CN1685113A - 桩的中掘沉桩施工方法和基础桩构造 - Google Patents
桩的中掘沉桩施工方法和基础桩构造 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1685113A CN1685113A CN 03823108 CN03823108A CN1685113A CN 1685113 A CN1685113 A CN 1685113A CN 03823108 CN03823108 CN 03823108 CN 03823108 A CN03823108 A CN 03823108A CN 1685113 A CN1685113 A CN 1685113A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preformed pile
- pile
- stake
- stake hole
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/62—Compacting the soil at the footing or in or along a casing by forcing cement or like material through tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
在混凝土制的预制桩1装填前端配件6,插通没有排土机构的挖掘杆15,一边用摆动挖掘头18的挖掘臂21挖掘一边沉设预制桩1(a)。一边按大于等于预制桩1外径的直径切散地基一边挖掘,在预制桩1的外面朝外侧压固被切散的挖掘土。在设计上指定的地层26A、26B中,注入水泥浆进行搅拌混合,形成恢复和改良了地基强度的固化混合层29A、29B(b、c、d)。在桩孔底31侧形成填充了水泥浆的根固定层30(e)。将挖掘头18提升到地上,使预制桩1下降,使前端配件13位于根固定层30内(f)。与过去的中掘沉桩施工方法相比,可发挥约2倍的支承力,同时,可大幅度减轻排土量。
Description
技术领域
本发明涉及一种一边挖掘桩孔一边埋设预制桩的中掘沉桩施工方法和在根据该施工方法施工的桩孔内埋设预制桩构成的基础桩构造。特别是对于在地基途中包含较软弱的地层、由该层不能获得足够的支承力的场合特别有效。
背景技术
在一般的桩的中掘沉桩施工方法中,在预制桩的空心部插入形成挖掘头和排土螺旋的挖掘杆,由突出到预制桩前端的挖掘杆挖掘地层,同时沉设预制桩。在该场合,挖掘头的挖掘直径为比埋设的预制桩的内径稍小(小40mm左右)的尺寸(非专利文献1)。直接将预制桩压入到该桩孔内,或在桩孔内壁与预制桩的间隙注入水泥浆,压入预制桩(例如专利文献1、5页从左上起第2~3行)。
另外,在中掘沉桩施工方法中,为了扩大根固定部的直径,增加前端支承力,在挖掘头形成可摆动进行扩大挖掘的挖掘刀(专利文献1)和朝与挖掘杆的轴直交的方向(水平方向)突出的挖掘刀,进行扩大根固定部的挖掘。
另外,还提出这样的施工方法,该施工方法为先掘施工方法,在埋设预制桩之前用挖掘杆挖掘桩孔的全部,然后埋设预制桩;在该方法中,将扩刀形成于挖掘杆的中间部,在桩孔的轴部挖掘扩径部(专利文献2)。但是,该方法不能在软弱的地层采用,使用范围受到限制。
另外,在中掘沉桩施工方法中,如上述那样,挖掘比预制桩的外径小的直径的桩孔,所以,不能使用在先掘施工方法中使用的那样的在外侧面形成节等凹凸的预制桩,专门使用圆筒状的预制桩。
另外,作为以减少排土为目的的发明,公开有专利文献3~5。
(专利文献1)日本特开平8-291682号公报
(专利文献2)日本特开平2-108724号公报
(专利文献3)日本特开昭57-74534号公报
(专利文献4)日本特开2002-54135号公报
(专利文献5)日本特开2002-81059号公报
(非专利文献1)日本《基础桩的调查·设计和施工》(第2次修订版)
(财)土质工学会平成5年5月25日初版发行
425~431页
发明的公开
(发明要解决的问题)
(1)在所谓的先掘施工方法中,在预制桩的埋设之前,挖掘桩孔的全部,然后,埋设预制桩,可由挖掘鼓使桩孔壁变均匀,搅拌和填充水泥浆,但在中掘沉桩施工方法中,一般用挖掘杆排出挖掘土的大部分,从构造上考虑难以在挖掘杆安装搅拌挤压鼓,所以,不能使桩孔壁变均匀。因此,不能充分地利用预制桩与桩孔之间的桩周部作为支承力。
另外,在中掘用的挖掘杆中,存在必须通过预制桩(通常为混凝土系)的空心部这样的构造上的限制,在扩径较容易的场合(专利文献2)中,必须取空心部通过状态(最小直径)、桩孔轴部挖掘状态(中间直径)、桩孔扩底部挖掘状态(最大直径)这样3个位置,为复杂的构造,设计强度方面受到限制。另外,在通常的挖掘直径的2级转换式中,当形成扩底根固定部时,根固定部的挖掘直径高达桩孔的轴部直径的1.2倍左右,即使在将带挖掘刀的摆动臂设于上述挖掘头的场合,1.5倍也为限度。特别是在使用外径1000等大直径的预制桩的场合,限制到1.2倍左右。
另外,在中掘沉桩施工方法中,一般使预制桩的前端位于挖掘头的正上方,一边沉设该预制桩一边挖掘,所以,不能如上述专利文献2那样在挖掘杆的中间部形成扩径刀,挖掘扩径部。
因此,在中掘沉桩施工方法中,为了增大挖掘速度,不得不增大排出挖掘土的排出,结果从环境面考虑不理想,施工的土质也不受到限制。即,为了改善挖掘土的排出,进行了各种改进(日本特开平5-3353号公报的空气的喷吹等)。
(2)另外,一般在将扩底根固定部形成于砂质土、砾质土等的地基的中掘沉桩施工方法中,按
总支承力Ra=1/3(RP+Rf) (kN/根)
计算。
其中,RP=α×Nave×AP
α:支承力常数(通常250左右)
Nave:桩前端平均N值
AP:预制桩的前端断面积
其中,预制桩的前端断面积相当于与有助于负荷产生的剪切力的传递的水泥土层的附着面积。
另外,Rf为桩周面摩擦阻力,根据桩周固定液的使用的有无,使用
·在桩周固定液使用时:Rf=C×Nave×L×
(C=2~3)
·在桩周固定液不使用时:Rf=C×L×
(C=15)
的值。
另外,
L:可考虑桩周面摩擦力的地基的长度
:桩的周长
Nave:使用桩周固定液的区间的平均N值
一般来说,在N值低的场合(例如小于等于10),当作为预制桩使用通常的圆筒桩时,与利用节桩等的基础桩构造相比,Rf(桩周面摩擦阻力)变小。
因此,在中掘沉桩施工方法中,为了增加支承力,需要增加RP、Rf中的任一方或双方。
在本发明中,为了增大Rf,以改良桩孔的轴部外周部、作为预制桩的周面整体提高地基强度为目的。这样,确保和增加预制桩的周面的整体的摩擦力,增大应力传递面积,可宽广而缓和地传递应力。即,在上述Rf的式子中,增大N或系数C等。
(3)另外,为了增强RP(前端支承力),使桩下端部(前端部)的桩外表面变宽,增强与水泥土的附着面积,同时,形成来自附着面的应力可充分传递的高固化强度的根固定部。即,在上述式子中,增大α和AP。
另外,本发明在中掘沉桩施工方法中,当进行桩孔挖掘时,以减少从预制桩的空心部排出到地面的排土为目的。
(4)另外,专利文献3的发明公开了一种施工方法,该施工方法将预先在前端安装了可旋入到地中而且起到加强效果的配件的钢管作为外壳旋入到地中,然后在钢管内插入预制桩(混凝土制),由该施工方法实现排土的减少。然而,在该施工方法中,仅是将预制桩载置于配件,没有预制桩与配件的一体性,另外,未考虑使地基与预制桩间的应力的传递变得可靠的水泥土层等固化混合层,不能期望发挥出高支承力。另外,该施工方法必须使用配件,所以,在中掘沉桩施工方法的应用一切不能进行。
另外,专利文献4的发明为先掘施工方法,挖掘出与预制桩的外径相等直径的桩孔,此后埋设具有螺旋叶片的预制桩。在公开的该方法中,通过使桩孔的轴部的直径相对较小,从而减轻挖掘土的排出量。然而,专利文献4的发明当旋入螺旋叶片时,在预制桩产生大的扭转,当地基坚固时,特别是在预制桩产生巨大的扭转,对于混凝土制的预制桩不能实施。另外,在地层包含柔软层的场合,由于桩孔直径小,所以,在桩孔壁与预制桩的外侧面的间隙难以形成水泥浆等和固化混合层,所以,难以发挥周边摩擦力。
另外,在专利文献5的发明公开的施工方法中,将具有螺旋叶片和挖掘刀的推进头配合到空心的预制桩的下端部,用通过预制桩的回转杆使推进头回转,使预制桩无回转地贯入。然而,专利文献5的发明的埋设的推进头与预制桩的一体性不可靠,另外,不能进行扩大挖掘,所以,不能实现由使用推进头的有效的支承地基周边的支承力强化。另外,当在中间深度的地层不包含软层时,不能在该部分形成固化混合层,不能实现周边摩擦力的强化。另外,不能从支承地基回收复杂构造的推进头,需要成本。
(用于解决问题的手段)
为了解决上述问题,在本发明中,挖掘包含桩孔轴部在内比过去大的挖掘直径(相对预制桩的桩径)的桩孔,在该桩孔的挖掘中,至少在设计上理想深度范围的适当区间形成固化混合层,同时挖掘桩孔。
即,第1发明的桩的中掘沉桩施工方法使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
在该地基中,在按设计确定的预定的深度范围形成固化混合层,在该深度范围以外的深度范围进行通常的桩孔挖掘。
第2发明的桩的中掘沉桩施工方法使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
在该地基中,在按设计确定的预定的深度范围形成固化混合层,恢复和强化地基强度,在该深度范围以外的深度范围进行通常的桩孔挖掘。
第3发明为权利要求1或2所述的桩的中掘沉桩施工方法,其特征在于:按比预制桩的外径大的直径形成桩孔,当挖掘按设计确定的预定深度范围时,将水泥浆类注入到挖掘土,搅拌混合该挖掘土,形成预定固化强度的固化混合层。
第4发明在上述第1~第3发明的基础上还具有这样的特征:按大于等于预制桩外径的1.4倍的直径形成桩孔,当挖掘按设计确定的预定的深度范围时,将水泥浆类注入到挖掘土,搅拌混合该挖掘土,形成预定固化强度的固化混合层。
另外,第5发明的桩的中掘沉桩施工方法使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,挖掘地基形成桩孔,同时,使上述预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径形成桩孔,在上述地基的包含较软弱的地层的深度区间,将水泥浆类注入到挖掘土,搅拌混合该挖掘土,形成预定固化强度的固化混合层。
另外,第6发明的桩的中掘沉桩施工方法使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
使用在中间部没有排土机构的挖掘杆,按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径一边切散地基一边进行挖掘,在上述预制桩的外面朝外侧压固被切散的挖掘土,同时沉设上述预制桩。
另外,第7发明的桩的中掘沉桩施工方法使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径一边切散地基一边进行挖掘,在上述预制桩的外面朝外侧压固被切散的挖掘土,同时沉设上述预制桩。
另外,第8发明的桩的中掘沉桩施工方法使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
使用在中间部没有排土机构的挖掘杆,按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径一边切散地基一边对由设计确定的预定深度范围进行挖掘,在上述预制桩的外面朝外侧压固被切散的挖掘土,或在由设计确定的预定深度范围形成预定固化强度的固化混合层,在该深度范围以外的深度范围进行通常的桩孔挖掘。
另外,第9发明在上述第1~第8发明的基础上还具有这样的特征:在预制桩的前端连接前端配件,挖掘头从该前端配件的前端突出,挖掘地基形成桩孔,上述前端配件在筒状基部的外侧面的1个或多个部位形成支承面,该支承面可朝上方或下方传递剪切力,用作前端支承力。
另外,第10发明在上述第1~第8发明的基础上还具有这样的特征:使用在桩轴部的下端部外侧面形成凹凸部的预制桩,从该预制桩的前端突出挖掘头,挖掘地基形成桩孔,上述预制桩的凹凸部在上述预制桩下端部外侧面的1个或多个部位形成支承面,该支承面可朝上方或下方传递剪切力,用作前端支承力。
另外,第11发明在上述第1~第8发明的基础上还具有这样的特征:在预制桩的前端连接前端配件,该前端配件在筒状基部的外侧面形成横向的突起,挖掘头从该前端配件的前端突出,挖掘地基形成桩孔。
另外,第12发明在上述第1~第8发明的基础上还具有这样的特征:将固化混合层的外径和桩孔的根固定部的外径形成为大体相同的外径。
另外,第13发明的基础桩构造在桩孔内埋设预制桩而构成;其特征在于:
上述桩孔恢复和改良至少按设计预先确定的深度范围的地基强度地构成,上述预制桩在下端部安装前端配件,该前端配件在筒状基部的外侧面的1个或多个部位形成支承面,该支承面可朝斜上方或斜下方传递剪切力,用作前端支承力。
上述较软弱的地层在预制桩预定埋设的地基中指这样的地基,该地基在其1个桩孔相对预先设想的地基强度仅具有比该设想的地基强度小的地基强度。例如,在对于砂质土将设想的地基强度按N值设为“20”的场合,指具有比其平均N值低得多例如比“5”小的N值,基本上不能考虑作为支承力的地基。在该场合,预先设想的地基强度具有对每1根桩孔设定的情形或相对用地整体设定的情形等。
另外,在上述说明中,水泥浆类在混入到挖掘土进行搅拌混合的场合指经过预定时间后固化的水泥浆和与水泥浆同等的水硬性材料。
另外,在上述说明中,“由设计确定的预定的深度范围”的意义在于,通常地基由各种地基强度的地层形成,设定深度范围时确定可作为基础桩构造的整体提高强度的范围。即,具有将软弱的地层确定为“预定的深度范围”的场合,或将地基强度较强的中间层确定为“预定深度范围”的场合,适当组合软弱的层设定为“预定的深度范围”的场合,或者与地基强度无关地将某一深度范围确定为“预定的深度范围”的场合等。
另外,在以上说明中,虽然“按大于等于预制桩的外径的1.4倍的直径挖掘”,但特别是在桩孔的轴部,没有上限,如为大直径,则预制桩的埋设相应较为容易,而且可期待支承力的增加。然而,如为大直径,则相应地需要大的挖掘杆,另外,挖掘速度也变慢,施工效率变差。因此,比较和调整上述内容和基础桩(预制桩)的设置间隔等,通常最好为与可在根固定部获得高前端支承力的挖掘直径相同的尺寸即1.4~1.5倍左右。
另外,上述“剪切力的传递”在将“安装了前端配件13的预制桩”或“在下端部外侧面设置了凹凸部的预制桩”埋设于桩孔内的固化了的水泥土层内的场合指可朝该水泥土层传递剪切力。另外,“可传递剪切力的支承面”在将突起(例如环状突起)10形成于“前端配件的筒状基部(钢管本体)6的外侧面”或“预制桩的下端部外侧面”的场合,该突起10的下面构成可朝下方传递剪切力的支承面B,该突起10的上面构成可朝上方传递剪切力的支承面A(图4(a))。在该场合,突起10的上下面最好为相对垂直面多少有些倾斜的面。另外,根据实验已知,剪切力的传递的方向相对垂直面倾斜地作用,所以,最好与该传递方向成直角地形成。
另外,在为了使突起部较宽而在筒状基部1的外侧面作为凹部形成上下方向的剪切力作用的支承面的场合,凹部的侧壁面构成各支承面A、B(图4(b))。另外,支承面不限于突起和凹部,也可在筒状基部6的外侧面形成台阶,作为具有同样功能的支承面A和支承面B(图4(c)(d)),其形状为任意。总之,如在筒状基部6(在将环状突起37形成于预制桩1的场合,为下部轴部36。图2(a))的外侧面形成对剪切力的传递有效的某一手段(例如台阶部等),用作前端支承力,则可与凹凸的形状无关地构成支承面。
另外,虽然上述筒状基部6(或下部轴部36。图2(a))为了应力的传递平衡最好形成为圆筒状,但也可为方筒等任意形状。
另外,在上述说明中,前端配件13的筒状基部6的外径D11如形成为比预制桩1的外径D01小的直径(D11≤D01),则最好挖掘与预制桩1的外径D01相应的桩孔。在该场合,在筒状基部6的上端部形成与预制桩1的外径D01相应的大直径部7(图2(b))。另外,在该场合,也可将形成支承面的环状突起10的外径D13形成为比预制桩1的外径D01(即大直径部7的外径)小的直径(D13<D01),或者将外径D13形成为比预制桩1的外径D01大的直径(D01<D13)。另外,当然,也可设D13=D01。另外,由于在不使外径D13比D01大的场合插入预制桩时的阻力小,所以,高地基强度(或土质的密度)等的地基的施工有效。
另外,也可使筒状基部6的外径D11与预制桩1的外径D01相等(D01D11),或者使预制桩1的外径D11比预制桩1的外径D01大(D01<D11)。这些尺寸可根据地基强度和土质的密度、基础桩要求的所需要屈服强度等划分。
另外,在不使用前端配件13,将细径的下部轴部36形成于预制桩1,将环状突起37、37形成于该部的场合(图2(a)),筒状基部6的外面与下部的轴部的外面相当,成为同样的构成地设定。
另外,在上述说明中,最好将筒状基部6的内径D12设定得大于等于预制桩1的内径D02。这是因为可以容易地将该部插通挖掘头。
(发明效果)
(1)由于在预定的区间形成固化混合层,另外,不排出挖掘土,用预制桩的外周壁推压地基,所以,与使用相同直径的预制桩的过去的中掘沉桩施工方法相比,可发挥约2倍的支承力。
另外,在与N值的大小无关地按大直径对适当区间进行桩孔挖掘,注入水泥浆类形成固化混合层的场合,由于进一步恢复和加强桩周摩擦力,所以,可确实地预见到支承力的增强。
(2)过去的中掘沉桩施工方法存在挖掘土的排出较多这一难点,但在本发明中,通过切散形成比预制桩外径大的直径(例如约大于等于预制桩外径的1.4倍的大直径)的桩孔,从而特别是不在挖掘杆设置排土机构即可沉设预制桩,所以,可将排土量减少到水泥浆等注入到桩孔内的注入物量程度。另外,也可仅在包含较软弱、不能期待支承力的地层(不好的地层)的深度区间将水泥浆类注入到挖掘土,经搅拌混合形成固化混合层。另外,在按大于等于预制桩外径的约1.4倍的直径挖掘大直径桩孔的场合,由于形成可获得高支承力的根固定部,所以,可同时构筑具有更高屈服强度的基础桩。
(3)由于在挖掘的桩孔内形成固化混合层,所以,如固化混合层一体地附着于预制桩的外周面,则可构成在外周具有大直径的环状突起的预制桩,所以,由邻接的基础桩将固化混合层形成于大体相同深度,而且,如可在固化前施工,则可相互连接邻接的固化混合层,作为相互连接群实现强度更大的基础桩构造。
(4)通过将固化混合层的外径与桩孔的根固定部的直径形成得大体相同,从而使桩孔挖掘工程变得单纯,简化控制过程,而且,挖掘头的可靠性也提高。另外,还可容易地实现能够使固化混合层外径大于等于基础桩外径的1.5倍的挖掘头。
另外,在施工地基硬或密度高的场合,即使在挖掘头多少设置一些排土机构,形成提高施工速度的构成,如组合本实施方法,则与过去相比可大幅度减少排土量。
(5)另外,最好使用前端配件,但采用在下端部形成凹凸部的混凝土制的预制桩,可获得同样的高支承力。在该场合,将凹凸部形成为与前端配件同样的构成,可采用同样的施工方法,所以,通过形成与由过去的先掘施工方法埋设在下端部形成凹凸部的混凝土制的预制桩的场合同样的根固定部,从而可获得高支承力。
附图说明
图1(a)示出本发明实施例的预制桩和挖掘杆,为将预制桩剖开的放大正面图,图1(b)为本发明的基础桩构造。
图2为基础桩构造的根固定部的放大正面图,(a)(b)为本发明的实施例。
图3为说明本发明的中掘沉桩施工方法的纵断面图。
图4(a)~(d)为说明本发明的前端配件的支承面和剪切力的传递的示意纵断面图。
图5为用于本发明实施的另一挖掘头的正面图。
图6为基础构造的根固定部的放大正面图,示出由先掘施工方法挖掘的比较例。
具体实施方式
1.基本实施形式
(1)在埋设预制桩1的预定地基,由插通预制桩1的空心部2突出的挖掘头18挖掘桩孔28,在切散地基形成的桩孔28内,使预制桩1下降而沉设(图3(a)~(c))。由挖掘头18挖掘的桩孔28的挖掘直径大于等于沉设的预制桩1的外径,例如按1.4~1.5倍左右的大直径从地面25挖掘。在这里,当挖掘时和预制桩沉设时,不排出挖掘土,在挖掘杆的中间部不需要一定设置过去那样的排土用的功能(螺旋等)。
当挖掘地基强度高的地基或土质的密度非常高的地基等时,在希望提高施工速度的场合,为了减少预制桩的贯入阻力,在挖掘杆部分地形成通常的螺旋(排土功能),或形成小直径的螺旋,多少进行一些排土,这也有效。
在这样的场合,当挖掘与预定改良地基相当的地层26A、26B时,一边从挖掘头18向挖掘土内注入固化剂,一边进行挖掘和搅拌,形成预定固化强度的改良地基,同时依次沉设预制桩1。
在过去的中掘沉桩施工方法中,在预制桩1的外周隔着厚1~2cm的桩周固定液层,距地基很近,但在本发明中,固化混合层中形成较厚的固化混合层,固化混合层(外径)的外周整体与地基接触。
例如,在预制桩1的外径为600mm的场合,固化混合层的外径成为840~900mm左右,为了确保应力传递的足够的厚度,最好固化混合层的厚度(上下方向的长度)从强度考虑大于等于1m。
其中,由于由本发明的大直径挖掘适当地切散使其变松,所以,即使不特别排出挖掘土,也可沉设在外侧面具有凹凸的混凝土制的预制桩,所以,可形成基本上没有排土的基础桩。当然,由于壁厚比混凝土制的预制桩小的钢管制的预制桩容易沉设,所以,可使用钢管制的预制桩。另外,由于存在固化剂等注入量的挖掘土的排出,所以,最好固化混合层尽可能少。
(2)作为固化剂,例如使用高浓度的水泥浆,注入到挖掘土内,由挖掘头18进行搅拌混合,形成固化混合层(水泥土层)29A、29B。在该场合,固化混合层(水泥土层)29A、29B的内周面与预制桩1的外周面的附着强度比固化混合层29A、29B的外周面与原地基面的附着强度大为提高应力的传递性所需要。
附着于该预制桩1的外周的环状的固化混合层29A、29B固化,作为预制桩的环状突起起作用。即,在预制桩1中,垂直负荷或拉拔力从固化混合的上下面相对上下的原地基实现剪切力的传递,增强铅直支承力、拉拔力(图1(b)点划线箭头图示。
(3)在不形成固化混合层的层,由于不将固化剂注入到挖掘土,所以,在预制桩1的外周,切散变松的挖掘土在保持着由沉设的预制桩的外周推压的状态下积蓄。即,在固化混合层29A与固化混合层29B之间的层(深度范围),在预制桩的外周侧形成以放射状受到推压的挖掘土层。
(4)如以上那样,如一边在预定的深度位置形成固化混合层29A、29B一边将桩孔28挖掘到预定深度(图3(a)~(c)),则随后形成根固定部。即,在根固定部一边从挖掘头18的下端部注入高浓度的水泥浆一边仅搅拌混合桩孔的下端部,根据需要朝上方抬起挖掘泥土,将根固定部内的挖掘泥土与水泥浆置换,由此等等形成根固定层30(图3(d)(e))。在根固定层30填充具有基础强度以上的固化强度的水泥浆。接着,关闭挖掘头18,通过预制桩1的空心部2,拉起到地面25(图3(f))。
同时,在由水泥浆充满(按水泥土状存在)的桩孔28的根固定部内沉设预制桩1的前端部,预制桩1的下面从根固定部的底部空出预定的长度。如以上那样,在预制桩1的埋设结束、水泥浆固化发现后,形成基础桩构造33(图1(b))。
在该场合,为了根固定部的强化,也可在挖掘头18的本体部或上部使用设置了以扬土和搅拌为目的的螺旋的挖掘杆(图中未示出)。这是为了从根固定部尽可能地排除挖掘土,或充分地对水泥浆和挖掘土进行搅拌混合,形成良质的根固定层30。
(5)在本发明的中掘沉桩施工方法中使用的预制桩1在由形成于根固定部的水泥浆构成的根固定层30内与根固定层30成为一体,为了发挥出高的铅直支承力和拉拔力,最好为带附着面积大的突起(或节、螺旋叶片)的预制桩1。特别是最好形成为在预制桩1的前端3安装以带突起的圆筒形的钢管本体6为基体的前端配件13的构成,以在沉设预制桩1时推入阻力少,可容易地推入,并增大附着表面积。
在采用该中掘沉桩施工方法的场合,也可在使用的预制桩1的下端部或在前端配件13形成大直径的突起,例如形成贯入阻力较小的构造的大直径的螺旋叶片等,构筑具有更高支承力的基础桩。
另外,该前端配件13为了由突起获得大的附着面积,不使圆筒形的钢管本体6比预制桩1的外径大,为了减少推入阻力,突起外径小于等于预制桩1的外径,突起的个数为对应于与需要的根固定层30的必要附着面积的片数,这从所需要支承力的平衡的观点考虑较适当。另外,当沉设预制桩1时,为了防止泥土附着于前端配件13的突起面,提高在根固定层30内的附着,最好使突起部的外径比预制桩1的外径稍大一些,增加附着面积,或在突起的上下面形成锥状的倾斜。
另外,通过进行防止泥土在突起面的附着的处理,可防止根固定层30固化后的初期沉下。
另外,为了增大屈服强度,需要增大前端配件13的突起的表面积,但从加载时的剪切力传递的有效性和施工实用性方面考虑,该突起外径相反需要较小。因此,位于突起的基部的钢管本体6的外径形成为尽可能小的直径,突起的外径尽可能不产生贯入阻力地按与连接于上部的预制桩1的外径大体相同程度的尺寸形成为不太大的尺寸。这是因为,当考虑到从与支承力相关的突起面产生的剪切力的传递时,必须至少在突起部的外侧面(下面或上面)按所需要尺寸形状形成比地基强度高的固化强度的水泥土(ソイルセメント)层。
另外,虽然为了确保前端配件13的各部表面与根固定部的根固定层(水泥土层)30的附着强度,增大前端配件13的突起部的表面积地设计,但在施工时,需要防止在突起部表面附着泥土而导致两者的附着强度下降。特别是在中掘沉桩施工方法中,与如先掘施工方法那样在填充了水泥土的桩孔内沉设预制桩1的场合不同,预制桩1的前端3位于挖掘桩孔28形成水泥土的高度位置(挖掘头18的位置)的上方附近,所以,需要考虑前端配件13与根固定层30的附着。因此,最好突起部的上下面不为水平,而是为倾斜面,所以,形成为节形状,或形成比上部的桩外径稍大(外径大)的突起等,进行突起前端部的形状·尺寸的改进,使得沉设时泥土不卷入到突起的上侧面,从而可实现可靠和稳定的支承力。
(6)另外,在本发明的中掘沉桩施工方法中使用的挖掘杆15使用挖掘头18,该挖掘头18在打开时可按预制桩1的外径的1.4~1.5倍的外径挖掘桩孔,而且,可通过预制桩1的空心部2地作为小于等于其内径的外径关闭。即,挖掘头18需要缩径时与扩径时的比大的构造。例如,在可连接于杆本体16的头本体19的两侧,可自由摆动地安装在前端具有挖掘刀22的挖掘臂21地构成(图1(a))。因此,如使用该挖掘头18,则预制桩1的前端配件的突起(或形成于预制桩的下端部外周的突起)的外径即使比预制桩的轴部的外径大,如为考虑贯入时的阻力的形状(例如螺旋叶片等),则可容易地将预制桩1贯入埋设到桩孔28内。
另外,在利用较容易实现大扩径尺寸的摆动式挖掘臂的挖掘头的过去的中掘沉桩施工方法中,需要在桩孔28的轴部的小直径挖掘(预制桩的外径+2cm左右)、桩孔28的扩底根固定部的大直径挖掘(预制桩的外径的约1.2倍左右)、挖掘头18的拉拔时的缩径时(小于等于预制桩的内径)这样3个控制步骤,但在本施工方法中,减少为大直径挖掘·搅拌时和挖掘头18的拉拔这样2个控制步骤,所以,可简化挖掘头18的构造,可增大刚性强度。因此,大直径挖掘的控制可靠、稳定,可靠性提高,同时,在维修和维护管理方面也稳定化,变得经济。
在该施工方法中使用的挖掘头18与过去相比,至少需要预制桩1的外径的1.4~1.5倍的挖掘直径,所以,通过将挖掘单元的控制步骤设为2个,从而可由具有挖掘臂21的构造使用刚性强度高的构造的挖掘头18实现。
在挖掘杆15的杆本体16可如过去的中掘用杆那样省略以排土为主要目的的螺旋。最好突设具有稳定器的功能和搅拌挖掘杆15周边的挖掘土的功能的构件,该稳定器的功能用于对齐桩孔28的芯和预制桩1的空心部2的芯与挖掘杆15的芯(图1(a))。
(7)在本施工方法中,根据土质调节挖掘直径的大小(相对预制桩1的外径增减挖掘头18的挖掘直径的比例从而进行调节),可迅速地沉设预制桩1,控制预制桩1的沉设速度,但为了进一步提高地基的挖掘和粉碎性,需要适合于大直径挖掘的挖掘头。
例如,也可在筒状的头本体19可升降地安装外筒41,在头本体19的上端部由销连接上部臂42的上端,在外筒41的下端部用销连接下部臂43的下端,由销连接上部臂42的下端与下部臂43的上端,构成挖掘头18(图5)。在该场合,由上部臂42、下部臂43构成挖掘臂21,在外筒41的下端形成挖掘刀20、20,在下部臂43的下面侧形成挖掘刀22、22。
在该挖掘头,使外筒41与头本体19相对上下移动,使挖掘臂21的上部臂42与下部臂43重合地(接近水平地)扩大挖掘直径,由于驱动范围较长,所以,与通常的挖掘头相比,可进行与缩径时(挖掘臂21的上部臂42和下部臂43配置在纵向的状态)即预制桩的外径相比的比例较大的挖掘,挖掘刀也可形成为多级,所以,粉碎性能也可控制。因此,在该挖掘头18中,也可按与预制桩的桩径比进行大于等于2倍的大直径挖掘·搅拌,可发挥出更大的支承力。
另外,也可在挖掘头18朝上下方向设置多个限位构件(图中未示出),在该场合,可容易地应对不同的挖掘直径。因此,通过使用该挖掘头18,可在将1个挖掘头18安装于挖掘机(挖掘杆15的杆本体16)的状态下,形成随挖掘位置不同而具有不同直径的桩孔,在该场合,通过调节限位构件,即可进行连续挖掘。另外,即使在对1个桩孔形成具有沿深度方向使直径不同的轴部的桩孔的场合,调节限位构件即可容易地改变挖掘直径,具有不同直径的固化混合层的基础桩的构筑也变得容易。
(8)如以上那样,在本发明中,挖掘成预制桩1的外径的1.4~1.5倍左右,在预定的地基可形成固化混合层,所以,由该高浓度的水泥土构成的固化混合层还起到形成于预制桩1外周的环状突起的作用。例如,在外径800mm的预制桩的场合,可形成外径1120~1200mm左右的固化混合层,即,在预制桩的外周形成突起高度(水平方向的突起距离)160~200mm的环状突起。
在该场合,预制桩1与固化混合层29A、29B一体起作用,所以,可增加预制桩的外表面积,增加与地基的附着,同时,在对预制桩1作用铅直负荷或拉拔力的场合,固化混合层29A、29B的上下面作为应力传递面起作用,从该上下面向位于软弱地基的上下的地基有效地传递剪切力,增强支承力(图1(b))。
这样使地基变松从而降低预制桩的桩周部的摩擦力,但通过适当形成固化混合层等对下降了的预制桩的桩周部的摩擦力进行恢复和加强,另外,如充分提高固化混合层29A、29B与预制桩1的外面的附着地施工,则可获得由过去的预制桩1的轴部发挥的支承力的约2倍左右的支承力。
另外,预制桩的表面积实质地变宽,预制桩的应力传递面积变宽,所以,使向周边较弱的原地基的传递负荷应力度(单位面积的应力)减少和缓和,使基础桩的耐负荷增加。
另外,在指定的地层的高度位置较宽地挖掘·搅拌其面积,在刚形成固化混合层29A、29B尚未凝结时,依次推入预制桩1,从而使预制桩1的推入阻力(贯入阻力)变少,可容易地沉设预制桩。
另外,如过去的中掘沉桩施工方法那样,在挖掘杆不需要螺旋形状的那样的挖掘土排出机构,可减少总排土量。即,如一边按比过去大得多的挖掘直径(例如相对预制桩的桩径大于等于1.4倍)切散地基使其变松一边进行挖掘,沉设预制桩,则一边在预制桩的外侧面(外周面)对切散的挖掘土以大体放射状朝周边的地基施加推压力,一边沉设预制桩,构筑基础桩,所以,即使不如过去那样在挖掘杆设置排土机构也可沉设预制桩。
(9)由先掘施工方法挖掘具有扩底根固定部35的桩孔,在填充了比地基强度高的固化强度的水泥土的扩底根固定部35内埋设预制桩1,形成基础桩构造38,该预制桩1使下部轴部36为细径,在包含下部轴部36的下端部形成环状突起37、37,在该场合,如可从该环状突起37、37的表面充分地传递剪切力地构筑(图6),则与由过去的圆筒状的预制桩发挥的支承力相比,确认可获得约2倍的支承力。在本发明的基础桩构造33中,按上述那样的顺序埋设形成使前端配件13固定的预制桩1或环状突起37的预制桩1(图2(a)(b)、图3),所以,可发现与由过去的先掘施工方法获得的该基础桩构造38同等大小的支承力(图6)。
因此,在本发明中,通过由中掘沉桩施工方法使得挖掘直径为比预制桩的外径大的直径(例如大于等于预制桩的外径的1.4倍),从而可整体上减轻排土量,同时,可实现高的支承力。
2.具体的实施形式
[1]预制桩1
作为预制桩1,采用下述形状·大小的圆筒形混凝土桩。在所需屈服强度大的场合,也可选择钢管被覆混凝土桩(SC桩)等(图1(a)、图2(b))。
桩外径D01=800mm
桩厚壁t01=110mm
桩内径D02=580m
桩长L01=19m
[2]前端配件13
在外径D11、内径D12、全长L11的钢管本体(厚度t11)6的上端部,形成外径D13的大直径部7,将大直径部7形成为与预制桩1的连接部。大直径部7将上面8形成为水平平面状,将下面9形成为直径逐渐变小的部分圆锥状的倾斜斜面。连接部的外径即大直径部7的外径D13与应连接的预制桩1的外径(D01下端部的外径)大体相同。大直径部7的宽度(高度)由L13形成。
在钢管本体6的下端部外侧面突设外径D13的圆盘状(环状)的环状突起10。环状突起10的上面11形成为水平面状,下面12形成部分圆锥状的倾斜斜面,倾斜斜面的下端到达钢管本体6的下端。环状突起10的宽度(高度)按L13形成(图2(b))。
如以上那样,构成前端配件13(第2图(b)、第1图(a))。另外,大直径部7与环状突起10的间隔按L12形成,当设突起部长度为L14(=(D13-D11)÷2)时,从支承面的剪切力的传递没有障碍地作用,至少满足
地形成。
尺寸如以下那样形成。
·钢管本体1外径D11=610mm
·钢管本体1内径D12=572mm
·钢管本体1长度L11=749mm
·大直径部7的宽度L13=119mm
·大直径部7与环状突起10的间隔L12=430mm
另外,在上述实施例中,钢管本体6的内径D12与连接于上部的预制桩1的内径D02相同,钢管本体6的厚度t11为15~40mm左右,所以,可设环状突起10的钢材的节形状的外径D13大于等于上部的预制桩1的外径D01,获得较大的突起面积(与水泥土的附着面积)。因此,仅是使形成的环状突起10的数量增加1个,即可获得与由外径高1级的预制桩1所发挥的支承力同等的支承力。
[3]挖掘杆15
在空心的杆本体16的前端部安装挖掘头18,构成挖掘杆15。挖掘头18在可连接于杆本体16的头本体19的两侧可自由摆动地安装挖掘臂21、21的上端部地构成(图1(a))。头本体19形成从中间部朝下端部成为尖头的那样的扁平部,在扁平部的前端突设挖掘刀20、20。
挖掘臂21的上端部由回转轴24安装于头本体19,中间部朝下方沿头本体19的扁平部接近头本体19地弯曲,形成挖掘刀22、22的下端部朝下方与挖掘刀22、22一起朝外侧张开地弯曲。通过形成为这样的形状,挖掘臂21、21的回转阻力减少,容易摆动,而且挖掘头18整体紧凑化,容易插通预制桩的空心部,所以,容易进行大直径挖掘。
在头本体19安装限位构件23、23,该限位构件23、23相应于桩孔28的挖掘直径限制挖掘臂21、21摆动的范围。
另外,在杆本体16省略排土用的螺旋,每隔预定高度(例如5m),直径对称地安装水平板17、17。水平板17、17同时具有稳定器的功能和搅拌挖掘土的功能等,该稳定器的功能用于对齐挖掘杆15的轴与桩孔28的轴或预制桩1的轴。
在该挖掘头18中,作动状态简化为挖掘头18的挖掘时(桩孔轴部挖掘时、形成固化混合层的挖掘·搅拌时、根固定部挖掘·搅拌时)和通过预制桩1的空心部2时这样2个步骤方式。使挖掘臂21摆动,成为预制桩1的外径的1.5倍(1200mm)左右的外径,即使挖掘杆15没有排土机构,也可实现可靠而且稳定的挖掘·搅拌。
[4]中掘沉桩施工方法的说明
(1)预定埋设预制桩1的地基(主要部分为砂质土)存在从地上25按6.5m~7.5m的厚度1m量、13.5m~14.5m的厚度1m量设计上指定的2个部位的(例如较弱的N值5左右)地层26A、26B(图1(b)、图3)。
(2)将前端配件13的大直径部7的上面8接触于预制桩1的前端3(下端板的下面),用螺栓和焊接等将大直径部7和下端板一体固定,构成带前端配件13的预制桩1(图2(b)、图1(a))。
(3)在预定的挖掘位置,将挖掘杆15插通带前端配件12的预制桩1的空心部2、前端配件13的空心部6a,使挖掘头18从前端配件13的前端14突起。
在该状态下,铅直地支承预制桩1和挖掘杆15,如使挖掘杆15回转,则挖掘臂21在由限位构件23限制之前摆动,可保持着该摆动角度由挖掘刀22、22、头本体19的挖掘刀20、20挖掘桩孔28。由从前端配件13的前端14突出的挖掘头18挖掘比预制桩1的外径大的桩孔28的轴部。一边挖掘一边使挖掘杆15下降,同时,继续使预制桩1下降(图3(a))。
(4)在从地上挖掘了6.m左右的部位,在挖掘土中从挖掘头18注入水泥浆(固化强度20N/mm2左右),同时,与挖掘土搅拌混合,在约2m期间,一边搅拌混合挖掘土与水泥浆一边进行挖掘、压固,在预制桩1周围形成水泥土层29A。水泥土层(固化混合层)的形成在按设计上指定的位置进行,将包含该地层26A的上下高度作为形成的对象。当注入水泥浆时,如使挖掘头18朝上下升降,则良好地受到搅拌,可获得均质的水泥土层。水泥土层(固化混合层)29A为固化强度0.5N/mm2左右。
另外,形成固化混合层的高度位置可根据事前通过标准贯入试验获得的N值大体把握,所以,最好在该N值相当的高度位置形成固化混合层。即,测定使挖掘中的挖掘杆15回转·升降的螺旋构件的电动机的电流值,每隔预定高度范围(例如50cm)进行积算,计算出累计电流值,则可在与标准贯入试验的N值相同的深度进行地基强度的比较,示出该累计电流值的该高度位置成为该应改良的地基,所以,通过与上述N值并用,可在正确的深度区间形成固化混合层。
(5)在形成的水泥土层29A也同样使预制桩1下降,继续使挖掘杆15下降,由挖掘头18挖掘桩孔28,同时使预制桩1下降。
(6)相应于由设计指定的地层26B,在距地上13.0m~15.0m的高度也同样从头本体19排出水泥浆,与挖掘土搅拌混合,形成水泥土层(固化混合层)29B(图3(b))。以后同样,不使用水泥浆地挖掘桩孔28(图3(c))。
由于这样一边改良地基等一边依次沉设预制桩1,所以,水泥土的流出也可阻止,固化混合层29A、29B可确实地形成。
(7)如挖掘桩孔到作为支承地基(N值30)的预定深度(约21m),则在从桩孔底31到高度2m左右期间,在注入水泥浆(固化强度20N/mm2左右)的同时使挖掘头18回转升降,一边搅拌混合挖掘土和水泥浆一边形成根固定层30(图3(d)(e))。也可根据需要从根固定部的底部排出水泥浆,抬起挖掘土,将挖掘土置换成水泥浆。
(8)如已形成比周边的地基强度高的固化强度20N/mm2左右的根固定层30,则使挖掘杆15反转,关闭挖掘臂21、21,一时停止挖掘杆15的回转,使挖掘臂21、21成为沿头本体19垂下的状态(在该状态下,挖掘头18的最大外径小于等于预制桩1的内径D02)。接着,使挖掘臂21、21不振摆地使挖掘杆15缓慢回转,一边搅拌根固定层30一边将挖掘头18与挖掘杆15一起插通前端配件13的空心部6a和预制桩1的空心部2(图3(f)),拉到地上。
另外,在挖掘头18的头本体19,也可在当挖掘杆15反转时挖掘臂21、21摆动的一侧安装限位构件(图中未示出),在该场合,如一边反转一边拉起挖掘头18,则可不损伤到预制桩1的空心部2的内壁、确实地回收挖掘头。
(9)接着,或者在挖掘杆15的提升的同时使预制桩1下降(图3(f)),使前端配件13位于根固定层30内,在前端配件13的前端(下端)14和桩孔底31空出预制桩1的轴部外径D01左右的距离L20(在这里,设为约1m。图2(b))的位置,将带前端配件13的预制桩1保持于桩孔28内。
在水泥土层29A、29B、根固定层30发现固化后,构筑水泥土层29A、29B和根固定层30与预制桩1固定而一体形成的基础桩构造33(图1(b)、图2(b))。
[5]试验结果
当构筑本基础桩构造33时,为与水泥浆注入量相当的量的很少的排土量,基本上不排出挖掘土,所以,周边地基强度也被压实,在载荷试验中,也可获得高的支承力的9300kN(最大负荷)。另外,可改善下沉特性的偏差。
另外,与过去的中掘沉桩施工方法进行比较,在过去的中掘沉桩施工方法中,不使用本施工方法的前端配件13,使用按与本施工方法的根固定层内的前端配件13的外径600mm相同的直径从上端到下端形成的混凝土制的预制桩。使用外径600mm的预制桩,同样地在根固定层内固定预制桩的前端部,在该场合,对于同一地基,最大负荷约为3100kN。
[6]其它实施例
(1)在上述实施例中,使预制桩1下降的时刻与过去的中掘沉桩施工方法同样,为任意。但是,对于形成的水泥土层29A、29B,最好在该层形成后迅速地设置预制桩1。
(2)另外,在上述实施例中,改良地层26A、26B这样2个区间,形成置换成高浓度的水泥土层29A、29B的固化混合层,但可与N值的大小无关地在其它区间也适当形成高浓度的水泥土层,增强轴部的支承力(图中未示出)。另外,在上述实施例中,仅在N值特别小的区间形成固化混合层,由较少的处理形成支承力增强效果高的综合的固化混合层,但根据施工地基,也可沿桩孔28的整个深度按小于等于固化强度0.5N/mm2形成固化混合层,在更不好的地基,形成高固化强度的例如1.0N/mm2左右的水泥土层(固化混合层)。
但是,按重新注入到桩孔内的水泥浆等的量,从桩孔排出挖掘土,所以,为了减少挖掘土等排出物,最好极力减少水泥浆等的注入。
(3)另外,在上述实施例中,埋设在下端固定了前端配件13的预制桩1,但也可使用不用前端配件13的其它预制桩1。
作为预制桩1,在下端部形成比上部轴部34细的下部轴部36,在上部轴部34与下部轴部36的台阶部分(边界部分)、台阶部分的上方、台阶部分的下方(下部的轴部的下部)分别形成环状突起37、37。在必要屈服强度大的场合,作为连接桩,将下桩作为上述预制桩,上桩选择钢管被覆混凝土(SC桩)等(图2(a))。上述的上部轴部34为除形成于轴部下端部的下部轴部36外的部分,为包含中间部的轴部。
·桩外径(轴部)D01=700mm
·桩壁厚t01=100mm
·桩内径D02=500mm
·下部轴部的外径D11=600mm
·环状突起37的外径D13=750mm
·桩孔的挖掘直径D21=1100mm
·桩的前端部所处的地基的N值=30
在该场合,环状突起37、37的间隔L12和环状突起37从下部轴部36凸出的长度L14与上述实施例的大直径部7与环状突起10的间隔L12同样地设定。另外,环状突起37具有倾斜上面37a和倾斜下面37b,倾斜下面37b具有与钢管本体6的大直径部的下面9和环状突起10的下面12同样的功能地设定。倾斜上面37a也同样地形成。
另外,在上述说明中,环状突起37的长度L14也可在不从上部轴部34的外面突设的范围尽可能确保环状突起37的倾斜上下面37a、37b较宽地构成,按与上述那样的关系L12设定。
在不使用该前端配件13,使用形成环状突起37的预制桩1通过与上述实施例同样的施工形成的基础桩构造33的场合(图2(a)),进行同样的载荷试验,结果,可按最大负荷获得7492kN的高支承力。用考虑了根固定部内的环状突起37、环状突起10的直径不同的单位面积的支承力进行比较,在使用上述前端配件13的基础桩构造33的场合(图2(b))为618kN/m2,带环状突起37的预制桩1的场合(图2(a))为565kN/m2,可获得同样程度的支承力。
另外,该预制桩1按与上述实施例的固定前端配件13的预制桩1同样的工序埋设于桩孔28内,构成基础桩构造33(图2(a))。在该场合,环状突起37的前端外周的外径最大,所以,土泥容易附着,所以,如由适当的方法被覆环状突起37、37(图中未示出),则可在根固定层30内发挥稳定的更大的支承力。
在该预制桩1中,也可代替环状突起37,从切断环状突起的不为环状的突起或分散配置的突起形成凸部(图中未示出)。另外,在该预制桩1,如具有与倾斜上面37a、倾斜下面37b同样的功能,则也可形成环状凹部(图中未示出)代替环状突起(凸部)37。
(4)另外,在上述实施例中,使用在杆本体16未形成排土用的螺旋的挖掘杆15从减少排土的观点考虑有利,但也可使用在杆本体16部分地形成排土用螺旋,或者在杆本体16的一部分全部形成外径比通常小的螺旋的挖掘杆(图中未示出)。这对于地基强度高的部分提高挖掘速度优先的场合和从根固定部内尽可能地排除挖掘土优先的场合等有效。
因此,当进行比上述发明的桩径大的直径的桩孔挖掘时,在挖掘杆设置多少一些排土机构,通过控制排土量,可适当组合施工速度和排土量(排土处理量),可进行比过去经济的基础桩施工。
Claims (13)
1.一种桩的中掘沉桩施工方法,使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
在该地基中,在按设计确定的预定的深度范围形成固化混合层,在该深度范围以外的深度范围进行通常的桩孔挖掘。
2.一种桩的中掘沉桩施工方法,使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
在该地基中,在按设计确定的预定的深度范围形成固化混合层,恢复和强化地基强度,在该深度范围以外的深度范围进行通常的桩孔挖掘。
3.根据权利要求1或2所述的桩的中掘沉桩施工方法,其特征在于:按比预制桩的外径大的直径形成桩孔,当挖掘按设计确定的预定深度范围时,将水泥浆类注入到挖掘土,搅拌混合该挖掘土,形成预定固化强度的固化混合层。
4.根据权利要求1或2所述的桩的中掘沉桩施工方法,其特征在于:按大于等于预制桩外径的1.4倍的直径形成桩孔,当挖掘按设计确定的预定的深度范围时,将水泥浆类注入到挖掘土,搅拌混合该挖掘土,形成预定固化强度的固化混合层。
5.一种桩的中掘沉桩施工方法,使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使上述预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径形成桩孔,在上述地基的包含较软弱的地层的深度区间,将水泥浆类注入到挖掘土,搅拌混合该挖掘土,形成预定固化强度的固化混合层。
6.一种桩的中掘沉桩施工方法,使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
使用在中间部没有排土机构的挖掘杆,按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径一边切散地基一边进行挖掘,在上述预制桩的外面朝外侧压固被切散的挖掘土,同时,沉设上述预制桩。
7.一种桩的中掘沉桩施工方法,使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径一边切散地基一边进行挖掘,在上述预制桩的外面朝外侧压固被切散的挖掘土,同时沉设上述预制桩。
8.一种桩的中掘沉桩施工方法,使挖掘杆的挖掘头从预制桩的空心部的前端突出,一边挖掘地基形成桩孔一边使预制桩下降,在预定桩孔内埋设上述预制桩;其特征在于:
使用在中间部没有排土机构的挖掘杆,按大于等于上述预制桩外径的1.4倍的直径一边切散地基一边对由设计确定的预定深度范围进行挖掘,在上述预制桩的外面朝外侧压固被切散的挖掘土,或在由设计确定的预定深度范围形成预定固化强度的固化混合层,在该深度范围以外的深度范围进行通常的桩孔挖掘。
9.根据权利要求1~8中任何一项所述的桩的中掘沉桩施工方法,其特征在于:在预制桩的前端连接前端配件,挖掘头从该前端配件的前端突出,挖掘地基形成桩孔,上述前端配件在筒状基部的外侧面的1个或多个部位形成支承面,该支承面可朝上方或下方传递剪切力,用作前端支承力。
10.根据权利要求1~8中任何一项所述的桩的中掘沉桩施工方法,其特征在于:使用在桩轴部的下端部外侧面形成凹凸部的预制桩,从该预制桩的前端突出挖掘头,挖掘地基形成桩孔,上述预制桩的凹凸部在上述预制桩下端部外侧面的1个或多个部位形成支承面,该支承面可朝上方或下方传递剪切力,用作前端支承力。
11.根据权利要求1~8中任何一项所述的桩的中掘沉桩施工方法,其特征在于:在预制桩的前端连接前端配件,该前端配件在筒状基部的外侧面形成横向的突起,挖掘头从该前端配件的前端突出,挖掘地基形成桩孔。
12.根据权利要求1~8中任何一项所述的桩的中掘沉桩施工方法,其特征在于:将固化混合层的外径和桩孔的根固定部的外径形成为大体相同的外径。
13.一种基础桩构造,在桩孔内埋设预制桩而构成;其特征在于:
上述桩孔将至少按设计预先确定的深度范围的地基强度恢复和改良而构成,上述预制桩在下端部安装前端配件,该前端配件在筒状基部的外侧面的1个或多个部位形成支承面,该支承面可朝斜上方或斜下方传递剪切力,用作前端支承力。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002287127 | 2002-09-30 | ||
JP287127/2002 | 2002-09-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1685113A true CN1685113A (zh) | 2005-10-19 |
CN100510276C CN100510276C (zh) | 2009-07-08 |
Family
ID=32104947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB038231085A Expired - Lifetime CN100510276C (zh) | 2002-09-30 | 2003-09-30 | 桩的中掘沉桩施工方法和基础桩构造 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (4) | JP4625896B2 (zh) |
KR (1) | KR101071122B1 (zh) |
CN (1) | CN100510276C (zh) |
AU (1) | AU2003266716A1 (zh) |
WO (1) | WO2004035942A1 (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101974905A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-02-16 | 上海中技桩业股份有限公司 | 一种空心桩的植桩方法及实施该方法的螺旋钻 |
CN102235018A (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 三谷石产株式会社 | 桩洞挖掘头及桩洞挖掘方法 |
CN102373708A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-03-14 | 上海城地建设发展有限公司 | 中掘拉锚法预应力离心管桩(方桩)沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102383428A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-03-21 | 上海城地建设发展有限公司 | 中掘反拉法预应力离心管桩(方桩)沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102383429A (zh) * | 2011-01-18 | 2012-03-21 | 上海城地建设发展有限公司 | 一种大口径管桩中间掘土沉桩装置及其使用方法 |
CN102776884A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 上海城地建设发展有限公司 | 中搅旋转预应力离心管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102776885A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 上海城地建设发展有限公司 | 中搅反拉法预应力离心管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102953382A (zh) * | 2011-08-18 | 2013-03-06 | 上海城地建设发展有限公司 | 中搅反拉法钢管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN103628480A (zh) * | 2012-08-27 | 2014-03-12 | 上海中技桩业股份有限公司 | 一种先导排土压预制桩施工方法与装置 |
CN113882376A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-04 | 湖南铁甲智能技术有限公司 | 预应力管桩的沉桩施工方法及施工结构 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2003266716A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-05-04 | Mitani Sekisan Co., Ltd. | Internal excavation method through pile, and foundation pile structure |
KR101416865B1 (ko) * | 2011-05-12 | 2014-07-09 | 시지엔지니어링(주) | 스크류파일 시공방법 |
KR101224440B1 (ko) | 2011-05-12 | 2013-01-21 | 시지엔지니어링(주) | 스크류파일 시공방법 |
JP5959980B2 (ja) * | 2012-08-01 | 2016-08-02 | 三谷セキサン株式会社 | 既製杭の埋設方法 |
CN105064351A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-18 | 云南大学 | 一种植桩方法 |
KR101834950B1 (ko) * | 2017-05-15 | 2018-03-07 | (주)나다건설 | 마이크로파일 기초구조물 및 마이크로파일 기초 제작 방법 |
KR101834948B1 (ko) * | 2017-05-15 | 2018-04-19 | (주)나다건설 | 강관 마이크로파일 기초시스템 및 이를 이용한 마이크로파일 기초 시공 방법 |
JP6740276B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2020-08-12 | 株式会社トーヨーアサノ | 基礎杭、該基礎杭を用いた基礎の構築方法 |
CN110835906B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-25 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 泄洪出口河岸抗冲旋挖桩底部高程的确定方法 |
CN110886292B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-10-26 | 祝波 | 一种全套管复合扩盘桩施工方法及设备 |
KR102347012B1 (ko) | 2020-09-11 | 2022-01-04 | 주식회사 이지지오텍 | 확공 오거 장치 및 이를 이용한 확공말뚝 시공 방법 |
KR20220035632A (ko) | 2020-09-14 | 2022-03-22 | 주식회사 이지지오텍 | 확장 오거 장치 및 이를 이용한 확공말뚝 시공 방법 |
KR102613542B1 (ko) | 2021-10-22 | 2023-12-13 | 주식회사 이지지오텍 | 확공 오거 및 이를 이용한 확공말뚝 시공 방법 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58185826A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-29 | Tenotsukusu:Kk | 基礎杭の施工方法 |
GB2132668B (en) * | 1982-12-22 | 1987-01-14 | Shekisan Kogyo Co Ltd | Concrete pile installing method |
JPS6397711A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-28 | Nkk Corp | ソイルセメント合成杭 |
JPH026107Y2 (zh) * | 1988-04-14 | 1990-02-14 | ||
JPH02108724A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-20 | Takechi Koumushiyo:Kk | 拡径孔掘削工法及び拡径節杭工法 |
JPH0325121A (ja) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Nippon Concrete Ind Co Ltd | 中掘工法における杭沈設工法 |
JP2832481B2 (ja) * | 1990-03-14 | 1998-12-09 | 三谷セキサン 株式会社 | コンクリートパイル設置用穴の掘削装置 |
JP2846925B2 (ja) * | 1990-05-22 | 1999-01-13 | 旭化成工業株式会社 | 先端拡径杭の中堀工法 |
JPH0626036A (ja) * | 1992-07-03 | 1994-02-01 | Mitani Sekisan Co Ltd | 中掘工法におけるコンクリートパイルの設置方法 |
JP3025121B2 (ja) * | 1992-12-24 | 2000-03-27 | キヤノン株式会社 | 情報処理方法及び装置 |
JP2000144727A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-26 | Geotop Corp | 基礎杭の施工方法 |
JP4671143B2 (ja) * | 1999-04-13 | 2011-04-13 | 三谷セキサン株式会社 | 杭穴掘削ヘッド及び杭穴掘削方法 |
JP5024692B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2012-09-12 | 三谷セキサン株式会社 | 基礎杭の構築方法、既製杭、杭穴掘削ロッド |
JP4360745B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2009-11-11 | Jfeスチール株式会社 | 既製杭の施工方法 |
JP4599508B2 (ja) * | 2000-08-23 | 2010-12-15 | 三谷セキサン株式会社 | 中堀工法における突起付き既製杭の埋設方法及び基礎杭構造 |
JP2002129557A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-05-09 | Tokyo Tokushu Kiso Kogyo:Kk | 杭の埋設方法 |
JP4471510B2 (ja) * | 2001-02-01 | 2010-06-02 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管ソイルセメント杭、その施工方法および施工装置 |
AU2003266716A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-05-04 | Mitani Sekisan Co., Ltd. | Internal excavation method through pile, and foundation pile structure |
-
2003
- 2003-09-30 AU AU2003266716A patent/AU2003266716A1/en not_active Abandoned
- 2003-09-30 JP JP2004544915A patent/JP4625896B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-30 WO PCT/JP2003/012522 patent/WO2004035942A1/ja active Application Filing
- 2003-09-30 CN CNB038231085A patent/CN100510276C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-30 KR KR1020057004993A patent/KR101071122B1/ko active IP Right Grant
-
2009
- 2009-11-16 JP JP2009261392A patent/JP5265500B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2010
- 2010-05-26 JP JP2010120838A patent/JP5114529B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2012
- 2012-08-03 JP JP2012173109A patent/JP5520347B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102235018A (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 三谷石产株式会社 | 桩洞挖掘头及桩洞挖掘方法 |
CN102235018B (zh) * | 2010-04-30 | 2016-07-06 | 三谷石产株式会社 | 桩洞挖掘头及桩洞挖掘方法 |
CN101974905A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-02-16 | 上海中技桩业股份有限公司 | 一种空心桩的植桩方法及实施该方法的螺旋钻 |
CN101974905B (zh) * | 2010-10-22 | 2013-04-24 | 上海中技桩业股份有限公司 | 一种空心桩的植桩方法及实施该方法的螺旋钻 |
CN102383429A (zh) * | 2011-01-18 | 2012-03-21 | 上海城地建设发展有限公司 | 一种大口径管桩中间掘土沉桩装置及其使用方法 |
CN102383429B (zh) * | 2011-01-18 | 2016-08-10 | 上海城地建设股份有限公司 | 一种大口径管桩中间掘土沉桩装置 |
CN102383428A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-03-21 | 上海城地建设发展有限公司 | 中掘反拉法预应力离心管桩(方桩)沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102383428B (zh) * | 2011-02-23 | 2015-12-09 | 上海城地建设股份有限公司 | 中掘反拉法预应力离心管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102373708B (zh) * | 2011-02-23 | 2016-03-02 | 上海城地建设股份有限公司 | 中掘拉锚法预应力离心管桩及方桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102373708A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-03-14 | 上海城地建设发展有限公司 | 中掘拉锚法预应力离心管桩(方桩)沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102776884A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 上海城地建设发展有限公司 | 中搅旋转预应力离心管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102776885A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 上海城地建设发展有限公司 | 中搅反拉法预应力离心管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102776884B (zh) * | 2011-05-13 | 2016-01-20 | 上海城地建设股份有限公司 | 中搅旋转预应力离心管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN102953382A (zh) * | 2011-08-18 | 2013-03-06 | 上海城地建设发展有限公司 | 中搅反拉法钢管桩沉桩装置及其沉桩方法 |
CN103628480A (zh) * | 2012-08-27 | 2014-03-12 | 上海中技桩业股份有限公司 | 一种先导排土压预制桩施工方法与装置 |
CN113882376A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-04 | 湖南铁甲智能技术有限公司 | 预应力管桩的沉桩施工方法及施工结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5520347B2 (ja) | 2014-06-11 |
JP4625896B2 (ja) | 2011-02-02 |
JP5265500B2 (ja) | 2013-08-14 |
KR101071122B1 (ko) | 2011-10-07 |
AU2003266716A1 (en) | 2004-05-04 |
CN100510276C (zh) | 2009-07-08 |
JP2010031647A (ja) | 2010-02-12 |
JP2012207532A (ja) | 2012-10-25 |
KR20050059183A (ko) | 2005-06-17 |
JP2010209678A (ja) | 2010-09-24 |
JP5114529B2 (ja) | 2013-01-09 |
JPWO2004035942A1 (ja) | 2006-02-16 |
WO2004035942A1 (ja) | 2004-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1685113A (zh) | 桩的中掘沉桩施工方法和基础桩构造 | |
CN1298939C (zh) | 旋转埋设桩 | |
CN101781888A (zh) | 一种振动沉管挤密碎石-混凝土组合桩及其施工方法 | |
JP2017095880A (ja) | 鋼管杭の施工方法 | |
JP2014224456A (ja) | 傾斜地盤の立坑築造工法及び立坑構造 | |
CN1291116C (zh) | 一种砼填充用空腔模壳构件 | |
CN1878916A (zh) | 增加成片土壤、尤其包含和支承挖掘面的土壤强度的方法 | |
CN1296567C (zh) | 桩的施工方法 | |
CN1256484C (zh) | 基础地基构成方法和建筑物基础结构 | |
CN1300427C (zh) | 一种砼填充用空腔模壳构件 | |
JP6332711B1 (ja) | コラム築造装置 | |
JP4188286B2 (ja) | 地盤改良工法 | |
KR20130034551A (ko) | 선단부에 슬라임 처리 장치를 구비한 말뚝 및 이를 이용한 말뚝 매입 공법 | |
JP2003227133A (ja) | 基礎杭およびその構築方法 | |
JP2006176962A (ja) | コンクリート杭と基礎スラブ又は基礎梁との半剛接合構造及びその施工方法 | |
CN221589590U (zh) | 一种劲性复合桩施工过程的桩植入导向装置 | |
CN1584222A (zh) | 一种桩孔施工方法 | |
CN1242127C (zh) | 多支盘组合桩成桩方法及其专用设备和应用 | |
JP4481662B2 (ja) | 杭の沈設方法及び刃物板 | |
JP2002371548A (ja) | 杭基礎構造 | |
JP2011196154A (ja) | 基礎杭構造 | |
JP2007211488A (ja) | 回転貫入鋼管杭 | |
CN1959005A (zh) | 一种模壳构件 | |
CN101050656A (zh) | 一种砼填充用空腔模壳构件 | |
CN1991076A (zh) | 一种砼填充用空腔模壳构件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20090708 |
|
CX01 | Expiry of patent term |