JP2022037229A - Gap closure tool used in micropile method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具およびその隙間閉塞具を用いたマイクロパイル工法に関する。 The present invention relates to a gap closing tool used in the micropile method and a micropile method using the gap closing tool.
マイクロパイル工法は、直径300mm以下の小径の場所打ち杭の総称であり、コンパクトな施工設備で備足りること、狭い空間で施工できること、既設構造物の機能を停止することなく施工できることなどの理由から、既設構造物の耐震補強や地盤補強、斜面の安定化などをはじめとする様々な用途に用いられている。
マイクロパイル工法では、まず、先端外周部が外側削孔用カッターとされた1番目のケーシングセグメントの内部に、先端に削孔ドリルが取着された1番目のロッドを挿通させ、それら1番目のケーシングセグメントとロッドとを回転させつつ、また、水を注入しつつ削孔していく工程が行なわれる。
The micropile method is a general term for cast-in-place piles with a small diameter of 300 mm or less, because it can be constructed in a narrow space with compact construction equipment, and can be constructed without stopping the function of the existing structure. It is used for various purposes such as seismic reinforcement of existing structures, ground reinforcement, and slope stabilization.
In the micropile method, first, the first rod to which a drill is attached to the tip is inserted into the inside of the first casing segment whose outer peripheral portion is a cutter for outer drilling, and the first rod is inserted. A process of drilling while rotating the casing segment and the rod and injecting water is performed.
そして、所定の深さ毎に、ケーシングセグメントの端部に次のケーシングセグメントを継手部材を介して着脱可能に連結して継ぎ足すと共に、ロッドの端部に次のロッドを着脱可能に連結して継ぎ足し、ケーシングセグメントとロッドとを回転させ、また、水を注入しつつ削孔していく工程が行なわれる。
なお、外側削孔用カッターの外径は継手部材の外径を考慮し、ケーシングセグメントの外径よりも大きく、削孔後、削孔壁面とケーシングセグメントの外周面との間には環状隙間が形成される。
複数のケーシングセグメントが連結されることでケーシングが構成され、削孔された孔が軟弱層を通過し荷重支持層の所定の深さに到達したならば、ロッドと共に削孔ドリルをケーシングの内部から引き抜く工程が行なわれる。
そして、必要に応じて鉄筋などの補強材をケーシングの内部にケーシングの全長にわたって配設する。
Then, at each predetermined depth, the next casing segment is detachably connected to the end of the casing segment via a joint member and added, and the next rod is detachably connected to the end of the rod. The process of adding, rotating the casing segment and the rod, and drilling holes while injecting water is performed.
The outer diameter of the outer drilling cutter is larger than the outer diameter of the casing segment in consideration of the outer diameter of the joint member, and after drilling, there is an annular gap between the drilling wall surface and the outer peripheral surface of the casing segment. It is formed.
A casing is constructed by connecting a plurality of casing segments, and when the drilled holes pass through the soft layer and reach a predetermined depth of the load bearing layer, a drill is drilled from the inside of the casing together with the rod. The process of pulling out is performed.
Then, if necessary, a reinforcing material such as a reinforcing bar is arranged inside the casing over the entire length of the casing.
次に、グラウトホースを用いてケーシングの内部にグラウト材を充填する。
グラウト材として、セメントミルク、モルタル材、小径の骨材を混入したコンクリート材が使用可能である。
次に、ケーシングの内部にグラウト材を加圧注入しつつ、ケーシングを引き抜く工程、すなわち、ケーシングセグメントの引き抜き工程が行なわれる。
グラウト材の加圧は、グラウト材が、削孔された孔の壁面に密着し、グラウト材と地盤との間の接合状態が強固となるような圧力で行なわれることが望ましい。
上方に位置する複数本のケーシングセグメントが継手部材と共に取り外され、最下位に位置する一番目のケーシングセグメントの下端が、荷重支持層の最上部に近づいたところで、ケーシングの引き抜きは終了する。
Next, the inside of the casing is filled with the grout material using a grout hose.
As the grout material, cement milk, mortar material, and concrete material mixed with small-diameter aggregate can be used.
Next, a step of pulling out the casing, that is, a step of pulling out the casing segment is performed while pressure-injecting the grout material into the inside of the casing.
It is desirable that the pressurization of the grout material is performed at a pressure such that the grout material adheres to the wall surface of the drilled hole and the joint state between the grout material and the ground is strengthened.
The extraction of the casing ends when the plurality of casing segments located above are removed together with the joint member and the lower end of the first casing segment located at the lowest position approaches the uppermost portion of the load bearing layer.
次に、ケーシングを、グラウト材が加圧充填されたグラウト材の中に所定量押し戻しグラウト材を加圧注入する工程が行なわれ、ケーシングで囲繞された部分と、ケーシングで囲繞されていない部分との間に、中間的な構造を有する部分を作り出す。
そして、グラウト材が硬化されることで、荷重支持層にグラウト材による地盤接合部が形成された杭体が得られる。
次に、ケーシングの上端部に鋼製の支圧板が溶接により接合され、杭体の杭頭部を構造物に連結するための連結構造が形成される。
Next, a step of pushing back a predetermined amount of the grout material into the grout material pressure-filled with the grout material is performed, and the portion surrounded by the casing and the portion not surrounded by the casing are subjected to the step of pressurizing and injecting the casing. Create a part with an intermediate structure between.
Then, by hardening the grout material, a pile body in which a ground joint portion made of the grout material is formed in the load bearing layer can be obtained.
Next, a steel bearing plate is joined to the upper end of the casing by welding to form a connecting structure for connecting the pile head of the pile body to the structure.
ところで地盤が軟弱地盤である場合、1番目のケーシングセグメントの先端外周部の外側削孔用カッターと、削孔ドリルとにより掘削された孔は、削孔時にその孔の壁面が崩れ、削孔された孔の内周面とケーシングの外周面との間の環状隙間は閉塞されるため、最終の工程においてケーシングの内部のグラウト材に圧力をかけることができる。 By the way, when the ground is soft ground, the wall surface of the hole drilled by the outer drilling cutter at the outer peripheral portion of the tip of the first casing segment and the drilling drill collapses at the time of drilling, and the hole is drilled. Since the annular gap between the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the casing is closed, pressure can be applied to the grout material inside the casing in the final step.
しかしながら、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、削孔された孔の内周面は崩れることが少なく、削孔後、削孔された孔の内周面とケーシングセグメントの外周面との間には環状隙間が常時確保されている状態となっている。
そのため、最終の工程において、グラウト材に圧力をかけることができず、ケーシング下端の周囲を含んだケーシングの直下に、グラウト材と地盤とが強固に接合した接合部を作ることができない。
このような事態を解消するため、従来では、1回グラウト材を注入し、そのグラウト材の硬化が始まりかけたところで、再度、グラウト材を注入しグラウト材に圧力を掛けるようにしており、作業時間を短縮できず、マイクロパイル工法を効率良く行なえない不具合があった。
このような事態を解消するため、高い粘性のグラウト材を使用することも考えられるが、この場合には、従来のポンプを使用できなくなり、大型のポンプを導入しなければならないなどコストが上昇する不具合が生じる。
However, when the location to be drilled is cohesive soil or rock, the inner peripheral surface of the drilled hole is less likely to collapse, and after drilling, the inner peripheral surface of the drilled hole and the casing segment. An annular gap is always secured between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the ring.
Therefore, in the final step, pressure cannot be applied to the grout material, and a joint portion in which the grout material and the ground are firmly bonded cannot be formed directly under the casing including the periphery of the lower end of the casing.
In order to solve such a situation, conventionally, the grout material is injected once, and when the grout material is about to harden, the grout material is injected again to apply pressure to the grout material. There was a problem that the time could not be shortened and the micro pile method could not be performed efficiently.
In order to solve this situation, it is possible to use a highly viscous grout material, but in this case, the conventional pump cannot be used and the cost increases, such as the need to introduce a large pump. A problem occurs.
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、簡単な構造により削孔された孔の内周面とケーシングの外周面との間の環状隙間を確実に閉塞でき、マイクロパイル工法の最終の工程において、グラウト材の加圧注入を効率良く行なえるマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具及びその隙間閉塞具を用いたマイクロパイル工法を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to include holes drilled by a simple structure when the location to be drilled is cohesive ground or rock. Gap closing tool and its gap used in the micropile method, which can reliably close the annular gap between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the casing, and can efficiently perform pressure injection of grout material in the final process of the micropile method. The present invention is to provide a micropile method using an obstructor.
前記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、ケーシングの回転により削孔された孔の内周面と前記ケーシングの外周面との間の環状隙間を閉塞するマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具であって、前記削孔された孔の延在方向と直交する平面で切断した断面形状が前記ケーシングの断面形状よりも大きくかつ前記削孔された孔の断面形状よりも小さい輪郭の縮小状態から、前記ケーシングの外周面の全周および前記削孔された孔の内周面の全周に密着する拡張状態へ可変な隙間閉塞部材と、前記隙間閉塞部材を前記縮小状態から前記拡張状態にする拡張手段とを備えることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記隙間閉塞部材は、折り畳み可能な材料で形成され前記ケーシングが挿通される環状で袋状に形成された袋体で構成され、前記拡張手段は、前記袋体の内部に供給されることで前記袋体を拡張させる充填材と、前記充填材を前記袋体に供給する管体とを含んで構成されていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記袋体は、前記拡張状態で前記ケーシングの長手方向に沿った細長形状を呈し、その外周部にその長手方向に間隔をおいて大径部と小径部とが交互に並べられていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、ケーシングセグメントを継ぎ足しつつ軟弱層を通過し荷重支持層の所定の深さに削孔する削孔工程と、前記ケーシングセグメントが継ぎ足されて構成されたケーシングの内部にグラウト材を充填する充填工程と、前記ケーシングの下端が荷重支持層の最上部に近づいたところまで前記ケーシングを引き抜く引き抜き工程と、前記ケーシングを所定量押し戻す押し戻し工程とを有し、前記ケーシングの直下の荷重支持層の箇所においてグラウト材と荷重支持層とが強固に接合された接合部を形成するマイクロパイル工法において、削孔された孔の延在方向と直交する平面で切断した断面形状が前記ケーシングの断面形状よりも大きくかつ前記削孔された孔の断面形状よりも小さい輪郭の縮小状態から、前記ケーシングの外周面の全周および前記削孔された孔の内周面の全周に密着する拡張状態へ可変な隙間閉塞部材と、前記隙間閉塞部材を前記縮小状態から前記拡張状態にする拡張手段とを備えた隙間閉塞具を設け、前記引き抜き工程により地表に位置した前記ケーシングの箇所に、前記隙間閉塞部材を取り付けて前記隙間閉塞部材を前記縮小状態とし、前記押し戻し工程で前記隙間閉塞部材を前記削孔された孔内に位置させた後、前記拡張手段により前記隙間閉塞部材を拡張状態とし、前記削孔された孔の内周面と前記ケーシングの外周面との間の環状隙間を閉塞し、前記ケーシングセグメントの内部に前記グラウト材を加圧注入することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、前記隙間閉塞部材は、折り畳み可能な材料で形成され前記ケーシングが挿通される環状で袋状に形成された袋体で構成され、前記引き抜き工程により地表に位置した前記ケーシングの箇所に、前記袋体を取り付けて前記袋体を前記縮小状態にした際に、前記袋体の前記縮小状態から前記拡張状態への変化を許容する部材を前記縮小状態の前記袋体上に巻回し、前記ケーシング上において前記袋体の前記縮小状態を維持するようにしたことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、前記拡張手段は、前記袋体の内部に供給されることで前記袋体を拡張させる充填材と、前記充填材を前記袋体に供給する管体とを含んで構成され、前記充填材は、前記充填工程において前記ケーシングの内部に充填される前記グラウト材と同一のグラウト材であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
According to the second aspect of the present invention, the gap closing member is made of a foldable material and is formed of an annular bag shape through which the casing is inserted, and the expansion means is the bag body. It is characterized in that it includes a filler that expands the bag by being supplied to the inside and a tube that supplies the filler to the bag.
According to the third aspect of the present invention, the bag body has an elongated shape along the longitudinal direction of the casing in the expanded state, and a large-diameter portion and a small-diameter portion are formed on the outer peripheral portion thereof at intervals in the longitudinal direction. It is characterized by being arranged alternately.
The invention according to
According to the fifth aspect of the present invention, the gap closing member is formed of an annular bag-shaped bag body formed of a foldable material and into which the casing is inserted, and is located on the ground surface by the pulling step. When the bag body is attached to a portion of the casing to bring the bag body into the reduced state, a member that allows the bag body to change from the reduced state to the expanded state is placed on the bag body in the reduced state. It is characterized in that the bag body is maintained in the reduced state on the casing.
The invention according to claim 6 includes a filler that expands the bag by being supplied to the inside of the bag, and a tube that supplies the filler to the bag. The filler is configured and is characterized by being the same grout material as the grout material filled inside the casing in the filling step.
請求項1記載の発明によれば、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、マイクロパイル工法の最終の工程において、グラウト材に所望の圧力を掛けることができ、グラウト材による強固な地盤接合部を有する杭体を確実に得ることが可能となる。
請求項2記載の発明によれば、隙間閉塞具を簡易な構成の袋体と管体とで構成すると、安価に簡単に製作でき、また、ケーシングへの装着も簡単に短時間で行なえ、マイクロパイル工法の作業効率を高める上で有利となる。
請求項3記載の発明によれば、削孔された孔の内周面とケーシングセグメントの外周面との間の環状隙間を確実に閉塞する上で有利となる。
請求項4記載の発明によれば、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、マイクロパイル工法の最終の工程において、グラウト材に所望の圧力を掛けることができ、グラウト材による強固な地盤接合部を有する杭体を確実に得ることが可能となる。
請求項5記載の発明によれば、隙間閉塞部材を削孔された孔の内部に確実に配置する上で有利となる。
請求項6記載の発明によれば、ケーシングの内部に注入するグラウト材や、このグラウト材を注入するポンプなどをそのまま使用でき、袋体の拡張状態を安価に短時間で形成することが可能となる
According to the invention according to
According to the invention of claim 2, if the gap closing tool is composed of a bag body and a tube body having a simple structure, it can be manufactured easily and inexpensively, and can be easily attached to the casing in a short time. It is advantageous in improving the work efficiency of the pile method.
According to the third aspect of the present invention, it is advantageous in surely closing the annular gap between the inner peripheral surface of the drilled hole and the outer peripheral surface of the casing segment.
According to the invention of
According to the fifth aspect of the present invention, it is advantageous to reliably arrange the gap closing member inside the drilled hole.
According to the invention of claim 6, the grout material to be injected into the casing, the pump for injecting the grout material, or the like can be used as it is, and the expanded state of the bag can be formed inexpensively and in a short time. Become
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具の実施の形態について説明する。
図4(F)に示すように、ケーシングCは複数のケーシングセグメント12が継手14により連結されることで構成され、ケーシングCに本発明の隙間閉塞具20が用いられる。
図1(A)、(B)に示すように、隙間閉塞具20は、隙間閉塞部材22と拡張手段24とを含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the gap closing tool used in the micropile method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 4 (F), the casing C is configured by connecting a plurality of
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
隙間閉塞部材22は、本実施の形態では、折り畳み可能な材料で袋状に形成された袋体26で構成され、図1では拡張状態となった袋体26を示している。
折り畳み可能な材料として、袋体26の内部に充填される充填材の漏れを阻止するに足る材料であればよく、従来公知の様々な材料が使用可能であるが、本実施の形態では、布を用いている。
袋体26はケーシングCの周囲を囲む環状を呈し、その中心に中心孔2602を備えている。
本実施の形態では、袋体26は、中心孔2602の周囲に位置する内周部2604と、内周部2604の外側に位置する外周部2606とを備えている。
また、袋体26の外周部2606には、袋体26が拡張した状態で、中心孔2602の軸方向に間隔をおいて複数の大径部2606Aと小径部2606Bとが交互に設けられている。
このように構成することで、図3に示すように、袋体26が拡張した状態で、ケーシングCにより削孔された孔16の内周面に効果的に密着し、粘性土系の地盤である場合には、削孔された孔16の内周面に外周部2606が食い込み、削孔された孔16の内周面とケーシングCの外周面との間の環状隙間Sをより確実に閉塞できるように図られている。
In the present embodiment, the
As the foldable material, any material sufficient to prevent leakage of the filler filled inside the
The
In the present embodiment, the
Further, on the outer
With this configuration, as shown in FIG. 3, in the expanded state of the
袋体26は、図2で示すように、削孔された孔16の延在方向と直交する平面で切断した断面形状が前記ケーシングCの外周面に折り畳まれ削孔された孔16の断面形状よりも小さい輪郭の縮小状態と、図3で示すように、ケーシングCの外周面の全周に密着すると共に削孔された孔16の内周面の全周に密着する拡張状態とになるように形成されている。
したがって、袋体26は縮小状態で、削孔された孔16の延在方向と直交する平面で切断した断面形状がケーシングCの断面形状よりも大きくかつ削孔された孔16の断面形状よりも小さい輪郭となる。
As shown in FIG. 2, the
Therefore, in the reduced state, the cross-sectional shape of the
図1(A)に示すように、拡張手段24は、袋体26の内部に供給されることで袋体26を拡張させる充填材と、充填材を袋体26に供給する管体28とを含んで構成されている。
充填材としては水、空気など袋体26を縮小状態から拡張状態にするものであればよい。本実施の形態では、充填材として後述する荷重支持層に削孔された孔16およびケーシングCの内部に充填するグラウト材Gを用いている。
管体28は袋体26の上端を貫通し、管体28の下端開口は袋体26の内部に位置している。
管体28が袋体26の上端を貫通する箇所は、袋体26に対して充填材が漏れないように管体28と袋体26とがシール部材2802を介して連結されており、また、ケーシングCの下方への移動に伴って管体28と袋体26とが一体に移動するように連結されている。
As shown in FIG. 1A, the expansion means 24 includes a filler that expands the
The filler may be any material such as water or air that changes the
The
At the position where the
次に、図4を参照して隙間閉塞具20を用いたマイクロパイル工法について説明する。
図4(A)に示すように、マイクロパイル工法を施工するにあたり、先端外周部が外側削孔用カッター1202とされた1番目の細長い中空円筒形の鋼製のケーシングセグメント12の内部に、先端に削孔ドリル1802が取着された1番目のロッド18を挿通させ、それらケーシングセグメント12とロッド18とを回転させつつ、また、水を注入しつつ外側削孔用カッター1202と削孔ドリル1802とで軟弱層30に孔16を削孔していく工程が行なわれる。
なお、本実施の形態では、軟弱層30は粘性土系であり、削孔した場合、削孔された孔16の内周面は崩れず、孔16の輪郭が保持される。
Next, a micropile method using the
As shown in FIG. 4A, when the micropile method is applied, the tip is inside the first elongated hollow cylindrical
In the present embodiment, the soft layer 30 is a viscous soil system, and when a hole is drilled, the inner peripheral surface of the drilled
図4(B)、(C)に示すように、孔16が所定の深さとなる毎に、ケーシングセグメント12の端部に次の細長い中空円筒形の鋼製のケーシングセグメント12を継手14を介して着脱可能に連結して継ぎ足すと共に、ロッド18の端部に次のロッド18を着脱可能に連結して継ぎ足し、ケーシングセグメント12とロッド18とを回転させ、また、水を注入しつつ外側削孔用カッター1202と削孔ドリル1802とで孔16を削孔していく工程が行なわれる。
As shown in FIGS. 4 (B) and 4 (C), each time the
複数のケーシングセグメント12が連結されることでケーシングCが構成される。
図4(C)に示すように、削孔された孔16が軟弱層30を通過し荷重支持層32の所定の深さに到達したならば、ロッド18と共に削孔ドリル1802をケーシングCの内部から引き抜く工程が行なわれる。
次に、必要に応じて、鉄筋などの補強材をケーシングCの内部にケーシングCの全長にわたって配設する。
The casing C is configured by connecting the plurality of
As shown in FIG. 4C, when the drilled
Next, if necessary, a reinforcing material such as a reinforcing bar is arranged inside the casing C over the entire length of the casing C.
次に、図4(D)に示すように、不図示のグラウトホースを用いてケーシングCの内部にグラウト材Gを充填する。
グラウト材Gとして、セメントミルク、モルタル材、小径の骨材を混入したコンクリート材が使用可能である。
次に、図4(E)に示すように、ケーシングCの内部にグラウト材Gを注入しつつ、ケーシングセグメント12を引き抜く工程、すなわち、ケーシングCの引き抜き工程が行なわれる。
Next, as shown in FIG. 4D, the grout material G is filled inside the casing C using a grout hose (not shown).
As the grout material G, a concrete material mixed with cement milk, a mortar material, and a small-diameter aggregate can be used.
Next, as shown in FIG. 4E, a step of pulling out the
ケーシングCの引き抜きは、上下に隣り合うケーシングセグメント12のうち、下方に位置するケーシングセグメント12の上端が地盤上の近傍に位置したところで、下方のケーシングセグメント12を回転不能に把持し、上方のケーシングセグメント12を回転操作し、下方のケーシングセグメント12に対して上方のケーシングセグメント12を継手14と共に取り外すことで行なう。
上方に位置する複数本のケーシングセグメント12が継手14と共に取り外され、図4(E)に示すように、最下位に位置する一番目のケーシングセグメント12の下端が、荷重支持層32の最上部に近づいたところで、ケーシングCの引き抜きは終了する。
When the casing C is pulled out, the
A plurality of
ここで図2、図4(F)に示すように、地盤上に位置するケーシングセグメント12の箇所に隙間閉塞具20の袋体26を取り付ける。
すなわち、環状の袋体26の中心孔1602にケーシングセグメント12を挿通し、管体28が上方に突出するように袋体26の下端を、締結具34によりケーシングCの外周面に締結する。締結具34としてはベルトなどの従来公知の様々な部材が使用可能である。
Here, as shown in FIGS. 2 and 4 (F), the
That is, the
そして、図2に示すように、袋体26を縮小状態とし、袋体26の縮小状態から拡張状態への変化を許容する部材36を、縮小状態の袋体26上に巻回し、袋体26の縮小状態を維持した状態でケーシングCに装着する。
これにより、ケーシングCの下方への移動の際に、削孔された孔16の内周面と接触しても袋体26の縮小状態が維持され、袋体26の削孔された孔16内での移動が円滑になされるように図られる。
袋体26の縮小状態から拡張状態への変化を許容する部材36は、例えば、破断可能な紙製、あるいは、伸縮可能なゴム製などの紐状の部材や、あるいは、縮小状態の袋体26を覆う袋状の部材など、従来公知の様々な材料や形態のものが使用可能である。
なお、隙間閉塞具20は、削孔時に予めケーシングセグメント12に取着しておいてもよいが、本実施の形態のように、ケーシングCを引き抜いた際に取り付ける方が、袋体26の縮小状態を維持する上で有利となる。
Then, as shown in FIG. 2, the
As a result, when the casing C is moved downward, the
The
The
次に、図4(G)に示すように、隙間閉塞具20が取り付けられたケーシングCを、すでに注入されているグラウト材Gの中に所定量押し戻す工程が行なわれる。
ケーシングCが所定量押し戻されたならば、袋体26は、地盤表面の下方の削孔された孔16の内部に位置している。
Next, as shown in FIG. 4 (G), a step of pushing the casing C to which the
If the casing C is pushed back by a predetermined amount, the
次に、図3、図4(H)に示すように、管体28から充填材としてグラウト材Gを袋体26の内部に供給し、袋体26を縮小状態から拡張状態にし、袋体26の内周部2604をケーシングCの外周面の全周に密着させると共に、袋体26の外周部2606を削孔された孔16の内周面の全周に密着させる。
本実施の形態では、軟弱層30は粘性土系であるため、袋体26の拡張状態で、図3に示すように、袋体26の外周部2606は削孔された孔16の内周面に喰いこみ、軟弱層30、荷重支持層32に形成された環状隙間Sは完全に閉塞され、確実に大気と遮断される。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4 (H), the grout material G is supplied from the
In the present embodiment, since the soft layer 30 is a cohesive soil system, in the expanded state of the
次に、ケーシングC内にグラウト材Gを加圧注入し、ケーシングCで囲繞された部分と、ケーシングCで囲繞されていない部分との間に、中間的な構造を有する部分を作り出す。
ケーシングC内へのグラウト材Gの加圧注入は、グラウト材Gが、削孔された孔16の壁面に密着し、グラウト材Gと地盤との間の接合状態が強固となるような圧力で行なわれることが望ましい。
本実施の形態では、拡張状態の袋体26により、軟弱層30、荷重支持層32に形成された環状隙間Sは完全に確実に大気と遮断されるので、所望の圧力でグラウト材Gに圧力を掛けることができ、グラウト材Gと地盤との接合状態を設計通りの強固なものにすることができる。
そして、図4(I)に示すように、グラウト材Gが硬化されることで、グラウト材Gによる地盤接合部38を有する杭体40が得られる。
次に、ケーシングCの上端部に鋼製の支圧板42が溶接により接合され、杭体40の杭頭部を構造物に連結するための連結構造が形成される。
Next, the grout material G is pressurized and injected into the casing C to create a portion having an intermediate structure between the portion surrounded by the casing C and the portion not surrounded by the casing C.
The pressure injection of the grout material G into the casing C is such that the grout material G is in close contact with the wall surface of the drilled
In the present embodiment, the annular gap S formed in the soft layer 30 and the
Then, as shown in FIG. 4 (I), the grout material G is cured to obtain a
Next, a
したがって、本実施の形態によれば、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、削孔された孔16の内周面は崩れることが少なく、削孔後、削孔された孔16の内周面とケーシングセグメント12の外周面との間には環状隙間Sが常時確保されるものの、マイクロパイル工法の最終の工程において、グラウト材Gに所望の圧力を掛けることができ、グラウト材Gによる強固な地盤接合部38を有する杭体40を確実に得ることが可能となる。
しかも隙間閉塞部材22は、簡易な構成の袋体26と管体28とで構成されているので、安価に簡単に製作でき、また、ケーシングCへの装着も簡単に短時間で行なえ、マイクロパイル工法の作業効率を高める上で極めて有利となる。
Therefore, according to the present embodiment, when the portion to be drilled is a cohesive soil-based ground or bedrock, the inner peripheral surface of the drilled
Moreover, since the
また、袋体26を縮小状態から拡張状態にする充填材としてグラウト材Gを用いたので、ケーシングCの内部に注入するグラウト材Gや、このグラウト材Gを注入するポンプなどの既設の設備をそのまま使用でき、充填材として水や空気を用いる場合に較べて袋体26の拡張状態を安価に短時間で形成することが可能となる。
また、グラウト材Gが充填され拡張状態となった袋体26および管体28は埋め殺しとされ、充填材として水や空気を用いる場合に較べて杭体40の横抵抗を確保する上で有利となる。
Further, since the grout material G is used as the filler for changing the
Further, the
なお、本実施の形態では、袋体26を布で構成した場合について説明したが、袋体26は、弾性を有するゴム材料で形成し、水や空気或いはグラウト材Gが充填されていない状態でその弾性によりしぼんでケーシングCの周囲で縮小状態となり、充填材が供給されることで膨張して拡張状態となるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、袋体26を締結具34によりケーシングCに取り付けた場合について説明したが、縮小状態の袋体26を形成しておき、管体28により袋体26を、削孔された孔16内につり下げ、所定の箇所で袋体26を拡張状態にするようにしてもよい。
また、隙間閉塞部材22を配置する箇所は、最終工程でグラウト材Gに圧力を掛けることができればよく、したがって、地盤接合部38の上方箇所で地表面と地盤接合部38との間の箇所であればよく、実施例の箇所に限定されない。
また、本実施の形態では、隙間閉塞部材22を袋体26で構成した場合について説明したが、隙間閉塞具20は環状隙間Sを閉塞できる構造のものであればよく、例えば、隙間閉塞部材22として複数の羽からなり環状隙間Sの開閉を可能とした環状のシャッターを用い、拡張手段24としてシャッターを開閉させるアクチュエータを用いるなど、隙間閉塞具20として従来公知の様々な機械的構造のものも採用可能である。
In the present embodiment, the case where the
Further, in the present embodiment, the case where the
Further, the place where the
Further, in the present embodiment, the case where the
12 ケーシングセグメント
14 継手
20 隙間閉塞具
22 隙間閉塞部材
24 拡張手段
26 袋体
2602 中心孔
2604 内周部
2606 外周部
2606A 大径部
2606B 小径部
28 管体
30 軟弱層
32 荷重支持層
34 締結具
38 地盤接合部
40 杭体
C ケーシング
G グラウト材
S 環状隙間
12
本発明は、マイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具に関する。 The present invention relates to a gap closing tool used in the micropile method.
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、簡単な構造により削孔された孔の内周面とケーシングの外周面との間の環状隙間を確実に閉塞でき、マイクロパイル工法の最終の工程において、グラウト材の加圧注入を効率良く行なえるマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to include holes drilled by a simple structure when the location to be drilled is cohesive soil or bedrock. Provided is a gap closing tool used in the micropile method, which can reliably close the annular gap between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the casing, and can efficiently perform pressure injection of grout material in the final step of the micropile method. There is something in it.
上述した目的を達成するために、本発明は、ケーシングの回転により削孔された孔の内周面と前記ケーシングの外周面との間の環状隙間を閉塞するマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具であって、前記隙間閉塞具は、隙間閉塞部材と拡張手段とを備え、前記隙間閉塞部材は、折り畳み可能な材料で形成され前記ケーシングの周囲を囲む環状を呈しその中心に中心孔を有すると共に前記中心孔の周囲に位置する内周部と前記内周部の外側に位置する外周部とを有し前記中心孔に前記ケーシングが挿通される環状の袋状に形成され前記ケーシングとは別体で前記ケーシングに取り付け可能な袋体で構成され、前記袋体は、前記削孔された孔の延在方向と直交する平面で切断した断面形状が前記ケーシングの断面形状よりも大きくかつ前記削孔された孔の断面形状よりも小さい輪郭の縮小状態から、前記内周部が前記ケーシングの外周面の全周に密着すると共に前記外周部が前記削孔された孔の内周面の全周に密着する拡張状態へ可変であり、前記拡張手段は、前記ケーシングの外周面と前記削孔された孔の内周面との間を延在して前記袋体に連結された管体と、前記管体を介して前記袋体の内部に供給され前記袋体を前記縮小状態から前記拡張状態にする充填材とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記袋体は、前記拡張状態で前記ケーシングの長手方向に沿った細長形状を呈し、前記外周部にその長手方向に間隔をおいて大径部と小径部とが交互に並べられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記袋体の前記ケーシングへの取り付けは、前記中心孔に前記ケーシングが挿通された状態で、前記袋体の下端が、締結具により前記ケーシングの外周面に締結され、前記袋体の前記縮小状態から前記拡張状態への変化を許容する部材が前記縮小状態の前記袋体上に巻回されることでなされることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a gap closing tool used in a micropile method for closing an annular gap between the inner peripheral surface of a hole drilled by the rotation of the casing and the outer peripheral surface of the casing. The gap closing tool includes a gap closing member and an expanding means, and the gap closing member is made of a foldable material and has an annular shape surrounding the periphery of the casing and has a central hole at the center thereof. It has an inner peripheral portion located around the central hole and an outer peripheral portion located outside the inner peripheral portion, and is formed in an annular bag shape into which the casing is inserted into the central hole and is separate from the casing. The bag is composed of a bag body that can be attached to the casing, and the cross-sectional shape of the bag body cut in a plane orthogonal to the extending direction of the drilled holes is larger than the cross-sectional shape of the casing and the drilled holes are made. From the reduced state of the contour smaller than the cross-sectional shape of the drilled hole, the inner peripheral portion is in close contact with the entire circumference of the outer peripheral surface of the casing, and the outer peripheral portion is on the entire circumference of the inner peripheral surface of the drilled hole. The expansion means is variable to an expanded state in which the casing is in close contact with the tubular body extending between the outer peripheral surface of the casing and the inner peripheral surface of the drilled hole and connected to the bag body. It is characterized by comprising a filler that is supplied to the inside of the bag body via a tube body and changes the bag body from the reduced state to the expanded state.
Further, in the present invention, the bag body exhibits an elongated shape along the longitudinal direction of the casing in the expanded state, and large diameter portions and small diameter portions alternate in the outer peripheral portion at intervals in the longitudinal direction. It is characterized by being lined up.
Further, in the present invention, when the bag body is attached to the casing, the lower end of the bag body is fastened to the outer peripheral surface of the casing by a fastener while the casing is inserted into the center hole. It is characterized in that a member that allows a change of the bag body from the reduced state to the expanded state is wound around the bag body in the reduced state .
本発明によれば、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、マイクロパイル工法の最終の工程において、グラウト材に所望の圧力を掛けることができ、グラウト材による強固な地盤接合部を有する杭体を確実に得ることが可能となる。
本発明によれば、隙間閉塞具を簡易な構成の袋体と管体とで構成すると、安価に簡単に製作でき、また、ケーシングへの装着も簡単に短時間で行なえ、マイクロパイル工法の作業効率を高める上で有利となる。
本発明によれば、削孔された孔の内周面とケーシングセグメントの外周面との間の環状隙間を確実に閉塞する上で有利となる。
本発明によれば、削孔すべき箇所が粘性土系の地盤や岩盤である場合、マイクロパイル工法の最終の工程において、グラウト材に所望の圧力を掛けることができ、グラウト材による強固な地盤接合部を有する杭体を確実に得ることが可能となる。
本発明によれば、隙間閉塞部材を削孔された孔の内部に確実に配置する上で有利となる。
本発明によれば、ケーシングの内部に注入するグラウト材や、このグラウト材を注入するポンプなどをそのまま使用でき、袋体の拡張状態を安価に短時間で形成することが可能となる
According to the present invention , when the location to be drilled is a clay-based ground or bedrock, a desired pressure can be applied to the grout material in the final step of the micropile method, and the ground is solid due to the grout material. It is possible to reliably obtain a pile body having a joint portion.
According to the present invention , if the gap closing tool is composed of a bag body and a tube body having a simple structure, it can be manufactured inexpensively and easily, and can be easily attached to the casing in a short time. It is advantageous in increasing efficiency.
According to the present invention , it is advantageous in surely closing the annular gap between the inner peripheral surface of the drilled hole and the outer peripheral surface of the casing segment.
According to the present invention , when the location to be drilled is a clay-based ground or bedrock, a desired pressure can be applied to the grout material in the final step of the micropile method, and the ground is solid due to the grout material. It is possible to reliably obtain a pile body having a joint portion.
According to the present invention , it is advantageous to reliably arrange the gap closing member inside the drilled hole.
According to the present invention , the grout material to be injected into the casing, the pump for injecting the grout material, or the like can be used as it is, and the expanded state of the bag body can be formed inexpensively and in a short time.
Claims (6)
前記削孔された孔の延在方向と直交する平面で切断した断面形状が前記ケーシングの断面形状よりも大きくかつ前記削孔された孔の断面形状よりも小さい輪郭の縮小状態から、前記ケーシングの外周面の全周および前記削孔された孔の内周面の全周に密着する拡張状態へ可変な隙間閉塞部材と、
前記隙間閉塞部材を前記縮小状態から前記拡張状態にする拡張手段と、
を備えることを特徴とするマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具。 A gap closing tool used in the micropile method for closing the annular gap S between the inner peripheral surface of the hole drilled by the rotation of the casing and the outer peripheral surface of the casing.
From the reduced state of the contour of the casing, the cross-sectional shape cut in a plane orthogonal to the extending direction of the drilled hole is larger than the cross-sectional shape of the casing and smaller than the cross-sectional shape of the drilled hole. A gap closing member that is variable to an expanded state that is in close contact with the entire circumference of the outer peripheral surface and the entire circumference of the inner peripheral surface of the drilled hole.
An expansion means for changing the gap closing member from the reduced state to the expanded state,
A gap closing tool used in the micropile construction method, which is characterized by being provided with.
前記拡張手段は、前記袋体の内部に供給されることで前記袋体を拡張させる充填材と、前記充填材を前記袋体に供給する管体とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具。 The gap closing member is made of a foldable material and is composed of an annular bag-shaped bag through which the casing is inserted.
The expansion means is configured to include a filler that expands the bag by being supplied to the inside of the bag, and a tube that supplies the filler to the bag.
A gap closing tool used in the micropile method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載のマイクロパイル工法で用いる隙間閉塞具。 The bag body has an elongated shape along the longitudinal direction of the casing in the expanded state, and large diameter portions and small diameter portions are alternately arranged on the outer peripheral portion thereof at intervals in the longitudinal direction.
A gap closing tool used in the micropile method according to claim 2.
削孔された孔の延在方向と直交する平面で切断した断面形状が前記ケーシングの断面形状よりも大きくかつ前記削孔された孔の断面形状よりも小さい輪郭の縮小状態から、前記ケーシングの外周面の全周および前記削孔された孔の内周面の全周に密着する拡張状態へ可変な隙間閉塞部材と、前記隙間閉塞部材を前記縮小状態から前記拡張状態にする拡張手段とを備えた隙間閉塞具を設け、
前記引き抜き工程により地表に位置した前記ケーシングの箇所に、前記隙間閉塞部材を取り付けて前記隙間閉塞部材を前記縮小状態とし、
前記押し戻し工程で前記隙間閉塞部材を前記削孔された孔内に位置させた後、前記拡張手段により前記隙間閉塞部材を拡張状態とし、前記削孔された孔の内周面と前記ケーシングの外周面との間の環状隙間Sを閉塞し、
前記ケーシングセグメントの内部に前記グラウト材を加圧注入する、
ことを特徴とするマイクロパイル工法。 A drilling step of passing through the soft layer and drilling to a predetermined depth of the load-bearing layer while adding a casing segment, and a filling step of filling the inside of the casing formed by adding the casing segment with a grout material. It has a pull-out step of pulling out the casing to a point where the lower end of the casing approaches the uppermost portion of the load-bearing layer, and a push-back step of pushing back the casing by a predetermined amount. In the micropile method, which forms a joint in which the casing and the load bearing layer are firmly joined.
From the reduced state of the contour where the cross-sectional shape cut in a plane orthogonal to the extending direction of the drilled hole is larger than the cross-sectional shape of the casing and smaller than the cross-sectional shape of the drilled hole, the outer circumference of the casing is changed. It is provided with a gap closing member that is variable to an expanded state that is in close contact with the entire circumference of the surface and the entire circumference of the inner peripheral surface of the drilled hole, and an expansion means that changes the gap closing member from the reduced state to the expanded state. Provide a gap blocker
The gap closing member is attached to the casing located on the ground surface by the pulling step to bring the gap closing member into the reduced state.
After the gap closing member is positioned in the drilled hole in the push-back step, the gap closing member is expanded by the expanding means, and the inner peripheral surface of the drilled hole and the outer periphery of the casing are made. The annular gap S between the surface is closed, and the annular gap S is closed.
Pressurizing and injecting the grout material into the casing segment.
A micro-pile construction method characterized by this.
前記引き抜き工程により地表に位置した前記ケーシングの箇所に、前記袋体を取り付けて前記袋体を前記縮小状態にした際に、
前記袋体の前記縮小状態から前記拡張状態への変化を許容する部材を前記縮小状態の前記袋体上に巻回し、前記ケーシング上において前記袋体の前記縮小状態を維持するようにした、
ことを特徴とする請求項4記載のマイクロパイル工法。 The gap closing member is made of a foldable material and is composed of an annular bag-shaped bag through which the casing is inserted.
When the bag body is attached to the casing located on the ground surface by the pulling step to bring the bag body into the reduced state.
A member that allows the change of the bag body from the reduced state to the expanded state is wound around the bag body in the reduced state, and the reduced state of the bag body is maintained on the casing.
The micropile method according to claim 4, wherein the method is characterized by the above.
前記充填材は、前記充填工程において前記ケーシングの内部に充填される前記グラウト材と同一のグラウト材である、
ことを特徴とする請求項5記載のマイクロパイル工法。 The expansion means is configured to include a filler that expands the bag by being supplied to the inside of the bag, and a tube that supplies the filler to the bag.
The filler is the same grout material as the grout material filled inside the casing in the filling step.
The micropile method according to claim 5, wherein the method is characterized by the above.
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