JP2014218824A - Ground evaluation method - Google Patents

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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a ground evaluation method that an N value of ground can be accurately estimated even when a simple drilling machine is used.SOLUTION: In a ground evaluation method, a measured value obtained during drilling is used. The ground evaluation method includes a step (step S3) of measuring a penetration speed and a feeding force acting on a rod penetrating ground by a vibro-drill 1, and a step (step S4) of estimating an N value of the ground by an estimated equation in which measured values of the feeding force and the penetration speed, measured in the step, are used as variables.

Description

本発明は、削孔機から削孔中に得られる計測値を使って地盤の判定を行う地盤の評価方法に関するものである。   The present invention relates to a ground evaluation method for performing ground determination using measured values obtained during drilling from a drilling machine.

削孔機によって地盤を削孔中に得られる様々な計測値を使って、地盤のN値を推定する評価方法が知られている。(特許文献1−3など参照)。通常は、地盤調査は削孔とは別に行われるが、削孔中に得られる計測値を使って地盤の評価が行えれば、すべての削孔地点の地盤を適正に評価することができるようになる。   There is known an evaluation method for estimating the N value of the ground using various measurement values obtained while drilling the ground with a drilling machine. (Refer patent documents 1-3 etc.). Normally, ground surveys are performed separately from drilling holes, but if the ground can be evaluated using the measurement values obtained during drilling, the ground at all drilling points can be properly evaluated. become.

例えば特許文献1−3には、削孔機としてのロータリーパーカッションドリルを使い、そこから削孔中に得られる情報によって地盤の評価を行う方法が開示されている。   For example, Patent Documents 1-3 disclose a method of using a rotary percussion drill as a drilling machine and evaluating the ground based on information obtained during drilling.

ここで、ロータリーパーカッションドリルから得られる計測値は、給進力、回転トルク、打撃エネルギー、打撃数、削孔速度など多種類に及ぶ。特許文献1では、それらのすべての種類の計測値を使って換算N値を算出している。   Here, the measurement values obtained from the rotary percussion drill are of various types such as a feeding force, rotational torque, impact energy, impact number, and drilling speed. In Patent Document 1, the converted N value is calculated using all of these types of measurement values.

特開平8−210075号公報JP-A-8-210075 特開平11−200355号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-200355 特開平9−242459号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-242459

しかしながら特許文献1−3に開示された方法では、ロータリーパーカッションドリル又はそれと同等以上の種類の計測値が得られる削孔機を使用しないと、地盤の評価を行うことができない。また、地盤のN値を推定するに際しては、入力情報の種類は多ければよいというものではなく、精度よく推定が行えるように入力情報の選別が必要となる。   However, in the method disclosed in Patent Documents 1-3, the ground cannot be evaluated unless a rotary percussion drill or a drilling machine capable of obtaining a measurement value equal to or higher than that is used. Further, when estimating the N value of the ground, it is not necessary that there are many types of input information, and it is necessary to select the input information so that the estimation can be performed with high accuracy.

そこで、本発明は、簡易な削孔機を使った場合でも精度よく地盤のN値を推定することができるような地盤の評価方法を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a ground evaluation method capable of accurately estimating the N value of the ground even when a simple drilling machine is used.

前記目的を達成するために、本発明の地盤の評価方法は、削孔中に得られる計測値を使った地盤の評価方法であって、削孔機によって地盤に貫入される貫入体に作用する給進力と貫入速度を計測する工程と、上記工程によって計測された給進力の計測値と貫入速度の計測値を変数とした推定式によって地盤のN値を推定する工程とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the ground evaluation method of the present invention is a ground evaluation method using a measurement value obtained during drilling, and acts on a penetrating body penetrated into the ground by a drilling machine. A step of measuring the feeding force and the penetration speed, and a step of estimating the N value of the ground by an estimation formula using the measurement value of the feeding force and the measurement value of the penetration speed measured in the above steps as variables. It is characterized by.

ここで、前記削孔機には、バイブロドリルを使用することができる。また、前記N値の推定式は、給進力の計測値をF、貫入速度の計測値をV、地盤ごとに特定する係数をa,bとしたときに、(b−a×V)×Fによって表すことができる。   Here, a vibro drill can be used for the hole drilling machine. Further, the N value estimation formula is (b−a × V) × where F is the measured value of the feeding force, V is the measured value of the penetration speed, and a and b are coefficients for specifying each ground. Can be represented by F.

このように構成された本発明の地盤の評価方法は、簡易な削孔機を使った場合でも計測される貫入体の給進力及び貫入速度の計測値を使って地盤のN値を推定する。   The ground evaluation method of the present invention configured as described above estimates the N value of the ground using measured values of the penetration force and penetration speed measured even when a simple drilling machine is used. .

この結果、簡単に精度のよい地盤のN値の推定を行うことができる。また、貫入速度を計測してN値の推定に利用するため、任意の貫入速度で削孔することができるようになり、効率的な施工が行える。   As a result, it is possible to easily estimate the N value of the ground with high accuracy. Moreover, since the penetration speed is measured and used to estimate the N value, it becomes possible to drill holes at an arbitrary penetration speed, and efficient construction can be performed.

例えば削孔機がバイブロドリルであれば、ロータリーパーカッションドリルに比べて小型の機械が使用できるので、施工場所が狭い場合でも対応することができる。   For example, if the hole drilling machine is a vibro drill, a smaller machine can be used as compared with a rotary percussion drill, so that it is possible to cope with a narrow construction site.

本発明の実施の形態の地盤の評価方法の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the ground evaluation method of embodiment of this invention. 地盤の評価に必要な計測値を得るための削孔システムの概略構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed schematic structure of the drilling system for obtaining the measured value required for evaluation of a ground. 推進油圧と給進力との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between propulsion hydraulic pressure and a feed force. N値、給進力及び貫入速度を横軸とし深度を縦軸としたグラフに、給進力及び貫入速度の計測値とスウェーデン式サウンディングから得られた換算N値とをプロットした図である。It is the figure which plotted the measured value of feed force and penetration speed, and the conversion N value obtained from Swedish sounding on the graph which made N value, feed force, and penetration speed the horizontal axis, and made the vertical axis the depth. 貫入速度と換算N値に対する給進力の比との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the penetration speed and the ratio of the feeding force with respect to conversion N value. N値を横軸とし深度を縦軸としたグラフに、本発明の実施の形態の地盤の評価方法によって算定された推定N値と、スウェーデン式サウンディングから得られた換算N値とをプロットした図である。A graph in which the estimated N value calculated by the ground evaluation method of the embodiment of the present invention and the converted N value obtained from Swedish sounding are plotted on a graph with the N value as the horizontal axis and the depth as the vertical axis. It is. 実施例の地盤注入工法の処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the process of the ground injection construction method of an Example. 実施例の地盤注入工法の工程を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the process of the ground injection construction method of an Example. 実施例の地盤注入工法で使用される貫入体としての有孔管の構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the perforated pipe | tube as an penetration body used with the ground injection construction method of an Example.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の地盤の評価方法の流れを説明するフローチャートである。また、図2は、地盤の評価に必要な計測値を得るための削孔システムの概略構成を示した図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart for explaining the flow of the ground evaluation method of the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a drilling system for obtaining measurement values necessary for the evaluation of the ground.

まず、図2を参照しながら削孔システムについて説明する。本実施の形態で説明する削孔機は、バイブロドリル1である。バイブロドリル1は、振動(バイブロ)を与えることによって、打撃式削孔機なみの貫入速度でロッドを地盤に推進させることができる小型の削孔機である。   First, the drilling system will be described with reference to FIG. The hole drilling machine described in the present embodiment is a vibro drill 1. The vibro drill 1 is a small drilling machine capable of propelling a rod to the ground at a penetration speed similar to that of a striking drilling machine by applying vibration (vibro).

バイブロドリル1は、クローラによって走行可能なベース部11と、鉛直方向又は傾斜方向に起立させるリーダ12と、リーダ12のガイドセル12aに沿って移動する推進装置13とによって主に構成される。   The vibro drill 1 is mainly configured by a base portion 11 that can be traveled by a crawler, a leader 12 that stands up in a vertical direction or an inclination direction, and a propulsion device 13 that moves along a guide cell 12a of the leader 12.

この推進装置の13の先端にはチャック13aがついており、このチャック13aに地盤に貫入させる貫入体の上端を把持させる。地盤に貫入させる貫入体には、各種ロッド、鋼管、ケーシング、サンプラ管、オーガなどが挙げられる。   A chuck 13a is attached to the tip of the propulsion device 13, and the upper end of the penetrating body that allows the chuck 13a to penetrate the ground is gripped. Various rods, steel pipes, casings, sampler pipes, augers and the like are examples of the penetrating body that penetrates into the ground.

バイブロドリル1は、推進装置13によって貫入体に給進力、又は給進力とバイブロを与えることで、貫入体を地盤に押し込む。このバイブロドリル1による施工時には、打撃式削孔機の施工時に発生するような金属打撃音が発生せず、騒音を大幅に低減することができる。また、バイブロドリル1は、旋回やスイング機構を備えているので、削孔位置の孔芯を素早く出すことができる。   The vibro drill 1 pushes the penetrating body into the ground by giving the penetrating force or the feeding force and the vibro to the penetrating body by the propulsion device 13. At the time of construction by the vibro drill 1, metal hitting sound that is generated at the time of construction of the percussion drilling machine is not generated, and noise can be greatly reduced. Moreover, since the vibro drill 1 is provided with a turning or swing mechanism, the hole core at the drilling position can be quickly obtained.

このように構成されるバイブロドリル1に、貫入体に作用する給進力と貫入速度を計測するための油圧計2と変位計3とを取り付ける。油圧計2は、推進装置13の推進油圧を計測する計測器である。計測された推進油圧を給進力に変換する方法については、後述する。   A hydraulic meter 2 and a displacement meter 3 for measuring the feeding force and the penetration speed acting on the penetrating body are attached to the vibro drill 1 configured as described above. The oil pressure gauge 2 is a measuring instrument that measures the propulsion oil pressure of the propulsion device 13. A method of converting the measured propulsion oil pressure into a feed force will be described later.

一方、変位計3は,推進装置13の変位量を計測する計測器である。変位計3は、リーダ12の頂点に固定されて側方に張り出される固定部32と、固定部32に端部が接続されるケーブル31と、ケーブル31を巻き取り又は繰り出す巻取器33とを主に備えている。   On the other hand, the displacement meter 3 is a measuring instrument that measures the amount of displacement of the propulsion device 13. The displacement meter 3 includes a fixing part 32 that is fixed to the apex of the reader 12 and protrudes laterally, a cable 31 whose end is connected to the fixing part 32, and a winder 33 that winds or feeds the cable 31. It is mainly equipped with.

この変位計3は、巻取器33によって巻き取り又は繰り出されたケーブル31の長さを変位量として計測する巻き取り式の変位計である。ここで、推進装置13と貫入体とは直結されることになるため、推進装置13の単位時間当たりの変位量が貫入体の貫入速度となる。   The displacement meter 3 is a winding type displacement meter that measures the length of the cable 31 wound or fed by the winder 33 as a displacement amount. Here, since the propulsion device 13 and the penetrating body are directly connected, the displacement amount of the propulsion device 13 per unit time is the penetration speed of the penetrating body.

油圧計2と変位計3は、スイッチボックス41を介してデータロガー4に接続される。データロガー4は、直流の電源42によって作動する。そして、データロガー4には、油圧計2及び変位計3によって計測された計測値が、逐次蓄積されていく。   The oil pressure gauge 2 and the displacement gauge 3 are connected to the data logger 4 via the switch box 41. The data logger 4 is operated by a DC power source 42. In the data logger 4, the measurement values measured by the oil pressure gauge 2 and the displacement gauge 3 are sequentially accumulated.

次に、上述した削孔システムを使った地盤の評価方法について、図1のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, a ground evaluation method using the above-described drilling system will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS1に示すように、油圧計2によって計測される推進油圧と給進力とのキャリブレーションを行う。このキャリブレーションを行うに際しては、地面にロードセル(図示省略)を設置し、推進装置13の先端のチャック13aをロードセルに当て、推進油圧とロードセルの値を同時に計測する。   First, as shown in step S1, the propulsion oil pressure and the feeding force measured by the oil pressure gauge 2 are calibrated. When performing this calibration, a load cell (not shown) is installed on the ground, the chuck 13a at the tip of the propulsion device 13 is applied to the load cell, and the propulsion hydraulic pressure and the load cell value are measured simultaneously.

すなわち、ロードセルによって計測される値が給進力と想定できるので、この時の推進油圧を油圧計2によって読み取れば、推進油圧と給進力との関係が明らかになる。   That is, since the value measured by the load cell can be assumed to be the feed force, if the propulsion oil pressure at this time is read by the oil pressure gauge 2, the relationship between the propulsion oil pressure and the feed force becomes clear.

図3は、このようにして計測された推進油圧と給進力との関係を示した図である。この2つの力の間には、図3に示すように明らかな相関関係がある。次の式(1)は、この図3から得られた推進油圧Pと給進力Fの関係を示す式である。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the propulsion hydraulic pressure and the feed force measured in this way. There is a clear correlation between the two forces as shown in FIG. The following formula (1) is a formula showing the relationship between the propulsion oil pressure P and the feed force F obtained from FIG.

F=1.751×P+1.654 (1)
この式(1)を使うことによって、油圧計2によって計測された推進油圧Pを直ちに給進力Fの計測値に変換することができる。
F = 1.751 x P + 1.654 (1)
By using this equation (1), the propulsion oil pressure P measured by the oil pressure gauge 2 can be immediately converted into a measured value of the feed force F.

このようにしてキャリブレーションを行った後に、バイブロドリル1のチャック13aにロッド(図示省略)の上端を接続して、地盤へのロッドの貫入を行う(ステップS2)。   After performing calibration in this way, the upper end of a rod (not shown) is connected to the chuck 13a of the vibro drill 1, and the rod penetrates into the ground (step S2).

ロッドの地盤への貫入は、推進装置13からロッドに与えられる給進力によって推し進められる。なお、貫入速度を上げたい場合や地盤が硬くて貫入が捗らない場合は、推進装置13によって振動(バイブロ)を付加することもできる。ただし、バイブロを付加しているときの油圧計2の計測値は、ほぼ一定となって地盤の硬軟を示す指標にはならないため、後述する推定N値の算定は、バイブロを付加していないときの計測値を使って行う。   The penetration of the rod into the ground is promoted by a feed force applied to the rod from the propulsion device 13. In addition, when it is desired to increase the penetration speed or when the ground is hard and the penetration does not progress, vibration (vibro) can be added by the propulsion device 13. However, since the measured value of the hydraulic pressure gauge 2 when the vibro is added is substantially constant and does not serve as an index indicating the hardness of the ground, the calculation of the estimated N value described later is performed when the vibro is not added. This is done using the measured value.

このバイブロドリル1によってロッドを地盤に押し込む作業中には、逐次、油圧計2と変位計3によって計測された計測値がデータロガー4に蓄積されていく。この油圧計2と変位計3による計測値は、給進力の計測値と貫入速度の計測値に変換される(ステップS3)。   During the operation of pushing the rod into the ground by the vibro drill 1, the measurement values measured by the hydraulic gauge 2 and the displacement gauge 3 are sequentially accumulated in the data logger 4. The measurement values obtained by the oil pressure gauge 2 and the displacement gauge 3 are converted into a measurement value of the feeding force and a measurement value of the penetration speed (step S3).

そして、ステップS4では、これらの削孔中に計測された給進力と貫入速度の計測値から、地盤の推定N値を算定する。地盤の推定N値は、次の推定式(2)で算定することができる。   In step S4, the estimated N value of the ground is calculated from the measured values of the feeding force and the penetration speed measured during the drilling. The estimated N value of the ground can be calculated by the following estimation formula (2).

推定N値=(b−a×V)×F (2)
ここで、Vは貫入速度の計測値、Fは給進力の計測値、a,bは地盤ごとに特定する係数である。続いて、この地盤ごとに特定する係数a,bについて説明する。
Estimated N value = (b−a × V) × F (2)
Here, V is a measured value of the penetration speed, F is a measured value of the feeding force, and a and b are coefficients specified for each ground. Subsequently, the coefficients a and b specified for each ground will be described.

これらの係数a,bは、推定N値を算定するまでに設定しておく。設定時期は、ロッドを地盤に貫入させる前(ステップS2より前)でもよいし、給進力と貫入速度を計測した後(ステップS3より後)でもよい。いずれにしろステップS4より前に設定されていればよい。   These coefficients a and b are set before the estimated N value is calculated. The set time may be before the rod is penetrated into the ground (before step S2) or after the feeding force and the penetration speed are measured (after step S3). In any case, it may be set before step S4.

係数a,bを設定するためには、試験削孔を行う。図4は、試験削孔時に計測された給進力の計測値と貫入速度の計測値を、深度に対応させて示している。なお、貫入速度の計測値は、後述する図5に示すように点で得られるが、図を見やすくするために線で示した。   In order to set the coefficients a and b, test drilling is performed. FIG. 4 shows the measured value of the feeding force and the measured value of the penetration speed measured during the test drilling in correspondence with the depth. In addition, although the measured value of penetration speed is obtained with a point as shown in FIG. 5 mentioned later, in order to make a figure legible, it showed with the line.

また、比較のために、スウェーデン式サウンディングによって得られた同じ地盤のN値を、換算N値として同じ図上に記した。すなわち、換算N値は、試験削孔箇所の近隣で行われた調査ボーリング結果から得られる。   For comparison, the N value of the same ground obtained by Swedish sounding is shown on the same figure as the converted N value. That is, the converted N value is obtained from the result of the survey boring performed near the test drilling location.

そして、図5は、図4を貫入速度と換算N値に対する給進力の比との関係に描き直した図である。この図5のプロットから最小二乗法により関係式を導くと、次の一次近似式(3)となる。   FIG. 5 is a diagram in which FIG. 4 is redrawn from the relationship between the penetration speed and the ratio of the feed force to the converted N value. When the relational expression is derived from the plot of FIG. 5 by the least square method, the following linear approximation expression (3) is obtained.

y=−0.0079X+0.6662=aX+b (3)
よって、地盤ごとに特定する係数a,bは、本実施の形態の説明では、a=−0.0079、b=0.6662となる。なお、これらの係数a,bは、地盤によって異なる場合があるので、施工対象地盤が変わった場合は設定をし直す。
y = −0.0079X + 0.6662 = aX + b (3)
Therefore, the coefficients a and b specified for each ground are a = −0.0079 and b = 0.6666 in the description of the present embodiment. In addition, since these coefficients a and b may differ depending on the ground, when the construction target ground changes, the setting is reset.

このような試験削孔や調査ボーリングは、施工対象地盤の1点又は数点でしか行われないが、上述したバイブロドリル1による給進力と貫入速度の計測は、施工が行われる全地点(全孔)で行われることになる。   Such test drilling and survey boring are performed only at one point or several points on the construction target ground, but the above-mentioned measurement of the feeding force and penetration speed by the vibro drill 1 is performed at all points where construction is performed ( All holes).

ところで、給進力の計測値又は貫入速度の計測値のままでも、スウェーデン式サウンディングによって得られる換算N値に近づけることができるという考え方も想定できる。   By the way, it is possible to assume that the measured value of the feeding force or the measured value of the penetration speed can be close to the converted N value obtained by Swedish sounding.

この図4を見ると、貫入速度が速いときと遅いときとで給進力の勾配が異なっており、給進力のそのままの値又は定数を掛けた値だけでは、すべての深度において地盤のN値を表現できるとは言えないことがわかる。   As can be seen from FIG. 4, the gradient of the feeding force is different between when the penetration speed is fast and when the penetration speed is slow. It turns out that it cannot be said that a value can be expressed.

これに対して図6は、上記した推定式(2)に式(3)で特定された係数a,bを入れて推定N値を算定した結果(本手法による推定N値)と、換算N値(スウェーデン式サウンディングによって得られた換算N値)とを対比した図である。   On the other hand, FIG. 6 shows the result of calculating the estimated N value by adding the coefficients a and b specified by the expression (3) to the above estimated expression (2) (estimated N value by the present method) and the conversion N It is the figure which contrasted the value (the conversion N value obtained by Swedish type sounding).

この図6を見ると、推定式(2)によって、換算N値と略同じN値が算定できていることがわかる。要するに、深度ごとの給進力の計測値と貫入速度の計測値とが得られれば、簡単に精度のよいN値が推定できることがわかる。   As can be seen from FIG. 6, an N value substantially the same as the converted N value can be calculated by the estimation formula (2). In short, it can be understood that if a measured value of the feeding force and a measured value of the penetration speed for each depth are obtained, a highly accurate N value can be easily estimated.

次に、本実施の形態の地盤の評価方法の作用について説明する。   Next, the effect | action of the ground evaluation method of this Embodiment is demonstrated.

このように構成された本実施の形態の地盤の評価方法は、バイブロドリル1という小型で簡易な削孔機を使った場合でも計測される貫入体の給進力及び貫入速度の計測値のみを使って地盤のN値を推定する。   The ground evaluation method of the present embodiment configured as described above is based only on the measured values of the feed force and the penetration speed of the penetrating body that are measured even when a small and simple drilling machine called the vibro drill 1 is used. Use to estimate the N value of the ground.

この結果、簡単に精度のよい地盤の推定N値をリアルタイムで得ることができる。また、貫入速度を計測して入力させるため、任意の貫入速度で削孔することができるようになり、効率的な施工が行える。   As a result, it is possible to easily obtain an accurate estimated N value of the ground in real time. Moreover, since the penetration speed is measured and input, it becomes possible to drill holes at an arbitrary penetration speed, and efficient construction can be performed.

例えば国際的に定着した原位置試験方法であるコーン貫入試験(Cone Penetration Test)では、一定の速度(標準は10 mm/sec)でロッドを貫入していかなければ試験結果が得られない。このように、一定の貫入速度で貫入しないと地盤の評価が行えないとなると、削孔作業に必要な時間を短縮することができない。また、異なる硬さの地盤に対して一定の貫入速度を保つように削孔作業を行うのは、豊富な経験を必要とする難易度の高い作業になるため、自動制御装置を別途、用意しなければならなくなる。   For example, in the Cone Penetration Test, an internationally established in-situ test method, test results cannot be obtained unless the rod is penetrated at a constant speed (standard is 10 mm / sec). Thus, if the ground cannot be evaluated unless it penetrates at a constant penetration speed, the time required for drilling work cannot be shortened. In addition, drilling work to maintain a constant penetration speed for ground of different hardness is a highly difficult work that requires abundant experience. Will have to.

これに対して、任意の貫入速度で削孔することができれば、削孔作業の短縮も図れるうえに、自動制御装置も必要としないため、簡素な構成で効率的に施工が行えるようになる。   On the other hand, if drilling can be performed at an arbitrary penetration speed, the drilling operation can be shortened and an automatic control device is not required, so that construction can be efficiently performed with a simple configuration.

また、削孔機にバイブロドリル1を使うことで、硬い地盤にもバイブロを与えながらロッドなどの貫入体を効率的に貫入させることができる。すなわち、地盤の評価が必要のない箇所(例えば、地盤が硬くてN値が所定値以上であることが自明であってN値を推定する必要がない箇所や後述する地盤注入を行わない箇所)は、バイブロを与えて効率的に通過させることもできる。   Moreover, by using the vibro drill 1 in the drilling machine, it is possible to efficiently penetrate the penetrating body such as a rod while giving the vibro to the hard ground. That is, a place where the evaluation of the ground is not necessary (for example, a place where the ground is hard and the N value is obviously greater than or equal to a predetermined value and the N value does not need to be estimated, or the ground injection described later is not performed). Can be passed efficiently by giving vibro.

さらに、バイブロドリル1であれば、ロータリーパーカッションドリルに比べて小型の機械が使用できるので、施工場所が狭い場合でも対応することができる。   Furthermore, since the vibro drill 1 can use a smaller machine than the rotary percussion drill, it can cope with a small construction site.

次に、前記実施の形態で説明した地盤の評価方法を使った地盤注入工法について、図7−9を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語や同一符号を付して説明する。   Next, the ground injection method using the ground evaluation method described in the above embodiment will be described with reference to FIGS. The description of the same or equivalent parts as the contents described in the above embodiment will be described with the same terms and the same reference numerals.

まず、図8,9を参照しながら地盤注入工法について説明する。この実施例で説明する地盤注入工法は、地盤に井戸を構築し、この井戸を使って地中に水や薬液などの液体を注入したり、地中に空気を圧入したりする。なお、井戸は、調査などの目的で地中の地下水を採取するための観測井戸として使用したり、汚染された土壌に含まれる有害ガスを吸い取るための気体吸引井戸として使用したり、揚水井戸として使用したりすることもできる。   First, the ground injection method will be described with reference to FIGS. In the ground injection method described in this embodiment, a well is constructed in the ground, and a liquid such as water or a chemical solution is injected into the ground using this well, or air is injected into the ground. In addition, the well is used as an observation well for collecting underground groundwater for the purpose of investigation, as a gas suction well for sucking up harmful gases contained in contaminated soil, and as a pumping well. It can also be used.

このような井戸は、例えば先端に、図9に示すような有孔管51が配置される。この有孔管51は、外周に複数の開口部としてのスリット511,・・・が設けられており、そのスリット511によって内外が連通して地下水やガスを内部に取り込んだり、水や空気を地中に送り込んだりすることができる。   In such a well, for example, a perforated tube 51 as shown in FIG. The perforated pipe 51 is provided with slits 511,... As a plurality of openings on the outer periphery, and the slit 511 communicates with the inside and outside to take in groundwater or gas into the interior, Or send it in.

この有孔管51は、下向き円錐状の先端部51aと、その上方に形成される円筒形の先端側無孔部51cと、さらにその上方に形成されるスリット511,・・・を設けたスクリーン部51bと、その上に形成される円筒形の上側無孔部51dとを有している。   This perforated tube 51 is a screen provided with a downward conical tip 51a, a cylindrical tip-side non-hole 51c formed thereabove, and slits 511,. It has the part 51b and the cylindrical upper non-hole part 51d formed on it.

この先端部51aは、バイブロドリル1よる押圧によっても有孔管51を地中に押し込めるように、先端が尖った形状に形成されている。また、先端部51aは、打ち込み時に他の個所よりも大きな力が作用するので、強度の高い材料で形成する。   The tip 51a is formed to have a sharp tip so that the perforated tube 51 can be pushed into the ground by pressing with the vibro drill 1. Further, the tip 51a is formed of a material having high strength because a larger force acts than other portions when driven.

また、この有孔管51は、長尺状の中空部材であって先端がこの先端部51aによって塞がれており、管内に侵入した土砂や異物を先端部51aや先端側無孔部51c内に堆積させることができる。   The perforated tube 51 is a long hollow member, and the tip is closed by the tip 51a, so that dirt and foreign matter that have entered the tube are trapped in the tip 51a and the tip-side non-hole 51c. Can be deposited.

さらに、スクリーン部51bに設けられるスリット511,・・・は、地下水などを採取したい範囲に間隔をおいて複数形成される。このスリット511は、土砂などの大きな異物の侵入を阻止し、水や空気の通過に支障とならない大きさに形成される。   Further, a plurality of slits 511,... Provided in the screen portion 51b are formed at intervals in a range where groundwater or the like is to be collected. The slit 511 is formed in a size that prevents entry of large foreign matters such as earth and sand and does not hinder the passage of water or air.

また、スクリーン部51bの上方に形成される上側無孔部51dの上端には、無孔管52を接続するためのねじ溝(図示省略)が刻設されている。例えば、有孔管51及び無孔管52には、内径40mm、外径48.6mm、肉厚3.5mmで長さが1mの鋼管が使用できる。そして、有孔管51の先端部51aと先端側無孔部51cとを合わせた長さが約30cm、スクリーン部51bを約50cm、上側無孔部51dを約20cmにすることができる。また、スリット511は、長さ50mm、幅2mmの長方形状の開口として千鳥配置で設け、有孔管51の所定の強度を維持できるようにする。   In addition, a screw groove (not shown) for connecting the non-porous tube 52 is formed on the upper end of the upper non-hole portion 51d formed above the screen portion 51b. For example, as the perforated pipe 51 and the non-porous pipe 52, a steel pipe having an inner diameter of 40 mm, an outer diameter of 48.6 mm, a thickness of 3.5 mm, and a length of 1 m can be used. The combined length of the tip 51a and the tip-side non-hole 51c of the perforated tube 51 can be about 30 cm, the screen 51b can be about 50 cm, and the upper non-hole 51d can be about 20 cm. The slits 511 are provided in a staggered arrangement as rectangular openings having a length of 50 mm and a width of 2 mm so that the predetermined strength of the perforated tube 51 can be maintained.

さらに、この有孔管51のスクリーン部51bの内周には、図示は省略するが、金網フィルタを配設する。金網フィルタは、金属製の筒状網材で、スリット511を通過した土砂が管内に侵入するのを阻止するストレーナとしての機能を有している。   Furthermore, although not shown, a wire mesh filter is disposed on the inner periphery of the screen portion 51b of the perforated pipe 51. The metal mesh filter is a metal cylindrical mesh material, and has a function as a strainer for preventing earth and sand that has passed through the slit 511 from entering the pipe.

続いて、図8を参照しながら井戸の構築方法について説明する。まず、バイブロドリル1のチャック13aに貫入体となる有孔管51の上端を接続する。そして、推進装置13によって与えられる給進力やバイブロによって有孔管51を地盤Gに貫入させる(工程1)。   Then, the construction method of a well is demonstrated, referring FIG. First, the upper end of the perforated pipe 51 serving as a penetrating body is connected to the chuck 13 a of the vibro drill 1. And the perforated pipe | tube 51 is penetrated into the ground G with the feeding force and vibro given by the propulsion apparatus 13 (process 1).

この有孔管51の打ち込みは、地盤Gから有孔管51の上部が少し突出した状態になるまでおこない、その時点で一旦、打ち込みを停止してチャック13aを有孔管51の上端から切り離す。   The perforated tube 51 is driven until the upper portion of the perforated tube 51 protrudes slightly from the ground G. At that point, the driving is temporarily stopped and the chuck 13 a is separated from the upper end of the perforated tube 51.

そして、図8の(工程2)に示すように、有孔管51の上端に貫入体を形成する無孔管52を接続する。この無孔管52は、外周に開口部が形成されていない筒状の鋼管である。この有孔管51と無孔管52との接続はねじ溝を介しておこなうことができ、繋ぎ目の外側から表面が滑らかな養生シールテープなどを貼り付けて止水処理をおこなう。   And as shown in (process 2) of FIG. 8, the non-porous tube 52 which forms a penetration body in the upper end of the perforated tube 51 is connected. This non-porous pipe 52 is a cylindrical steel pipe in which no opening is formed on the outer periphery. The connection between the perforated pipe 51 and the non-porous pipe 52 can be made through a thread groove, and a water sealing treatment is performed by applying a curing seal tape having a smooth surface from the outside of the joint.

続いて、チャック13aを新たに接続した無孔管52の頭部に接続し、バイブロドリル1による打ち込みを再開し、図8の(工程3)に示すように地盤Gから無孔管52の上部が少し突出した状態で打ち込みを停止してチャック13aを切り離す。   Subsequently, the chuck 13a is connected to the head of the newly connected non-porous pipe 52, and driving by the vibro drill 1 is resumed. From the ground G to the upper part of the non-porous pipe 52 as shown in (Step 3) of FIG. In a state where the protrusion protrudes slightly, driving is stopped and the chuck 13a is separated.

このようにして、貫入体の先端に配置された有孔管51が所定の位置まで貫入されるまで、無孔管52を接続して打ち込む作業を繰り返す(工程4)。ここでは、地下水位W以下まで有孔管51を貫入させる。   In this way, the operation of connecting and driving the non-porous pipe 52 is repeated until the perforated pipe 51 arranged at the tip of the penetrating body is penetrated to a predetermined position (step 4). Here, the perforated pipe 51 is penetrated to the groundwater level W or lower.

このように有孔管51が所定の位置(地層)まで打ち込まれているか否かを、上記した本実施の形態の地盤の評価方法を適用することで、施工中に適正に判断することができるようになる。   In this way, whether or not the perforated pipe 51 is driven to a predetermined position (the formation) can be properly determined during construction by applying the above-described ground evaluation method of the present embodiment. It becomes like this.

図7は、実施例の地盤注入工法の処理の流れを示したフローチャートである。まず、ステップS11では、注入管の設置を行う。ここで、注入管は、先端の有孔管51と、その後方に必要な本数接続される無孔管52とによって構成される(図8参照)。そして、注入管を地盤Gに貫入する削孔中に、油圧計2と変位計3によって、推進油圧と注入管の推進量(注入管変位)を計測する。   FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of the ground injection method according to the embodiment. First, in step S11, an injection tube is installed. Here, the injection tube is composed of a perforated tube 51 at the tip and a non-porous tube 52 connected to the necessary number behind the tube (see FIG. 8). The propulsion hydraulic pressure and the propulsion amount of the injection pipe (injection pipe displacement) are measured by the oil pressure gauge 2 and the displacement gauge 3 in the drill hole that penetrates the injection pipe into the ground G.

そして、地層評価を行う場合は、ステップS12に移行する。ステップS12では、計測された時間と注入管変位との関係から貫入速度を算定する。一方、ステップS13では、上記実施の形態で説明したように推進油圧から給進力を算定する。なお、ステップS13に移行するためには、事前に推進油圧と給進力とのキャリブレーションが行われていなければならない(ステップS10)。   And when performing formation evaluation, it transfers to step S12. In step S12, the penetration speed is calculated from the relationship between the measured time and the injection tube displacement. On the other hand, in step S13, as described in the above embodiment, the feed force is calculated from the propulsion oil pressure. In addition, in order to transfer to step S13, the calibration of propulsion hydraulic pressure and feed force must be performed in advance (step S10).

そして、ステップS14では、上記実施の形態で説明した推定式(2)を使って、貫入速度と給進力の計測値から推定N値を算定する。さらに、算定された推定N値を見て、ステップS15では、有孔管51が貫入されている地層が注入に適した地層であるか否かを判断する。   In step S14, the estimated N value is calculated from the measured values of the penetration speed and the feed force using the estimation formula (2) described in the above embodiment. Further, looking at the calculated estimated N value, in step S15, it is determined whether or not the formation into which the perforated pipe 51 is inserted is a formation suitable for injection.

ステップS15で注入に適した地層であると判断された場合は、ステップS16の注入管深度の調整は完了していることになるので、有孔管51のスリット511,・・・から地盤Gに向けて、空気や薬液などを吐出させる(ステップS17)。   If it is determined in step S15 that the formation is suitable for injection, the adjustment of the injection pipe depth in step S16 has been completed, so the slit G1, 51,... Then, air, a chemical solution, or the like is discharged (step S17).

このステップS16(注入深度の決定を行う場合はステップS15を含む)とステップS17の工程は、1本の井戸で複数の深度から空気や薬液の注入を行う場合は、必要な回数繰り返すことになる。そして、所定の位置(地層)での空気や薬液等の注入が完了した際には、注入管を引き上げて回収する(ステップS18)。   Steps S16 (including step S15 when determining the injection depth) and step S17 are repeated as many times as necessary when air or a chemical solution is injected from a plurality of depths in one well. . And when injection | pouring of air, a chemical | medical solution, etc. in a predetermined position (geosphere) is completed, an injection | pouring pipe is pulled up and collect | recovered (step S18).

このように削孔中に得られる計測値を使った地層評価を行うようにすれば、有孔管51が所望する地層(本実施例では注入に適した地層)に配置されているか否かを、リアルタイムに適正に判断することができるようになる。   In this way, if the formation evaluation using the measurement value obtained during drilling is performed, it is determined whether or not the perforated pipe 51 is arranged in a desired formation (a formation suitable for injection in this embodiment). It will be possible to make a proper judgment in real time.

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。   Other configurations and functions and effects are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment or example, and the design changes are within the scope of the present invention. Are included in the present invention.

例えば、前記実施の形態及び実施例では、削孔機としてバイブロドリル1について説明したが、これに限定されるものではなく、貫入体を地盤に貫入させる際に、給進力と貫入速度が計測できるものであればよい。   For example, in the above-described embodiment and examples, the vibro drill 1 has been described as a drilling machine, but the present invention is not limited to this, and the feeding force and the penetration speed are measured when the penetration body penetrates the ground. Anything is possible.

1 バイブロドリル(削孔機)
2 油圧計
3 変位計
51 有孔管(貫入体)
52 無孔管(貫入体)
G 地盤
1 Vibro drill (drilling machine)
2 Hydraulic gauge 3 Displacement gauge 51 Perforated pipe (penetrating body)
52 Non-porous pipe (penetrating body)
G ground

Claims (3)

削孔中に得られる計測値を使った地盤の評価方法であって、
削孔機によって地盤に貫入される貫入体に作用する給進力と貫入速度を計測する工程と、
上記工程によって計測された給進力の計測値と貫入速度の計測値を変数とした推定式によって地盤のN値を推定する工程とを備えたことを特徴とする地盤の評価方法。
A ground evaluation method using measured values obtained during drilling,
A step of measuring a feeding force and a penetration speed acting on a penetrating body penetrating into the ground by a drilling machine;
A ground evaluation method comprising: a step of estimating the N value of the ground by an estimation formula using the measured value of the feeding force and the measured value of the penetration speed as variables as measured by the above steps.
前記削孔機はバイブロドリルであることを特徴とする請求項1に記載の地盤の評価方法。   The ground drilling method according to claim 1, wherein the drilling machine is a vibro drill. 前記N値の推定式は、給進力の計測値をF、貫入速度の計測値をV、地盤ごとに特定する係数をa,bとしたときに、(b−a×V)×Fによって表されることを特徴とする請求項1又は2に記載の地盤の評価方法。   The N value estimation formula is expressed as (b−a × V) × F, where F is the measured value of the feeding force, V is the measured value of the penetration speed, and a and b are coefficients for specifying the ground. The ground evaluation method according to claim 1, wherein the ground evaluation method is expressed.
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