JP2008075266A - Method of constructing pile - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ケーシングを使用して掘削排土量を少なくした杭の埋設築造方法に関する。 The present invention relates to a pile embedding method using a casing to reduce the amount of excavated soil.
既成杭の埋設工法には、先掘や中掘工法がある。掘削残土は産業廃棄物として処分しなければならず労力と費用を必要とした。そのため、掘削残土を少なくする工法が提案された。
一例を挙げると、特許文献1(特公昭60−27354号公報)に開示される掘孔装置などが各種提案された。特許文献1の掘孔装置は、先掘りに使用するオーガロッドの断面を三角形として頂点部分を圧土面に形成し、オーガロッドの先端部に設けた掘削刃によって掘削された土砂がオーガロッドの周辺を上昇しようとする際にオーガロッドの圧土面で孔壁に押しつけ、排土せずに掘削穴の壁面を強固な圧密壁とするものである。
特許文献2には、先端を先細りテーパとしたケーシングを使用して無排土で杭を埋設することが記載されている。この工法は、ケーシングを使用して所定の深度まで掘削した後、オーガを地上に引き上げて杭を建て込み、ケーシングと杭の隙間を掘削土砂で埋め、次いでケーシングを地上に引き上げ、地上に残置した土砂の全量をケーシングを引き上げた空洞部分及び杭の内方へ埋め戻して地上に土砂を残さないようにして杭を埋設する方法である。
There are pre-excavation and intermediate excavation methods for burying existing piles. The excavated surplus soil must be disposed of as industrial waste, requiring labor and cost. Therefore, a method to reduce the excavated soil was proposed.
For example, various drilling devices disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 60-27354) have been proposed. In the drilling device of
特許文献2の工法は、掘削土砂を埋め戻すものであり、掘削で緩んだ土砂と杭体表面との摩擦は多くは期待できない。この発明は、杭体表面に作用する周辺地盤との摩擦をより大きくするものである。
The construction method of
先端部がテーパである先細りのケーシングに掘削撹拌装置を挿入し、掘削撹拌装置の先端掘削刃をケーシング先端より突出させてケーシングを回転しながら地中に掘進して所定深度にケーシングを埋設し、掘削底部に根固め液を注入し、更に固結材を注入しながらケーシング内の土砂と固結材を混合して掘削撹拌装置を引き上げ、ケーシング内に杭を建て込み、ケーシングを引き上げるものであり、掘削土砂と固結材の混合物によって杭の周辺を固めることによって、杭に作用する周辺摩擦力を増大させるものである。 Insert the excavator and agitation device into a tapered casing with a tapered tip, bury the casing at a predetermined depth by digging into the ground while rotating the casing by projecting the tip excavation blade of the excavation and agitation device from the casing tip, Injecting root-setting liquid into the bottom of the excavation, further adding the caking material, mixing the earth and sand in the casing with the caking material, pulling up the excavating stirrer, building a pile in the casing, and lifting the casing The periphery friction force acting on the pile is increased by hardening the periphery of the pile with a mixture of excavated earth and sand.
先端部がテーパである先細りのケーシングに掘削撹拌装置を挿入し、掘削撹拌装置の先端掘削刃をケーシング先端より突出させてケーシングを回転しながら地中に掘進して所定深度にケーシングを埋設し、掘削底部に根固め液を注入し、更に固結材を注入しながらケーシング内の土砂と固結材を混合して掘削撹拌装置を引き上げ、ケーシング内に杭を建て込み、ケーシングを引き上げるものであり、掘削土砂と固結材の混合物によって杭の周辺を固めているので、杭に作用する周辺摩擦力が大きくなり、杭の支持力が大きくなる。
また、ケーシング先端のテーパ部分によって、掘削刃によって掘削された土砂は、側壁に押しやられて孔壁に押しつけられるので、ケーシング内に進入する土砂量が少なくなり、結果的に地上に排出される土砂をほぼゼロとすることができる。したがって、産業廃棄物が少なくなり、排土処理にかけるコストを低減することができ、杭の施工コストを低減することができる。
Insert the excavation and agitation device into a tapered casing with a tapered tip, and dig into the ground while rotating the casing by projecting the tip excavation blade of the excavation and agitation device from the tip of the casing, and embed the casing at a predetermined depth, Injecting root-setting liquid into the bottom of the excavation, further adding the caking material, mixing the earth and sand in the casing with the caking material, pulling up the excavation stirrer, building a pile in the casing, and lifting the casing Since the periphery of the pile is solidified by the mixture of excavated earth and sand, the peripheral frictional force acting on the pile is increased, and the supporting force of the pile is increased.
In addition, since the earth and sand excavated by the excavating blade is pushed by the side wall and pressed against the hole wall by the taper portion at the tip of the casing, the amount of earth and sand entering the casing is reduced, and as a result, the earth and sand discharged to the ground is discharged. Can be almost zero. Therefore, the amount of industrial waste is reduced, the cost for the soil removal treatment can be reduced, and the construction cost of the pile can be reduced.
実施例1
図1は、本発明の実施例の杭の埋設方法の工程の説明図である。
実施例1で使用するケーシング1は、図2にその詳細を示すように、先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃3が形成してある。この実施例は、直径500mm、長さ14mのPHC杭を埋設するものであり、ケーシング1は直径800mmであり、外周にピッチ800mmのラセン突起11(図2参照)を形成したものを使用した。
ケーシング1の先端口径は650mmであり、ケーシング内部に挿入する掘削撹拌装置4がケーシングの先端より外に突出することができる。テーパ2は、先端から2mの長さとした。ケーシング1の肉厚は直管部が20mmであり、テーパ2の部分は掘削土砂との摩擦による摩耗を考慮して肉厚30mmとした。
Example 1
As shown in detail in FIG. 2, the
The tip diameter of the
ケーシング1内に掘削撹拌軸の先端が掘削刃41とそれに続くラセン翼42、その上部に撹拌翼43が設けてある掘削撹拌装置4を挿入し、先端の掘削刃41をケーシング1の先端より突出させ、ケーシング1と掘削撹拌装置4を回転し、先端掘削刃41からエアを噴出しながら掘削を開始した。
Inserted into the
掘削刃41で掘削された土砂はテーパ2によって側方に押しやられ、ケーシング1の先端開口からケーシング1内に進入する土砂量を抑制する。
所定の深度まで掘削したところで、掘削撹拌装置4の注入装置(図示しない)を使用してセメントミルクなどの根固め液を底部に注入して根固め部5を形成する。
The earth and sand excavated by the excavating blade 41 is pushed to the side by the
When excavating to a predetermined depth, a root hardening solution such as cement milk is injected into the bottom using an injection device (not shown) of the excavating and stirring
更に、注入装置を使用してセメントミルク等の固結材をケーシング1内に注入しながら掘削撹拌装置4を回転して引き上げ、固結材とケーシング内の土砂を混合してケーシング内の土砂をソイルモルタルにする。
杭6を回転させながらケーシング内に押し込み、杭先端を根固め部5まで到達させる。
杭の位置及び杭頭高さを調整し、ケーシング1を掘削のときとは逆に回転させながら引き抜き、杭6の埋設を完了する。
Further, the excavating and agitating
The
The pile position and pile head height are adjusted, and the
掘削完了時点で掘削撹拌装置を引き上げ、地下水で泥土化したケーシング1内の掘削土砂までの深さを測定したところ、地表から−4mの深さであり、ケーシング内の土砂量は4.151m3である。この掘削土砂にセメントミルクを1.072m3注入して掘削土砂と混合しソイルモルタルとした。
直径500mm、長さ14mのPHC杭をケーシング内に挿入したところ、ケーシング1からソイルモルタルがあふれ出した。このあふれ出たソイルモルタルは約0.61m3であり、埋設したケーシングの内部容量(4.151m3)の約15%であり、排土量を減少させることができた
また、ソイルモルタルが固結することによって杭体と地盤が一体化され、大きな周辺摩擦力が期待できる。
When the excavation agitator was pulled up when the excavation was completed and the depth to the excavated sediment in the
When a PHC pile having a diameter of 500 mm and a length of 14 m was inserted into the casing, the soil mortar overflowed from the
掘削撹拌装置4の先端掘削刃41を拡縮可能のものとすることによって、ケーシング1の先端開口の直径を小さくでき、ケーシング内に取り込まれる掘削土砂量を更に小さくすることができ、排土量をほぼゼロとすることが可能となる。また、杭先端を拡径することにより、先端支持力を増大させることも可能である。
テーパ2部分の長さは、掘削機の能力や地盤の性状を考慮して適宜変更することが望ましい。
By making the tip excavating blade 41 of the excavating and agitating
It is desirable that the length of the
実施例2
実施例2のケーシング1は、図3にその詳細を示すように、実施例1と同様に先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃(図示しない)が形成してある。ケーシング1の先端部の半周が切り欠いてあってスライド部13が形成してあり、このスライド部3はケーシング1内部に移動可能に挿入した円筒体14に溶接等で固定してあり、自重で下方にスライド可能である。
掘削時には、スライド部3は図3(1)に示すように先端部が掘削土に押し付けられており、スライド部3の先端とケーシング1のそれと同じ位置にあり、テーパ形状を保持している。
掘削が完了したときなどにケーシングを上昇させるとスライド部13は自重で下方にスライドしてスライド部13の先端部とケーシング1の先端部が図3(2)に示すように互い違いとなってケーシング1の先端の開口部が大きくなり、ケーシング内部の土砂が排出しやすくなる。ケーシング自体の作用としては実施例1のケーシングと同様である。
スライド部13は、ケーシングの開口を大きくして排土しやすくするためであるので、必ずしも半周にする必要はなく、1/3周程度でも十分である。
Example 2
As shown in detail in FIG. 3, the
At the time of excavation, as shown in FIG. 3 (1), the tip of the
When the casing is raised when excavation is completed, the slide portion 13 slides downward under its own weight, and the tip portion of the slide portion 13 and the tip portion of the
Since the slide part 13 is for enlarging the opening of the casing and facilitating soil removal, it is not always necessary to have a half circumference, and about 1/3 round is sufficient.
実施例3
実施例3のケーシング1は、図4に示すように、先端が先細りのテーパ2が形成してあると共に掘削刃3が形成してある。テーパ2には排土穴21が形成してあり、排土穴21にはスライド式のドア22が設けてある。ドア22は、ケーシング1のテーパの内面側に設けてあり、図4に示すように基端部に起伏可能な起動具23が設けてある。起動具23はドア22の一端にブラケットが設けてあり、このブラケットにヒンジ24によって起伏可能に取り付けてある。
Example 3
As shown in FIG. 4, the
起動具23は、掘削時には図4の(1)に示すようにドア22と平行に寝た状態であり、排土穴21はドア22で塞がれた状態である。掘削終了後等にケーシング1を逆転すると起動具23は掘削穴の壁にあたり、図4(2)に示すようにドア22に直角になるまで起立し、それ以上は倒れず直角の状態が維持されるので壁から抵抗を受けてドア22がスライドし、排土穴が開の状態となるのでケーシング内に詰まった土砂を排土しやすくなる。
起動具23は、図4(2)に示すように、起立したときに点線で示すケーシング1の直径(外径)より外側に出ない長さとしてあり、起動具23が起立した状態であっても掘削穴の壁に干渉することなくケーシングを地上に引き上げることができる。
The
As shown in FIG. 4 (2), the
実施例4
実施例4のケーシング1は、図5に示すように、ケーシング本体10とテーパ部11を分離したものである。テーパ部11がケーシング本体10より小さな径としてあり、ケーシング本体10先端部から出し入れ可能としたものである。
テーパ部11の中央に掘削撹拌装置4のホルダー12が設けてあり、掘削撹拌装置4はテーパ部11に対して回転可能に組み立ててある。更に、テーパ部11とケーシング本体10には一体化のためのロック装置15、16が設けてあり、掘削撹拌装置4とテーパ部11を一体にしてケーシング本体10内に挿入して先端部まで降ろし、掘削撹拌装置軸4を正転させるとロック装置15によってケーシング本体10とテーパ部11が一体化される。
Example 4
As shown in FIG. 5, the
A holder 12 for the excavating and agitating
掘削撹拌装置4をテーパ部11の先端から突出させて掘削を開始する。所定の深さまで掘削したところで掘削撹拌装置4を引き上げてテーパ部11内に戻し、逆転させることによってテーパ部11とケーシング本体10のロックを解除し、テーパ部11を上昇させて地上に引き上げる。
テーパ部11が引き上げられており、ケーシング本体10の下端は直線上のものであって径が大きくなっており、ケーシング内に充填された掘削土砂の排土が容易である。
The excavation stirring
The taper part 11 is pulled up, the lower end of the
1 ケーシング
2 テーパ
21 排土穴
22 ドア
23 起動具
3 掘削刃
4 掘削撹拌装置
5 根固め部
DESCRIPTION OF
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