JP2021059853A - Construction method and construction device of composite column - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、合成コラムの築造において、水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合を有効に行い均質化された合成コラムを提供する合成コラムの築造方法および築造装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for constructing a synthetic column, which provides a homogenized synthetic column by effectively stirring and mixing the hydraulic solidifying material liquid and the raw ground soil in the construction of the synthetic column.
出願人はソイルセメント柱状体の軸心部に円柱状の水硬性固化材液置換柱状体をその軸心が略一致するように配置し、ソイルセメント柱状体中の水硬性固化材液置換柱状体の外径を確保かつ一定に保つために、該水硬性固化材液置換柱状体が該ソイルセメント柱状体を貫いて下方に突出し、その突出部の長さが該突出部の径の少なくとも1.5倍の長さであることを特徴とするソイルセメント柱状体と水硬性固化材液置換柱状体の合成コラムを提供している(特許文献1)。 The applicant arranges a columnar hydraulic solidifying material liquid replacement columnar body at the axial center of the soil cement columnar body so that the axial centers thereof substantially coincide with each other, and the hydraulic solidifying material liquid replacement columnar body in the soil cement columnar body. In order to secure and keep the outer diameter of the lime cement constant, the hydraulic solidifying material liquid-substituted columnar body penetrates the soil cement columnar body and projects downward, and the length of the projecting portion is at least 1. Provided is a synthetic column of a soil cement columnar body and a hydraulic solidifying material liquid replacement columnar body characterized by being five times as long (Patent Document 1).
前記の発明の工程を図6に基づいて説明する。同図中、30は掘削ロッド、31は掘削ヘッド、32は掘削ヘッド31に設けられた水硬性固化材液の吐出口、33は掘削ロッドの下方部に設けられた複数の撹拌翼、34は該撹拌翼33の間に設けられた共回り防止翼、35はソイルセメント柱状体、36は水硬性固化材液置換柱状体である。
The process of the above invention will be described with reference to FIG. In the figure, 30 is an excavation rod, 31 is an excavation head, 32 is a discharge port for a hydraulic solidifying material liquid provided in the
工程1では、掘削ヘッド31の先端中心位置を地盤の杭心位置にセットする(図6(a))。次に、工程2では、回転力を付与でき、かつ給進後退させることができるオーガモータを備える施工機(図示せず)に掘削ロッド30を把持させて、正回転させながら掘進し、掘削ロッド30の最下段の撹拌翼33の最下段位置が最初の所定深度(空掘部下端位置)に達してから掘削ヘッド31の吐出口32から水硬性固化材液を吐出し、その状態で掘進を続ける(図6(b))。前記水硬性固化材液の吐出量は、築造するソイルセメントの品質が設計要求性能を満足する量とする。
In
次の工程3では、掘削ヘッド31が所定深度(築造する合成置換コラムの下端位置に)達したら、(図6(c))、掘削ロッド30の回転と水硬性固化材液の吐出を継続しながら、掘削ロッド30を上方へ引き上げる。この時、回転方向は正回転でも逆回転でも可能である。
In the
また、次の工程4では、(図6(d))に示すように掘削ロッド30の回転と水硬性固化材液の吐出を継続しながら引き上げるが、この時の水硬性固化材液の吐出量は、掘削ロッド30の引き上げにより生じる空間を満たし、かつサクション(負圧)が生じない量を維持するものとする。
Further, in the
また、掘削ヘッド31が所定深度に達した位置では、最下端の撹拌翼33より下方にはソイルセメント柱状体35は形成されていないので、この位置からの引き上げではソイルセメント柱状体35が形成されているまでの間は掘削ロッド30の撹拌翼33より下方部および掘削ヘッド31で形成された孔に水硬性固化材液が充満されて引き上げられ、水硬性固化材液置換柱状体36の下方への突出部36aが形成される。
Further, at the position where the
さらに、工程5では、(図6(e))に示すように掘削ロッド30を地上に引き上げ、水硬性固化材液置換柱状体36を所定の天端レベルLまで充填して施工を終了する。
Further, in
前記の合成コラムの築造工程において、築造時に掘削ヘッド31の吐出口32から吐出された水硬性固化材液と原地盤土が撹拌混合されるとき、共回り防止翼34が地中で地盤抵抗により掘削ロッド30との同期回転を阻止されて静止する。さらに該共回り防止翼34を撹拌翼33に近傍に設置することにより、最下段の撹拌翼33により掘削された土塊を効率よく細断することができる。
In the construction process of the synthetic column, when the water-hardening solidifying material liquid discharged from the
そのため、いわゆる共回り防止効果を有効に発揮して水硬性固化材液と原地盤土が確実に撹拌混合されて良好なソイルセメント柱状体35が形成される。
Therefore, the so-called co-rotation prevention effect is effectively exhibited, and the hydraulic solidifying material liquid and the raw soil are surely agitated and mixed to form a good soil cement
これにより固化後の水硬性固化材液置換柱状体36は見掛け上その外周にソイルセメント柱状体35が一体に形成されて拡径化されることになり、水硬性固化材液置換柱状体36全体の周面摩擦力の増大と、この水硬性固化材液置換柱状体36に対する地盤の鉛直支持力の増大が実現される。
As a result, the hydraulic solidifying material liquid-replaced
本発明は、合成コラムの築造において、水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合を有効に行い均質化された合成コラムを提供することを目的とする。そのため、本発明では撹拌翼と略同位置にも水硬性固化材液の吐出口が形成される。この点は、前記の発明では、水硬性固化材液の吐出口32は掘削ロッド31の下端に連結された掘削ヘッド31にのみ設けられていた。さらに撹拌翼33は掘削ロッド30の下方部に設けられていた。
An object of the present invention is to provide a homogenized synthetic column by effectively stirring and mixing a water-hardening solidifying material liquid and a raw ground soil in the construction of a synthetic column. Therefore, in the present invention, a discharge port for the hydraulic solidifying material liquid is formed at substantially the same position as the stirring blade. In this point, in the above invention, the
したがって、水硬性固化材液の吐出口32と撹拌翼33との間に上下の間隔があり、先に水硬性固化材液が原地盤土の中に吐出された後に撹拌翼によって原地盤土との撹拌混合が行われるものであった。その結果、水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合が十分に行われない場合があった。
Therefore, there is an upper and lower space between the
本発明の合成コラムの築造方法は、撹拌翼と略同位置にも水硬性固化材液の吐出口を形成して水硬性固化材液の吐出と撹拌翼による原地盤土との撹拌混合を同時に行う工程を含む。したがって、水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合が有効に行われて合成コラムの均質化を図ることができる。 In the method for constructing the synthetic column of the present invention, a water-hardening material liquid discharge port is formed at substantially the same position as the stirring blade, and the water-hardening material liquid is discharged and the stirring blade is used to simultaneously stir and mix with the ground soil. Including the steps to be performed. Therefore, the hydraulic solidifying material liquid and the raw soil can be effectively stirred and mixed, and the synthetic column can be homogenized.
本発明の合成コラムの築造装置は、前記の合成コラムの築造方法を実施するために水硬性固化材液の吐出口が二個所に形成される。そしてさらに吐出口を二個所に形成するに当たって、二管路(二流路)構造とすることなく一管路(一流路)構造として吐出位置の切り替えを可能としたものである。したがって、装置全体がシンプル化され、その取り扱いが容易である。 In the synthetic column construction apparatus of the present invention, two discharge ports for the hydraulic solidifying material liquid are formed in order to carry out the above-mentioned synthetic column construction method. Further, when forming the discharge ports at two places, it is possible to switch the discharge position as a one-pipe (one-flow) structure without forming a two-pipe (two-flow) structure. Therefore, the entire device is simplified and its handling is easy.
本発明は、水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合を有効に行い均質化された合成コラムを築造する合成コラムの築造方法および築造装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for constructing a synthetic column and a construction apparatus for constructing a homogenized synthetic column by effectively stirring and mixing the water-hardening solidifying material liquid and the raw ground soil.
前記目的を達成する本発明の合成コラムの築造方法は、下方部に撹拌翼が設けられた掘削ロッドと該掘削ロッドの下端に掘削ヘッドが設けられた掘削装置を正回転させながら前記撹拌翼と略同位置に設けた吐出口から水硬性固化材液を吐出しつつ掘進し、前記掘削ヘッドが所定深度に達した後、前記撹拌翼と略同位置の吐出口からの水硬性固化材液の吐出を止め、掘削ヘッドに設けた吐出口から水硬性固化材液を吐出しつつ、前記掘削装置を正回転または逆回転しつつ引き上げることを特徴とする(請求項1)。 In the method of constructing the synthetic column of the present invention that achieves the above object, the excavation rod provided with the stirring blade at the lower portion and the excavating device provided with the excavation head at the lower end of the excavation rod are rotated in the forward direction with the stirring blade. After excavating while discharging the water-hardening material liquid from the discharge port provided at substantially the same position and reaching a predetermined depth, the water-hardening material liquid is discharged from the discharge port at substantially the same position as the stirring blade. It is characterized in that the discharge is stopped, the water-hardening solidifying material liquid is discharged from a discharge port provided in the excavation head, and the excavation device is pulled up while rotating forward or backward (claim 1).
前記本発明の合成コラムの築造方法によれば、水硬性固化材液の吐出と撹拌翼による原地盤土との撹拌が同時に行われ、水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合が有効に行われる。さらに引き上げ時には掘削ヘッドから水硬性固化材液の吐出が行われて再度水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合が行われる。したがって、均質化された合成コラムを築造することができる。 According to the method for constructing the synthetic column of the present invention, the water-hardening material liquid is discharged and the raw ground soil is stirred by the stirring blade at the same time, and the stirring and mixing of the water-hardening solidifying material liquid and the raw ground soil is effective. It is done in. Further, at the time of pulling up, the hydraulic solidifying material liquid is discharged from the excavation head, and the hydraulic solidifying material liquid and the raw soil are mixed again by stirring. Therefore, a homogenized synthetic column can be constructed.
前記の合成コラムの築造方法を実施する本発明の合成コラムの築造装置は、下方部に撹拌翼と該撹拌翼と略同位置に水硬性固化材液の吐出口を設けた中空の掘削ロッドと、該掘削ロッドの下端に設けられて水硬性固化材液の吐出口を有する掘削ヘッドとからなるケーシング体の内部に、水硬性固化材液の流路を有し下端部に二個所の流出口が形成された流路管が回動自在に嵌装され、該流路管の二個所の流出口の周囲には該流路管を所定角度回動させることにより該流路管の流出口と適合して前記掘削ロッドの吐出口へ連通する流通口と、前記流路管を所定角度回動させることにより該流路管の他の流出口と適合して掘削ヘッドの吐出口へ連通する他の流通口とを形成したバルブ体が設けられてなることを特徴とする(請求項2)。 The synthetic column construction device of the present invention that implements the above-mentioned synthetic column construction method includes a stirring blade and a hollow excavation rod provided with a water-hardening solidifying material liquid discharge port at substantially the same position as the stirring blade. , A water-hardening material liquid flow path is provided inside a casing body including an excavation head provided at the lower end of the drilling rod and having a water-hardening material liquid discharge port, and two outlets are provided at the lower end. The flow path pipe in which the shape is formed is rotatably fitted, and the flow path pipe is rotated by a predetermined angle around the two outlets of the flow path pipe to form an outlet of the flow path pipe. A flow port that conforms to the discharge port of the excavation rod and a flow port that communicates with another outlet of the flow path pipe by rotating the flow path pipe by a predetermined angle and communicates with the discharge port of the excavation head. A valve body forming the circulation port of the above is provided (claim 2).
前記構成によれば、掘削ロッドおよび掘削ヘッドからなる掘削装置をオーガモータを備える施工機(図示せず)に掘削ロッドを把持させて、正転あるいは逆転させるとともに原地盤土などに合わせて水硬性固化材液の吐出位置を切り替えて合成コラムを築造することができる。 According to the above configuration, an excavation device consisting of an excavation rod and an excavation head is held by a construction machine (not shown) equipped with an auger motor to rotate the excavation rod in the forward or reverse direction, and is hydraulically solidified according to the ground soil or the like. A synthetic column can be constructed by switching the discharge position of the material liquid.
具体的には、掘進時に撹拌翼と略同位置に設けられた吐出口から水硬性固化材液を吐出することにより該水硬性固化材液の吐出と撹拌翼による原地盤土との撹拌が同時に行われる。したがって、水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合が有効に行われて均質化された合成コラムを提供することができる。 Specifically, by discharging the hydraulic solidifying material liquid from a discharge port provided at substantially the same position as the stirring blade during excavation, the hydraulic solidifying material liquid is discharged and the stirring blade agitates the ground soil at the same time. Will be done. Therefore, it is possible to provide a homogenized synthetic column in which the hydraulic solidifying material liquid and the raw ground soil are effectively stirred and mixed.
さらに流路管を回動させて掘削ヘッドに設けられた吐出口から水硬性固化材液を吐出しつつ掘削ロッドを正回転あるいは逆回転させながら引き上げることにより再度水硬性固化材液と原地盤土との撹拌混合が行われる。したがって、さらに均質化を向上させた合成コラムを提供することができる。 Furthermore, by rotating the flow path pipe to discharge the water-hardening material liquid from the discharge port provided in the excavation head and pulling up the excavation rod while rotating it in the forward or reverse direction, the water-hardening material liquid and the ground soil are again used. Stirring and mixing with. Therefore, it is possible to provide a synthetic column with further improved homogenization.
本発明の合成コラムの築造装置の一実施例は、掘削ロッドの上端近くに、内部の流路管の回動位置を確認および変更可能な流路管操作部を設けたことを特徴とする(請求項4)。 An embodiment of the synthetic column construction apparatus of the present invention is characterized in that a flow path pipe operating portion capable of confirming and changing the rotation position of the internal flow path pipe is provided near the upper end of the excavation rod ( Claim 4).
この一実施例によれば、築造作業に先立ち、どの吐出口が流路管の流路と連通しているか、反対に流路管の流路と連通していないかを容易に確認することができる。さらに築造工程中において吐出口の開閉を切り替え制御することができる。 According to this one embodiment, prior to the construction work, it is possible to easily confirm which discharge port communicates with the flow path of the flow path pipe and, conversely, does not communicate with the flow path of the flow path pipe. it can. Further, it is possible to switch and control the opening and closing of the discharge port during the construction process.
本発明の他の一実施例は、前記バルブ体の流通口間に水硬性固化材液の通水を阻止するシール部材を設けたことを特徴とする(請求項5)。 Another embodiment of the present invention is characterized in that a sealing member for blocking the passage of the water-hardening solidifying material liquid is provided between the flow ports of the valve body (claim 5).
この一実施例によれば、流通口間における水硬性固化材液の通水が防止されて続く各吐出口への水硬性固化材液の供給量が正確に制御される。 According to this one embodiment, the flow of the hydraulic solidifying material liquid between the distribution ports is prevented, and the amount of the hydraulic solidifying material liquid supplied to each discharge port is accurately controlled.
本発明の合成コラムの築造方法によれば、撹拌翼と略同位置にも水硬性固化材液の吐出口を形成して水硬性固化材液の吐出と撹拌翼による原地盤土との撹拌混合を同時に行うことができ、均質な合成コラムを提供することができる。 According to the method for constructing the synthetic column of the present invention, a discharge port for the water-hardening material liquid is formed at substantially the same position as the stirring blade, and the water-hardening material liquid is discharged and mixed with the ground soil by the stirring blade. Can be performed simultaneously, and a homogeneous synthetic column can be provided.
また、本発明の合成コラムの築造装置によれば、前記合成コラムの築造方法を実施するために水硬性固化材液の吐出口を二個所に形成するに当たって、二管路(二流路)構造とすることなく、一管路(一流路)構造として吐出位置の切り替えを可能としたことにより、装置全体がシンプル化され、その取り扱いも容易である。 Further, according to the synthetic column construction apparatus of the present invention, in order to carry out the synthetic column construction method, a two-pipe (two-channel) structure is used to form two discharge ports for the hydraulic solidifying material liquid. By making it possible to switch the discharge position as a one-pipe (one-channel) structure without doing so, the entire device is simplified and its handling is easy.
まず、本発明の合成コラムの築造装置について説明する。本発明の合成コラムの築造装置は、ケーシング体1と流路管2から形成される。さらにケーシング体1は、掘削ロッド3と掘削ヘッド4と、詳しくは後に述べるバルブ体17とからなる。
First, the construction apparatus for the synthetic column of the present invention will be described. The synthetic column construction device of the present invention is formed from the
掘削ロッド3は、その下方部に上下間隔を開けて設けられた撹拌翼5、6と該下方の撹拌翼6と略同位置に水硬性固化材液の吐出口7を有する。なお、図中8は共回り防止翼である。
The
前記掘削ヘッド4は、掘削ロッド3の下端に設けられて水硬性固化材液の吐出口9を有する。なお、該吐出口9および前記吐出口7には必要に応じて逆止弁が設けられる。
The
前記流路管2は、内部に水硬性固化材液の流路10が形成され、さらに下端部に二個所の流出口11および12が形成される。該流出口11および12は実施例では上下方向に形成されている。
In the
本発明では前記流路管2が前記ケーシング体1の内部に回動自在に嵌装される。
In the present invention, the
まず、掘削装置1を構成する掘削ロッド3の上部の開口部13から流路管2が嵌装され、該流路管2の上部に形成した適合部14が掘削ロッド3の上部の開口部13に適合されて一体化されている。
First, the
流路管2は、前記掘削ロッド3および掘削ヘッド4の中心部に同心および回動自在に支持される。図中15はベアリングである。
The
本発明では、前記流路管2の下端部に形成された水硬性固化材液の流出口11および12の周囲に図1、図2および図3に示すようにバルブ体17が設けられる。
In the present invention, the
バルブ体17には、前記流路管2に形成された二個所の流出口11および12の高さ位置に適合させて、さらに所定角度、例えば、平面視70度の角度を以って流通口18および19が形成される。
The
そして、該流通口18が前記掘削ロッド3に設けられた吐出口7と連通可能であり、流通口19が前記掘削ヘッド4に設けられた吐出口9と連通可能とされる。なお、この連通可能は択一的である。
The
まず、掘進時について見ると、前記流路管2を所定角度回動させることにより、一方で流路管2の流路10および流出口11とバルブ体17の流通口18が適合する。その結果、掘削ロッド3の吐出口7から水硬性固化材液が吐出される(図5(イ))。他方で流路管2の流路10および流出口12とバルブ体17の流通口19間が遮断される。その結果、掘削ヘッド4の吐出口9からは水硬性固化材液が吐出されることがない(図5(ロ))。
First, looking at the time of digging, by rotating the
つぎに、引上げ時について見ると、前記流路管2を所定角度回動(復帰)させることにより、一方で流路管2の流路10および流出口12とバルブ体17の流通口19が適合する。その結果、掘削ヘッド4の吐出口9から水硬性固化材液が吐出される(図5(B))。他方で流路管2の流路10および流出口11とバルブ体17の流通口18間が遮断される。その結果、掘削ロッド3の吐出口7から水硬性固化材液が吐出されることがない(図5(A))。
Next, looking at the time of pulling up, by rotating (returning) the
図中20はバルブ体17に形成された流通口18と流通口19間において水硬性固化材液の通水を阻止するシール部材のOリングである。
In the figure,
本発明では、前記掘削ロッド3の上端部に内部の流路管2の回動位置(切替位置)を確認および操作可能な流路管操作部21が設けられる。該流路管操作部21は図4(イ)(ロ)に示すように、掘削ロッド3の上端部に横長の窓孔22を形成し、内部端を流路管2に固定した操作ピン23の先端を前記窓孔22から覗かせて形成している。
In the present invention, a flow path
例えば、操作ピン23を窓孔22の左側に寄せた状態(同図(イ))が掘進時の状態で掘削ロッド3の吐出口7から水硬性固化材液が吐出される状態とされる。
For example, the state in which the
また、操作ピン23を窓孔22の右側に寄せた状態(同図(ロ))が引上げ時の状態で掘削ヘッド4の吐出口9から水硬性固化材液が吐出される状態とされる。
Further, the state in which the
したがって、築造作業に先立ち、どの吐出口が流路管の流路と連通しているか、反対にどの吐出口が流路管の流路と連通していないか容易に確認することができる。さらに築造工程中において吐出口の開閉を切り替え制御することができる。 Therefore, prior to the construction work, it is possible to easily confirm which discharge port communicates with the flow path of the flow path pipe, and conversely which discharge port communicates with the flow path of the flow path pipe. Further, it is possible to switch and control the opening and closing of the discharge port during the construction process.
以上、本発明の合成コラムの築造装置の一実施例を説明した。なお、該合成コラムの築造装置に基づく本発明の合成コラムの築造方法は、具体的には、掘進時には掘削ロッド3の撹拌翼6と略同位置に設けた吐出口7から水硬性固化材液を吐出し、引上げ時には前記吐出口7からの水硬性固化材液の吐出を止めるとともに掘削ヘッド4に設けられた吐出口9から水硬性固化材液を吐出する方法である。
The embodiment of the construction apparatus for the synthetic column of the present invention has been described above. Specifically, the method for constructing the synthetic column of the present invention based on the synthetic column construction apparatus is a hydraulic solidifying material liquid from a
すなわち、撹拌翼6と略同位置に設けた吐出口と掘削ヘッド4に設けた吐出口から築造工程に合わせて水硬性固化材液を切り替えて吐出することを特徴とする方法である。
That is, the method is characterized in that the hydraulic solidifying material liquid is switched and discharged from the discharge port provided at substantially the same position as the stirring blade 6 and the discharge port provided in the
なお、本発明の築造装置の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、前記の実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 Although the embodiments of the construction apparatus of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design does not deviate from the gist of the present invention. Even if there is a change in the above, it is included in the present invention. Further, the above-described embodiments can be combined by diverting the technologies of each other as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose and configuration thereof.
1 ケーシング体
2 流路管
3 掘削ロッド
4 掘削ヘッド
5,6 撹拌翼
7,9 吐出口
11,12 流出口
17 バルブ体
18,19 流通口
21 流路管操作部
1
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- 2019-10-03 JP JP2019183088A patent/JP7344738B2/en active Active
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