に圧力が作用するため、内周面２ａにおける地盤１の隙間に該固化充填材３が侵入し、杭４の耐力をより向上させることができる。また、前述のように加圧注入を行うことで固化充填材３が内周面２ａに及ぼす圧力が増すので、施工中に内周面２ａが崩落することがないという利点もある。

また、掘削穴２に固化充填材３を注入後、該固化充填材３が硬化する前に、図１２に示すように、地上から鉄筋籠、角パイプ、管パイプ、さらには、Ｈ鋼等の芯材１１を挿入してもよく、これにより、杭４の耐力をより向上することができる。そして、芯材１１は、図１２（ａ）に示すように、地上から掘削穴２の底部に至る長さのものを使用してもよいが、図１２（ｂ）に示すように、例えば地上から１〜２ｍｍ程度の長さのものを使用してもよい。

そして、掘削穴２に固化充填材３を注入後、該固化充填材３が硬化する前に、図１３（ａ）に示すように、地上から略円筒形の保護部材１２を挿入してもよい。これにより、杭４の位置を明示することができると共に、杭頭部の保護できるという利点がある。また、地盤のレベルよりも杭４を突出するように形成する場合には、図１３（ｂ）に示すように、保護部材１２を地盤のレベルから突出するように挿入してから、該保護部材１２内部に固化充填材３を注入することでこれらを形成することができる。また、保護部材１２は、本実施形態のように略円筒形でなくとも角柱であってもよく、さらには、鉄筋籠であってもよく、その形状は目的に応じて適宜変更することができる。

以上のような、場所打ち杭４の施工方法によれば、先行削孔と杭打設とを１工程で行うことができ、また、強い粘性土地盤、支持層が深い地盤、さらには、図１４（ａ）に示すように、地盤中に転石等の障害物Ｉあっても、図１４（ｂ）に示すように、該障害物Ｉを貫通するようにして場所打ち杭４を施工することができるのである。

本発明に係る場所打ち杭４の施工方法は、建造物施工のための基礎補強だけでなく、法面等の傾斜面の補強、地滑りの抑止杭としても使用することができる。

本実施形態に係る重機による掘削を示す図 本実施形態に係るインナービットとアウタービットの使用例の斜視図 本実施形態に係るアウタービット、及び、ケーシングパイプを示す図 本実施形態に係るインナービット、及び、インナーロッドを示す図 地盤を掘削する状態を示す図 掘削穴にケーシングパイプを残留させたままインナーロッドを引抜く状態を示す図 インナービットを使用せず地盤を掘削する状態を示す図 掘削穴に残留させたケーシングパイプ内部に注入管を挿入した状態を示す図 ケーシングパイプ内部に固化充填材を注入する状態を示す図 図９の状態からケーシングパイプを引抜いた状態を示す図 固化充填材を加圧注入した場合における杭の状態を示す図 杭に芯材を挿入した状態を示す図 杭に保護部材を挿入した状態を示す図 地盤の土と固化充填材とを置換して場所打ち杭が形成された状態を示す図 従来技術を示す図

符号の説明

１ 地盤
２ 掘削穴
３ 固化充填材
４ 場所打ち杭（杭）
５１ アウタービット
５２ ケーシングパイプ
６１ インナービット
６２ インナーロッド
７ 注入管

Claims (5)

1. 地盤に形成された掘削穴に固化充填材を打設して、現場において該地盤中に杭を施工する場所打ち杭の施工方法であって、
   アウタービットをその先端に具備する円筒状のケーシングパイプと、該ケーシングパイプ内部に供給される削孔水とによって前記地盤に略垂直方向に前記掘削穴を形成しながら廃土すると共に、前記ケーシングパイプを前記地盤中に挿入し、
   前記掘削穴形成後、前記ケーシングパイプ内部に挿入された注入管から該ケーシングパイプ内に所定量前記固化充填材を注入した後、該固化充填材が注入された区間と略同様の区間だけ前記ケーシングパイプを引抜いて、
   前記地盤中の土と前記固化充填材とを置換することを特徴とする場所打ち杭の施工方法。
2. 前記ケーシングパイプに回転力、及び、打撃力を作用させながら前記地盤を掘削することを特徴とする請求項１記載の場所打ち杭の施工方法。
3. 地盤に形成された掘削穴に固化充填材を打設して、現場において該地盤中に杭を施工する場所打ち杭の施工方法であって、
   アウタービットをその先端に具備する円筒状のケーシングパイプと、該ケーシングパイプの先端内部に挿入されるインナービットをその先端に具備するインナーロッドと、該インナーロッド内部に供給される削孔水とによって前記地盤に略垂直方向に前記掘削穴を形成しながら廃土すると共に、前記ケーシングパイプを前記地盤中に挿入し、
   前記掘削穴形成後、前記ケーシングパイプを該掘削穴内部に残留させた状態で前記インナーロッドを前記ケーシングパイプ内部から引抜き、
   前記ケーシングパイプ内部に挿入された注入管から該ケーシングパイプ内に所定量前記固化充填材を注入した後、該固化充填材が注入された区間と略同様の区間だけ前記ケーシングパイプを引抜いて、
   前記地盤中の土と前記固化充填材とを置換することを特徴とする場所打ち杭の施工方法。
4. 前記ケーシングパイプ、及び、前記インナーロッドに回転力、及び、打撃力を作用させながら前記地盤を掘削することを特徴とする請求項３記載の場所打ち杭の施工方法。
5. 前記場所打ち杭の直径が３００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４記載の場所打ち杭の施工方法。

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