JP3829635B2

JP3829635B2 - 鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法

Info

Publication number: JP3829635B2
Application number: JP2001083358A
Authority: JP
Inventors: 浩和田; 憲章田中
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: JP2002285543A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法に関し、特に杭の内部に鉄筋籠をスラリーの撹拌・混合と同時に埋設する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
深層混合処理工法における地盤改良体を杭として使用する場合、従来は、同時埋設鋼管杭（ガンテツパイル）に代表されるように、改良体中に埋設される部材としては、剛性が高く、比較的貫入に問題の少ない鋼管、リブ付鋼管、或いは鉄骨などが採用されている。
【０００３】
一方、前記鋼管やリブ付鋼管、鉄骨を併用すると、施工単価が高くなり、深層混合攪拌体の特徴である安価であるというメリットが減殺されるという問題があった。これらの部材に換えて鉄筋籠を採用できれば、基礎杭などにおける施工単価が安価になるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現実的には、鉄筋籠は、そのものの剛性が低く、形状が複雑なことから、混合攪拌体への挿入が難しかった。つまり粘度の比較的大きなまだ固まらない地盤改良体の中に鉄筋籠を挿入しようとしても、それ単独では重量が少なく抵抗が大きいために挿入困難となったり、鉄筋のかぶりの確保に問題が生ずるものであるため、現実的には鉄筋籠を単独で用いることはなかった。
【０００５】
本発明は、以上の課題を解決するものであって、その目的は、鉄筋籠の杭（ソイルセメント杭）体内への埋設を可能とした鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法は、地盤中を攪拌しつつセメントミルク等のスラリーを吐出混合して杭体を造成する方法において、掘削及び攪拌用のロッドの周囲に、鋼管と鉄筋籠とを同心状に配置して、前記鉄筋籠の底部に設けた反力板に前記鋼管の下端を当接させることにより、前記鋼管の下降時に該鋼管と前記鉄筋籠との一体下降を可能とするとともに、前記鋼管の上昇時に該鋼管と前記鉄筋籠との共上がりを防止し、前記ロッドにより前記地盤を掘削しながら攪拌しつつ、前記鋼管の埋設動作に伴い前記鉄筋籠を杭体内に同時に埋設し、次いで、前記ロッド及び前記鋼管のみを地上部に引き上げることにより、前記鉄筋籠を杭体内に残置することを特徴とする。
本発明による鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法によれば、鉄筋籠そのものの剛性がなくても、鋼管の貫入動作によって鉄筋籠を強制的に杭体内に貫入することが可能となり、混合処理による杭体内への鉄筋籠の同時埋設が可能となる。
また、鉄筋籠の底部の反力板により、貫入時には鋼管の貫入力によって鉄筋籠が引かれて鋼管と同時に貫入され、引抜き時には、反力板の引抜き抵抗によって鉄筋籠の共上がり現象を抑えられることになる。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法は、請求項１に記載の鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法であって、前記鉄筋籠と前記鋼管との間には、両者の相対的すべりを確保するとともに、両者を同心状に保持するためのローラガイド機能を有する複数のスペーサが設けられていることを特徴とする。
本発明による鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法によれば、鋼管と鉄筋籠との同心度を確保した状態で両者の相対的なすべりが可能となるので、鋼管の建込み精度に応じて鉄筋籠を精度良く杭体内に位置決めすることが可能となるとともに、鋼管の引抜き時における鉄筋籠の共上がり現象を抑えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１，２は本発明を外周鉄筋籠方式として適用した第一の実施の形態を説明するもので、図１は本発明工法を実施するための装置構成を示し、図２は同施工手順を示すものである。図１において、１は深層混合処理のための施工装置、２はクローラクレーンであり、クレーン２の先端に吊下げた鋼管３および鋼管３の外周に配置された鉄筋籠４を前記施工装置１側に受渡す。符号５はスラリー製造プラントであり、同じく施工装置１側にここで製造されたスラリーを順次輸送する。さらに符号６は、残土処理用のバックホウである。
【００１０】
これらはいずれも従来の鋼管を一体化した杭体の造成に使用される重機類であり、工法的にも類似するが、従来と異なる点は、前記鋼管３を鉄筋籠と共に一旦建込み後、鋼管３のみを引き上げ、鉄筋籠４のみを杭体内部に残置することにある。
【００１１】
施工装置１は、ベースマシン７の先端にリーダ８を立設し、リーダ８の上部に配置されたヘッド１０から垂設された掘削および攪拌用のロッド９を回転させつつ地盤Ｅ内に貫入させる装置であり、ロッド９の周囲には鋼管３および鉄筋籠４が配置されている。
【００１２】
ロッド９の先端には、図１の円Ａ内の部分を拡大して示すように、掘削翼９ａ，攪拌翼９ｂが配置されている。いずれの翼とも下降方向にある場合には水平に展開され、上昇時には折り畳まれて縮径される。
【００１３】
ヘッド１０には符号を省略するが、ロッド９の回転用モータ、鋼管３およびロッド９の下降動作用の油圧シリンダなどが配置されている。また、ロッド９の上端はスイベルジョイントなどを介して、前記製造プラント５で製造されたスラリーが供給され、ロッド９の中空内部を通じて先端に形成された吐出孔９ｃより地盤中に吐出する。
【００１４】
鋼管３の外周と鉄筋籠４との間には、図１の円Ｂ内の部分を拡大して示すように、例えばローラガイド機能を有する複数のスペーサ１１が配置され、鋼管３と鉄筋籠４の同心度を確保すると同時に相対的なすべりを可能としている。鉄筋籠３の外周部はリーダ８に昇降可能に取付けられたスライド金具１２にチャックされ、鋼管３の建て込み速度に同期して順次下降するようになっている。
【００１５】
さらに、鉄筋籠４の底面内周には図２に示すように、鋼管３の下降時に鉄筋籠４の一体下降を可能とするとともに、上昇時の共上がりを防止するための反力板１５が一体化され、この反力板１５に鋼管３の底面を鉄筋籠４の底部に設置している。従って、下降および貫入作業時においては、鋼管３と鉄筋籠４とは一体性をもって下降し、鋼管３の上昇時には鉄筋籠４から縁切りされる。
【００１６】
以上の構成において、図１に示す建て込み準備状態から建て込み作業を開始すると、図２（ａ）に示すように先ずロッド９の先端が地盤Ｅ内に貫入され、これの回転により地盤を掘削攪拌しつつ、その先端よりスラリーのミルクを吐出し、これに混合することで地盤Ｅ中に改良された杭体１６を造成する。
【００１７】
次いで、（ｂ）に示すように、鋼管３および鉄筋籠４が地盤中に貫入される。このとき鉄筋籠４自体の全体剛性は鋼管３に比べて小さいが、その縦筋の引張り強度は十分にあり、反力板１５を介して鋼管３に引張られる形で、共に地盤Ｅ中に貫入される。
【００１８】
最初の鋼管３および鉄筋籠４の上端が地表面に露出する程度にまで地盤中に建て込まれたなら、スライド金具１２のチャックを解き、次いでクローラクレーン２より次の鋼管３および鉄筋籠４の対が図１のごとく施工装置１にセットされる。そして最初の鋼管３に対する次の鋼管３の継手部分を連結し、同じく鉄筋籠４同士も連結される。
【００１９】
なお、鋼管３同士の連結方式としては、公知のねじ込み式或はボルト結合方式のいずれでも良い。また、鉄筋籠４同士の連結方式としては、公知の溶接、スリーブ継手などの機械的連結方式のいずれであっても良い。
【００２０】
以下同様にして次々と鋼管３および鉄筋籠４の対を継足しつつ、杭体１６を造成することで、杭体１６の先端は、（ｃ）に示すように、支持地盤Ｅ’に到達し、杭体１６の造成作業を完了する。
【００２１】
その後は、ロッド９を引上げると、（ｄ）に示すように、各翼は折畳まれて縮径し、鋼管３内を引上げることができる。また、この引上げ動作に連動して、（ｅ）に示すように、鋼管３も順次引上げつつ地表部で次々と継手部を切り離せば、個々の鋼管３に分離する。この鋼管３は、洗浄後、次の造成作業に転用可能である。
【００２２】
そして、鋼管３の引上げ作業時には鉄筋籠４も共上がりしようとするが、最低部における反力板１５の引抜き抵抗と、鉄筋籠４に多段に設けた横筋の内外にソイルセメントが回り込むことによる引抜き抵抗は極めて大きいため、結果として鉄筋籠４は杭体１６に残置され、その後はソイルセメントの硬化によって杭体１６内に一体化される。
【００２３】
以上の実施形態では、鋼管３の外径に対して、大径の鉄筋籠４を用いるため、鋼管３の径が一定である場合に、比較的大口径の杭体の造成に好適である。
【００２４】
次に、図３は本発明の第二の実施の形態を示すものである。本実施形態においては、鉄筋４が鋼管３の内側に配置され、反力板１５が鉄筋４の底部の外向きに配置されることで鋼管３の底部を支持する形状となっており、また鉄筋４の上部は鋼管３の上部内側に適宜の仮固定手段で連結されているほかは前記第一の実施の形態とほぼ同様である。なお、当然ながら、スペーサは鉄筋籠４の外周側に配置され、ロッド９の取付けられた各翼の折畳み状態では鉄筋籠４の内径より小さな径となる。
【００２５】
さらに、この実施形態における施工手順も第一実施形態と同様に図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、杭体１６を造成しつつ鋼管３および鉄筋籠４を順次継ぎながら建て込み、その後ロッド９および鋼管３を引き上げ、鉄筋籠４を杭体１６中に残置する。
【００２６】
従って、本実施形態では鋼管の径を一定とした場合、小口径の杭体１６を造成する上で好適である。ただし、本実施形態では、鉄筋籠４が鋼管３の内側に位置しているので、鉄筋籠４の接合にあたって鋼管３が邪魔になるため、挿入時の上部に位置する鋼管３を１ピースだけ短い取り外し可能な短ピース鋼管としておき、それを取り外して鉄筋籠４の継ぎ足し部を露出して新たな鉄筋籠４を継ぎ足した後、取り外した短ピース鋼管を鋼管の上部に再びセットすることにより、鉄筋籠４のジョイントを容易にすることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明の請求項１に記載の鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法によれば、鉄筋籠そのものの剛性がなくても、鋼管の貫入動作によって鉄筋籠を強制的に杭体内に貫入することが可能となるので、混合処理による杭体内への鉄筋籠の同時埋設が可能となる。
また、鉄筋籠の底部の反力板により、貫入時には鋼管の貫入力によって鉄筋籠が引かれて鋼管と同時に貫入され、引抜き時には、反力板の引抜き抵抗によって鉄筋籠の共上がり現象を抑えられることになるので、確実に鉄筋籠のみを杭体内に埋設させることができる。
さらに、本発明の請求項２に記載の鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法によれば、ガイドローラ機能を有する複数のスペーサにより、鋼管と鉄筋籠との同心度を確保した状態で両者の相対的なすべりが可能となるので、鋼管の建込み精度に応じて鉄筋籠を精度良く杭体内に位置決めすることが可能となるとともに、鋼管の引抜き時における鉄筋籠の共上がり現象を抑えることができることになり、確実に杭体内へ鉄筋籠のみを埋設させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態による装置構成を示すＡ，Ｂの一部拡大部分を含む説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は同建て込み手順を示す断面説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第一実施形態による建て込み手順を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１施工装置
３鋼管
４鉄筋籠
９掘削および攪拌用ロッド
１２スペーサ
１５反力板

Claims

地盤中を攪拌しつつセメントミルク等のスラリーを吐出混合して杭体を造成する方法において、
掘削及び攪拌用のロッドの周囲に、鋼管と鉄筋籠とを同心状に配置して、前記鉄筋籠の底部に設けた反力板に前記鋼管の下端を当接させることにより、前記鋼管の下降時に該鋼管と前記鉄筋籠との一体下降を可能とするとともに、前記鋼管の上昇時に該鋼管と前記鉄筋籠との共上がりを防止し、
前記ロッドにより前記地盤を掘削しながら攪拌しつつ、前記鋼管の埋設動作に伴い前記鉄筋籠を杭体内に同時に埋設し、次いで、前記ロッド及び前記鋼管のみを地上部に引き上げることにより、前記鉄筋籠を杭体内に残置することを特徴とする鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法。
前記鉄筋籠と前記鋼管との間には、両者の相対的すべりを確保するとともに、両者を同心状に保持するためのローラガイド機能を有する複数のスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋籠入り深層混合処理杭の造成方法。