JP2014088686A - Subsoil consolidation system and subsoil consolidation method - Google Patents

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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a subsoil consolidation system having both of strong supporting to subsoil and a drain function.SOLUTION: A plurality of piles 3 are installed respectively in excavated holes 7 formed in a subsoil 1. Each of the piles includes: a foot protection part 3B which is formed by compacting crushed stones 6 and has a shape with a diameter larger than that of the excavated hole and spherically bulging; a columnar part 3A formed by restraining the crushed stones 6 by a cylindrical water-permeable sheet 4 consisting of a polymeric material; and a steel pipe 3C vertically arranged in coinciding with a central axis of the columnar part 3A. The pile 3 restrains a tendency of laterally bulging by receiving a compressive force in a vertical direction from a load applied from above the subsoil 1 and an end bearing capacity of the foot protection part 3B from below by means of tensile resistance strength of the water-permeable sheet 4. Thereby, the pile 3 has flexibility for following lateral deformation by the subsoil 1 while enhancing its inner pressure to maintain its strength. The pile 3 discharges water rapidly to the outside of the subsoil 1 when rainwater and underground water pressure increase as crushed stone drain.

Description

本発明は、建築物が立つ土地の地盤強化を図るための軟弱地盤の強化技術及び地盤の液状化に対応する液状化防止技術に関し、特に、戸建住宅の土地地盤強化を低コストで実現すると共に地盤の液状化を低減化するための地盤強化システム及び地盤強化方法に関する。   The present invention relates to a soft ground strengthening technique for strengthening the ground where a building stands and a liquefaction prevention technique corresponding to the liquefaction of the ground, and in particular, to realize the ground ground strengthening of a detached house at a low cost. The present invention also relates to a ground strengthening system and a ground strengthening method for reducing ground liquefaction.

ビルディングやマンション等の比較的大規模な鉄筋コンクリート建築物や鉄骨建築物は、立脚する土地の地中深くの強固な地盤基礎層に届く基礎杭構造物を埋設し、当該基礎杭構造物の上に構築される。これらの大規模建築物の基礎杭構造物の施工法としては、鋼管、PHC杭等の種々の基礎杭材を、土地を切削または打撃や油圧によって地中に埋め込む種々の埋設工法により構築する。   For relatively large-scale reinforced concrete buildings and steel buildings such as buildings and condominiums, a foundation pile structure that reaches a solid ground foundation layer deep in the ground of the erected land is buried, and the foundation pile structure is placed on the foundation pile structure. Built. As a construction method of the foundation pile structure of these large-scale buildings, various foundation pile materials such as steel pipes and PHC piles are constructed by various embedding methods for embedding the land into the ground by cutting or hitting or hydraulic pressure.

一方、戸建住宅や比較的小規模のアパートメント用住宅等の建設においては、上記のような本格的な基礎杭工事の施工は、多くの場合コストの問題からも困難であり、土地の地盤調査によって一定の基準を満たしていないと判定された軟弱地盤の場合には、土地の表層改良工事(土の置換等)を行いその上に簡単な鉄筋コンクリートの住宅用基礎が施されて住宅建設が行われるのが通常である。   On the other hand, in the construction of detached houses and relatively small apartment houses, full-scale foundation pile construction as described above is often difficult due to cost problems. In the case of soft ground that is determined not to meet certain standards, the ground surface improvement work (soil replacement, etc.) is carried out, and then a simple reinforced concrete housing foundation is applied to build the house. It is normal.

また、近年頻発する大きな地震や大雨による土砂災害等による家屋地盤の崩壊は、もともと田や河川又は海の埋立地であった軟弱な地盤上や傾斜地に建設された場所に多く発生している。   In addition, the collapse of house ground due to large earthquakes and landslides caused by heavy rains in recent years has frequently occurred on soft ground and sloped land that were originally landfills of rice fields, rivers or seas.

軟弱地盤の上に住宅を建設する場合、従来から行われてきた土地の表層改良工事による地盤強化策だけでは、一定規模以上の地震によって生じる地盤の陥没や隆起又は液状化に対応できないことが明らかになっている。   When building a house on soft ground, it is clear that conventional ground reinforcement measures by surface improvement of land cannot cope with ground depression, uplift or liquefaction caused by earthquakes of a certain scale or larger. It has become.

そのため、液状化地層まで土砂を排出しながらケーシングを建込み、その後、ケーシングの中心に一致させて該ケーシング内径より小さい内径の基礎杭を支持地盤の深さまで打設し、ケーシングと基礎杭の隙間に砕石を充填した後、ケーシングを抜き出し、その後、基礎杭上部の地表面にも砕石を連続して敷設する工法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この従来技術は、基礎杭により建物を支えると共に、地震動で地下水位が上昇し地盤内に押し上げられてきたとき、水を基礎杭の周囲に配設した砕石を通過させて地表に排水しようとするものである。   Therefore, the casing is built while discharging the earth and sand to the liquefied formation, and then a foundation pile having an inner diameter smaller than the casing inner diameter is driven to the depth of the support ground so as to coincide with the center of the casing. A method is known in which a crushed stone is filled and then a casing is extracted, and then crushed stone is continuously laid on the ground surface above the foundation pile (see, for example, Patent Document 1). This conventional technology supports the building by the foundation pile, and when the groundwater level rises and is pushed up into the ground by the earthquake motion, it tries to drain the water through the crushed stones arranged around the foundation pile. Is.

また、切削土、ガラス廃材又は解体ガラス等にセメント系(カルシウム又は石灰系)の吸水によって膨張材を混ぜた中詰材をジオテキスタイル(高分子化学繊維材により構成された通水性シート)で円筒状に密に巻きつけてこれを補強杭とする技術も知られている(例えば、特許文献2を参照)。   In addition, the filling material in which the expansive material is mixed with cement-based (calcium or lime-based) water absorption into cutting soil, waste glass or demolition glass, etc. is cylindrical with geotextile (water-permeable sheet composed of polymer chemical fiber material) There is also known a technique in which a stake is tightly wound around a stake (for example, see Patent Document 2).

特開平10−25732号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-25732 特開平7−305334号公報JP-A-7-305334

しかし、特許文献1の場合は、基礎杭の剛性が強いと、N値が4以下の軟弱地盤の場合は、地震により地盤に与えられる変形歪力によって座屈してしまう可能性が高く危険である。特に、地盤の中間層がN値で4以下の場合は、座屈の危険性が特に高くなる。そして、液状化対策の面でも、年月の経過により基礎杭の周囲に配設した砕石の間に土が入り込みドレーン通路としての機能が果たせなくなるという問題もある。   However, in the case of Patent Document 1, if the foundation pile has a high rigidity, in the case of soft ground having an N value of 4 or less, there is a high possibility that it will buckle due to the deformation strain force applied to the ground by an earthquake. . In particular, when the ground intermediate layer has an N value of 4 or less, the risk of buckling is particularly high. And in terms of liquefaction countermeasures, there is also a problem that soil enters between crushed stones arranged around the foundation piles over the years and cannot function as a drain passage.

一方、特許文献2の場合は、筒状のジオテキスタイルと中詰部材による補強杭は柔構造を有しているために、剛性の基礎杭と比べて地震による変形歪力で座屈する可能性は低くなる。しかし、液状化対策の面では、ジオテキスタイルの中詰部材は、地盤の掘削土、ガラス廃材、又は解体ガラス等を用いて、膨張材にて体積を膨張させるために構成のため排水性が悪く排水ドレーンとしての機能を有していない。   On the other hand, in the case of Patent Document 2, since the reinforcing pile made of cylindrical geotextile and filling member has a flexible structure, it is less likely to buckle due to the deformation strain caused by the earthquake than the rigid foundation pile. Become. However, in terms of liquefaction countermeasures, the geotextile filling member is composed of ground excavated soil, glass waste, or demolished glass, etc., so that the volume is expanded with the expansion material, so the drainage is poor. Does not function as a drain.

上記点から本発明は、地盤上の建物を強固に支持することができて、地盤の変形にも追随し得る変形性を有すると共に、排水ドレーンの機能をも併せ持つ地盤強化方法及び地盤強化システムを提供することを課題としている。   In view of the above, the present invention provides a ground strengthening method and a ground strengthening system that can firmly support a building on the ground, have a deformability capable of following the deformation of the ground, and also have a function of a drainage drain. The issue is to provide.

上記課題を解決するために、本発明は、建築物が建設される地盤を強化する地盤強化システムであって、前記地盤に形成される掘孔と、前記掘孔の下方に砕石を締め固めて形成されてその径が前記掘孔の径よりも大きく球状に張り出す形状を有する根固め部と、高分子材料から成り、前記掘孔内にあって前記根固め部の上に設置されて、前記掘孔の径と略等しい径を有する筒状の通水シートと、前記通水シートの中空部に充填した砕石を締め固めて形成される柱状部と、前記柱状部の中心軸に一致して垂直方向に配置される鋼管と、を備えたことを特徴とする地盤強化システムである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a ground strengthening system for strengthening a ground on which a building is constructed, and a dug hole formed in the ground and a crushed stone are compacted below the dug hole. A root-solidified portion having a shape that is formed and has a shape that protrudes spherically larger than the diameter of the digging hole, and is made of a polymer material, and is installed in the digging hole on the root-solidifying portion, A cylindrical water-permeable sheet having a diameter substantially equal to the diameter of the digging hole, a columnar part formed by compacting crushed stone filled in the hollow part of the water-permeable sheet, and a central axis of the columnar part And a steel pipe arranged in a vertical direction.

そして、前記通水シートは、ジオグリッド素材により構成することを特徴とする。また、前記柱状部と前記建築物の基礎との間に浸透層が設けられることを特徴とする。   And the said water flow sheet | seat is comprised with a geogrid raw material, It is characterized by the above-mentioned. Further, a permeation layer is provided between the columnar part and the foundation of the building.

本発明による地盤強化方法は、建築物が建設される地盤を強化する方法であって、(a)先端開口を閉塞ロッドにて閉塞しているケーシングにて地盤に掘孔を形成する工程と、(b)前記掘孔の形成後、前記ケーシングを残して前記閉塞ロッドを引き上げて、前記ケーシングに砕石を投入する工程と、(c)投入した砕石を前記ケーシングに挿入する転圧ロッドにて前記ケーシングから押し出すと共に転圧することで砕石を締め固めてその径が前記掘孔の径よりも大きく球状に張り出す形状を有する根固め部を形成する工程と、(d)高分子材料から成る筒状の通水シートを前記ケーシングに挿入して前記根固め部の上方に設置する工程と、(e)前記ケーシングを前記掘孔から引き上げて前記掘孔に残留している前記通水シートの中心軸に一致させて前記通水シートの径より小さい径の鋼管を挿入する工程と、(f)前記鋼管と前記通水シートの間に前記砕石を投入し締め固めて柱状部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする地盤強化方法である。   The ground strengthening method according to the present invention is a method for strengthening the ground on which a building is constructed, and (a) a step of forming a digging hole in the ground with a casing in which a tip opening is closed with a closing rod; (B) After the formation of the digging hole, the step of pulling up the closing rod while leaving the casing and throwing crushed stone into the casing; (c) the rolling rod that inserts the crushed stone into the casing; A step of compacting the crushed stone by extruding from the casing and rolling to form a root-solidifying portion having a shape in which the diameter is larger than the diameter of the digging hole, and (d) a cylindrical shape made of a polymer material Inserting the water flow sheet into the casing and installing the water flow sheet above the root consolidation part; and (e) a central axis of the water flow sheet remaining in the hole by lifting the casing from the hole. In Inserting the steel pipe having a diameter smaller than the diameter of the water-permeable sheet, and (f) inserting the crushed stone between the steel pipe and the water-permeable sheet and compacting to form a columnar portion. It is a ground strengthening method characterized by comprising.

そして、前記工程(e)において、前記鋼管を前記通水シートに挿入する前に、前記通水シートの中空部へ砕石を投入し、投入した砕石を前記転圧ロッドの転圧動作により締め固めて前記柱状部の基礎部を形成し、前記基礎部の上部に前記鋼管を設置することを特徴とする。   In the step (e), before inserting the steel pipe into the water-permeable sheet, crushed stone is introduced into the hollow portion of the water-permeable sheet, and the crushed stone is compacted by the compaction operation of the compaction rod. Forming a base portion of the columnar portion, and installing the steel pipe above the base portion.

さらに、前記工程(e)において、前記砕石の投入を複数回に分けて行い、投入の都度、前記転圧ロッドが正転と逆転とを行いながら下降して前記砕石を転圧することを特徴とする。   Furthermore, in the step (e), the charging of the crushed stone is performed in a plurality of times, and each time the charging is performed, the rolling rod descends while performing normal rotation and reverse rotation to roll the crushed stone. To do.

また、前記工程(f)において、前記鋼管は、上方の先端部が圧入治具を介して前記転圧ロッドに接続されて、前記転圧ロッドの下降により前記鋼管が前記砕石を転圧することを特徴とする。   In the step (f), the steel pipe has an upper tip connected to the rolling rod via a press-fitting jig, and the steel pipe rolls the crushed stone by lowering the rolling rod. Features.

さらに、前記工程(f)において、前記鋼管と前記通水シートの間への前記砕石の投入は複数回に分けて行い、投入の都度、前記転圧ロッドが正転と逆転とを行いながら下降することで前記鋼管が周囲の前記砕石を転圧することを特徴とする。   Further, in the step (f), the crushed stone is introduced into the space between the steel pipe and the water-permeable sheet in a plurality of times, and the rolling rod is lowered while performing normal rotation and reverse rotation each time it is input. Then, the steel pipe rolls the surrounding crushed stone.

そして、前記柱状部の頭部に目漬砂利を投入する工程を更に含むことを特徴としている。   And it is characterized by further including the process of throwing the pickled gravel into the head of the columnar part.

本発明による地盤強化システム及び地盤強化方法は、地表からの建築物などの荷重が伝達されると、地盤と根固め部との周面摩擦でこの荷重を支持するが、通水シートに中詰めされた柱状部の砕石はせん断強度が大きく、砕石は、上からの荷重と下からの根固め部の先端支持力との両方からの圧縮力を受けて横に張り出そうとするのを通水シートの耐引張力によって抑制され、その結果、柱状部の内部圧力が高まることになり地盤の支持力が向上する。しかも、砕石による柱状部の芯に鋼管を設けることにより、このときの支持力を一層高めることができる。   In the ground strengthening system and ground strengthening method according to the present invention, when a load of a building or the like from the ground surface is transmitted, the load is supported by the circumferential friction between the ground and the solidified portion. The columnar crushed stone has a high shear strength, and the crushed stone tends to protrude laterally under the compressive force from both the load from the top and the root support force from the bottom of the root. It is suppressed by the tensile strength of the water sheet, and as a result, the internal pressure of the columnar portion is increased and the supporting force of the ground is improved. Moreover, the support force at this time can be further enhanced by providing the steel pipe at the core of the columnar portion made of crushed stone.

また、砕石と通水性シートとの組み合わせによる柔構造により、地震動の力を受けた際、地盤と一体となって変形するため座屈することがなく、上からの荷重に対する支持を維持することができる。そして、地震動等で地下水圧が上昇したときも、柱状部の砕石がドレーンとして機能して地下水を地盤の表面に排水するために、地盤の液状化が防止される。   In addition, due to the flexible structure of the combination of crushed stone and water-permeable sheet, when subjected to the force of seismic motion, it deforms integrally with the ground, so it does not buckle and can maintain support for loads from above . And even when the groundwater pressure rises due to seismic motion or the like, the crushed stone in the columnar portion functions as a drain and drains the groundwater to the surface of the ground, so that liquefaction of the ground is prevented.

したがって、本発明による地盤強化システム及び地盤強化方法は、地表からの荷重、地震動による横からの衝撃及び地下水圧の上昇の何れにも対処できるため、確実に地盤を強化することができる。   Therefore, the ground strengthening system and the ground strengthening method according to the present invention can cope with any of the load from the ground surface, the impact from the side due to the seismic motion, and the rise of the groundwater pressure, and therefore the ground can be strengthened surely.

本発明に係る地盤強化システムを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the ground reinforcement system which concerns on this invention. 本発明に係る地盤強化方法の工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process of the ground reinforcement method which concerns on this invention. 図2に続いて本発明に係る地盤強化方法の工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process of the ground reinforcement method which concerns on this invention following FIG. 本発明に係る地盤強化方法を施工する施工機について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the construction machine which constructs the ground reinforcement method which concerns on this invention. 施工機の閉塞ロッド部分を説明する説明図で、(a)部は側断面、(b)は平断面図、(c)部はプレートの側面図をそれぞれ示している。It is explanatory drawing explaining the obstruction | occlusion rod part of a construction machine, (a) part is a side cross section, (b) is a plane cross-sectional view, (c) part has shown the side view of the plate, respectively. 転圧ロッドを下方から示す平面図である。It is a top view which shows a rolling rod from the downward direction. 鋼管を側面図により説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a steel pipe with a side view.

本発明に係る地盤強化システムの構造を図1に示す。地盤1は建築物(図示せず)とその基礎2を支えており、地盤1による支持力を強化するために、地盤1の内部には、杭3を水平方向へ互いに間隔をおいて縦横方向に地盤1の軟弱度に応じた間隔を開けて複数体埋設している。そして、地盤1の表面と杭3との間には0.5m程度の隙間があり、この隙間に基礎2の埋設部分と浸透層8とが設けられる。   The structure of the ground reinforcement system according to the present invention is shown in FIG. The ground 1 supports a building (not shown) and its foundation 2, and in order to strengthen the supporting force of the ground 1, the piles 3 are horizontally spaced apart from each other in the horizontal and vertical directions. A plurality of bodies are embedded at intervals corresponding to the softness of the ground 1. And there is a gap of about 0.5 m between the surface of the ground 1 and the pile 3, and the buried portion of the foundation 2 and the permeation layer 8 are provided in this gap.

図1において一部の杭3に破断線を入れて説明しているように、杭3は、砕石6を高分子繊維材により構成される網目を有する通水性シート4によって拘束して成る柱状部3Aと、柱状部3Aの下方にあって同じ砕石6を押し固めて柱状部3Aの径よりも大きく球状に張り出す形状を有する根固め部3Bと、柱状部3Aの中心に垂直方向に配置される鋼管3Cとから構成される。砕石6の粒径は、通水性シート4の網目の寸法に応じて20mmから100mmの範囲で適宜選択される。   As shown in FIG. 1 with a broken line in some of the piles 3, the piles 3 are columnar portions formed by restraining crushed stones 6 with a water-permeable sheet 4 having a mesh made of polymer fiber material. 3A, a root-solidifying part 3B having a shape of pressing the same crushed stone 6 below the columnar part 3A and projecting into a spherical shape larger than the diameter of the columnar part 3A, and a center of the columnar part 3A in a vertical direction Steel pipe 3C. The particle size of the crushed stone 6 is appropriately selected in the range of 20 mm to 100 mm according to the mesh size of the water-permeable sheet 4.

通水性シート4は、土木用に使用される引張強度が大きい高分子材料の繊維により構成されており、その素材としては、例えば、ジオテキスタイルが使用される。ジオテキスタイルには、狭義の意味のジオテキスタイル、ジオグリッド、ジオネットなどがあり、更に、この狭義のジオテキスタイルには、織布(ジオウォーブン)、不織布(ジオノンウォーブン)、編物(ジオニット)がある。このようなジオテキスタイルの各種類の中でも、地盤補強の分野においては、耐引張り特性や耐クリープ特性に特に優れたジオグリッドが最も好ましい。   The water-permeable sheet 4 is composed of high-strength polymer fibers used for civil engineering, and as the material, for example, geotextile is used. Geotextiles include geotextiles in a narrow sense, geogrids, geonets, and the like. Further, geotextiles in a narrow sense include woven fabrics (geo-wovens), non-woven fabrics (geonon-wovens), and knitted fabrics (geo-nits). Among these types of geotextiles, in the field of ground reinforcement, a geogrid that is particularly excellent in tensile resistance and creep resistance is most preferable.

杭3の根固め部3Bは、砕石6を、例えば約500kn/mの圧力で転圧して締め固めることで形成しており、柱状部3Aの径よりも大きく球状に張り出す形状とすることで、杭3の先端支持力を大きくしている。 The solidified portion 3B of the pile 3 is formed by rolling and compacting the crushed stone 6 with a pressure of about 500 kn / m 2 , for example, and has a shape that protrudes in a spherical shape larger than the diameter of the columnar portion 3A. Thus, the tip support force of the pile 3 is increased.

柱状部3Aにおいて、鋼管3Cより下方に位置している砕石6及び鋼管3Cを取り囲む砕石6は転圧により締め固められた状態で通水シート4によって拘束されている。砕石はせん断に柔軟な性質を有するが、締め固めることで柔軟性を更に高めている。   In the columnar portion 3A, the crushed stone 6 positioned below the steel pipe 3C and the crushed stone 6 surrounding the steel pipe 3C are constrained by the water-permeable sheet 4 in a state of being compacted by rolling. Although crushed stone has the property of being flexible to shear, it is further enhanced by compaction.

上記構成の杭3は、地盤1の上に構築された建築物及び基礎2の荷重が伝達されると、地盤1と柱状部3Aとの周面摩擦と根固め部3Bでこの荷重を支持することになる。このとき、通水シート4の中で締め固められた中詰めの砕石6はせん断抵抗が大きく、砕石6は、上からの荷重と下からの根固め部3Bの先端支持力とから上下方向に圧縮力を受けると、横に張り出そうとする。しかし、砕石6が横に張り出そうとするのを通水シート4の耐引張力が抑制して形状変化を抑えるために、柱状部3Aは、上下からの荷重に応じて内部圧力を高めることになる。これにより、杭3は、地盤1上の建築物の荷重に対して大きな強度を有して建築物及び基礎工を支持することができる。   When the load of the building constructed on the ground 1 and the foundation 2 is transmitted, the pile 3 having the above structure supports the load by the circumferential friction between the ground 1 and the columnar portion 3A and the root-solidified portion 3B. It will be. At this time, the inside-packed crushed stone 6 compacted in the water-permeable sheet 4 has a large shear resistance, and the crushed stone 6 is vertically moved from the load from above and the tip supporting force of the root-solidified portion 3B from below. When it receives a compressive force, it tries to project sideways. However, in order to suppress the shape change by suppressing the tensile strength of the water passing sheet 4 as the crushed stone 6 tries to project sideways, the columnar portion 3A increases the internal pressure according to the load from above and below. become. Thereby, the pile 3 has a big intensity | strength with respect to the load of the building on the ground 1, and can support a building and a foundation work.

このように、杭3は、地震動の力を受けたとき地盤1と一体となって変形するため破壊されることが無く、上からの荷重に対する支持を維持することができる。しかしながら、例えば、通水シート4の中身部材を膨張材や固化材にて固めて構成した場合などにおいては柔構造を有しておらず、地震動の強さによっては破壊されて建築物の荷重に対する地盤1の支持力を一挙に喪失し、建築物の倒壊や地滑りを引き起こす恐れがある。   In this way, the pile 3 is deformed integrally with the ground 1 when subjected to the force of seismic motion, so that the pile 3 is not broken and can maintain support for the load from above. However, for example, in the case where the content member of the water-permeable sheet 4 is configured by being hardened with an expansion material or a solidifying material, it does not have a flexible structure, and it is destroyed depending on the strength of the seismic motion and against the load of the building There is a risk that the supporting force of the ground 1 will be lost at once, causing the building to collapse or landslide.

また、杭3は、地震動等で地下水圧が上昇したときは、柱状部3Aは地下水の流れに対し砕石ドレーンとなって地盤1の地表面から地上に排水するために地盤1の液状化が防止される。そして、砕石6は浸透層8より雨水等が上から下への流水となり長い年月の間に砕石6の間に杭3の周囲の土が侵入するのを阻止でき、砕石ドレーンとしての機能が低下することもない。   In addition, when the groundwater pressure rises due to seismic motion or the like, the columnar portion 3A becomes a crushed drain with respect to the flow of groundwater and drains the ground 1 from the ground surface to prevent liquefaction of the ground 1. Is done. Then, the crushed stone 6 becomes rainwater flowing from the top to the bottom from the infiltration layer 8 and can prevent the soil around the pile 3 from entering the crushed stone 6 over a long period of time. There is no decline.

次に、上記の杭3を地盤1中に形成することで達成される地盤強化方法について説明する。   Next, the ground reinforcement method achieved by forming said pile 3 in the ground 1 is demonstrated.

図2及び図3は、本発明の工法を断面にて示す説明図であり、施工機5を用いて地盤1に掘孔7を形成し、掘孔7に杭3を形成する(図3の(P)部)。本実施例においては、地盤1の表面から50cm下方の位置を天端とする長さ2.5mの杭3を形成する場合を説明しており、杭3の柱状部3A及び鋼管3Cの各長さ寸法は、それぞれ2mと1.5m、根固め部3Bの高さ方向の寸法は50cmでそれぞれ構成している。そして、砕石6は同じサイズのものを使用するのが良く、この実施例では、通水性シート4の網目の寸法に応じて、サイズが20mm乃至40mmの範囲内の砕石群か、60mm乃至100mmの範囲内の砕石群の何れかが用いられる。   2 and 3 are explanatory views showing the construction method of the present invention in cross-section, and the construction machine 5 is used to form the excavation hole 7 in the ground 1 and the excavation hole 7 to form the pile 3 (see FIG. 3). (P) part). In the present embodiment, a case is described in which a pile 3 having a length of 2.5 m is formed with the top end at a position 50 cm below the surface of the ground 1, and each length of the columnar portion 3 </ b> A of the pile 3 and the steel pipe 3 </ b> C. The height dimension is 2 m and 1.5 m, respectively, and the height dimension of the root hardening portion 3B is 50 cm. And the crushed stone 6 is good to use the thing of the same size, and in this Example, according to the dimension of the mesh | network of the water-permeable sheet 4, the size of the crushed stone in the range of 20 mm thru | or 40 mm, or 60 mm thru | or 100 mm Any group of crushed stones within the range is used.

先ず、施工機5について説明すると、図4に示すように、施工機5は、昇降運動を行う駆動部8と、駆動部8を鉛直方向にガイドする略10mの高さを有するリーダ17とを備えている。駆動部8は、2つの駆動軸8A、8Bを有して、駆動軸8Aには、断面の直径が355mmの円筒体であるケーシング10と閉塞ロッド14とが取り付けられ、駆動軸8Bには転圧ロッド11が取り付けられている。   First, the construction machine 5 will be described. As shown in FIG. 4, the construction machine 5 includes a drive unit 8 that moves up and down and a reader 17 that has a height of about 10 m that guides the drive unit 8 in the vertical direction. I have. The drive unit 8 has two drive shafts 8A and 8B. A casing 10 and a closing rod 14 which are cylindrical bodies having a diameter of 355 mm are attached to the drive shaft 8A. A pressure rod 11 is attached.

駆動部8は、駆動軸8A、8Bに対してそれぞれ個別に、上下に往復運動させると同時に正転及び逆転の回転力を付与する。そして、駆動部8は、駆動軸8A、8Bを水平面上の所定の周回軌道上を動かすことで、地盤1の表面に対する水平方向での駆動軸8A、8Bの位置を変えることができる。   The drive unit 8 reciprocates up and down individually with respect to the drive shafts 8A and 8B and simultaneously applies forward and reverse rotational forces. And the drive part 8 can change the position of the drive shafts 8A and 8B in the horizontal direction with respect to the surface of the ground 1 by moving the drive shafts 8A and 8B on a predetermined orbit on the horizontal plane.

閉塞ロッド14は、ケーシング10の内側に長手方向に沿って配置されており、連結部15によってケーシング10と接続される。そして、閉塞ロッド14は、駆動軸8Aに接続されて、駆動軸8Aの回転運動及び上下運動が閉塞ロッド14に伝達されると、連結部15を介してケーシング10にも伝達されて両者が共に駆動する。連結部15は、閉塞ロッド14とケーシング10との接続及び切離しが自在であり、切り離されたときは閉塞ロッド14のみが駆動する。   The closing rod 14 is arranged along the longitudinal direction inside the casing 10, and is connected to the casing 10 by the connecting portion 15. Then, the closing rod 14 is connected to the drive shaft 8A, and when the rotational motion and vertical movement of the drive shaft 8A are transmitted to the closing rod 14, they are also transmitted to the casing 10 via the connecting portion 15 and both of them. To drive. The connecting portion 15 can freely connect and disconnect the closing rod 14 and the casing 10, and when disconnected, only the closing rod 14 is driven.

ケーシング10と閉塞ロッド14の構成を図5により詳しく説明する。図4の(a)部はケーシング10と閉塞ロッド14の側断面図を示し、閉塞ロッド14は断面が角パイプ口(100mm×100mm)のロッド軸14aとロッド軸収容部14bとから構成され、伸縮自在なようロッド軸14aとロッド軸収容部14bとを入れ子構造で接続している。閉塞ロッド14のロッド軸14aには、先端に円錐形状を有する掘削用のビット14cと、ビット14cの上部に円形のプレート24とが設けられており、ロッド軸14aがロッド軸収容部14bから伸び出た状態でプレート24はケーシング10の先端開口部を閉塞する。このように、閉塞ロッド14が伸長した状態は、ストッパ19の操作によりロックして保持することができ、この操作は、ケーシング10に設けた操作窓9を通じて行うことができる。そして、閉塞ロッド14が伸長してビット14cがケーシング10から突出している状態でケーシング10を地盤1内に回転圧入することで地盤1に掘孔7を形成するための掘削が行われる。   The configuration of the casing 10 and the closing rod 14 will be described in detail with reference to FIG. 4A shows a side sectional view of the casing 10 and the closing rod 14, and the closing rod 14 is composed of a rod shaft 14a whose cross section is a square pipe port (100 mm × 100 mm) and a rod shaft accommodating portion 14b. The rod shaft 14a and the rod shaft accommodating portion 14b are connected in a nested structure so that they can be expanded and contracted. The rod shaft 14a of the closing rod 14 is provided with a drilling bit 14c having a conical shape at the tip and a circular plate 24 on the top of the bit 14c, and the rod shaft 14a extends from the rod shaft accommodating portion 14b. The plate 24 closes the front end opening of the casing 10 in the protruding state. As described above, the extended state of the closing rod 14 can be locked and held by the operation of the stopper 19, and this operation can be performed through the operation window 9 provided in the casing 10. Then, excavation for forming the digging hole 7 in the ground 1 is performed by rotationally press-fitting the casing 10 into the ground 1 with the closing rod 14 extended and the bit 14 c protruding from the casing 10.

ビット14cとプレート24の構成を図4の(b)部及び(c)部によって説明すると、ビット14cは基部25を介して閉塞ロッド14に固定されている。プレート24は分離可能な2枚の半円板24a、24bから構成されており、半円板24a、24bの直線部分の縁部には凹部がそれぞれ形成されて、両者を組み合わせてプレート24を構成したとき、これら凹部にて形成される孔部にビット14cの基部25が嵌合することで、プレート24を閉塞ロッド14に取り付けることができる。   The configuration of the bit 14 c and the plate 24 will be described with reference to FIGS. 4B and 4C. The bit 14 c is fixed to the closing rod 14 through the base 25. The plate 24 is composed of two separable semi-circular plates 24a and 24b, and concave portions are formed at the edge portions of the straight portions of the semi-circular discs 24a and 24b, respectively. Then, the plate 24 can be attached to the closing rod 14 by fitting the base portion 25 of the bit 14c into the holes formed by these recesses.

半円板24aは、適当な厚みを備えた半円形のゴム部材28aを6.0mmの厚みを有する上下一対の鉄板26により挟み込んで構成し、同様に、半円板24bは、ゴム部材28aと同じ厚さを有するゴム部材28bを6.0mmの厚みを有する上下一対の鉄板27により挟み込んで構成している。半円板24a、24bを組み合わせたプレート24の直径は346mmで、ゴム部材28a、28bの周縁部は鉄板26、27よりもケーシング10の内周壁に向けて突出するような寸法差を設けている。そして、ゴム部材28a、28bの周縁部とケーシング10の内周壁との間には5mmの隙間寸法を設けている。   The semicircular plate 24a is configured by sandwiching a semicircular rubber member 28a having an appropriate thickness between a pair of upper and lower iron plates 26 having a thickness of 6.0 mm. Similarly, the semicircular plate 24b includes a rubber member 28a and a rubber member 28a. A rubber member 28b having the same thickness is sandwiched between a pair of upper and lower iron plates 27 having a thickness of 6.0 mm. The diameter of the plate 24 combined with the semicircular plates 24a and 24b is 346 mm, and the peripheral portions of the rubber members 28a and 28b are provided with a dimensional difference so as to protrude toward the inner peripheral wall of the casing 10 rather than the iron plates 26 and 27. . A gap dimension of 5 mm is provided between the peripheral edge portions of the rubber members 28 a and 28 b and the inner peripheral wall of the casing 10.

また、ロッド軸14aとロッド軸収容部14bの中空内にはフレキシブルパイプ30を上下方向に配設しており、図示しないエアコンプレッサからバルブ31を通して導入される圧縮空気を圧縮空気送気管32から下方に噴射するようになっている。   In addition, a flexible pipe 30 is arranged in the vertical direction in the hollow of the rod shaft 14a and the rod shaft accommodating portion 14b, and compressed air introduced through a valve 31 from an air compressor (not shown) is downward from the compressed air supply pipe 32. It is supposed to be injected into.

転圧ロッド11には、図6で示すように先端部の端面の周縁に等間隔で3個の先端刃11aが設けられている。   As shown in FIG. 6, the rolling rod 11 is provided with three tip blades 11 a at equal intervals on the periphery of the end face of the tip portion.

図2の説明に戻って施工機5を用いた地盤強化方法の工程について説明する。最初に駆動部8が駆動軸8Aを水平移動させて、ケーシング10及び閉塞ロッド14を地盤1の掘孔7を形成する対象ポイントの上方にセットする。このとき、閉塞ロッド14は、プレート24がケーシング10の先端開口部を閉塞し、ビット14cがケーシング10から突出している状態でストッパ19によりロックされている。また、閉塞ロッド14とケーシング10とは、連結部15にて連結された状態にある。   Returning to the description of FIG. 2, the steps of the ground strengthening method using the construction machine 5 will be described. First, the drive unit 8 horizontally moves the drive shaft 8 </ b> A to set the casing 10 and the closing rod 14 above the target point where the digging hole 7 of the ground 1 is formed. At this time, the closing rod 14 is locked by the stopper 19 with the plate 24 closing the tip opening of the casing 10 and the bit 14c protruding from the casing 10. Further, the closing rod 14 and the casing 10 are in a state of being connected by a connecting portion 15.

この状態で、駆動部8が駆動軸8Aを高トルクで回転させながら下方へ移動させると、ケーシング10と閉塞ロッド14とは地盤1へ回転圧入して掘孔動作を行う(図2の(A)部)。このとき、ケーシング10の周囲の方向に押し出されて回転するケーシング10の側部により周囲の土に押し固められていく。このように、掘削により生じた土を地表に排出するのではなく、この土をケーシング10の周囲に締め固めて圧密状態とすることで、強固な壁面を有する掘孔7が形成される。この掘孔工程においては、ケーシング10の鉛直状態を保ちながら地表面から正確に垂直に掘削していくことが、完成した杭3の品質を確保する上で重要となる。   When the drive unit 8 moves downward while rotating the drive shaft 8A with high torque in this state, the casing 10 and the closing rod 14 are rotationally press-fitted into the ground 1 to perform a digging operation ((A in FIG. 2). ) Part). At this time, it is pressed against the surrounding soil by the side portion of the casing 10 that is pushed out and rotated in the direction around the casing 10. In this way, instead of discharging the soil generated by excavation to the ground surface, the soil is compacted around the casing 10 to form a compacted hole 7 having a strong wall surface. In this digging step, it is important to ensure the excavation of the casing 10 from the ground surface accurately while maintaining the vertical state of the casing 10 in order to ensure the quality of the completed pile 3.

図2の(B)部は、ケーシング10の下端部が地表面から2.5m程度まで達して、掘孔が終了した状態を示している。この状態で、ケーシング10と閉塞ロッド14との連結部15による連結を切り離し、その後、駆動部8が駆動軸8Aを上方に移動させると、閉塞ロッド14だけが掘孔7の上方に引き上げられて、ケーシング10は掘孔7に取り残される(図2の(C)部)。このとき、ケーシング10内から閉塞ロッド14を引き上げるとき、急激な引き上げにより掘孔7の内部に真空状態が発生して掘孔7の壁が崩落する事態が防止する必要があり、その対応として、閉塞ロッド14を引き上げるとき、圧縮空気送気管32から圧縮空気を送りながら引き上げる。   The part (B) of FIG. 2 shows a state in which the lower end of the casing 10 reaches about 2.5 m from the ground surface and the digging hole has been completed. In this state, when the connection between the casing 10 and the closing rod 14 by the connecting portion 15 is disconnected, and then the driving portion 8 moves the drive shaft 8A upward, only the closing rod 14 is lifted above the digging hole 7. The casing 10 is left behind in the digging hole 7 (part (C) in FIG. 2). At this time, when pulling up the closing rod 14 from the inside of the casing 10, it is necessary to prevent a situation in which a vacuum state is generated inside the digging hole 7 due to rapid pulling and the wall of the digging hole 7 collapses. When the closing rod 14 is pulled up, it is pulled up while sending compressed air from the compressed air feed pipe 32.

閉塞ロッド14をケーシング10から引き出した状態において、矢印で示すように砕石6を投入する(図2の(D)部)。このときの砕石6の投入量は、ケーシング10の下端から30cm程度まで砕石6が積み上がる量である。また、この際、半円板24a、24bを分離して、プレート24を閉塞ロッド14から取り外すと共に、ストッパ19を操作して閉塞ロッド14のロック状態を解除して、ロッド軸14aをフリーな状態とする。   In the state where the closing rod 14 is pulled out from the casing 10, the crushed stone 6 is thrown in as shown by the arrow ((D) part in FIG. 2). The input amount of the crushed stone 6 at this time is an amount by which the crushed stone 6 is piled up from the lower end of the casing 10 to about 30 cm. At this time, the semicircular plates 24a and 24b are separated, the plate 24 is detached from the closing rod 14, and the stopper 19 is operated to release the locking state of the closing rod 14 so that the rod shaft 14a is free. And

そして、駆動部8により駆動軸8Bを水平移動させて、ケーシング10が残留している掘孔7の上方に転圧ロッド11をセットし、砕石6を追加投入しながら駆動軸8Bを上下動させて、転圧ロッド11をケーシング10内で往復移動させる(図2の(E)部)。これにより、転圧ロッド11は、先端刃11aをケーシング10の下端に堆積されている砕石6及び追加投入の砕石6に食い込ませながらケーシング10から押し出し、砕石6は地盤1中に拡散して杭3の根固め部3Bを形成する。   Then, the drive shaft 8B is moved horizontally by the drive unit 8, the rolling rod 11 is set above the digging hole 7 where the casing 10 remains, and the drive shaft 8B is moved up and down while the crushed stone 6 is additionally charged. Then, the rolling rod 11 is reciprocated in the casing 10 (portion (E) in FIG. 2). As a result, the rolling rod 11 pushes the tip blade 11a out of the casing 10 while biting into the crushed stone 6 accumulated at the lower end of the casing 10 and the additional crushed stone 6, and the crushed stone 6 diffuses into the ground 1 and piles. 3 roots 3B are formed.

このような、転圧ロッド11による転圧の結果、根固め部3Bはこの後に形成する杭3の柱状部3Aの径よりも大きく球状に張り出すまで締め固められることになる。根固め部3Bを形成することで、杭3は、地盤1の地表面に構築される建築物の荷重に対する先端支持力を保持する。   As a result of the rolling pressure by the rolling rod 11 as described above, the root-solidified portion 3B is compacted until it protrudes in a spherical shape larger than the diameter of the columnar portion 3A of the pile 3 to be formed later. By forming the root consolidation part 3 </ b> B, the pile 3 holds the tip support force against the load of the building constructed on the ground surface of the ground 1.

根固め部3Bを形成すると、図示しないが、ケレン棒によりケーシング10の内面に付着している土を削ぎ落とした後、ジオグリッドから成る筒状の通水シート4をケーシング10内に挿入して根固め部3B部の上方に設置する(図2の(F)部)。通水シート4の径はケーシング10の内径より僅かに小さい程度で略一致させている。   When the root-solidifying portion 3B is formed, although not shown in the figure, after removing the soil adhering to the inner surface of the casing 10 with a keren rod, the cylindrical water-permeable sheet 4 made of geogrid is inserted into the casing 10 Installed above the root-solidifying part 3B (part (F) in FIG. 2). The diameter of the water flow sheet 4 is substantially matched to a degree slightly smaller than the inner diameter of the casing 10.

そして、通水シート4の下端開口に土嚢袋34をセットして、土嚢袋34内に所定量の砕石6を充填すると共に、プレート24が取り外されている状態の閉塞ロッド14が掘孔7の上方に位置するように、駆動部8により駆動軸8Aを水平移動させる(図2の(G)部)。   And the sandbag bag 34 is set in the lower end opening of the water flow sheet 4, and a predetermined amount of crushed stone 6 is filled in the sandbag bag 34, and the blocking rod 14 in a state where the plate 24 is removed is inserted into the digging hole 7. The drive shaft 8A is horizontally moved by the drive unit 8 so as to be positioned above (portion (G) in FIG. 2).

次に、駆動部8は、閉塞ロッド14を通水シート4内に挿入し、ビット14cが土嚢袋34内の砕石6に達するまで下降するよう駆動軸8Aを駆動し、連結部15がケーシング10の上端と当接したとき、ケーシング10と閉塞ロッド14とを連結部15により連結する(図2の(H)部)。このとき、閉塞ロッド14はロックが解除されてロッド軸14aをフリーな状態にあるため、土嚢袋34内の砕石6には駆動軸8Aから下方への押圧力は伝達されずロッド軸14aの自重だけが加えられる。   Next, the drive unit 8 inserts the closing rod 14 into the water sheet 4 and drives the drive shaft 8A so that the bit 14c descends until reaching the crushed stone 6 in the sandbag 34, and the connecting unit 15 is connected to the casing 10. The casing 10 and the closing rod 14 are connected by the connecting portion 15 (the portion (H) in FIG. 2). At this time, since the locking rod 14 is unlocked and the rod shaft 14a is in a free state, the pressing force downward from the drive shaft 8A is not transmitted to the crushed stone 6 in the sandbag 34, and the dead weight of the rod shaft 14a. Only added.

閉塞ロッド14とケーシング10とを連結部15により連結した後、駆動部8により駆動軸8Aを上方へ移動させて、閉塞ロッド14とケーシング10とを共に掘孔7から引き上げる(図3の(I)部)。   After the closing rod 14 and the casing 10 are connected by the connecting portion 15, the drive shaft 8 </ b> A is moved upward by the driving portion 8, and both the closing rod 14 and the casing 10 are pulled up from the digging hole 7 ((I in FIG. 3 ) Part).

引き上げの終了により、遮蔽板36で一時的に掘孔7の開口部を覆うと共に、半円板24aと半円板24bとを組み合わせて、半円板24a、24bの直線部分の縁部の凹部で基部25を挟み込むことで、プレート24を閉塞ロッド14に取り付ける(図3の(J)部)。プレート24の取り付け後、駆動部8は、閉塞ロッド14とケーシング10とが遮蔽板36に達するまで駆動軸8Aを下降させる。これにより、プレート24がケーシング10内に格納されて、ビット14cのみがケーシング10から突出している図2の(A)部や(B)部で示すような状態にまで下降したとき、この状態でストッパ19を操作して閉塞ロッド14をロックして初期状態に戻す。   When the lifting is completed, the opening of the digging hole 7 is temporarily covered with the shielding plate 36, and the semicircular plate 24a and the semicircular plate 24b are combined to form a concave portion at the edge of the straight portion of the semicircular plates 24a and 24b. Then, the plate 24 is attached to the closing rod 14 by sandwiching the base portion 25 ((J) portion in FIG. 3). After the plate 24 is attached, the drive unit 8 lowers the drive shaft 8 </ b> A until the closing rod 14 and the casing 10 reach the shielding plate 36. As a result, when the plate 24 is stored in the casing 10 and only the bit 14c is lowered from the casing 10 to a state as shown in FIG. 2A and FIG. The stopper 19 is operated to lock the closing rod 14 and return to the initial state.

そして、杭3の柱状部3Aを形成する工程となるが、先ず駆動部8により駆動軸8Bを水平移動させて転圧ロッド11を掘孔7の上方にセットし、砕石投入ホッパー20を掘孔7の開口を覆うようセットする。砕石投入ホッパー20は、漏斗形状を有しており、上方から投入された砕石6を通水シート4の中空部へ導入する。このときの砕石6の投入量は、通水シート4内に堆積されて柱状部3Aが10cm程度形成される量であり、砕石投入ホッパー20を通して砕石6を万方から投入することで、通水シート4内には砕石6が均一に堆積される。   Then, the columnar portion 3A of the pile 3 is formed. First, the driving shaft 8B is horizontally moved by the driving portion 8 to set the rolling rod 11 above the digging hole 7, and the crushed stone input hopper 20 is dug. Set to cover 7 openings. The crushed stone charging hopper 20 has a funnel shape, and introduces the crushed stone 6 charged from above into the hollow portion of the water sheet 4. The amount of crushed stone 6 input at this time is an amount that is deposited in the water flow sheet 4 to form the columnar portion 3A of about 10 cm. The crushed stone 6 is uniformly deposited in the sheet 4.

砕石6の投入後、駆動部8は駆動軸8Bを駆動させ、転圧ロッド11は正転と逆転とを行いながら下降して70knの荷重を砕石6に掛けて砕石6を転圧する。このとき、転圧ロッド11は、砕石投入ホッパー20の中心を貫通して通水シート4内を15cmのストロークで移動する。そして、駆動部8は転圧ロッド11を引き上げ、再び柱状部3Aが10cm程度形成される量の砕石6を砕石投入ホッパー20により万方から投入した後、転圧ロッド11が正転と逆転とを行いながら15cmのストロークで下降して70knの荷重を砕石6に掛けて転圧する(図3の(K)部)。   After throwing the crushed stone 6, the drive unit 8 drives the drive shaft 8B, and the rolling rod 11 descends while performing normal rotation and reverse rotation to apply a load of 70 kn to the crushed stone 6 to roll the crushed stone 6. At this time, the rolling rod 11 passes through the center of the crushed stone charging hopper 20 and moves in the water-permeable sheet 4 with a stroke of 15 cm. Then, the drive unit 8 pulls up the rolling rod 11 and again throws in the crushed stone 6 in an amount by which the columnar portion 3A is formed by about 10 cm by the crushed stone feeding hopper 20, and then the rolling rod 11 rotates forward and backward. Descending with a stroke of 15 cm while performing the above, a load of 70 kn is applied to the crushed stone 6 and rolled ((K) part in FIG. 3).

この動作の繰り返しにより、70cmの高さまで柱状部3Aを形成するとその部分が柱状部3Aの基礎部35となり、この基礎部35の上に通水シート4の中空部の中心軸に一致して鋼管3Cを鉛直状態にセットする。鋼管3Cは、長さが1.5mで且つ径が10cmで下端は閉塞されており、図7で示すように、下端の外側壁には一対の先端刃33が対向して設けられている。   By repeating this operation, when the columnar portion 3A is formed to a height of 70 cm, the portion becomes the base portion 35 of the columnar portion 3A, and the steel pipe coincides with the central axis of the hollow portion of the water-permeable sheet 4 on the base portion 35. 3C is set in the vertical state. The steel pipe 3C has a length of 1.5 m and a diameter of 10 cm, and its lower end is closed. As shown in FIG. 7, a pair of tip blades 33 are provided on the outer wall of the lower end so as to face each other.

鋼管3Cは、鋼管圧入治具21によって転圧ロッド11と接続されて、駆動部8による駆動軸8Bの駆動により転圧ロッド11から70knの圧入力を受けて基礎部35の上部に先端刃33で食い込んで直立姿勢を保持する。このとき、鋼管3Cの上端部は、杭3の天端の平面と一致するようレベル調整される(図3の(L)部)。鋼管圧入治具21は、鋼管3Cの直立を保持した状態でセットするために用いられる。   The steel pipe 3 </ b> C is connected to the rolling rod 11 by a steel pipe press-fitting jig 21, receives a pressure input of 70 kn from the rolling rod 11 by driving of the drive shaft 8 </ b> B by the driving unit 8, and has a tip blade 33 on the upper portion of the base portion 35. Grip in and hold upright. At this time, the level of the upper end portion of the steel pipe 3C is adjusted so as to coincide with the plane of the top end of the pile 3 ((L) portion in FIG. 3). The steel pipe press-fitting jig 21 is used for setting the steel pipe 3C in an upright state.

転圧ロッド11による鋼管3Cのセット後、砕石投入ホッパー20から10cmの柱状部3Aを形成する量の砕石6を万方から投入し、その都度、投入した砕石6を締め固める動作を再開する。この場合の転圧動作は、鋼管3Cと通水シート4の間に砕石6が充填されて、駆動軸8Bの駆動により、転圧ロッド11が正転と逆転とを行いながら15cmのストロークで下降すると、その回転力と70knの荷重は鋼管3Cに伝達される。これにより、鋼管3Cの周囲の砕石6が転圧により締め固められる(図3の(M)部)。   After setting the steel pipe 3C by the rolling rod 11, the crushed stone 6 in an amount to form a columnar portion 3A of 10 cm is loaded from the crushed stone hopper 20 from 10,000, and the operation of compacting the charged crushed stone 6 is restarted each time. In this case, the rolling operation is performed by filling the crushed stone 6 between the steel pipe 3C and the water flow sheet 4 and lowering the rolling rod 11 with a stroke of 15 cm while performing normal rotation and reverse rotation by driving the drive shaft 8B. Then, the rotational force and a load of 70 kn are transmitted to the steel pipe 3C. As a result, the crushed stone 6 around the steel pipe 3C is compacted by rolling (part (M) in FIG. 3).

砕石6の投入と転圧との繰り返しにより杭3の天端まで柱状部3Aを形成すると、砕石投入ホッパー20を掘孔7から取り除き、適量の砕石6を投入し、転圧ロッド11により杭3の天端を70knの圧入力で転圧して、再度、杭3を地盤1中に圧入する(図3の(N)部)。転圧終了後、杭3の頭部に目漬砂利23を矢印で示すように上方から投入し、図示しない胴突(いわゆるタコ)により突き固めて(図3の(O)部)、杭3が完成する(図3の(P)部)。   When the columnar portion 3A is formed up to the top end of the pile 3 by repeating the charging of the crushed stone 6 and rolling, the crushed stone hopper 20 is removed from the digging hole 7, the appropriate amount of crushed stone 6 is loaded, and the pile 3 is loaded by the rolling rod 11. The top end of the slab is rolled with a pressure of 70 kn, and the pile 3 is again pressed into the ground 1 (portion (N) in FIG. 3). After rolling, the pickled gravel 23 is thrown into the head of the pile 3 from above as shown by the arrow, and is squeezed by a not-shown trunk (so-called octopus) ((O) portion in FIG. 3). Is completed (part (P) in FIG. 3).

本発明は、建築物が立つ土地の地盤を強化する地盤強化システム及び地盤強化方法を提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。   The present invention provides a ground strengthening system and a ground strengthening method for strengthening the ground on which a building stands, and has industrial applicability.

1 地盤
2 基礎
3 杭
3A 柱状部
3B 根固め部
3C 鋼管
4 通水シート
5 施工機
6 砕石
7 掘孔
8 浸透層
10 ケーシング
11 転圧ロッド
14 閉塞ロッド
23 目漬砂利
35 基礎部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground 2 Foundation 3 Pile 3A Column-shaped part 3B Rooting part 3C Steel pipe 4 Water flow sheet 5 Construction machine 6 Crushed stone 7 Digging hole 8 Penetration layer 10 Casing 11 Rolling rod 14 Blocking rod 23 Pickled gravel 35 Foundation part

上記課題を解決するために、本発明は、建築物が建設される地盤を強化する地盤強化システムであって、前記地盤に形成される掘孔と、前記掘孔の下方に砕石を締め固めて形成されてその径が前記掘孔の径よりも大きく球状に張り出す形状を有する根固め部と、高分子材料から成り、前記掘孔内にあって前記根固め部の上に設置されて、前記掘孔の径と略等しい径を有する筒状の通水シートと、前記通水シートの中空部に充填した砕石を締め固めて形成される柱状部と、前記柱状部の中心軸に一致して垂直方向に配置される鋼管と、を有し、前記鋼管は、前記根固め部の上に形成された前記柱状部の基礎部に圧入されることにより、その先端部が前記基礎部上部の砕石に食い込んで当該鋼管の前記柱状部内における直立姿勢を保持するための先端刃を有する、ことを特徴とする地盤強化システムである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a ground strengthening system for strengthening a ground on which a building is constructed, and a dug hole formed in the ground and a crushed stone are compacted below the dug hole. A root-solidified portion having a shape that is formed and has a shape that protrudes spherically larger than the diameter of the digging hole, and is made of a polymer material, and is installed in the digging hole on the root-solidifying portion, A cylindrical water-permeable sheet having a diameter substantially equal to the diameter of the digging hole, a columnar part formed by compacting crushed stone filled in the hollow part of the water-permeable sheet, and a central axis of the columnar part A steel pipe arranged vertically, and the steel pipe is press-fitted into a base portion of the columnar portion formed on the root-fixed portion, so that a tip portion of the steel pipe is formed on the upper portion of the base portion. To keep the upright posture in the columnar part of the steel pipe by biting into the crushed stone Having an end edge, a ground enhancement system, characterized in that.

Claims (9)

建築物が建設される地盤を強化する地盤強化システムであって、
前記地盤に形成される掘孔と、
前記掘孔の下方に砕石を締め固めて形成されてその径が前記掘孔の径よりも大きく球状に張り出す形状を有する根固め部と、
高分子材料から成り、前記掘孔内にあって前記根固め部の上に設置されて、前記掘孔の径と略等しい径を有する筒状の通水シートと、
前記通水シートの中空部に充填した砕石を締め固めて形成される柱状部と、
前記柱状部の中心軸に一致して垂直方向に配置される鋼管と、
を備えた地盤強化システム。
A ground strengthening system that strengthens the ground on which a building is built,
A burrow formed in the ground;
A root-solidifying part formed by compacting crushed stone below the digging hole and having a shape in which the diameter of the digging hole is larger than the diameter of the digging hole,
A cylindrical water-permeable sheet that is made of a polymer material, is installed in the digging hole and is installed on the root consolidation part, and has a diameter substantially equal to the diameter of the digging hole;
A columnar portion formed by compacting a crushed stone filled in the hollow portion of the water flow sheet;
A steel pipe arranged in a vertical direction in line with the central axis of the columnar part;
Ground reinforcement system equipped with.
前記通水シートは、ジオグリッド素材により構成することを特徴とする請求項1に記載の地盤強化システム。   The ground reinforcement system according to claim 1, wherein the water flow sheet is made of a geogrid material. 前記柱状部と前記建築物の基礎との間に浸透層が設けられることを特徴とする請求項1に記載の地盤強化システム。   The ground reinforcement system according to claim 1, wherein a permeation layer is provided between the columnar part and the foundation of the building. 建築物が建設される地盤を強化する方法であって、
(a)先端開口を閉塞ロッドにて閉塞しているケーシングにて地盤に掘孔を形成する工程と、
(b)前記掘孔の形成後、前記ケーシングを残して前記閉塞ロッドを引き上げて、前記ケーシングに砕石を投入する工程と、
(c)投入した砕石を前記ケーシングに挿入する転圧ロッドにて前記ケーシングから押し出すと共に転圧することで砕石を締め固めてその径が前記掘孔の径よりも大きく球状に張り出す形状を有する根固め部を形成する工程と、
(d)高分子材料から成る筒状の通水シートを前記ケーシングに挿入して前記根固め部の上方に設置する工程と、
(e)前記ケーシングを前記掘孔から引き上げて前記掘孔に残留している前記通水シートの中心軸に一致させて前記通水シートの径より小さい径の鋼管を挿入する工程と、
(f)前記鋼管と前記通水シートの間に前記砕石を投入し締め固めて柱状部を形成する工程と、
を備えた地盤強化方法。
A method of strengthening the ground on which a building is built,
(A) forming a hole in the ground with a casing whose end opening is closed with a closing rod;
(B) After the formation of the digging hole, the step of pulling up the closing rod leaving the casing and throwing crushed stone into the casing;
(C) A root having a shape in which the crushed stone is pushed out from the casing with a rolling rod inserted into the casing and pressed to compact the crushed stone so that its diameter is larger than the diameter of the digging hole. Forming a hardened portion; and
(D) inserting a cylindrical water-permeable sheet made of a polymer material into the casing and installing it above the rooting portion;
(E) a step of pulling up the casing from the digging hole and inserting a steel pipe having a diameter smaller than the diameter of the permeable sheet so as to coincide with the central axis of the permeable sheet remaining in the digging hole;
(F) inserting the crushed stone between the steel pipe and the water flow sheet and compacting to form a columnar part;
Ground strengthening method equipped with.
前記工程(e)において、前記鋼管を前記通水シートに挿入する前に、前記通水シートの中空部へ砕石を投入し、投入した砕石を前記転圧ロッドの転圧動作により締め固めて前記柱状部の基礎部を形成し、前記基礎部の上部に前記鋼管を設置することを特徴とする請求項4に記載の地盤強化方法。   In the step (e), before inserting the steel pipe into the water-permeable sheet, crushed stone is introduced into the hollow portion of the water-permeable sheet, and the crushed stone is compacted by the rolling operation of the rolling rod. The ground reinforcement method according to claim 4, wherein a foundation part of a columnar part is formed and the steel pipe is installed on an upper part of the foundation part. 前記工程(e)において、前記砕石の投入を複数回に分けて行い、投入の都度、前記転圧ロッドが正転と逆転とを行いながら下降して前記砕石を転圧することを特徴とする請求項5に記載の地盤強化方法。   In the step (e), the crushed stone is thrown into a plurality of times, and each time the crushed stone is fed, the rolling rod descends while performing normal rotation and reverse rotation to roll the crushed stone. Item 6. The ground strengthening method according to Item 5. 前記工程(f)において、前記鋼管は、上方の先端部が圧入治具を介して前記転圧ロッドに接続されて、前記転圧ロッドの下降により前記鋼管が前記砕石を転圧することを特徴とする請求項5に記載の地盤強化方法。   In the step (f), the steel pipe has an upper tip connected to the rolling rod via a press-fitting jig, and the steel pipe rolls the crushed stone by lowering the rolling rod. The ground strengthening method according to claim 5. 前記工程(f)において、前記鋼管と前記通水シートの間への前記砕石の投入は複数回に分けて行い、投入の都度、前記転圧ロッドが正転と逆転とを行いながら下降することで前記鋼管が周囲の前記砕石を転圧することを特徴とする請求項7に記載の地盤強化方法。   In the step (f), the crushed stone is thrown in between the steel pipe and the water flow sheet in a plurality of times, and the rolling rod is lowered while performing normal rotation and reverse rotation each time it is charged. The ground reinforcement method according to claim 7, wherein the steel pipe rolls the crushed stone around. 前記柱状部の頭部に目漬砂利を投入する工程を更に含む請求項4に記載の地盤強化方法。
The ground reinforcement method according to claim 4, further comprising a step of throwing pickled gravel into the head of the columnar part.
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