JP2596843B2 - Vibration compaction method - Google Patents

Vibration compaction method

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修三 末広
良二 豊澤
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青山機工株式会社
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【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、振動締固め工法に関し、更に詳細には緩い
砂質地盤を締固める為の振動締固め方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial application field> The present invention relates to a vibration compaction method, and more particularly to a vibration compaction method for compacting loose sandy ground.

〈従来の技術〉 従来より軟弱地盤改良方法、特に緩い砂地盤のの改良
方法の一つとして、振動部及びロッド部からなるバイブ
ロフロットと呼ばれる振動締固め装置を用いたバイブロ
フローテーション工法が知られている。この工法は、振
動部の振動と先端部からのジェット水の噴射によりバイ
ブロフロットを地盤中に貫入し、さらに砕石や砂利等の
中詰め材を投入しながら引き抜いて、周囲の地盤を締固
めるとともに地盤中に中詰め材の柱を形成する。この柱
を所定の間隔に配設して全体の地盤を締固める。
<Conventional technology> Conventionally, as one of the methods for improving soft ground, particularly for improving loose sand ground, a vibro flotation method using a vibrating compaction device called a vibroflot comprising a vibrating portion and a rod portion has been known. Have been. In this method, the vibrofrotto penetrates into the ground due to the vibration of the vibrating part and the jet water jet from the tip, and is further pulled out while inserting the filling material such as crushed stone and gravel to compact the surrounding ground At the same time, the pillars of the filling material are formed in the ground. The columns are arranged at predetermined intervals to compact the entire ground.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら前記ジェット水を利用したバイブロフロ
ーテーション工法では、先端部から大量の水を噴出する
ために、施工時に大量の汚水があふれ、排水処理を施こ
さねばならず、なによりも市街地における施工に制約が
あった。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the vibroflotation method using the jet water, a large amount of sewage overflows at the time of construction to discharge a large amount of water from the tip portion, and it is necessary to perform drainage treatment. Above all, there were restrictions on construction in urban areas.

また、前記バイブロフローテーション工法では、孔壁
とロッド部との間が孔壁を保持しつつ排出される水で満
たされるために、原地盤及び中詰め材に含有される砂は
水と共に流出してしまうという欠点があった。したがっ
て、中詰め材として砕石や砂利等の粒径の大きい材料し
か使用できないという問題があった。
In the vibroflotation method, since the space between the hole wall and the rod portion is filled with water discharged while holding the hole wall, the sand contained in the original ground and the filling material flows out together with the water. There was a disadvantage that it would. Therefore, there is a problem that only a material having a large particle size such as crushed stone or gravel can be used as the filling material.

故に、本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
で、その目的は水を使用しないので泥水処理の必要がな
く、かつ水の供給設備を必要としない振動締固め工法を
提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vibration compaction method which does not require muddy water treatment because it does not use water and does not require a water supply facility. is there.

本発明の他の目的は、砕石や砂利に対して砂等の中詰
め材を用いることができる振動締固め工法を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a vibration compaction method that can use a filling material such as sand for crushed stone or gravel.

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記目的に鑑みてなされたものであり、そ
の要旨は、ロッド部と振動部とを主構成部とする振動締
固め装置を用いたバイブロフローテーション工法におい
て、該工法における振動部の振動と振動部先端からの第
1の圧縮空気の噴射とにより前記振動締固め装置を地中
に貫入して穿孔を形成すると同時に、前記振動締固め装
置の外周からの第2の圧縮空気の噴射と前記ロッド部の
軸方向に設けた偏平板の作用により前記外周の空隙を拡
幅保持する工程と、前記穿孔を形成した後、振動締固め
装置を引き抜きながら前記空隙に中詰め材を投入する工
程とからなる振動締固め工法にある。
<Means for Solving the Problems> The present invention has been made in view of the above-mentioned object, and its gist is a vibroflotation using a vibration compaction device having a rod portion and a vibration portion as main components. In the construction method, the vibration compaction device penetrates into the ground by the vibration of the vibrating portion and the injection of the first compressed air from the tip of the vibration portion to form a perforation, and at the same time, the outer periphery of the vibration compaction device A step of widening and holding the outer peripheral gap by the injection of the second compressed air from the second and the action of the sloping plate provided in the axial direction of the rod portion, and after forming the perforation, pulling out the vibration compaction device, And a step of charging a filling material into the gap.

〈作用〉 本発明では、先ずクレーン等によって吊り下げた振動
締固め装置を所定の位置にて立て込み、先端の振動部を
振動させるとともに、振動部先端からの第1の圧縮空気
と、装置の外周からの第2の圧縮空気とを噴出する。次
に吊り下げた振動締め固め装置を徐々に下方に移動する
と、第1の圧縮空気による地盤の掘削と、振動部の振動
と、装置の自重とによって振動締固め装置は地中に貫入
する。第2の圧縮空気は装置と孔壁との空隙を拡げ、ロ
ッド部に設けた偏平板の作用とともに空隙を保持する。
所定の深さに振動締固め装置を貫入した後、前記振動部
先端からの圧縮空気の噴出量を低減し、振動締固め装置
を引き抜きながら空隙に中詰め材を投入する。この際
に、投入される中詰め材は、第2の圧縮空気と偏平板の
作用のために、途中で詰まることなく孔の底部に落下
し、振動部の振動によって締固められる。振動締固め装
置の引抜きが完了すると地中に中詰め材の柱が形成され
る。
<Operation> In the present invention, first, the vibration compaction device suspended by a crane or the like is set up at a predetermined position to vibrate the vibrating portion at the tip, and the first compressed air from the vibrating portion tip and the device The second compressed air is ejected from the outer periphery. Next, when the suspended vibration compaction device is gradually moved downward, the vibration compaction device penetrates into the ground due to excavation of the ground by the first compressed air, vibration of the vibrating section, and own weight of the device. The second compressed air widens the gap between the device and the hole wall, and holds the gap with the action of the flat plate provided on the rod portion.
After penetrating the vibration compaction device to a predetermined depth, the amount of compressed air ejected from the tip of the vibrating part is reduced, and the filling material is put into the gap while pulling out the vibration compaction device. At this time, the inserted filling material falls to the bottom of the hole without being clogged halfway due to the action of the second compressed air and the flat plate, and is compacted by the vibration of the vibrating portion. When the withdrawal of the vibration compaction device is completed, a column of the filling material is formed in the ground.

〈実施例〉 次に添付図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明
する。
<Example> Next, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図には本発明の工法に使用する振動締固め装置が
参照番号10にて示される。振動締固め装置10は振動部20
と、ロッド部40と、その間に介在するアイソレーター30
とによって構成される。また振動締固め装置10は、ロッ
ド部40のヘッドセクション42から振動部20の振動装置21
の先端にわたってその内部に配された第1のエアー管
(図示せず)と、振動部20、アイソレーター30及びロッ
ド部40の外周に沿って配された第2のエアー管50とをさ
らに備えている。
FIG. 1 shows a vibration compaction device 10 used in the method of the present invention. The vibratory compaction device 10 includes a vibrating section 20
, A rod part 40 and an isolator 30 interposed therebetween
It is constituted by and. In addition, the vibration compaction device 10 is configured such that the head device 42 of the rod portion 40
A first air pipe (not shown) disposed in the inside of the tip of the vibrator, and a second air pipe 50 disposed along the outer periphery of the vibrating section 20, the isolator 30, and the rod section 40. I have.

振動部20は、振動装置21と振動部ロッド22からなる。
振動装置21は、偏心ウェイトと、これを駆動する油圧も
しくは空圧モーターと、第1のエアー管とを内臓し、振
動部20に水平振動を与えるとともにその先端から第1の
エアージェット70を噴射する。また振動装置21の外周面
には、対向する位置に1対の振動部フィン23が配され
る。振動部ロッド22は鋼製円柱部材で、第2図に示すよ
うに、外周面の対向する位置に、1対のエアー吹出管24
と、その下に配され、エアーを外方に拡散するためのエ
アー拡散部材25とを有する。エアー吹出管24には、前記
第2のエアー管50の先端に設けた可撓性の高圧エアーホ
ース51が取り付けられる。また1対のエアー吹出管24
は、前記1対の振動部フィン23の取り付け位置に対し、
周方向に90゜ずれて配される。
The vibrating unit 20 includes a vibrating device 21 and a vibrating unit rod 22.
The vibrating device 21 includes an eccentric weight, a hydraulic or pneumatic motor for driving the eccentric weight, and a first air pipe, applies horizontal vibration to the vibrating section 20, and ejects a first air jet 70 from the tip thereof. I do. A pair of vibrating fins 23 are arranged on the outer peripheral surface of the vibrating device 21 at opposing positions. The oscillating portion rod 22 is a steel columnar member, and as shown in FIG.
And an air diffusion member 25 disposed thereunder for diffusing air outward. A flexible high-pressure air hose 51 provided at the tip of the second air pipe 50 is attached to the air blowing pipe 24. A pair of air outlet pipes 24
With respect to the mounting position of the pair of vibrating section fins 23,
Displaced 90 degrees in the circumferential direction.

アイソレーター30は、内部に弾性部材と第1のエアー
管とを配した鋼製円柱部材で、端部のジョイント31によ
って振動部20とロッド部40とに連結され、振動部20の水
平振動がロッド部40へ伝達されることを防ぐ振動絶縁部
を形成する。
The isolator 30 is a steel columnar member having an elastic member and a first air pipe disposed therein. The isolator 30 is connected to the vibrating section 20 and the rod section 40 by a joint 31 at an end, and the horizontal vibration of the vibrating section 20 is reduced by a rod. A vibration insulating part that prevents transmission to the part 40 is formed.

ロッド部40は、主に、内部の第1のエアー管を有し、
両端に設けたジョイント46を備え、所望により継ぎ足し
可能な延長パイプ41と、ロッド47からなる。延長パイプ
41の上端部には、エアーホース55を接続して圧縮空気を
供給する第1のエアー供給口43を備え、振動締固め装置
10をクレーン61から懸下するヘッドセクション42と、そ
の上部に設けた滑車44とを取り付ける。ロッド47はアイ
ソレーター30と延長パイプ41との間に介在する鋼製円柱
部材で、内部に第1のエアー管を備えるとともに、その
外周には、ロッド47の軸方向に沿って、その外周の対向
する位置に互いに離隔して2列に配された1列に4本の
フィン45が設置される。また、ロッド部40の外周の対向
する位置には、上端部にエアーホース55が接続する第2
のエアー供給口52を、下端部に可撓性の高圧エアーホー
ス51を有する2本の第2のエアー管50が取り付けられ
る。可撓性の高圧エアーホース51は、振動部20とアイソ
レーター30とのジョイント31を渡って配されるので、振
動部20の振動を第2のエアー管50に伝達しない。また前
記ロツド47の外周に配した2列のフィン45は、前記振動
部フィン23と同一平面、すなわち周方向における同一位
置に配されるとともに、第3図に示すように2本の第2
のエアー管50に対し90゜離れた位置に配される。
The rod portion 40 mainly has an internal first air pipe,
An extension pipe 41 having joints 46 provided at both ends, which can be added as required, and a rod 47. Extension pipe
The upper end of 41 is provided with a first air supply port 43 for supplying compressed air by connecting an air hose 55, and a vibration compaction device is provided.
A head section 42 that suspends 10 from a crane 61 and a pulley 44 provided on the head section 42 are attached. The rod 47 is a steel cylindrical member interposed between the isolator 30 and the extension pipe 41. The rod 47 has a first air pipe therein, and has an outer periphery facing the outer periphery along the axial direction of the rod 47. The four fins 45 are installed in one row, which is spaced apart from each other and arranged in two rows. Further, an air hose 55 is connected to the upper end of the rod portion 40 at a position facing the outer periphery of the rod portion 40.
And two second air pipes 50 each having a flexible high-pressure air hose 51 at the lower end. Since the flexible high-pressure air hose 51 is disposed across the joint 31 between the vibrating section 20 and the isolator 30, the vibration of the vibrating section 20 is not transmitted to the second air pipe 50. The two rows of fins 45 arranged on the outer periphery of the rod 47 are arranged on the same plane as the vibrating part fins 23, that is, at the same position in the circumferential direction, and as shown in FIG.
90 ° apart from the air pipe 50 of the air conditioner.

つぎに、第4図において本発明の振動締固め工法に用
いる主要機器の配置例を示す。振動締固め装置10はクロ
ーラクレーン61のワイヤー67により垂直に懸下され地中
に貫入する。空気は、コンプレッサー62により圧縮し、
レシーバタンク63に貯留して、エアーホース55を介し振
動締固め装置10に供給する。振動締固め装置10の動力は
パワー・ユニット64から与えられる。振動締固め装置10
の貫入量並びに動力の制御は施工管理計65によって行
う。ホイールローダー66は、投入する中詰め材の運搬に
用いる。
Next, FIG. 4 shows an example of the arrangement of main equipment used in the vibration compaction method of the present invention. The vibration compaction device 10 is suspended vertically by the wire 67 of the crawler crane 61 and penetrates into the ground. The air is compressed by compressor 62,
It is stored in the receiver tank 63 and supplied to the vibration compaction device 10 via the air hose 55. Power for the vibration compaction device 10 is provided by a power unit 64. Vibration compaction device 10
The amount of penetration and power are controlled by the construction management meter 65. The wheel loader 66 is used for transporting the filling material to be charged.

第5図(a)〜(d)に本発明の振動締固め工法を示
す。杭心をセットし、振動部20を振動させるとともに振
動部20の先端及び前記エアー吹出管24から第1のエアー
ジェット70及び第2のエアージェット71をそれぞれ噴出
すると、前記振動と、第1のエアージェット70による切
削と自重とによって振動締固め装置10が地中に貫入する
(a)。貫入中は第2のエアージェット71と前記ロット
部40のフィン45の作用により孔壁と装置の間に空隙76が
拡幅保持される(b)。振動締固め装置10が所定の深さ
に貫入したら、第1のエアージェット70の噴射量を低減
し、振動締固め装置10を引き抜きながら空隙76に中詰め
材73を投入する(c)。この際に、投入される中詰め材
73は、第2のエアージェット71とフィン45との作用のた
めに、目詰まり起こすことなく穿孔72の底部74に落下
し、振動により締固められる。振動締固め装置10の引き
抜きが完了すると地中に中詰め材の柱75が形成される
(d)。この中詰め材の柱75を所定間隔に配設して、全
体の地盤を締固める。
5 (a) to 5 (d) show the vibration compaction method of the present invention. When the pile center is set and the vibrating part 20 is vibrated, and the first air jet 70 and the second air jet 71 are respectively ejected from the tip of the vibrating part 20 and the air blowing pipe 24, the vibration and the first The vibration compaction device 10 penetrates into the ground by cutting with the air jet 70 and own weight (a). During the penetration, the gap 76 is widened and held between the hole wall and the device by the action of the second air jet 71 and the fin 45 of the lot part 40 (b). When the vibration compaction device 10 has penetrated to a predetermined depth, the injection amount of the first air jet 70 is reduced, and the filling material 73 is put into the gap 76 while pulling out the vibration compaction device 10 (c). At this time, the filling material
Due to the action of the second air jet 71 and the fins 45, 73 drops to the bottom 74 of the perforation 72 without clogging and is compacted by vibration. When the withdrawal of the vibration compaction device 10 is completed, a pillar 75 of the filling material is formed in the ground. The pillars 75 of the filling material are arranged at predetermined intervals to compact the entire ground.

〈発明の効果〉 本発明では、振動部の振動と第1の圧縮空気とによっ
て振動締固め装置を貫入し、第2の圧縮空気と偏平板と
によって装置外周の空隙を保持するので、圧縮流体とし
ての水を使用しない。したがって泥水処理の必要がな
く、また給水及び泥水処理のための設備を設ける必要が
ないので、施工コストの低減を図ることができる。さら
に水を使用しないので中詰め材が水とともに流出しな
い。ゆえに砂等の、従来用いていた砕石や砂利と比較し
て粒径が小さな材料を、中詰め材として用いることがで
きる。
<Effect of the Invention> In the present invention, since the vibration of the vibrating portion and the first compressed air penetrate the vibration compaction device, and the second compressed air and the flat plate maintain the space around the device, the compressed fluid Do not use as water. Therefore, there is no need for muddy water treatment, and there is no need to provide facilities for water supply and muddy water treatment, so that construction costs can be reduced. Furthermore, since no water is used, the filling material does not flow out with the water. Therefore, a material such as sand having a smaller particle size than conventionally used crushed stone or gravel can be used as the filling material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の工法に使用する振動締固め装置を示す
側面図、第2図は第1図のIIで示す部分を右側からみた
拡大側面図、第3図は第1図のIII−IIIに沿った断面
図、第4図は本発明に使用する主要機器の配置を示す説
明図、第5図(a)〜(d)は本発明の振動締固め工法
を示す説明図である。 10……振動締固め装置、20……振動部、21……振動装
置、 30……アイソレーター、40……ロッド部、45……フィ
ン、 50……第2のエアー管、70……第1のエアージェット、 71……第2のエアージェット、72……穿孔、73……中詰
め材、 75……中詰め材の柱、76……空隙。
FIG. 1 is a side view showing a vibration compaction device used in the method of the present invention, FIG. 2 is an enlarged side view of the portion indicated by II in FIG. 1 viewed from the right side, and FIG. 3 is III- in FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing an arrangement of main equipment used in the present invention, and FIGS. 5 (a) to (d) are explanatory views showing a vibration compaction method of the present invention. 10 Vibration compacting device, 20 Vibrating part, 21 Vibrating device, 30 Isolator, 40 Rod part, 45 Fin, 50 Second air pipe, 70 First Air jet of 71, second air jet, 72, perforated, 73, middle filling material, 75, pillar of middle filling material, 76, void.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末広 修三 東京都港区北青山2丁目5番8号 青山 機工株式会社内 (72)発明者 豊澤 良二 兵庫県神戸市中央区伊藤町119番地 日 本海工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−111711(JP,A) 特開 平1−268914(JP,A) 特開 昭53−42409(JP,A) 特開 昭64−90310(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shuzo Suehiro 2-5-2-8 Kitaaoyama, Minato-ku, Tokyo Inside Aoyama Kiko Co., Ltd. (56) References JP-A-51-111711 (JP, A) JP-A-1-268914 (JP, A) JP-A-53-42409 (JP, A) JP-A-64-90310 (JP, A) , A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ロッド部と振動部とを主構成部とする振動
締固め装置を用いたバイブロフローテーション工法にお
いて、 該工法における振動部の振動と振動部先端からの第1の
圧縮空気の噴射とにより前記振動締固め装置を地中に貫
入して穿孔を形成すると同時に、前記振動締固め装置の
外周からの第2の圧縮空気の噴射と前記ロッド部の軸方
向に設けた偏平板の作用により前記外周の空隙を拡幅保
持する工程と、前記穿孔を形成した後、振動締固め装置
を引き抜きながら前記空隙に中詰め材を投入する工程
と、からなる振動締固め工法。
In a vibroflotation method using a vibrating compaction device having a rod portion and a vibrating portion as main components, vibration of a vibrating portion and injection of first compressed air from a tip of the vibrating portion in the vibrating method. With this, the vibration compaction device penetrates into the ground to form a perforation, and at the same time, the second compressed air is injected from the outer periphery of the vibration compaction device and the action of the flat plate provided in the axial direction of the rod portion. The method comprises: a step of widening and maintaining the gap on the outer periphery by the above method; and a step of, after forming the perforation, inserting a filling material into the gap while pulling out the vibration compaction device.
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