JP2019157385A - Compaction management method and compaction management device - Google Patents

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

Abstract

To provide a compaction control method preventing excessive improvement and allowing application of a compaction method to be efficiently performed.SOLUTION: A compaction device 1 in accordance with the present invention is provided parallely with a vibrator 3 including an electric eccentric motor applying vibration in a lateral direction, and a casing 5 supplying material in the underground so the eccentric motor is positioned at an under ground compaction point (expanding diameter point) upon construction. Then, as a current value of the motor (a load value on the motor) positioned at the under ground compaction point increases in accordance with a ground strength, the ground strength at a target depth is acquired from the current value of the motor. Also, the motor positioned at the compaction point generates vibration in the lateral direction. Namely, a condition of the ground may be estimated through load on the motor (i.e. the current value of the motor) because a direction to expand the ground in the lateral direction coincides with a direction of vibration generated by the vibrator 3. Further, parallely arranging the vibrator 3 and casing 5 prevents a lower end opening of the casing from being blocked by the vibrator.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ケーシングパイプを介して材料を地中に供給して杭体を構築する締固め工法で利用可能な締固め管理方法および締固め管理装置に関するものである。   The present invention relates to a compaction management method and a compaction management apparatus that can be used in a compaction method in which a material is supplied into the ground via a casing pipe to construct a pile body.

軟弱地盤改良方法として「サンドコンパクションパイル工法」や「バイブロフローテーション工法」といった締固め工法が一般的に知られている。   As soft ground improvement methods, compaction methods such as “sand compaction pile method” and “vibro flotation method” are generally known.

サンドコンパクションパイル工法では、鉛直振動を発生させるバイブロハンマー(振動機)をケーシングパイプの上部に設け、このケーシングパイプの引抜き(材料供給)と打戻し(拡径・締固め)を繰り返すことによって、地盤中に締固めた砂杭を強制的に造成し、それによって対象地盤の密度増大を図る。サンドコンパクションパイル工法では、地盤に貫入させたケーシングパイプを通じて材料を地盤内に供給して下から上に向かって杭を構築する、いわゆる「ボトムフィード方式」で材料が供給される。   In the sand compaction pile method, a vibro hammer (vibrator) that generates vertical vibrations is installed on the upper part of the casing pipe, and the ground is removed by repeating this casing pipe drawing (material supply) and striking back (expansion and compaction). A sand pile compacted inside is forcibly created, thereby increasing the density of the target ground. In the sand compaction pile method, the material is supplied by a so-called “bottom feed method” in which a material is supplied into the ground through a casing pipe penetrated into the ground and a pile is constructed from the bottom to the top.

バイブロフローテーション工法では、水平振動を発生させる振動機(バイブロフロット)を用いて断続的に引抜きと締固めを行う一方で、振動機の周りと地盤とに間に生じた空洞を介して材料を地中に供給する。このバイブロフローテーション工法は、これまでに複数の施工方法が提案されており、初期のバイブロフローテーション工法では、地表から材料を補給する、いわゆる「トップフィード方式」が採用されている。その他、特許文献1、2では、改良されたバイブロフローテーション工法が提案されている。   In the vibro flotation method, material is drawn through a cavity created between the vibrator and the ground while intermittently pulling out and compacting using a vibrator (vibroflot) that generates horizontal vibration. To the ground. A plurality of construction methods have been proposed for this vibro-floating method, and the so-called “top feed method” in which materials are replenished from the ground surface is employed in the initial vibro-floating method. In addition, Patent Documents 1 and 2 propose improved vibro flotation methods.

特開平5−339933号公報JP-A-5-339933 特開平8−144258号公報JP-A-8-144258

「土木工法事典 改訂V」 産業調査会 2001年 資-170,179"Encyclopedia of Civil Engineering Law Revision V" Industry Research Committee 2001 pp.-170,179

サンドコンパクションパイル工法の問題点について、図5を参照して説明する。
図5(a)(b)(c)は、それぞれ、サンドコンパクションパイル工法により施工する場合の事前N値、設計改良率、事後N値を概略的に図式化したものである。
サンドコンパクションパイル工法は、図5(b)に示すように一般的に改良径が固定されているため、事前の最小N値と目標N値から改良率を設定する。図5(a)において、最小のN値は○で囲まれた範囲内にあり、目標N値は一点鎖線で示している。図5(a)に示す事前N値と、図5(b)に示す設計改良率を踏まえて、サンドコンパクションパイル工法により施工を行うと、施工現場の事後N値は図5(c)に示すように、すべての深度領域にわたってN値が一律に底上げした様になる。したがって図5(c)に示すように、深度によっては過剰な改良を行うことになり、地盤の変位が大きくなる。
The problem of the sand compaction pile method will be described with reference to FIG.
FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c) are schematic diagrams of the prior N value, the design improvement rate, and the subsequent N value in the case of construction by the sand compaction pile method, respectively.
In the sand compaction pile method, since the improved diameter is generally fixed as shown in FIG. 5 (b), the improvement rate is set from the prior minimum N value and the target N value. In FIG. 5 (a), the minimum N value is within the range surrounded by ◯, and the target N value is indicated by a one-dot chain line. Based on the prior N value shown in Fig. 5 (a) and the design improvement rate shown in Fig. 5 (b), when construction is performed by the sand compaction pile method, the subsequent N value at the construction site is shown in Fig. 5 (c). In this way, the N value is uniformly raised over all depth regions. Therefore, as shown in FIG. 5 (c), excessive improvement is performed depending on the depth, and the displacement of the ground becomes large.

また、サンドコンパクションパイル工法では、バイブロハンマーがケーシングパイプの上部に設置されている。そのため、バイブロハンマーによる縦方向の振動エネルギーが、ケーシングパイプの座屈や撓みや、ケーシングと地盤との摩擦などによって損失し、効率が悪い。   In the sand compaction pile method, a vibro hammer is installed on the upper part of the casing pipe. Therefore, the vibration energy in the vertical direction by the vibro hammer is lost due to buckling or bending of the casing pipe, friction between the casing and the ground, and the efficiency is poor.

また、前述した初期のバイブロフローテーション工法では、地表面から材料を供給するトップフィード方式を採用しているため、深度ごとの杭径(すなわち各深度に行き渡っている材料の投入量)が不明である。   In addition, the above-mentioned initial vibro flotation method employs a top feed system that supplies material from the ground surface, so the pile diameter at each depth (ie, the amount of material input that reaches each depth) is unknown. is there.

また、バイブロフローテーション工法によっては、深度ごとに振動機を地上まで引抜くことにより、深度ごとの材料投入量はある程度は予想することは可能な工法もある。しかしながら、トップフィード方式を採用していることに加え、孔壁の崩落等による土砂の落ち込みがあることから、正確な深度ごとの材料投入量を把握することができない。また、材料を所定量投入するたびにバイブロフロットを地上まで引抜くため、杭体1本を打設するための再貫入量が多くなり、施工能率が悪くなる。このため、工期延長や施工費の増大が発生する。   In addition, depending on the vibro-floating method, there is a method in which the material input amount at each depth can be predicted to some extent by pulling out the vibrator to the ground at each depth. However, in addition to adopting the top feed method, there is a drop of earth and sand due to the collapse of the hole wall, etc., so it is impossible to grasp the accurate material input amount for each depth. Moreover, since the vibro flot is pulled out to the ground every time a predetermined amount of material is introduced, the amount of re-penetration for placing one pile body increases, and the construction efficiency deteriorates. For this reason, construction period extension and construction cost increase occur.

また、特許文献2に開示されたバイブロフローテーション工法では、ケーシングパイプ下部に振動機が設けられているため、振動機を動かすための配線(電動タイプ)や配管(油圧タイプ)が複雑になる。また、ケーシングパイプ下端の開口部が実質的に小さくなるため、材料が閉塞しやすくなる。   Moreover, in the vibro flotation method disclosed in Patent Document 2, since a vibrator is provided in the lower part of the casing pipe, wiring (electric type) and piping (hydraulic type) for moving the vibrator become complicated. Moreover, since the opening part of a casing pipe lower end is substantially small, it becomes easy to block | close a material.

上述した従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、過剰な改良を抑制し、締固め工法を効率良く施工することを可能にし、また、深度ごとの材料投入量を把握でき、任意の深度で所望の杭径を確保することを可能にする、締固め管理方法および締固め管理装置を提供することにある。   In view of the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to suppress excessive improvement, enable a compacting method to be efficiently constructed, and to grasp the amount of material input at each depth. An object of the present invention is to provide a compaction management method and a compaction management device that make it possible to secure a desired pile diameter at a depth.

上記目的は、横方向に振動を与える電動の偏心モーターを含む振動機と、杭体構築用の材料を地中に供給するためのケーシングパイプと、が併設して備えられた締固め装置を用いる締固め工法であって、締固め装置を貫入する工程と、材料を供給しながら横方向の振動を与え下から上に向かって杭体を構築する工程を含む締固め工法において、
偏心モーターの電流値に基づいて地盤強度を推定する締固め管理方法によって達成される。
The object is to use a compacting device provided with a vibrator including an electric eccentric motor that vibrates in a lateral direction and a casing pipe for supplying a material for constructing a pile to the ground. In the compaction method, including a step of penetrating the compaction device, and a step of constructing a pile body from the bottom to the top by applying lateral vibration while supplying the material,
This is achieved by a compaction management method that estimates ground strength based on the current value of the eccentric motor.

上記締固め工法において杭体を構築する工程は、
締固め装置を引抜くことで発生する空洞部に材料を充填する工程と、
引抜いた締固め装置を打戻すことで前記空洞部への充填済み材料を拡径させる工程と、を含んでいる。
In the above compaction method, the process of constructing the pile body is as follows:
Filling the material into the cavity generated by pulling out the compaction device;
And expanding the diameter of the filled material in the cavity by striking back the drawn compaction device.

また、上記締固め工法において充填済み材料を拡径させる工程では、偏心モーターの電流値が管理値に至るまで前記締固め装置を打戻すことが好ましい。   In the step of expanding the diameter of the filled material in the compacting method, it is preferable that the compacting device is driven back until the current value of the eccentric motor reaches the control value.

前記管理値は、例えば、目標の地盤強度に基づいて決定する。   The management value is determined based on, for example, a target ground strength.

また例えば、前記管理値は、貫入時における前記偏心モーターの電流値と地盤強度に基づいて決定してもよい。   For example, the management value may be determined based on a current value of the eccentric motor and ground strength at the time of penetration.

また上記締固め工法では、締固め装置の引抜き量と打戻し量の差に基づいて、拡径させた前記充填済み材料の径を推定することも可能である。   In the compaction method, it is also possible to estimate the diameter of the filled material that has been expanded based on the difference between the drawing amount and the retraction amount of the compacting device.

締固め装置を貫入する工程では、例えば、水または圧縮空気を送りながら締固め装置を貫入することが好ましい。   In the step of penetrating the compaction device, for example, it is preferable to penetrate the compaction device while feeding water or compressed air.

振動機が具備するモーターは、例えば、周波数が30〜100Hzの偏心モーターで構成する。   The motor included in the vibrator is composed of, for example, an eccentric motor having a frequency of 30 to 100 Hz.

また、前述した目的は、
あらかじめ定めた電流値である管理値を記録するための管理値記録部と、
前記管理値に基づいて締固め装置の打戻し量を制御するための制御部と、
を有する締固め管理装置によって達成される。
In addition, the above-mentioned purpose is
A management value recording unit for recording a management value that is a predetermined current value;
A control unit for controlling the amount of retraction of the compaction device based on the management value;
This is achieved by a compaction management device having

本発明で用いる締固め装置は、横方向に振動を与える電動の偏心モーターを含む振動機と、杭体構築用の材料を地中に供給するためのケーシングパイプを、並設している。すなわち、振動機とケーシングパイプを並列のレイアウトで配置し、その状態で固定している。したがって、従来のサンドコンパクションパイル工法では締固め箇所(拡径箇所)から遠く離れたところにバイブロハンマーが位置しているのに対し、本発明では、地中の締固め箇所(拡径箇所の深度)の直近に偏心モーターが位置することになる。そして、地中の締固め箇所に位置する偏心モーターの電流値(偏心モーターに対する負荷の値)は、地盤の強度(締固め具合)に応じて増加することから、施工時における偏心モーターの電流値から対象深度における地盤の強度(締固め具合)を把握することができる。
また本発明では、締固め箇所に位置する偏心モーターが横方向の振動を発生させる。すなわち、地盤を横方向に押し広げるときの方向と、振動機による振動方向が一致するため、偏心モーターに対する負荷(すなわち偏心モーターの電流値)から地盤の状態を推定することができる。なお、従来のサンドコンパクションパイル工法では、バイブロハンマーが縦方向の振動を発生させるため、地盤を横方向に押し広げるときの方向と、バイブロハンマーによる振動方向が一致しない。また、バイブロハンマーがケーシングの上部(地上)にあるため、締固め箇所の地盤の状態をケーシングを媒体として間接的に影響を受けることになる。さらにケーシング自体の動作は地盤との摩擦の影響を受けている。したがって、地盤強度によるバイブロハンマー(偏心モーター)の電流値の変化が少なく、また損失も多いので、従来のサンドコンパクションパイル工法では、偏心モーターに対する負荷から地盤の状態を推定するといったことはできない。
また本発明では、振動機とケーシングパイプを並設するという構成を採用しているので、振動機がケーシングパイプの下端開口部を遮ることがなく、材料の閉塞等が発生しない。
また本発明では、ケーシングパイプを通じて材料を地中に供給する、いわゆる「ボトムフィード方式」を採用しているので、施工時において深度ごとの材料充填量、杭径を簡単にかつ正確に把握することができる。
The compacting device used in the present invention includes a vibrator including an electric eccentric motor that vibrates in the lateral direction, and a casing pipe for supplying a material for building a pile to the ground. That is, the vibrator and the casing pipe are arranged in a parallel layout and fixed in that state. Therefore, in the conventional sand compaction pile method, the vibro hammer is located far away from the compacted portion (expanded portion), whereas in the present invention, the underground compacted portion (depth of the expanded portion). Eccentric motor is located in the immediate vicinity of). The current value of the eccentric motor located at the ground compaction location (load value for the eccentric motor) increases according to the strength of the ground (consolidation condition). Therefore, it is possible to grasp the strength (consolidation degree) of the ground at the target depth.
Further, in the present invention, the eccentric motor located at the compaction location generates lateral vibration. That is, since the direction in which the ground is spread laterally matches the vibration direction by the vibrator, the state of the ground can be estimated from the load on the eccentric motor (that is, the current value of the eccentric motor). In the conventional sand compaction pile method, since the vibro hammer generates vibration in the vertical direction, the direction in which the ground is spread laterally does not coincide with the vibration direction by the vibro hammer. In addition, since the vibro hammer is on the upper part (the ground) of the casing, the ground state at the compaction location is indirectly influenced by using the casing as a medium. Furthermore, the operation of the casing itself is affected by friction with the ground. Therefore, since the change in the current value of the vibro hammer (eccentric motor) due to the ground strength is small and the loss is large, the conventional sand compaction pile method cannot estimate the state of the ground from the load on the eccentric motor.
Moreover, in this invention, since the structure which arranges a vibrator and a casing pipe in parallel is employ | adopted, a vibrator does not block the lower end opening part of a casing pipe, and obstruction | occlusion of material etc. do not generate | occur | produce.
In addition, the present invention employs a so-called “bottom feed method” in which material is supplied into the ground through a casing pipe, so that it is possible to easily and accurately grasp the material filling amount and pile diameter at each depth during construction. Can do.

また本発明では、締固め装置を所定長さ引抜くことで発生する空洞部に、ケーシングパイプを通じて材料を充填し、続いて、該締固め装置を打戻すようになっている。このように打戻しを行うことにより、従来のバイブロフローテーション工法よりも大径の杭体を構築することができる。
また、空洞部に充填した材料を拡径し、周辺地盤が締め固まる(密になる)ことにより、振動機の動きが拘束され、その結果、偏心モーターの電流値が上昇する。この原理を利用し、周辺地盤の地盤強度を推定することができる。
In the present invention, the cavity formed by pulling out the compacting device by a predetermined length is filled with the material through the casing pipe, and then the compacting device is driven back. By performing the strike back in this way, it is possible to construct a pile body having a larger diameter than that of the conventional vibro flotation method.
Further, the diameter of the material filled in the hollow portion is expanded and the surrounding ground is compacted (dense), so that the movement of the vibrator is restricted, and as a result, the current value of the eccentric motor increases. Using this principle, the ground strength of the surrounding ground can be estimated.

また本発明では、偏心モーターの電流値が管理値(予め定めた上限値)に至るまで締固め装置を打戻す。逆に言えば、偏心モーターの電流値が管理値に至った段階で、その深度での締固め装置の打戻しを完了とする。これにより、必要以上の締固めを行う必要がなくなるため、施工を効率的に進めることができる。   Further, in the present invention, the compacting device is driven back until the current value of the eccentric motor reaches the control value (predetermined upper limit value). In other words, when the current value of the eccentric motor reaches the control value, the retraction of the compaction device at that depth is completed. This eliminates the need for more compaction than necessary, so that the construction can proceed efficiently.

また本発明では、締固め装置の打戻し完了の判断基準の値となる、偏心モーターの電流値の「管理値」を、原地盤の地盤強度と目標とする地盤強度に基づいて決定し、この管理値に至るまで締固め装置を打戻す。これにより、目標の地盤強度を確保できる一方で、必要以上の締固めを行う必要がなくなるため、振動機の引抜き不能を防ぐことができる。また、過剰な締固めを避けることで、地盤隆起や側方変位を抑制することができる。さらに、振動機の破損やケーシングパイプの損耗を低減することができる。   Further, in the present invention, the “control value” of the current value of the eccentric motor, which is the reference value for the completion of retraction of the compaction device, is determined based on the ground strength of the original ground and the target ground strength. Strike the compaction device up to the control value. Thereby, while the target ground strength can be ensured, it is not necessary to perform compaction more than necessary, so that it is possible to prevent the vibrator from being pulled out. Further, by avoiding excessive compaction, ground uplift and lateral displacement can be suppressed. Furthermore, breakage of the vibrator and wear of the casing pipe can be reduced.

また本発明では、締固め装置の打戻し完了の判断基準となる、偏心モーターの電流値の「管理値」を、貫入時における偏心モーターの電流値と地盤強度に基づいて決定することも可能である。締固め装置の貫入の過程においても、原地盤の状態(硬軟)により振動機の電流値が変化するので、このときの電流値を用いることにより、さらに対象地盤の状態や施工条件に応じた管理値を設定することができる。   In the present invention, it is also possible to determine the “control value” of the current value of the eccentric motor, which is a criterion for completion of retraction of the compacting device, based on the current value of the eccentric motor and the ground strength at the time of penetration. is there. Even during the intrusion process of the compaction device, the current value of the vibrator changes depending on the state of the original ground (hard and soft). By using the current value at this time, further management according to the state of the target ground and the construction conditions A value can be set.

また本発明では、締固め装置の引抜き量と打戻し量の差に基づいて、拡径させた充填済み材料の径(構築途中の杭径)を推定することも可能である。
具体的には、次式に基づいて拡径後の充填済み材料の断面積A2を算出し、その断面積A2から、拡径させた充填済み材料の径を求める。
(A1×L1)×C=A2×(L1−L2)
V1×C=V2
A1:締固め装置の断面積(m2
A2:拡径後の杭体(拡径させた充填済み材料)の断面積(m2
L1:引抜き量(m)
L2:打戻し量(m)
V1:空洞部に充填した材料の体積(m3) =A1×L1
V2:拡径後の杭体の体積(m3) =A2×(L1−L2)
C :締固め率 =V2/V1
なお、上記式において、締固め装置の断面積A1は、装置の設計段階で把握することができ、また、引抜き量L1、打戻し量L2は、施工時にその値を計測または決定することができる。そして、締固め率Cは、用いる材料の種類から決定することができる。このように、A1、L1、L2、Cを事前に把握することができるため、上記式に基づいて拡径後の充填済み材料の断面積A2を算出することができる。
したがって、本発明によれば、施工途中(杭体構築途中)において深度ごとの杭径を簡単に把握することができるので、深度ごとに杭径が異なる杭体を簡単かつ確実に構築することが可能になる。
In the present invention, it is also possible to estimate the diameter of the expanded filled material (pile diameter in the middle of construction) based on the difference between the drawing amount and the retraction amount of the compacting device.
Specifically, the cross-sectional area A2 of the filled material after the diameter expansion is calculated based on the following equation, and the diameter of the filled material that has been expanded is obtained from the cross-sectional area A2.
(A1 × L1) × C = A2 × (L1-L2)
V1 × C = V2
A1: Cross-sectional area of compaction device (m 2 )
A2: Cross-sectional area (m 2 ) of expanded pile body (expanded filled material)
L1: Pull-out amount (m)
L2: Rebound amount (m)
V1: Volume of material filled in the cavity (m 3 ) = A1 x L1
V2: Volume of pile body after diameter expansion (m 3 ) = A2 x (L1-L2)
C: Compaction rate = V2 / V1
In the above formula, the cross-sectional area A1 of the compacting device can be grasped at the design stage of the device, and the drawing amount L1 and retraction amount L2 can be measured or determined at the time of construction. . The compaction rate C can be determined from the type of material used. Thus, since A1, L1, L2, and C can be grasped in advance, the cross-sectional area A2 of the filled material after diameter expansion can be calculated based on the above formula.
Therefore, according to the present invention, it is possible to easily grasp the pile diameter at each depth during construction (while the pile body is being constructed), and thus it is possible to easily and reliably construct pile bodies having different pile diameters at each depth. It becomes possible.

また本発明では、水または圧縮空気を送りながら締固め装置を貫入する。これにより貫入抵抗が軽減するので、締固め装置を対象地盤に対し確実に貫入させることができる。   Further, in the present invention, the compacting device is inserted while feeding water or compressed air. As a result, the penetration resistance is reduced, so that the compaction device can be reliably penetrated into the target ground.

また本発明では、振動機が具備するモーターを、例えば周波数が30〜100Hzの偏心モーターで構成する。このような高出力のモーターを用いることで振動エネルギーが大きくなり、締固め工法を効率的に進めることができる。また、従来のサンドコンパクションパイル工法よりも高周波であり、振動の伝播が限定されるため、周辺への影響が少ない。   In the present invention, the motor included in the vibrator is configured by an eccentric motor having a frequency of 30 to 100 Hz, for example. By using such a high-output motor, vibration energy is increased, and the compacting method can be advanced efficiently. Moreover, since it has a higher frequency than the conventional sand compaction pile method and the propagation of vibration is limited, the influence on the surroundings is small.

また本発明に係る締固め管理装置は、あらかじめ定めた電流値である管理値を記録するための管理値記録部と、その管理値に基づいて締固め装置の打戻し量を制御するための制御部と、を具備している。
このような締固め管理装置を施工に用いることで、締固め装置の打戻し量を自動で制御することが可能になり、また、必要以上の締固めを確実に抑制できるため、施工を効率的に進めることができる。
Further, the compaction management device according to the present invention includes a management value recording unit for recording a management value that is a predetermined current value, and a control for controlling the amount of retraction of the compaction device based on the management value. And a portion.
By using such a compaction management device for construction, it becomes possible to automatically control the amount of retraction of the compaction device, and it is possible to reliably suppress excessive compaction, so construction is efficient. Can proceed.

本発明の実施に利用する締固め装置の、(a)貫入完了時の様子(杭体構築用の材料をケーシング内に充填した状態)、(b)引抜き時の様子、(c)打戻し時の様子を示しており、また、図1(a)(b)(c)の上段側は断面図であり、下段側は平面図である。The compaction device used for the implementation of the present invention is as follows: (a) state of completion of penetration (state in which the material for constructing the pile body is filled in the casing), (b) state of withdrawal, (c) time of retraction In addition, the upper side of FIGS. 1A, 1B, and 1C is a cross-sectional view, and the lower side is a plan view. 打戻し時における締固め装置の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mode of the compaction apparatus at the time of striking back. 貫入時における締固め装置の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mode of the compaction apparatus at the time of penetration. 打戻しによって増加する地盤強度と、それに伴って上昇する電動の偏心モーターの電流値(偏心モーターに対する負荷)の関係を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows roughly the relationship between the ground strength which increases by rebounding, and the electric current value (load with respect to an eccentric motor) of the electric eccentric motor which rises with it. 従来工法(サンドコンパクションパイル工法等)で施工する場合における、(a)事前N値、(b)設計改良率、(c)事後N値を示すグラフである。It is a graph which shows (a) prior N value, (b) design improvement rate, and (c) post N value in the case of constructing by a conventional method (sand compaction pile method or the like). 本発明を利用して施工する場合における、(a)事前N値、(b)設計改良率、(c)事後N値を示すグラフである。It is a graph which shows (a) prior N value, (b) design improvement rate, and (c) posterior N value in the case of constructing using this invention. 本発明を利用して施工する場合における、(a)事前N値、(b)設計改良率、(c)実施改良率、(d)事後N値を示すグラフである。なお、図5、図6、図7に例示する各工法は、同じ条件の地盤で施工を行うことを想定している。It is a graph which shows (a) prior N value, (b) design improvement rate, (c) execution improvement rate, and (d) posterior N value in the case of constructing using the present invention. In addition, each construction method illustrated in FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7 assumes that construction is performed on the ground under the same conditions. 締固め工法の標準的な施工手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the standard construction procedure of a compaction construction method. 図8に示す標準的な施工を行う場合における、締固め装置下端の動作(貫入、引抜き、打戻し)に係る施工記録例を示すグラフである。It is a graph which shows the construction record example which concerns on operation | movement (penetration, drawing-out, strike-back) of the compaction apparatus in the case of performing the standard construction shown in FIG. 電流値による締固め管理を行う場合の締固め工法の施工手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the construction procedure of the compaction construction method in the case of performing compaction management by an electric current value. 図10に示す施工を行う場合における、締固め装置下端部の動作(貫入、引抜き、打戻し)に係る施工記録例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a construction record which concerns on operation | movement (penetration, drawing | extracting out, striking back) of the compaction apparatus in the case of performing construction shown in FIG. 締固め装置と締固め管理装置の電気的関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical relationship of a compaction apparatus and a compaction management apparatus. 本発明の実施に用いる施工装置の全体図と、本発明による標準的な施工手順図である。It is the whole construction apparatus used for implementation of this invention, and the standard construction procedure figure by this invention. 締固め工法の実施工で得られた実測データ(実施例)であって、事前N値と同深度における偏心モーターの電流値の関係を表したグラフである。It is the measurement data (Example) obtained by the execution of the compaction method, and is a graph showing the relationship between the prior N value and the current value of the eccentric motor at the same depth.

(締固め装置)
はじめに、図1および図13に基づいて、本発明の技術的前提となる締固め装置の概要について説明する。
図1は、本発明の実施に利用する締固め装置の、(a)貫入完了時の様子(杭体構築用の材料をケーシング内に充填した状態)、(b)引抜き時の様子、(c)打戻し時の様子を示している。また、図1(a)(b)(c)の上段側は断面図であり、下段側は平面図である。
図13は、本発明の実施に用いる施工装置の全体図と、本発明による標準的な施工手順図である。
(Compacting device)
First, based on FIG. 1 and FIG. 13, the outline | summary of the compaction apparatus used as the technical premise of this invention is demonstrated.
FIG. 1 shows (a) a state of completion of penetration (a state in which a material for constructing a pile body is filled in a casing), (b) a state of pulling, and (c) ) Shows the situation at the time of rebound. 1A, 1B, and 1C are cross-sectional views, and the lower side is a plan view.
FIG. 13 is an overall view of a construction apparatus used for carrying out the present invention and a standard construction procedure diagram according to the present invention.

本発明の実施に利用する締固め装置1は、施工対象の地盤に貫入して杭体を構築する際に用いる装置であって、図1に示すとおり、
・横方向の振動を与えるための長尺の振動機3(バイブロフロット/振動体)と、
・杭体構築用の材料を地中に供給するための長尺のケーシングパイプ5と、
を一体的に具備している。
また、図13に示すとおり、締固め装置1はその上部に、クレーン等による吊り下げを可能にするための吊り下げ部材8を具備している。
The compacting device 1 used for the implementation of the present invention is a device used when constructing a pile body by penetrating into the ground to be constructed, as shown in FIG.
・ Long vibrator 3 (vibroflot / vibrator) for applying lateral vibration;
A long casing pipe 5 for supplying pile building materials into the ground,
Are integrally provided.
Further, as shown in FIG. 13, the compacting device 1 is provided with a suspension member 8 at its upper portion for enabling suspension by a crane or the like.

締固め装置1が具備する振動機3とケーシングパイプ5は、図1に示すように併設されている。すなわち、長尺の振動機3とケーシングパイプ5を横並びにして、一方が他方を抱きかかえた様な構成を具備している。また、振動機3とケーシングパイプ5が一体化して並行に並んだ状態を保つように、振動機3とケーシングパイプ5は、連結部材によって相互に確りと固定されている。   The vibrator 3 and the casing pipe 5 included in the compacting device 1 are provided side by side as shown in FIG. That is, it has a configuration in which the long vibrator 3 and the casing pipe 5 are arranged side by side, and one of them holds the other. Further, the vibrator 3 and the casing pipe 5 are firmly fixed to each other by the connecting member so that the vibrator 3 and the casing pipe 5 are integrated and kept in parallel.

締固め装置1が片方に具備する振動機3は、起振機であって、横方向に振動を与える電動の偏心モーター(図示せず)を含んで構成されている。偏心モーターは、例えば、振動機3の下端近傍に内蔵されている。この偏心モーターは、例えば、周波数が30〜100Hzのモーターで構成することが好ましい。   A vibrator 3 provided on one side of the compacting device 1 is a vibrator and includes an electric eccentric motor (not shown) that vibrates in the lateral direction. The eccentric motor is built in, for example, near the lower end of the vibrator 3. This eccentric motor is preferably composed of, for example, a motor having a frequency of 30 to 100 Hz.

振動機3は、締固め装置1の下端領域の周囲に対し横方向(水平方向)の振動を与える役割を担っている。振動機3が作動すると、図2に例示するように振子が高速で揺れ動く様な感じで、締固め装置1の下端側が横方向に振動する。   The vibrator 3 plays a role of applying a lateral (horizontal) vibration to the periphery of the lower end region of the compacting device 1. When the vibrator 3 is activated, the lower end side of the compacting device 1 vibrates in the lateral direction with a feeling that the pendulum swings at high speed as illustrated in FIG.

締固め装置1がもう片方に具備するケーシングパイプ5は、杭体構築用の材料を地中の所定深度に供給する役割を担っている。すなわち、本発明の実施に際し、杭体構築用の材料は、ケーシングパイプ5を介していわゆる「ボトムフィード方式」で地中に供給される。ケーシングパイプを通じて材料を供給することで、地中の所定深度(狙った深度領域)に対して必要量の材料を確実に行き渡らせることができる。杭体構築用の材料の具体例としては、たとえば砂や礫などが挙げられる。また、構築する杭体の具体例としては砂杭や礫杭などが挙げられる。   The casing pipe 5 provided on the other side of the compacting device 1 plays a role of supplying a material for constructing a pile to a predetermined depth in the ground. That is, when the present invention is carried out, the material for constructing the pile body is supplied to the ground through the casing pipe 5 by a so-called “bottom feed method”. By supplying the material through the casing pipe, it is possible to reliably distribute the necessary amount of material to a predetermined depth in the ground (target depth region). Specific examples of the material for building a pile include sand and gravel. Specific examples of piles to be constructed include sand piles and gravel piles.

また図13に示すように、ケーシングパイプはその上端に、材料投入口として機能する圧力タンク6およびホッパー7を有し、またその下端に、材料排出口として機能する開口部を有している。   As shown in FIG. 13, the casing pipe has a pressure tank 6 and a hopper 7 that function as material input ports at the upper end, and an opening that functions as a material discharge port at the lower end.

上述した構成のほか、締固め装置1は、貫入抵抗を軽減するための水または圧縮空気を送り込む流路を具備していてもよい。このような流路を介して、水または圧縮空気を締固め装置の先端部あるいは側部から排出することで、締固め装置の貫入抵抗を軽減し、締固め装置を対象地盤に対し確実に貫入させることができる。   In addition to the above-described configuration, the compacting device 1 may include a flow path for feeding water or compressed air for reducing penetration resistance. Through such a flow path, water or compressed air is discharged from the tip or side of the compaction device, reducing the penetration resistance of the compaction device and ensuring that the compaction device penetrates the target ground. Can be made.

(締固め工法)
次に、図1および図13を参照しつつ、図8および図9に基づいて、上述した締固め装置1を利用した締固め工法の概要について説明する。
図8は、締固め工法の標準的な施工手順を示すフローチャートである。
図9は、図8に示す標準的な施工を行う場合における、締固め装置下端の動作(貫入、引抜き、打戻し)に係る施工記録例を示すグラフである。
(Consolidation method)
Next, an outline of a compacting method using the compacting device 1 described above will be described based on FIGS. 8 and 9 with reference to FIGS. 1 and 13.
FIG. 8 is a flowchart showing a standard construction procedure of the compaction method.
FIG. 9 is a graph showing a construction record example relating to the operation (penetration, drawing, retraction) of the lower end of the compacting device when the standard construction shown in FIG. 8 is performed.

本発明の技術的前提となる締固め工法は、ボトムフィードタイプのバイブロフロットによる振動締固め工法であって、図8、図9に示すとおり、大きく分けて次の2工程で構成される。
・貫入工程
・杭体構築工程
The compacting method which is a technical premise of the present invention is a vibration compacting method using a bottom feed type vibro flot, and is roughly divided into the following two steps as shown in FIGS.
・ Intrusion process ・ Pile construction process

貫入工程では、図1(a)に示すように振動機3とケーシングパイプ5が併設して備えられた締固め装置1を、たとえば図13に示すようにクレーン(あるいはバックホウ)などの重機で吊り下げ、該締固め装置1の下端部を改良対象地盤に対して位置決めし、振動機3を作動させた状態で下端深度(目標深度)まで貫入させる<図8のステップS1>。なお、締固め装置1の貫入開始から、杭体1本分の構築が完了するまで、原則として振動機3の偏心モーターは作動させたままとする。   In the penetration process, the compacting device 1 provided with the vibrator 3 and the casing pipe 5 as shown in FIG. 1A is suspended by a heavy machine such as a crane (or backhoe) as shown in FIG. The lower end portion of the compacting device 1 is positioned with respect to the ground to be improved, and is penetrated to the lower end depth (target depth) while the vibrator 3 is operated <step S1 in FIG. 8>. Note that, as a general rule, the eccentric motor of the vibrator 3 is kept operating from the start of penetration of the compacting device 1 until the construction of one pile body is completed.

貫入の際には、締固め装置1が具備する流路を介して水または圧縮空気を送りながら締固め装置を貫入してもよい。このような水や圧縮空気は、貫入時に締固め装置1の真下から吐出させてもよく、あるいは、締固め装置1の側部から吐出させてもよい。   At the time of penetration, the compaction device may be penetrated while water or compressed air is fed through the flow path of the compaction device 1. Such water or compressed air may be discharged from directly under the compaction device 1 at the time of penetration, or may be discharged from the side portion of the compaction device 1.

杭体構築工程は、材料を供給しながら横方向の振動を与え下から上に向かって1本の杭体を構築する工程であり、大きく分けて次の2工程で構成される。
・引抜き工程
・打戻し工程
The pile body building process is a process of building a single pile body from the bottom to the top by giving a lateral vibration while supplying the material, and is roughly composed of the following two processes.
・ Pulling process ・ Returning process

以下、杭体構築工程を構成する引抜き工程と打戻し工程の詳細について説明する。   Hereinafter, the detail of the drawing-out process and strike-back process which comprises a pile body construction process is demonstrated.

図13(a)に示すように締固め装置1を下端深度まで貫入し終えたら<S3>、続いて、図1(b)および図13(b)に示すように、締固め装置1を所定長さL1にわたって引抜く<S5>。この引抜きの際に、締固め装置1の引抜き量L1に相当する分だけ、締固め装置1の真下に材料が充填される。具体的には図1(b)に示すように、引抜きの進行に伴って、締固め装置1(振動機3およびケーシングパイプ5の下端)の真下に空洞部13が発生し、この真下の空洞部13に向かってケーシングパイプ5内の材料が自重および振動で落下して当該空洞部に充填される。なお、締固め装置1の引抜きの際にも、横方向に振動を与える振動機3は作動させたままとするので、引抜き時に地盤から受ける抵抗は当該振動の作用によって緩和される。   When the compaction device 1 has been penetrated to the lower end depth as shown in FIG. 13 (a), <S3>, then, as shown in FIG. 1 (b) and FIG. 13 (b), the compaction device 1 is predetermined. Pull out over length L1 <S5>. At the time of this drawing, the material is filled directly under the compacting device 1 by an amount corresponding to the drawing amount L1 of the compacting device 1. Specifically, as shown in FIG. 1 (b), with the progress of drawing, a cavity 13 is generated immediately below the compacting device 1 (lower ends of the vibrator 3 and the casing pipe 5), and the cavity directly below this The material in the casing pipe 5 falls toward the portion 13 by its own weight and vibration, and is filled in the hollow portion. It should be noted that since the vibration machine 3 that applies the vibration in the lateral direction is kept operating even when the compacting device 1 is pulled out, the resistance received from the ground at the time of pulling is reduced by the action of the vibration.

締固め装置1を所定長さL1引抜くことで空洞部13に充填される材料の体積は、次の式によって求めることができる。   The volume of the material filled in the cavity 13 by pulling out the compacting device 1 by the predetermined length L1 can be obtained by the following equation.

空洞部に充填される材料の体積 = A1×L1
A1:締固め装置の断面積(m2
L1:引抜き量(m)
Volume of material filled into the cavity = A1 x L1
A1: Cross-sectional area of compaction device (m 2 )
L1: Pull-out amount (m)

なお、この出願で言及する「締固め装置の断面積」とは、締固め装置1の横断面の輪郭線(外周)より内側の面積を意味する。また、締固め装置1の断面積は、締固め装置1を引抜くことで地中に発生する空洞部13の断面積と略等しいものとする。   The “cross-sectional area of the compacting device” referred to in this application means an area inside the contour line (outer periphery) of the transverse cross section of the compacting device 1. In addition, the cross-sectional area of the compacting device 1 is substantially equal to the cross-sectional area of the cavity 13 that is generated in the ground by pulling out the compacting device 1.

所定長さL1に及ぶ締固め装置1の引抜きを完了したら、続いて、図1(c)および図13(c)に示すように、締固め装置1を所定長さL2(L2<L1)にわたって打戻す<S7>。この打戻しは、空洞部13への充填済み材料15を拡径させるために行われる。なお、この出願で充填済み材料とは、直近の引抜き工程で空洞部13に充填された材料の集合体であって、構築途中の杭体の一部を意味する。以下、「空洞部への充填済み材料」を、充填済み材料と略称する。   When the drawing out of the compacting device 1 over the predetermined length L1 is completed, the compacting device 1 is then moved over the predetermined length L2 (L2 <L1) as shown in FIGS. 1 (c) and 13 (c). Struck back <S7>. This returning is performed in order to expand the diameter of the filled material 15 in the cavity 13. In this application, the filled material means an aggregate of materials filled in the cavity 13 in the most recent drawing process, and means a part of a pile body being built. Hereinafter, “filled material in the cavity” is abbreviated as filled material.

打戻しの際にも振動機3は作動させたままとする。したがって、締固め装置1を打戻すことによる押し潰す方向のエネルギーと、振動機3による横方向の振動エネルギーが、真下にある充填済み材料15に直接的に印加され、それによって図1(c)に示すように充填済み材料15が略円形を描くように拡径する。更に、当該充填済み材料15が拡径することによって、その周辺地盤の締固めが行われる。   It is assumed that the vibrator 3 is kept operating even when the strike is returned. Therefore, the crushing direction energy resulting from the retraction of the compacting device 1 and the lateral vibration energy generated by the vibrator 3 are applied directly to the filled material 15 directly below, whereby FIG. 1 (c). The filled material 15 is expanded in diameter so as to draw a substantially circular shape. Furthermore, when the diameter of the filled material 15 is increased, the surrounding ground is compacted.

この打戻し工程では、締固め装置1の引抜き量L1と打戻し量L2の差に基づいて、拡径させた充填済み材料15(杭体の構成部分)の径を推定することも可能である。
具体的には、次式に基づいて拡径後の充填済み材料15(構築途中の杭体)の断面積A2を求め、更にその断面積A2から、拡径させた充填済み材料の径を求める。
In this retraction process, it is also possible to estimate the diameter of the expanded filled material 15 (a constituent part of the pile body) based on the difference between the drawing amount L1 and the retraction amount L2 of the compacting device 1. .
Specifically, the cross-sectional area A2 of the filled material 15 (pile body in the middle of construction) after diameter expansion is obtained based on the following equation, and the diameter of the expanded filled material is further obtained from the cross-sectional area A2. .

(A1×L1)×C=A2×(L1−L2)
V1×C=V2
A1:締固め装置の断面積(m2
A2:拡径後の杭体(拡径させた充填済み材料)の断面積(m2
L1:引抜き量(m)
L2:打戻し量(m)
V1:空洞部に充填した材料の体積(m3) =A1×L1
V2:拡径後の杭体の体積(m3) =A2×(L1−L2)
C :締固め率 =V2/V1
(A1 × L1) × C = A2 × (L1-L2)
V1 × C = V2
A1: Cross-sectional area of compaction device (m 2 )
A2: Cross-sectional area (m 2 ) of expanded pile body (expanded filled material)
L1: Pull-out amount (m)
L2: Rebound amount (m)
V1: Volume of material filled in the cavity (m 3 ) = A1 x L1
V2: Volume of pile body after diameter expansion (m 3 ) = A2 x (L1-L2)
C: Compaction rate = V2 / V1

なお、上記式において、締固め装置の断面積A1は、装置の設計段階で把握することができ、また、引抜き量L1、打戻し量L2は、施工時にその値を計測または決定することができる。そして、締固め率Cは、用いる材料の種類から決定することができる。このように、A1、L1、L2、Cを事前に把握することができるため、上記式に基づいて拡径後の充填済み材料の断面積A2を算出することができる。   In the above formula, the cross-sectional area A1 of the compacting device can be grasped at the design stage of the device, and the drawing amount L1 and retraction amount L2 can be measured or determined at the time of construction. . The compaction rate C can be determined from the type of material used. Thus, since A1, L1, L2, and C can be grasped in advance, the cross-sectional area A2 of the filled material after diameter expansion can be calculated based on the above formula.

このような径の推定を利用することで、施工時において深度ごとの杭径(構築途中の杭径)を簡単に把握することができるので、図13(d)に示すように深度ごとに杭径が異なる杭体を簡単かつ確実に構築することが可能になる。   By utilizing such an estimation of the diameter, it is possible to easily grasp the pile diameter at each depth (pile diameter in the middle of construction) at the time of construction, so as shown in FIG. It becomes possible to easily and reliably construct pile bodies with different diameters.

上述した打戻し工程が完了したら、以後は、所定の締固め長さに及ぶ杭体を構築し終えるまで、原則として引抜き工程と打戻し工程を必要回数繰り返す<S9の判断No>。このように引抜き工程と打戻し工程を繰り返して下から上に向かって杭体を構築することで、拡径された充填済み材料の結合体を含む杭体が構築される。そして、必要長さの杭体の構築が完了したら<S9の判断Yes>、最後に図13(e)に示すように、締固め装置1を地表に引抜くとともに地表部の引抜き孔に材料を充填し<S11>、杭体1本分の施工が完了する。   When the above-described retraction process is completed, the drawing process and the retraction process are repeated as many times as necessary in principle until the construction of a pile body having a predetermined compaction length is completed <No determination in S9>. In this way, a pile body including a combined body of filled materials whose diameter has been expanded is constructed by constructing a pile body from the bottom to the top by repeating the drawing step and the returning step. Then, when the construction of the pile body of the required length is completed <Yes in S9>, finally, as shown in FIG. 13 (e), the compacting device 1 is pulled out to the ground surface, and the material is put into the pulling hole in the ground surface portion. Fill <S11> and complete the construction for one pile.

(締固め管理方法)
次に、図2および図4に基づいて、上述した締固め工法において実施する締固め管理方法について説明する。
図2は、打戻し時における締固め装置1の様子を示す断面図である。
図4は、打戻しによって増加する地盤強度と、それに伴って上昇する電動の偏心モーターの電流値(偏心モーターに対する負荷)の関係を示すグラフである。
(Consolidation management method)
Next, based on FIG. 2 and FIG. 4, the compaction management method implemented in the compaction method mentioned above is demonstrated.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of the compacting device 1 at the time of retraction.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ground strength that increases due to rebound and the current value of the electric eccentric motor that rises along with it (the load on the eccentric motor).

前述したとおり、打戻し工程では、締固め装置1が具備する振動機3は作動させたままとする。したがって図2(a)に示すように、振動機3による横方向の振動エネルギーと、締固め装置1の打戻しによる押し潰す方向のエネルギーが、充填済み材料15に印加され、それによって当該充填済み材料15の拡径と周辺地盤の締固めが行われる。   As described above, the vibrator 3 included in the compacting device 1 is kept operating in the retraction process. Therefore, as shown in FIG. 2 (a), the vibration energy in the lateral direction by the vibrator 3 and the energy in the crushing direction by the retraction of the compacting device 1 are applied to the filled material 15, thereby The diameter of the material 15 is expanded and the surrounding ground is compacted.

一方で、図2(b)に示すように、周辺地盤の締固めが進行するにつれて地盤の密度(地盤強度)が増加し、それに伴って、充填済み材料15の更なる広がりが徐々に困難となり、拡径が抑制されることになる。締固めの進行に伴う拡径の抑制は、振動機3の拘束を招き、その結果、振動機3が具備する電動の偏心モーターに対する負荷が増大する。そして、この偏心モーターに対する負荷の増大は、偏心モーターの電流値の上昇という現象になって現れる。   On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the density of the ground (ground strength) increases as the compaction of the surrounding ground progresses, and accordingly, further expansion of the filled material 15 becomes difficult gradually. The diameter expansion is suppressed. The suppression of the diameter expansion accompanying the progress of compaction invites restraint of the vibrator 3, and as a result, the load on the electric eccentric motor provided in the vibrator 3 increases. The increase in the load on the eccentric motor appears as a phenomenon that the current value of the eccentric motor increases.

つまり図4(a)に示すように、打戻しによって地盤強度(N値、コーン貫入抵抗)が増加すると、それに伴って、偏心モーターの電流値が上昇する。そこで本発明では、打戻し工程における、地盤強度(たとえばN値、コーン貫入抵抗)と偏心モーターの電流値の関係を利用して、締固めを管理する。   That is, as shown in FIG. 4 (a), when the ground strength (N value, cone penetration resistance) is increased by rebound, the current value of the eccentric motor is increased accordingly. Therefore, in the present invention, the compaction is managed by utilizing the relationship between the ground strength (for example, N value, cone penetration resistance) and the current value of the eccentric motor in the rebounding process.

具体的には、充填済み材料15を拡径させる工程である打戻し工程において、地盤強度の増加に伴って上昇する偏心モーターの電流値が、所定の管理値に至るまで、締固め装置1を打戻す。例えば図4(b)に示す事例では、偏心モーターの電流値が、予め定めた管理値に至った時点で、地盤強度(たとえばN値やコーン貫入抵抗値等)が目標値に至ったと判断して、その深度での打戻しを完了とする。   Specifically, in the rebound process, which is a process of expanding the diameter of the filled material 15, the compacting device 1 is operated until the current value of the eccentric motor that rises with the increase in ground strength reaches a predetermined control value. Strike back. For example, in the case shown in FIG. 4 (b), when the current value of the eccentric motor reaches a predetermined control value, it is determined that the ground strength (for example, N value or cone penetration resistance value) has reached the target value. Then, the strike back at that depth is completed.

このように本発明では、偏心モーターの電流値から地盤強度を推定する。したがって本発明の実施にあたっては、偏心モーターの電流値と地盤強度の相関関係を予め把握しておくことが好ましく、また、地盤強度の目標値に相当する(対応する)偏心モーターの電流値を予め把握しておくことが好ましい。   Thus, in the present invention, the ground strength is estimated from the current value of the eccentric motor. Therefore, in the practice of the present invention, it is preferable to grasp in advance the correlation between the current value of the eccentric motor and the ground strength, and the current value of the eccentric motor corresponding to (corresponding to) the target value of the ground strength is determined in advance. It is preferable to know.

(電流値による締固め管理を利用した締固め工法)
次に、図1および図13を参照しつつ、図10および図11に基づいて、電流値による締固め管理を利用した締固め工法の施工手順について具体的に説明する。
図10は、電流値による締固め管理を行う場合の締固め工法の施工手順を示すフローチャートである。
図11は、図10に示す施工を行う場合における、締固め装置下端部の動作(貫入、引抜き、打戻し)に係る施工記録例を示すグラフである。
(Compacting method using compaction management by current value)
Next, referring to FIG. 1 and FIG. 13, a construction procedure of a compacting method using compaction management by current value will be specifically described based on FIG. 10 and FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing a construction procedure of the compacting method when performing compaction management by current value.
FIG. 11 is a graph showing a construction record example relating to the operation (penetration, drawing, pulling back) of the lower end portion of the compacting device when the construction shown in FIG. 10 is performed.

本発明の技術的前提となる締固め工法は、図10、図11に示すとおり、大きく分けて次の2工程で構成される。
・貫入工程
・杭体構築工程
The compacting method, which is a technical premise of the present invention, is roughly divided into the following two steps as shown in FIGS.
・ Intrusion process ・ Pile construction process

貫入工程<図10のステップS11,S13>は、図8に示す施工手順における貫入工程<ステップS1,S3>と同様であるので、前述した説明を援用する。
杭体構築工程は、材料を供給しながら横方向の振動を与え下から上に向かって1本の杭体を構築する工程であり、大きく分けて次の2工程で構成される。
・引抜き工程
・打戻し工程
Since the penetration process <steps S11 and S13 in FIG. 10> is the same as the penetration process <steps S1 and S3> in the construction procedure shown in FIG. 8, the above description is incorporated.
The pile body building process is a process of building a single pile body from the bottom to the top by giving a lateral vibration while supplying the material, and is roughly composed of the following two processes.
・ Pulling process ・ Returning process

引抜き工程<図10のステップS15>は、図8に示す施工手順における引抜き工程<ステップS5>と同様であるので、前述した説明を援用する。   Since the drawing process <step S15> in FIG. 10 is the same as the drawing process <step S5> in the construction procedure shown in FIG. 8, the above description is used.

所定長さL1に及ぶ締固め装置の引抜き<S15>を完了したら、続いて、図1(c)および図13(c)に示すように、締固め装置を所定長さL2’(L2’<L1)にわたって打戻す<S17>。この打戻しは、空洞部への充填済み材料を拡径させるために行われる。   When the drawing out <S15> of the compaction device to the predetermined length L1 is completed, the compaction device is then moved to the predetermined length L2 ′ (L2 ′ <L) as shown in FIG. 1 (c) and FIG. 13 (c). Strike back over L1) <S17>. This backlash is performed in order to expand the diameter of the filled material in the cavity.

打戻しの際にも振動機は作動させたままとする。したがって、締固め装置を打戻すことによる押し潰す方向のエネルギーと、振動機による横方向の振動エネルギーが、真下にある充填済み材料に直接的に印加され、それによって図1(c)に示すように充填済み材料が拡径する。更に、当該充填済み材料が拡径することによって、周辺地盤の締固めが行われる。   The vibrator will remain active during the strike. Thus, the crushing direction energy by striking back the compaction device and the transverse vibration energy by the vibrator are applied directly to the filled material directly below, thereby as shown in FIG. 1 (c). The filled material expands in diameter. Furthermore, the surrounding ground is compacted by expanding the diameter of the filled material.

本実施形態では、打戻しの過程において、次の二つの値を比較する<S19>。
・計測される偏心モーターの電流値I
・予め定めた偏心モーターの電流値の管理値I(lmt)
In the present embodiment, the following two values are compared in the process of strike back <S19>.
・ Measured eccentric motor current value I
・ Control value I (lmt) of the current value of the predetermined eccentric motor

電流値Iは、偏心モーターの電流値の計測値である。
管理値I(lmt)は、打戻し完了の判断基準となる上限値であって、予め定めた値(偏心モーターの電流値の値)である。
The current value I is a measured value of the current value of the eccentric motor.
The management value I (lmt) is an upper limit value that is a criterion for determining the completion of rebound, and is a predetermined value (the value of the current value of the eccentric motor).

打戻し工程では、「電流値I<管理値I(lmt) ?」の判断<S19>を繰返し実行し、電流値Iが管理値I(lmt)に達していないと判断された場合には<S19の判断Yes>、締固め装置の打戻しを継続する。したがって、このように判断される間は、図4に示すとおり、地盤強度(N値、コーン貫入抵抗)の増大に伴って、計測されるモーターの電流値Iは上昇し続ける。   In the rebound process, the determination <S19> of “current value I <management value I (lmt)?” Is repeatedly executed, and if it is determined that the current value I has not reached the management value I (lmt), < S19 determination Yes>, the retraction of the compaction device is continued. Therefore, during this determination, as shown in FIG. 4, the measured motor current value I continues to increase as the ground strength (N value, cone penetration resistance) increases.

そして、打戻し工程における「電流値I<管理値I(lmt) ?」の判断において、電流値Iが管理値I(lmt)に達したと判断された場合には<S19の判断No>、この工程における打戻しを完了する<S21>。   In the determination of “current value I <management value I (lmt)?” In the rebound process, if it is determined that the current value I has reached the management value I (lmt), <determination No in S19> Completion of strikeback in this step <S21>.

なお本実施形態では、打戻し工程における打戻し量L2’(締固め装置の打戻し開始から管理値I(lmt)に達するまでの打戻し長さ)は、必ずしも一定ではなく、この点で、図8に示す標準的な施工の場合の打戻し量L2と相違する。つまり、本実施形態において、打戻し工程における打戻し量L2’は、原地盤の地盤強度と目標の地盤強度によって変動する。   In the present embodiment, the retraction amount L2 ′ in the retraction process (the retraction length from the start of retraction of the compaction device until reaching the control value I (lmt)) is not necessarily constant. It differs from the retraction amount L2 in the case of the standard construction shown in FIG. That is, in the present embodiment, the return amount L2 'in the return step varies depending on the ground strength of the original ground and the target ground strength.

また本実施形態では、打戻し工程において打戻し量L2’(締固め装置の打戻し開始から管理値I(lmt)に達するまでの打戻し長さ)を計測し、締固め装置の引抜き量L1と打戻し量L2’の差に基づいて、拡径させた充填済み材料15(構築途中の杭体部分)の径を推定することも可能である。
具体的には、次式に基づいて拡径後の充填済み材料15(構築途中の杭体部分)の断面積A2を求め、更にその断面積A2から、拡径させた充填済み材料の径を求める。
In this embodiment, in the retraction process, the retraction amount L2 ′ (the retraction length from the start of retraction of the compaction device to the control value I (lmt)) is measured, and the retraction amount L1 of the compaction device is measured. It is also possible to estimate the diameter of the filled material 15 (pile body part in the middle of construction) that has been expanded in diameter, based on the difference between the rebound amount L2 ′.
Specifically, the cross-sectional area A2 of the filled material 15 (pile body part in the middle of construction) after the diameter expansion is obtained based on the following formula, and the diameter of the filled material expanded is further calculated from the cross-sectional area A2. Ask.

(A1×L1)×C=A2×(L1−L2’)
V1×C=V2
A1 : 締固め装置の断面積(m2
A2 : 拡径後の杭体(拡径させた充填済み材料)の断面積(m2
L1 : 引抜き量(m)
L2’: 打戻し量(m)
V1 : 空洞部に充填した材料の体積(m3) =A1×L1
V2 : 拡径後の杭体の体積(m3) =A2×(L1−L2’)
C : 締固め率 =V2/V1
(A1 × L1) × C = A2 × (L1-L2 ')
V1 × C = V2
A1: Cross-sectional area of compaction device (m 2 )
A2: Cross-sectional area (m 2 ) of expanded pile body (expanded filled material)
L1: Pull-out amount (m)
L2 ': Rebound amount (m)
V1: volume of the filled material into the cavity (m 3) = A1 × L1
V2: Volume of pile body after diameter expansion (m 3 ) = A2 x (L1-L2 ')
C: Compaction rate = V2 / V1

なお、上記式において、締固め装置の断面積A1は、装置の設計段階で把握することができ、また、引抜き量L1、打戻し量L2’は、施工時にその値を計測または決定することができる。そして、締固め率Cは、用いる材料の種類から決定することができる。このように、A1、L1、L2’、Cを事前に把握することができるため、上記式に基づいて拡径後の充填済み材料の断面積A2を算出することができる。   In the above formula, the cross-sectional area A1 of the compaction device can be grasped at the design stage of the device, and the drawing amount L1 and retraction amount L2 ′ can be measured or determined at the time of construction. it can. The compaction rate C can be determined from the type of material used. Thus, since A1, L1, L2 ', and C can be grasped in advance, the cross-sectional area A2 of the filled material after diameter expansion can be calculated based on the above formula.

このような径の推定を利用することで、施工時において深度ごとの杭径(構築途中の杭径)を簡単に把握することができるので、図13(d)に示すように深度ごとに杭径が異なる杭体を簡単かつ確実に構築することが可能になる。   By utilizing such an estimation of the diameter, it is possible to easily grasp the pile diameter at each depth (pile diameter in the middle of construction) at the time of construction, so as shown in FIG. It becomes possible to easily and reliably construct pile bodies with different diameters.

上述した打戻し工程が完了したら<S21>、以後は、所定の締固め長さに及ぶ杭体を構築し終えるまで、原則として引抜き工程と打戻し工程を必要回数繰り返す<S23の判断No>。このように引抜き工程と打戻し工程を繰り返して下から上に向かって杭体を構築することで、拡径された充填済み材料の結合体を含む杭体が構築される。そして、必要長さの杭体の構築が完了したら<S23の判断Yes>、最後に図13(e)に示すように、締固め装置1を地表に引抜くとともに地表部の引抜き孔に材料を充填し<S25>、杭体1本分の施工が完了する。   When the above-described retraction step is completed <S21>, thereafter, the pulling step and the retraction step are repeated as many times as necessary until the construction of the pile body having a predetermined compaction length is completed <S23 judgment No>. In this way, a pile body including a combined body of filled materials whose diameter has been expanded is constructed by constructing a pile body from the bottom to the top by repeating the drawing step and the returning step. Then, when the construction of the pile body of the required length is completed <Yes in S23>, finally, as shown in FIG. 13 (e), the compacting device 1 is pulled out to the ground surface, and the material is put into the pulling hole in the ground surface portion. Fill <S25> and complete the construction for one pile.

(電流値による締固め管理を利用した施工事例(1))
次に、図6に基づいて、電流値による締固め管理を利用した第1の施工事例について説明する。
(Construction example using compaction management by current value (1))
Next, based on FIG. 6, the 1st construction example using the compaction management by an electric current value is demonstrated.

締固め工法では、その設計時の段階で、施工前の原地盤の地盤強度(事前N値)を把握するとともに、目標とする地盤強度(目標N値)を設定する。図6(a)には、そのような施工前の原地盤の地盤強度(事前N値)を破線で示し、また、目標とする地盤強度(目標N値)を一点鎖線で示す。   In the compaction method, at the design stage, the ground strength (preliminary N value) of the original ground before construction is grasped and the target ground strength (target N value) is set. In FIG. 6A, the ground strength (preliminary N value) of the original ground before such construction is indicated by a broken line, and the target ground strength (target N value) is indicated by a one-dot chain line.

そして、電流値による締固め管理を利用した第1の施工事例では、図6(a)に示すように、予め定めたブロック(深度区間)における事前N値の最低値(図中○で示す)を決定し、その最低値が目標N値を満たすように、前記ブロックにおいて、引抜き工程と打戻し工程を繰返し(または各1回)実行する。その際、必要に応じて、図4(a)に例示するような地盤強度と偏心モーターの電流値の相関関係をもとに、偏心モーターの電流値に基づいて地盤強度を推定する。地盤強度を推定しながら施工(引抜き工程と打戻し工程の繰返し)を進めることで、事前N値の最低値(図中○で示す)が目標N値をクリアしているか否かを判断することができる。   And in the first construction example using the compaction management by the current value, as shown in FIG. 6 (a), the minimum value of the prior N value in the predetermined block (depth section) (indicated by ○ in the figure). In the block, the drawing process and the returning process are repeated (or once each) so that the minimum value satisfies the target N value. At that time, if necessary, the ground strength is estimated based on the current value of the eccentric motor based on the correlation between the ground strength and the current value of the eccentric motor as illustrated in FIG. Judging whether the minimum value of the prior N value (indicated by a circle in the figure) clears the target N value by proceeding with construction (repeating the pulling process and returning process) while estimating the ground strength Can do.

なお図4(a)は、打戻しによって増加する地盤強度と、それに伴って上昇する電動の偏心モーターの電流値(偏心モーターに対する負荷)の関係を概略的に示しているが、実際の施工事例では、地盤強度と電流値の関係は図14に示す様になる。
図14は、締固め工法の実施工で得られた実測データであって、事前N値と同深度における偏心モーターの電流値の関係を表したグラフである。図14に示すデータは、同じ施工現場で得られた実測データであって、杭体番号ごとに(構築する杭体ごとに)グラフ中のプロットを変えている。
図14に例示する実施工のデータ(実施例)に示されるとおり、N値(地盤強度)が増加すると、それに伴って偏心モーターの電流値が上昇しており、地盤強度と偏心モーターの電流値との間には相関関係があることが明らかである。したがって、このような相関関係をもとに、偏心モーターの電流値に基づいて地盤強度を推定することができる。
Fig. 4 (a) schematically shows the relationship between the ground strength that increases due to backlash and the current value of the electric eccentric motor that rises along with it (load on the eccentric motor). Then, the relationship between the ground strength and the current value is as shown in FIG.
FIG. 14 is a graph showing actual measurement data obtained by performing the compaction method and showing the relationship between the prior N value and the current value of the eccentric motor at the same depth. The data shown in FIG. 14 is actual measurement data obtained at the same construction site, and the plots in the graph are changed for each pile body number (for each pile body to be constructed).
As shown in the implementation data (example) illustrated in FIG. 14, when the N value (ground strength) increases, the current value of the eccentric motor increases accordingly, and the ground strength and the current value of the eccentric motor increase. It is clear that there is a correlation. Therefore, based on such correlation, the ground strength can be estimated based on the current value of the eccentric motor.

締固め工法において、このような電流値による締固め管理を採用することで、たとえば図6(b)の設計改良率に例示するように、予め定めたブロック(深度区間)で必要な分だけ改良して(材料の充填と拡径を行い)、過剰な改良を避ける、といった設計を行うことが可能になる。具体的には、図5(c)に示す従来工法の事後N値と、図6(c)に示す本発明による事後N値を比較することで明らかなとおり、電流値による締固め管理を採用することで、すべての深度領域にわたってN値を一律に底上げしなくても、目標の地盤強度を確保することができ、その結果、無駄な締固めを抑制することができる。   In the compaction method, by adopting compaction management based on such current values, for example, as shown in the design improvement rate in FIG. Thus, it is possible to carry out a design (by filling and expanding the material) to avoid excessive improvement. Specifically, compaction management based on current values is adopted, as is clear by comparing the posterior N value of the conventional method shown in Fig. 5 (c) with the posterior N value according to the present invention shown in Fig. 6 (c). By doing so, the target ground strength can be ensured without raising the N value uniformly over all depth regions, and as a result, useless compaction can be suppressed.

なお、図6(a)において中間の深度領域に例示するように、深度によっては、施工前の段階で事前N値が目標N値を満たしていることも想定される。そのような深度(事前N値が目標N値を満たしている深度区間)では、引抜き時に空洞部への材料の充填のみを行い、打戻しは行わない。これにより、図5(b)に示す如く改良径が固定されているサンドコンパクションパイル工法と比較して、無駄な改良が回避され、施工の更なる効率化を図ることができることができるだけでなく、振動機の引抜き不能や振動機の破損やケーシングの損耗、さらには地盤隆起や則本変位を抑制することができる。   In addition, as illustrated in the intermediate depth region in FIG. 6A, depending on the depth, it is also assumed that the prior N value satisfies the target N value at the stage before construction. In such a depth (a depth interval in which the prior N value satisfies the target N value), only the material is filled into the cavity during drawing, and no retraction is performed. As a result, as compared with the sand compaction pile method in which the improved diameter is fixed as shown in FIG. 5 (b), not only can unnecessary improvement be avoided, but further efficiency in construction can be achieved. Inability to pull out the vibrator, breakage of the vibrator, wear of the casing, ground uplift and regular displacement can be suppressed.

(電流値による締固め管理を利用した施工事例(2))
次に、図7に基づいて、電流値による締固め管理を利用した第2の施工事例について説明する。
(Construction example using compaction management by current value (2))
Next, based on FIG. 7, the 2nd construction example using the compaction management by an electric current value is demonstrated.

締固め工法においては、その設計時の段階で、施工前の原地盤の地盤強度(事前N値)を把握するとともに、目標とする地盤強度(目標N値)を設定する。図7(a)には、そのような施工前の原地盤の地盤強度(事前N値)を破線で示し、また、目標とする地盤強度(目標N値)を一点鎖線で示す。   In the compaction method, the ground strength (preliminary N value) of the original ground before construction is grasped and the target ground strength (target N value) is set at the stage of design. In FIG. 7 (a), the ground strength (preliminary N value) of the original ground before such construction is indicated by a broken line, and the target ground strength (target N value) is indicated by a one-dot chain line.

第2の施工事例は、偏心モーターの電流値を利用するという点で前述した第1の施工事例と共通しているが、第2の施工事例では、偏心モーターの電流値に基づいた地盤強度の推定にとどまらず、偏心モーターの電流値が管理値に至るまで締固め装置を打戻す。そのため、目標とする地盤強度(目標N値)に基づいて、あらかじめ管理値を決定する必要がある。具体的には、地盤強度と偏心モーターの電流値の相関関係から、目標N値に相当する偏心モーターの電流値(図4(b)参照)を事前に把握し、この電流値を管理値(打戻し完了の判断基準値)として設定する。そして、各深度領域における打戻し工程では、この決定した管理値を用いて締固め(打戻し量)を管理する。   The second construction example is common to the first construction example described above in that the current value of the eccentric motor is used. However, in the second construction example, the ground strength based on the current value of the eccentric motor is measured. In addition to estimation, the compaction device is driven back until the current value of the eccentric motor reaches the control value. Therefore, it is necessary to determine the management value in advance based on the target ground strength (target N value). Specifically, from the correlation between the ground strength and the current value of the eccentric motor, the current value of the eccentric motor corresponding to the target N value (see Fig. 4 (b)) is grasped in advance, and this current value is the control value ( This is set as the reference value for completion of bounce. Then, in the retraction step in each depth region, the compaction (return amount) is managed using the determined management value.

このように決定した管理値を用いて、前述した「締固め管理方法を利用した締固め工法」を実施する事例を図7に例示する。   FIG. 7 illustrates an example in which the above-described “consolidation method using the compaction management method” is performed using the management value determined in this way.

図7に示す事例では、予め定めた深度区間(深度領域)における事前N値の最低値(図中○で示す)を決定し、その最低値が目標N値を満たすように、前記深度区間ごとに改良率(杭径)を設定する。また、図7に示す事例の打戻し工程では、目標N値に相当する偏心モーターの電流値が、管理値(その深度区間での打戻し完了の判断基準値)として設定されている。   In the example shown in FIG. 7, a minimum value (indicated by a circle in the figure) of a prior N value in a predetermined depth section (depth region) is determined, and the depth value satisfies the target N value for each depth section. Set the improvement rate (pile diameter). Further, in the return step of the example shown in FIG. 7, the current value of the eccentric motor corresponding to the target N value is set as a management value (a judgment reference value for completion of return in the depth section).

このような電流値による締固め管理を採用することで、図7(b)の設計改良率に例示するように、任意の深度区間で、必要な分だけ改良する(材料の充填と拡径を行う)といった設計を行うことが可能になる。
加えて、第2の施工事例では、管理値を用いた締固め管理方法を採用しているので、図7(c)の実施改良率に例示するように、任意の深度において、事前N値と目標N値を踏まえて改良率(杭径)をきめ細かく制御することが可能になる。その結果、施工対象の深度全域にわたって目標の地盤強度を確実に確保できる一方で、きめ細かな改良率(杭径)の制御によって必要以上の締固めをより一層(第1の施工事例の場合よりも更に)抑制でき、また、振動機の引抜き不能を確実に防ぐことができる。
また、図5(c)に示す従来工法の事後N値と、図7(d)に示す本発明による事後N値を比較することで明らかなとおり、本発明によれば、施工後に目標の地盤強度を確保できるのは勿論のこと、管理値を用いた締固め管理方法によって無駄な締固めをより一層抑制することができる。
By adopting such compaction management based on the current value, as shown in the design improvement rate of FIG. 7 (b), it is improved as much as necessary at an arbitrary depth section (material filling and diameter expansion). Design).
In addition, in the second construction example, the compaction management method using the management value is adopted, so as shown in the implementation improvement rate of FIG. It is possible to finely control the improvement rate (pile diameter) based on the target N value. As a result, while the target ground strength can be reliably secured over the entire depth of the construction target, more compaction than necessary is achieved by controlling the fine improvement rate (pile diameter) (than the case of the first construction example). Furthermore, it is possible to suppress, and it is possible to surely prevent the vibrator from being pulled out.
In addition, according to the present invention, as shown by comparing the posterior N value of the conventional method shown in FIG. 5 (c) with the posterior N value of the present invention shown in FIG. In addition to ensuring the strength, useless compaction can be further suppressed by the compaction management method using the management value.

なお、図7(a)において中間の深度領域に例示するように、深度によっては、施工前の段階で事前N値が目標N値を満たしていることも想定される。そのような深度(事前N値が目標N値を満たしている深度区間)では、引抜き時に空洞部への材料の充填のみを行い、打戻しは行わない。これにより、図5(b)に示す如く改良径が固定されているサンドコンパクションパイル工法と比較して、無駄な改良が回避され、施工の更なる効率化を図ることができることができるだけでなく、振動機の引抜き不能や振動機の破損やケーシングの損耗、さらには地盤隆起や則本変位を抑制することができる。   In addition, as illustrated in the intermediate depth region in FIG. 7A, depending on the depth, it is also assumed that the prior N value satisfies the target N value at the stage before construction. In such a depth (a depth interval in which the prior N value satisfies the target N value), only the material is filled into the cavity during drawing, and no retraction is performed. As a result, as compared with the sand compaction pile method in which the improved diameter is fixed as shown in FIG. 5 (b), not only can unnecessary improvement be avoided, but further efficiency in construction can be achieved. Inability to pull out the vibrator, breakage of the vibrator, wear of the casing, ground uplift and regular displacement can be suppressed.

上述した実施形態では、打戻し完了の判断基準となる「管理値」を、目標の地盤強度に基づいて決定しているが、管理値の決定方法は必ずしもこれに限定されるものではない。
例えば、締固め装置の貫入の過程においても、原地盤の状態(硬軟)により振動機の電流値が変化する。具体的には、図3(a)に示すように緩い地盤での貫入時には、振動機3は拘束されず、そのため偏心モーターの電流値は上昇しないが、一方で、図3(b)に示すように密な地盤での貫入時には、振動機3が拘束され、そのため偏心モーターの電流値が上昇する。そこで、打戻し完了の判断基準となる「管理値」を、貫入時における偏心モーターの電流値と地盤強度に基づいて決定するようしてもよい。このように、貫入時に得られる偏心モーターの電流値を用いることにより、さらに対象地盤の状態や施工条件に応じた管理値を設定することが可能になる。
In the above-described embodiment, the “management value” that is the criterion for determining the completion of return is determined based on the target ground strength, but the method for determining the management value is not necessarily limited to this.
For example, even in the process of penetration of the compacting device, the current value of the vibrator changes depending on the state of the original ground (hard and soft). Specifically, as shown in FIG. 3 (a), when penetrating on a loose ground, the vibrator 3 is not restrained, and therefore the current value of the eccentric motor does not increase, but on the other hand, as shown in FIG. 3 (b). When penetrating in such a dense ground, the vibrator 3 is restrained, and the current value of the eccentric motor increases accordingly. Therefore, a “management value” that is a criterion for determining the completion of retraction may be determined based on the current value of the eccentric motor and the ground strength at the time of penetration. In this way, by using the current value of the eccentric motor obtained at the time of penetration, it is possible to further set a management value according to the state of the target ground and construction conditions.

(締固め管理装置)
次に、図12に基づいて、締固め管理方法で利用可能な締固め管理装置について説明する。図12は、締固め装置1と締固め管理装置2の電気的関係を示すブロック図である。
(Consolidation management device)
Next, a compaction management device that can be used in the compaction management method will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram showing an electrical relationship between the compaction device 1 and the compaction management device 2.

締固め管理装置2は、図12に示すように、
・あらかじめ定めた電流値である管理値を記録するための管理値記録部21と、
・その管理値に基づいて締固め装置1の打戻し量を自動制御するための制御部23と、
を具備している。
As shown in FIG. 12, the compaction management device 2
A management value recording unit 21 for recording a management value that is a predetermined current value;
A control unit 23 for automatically controlling the retraction amount of the compacting device 1 based on the management value;
It has.

管理値記録部21は、メモリなどの情報記録媒体で構成され、前述した管理値に関するデータを記録している。管理値は、前述したとおり施工前にあらかじめ決定され、管理値記録部21に入力されている。   The management value recording unit 21 is composed of an information recording medium such as a memory, and records data related to the management value described above. As described above, the management value is determined in advance before construction and is input to the management value recording unit 21.

制御部23はプロセッサで構成され、締固め装置1の振動機3が具備する電動の偏心モーター31からリアルタイムで送信される電流値と、管理値記録部21の管理値を比較し、その比較結果に基づいて締固め装置1の打戻し量を制御する。   The control unit 23 is composed of a processor, and compares the current value transmitted in real time from the electric eccentric motor 31 provided in the vibrator 3 of the compacting device 1 with the management value of the management value recording unit 21, and the comparison result The amount of retraction of the compacting device 1 is controlled based on the above.

具体的には、電動の偏心モーター31からの電流値が管理値に至っていないと判断した場合には、締固め装置1の打戻しを継続させる。これは、図10のステップS19の判断Yesに相当する。
一方、該モーター31からの電流値が管理値に達したと判断した場合には、締固め装置1の打戻しを停止させる。これは、図10のステップS19の判断Noに相当する。
Specifically, when it is determined that the current value from the electric eccentric motor 31 has not reached the control value, the retraction of the compacting device 1 is continued. This corresponds to the determination Yes in step S19 in FIG.
On the other hand, when it is determined that the current value from the motor 31 has reached the control value, the retraction of the compacting device 1 is stopped. This corresponds to the determination No in step S19 in FIG.

このような締固め管理装置2を施工に用いることで、締固め装置1の打戻し量を自動で制御することが可能になり、また、必要以上の締固めを行う必要がなくなるため、更なる施工の効率化を図ることができる。   By using such a compaction management device 2 for construction, it becomes possible to automatically control the amount of retraction of the compaction device 1, and it is not necessary to perform compaction more than necessary, so that further Construction efficiency can be improved.

1 締固め装置
2 締固め管理装置
3 振動機(バイブロフロット/振動体)
5 ケーシングパイプ
6 圧力タンク
7 ホッパー
13 空洞部
15 充填済み材料
21 管理値記録部
23 制御部
31 電動の偏心モーター
1 Compaction device 2 Compaction management device 3 Vibrator (Vibroflot / Vibrating body)
5 Casing pipe 6 Pressure tank 7 Hopper 13 Cavity 15 Filled material 21 Control value recording unit 23 Control unit 31 Electric eccentric motor

Claims (8)

横方向に振動を与える電動の偏心モーターを含む振動機と、杭体構築用の材料を地中に供給するためのケーシングパイプと、が併設して備えられた締固め装置を用いる締固め工法であって、締固め装置を貫入する工程と、材料を供給しながら横方向の振動を与え下から上に向かって杭体を構築する工程を含む締固め工法において、
前記偏心モーターの電流値に基づいて地盤強度を推定する締固め管理方法。
A compacting method using a compacting device equipped with a vibrator including an electric eccentric motor that vibrates in the lateral direction and a casing pipe for supplying material for building piles into the ground. In a compacting method including a step of penetrating a compaction device and a step of constructing a pile body from the bottom to the top by applying lateral vibration while supplying the material,
A compaction management method for estimating ground strength based on a current value of the eccentric motor.
前記杭体を構築する工程は、
締固め装置を引抜くことで発生する空洞部に材料を充填する工程と、
引抜いた締固め装置を打戻すことで前記空洞部への充填済み材料を拡径させる工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の締固め管理方法。
The step of constructing the pile body is:
Filling the material into the cavity generated by pulling out the compaction device;
2. The compaction management method according to claim 1, further comprising the step of expanding the diameter of the filled material in the hollow portion by returning the pulled compaction device.
前記充填済み材料を拡径させる工程において、
前記偏心モーターの電流値が管理値に至るまで前記締固め装置を打戻す、
ことを特徴とする請求項2に記載の締固め管理方法。
In the step of expanding the diameter of the filled material,
Repelling the compaction device until the current value of the eccentric motor reaches a control value,
The compaction management method according to claim 2, wherein:
目標の地盤強度に基づいて前記管理値を決定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の締固め管理方法。
The management value is determined based on the target ground strength.
The compaction management method according to claim 3, wherein:
貫入時における前記偏心モーターの電流値と地盤強度に基づいて前記管理値を決定する、ことを特徴とする請求項3に記載の締固め管理方法。   4. The compaction management method according to claim 3, wherein the management value is determined based on a current value and ground strength of the eccentric motor at the time of penetration. 前記締固め装置の引抜き量と打戻し量の差に基づいて、
拡径させた前記充填済み材料の径を推定する、
ことを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の締固め管理方法。
Based on the difference between the amount of withdrawal and the amount of retraction of the compaction device,
Estimating the diameter of the filled material that has been expanded.
6. The compaction management method according to claim 2, wherein the compaction management method is provided.
前記振動機が具備するモーターは、周波数が30〜100Hzの偏心モーターである、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の締固め管理方法。
The motor included in the vibrator is an eccentric motor having a frequency of 30 to 100 Hz.
The compaction management method according to any one of claims 1 to 6, wherein
請求項3乃至5の何れかに記載の方法の実施に用いる装置であって、
あらかじめ定めた電流値である管理値を記録するための管理値記録部と、
前記管理値に基づいて締固め装置の打戻し量を制御するための制御部と、
を有する締固め管理装置。
An apparatus used for carrying out the method according to any one of claims 3 to 5,
A management value recording unit for recording a management value that is a predetermined current value;
A control unit for controlling the amount of retraction of the compaction device based on the management value;
A compaction management device having.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022017027A (en) * 2020-07-13 2022-01-25 大成建設株式会社 Vibro unit, ground improvement device, and ground improvement method
CN114541358A (en) * 2022-03-08 2022-05-27 中国港湾工程有限责任公司 Foundation treatment method based on vibroflotation compaction method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146764A (en) * 2000-11-14 2002-05-22 Nippon Maintech:Kk Vertical type compacting device
JP2005009169A (en) * 2003-06-19 2005-01-13 Fudo Constr Co Ltd Compaction pile formation method
JP2014177797A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Fudo Tetra Corp Ground improvement method and device for the same
JP2015063803A (en) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社不動テトラ Construction management method in compacting sand pile construction method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146764A (en) * 2000-11-14 2002-05-22 Nippon Maintech:Kk Vertical type compacting device
JP2005009169A (en) * 2003-06-19 2005-01-13 Fudo Constr Co Ltd Compaction pile formation method
JP2014177797A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Fudo Tetra Corp Ground improvement method and device for the same
JP2015063803A (en) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社不動テトラ Construction management method in compacting sand pile construction method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022017027A (en) * 2020-07-13 2022-01-25 大成建設株式会社 Vibro unit, ground improvement device, and ground improvement method
JP7221251B2 (en) 2020-07-13 2023-02-13 大成建設株式会社 VIBRO UNIT, SOIL IMPROVEMENT DEVICE, AND SOIL IMPROVEMENT METHOD
CN114541358A (en) * 2022-03-08 2022-05-27 中国港湾工程有限责任公司 Foundation treatment method based on vibroflotation compaction method
CN114541358B (en) * 2022-03-08 2024-04-26 中国港湾工程有限责任公司 Foundation treatment method based on vibroflotation compaction method

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