JP2013019249A - Rotating buried pile, burying construction method thereof, and underground burial structure flotation suppression device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばマンホールなどの地中埋設構造物が地盤液状化現象によって浮き上がるのを防止するためのアンカーや軟弱地盤上の建物、地上構造物が沈下するのを防止するための支持杭などとして使用可能な回転埋設杭、その埋設施工法及び地中埋設構造物浮上抑制装置に関する。 The present invention is, for example, an anchor for preventing underground structures such as manholes from floating due to ground liquefaction, a building on soft ground, a support pile for preventing the ground structure from sinking, etc. The present invention relates to a rotary pile that can be used, a method for burying the pile, and a device for suppressing levitation of underground structures.
マンホールなどの地中埋設構造物が地盤液状化現象によって浮き上がるのを抑制するための地中埋設構造物浮上抑制装置の一つが、本発明者等によって提案されている(特許文献1参照)。これによれば、円筒体の周面に螺旋翼を設けた翼付きアンカーを下端部に固定した一対の構造物固定用シャフトを、マンホールを挟むようにマンホールの直径方向両端部付近の地盤中に回転推進させて埋設する。マンホールの頂部にはリング状固定補助具を取り付ける。そして、各構造物固定用シャフトの上端部を、リング状固定補助具の直径方向両端部にそれぞれ固定する。 The inventors have proposed one of the underground buried structure levitation suppression devices for suppressing the underground structures such as manholes from floating due to the ground liquefaction phenomenon (see Patent Document 1). According to this, a pair of structure fixing shafts in which a winged anchor provided with spiral wings on the peripheral surface of a cylindrical body is fixed to the lower end portion is placed in the ground near both ends in the diameter direction of the manhole so as to sandwich the manhole. Embed by rotating propulsion. Attach a ring-shaped fixing aid to the top of the manhole. And the upper end part of each structure fixing shaft is each fixed to the both ends of the diameter direction of a ring-shaped fixing auxiliary tool.
上記地中埋設構造物浮上抑制装置によれば、各翼付きアンカーがそれぞれ地盤中に食い込んでいるため、仮に地震により地盤液状化現象が生じても地中埋設構造物の浮上を確実に抑制することできる。 According to the above underground buried structure floating restraint device, each winged anchor bites into the ground, so that even if ground liquefaction occurs due to an earthquake, the underground buried structure is reliably restrained from floating. I can.
上記地中埋設構造物浮上抑制装置以外に、例えばマンホールの底部に開口部を開け、この開口部から地盤の非液状化層に達する穴を掘削し、この掘削穴にグラウトを注入し、アンカー引張材を挿入し、アンカー引張材の下端をグラウトが注入された非液状化層に定着させ、開口部から突出したアンカー引張材の上端をマンホールの底部に固定するものが提案されている(特許文献2参照)。 In addition to the above-mentioned underground structure floating control device, for example, an opening is opened at the bottom of a manhole, a hole reaching the non-liquefied layer of the ground from this opening is excavated, grout is injected into this excavation hole, anchor tensioning A material is inserted, the lower end of the anchor tensile material is fixed to the non-liquefied layer into which grout is injected, and the upper end of the anchor tensile material protruding from the opening is fixed to the bottom of the manhole (Patent Document) 2).
前者の場合では、構造物固定用シャフトを、マンホールの直径方向両端部付近の地盤中に回転推進させて埋設することから、マンホールの周囲に配管が多数埋設されているような箇所ではこれら配管を避けて施工しなければならず、施工が困難な場合がある。 In the former case, the structure fixing shaft is embedded by rotating and propelling it in the ground near both ends of the manhole in the diametrical direction, so these pipes are installed in places where many pipes are embedded around the manhole. It must be avoided and construction may be difficult.
後者の場合では、マンホールの底部に開けた開口部から掘削穴にアンカー引張材を挿入するため、マンホールの周囲に配管が多数埋設されているような箇所でもマンホールの底部下にこれら配管が延びていない限り、マンホール周囲の配管に邪魔されることなく施工することができる反面、単にアンカー引張材の下端をグラウトが注入された非液状化層に定着させているだけであるため、地震による地盤液状化現象でマンホールの浮上を確実に抑制することが困難である。また、同様の理由でマンホールの沈下を確実に抑制することも困難である。 In the latter case, the anchor tension member is inserted into the excavation hole from the opening opened at the bottom of the manhole, so that these pipes extend under the manhole bottom even in places where many pipes are embedded around the manhole. Unless it is possible to work without being obstructed by the piping around the manhole, the bottom of the anchor tension material is simply fixed to the non-liquefied layer into which grout has been injected. It is difficult to reliably suppress the rise of manholes due to the chemical phenomenon. It is also difficult to reliably suppress manhole settlement for the same reason.
本発明は施工が容易で且つ確実に地中埋設構造物、地上構造物などの浮上や沈下を抑制することが可能な、回転埋設杭、その埋設施工法及び地中埋設構造物浮上抑制装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a rotary buried pile, a method for burying a buried underground, and a device for suppressing the rise of a buried underground structure, which is easy to construct and can reliably suppress the floating and subsidence of underground structures and ground structures. The purpose is to provide.
本発明の請求項1に記載の回転埋設杭は、下端底部に掘削刃を設けた管状の杭本体と、前記杭本体の下端部側周面に設けられた螺旋翼と、前記螺旋翼の周方向に沿って所定の間隔をあけて配置され、前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向に突出可能な複数の補助掘削刃を有し、前記補助掘削刃の各々は、前記螺旋翼の面部に回動可能に取り付けられた支持片の端部に、前記杭本体の軸線方向に延びるよう固定され、前記杭本体を一方向に回転させて地中に埋設する方向に移動させる際に、前記補助掘削刃は前記杭本体の径方向に突出せず、前記杭本体を他方向に回転させて地中から抜き出す方向に移動させる際に、前記補助掘削刃は前記杭本体の径方向に突出することを特徴とする。
The rotary buried pile according to
本発明の請求項3に記載の回転埋設杭の埋設施工法は、回転埋設杭が、管状の杭本体と、前記杭本体の下端部側周面に設けられた螺旋翼と、螺旋翼の周方向に沿って所定の間隔をあけて配置され、螺旋翼の周縁から杭本体の径方向に突出可能な複数の補助掘削刃と、杭本体の下端底部に設けられたグラウト噴出穴と、を有し、補助掘削刃の各々は、螺旋翼の面部に回動可能に取り付けられた支持片の端部に、前記杭本体の軸線方向に延びるよう固定され、杭本体を一方向に回転させて地中に埋設する方向に移動させる際に、補助掘削刃は杭本体の径方向に突出せず、杭本体を他方向に回転させて地中から抜き出す方向に移動させる際に、補助掘削刃は杭本体の径方向に突出するように構成され、
前記杭本体の内部にグラウト注入パイプを装着し、その先端部を前記グラウト噴出穴に連結する準備工程と、
前記杭本体を一方向に回転させて前記螺旋翼の推進力により地中に移動させ、前記杭本体の下端底部が地中の所定位置(例えば杭本体の下端底部が埋設される所定深度から1メートル乃至2メートル手前の位置)に到着した時点で前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体の下端底部を所定深度まで移動させる回転埋設工程と、
前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体を前記一方向と反対の他方向に回転させて前記所定深度から前記所定位置まで引き上げ、この引き上げの際、前記各補助掘削刃を前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向に突出させて前記螺旋翼の周囲の土砂をさらに掘削する回転後退工程と、
前記所定位置と前記所定深度との間で前記回転埋設工程と前記回転後退工程とを交互に繰り返して前記螺旋翼と前記補助掘削刃によって掘削され、掘り起こされた土砂と前記グラウトとを混合攪拌し、この混合攪拌を前記杭本体の自重で前記杭本体の下端底部が地中の前記所定深度に降下するまで繰り返す混合攪拌工程と、を有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the rotary buried pile includes a tubular pile main body, a spiral blade provided on the lower end side peripheral surface of the pile main body, and a spiral blade periphery. A plurality of auxiliary excavation blades arranged at predetermined intervals along the direction and projecting in the radial direction of the pile body from the periphery of the spiral blade, and a grout ejection hole provided at the bottom bottom of the pile body. Each of the auxiliary excavation blades is fixed to the end of a support piece rotatably attached to the surface portion of the spiral wing so as to extend in the axial direction of the pile main body, and the pile main body is rotated in one direction to be ground. The auxiliary excavating blade does not protrude in the radial direction of the pile body when moving in the direction of embedding in the inside, and the auxiliary excavating blade is moved in the direction of extracting it from the ground by rotating the pile main body in the other direction. Configured to protrude in the radial direction of the body,
A grouting pipe is installed inside the pile body, and a preparation step for connecting the tip portion to the grouting hole,
The pile body is rotated in one direction and moved into the ground by the propulsive force of the spiral wing, and the bottom end of the pile body is a predetermined position in the ground (for example, from a predetermined depth at which the bottom bottom of the pile body is embedded). A rotary embedding step of moving the bottom bottom of the pile body to a predetermined depth while spouting the grout from the grout spout at the time of arriving at a meter to 2 meters before)
The pile body is rotated in the other direction opposite to the one direction while the grout is ejected from the grout outlet, and is pulled up from the predetermined depth to the predetermined position. A retreating step of further excavating the earth and sand around the spiral blade by projecting in the radial direction of the pile body from the periphery of the pile,
The rotary embedding step and the rotary retreating step are alternately repeated between the predetermined position and the predetermined depth to mix and agitate the sand and the grout excavated by the spiral blade and the auxiliary excavation blade. The mixing stirring step is repeated until the mixing stirring is repeated by the weight of the pile main body until the bottom bottom of the pile main body is lowered to the predetermined depth in the ground.
本発明の請求項4に記載の回転埋設杭を地中に埋設する埋設施工法は、回転埋設杭が、下端底部に掘削刃を設けた管状の杭本体と、前記杭本体の下端部側周面に設けられた螺旋翼と、前記杭本体の下端底部に設けられ、グラウトを地中に噴出するグラウト噴出穴と、を有し、
前記杭本体の内部にグラウト注入パイプを装着し、その先端部を前記グラウト噴出穴に連結する準備工程と、
前記杭本体を一方向に回転させて前記螺旋翼の推進力により地中に移動させ、前記杭本体の下端底部が地中の所定位置(例えば杭本体の下端底部が埋設される所定深度から1メートル乃至2メートル手前の位置)に到着した時点で前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体の下端底部を所定深度まで移動させる回転埋設工程と、
前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体を前記一方向と反対の他方向に回転させて前記所定深度から前記所定位置まで引き上げる回転後退工程と、
前記所定位置と前記所定深度との間で前記回転埋設工程と前記回転後退工程とを交互に繰り返して前記螺旋翼によって掘削され、掘り起こされた土砂と前記グラウトとを混合攪拌し、この混合攪拌を前記杭本体の自重で前記杭本体の下端底部が地中の前記所定深度に降下するまで繰り返す混合攪拌工程と、を有することを特徴とする。
The embedding method for embedding the rotary buried pile according to claim 4 of the present invention includes a tubular pile body in which the rotary buried pile is provided with an excavating blade at the bottom end, and a lower end side circumference of the pile body. A spiral wing provided on the surface, and a grout ejection hole provided at the bottom of the lower end of the pile body, for ejecting the grout into the ground,
A grouting pipe is installed inside the pile body, and a preparation step for connecting the tip portion to the grouting hole,
The pile body is rotated in one direction and moved into the ground by the propulsive force of the spiral wing, and the bottom end of the pile body is a predetermined position in the ground (for example, from a predetermined depth at which the bottom bottom of the pile body is embedded). A rotary embedding step of moving the bottom bottom of the pile body to a predetermined depth while spouting the grout from the grout spout at the time of arriving at a meter to 2 meters before)
A rotational retreating step of rotating the pile main body in the other direction opposite to the one direction while pulling out the grout from the grout spout and pulling it up from the predetermined depth to the predetermined position;
The rotary embedding step and the rotary retreating step are alternately repeated between the predetermined position and the predetermined depth to excavate the spiral blade, and to mix and stir the excavated earth and sand and the grout. And a mixing and agitation step that repeats until the lower end bottom of the pile body descends to the predetermined depth in the ground by the weight of the pile body.
本発明の請求項5に記載の地中埋設構造物浮上抑制装置は、地中埋設構造物を地中に埋設したアンカーを使用してその浮上を抑制する、地中埋設構造物浮上抑制装置であって、請求項3に記載の埋設施工法によって地中埋設構造物の底部下で埋設された回転埋設杭を前記アンカーとして使用し、前記アンカーの上端部を連結部材により地中埋設構造物の底部に連結することを特徴とする。 The underground structure floating suppression apparatus according to claim 5 of the present invention is an underground structure floating suppression apparatus that suppresses the floating using an anchor in which the underground structure is embedded in the ground. The rotating buried pile buried under the bottom of the underground buried structure by the buried construction method according to claim 3 is used as the anchor, and the upper end of the anchor is connected to the underground buried structure by the connecting member. It connects with a bottom part, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の請求項6に記載の地中埋設構造物浮上抑制装置は、地中埋設構造物を地中に埋設したアンカーを使用してその浮上を抑制する、地中埋設構造物浮上抑制装置であって、請求項4に記載の埋設施工法によって地中埋設構造物の底部下で埋設された回転埋設杭を前記アンカーとして使用し、前記アンカーの上端部を連結部材により地中埋設構造物の底部に連結することを特徴とする。 The underground structure floating suppression apparatus according to claim 6 of the present invention is an underground structure floating suppression apparatus that suppresses the floating using an anchor in which the underground structure is embedded in the ground. The rotating buried pile buried under the bottom of the underground buried structure by the buried construction method according to claim 4 is used as the anchor, and the upper end of the anchor is connected to the underground buried structure by the connecting member. It connects with a bottom part, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば施工が容易で且つ確実に地中埋設構造物、地上構造物の浮上や沈下を抑制することが可能である。 According to the present invention, the construction is easy and can reliably suppress the floating and sinking of underground structures and ground structures.
図1乃至図4(a)、(b)、(c)は本発明の回転埋設杭の一実施例を示す。 FIG. 1 thru | or FIG. 4 (a), (b), (c) shows one Example of the rotation buried pile of this invention.
本実施例の回転埋設杭は、菅状の杭本体10と、杭本体10の下端部側周面に設けられた略1巻の螺旋翼11と、螺旋翼11の周方向に沿って等間隔に配置され、螺旋翼11の周縁から杭本体10の径方向に突出可能な2枚の補助掘削刃12とを備える。
The rotary buried pile according to the present embodiment includes a bowl-
杭本体10は鋼管製で、開口したその下端底部に底板13が固定され、この底板13に先端掘削刃14が取り付けられ、またグラウト噴出口15が設けられる。施工時に、杭本体10内にグラウト注入パイプ60が装着される。そして、グラウト注入パイプ60の先端部(図示せず)がグラウト噴出口15に連結される。グラウト注入パイプ60から送られたグラウト(セメント粉と水とを所定の割合で混合してスラリー状にしたいわゆるセメントミルク、モルタルなど)がグラウト噴出口15から地盤中の掘削された土砂に噴出される。
The pile
螺旋翼11は杭本体10の外径の2倍乃至3倍の外径を有している。杭本体10をオーガー(回転押し込み装置)により一方向(正転)させると、螺旋翼11が地中にねじ込まれて回転推進し、周囲の土砂を掘削し圧縮しながら杭本体10を地中に推進させる。
The
補助掘削刃12は、螺旋翼11の面部に回動可能に取り付けられた支持片16の外端部に杭本体10の軸線方向に延びるよう固定されている。詳しくは、螺旋翼11の周縁寄りの箇所で螺旋翼11の表面と裏面を挟み且つ内端部がピン17を介して螺旋翼11に回動可能に取り付けられた一対の支持片16(図4(a)、(b)、(c)参照)の外端部に、補助掘削刃12が杭本体10の軸線方向に延びるよう固定(溶接)されている。
The
補助掘削刃12は、杭本体10を一方向に回転(正転)させて地中に埋設する方向に移動(推進)させる際に螺旋翼11の周りの土砂によってピン17を支点として回動し、螺旋翼11の周縁に押し付けられる。すなわち、補助掘削刃12は杭本体10を地中に推進させる際に螺旋翼11から杭本体10の径方向に突出せず、その収容位置に止まる(図2参照)。
The
また、補助掘削刃12は、杭本体10を一方向とは反対の他方向に回転(逆転)させて地中から抜き出す方向に移動させる際に螺旋翼11の周りの土砂に押されてピン17を支点として前回とは反対の方向に回動し、螺旋翼11の周縁から杭本体10の径方向に突出する(図3参照)。これにより、補助掘削刃12は螺旋翼10によって掘削出来ない螺旋翼10の周囲にある土砂を更に掘削することができる。
Further, the
なお、補助掘削刃12は2枚ではなく、1枚又は3枚以上であってもよい。
The
杭本体10を地中の所定箇所で正転と逆転を繰り返して上下往復移動させると、その箇所の掘削領域をそれ以外の箇所(螺旋翼11のみで掘削される箇所)に比して拡大することが可能となる。
When the
螺旋翼11の径を大きくして掘削領域を拡大することは可能であるが、掘削抵抗が必然的に大きくなり、掘削効率が低下するのが避けられない。本実施例では螺旋翼11の径を大きくすることなく掘削領域を拡大することが可能で、掘削抵抗にしても螺旋翼11によって既に掘削された箇所から補助掘削刃12によって更に掘削するので螺旋翼11の径を大きくして掘削する場合に比して小さくて済む。掘削領域の土砂とグラウトを混合して攪拌することにより、地中に、グラウトによって硬化された土砂の円柱状の層50、50a(図7、図8参照)を形成することが出来る。この円柱状の層50、50aは、杭本体10の先端支持力及び抗引抜力を倍増する。
Although it is possible to enlarge the excavation area by increasing the diameter of the
本実施例の回転埋設杭は、先端支持力の増強と抗引抜力の強化を図ることができ、マンホールなどの地中埋設構造物や建物、地上構造物などのアンカーあるいは支持杭として使用することによりこれら構造物の沈下・浮上を確実に抑制することが出来る。 The rotary buried pile of this embodiment can increase the tip support force and strengthen the pull-out force, and should be used as an anchor or support pile for underground structures such as manholes, buildings, and ground structures. Thus, the settlement and levitation of these structures can be reliably suppressed.
図5、図6は回転埋設杭の他の実施例を示す。 5 and 6 show another embodiment of the rotary buried pile.
図5に示す回転埋設杭は、杭本体10の螺旋翼11の上方位置(例えば螺旋翼11から500mm以内で、回転埋設杭を地中に埋設した後に図7、図8に示す円柱状の層50、50a内に位置する箇所)に第2の螺旋翼18aを設けて構成される。第2の螺旋翼18aの外径は、螺旋翼11よりも大きく(1.4倍程度)、補助掘削刃12を展開させたときと略同じに設定されている。図5中、他の部分については図1に示す回転埋設杭と同じ構成なので、同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。
The rotary buried pile shown in FIG. 5 is positioned above the
図6に示す回転埋設杭は、杭本体10の螺旋翼11の上方の2箇所(例えば螺旋翼11から250mmの箇所と500mmの箇所)に混合攪拌羽根18bをそれぞれ設けて構成される。これら混合攪拌羽根18bは、螺旋翼11、補助掘削刃12と共に土砂とグラウトを混合して攪拌するのに使用される。図6中、他の部分については図1に示す回転埋設杭と同じ構成なので、同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。
The rotary buried pile shown in FIG. 6 is configured by providing
図5、図6に示す回転埋設杭についても上述した本実施例の回転埋設杭(図1など)と同様に、先端支持力の増強と抗引抜力の強化を図ることができ、マンホールなどの地中埋設構造物や建物、地上構造物などのアンカーあるいは支持杭として使用することによりこれら構造物の沈下・浮上を確実に抑制することが出来る上に、第2の螺旋翼18a、混合攪拌羽根18bで掘削された土砂とグラウトとの混合攪拌を効率よく行うことが出来る。
As with the rotary buried piles of the present embodiment described above (FIG. 1 and the like), the tip support force and the anti-pullout force can be enhanced with respect to the rotary buried piles shown in FIGS. By using it as an anchor or support pile for underground structures, buildings, ground structures, etc., it is possible to reliably suppress the settlement and levitation of these structures, as well as the
図7は本発明の埋設施工法の一実施例を示す。本実施例によれば図1に示す回転埋設杭を使用している。 FIG. 7 shows an embodiment of the embedding method according to the present invention. According to the present embodiment, the rotary buried pile shown in FIG. 1 is used.
先ず杭本体10の内部にグラウト注入パイプ60を装着し、その先端部(図示せず)をグラウト噴出穴15に連結し、また杭本体10の上端部(頂部)にオーガー(回転押し込み装置 図示せず)を連結して、埋設箇所に杭本体10を起立させる(準備工程)。
First, the
次いで、オーガー(図示せず)により杭本体10を一方向に回転(正転)させて先端掘削刃14を埋設箇所の地面に突きさし、螺旋翼11を地面に食い込ませると、螺旋翼11の推進力により杭本体10が地中に移動(推進)する。この際、補助掘削刃12は、螺旋翼11の周りの土砂によってピン17を支点として回動し、螺旋翼11の周縁に押し付けられる。そして、杭本体10の下端底部が地中の所定位置、例えば杭本体10の下端底部が埋設される所定深度から1メートル乃至2メートル手前の位置に到着した時点でグラウト噴出口15からグラウト、例えばセメントミルクを噴出させつつ杭本体10の下端底部を所定深度まで移動させる(回転埋設工程)。
Next, when the pile
次いで、グラウト噴出口15からセメントミルクを噴出させつつオーガー(図示せず)により杭本体10を前回とは反対の他方向に回転(逆転)させて所定深度から所定位置まで引き上げる。この引き上げの際、各補助掘削刃12が螺旋翼11の周囲の土砂に押し出され、この結果、ピン17を支点として支持片16が回動し、各補助掘削刃12が螺旋翼11の周縁から杭本体10の径方向に突出して、螺旋翼11の周囲の土をさらに掘削する(回転後退工程)。
Next, while the cement milk is ejected from the
次いで、杭本体10の正転と逆転を繰り返して、所定位置と所定深度との間で杭本体10を上下往復移動させ(回転埋設工程と回転後退工程とを交互に繰り返し)、螺旋翼11と補助掘削刃12によって掘削され、掘り起こされた土砂とセメントミルクとを螺旋翼11と補助掘削刃12で混合攪拌する。図5に示す回転埋設杭を使用した場合には、第2の螺旋翼18aも土砂とセメントミルクを混合攪拌する。図6に示す回転埋設杭を使用した場合には、混合攪拌羽根18bも土砂とセメントミルクを混合攪拌する。これを複数回、例えば4回乃至5回ほど行う。この後、杭本体10の回転を停止して、杭本体10の上端部からオーガー(回転押し込み装置)を外す。杭本体10の自重で杭本体10の下端底部が地中の所定深度まで降下するか否かをチェックする。混合攪拌が十分でない場合(杭本体10の自重で杭本体10の下端底部が地中の所定深度に降下しない場合)には杭本体10の上端部を再度オーガー(回転押し込み装置)に連結し、杭本体10の正転と逆転を繰り返す(混合攪拌工程)。
Next, the forward and reverse rotation of the
杭本体10の自重で杭本体10の下端底部が地中の所定深度まで降下したらセメントミルクが硬化するのを待つ(セメントミルク硬化工程)。所定時間経過後、地中にセメントミルクによって硬化された土砂の円柱状の層50が形成される。
It waits for cement milk to harden, if the bottom end of the pile
本実施例の埋設施工法によれば、セメントミルクによって硬化された土砂の円柱状の層50は、螺旋翼11から一対の補助掘削刃12を展開した(螺旋翼11の周縁から一対の補助掘削刃12を突出させた)際における補助掘削刃12間の距離に相当する直径を有しており、円柱状の層50を有さない螺旋翼11のみによって得られる杭本体10の支持力及び抗引抜力を倍増させることが可能である。また、円柱状の層50は、所定位置と所定深度との間の距離に相当する高さを有しており、杭本体10に押し下げ力や引き抜き力が繰り返し作用しても杭本体10を強固に支持することが可能である。さらに、先端支持力及び抗引抜力を大きくするのに螺旋翼11の直径を拡大させる必要がないことから、埋設施工効率を低下させるおそれがない。
According to the embedding method of the present embodiment, the
上述した図7に示す本実施例の埋設施工法は、マンホールなどの地中埋設構造物あるいは地上に構築される建物、地上構造物の浮上・沈下抑制のためのアンカー、支持杭などの埋設施工に適用することができ、アンカー、支持杭などの先端支持力、抗引抜力を増強してマンホールなどの地中埋設構造物、地上に構築される建物、地上構造物などの浮上や沈下を確実に抑制することが可能である。 The above-described embedding method of the present embodiment shown in FIG. 7 is a method of embedding an underground structure such as a manhole or a building constructed on the ground, an anchor for suppressing the rising and sinking of the ground structure, a support pile, and the like. It can be applied to the anchors, support piles and other tip support force, anti-pull-out force to enhance the underground structure such as manholes, buildings built on the ground, ground structures and so on. It is possible to suppress it.
図8は本発明の埋設施工法の他の実施例を示す。本実施例によれば図6に示す回転埋設杭から補助掘削刃12、支持片16及びピン17を省略した回転埋設杭を使用している。
FIG. 8 shows another embodiment of the embedding method of the present invention. According to the present embodiment, the rotary buried pile in which the
図7に示す実施例の場合と同様に、先ず杭本体10の内部にグラウト注入パイプ60を装着し、その先端部をグラウト噴出穴15に連結し、また杭本体10の上端部(頂部)にオーガー(回転押し込み装置)を連結して、埋設箇所に杭本体10を起立させる(準備工程)。
As in the case of the embodiment shown in FIG. 7, the
次いで、杭本体10を一方向に回転(正転)させて先端掘削刃14を埋設箇所の地面に突きさし、螺旋翼11を地面に食い込ませると、螺旋翼11の推進力により地中に移動する。そして、杭本体10の下端底部が地中の所定位置、例えば杭本体10の下端底部が埋設される所定深度から1メートル乃至2メートル手前の位置に到着した時点でグラウト噴出口15からグラウト、例えばセメントミルクを噴出させつつ杭本体10の下端底部を所定深度まで移動させる(回転埋設工程)。この際、混合攪拌羽根18bは螺旋翼11によって掘削された土砂とセメントミルクとを混合攪拌する。
Next, when the pile
次いで、グラウト噴出口15からセメントミルクを噴出させつつ杭本体10を前回とは反対の他方向に回転(逆転)させて所定深度から所定位置まで引き上げる。この引き上げの際には、図7の実施例とは異なり、螺旋翼11の周囲の土をさらに掘削することはないが、混合攪拌羽根18bが螺旋翼11によって掘削された土砂とセメントミルクとを混合攪拌する(回転後退工程)。
Next, the
次いで、杭本体10の正転と逆転を繰り返して、所定位置と所定深度との間で杭本体10を上下往復移動させ(回転埋設工程と回転後退工程とを交互に繰り返し)、螺旋翼11によって掘削され、掘り起こされた土砂とセメントミルクとを螺旋翼11と混合攪拌羽根18bで混合攪拌する。これを複数回、例えば4回乃至5回ほど行う。この後、図7の実施例と同様に、杭本体10の回転を停止して、杭本体10の上端部からオーガー(回転押し込み装置)を外し、杭本体10の自重で杭本体10の下端底部が地中の所定深度まで降下するか否かをチェックする(混合攪拌工程)。
Next, the forward and reverse rotation of the
杭本体10の自重で杭本体10の下端底部が地中の所定深度まで降下したらセメントミルクが硬化するのを待つ(セメントミルク硬化工程)。所定時間経過後、地中にセメントミルクによって硬化された土砂の円柱状の層50aが形成される。
It waits for cement milk to harden, if the bottom end of the pile
本実施例の埋設施工法によれば、セメントミルクによって硬化された土砂の円柱状の層50aは、螺旋翼11に相当する直径を有し且つ所定位置と所定深度との間の距離に相当する高さを有しており、円柱状の層50aを有さない螺旋翼11のみの場合に比して大きな支持力と摩擦抵抗力が得られる。また、杭本体10に押し下げ力や引き抜き力が繰り返し作用しても杭本体10を強固に支持することが可能である。さらに、埋設施工効率を低下させるおそれがない。
According to the embedding method of the present embodiment, the
上述した図8に示す他の実施例の埋設施工法も、図7に示す埋設施工法と同様に、マンホールなどの地中埋設構造物あるいは地上に構築される建物、地上構造物の浮上・沈下抑制のためのアンカー、支持杭などの埋設施工に適用することができ、アンカー、支持杭などの先端支持力、抗引抜力を増強してマンホールなどの地中埋設構造物、地上に構築される建物、地上構造物などの浮上や沈下を確実に抑制することが可能である。 The above-described embedding method of the other embodiment shown in FIG. 8 is also the same as the embedding method shown in FIG. 7, the underground structure such as a manhole, the building constructed on the ground, and the floating and sinking of the ground structure. It can be applied to anchoring and anchoring piles for restraint, and it is built on underground structures such as manholes by enhancing the tip supporting force and anti-pullout force of anchors and supporting piles. It is possible to reliably suppress the rising and sinking of buildings and ground structures.
図9及び図10は本発明の地中埋設構造物浮上抑制装置の一実施例を示す。 9 and 10 show an embodiment of the underground structure floating suppression apparatus of the present invention.
本実施例では地中埋設構造物としてマンホール20に適用した場合を示している。本実施例の浮上抑制装置は、マンホール20の底部下の地中に埋設されるアンカー30と、アンカー30をマンホール20の底部に連結する連結部材40を備える。なお、本発明の地中埋設構造物浮上抑制装置はマンホール以外の地中埋設構造物にも適用出来る。
In the present embodiment, the case where it is applied to the
アンカー30として図5に示す回転埋設杭を使用し、アンカー30は図7に示す埋設施工法により地中に埋設される。
5 is used as the
アンカー30は、図5に示す回転埋設杭と同様に、鋼管製のアンカー本体30aと、アンカー本体30aの下端部側周面に設けられた螺旋翼31と、螺旋翼31の周方向に沿って等間隔で配置され、螺旋翼31の周縁からアンカー本体30aの径方向に突出可能な2枚の補助掘削刃32とを備える。
As with the rotary buried pile shown in FIG. 5, the
アンカー本体30aの下端底部に底板33が固定され、この底板33に先端掘削刃34が取り付けられ、またグラウト噴出口35が設けられる。
A
補助掘削刃32は、螺旋翼31の面部に回動可能に取り付けられた支持片36の外端部にアンカー本体30aの軸線方向に延びるよう固定されている。詳しくは、螺旋翼31の周縁寄りの箇所で螺旋翼31の表面と裏面を挟み且つ内端部がピン37を介して螺旋翼31に回動可能に取り付けられた一対の支持片36(図10参照)の外端部に、補助掘削刃32が杭本体10の軸線方向に延びるよう固定(溶接)されている。
The
補助掘削刃32は、アンカー本体30aを地中に推進させる際に螺旋翼31からアンカー本体30aの径方向に突出せず、その収容位置に止まる。また、補助掘削刃32は、アンカー本体30aを他方向に回転(逆転)させて地中から抜き出す方向に移動させる際に螺旋翼31の周縁からアンカー本体30aの径方向に突出する。
The
アンカー本体30aの螺旋翼31の上方位置に第2の螺旋翼38が設けられる。第2の螺旋翼38の外径は、螺旋翼31よりも大きく、補助掘削刃32を展開させたときと略同じに設定されている。
A second spiral blade 38 is provided above the
アンカー30(アンカー本体30a)は、図7に示す埋設施工法と同様の施工法によりマンホール20の底部下の地中に埋設される。この際に形成された、セメントミルクで硬化された土砂の円柱状の層50b(図10参照)よってアンカー30(アンカー本体30a)は、引き抜き力に抗して地中に保持される。アンカー30の埋設後、オーガー(回転押し込み装置)を外し、またグラウト注入パイプを外す。
The anchor 30 (anchor
連結部材40は、アンカー本体30aの上端部が貫通する穴41を有した方形状の鋼板42と、穴41から突き出たアンカー本体30aの頂部に固定される固定板43とを備える。マンホール20の底部には施工時に開口部21が開けられており、この開口部21を介してマンホール20内に突き出たアンカー本体30aの上端部が鋼板42の穴41を貫通する。
The connecting
アンカー本体30aの頂部に固定板43を溶接などにより固定し、また固定板43を鋼板42に溶接などで固定した後、開口部21を塞ぎ、鋼板42と固定板43とを覆うようにマンホール20の底部にモルタル44が打設される。
The fixing
本実施例の地中埋設構造物浮上抑制装置によれば、マンホール20の底部下(マンホール20の略真下)の地中にアンカー30を埋設するようにしてあるので、マンホール20の周囲に配管などが埋設されていてもマンホール20の真下に配管が延びていない限りこれら配管に邪魔されることがなく、施工が容易に行える。また、アンカー30(アンカー本体30a)は、セメントミルクで硬化された土砂の円柱状の層50b(図10参照)によって引き抜き力に抗して地中に保持されるので、地盤液状化現象によってマンホール20が浮き上がるのを確実に抑制することが出来る。また、マンホール20の沈下も確実に抑制することが出来る。
According to the underground structure floating suppression apparatus of the present embodiment, the
図11は図9に示す地中埋設構造物浮上抑制装置の連結部材40の変形例を示す。
FIG. 11 shows a modified example of the connecting
本変形例によれば、アンカー本体30aの上端部に連結ネジ軸45をナットあるいは溶接などで固定している。この連結ネジ軸45はマンホール20の底部に開けた開口部21からマンホール20内に配置した方形状の鋼板46の穴(図示せず)を貫通する。穴を貫通した連結ネジ軸45の上端部にワッシャ47を嵌め、ナット48を螺合して鋼板46に固定することにより、アンカー本体30aの上端部をマンホール20の底部に連結する。この連結後、開口部21を塞ぎ、鋼板46、ワッシャ47及びナット48を覆うようにマンホール20の底部にモルタル49が打設される。
According to this modification, the connecting
図12は図11に示す連結部材40の変形例を示す。
FIG. 12 shows a modification of the connecting
本変形例によれば、ナット48を鋼板46aの表面側で連結ネジ軸45に螺合させる代わりに、予めナット48を鋼板46aの裏面に溶接などで固定しておき、鋼板46a自体を回して連結ネジ軸45にナット48を螺合させる。
According to this modification, instead of screwing the
なお、図示しないが、請求項6に記載の本発明の地中埋設構造物浮上抑制装置の一実施例として、例えば図8に示す埋設施工法によりマンホールの底部下の地中に埋設される回転埋設杭10をアンカーとして使用する。この場合でもアンカーの上端部は、図9、図11あるいは図12に示す連結部材40によってマンホールの底部に連結される。
In addition, although not shown in figure, as one Example of the underground structure floating | floating suppression apparatus of this invention of Claim 6, for example, the rotation embedded in the ground under the bottom of a manhole by the burying construction method shown in FIG. The buried
この場合も、マンホールの底部下(マンホールの略真下)の地中にアンカーを埋設するようにしてあるので、マンホールの周囲に配管などが埋設されていてもマンホールの真下に配管が延びていない限りこれら配管に邪魔されることがなく、施工が容易に行える。また、アンカー(アンカー本体)は、セメントミルクで硬化された土砂の円柱状の層によって引き抜き力に抗して地中に保持されるので、地盤液状化現象によってマンホールが浮き上がるのを確実に抑制することが出来る。また、マンホールの沈下も確実に抑制することが出来る。 In this case as well, anchors are embedded in the ground below the bottom of the manhole (substantially below the manhole), so as long as the pipe does not extend directly under the manhole, even if pipes are buried around the manhole. Construction is easy without being disturbed by these pipes. In addition, the anchor (anchor body) is held in the ground against the pulling force by a cylindrical layer of earth and sand hardened with cement milk, so that the manhole is reliably prevented from floating due to the ground liquefaction phenomenon I can do it. In addition, manhole settlement can be reliably suppressed.
本発明の回転埋設杭やその埋設施工法は、マンホールなどの地中埋設構造物や建物、地上構造物の浮上や沈下を抑制するのに適用される。 The rotary buried pile and its construction method of the present invention are applied to suppress the floating and sinking of underground structures such as manholes, buildings, and ground structures.
10 杭本体
11 螺旋翼
12 補助掘削刃
13 底板
14 先端掘削刃
15 グラウト噴出口
16 支持片
17 ピン
18a 螺旋翼
18b 混合攪拌羽根
20 マンホール(地中埋設構造物)
30 アンカー
40 連結部材
50 セメントミルクによって硬化された土砂の円柱状の層
50a セメントミルクによって硬化された土砂の円柱状の層
50b セメントミルクによって硬化された土砂の円柱状の層
DESCRIPTION OF
30
Claims (6)
前記杭本体の下端部側周面に設けられた螺旋翼と、
前記螺旋翼の周方向に沿って所定の間隔をあけて配置され、前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向に突出可能な複数の補助掘削刃と、を有し、
前記補助掘削刃の各々は、前記螺旋翼の面部に回動可能に取り付けられた支持片の端部に、前記杭本体の軸線方向に延びるよう固定され、
前記杭本体を一方向に回転させて地中に埋設する方向に移動させる際に、前記補助掘削刃は前記杭本体の径方向に突出せず、
前記杭本体を他方向に回転させて地中から抜き出す方向に移動させる際に、前記補助掘削刃は前記杭本体の径方向に突出することを特徴とする回転埋設杭。 Tubular pile body with a drilling blade at the bottom of the bottom,
A spiral wing provided on the lower peripheral surface of the pile body;
A plurality of auxiliary excavation blades arranged at predetermined intervals along the circumferential direction of the spiral wing and capable of projecting in the radial direction of the pile body from the periphery of the spiral wing,
Each of the auxiliary excavation blades is fixed to the end portion of the support piece rotatably attached to the surface portion of the spiral wing so as to extend in the axial direction of the pile body,
When the pile body is rotated in one direction and moved in the direction of being buried in the ground, the auxiliary excavation blade does not protrude in the radial direction of the pile body,
When rotating the said pile main body to another direction and moving it in the direction extracted from underground, the said auxiliary excavation blade protrudes in the radial direction of the said pile main body, The rotary buried pile characterized by the above-mentioned.
前記杭本体の下端底部にグラウト注入パイプからのグラウトを地中に噴出するグラウト噴出穴を設けたことを特徴とする回転埋設杭。 In the rotary buried pile according to claim 1,
A rotary buried pile characterized in that a grout ejection hole for ejecting grout from a grout injection pipe into the ground is provided at the bottom of the bottom of the pile body.
前記回転埋設杭は、下端底部に掘削刃を設けた管状の杭本体と、前記杭本体の下端部側周面に設けられた螺旋翼と、前記螺旋翼の周方向に沿って所定の間隔をあけて配置され、前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向に突出可能な複数の補助掘削刃と、前記杭本体の下端底部に設けられたグラウト噴出穴と、を有し、前記補助掘削刃の各々は、前記螺旋翼の面部に回動可能に取り付けられた支持片の端部に、前記杭本体の軸線方向に延びるよう固定され、前記杭本体を一方向に回転させて地中に埋設する方向に移動させる際に、前記補助掘削刃は前記杭本体の径方向に突出せず、前記杭本体を他方向に回転させて地中から抜き出す方向に移動させる際に、前記補助掘削刃は前記杭本体の径方向に突出するように構成され、
前記杭本体の内部にグラウト注入パイプを装着し、その先端部を前記グラウト噴出穴に連結する準備工程と、
前記杭本体を一方向に回転させて前記螺旋翼の推進力により地中に移動させ、前記杭本体の下端底部が地中の所定位置に到着した時点で前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体の下端底部を所定深度まで移動させる回転埋設工程と、
前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体を前記一方向と反対の他方向に回転させて前記所定深度から前記所定距離位置まで引き上げ、この引き上げの際、前記各補助掘削刃を前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向に突出させて前記螺旋翼の周囲の土をさらに掘削する回転後退工程と、
前記所定位置と前記所定深度との間で前記回転埋設工程と前記回転後退工程とを交互に繰り返して前記螺旋翼と前記補助掘削刃によって掘削され、掘り起こされた土砂と前記グラウトとを混合攪拌し、この混合攪拌を前記杭本体の自重で前記杭本体の下端底部が地中の前記所定深度に降下するまで繰り返す混合攪拌工程と、を有することを特徴とする埋設施工法。 An embedding method for burying a rotating buried pile in the ground,
The rotating buried pile has a tubular pile main body provided with an excavating blade at the bottom of the lower end, a spiral wing provided on the lower end side peripheral surface of the pile main body, and a predetermined interval along the circumferential direction of the spiral wing. A plurality of auxiliary excavation blades that are arranged open and projectable in the radial direction of the pile main body from the periphery of the spiral wing, and a grout ejection hole provided in a bottom end of the pile main body, and the auxiliary excavation Each of the blades is fixed to the end portion of the support piece rotatably attached to the surface portion of the spiral wing so as to extend in the axial direction of the pile body, and the pile body is rotated in one direction into the ground. When moving in the direction of burying, the auxiliary excavation blade does not protrude in the radial direction of the pile main body, and when moving the pile main body in the other direction and moving it in the direction of extracting from the ground, the auxiliary excavation blade Is configured to protrude in the radial direction of the pile body,
A grouting pipe is installed inside the pile body, and a preparation step for connecting the tip portion to the grouting hole,
The pile body is rotated in one direction and moved into the ground by the propulsive force of the spiral wing, and when the bottom end of the pile body arrives at a predetermined position in the ground, the grout is ejected from the grout outlet. A rotational embedding step of moving the bottom end of the pile body to a predetermined depth;
The pile main body is rotated in another direction opposite to the one direction while the grout is ejected from the grout outlet, and is pulled up from the predetermined depth to the predetermined distance position. A rotary retreating step of further excavating the soil around the spiral wing by projecting in the radial direction of the pile body from the periphery of the wing;
The rotary embedding step and the rotary retreating step are alternately repeated between the predetermined position and the predetermined depth to mix and agitate the sand and the grout excavated by the spiral blade and the auxiliary excavation blade. And a mixing and stirring step of repeating this mixing and stirring until the bottom bottom of the pile body descends to the predetermined depth in the ground by the weight of the pile body.
前記回転埋設杭は、下端底部に掘削刃を設けた管状の杭本体と、前記杭本体の下端部側周面に設けられた螺旋翼と、前記杭本体の下端底部に設けられ、グラウトを地中に噴出するグラウト噴出穴と、を有し、
前記杭本体の内部にグラウト注入パイプを装着し、その先端部を前記グラウト噴出穴に連結する準備工程と、
前記杭本体を一方向に回転させて前記螺旋翼の推進力により地中に移動させ、前記杭本体の下端底部が地中の所定位置に到着した時点で前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体の下端底部を所定深度まで移動させる回転埋設工程と、
前記グラウト噴出口からグラウトを噴出させつつ前記杭本体を前記一方向と反対の他方向に回転させて前記所定深度から前記所定距離位置まで引き上げる回転後退工程と、
前記所定位置と前記所定深度との間で前記回転埋設工程と前記回転後退工程とを交互に繰り返して前記螺旋翼によって掘削され、掘り起こされた土砂と前記グラウトとを混合攪拌し、この混合攪拌を前記杭本体の自重で前記杭本体の下端底部が地中の前記所定深度に降下するまで繰り返す混合攪拌工程と、を有することを特徴とする埋設施工法。 An embedding method for burying a rotating buried pile in the ground,
The rotary buried pile is provided with a tubular pile body provided with a drilling blade at the bottom bottom, a spiral wing provided on a lower peripheral surface of the pile body, a bottom bottom of the pile body, and a grout. A grouting hole that erupts inside,
A grouting pipe is installed inside the pile body, and a preparation step for connecting the tip portion to the grouting hole,
The pile body is rotated in one direction and moved into the ground by the propulsive force of the spiral wing, and when the bottom end of the pile body arrives at a predetermined position in the ground, the grout is ejected from the grout outlet. A rotational embedding step of moving the bottom end of the pile body to a predetermined depth;
A rotational retreating step of rotating the pile main body in another direction opposite to the one direction while ejecting the grout from the grout outlet, and pulling it up from the predetermined depth to the predetermined distance position;
The rotary embedding step and the rotary retreating step are alternately repeated between the predetermined position and the predetermined depth to excavate the spiral blade, and to mix and stir the excavated earth and sand and the grout. And a mixing and agitation step that repeats until the bottom end of the pile body descends to the predetermined depth in the ground by the weight of the pile body.
請求項3に記載の埋設施工法によって地中埋設構造物の底部下で埋設された回転埋設杭を前記アンカーとして使用し、
前記アンカーの上端部を連結部材により地中埋設構造物の底部に連結することを特徴とする地中埋設構造物浮上抑制装置。 An underground buried structure levitation suppression device that suppresses its levitation using an anchor embedded in the underground structure,
Using the rotating buried pile buried under the bottom of the underground buried structure by the buried construction method according to claim 3 as the anchor,
An underground buried structure levitation suppression apparatus, wherein an upper end portion of the anchor is connected to a bottom portion of an underground buried structure by a connecting member.
請求項4に記載の埋設施工法によって地中埋設構造物の底部下で埋設された回転埋設杭を前記アンカーとして使用し、
前記アンカーの上端部を連結部材により地中埋設構造物の底部に連結することを特徴とする地中埋設構造物浮上抑制装置。 An underground buried structure levitation suppression device that suppresses its levitation using an anchor embedded in the underground structure,
A rotary buried pile buried under the bottom of the underground buried structure by the buried construction method according to claim 4 is used as the anchor,
An underground buried structure levitation suppression apparatus, wherein an upper end portion of the anchor is connected to a bottom portion of an underground buried structure by a connecting member.
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