JP5075091B2 - Casting method for cast-in-place piles - Google Patents
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Description
この発明は、場所打ち杭の施工方法、特に、改良地盤内に、安定液を使用しないアースドリル工法により杭本体を改良地盤と一体的に構築することによって、アースドリル工法の利点を備え、しかも、杭本体の施工性の向上、杭本体径の縮小化による施工コストの低減、安定液の不使用による杭本体の品質向上、および、杭本体径の擬似的増加による耐震性、水平抵抗等の向上を図ることができる、場所打ち杭の施工方法に関するものである。 This invention has the advantages of the earth drill method by constructing the pile body integrally with the improved ground by the ground drill method that does not use a stabilizing liquid in the improved ground, in particular, in the improved ground. , Improvement of workability of pile body, reduction of construction cost by reducing pile body diameter, improvement of pile body quality by non-use of stabilizing liquid, and earthquake resistance, horizontal resistance, etc. by pseudo increase of pile body diameter The present invention relates to a method for constructing cast-in-place piles that can be improved.
建物の杭基礎工法の一つに、場所打ち杭工法がある。この工法には、アースドリル工法、オールケーシング工法 、リバース工法等がある。場所打ち杭工法は、予め、工場で製造した杭を地中に打ち込む既製杭工法と比べて、以下のような利点を有している。 One of the pile foundation methods for buildings is the cast-in-place pile method. This method includes an earth drill method, an all-casing method, and a reverse method. The cast-in-place pile construction method has the following advantages compared to the ready-made pile construction method in which a pile manufactured in a factory is driven into the ground in advance.
(1)杭径や杭長を自在に選択できる。
(2)大口径、大深度の杭の施工が可能である。
(1) Pile diameter and pile length can be selected freely.
(2) Pile construction with large diameter and depth is possible.
上記アースドリル工法は、地盤をケーシングの建て込み予定深度まで掘削し、掘削孔にケーシングを建て込み、土質に適合した安定液を掘削孔に注入しながらさらに掘削し、予定深度まで掘削した後、地上で組み立てた鉄筋籠を掘削孔内に挿入し、そして、掘削孔内にコンクリートを打設して固化させるものであり、以下のような利点を有している。 The above earth drill method excavates the ground to the planned depth of the casing, lays the casing in the excavation hole, further excavates while injecting a stable liquid suitable for the soil into the excavation hole, after excavating to the planned depth, Reinforcing rods assembled on the ground are inserted into the excavation hole, and concrete is cast into the excavation hole and solidified, and has the following advantages.
(a)低振動・低騒音である。
(b)設備が簡単で施工速度が速く経済的である。
(c)狭い敷地内でも施工可能である。
(A) Low vibration and low noise.
(B) Equipment is simple, construction speed is fast and economical.
(C) Construction is possible even in a small site.
上記アースドリル工法により軟弱地盤に杭を施工する場合には、掘削孔内に注入する安定液の水位を高くするか、ケーシングの建て込み深さを深くし、これにより、掘削孔壁の崩壊を防止して、地盤の安定化を図る必要があった。 When piles are constructed on soft ground by the above-mentioned earth drill method, the level of the stabilizing liquid injected into the drilling hole is increased or the depth of the casing is increased, thereby causing the collapse of the drilling hole wall. It was necessary to prevent and stabilize the ground.
しかしながら、このような対策をとっても十分な地盤の安定化が図れないことがあった。また、所定径で掘削孔を掘削しても、周辺の軟弱地盤が掘削孔壁を押圧して掘削孔を細くする結果、掘削杭径が小さくなって、設計杭径を満足しないことがあった。さらに、安定液が打設コンクリートに混入して、杭本体の品質が低下する恐れがあった。 However, even if such measures are taken, the ground may not be sufficiently stabilized. In addition, even when excavating a drilling hole with a predetermined diameter, the surrounding soft ground pressed the drilling hole wall and narrowed the drilling hole. As a result, the drilling pile diameter was reduced and the design pile diameter was not satisfied. . Furthermore, there was a risk that the quality of the pile body would deteriorate due to the stabilizing liquid mixed into the cast concrete.
このようなことから、既製杭を用いた工法に変更せざるを得ない場合があったが、上述のような利点を有するアースドリル工法を採用することが望まれている。 For this reason, there has been a case where it has been necessary to change to a construction method using a ready-made pile, but it is desired to employ an earth drill construction method having the above-described advantages.
しかしながら、軟弱地盤であっても掘削孔壁を十分に保護することができ、しかも、周辺の軟弱地盤が掘削孔壁を押圧することによる掘削杭径の縮小の問題がなく、さらに、安定液の打設コンクリートへの混入による杭本体の品質の低下の問題がない、アースドリル工法による杭の施工方法は、まだ提案されていない。 However, even in soft ground, the drilling hole wall can be sufficiently protected, and there is no problem of reduction in the diameter of the excavated pile due to the surrounding soft ground pressing the drilling hole wall. There has not yet been proposed a method for constructing a pile by the earth drill method, which does not have a problem of deterioration in the quality of the pile main body due to mixing into the cast concrete.
そこで、本願発明者等は、軟弱地盤であっても掘削孔壁を十分に保護することができ、しかも、周辺の軟弱地盤が掘削孔壁を押圧することによる掘削杭径の縮小の問題がなく、さらに、安定液の打設コンクリートへの混入による杭本体の品質の低下の問題がない、アースドリル工法による杭の施工方法を得るべく、鋭意検討を重ねた。この結果、地盤改良と併用して掘削を行えば、上記問題を全て解決することができるといった知見を得た。 Therefore, the inventors of the present application can sufficiently protect the excavation hole wall even in soft ground, and there is no problem of reduction in the diameter of the excavation pile due to the surrounding soft ground pressing the excavation hole wall. Furthermore, in order to obtain a pile construction method by the earth drill method, there was no problem of deterioration of the pile body quality due to the mixing of the stabilizing liquid into the cast concrete. As a result, we have learned that all of the above problems can be solved by excavating in combination with ground improvement.
この発明は、上記知見に基づきなされたものであって、安定液を使用しないアースドリル工法により、改良地盤内に杭本体を改良地盤と一体的に構築することによって、アースドリル工法の利点を備え、しかも、杭本体の施工性の向上、杭本体径の縮小化による施工コストの低減、安定液の不使用による杭本体の品質向上、および、杭本体径の擬似的増加による耐震性、水平抵抗等の向上を図ることができる、場所打ち杭の施工方法を提供することを目的とする。 This invention has been made on the basis of the above knowledge, and has an advantage of the earth drill method by constructing the pile body integrally with the improved ground in the improved ground by an earth drill method that does not use a stabilizing liquid. In addition, improvement of the workability of the pile body, reduction of construction costs by reducing the diameter of the pile body, improvement of the quality of the pile body by not using a stabilizing liquid, and earthquake resistance and horizontal resistance due to a pseudo increase in the diameter of the pile body It aims at providing the construction method of a cast-in-place pile which can aim at improvement.
この発明は、上記知見に基づきなされたものであって、下記を特徴とするものである。 The present invention has been made on the basis of the above findings, and is characterized by the following.
請求項1に記載の発明は、地盤内に改良地盤を円柱状に構築し、次いで、前記改良地盤の中心部に、安定液を使用することなく掘削孔を形成し、次いで、前記掘削孔内に鉄筋籠を挿入し、そして、前記鉄筋籠が挿入された前記掘削孔内にコンクリートを打設して、前記改良地盤内に前記改良地盤と一体的に杭本体を構築する、場所打ち杭の施工方法において、前記改良地盤内に鉄筋籠を構築し、この後、前記鉄筋籠の内側に前記杭本体を構築することに特徴を有するものである。
In the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の、場所打ち杭の施工方法において、前記改良地盤を前記杭本体を構築する深さまで構築することに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の、場所打ち杭の施工方法において、前記改良地盤を軟弱地盤層のみに構築することに特徴を有するものである。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1つに記載の、場所打ち杭の施工方法において、前記杭本体の径寸法を、前記杭本体の長手方向において同一とすることに特徴を有するものである。
Invention of Claim 4 makes the diameter dimension of the said pile main body the same in the longitudinal direction of the said pile main body in the construction method of a cast-in-place pile as described in any one of
請求項5に記載の発明は、請求項1から3の何れか1つに記載の、場所打ち杭の施工方法において、前記杭本体の径寸法を、前記杭本体の長手方向において部分的に異ならせることに特徴を有するものである。
Invention of
この発明によれば、安定液を使用しないアースドリル工法により、改良地盤内に杭本体を改良地盤と一体的に構築することによって、アースドリル工法の利点である、低振動・低操音、設備が簡単で施工速度が速く経済的、狭い敷地内でも施工可能といった利点を備え、しかも、杭本体の施工性の向上、杭本体径の縮小化による施工コストの低減、安定液の不使用による杭本体の品質向上、および、杭本体径の擬似的増加による耐震性、水平抵抗等の向上を図ることができる。 According to the present invention, by constructing the pile main body integrally with the improved ground in the improved ground by an earth drill method that does not use a stabilizer, the low-vibration / low-noise operation, equipment that is an advantage of the ground drill method Is easy, fast and economical, and has the advantages of being able to work even in a small site. In addition, it improves the workability of the pile body, reduces the construction cost by reducing the pile body diameter, and does not use a stable liquid. It is possible to improve the quality of the main body, and improve the earthquake resistance, horizontal resistance, etc. due to the pseudo increase in the pile main body diameter.
この発明の、場所打ち杭の施工方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。 One embodiment of the method for constructing cast-in-place piles of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の、場所打ち杭の施工方法による地盤改良工程を示す図であり、(a)は、概略平面図、(b)は、概略断面図、(c)は、改良地盤に鉄筋籠を構築した場合の概略断面図である。図2は、この発明の、場所打ち杭の施工方法による掘削工程を示す図であり、(a)は、概略平面図、(b)は、概略断面図である。図3は、この発明の、場所打ち杭の施工方法による杭本体構築工程を示す図であり、(a)は、概略平面図、(b)は、概略断面図である。
FIG. 1 is a diagram showing a ground improvement process by a cast-in-place pile construction method according to the present invention, where (a) is a schematic plan view, (b) is a schematic cross-sectional view, and (c) is an improved ground. It is a schematic sectional drawing at the time of constructing a reinforcing bar rod. 2A and 2B are diagrams showing the excavation process by the cast-in-place pile construction method of the present invention, wherein FIG. 2A is a schematic plan view and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view.
この発明の、場所打ち杭の施工方法は、先ず、図1に示すように、軟弱地盤1に円柱状の改良地盤2を構築する。円柱状の改良地盤2は、例えば、テノコラム(登録商標)工法により構築する。テノコラム工法とは、セメント系固化材を液状にして軟弱地盤1に注入し、軟弱地盤1と固化材液とを攪拌混合して、柱状の改良体、すなわち、改良地盤2を軟弱地盤1内に構築するものである。
As shown in FIG. 1, the cast-in-place pile construction method of the present invention first constructs a cylindrical improved
以下、テノコラム工法を、図面を参照しながらさらに説明する。 Hereinafter, the teno column method will be further described with reference to the drawings.
図7は、テノコラム工法の実施設備を示す概略図である。 FIG. 7 is a schematic view showing equipment for carrying out the teno column method.
図7に示すように、テノコラム工法の施工設備は、水槽5、セメントサイロ6、ミキシングプラント7およびポンプ8を備えたプラント側設備と、施工機本体9および攪拌装置10を備えた施工機側設備とからなっていて、以下のようにして、地盤改良が行われる。
As shown in FIG. 7, the teno column construction equipment includes plant-side equipment including a
水槽5とセメントサイロ6から水とセメントがそれぞれミキシングプラント7に送られ、ここで、水とセメントとが混合されてセメントスラリーが調製される。このようにして調製されたセメントスラリーは、ポンプ8によって施工機本体9に送られる。施工機本体9に送られたセメントスラリーは、先端に攪拌羽根11が取り付けられた攪拌装置10に送られる。攪拌装置10は、セメントスラリーを軟弱地盤1に注入しながら攪拌羽根11により軟弱地盤1を所定深度まで攪拌する。これによって、攪拌羽根11が通過し、攪拌された円柱状の地盤部分は、軟弱地盤とセメントスラリーとが混合された状態となる。この後、攪拌羽根11を引き上げ、セメントを固化させれば、軟弱地盤1内には、図1に示すように、円柱状の改良地盤2が構築される。
Water and cement are respectively sent from the
なお、上記方法により改良地盤2を構築する場合、セメントスラリーの注入量を軟弱地盤1の深さ方向の軟弱の程度に応じて調整したり、あるいは、セメントスラリーの注入箇所を調整することもできる。例えば、攪拌羽根11の外周側からのセメントスラリーの注入量を増やすことによって、改良地盤2の外周部の強度を他の部分に比べて高めることができる。
When the improved
このようにして、軟弱地盤1に円柱状の改良地盤2を構築したら、図2に示すように、改良地盤2内に掘削孔3を形成し、この後、図3に示すように、掘削孔3内に、鉄筋籠14により補強されたコンクリート16からなる杭本体4を改良地盤2と一体的に構築する。杭本体4は、アースドリル工法によって構築するが、軟弱地盤ではなく改良地盤2内に杭本体4を構築するので、ケーシングや安定液を使用する必要がない。この点で、上述したアースドリル工法と相違する。
When the cylindrical improved
以下、この発明で実施するアースドリル工法を、図面を参照しながらさらに詳しく説明する。 Hereinafter, the earth drill method implemented in the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図4は、この発明で実施するアースドリル工法による改良地盤への場所打ち杭の構築工程を示す図であり、(a)は、掘削機の回転軸を円柱状の改良地盤の中心に位置決めした状態を示す概略断面図、(b)は、掘削機の回転軸に取り付けられた掘削刃により改良地盤を掘削している状態を示す概略断面図、(c)は、掘削孔が形成された改良地盤を示す概略断面図、(d)は、掘削孔内に鉄筋籠を挿入した状態を示す概略断面図、(e)は、鉄筋籠が挿入された掘削孔内にコンクリートを打設して杭本体を構築した状態を示す概略断面図である。 FIG. 4 is a diagram showing a process for constructing a cast-in-place pile on the improved ground by the earth drill method according to the present invention. FIG. 4A shows the rotary shaft of the excavator positioned at the center of the cylindrical improved ground. The schematic sectional drawing which shows a state, (b) is a schematic sectional drawing which shows the state which excavates the improved ground with the excavation blade attached to the rotating shaft of an excavator, (c) is the improvement in which the excavation hole was formed Schematic cross-sectional view showing the ground, (d) is a schematic cross-sectional view showing a state in which a reinforcing bar is inserted into the excavation hole, (e) is a concrete pile placed in the excavation hole in which the reinforcing bar is inserted It is a schematic sectional drawing which shows the state which constructed | assembled the main body.
先ず、図4(a)に示すように、掘削機(図示せず)の回転軸(ケリーバ)12が円柱状の改良地盤2の中心上に来るように位置決めする。次に、図4(b)に示すように、回転軸12の先端に掘削刃13を取り付け、掘削刃13を回転させて改良地盤2を掘削する。掘削刃13による掘削深度は、改良地盤2の構築深さ範囲内とする。次に、図4(c)に示すように、改良地盤2の中心部に掘削孔3が形成されたら、図4(d)に示すように、地上で予め組み立てた鉄筋籠14をクレーン15により掘削孔3内に吊り下げて挿入する。そして、図4(e)に示すように、鉄筋籠14が挿入された掘削孔3内にコンクリート16を打設し、コンクリート16を固化させれば、改良地盤2の中心部には、図3に示すように、円柱状の杭本体4が改良地盤2と一体的に構築される。
First, as shown in FIG. 4A, positioning is performed so that the rotary shaft (Kelly bar) 12 of the excavator (not shown) is on the center of the cylindrical
改良地盤2は、上記例のように、杭本体4の全体に亘って構築しても良いが、図5に示すように、軟弱地盤層のみに構築しても良く、これにより、施工コストを低減することができる。
The
なお、図5(a)は、軟弱地盤層が地盤の上層部にある場合であり、図5(b)は、軟弱地盤層が地盤の中央部にある場合であり、各図の左側に地盤深さと地盤強度との関係を示す。地盤強度は、図中、右に行くほど高いことを示す。図5(b)に示すように、改良地盤2を地盤の中央部に形成するには、テノコラム工法の場合、攪拌羽根11の径を換えることにより容易に行える。
5 (a) shows a case where the soft ground layer is in the upper layer of the ground, and FIG. 5 (b) shows a case where the soft ground layer is in the center of the ground. Shows the relationship between depth and ground strength. The ground strength is higher as it goes to the right in the figure. As shown in FIG. 5 (b), the
また、上記例のように、杭本体4の径寸法を杭本体4の長手方向において同一としても良いが、図6に示すように、改良地盤2内に形成する掘削孔3の径を、掘削孔3の長手方向において部分的に異ならせれば、すなわち、杭本体4の径寸法を、杭本体4の長手方向において部分的に異ならせれば、杭本体4が改良地盤2と、より一体的に構築される。掘削孔3の径を掘削孔3の長手方向において部分的に異ならせるには、径の異なる掘削刃13を使用すれば良い。
Moreover, although the diameter dimension of the pile main body 4 is good also in the longitudinal direction of the pile main body 4 like the said example, as shown in FIG. 6, the diameter of the
さらに、図1(c)に示すように、改良地盤2内に円筒状鉄筋籠17を改良地盤2と同心円状に構築し、鉄筋籠17の内側に掘削孔3を形成すれば、杭本体4の構築時の掘削孔3の壁の崩落を確実に防止することができる。鉄筋籠17は、可能ならば改良地盤2の全長に亘って構築しても良いが、図示のように上層のみでも良い。また、鉄筋籠17の上部を掘削孔3から突出させて、杭本体4上に構築する構造物あるいはフーチングと鉄筋籠17の上部とを一体化すれば、スムーズな応力伝達を図ることができる。なお、鉄筋籠17を改良地盤2内に構築するには、改良地盤2の未硬化時に、バイブレーターによる振動工法により鉄筋籠17を改良地盤2内に落とし込めば良い。
Further, as shown in FIG. 1 (c), if a cylindrical reinforcing
以上説明したように、この発明によれば、安定液を使用しないアースドリル工法により、改良地盤2内に杭本体4を改良地盤2と一体的に構築することによって、以下のような効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention, the following effects are brought about by constructing the pile body 4 integrally with the
(イ)アースドリル工法の利点である、低振動・低操音、設備が簡単で施工速度が速く経済的、狭い敷地内でも施工可能であるといった利点をそのまま有する。
(ロ)掘削孔3の崩壊等の恐れが皆無なので、杭本体4の施工性が大幅に向上する。
(ハ)周辺地盤により掘削孔壁が押圧されることにより、掘削孔3の径が小さくなって、設計杭径を満足しないといった恐れは皆無である。
(ニ)安定液を使用する必要がないので、安定液がコンクリートに混入して杭本体4の品質が低下するといった恐れは皆無である。
(ホ)杭本体4は、改良地盤2により補強されるので、杭本体4の径を縮小化することができ、この結果、施工コストが低減する。
(へ)改良地盤2により杭本体4の径が擬似的に増加することになるので、耐震性、水平抵抗等の向上を図ることができる。
(A) It has the advantages of the earth drill method, such as low vibration and low noise handling, simple equipment, fast construction speed, economics, and construction in a small site.
(B) Since there is no fear of collapse of the
(C) There is no fear that the diameter of the
(D) Since there is no need to use a stabilizing liquid, there is no fear that the stabilizing liquid will be mixed into the concrete and the quality of the pile body 4 will be deteriorated.
(E) Since the pile main body 4 is reinforced by the
(F) Since the diameter of the pile body 4 is increased in a pseudo manner by the
1:軟弱地盤
2:改良地盤
3:掘削孔
4:杭本体
5:水槽
6:セメントサイロ
7:ミキシングプラント
8:ポンプ
9:施工機本体
10:攪拌装置
11:攪拌羽根
12:回転軸
13:掘削刃
14:鉄筋籠
15:クレーン
16:コンクリート
17:鉄筋籠
1: Soft ground 2: Improved ground 3: Excavation hole 4: Pile main body 5: Water tank 6: Cement silo 7: Mixing plant 8: Pump 9: Construction machine main body 10: Agitation device 11: Agitation blade 12: Rotating shaft 13: Excavation Blade 14: Rebar rod 15: Crane 16: Concrete 17: Rebar rod
Claims (5)
前記改良地盤内に鉄筋籠を構築し、この後、前記鉄筋籠の内側に前記杭本体を構築することを特徴とする、場所打ち杭の施工方法。 The improved ground is built in a cylindrical shape in the ground, then a drill hole is formed in the center of the improved ground without using a stabilizing liquid, and then a reinforcing bar is inserted into the drill hole, and In the construction method of cast-in-place pile, in which concrete is placed in the excavation hole into which the reinforcing bar is inserted, and the pile body is built integrally with the improved ground in the improved ground ,
A cast-in-place pile construction method , wherein a reinforcing bar is built in the improved ground, and thereafter, the pile main body is built inside the reinforcing bar .
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