特許 6426551 長尺杭の地盤打込方法

(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】6426551

(24)【登録日】2018年11月2日

(45)【発行日】2018年11月21日

(54)【発明の名称】長尺杭の地盤打込方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 7/00 20060101AFI20181112BHJP

   E21B 7/00 20060101ALI20181112BHJP

   E02D 3/12 20060101ALI20181112BHJP

   E21B 7/20 20060101ALI20181112BHJP

【ＦＩ】

   E02D7/00

   E21B7/00 Z

   E02D3/12 102

   E21B7/20

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-148800(P2015-148800)

(22)【出願日】2015年7月28日

(65)【公開番号】特開2017-25685(P2017-25685A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2017年5月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】390032942

【氏名又は名称】太平商工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081824

【弁理士】

【氏名又は名称】戸島 省四郎

(72)【発明者】

【氏名】小薄 学

(72)【発明者】

【氏名】北崎 進

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３１７４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１４−００２９０９３（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９１３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８２６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０８２０６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−０３７１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８１２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９４４４５２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ７／００−１３／１０

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｅ２１Ｂ １／００−４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤に長尺杭を杭打込機を用いて打込む長尺杭の地盤打込方法であって、前記長尺杭は最上段杭と最下段杭とその中間の中間杭の３本以上の複数本の杭を上下端で互に螺合して連結して形成されるとともに、長尺杭の最上段杭の下端の螺刻部は長尺杭の他の下方の杭の上端と螺合して連結できる構造寸法のものであり、前記杭打込機はクローラ車の旋回台上に取付けた起伏自在で且つ伸縮可能なブームの先端に垂直なリーダーを取付け、同リーダーに前記杭を上下動自在に取付けられるとともに、前記長尺杭の最上段杭の中間を把持して回転させることができる回転部をリーダーに沿って上下動自在に取付けるともに、同回転部をリーダーに沿って上下動させる昇降装置を設けた構造のものであって、旋回台の旋回とブームの起伏伸縮で垂直なリーダーを杭打込機の停車位置から所定の範囲に移動でき、又昇降装置と回転部との作動でリーダーに取付けた杭を回転と押込力を与えて地盤中に打ち込める機能を有し、
前記杭打込機と、連結すると長尺杭にできる複数の杭と、打込作業に必要な器材を用い、下記Ａ〜Ｇの行程でもって長尺杭を地盤に打ち込むことを特徴とする、長尺杭の地盤打込方法。
記
Ａ：長尺材を地盤に向けて打ち込む予定の打込地表区の近くで杭打作業ができる地表位置に前記杭打込機をクローラによって移動して停車させ、停車した同杭打込機のリーダーに長尺材を構成する最上段杭を回転部に把持させた後、杭打込機のリーダーが旋回できる範囲内で杭打込作業に支障がない地表面に待機地表領域を設定し、同待機地表領域に中間杭の下端に土砂進入防止用先端キャップを装着させた後その中間杭の杭上端がリーダーにある下位位置とした最上段杭と連結できる高さにして前記待機地表領域の地中に中間杭を垂直に埋入して待機させる中間杭待機行程。
Ｂ：杭打込機のリーダーの回転部に把持させた長尺杭の最上段杭の下方に、クレーンを使用して長尺杭の最下段杭を移動し、それらを螺合連結し、その最下段杭の下端に地盤中での所要の作業に必要な器具を取付けて、リーダーを打込地表区の所定打込みの地表位置に移動する最下段杭連結行程。
Ｃ：打込地表区の杭打込位置で回転部と昇降装置を作動させて最上段と最下段の杭の連結杭を下降させて最下段杭を地盤中に打ち込んで、その最下段杭の上端がその地表面から所定高さとなる位置で回転部と昇降装置を作動停止させ、大部分が地盤中に埋入した最下段杭の上端と最上段杭の下端との螺合を解いて連結した杭を分離し、最下段杭を地盤埋入状態で残してリーダーを待機地表領域まで移動する最下段杭打込行程。
Ｄ：Ｃ行程でリーダーを待機地表領域に旋回移動させて、リーダーの最上段杭を埋入した待機状態の中間杭の上方となる位置でリーダーの移動を停めてリーダーの最上段杭を下降させて、埋入している中間杭の地表から露出した杭上端にリーダー側の最上段杭の杭下端を螺合して連結し、その後リーダーの最上段杭を上昇して最上段杭と中間杭の連結杭の下端を地表から所定高さまで上昇させ、中間杭の下端の先端キャップを取り外した後リーダーを待機地表領域から打込地表区へ旋回移動し、先に打ち込んだ最下段杭の上方位置でリーダーの移動を停止し、次にリーダー側の連結杭を下降させて地盤打込み途中の最下段杭の地表より露出した杭上端と前記連結杭の下端とを螺合して連結して長尺材の状態とし、その後回転部と昇降装置を作動し、この長尺杭を下方に打ち込んで最下段杭の下端の器具を所定の地盤深さで動かして、所要作業を行う長尺杭打込作業行程。
Ｅ：上記Ｄ行程の作業完了後、長尺杭を上昇させてその最下段杭の杭上端が地表面から所定高さとなった杭位置で長尺材の上昇を停止し、この停止位置で最下段杭の上端とその上方の中間杭の杭下端との螺合を解いて長尺杭を２分解し、リーダーに最上段杭と中間杭を連結した状態でリーダーを待機地表領域へ旋回移動し、この領域の所定位置で中間杭の下端に前記先端キャップを取付けて、同中間杭をその杭上端が地表面から所定高さになるまで地中に沈み込ませた後、同中間杭の上端と最上段杭の下端の螺合を解いて中間杭を待機地表領域の地中に残して、リーダーを打込地表区へ旋回移動させる中間杭待機作業行程。
Ｆ：Ｅ行程の後、打込地表区に残されて打込中の最下段杭の上方でリーダーの移動を停止し、リーダーに残っている最上段杭を下降し、最上段杭の下端と打込完了して持ち上げて地表に露出している最下段杭の上端とを螺合して連結し、その後最上段杭を上昇に移動させて、地盤に打ち込まれた最下段杭を地表に引き上げて、リーダーに最上段杭と最下段杭とを連結した状態で、打込地表区の次の長尺杭の打込位置までリーダーを移動させる打込位置変更行程。
Ｇ：Ｆ行程でリーダーを杭打込地表区の次の打込位置に移動させた後、前記行程Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを繰り返して、その杭打込機の停車位置での打込地表区の必要な長尺杭の打込作業を全て行って完了させ、その停車位置での杭打込作業が完了して、杭打込機を別の場所での杭打込作業があれば杭打込機をその別の場所へ移動させて、前記行程Ａ〜Ｇを繰り返し、全部の杭打ち作業完了すれば作業終了となる。

【請求項2】

請求項１の行程Ａの中間杭待機行程が、リーダーに取付けた最上段杭の下端に中間杭の上端を螺合連結した後、中間杭の下端に土砂進入防止用先端キャップを装置し、その後リーダーを待機地表の杭埋入位置に移動させ、その後昇降装置を作動させて最上段杭を下降させ、中間杭をその杭上端が地表から所定高さ残るように待機地表の地中に中間杭を埋入させて待機させる、請求項１記載の長尺杭の地盤打込方法。

【請求項3】

中間杭待機行程Ａ及び中間杭待機作業行程Ｅにおいて中間杭を待機地表領域の地表に垂直に埋入した後、中間杭のその地表面と接する位置に中間杭の沈降を防ぐストッパー盤を脱着自在に取付ける、請求項１又は２記載の長尺杭の地盤打込方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軟弱地盤・地上埋立地・海岸埋立地等の地盤改良作業、地盤改質作業、地下地盤の支持力を向上作業の為に、地表から複数本の杭を継いで長尺にした長尺杭を深い地盤中に打ち込んで、地表から長尺杭の内部通路を介して地盤改良材を深い地盤中に注入し、杭下端に取付けた撹拌器具で地盤改良材を地盤の土と混合撹拌して、地盤強度・地盤支持力を向上させる改良又は地盤の土改質を行う作業に使用されるもので、移動可能な作業車に旋回可能に装置した垂直なリーダーに沿って杭を上下動する昇降装置と杭を回転させる回転部とを有する杭打込機を用いての長尺杭の地盤打込み方法に関する。
又、本発明は上記地盤改良作業の他に地盤の地質採収調査の為の調査杭の打込み又は地盤深くまで届く削孔、あるいは地盤中への資材投入孔・センサー等の配線孔等の目的の削孔作業にも使用できる長尺杭の地盤打込方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、軟弱地盤の改良工事にはクローラ車の旋回台上のブームの先端に垂直なリーダーを取付け、このリーダーに沿って複数の杭を上下に継いだ長尺杭を配置し、その杭上部で把持して長尺杭を回転させる回転部をリーダーに沿って上下動可能にする構造の杭打込機が広く使用されている。この杭打込機を地盤改良区の近くの地表に停止させて、地盤の深くで地盤改良作業をする場合、地表からその地盤改良の地盤深さに届く長尺材が必要となる。

【0003】

その場合、リーダーに上記改良地盤に届く長さＨ_０の長尺杭を複数本の杭を螺合で継いで形成し、その長尺杭を地盤に打ち込む作業方法がある。この作業方法ではまずリーダーの高さとして、長尺杭の長さＨ_０以上のもの（例えば２０ｍ程）が要求される為長いリーダーが必要となり、その長いリーダーの現場での組立に作業時間が余分に必要となるとともに、図１１に示すようにリーダーの高さが長くなって揺れが生じて、不安定さが増して危険となる場合がある。更に、クレーン装置で複数の杭を吊って継ぐクレーン作業が必要であり、しかも継ぐ位置が高所となるとその杭継作業に危険が伴うものであった。

【0004】

リーダーに全ての必要な杭を継がず最下段の杭と回転部が把持した最上段の杭とを連結して、最下段の杭のみを先に打ち込んで、最上段の杭と最下段の杭との連結を解いて分離した後、その最下段の杭の上端を地表上に残して、その上段の中間杭の下端と螺合で継ぎ、又その中間杭の上端と最上段の杭の下端とを螺合で継いだ後、連結した杭を地中に打ち込み、所定の地盤の深さに最下段の杭の下端が届くまで、必要な中間杭を継いで打ち込む作業方法もある。この方法では、リーダーの高さを低く抑えることができて、リーダーの揺れが少なく安定する利点がある。
しかし、これでも現場近くに置かれた中間杭をクレーンで打ち込んだ杭上方まで移動させた後打ち込んだ杭の上端と螺合させて継ぎ、又最上段の杭の下端とも螺合させて継ぐ作業が必要となる。その為、その継ぎ作業にクレーン作業が入ること及び上方の継ぎ位置が高い位置での継ぎ作業となるので、危険が伴う作業であった。

【0005】

このように、後者の作業方法ではリーダーの高さは低くできるが、一回の杭打ち込みの後に中間杭の下端と上端での杭継ぎ作業が必要である。この継ぎ作業はクレーンを用いた手間がかかるとともに且つ中間杭の上端の杭継ぎ作業が高所となるので、危険を伴うという問題点があった。

【0006】

又、特許文献１では、軟弱地盤改良装置のケーシングの継ぎ足し方法とその装置の発明が知られている。この発明は、杭打機のリーダーに下方杭と上方杭とをそれぞれ並列的に取付け、まず下方杭をリーダーの打ち込み位置にして地盤中に打ち込むと、その上部を地表上に残し、次にリーダーに取付けている他の上方杭をリーダーの打ち込み位置に回転して、打ち込み済みの下方杭の上端と打ち込み予定の上方杭の下端とを連結した後、リーダーに沿って上方杭を打ち込んで、地盤中に下方杭と上方杭の合計長さの長尺杭として地盤改良を行うものである。

【0007】

しかしながら、この杭打機では連結する予定の複数の杭をリーダーに並列的に取付け、打ち込み位置に回転できるように装置しなければならず、そのためリーダーの重量が大巾に大きくなって、リーダーが不安定となるという欠点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平１０−３７１７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、使用する杭打込機のリーダーの高さを低くできて、リーダーの揺れが少なく安全にするとともに、長尺材を構成する中間杭の杭継ぎ作業が安全で且つ迅速にできて杭打ち込み作業を安全で作業効率がよいものにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 地盤に長尺杭を杭打込機を用いて打込む長尺杭の地盤打込方法であって、前記長尺杭は最上段杭と最下段杭とその中間の中間杭の３本以上の複数本の杭を上下端で互に螺合して連結して形成されるとともに、長尺杭の最上段杭の下端の螺刻部は長尺杭の他の下方の杭の上端と螺合して連結できる構造寸法のものであり、前記杭打込機はクローラ車の旋回台上に取付けた起伏自在で且つ伸縮可能なブームの先端に垂直なリーダーを取付け、同リーダーに前記杭を上下動自在に取付けられるとともに、前記長尺杭の最上段杭の中間を把持して回転させることができる回転部をリーダーに沿って上下動自在に取付けるともに、同回転部をリーダーに沿って上下動させる昇降装置を設けた構造のものであって、旋回台の旋回とブームの起伏伸縮で垂直なリーダーを杭打込機の停車位置から所定の範囲に移動でき、又昇降装置と回転部との作動でリーダーに取付けた杭を回転と押込力を与えて地盤中に打ち込める機能を有し、
前記杭打込機と、連結すると長尺杭にできる複数の杭と、打込作業に必要な器材を用い、下記Ａ〜Ｇの行程でもって長尺杭を地盤に打ち込むことを特徴とする、長尺杭の地盤打込方法
記
Ａ：長尺材を地盤に向けて打ち込む予定の打込地表区の近くで杭打作業ができる地表位置に前記杭打込機をクローラによって移動して停車させ、停車した同杭打込機のリーダーに長尺材を構成する最上段杭を回転部に把持させた後、杭打込機のリーダーが旋回できる範囲内で杭打込作業に支障がない地表面に待機地表領域を設定し、同待機地表領域に中間杭の下端に土砂進入防止用先端キャップを装着させた後その中間杭の杭上端がリーダーにある下位位置とした最上段杭と連結できる高さにして前記待機地表領域の地中に中間杭を垂直に埋入して待機させる中間杭待機行程
Ｂ：杭打込機のリーダーの回転部に把持させた長尺杭の最上段杭の下方に、クレーンを使用して長尺杭の最下段杭を移動し、それらを螺合連結し、その最下段杭の下端に地盤中での所要の作業に必要な器具を取付けて、リーダーを打込地表区の所定打込みの地表位置に移動する最下段杭連結行程
Ｃ：打込地表区の杭打込位置で回転部と昇降装置を作動させて最上段と最下段の杭の連結杭を下降させて最下段杭を地盤中に打ち込んで、その最下段杭の上端がその地表面から所定高さとなる位置で回転部と昇降装置を作動停止させ、大部分が地盤中に埋入した最下段杭の上端と最上段杭の下端との螺合を解いて連結した杭を分離し、最下段杭を地盤埋入状態で残してリーダーを待機地表領域まで移動する最下段杭打込行程
Ｄ：Ｃ行程でリーダーを待機地表領域に旋回移動させて、リーダーの最上段杭を埋入した待機状態の中間杭の上方となる位置でリーダーの移動を停めてリーダーの最上段杭を下降させて、埋入している中間杭の地表から露出した杭上端にリーダー側の最上段杭の杭下端を螺合して連結し、その後リーダーの最上段杭を上昇して最上段杭と中間杭の連結杭の下端を地表から所定高さまで上昇させ、中間杭の下端の先端キャップを取り外した後リーダーを待機地表領域から打込地表区へ旋回移動し、先に打ち込んだ最下段杭の上方位置でリーダーの移動を停止し、次にリーダー側の連結杭を下降させて地盤打込み途中の最下段杭の地表より露出した杭上端と前記連結杭の下端とを螺合して連結して長尺材の状態とし、その後回転部と昇降装置を作動し、この長尺杭を下方に打ち込んで最下段杭の下端の器具を所定の地盤深さで動かして、所要作業を行う長尺杭打込作業行程
Ｅ：上記Ｄ行程の作業完了後、長尺杭を上昇させてその最下段杭の杭上端が地表面から所定高さとなった杭位置で長尺材の上昇を停止し、この停止位置で最下段杭の上端とその上方の中間杭の杭下端との螺合を解いて長尺杭を２分解し、リーダーに最上段杭と中間杭を連結した状態でリーダーを待機地表領域へ旋回移動し、この領域の所定位置で中間杭の下端に前記先端キャップを取付けて、同中間杭をその杭上端が地表面から所定高さになるまで地中に沈み込ませた後、同中間杭の上端と最上段杭の下端の螺合を解いて中間杭を待機地表領域の地中に残して、リーダーを打込地表区へ旋回移動させる中間杭待機作業行程
Ｆ：Ｅ行程の後、打込地表区に残されて打込中の最下段杭の上方でリーダーの移動を停止し、リーダーに残っている最上段杭を下降し、最上段杭の下端と打込完了して持ち上げて地表に露出している最下段杭の上端とを螺合して連結し、その後最上段杭を上昇に移動させて、地盤に打ち込まれた最下段杭を地表に引き上げて、リーダーに最上段杭と最下段杭とを連結した状態で、打込地表区の次の長尺杭の打込位置までリーダーを移動させる打込位置変更行程
Ｇ：Ｆ行程でリーダーを杭打込地表区の次の打込位置に移動させた後、前記行程Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを繰り返して、その杭打込機の停車位置での打込地表区の必要な長尺杭の打込作業を全て行って完了させ、その停車位置での杭打込作業が完了して、杭打込機を別の場所での杭打込作業があれば杭打込機をその別の場所へ移動させて、前記行程Ａ〜Ｇを繰り返し、全部の杭打ち作業完了すれば作業終了となる
２） 前記１）の行程Ａの中間杭待機行程が、リーダーに取付けた最上段杭の下端に中間杭の上端を螺合連結した後、中間杭の下端に土砂進入防止用先端キャップを装置し、その後リーダーを待機地表の杭埋入位置に移動させ、その後昇降装置を作動させて最上段杭を下降させ、中間杭をその杭上端が地表から所定高さ残るように待機地表の地中に中間杭を埋入させて待機させる、前記１）記載の長尺杭の地盤打込方法
３） 中間杭待機行程Ａ及び中間杭待機作業行程Ｅにおいて中間杭を待機地表領域の地表に垂直に埋入した後、中間杭のその地表面と接する位置に中間杭の沈降を防ぐストッパー盤を脱着自在に取付ける、前記１）又は２）記載の長尺杭の地盤打込方法
にある。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、杭打込機のリーダーの高さはリーダーに取付けた最上段杭の長さに最も長い下段の杭の長さの合計長さあれば、最上段杭と中間杭と最下段杭とを連結した長さの長尺杭の長さだけの地盤改良深さに打ち込めて作業できるものであり、リーダーの高さは地盤打込み深さより低くできるので、杭打込機のリーダーが従来のリーダー長さ（高さ）よりかなり低いもので済すことができ、及びリーダーには複数本の長い杭を並列に取付ける必要がないので、杭打込機の安定性・安全性が増し、又リーダーの振れが少ないので、杭が安全で正確に打ち込める。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施例で使用する杭打込機を示す側面図である。

【図2】図２は、実施例の上方から視た地盤改良作業状態を示す説明図である。

【図3】図３は、実施例の杭打込機のリーダー下部と回転部の構造を示す説明図である。

【図4】図４は、中間杭待機行程における中間杭の地中埋入状態例を示す説明図である。

【図5】図５は、本実施例の作業行程を示す説明図である。

【図6】図６は、本実施例の作業行程を示す説明図である。

【図7】図７は、本実施例の作業行程を示す説明図である。

【図8】図８は、実施例の地盤改良の深さの時系列図である。

【図9】図９は、実施例の作業行程のフロー図である。

【図10】図１０は、実施例の作業行程のフロー図である。

【図11】図１１は、従来の杭打込機のリーダーの上方部の振れ状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の中間杭待機行程は、先に待機地表領域に中間杭を収容できる杭収容穴を削孔して準備し、そこに中間杭の下端に土砂進入防止用先端キャップを取付けた中間杭を挿入してもよい。この削孔は削孔機で別行程として先に削孔してもよい。又、削孔した穴に中間杭が挿入し易くする筒体を図４（ロ）タイプの如く嵌入してもよい。
あるいは、リーダーに取付けた最上段杭にこの杭を連結し、又土砂進入防止用先端キャップを兼用した削孔できる削孔器を取付けて、中間杭を回転させながら下降させて削孔して地中に中間杭を埋入する方法（図４の（イ）タイプ参照）がある。

【0014】

本発明の中間杭を地中に半埋入状態にする待機地表領域としては、杭打機のリーダーが旋回できる範囲内の地表が使用でき、杭を打ち込む予定の打込地表（作業予定地）に隣接した削孔し易い非作業地の地表を選択してもよいし、又は杭を打ち込む予定の打込地表内であって、杭打ち込み作業がなされていない未作業領域に設定してもよい。

【0015】

又、中間杭を待機地表区の地中に埋入した後、地盤の支持力が弱い軟弱な地盤の場合、中間杭が更に自重で沈降することがあるので、中間杭の地表から露出した位置に中間杭の沈降を抑えるストッパー盤を設ける。
又、中間杭の埋入位置は同じ位置の削孔又は筒体でもよいし、又は別の位置に埋入することもできる。
本発明の各行程の一部を他の行程に含ませることもできるし、一部順序を変えることもできるが、実質的に同一であれば本発明に含まれる。

【実施例】

【0016】

図１〜９に示す本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【0017】

図１〜図９の実施例の図面中の符号について説明する。
図中、１は土木の杭打作業でよく使用されている公知の杭打込機、１０〜１５は同杭打込機１の構成部分であって、１０はクローラ、１１は同クローラのフレームに取付けた旋回台、１２_１，１２_２は同旋回台上に装置されたブームであり、１３_１，１３_２，１３_３はブーム１２_１，１２_２を起伏・進退（伸縮）するように動かすための油圧シリンダー、１４はブームに１２_１，１２_２の先端と油圧シリンダー１３_３の先端とに取り付けられて垂直にリーダー１５を保持するためのリーダー取付基板、１５は杭を打ち込むためのリーダーであって、高さはＨ_１でＡ杭・Ｂ杭・Ｃ杭を連結した長尺材の打ち込み用リーダーの高さＨ_０より大巾に低い。１５_１は同リーダーの下部に設けた１ｍ高さのリーダー支持台、１５_２は同リーダー支持台１５_１に設けた杭の下方杭受部、１５_３は最上段杭のＣ杭を把持して回動できる回転部、１５_４はリーダー１５の上下方向に設けたガイドレールであって、前記回転部１５_３をリーダー１５の上下間に張架したチェーンによって昇降させる昇降装置（図示せず）でもって上下方向に移動可能としている。１６は杭打込機１の運転室である。又、１５_５は最上段杭（Ｃ杭）１９の上端に取付けられたスィーベルで、地盤改良材を送り込めるようにしている。

【0018】

又、図中１７は最下段杭（Ａ杭ともいう）、１８は中間杭（Ｂ杭ともいう）、１９は最上段杭（Ｃ杭ともいう）、２０は最下段杭（Ａ杭）と中間杭（Ｂ杭）と最上段杭（Ｃ杭）を連結した最大長の状態の長尺杭である。２１は最下段杭のＡ杭１７の下端に設けた混合撹拌器であって、スィーベル１５_５を介してＣ杭１９，Ｂ杭１８，Ａ杭１７の内部を通って送られる地盤改良材（セメント系硬化材）を地盤中に注出できる注出孔（図示せず）を有する。２２はＢ杭１８の下端に取付ける土砂進入防止用先端キャップ、２３はＢ杭１８の待機地表領域での埋入位置で下方への沈降するのを防止するＢ杭１８に脱着自在に取付けるストッパー盤、２４は中間杭のＢ杭１８を地中に埋入状態に収容し、Ｂ杭１８の出入を容易にするための待機地表領域の地中削孔に嵌入した筒体、２５は中間杭のＢ杭１８の下端に脱着自在に取付けられて、土砂進入防止用先端キャップ機能を有する削孔器、３０は軟弱地盤の地盤改良を行う杭の打込地表区、３１は杭打込機１のリーダー１５の旋回範囲内で且つ打込地表区３０でない作業に支障がない地表に設定される待機地表領域である。

【0019】

この実施例の各行程について説明する。

【0020】

（Ａ行程：中間杭待機行程／図１，図２，図４参照）
地盤改良を行う打込地表区３０の近くに杭打込機１を移動させて停車させる。この停車位置では、打込地表区３０の一定間隔離して複数列・行の複数の杭打位置に杭打ちできる位置に停車させる。杭打込機１のクローラ１０の載る地表には鉄板等を敷いた上に停車し、機体の傾き・沈降・不安定さがないようにする。

【0021】

停車後、リーダー１５の回転部１５_３を降下して地表に近い位置で回転部１５_３にまずＣ杭（最上段杭）１９を把持させる。
そして、この停車位置の杭打込機１のリーダー１５の旋回範囲で打込地表区３０でない地表面でリーダーの旋回・動きの支障のない地表（非打込地表地又は未打込みの打込地表地）にＢ杭（中間杭）を埋入させる待機地表領域３１を設定し、この領域内で削孔して筒体２４を嵌入して、Ｂ杭（中間杭）１８の収容を容易にしている。Ｂ杭（中間杭）１８の下端には土砂進入防止用先端キャップ２２を脱着自在に取付けた状態で挿入する。この地盤が軟弱地盤で支持力が弱ければ、Ｂ杭１８の地表表面位置に地表面上に載るようにストッパー盤２３を脱着自在に取付け、Ｂ杭１８の地盤中への沈降を防ぐ。Ｂ杭（中間杭）１８を挿入するのに、リーダー１５に取付けたＣ杭（最上段杭）１９を下方へ移動させて、地表でＢ杭（中間杭）１８を連結して、その後筒体２４の上方へリーダーを移動して、筒体２４の上方位置でＣ杭１９を下方に降して、下のＢ杭１８を筒体２４内に挿入させて、Ｂ杭１８とＣ杭１９とを分離する手順の作業で行える。又は、Ｂ杭１８を他の荷役機械、人手作業で筒体２４に挿入することもできる。
このＢ杭１８の上端の地表面からの突出の高さは、リーダー１５の最下位置にあるＣ杭１９の下端とねじ螺合連結できる高さとする。そして、Ｂ杭１８を挿入した後Ｂ杭１８とＣ杭１９のねじ螺合を解いて分離する。

【0022】

上記の手順とは別に、Ｂ杭１８を最初に地中に埋入させた状態にするのに図４の（ロ）タイプの如く筒体２４を削孔に嵌装させず、図４の（イ）タイプの如くＢ杭１８の下端に土砂進入防止用先端キャップ２２を兼用した削孔器２５を取付け、杭打込機１のリーダーを用いてＢ杭１８で待機地表領域３１を削孔し、削孔後Ｃ杭１９とＢ杭１８の螺合を解いて分離し、その削孔にそのままＢ杭１８を残し、必要に応じてストッパー盤２３を取付けて埋入待機させることもできる（図５の丸１〜丸４参照）。図５〜図８で示す実施例ではこの方法を採用している。この削孔器２５を取付けるのは地盤が硬い場合であり、軟弱地盤の場合は先端キャップ２２を取り付ける。

【0023】

（Ｂ行程：最下段杭連結行程／図１，図５の丸５参照）
リーダー１５に最初にＡ杭１７を取付けるため、リーダー１５に取付けたＣ杭（最上段杭）１９を高く上昇させ、クレーン機等を使用して仮置したＡ杭（最下段杭）１７を吊り上げて、リーダー１５の回転部１５_３に取付けたＣ杭（最上段杭）１９の下端に螺合連結する（図５の丸５参照）。又、Ａ杭１７の下端には混合撹拌器２１を取付ける。Ｃ杭１９の上部にスィーベル１５_５を介して地盤改良材注入ホース１５_６を接続し、地盤改良材がＡ，Ｃ杭の内部通路（図省略）を介して混合撹拌器まで送られるようにしている。以後、Ａ杭１７をＣ杭１９又はＢ杭１８に螺合連結する又は分離する作業は、地表に近い位置でなされる。
その後、リーダー１５を打込地表区３０の杭打込みの上方位置まで移動させる。
この時の杭打込機１のリーダーの高さはＡ杭１７とＣ杭１９の長さよりやや高いものであればよい。Ａ，Ｂ，Ｃ杭全部を連結した長尺杭２０の長さ（図１のＨ_０の長さ）よりリーダー１５の高さＨ_１はかなり低いものにできる。

【0024】

（Ｃ行程：最下段杭打込行程／図１，図５の丸６参照）
リーダー１５のＣ杭（最上段杭）１９にＡ杭（最下段杭）１７を取付けた状態で、リーダー１５を打込地表区の杭打位置に旋回移動した後、回転部１５_３を作動させながら昇降装置を作動させる。これによって、Ａ杭１７は回転しながらその下端の混合撹拌器２１で地盤を削孔しながら下降する。地盤改良材をスィーベル１５_５を介して送り、混合撹拌器２１から注出しながらＡ杭１７は下降時及び上昇時に地盤の土砂と地盤改良材を混合撹拌して、Ａ杭の長さ程地盤を改良する（図５の丸６参照）。
この改良作業が終えた後、Ａ杭１７とＣ杭１９の連結杭のＣ杭１９の上端が地表面から所定高さとなった時点で連結杭を停止し、Ａ杭１７とＣ杭１９とのねじ螺合の連結を解いて分離する。Ａ杭１７はその上端が地表面から所定高さで露出する状態で残しておく。

【0025】

（Ｄ行程：長尺杭打込作業行程）
Ａ杭１７を分離して地中に残し、リーダー１５及びこれに取付けたＣ杭１９を待機地表領域３１へ旋回移動し、地中に埋入させたＢ杭１８の上方位置にし、Ｃ杭１９を下降させ、Ｂ杭１８の地表近くに露出したその上端と、Ｃ杭１９の下端とをねじ螺合して連結する。その後、Ｃ杭１９をＢ杭１８の長さ程上昇させ、Ｂ杭１８の下端に取付けていた削孔器２５を取り外す。
その後、リーダー１５のＣ杭１９とＢ杭１８との連結杭を打込地表区へ旋回移動させて、この地区で地中に打ち込まれて残されているＡ杭１７の上方位置とする。
この位置でＣ杭１９とＢ杭１８との連結杭を下降させて、Ｂ杭１８の下端に地中に残されたＡ杭１７の上端とをねじ螺合して連結し、Ａ，Ｂ，Ｃ杭が連結した長尺杭２０とする。
この長尺杭２０として回転部１５_３と昇降装置を作動させて、Ａ杭１７の下端の混合撹拌器２１を回転・上下及び地盤改良材を注入しながら、地盤の土砂と改良材とをよく混合撹拌する。この地盤改良は、長尺杭２０の長さに近いＡ杭１７とＢ杭１８の長さの合計の長さ程の地盤深さまで地盤改良できる（図６の丸１０，丸１１，丸１２，図８参照）。

【0026】

（Ｅ行程：中間杭待機作業行程）
Ｄ行程が終了すると、Ａ，Ｂ，Ｃ杭の連結の長尺杭２０を上昇させ、Ａ杭１７の上端が地表の所定高さになるまで引き上げ、この時点でＡ杭１７とＢ杭１８とのねじ螺合の連結を分離し、リーダー１５にＣ杭１９とＢ杭１８とを連結した状態で、リーダー１５を待機地表領域３１へ移動し、Ｂ杭１８の下端に削孔器２５を取付け、待機地表領域３１の地中に下して削孔してＢ杭１８をその上端が地表の所定高さに残るまでその地中に埋入させ、その後Ｂ杭１８とＣ杭１７との螺合を解いてＢ杭１８を地中に残す。その後、リーダー１５を打込地表区へ旋回移動させる（図７の丸１３，丸１４，丸１５，丸１６参照）。

【0027】

（Ｆ行程：打込位置変更行程）
リーダー１５に残っているＣ杭１９を、打込地表区３０の地中に残されているＡ杭１７の上方位置まで旋回移動し、Ｃ杭１９の下端を下降させ、地中に残されているＡ杭１７の上端とねじ螺合させてＡ，Ｃ杭の連結杭にして、高くＡ，Ｃ杭をリーダー１５に沿って上昇させ、Ａ杭の下端を地表上にする。その後、リーダー１５を次の打込み位置の上方に移動して、Ａ，Ｃ杭の連結杭を回転させながら下降して、次の位置での地盤改良を行う。即ち、Ｃ行程の最下段杭打込行程に戻る（図７の丸１７，丸１８参照）。

【0028】

（Ｇ行程）
以下、Ｃ行程・Ｄ行程・Ｅ行程・Ｆ行程へ戻って、次の打込み位置を変更して、Ａ，Ｂ，Ｃ杭の連結された長尺杭２０の長さでの地盤改良作業を行う。杭打込機１では打ち込めない位置での地盤改良は、杭打込機１のクローラ１０を用いて停車位置を変えて、次の地盤改良区に打込地表区とＢ杭の待機地表領域３１を設定して、同様に地盤改良すれば広い範囲の地盤改良が効率的に且つ低いリーダー１５で可能となる。

【0029】

このように、本実施例ではリーダー高さより長い地盤改良が行える。リーダーが安定して長い杭打込みができる。
しかも、Ａ杭，Ｂ杭は各一本でも作業が行える。
更に、Ａ杭１７とＢ杭１８及びＢ杭１８とＣ杭１９とのねじ螺合の分離作業・連結作業は地表の低い位置で行えるので、杭の連結・分離作業が迅速に且つ安全に行える。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明は、地盤改良作業以外に地質調査用の土採集、地盤への鋼管の打ち込み作業等にも利用できる。

【符号の説明】

【0031】

１ 杭打込機
１０ クローラ
１１ 旋回台
１２_１，１２_２ ブーム
１３_１，１３_２，１３_３ 油圧シリンダー
１４ リーダー取付基板
１５ リーダー
１５_１ リーダー支持台
１５_２ 下方杭受部
１５_３ 回転部
１５_４ ガイドレール
１５_５ スィーベル
１５_６ 地盤改良材注入ホース
１６ 運転室
１７ Ａ杭（最下段杭）
１８ Ｂ杭（中間杭）
１９ Ｃ杭（最上段杭）
２０ 長尺杭
２１ 混合撹拌器
２２ 土砂進入防止用先端キャップ
２３ ストッパー盤
２４ 筒体
２５ 削孔器
３０ 打込地表区
３１ 待機地表領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】