特許 5959980 既製杭の埋設方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5959980

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】既製杭の埋設方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/48 20060101AFI20160719BHJP

   E02D 5/30 20060101ALI20160719BHJP

   E02D 5/44 20060101ALI20160719BHJP

   E02D 5/54 20060101ALI20160719BHJP

   E02D 7/00 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/48

   E02D5/30 A

   E02D5/44 A

   E02D5/54

   E02D7/00 A

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-171327(P2012-171327)

(22)【出願日】2012年8月1日

(65)【公開番号】特開2014-31622(P2014-31622A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年7月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000176512

【氏名又は名称】三谷セキサン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108947

【弁理士】

【氏名又は名称】涌井 謙一

(74)【代理人】

【識別番号】100117086

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典弘

(74)【代理人】

【識別番号】100124383

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 一永

(72)【発明者】

【氏名】木谷 好伸

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０６１１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３１６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５４３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２８００６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／２２−５／８０

Ｅ０２Ｄ ７／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下端部に突起を有する最下端の既製杭及びその他の既製杭を連結しながら、杭穴を掘削しつつ、前記突起を前記杭穴の根固め部に位置させて前記既製杭を設置する工法であって、以下のように構成することを特徴とする既製杭の埋設工法。
(1) 前最下端の記既製杭の下端部外周で、前記根固め部内に位置する突起を覆うように、保護筒を装着する。
(2) 前記保護筒の上端部に、引き上げ用の操作ロッドの下端を固定し、前記杭穴の中空部を通した掘削ロッドの先端を前記最下端の既製杭及び保護筒の先端から突出して、前記掘削ロッドの先端の掘削ヘッドで杭穴を掘削しながら、所定深さまで、杭穴を掘削しつつ前記最下端の既製杭及び保護筒を杭穴内に下降させる。
(3) 続いて、所定の方法で最下端の既製杭にその上方の既製杭を連結するとともに、掘削ロッドを継ぎ足し、前記操作ロッドを継ぎ足して、最下端の既製杭及び上方の既製杭を連結して、前記保護筒とともに同様に下降させる。
以下、所定数の既製杭、掘削ロッド、操作ロッドを継ぎ足して、同様に、杭穴内に既製杭及び保護筒を下降させる。
(4) 所定深さまで前記杭穴を掘削完了し、前記杭穴の下端部に根固め部を形成したならば、あるいは根固め部を形成する前に、前記既製杭の必要な突起が根固め部内に位置するように前記既製杭を下降させる。
(5) 前記既製杭の下降と同時に、または既製杭の下降に前後して、前記掘削ロッドを地上に引き上げる。
(6) 前記既製杭が所定の深さに至った状態で、前記既製杭を地上で保持して、前記操作ロッドを地上で引き上げ、前記保護筒のみを、前記既製杭の外周と前記杭穴の内壁の間を通過させて、引き上げ、前記保護筒の下縁が、前記根固め部に位置する前記既製杭の突起よりも少なくとも上方に位置するようにする。
(7) 以上のようにして、前記杭穴内に既製杭を設置する。

【請求項2】

下端部に根固め部を形成した杭穴を掘削して、前記杭穴内に、下端部に突起を有する最下端の既製杭及びその他の既製杭を連結しながら埋設して、前記突起を杭穴の根固め部に設置する工法であって、以下のように構成することを特徴とする既製杭の埋設工法。
(1) 従来の任意な方法で前記杭穴を掘削して、前記杭穴の下端部に根固め部を形成する。
(2) 前記最下端の既製杭の下端部外周で、前記根固め部内に位置する突起を覆うように、保護筒を装着する。
(3) 前記保護筒の上端部に、引き上げ用の操作ロッドの下端を固定し、前記最下端の既製杭及び前記保護筒を前記杭穴内に下降させる。
(4) 続いて、所定の方法で最下端の既製杭にその上方の既製杭を連結するとともに、前記操作ロッドを継ぎ足して、最下端の既製杭及び上方の既製杭を連結して、前記保護筒とともに同様に下降させる。以下、所定数の既製杭、操作ロッドを継ぎ足して、同様に、杭穴内に既製杭及び保護筒を下降させる。
(5) 前記最下端の既製杭の必要な突起が根固め部内に位置するように前記最下端の既製杭及びその他の既製杭を設置する。
(6) 前記既製杭が所定の深さに至った状態で、前記既製杭を地上で保持して、前記操作ロッドを地上で引き上げ、前記保護筒のみを、前記既製杭の外周と前記杭穴の内壁の間を通過させて、引き上げ、前記保護筒の下縁が、前記根固め部に位置する前記既製杭の突起よりも少なくとも上方に位置するようにする。
(7) 以上のようにして、前記杭穴内に既製杭を設置する。

【請求項3】

以下のように形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の既製杭の埋設工法。
(1) 埋設時に保護筒の下端を、最下端の既製杭の軸部に形成した最下端の突起よりも下方に位置させ、
(2)保護筒の下端部に、前記既製杭の軸部と前記保護筒の内面との隙間を塞ぐ塞ぎ部材を連設した。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、杭穴を掘削しながら、あるいは杭穴を掘削した後に、既製杭を杭穴内に埋設する既製杭の埋設方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、中掘工法では、既製杭１の中空部に掘削ヘッド２０付きの掘削ロッド７０を挿通して、先端から掘削ヘッド２０を突出させ、杭穴６５を掘削しながら既製杭１を下方へ押し込んで（図１１（ａ）（ｂ））、杭穴６５内の所定位置に既製杭１、８を配置することに前後して（図１１（ｃ））、杭穴６５内から掘削ロッド７０を地上６４に引き上げて、既製杭１、８を設置して、根固め液（セメントミルク類）６７が固化した後に基礎杭６１を構築していた（図１１（ｄ））。また、この場合、中掘工法でも、より多くの先端支持力を確保するために、杭穴６５の下端部に固化強度の大きな大径の根固め部６６を形成し、下端部に突起を有する既製杭１を使用して、突起を根固め部に位置させていた（特許文献１）。

【0003】

この場合、中掘工法では、一般に杭穴６５の外径は、既製杭１、８の最大外径と同等あるいはそれ以下で設定されるため、既製杭１、８の外面、特に突起４、５、６を有する場合には突起４、５、６の下面側４ａ、５ａ、６ａが杭穴６５の壁に当たるので、既製杭１の外面や、突起４、５、６の下面側４ａ、５ａ、６ａに泥７５が付いた状態で、下降され、根固め部に６５泥７５付きの突起５、６が配置されることがあった。また、杭穴６５を既製杭１の最大外径より大きく形成した場合であっても、杭穴６５中に泥の塊が有った場合には同様に、既製杭１の突起４、５、６の下面側に泥が付着する可能性もあった。
また、突起を有しない既製杭１でも、同様に、既製杭１の外面や下面に泥が付着する場合もあった。

【0004】

また、掘削ヘッド２０で杭穴６５を掘削し後に既製杭１、８のみを杭穴６５内に埋設するいわゆる先堀工法でも同様の問題点があった（図１２）。即ち、先掘工法では、掘削ヘッド２０で所定の構造の杭穴６５を掘削し（図１２（ａ）（ｂ））、その後に、掘削ヘッド２０から根固め液を吐出して（図１１（ｃ））、掘削ヘッド２０を地上６４に引き上げ、所定構造の根固め部６６を有する杭穴６５を形成し（図１１（ｄ））、その後、杭穴６５内に突起４、５、６付きの既製杭１、８を下降させて、既製杭１の下端部の突起５、６を根固め部６５内に位置させて、セメントミルク類が固化後に基礎杭６１を構築していた（図１１（ｅ））。

【0005】

いわゆる先掘工法の場合にも、杭径に比して杭穴径が一般に大きく形成されるが、同様に杭穴６５の壁に既製杭１が接触する可能性もあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−６１１７８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前記従来の場合、既製杭１の突起４、５、６に泥７５が付着した状態で、根固め部６６の根固め液（セメントミルク類）が固化することになるので、突起突起４、５、６の下面が直接に固化した根固め液に触れない場合もあった。したがって、この場合には、既製杭１に作用した鉛直荷重を根固め部６６を介して支持地盤に伝達するに際して、根固め部６６の機能が充分に発揮されない問題点があった。
とりわけ、既製杭１の外径と同等又はそれ以下の杭穴径を設定する中掘工法の場合に顕著であった。従来の中掘工法では、比較的弱い地盤で、杭穴外壁に既製杭の外面が直接押圧するように既製杭を納めることに特徴があったが、前述のように、やや弱い地盤であってもできるだけ多くの支持力を確保する傾向が有り、杭穴に根固め部を形成して、根固め部内に既製杭の突起を位置させる必要があった。
既製杭１の鉛直荷重が、既製杭１の突起の下方に向けた面から、固化した根固め液を通して支持地盤に伝わると考えられている。したがって、既製杭１の突起４、５、６の下方に向かう面の面積をより大きくすることが重要であり、突起の下面に泥が付着した場合には、好ましく無かった。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこでこの発明では、最下端の既製杭の突起に保護筒を取り付けた状態で、最下端の既製杭及びその他の既製杭を埋設するので、前記問題点を解決した。

【0009】

すなわち、中掘工法適用した発明は、下端部に突起を有する最下端の既製杭及びその他の既製杭を連結しながら、杭穴を掘削しつつ、前記突起を前記杭穴の根固め部に位置させて前記既製杭を設置する工法であって、以下のように構成することを特徴とする既製杭の埋設工法である。
(1) 前最下端の記既製杭の下端部外周で、前記根固め部内に位置する突起を覆うように、保護筒を装着する。
(2) 前記保護筒の上端部に、引き上げ用の操作ロッドの下端を固定し、前記杭穴の中空部を通した掘削ロッドの先端を前記最下端の既製杭及び保護筒の先端から突出して、前記掘削ロッドの先端の掘削ヘッドで杭穴を掘削しながら、所定深さまで、杭穴を掘削しつつ前記最下端の既製杭及び保護筒を杭穴内に下降させる。
(3) 続いて、所定の方法で最下端の既製杭にその上方の既製杭を連結するとともに、掘削ロッドを継ぎ足し、前記操作ロッドを継ぎ足して、最下端の既製杭及び上方の既製杭を連結して、前記保護筒とともに同様に下降させる。
以下、所定数の既製杭、掘削ロッド、操作ロッドを継ぎ足して、同様に、杭穴内に既製杭及び保護筒を下降させる。
(4) 所定深さまで前記杭穴を掘削完了し、前記杭穴の下端部に根固め部を形成したならば、あるいは根固め部を形成する前に、前記既製杭の必要な突起が根固め部内に位置するように前記既製杭を下降させる。
(5) 前記既製杭の下降と同時に、または既製杭の下降に前後して、前記掘削ロッドを地上に引き上げる。
(6) 前記既製杭が所定の深さに至った状態で、前記既製杭を地上で保持して、前記操作ロッドを地上で引き上げ、前記保護筒のみを、前記既製杭の外周と前記杭穴の内壁の間を通過させて、引き上げ、前記保護筒の下縁が、前記根固め部に位置する前記既製杭の突起よりも少なくとも上方に位置するようにする。
(7) 以上のようにして、前記杭穴内に既製杭を設置する。

【0010】

また、先掘工法に適用した発明は、下端部に根固め部を形成した杭穴を掘削して、前記杭穴内に、下端部に突起を有する最下端の既製杭及びその他の既製杭を連結しながら埋設して、前記突起を杭穴の根固め部に設置する工法であって、以下のように構成することを特徴とする既製杭の埋設工法である。
(1) 従来の任意な方法で前記杭穴を掘削して、前記杭穴の下端部に根固め部を形成する。
(2) 前記最下端の既製杭の下端部外周で、前記根固め部内に位置する突起を覆うように、保護筒を装着する。
(3) 前記保護筒の上端部に、引き上げ用の操作ロッドの下端を固定し、前記最下端の既製杭及び前記保護筒を前記杭穴内に下降させる。
(4) 続いて、所定の方法で最下端の既製杭にその上方の既製杭を連結するとともに、前記操作ロッドを継ぎ足して、最下端の既製杭及び上方の既製杭を連結して、前記保護筒とともに同様に下降させる。以下、所定数の既製杭、操作ロッドを継ぎ足して、同様に、杭穴内に既製杭及び保護筒を下降させる。
(5) 前記最下端の既製杭の必要な突起が根固め部内に位置するように前記最下端の既製杭及びその他の既製杭を設置する。
(6) 前記既製杭が所定の深さに至った状態で、前記既製杭を地上で保持して、前記操作ロッドを地上で引き上げ、前記保護筒のみを、前記既製杭の外周と前記杭穴の内壁の間を通過させて、引き上げ、前記保護筒の下縁が、前記根固め部に位置する前記既製杭の突起よりも少なくとも上方に位置するようにする。
(7) 以上のようにして、前記杭穴内に既製杭を設置する。

【0011】

また、前記各発明において、以下のように形成したことを特徴とする既製杭の埋設工法である。
(1) 埋設時に保護筒の下端を、最下端の既製杭の軸部に形成した最下端の突起よりも下方に位置させ、
(2)保護筒の下端部に、前記既製杭の軸部と前記保護筒の内面との隙間を塞ぐ塞ぎ部材を連設した。

【発明の効果】

【0012】

この発明によれば、既製杭の外側面と下面を保護筒が覆うので、根固め部内で、既製杭の外面と固化根固め液が密着して、鉛直荷重を確実に支持地盤に伝えることができる。特に、最下端に位置する既製杭に突起を形成し、その突起を杭穴の根固め部に位置させた場合には、突起の全面が固化根固め液に密着するので、鉛直荷重を突起の下面から下方に向けて作用する押圧力、また引き抜き力が生じた場合の突起の上面から上方に向けて作用する押圧力を効率良く発揮でき、基礎杭構造全体の支持力を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１はこの発明の実施に使用する保護筒で、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。

【図2】図２はこの発明の実施例で使用する既製杭の正面図である。

【図3】図３はこの発明の実施に使用する掘削ヘッドで、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。

【図4】図４はこの発明の実施に使用する掘削ヘッドで、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。

【図5】図５（ａ）〜（ｆ）は、この発明の掘削方法（中掘工法）を説明する縦断面図である。

【図6】図６は掘削ロッドに掘削ヘッドを連結した状態で、非回転状態を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。

【図7】図７は掘削ロッドに掘削ヘッドを連結した状態で、（ａ）は通常掘削状態の正面図であり、（ｂ）は拡大掘削状態の正面図である。

【図8】図８は他の掘削ロッドに掘削ヘッドを連結した状態で、非回転状態を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。

【図9】図９は他の掘削ロッドに掘削ヘッドを連結した状態で、（ａ）は通常掘削状態の正面図であり、（ｂ）は拡大掘削状態の正面図である。

【図10】図１０（ａ）〜（ｆ）は、この発明の他の掘削方法（先掘工法）を説明する縦断面図である。

【図11】図１１（ａ）〜（ｄ）は、従来の掘削方法（中掘工法）を説明する縦断面図である。

【図12】図１２（ａ）〜（ｅ）は、従来の掘削方法（先掘工法）を説明する縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

１．既製杭１の構成

【0015】

（１） この発明で使用する最下端の既製杭１は、上方の既製杭８と連結する上部の軸部（太径）２に下部の軸部（細径）３を連設して、上部の軸部２と下部の軸部３の段差部分に、上部の軸部２より大径の径Ｄ_３（表面からの出＋５ｃｍ程度）の環状の突起５を形成する。上部の軸部２、下部の軸部３にもそれぞれ、同じ外径Ｄ_３の環状の突起４、６を形成する。
ここでは、下部の軸部３の突起６、段差部の環状突起５の２つが根固め部６６に位置するように計画されたものである。

【0016】

（２） 最下端の既製杭１以外の既製杭８は本実施形態では、最下端の既製杭１の上部の軸部２と同一外径のストレート状の既製杭８を使用する。
最下端の既製杭１以外の既製杭８は、ストレート状の通常の丸杭、環状の突起を全長に設けた節杭、あるいはその他の特殊形状の既製杭のいずれを採用しても良いが、節杭などの突起を有する既製杭を使用する場合には、最大突起物の外径が、最下端の既製杭の環状突起の外径と同程度とすることが望ましい。

【0017】

（３） 最下端の既製杭１で、
下部の軸部３の外径をＤ_１
上部の軸部２の外径をＤ_２
環状の突起４、５、６の外径をＤ_３
とする。

【0018】

２．保護筒１０の構成

【0019】

（１） 外径Ｄ_１１、内径Ｄ_１２の鋼管から筒状基体１１を構成する。内径Ｄ_１２は使用する最下端の既製杭１の環状突起４、５、６の外径Ｄ_３より若干大きな径とする。
筒状基体１１の下端内面に内径Ｄ_１３の柔軟な樹脂材料（例えば、ゴム状の材料）からなるドーナツ状の塞ぎ部材１３を固定する。外径Ｄ_１１は、杭穴６５内を通って地上６４に引き上げられるように、掘削予定の杭穴６５の径Ｄ_０より若干小さい径とする。
また、外径Ｄ_１１は、杭穴６５の径Ｄ_０と同径又は若干大径として、筒状基体１１の下端をフリクションカッターの機能を扶養することもできる。この場合、筒状基体１１の上部及び中間部の外径Ｄ_１１を杭穴６５の径Ｄ_０より若干小さい径として、筒状基体１１の下端部の外径Ｄ_１１を杭穴６５の径Ｄ_０と同径又は若干大径とすることもできる。

【0020】

（２） また、筒状基体１１の上端に、操作ロッド１５、１５の下端部を連結する。操作ロッド１５は平面視で回転対称な位置に複数設けて、操作ロッド１５は、例えば、筒状基体の外径Ｄ_１１が、１０５０ｍｍの場合、太さ１２．６ｍｍ程度のＰＣ鋼棒から構成する。操作ロッド１５は、筒状基体１１の外壁（径Ｄ_１１）から突出しないように形成することが望ましい。以上のようにして保護筒１０を構成する。

【0021】

（３） また、前記において、操作ロッド１５はＰＣ鋼棒を使用したが、筒状基体１１を巻き上げて筒状基体（保護筒）を杭穴６５の先端部から地上まで引き上げる機能があれば材質は任意である。例えば、鋼製ワイヤーなど、ＰＣ鋼棒に比して柔らかい材料を使用することもできる（図示していない）。

【0022】

３．掘削ヘッド２０

【0023】

（１） 掘削ヘッド２０は、掘削ロッド７０に連結するヘッド本体２２と、ヘッド本体２２に水平軸２６で取り付けた掘削腕４０、４０とからなる（図３（ａ）（ｂ））。

【0024】

（２） ヘッド本体２２は、略直方体の本体上部２３と、本体上部２３の下方に連続する本体扁平部３１とからなる。
本体上部２３は、直方体の下部を半円形に形成してあり、下部は半割の円柱のような形状となっている。本体上部２３の４つの側面を、対向する一側面２４、２４、他を他側面２４ａ、２４ａとする。本体上部２３の上端部に、掘削ロッド７０と連結する連結部２５を設け、本体上部２３の一側面（半円側）２４、２４に水平軸２６を設け、水平軸２６に、それぞれ掘削腕４０、４０の上端部を回転揺動自在に連設する。また、本体上部２３の他側面（水平軸２６を設けない側の側面）２４ａ、２４ａに、掘削ロッド７０の螺旋羽根７１の下端に連続するように形成した螺旋羽根２７、２７を設ける。
本体扁平部３１は、本体上部２３の一側面２４に続く面を一側面３２、本体上部２３の他側面２４ａに続く面を他側面３２ａとする。本体扁平部３１の一側面３２、３２は、上部で斜めに徐々に幅が広がり、中間部及び下部は同じ幅Ｄ_２１となっている。また、本体扁平部３１の他側面３２ａは、上端（本体上部２３の下縁）から下端まで徐々に幅が狭くなるように形成され、下端でＤ_２２に形成されている。したがって、本体扁平部３１の下面３３は、「長さＤ_２１×長さＤ_２２」の平面が形成される。
本体扁平部３１の下面３３でＤ_２１方向の両側に、中央部から徐々に下方に向かう斜面３５を有する突起部３４が形成され、突起部３４の両端部は水平面３６が形成される。本体扁平部３１の下面３３及び突起部３４の斜面３５、水平面３６に、それぞれ固定掘削刃３８、３８を下方に向けて固定する。固定掘削刃３８は、刃先が略逆Ｕ字状で、長さＤ_２２方向に、２つの刃先が形成される。

【0025】

（３） 掘削腕４０は、水平軸２６に連結する上部４１と、下端に移動掘削刃４５、４５を有する下部４３と、上部４１と下部４３とをつなぐ中間部４２とからなる。正面視（本体上部２３の一側面２４側）で、上部４１の中間部４２側は徐々に幅が小さくなるように形成され中間部４２に至っている。また下部４３は中間部４２から徐々に幅が大きくなるように形成され下端部で最大幅となっている。
また、側面視（本体上部２３の他側面２４ａ側）で、掘削腕４０は略同一の幅で形成され、「上部４１の下側」から「中間部４２」がヘッド本体２２の一側面２４、３２に沿って、両掘削腕４０、４０が近づくように屈曲傾斜されている。さらに掘削腕の「下部４３」は両掘削腕４０、４０が離れるように、下方外側に向けて屈曲傾斜している。掘削腕４０の下端には、「下部４３」の傾斜に沿って、下方外側に向く移動掘削刃４５、４５を連設してある。
移動掘削刃は３本設けられており、正回転で掘削腕４０が揺動した際に最も外側に位置する移動掘削刃４５Ａが最も長く（先端が下方に位置する）、最も内側に位置する移動掘削刃４５Ｃが最も短く（先端が上方に位置する）、中間の移動掘削刃４５Ｂが、移動掘削刃４５Ａ、４５Ｃの中間に位置する（図３、図４、図６、図７）。
また、掘削腕４０で、通常掘削時に揺動する側を一側面４４とし、他側を他側面４４ａとする。掘削腕４０、４０の一側面４４で中間部４２から下部４３にかけての高さに、撹拌板４７を固定する。

【0026】

（４） 掘削腕４０、４０の中間部４２で、他側面（撹拌板を設けた側の反対側の側面）４４ａに、枠状のストッパー枠５１を突設する。ストッパー枠５１は、掘削腕４０に突設した２本の支持材５３、５３と両支持材５３の先端を連結するストッパーバー５２とからなり、ストッパーバー５２と支持材５３、５３とで略コ字状に形成される。ストッパーバー５２は、掘削腕４０の軸方向と同じ方向であるが、若干角度を持つように設定されている。
また、掘削腕４０の上端に上方に向けた上部突起４８を突設する。

【0027】

（５） 掘削ヘッド２０が正回転して、掘削腕４０、４０が揺動した際に、予め決められた角度で揺動して、杭穴６５の軸部６６ａを掘削する（図７（ａ））。その時の掘削腕の揺動角度を保つように、ヘッド本体２２の本体扁平部３１に、掘削腕４０のストッパー枠５１のストッパーバー５２を係止するストッパー受け５６を設ける。
また、掘削ヘッド４０が正回転して、掘削腕４０、４０がさらに揺動して、予め決められた角度で揺動して、杭穴６５の拡大掘削する（図７（ｂ））。その時の掘削腕４０の揺動角度を保つように、ヘッド本体２２の本体上部２３の一側面２４に、掘削腕４０の上部突起４８が当接して、それ以上大きく掘削腕４０が揺動することを規制する第１ストッパー突起５７を突設する。また、このとき、掘削腕４０の中間部４２に当接して、、それ以上大きく掘削腕４０が揺動することを規制する第２ストッパー突起５８を、ヘッド本体２２の本体扁平部３１に突設する。
また、掘削ヘッド４０が正回転して、杭穴６５の拡大掘削する揺動角度を保持するように、ヘッド本体２２の本体扁平部３１の一側面３２に、一側面３２から突出する方向にバネで付勢された出没突起５９を設ける。この状態で、出没突起５９は、出状態で、掘削腕４０の裏面側（ヘッド本体２２に向く側）に設けた凹部（図示していない）に嵌合した状態にある。正回転中の不慮の加圧では戻らないようになっている。なお、掘削ヘッド４０を一旦停止して、掘削ヘッド４０を杭穴底に押圧すれば、掘削腕４０の移動掘削刃４５、４５が加圧され掘削腕４０の先端の間隔が開き、掘削腕４０の裏面が出没突起を乗り越えて、掘削腕４０を他側に戻すことができる。

【0028】

４．掘削方法（中掘工法）

【0029】

（１） 最下端の既製杭１の下端部外周で、根固め部６６内に位置する突起５、６及び突起４を覆うように、保護筒１０を装着する。この場合、保護筒１０の下端の塞ぎ部材１３が既製杭１の下面１ａを覆っている。掘削ヘッド２０を先端に取り付けた掘削ロッド７０を既製杭１の中空部を通して（図６）、既製杭１の下端から掘削ヘッド２０の掘削腕４０、４０を出して、掘削ロッド７０（掘削ヘッド２０）を正回転させて（図７（ａ））、既製杭１の下方を掘削しながら、下降する（図５（ａ））。
この際、既製杭１と保護筒１０の操作ロッド１５を地上６４で保持する。杭穴６５が深い場合には、既製杭１に既製杭８、掘削ロッド７０、操作ロッド１５、１５も継ぎ足しながら下降させる。

【0030】

（２） 所定深さに至ったならば、掘削ヘッド２０の掘削腕４０の揺動角度を大きくして（図７（ｂ）、既製杭１の下方から大きく掘削ヘッド２０を突出させ、杭穴６５の拡大径の根固め部部６６を掘削する（図５（ｂ））。

【0031】

（３） 所定の根固め部６６を掘削したならば、掘削ヘッド２２のヘッド本体２３の下端から根固め液６７を吐出して、根固め部部掘削ヘッド２２を掘削ロッド７０共に、地上６４に引き上げる（図５（ｃ））。

【0032】

（４） 掘削ヘッド２２の引き上げと同時に又は前後して、根固め部６６内に根固め液６７が満たされたならば、既製杭１を所定の深さに設置する（図５（ｄ））。その後、保護筒１０のみを地上６４で操作ロッド１５を引いて、引き上げる（図５（ｅ））。

【0033】

（５） この既製杭１は突起５、６が根固め部６６内に位置するが、下降途中で突起４、５、６及び既製杭１の下面１ａに泥が付着することなく、突起５、６の下面５ａ、６ａをはじめ突起４、５の全体、下面１ａが根固め液６７に納まった状態となる（図５（ｅ））。
したがって、根固め液６７が固化した後に、基礎杭構造６０を構成する。基礎杭構造６０では、既製杭１の突起５、６、下面１ａが固化根固め液６７に密着するので、鉛直荷重を確実に根固め部６６に伝え、鉛直荷重が支持地盤に確実に支持される。

【0034】

５．掘削方法（先掘工法）

【0035】

（１） 掘削ヘッド２０を先端に取り付けた掘削ロッド７０を正回転させて（図７（ａ））、杭穴６５の軸部６６ａを掘削する（図１０（ａ）。所定の深さで、掘削ヘッド２０の掘削腕４０の揺動角度を大きくして（図５（ｂ））、さらに正回転して、杭穴６５の根固め部６６を拡大掘削する（図１０（ｂ））。

【0036】

（２） 所定の設計の杭穴６５の軸部６６ａ、根固め部６６を構築したならば、掘削ヘッド２０の下端から根固め液６７を吐出しながら、掘削ヘッド２０で根固め部６６内を反復、撹拌し（図１０（ｃ））、根固め部６６内に根固め液６７が満たされた杭穴６５を構築して、その後掘削ヘッド２０を引き上げる（図１０（ｄ））。

【0037】

（３） 続いて、最下端の既製杭１の下端部外周で、根固め部６６内に位置する突起５、６及び突起４を覆うように、保護筒１０を装着する。この場合、保護筒１０の下端の塞ぎ部材１３が既製杭１の下面１ａを覆っている。既製杭１を保護筒１０と共に杭穴６５内を下降して、深さに応じて、他の既製杭８、操作ロッド１５、１５を連結しながら、既製杭１と保護筒１０とを所定の深さに設置する（図１０（ｅ））。

【0038】

（４） その後、保護筒１０のみを地上６４で操作ロッド１５を引いて、引き上げれば、この既製杭１は突起５、６が根固め部６６内に位置するが、下降途中で突起４、５、６及び既製杭１の下面１ａに泥が付着することなく、突起５、６の下面５ａ、６ａをはじめ突起４、５の全体、下面１ａが根固め液６７に納まった状態となる（図５（ｆ））。
したがって、根固め液６７が固化した後に、基礎杭構造６０を構成する。基礎杭構造６０では、中掘工法の場合と同様に、既製杭１の突起５、６、下面１ａが固化根固め液６７に密着するので、鉛直荷重を確実に根固め部６６に伝え、鉛直荷重が支持地盤に確実に支持される。

【0039】

６．他の実施形態
（１） 前記実施形態で、最下端の既製杭１に突起４、５、６を有する場合が最適であるが、ストレート状の既製杭であっても、保護筒１０により、外側面及び下端１ａに泥が付着することが無いので、充分な効果を発揮することができる（図示していない）。

【0040】

（２） また、前記実施形態で、杭穴６５の根固め部６６を拡大掘削したが、軸部６６ａと同径に形成することもできる（図示していない）。

【0041】

（３） また、前記実施態様で、保護筒１０を地上６４まで引き上げたが、保護筒１０を杭穴６５の軸部６６ａ内に止めることもできる（図示していない）。この場合、保護筒１０の筒状基体１１が根固め部６６より上方に（すなわち杭穴６５の軸部６６ａに位置するように）まで引き上げればよい。より、正確には、保護筒１０の筒状基体１１の下縁が、少なくとも根固め部６６内に位置する既製杭１の突起６、５よりも上方に位置するように引き上げる。

【0042】

（４） また、前記実施態様で、掘削ヘッド２０の移動掘削刃４５Ｃは、正回転で掘削腕４０が揺動した際に最も外側に位置する移動掘削刃４５Ａが最も長く、移動掘削刃４５Ｂ、移動掘削刃４５Ａにしたがって短く形成したが、他の構成とすることもできる。例えば、３本の場合、両側の移動掘削刃４５Ａ、４５Ｃを長く（先端が下方に位置する）、中間の移動掘削刃４５Ｂを短く（先端が上方に位置する）形成することもできる（図８、図９）。この場合、掘削ヘッド２０の作動は同様であり、前記各実施態様に同様に使用できる。

【符号の説明】

【0043】

１ 既製杭（下杭）
１ａ 既製杭の下面
２ 上部軸部
３ 下部軸部
４、５、６ 突起
４ａ、５ａ、６ａ 突起の下面
８ 既製杭（上杭）
１０ 保護筒
１１ 筒状基体（保護筒）
１３ 塞ぎ部材（保護筒）
１５ 操作ロッド（保護筒）
２０ 掘削ヘッド
２２ ヘッド本体（掘削ヘッド）
２３ 本体上部（ヘッド本体）
２４ 本体上部の一側面
２４ａ 本体上部の他側面
２５ 連結部（ヘッド本体）
２６ 水平軸
２７ 螺旋はね（ヘッド本体）
３１ 本体偏平部（ヘッド本体）
３２ 本体偏平部の一側面
３２ａ 本体偏平部の他側面
３３ 本体偏平部の下面
３４ 本体偏平部の下面の突起部
３５ 突起部の斜面
３６ 突起部の水平面
３８ 固定掘削刃（ヘッド本体）
４０ 掘削腕
４１ 掘削腕の上部
４２ 掘削腕の中間部
４３ 掘削腕の下部
４４ 掘削腕の一側面
４４ａ 掘削腕の他一側面
４５ 移動掘削刃（掘削腕）
４７ 撹拌版（掘削腕）
４８ 上部突起（掘削腕）
５１ ストッパー枠（掘削腕）
５２ ストッパー枠のストッパーバー
５３ ストッパー枠の支持材
５６ ストッパー受け（ヘッド本体）
５７ 第１ストッパー突起（ヘッド本体）
５８ 第２ストッパー突起（ヘッド本体）
５９ 出没突起（ヘッド本体）
６０ 基礎杭構造
６１ 基礎杭構造（従来例）
６４ 地面
６５ 杭穴
６６ 杭穴の根固め部
６６ａ 杭穴の軸部
６７ 根固め液
７０ 掘削ロッド
７１ 螺旋はね
７５ 泥

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】