特許 7164748 砂杭造成用ケーシング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-24

(45)【発行日】2022-11-01

(54)【発明の名称】砂杭造成用ケーシング

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/08 20060101AFI20221025BHJP

【ＦＩ】

E02D3/08

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022093558

(22)【出願日】2022-06-09

【審査請求日】2022-06-09

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000236610

【氏名又は名称】株式会社不動テトラ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】永石 雅大

(72)【発明者】

【氏名】尾形 太

(72)【発明者】

【氏名】矢部 浩史

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－００６８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６２７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３７１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００３５５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成する際に使用されるケーシング本体を有した砂杭造成用ケーシングであって、
前記ケーシング本体は、先端開口を横切るように放射状に架け渡されて中央部分が外側に突出するように該先端側に固定され、前記地盤を掘削・締固める掘削・締固め部を備え、
前記掘削・締固め部は、前記ケーシング本体の先端開口の中心軸上の位置にある前記中央部分としての頂部と、前記頂部から前記ケーシング本体の先端側に延びて基端が間隔をおいて固定される複数の傾斜部と、を有して放射状に形成され、
前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の正回転方向側には、前記地盤を掘削する掘削部としての掘削刃を一端縁側に有する前記地盤の掘削面に対して垂直に起立した掘削面がそれぞれ形成され、
前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の逆回転方向側には、前記地盤を締固める締固め面が湾曲面状にそれぞれ形成されていることを特徴とする砂杭造成用ケーシング。

【請求項2】

請求項１記載の砂杭造成用ケーシングであって、
前記複数の傾斜部の基端は、前記ケーシング本体の先端に取り付けられ、該ケーシング本体よりも大径に形成された取付リングにそれぞれ固定されていることを特徴とする砂杭造成用ケーシング。

【請求項3】

請求項１記載の砂杭造成用ケーシングであって、
前記頂部は、角錐状に形成され、前記角錐状の先端面に複数の掘削ビットが半円球状または角状にそれぞれ突設されていることを特徴とする砂杭造成用ケーシング。

【請求項4】

地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成する際に使用されるケーシング本体を有した砂杭造成用ケーシングであって、
前記ケーシング本体は、外周面に該ケーシング本体を前記地盤中に貫入する際に周囲の土壌を地表に排出するスパイラルスクリューを備え、
前記スパイラルスクリューは、前記ケーシング本体の先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅が大径の大径スパイラルスクリューと、前記中段から上段側にかけてスパイラル幅が小径の小径スパイラルスクリューと、を有する異径のスパイラルスクリューであり、
前記大径スパイラルスクリューと前記小径スパイラルスクリューとの境界連結部の前記大径スパイラルスクリュー側には、傾斜した傾斜段差部が設けられ、
前記傾斜段差部を境にして前記地表へ排出される土壌の排出量よりも地中に打ち戻される土壌の打ち戻し量の方が多くなるように調整し、
前記ケーシング本体を逆回転させながら打ち戻す際に、前記砂杭材料と地中に打ち戻された土壌とを前記異径のスパイラルスクリューにて締固めて前記砂杭を造成することを特徴とする砂杭造成用ケーシング。

【請求項5】

地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成する際に使用されるケーシング本体を有した砂杭造成用ケーシングであって、
前記ケーシング本体は、先端開口を横切るように放射状に架け渡されて中央部分が外側に突出するように該先端側に固定され、前記地盤を掘削・締固める掘削・締固め部と、外周面に前記ケーシング本体を前記地盤中に貫入する際に周囲の土壌を地表に排出するスパイラルスクリューと、を備え、
前記掘削・締固め部は、前記ケーシング本体の先端開口の中心軸上の位置にある前記中央部分としての頂部と、前記頂部から前記ケーシング本体の先端側に延びて基端が間隔をおいて固定される複数の傾斜部と、を有して放射状に形成され、
前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の正回転方向側には、前記地盤を掘削する掘削部としての掘削刃を一端縁側に有する前記地盤の掘削面に対して垂直に起立した掘削面がそれぞれ形成され、
前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の逆回転方向側には、前記地盤を締固める締固め面が湾曲面状にそれぞれ形成され、
前記スパイラルスクリューは、前記ケーシング本体の先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅が大径の大径スパイラルスクリューと、前記中段から上段側にかけてスパイラル幅が小径の小径スパイラルスクリューと、を有する異径のスパイラルスクリューであり、
前記大径スパイラルスクリューと前記小径スパイラルスクリューとの境界連結部の前記大径スパイラルスクリュー側には、傾斜した傾斜段差部が設けられ、
前記傾斜段差部を境にして前記地表へ排出される土壌の排出量よりも地中に打ち戻される土壌の打ち戻し量の方が多くなるように調整し、
前記ケーシング本体を逆回転させながら打ち戻す際に、前記砂杭材料と地中に打ち戻された土壌とを前記異径のスパイラルスクリューにて締固めて前記砂杭を造成することを特徴とする砂杭造成用ケーシング。

【請求項6】

請求項５記載の砂杭造成用ケーシングであって、
前記複数の傾斜部の基端は、前記ケーシング本体の先端に取り付けられ、該ケーシング本体よりも大径に形成された取付リングにそれぞれ固定されていることを特徴とする砂杭造成用ケーシング。

【請求項7】

請求項５記載の砂杭造成用ケーシングであって、
前記頂部は、角錐状に形成され、前記角錐状の先端面に複数の掘削ビットが半円球状または角状にそれぞれ突設されていることを特徴とする砂杭造成用ケーシング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤中に締固め砂杭を造成する際に用いる砂杭造成用ケーシングに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の砂杭造成用ケーシング（中空管）として特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載の砂杭造成用中空管は、中空管本体の外周面に傾斜羽根を形成している。そして、中空管を正回転させて、中空管周りの土壌を傾斜羽根を介して地表に排出しながら中空管を地盤の所定深度まで貫入させ、中空管の引き抜き時に、中空管内の砂杭材料を排出し、この引き抜く際の砂杭材料の排出と打ち戻し（再貫入）を順次繰り返すことで、砂杭を造成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－７６６６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記従来の砂杭造成用中空管を用いて砂杭を造成する際に、周辺地盤に傾斜羽根により地表に排出された土壌の盛上がりが発生し、その盛上がり土や残土の処分費用が発生する。さらに、近年、中詰材料に使用する材料砂が値上がり傾向にあるため、施工全体の費用が嵩む。

【0005】

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することで、施工全体の低コスト化及び環境負荷の低減を図ることができる砂杭造成用ケーシングを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に係る砂杭造成用ケーシングは、地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成する際に使用されるケーシング本体を有した砂杭造成用ケーシングであって、前記ケーシング本体は、先端開口を横切るように放射状に架け渡されて中央部分が外側に突出するように該先端側に固定され、前記地盤を掘削・締固める掘削・締固め部を備え、前記掘削・締固め部は、前記ケーシング本体の先端開口の中心軸上の位置にある前記中央部分としての頂部と、前記頂部から前記ケーシング本体の先端側に延びて基端が間隔をおいて固定される複数の傾斜部と、を有して放射状に形成され、前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の正回転方向側には、前記地盤を掘削する掘削部としての掘削刃を一端縁側に有する前記地盤の掘削面に対して垂直に起立した掘削面がそれぞれ形成され、前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の逆回転方向側には、前記地盤を締固める締固め面が湾曲面状にそれぞれ形成されていることを特徴とする。

【0007】

本発明の他の態様に係る砂杭造成用ケーシングは、地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成する際に使用されるケーシング本体を有した砂杭造成用ケーシングであって、前記ケーシング本体は、外周面に該ケーシング本体を前記地盤中に貫入する際に周囲の土壌を地表に排出するスパイラルスクリューを備え、前記スパイラルスクリューは、前記ケーシング本体の先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅が大径の大径スパイラルスクリューと、前記中段から上段側にかけてスパイラル幅が小径の小径スパイラルスクリューと、を有する異径のスパイラルスクリューであり、前記大径スパイラルスクリューと前記小径スパイラルスクリューとの境界連結部の前記大径スパイラルスクリュー側には、傾斜した傾斜段差部が設けられ、前記傾斜段差部を境にして前記地表へ排出される土壌の排出量よりも地中に打ち戻される土壌の打ち戻し量の方が多くなるように調整し、前記ケーシング本体を逆回転させながら打ち戻す際に、前記砂杭材料と地中に打ち戻された土壌とを前記異径のスパイラルスクリューにて締固めて前記砂杭を造成することを特徴とする。

【0008】

本発明の別の態様に係る砂杭造成用ケーシングは、地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成する際に使用されるケーシング本体を有した砂杭造成用ケーシングであって、前記ケーシング本体は、先端開口を横切るように放射状に架け渡されて中央部分が外側に突出するように該先端側に固定され、前記地盤を掘削・締固める掘削・締固め部と、外周面に前記ケーシング本体を前記地盤中に貫入する際に周囲の土壌を地表に排出するスパイラルスクリューと、を備え、前記掘削・締固め部は、前記ケーシング本体の先端開口の中心軸上の位置にある前記中央部分としての頂部と、前記頂部から前記ケーシング本体の先端側に延びて基端が間隔をおいて固定される複数の傾斜部と、を有して放射状に形成され、前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の正回転方向側には、前記地盤を掘削する掘削部としての掘削刃を一端縁側に有する前記地盤の掘削面に対して垂直に起立した掘削面がそれぞれ形成され、前記複数の傾斜部の前記ケーシング本体の逆回転方向側には、前記地盤を締固める締固め面が湾曲面状にそれぞれ形成され、前記スパイラルスクリューは、前記ケーシング本体の先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅が大径の大径スパイラルスクリューと、前記中段から上段側にかけてスパイラル幅が小径の小径スパイラルスクリューと、を有する異径のスパイラルスクリューであり、前記大径スパイラルスクリューと前記小径スパイラルスクリューとの境界連結部の前記大径スパイラルスクリュー側には、傾斜した傾斜段差部が設けられ、前記傾斜段差部を境にして前記地表へ排出される土壌の排出量よりも地中に打ち戻される土壌の打ち戻し量の方が多くなるように調整し、前記ケーシング本体を逆回転させながら打ち戻す際に、前記砂杭材料と地中に打ち戻された土壌とを前記異径のスパイラルスクリューにて締固めて前記砂杭を造成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することで、施工全体の低コスト化及び環境負荷の低減を図ることができる砂杭造成用ケーシングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態の砂杭造成用施工装置を示す斜視図である。

【図2】上記砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの斜視図である。

【図3】上記砂杭造成用ケーシングの側面図である。

【図4】上記砂杭造成用ケーシングを先端側から見た図である。

【図5】図３を軸回りに９０度回した側面図である。

【図6】上記砂杭造成用ケーシングの先端側の部分斜視図である。

【図7】上記砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。

【図8】上記砂杭造成用ケーシングの中段部分の斜視図である。

【図9】上記砂杭造成用ケーシングの貫入時の説明図である。

【図10】上記貫入時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。

【図11】上記砂杭造成用ケーシングの引き抜き時の説明図である。

【図12】上記引き抜き時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。

【図13】上記砂杭造成用ケーシングの打ち戻し時の説明図である。

【図14】本発明の第２実施形態の砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0012】

図１は本発明の第１実施形態の砂杭造成用施工装置を示す斜視図である。図２は砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの斜視図である。図３は砂杭造成用ケーシングの側面図である。図４は砂杭造成用ケーシングを先端側から見た図である。図５は図３を軸回りに９０度回した側面図である。図６は砂杭造成用ケーシングの先端側の部分斜視図である。図７は砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。図８は砂杭造成用ケーシングの中段部分の斜視図である。図９は砂杭造成用ケーシングの貫入時の説明図である。図１０は貫入時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。図１１は砂杭造成用ケーシングの引き抜き時の説明図である。図１２は引き抜き時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。図１３は砂杭造成用ケーシングの打ち戻し時の説明図である。

【0013】

図１に示すように、砂杭造成用施工装置１は、前部にリーダ２を立設した施工機本体３と、ワイヤ４の巻き回しによりリーダ２に沿って昇降動して杭材料（中詰め材料）としての砂Ｓを搬送する昇降バケット５と、強制昇降装置６によりリーダ２に沿って昇降動すると共に、回転駆動装置７により回転自在に支持された円筒状の砂杭造成用ケーシング（中空管）１０と、強制昇降装置６と回転駆動装置７とに連結される連結管８と、強制昇降装置６に取り付けられ、ケーシング１０に砂Ｓを供給するホッパー９と、このホッパー９の排出口５ｂ側と連結管８との間に設けられ、ホッパー９内に供給された砂Ｓをケーシング１０側へ自然落下により供給する供給用配管９ｂと、を備えている。

【0014】

図１に示すように、ホッパー９は四角枠状に形成されていて、強制昇降装置６に取り付けられている。そして、ホッパー９の供給口９ａに昇降バケット５の排出口５ｂより砂Ｓが供給されるようになっている。また、砂杭造成用ケーシング１０は、回転駆動装置７の連結部７ａに連結用ホルダー１２を介して着脱自在に取り付けられるようになっている。尚、図１中符号５ａは昇降バケット５の供給口を示す。また、供給用配管９ｂは、連結管８に斜めに貫通するように取り付けられていて、ホッパー９から供給された砂Ｓを連結管８内に自然落下により供給するものである。

【0015】

図１、図２に示すように、砂杭造成用ケーシング１０は、金属製で円筒状のケーシング本体１１を有しており、このケーシング本体１１を地盤Ｄ中に回転させながら貫入し、引き抜く際の砂（杭材料：内詰め材料）Ｓの排出と打ち戻し（再貫入）を順次繰り返すことで、無振動・無騒音にて砂Ｓ及び残土（外詰め材料）Ｄｄを締固めて拡径の砂杭Ｋを造成するものである。

【0016】

図１～図３、図５に示すように、円筒状のケーシング本体１１の基端部１１ａには、ケーシング本体１１を回転駆動装置７に着脱自在に連結するための連結用ホルダー１２を備えている。また、円筒状のケーシング本体１１の先端１１ｂには、ケーシング本体１１よりも大径に形成された円筒状の取付リング１３が固定されている。尚、円筒状の取付リング１３が円筒状のケーシング本体１１よりも大径に形成されているのは、貫入時のケーシング本体１１のフリクション軽減と土圧の軽減を図るためである。また、図５に示すように、ケーシング本体１１の長さ（高さ）Ｈは、例えば１００ｃｍ（Ｈ＝１００ｃｍ）に、その外径Ｑは、例えば４０ｃｍ（Ｑ＝４０ｃｍ）に設定されている。

【0017】

また、図３～図５に示すように、円筒状のケーシング本体１１の内周面１１ｃには、１８０度隔てた先端側の位置と中段側の位置に下方に向けて高圧水または高圧エアの高圧流体（図示省略）を噴射する内ノズル１４が取り付けられている。そして、上中段に位置する各内ノズル１４，１４には、ケーシング本体１１の基端部１１ａの外側に１８０度隔てて設けられた各供給口１５からケーシング本体１１の内周面１１ｃに沿って下方へ延びるように配設された各供給管１６を介して高圧流体が供給される。この各内ノズル１４より噴射される高圧流体により、ケーシング本体１１を引き抜く際の砂Ｓの抜けを良くしている。

【0018】

さらに、図２～図５に示すように、円筒状のケーシング本体１１の先端１１ｂに固定された取付リング１３には、ケーシング本体１１の先端開口１１ｄを横切るように放射状に架け渡され、地盤Ｄを掘削・締固める掘削・締固め部２０が取り付けられている。

【0019】

図２、図６、図７に示すように、掘削・締固め部２０は、ケーシング本体１１の先端開口１１ｄの中心軸Ｘ上の位置にある頂部２１と、この頂部２１からケーシング本体１１の先端１１ｂ側に延びて基端２２ａが等間隔毎に取付リング１３に固定される複数（この実施形態では３本）の傾斜部２２と、を有して放射状に形成されている。

【0020】

図２、図４、図６、図１０に示すように、頂部２１は、三角形の頂面（先端面）２１ａと六面から成る先端側面（先端面）２１ｂとで角錐状に形成されている。この頂面２１ａの中央には、一つの掘削ビット２１ｃが半円球状または角状に突設されている。また、角錐六面を形成する先端側面２１ｂには、複数の掘削ビット２１ｃが半円球状または角状にそれぞれ突設されている。

【0021】

図２、図３、図６に示すように、複数の傾斜部２２の内側がＬ字状に切欠かれた基端２２ａがケーシング本体１１よりも大径の取付リング１３に溶接によりそれぞれ固定されている。また、図６、図１０に示すように、各傾斜部２２のケーシング本体１１の正回転（右回転である正転）方向Ｒ側（図１０中上側にある傾斜部２２の左縁側）には、地盤Ｄを掘削する掘削部としての掘削刃２２ｂを一端縁側に有する地盤Ｄの掘削面に対して垂直に起立した掘削面２２ｃが形成されている。この掘削面２２ｃの掘削刃２２ｂよりの位置には、掘削刃２２ｂに沿って複数の掘削ビット２２ｄが半円球状または角状にそれぞれ突設されている。さらに、図６、図１２に示すように、各傾斜部２２のケーシング本体１１の逆回転（左回転である逆転）方向Ｌ側（図１２中上側にある傾斜部２２の右側から掘削刃２２ｂ側）には、地盤Ｄを締固める締固め面２２ｅが湾曲面状に形成されている。尚、図６に示すように、各傾斜部２２は、先端側に先端側傾斜面２２ｆを、基端側に基端側傾斜面２２ｇを有している。

【0022】

また、図７に示すように、頂部２１の先端側面２１ｂは、ケーシング本体１１の中心軸Ｘに対して例えば３０度（θａ＝３０°）傾斜している。さらに、各傾斜部２２は、ケーシング本体１１の中心軸Ｘに対して例えば１５度（θ＝１５°）傾斜している。また、傾斜部２２の先端から取付リング１３までの長さ（高さ）Ｈａは、例えば７０ｃｍ（Ｈａ＝７０ｃｍ）に設定されている。

【0023】

図２、図５、図９に示すように、ケーシング本体１１は、外周面１１ｅに該ケーシング本体１１を地盤Ｄ中に貫入する際に周囲（ケーシング周り）の土壌Ｄｄを地表Ｄｈに排出するスパイラルスクリュー３０を有している。このスパイラルスクリュー３０により地表Ｄｈに排出（排土）された土壌Ｄｄは、施工の周囲の地表Ｄｈに盛り上がって盛り上がり土の残土となり、この盛り上がり土の残土を外詰め材料として本実施形態では杭材料の一部として利用することで処分することができるようになっている。

【0024】

図５、図８に示すように、スパイラルスクリュー３０は、ケーシング本体１１の先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅Ｅが大径で金属板製の大径スパイラルスクリュー３１と、中段から上段側にかけてスパイラル幅Ｆが小径で金属板製の小径スパイラルスクリュー３２と、を有する異径のスパイラルスクリューである。これら大径スパイラルスクリュー３１と小径スパイラルスクリュー３２との境界連結部３３の大径スパイラルスクリュー３１側には、傾斜した傾斜段差部３４が設けられている。この傾斜段差部３４を境にして地表Ｄｈへ排出される土壌Ｄｄの排出量よりも地中に打ち戻される土壌Ｄｄの打ち戻し量の方が多くなるように調整されて砂杭Ｋが造成される。尚、図５に示すように、大径スパイラルスクリュー３１の外径Ｍは、例えば６０ｃｍ（Ｍ＝６０ｃｍ）に、そのスパイラル幅Ｅは、例えば１０ｃｍ（Ｅ＝１０ｃｍ）に設定されている。また、小径スパイラルスクリュー３２の外径Ｎは、例えば５０ｃｍ（Ｎ＝５０ｃｍ）に、そのスパイラル幅Ｆは、例えば５ｃｍ（Ｆ＝５ｃｍ）に設定されている。

【0025】

次に、前記構成の砂杭造成用施工装置１に用いられる外周面１１ｅにケーシング周りの土壌Ｄｄを地表Ｄｈに排出する異径のスパイラルスクリュー３０を備えた砂杭造成用ケーシング１０による砂杭造成工程を、図９～図１３に沿って順に説明する。

【0026】

まず、図９、図１０に示すように、強制昇降装置６と回転駆動装置７を介して砂杭造成用ケーシング１０のケーシング本体１１を正回転方向Ｒに回転させて掘削・締固め部２０の掘削刃２２ｂ及び掘削面２２ｃにて地盤Ｄを掘削して、ケーシング本体１１を地盤Ｄに所定の深度まで貫入させる。この際に、スパイラルスクリュー３０にてケーシング周りの土壌Ｄｄを地表Ｄｈに排出する。また、ケーシング本体１１の中段から上段側にかけて設けられた大径スパイラルスクリュー３１よりも小径の小径スパイラルスクリュー３２によりケーシング周りの土壌Ｄｄから地表Ｄｈへ排出される排土を、下段から上段側にかけて同径のスパイラルスクリューを設けた従来のケーシングよりも大幅に減らすことができる。

【0027】

次に、図１１、図１２に示すように、強制昇降装置６と回転駆動装置７を介してケーシング本体１１を逆回転方向Ｌに回転させながら適宜の長さ引き抜く時に、ケーシング本体１１内から内詰め材料としての砂Ｓを排出すると共に、ケーシング本体１１の外側のケーシング周りから投入した地表Ｄｈに排出した外詰め材料としての土壌Ｄｄ及びケーシング周りの土壌Ｄｄをスパイラルスクリュー３０にて地盤Ｄ中にそれぞれ落とし込む（引き込む）。この際、砂Ｓの排出量とケーシング本体１１の外側から投入する土壌Ｄｄの投入量をそれぞれ同量ほど地盤Ｄ中に落とし込む。

【0028】

次に、図１３に示すように、強制昇降装置６と回転駆動装置７を介してケーシング本体１１を逆回転方向Ｌに回転させながら適宜の長さ打ち戻して、ケーシング本体１１内から排出された砂Ｓと地盤中に落とし込まれた土壌Ｄｄとを掘削・締固め部２０及びスパイラルスクリュー３０にて締固めて拡径する。この際、掘削・締固め部２０の締固め面２２ｅ及びスパイラルスクリュー３０の大径スパイラルスクリュー３１にて効率良く締固め及び拡径ができる。また、スパイラルスクリュー３０の大径スパイラルスクリュー３１は、小径スパイラルスクリュー３２より大径であるため、ケーシング本体１１の外周面１１ｅに粘性土やシルト等が付着した際に周辺地盤の落とし込み効果が低減させることがなく、効率良く土の落とし込みができ、打ち戻し時の拡径圧力により拡径されて締固められた砂杭Ｋが造成される。

【0029】

次に、ケーシング本体１１の前述の引き抜きと前述の打ち戻しとを地表Ｄｈに至るまで順次繰り返し行うことにより、図１に示すように、拡径されて締固められた砂杭Ｋが完成する。

【0030】

以上第１実施形態の砂杭造成用施工装置１によれば、中詰め材料として砂Ｓを用い、ケーシング１０のケーシング本体１１の外側から投入する外詰め材料として地表Ｄｈに排出した土壌Ｄｄや既にある周辺地盤の盛上がり土や残土Ｄｄを砂Ｓの排出量と同量ほど使用して砂杭Ｋを造成することにより、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らすことができ、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することができ、施工全体の低コスト化を図ることができる。

【0031】

また、ケーシング本体１１内に投入する中詰め材料とケーシング周りに投入する外詰め材料の各投入量及びケーシングの回転速度をそれぞれ調整して砂杭Ｋを造成すれば、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することにより、施工時の環境負荷の低減を図ることができる。

【0032】

さらに、異径のスパイラルスクリュー３０の傾斜段差部３４を境にして地表Ｄｈへ排出される土壌Ｄｄの排出量よりも地中に打ち戻される土壌Ｄｄの打ち戻し量の方が多くなるように調整して砂杭Ｋを造成することにより、施工時に発生する盛上がり土や残土をより減らすことができ、施工全体の低コスト化より一段と図ることができる。

【0033】

図１４は本発明の第２実施形態の砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。

【0034】

この第２実施形態の砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシング１０は、掘削・締固め部２０の頂部２１の先端側面２１ｂがケーシング本体１１の中心軸Ｘに対して例えば６０度（θｃ＝６０°）傾斜し、各傾斜部２２がケーシング本体１１の中心軸Ｘに対して例えば３０度（θｂ＝３０°）傾斜した点が、前記第１実施形態のものとは異なる。尚、他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、傾斜部２２の先端から取付リング１３までの長さ（高さ）Ｈｂは、例えば３５ｃｍ（Ｈｂ＝３５ｃｍ）に設定されている。

【0035】

この第２実施形態では、掘削・締固め部２０の頂部２１の先端側面２１ｂをケーシング本体１１の中心軸Ｘに対して例えば６０度傾斜させ、各傾斜部２２をケーシング本体１１の中心軸Ｘに対して例えば３０度傾斜させたことで、前記第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。

【0036】

尚、前記実施形態によれば、ケーシング本体の内周面に高圧流体を噴射する内ノズルを設けたが、ケーシング本体の外周面に高圧流体を噴射する外ノズルを設けても良い。

【0037】

また、前記実施形態によれば、掘削・締固め部を頂部からケーシング本体の先端側に延びて取付リングに固定される３本の傾斜部を有して放射状に形成したが、掘削・締固め部を頂部からケーシング本体の先端側に延びて取付リングに固定される２本或いは４本の傾斜部を有して放射状に形成しても良い。

【0038】

さらに、前記実施形態によれば、ケーシング本体内に投入する中詰め材料として砂の代わりに盛上がり土や残土を使用しても良い。この中詰め材料として盛上がり土や残土を使用した場合、施工全体の低コスト化より一段と図ることができる。尚、盛上がり土や残土が中詰め材料として使用できない状態の場合には、盛上がり土や残土を中詰め材料として使用できる状態まで改質してから使用すれば良い。

【符号の説明】

【0039】

１０ 砂杭造成用ケーシング
１１ 円筒状のケーシング本体
１１ｂ 先端
１１ｄ 先端開口
１１ｅ 外周面
１３ 円筒状の取付リング
２０ 掘削・締固め部
２１ 頂部
２１ａ 頂面（先端面）
２１ｂ 先端側面（先端面）
２１ｃ 掘削ビット
２２ 傾斜部
２２ａ 基端
２２ｂ 掘削刃（掘削部）
２２ｃ 掘削面（掘削部）
２２ｅ 締固め面
３０ 異径のスパイラルスクリュー
３１ 大径スパイラルスクリュー
３２ 小径スパイラルスクリュー
３３ 境界連結部
３４ 傾斜段差部
Ｄ 地盤
Ｄｈ 地表
Ｄｄ ケーシング周りの土壌、盛上がり土、残土（外詰め材料）
Ｓ 砂（杭材料：内詰め材料）
Ｋ 砂杭
Ｘ 中心軸
Ｒ 正回転方向（正転方向）
Ｌ 逆回転方向（逆転方向）
Ｅ，Ｆ スパイラル幅

【要約】

【課題】施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することで、施工全体の低コスト化及び環境負荷の低減を図ることができる砂杭造成用ケーシングを提供する。
【解決手段】地盤Ｄ中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料Ｓの排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭Ｋを造成する際に使用されるケーシング本体１１を有した砂杭造成用ケーシング１０であって、ケーシング本体１１は、先端開口を横切るように放射状に架け渡され、地盤Ｄを掘削・締固める掘削・締固め部２０を備え、掘削・締固め部２０は、ケーシング本体１１の正回転方向側に地盤Ｄを掘削する掘削部を有すると共に、ケーシング本体１１の逆回転方向側に地盤を締固める締固め面を有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】