JP2004100395A

JP2004100395A - Method and body for supporting weight-dropping device, method and pile head base for pile push-in test, and construction method for bearing pile foundation

Info

Publication number: JP2004100395A
Application number: JP2002267332A
Authority: JP
Inventors: Mikio Umeoka; 梅岡　美喜男
Original assignee: TORABAASU KK; JFE Steel Corp; Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: TORABAASU KK; JFE Steel Corp; Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To bring about the simplification of constituent equipment for use in a standard penetration test and a reduction in labor for installation work in a process for investigating ground for a pile; and to save labor for obtaining push-in reaction in a process for checking on a bearing pile. <P>SOLUTION: A standard penetration test apparatus 1a is constituted by supporting a catcher 17 of a weight-dropping device 9 on an ascending/descending part 5 via a supporting body 13, though the use of self-propelled heavy equipment 7 which comprises a columnar frame 3 supported by a supporting arm 4, and the ascending/descending part 5 mounted in such a manner as to be freely ascendable/descendable along the columnar frame 3. An apparatus for use in a push-in test method for the pile is constituted so that a pressurizing jack for the action of a pushing force is arranged above an object test pile via the pile head base; heavy equipment, capable of driving the test pile, is made to straddle the test pile; and an upper end of the pressurizing jack is fixed to the bottom surface of the body part of the heavy equipment. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、戸建て住宅や鉄筋コンクリート造等の建物を建設する際の支持杭基礎の施工方法に関し、特に、施工地盤の硬さや締まりの程度を調査するための標準貫入試験に使用される重錘落下装置の支持方法及びその支持体、施工地盤に埋設した支持杭の支持力等を確認するための杭の押込み試験方法、並びに、支持杭の杭頭に設けられる杭頭台座に関する。
【０００２】
【従来の技術】
戸建て住宅や鉄筋コンクリート造等の建物基礎の種類として、建物地面に基礎部材を敷設してなる直接基礎、所定深さまで鋼管等の支持杭を埋設してなる支持杭基礎、建物地盤を掘り起こして硬質な支持層に改良する地盤改良基礎等がある。これらの中でも、支持杭基礎は、直接基礎を施工することができない軟弱地盤に適用でき、また地盤改良基礎に比較して短工期、低コストに抑えることができるため、頻繁に採用され施工されている。
【０００３】
図１１に示すように、一般的に支持杭基礎の施工は以下の工程で行なわれる。
（ａ）杭地盤の調査：標準貫入試験等によって地盤の土質種類や硬度等を調査する。支持杭基礎の適用可否、杭タイプ、杭径、杭長さ、杭配置等を決定する。
（ｂ）杭の建て込みと固定：支持杭を杭芯に合わせて重機で吊り込み、杭先端部付近を振れ止め装置に固定する。
（ｃ）杭の埋設　　：杭の鉛直性を確認後に杭打ち機等によって埋設する。
（ｄ）杭の接続　　：杭の接続が必要な時、順次接続して延長する。
（ｅ）杭の埋設完了：所定の深さまで埋設を終了させた後、圧入を加えて杭頭を被蓋する。
（ｆ）杭の施工確認：杭の押込み試験（鉛直載荷試験）によって杭の支持力等を確認する。
【０００４】
上記の施工工程の内、工程（ａ）で行なわれる杭地盤の調査試験としては、例えば標準貫入試験がある。この試験は、ボーリングロッドを挿入するための掘削孔を掘削する重機と、その掘削重機とは独立した別体の標準貫入試験装置とを使用し、掘削重機による所要深さの掘削孔の掘削と標準貫入試験装置によるボーリングロッドの打撃貫入とを交互に繰り返すことによって行なわれていた（例えば、特許文献１参照。）。また工程（ｆ）で行なわれる杭の押込み試験では、試験杭の押込みの際、試験杭の周囲４箇所に反力杭を打ち込んで試験杭の上方に梁を渡し、試験杭と梁との間にジャッキを配置することによって押込み反力を得ていた（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−５５３４号公報（第３−５頁、第１図）
【特許文献２】
特開昭５７−１００２１０号公報（第２−３頁、第１−２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、工程（ａ）では、掘削重機とは別体に標準貫入試験装置の支持フレームを組立て、掘削孔に挿入されたボーリングロッドを打撃するように重錘を落下させる重錘落下装置をその支持フレームで支持して標準貫入試験を行なっていたため、支持フレームの組立作業や、重錘落下装置の支持作業を行なう手間が掛かっていた。また工程（ｆ）では、反力杭を埋設する等、押込み反力を得るための装置を設置する手間が掛かっていた。よって、支持杭基礎の施工工程（ａ）〜（ｆ）を完了させるのに必要な作業工数が多く掛かるため、支持杭基礎の施工コストが高くなる問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、上記従来の問題点を解消し、杭地盤の調査を行なうための試験の内、特に標準貫入試験に使用される構成機器を簡素化でき、設置作業の手間を軽減することができる重錘落下装置の支持方法とその支持部材を提供し、さらに、押込み反力を得る際の手間を省くことができる杭の押込み試験方法を提供することにある。さらに、これらの省力化等によって、施工コストを抑えることができる支持杭基礎の施工方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明による重錘落下装置の支持方法は、ボーリングロッドの上端に設けたノッキングヘッドを打撃するために、標準貫入試験に基づく規定高さで支持されたキャッチャーから前記試験に基づく規定重量の重錘を自由落下させる重錘落下装置の支持方法であって、重機に昇降自在に設けられた昇降部に、支持体を介して、前記キャッチャーを連結し、前記昇降部を上昇させて、前記キャッチャーを規定高さで支持させることを特徴とする。
【０００９】
また請求項２の発明による重錘落下装置の支持方法は、昇降部が、重機に立設された柱状フレームに沿って昇降自在に設けられ、ボーリングロッドを挿入する掘削孔を掘削するための掘削ヘッドを着脱可能とするモータであることを特徴とする。
【００１０】
また請求項３の発明による重錘落下装置用支持体は、請求項１または請求項２に記載の昇降部に着脱可能で、下端に、ボーリングロッドの上端に設けたノッキングヘッドを打撃するためのキャッチャーを連結可能な支持部と、前記ボーリングロッドを挿入する掘削孔を掘削するための掘削ヘッドを連結可能な連結部と、を備えて構成される。
【００１１】
また請求項４の発明による杭の押込み試験方法は、測定対象となる試験杭の上方に、上端を固定した加圧用ジャッキを配設し、前記加圧ジャッキにより試験杭に押圧力を下向きに作用させ、その試験杭の沈下量を測定する杭の押込み試験方法であって、試験杭を打設できる重機に加圧用ジャッキの上端を固定させたことを特徴とする。
【００１２】
さらに請求項５の発明による杭の押込み試験方法は、重機を試験杭に跨がせ、前記重機の本体部底面に加圧用ジャッキの上端を固定させたことを特徴とする。
【００１３】
また請求項６の発明による杭の押込み試験方法は、重機が、掘削用オーガを回転埋設するオーガ推進機を昇降自在に備えた柱状フレームを有してなり、前記柱状フレーム下端面に加圧用ジャッキの上端を固定し、試験杭に作用する押圧力が、埋設した掘削用オーガの引き抜き反力を含むものであることを特徴とする。
【００１４】
また請求項７の発明による杭頭台座は、請求項４乃至請求項６の何れかに記載の試験杭と加圧用ジャッキとの間に配置される台座部を有し、前記台座部に、試験杭の沈下量を測定するゲージを受ける受台部を設けて構成される。
【００１５】
さらに請求項８の発明による杭頭台座は、台座部が杭頭を被覆するキャップ状に形成され、受台部が台座部に突設されて構成される。
【００１６】
また請求項９の発明による支持杭基礎の施工方法は、建物の支持杭基礎の施工方法であって、請求項１又は請求項２に記載された重錘落下装置の支持方法を使用して標準貫入試験を行ない、その試験結果によって、支持杭を施工する地盤の硬さや締まりの程度を調査する杭地盤の調査工程と、請求項４乃至請求項６の何れかに記載された杭の押込み試験方法を使用して杭の押込み試験を行ない、その試験結果によって、埋設した支持杭の支持力を確認する杭の施工確認工程と、を含み、前記杭地盤の調査工程と、前記杭の施工確認工程とに共通の重機を使用することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明に係る重錘落下装置の支持方法及び支持体を使用してなる標準貫入試験装置の一実施形態を示す。本発明は、従来の技術で示した図１１の支持杭基礎の施工工程を示すフローチャートにおいて、工程（ａ）の杭地盤の調査に使用される。図１に示すように、本標準貫入試験装置１ａは、支持アーム４によって支持された柱状フレーム３とその柱状フレーム３に沿って昇降自在に設けられた昇降部５とを備えてなる自走式重機（以下、単に「重機」とする）７を利用し、その昇降部５に重錘落下装置９を支持して構成されている。
【００１８】
重機７としては、モータの回転駆動によって鋼管等からなる支持杭を回転埋設する杭打ち機が使用されている。柱状フレーム３は、大径の長尺鋼管によって柱状に形成されてなり、水平に整地された地盤５５に対して垂直をなすように、この重機７の本体部８に立設されている。柱状フレーム３には、その側面に昇降部５の昇降用レール３ａが設けられている。昇降用レール３ａには、昇降部５として、重機７の装備するウィンチによって昇降自在に形成された支持杭の回転埋設用のモータ６が、駆動軸６ａを下方に向けて設けられている。モータ６としては、正逆回転可能な電動モータが使用される。モータ６の駆動軸６ａには、ボーリングロッド１１の上端に設けたノッキングヘッド１２を打撃するために、重錘１５を所要高さから自由落下させる重錘落下装置９が、支持体１３を介して支持されている。また、ボーリングロッド１１の挿入先端には、中空サンプラ５２が設けられている。
【００１９】
図２及び図３に示す重錘落下装置９は、ＪＩＳＡ１２１９規格に規定された標準貫入試験に使用されるものである。重錘落下装置９は、重さ６３．５ｋｇの重錘１５と、重錘１５の上部を着脱自在に係止する係止手段を備えたキャッチャー１７と、重錘１５の芯部とキャッチャー１７の芯部とに設けられた両貫通孔１５ｃ，１７ｂに挿通されるガイドロッド１９と、ガイドロッド１９の下端に重錘１５の貫通孔１５ｃよりも大径の円柱形に形成されたノッキングヘッド１２と、キャッチャー１７の上部に設けられキャッチャー１７を吊り下げるための吊下げワイヤ２１とから構成されている。なお、ガイドロッド１９とボーリングロッド１１とは、ノッキングヘッド１２を介して取り外し可能に形成されている。
【００２０】
重錘１５は、円柱形状の重錘本体１５ａとその上部端面に突設した係止凸部１５ｂとから構成されている。係止凸部１５ｂには、その上部全周に溝部２５が形成されている。キャッチャー１７は、係止凸部１５ｂに嵌合する係止凹部１７ａを備えている。ガイドロッド１９は、ボーリングロッド１１と略同一径に形成されている。ガイドロッド１９の下端のノッキングヘッド１２から所要高さの位置には、ボーリングロッド１１よりも一回り太径に形成された円柱形状のリリースカップリング部２３が設けられている。ノッキングヘッド１２には、重錘１５による打撃を検出する打撃検出センサ１４が設けられている。打撃検出センサ１４の検出信号の出力部は、計測装置（図示略）に接続されている。
【００２１】
キャッチャー１７には、係止手段として、重錘１５の溝部２５を係止するようにスプリング２７で内側に付勢されたフック２９が設けられている。フック２９は、貫通孔１７ｂに挿通されたガイドロッド１９の表面と接触する接触部２９ａを備えている。フック２９は、リリースカップリング部２３をキャッチャー１７が通過する際、リリースカップリング部２３に接触した接触部２９ａが外側に押圧され爪部２９ｂを開いて、重錘１５の溝部２５の係止を外すように形成されている。また、キャッチャー１７には、ストッパピン３１の挿抜によってフック２９の開閉動作を規制するロック機構が装備されている。
【００２２】
図４の支持体１３は、六角柱形のボルト部３３と、そのボルト部３３の一端面全周に亘って外方に突設されたフランジ部３５とから構成されている。ボルト部３３は、モータ６の駆動軸６ａに設けられた六角柱形凹部（図示略）に着脱自在に嵌着するように六角柱形に形成されている。フランジ部３５には、キャッチャー１７を連結可能に形成した支持部が設けられている。支持部は、吊下げワイヤ２１を吊り下げるため、フランジ部３５に穿設した２つの吊下孔３７である。
【００２３】
さらに、支持体１３には、標準貫入試験を行なう際にボーリングロッド１１を挿入する掘削孔４３を掘削するための掘削ヘッド３９を連結する連結部４６が設けられている。連結部４６は、掘削ヘッド３９を接続するジョイント４０と、ジョイント４０をフランジ部３５に装着する装着部４７とから構成されている。ジョイント４０は、ボーリングロッド１１と略同一径の短尺棒体からなり、その一端には掘削ヘッド３９の基端に刻設された雄ネジ部３９ａに螺合する雌ネジ部４０ａを備え、他端には軸対称位置且つ軸線と直交する方向に突設された２つの突起体４５を備えている。
【００２４】
装着部４７は、フランジ部３５の下面に対して軸線を合わせ垂直に当接したジョイント４０を軸回りに回転させる際に、回転による突起体４５の移動を案内する案内部４７ａと、モータ６の駆動力を掘削ヘッド３９に伝える駆動力伝達部４７ｂとから構成されている。さらに、装着部４７には、掘削ヘッド３９の雄ネジ部３９ａと同一径の雄ネジ部を備えジョイント４０の雌ネジ部４０ａに接続されたボーリングロッド１１を装着できるようになっている。
【００２５】
次に、上記構成の装置１ａによって行なわれる標準貫入試験の手順と共に、重錘落下装置９の支持方法を説明する。
（１）掘削ヘッド３９の基端に連結部４６のジョイント４０を螺合する。モータ６の駆動軸６ａに連結した支持体１３の下面に対して軸線を合わせてジョイント４０を垂直に当接し、ジョイント４０の突起体４５を案内部４７ａに沿って駆動力伝達部４７ｂまで回転させて、モータ６に支持体１３を介して掘削ヘッド３９を装着する。
（２）揺れ止め装置５０によって鉛直性を確保しながら、その掘削ヘッド３９によってボーリングロッド１１を挿入するための掘削孔４３を所要深さ、例えば支持層５６まで掘削する。
（３）支持体１３からジョイント４０に螺合したまま掘削ヘッド３９を取り外す。先端に中空サンプラ５２を設けたボーリングロッド１１の他端に、他のジョイント４０を螺合し、掘削ヘッド３９と同様にそのボーリングロッド１１をモータ６に支持体１３を介して装着する。
【００２６】
（４）モータ６の昇降によってボーリングロッド１１を掘削孔４３に挿入し、先端を掘削孔４３底面に当接させる。
（５）ボーリングロッド１１を掘削孔４３に挿入した状態で、ボーリングロッド１１から支持体１３を取り外し、ジョイント４０に替えてガイドロッド１９を螺着する。
（６）重錘１５の溝部２５にキャッチャー１７のフック２９を掛け、重錘１５をキャッチャー１７に係止する。ストッパピン３１を差し込んでフック２９の開閉動作を規制し係止状態を保持する。
（７）支持体１３の吊下孔３７に吊下げワイヤ２１を掛けて、モータ６を上昇させて、重錘１５とキャッチャー１７とを吊り上げ、モータ６に支持体１３を介して重錘落下装置９のキャッチャー１７を連結する。
（８）モータ６の下降と共にガイドロッド１９の上端を重錘１５とキャッチャー１７の両貫通孔１５ｃ，１７ｂに挿通し、ノッキングヘッド１２上部に配置する。ストッパピン３１を抜き取ってフック２９の開閉動作を自在とし、係止状態を保持する。
【００２７】
（９）モータ６を上昇させ重錘１５とキャッチャー１７とを吊り上げ、リリースカップリング部２３に接触した接触部２９ａを外側に押圧し爪部２９ｂを開く。
（１０）爪部２９ｂの開動作によって係止状態を解除し、規定高さＨ１（＝７５０ｍｍ）から重錘１５を自由落下させノッキングヘッド１２を打撃する。モータ６を下降させ、キャッチャー１７のフック２９を重錘１５の溝部２５に掛け、重錘１５をキャッチャー１７に係止する。
（１１）（９）と（１０）とを繰り返すと共に、ボーリングロッド１１を３００ｍｍ貫入させるために要する打撃回数を、ノッキングヘッド１２に設けた打撃検出センサ１４の検出信号を利用し計測装置によって記録計数する。標準貫入試験の規格に基づいて、杭地盤の軟硬や締まり具合の相対値を観測し、杭地盤の調査を行なう。また中空サンプラで採取した土試料によって土質を確認する。
【００２８】
この実施形態の重錘落下装置の支持方法によれば、昇降部５を備えた任意の重機を利用してキャッチャー１７を支持することが可能となる。よって、標準貫入試験装置の構成を簡素化できると共に、従来のような支持フレーム等が不要となって設置作業を簡単にできる。また、昇降部５として重機７のモータ６を使用し、このモータ６に支持体１３を介してキャッチャー１７を支持したので、重機７を標準貫入試験の構成機器として兼用することによってその構成を簡素化できる。また、構成機器の搬入搬出作業、支持フレーム等の組立作業及び重錘落下装置９の支持作業等の設置作業の手間を軽減することができる。
【００２９】
また、支持体１３に、重錘落下装置９を吊り下げる吊下孔３７と、掘削ヘッド３９及びボーリングロッド１１を共通して連結する連結部４６を設けたので、モータ６を回転駆動用機器としてだけでなく重錘落下装置９の吊り下げ用の部品としても使用することができ、構成部品の点数を減らすことができる。さらに、連結部４６を、掘削ヘッド３９とボーリングロッド１１とを共通して接続可能に形成したジョイント４０と、支持体１３のフランジ部３５にジョイント４０を装着する装着部４７とから構成し、ジョイント４０を支持体１３に当接した状態で回転させて装着部４７に装着する機構としたので、予め掘削ヘッド３９とボーリングロッド１１とにジョイント４０を夫々接続しておけば、装着端を同一形状に変換することができ、簡単な回転操作で着脱及び相互の交換を行なうことができる。さらに、杭地盤の調査工程の省力化によって支持杭基礎の施工コストを減少させることができる。
【００３０】
図５及び図６は本発明に係る杭の押込み試験方法を使用してなる杭の押込み試験装置の一実施形態を示す。本発明は、従来の技術で示した図１１の支持杭基礎の施工工程フローチャートにおいて、工程（ｆ）の杭の施工確認に使用され、ＪＧＳ１８１１（地盤工学会基準）に規定された杭の押込み試験に使用されるものである。本杭の押込み試験装置１ｂは、試験杭への載荷荷重、荷重付与時間及び試験杭の沈下量を記録すると共に、試験杭への載荷荷重ごとに荷重付与時間経過後の試験杭の沈下量をグラフ表示できる杭の押込み試験装置において、試験杭への載荷荷重、荷重付与時間及び試験杭の沈下量を入力される入力部を３回線としたことを特徴として構成されている。
【００３１】
つまり、本装置１ｂは、試験杭６０への載荷荷重、荷重付与時間及び試験杭の沈下量を入力する３回線の入力部を備えると共にこれらを記録し加えて試験杭６０への載荷荷重ごとに荷重付与時間経過後の試験杭６０の沈下量をグラフ表示する記録装置７６を備え、対象となる試験杭６０の上方に押圧力を作用させるための加圧用ジャッキ６４を杭頭台座７０を介して配設し、試験杭６０を打設できる重機７を試験杭６０に跨がせ、重機７の本体部底面８ａに加圧ジャッキ６４の上端を固定するように構成されている。
【００３２】
重機７は、図１で示した杭地盤の調査で使用されたものと同一の自走式の杭打ち機である。加圧ジャッキ６４には、最大３０トンの加圧能力を備えた試験用油圧ジャッキが使用され、ワゴン車に積載できる程度の大きさで小型に形成されている。また加圧ジャッキ６４には、載荷荷重量を電気信号に変換して出力する機能を備えたジャッキ駆動用のジャッキポンプ６８が接続されている。
【００３３】
試験杭６０としては、建物敷地に重機７によって回転埋設された複数の支持杭のうち、押込み試験の適用条件を最適に満たす支持杭が選択される。尚、支持杭には、鋼管の先端に螺旋翼を設けてなるＳＭＤ杭が使用されている。試験杭６０の杭頭には杭頭台座７０が載置されている。地面から頭出しされた試験杭６０の上部には、杭バンド７２が固着されている。杭バンド７２は、鋼製のバンド７２ａと、バンド７２ａの４箇所から放射状に突設された受け台７２ｂとからなり、バンド７２ａのボルト接合によって試験杭６０に締着されている。杭バンド７２の受け台７２ｂには、ゲージ７４が設置されている。ゲージ７４は、円柱形のゲージ本体７４ａと、ゲージ本体７４ａから軸線を一致させて突設した小径の可動棒７４ｂとからなり、ゲージ本体７４ａに対する可動棒７４ｂの伸縮量、すなわち杭バンド７２の移動量から試験杭６０の沈下量を電気信号に変換して出力可能に形成されている。ジャッキポンプ６８から電気信号に変換して出力された載荷荷重データ、荷重時間データ、並びに、ゲージ７４から出力された試験杭の沈下量データは、記録装置７６に入力され記録される。
【００３４】
次に、上記構成の装置１ｂによって行なわれる杭の押込み試験方法を、その手順と共に説明する。
（１）支持杭の埋設完了後、加圧ジャッキ６４を測定対象となる試験杭６０の杭頭上部に杭頭台座７０を介して配設する。杭頭に杭バンド７２を締着する。
（２）試験杭６０の沈下と共に移動する杭バンド７２の移動量を測定するためのゲージ７４を設置する。
（３）重機７を試験杭６０に跨がせて試験杭６０上に配置する。
（４）重機７の本体部底面８ａに加圧ジャッキ６４の上端を固定する。
（５）加圧ジャッキ６４をジャッキポンプ６８によって作動させ、試験杭６０に鉛直下向きの押圧力を作用させる。
（６）試験杭６０への載荷荷重、荷重付与時間及び試験杭６０の沈下量を記録装置７６の３つの入力部に夫々入力して記録し、試験杭６０への載荷荷重ごとに、荷重付与時間経過時の試験杭６０の沈下量を表示部によってグラフ表示する。この装置１ｂの試験結果から、例えば、沈下量が試験杭６０の呼び径の１％以下の場合を合格とする判定基準に基づき支持杭の支持力を確認したり、荷重−変位関係や極限支持力を求めることができる。尚、記録装置７６にプリンター装置を接続し、載荷荷重、荷重付与時間及び沈下量を印刷出力しても良い。
【００３５】
従って、この実施形態の試験方法によれば、従来のように試験杭の周囲に複数の反力杭及び梁を設ける必要がなくなり、簡易に試験を行なうことができる。また本装置１ｂによれば、記録装置７６の入力部７６ａを３回線としたので、本装置１ｂの部品点数を減らし、本装置１ｂを安価に提供することができる。さらに、支持杭の確認工程の簡易化及び部品点数削減によって支持杭基礎の施工コストを低減させることができる。
【００３６】
図７は、本発明に係る支持杭基礎の施工方法の一実施形態を示す施工工程説明図である。全工程（１）〜（７）において、共通して使用されている重機７９は、その本体部に立設された柱状フレーム７８と、その柱状フレーム７８の一方側面に支持杭を回転埋設すると共に昇降自在な昇降部として設けたモータ７７と、他方側面に掘削用オーガ８０をねじ込むと共に昇降自在に設けたオーガ推進機８１とを備えてなる自走式オーガ併用杭打ち機である。例えば、株式会社小松製作所製のオーガ併用杭打ち機「ＢＡ１００」は、同様のタイプのオーガ併用杭打ち機として好適に使用できる重機である。この重機を使用した場合、モータ７７はストローク長６５２５ｍｍで昇降可能に、またオーガ推進機８１はストローク長５４００ｍｍで昇降可能に夫々構成される。さらに柱状フレーム７８もストローク長１１００ｍｍで上下にスライド可能に構成される。モータ７７の駆動軸６ａは、回転埋設する支持杭を連結可能に形成されると共に、図４に示した支持体１３を装着できるように形成されている。
【００３７】
この重機７９を用いて行なわれる支持杭基礎の施工工程の手順を図７（１）〜（６）に示す各工程の内容と共に説明する。
（１）杭地盤の調査：図１〜図４に示した重錘落下装置９の支持方法を使用して標準貫入試験を行ない、杭地盤を調査する。この時、標準貫入試験装置１ｃは、図１〜図４で示した装置１ａの重機７を重機７９に置き換えることによって構成される。尚、装置１ｃの他の構成、標準貫入試験の実施手順及び重錘落下装置９の支持方法は、装置１ａのものと同様である。本工程によれば、装置１ａを使用した場合と同様の作用効果を得ることができる。
（２）杭の建て込みと固定：支持杭２を杭芯に合わせ、重機７９の装備したウィンチ（図示略）で吊り込み、杭先端部付近を、振れ止め装置５０に固定する。
（３）杭の埋設　　：支持杭２の鉛直性を確認後にモータ７７によって回転埋設する。
（４）杭の接続　　：支持杭２の接続が必要な時、順次接続して延長する。
（５）杭の埋設完了：所定の深さまで支持杭２の埋設を終了させた後、圧入を加えて杭頭を被蓋する。
（６）杭の施工確認：図５及び図６で示した杭の押込み試験方法を使用して杭の押込み試験を行ない、杭の支持力等を確認する。この時、押込み試験装置１ｄは、図５で示した装置１ｂの重機７を重機７９に置き換えることによって構成される。尚、装置１ｄの他の構成及び杭の押込み試験の実施手順は、装置１ｂのものと同様である。本工程によれば、装置１ｂを使用した場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
この上記実施形態の支持杭の施工方法によれば、工程（１）杭地盤の調査における標準貫入試験装置の構成の簡素化及び工程（６）支持杭の確認における杭の押込み試験の簡易化を実現できると共に、工程（１）杭地盤の調査から工程（６）支持杭の確認まで、一連の支持杭の施工工程の全てを１台の重機を共通して使用して行うことができる。よって建物の支持杭基礎の施工作業における手間を省き、その施工コストを抑えることができる。
【００３９】
図８は、図７の施工工程説明図のうち、工程（６）支持杭の確認の別の実施形態を示す杭の押込み試験装置１ｅの要部拡大図である。本装置１ｅは、対象となる試験杭６０の上方に押圧力を作用させるための加圧用ジャッキ６４を杭頭台座８５を介して配設し、図７の重機７９の柱状フレーム７８を鉛直状態を保ちながらスライドさせて試験杭６０の上方に配置し、柱状フレーム７８の下端面７８ａに加圧ジャッキ６４の上端を固定するように構成されている。また、柱状フレーム７８の側面に昇降自在に設けられたオーガ推進機８１によって、掘削用オーガ８０が所要深さＨ２までねじ込まれるように回転埋設されている。
【００４０】
図９に示すように、杭頭台座８５は、試験杭６０と加圧用ジャッキ６４との間に配置される台座部８５ａと、図５のゲージ７４の可動棒７４ｂを受ける受台部８５ｂとから構成されている。台座部８５ａは、円形状の厚鋼板の全周に壁体を立設したキャップ形状に形成されている。杭頭台座８５は試験杭６０の杭頭を被覆するように装着されている。受台部８５ｂはＬ字鋼材からなり、その一方平面と台座部８５ａの上面とが同一面上となるように壁体から突設されている。ゲージ７４は、そのゲージ本体７４ａの軸線が試験杭６０の埋設方向に一致すると共に、可動棒７４ｂが受台部８５ｂの上側面に当接するように、地面上に配置したゲージ基台８７に調整アーム８８を介して固定されている。
【００４１】
次に、上記構成の装置１ｅによって行なわれる杭の押込み試験方法を、その手順と共に説明する。
（１）支持杭の埋設完了後、加圧ジャッキ６４を測定対象となる試験杭６０の杭頭上部に杭頭台座８５を介して配設する。
（２）試験杭６０の沈下と共に移動する杭頭台座７０の移動量を測定するためのゲージ７４を受台部８５ｂに設置する。
（３）重機７９の柱状フレーム７８を試験杭６０の上方に配置する。
（４）掘削用オーガ８０をオーガ推進機８１によって地中にねじ込むように所要深さＨ２まで埋設する。
（４）柱状フレーム７８の下端面７８ａに加圧ジャッキ６４の上端を固定する。
（５）加圧ジャッキ６４をジャッキポンプ６８によって作動させ、埋設した掘削用オーガ８０の引き抜き反力からなる押圧力を、試験杭６０に作用させる。
（６）試験杭６０への載荷荷重、荷重付与時間及び試験杭６０の沈下量を記録装置７６の３つの入力部７６ａに夫々入力して記録し、試験杭６０への載荷荷重ごとに、荷重付与時間経過時の試験杭６０の沈下量を表示部によってグラフ表示する。この装置１ｅの試験結果から、装置１ｂと同様に、支持杭の支持力を確認したり、荷重−変位関係や極限支持力を求めることができる。尚、例えば、掘削用オーガ８０の所要深さＨ２を４０００ｍｍとした場合、掘削用オーガ８０の引き抜き反力により、重機７９の約１１０００ｋｇの自重に対して、約３００００ｋｇの杭の押込み力を得られることが確認されている。
【００４２】
従って、この実施形態の杭の押込み試験方法によれば、図５の装置１ｂを使用した杭の押込み試験方法と同様の効果を得ることができる。さらに、オーガ推進機８１を備えた柱状フレーム７８を有してなる重機７９を使用し、柱状フレーム７８の下端面７８ａに加圧用ジャッキ６４の上端を固定して、埋設した掘削用オーガ８０の引き抜き反力を試験杭６０に作用させる押圧力としたので、重機７９の自重が足りない場合であっても、より大きな押圧力を試験杭６０に作用させることができる。
【００４３】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成や手順を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）キャッチャー１７を支持する昇降部を備えた重機としては、杭打ち機に限らず、クレーン車等の昇降部を備えた重機を使用しても良い。この場合には、任意の重機を利用してキャッチャー１７を支持することが可能となる。よって、標準貫入試験装置の構成機器として利用できる重機の選択範囲を拡大することができる。
（２）ボーリングロッド１１は、掘削孔４３が崩壊するおそれのある地盤においては、地孔に限らず、予め埋設した鋼管に挿入しても良い。
（３）モータ６，７７は、電動モータに限らず、油圧モータでも良い。
（４）吊下げワイヤ２１は、ワイヤに限らず、チェーン等他の折り曲げ自在な部材で形成しても良い。
（５）試験杭６０は、ＳＭＤ杭に限らず、他の羽付き杭や、ＲＣ杭等の既製杭等でも良い。
（６）杭頭台座８５は、図１０に示すように、台座部８５ａに切り欠き部８５ｃを設けたり、受台部８５ｂを２箇所等の複数箇所に設けて構成しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明によれば、昇降部を備えた任意の重機を利用してキャッチャーを支持することが可能となる。よって、標準貫入試験装置の構成を簡素化できると共に、従来のような支持フレーム等が不要となって設置作業の手間を軽減できる。
【００４５】
請求項２，３の発明によれば、掘削孔の掘削重機を標準貫入試験装置の構成機器として利用することができ、標準貫入試験装置の構成を簡素化できる。
【００４６】
請求項４の発明によれば、従来のように試験杭の周囲に複数の反力杭及び梁を設ける必要がなくなり、簡易に杭の押込み試験を行なうことができる。
【００４７】
請求項５の発明によれば、試験杭の上に重機を跨がせるだけの簡単な作業で、杭の押込み試験を行なうことができる。
【００４８】
請求項６の発明によれば、掘削用ローガの引き抜き反力を押込み力とすることができ、より大きな押込み力を杭に作用させることができる。
【００４９】
請求項７の発明によれば、台座部にゲージの受台部を設けることによって杭頭台座を構成したので、受台部を上下方向に位置決めする手間を省くことができ、ゲージの設置作業を容易にできる。
【００５０】
請求項８の発明によれば、台座部をキャップ状に形成したので、杭頭台座を杭頭から外れ難くすることができる。
【００５１】
請求項９の発明によれば、前記杭地盤の調査工程と、前記杭の施工確認工程とに共通の重機を使用したので、建物の支持杭基礎の施工作業における手間を省き、その施工コストを抑えることができる。また、杭地盤の調査工程における標準貫入試験装置の構成の簡素化及び支持杭の確認工程における杭の押込み試験の簡易化とによって、支持杭基礎の施工コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す、標準貫入試験装置の正面図である。
【図２】重錘落下装置の構成を示す要部拡大図である。
【図３】重錘落下装置の内部構造を示す拡大断面図である。
【図４】連結部の構成を示す、（ａ）は全体分解斜視図、（ｂ）はＡ視図、（ｃ）はＢ−Ｂ端面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す、杭の押込み試験方法を使用してなる杭の押込み試験装置の正面図である。
【図６】杭バンドの構成を示す、図５の杭の押込み試験装置のＣ視図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す、支持杭基礎の施工方法の工程説明図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す、杭の押込み試験方法を使用してなる杭の押込み試験装置の正面図である。
【図９】本発明の一実施形態を示す、（ａ）は杭頭台座の斜視図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】図９の杭頭台座の変更例を示す斜視図である。
【図１１】従来の支持杭基礎の施工工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ，１ｃ・・標準貫入試験装置、２・・支持杭、１ｂ，１ｄ，１ｅ・・杭の押込み試験装置、３，７８・・柱状フレーム、５・・昇降部、６，７７・・モータ、６ａ・・駆動軸、７，７９・・自走式重機、８ａ・・本体部底面、１１・・ボーリングロッド、１２・・ノッキングヘッド、１３・・支持体、１５・・重錘、１７・・キャッチャー、３７・・支持部としての吊下孔、３９・・掘削ヘッド、４３・・掘削孔、４６・・連結部、４７・・装着部、５５・・地盤、６０・・試験杭、６４・・加圧用ジャッキ、６８・・ジャッキポンプ、７０・・杭頭台座、７２・・杭バンド、７４・・ゲージ、７６・・記録装置、７６ａ・・入力部、７８ａ・・柱状フレームの下端面、８０・・掘削用オーガ、８１・・オーガ推進機、８５・・杭頭台座、８５ａ・・台座部、８５ｂ・・受台部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for constructing a support pile foundation when constructing a detached house or a building such as a reinforced concrete structure, and in particular, a weight drop used in a standard penetration test for investigating the hardness and tightness of a construction ground. The present invention relates to a method of supporting a device, a support body thereof, a method of testing a pile indentation for confirming a supporting force of a support pile embedded in a construction ground, and a pile head pedestal provided at a pile head of the support pile.
[0002]
[Prior art]
As the types of building foundations such as detached houses and reinforced concrete structures, there are direct foundations with foundation members laid on the building ground, support pile foundations with steel pipes and other supporting piles buried to a predetermined depth, and hard There is a ground improvement foundation for improving the support layer. Among them, the support pile foundation is frequently adopted and constructed because it can be applied to soft ground where the foundation cannot be directly constructed, and it can be shortened in construction period and cost compared to the ground improvement foundation. I have.
[0003]
As shown in FIG. 11, construction of a support pile foundation is generally performed in the following steps.
(A) Investigation of pile ground: Investigate the soil type and hardness of the ground by a standard penetration test and the like. Determine the applicability of the support pile foundation, pile type, pile diameter, pile length, pile arrangement, etc.
(B) Piling and fixing of piles: The supporting pile is suspended by heavy equipment in alignment with the core of the pile, and the vicinity of the tip of the pile is fixed to the steady rest device.
(C) Pile burial: After confirming the verticality of the pile, bury it with a pile driver.
(D) Connection of piles: When connection of piles is necessary, connect them sequentially and extend them.
(E) Pile burying completion: After burying is completed to a predetermined depth, press-fit is applied to cover the pile head.
(F) Confirmation of pile construction: The pile's bearing capacity and the like are confirmed by a pile indentation test (vertical loading test).
[0004]
In the above-mentioned construction process, as a survey test of the pile ground performed in the process (a), there is, for example, a standard penetration test. This test uses a heavy machine to drill a borehole for inserting a boring rod, and a separate standard penetration test device independent of the drilling machine. It has been performed by alternately repeating the impact penetration of a boring rod by a standard penetration test device (for example, see Patent Document 1). In the pile indentation test performed in step (f), when pushing the test pile, the reaction pile is driven into four places around the test pile, and the beam is passed above the test pile. A push-in reaction force is obtained by arranging a jack on the vehicle (see, for example, Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-5534 (page 3-5, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-57-100210 (page 2-3, FIG. 1-2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the step (a), the supporting frame of the standard penetration test device is assembled separately from the heavy excavator, and the weight drop device that drops the weight so as to hit the boring rod inserted into the drilling hole is supported by the supporting frame. Since the standard penetration test was carried out by supporting with the frame, it took time to assemble the support frame and support the weight dropping device. Further, in the step (f), it is troublesome to install a device for obtaining a pushing reaction force, such as burying a reaction force pile. Therefore, there is a problem that the construction cost of the support pile foundation is increased because the number of work steps required to complete the construction steps (a) to (f) of the support pile foundation is increased.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to simplify the components used for the standard penetration test among the tests for investigating the pile ground, and to reduce the labor of installation work. It is an object of the present invention to provide a method for supporting a weight falling device and a supporting member for the pile, and to provide a method for testing the pushing of a pile, which can save labor for obtaining a pushing reaction force. It is still another object of the present invention to provide a method for constructing a support pile foundation that can reduce construction costs by saving labor and the like.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a supporting method of a weight dropping device according to the present invention is supported at a specified height based on a standard penetration test in order to strike a knocking head provided at an upper end of a boring rod. A method of supporting a weight dropping device for free-falling a weight having a prescribed weight based on the test from the catcher, wherein the catcher is connected via a support to an elevating unit provided to be able to move up and down on the heavy equipment. The lift is raised to support the catcher at a specified height.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for supporting a weight dropping device, wherein the lifting portion is provided so as to be able to move up and down along a columnar frame erected on the heavy equipment, and the drilling hole for drilling a drilling hole for inserting a boring rod. The motor is characterized in that the head is detachable.
[0010]
The weight drop device support according to the third aspect of the present invention is detachable from the lifting unit according to the first or second aspect, and has a lower end for hitting a knocking head provided at an upper end of a boring rod. It is provided with a supporting part to which a catcher can be connected, and a connecting part to which a digging head for digging a digging hole for inserting the boring rod can be connected.
[0011]
Further, according to the method of the present invention, a pressing jack having an upper end fixed is disposed above a test pile to be measured, and a pressing force is applied to the test pile downward by the pressing jack. A pile indentation test method for measuring the amount of settlement of the test pile, wherein the upper end of the pressure jack is fixed to a heavy machine capable of placing the test pile.
[0012]
Further, the method for testing the push-in of a pile according to the invention of claim 5 is characterized in that the heavy equipment is straddled on the test pile, and the upper end of the pressing jack is fixed to the bottom of the main body of the heavy equipment.
[0013]
Further, according to a method for pushing a pile into a pile according to the invention of claim 6, the heavy machine has a columnar frame provided with an auger propulsion device for rotatably embedding an auger for excavation, and a jack for pressurizing is provided on a lower end surface of the columnar frame. And the pressing force acting on the test pile includes a pull-out reaction force of the buried excavator auger.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a pile head pedestal having a pedestal portion disposed between the test pile according to any one of the fourth to sixth aspects and the jack for pressurizing. It is provided with a cradle for receiving a gauge for measuring the amount of settlement of the pile.
[0015]
Further, the pile head pedestal according to the invention of claim 8 is configured such that the pedestal portion is formed in a cap shape covering the pile head, and the pedestal portion is protruded from the pedestal portion.
[0016]
The method for constructing a support pile foundation according to the invention of claim 9 is a method for constructing a support pile foundation for a building, and is standardized by using the method for supporting a weight dropping device according to claim 1 or 2. An intrusion test for the pile ground for investigating the hardness and the degree of tightness of the ground on which the support pile is to be constructed according to the test results, and a penetration test of the pile according to any one of claims 4 to 6. A pile indentation test is performed using the method, and a pile construction confirmation step of confirming the bearing capacity of the buried support pile is performed according to the test result, including a pile ground investigation step, and a pile construction confirmation. It is characterized by using a common heavy machine for the process.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of a standard penetration test apparatus using a method for supporting a weight dropping device and a support according to the present invention. The present invention is used for the investigation of the pile ground in the step (a) in the flowchart showing the construction step of the supporting pile foundation shown in FIG. As shown in FIG. 1, the standard penetration test apparatus 1a is a self-propelled type including a columnar frame 3 supported by a support arm 4 and an elevating unit 5 provided to be able to move up and down along the columnar frame 3. A heavy machine (hereinafter, simply referred to as “heavy machine”) 7 is used, and a weight drop device 9 is supported on the lifting / lowering portion 5.
[0018]
As the heavy machine 7, a pile driving machine that rotationally embeds a support pile made of a steel pipe or the like by rotation driving of a motor is used. The columnar frame 3 is formed in a columnar shape by a large-diameter long steel pipe, and stands upright on the main body 8 of the heavy equipment 7 so as to be perpendicular to the ground 55 that is leveled horizontally. The columnar frame 3 is provided with a lifting rail 3 a of the lifting unit 5 on a side surface thereof. The lifting rail 3a is provided with, as the lifting unit 5, a motor 6 for rotating and burying a support pile formed so as to be able to move up and down by a winch provided in the heavy equipment 7 with the drive shaft 6a facing downward. As the motor 6, an electric motor capable of rotating forward and backward is used. A weight drop device 9 for freely dropping a weight 15 from a required height to hit a knocking head 12 provided at an upper end of a boring rod 11 is provided on a drive shaft 6 a of the motor 6 via a support 13. Supported. A hollow sampler 52 is provided at the insertion end of the boring rod 11.
[0019]
The weight drop device 9 shown in FIGS. 2 and 3 is used for a standard penetration test specified in JIS A1219 standard. The weight dropping device 9 includes a weight 15 having a weight of 63.5 kg, a catcher 17 having locking means for removably locking the upper portion of the weight 15, a core of the weight 15 and the catcher 17. A guide rod 19 inserted into both through holes 15c and 17b provided in the core portion, and a knocking head 12 formed at the lower end of the guide rod 19 in a cylindrical shape having a diameter larger than the through hole 15c of the weight 15; And a suspending wire 21 for suspending the catcher 17 provided above the catcher 17. The guide rod 19 and the boring rod 11 are formed so as to be removable via the knocking head 12.
[0020]
The weight 15 is composed of a columnar weight main body 15a and a locking projection 15b protruding from an upper end surface thereof. The locking projection 15b has a groove 25 formed all around the upper part thereof. The catcher 17 has a locking recess 17a that fits into the locking projection 15b. The guide rod 19 has substantially the same diameter as the boring rod 11. At a position at a required height from the knocking head 12 at the lower end of the guide rod 19, a cylindrical release coupling portion 23 having a diameter slightly larger than that of the boring rod 11 is provided. The knocking head 12 is provided with a hit detection sensor 14 for detecting a hit by the weight 15. The output unit of the detection signal of the impact detection sensor 14 is connected to a measuring device (not shown).
[0021]
The catcher 17 is provided with a hook 29 urged inward by a spring 27 so as to lock the groove 25 of the weight 15 as locking means. The hook 29 has a contact portion 29a that comes into contact with the surface of the guide rod 19 inserted into the through hole 17b. When the catcher 17 passes through the release coupling part 23, the hook 29 is pressed outward by the contact part 29 a contacting the release coupling part 23 and opens the claw part 29 b, thereby locking the groove 25 of the weight 15. It is formed so as to be removed. Further, the catcher 17 is provided with a lock mechanism that regulates the opening and closing operation of the hook 29 by inserting and removing the stopper pin 31.
[0022]
The support 13 shown in FIG. 4 includes a hexagonal column-shaped bolt 33 and a flange 35 projecting outward over the entire circumference of one end face of the bolt 33. The bolt portion 33 is formed in a hexagonal column shape so as to be detachably fitted to a hexagonal column-shaped concave portion (not shown) provided on the drive shaft 6 a of the motor 6. The flange portion 35 is provided with a support portion formed so that the catcher 17 can be connected thereto. The support portions are two suspension holes 37 formed in the flange portion 35 for suspending the suspension wires 21.
[0023]
Further, the support 13 is provided with a connecting portion 46 for connecting a digging head 39 for digging a digging hole 43 into which the boring rod 11 is inserted when performing a standard penetration test. The connecting portion 46 includes a joint 40 for connecting the excavating head 39 and a mounting portion 47 for mounting the joint 40 to the flange portion 35. The joint 40 is formed of a short rod having substantially the same diameter as the boring rod 11, and has at one end a female screw portion 40 a that is screwed into a male screw portion 39 a formed at the base end of the excavation head 39, Is provided with two protrusions 45 projecting in an axially symmetric position and in a direction perpendicular to the axis.
[0024]
The mounting portion 47 includes a guide portion 47a that guides the movement of the protrusion 45 due to rotation when rotating the joint 40 that is aligned with the lower surface of the flange portion 35 and that is vertically contacted with the lower surface of the flange portion 35; And a driving force transmitting portion 47b for transmitting the driving force to the excavating head 39. Further, the mounting portion 47 has a male screw portion having the same diameter as the male screw portion 39a of the excavation head 39, and can mount the boring rod 11 connected to the female screw portion 40a of the joint 40.
[0025]
Next, a method of supporting the weight dropping device 9 will be described together with the procedure of the standard penetration test performed by the device 1a having the above configuration.
(1) The joint 40 of the connecting portion 46 is screwed to the base end of the excavation head 39. The joint 40 is perpendicularly contacted with the lower surface of the support 13 connected to the drive shaft 6a of the motor 6 by aligning the axis with the lower surface, and the protrusion 45 of the joint 40 is rotated along the guide portion 47a to the drive force transmitting portion 47b. Then, the excavating head 39 is mounted on the motor 6 via the support 13.
(2) The excavation head 39 excavates the excavation hole 43 for inserting the boring rod 11 to a required depth, for example, the support layer 56, while securing the verticality by the anti-sway device 50.
(3) The drilling head 39 is removed from the support 13 while being screwed to the joint 40. The other joint 40 is screwed to the other end of the boring rod 11 provided with the hollow sampler 52 at the tip, and the boring rod 11 is mounted on the motor 6 via the support 13 like the excavating head 39.
[0026]
(4) The boring rod 11 is inserted into the drilling hole 43 by raising and lowering the motor 6, and the tip is brought into contact with the bottom surface of the drilling hole 43.
(5) With the boring rod 11 inserted into the excavation hole 43, the support 13 is removed from the boring rod 11, and the guide rod 19 is screwed in place of the joint 40.
(6) The hook 29 of the catcher 17 is hooked on the groove 25 of the weight 15 to lock the weight 15 to the catcher 17. The stopper pin 31 is inserted to restrict the opening / closing operation of the hook 29 to maintain the locked state.
(7) The hanging wire 21 is hung on the hanging hole 37 of the support 13, the motor 6 is raised, the weight 15 and the catcher 17 are lifted, and the weight dropping device is mounted on the motor 6 via the support 13. 9 catchers 17 are connected.
(8) With the lowering of the motor 6, the upper end of the guide rod 19 is inserted into both the through holes 15 c and 17 b of the weight 15 and the catcher 17, and is arranged above the knocking head 12. By pulling out the stopper pin 31, the opening and closing operation of the hook 29 is made freely, and the locked state is maintained.
[0027]
(9) The motor 6 is raised, the weight 15 and the catcher 17 are lifted, and the contact portion 29a in contact with the release coupling portion 23 is pressed outward to open the claw portion 29b.
(10) The locked state is released by the opening operation of the claw portion 29b, and the weight 15 is freely dropped from the specified height H1 (= 750 mm) to hit the knocking head 12. The motor 6 is lowered, the hook 29 of the catcher 17 is hooked on the groove 25 of the weight 15, and the weight 15 is locked on the catcher 17.
(11) While repeating (9) and (10), the number of hits required to penetrate the boring rod 11 by 300 mm is recorded and counted by a measuring device using a detection signal of a hit detection sensor 14 provided on the knocking head 12. I do. Based on the standard of the standard penetration test, the relative value of the softness and tightness of the pile ground is observed, and the pile ground is investigated. The soil quality is confirmed by the soil sample collected by the hollow sampler.
[0028]
According to the method of supporting the weight dropping device of this embodiment, it is possible to support the catcher 17 using an arbitrary heavy machine including the lifting unit 5. Therefore, the configuration of the standard penetration test apparatus can be simplified, and the installation work can be simplified by eliminating the need for a conventional support frame or the like. Further, since the motor 6 of the heavy equipment 7 is used as the elevating unit 5 and the catcher 17 is supported on the motor 6 via the support 13, the structure is simplified by also using the heavy equipment 7 as a component for the standard penetration test. Can be In addition, it is possible to reduce the labor of loading and unloading the component devices, assembling the support frame and the like, and installing the weight weight drop device 9 and the like.
[0029]
Further, since the support 13 is provided with the suspension hole 37 for suspending the weight dropping device 9 and the connecting portion 46 for connecting the excavating head 39 and the boring rod 11 in common, the motor 6 is used as a rotary driving device. Not only can it be used as a part for suspending the weight falling device 9, but also the number of components can be reduced. Further, the connecting portion 46 includes a joint 40 formed so that the excavating head 39 and the boring rod 11 can be connected in common, and a mounting portion 47 for mounting the joint 40 to the flange portion 35 of the support 13. Since the mechanism 40 is mounted on the mounting part 47 by rotating the base 40 in contact with the support 13, if the joint 40 is connected to the excavating head 39 and the boring rod 11 in advance, the mounting end has the same shape. And can be attached and detached and exchanged with each other by a simple rotation operation. Furthermore, the construction cost of the support pile foundation can be reduced by labor saving of the pile ground investigation process.
[0030]
5 and 6 show an embodiment of a pile indentation test apparatus using the pile indentation test method according to the present invention. The present invention is used for confirming the construction of the pile in the step (f) in the construction pile flowchart of the supporting pile foundation shown in FIG. 11 shown in the prior art, and the pile indentation test specified in JGS1811 (Geotechnical Society of Japan). It is used for The indentation test device 1b of this pile records the load applied to the test pile, the load application time, and the amount of settlement of the test pile, and calculates the amount of settlement of the test pile after the load application time elapses for each load applied to the test pile. In a pile indentation test device capable of displaying a graph, three lines are provided as input units for inputting a load applied to a test pile, a load application time, and an amount of settlement of the test pile.
[0031]
That is, the present apparatus 1b includes three lines of input units for inputting the load applied to the test pile 60, the load application time, and the amount of settlement of the test pile, and records and adds these to each of the loads applied to the test pile 60. A recording device 76 for graphically displaying the amount of settlement of the test pile 60 after the load application time elapses is provided. A pressing jack 64 for applying a pressing force above the target test pile 60 is provided via the pile head pedestal 70. The heavy equipment 7 which can be arranged and capable of driving the test pile 60 is straddled over the test pile 60, and the upper end of the pressure jack 64 is fixed to the main body bottom surface 8 a of the heavy equipment 7.
[0032]
The heavy equipment 7 is the same self-propelled pile driver used in the investigation of the pile ground shown in FIG. As the pressure jack 64, a test hydraulic jack having a pressure capacity of up to 30 tons is used, and is formed small enough to be loaded on a wagon car. Further, a jack pump 68 for driving the jack, which has a function of converting the applied load into an electric signal and outputting the electric signal, is connected to the pressure jack 64.
[0033]
As the test pile 60, a support pile that optimally satisfies the conditions for the indentation test is selected from a plurality of support piles that are rotationally buried by the heavy equipment 7 on the building site. Note that an SMD pile having a spiral wing at the tip of a steel pipe is used as the support pile. The pile head pedestal 70 is mounted on the pile head of the test pile 60. A pile band 72 is fixed to an upper portion of the test pile 60 caught from the ground. The pile band 72 includes a steel band 72a and a receiving base 72b radially protruding from four places of the band 72a, and is fastened to the test pile 60 by bolting the band 72a. A gauge 74 is installed on the pedestal 72b of the pile band 72. The gauge 74 includes a cylindrical gauge main body 74a and a small-diameter movable rod 74b projecting from the gauge main body 74a so that their axes are aligned with each other. The amount of expansion and contraction of the movable rod 74b with respect to the gauge main body 74a, that is, movement of the pile band 72 It is formed so that the amount of settlement of the test pile 60 can be converted into an electric signal from the amount and output. The load data and the load time data output from the jack pump 68 after being converted into electric signals and the test pile settlement data output from the gauge 74 are input to the recording device 76 and recorded.
[0034]
Next, a method for testing the indentation of a pile performed by the apparatus 1b having the above configuration will be described together with its procedure.
(1) After the embedding of the support pile is completed, the pressure jack 64 is disposed above the pile head of the test pile 60 to be measured via the pile head pedestal 70. The pile band 72 is fastened to the pile head.
(2) A gauge 74 for measuring the amount of movement of the pile band 72 moving with the settlement of the test pile 60 is installed.
(3) The heavy machine 7 is placed on the test pile 60 so as to straddle the test pile 60.
(4) The upper end of the pressure jack 64 is fixed to the main body bottom surface 8a of the heavy equipment 7.
(5) The pressure jack 64 is operated by the jack pump 68 to apply a vertically downward pressing force to the test pile 60.
(6) The load applied to the test pile 60, the load application time, and the amount of settlement of the test pile 60 are input to the three input units of the recording device 76 and recorded, and the load is applied for each load applied to the test pile 60. The amount of settlement of the test pile 60 after the passage of time is graphically displayed on the display unit. From the test results of this device 1b, for example, the support force of the support pile is confirmed based on a criterion for determining that the settlement amount is 1% or less of the nominal diameter of the test pile 60, and the load-displacement relationship and the ultimate support. You can ask for power. Note that a printer device may be connected to the recording device 76 to print out the applied load, the load application time, and the amount of settlement.
[0035]
Therefore, according to the test method of this embodiment, it is not necessary to provide a plurality of reaction force piles and beams around the test pile as in the related art, and the test can be performed easily. Further, according to the present apparatus 1b, since the input unit 76a of the recording apparatus 76 has three lines, the number of components of the apparatus 1b can be reduced, and the apparatus 1b can be provided at low cost. Furthermore, the construction cost of the support pile foundation can be reduced by simplifying the support pile confirmation process and reducing the number of parts.
[0036]
FIG. 7 is an explanatory view of a construction step showing one embodiment of a method for constructing a support pile foundation according to the present invention. In all the processes (1) to (7), the heavy equipment 79 commonly used includes a columnar frame 78 erected on its main body, and a support pile rotated and embedded on one side of the columnar frame 78. This is a self-propelled auger combined use pile driving machine including a motor 77 provided as a vertically movable elevating unit, and an auger propulsion device 81 provided with an excavating auger 80 screwed on the other side surface and capable of ascending and descending. For example, Komatsu Seisakusho Co., Ltd. auger combination pile driver “BA100” is a heavy machine that can be suitably used as a similar type of auger combination pile driver. When this heavy machine is used, the motor 77 can be moved up and down with a stroke length of 6525 mm, and the auger propulsion device 81 can be moved up and down with a stroke length of 5400 mm. Further, the columnar frame 78 is also configured to be slidable up and down with a stroke length of 1100 mm. The drive shaft 6a of the motor 77 is formed so as to be able to connect a support pile to be buried in rotation and to be able to mount the support 13 shown in FIG.
[0037]
The procedure of the construction process of the support pile foundation performed by using the heavy equipment 79 will be described together with the contents of each process shown in FIGS. 7 (1) to 7 (6).
(1) Investigation of pile ground: A standard penetration test is performed using the method of supporting the weight falling device 9 shown in FIGS. 1 to 4 to investigate the pile ground. At this time, the standard penetration test apparatus 1c is configured by replacing the heavy equipment 7 of the apparatus 1a shown in FIGS. The other configuration of the device 1c, the procedure for performing the standard penetration test, and the method of supporting the weight drop device 9 are the same as those of the device 1a. According to this step, the same operation and effect as when the device 1a is used can be obtained.
(2) Piling and fixation of the pile: The support pile 2 is aligned with the core of the pile, suspended with a winch (not shown) equipped with the heavy equipment 79, and the vicinity of the tip of the pile is fixed to the steady rest device 50.
(3) Embedding the pile: After confirming the verticality of the support pile 2, the pile is rotated and embedded by the motor 77.
(4) Connection of piles: When connection of the support piles 2 is necessary, connect them sequentially and extend them.
(5) Pile burying completion: After burying the support pile 2 to a predetermined depth, press-fitting is applied to cover the pile head.
(6) Pile construction confirmation: A pile indentation test is performed using the pile indentation test method shown in FIGS. 5 and 6, and the pile's bearing capacity and the like are confirmed. At this time, the indentation test apparatus 1d is configured by replacing the heavy equipment 7 of the apparatus 1b shown in FIG. Note that the other configuration of the device 1d and the procedure of executing the pile indentation test are the same as those of the device 1b. According to this step, the same operation and effect as when the device 1b is used can be obtained.
[0038]
According to the supporting pile construction method of the above-described embodiment, the process (1) simplification of the configuration of the standard penetration test device in the survey of the pile ground and the process (6) simplification of the pushing test of the pile in the confirmation of the supporting pile can be achieved. In addition to the realization, it is possible to use a single heavy machine to perform all of a series of support pile construction processes from the process (1) surveying the pile ground to the process (6) confirming the support pile. Therefore, it is possible to save time and effort in the construction work of the support pile foundation of the building, and to reduce the construction cost.
[0039]
FIG. 8 is an enlarged view of a relevant part of a pile indentation test apparatus 1e showing another embodiment of the step (6) of confirming a support pile in the construction step explanatory diagram of FIG. In the present apparatus 1e, a pressing jack 64 for applying a pressing force above the target test pile 60 is disposed via a pile head pedestal 85, and the columnar frame 78 of the heavy equipment 79 in FIG. It is configured so that it is slid while maintaining it and placed above the test pile 60, and the upper end of the pressure jack 64 is fixed to the lower end surface 78 a of the columnar frame 78. The auger 80 for excavation is rotatably buried so as to be screwed to a required depth H2 by an auger propulsion device 81 provided on the side surface of the columnar frame 78 so as to be movable up and down.
[0040]
As shown in FIG. 9, the pile head pedestal 85 is composed of a pedestal portion 85a disposed between the test pile 60 and the pressing jack 64 and a receiving portion 85b for receiving the movable rod 74b of the gauge 74 in FIG. It is configured. The pedestal portion 85a is formed in a cap shape in which a wall is erected on the entire circumference of a circular thick steel plate. The pile head pedestal 85 is mounted so as to cover the pile head of the test pile 60. The receiving portion 85b is made of an L-shaped steel material, and is protruded from the wall so that one of the flat surfaces and the upper surface of the pedestal portion 85a are flush with each other. The gauge 74 is adjusted to a gauge base 87 arranged on the ground so that the axis of the gauge body 74a coincides with the embedding direction of the test pile 60 and the movable rod 74b abuts on the upper surface of the receiving base 85b. It is fixed via an arm 88.
[0041]
Next, a method for testing the indentation of a pile performed by the apparatus 1e having the above configuration will be described together with its procedure.
(1) After completion of the embedding of the support pile, the pressure jack 64 is disposed above the pile head of the test pile 60 to be measured via the pile head pedestal 85.
(2) A gauge 74 for measuring the amount of movement of the pile head pedestal 70 that moves with the settlement of the test pile 60 is installed on the receiving part 85b.
(3) The columnar frame 78 of the heavy equipment 79 is arranged above the test pile 60.
(4) The excavator auger 80 is buried to a required depth H2 so as to be screwed into the ground by the auger propulsion device 81.
(4) The upper end of the pressure jack 64 is fixed to the lower end surface 78a of the columnar frame 78.
(5) The pressure jack 64 is actuated by the jack pump 68, and a pressing force consisting of a reaction force of pulling out the buried auger 80 is applied to the test pile 60.
(6) The load applied to the test pile 60, the load application time, and the amount of settlement of the test pile 60 are input to the three input sections 76a of the recording device 76 and recorded, and the load is set for each load applied to the test pile 60. The amount of settlement of the test pile 60 when the application time has elapsed is graphically displayed by the display unit. From the test result of the device 1e, similarly to the device 1b, it is possible to confirm the support force of the support pile, and to obtain the load-displacement relationship and the ultimate support force. For example, when the required depth H2 of the excavator auger 80 is 4000 mm, the pushing force of the pile of about 30,000 kg can be obtained with respect to the weight of the heavy equipment 79 of about 11,000 kg due to the pull-out reaction force of the excavator auger 80. That has been confirmed.
[0042]
Therefore, according to the pile indentation test method of this embodiment, the same effect as the pile indentation test method using the device 1b of FIG. 5 can be obtained. Further, using a heavy equipment 79 having a columnar frame 78 provided with an auger propulsion device 81, the upper end of the pressing jack 64 is fixed to the lower end surface 78a of the columnar frame 78, and the embedded excavation auger 80 is pulled out. Since the reaction force is used as the pressing force acting on the test pile 60, even when the weight of the heavy equipment 79 is insufficient, a larger pressing force can be applied to the test pile 60.
[0043]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented by appropriately changing the shape, configuration, and procedure of each unit without departing from the spirit of the present invention, as exemplified below. It is.
(1) The heavy equipment having the lifting part supporting the catcher 17 is not limited to the pile driver, and may be a heavy equipment having a lifting part such as a crane truck. In this case, it is possible to support the catcher 17 using any heavy equipment. Therefore, the range of selection of heavy machinery that can be used as a component of the standard penetration test device can be expanded.
(2) The boring rod 11 may be inserted not only into the ground hole but also into a steel pipe buried in advance in the ground where the excavation hole 43 may collapse.
(3) The motors 6, 77 are not limited to electric motors, but may be hydraulic motors.
(4) The hanging wire 21 is not limited to the wire, and may be formed of another bendable member such as a chain.
(5) The test pile 60 is not limited to the SMD pile, but may be another pile with feathers or an existing pile such as an RC pile.
(6) As shown in FIG. 10, the pile head pedestal 85 may be configured such that a notch 85c is provided in the pedestal 85a, or the receiving pedestal 85b is provided in a plurality of places such as two places.
[0044]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to support the catcher by using any heavy equipment having the elevating unit. Therefore, the configuration of the standard penetration test apparatus can be simplified, and a conventional support frame or the like is not required, so that the installation work can be reduced.
[0045]
According to the second and third aspects of the present invention, the heavy excavator for the excavation hole can be used as a component device of the standard penetration test device, and the configuration of the standard penetration test device can be simplified.
[0046]
According to the invention of claim 4, it is not necessary to provide a plurality of reaction force piles and beams around the test pile unlike the related art, and the pile indentation test can be easily performed.
[0047]
According to the fifth aspect of the present invention, the push-in test of the pile can be performed with a simple operation of merely straddling the heavy equipment on the test pile.
[0048]
According to the invention of claim 6, the pull-out reaction force of the excavation logger can be used as the pushing force, and a larger pushing force can be applied to the pile.
[0049]
According to the invention of claim 7, since the pile head pedestal is formed by providing the pedestal with the gage pedestal, the trouble of positioning the pedestal in the vertical direction can be omitted, and the installation work of the gauge can be performed. Easy.
[0050]
According to the invention of claim 8, since the pedestal portion is formed in a cap shape, the pile head pedestal can be hardly detached from the pile head.
[0051]
According to the ninth aspect of the present invention, since a common heavy machine is used for the pile ground surveying step and the pile construction confirmation step, labor for constructing the supporting pile foundation of the building is saved, and the construction cost is reduced. Can be suppressed. Further, the construction cost of the support pile foundation can be suppressed by simplifying the configuration of the standard penetration test device in the pile ground investigation process and simplifying the pile push-in test in the support pile confirmation process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a standard penetration test apparatus showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a configuration of a weight dropping device.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the internal structure of the weight dropping device.
4A and 4B are exploded perspective views, FIG. 4B is an A perspective view, and FIG. 4C is a BB end view showing a configuration of a connecting portion.
FIG. 5 is a front view of a pile indentation test apparatus using a pile indentation test method, showing one embodiment of the present invention.
6 is a C view of the pile indentation test device of FIG. 5 showing the configuration of the pile band.
FIG. 7 is a process explanatory view of a method for constructing a support pile foundation, showing one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a front view of a pile indentation test apparatus using a pile indentation test method according to another embodiment of the present invention.
9A and 9B show one embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a perspective view of a pile head pedestal, and FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing a modified example of the pile head pedestal in FIG. 9;
FIG. 11 is a flowchart showing a construction process of a conventional support pile foundation.
[Explanation of symbols]
1a, 1c ··· Standard penetration test device, 2 ··· Support pile, 1b, 1d, 1e ··· Pile indentation test device, 3,78 ··· Column frame, 5 ··· Lifting section, 6,77 ·· Motor, 6a drive shaft, 7,79 self-propelled heavy machine, 8a bottom body, 11 boring rod, 12 knocking head, 13 support, 15 weight, 17 Catcher, 37-hanging hole as support, 39-drilling head, 43-drilling hole, 46-connecting part, 47-mounting part, 55-ground, 60-test pile, 64-・ Pressure jack, 68 ・・ Jack pump, 70 ・・ Pile head pedestal, 72 ・・ Pile band, 74 ・ Gauge, 76 80 ··· Drilling auger, 81 ·· Auger propulsion machine, 85 ·· Pile head pedestal 85a ·· base portion, 85b ·· cradle part.

Claims

In order to hit the knocking head provided at the upper end of the boring rod, a weight dropping device supporting method of freely dropping a weight having a specified weight based on the test from a catcher supported at a specified height based on a standard penetration test. The catcher is connected via a support to an elevating unit provided on the heavy machine so as to be able to move up and down, and the elevating unit is raised to support the catcher at a specified height. How to support the weight drop device.

The motor, wherein the lifting unit is provided so as to be able to move up and down along a columnar frame erected on the heavy equipment, and a detachable drilling head for drilling a drilling hole for inserting a boring rod is provided. 2. The method for supporting a weight falling device according to item 1.

It is detachable from the elevating unit according to claim 1 or 2,
At the bottom,
A support portion to which a catcher for hitting the knocking head provided at the upper end of the boring rod can be connected,
A connecting portion capable of connecting a drilling head for drilling a drilling hole for inserting the boring rod,
A support for a weight dropping device, comprising:

Above the test pile to be measured, a pressure jack with the upper end fixed is arranged, and the pressing jack applies a pressing force downward to the test pile, thereby pushing the pile to measure the settlement amount of the test pile. A test method,
A pushing test method for a pile, characterized in that an upper end of a pressure jack is fixed to a heavy machine capable of placing a test pile.

The pile pushing test method according to claim 4, wherein the heavy machine is straddled on a test pile, and an upper end of a pressing jack is fixed to a bottom surface of the main body of the heavy machine.

The heavy equipment has a columnar frame provided with an auger propulsion device for rotating and burying an auger for excavation so as to be movable up and down,
Fix the upper end of the pressure jack to the lower end surface of the columnar frame,
The method of testing a pile according to claim 4, wherein the pressing force acting on the test pile includes a pull-out reaction force of the buried excavating auger.

A pedestal portion arranged between the test pile and the pressure jack according to any one of claims 4 to 6,
A pile head pedestal, wherein a pedestal portion for receiving a gauge for measuring a settlement amount of the test pile is provided on the pedestal portion.

The pile head pedestal according to claim 7, wherein the pedestal portion is formed in a cap shape covering the pile head, and the pedestal portion is provided to project from the pedestal portion.

A method of constructing a support pile foundation for a building,
Pile ground for conducting a standard penetration test using the method of supporting a weight drop device according to claim 1 or 2, and examining the hardness and the degree of tightness of the ground on which the support pile is to be constructed based on the test results. Investigation process,
A pile indentation test is performed by using the pile indentation test method according to any one of claims 4 to 6, and a pile construction confirmation step of confirming the bearing force of the buried support pile based on the test result. And
A method for constructing a supporting pile foundation, wherein a common heavy machine is used for the pile ground investigation step and the pile construction confirmation step.