JP2920480B2 - ロッドコンパクション工法およびその工法用ロッド - Google Patents
ロッドコンパクション工法およびその工法用ロッドInfo
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
つであるロッドコンパクション工法およびその工法の実
施に用いて好適なロッドに関するものである。
じた鋼管、H形鋼等のロッドをバイブロハンマ等の振動
機により振動させながら地盤中に打込み、ロッドの周辺
に砂、礫等の補給材を補給しながら振動によって締固め
をする工法であり、最近は、振動により発生した過剰間
隙水を該ロッドを通じて積極的に排水することも行われ
ている(例えば、特開昭60−73912号公報参
照)。
ロッドコンパクション工法によれば、振動締固め域への
補給材の補給は、ロッドと地盤との間の隙を通して行わ
れるだけであるため、ロッドとして比較的大口径( 300
〜400mm )の鋼管(管体)を用いた場合、あるいは改良
深度が深い場合に、補給材の補給量すなわち補給材の充
填量が不足し、所望の地盤強度を確保し難いという問題
があった。
れたもので、その課題とするところは、ロッドとして比
較的大口径の管体を用いてもまたは改良深度が深くても
振動締固め域へ十分に補給材を供給できるようにするこ
とである。
め、本発明に係るロッドコンパクション工法は、中空ロ
ッドを振動させながら地盤中に打込む際、該ロッドの周
辺に補給材を補給すると共に、その一部をロッドに設け
た複数の貫通孔を通じてロッド内に流入させ、ロッドを
引抜く際、該ロッドの先端の開閉蓋を開いてロッド内の
補給材を地盤中に放出するようにしたことを特徴とす
る。
工法用ロッドは、下端に土圧を受けて閉じかつ自重によ
り開く開閉蓋を設けた管体の管壁に、管外から管内への
補給材の流入を許容する複数の貫通孔を設けるようにし
たことを特徴とする。
パクション工法においては、ロッドの外側および内側の
双方を通じて振動締固め域に補給材が補給されるので、
補給材の充填量は十分となる。
え、さらに管体の外周面に、貫通孔への補給材の流入を
促進する受皿を突設するものとし、これにより、管体内
への補給材の流入量がより一層増大する。
図面に基いて説明する。
ン工法を実施するシステムの概略を示したものである。
同図において、1は本発明に係るロッド、2は杭打機で
あり、ロッド1は、杭打機2のリーダー3に緩衝器4を
介して吊り下げたバイブロハンマー5に鉛直状態で支持
されている。杭打機2は、ここではクローラクレーンか
ら成り、そのリーダー3の下部には、載荷および補給材
供給装置6が設けられている。この載荷および補給材供
給装置6は、シリンダ7により昇降駆動される載荷板8
と、砂、礫、砂利等の補給材を蓄える主ホッパ9と、主
ホッパ9に供給する補給材を蓄える副ホッパ10とを一
体的に備えており、ロッド1は、バイブロハンマー5の
作動により前記載荷板8および主ホッパ9を挿通して地
盤Aに打込まれるようになっている。なお、2Aは前記
副ホッパ10に補給材を補充するためのトラクタショベ
ルである。
示すように、鋼管(管体)11を主体として、その下端
に開閉蓋12を設けると共に、その管壁に複数の貫通孔
13を設けている。開閉蓋12は、観音開き式に開閉す
るように鋼管11の下端にヒンジ結合されており、ロッ
ド1を地盤Aに打込む際は、土圧を受けて閉じて鋼管1
1内への土砂の侵入を規制し、一方、ロッド1を地盤1
0から引抜く際は、その自重により自動的に開くように
なっている。貫通孔13は、鋼管11の周り(管外)か
らその内部(管内)への補給材の流入を許容するもの
で、鋼管11の軸方向および円周方向へ所定のピッチで
設けられている。また、鋼管11の外周面には、貫通孔
13への補給材の流入を促進する受皿14が突設されて
いる(図2)。この受皿14の上面は、鋼管11の半径
外方向へ向かうにしたがって上方傾斜する面14aとさ
れており、その面14aは、貫通孔13の下側内面に対
して滑らかに連接されている。なお、貫通孔13は、鋼
管11の軸方向へわずか長い長孔として構成されてい
る。
隙水を吸水するための吸水装置の吸水部15が外装され
ている。この吸水部15は、図3にも示すように、複数
のストレーナ16を有する下部タンク17と、この下部
タンク17と連通管18を介して接続された上部タンク
19とを備えている。連通管18は、その上端部が上部
タンク19内に導入されており、該上端部には、上部タ
ンク19から下部タンク17への流体の流出を規制する
逆止弁20が介装されている。しかして、上部タンク1
9からは、鋼管11に沿って送気管21と排水管22と
が上方へ延長されている。送気管21の延長端には、別
途設置した真空ポンプ23と空気圧縮機24とが三方弁
25を介して切換可能に接続され、一方、排水管22の
延長端部には開閉弁26が介装されている。
んだ後、開閉弁26を閉じると共に、三方弁25を操作
して送気管21を真空ポンプ23側へ切換えると、図3
に示すように、上部タンク19および連通管18を経
由して下部タンク17に負圧が供給され、地盤中に発生
した過剰間隙水が、ストレーナ16を通じて下部タンク
17に流入する。そして、下部タンク17内が満杯にな
ると、図3に示すように該下部タンク17内の水27
は連通管18を通じて上部タンク19に流入する。上部
タンク19内の水位は水位センサ(図示略)により監視
されており、その水位が所定高さになったことが確認さ
れると、三方弁25が送気管21を空気圧縮機24側へ
切換えるように作動すると同時に、開閉弁26が開き、
この結果、図3に示すように上部タンク19に圧縮空
気が供給されて、上部タンク19内の水27は排水管2
2を経て地上へ排出される。なお、水位センサによらな
い場合は、タイマーの作動により前記操作が行われる。
4〜6に示すように、そのシリンダ7が杭打機2のリー
ダー3からこれに直交する方向へ延ばした左右一対の支
持フレーム28に吊下支持されている。載荷板8の上面
には左右一対の連結バー29が突設されており、載荷板
8は、その連結バー29を介して前記シリンダ7のロッ
ド7aに連結されている。また、載荷板8の上面には、
その一端側に位置して左右一対のガイドバー30が突設
されており、載荷板8は、その一対のガイドバー30を
杭打機2のリーダー3の両側に設けたスライドガイド3
1に係合させることにより該リーダー3に昇降可能に支
持されている。すなわち、載荷板8は一対のシリンダ7
によりリーダー3に沿って昇降駆動されるようになって
おり、施工に際しては、該シリンダ(載荷用シリンダ)
7により地盤Aに押圧固定されるものとなる。なお、載
荷板8の下部には、その輪郭に対応する枠形状のスカー
ト部8aが設けられている。
主ホッパ9が載荷板8上に固定されると共に、その副ホ
ッパ10が主ホッパ9に対して旋回可能に設けられてい
る。副ホッパ10は、その前端側下面がヒンジ32を介
して主ホッパ9の側面に回動自在に装着されると共に、
その後端側下面がシリンダ(傾動用シリンダ)33を介
して載荷板8に連結されている。副ホッパ10は、前記
シリンダ33の作動に応じてヒンジ32を中心に旋回
し、常時はシリンダ33の短縮側への作動により図5に
実線で示す水平状態に、主ホッパ9への補給材が必要な
時には、シリンダ33の伸長側への作動により図5に一
点鎖線で示す傾動状態にそれぞれ位置決めされるように
なる。主ホッパ9の底と載荷板8とには、上記ロッド1
を挿通させるための貫通孔9a,8bが開けられてい
る。これら貫通孔9a,8bはロッド1の直径に対して
十分大きな開口面積を有しており、主ホッパ9内の補給
材は、これら孔9a,8bの内周とロッド1の外周面と
の間の隙を通じて自由に落下できるようになっている。
るロッドコンパクション工法の施工手順を図8も参照し
て説明する。
動させ、先ず載荷用シリンダ7の作動により載荷および
補給材供給装置6の全体を下降させて、その載荷板8を
地盤A上に押圧固定する(図8)。この時、載荷板8
のスカート部8aが地盤A中に貫入するまでシリンダ7
の押圧荷重を載荷板8に加えるが、この押圧荷重は、一
例として20トン程度に設定される。因みに、載荷板8
の荷重は4トン程度であり、ここでは、その5倍強の荷
重が地盤Aに負荷されることになる。
(図示略)を操作して、バイブロハンマー5と一体にロ
ッド1を下降させ、そのまま主ホッパ9および載荷板8
の貫通孔9a,8bを挿通させて、ロッド1の先端地盤
A上に着地させる。この時、ロッド1の先端の開閉蓋1
2が地盤Aからの圧力を受けて自動的に閉じる。次に、
予め補給材Bを蓄えていた副ホッパ10を傾動用シリン
ダ33の作動により傾動させ、主ホッパ9に補給材Bを
供給し、その供給が終了したら、バイブロハンマー5を
作動させ、ロッド1を振動させながら地盤A中に打込む
(図8)。なお、この打込み開始と同時に、真空ポン
プ23と空気圧縮機24とを作動させ、始めは三方弁2
5を真空ポンプ23側へ切換えて、ロッド1の先端部の
吸水部15すなわち上・下タンク19,17に負圧を供
給しておく。また、副ホッパ10は、主ホッパ9へ補給
材Bを供給した後は、傾動用シリンダ33の再作動で水
平状態に戻され、これにはトラクタショベル2Aにより
新たな補給材Bが補充される。
補給材Bは、ロッド1とその周辺地盤との隙を通じて地
盤A中に次第に落ち込み、その一部は、受皿14に案内
されながら鋼管11の管壁に設けられた貫通孔13から
鋼管11内に流入し、先端の開閉蓋12上に堆積する。
そして、ロッド1が所定深度だけ地盤A中に打込まれた
ら、ロッド1の打込みを停止し、その位置でバイブロハ
ンマー5による振動をしばらく継続する。この振動の継
続によりロッド1の先端部の周りへの補給材Bの補給が
進んで、ロッド1の周辺の極く狭い範囲の地盤が締固め
られる。これと同時に、ロッド1からの振動伝達により
ロッド1の周辺の比較的広い範囲の地盤が液状化し、過
剰間隙水が発生する。この過剰間隙水は、事前に吸水部
15の下部タンク17に負圧が供給されていることか
ら、ストレーナ16を通じて該下部タンク17内に吸い
込まれ、これによりロッド1の周辺の比較的広い範囲の
地盤の高密度化が進む(図8)。本実施の形態では特
に、地盤Aに載荷板8を介して載荷用シリンダ7の大き
な載荷重が加えられているので、周辺地盤の高密度化が
より一層進む。
継続しながらロッド1を所定の速度で引抜く。このロッ
ド1の引抜き開始により、鋼管11の先端の開閉蓋12
がその自重と鋼管11内の補給材Bの重量とで自然に開
き、鋼管11内の補給材Bが下方へ流れ出す。この鋼管
11内から流れ出した補給材Bは鋼管11の外周面に沿
って落ち込んできた補給材Bと合わされて締固められ、
ロッド1の抜け跡には、図8に示すように高密度の砂
柱Cが形成されるようになる。これと同時に、ロッド1
の周辺の広い地盤の高密度化も進み、前記砂柱Cの周り
には大径の高密度化層Dが形成される。そして、これら
砂柱Cと高密度化層Dとからなる地盤改良層Eは、ロッ
ド1の引抜きに応じて次第に地表へ向けて拡大し、遂に
は、図8に示すようにロッド1の打込み域には広い断
面積の地盤改良層Eが形成される。このロッド1の引抜
きに際しては、ロッド1を上下動させながら引抜くのが
望ましく、これにより一層振動締固めが進行する。ま
た、本実施の形態では、載荷板8にスカート部8aを設
けておいたので、このスカート部8aが載荷板8下の地
盤表層部の側方流動を抑え、これにより振動締固め効果
が地盤表層部にも十分に及ぶようになる。
中に、主ホッパ9内の補給材Bが消費されて、その残り
が少なくなったら、傾動用シリンダ33を作動させて副
ホッパ10から主ホッパ9へ補給材Bを供給する。ま
た、過剰間隙水が多量に発生し、吸水部15の上部タン
ク19内が所定の水位になったら、三方弁25を空気圧
縮機24側へ切換えると同時に排水側の開閉弁26を開
き、上部タンク19内の水27を地上へ排水する(図
3)。本実施の形態のように過剰間隙水を一旦下部タン
ク17に溜めた後、上部タンク19へ揚水するようにし
た場合は、上部タンク19への土砂の流入が確実に抑え
られるので、逆止弁20や開閉弁26が作動不良を起こ
す危険はなくなる。この場合、下部タンク17にドレン
(図示略)を設けておくことにより、下部タンク17内
に侵入した土砂を随時排出することができる。また、こ
の吸水部15を構成する下部タンク17と上部タンク1
9とは、前記したロッド1の外周面に沿っての補給材B
の落ち込みの障害とならないように、鋼管11の円周方
向に断続的に設けるのが好ましい。なお、ロッド1とし
ては、前記鋼管11に代えて、例えば繊維強化プラスチ
ックチューブ(FRPチューブ)を用いることができ
る。
係るロッドを用いたロッドコンパクション工法によれ
ば、ロッドの外側および内側の双方を通じて振動締固め
域に補給材を補給できるので、ロッドとして比較的大口
径の管体を用いてもあるいは改良深度が深い場合でも補
給材の充填量は十分となり、所望の地盤強度を確保でき
る。
コンパクション工法の実施状態を示す模式図である。
図である。
って示す模式図である。
ムの一部を拡大して示す側面図である。
して示す正面図である。
して示す平面図である。
ムの全体を示す側面図である。
て示す模式図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 中空ロッドを振動させながら地盤中に打
込む際、該ロッドの周辺に補給材を補給すると共に、そ
の一部をロッドに設けた複数の貫通孔を通じてロッド内
に流入させ、ロッドを引抜く際、該ロッドの先端の開閉
蓋を開いてロッド内の補給材を地盤中に放出することを
特徴とするロッドコンパクション工法。 - 【請求項2】 下端に土圧を受けて閉じかつ自重により
開く開閉蓋を設けた管体の管壁に、管外から管内への補
給材の流入を許容する複数の貫通孔を設け、かつ管体の
外周面に、前記貫通孔への補給材の流入を促進する受皿
を突設したことを特徴とするロッドコンパクション工法
用ロッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20846495A JP2920480B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | ロッドコンパクション工法およびその工法用ロッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20846495A JP2920480B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | ロッドコンパクション工法およびその工法用ロッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0931959A JPH0931959A (ja) | 1997-02-04 |
JP2920480B2 true JP2920480B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=16556622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20846495A Expired - Lifetime JP2920480B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | ロッドコンパクション工法およびその工法用ロッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2920480B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104372788B (zh) * | 2014-11-13 | 2016-03-23 | 中国水电基础局有限公司 | 振冲碎石桩机及施工方法 |
JP6151305B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2017-06-21 | 株式会社ガイナ | 充填材パイルの造成方法および該造成方法に用いる掘削ヘッド |
-
1995
- 1995-07-24 JP JP20846495A patent/JP2920480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0931959A (ja) | 1997-02-04 |
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