JP4103105B2 - Pile hole wall kneading equipment - Google Patents

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JP4103105B2 JP2002036310A JP2002036310A JP4103105B2 JP 4103105 B2 JP4103105 B2 JP 4103105B2 JP 2002036310 A JP2002036310 A JP 2002036310A JP 2002036310 A JP2002036310 A JP 2002036310A JP 4103105 B2 JP4103105 B2 JP 4103105B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地層即ち土質強度に対応した杭穴掘削工法を採用すると共に、発生した泥土を可及的多く、かつ効率的に練付け、廃棄泥土の低減と、杭穴強化を目的とした杭穴壁の練付け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、杭穴の掘削については、杭穴を掘削した後に掘削ロッドを杭穴から取り出して、その後に既製杭を埋設する方法(先掘り工法)、杭穴を掘削しながら、中空の既製杭を埋設し、杭穴掘削完了に中空部を通って掘削ロッドを引き上げ、杭を沈設する方法(中掘工法)が、行われていた。
【0003】
この場合、杭穴の掘削にあたり、水等の掘削液を使用する場合も、使用しない場合もあった。また、掘削土を練付けドラムによって、杭穴壁に練付けることも行われていた。
【0004】
杭穴掘削にあたり、掘削液を使用するか否かは、一般的には1つの構築現場の全体で判断され、その構築現場の全部の杭を一様に決めていた。また、例えば、個々の従来の杭穴掘削においても、どのような場合に水等の掘削液を使用するかの簡便な判断基準がなかった。
【0005】
【発明により解決しようとする課題】
適切に掘削液を使用しなかった場合の第一の問題点として、泥水等の処理があった。
【0006】
即ち、そこで掘削液を使用した場合には、掘削液が掘削土と混合し、大量の泥水となって地上に溢れ出す為に、施工の障害となり、泥水処理が必須要件となっていた。
【0007】
一般的には泥水にセメント系の固化材を添加して固化し、トラックで搬送可能な程度の粘度として産業廃棄物として処分しているが、環境上好ましくない。また泥水を脱水してこれと土を再利用する方法もあるが、再利用を有効化する為には大掛かりな装置を必要とし、各現場に設けることは困難であるなどの問題点があった。また掘削土とセメントミルクとを混合して、ソイルセメント化し、これを使用する方法も多様化されているが、杭の挿入によって、地上に大量のソイルセメントが流出した場合に、このソイルセメントは同様に産業廃棄物として処分することが一般的となっている。
【0008】
また、第二の問題点として、杭の高止まりの一因となる点があった。つまり、杭穴を所定の深さまで掘削したにも拘わらず、杭穴壁から砂、礫等が落下して杭穴底部に溜まり、杭の下端が所定の深さまで沈下せず、杭の上端部が余る問題点である。
【0009】
即ち、掘削液が必要量より多く注入された場合には、杭穴内にある泥土の比重が低下し、礫等が杭穴側に落下することが考えられる。また、掘削液の注入が少なすぎる場合には、杭穴壁の練付けが不完全となり、やはり杭穴壁の一部が崩壊することが考えられる。更に、練付けドラムの形状が不適切で、練り付けられるべき掘削土が杭穴壁に押し付けられず、杭穴内に残ることが考えられる。
【0010】
また、このような問題は、先掘工法の場合に顕著であったが、中掘工法でも同様の問題点としてあった。
【0011】
従って、土質強度等に見合った適切な掘削液を選択して使用することと、効率的な練付けが可能なドラム構造を明らかにすることが求められていた。
【0012】
また、従来練付けドラム等の練付手段を使用する方法は多大の効果をあげていたが、ドラムの形状について更に研究開発し、掘削液を使用しない時においても、杭穴壁に練付けることができ、また練付け量を多くすると共に、杭穴壁の強度を一層増強することが求められていた。
【0013】
【課題を解決する為の手段】
この発明は、杭穴掘削に際し、掘削液を必要としない掘削と、必要とする掘削とに分けて掘削し、発生泥水を可及的に少なくすると共に、掘削土を効率よく練付けることにより、前記従来の問題点を著しく改善することに成功したのである。またソイルセメントを作る場合においても、必要場所に必要強度のソイルセメント層を生成すると共に、コンクリート杭挿入時に、ソイルセメントが杭穴外に流出しないようにあるいは流出を極力収えるように総てを管理し、施工が自動的に進行できるようにした画期的な工法を完成したのである。
【0014】
即ち、この発明は、先端に、掘削刃を有する掘削ヘッドを連結し、杭穴壁に当接する練付けドラムを有し、回転させながら掘削する掘削ロッドであって、前記練付けドラムは、少なくとも練付ける掘削土が進入する側の前記杭穴壁との間隙を広くし、所定杭穴径に練付ける他側に向けて前記杭穴壁との間隙を小さく形成し、前記練付けドラムは、前記掘削ロッドの長手方向に対し、下端面から上端面に向けて、前記杭穴壁との間隙が小さくなるように形成され、かつ徐々に断面積が大きくなるように外壁面を形成したことを特徴とする杭穴壁の練付け装置である。
【0015】
また、他の発明は、先端に、掘削刃を有する掘削ヘッドを連結し、回転させながら掘削する掘削ロッドにおいて、所定間隔毎に練付けドラムを固定し、前記練付けドラムの少なくとも1つは、前記掘削ロッドの長手方向に対し、左側面から右側面に向けて徐々に断面積が大きくなるように外壁面を形成した練付けドラムとし、該練付けドラムは、前記掘削ロッドの長手方向に対し、下端面から上端面に向けて、前記杭穴壁との間隙が小さくなるように形成され、かつ徐々に断面積が大きくなるように外壁面を形成したことを特徴とする杭穴壁の練付け装置である。
【0016】
前記において、積算電流値とは、これと同値の積算トルク値も含む。
【0017】
また、この発明の施工において、掘削液を使用する場合としない場合とに分ける掘削は、ある建造物構築現場で1本の杭穴毎に適用される場合はもちろんのこと、1本の杭穴で、深さに応じて部分毎に適用することも可能である。
【0018】
この発明の施工において、支持力を期待するか否かは土質強度(例えばN値)と密接な関係があり、支持力を期待しない地層とは、例えば砂質土層でN値15未満、粘性土層でN値10未満の地層であって、掘削時の掘削ロッドの回転駆動装置が負担する消費電力の比較的少ない地層をいう。元来標準貫入試験におけるN値は、同一質の地層でも大差がある場合があって、一概に決め難いが、転石などによる異常N値を排除して平均値を出し、そのN値の平均値が概ね砂質土層でN値15未満、粘性土層でN値10未満であれば、土質の掘削の難易とほぼ一致することが判明している。またN値は、掘削時の使用電力とほぼ比例するので、深さ別のN値グラフに平行して使用電力あるいは、電力と比例関係のある積算電流値を表示すれば、N値と電力との対応関係が掘削につれて明らかになり、土質を推定することができる。従って土質強度が小さい場合には、掘削液を使用することなく掘削を進行させることができる。
【0019】
また、この発明の施工において、前記杭穴の掘削は、同一掘削ヘッドを用いて掘削液の使用の有無を容易に使い分けることができるので、例えば、1つの杭穴において、地表から3mまでは掘削液なしで掘削し、次の3m〜5mまでは掘削液を用い、更に5m〜8mまでは掘削液を使用しないで掘削するなど掘削方法の変更を容易に実施することができる。
【0020】
また掘削液の吐出量又はセメントミルクの吐出量等を掘削状態と対応させて予めコンピュータに設定しておき、掘削状態及びその進行状態に合わせて最良の掘削液量を定め、又はセメントミルクの吐出量を制御して各深度におけるソイルセメントの固化強度を調整することができる。従って基礎杭は、杭穴掘削からソイルセメント層形成までコンピュータ管理され、各地層の土質強度に応じた最良の基礎杭構造を実現させることができる。
【0021】
前記のように杭穴の掘削を合理化することにより泥水の排出量を最少に止めるのみならず、杭穴壁の強度の増強及び基礎杭の支持力を向上させ、工事現場における施工方法の選択により、理想的な基礎杭構造を構築することができる。
【0022】
また、この発明の施工において、練付け抵抗が大きい地層(例えば粘性度層)場合にも、掘削液を掘削補助手段に使用すると、比較的小さい電力で効率よく容易に杭穴を掘削することができる。
【0023】
また、この発明の施工において、支持力を期待する地層とは、例えば砂質土層でN値15以上、粘性土層でN値10以上の地層であって、掘削ロッドの回転駆動装置が負担する消費電力が比較的大きく、掘削に要する時間が長い地層をいう。
【0024】
また、ここでいう支持力とは、杭周面支持力、杭先端支持力を含む。
【0025】
【発明の実施の形態】
この発明は、1つの杭穴において、支持力を期待しない地層は、水等の掘削液を使用することなく掘削し、支持力を期待する地層は水等の掘削液を掘削補助手段として使用し、前記掘削により生成した掘削土はロッドに固定した練付けドラムにより穴壁へ加圧練付けを行って、杭穴を掘削する。
【0026】
前記杭穴内の残存する掘削土中へセメントミルクを注入し、撹拌してソイルセメントとし、前記杭穴内へコンクリート杭を挿入して、コンクリート杭の内部及び外部へソイルセメントを充填するようにした基礎杭の施工方法である。
【0027】
前記掘削液又はセメントミルクの吐出量はコンピュータによって制御し、掘削液は使用又は不使用のみならず、前記のように吐出量を制御し(例えばN値の大小にも関連させて制御)最小の掘削液で最良の効果をあげるようにする。またセメントミルクは、掘削土の性状(地質)及び杭穴の深度によりソイルセメントの強弱を想定し、これに合致するようにセメントミルクの吐出量を制御することにより、最良の基礎杭構造が得られるような施工方法である。また、セメントミルクの吐出量の制御だけでなく、必要に応じて、セメントミルクの濃度や、掘削液の種類等を切り替えられるようにし、それらを自動的に制御することもできる。
【0028】
また掘削ロッドに所定間隔毎に撹拌手段を取り付けると共に、所定間隔毎に練付けドラムを固定し、該練付けドラムの少なくとも1つは、その構造として、練付ける掘削土が進入する側の杭穴壁との間隙を広くし、さらに所定杭穴径に練付ける他側へ向けて該間隙を小さくし、所望の練付けの仕上がり状況に合わせる形状とする技術思想の下、具体的には前記掘削ロッドの長手方向に対し、下端面から上端面に向けて徐々に断面積が大きくなり、左側面から右側面に向けて徐々に断面積が大きくなるように外壁面を形成した練付けドラムとした基礎杭の練付け装置である。前記装置によれば、掘削土を効率よく練付けることができると共に、撹拌手段により掘削土を撹拌して、ソイルセメントを混合させ、ソイルセメントを均質にすることができる。
【0029】
また、ドラムの練付け面が広く取れる場合には、前記のように掘削土が進入する側において、ドラム径を小さくして杭穴壁との間隙を広くして掘削土の進入を容易にすると共に、その他側(出口側)に向けて徐々にドラム径を大きくし、その間隙を小さくして掘削径と略同一径で錬り付けする技術を付加することができる。更に、そのドラムの略中間部(進入側とその他側との中間)で、掘削径と略同径とし、その中間部から他側(出口側)に向けては逆にドラム径を徐々に小さくしてその杭穴壁との間隙を大きくし、ドラムの練付け抵抗を軽減し、ドラムの回転速度を上昇させることができる形状・寸法とすることがきる。また、ロッド逆回転時にも正回転時と同様の練付けができ、杭穴壁を傷つけることもない。即ち、練付け面積(杭穴壁に接触して練り付ける面積)を多少減らして練付け速度を上げることができるので、所望の練付け量と練付け速度とを適宜調節することができる効率的な練付け、及び杭穴の造成ができる。また、更に、練付け抵抗の大きい土質を含む地盤で掘削液の使用量を制御する練付け工法の場合には、ドラム練付け面積を加減できる本形状が特に有効となる。
【0030】
【実施例1】
この発明の施工例を図1、2、3について説明する。この発明においては、支持力を期待するか否かによって、掘削液の使用、不使用を決めるので、杭穴掘削時に掘削すべき杭穴の深度方向における土質強度(例えばN値)を掘削時に確認する必要がある。杭穴の深度方向の土質強度は、標準貫入試験による土質柱状図で判るが、該標準貫入試験は、建物の敷地面積にもよるが、例えば敷地毎に1箇所又は2箇所位求めるだけである。そこで当該工事現場において、基礎杭を50本〜100本貫入する(同数の杭穴を掘削する)としても、前記標準貫入試験は例えば1箇所だけのこともあるが、土質強度の深度別変化は、50の杭穴を掘削すれば、50通りある。但し地層であるから、層の厚さと地表からの深さは異なっても、N値の大小の傾向はほぼ等しくなるので、N値に比例する積算電流値か、又は積算トルク値を測定し、該数値によるグラフと、前記N値のグラフとを比較することができる。このN値は、積算電流値と比例するので、この実施例では、1つの杭穴において、深度別地層間の積算電流値を測定して、N値との関係を求め、これにより土質強度の判断をした。例えば、砂質土層でN値10の時の50cm毎の積算電流値が1000A・Sとすれば、1000A・S以下の数値を示す深さでは液なし掘削を行い、1000A・Sをこえる場合には、掘削液を掘削補助手段にした掘削を行うと共に、前記数値の大小に応じ、予め定めた掘削液の吐出量をコンピュータで制御すれば、当該現場における最良の杭穴掘削ができる。前記におけるN値は掘削電力に比例するが、掘削機の電源の電圧が一定であるから、積算電流値に比例する。
【0031】
前記において掘削液の使用、不使用は、一定深度毎の積算電流値によって制御しているので、地層の土質強度が頻繁(例えば50cm毎)に変化しても即時対応することができることは勿論、積算電流値の大小による掘削液の吐出量も制御することができる(例えば、積算電流値が大きいと、掘削液を比較的多く吐出させる)。
【0032】
即ち、1つの杭穴を掘削中に、その深さにおいて、その深さの上方50cmからその深さまでの、50cmの掘削に要した積算電流値を、連続的に測定することになる。従って、その範囲(50cmの深さ範囲。標準貫入試験において、土質強度の測定値を積算して表示させるN値の深さ範囲に対応させる。)での土質強度を掘削条件に反映することができ、その範囲に連続して続く直下の地盤を、土質強度に応じた掘削液の量の制御等を行い、地盤強度をリアルタイムに反映した掘削の制御が可能である。
【0033】
従って、経験等に基づく個人的な判断による掘削ではなく、地盤強度に対して標準化された判断基準である積算電流値により、掘削施工されるので、過度の掘削液を抑制し、排土の軽減と共に安定した確かな杭穴造成が可能となる。
【0034】
前記のようにして掘削を終了したならば、掘削ロッドを上方へ移動し乍ら、掘削土内へセメントミルクを注入しつつ、撹拌してソイルセメントを生成する。この場合に、セメントミルクの注入最終高さを規制し(上限は、コンクリート杭を杭穴へ挿入した場合にソイルセメントが溢れ出ない高さ)、コンクリート杭挿入時に、ソイルセメントの杭穴外への流出を未然に阻止するようにする。
【0035】
即ちコンクリート杭の中空部と、コンクリート杭の外壁と、杭穴の内壁との間隙部へソイルセメントが充填されることになるが、この場合に、コンクリート杭の中空部の容積と、杭穴内壁とコンクリート杭の外壁の間隙の合計容積は容易に算出できるので、この合計容積を杭穴の断面で割算すれば、杭穴底からソイルセメントの上限液面までの距離を容易に算出することがきできる。
【0036】
前記実施例において、事前に積算電流値に対応して、一定の掘削液の吐出量と、セメントミルクの吐出量を設定し、掘削中には、掘削時の積算電流値すなわち土質強度(N値)に対応して掘削液の吐出時期及び吐出量と、セメントミルクの吐出時期及び吐出量は総て掘削しながらリアルタイムでコンピュータによって制御するので、最良の条件により掘削できると共に、適量のソイルセメントを生成することができる(図1)。
【0037】
【実施例2】
この発明の実施例を図2、3、4に基づいて説明する。この発明は、先端に掘削ヘッド2を固定した中空のロッド3の中間部に、所定間隔毎に撹拌バー4及び練付けドラム5を固定した掘削ロッド1を回転しつつ下降させて、杭穴6を掘削する。この場合に、掘削ロッド1が一定深さ(例えば50cm)下降する毎に、その間に要した積算電流値をN値グラフと並列してプロットし、砂質土層でN値15付近、粘性土層でN値10付近の積算電流の相当数値の位置までは掘削液なしで掘削し、砂質土層でN値15相当、粘性土層でN値10相当を越えた積算電流値付近から掘削液を吐出して掘削する。
【0038】
前記において、標準貫入試験の位置の地層と、杭穴掘削位置の地層とがほぼ並行の場合には、N値のグラフと、積算電流値のグラフとは深度別に水平方向へ対応しているので、砂質土層でN値15未満と、N値15以上、粘性土層でN値10未満と、N値10以上とに分け、掘削液の吐出の有無を決めて杭穴を掘削する(図8(a))。
【0039】
次に標準貫入試験の位置の地層と杭穴掘削位置の地層とが、上下方向にずれている場合には(図8(b))、砂質土層でN値15未満、粘性土層でN値10未満に相当する深さの間だけを掘削液なしで掘削し、その他の深さの間については、掘削液を使用して掘削する(図8(b))。
【0040】
前記において、図8(a)の場合は、地表から11mまでは掘削液なしで掘削し、11m以上は掘削液を掘削補助として掘削する。前記に対し、図8(b)の場合は、地表から深さ5mまでは掘削液なしで掘削し、深さ5m〜8mまでは掘削液を使用して掘削し、深さ8m〜12mまでは掘削液なしで掘削し、深さ12m以上は掘削液を用いて掘削する。前記のように、地層が水平方向へ平行の場合には、N値と同一深度変化で積算電流値が増減するので、N値の数値と対応し、同等深さの制御を行うが、N値と上下方向へ若干ずれた深度で積算電流値が変化する場合には、N値15又はN値10に相当する積算電流値に対応して掘削液の吐出又は中止を決める。従って、現場においては、N値15又はN値10とほぼ対応する積算電流値を掘削液の使用、不使用を決める目安とし、又はコンピュータに予め記憶させておけば、自動的に運転することができる。
【0041】
この実施例において、N値が15又はN値10を越えた場合に掘削液を使用しなければ掘削不能になるということではないので、掘削現場における積算電流値を見て掘削液の使用又は不使用を定めれば、合理的な杭穴掘削ができる。また崩壊性土質の場合は、標準貫入試験の土質柱状図の深さ別N値との関係から、深さ別積算電流値をプロットすれば(グラフ化する)、崩壊地層か否かを正確に判断することができるので、前記の要領により掘削液の吐出又は中止を決める。
【0042】
前記のようにして、図2(a)のように掘削液なしで掘削し(多くは空穴6a)、ついで図2(b)のように掘削液を用いて掘削し、所定の掘削液入り杭穴6bを掘削し、拡底穴6cの掘削も完了したならば、掘削ロッド1の下端から、セメントミルクを矢示7のように吐出しつつ、掘削ロッド1を矢示8のように引き上げる(図2(c))。この場合に、掘削ロッド1は回転させているので、撹拌バー4により掘削土9と、前記セメントミルクとを混合し、ソイルセメント11を生成する。この場合にソイルセメント11の強度は、水セメント比を一定とした場合(例えばW/C60%)、単位容積当たりのセメントミルク量により決まるが、例えば拡底穴6c内はセメントミルク量を多くし(例えば拡底穴径1.1m×高さ2.5mの場合2.38m)、その上部はセメントミルク量を少なくする(例えば掘削径0.78mの場合1m当たり0.0478m)。
【0043】
又はセメントミルクの固化強度の異なるものを使い分けることもできる。
【0044】
前記におけるセメントミルクの吐出終了の最高位は、図3(a)のA面とする。このA面の高さは、コンクリート杭10を挿入した場合に、ソイルセメント11の最高位置Bが地表と同一面になるように算定する。前記コンクリート杭10は、上から円筒杭10aと同径の節杭10b(下部軸部と上部軸部とからなり、両軸部に節部を設けたもの)との継杭とする(図3(b))。
【0045】
また図4によれば、上部に大径の円筒杭10aを配し、その下部に小径の円筒杭10bを接続し、その下部に、同径の節杭(環状の突起付きの根固め杭として)10cを接続して用いる。前記杭種の選定は、専ら必要とする支持力の大小と、必要とする曲げモーメントの大小によって決定する。従って杭種の組み合わせも、支持すべき荷重と、所望の曲げモーメントの大小により選定する。
【0046】
前記は、杭穴掘削とN値(積算電流値)との関係及びソイルセメントの関係等について説明したが、以下掘削の実施例について説明する。前記実施例で使用する練付けドラム5は掘削ロッド1の長手方向に対し、下端面から上端面に向けて徐々に断面積が大きくなるように形成され、また左側面から右側面に向けて徐々に断面積が大きくなるように曲線状に形成されている。従って、練付けドラム5の下方から上方へと上昇してくる掘削土の通過範囲を狭めると共に、掘削ロッド1を正回転させたときに練付けドラム5の左側面から進入する掘削土が右側面に向かうにつれて、その通過範囲を狭めるように構成されている。前記により、練付けドラム5の左側面は杭穴6の円周状の掘削内壁に接しておらず、少なくとも右側面が杭穴6の掘削内壁に接することになる。このように形成された練付けドラム5aを少なくとも1つ以上掘削ロッド1に取付ける。練付けドラム5aの取付位置は掘削土の粉砕、撹拌が比較的良くない状態である掘削ヘッドの直上部、すなわち掘削ロッドの下端部に溶着あるいは取り外し自在に位置させるのが最も効果的である。掘削ロッド1の長手方向に対し、最下端部の練付けドラム5aを上記の変断面を有する練付けドラム5aとして、それより上部の練付けドラム5を変断面を有しない従来の練付けドラム5とすることもできる。
【0047】
即ち、練付けドラム5aの練付け面を広く取れる場合(練付け面の垂直方向の長さを大きくできる場合)には、その練付け面の最大外径部分(即ち杭穴6の掘削径と略同一寸法の部分)の水平方向の幅を狭くし、掘削土の進入側及びその他の側のドラム径寸法を小さくする形状等に形成することができる。この場合、練付けドラム5aの練付け時の押し圧抵抗を加減すると共に、逆回転時も同様の働きをする偏断面形状を採用することができ、効率的な練付けが可能となる。また、更に、練付け抵抗の大きい土質を含む地盤で掘削液の使用量を制御する工法の場合には特に有効である。
【0048】
前記練付けドラム5aは正回転時の掘削ロッド1の回転方向が時計周りを基準としているが、反時計周りを正回転とするならば、練付けドラム5aの右側面と左側面の形状は逆になる。このようにして形成された先端に掘削ヘッド2を有する掘削ロッド1を杭埋設位置の地盤にセットする。この実施例では、杭穴6に拡底穴6cを設けたが、ストレート状の杭穴であっても適用できる。
【0049】
次に、掘削ロッド1を正回転させて、掘削ヘッド2の先端より水等の掘削液を吐出せずにそのまま地盤を掘削する。ここで、使用する掘削ヘッド2は様々な構造を適用できるが、この実施例では2本の掘削アーム12と本体部2aを有する掘削ヘッド2を用い、掘削ロッド1の正回転時には通常掘削状態に掘削アーム12が拡開して杭穴軸部の掘削を行い、掘削ロッド1の逆回転時には拡大掘削状態に掘削アーム12が拡開して拡底穴6cの掘削を行う。
【0050】
施工地盤は、一般的に地盤上層部が比較的軟らかい地層が多くみられるため、砂質土層についてはN値15未満、粘性土層についてはN値10未満の地層については掘削液を吐出せずに掘削し、掘削ヘッドによって掘削された掘削土は、練付けドラムの左側面の杭穴壁との間隙部から進入し、正回転方向に沿って練付けドラムの右側面方向の練付け面に押しつぶされながら杭穴壁に練付けられる。これによって、杭穴内に掘削土が僅かしか残存しない空洞の杭穴が形成される(図2(a))。
【0051】
また砂質土層でN値15以上、粘性土層でN値10以上の地層に対しては、前記のように掘削液を用いて掘削して、引続き掘削を進めて、支持層に到達後、掘削ロッドを逆回転させて掘削ヘッドを拡大掘削状態として杭穴拡底部を形成する。所定形状の拡底部(例えば直径1.1m、高さ2.5m)を形成した後、掘削ロッドを逆回転させたまま根固液としてのセメントミルク(固化強度20N/mm)を拡底部内に注入して拡底部内に残置する掘削土と撹拌・混合してソイルセメント(固化強度20N/mm以上)を形成する。
【0052】
拡底部内のソイルセメント層形成後、掘削ロッドを正回転に戻し、掘削ヘッドを通常掘削状態にして引続き杭穴軸部内の掘削土(泥土、泥水も含む)が残置する区間内に杭周固定液としてのセメントミルク(固化強度20N/mm)を注入し、掘削土と撹拌・混合してソイルセメント(固化強度1N/mm程度)を形成する。
【0053】
前記セメントミルクの注入においては、深度ごとに注入量をコンピュータ等によって表示しながら施工することによって、各深度に規定量のセメントミルクの注入結果が判別できるので、ソイルセメント形成区間内において均質な所望のソイルセメントを形成することができる。
【0054】
前記実施例においては、コンクリート杭10を使用したが、支持力、杭の曲げ耐力、周面支持力等の必要性により従来公知の既製杭(PHC杭、PRC杭、SC杭、鋼管杭、節杭等)を使い分けることができる。
【0055】
前記既製杭の他、杭下端部に袋体を有し、袋体の内部にセメントミルクを注入して該袋体を膨張させる杭、又は杭下端部に鉄筋カゴを取付け、拡底部内で拡開させるものを適用することもできる。また、突起付き根固め杭として、例えば、節杭の上に下部軸部と該下部軸部より大径に形成された上部軸部を有する円筒杭を連結して埋設し、主として地上付近に大きく作用する水平力に耐え得る構造とすることもできる(図4)。
【0056】
前記のようにして既製杭を杭穴に挿入していくにつれ、杭周部及び拡底部のソイルセメントが上昇し、既製杭の外壁と杭穴内壁との間隙を埋めていく。このとき、杭中空部の先端が開放されていれば、該杭中空部も上昇してくるソイルセメントで満たされる。杭中空部の先端を閉塞していれば、杭中空部内にソイルセメントが充填されなくて済むため、注入するセメントミルクの量をさらに減少させることができる。前記何れを採用するかは、現場における支持力等に関連して決める。
【0057】
このようにして引続き杭の挿入を進め、杭穴拡底部内に少なくとも1以上の突起部と下杭の下部軸部と上部軸部の変形部分が位置するように埋設する。このとき、杭穴拡底部の底面と、下杭下端面との間に所定間隔(例えば50cm)を設け、また杭穴拡底部の上面と該拡底部内に位置する最上の突起との間に所定間隔(例えば50cm)を設ければ、荷重伝達範囲を確保できるため、高鉛直支持力及び高引抜き耐力を発揮できる。
【0058】
杭穴6の拡底根固め部16の施工には、湿式工法で、その地層での土質強度に応じて、掘削液の量を制御すると共に、計測した積算電流値に従ってその土質地盤強度に応じたセメントミルクを供給できるので、より高い固化強度のソイルセメント層を確実に造成できる。
【0059】
とりわけ、図3(b)、図4のように、杭穴6の拡底部16内に、下杭10bの2つの節部18a、18b(少なくとも1つ)を位置させ、他の節部18cを拡底部16の直上に位置させた場合には、諸条件にもよるが、従来のストレート杭の場合に比して、約2倍の高い鉛直支持力を発現できる。
【0060】
従って、杭穴拡底部根固め部16での構造で、高い鉛直支持力を発現できるので、コンクリート杭10の軸部及び杭穴6の軸部は支持力に対する与える影響が少ないので、支持力以外の条件を加味して、その目的に応じて種々の構造を採用することができる。
【0061】
例えば、杭穴6の軸部においては、杭10の外径と杭穴の内径との間隙が大きくとれ、その間隙に掘削土を貯め置きすることもできるので、大幅に排土量の軽減ができる。また、地層の土質強度に応じて、湿式又は乾式(掘削液を使用する又はしない)を使い分けて掘削ができるので、掘削液の使用量を軽減でき、ひいては排土の一層の軽減効果がある。また、杭穴壁の練付けと相まって、更に杭穴品質の安定化も確保できる効果もある。
【0062】
【実施例3】
この発明の装置の実施例を、図5、6、7について説明する。この発明は、中空のロッド3に所定間隔(例えば1m)に撹拌バー4、4を放射状に植設すると共に、所定間隔に練付けドラム5、5aを固定し、前記中空のロッド3の下端へ掘削ヘッド2を連結してこの発明の掘削ロッド1(掘削装置)を構成する。
【0063】
前記練付けドラム5aは、平面弧状で、側面方形の二枚の練付け羽根15、15を、ブラケット14、14によりロッド3へ固定して構成してある。前記練付け羽根15、15は図7(a)の如く、左側面15aは上を広く、下を狭くした台形で、練付け面15bはほぼ矩形であって、右側面15cは縦長の矩形である。
【0064】
また、図6に示すように、前記練付け羽根15は、練付ける掘削土が進入する側(即ち左側面15a)で杭穴6壁との間隙を広くし、所定杭穴径に練付ける他側(即ち右側面15c)での杭穴6壁との間隙を小さく形成してある。
【0065】
また他の実施例は、図7(b)の如く左側面は上を広く、下を狭くした台形で、練付け面15bは菱形で(上辺、下辺共に傾斜)、右側面15cは縦長の矩形である。更に他の実施例は、図7(c)の如く左側面は上を広く、下を狭くした台形で、練付け面15bは上を傾斜させた台形で、右側面15cは縦長の矩形である。
【0066】
前記練付けドラム5は、掘削ロッド1の長手方向に対し、下端面から上端面に向けて徐々に断面積が大きくなるように形成され、また左側面から右側面に向けて徐々に断面積が大きくなるように形成されている。
【0067】
前記練付けドラム5の練付け面が練付けドラム5の下端面から上端面に向けて杭穴壁との間隙が小さくなるように形成されていると共に、左側面から右側面に向けて該練付け面と杭穴壁との間隙が小さくなるように形成されている。前記練付けドラム5aの練付け面の形状は、正面図が長方形、平行四辺形、台形等種々のものを選択できる(図7(a)、(b)、(c))。すなわち掘削土の進入が容易でかつ、所望の杭穴径を形成できる形状であればよい。また練付けドラムは強度上鋼板で形成されているが、所定強度をもったものであれば他の素材としてもよい。こうして形成された練付けドラムを少なくとも1つ以上、掘削ロッドの下端部の掘削ヘッドよりも上部に取付ける。
【0068】
なお、本実施例は正回転時の掘削ロッドの回転方向が時計周りを基準としているが、反時計周りを正回転とするならば左側面と右側面の形状は逆になる。
【0069】
前記掘削ロッドを使用して杭穴を掘削するには、掘削ロッドを正回転(時計周り)させて掘削ヘッド2で地盤を掘削する。このとき生じる掘削土が練付けドラム5aの左側面から進入する。練付け面は左側面から右側面に向けて徐々に所望の杭穴径に近づくように形成されているため、侵入した掘削土は押しつぶされるように杭穴壁に練付けられる。これによって、掘削液を使用しなくとも直接掘削土を杭穴壁に練付けることができ、杭穴軸部の杭穴壁を強固に形成することができる。また、掘削液を使用した場合であっても、掘削により生じる泥土を前記と同様に杭穴壁に練付けることができる。
【0070】
前記実施例によれば、練付けドラム5aを使用したので、掘削土をより有効に杭穴に練付けることができる。従って、掘削土の排出量を著しく低減し、かつ杭穴壁を強化することができる。
【0071】
また、前記実施例で、図6に示す練付け羽根15を広くして効率的な練付けを行いたい場合には、例えば、図6(c)において、練付け面15bの外径を杭穴の掘削径の寸法と略一致させ、更に右側面15cの外径を左側面15aの外径と略同一の小径の寸法とし、左側面15aと練付け面15b間及び練付け面15bと右側面15c間の練付け面を緩やかな傾斜面とした形状に変更することも可能となる。ここで、練付け羽根15において、練付け面15bの掘削寸法幅部分とその他の部分(練付け面15b以外の部分)の幅との比率を増減することにより、効率的かつ経済的な練付け掘削工事ができる。
【0072】
【実施例4】
図9〜図12により他の発明の施工例を説明する。前記各施工例又は実施例では、杭穴掘削した後に既製杭を埋設する工法(先掘工法)について説明したが、この実施例いわゆる中掘工法について説明する。
【0073】
1.掘削ロッドの構成
【0074】
掘削ロッド1は、外周にスパイラル30を設けたロッド3の下端部に掘削ヘッド2を連結した構成である(図11)。
【0075】
掘削ヘッド2は、ロッド3に連結するヘッド本体2aとヘッド本体2aに揺動可能に2本の掘削アーム12、12を取付けて構成する。掘削アーム12は、先端に掘削刃を有し、3段階に外径を可変できる構造となっている。即ち、第1段階として、杭中空部内に挿通時のニュートラル状態(図9(a))、第2段階として、ロッド3を正回転して杭穴6の軸部17を掘削する通常掘削状態(図9(b))、第3段階として、ロッド3を逆回転して杭穴6の拡底部16を掘削する拡底掘削状態(図9(c))、と可変できるように形成されている。前記における「ニュートラル状態」とは、掘削アーム12が下方に垂れた状態をいう。
【0076】
また、掘削アーム12には、第2段階で、杭穴6の軸部17を掘削しながら、掘削した杭穴壁を均すことができるように、練付棒19が連結されている。練付棒19は、第2段階で、練付部20が杭穴壁に沿って、縦に配置され、練付部20の全長で杭穴壁を均すことができる(図9(b))。即ち、杭穴壁の均しは、単なるロッド3の回転により制御し、ロッド3の作動と一体化している。
【0077】
この状態で、練付棒19の練付部20は、実施例3と同様に、練付部20の横断面で、練付ける掘削土が進入する側(即ち左側面20a)の杭穴壁との間隙を広くし、所定の杭穴径に練付ける他側(即ち右側面20c)に向けて杭穴壁との間隙を小さく形成してある(図10)。また、練付面20bを掘削径と同形にして練付けし、他側20cを小径として杭穴壁との間隙を広くし、練付抵抗を調節すれば、各種土質・強度に対応して効率的な練付けが可能となる。
【0078】
また、前記ヘッド本体2aには、セメントミルクなどの吐出口(ヘッド本体の側面部分)21、吐出口(ヘッド本体の下端部分)22等が形成され、該吐出口21、22はロッド内の送水パイプ(図示していない)に連通している。またヘッド本体2aの下端には固定掘削刃23、23が下方に向けて突設されている。
【0079】
2.コンクリート杭10の構成
【0080】
この実施例に使用するコンクリート杭10は、節部(環状リブ)を下端部に形成した下杭10bと、下杭10bの上方に連結されるストレート状の上杭10aとから構成される(図12(a))。
【0081】
下杭10bは、所定外径Dの下部軸部24の外周に2つの節部(外径D)18b、18cが形成され、上側の節部18bに連続して、外径Dの上部軸部25が連設された構造である。上部軸部25にも節部18aが形成されている。節部18a、18b、18cは、上下でほぼ等間隔(100cm)に配置されている。
【0082】
また、「節部18の外径D」>「上部軸部25の外径D」>「下部軸部24の外径D」となっている(図12(a))。また、上杭8は、前記下杭2の上部軸部5の外径と同じ外径Dで形成され、下杭2と連結可能となっている(図12(a))。例えば、D、D、Dは夫々60cm、70cm、75cmの寸法で形成される。
【0083】
3.コンクリート杭10の埋設方法
【0084】
(1) ロッド3の先端に掘削ヘッド2を取付け、ロッド3を下杭(突起付き杭)10bの中空部に挿通する。次に、クレーン等でロッド3が挿通された下杭10bを杭埋設地点まで運び、杭打機に取付ける。取りつけ作業は、杭打ち機に取り付けられているアースオーガーにロッド3を接続し、排土ホッパー下部の杭支持装置に突起付き杭の上部杭端板に取付けられた杭頭治具を把持させる(図示していない)。
【0085】
(2) 次に、ロッド3を正回転(時計回り)させ、掘削ヘッド2の吐出口(先端)22から空気を吐出しつつ、掘削土に空気を混ぜた状態で、掘削土をロッドを介して排土ホッパー内へ揚土しつつ、杭穴軸部を掘削する。
【0086】
ここで、吐出口22から空気を吐出するか、あるいは掘削液を吐出するかの選択は、前記実施例1と同様に、掘削中に測定する積算電流値が予め設定した数値より行われる。即ち積算電流値が予め設定した数値より小さい場合には、空気を吐出し、大きい場合には、掘削液を吐出する。
【0087】
また、掘削ヘッド2で、所定区間を掘削する度に、掘削土あるいは掘削液等が混合した掘削土を掘削ヘッド2で、混合撹拌及び練付け等を充分に行った後、その杭を押し込み、更に下の層で同様に順次撹拌混合及び練付け等を行う。
【0088】
また、このとき、掘削径は下杭10bの突起部径Dと同等又は若干大きめの径D11で掘削する。こうして、掘削を進めながら下杭(突起付き杭)10bを挿入する(図11(a))。
【0089】
(3) 下杭10bを所定深さ(上端部が地上に突出した状態)まで下降した段階で、下杭10bを保持し、下杭10bの上端に、下杭10bと同様にロッド3が挿通された上杭10aを連結する。
【0090】
(4) 次に、所定深度掘削後、下杭10b(突起付き杭)をその高さで保持した状態で、吐出口22から掘削液を吐出し、掘削ヘッド2の掘削アーム12に取付けられた練付棒19、19によって掘削土を杭穴壁に練り付けながら杭穴壁を均しながらロッド(掘削ヘッド2)3の昇降を繰り返し、さらに杭穴6の軸部17を掘削する(図11(b))。
【0091】
この際、練付棒19の練付部20が、練付部20の横断面で、練付ける掘削土が進入する側(即ち左側面20a)の杭穴壁との間隙を広くし、所定の杭穴径に練付ける他側(即ち右側面20c)へ向けて杭穴壁との間隙を小さく形成してある(図10)ので、効率的な練付けができる。
【0092】
また、前記における所定深度とは、杭穴拡底部16a上端から杭周固定液を注入する区間の最上位置である。
【0093】
(5) 次に、支持層付近まで杭穴6の軸部17を形成した後(図11鎖線図示17a)、ロッド3を逆回転(反時計回り)させて、掘削ヘッド2を拡底掘削状態にし、杭穴軸部17の下端部(17a)を拡大すると共に掘削した軸部17aの下方を杭穴底16aまで拡大して、杭穴拡底部16を形成する(図11(b)鎖線図示16、16a)。尚、このとき、支持層の所定位置(形成予定の杭穴の穴底16a付近)まで杭穴軸部17の径で掘削を行い、その後ロッド3を逆回転させて、杭穴軸部17の下端部を拡大して、杭穴拡底部16を形成することもできる(図示していない)。
【0094】
(6) 所定の杭穴拡底部(長さ:250cm、外径:110cm)16の掘削を完了後、掘削ヘッド2の吐出口22より杭穴拡底部16内に所定固化強度の根固め液(セメントミルク)を注入し、杭穴拡底部16内に残存する礫等と撹拌混合し、杭穴拡底部16内にソイルセメント層(根固め部)を形成する(図11(c))。この際、セメントミルクの注入量も、掘削時に計測した積算電流値により地盤強度に対応した最適のセメントミルク量を設定できる。
【0095】
また、このとき、ソイルセメント層の形成方法としては、品質のバラツキが少ない良質のソイルセメント層を形成するために、以下のようにすることが望ましい。
【0096】
即ち、杭穴掘削完了後、掘削ヘッド2を杭穴拡底部16の最下部(穴底16a付近)に保持した状態で掘削ヘッド2で撹拌しながら、掘削ヘッド2下端の吐出口22から全セメントミルク量の約3分の1のセメントミルクを吐出する。続いて、掘削ヘッド2で撹拌しながら、ロッド3を杭穴拡底部16の上端16b付近まで上昇させながら全セメントミルク量の3分の1を吐出する。次に、掘削ヘッド2を杭穴拡底部16内で複数回昇降させながら、残りのセメントミルクの3分の1を吐出して、撹拌及び混合を行いロッド3を引上げて杭穴拡底部16内にソイルセメント層を形成する(第1の方法)。
【0097】
また、他の望ましいセメントミルクの注入方法(第2の方法)は、先ず、掘削ヘッド2の吐出口22を杭穴拡底部16の最下位置(穴底16a付近)のほぼ中央に設置し、撹拌しつつ吐出口22からセメントミルクを吐出しながら、杭穴拡底部16内を上下2往復させて、杭穴拡底部16の上端16baで注入を完了させる。
【0098】
また、他の望ましいセメントミルクの注入方法(第3の方法)として、杭穴拡底部16の最下位置(穴底16a付近)で掘削ヘッド2の吐出口22からセメントミルクを注入して、杭穴拡底部16内の掘削泥土を押し上げて、注入したセメントミルクと置換してセメントミルク層を形成することもできる。
【0099】
(7) 杭穴拡底部16内にソイルセメント層(又はセメントミルク層)を形成後、ロッド3を正回転させて掘削ヘッド2を通常掘削状態に戻し、杭穴軸部17の杭周固定液注入区間に、掘削ヘッド2の吐出口22から所定固化強度の杭周固定液(セメントミルク)を吐出注入し、掘削泥土と撹拌・混合し、杭周固定液層(ソイルセメント)を形成する。
【0100】
このとき充填する杭周固定液は、コンクリート杭10(上杭10a、下杭10b)を杭穴6内に沈設完了した際に、杭穴充填物(ソイルセメントなど)がコンクリート杭11により押し上げられた状態で、杭周固定液が沈設後の杭頭付近まで満たされる量を注入する。
【0101】
ここで、杭穴軸部17に位置する部分(下杭2上部軸部5及び上杭8)は節部外径Dよりも小さい外径Dの円筒杭としているため、杭穴壁とコンクリート杭10との間の間隙内を杭周固定液が上昇し易い。
【0102】
また、杭穴軸部17に位置するコンクリート杭10と杭穴壁との間の間隙を利用して杭周固定液が上昇し易いように、下杭10bの軸部径及び上杭10aの外径を適宜選択して、この間隙を調整することができる。
【0103】
また、杭穴軸部17において、杭周固定液が上昇し易い形状・寸法、あるいはコンクリート杭10埋設後にトレミー管等を使用する場合には、杭穴軸部17に位置するコンクリート杭10の形状・寸法は問わない(図示していない)。
【0104】
(8) その後、掘削ヘッド2をニュートラル状態にして、ロッド3に回転を与えず、所定深度に保持していたコンクリート杭10の中空部26、26内に、ロッド3、掘削ヘッド2を収納する。コンクリート杭10を加圧し、杭穴拡底部16内に下杭10bの節部18b、18cが2つ納まる深さまで、沈設する(図11(e))。尚、ここで、節部18の2つを杭穴拡底部16内に収容したが、通常、少なくとも1つの節部18を杭穴拡底部16内に位置させる。
【0105】
また、コンクリート杭10の沈設により、ソイルセメント層及び杭周固定液層から押し上げられたソイルセメントがコンクリート杭10の上杭10aの中空部27上端から溢れ、コンクリート杭10外壁と杭穴壁との間隙からもセメントミルクが上昇してくる。これにより、コンクリート杭10の外壁と杭穴壁の外壁との間の間隙にセメントミルクが充填されることが確認できる。
【0106】
(9) コンクリート杭10の埋設が完了した後に、掘削ロッド1(掘削ヘッド2)を引き上げ、施工完了とする。セメントミルクが固化した後、基礎杭構造が完了する(図12(b))。この際、下杭10bの下端28と杭穴底16aとの間にセメントミルクが固化した層29が形成される(図12(b))。
【0107】
(10)前記実施例1〜3のようないわゆる先掘工法に比べて、本実施例のような中掘工法では、杭構造全体に占める練付けの比重はそう高くはないが、本実施例のように、練付けを確実に行うことにより、より品質の高い基礎杭構造を構築できる。一般に中掘工法での掘削条件を地質に対して余裕を持って設定する必要があったが、本発明により、各深度毎の土質強度に対応した効率的で、きめ細かい掘削練付けができる。
【0108】
従って、掘削時には、深度毎の地質即ち土質強度に応じて、リアルタイムで対応した杭穴掘削工事ができるので、全体的に崩落し易い地層で、かつ支持力のあまり期待できない地層が混在している地盤であっても、乾式又は湿式を併用して、安定した確かな施工条件で、中掘工法の施工ができる。
【0109】
特に、下端部に節を設けたコンクリート杭のその節部を、高固化強度のソイルセメントを充填した杭穴拡大根固め部内に埋設した場合には、その節部の上下面で、せん断力の伝搬が認められ、せん断支持力を発現させることができる。よって、高支持力を期待する基礎杭を、中掘工法で実施させることができる。また、コンクリート杭の下端と拡底部底との間にソイルセメント層を形成すれば、コンクリート杭の下端面からのせん断力の伝搬も得られ、より高支持力の基礎杭を実現できる。
【0110】
即ち、コンクリート杭を押入ながら、各地層を順次掘削しながらその深度に対応した積算電流値を測定し、その積算電流値の大小に応じて、掘削液、セメントミルク等の注入量を制御するので、所望の品質及び固化強度のソイルセメントが充填された杭穴及び基礎杭構造を構成できる。また、支持力を期待できない地層でも、下端部に節部を有するコンクリート杭を押し込みながら杭穴掘削をするので、その地層の杭穴壁の土砂が杭穴下部へ崩落する前に、コンクリート杭の節部等で押さえることができる。また深度毎の土質強度に応じて、乾式又は湿式更に、掘削液の量も制御できるので、排土量の低減を図り、高品質で安定した基礎杭構造を提供できる中掘工法を実現できる。
【0111】
【発明の効果】
この発明によれば、支持力を期待するか否かによって掘削液の使用又は不使用を決めて掘削するので、比較的小さい電力で容易かつ迅速に杭穴を掘削し得ると共に、泥水の排出量を著しく低減させることができる効果がある。従って、工事環境の改善と、泥水処理等関連費用、時間、労力を著しく節減し得る効果がある。
【0112】
この発明の装置によれば、掘削土を可及的多量に、かつ効率的に杭穴壁へ練付けることができるので、排出泥水量を低減できることは勿論、杭穴壁を一層強化し、これにより支持力の向上、全基礎構造の質的向上を達成し得る効果がある。
【0113】
更にセメントミルクの注入量の自動制御及び掘削液の自動制御によって、よりその土質に適合した合理的な基礎杭構造の構築を達成できるなどの諸効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の施工例のブロック図。
【図2】 (a)同じく掘削液を使用しない掘削例の概念図。
(b)同じく掘削液を使用する掘削例の概念図。
(c)同じくソイルセメントを作る際の概念図。
【図3】 (a)同じくソイルセメント出来上がりの概念図。
(b)同じく杭を挿入した実施例の概念図。
【図4】 同じく杭を挿入した他の実施例の概念図。
【図5】 同じく杭穴掘削完了時の実施例の掘削ロッド取り出し前の概念図。
【図6】 (a)の発明の練付けドラムの実施例の一部を切断した拡大上面図。
(b)同じく一部を省略した取付け状態の拡大正面図。
(c)同じく一部を切断した拡大下面図。
【図7】 (a)同じく練付けドラムを構成する一方の羽根の拡大端面図。
(b)同じく他の実施例の拡大端面図。
(c)同じく他の実施例の拡大端面図。
【図8】 (a)この発明の施工例で、N値及び電力値と深さのグラフ。
(b)同じく他の実施例のグラフ。
【図9】(a)〜(c)はこの発明の実施例4(施工例)に使用する掘削ヘッドの3状態を表す正面図。
【図10】同じく実施例4で、練付部の拡大横断面図。
【図11】(a)〜(e)は、実施例4の施工過程を表す縦断面図。
【図12】(a)実施例4で使用するコンクリート杭の縦断面図。
(b)実施例4で構築した基礎杭構造。
【符号の説明】
1 掘削ロッド
2 掘削ヘッド
3 ロッド
4 撹拌バー
5 練付けドラム
6 杭穴
9 掘削土
10 コンクリート杭
11 ソイルセメント
12 掘削アーム
16 杭穴の拡底部
17 杭穴の軸部
18 杭の節部
19 練付棒
20 練付部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention adopts a pile hole excavation method corresponding to the stratum, that is, the soil strength, and kneads the generated mud as much and efficiently as possible to reduce waste mud and strengthen the pile hole. Pile The present invention relates to a hole wall kneading apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for excavation of pile holes, after excavating the pile hole, the drill rod is taken out from the pile hole, and then the ready-made pile is buried (a pre-drilling method), A method of burying and lifting a drill rod through a hollow portion to complete pile hole excavation and sinking a pile (medium digging method) has been performed.
[0003]
In this case, when excavating a pile hole, a drilling fluid such as water may or may not be used. Also, the excavated soil was kneaded to the pile hole wall with a kneading drum.
[0004]
In drilling a pile hole, whether or not to use the drilling fluid is generally judged at the whole construction site, and all the piles at the construction site are determined uniformly. In addition, for example, even in individual conventional pile hole excavation, there is no simple criterion for determining when to use drilling fluid such as water.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The first problem when the drilling fluid was not used properly was the treatment of muddy water.
[0006]
That is, when the drilling fluid is used there, the drilling fluid mixes with the drilling soil and becomes a large amount of mud and overflows on the ground.
[0007]
Generally, cement-based solidifying material is added to mud and solidified, and disposed as industrial waste as a viscosity that can be transported by truck, but this is not environmentally preferable. There is also a method of dewatering muddy water and reusing the soil, but there are problems such as requiring a large-scale device to make the reuse effective and difficult to install at each site. . Also, the method of using excavated soil and cement milk to make soil cement and using it is diversified, but when a large amount of soil cement flows out to the ground due to the insertion of piles, this soil cement is Similarly, it is common to dispose as industrial waste.
[0008]
In addition, as a second problem, there was a point that contributed to the high retention of the pile. That is, despite the excavation of the pile hole to a predetermined depth, sand, gravel, etc. fall from the pile hole wall and accumulate at the bottom of the pile hole, and the lower end of the pile does not sink to the predetermined depth, and the upper end of the pile Is a surplus problem.
[0009]
That is, when more drilling fluid is injected than necessary, it is conceivable that the specific gravity of the mud in the pile hole decreases and gravel falls to the pile hole side. In addition, when the amount of drilling fluid injected is too small, the kneading of the pile hole wall may be incomplete, and a part of the pile hole wall may collapse. Furthermore, it is conceivable that the shape of the kneading drum is inappropriate and the excavated soil to be kneaded is not pressed against the pile hole wall and remains in the pile hole.
[0010]
Such a problem was conspicuous in the case of the pre-digging method, but was also the same problem in the medium-digging method.
[0011]
Therefore, it has been demanded to select and use an appropriate drilling fluid suitable for the soil strength and to clarify a drum structure capable of efficient kneading.
[0012]
In addition, the conventional method of using a kneading means such as a kneading drum has had a great effect, but further research and development on the shape of the drum allows it to be kneaded to the pile hole wall even when drilling fluid is not used. In addition, it has been required to increase the amount of kneading and to further increase the strength of the pile hole wall.
[0013]
[Means for solving the problems]
This invention, when excavating a pile hole, excavation is divided into excavation that does not require drilling fluid and necessary excavation, to reduce the generated mud as much as possible, and knead the excavated soil efficiently, They have succeeded in remarkably improving the conventional problems. In addition, when making soil cement, a soil cement layer with the required strength is generated at the required location, and when the concrete pile is inserted, all of the soil cement is prevented from flowing out of the pile hole or as much as possible. A groundbreaking construction method was completed that managed and allowed construction to proceed automatically.
[0014]
That is, This invention A drilling rod that connects a drilling head having a drilling blade at the tip and has a kneading drum that abuts against the pile hole wall, and is drilled while rotating, the kneading drum entering at least the kneading soil to be kneaded Widen the gap with the pile hole wall on the side to be made, and form a small gap with the pile hole wall toward the other side kneaded to a predetermined pile hole diameter, and the kneading drum has a longitudinal direction of the excavation rod On the other hand, an outer wall surface is formed so that a gap with the pile hole wall decreases from the lower end surface toward the upper end surface, and the cross-sectional area gradually increases. This is a kneading device.
[0015]
According to another invention, in the excavation rod for excavating while rotating a drilling head having a drilling blade at the tip, a kneading drum is fixed at predetermined intervals, and at least one of the kneading drums is A kneading drum having an outer wall surface formed so that a cross-sectional area gradually increases from the left side to the right side with respect to the longitudinal direction of the excavation rod, and the kneading drum corresponds to the longitudinal direction of the excavation rod. The pile hole wall is characterized in that an outer wall surface is formed so that a gap with the pile hole wall decreases from the lower end surface toward the upper end surface and the cross-sectional area gradually increases. Attachment device.
[0016]
In the above description, the integrated current value includes an integrated torque value of the same value.
[0017]
Also, Construction of this invention The drilling is divided into the case of using the drilling fluid and the case of not using the drilling fluid, not to mention that it is applied to every single pile hole at a certain building construction site. It is also possible to apply each part.
[0018]
This invention Construction Whether or not the bearing capacity is expected is closely related to the soil strength (for example, N value), and the strata that do not expect the bearing capacity are, for example, a sandy soil layer with an N value of less than 15, and a viscous soil layer with an N value. A stratum having a value of less than 10 is a stratum that consumes relatively little power consumed by the rotary drive device for the excavating rod during excavation. Originally, the N value in the standard penetration test may vary greatly even with the same quality of formation, and it is difficult to determine it in general. However, the average N value is calculated by eliminating the abnormal N value due to rolling stones, and the average value of the N value. However, it has been found that if the sandy soil layer has an N value of less than 15 and the viscous soil layer has an N value of less than 10, it almost coincides with the difficulty of excavating the soil. Since the N value is almost proportional to the power used during excavation, if the power used or the integrated current value proportional to the power is displayed in parallel with the N value graph by depth, the N value and power As the excavation becomes clear, the soil quality can be estimated. Therefore, when the soil strength is small, the excavation can proceed without using the excavation liquid.
[0019]
In the construction of this invention, In the excavation of the pile hole, it is possible to easily use the drilling fluid with the same drilling head. For example, in one pile hole, drilling is performed without drilling fluid up to 3 m from the ground surface. It is possible to easily change the excavation method such as drilling without using the drilling fluid up to 3m to 5m and further using the drilling fluid up to 5m to 8m.
[0020]
Also , The discharge amount of drilling fluid or the discharge amount of cement milk is set in the computer in advance corresponding to the drilling state, and the best drilling fluid amount is determined according to the drilling state and its progress state, or the discharge amount of cement milk Can be controlled to adjust the solidification strength of the soil cement at each depth. Therefore, the foundation pile is managed by computer from pile hole excavation to soil cement layer formation, and the best foundation pile structure according to the soil strength of each layer can be realized.
[0021]
By rationalizing the excavation of the pile holes as described above, not only can the amount of muddy water discharge be minimized, but also the strength of the pile hole walls and the support capacity of the foundation piles can be improved, and by selecting the construction method at the construction site. Can build an ideal foundation pile structure.
[0022]
In the construction of this invention Even in the case of a formation having a high kneading resistance (for example, a viscosity layer), if the drilling fluid is used for the drilling auxiliary means, the pile hole can be drilled efficiently and easily with a relatively small electric power.
[0023]
In the construction of this invention, The stratum expecting bearing capacity is a stratum having an N value of 15 or more for a sandy soil layer, an N value of 10 or more for a viscous soil layer, for example, and the power consumed by the rotary drive device for the excavating rod is relatively large. A stratum that takes a long time to dig.
[0024]
Moreover, the support force here includes a pile peripheral surface support force and a pile tip support force.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, in one pile hole, a stratum that does not expect a supporting force is excavated without using a drilling fluid such as water, and a stratum that expects a supporting force uses a drilling fluid such as water as a drilling auxiliary means. The excavated soil generated by the excavation is pressure-kneaded to the hole wall by a kneading drum fixed to the rod to excavate the pile hole.
[0026]
Cement milk is poured into the remaining excavated soil in the pile hole, stirred to form a soil cement, a concrete pile is inserted into the pile hole, and the soil cement is filled inside and outside the concrete pile. It is the construction method of the pile.
[0027]
The discharge amount of the drilling fluid or cement milk is controlled by a computer, and the drilling fluid is not only used or not used, but also controls the discharge amount as described above (for example, control in relation to the magnitude of the N value). Try to get the best effect with drilling fluid. Also, for cement milk, the best foundation pile structure can be obtained by assuming the strength of soil cement according to the nature of the excavated soil (geology) and the depth of the pile hole, and controlling the discharge rate of cement milk to match this. It is a construction method that can be done. In addition to controlling the discharge amount of cement milk, the concentration of cement milk, the type of drilling fluid, and the like can be switched as necessary, and these can be automatically controlled.
[0028]
Further, the agitating means is attached to the excavation rod at predetermined intervals, and the kneading drum is fixed at every predetermined interval. At least one of the kneading drums is a pile hole on the side where the excavating soil to be kneaded enters as a structure. Under the technical idea of widening the gap with the wall and further reducing the gap toward the other side to be kneaded to a predetermined pile hole diameter, and in accordance with the desired finishing condition of the kneading, specifically the excavation A kneading drum in which the outer wall surface is formed so that the cross-sectional area gradually increases from the lower end surface toward the upper end surface and the cross-sectional area gradually increases from the left side surface toward the right side surface with respect to the longitudinal direction of the rod. This is a foundation pile kneading device. According to the apparatus, the excavated soil can be kneaded efficiently, and the excavated soil can be agitated by the agitating means to mix the soil cement, thereby making the soil cement homogeneous.
[0029]
In addition, when the drum kneading surface can be taken widely, on the side where the excavated soil enters as described above, the drum diameter is reduced to widen the gap with the pile hole wall to facilitate the entry of the excavated soil. In addition, a technique can be added in which the drum diameter is gradually increased toward the other side (exit side), the gap is reduced, and the kneading is performed with substantially the same diameter as the excavation diameter. Further, the diameter of the drum is substantially the same as the excavation diameter at the intermediate part (intermediate between the entrance side and the other side), and the drum diameter is gradually reduced from the intermediate part toward the other side (exit side). Thus, it is possible to increase the gap with the pile hole wall, reduce the kneading resistance of the drum, and increase the rotational speed of the drum. Also, when the rod is rotated in the reverse direction, the same kneading as in the normal rotation can be performed, and the pile hole wall is not damaged. That is, the kneading area (the area to be kneaded in contact with the pile hole wall) can be somewhat reduced to increase the kneading speed, so that the desired kneading amount and kneading speed can be adjusted appropriately. Kneading and piling holes can be created. Furthermore, in the case of a kneading method for controlling the amount of drilling fluid used in the ground containing soil having a high kneading resistance, this shape that can adjust the drum kneading area is particularly effective.
[0030]
[Example 1]
Of this invention Construction Examples will be described with reference to FIGS. In this invention, since the use or non-use of the drilling fluid is determined depending on whether or not the bearing capacity is expected, the soil strength (for example, N value) in the depth direction of the pile hole to be drilled during the drilling of the pile hole is confirmed during the drilling. There is a need to. The soil strength in the depth direction of the pile hole can be seen from the soil columnar figure by the standard penetration test, but this standard penetration test only depends on the site area of the building. . Therefore, even if 50 to 100 foundation piles are penetrated at the construction site (excavating the same number of pile holes), the standard penetration test may be only one place, for example. If you drill 50 pile holes, there are 50 ways. However, since it is a stratum, even if the thickness of the stratum and the depth from the ground surface are different, the tendency of the magnitude of the N value is almost equal, so measure the accumulated current value or the accumulated torque value proportional to the N value, The graph by the numerical value can be compared with the graph of the N value. Since this N value is proportional to the accumulated current value, in this embodiment, the accumulated current value between the ground layers at different depths is measured in one pile hole, and the relationship with the N value is obtained. I made a decision. For example, if the accumulated current value for every 50 cm when the N value is 10 in a sandy soil layer is 1000 A · S, liquidless excavation is performed at a depth indicating a value of 1000 A · S or less, and the value exceeds 1000 A · S. In this case, excavation using the excavation liquid as excavation auxiliary means is performed, and the best excavation of the pile hole at the site can be performed by controlling the predetermined discharge amount of the excavation liquid by a computer according to the magnitude of the numerical value. The N value in the above is proportional to the excavation power, but is proportional to the integrated current value because the voltage of the power source of the excavator is constant.
[0031]
In the above, the use or non-use of the drilling fluid is controlled by the integrated current value at a certain depth, so it can of course be dealt with immediately even if the soil strength of the formation changes frequently (for example, every 50 cm). The amount of drilling fluid discharged by the magnitude of the integrated current value can also be controlled (for example, when the integrated current value is large, a relatively large amount of drilling fluid is discharged).
[0032]
That is, during excavation of one pile hole, the accumulated current value required for excavation of 50 cm from 50 cm above the depth to the depth is continuously measured at that depth. Therefore, it is possible to reflect the soil strength in that range (the depth range of 50 cm. In the standard penetration test, the soil strength measured in the standard penetration test is accumulated and displayed corresponding to the depth range of the N value) in the excavation conditions. It is possible to control the amount of drilling fluid according to the soil strength on the ground directly below that area and control the excavation reflecting the ground strength in real time.
[0033]
Therefore, since excavation is carried out based on the integrated current value, which is a standard for ground strength, rather than excavation based on personal judgment based on experience, etc., excessive excavation fluid is suppressed and soil removal is reduced. A stable and reliable pile hole can be created.
[0034]
When excavation is completed as described above, while moving the excavating rod upward, the cement milk is poured into the excavated soil and stirred to produce soil cement. In this case, the final height of cement milk injection is regulated (the upper limit is the height at which the soil cement does not overflow when the concrete pile is inserted into the pile hole). To prevent the outflow.
[0035]
In other words, soil cement is filled in the gap between the hollow part of the concrete pile, the outer wall of the concrete pile, and the inner wall of the pile hole. In this case, the volume of the hollow part of the concrete pile and the inner wall of the pile hole Since the total volume of the gap between the outer wall of the concrete pile and the concrete pile can be easily calculated, if this total volume is divided by the cross section of the pile hole, the distance from the bottom of the pile hole to the upper limit liquid level of the soil cement can be calculated easily I can write.
[0036]
In the embodiment, a predetermined amount of drilling fluid discharge and cement milk discharge is set in advance corresponding to the integrated current value. During the excavation, the integrated current value during excavation, that is, the soil strength (N value) is set. ) The drilling fluid discharge timing and discharge amount, and the cement milk discharge timing and discharge amount are all controlled by the computer in real time while drilling, so that excavation can be performed under the best conditions and an appropriate amount of soil cement can be used. Can be generated (FIG. 1).
[0037]
[Example 2]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present invention, the excavation rod 1 having the stirring bar 4 and the kneading drum 5 fixed to the middle portion of the hollow rod 3 having the excavation head 2 fixed to the tip is lowered at predetermined intervals while rotating, and the pile hole 6 Drilling. In this case, every time the excavation rod 1 descends by a certain depth (for example, 50 cm), the accumulated current value required during that time is plotted in parallel with the N value graph, and the sandy soil layer has an N value of about 15 and viscous soil. Drilling without drilling fluid up to the position corresponding to the accumulated current value near the N value of 10 in the bed, drilling from around the accumulated current value exceeding the N value of 15 for the sandy soil layer and N value of 10 for the viscous soil layer Excavate by discharging liquid.
[0038]
In the above, when the formation at the position of the standard penetration test and the formation at the pile hole excavation position are substantially parallel, the N value graph and the integrated current value graph correspond to the horizontal direction by depth. The sandy soil layer is divided into an N value of less than 15, an N value of 15 or more, a viscous soil layer of an N value of less than 10 and an N value of 10 or more. FIG. 8 (a)).
[0039]
Next, when the stratum at the standard penetration test position and the stratum at the pile hole excavation position are shifted in the vertical direction (FIG. 8 (b)), the sandy soil layer has an N value of less than 15 and is a viscous soil layer. Excavation is performed without a drilling fluid only during a depth corresponding to an N value of less than 10, and drilling is performed using the drilling fluid for other depths (FIG. 8B).
[0040]
In the case of FIG. 8A, excavation is performed without drilling fluid up to 11 m from the ground surface, and drilling fluid is excavated as excavation aid for 11 m or more. On the other hand, in the case of FIG. 8 (b), drilling is performed without drilling fluid up to a depth of 5m from the ground surface, drilling is performed using a drilling fluid up to a depth of 5m to 8m, and up to a depth of 8m to 12m. Excavation is performed without drilling fluid, and the drilling fluid is drilled at a depth of 12 m or more. As described above, when the formation is parallel to the horizontal direction, the integrated current value increases or decreases with the same depth change as the N value. Therefore, the N depth value is controlled corresponding to the N value value. When the accumulated current value changes at a depth slightly shifted in the vertical direction, the discharge or stop of the drilling fluid is determined corresponding to the accumulated current value corresponding to the N value 15 or the N value 10. Therefore, at the site, the integrated current value almost corresponding to the N value 15 or N value 10 can be used as a guideline for determining whether or not to use the drilling fluid, or can be automatically operated if it is stored in advance in the computer. it can.
[0041]
In this embodiment, when the N value exceeds 15 or N value 10, it does not mean that drilling is not possible unless drilling fluid is used. If you decide to use it, you can drill a reasonable pile hole. In the case of collapsible soil, plotting the integrated current value by depth from the relationship with the N value by depth of the soil column diagram of the standard penetrating test (graphing it) makes it possible to accurately determine whether it is a collapsed formation or not. Since it can be determined, it is determined whether to discharge or stop the drilling fluid according to the above procedure.
[0042]
As described above, drilling is performed without drilling fluid as shown in FIG. 2 (a) (mostly holes 6a), and then drilling is performed using the drilling fluid as shown in FIG. 2 (b). After excavating the pile hole 6b and completing the excavation of the expanded hole 6c, the excavating rod 1 is pulled up as indicated by arrow 8 while discharging the cement milk as indicated by arrow 7 from the lower end of the excavating rod 1 ( FIG. 2 (c)). In this case, since the excavation rod 1 is rotated, the excavation soil 9 and the cement milk are mixed by the stirring bar 4 to generate the soil cement 11. In this case, the strength of the soil cement 11 is determined by the amount of cement milk per unit volume when the water-cement ratio is constant (for example, W / C 60%). For example, the amount of cement milk is increased in the expanded hole 6c ( For example, if the bottom hole diameter is 1.1m x height is 2.5m, 2.38m 3 ), The upper part reduces the amount of cement milk (for example, 0.0478 m per 1 m when the drilling diameter is 0.78 m) 3 ).
[0043]
Alternatively, cement milk having different solidification strengths can be used properly.
[0044]
The highest level of completion of the discharge of cement milk in the above is the A surface in FIG. The height of this A surface is calculated so that when the concrete pile 10 is inserted, the highest position B of the soil cement 11 is flush with the ground surface. The concrete pile 10 is a joint pile with a joint pile 10b having the same diameter as that of the cylindrical pile 10a (having a lower shaft portion and an upper shaft portion and having joint portions on both shaft portions) from above (FIG. 3). (B)).
[0045]
In addition, according to FIG. 4, a large-diameter cylindrical pile 10a is arranged at the upper part, a small-diameter cylindrical pile 10b is connected to the lower part, and a node pile of the same diameter (as a solidified pile with an annular projection) is provided at the lower part. ) 10c is connected and used. The selection of the pile type is determined solely by the required supporting force and the required bending moment. Therefore, the combination of pile types is also selected depending on the load to be supported and the desired bending moment.
[0046]
In the above description, the relationship between the pile hole excavation and the N value (integrated current value), the relationship between the soil cement, and the like have been described. Hereinafter, examples of excavation will be described. The kneading drum 5 used in the above embodiment is formed so that the cross-sectional area gradually increases from the lower end surface toward the upper end surface with respect to the longitudinal direction of the excavating rod 1, and gradually from the left side surface toward the right side surface. It is formed in a curved shape so that the cross-sectional area becomes large. Therefore, while narrowing the passage range of the excavated soil rising upward from below the kneading drum 5, the excavated soil entering from the left side surface of the kneading drum 5 when the excavating rod 1 is rotated forward is the right side surface. It is comprised so that the passage range may be narrowed as it goes to. Accordingly, the left side surface of the kneading drum 5 is not in contact with the circumferential excavation inner wall of the pile hole 6, and at least the right side surface is in contact with the excavation inner wall of the pile hole 6. At least one kneading drum 5 a formed in this way is attached to the excavation rod 1. It is most effective to position the kneading drum 5a so that it can be welded or removed directly above the excavation head, where the excavation soil is not crushed and agitated relatively well, that is, at the lower end of the excavation rod. With respect to the longitudinal direction of the excavation rod 1, the lowermost kneading drum 5a is used as the kneading drum 5a having the above-mentioned changing cross section, and the upper kneading drum 5 is a conventional kneading drum 5 having no changing cross section. It can also be.
[0047]
That is, when the kneading surface of the kneading drum 5a can be widely taken (when the vertical length of the kneading surface can be increased), the maximum outer diameter portion of the kneading surface (that is, the excavation diameter of the pile hole 6) The width in the horizontal direction of the portion having substantially the same dimension) can be narrowed, and the drum diameter on the entry side and the other side of the excavated soil can be reduced. In this case, it is possible to adjust the pressing resistance during kneading of the kneading drum 5a, and to adopt a cross-sectional shape that performs the same function during reverse rotation, thereby enabling efficient kneading. Further, it is particularly effective in the case of a construction method for controlling the amount of drilling fluid used in the ground containing soil having a high kneading resistance.
[0048]
In the kneading drum 5a, the rotation direction of the excavating rod 1 during forward rotation is based on the clockwise direction. However, if the counterclockwise rotation is forward rotation, the shapes of the right side surface and the left side surface of the kneading drum 5a are reversed. become. The excavation rod 1 having the excavation head 2 at the tip thus formed is set on the ground at the pile burying position. In this embodiment, the bottomed hole 6c is provided in the pile hole 6, but even a straight pile hole can be applied.
[0049]
Next, the excavation rod 1 is rotated forward to excavate the ground as it is without discharging excavation liquid such as water from the tip of the excavation head 2. Here, although various structures can be applied to the excavation head 2 to be used, in this embodiment, an excavation head 2 having two excavation arms 12 and a main body portion 2a is used. The excavation arm 12 expands to excavate the pile hole shaft, and when the excavation rod 1 rotates in the reverse direction, the excavation arm 12 expands into an expanded excavation state to excavate the expanded hole 6c.
[0050]
The construction ground is generally softer in the upper part of the ground. Therefore, drilling fluid should be discharged to the sandy soil layer with an N value of less than 15 and the viscous soil layer with an N value of less than 10. The excavated soil excavated by the excavating head enters from the gap with the pile hole wall on the left side of the kneading drum, and the kneading surface in the right side direction of the kneading drum along the forward rotation direction. It is kneaded into the pile hole wall while being crushed. As a result, a hollow pile hole in which only a little excavated soil remains in the pile hole is formed (FIG. 2A).
[0051]
In addition, when the sandy soil layer has an N value of 15 or more and the viscous soil layer has an N value of 10 or more, after drilling with the drilling fluid as described above, the drilling is continued and the support layer is reached. Then, the excavation rod is rotated in the reverse direction so that the excavation head is in an expanded excavation state to form a pile hole widening portion. After forming an expanded bottom portion (for example, a diameter of 1.1 m and a height of 2.5 m) of a predetermined shape, cement milk (solidification strength: 20 N / mm) as a root solid liquid with the excavation rod rotated in the reverse direction 2 ) Is poured into the expanded bottom and stirred and mixed with the excavated soil left in the expanded bottom, and the soil cement (solidification strength 20 N / mm) is mixed. 2 Above).
[0052]
After the formation of the soil cement layer in the expanded bottom, return the excavation rod to normal rotation, put the excavation head in the normal excavation state, and continue the excavation soil (including mud and mud) in the section of the pile hole shaft. Cement milk (solidification strength 20N / mm 2 ), Agitated and mixed with excavated soil, and soil cement (solidification strength 1 N / mm) 2 Degree).
[0053]
In the injection of the cement milk, since the injection result of the specified amount of cement milk at each depth can be discriminated by constructing it while displaying the injection amount for each depth by a computer or the like, it is desired to be uniform within the soil cement formation section. The soil cement can be formed.
[0054]
Although the concrete pile 10 was used in the said Example, conventionally well-known ready-made piles (PHC pile, PRC pile, SC pile, steel pipe pile, node, etc.) were required by the necessity of bearing capacity, pile bending strength, peripheral surface bearing capacity, etc. Can be used properly.
[0055]
In addition to the ready-made piles, there is a bag body at the lower end of the pile, a pile that inflates the bag body by injecting cement milk into the bag body, or a reinforcing steel basket attached to the lower end of the pile, and expanding in the expanded bottom part You can also apply what you want. In addition, as a solidified pile with protrusions, for example, a cylindrical pile having a lower shaft portion and an upper shaft portion formed larger in diameter than the lower shaft portion on a node pile is connected and buried, and is largely enlarged near the ground. It can also be set as the structure which can endure the horizontal force which acts (FIG. 4).
[0056]
As the ready-made pile is inserted into the pile hole as described above, the soil cement of the pile peripheral portion and the expanded bottom portion rises and fills the gap between the outer wall of the ready-made pile and the inner wall of the pile hole. At this time, if the tip of the pile hollow portion is open, the pile hollow portion is also filled with the rising soil cement. If the tip of the pile hollow portion is closed, it is not necessary to fill the pile hollow portion with the soil cement, so that the amount of cement milk to be injected can be further reduced. Which of the above is adopted is determined in relation to the support force at the site.
[0057]
In this way, the pile is continuously inserted, and the pile is expanded so that at least one projecting portion, a lower shaft portion of the lower pile, and a deformed portion of the upper shaft portion are positioned in the bottom portion of the pile hole. At this time, a predetermined interval (for example, 50 cm) is provided between the bottom surface of the pile hole widened portion and the lower end surface of the lower pile, and a predetermined interval is provided between the upper surface of the pile hole widened portion and the uppermost protrusion located in the widened portion. If an interval (for example, 50 cm) is provided, a load transmission range can be secured, so that a high vertical support force and a high pulling strength can be exhibited.
[0058]
For the construction of the enlarged bottom consolidation portion 16 of the pile hole 6, the amount of drilling fluid is controlled according to the soil strength in the formation by a wet method, and according to the soil ground strength according to the measured accumulated current value. Since cement milk can be supplied, a soil cement layer with higher solidification strength can be reliably formed.
[0059]
In particular, as shown in FIGS. 3B and 4, the two nodes 18 a and 18 b (at least one) of the lower pile 10 b are positioned in the bottom expanded portion 16 of the pile hole 6, and the other nodes 18 c are arranged. When positioned directly above the widened portion 16, although depending on various conditions, a vertical support force that is approximately twice as high as that of a conventional straight pile can be expressed.
[0060]
Therefore, since the structure with the pile hole widening portion root consolidation part 16 can express a high vertical support force, the shaft portion of the concrete pile 10 and the shaft portion of the pile hole 6 have little influence on the support force. Considering these conditions, various structures can be adopted depending on the purpose.
[0061]
For example, in the shaft portion of the pile hole 6, the gap between the outer diameter of the pile 10 and the inner diameter of the pile hole can be made large, and excavation soil can be stored in the gap. it can. In addition, according to the soil strength of the formation, excavation can be performed by using either wet or dry type (with or without drilling fluid), so that the amount of drilling fluid used can be reduced, and the soil can be further reduced. In addition, coupled with the kneading of the pile hole wall, there is an effect of further ensuring the stability of the pile hole quality.
[0062]
[Example 3]
An embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present invention, stirring bars 4 and 4 are radially arranged in a hollow rod 3 at a predetermined interval (for example, 1 m), and kneading drums 5 and 5a are fixed at a predetermined interval to the lower end of the hollow rod 3. The excavation head 2 is connected to constitute an excavation rod 1 (excavation apparatus) of the present invention.
[0063]
The kneading drum 5a has a planar arc shape, and has two side square kneading blades 15 and 15 fixed to the rod 3 by brackets 14 and 14, respectively. As shown in FIG. 7A, the kneading blades 15 and 15 have a trapezoidal shape in which the left side 15a is wide on the top and the bottom is narrow, the kneading surface 15b is substantially rectangular, and the right side 15c is vertically long. is there.
[0064]
In addition, as shown in FIG. 6, the kneading blade 15 has a wide gap with the wall of the pile hole 6 on the side where the kneaded excavation soil enters (that is, the left side surface 15a) and kneads to a predetermined pile hole diameter. A gap with the pile hole 6 wall on the side (that is, the right side surface 15c) is formed small.
[0065]
In another embodiment, as shown in FIG. 7 (b), the left side is a trapezoid with the top wide and the bottom narrow, the kneading surface 15b is rhombus (both top and bottom are inclined), and the right side 15c is a vertically long rectangle. It is. In still another embodiment, as shown in FIG. 7C, the left side is a trapezoid with the top wide and the bottom narrow, the kneading surface 15b is a trapezoid with the top inclined, and the right side 15c is a vertically long rectangle. .
[0066]
The kneading drum 5 is formed so that the cross-sectional area gradually increases from the lower end surface toward the upper end surface with respect to the longitudinal direction of the excavating rod 1, and the cross-sectional area gradually increases from the left side surface toward the right side surface. It is formed to be large.
[0067]
The kneading surface of the kneading drum 5 is formed so that the gap with the pile hole wall decreases from the lower end surface to the upper end surface of the kneading drum 5, and the kneading drum 5 has the kneading surface from the left side to the right side. The gap between the attaching surface and the pile hole wall is formed to be small. As the shape of the kneading surface of the kneading drum 5a, various shapes such as a rectangular front view, a parallelogram, and a trapezoid can be selected (FIGS. 7A, 7B, and 7C). In other words, any shape that allows easy entry of excavated soil and can form a desired pile hole diameter may be used. The kneading drum is formed of a steel plate in terms of strength, but other materials may be used as long as they have a predetermined strength. At least one kneading drum formed in this way is attached above the excavation head at the lower end of the excavation rod.
[0068]
In this embodiment, the rotation direction of the excavating rod during forward rotation is based on the clockwise direction. However, if the counterclockwise rotation is forward rotation, the shapes of the left side surface and the right side surface are reversed.
[0069]
In order to excavate a pile hole using the excavation rod, the excavation head 2 excavates the ground by rotating the excavation rod forward (clockwise). The excavated soil generated at this time enters from the left side of the kneading drum 5a. Since the kneading surface is formed so as to gradually approach a desired pile hole diameter from the left side surface toward the right side surface, the invaded excavated soil is kneaded to the pile hole wall so as to be crushed. Accordingly, the excavated soil can be directly kneaded to the pile hole wall without using the drilling fluid, and the pile hole wall of the pile hole shaft portion can be formed firmly. Moreover, even when a drilling fluid is used, mud produced by excavation can be kneaded to the pile hole wall in the same manner as described above.
[0070]
According to the embodiment, since the kneading drum 5a is used, the excavated soil can be more effectively kneaded into the pile hole. Therefore, the amount of excavated soil can be significantly reduced and the pile hole wall can be strengthened.
[0071]
Moreover, in the said Example, when widening the kneading | wing blade 15 shown in FIG. 6 and performing efficient kneading, in FIG.6 (c), the outer diameter of the kneading surface 15b is made into a pile hole, for example. The outer diameter of the right side surface 15c is set to a small diameter that is substantially the same as the outer diameter of the left side surface 15a, and between the left side surface 15a and the kneading surface 15b and between the kneading surface 15b and the right side surface. It is also possible to change the shape of the kneading surface between 15c to a gently inclined surface. Here, in the kneading blade 15, efficient and economical kneading is achieved by increasing or decreasing the ratio between the excavation dimension width portion of the kneading surface 15 b and the width of the other portion (the portion other than the kneading surface 15 b). Excavation work is possible.
[0072]
[Example 4]
9 to 12 show other inventions. Construction An example will be described. Each Construction example or In the embodiment, a method of burying a ready-made pile after excavating a pile hole has been described. The so-called medium excavation method will be described.
[0073]
1. Configuration of drilling rod
[0074]
The excavation rod 1 has a configuration in which an excavation head 2 is connected to a lower end portion of a rod 3 provided with a spiral 30 on the outer periphery (FIG. 11).
[0075]
The excavation head 2 includes a head main body 2a connected to the rod 3 and two excavation arms 12 and 12 attached to the head main body 2a so as to be swingable. The excavation arm 12 has an excavation blade at the tip, and has a structure in which the outer diameter can be varied in three stages. That is, as a first stage, a neutral state at the time of insertion into the pile hollow portion (FIG. 9A), and as a second stage, a normal excavation state in which the rod 3 is rotated forward to excavate the shaft portion 17 of the pile hole 6 ( As shown in FIG. 9 (b)), as a third stage, the rod 3 is reversely rotated so as to be variable in a bottomed excavation state (FIG. 9 (c)) in which the bottom expanded portion 16 of the pile hole 6 is excavated. The “neutral state” in the above means a state in which the excavation arm 12 hangs downward.
[0076]
Further, a kneading rod 19 is connected to the excavating arm 12 so that the excavated pile hole wall can be leveled while excavating the shaft portion 17 of the pile hole 6 in the second stage. In the second stage, the kneading bar 19 has the kneading part 20 arranged vertically along the pile hole wall, and can level the pile hole wall over the entire length of the kneading part 20 (FIG. 9B). ). That is, the leveling of the pile hole wall is controlled simply by the rotation of the rod 3 and is integrated with the operation of the rod 3.
[0077]
In this state, the kneading part 20 of the kneading bar 19 is the same as in the third embodiment, in the cross section of the kneading part 20, and the pile hole wall on the side where the excavated soil to be kneaded enters (that is, the left side 20a). The gap with the pile hole wall is made smaller toward the other side (namely, the right side surface 20c) kneaded to a predetermined pile hole diameter (FIG. 10). Also, if the kneading surface 20b is kneaded with the same diameter as the drilling diameter, the other side 20c is reduced in diameter to widen the gap with the pile hole wall, and the kneading resistance is adjusted, the efficiency corresponding to various soil properties and strength can be achieved. Kneading is possible.
[0078]
Further, the head body 2a is formed with a discharge port (side surface portion of the head body) 21, a discharge port (lower end portion of the head body) 22 and the like for cement milk, etc., and the discharge ports 21 and 22 supply water in the rod. It communicates with a pipe (not shown). Further, fixed excavation blades 23, 23 project downward from the lower end of the head body 2a.
[0079]
2. Configuration of concrete pile 10
[0080]
The concrete pile 10 used in this embodiment is composed of a lower pile 10b having a node (annular rib) formed at the lower end, and a straight upper pile 10a connected to the upper side of the lower pile 10b (see FIG. 12 (a)).
[0081]
The lower pile 10b has a predetermined outer diameter D 1 2 node portions (outer diameter D) 3 ) 18b and 18c are formed, and the outer diameter D is continuous with the upper node 18b. 2 The upper shaft portion 25 is continuously provided. A node portion 18 a is also formed in the upper shaft portion 25. The node portions 18a, 18b, and 18c are arranged at substantially equal intervals (100 cm) in the vertical direction.
[0082]
Further, “the outer diameter D of the node 18” 3 >>"Outer diameter D of upper shaft portion 25" 2 >>"Outer diameter D of lower shaft portion 24" 1 (Fig. 12 (a)). Further, the upper pile 8 has the same outer diameter D as the outer diameter of the upper shaft portion 5 of the lower pile 2. 2 It can be connected with the lower pile 2 (FIG. 12A). For example, D 1 , D 2 , D 3 Are formed with dimensions of 60 cm, 70 cm and 75 cm, respectively.
[0083]
3. Method of burying concrete pile 10
[0084]
(1) The excavation head 2 is attached to the tip of the rod 3, and the rod 3 is inserted through the hollow portion of the lower pile (pile with projection) 10b. Next, the lower pile 10b through which the rod 3 is inserted with a crane or the like is carried to the pile burying point and attached to the pile driving machine. In the mounting work, the rod 3 is connected to the earth auger attached to the pile driving machine, and the pile supporting device attached to the upper pile end plate of the pile with protrusions is gripped by the pile supporting device at the lower part of the soil hopper ( Not shown).
[0085]
(2) Next, the rod 3 is rotated in the forward direction (clockwise), and air is discharged from the discharge port (tip) 22 of the excavation head 2 while the air is mixed with the excavation soil. While excavating the soil into the earth discharge hopper, the pile hole shaft is excavated.
[0086]
Here, selection of whether to discharge air from the discharge port 22 or to discharge the drilling fluid is performed based on a preset numerical value of the integrated current value measured during excavation, as in the first embodiment. That is, when the integrated current value is smaller than a preset value, air is discharged, and when it is larger, the drilling fluid is discharged.
[0087]
Further, every time the excavation head 2 excavates a predetermined section, the excavation soil mixed with excavation soil or drilling fluid is sufficiently mixed and agitated and kneaded with the excavation head 2, and then the pile is pushed in. In the lower layer, stirring and mixing and kneading are sequentially performed in the same manner.
[0088]
At this time, the excavation diameter is the protrusion diameter D of the lower pile 10b. 3 Or slightly larger diameter D 11 Excavate with. In this way, the lower pile (pile with protrusion) 10b is inserted while excavating (FIG. 11A).
[0089]
(3) At the stage where the lower pile 10b is lowered to a predetermined depth (a state where the upper end protrudes above the ground), the lower pile 10b is held, and the rod 3 is inserted into the upper end of the lower pile 10b in the same manner as the lower pile 10b. Connected upper piles 10a.
[0090]
(4) Next, after excavating at a predetermined depth, with the lower pile 10b (pile with protrusions) held at that height, the drilling fluid was discharged from the discharge port 22 and attached to the excavation arm 12 of the excavation head 2 While kneading the excavated soil to the pile hole wall with the kneading rods 19, 19, the rod (excavation head 2) 3 is repeatedly raised and lowered while leveling the pile hole wall, and the shaft portion 17 of the pile hole 6 is further excavated (FIG. 11). (B)).
[0091]
At this time, the kneading part 20 of the kneading rod 19 has a cross section of the kneading part 20 and widens the gap with the pile hole wall on the side where the excavating soil to be kneaded enters (that is, the left side surface 20a), Since the gap with the pile hole wall is formed small toward the other side (namely, the right side surface 20c) to be kneaded to the pile hole diameter (FIG. 10), efficient kneading can be performed.
[0092]
Moreover, the predetermined depth in the above is the uppermost position of the section which inject | pours a pile periphery fixing liquid from the pile hole bottom-up part 16a upper end.
[0093]
(5) Next, after forming the shaft portion 17 of the pile hole 6 to the vicinity of the support layer (shown by the chain line 17a in FIG. 11), the rod 3 is rotated in the reverse direction (counterclockwise) to bring the excavation head 2 into an expanded excavation state. In addition, the lower end portion (17a) of the pile hole shaft portion 17 is enlarged and the lower portion of the excavated shaft portion 17a is enlarged to the pile hole bottom 16a to form the pile hole enlarged bottom portion 16 (FIG. 11 (b), the chain line shown in FIG. 16a). At this time, excavation is performed with the diameter of the pile hole shaft portion 17 to a predetermined position of the support layer (near the hole bottom 16a of the pile hole to be formed), and then the rod 3 is rotated in the reverse direction so that the pile hole shaft portion 17 The lower end portion can be enlarged to form the pile hole enlarged bottom portion 16 (not shown).
[0094]
(6) After completing excavation of a predetermined pile hole widening portion (length: 250 cm, outer diameter: 110 cm) 16, a root-setting liquid (with a predetermined solidification strength) from the discharge port 22 of the excavation head 2 into the pile hole widening portion 16. Cement milk) is injected and mixed with the gravel remaining in the pile hole widening portion 16 to form a soil cement layer (root-solidified portion) in the pile hole widening portion 16 (FIG. 11C). At this time, the amount of cement milk to be injected can be set to the optimum amount of cement milk corresponding to the ground strength by the integrated current value measured during excavation.
[0095]
At this time, as a method for forming the soil cement layer, in order to form a high-quality soil cement layer with little quality variation, it is desirable to do the following.
[0096]
That is, after completion of excavation of the pile hole, all cement is supplied from the discharge port 22 at the lower end of the excavation head 2 while stirring the excavation head 2 while holding the excavation head 2 at the lowermost part of the pile hole widening portion 16 (near the hole bottom 16a). Dispense approximately 1/3 of the milk milk. Subsequently, one third of the total amount of cement milk is discharged while raising the rod 3 to the vicinity of the upper end 16b of the pile hole widening portion 16 while stirring with the excavation head 2. Next, while raising and lowering the excavation head 2 a plurality of times within the pile hole bottom portion 16, one third of the remaining cement milk is discharged, stirring and mixing are performed, the rod 3 is pulled up, and the inside of the pile hole bottom portion 16 is A soil cement layer is formed on the substrate (first method).
[0097]
In addition, another desirable method for injecting cement milk (second method) is as follows. First, the discharge port 22 of the excavation head 2 is installed at approximately the center of the lowest position (near the hole bottom 16a) of the pile hole widening portion 16, While stirring and discharging cement milk from the discharge port 22, the inside of the pile hole widened portion 16 is reciprocated two times up and down to complete the injection at the upper end 16 ba of the pile hole widened portion 16.
[0098]
As another desirable method for injecting cement milk (third method), cement milk is injected from the discharge port 22 of the excavation head 2 at the lowest position (near the hole bottom 16a) of the pile hole widening portion 16 to pile. It is also possible to push up the excavated mud in the hole expanded bottom portion 16 and replace the injected cement milk to form a cement milk layer.
[0099]
(7) After forming a soil cement layer (or cement milk layer) in the pile hole widening portion 16, the rod 3 is rotated forward to return the excavation head 2 to the normal excavation state, and the pile circumference fixing liquid of the pile hole shaft portion 17. A pile periphery fixing liquid (cement milk) having a predetermined solidification strength is discharged and injected into the injection section from the discharge port 22 of the excavation head 2, and stirred and mixed with the excavation mud to form a pile periphery fixed liquid layer (soil cement).
[0100]
At this time, the pile circumference fixing liquid to be filled is pushed up by the concrete pile 11 when the concrete pile 10 (upper pile 10a, lower pile 10b) is completely set in the pile hole 6 and the pile pile filling (soil cement or the like) is pushed up. In such a state, the amount that the pile periphery fixing liquid is filled to the vicinity of the pile head after installation is injected.
[0101]
Here, the part (lower pile 2 upper shaft part 5 and upper pile 8) located in the pile hole shaft part 17 is a node part outer diameter D. 3 Smaller outer diameter D 2 Therefore, the pile fixing liquid is likely to rise in the gap between the pile hole wall and the concrete pile 10.
[0102]
In addition, the shaft diameter of the lower pile 10b and the outer side of the upper pile 10a are used so that the pile periphery fixing liquid can easily rise by utilizing the gap between the concrete pile 10 located at the pile hole shaft portion 17 and the pile hole wall. This gap can be adjusted by appropriately selecting the diameter.
[0103]
In addition, in the pile hole shaft portion 17, the shape and size of the pile periphery fixing liquid is likely to rise, or the shape of the concrete pile 10 positioned in the pile hole shaft portion 17 when a tremy pipe or the like is used after the concrete pile 10 is embedded.・ Any size is not required (not shown).
[0104]
(8) After that, the excavation head 2 is set to the neutral state, and the rod 3 and the excavation head 2 are accommodated in the hollow portions 26 and 26 of the concrete pile 10 that has been held at a predetermined depth without giving rotation to the rod 3. . The concrete pile 10 is pressurized and sunk to a depth where the two node portions 18b and 18c of the lower pile 10b are accommodated in the pile hole widened portion 16 (FIG. 11 (e)). Here, two of the node portions 18 are accommodated in the pile hole widened portion 16, but usually at least one node portion 18 is positioned in the pile hole widened portion 16.
[0105]
Moreover, by the sedimentation of the concrete pile 10, the soil cement pushed up from the soil cement layer and the pile periphery fixing liquid layer overflows from the upper end of the hollow portion 27 of the upper pile 10a of the concrete pile 10, and the concrete pile 10 outer wall and the pile hole wall Cement milk also rises from the gap. Thereby, it can be confirmed that the cement milk is filled in the gap between the outer wall of the concrete pile 10 and the outer wall of the pile hole wall.
[0106]
(9) After the concrete pile 10 is completely buried, the excavation rod 1 (excavation head 2) is pulled up to complete the construction. After the cement milk solidifies, the foundation pile structure is completed (FIG. 12 (b)). At this time, a layer 29 in which cement milk is solidified is formed between the lower end 28 of the lower pile 10b and the pile hole bottom 16a (FIG. 12B).
[0107]
(10) Compared to the so-called pre-digging method as in Examples 1 to 3, in the middle digging method as in this example, the specific gravity of kneading in the entire pile structure is not so high, but in this example Thus, a foundation pile structure with higher quality can be constructed by reliably kneading. Generally, it was necessary to set the excavation conditions in the medium excavation method with a margin with respect to the geology, but according to the present invention, efficient and fine excavation kneading corresponding to the soil strength at each depth can be performed.
[0108]
Therefore, when excavating, pile hole excavation work corresponding to the geology at every depth, that is, soil strength, can be performed in real time, so there is a mixture of strata that are easy to collapse overall and whose bearing capacity cannot be expected very much. Even if it is the ground, it is possible to construct the medium digging method under stable and reliable construction conditions by using dry or wet methods together.
[0109]
In particular, when the joint part of a concrete pile with a node at the lower end is embedded in a pile hole enlarged root-filled part filled with soil cement with high solidification strength, the shear force on the upper and lower surfaces of the joint part is reduced. Propagation is observed, and shear supporting force can be developed. Therefore, the foundation pile which expects a high bearing capacity can be implemented by the medium excavation method. In addition, if a soil cement layer is formed between the lower end of the concrete pile and the bottom of the expanded portion, the shear force can be propagated from the lower end surface of the concrete pile, and a foundation pile having a higher bearing capacity can be realized.
[0110]
In other words, while pushing in concrete piles, excavating each layer sequentially, measuring the accumulated current value corresponding to the depth, and controlling the injection amount of drilling fluid, cement milk etc. according to the magnitude of the accumulated current value A pile hole and a foundation pile structure filled with soil cement of desired quality and solidification strength can be configured. In addition, even in strata where bearing capacity cannot be expected, pile holes are excavated while pushing a concrete pile with a node at the lower end, so before the sediment of the pile hole wall of the strata collapses to the bottom of the pile hole, It can be pressed with a joint. Moreover, since the amount of drilling fluid can be controlled according to the soil strength at each depth, it is possible to realize a medium excavation method that can reduce the amount of soil removal and provide a high-quality and stable foundation pile structure.
[0111]
【The invention's effect】
According to the present invention, drilling is performed by deciding whether or not to use the drilling fluid depending on whether or not the bearing capacity is expected, so that the pile hole can be drilled easily and quickly with relatively small electric power, and the amount of muddy water discharged There is an effect that can be significantly reduced. Therefore, the construction environment can be improved and the costs, time and labor related to muddy water treatment can be significantly reduced.
[0112]
According to the apparatus of the present invention, the excavated soil can be kneaded to the pile hole wall as much as possible and efficiently, so that the amount of discharged muddy water can be reduced and the pile hole wall is further strengthened. As a result, the bearing capacity can be improved and the quality of the entire foundation structure can be improved.
[0113]
Furthermore, there are various effects such as the construction of a rational foundation pile structure more suitable for the soil quality can be achieved by automatic control of the injection amount of cement milk and automatic control of the drilling fluid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present invention Construction Example block diagram.
FIG. 2A is a conceptual diagram of an excavation example in which no drilling fluid is used.
(B) The conceptual diagram of the excavation example which uses a drilling liquid similarly.
(C) The conceptual diagram at the time of making soil cement similarly.
[Fig. 3] (a) A conceptual view of the finished soil cement.
(B) The conceptual diagram of the Example which similarly inserted the pile.
FIG. 4 is a conceptual diagram of another embodiment in which a pile is also inserted.
FIG. 5 is a conceptual diagram of the embodiment before the excavation rod is taken out when the pile hole excavation is completed.
FIG. 6 (a) This The enlarged top view which cut | disconnected a part of Example of the kneading drum of invention of this invention.
(B) The enlarged front view of the attachment state which abbreviate | omitted one part.
(C) The enlarged bottom view which cut a part similarly.
FIG. 7A is an enlarged end view of one blade that also constitutes a kneading drum.
(B) Enlarged end view of another embodiment.
(C) Enlarged end view of another embodiment.
FIG. 8 (a) In the construction example of this invention, Graph of N value, power value and depth.
(B) The graph of another Example similarly.
FIGS. 9 (a) to 9 (c) show a fourth embodiment of the present invention. (Example of construction) The front view showing the three states of the excavation head used for a.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a kneading part in Example 4 as well.
FIGS. 11A to 11E are longitudinal sectional views showing a construction process of Example 4. FIGS.
12A is a longitudinal sectional view of a concrete pile used in Example 4. FIG.
(B) Foundation pile structure constructed in Example 4.
[Explanation of symbols]
1 Drilling rod
2 Drilling head
3 Rod
4 Stir bar
5 Kneading drum
6 Pile hole
9 Excavated soil
10 Concrete pile
11 Soil cement
12 Excavating arm
16 Expanded bottom of pile hole
17 Shaft hole shaft
18 Pile node
19 Kneading stick
20 Kneading part

Claims (2)

先端に、掘削刃を有する掘削ヘッドを連結し、杭穴壁に当接する練付けドラムを有し、回転させながら掘削する掘削ロッドであって、前記練付けドラムは、少なくとも練付ける掘削土が進入する側の前記杭穴壁との間隙を広くし、所定杭穴径に練付ける他側に向けて前記杭穴壁との間隙を小さく形成し、前記練付けドラムは、前記掘削ロッドの長手方向に対し、下端面から上端面に向けて、前記杭穴壁との間隙が小さくなるように形成され、かつ徐々に断面積が大きくなるように外壁面を形成したことを特徴とする杭穴壁の練付け装置。  A drilling rod that connects a drilling head having a drilling blade at the tip and has a kneading drum that abuts against the pile hole wall, and is drilled while rotating, wherein the kneading drum enters at least the kneading soil to be kneaded Widen the gap with the pile hole wall on the side to be made, and form a small gap with the pile hole wall toward the other side kneaded to a predetermined pile hole diameter, and the kneading drum has a longitudinal direction of the excavation rod On the other hand, an outer wall surface is formed so that a gap with the pile hole wall decreases from the lower end surface toward the upper end surface, and the cross-sectional area gradually increases. Kneading equipment. 先端に、掘削刃を有する掘削ヘッドを連結し、回転させながら掘削する掘削ロッドにおいて、所定間隔毎に練付けドラムを固定し、前記練付けドラムの少なくとも1つは、前記掘削ロッドの長手方向に対し、左側面から右側面に向けて徐々に断面積が大きくなるように外壁面を形成した練付けドラムとし、該練付けドラムは、前記掘削ロッドの長手方向に対し、下端面から上端面に向けて、前記杭穴壁との間隙が小さくなるように形成され、かつ徐々に断面積が大きくなるように外壁面を形成したことを特徴とする杭穴壁の練付け装置。  An excavation rod having an excavation blade connected to a tip and excavating while rotating, a kneading drum is fixed at predetermined intervals, and at least one of the kneading drums is arranged in a longitudinal direction of the excavation rod. On the other hand, a kneading drum having an outer wall surface formed so that the cross-sectional area gradually increases from the left side surface to the right side surface, and the kneading drum extends from the lower end surface to the upper end surface with respect to the longitudinal direction of the excavation rod. The pile wall wall kneading apparatus is characterized in that the outer wall surface is formed so that the gap with the pile hole wall becomes smaller and the cross-sectional area gradually increases.
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JP4572291B2 (en) * 2004-04-20 2010-11-04 三谷セキサン株式会社 Pile hole drilling head, pile hole drilling method
JP6567327B2 (en) * 2015-05-28 2019-08-28 三谷セキサン株式会社 Pile hole drilling method, pile hole drill rod
JP6329590B2 (en) * 2016-06-16 2018-05-23 株式会社オーク Pile construction management method
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JP7332447B2 (en) * 2019-11-27 2023-08-23 花王株式会社 Piling construction method
CN112267824A (en) * 2020-10-16 2021-01-26 北京三一智造科技有限公司 Pile foundation construction method
CN112392400B (en) * 2020-10-28 2023-04-11 北京住总第一开发建设有限公司 Hole forming construction process for slope protection pile in complex geological environment

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