特許 7128010 杭状補強体作成方法及び注入ヘッド

(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】

(24)【登録日】2022-08-22

(45)【発行日】2022-08-30

(54)【発明の名称】杭状補強体作成方法及び注入ヘッド

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/28 20060101AFI20220823BHJP

   E02D 13/10 20060101ALI20220823BHJP

【ＦＩ】

E02D5/28

E02D13/10

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018068550

(22)【出願日】2018-03-30

(65)【公開番号】P2019178551

(43)【公開日】2019-10-17

【審査請求日】2021-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】596091428

【氏名又は名称】報国エンジニアリング株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390004905

【氏名又は名称】株式会社山本水圧工業所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004673

【氏名又は名称】パナソニックホームズ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】澤田 潔

(72)【発明者】

【氏名】浅井 健二郎

(72)【発明者】

【氏名】平澤 暢

(72)【発明者】

【氏名】内藤 康夫

(72)【発明者】

【氏名】石谷 泰朗

(72)【発明者】

【氏名】黒▲柳▼ 信之

(72)【発明者】

【氏名】松原 茂雄

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０９５２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０６１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１０４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６５９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２８７９４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ５／２８

Ｅ０２Ｄ １３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

拡張型鋼管杭の杭頭と注入ヘッドとを互いに接続する接続工程と、
前記接続工程の後に、前記杭頭及び前記注入ヘッドが互いに接続された状態で前記拡張型鋼管杭を地盤に圧入する圧入工程と、
前記圧入工程の後に、前記注入ヘッドを通して前記拡張型鋼管杭の内部に圧力流体を注入する注入工程と、
前記杭頭から前記注入ヘッドを取り外す工程と
を含み、
前記注入ヘッドは、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体の下面において開口するように前記ヘッド本体に設けられており、前記杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、
前記杭頭挿入孔の延在方向に沿って前記ヘッド本体の上面を見た時に前記上面内に位置するように前記上面から延出されたホース接続ジョイントと
を有している、
杭状補強体作成方法。

【請求項2】

拡張型鋼管杭の杭頭と注入ヘッドとを互いに接続する接続工程と、
前記接続工程の後に、前記杭頭及び前記注入ヘッドが互いに接続された状態で前記拡張型鋼管杭を地盤に圧入する圧入工程と、
前記圧入工程の後に、前記注入ヘッドを通して前記拡張型鋼管杭の内部に圧力流体を注入する注入工程と、
前記杭頭から前記注入ヘッドを取り外す工程と
を含み、
前記注入ヘッドは、
内側に段部を有する筒状のヘッド本体と、
前記ヘッド本体の上面に設けられた開口から前記ヘッド本体の内側に進退自在に挿入されたインナープラグと
を有し、
前記ヘッド本体の前記上面に上蓋が接続されることにより、前記上蓋と前記段部との間に前記インナープラグが保持されている、
杭状補強体作成方法。

【請求項3】

前記注入ヘッドは、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体の下面において開口するように前記ヘッド本体に設けられており、前記杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、
前記杭頭挿入孔の延在方向に沿って前記ヘッド本体の上面を見た時に前記上面内に位置するように前記上面から延出されたホース接続ジョイントと
を有している、
請求項２に記載の杭状補強体作成方法。

【請求項4】

前記上蓋は、前記注入ヘッドを杭打機に接続するためのアタッチメントが兼ねている、
請求項２又は３記載の杭状補強体作成方法。

【請求項5】

前記注入ヘッドは、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体の下面において開口するように前記ヘッド本体に設けられており、前記杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、
前記杭頭挿入孔に挿入された前記杭頭に係合されて、前記杭頭挿入孔内で前記杭頭を保持するための保持機構と
を有しており、
前記保持機構は、前記ヘッド本体の下部に内蔵された複数のボールプランジャを有しており、前記ボールプランジャの先端が、前記ヘッド本体の下部の下部内周壁から前記杭頭挿入孔内に突出されているとともに、前記下部内周壁の内部に隠れるように前記杭頭挿入孔の径方向に進退可能とされている、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の杭状補強体作成方法。

【請求項6】

拡張型鋼管杭の杭頭と注入ヘッドとを互いに接続する接続工程と、
前記接続工程の後に、前記杭頭及び前記注入ヘッドが互いに接続された状態で前記拡張型鋼管杭を地盤に圧入する圧入工程と、
前記圧入工程の後に、前記注入ヘッドを通して前記拡張型鋼管杭の内部に圧力流体を注入する注入工程と、
前記杭頭から前記注入ヘッドを取り外す工程と
を含み、
前記注入ヘッドは、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体の下面において開口するように前記ヘッド本体に設けられており、前記杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、
前記杭頭挿入孔に挿入された前記杭頭に係合されて、前記杭頭挿入孔内で前記杭頭を保持するための保持機構と
を有しており、
前記保持機構は、前記ヘッド本体の下部に内蔵された複数のボールプランジャを有しており、前記ボールプランジャの先端が、前記ヘッド本体の下部の下部内周壁から前記杭頭挿入孔内に突出されているとともに、前記下部内周壁の内部に隠れるように前記杭頭挿入孔の径方向に進退可能とされている、
杭状補強体作成方法。

【請求項7】

前記接続工程では、前記注入ヘッドが杭打機により吊り下げられており、前記注入ヘッドの下面の開口から前記注入ヘッドの内部に前記拡張型鋼管杭の前記杭頭が挿入されることで、前記拡張型鋼管杭の前記杭頭と前記注入ヘッドとが互いに接続される、
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の杭状補強体作成方法。

【請求項8】

前記杭打機は、前記注入ヘッドを搬送することができる、
請求項７記載の杭状補強体作成方法。

【請求項9】

拡張型鋼管杭の杭頭と接続されて、前記拡張型鋼管杭に圧力流体を注入するための注入ヘッドであって、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体の下面において開口するように前記ヘッド本体に設けられており、前記杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、
前記杭頭挿入孔の延在方向に沿って前記ヘッド本体の上面を見た時に前記上面内に位置するように前記上面から延出されたホース接続ジョイントと
を備えている、注入ヘッド。

【請求項10】

拡張型鋼管杭の杭頭と接続されて、前記拡張型鋼管杭に圧力流体を注入するための注入ヘッドであって、
内側に段部を有する筒状のヘッド本体と、
前記ヘッド本体の上面に設けられた開口から前記ヘッド本体の内側に進退自在に挿入されたインナープラグと
を備え、
前記ヘッド本体の前記上面に上蓋が接続されることにより、前記上蓋と前記段部との間に前記インナープラグが保持されるように構成されている、
注入ヘッド。

【請求項11】

拡張型鋼管杭の杭頭と接続されて、前記拡張型鋼管杭に圧力流体を注入するための注入ヘッドであって、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体の下面において開口するように前記ヘッド本体に設けられており、前記杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、
前記杭頭挿入孔に挿入された前記杭頭に係合されて、前記杭頭挿入孔内で前記杭頭を保持するための保持機構と
を備えており、
前記保持機構は、前記ヘッド本体の下部に内蔵された複数のボールプランジャを有しており、前記ボールプランジャの先端が、前記ヘッド本体の下部の下部内周壁から前記杭頭挿入孔内に突出されているとともに、前記下部内周壁の内部に隠れるように前記杭頭挿入孔の径方向に進退可能とされている、注入ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、拡張型鋼管杭を地盤に圧入する杭状補強体作成方法及び拡張型鋼管杭に圧力流体を注入するための注入ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

従来用いられていたこの種の杭状補強体作成方法及び注入ヘッドとしては、例えば下記の特許文献１，２等に記載されている構成を挙げることができる。特許文献１には、先細り形状の圧入冶具を地盤に圧入した後にその圧入冶具を地盤から除去することにより、圧密又は締め固められた土により構成された内周壁を有する凹部を地盤に形成するとともに、その凹部内に杭頭が位置するように拡張型鋼管杭を地盤に圧入する杭状補強体作成方法が記載されている。凹部は、杭頭に注入ヘッドを取り付けるためのスペースを確保している。特許文献２には、地中の杭頭に容易に取り付けられるように取手が取り付けられた注入ヘッドが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１１０４２６号公報

【文献】特開２０１７－１１０４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の特許文献１では、圧入冶具により地盤に凹部を形成することを提案している。一般的な地盤であれば、このような方法にて、地盤に凹部を形成でき、凹部内の杭頭に注入ヘッドを取り付けることができる。しかしながら、軟弱な地盤の場合、又は補強材の頭部の収まりが著しく深い場合、重機を介して地盤を除去する作業が発生し、施工期間が長くなる。圧入冶具により地盤に凹部を形成しても、凹部が崩れて杭頭が土に埋まってしまうことがある。杭頭が土に埋まると、杭頭を掘り起こすとともに杭頭を掃除する必要が生じる。また、地下水面が高い地盤の場合には、凹部が崩れなくても杭頭が水面下に位置し杭頭の位置を確認しづらいことがある。すなわち、上記のような従来方法だけでは、注入ヘッドを取り付けるために付加作業が生じ、施工期間が長くなってしまう場合がある。

【0005】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、注入ヘッドを取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる杭状補強体作成方法及び注入ヘッドを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る杭状補強体作成方法は、拡張型鋼管杭の杭頭と注入ヘッドとを互いに接続する接続工程と、接続工程の後に、杭頭及び注入ヘッドが互いに接続された状態で拡張型鋼管杭を地盤に圧入する圧入工程と、圧入工程の後に、注入ヘッドを通して拡張型鋼管杭の内部に圧力流体を注入する注入工程と、杭頭から注入ヘッドを取り外す工程とを含み、
注入ヘッドは、ヘッド本体と、ヘッド本体の下面において開口するようにヘッド本体に設けられており、杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、杭頭挿入孔の延在方向に沿ってヘッド本体の上面を見た時に上面内に位置するように上面から延出されたホース接続ジョイントとを有しているか、
注入ヘッドは、内側に段部を有する筒状のヘッド本体と、ヘッド本体の上面に設けられた開口からヘッド本体の内側に進退自在に挿入されたインナープラグとを有し、ヘッド本体の上面に上蓋が接続されることにより、上蓋と段部との間にインナープラグが保持されているか、又は
注入ヘッドは、ヘッド本体と、ヘッド本体の下面において開口するようにヘッド本体に設けられており、杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、杭頭挿入孔に挿入された杭頭に係合されて、杭頭挿入孔内で杭頭を保持するための保持機構とを有しており、保持機構は、ヘッド本体の下部に内蔵された複数のボールプランジャを有しており、ボールプランジャの先端が、ヘッド本体の下部の下部内周壁から杭頭挿入孔内に突出されているとともに、下部内周壁の内部に隠れるように杭頭挿入孔の径方向に進退可能とされている。

【0007】

本発明の一態様に係る注入ヘッドは、拡張型鋼管杭の杭頭と接続されて、拡張型鋼管杭に圧力流体を注入するための注入ヘッドであって、ヘッド本体と、ヘッド本体の下面において開口するようにヘッド本体に設けられており、杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、杭頭挿入孔の延在方向に沿ってヘッド本体の上面を見た時に上面内に位置するように上面から延出されたホース接続ジョイントとを備える。

【0008】

また、本発明の一態様に係る注入ヘッドは、拡張型鋼管杭の杭頭と接続されて、拡張型鋼管杭に圧力流体を注入するための注入ヘッドであって、内側に段部を有する筒状のヘッド本体と、ヘッド本体の上面に設けられた開口からヘッド本体の内側に進退自在に挿入されたインナープラグとを備え、ヘッド本体の上面に上蓋が接続されることにより、上蓋と段部との間にインナープラグが保持されるように構成されている。

【0009】

さらに、本発明の一態様に係る注入ヘッドは、拡張型鋼管杭の杭頭と接続されて、拡張型鋼管杭に圧力流体を注入するための注入ヘッドであって、ヘッド本体と、ヘッド本体の下面において開口するようにヘッド本体に設けられており、杭頭が挿入されるための杭頭挿入孔と、杭頭挿入孔に挿入された杭頭に係合されて、杭頭挿入孔内で杭頭を保持するための保持機構とを備えており、保持機構は、ヘッド本体の下部に内蔵された複数のボールプランジャを有しており、ボールプランジャの先端が、ヘッド本体の下部の下部内周壁から杭頭挿入孔内に突出されているとともに、下部内周壁の内部に隠れるように杭頭挿入孔の径方向に進退可能とされている。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様に係る杭状補強体作成方法によれば、拡張型鋼管杭の杭頭と注入ヘッドとを互いに接続する接続工程と、接続工程の後に、杭頭及び注入ヘッドが互いに接続された状態で拡張型鋼管杭を地盤に圧入する圧入工程と、圧入工程の後に、注入ヘッドを通して拡張型鋼管杭の内部に圧力流体を注入する注入工程とを含むので、注入ヘッドを取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【0011】

本発明の一態様に係る注入ヘッドによれば、杭頭挿入孔の延在方向に沿ってヘッド本体の上面を見た時に上面内に位置するようにホース接続ジョイントがヘッド本体の上面から延出されているので、拡張型鋼管杭とともに注入ヘッドが地盤に圧入される際にホース接続ジョイントが破損する虞を低減でき、より確実に注入ヘッドを取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【0012】

また、本発明の一態様に係る注入ヘッドによれば、ヘッド本体の上面に設けられた開口からヘッド本体の内側にインナープラグが進退自在に挿入されており、ヘッド本体内の段部と上蓋との間にインナープラグが保持されるように構成されているので、インナープラグをヘッド本体に螺合させる態様と比較して圧入時の圧力によりインナープラグ及びヘッド本体が破損する虞を低減でき、より確実に注入ヘッドを取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【0013】

さらに、本発明の一態様に係る注入ヘッドによれば、保持機構が杭頭挿入孔内で杭頭を保持するので、拡張型鋼管杭の杭頭に注入ヘッドを取り付けた後に拡張型鋼管杭が脱落することを防止でき、より確実に注入ヘッドを取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態による杭状補強体作成方法を示す説明図である。

【図2】図１の注入ヘッドの断面図である。

【図3】図２の注入ヘッドを示す平面図である。

【図4】図２の注入ヘッドの底面図である。

【図5】図１のアタッチメントを示す正面図である。

【図6】図５のアタッチメントを示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【0016】

図１は、本発明の実施の形態による杭状補強体作成方法を示す説明図である。本実施の形態の杭状補強体作成方法は、接続工程（ステップＳ１）、圧入工程（ステップＳ２）、注入工程（ステップＳ３）、取外工程（ステップＳ４）及び基礎形成工程（ステップＳ５）を含んでいる。

【0017】

接続工程（ステップＳ１）は、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａと注入ヘッド２とを互いに接続する工程である。

【0018】

拡張型鋼管杭１は、断面凹形状の鋼製異形管の両端がスリーブで密封されたものである。拡張型鋼管杭１の一端のスリーブが杭頭１ａを構成している。杭頭１ａには、拡張型鋼管杭１の内部に連通された開口部１ｂが設けられている。拡張型鋼管杭１は、内方に窪むように拡張型鋼管杭１の周壁が変形された拡張溝１ｃを有している。開口部１ｂを通して拡張型鋼管杭１の内部に圧力流体が注入されることで、拡張溝１ｃが拡げられ、拡張型鋼管杭１が径方向に拡張可能とされている。圧力流体としては、例えば高圧水等を用いることができる。

【0019】

注入ヘッド２は、杭頭１ａの開口部１ｂを通して拡張型鋼管杭１の内部に圧力流体を注入するための器具である。注入ヘッド２には、注入ヘッド２に圧力流体を供給するためのホース３が接続されている。注入ヘッド２の具体的な構成については、後に図面を用いて説明する。

【0020】

注入ヘッド２には、アタッチメント４を介して杭打機５が接続されている。アタッチメント４の具体的な構成については、後に図面を用いて説明する。図１では杭打機５の一部のみを示している。

【0021】

本実施の形態の注入ヘッド２は、アタッチメント４を介して杭打機５により吊り下げられている。杭打機５は、敷地内の任意の位置に注入ヘッド２を搬送することができる。本実施の形態では、注入ヘッド２の下面の開口から注入ヘッド２の内部に拡張型鋼管杭１の杭頭１ａが挿入されることで、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａと注入ヘッド２とが互いに接続されている。

【0022】

杭打機５は、拡張型鋼管杭１を地盤６に圧入するための建設機械である。ここでいう圧入とは、静荷重及び動荷重の少なくとも一方からなる圧力を拡張型鋼管杭１に加えて拡張型鋼管杭１を地盤６に押し入れることを意味する。静荷重又は動荷重のみで拡張型鋼管杭１を地盤６に押し入れることができる。また、静荷重を拡張型鋼管杭１に加えつつ、打撃による動荷重を拡張型鋼管杭１にさらに加えることにより、拡張型鋼管杭１を地盤６に押し入れることもできる。

【0023】

後に詳しく説明するように、本実施の形態の注入ヘッド２は、その注入ヘッド２に接続された拡張型鋼管杭１を保持できるように構成されている。換言すると、本実施の形態の注入ヘッド２は、注入ヘッド２に接続された拡張型鋼管杭１を人手により支えなくても、拡張型鋼管杭１が自重により注入ヘッド２から脱落することを防止できるように構成されている。杭打機５は、注入ヘッド２を介して吊り下げられた拡張型鋼管杭１を敷地内の任意の位置に搬送することができる。

【0024】

圧入工程（ステップＳ２）は、接続工程（ステップＳ１）の後に、杭頭１ａ及び注入ヘッド２が互いに接続された状態で拡張型鋼管杭１を地盤６に圧入する工程である。杭頭１ａが地面の上に残るように拡張型鋼管杭１を地盤６に圧入してもよいが、杭頭１ａ及び注入ヘッド２が地中に位置するまで拡張型鋼管杭１を地盤６に圧入することができる。すなわち、本実施の形態の杭状補強体作成方法では、注入ヘッド２が拡張型鋼管杭１とともに地盤６に圧入され得る。

【0025】

注入工程（ステップＳ３）は、圧入工程（ステップＳ２）の後に、注入ヘッド２を通して拡張型鋼管杭１の内部に圧力流体を注入する工程である。拡張型鋼管杭１内に圧力流体が注入されることで、拡張溝１ｃが拡げられて拡張型鋼管杭１が径方向に拡張される。

【0026】

取外工程（ステップＳ４）は、注入工程（ステップＳ３）の後に、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａから注入ヘッド２を取り外す工程である。すなわち、本実施の形態の杭状補強体作成方法では、拡張型鋼管杭１のみが地盤６に残される。

【0027】

基礎形成工程（ステップＳ５）は、注入工程（ステップＳ３）の後に、根切りを行うとともに杭頭１ａの上に基礎７を形成する工程である。

【0028】

次に、図２は図１の注入ヘッド２の断面図であり、図３は図２の注入ヘッド２を示す平面図であり、図４は図２の注入ヘッド２の底面図である。注入ヘッド２としては任意の構成のものを使用することができるが、本実施の形態の杭状補強体作成方法には図２～図４に示す注入ヘッド２を使用することが特に有用である。図２に示すように、本実施の形態の注入ヘッド２には、ヘッド本体２０、インナープラグ２１、ホース接続ジョイント２２、第１環状パッキン２３、スペーサリング２４、第２環状パッキン２５及び保持機構２６が設けられている。

【0029】

ヘッド本体２０は、円筒状の部材である。注入ヘッド２は、ヘッド本体２０の下面２００を先端として地盤６（図１参照）に圧入される。ヘッド本体２０の下部外周面は先細り状のテーパ面２０１とされている。すなわち、本実施の形態の注入ヘッド２は、ヘッド本体２０の下部は先細り形状とされており、地盤６に圧入される際の抵抗を小さくできるように構成されている。

【0030】

ヘッド本体２０の内側には、ヘッド本体２０の下面２００と上面２０２との間を貫通する貫通孔２０３が設けられている。貫通孔２０３の下部は、ヘッド本体２０の下面２００において開口し、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａが挿入されるための杭頭挿入孔２０３ａを構成している。拡張型鋼管杭１の杭頭１ａは、ヘッド本体２０の下面２００の開口を通して杭頭挿入孔２０３ａに挿入される。貫通孔２０３の上部は、ヘッド本体２０の上面２０２において開口し、インナープラグ２１が挿入されるためのインナープラグ挿入孔２０３ｂを構成している。

【0031】

また、ヘッド本体２０の内側には、下部内周壁２０４、中間部内周壁２０５及び上部内周壁２０６が設けられている。下部内周壁２０４は、ヘッド本体２０の下部に設けられており、貫通孔２０３の径方向２０３ｃに関して中間部内周壁２０５及び上部内周壁２０６の内側で延在されている。中間部内周壁２０５は、下部内周壁２０４の上部に設けられており、貫通孔２０３の径方向２０３ｃに関して上部内周壁２０６の内側かつ下部内周壁２０４の外側で延在されている。上部内周壁２０６は、中間部内周壁２０５の上部に設けられており、貫通孔２０３の径方向２０３ｃに関して下部内周壁２０４及び中間部内周壁２０５の外側で延在されている。下部内周壁２０４と中間部内周壁２０５との間には第１段部２０４ａが形成されており、中間部内周壁２０５と上部内周壁２０６との間には第２段部２０５ａが形成されている。

【0032】

本実施の形態のインナープラグ２１は、端面に凹部２１ａを有する略円柱部材である。インナープラグ２１は、凹部２１ａが下方に向かうようにヘッド本体２０の上面２０２の開口を通してインナープラグ挿入孔２０３ｂに挿入されている。インナープラグ２１の凹部２１ａには、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａが挿入される。インナープラグ２１の下端は、第２段部２０５ａに当接されている。

【0033】

インナープラグ２１の外周面は、全体として上部内周壁２０６と平行な曲面によって構成されている。本実施の形態のインナープラグ２１は、ヘッド本体２０の内側に進退自在に挿入されている。ここでいう進退自在とは、貫通孔２０３の延在方向２０３ｄにインナープラグ２１を押す又は引っ張ることでインナープラグ２１を容易に進退させることができる状態を意味する。換言すると、本実施の形態のインナープラグ２１はヘッド本体２０に螺合されていない。インナープラグ２１の外周面には、パッキンが嵌められた溝が形成されている。

【0034】

図３に特に表れているように、ヘッド本体２０の上面２０２には、貫通孔２０３の周方向２０３ｅに互いに間隔を置いて複数の締結孔２０７が設けられている。ヘッド本体２０の上面２０２にアタッチメント４が重ねられた状態で、ボルト等の締結部材が締結孔２０７に取り付けられることで、ヘッド本体２０の上面２０２にアタッチメント４が接続される。ヘッド本体２０の上面２０２にアタッチメント４が接続されることにより、アタッチメント４と第２段部２０５ａとの間でインナープラグ２１が保持される。本実施の形態のアタッチメント４は、インナープラグ２１を保持するための上蓋を兼ねている。インナープラグ２１を保持するための上蓋として、アタッチメント４とは別の部材を使用してもよい。

【0035】

ホース接続ジョイント２２は、注入ヘッド２に圧力流体を供給するためのホース３が接続される部分である。本実施の形態のホース接続ジョイント２２は、図２に示すように貫通孔２０３（杭頭挿入孔２０３ａ）の延在方向２０３ｄに沿ってヘッド本体２０の上面２０２を見た時にその上面２０２内に位置するように上面２０２から延出されている。換言すると、ホース接続ジョイント２２は、貫通孔２０３の径方向２０３ｃに関してヘッド本体２０の上面２０２から突出されていない。このようにホース接続ジョイント２２が上面２０２から延出されていることで、図１を用いて説明したように拡張型鋼管杭１とともに注入ヘッド２が地盤６に圧入される際に、ホース接続ジョイント２２が破損する虞が低減される。

【0036】

図２に示すように、ヘッド本体２０の内部には、ホース接続ジョイント２２に連通された流路２２ａが設けられている。流路２２ａは、ホース接続ジョイント２２から貫通孔２０３の延在方向２０３ｄに沿って下方に延びるとともに、中間部内周壁２０５の内側で貫通孔２０３の径方向２０３ｃに延び、中間部内周壁２０５において開口している。

【0037】

第１環状パッキン２３、スペーサリング２４及び第２環状パッキン２５は、ヘッド本体２０内の第１段部２０４ａとインナープラグ２１の下端との間に挟み込まれている。スペーサリング２４は、杭頭挿入孔２０３ａ内に挿入された杭頭１ａの溝部１ｄに対向するように配置されている。溝部１ｄには、拡張型鋼管杭１の内部に連通された開口部１ｂが設けられている。第１及び第２環状パッキン２３，２５は、スペーサリング２４を挟むように配置されており、杭頭挿入孔２０３ａ内に挿入された杭頭１ａの溝部１ｄの両側において杭頭１ａの周壁に密接されるように配置されている。

【0038】

スペーサリング２４には、スペーサリング２４の周方向に互いに間隔をおいて複数の吐出穴２４０が設けられている。吐出穴２４０の間隔は、等間隔であることが好ましい。スペーサリング２４の裏面とヘッド本体２０の中間部内周壁２０５との間には、ホース接続ジョイント２２からの流路２２ａに連通された環状の空隙部２４１が設けられている。ホース３及びホース接続ジョイント２２を通して注入ヘッド２に供給された流体は、空隙部２４１に満たされるとともに吐出穴２４０から吐出される。杭頭１ａが注入ヘッド２の杭頭挿入孔２０３ａ内に挿入されているとき、吐出穴２４０から吐出された流体が杭頭１ａの開口部１ｂを通して拡張型鋼管杭１の内部に注入される。

【0039】

保持機構２６は、杭頭挿入孔２０３ａに挿入された杭頭１ａに係合されて、杭頭挿入孔２０３ａ内で杭頭１ａを保持するための機構である。保持機構２６の構成は任意であるが、本実施の形態の保持機構２６はヘッド本体２０の下部に内蔵された複数のボールプランジャ２６０により構成されている。

【0040】

図４に特に表れているように、ボールプランジャ２６０は、貫通孔２０３（杭頭挿入孔２０３ａ）の周方向２０３ｅに互いに間隔を置いて配置されている。ボールプランジャ２６０の先端２６０ａは、下部内周壁２０４から杭頭挿入孔２０３ａ内に突出されているとともに、下部内周壁２０４の内部に隠れるように貫通孔２０３の径方向２０３ｃに進退可能とされている。図２に特に表れているように、杭頭挿入孔２０３ａ内に挿入された杭頭１ａの下部にボールプランジャ２６０の先端２６０ａが進入することにより、各ボールプランジャ２６０が、杭頭挿入孔２０３ａに挿入された杭頭１ａに係合されて杭頭挿入孔２０３ａ内で杭頭１ａを保持する。

【0041】

次に、図５は図１のアタッチメント４を示す正面図であり、図６は図５のアタッチメント４を示す底面図である。図５に示すように、アタッチメント４には、下部フランジ４０、筒部４１、上部フランジ４２及び角柱部４３が設けられている。これら下部フランジ４０、筒部４１、上部フランジ４２及び角柱部４３は互いに接合されている。

【0042】

下部フランジ４０は、アタッチメント４の下部に配置されている円盤状の部分であり、上述のヘッド本体２０の上面２０２に重ねられる部分である。図６に特に表れているように、下部フランジ４０には、下部フランジ４０の周方向に互いに間隔をおいて複数の締結孔４００が設けられている。上述のようにヘッド本体２０の上面２０２にアタッチメント４を接続する際、下部フランジ４０の締結孔４００にボルト等の締結部材が通される。

【0043】

また、下部フランジ４０には、ヘッド本体２０の上面２０２に下部フランジ４０が重ねられた際にホース接続ジョイント２２が挿通される切欠４０１が設けられている。下部フランジ４０に切欠４０１が設けられていることで、下部フランジ４０とホース接続ジョイント２２との干渉が回避される。

【0044】

筒部４１は、下部フランジ４０の上部に配置された筒部材である。上部フランジ４２は、筒部４１の上部に設けられた円盤状の部分である。角柱部４３は、上部フランジ４２の上部に設けられた角柱部分である。角柱部４３には、杭打機５との接続に利用できる貫通孔４３０が設けられている。また、角柱部４３の外周四隅にはテーパ面４３１が設けられている。また、角柱部４３の下部からは突起４３２が突出されており、この突起４３２は上部フランジ４２を貫くとともに筒部４１の内側に挿入されている。

【0045】

このような杭状補強体作成方法では、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａと注入ヘッド２とを互いに接続する接続工程と、接続工程の後に、杭頭１ａ及び注入ヘッド２が互いに接続された状態で拡張型鋼管杭１を地盤６に圧入する圧入工程と、圧入工程の後に、注入ヘッド２を通して拡張型鋼管杭１の内部に圧力流体を注入する注入工程とを含むので、注入ヘッド２を取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。この構成は、軟弱な地盤及び地下水面が高い地盤に特に有用である。

【0046】

また、貫通孔２０３（杭頭挿入孔２０３ａ）の延在方向２０３ｄに沿ってヘッド本体２０の上面２０２を見た時に上面２０２内に位置するようにホース接続ジョイント２２がヘッド本体２０の上面２０２から延出されているので、拡張型鋼管杭１とともに注入ヘッド２が地盤６に圧入される際にホース接続ジョイント２２が破損する虞を低減でき、より確実に注入ヘッド２を取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【0047】

さらに、ヘッド本体２０の上面２０２に設けられた開口からヘッド本体２０の内側にインナープラグ２１が進退自在に挿入されており、ヘッド本体２０内の第２段部２０５ａとアタッチメント４との間にインナープラグ２１が保持されるように構成されているので、インナープラグ２１をヘッド本体２０に螺合させる態様と比較して圧入時の圧力によりインナープラグ２１及びヘッド本体２０が破損する虞を低減でき、より確実に注入ヘッド２を取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【0048】

さらにまた、注入ヘッド２を杭打機５に接続するためのアタッチメント４がインナープラグ２１を保持するための上蓋を兼ねているので、部品点数を少なくできる。

【0049】

また、保持機構２６が杭頭挿入孔２０３ａ内で杭頭１ａを保持するので、拡張型鋼管杭の杭頭１ａに注入ヘッド２を取り付けた後に拡張型鋼管杭１が脱落することを防止でき、より確実に注入ヘッド２を取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【0050】

さらに、注入ヘッド２が杭打機５により吊り下げられており、注入ヘッド２の下面の開口から注入ヘッド２の内部に拡張型鋼管杭１の杭頭１ａが挿入されることで、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａと注入ヘッド２とが互いに接続されるので、拡張型鋼管杭１の杭頭１ａと注入ヘッド２との接続をより容易に行うことができ、より確実に注入ヘッド２を取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【0051】

さらにまた、杭打機５が注入ヘッド２を搬送することができるので、注入ヘッド２の取り扱いを容易にすることができる。特に、保持機構２６により杭頭１ａを保持できる態様の場合、注入ヘッド２とともに拡張型鋼管杭１もより容易に搬送でき、より確実に注入ヘッド２を取り付けるために付加作業が生じる環境において施工期間を短縮できる。

【符号の説明】

【0052】

１ 拡張型鋼管杭
１ａ 杭頭
２ 注入ヘッド
２０ ヘッド本体
２００ 下面
２０２ 上面
２０３ａ 杭頭挿入孔
２１ インナープラグ
２２ ホース接続ジョイント
２６ 保持機構
４ アタッチメント
５ 杭打機
６ 地盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】