JP5507752B1 - Underground material burial method - Google Patents
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Abstract
【課題】小径、低強度の地中埋設資材を、如何なる貫入方法であっても地中圧入ができ、掘削残土の発生も少ない地中埋設資材埋設工法及びこれに用いる簡易な構造で低コストで作製できる中空管先端キャップを提供すること。
【解決手段】中空管50の先端に配置され中空管50の貫入により地中に連行され、中空管50の引き抜き後、地中に残置されるものであって、中空管50の先端と当接し地中に圧入される底板部1と、中空管50の中に入り、中空管50の横方向の移動を規制すると共に、埋設資材の地中側先端部を支持する底板部1の中央に起立状に延びる円筒状の突起部2を備える中空管先端キャップ10。
【選択図】図2[Object] To embed a small-diameter, low-strength underground material by any intrusion method, and to reduce the cost of the underground material burial method and the simple structure used therefor, which can be injected into the ground by any method and generate less excavated soil. To provide a hollow tube tip cap that can be produced.
The hollow tube is disposed at the tip of the hollow tube, is taken into the ground by the penetration of the hollow tube, and is left in the ground after the hollow tube is pulled out. A bottom plate portion 1 that is in contact with the tip and press-fitted into the ground, and a bottom plate that enters the hollow tube 50 and restricts the horizontal movement of the hollow tube 50 and supports the underground-side tip portion of the buried material. A hollow tube tip cap 10 having a cylindrical protrusion 2 extending upright in the center of the portion 1.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、地熱利用などに使用する低強度パイプ状物、あるいは液状化の際、噴出流を誘導するドレーン材等の比較的小径の地中埋設資材を地中に連行し、置き去りにする地中埋設資材埋設工法及びこれに用いる中空管先端キャップに関するものである。 In the present invention, a low-strength pipe-like material used for geothermal use or the like, or a relatively small-diameter underground material such as a drain material that induces a jet flow when liquefied, is taken into the ground and left behind. The present invention relates to a medium buried material burying method and a hollow tube tip cap used therefor.
自然エネルギー活用が注目されている昨今、地熱を利用する技術開発が進んでいる。地熱は1年を通して温度変化が小さく、その特性を利用した各種方法が開発されている。しかし、地熱を利用するパイプ状機材を、簡単で有効且つ低コストで行なえる埋設方法がないのが現状である。 In recent years, the use of natural energy has attracted attention, and technological development using geothermal energy is progressing. Geothermal heat changes little over the course of the year, and various methods utilizing its characteristics have been developed. However, there is currently no burying method that allows simple, effective, and low cost pipe-type equipment that uses geothermal heat.
従来、パイプ状機材等の埋設物を地中深く埋設する場合、埋設物よりひと回り大きめの穴を予め掘削し、その後、この掘削穴に埋設物を埋めていた。しかし、この工法では、穴を掘削後、埋設物を埋める際、崩落土壌等により、円滑な埋設ができなかった。 Conventionally, when a buried object such as a pipe-shaped equipment is buried deep underground, a hole that is slightly larger than the buried object is excavated in advance, and then the buried object is buried in the excavated hole. However, in this construction method, when the buried object was buried after excavating the hole, it was not possible to bury it smoothly due to collapsed soil or the like.
特開2004−52335号公報には、ケーシング建て込み用の施工機械を用いてケーシングを地盤に挿入することで削孔を行い、建て込んだケーシング内に、線状合成樹脂を重ねた円筒状の排水材の周囲にフィルターを装着し、任意の長さで接続したドレーン材を挿入し、その後ケーシングを引き抜いてこのドレーン材を地盤中に残置するドレーン打設工法が開示されている。この工法においては、ドレーン材の挿入後、ドレーン材とともに先端閉塞ビットを重りとして残してケーシングを引き抜くものである。 JP-A-2004-52335 discloses a cylindrical shape in which a casing is inserted into the ground using a construction machine for erection of a casing, and a linear synthetic resin is stacked in the erected casing. A drain placing method is disclosed in which a filter is attached around the drainage material, a drain material connected at an arbitrary length is inserted, and then the casing is pulled out to leave the drain material in the ground. In this method, after the drain material is inserted, the casing is pulled out with the drain material and the tip closing bit left as a weight.
このような先端閉塞ビットとしては、特開平10−159079号公報に、略逆円錐形の先端部にさや管の先端ビットに装着される円盤部が形成されており、円盤部の外周面には一方向の回転を係止する係止部が設けられ、さらに、先端部から円盤部の外周面にはさや管の圧入を容易にする排土用溝が形成されたものが開示されている。 As such a tip closing bit, in JP-A-10-159079, a disc portion to be attached to a tip bit of a sheath tube is formed at a tip portion of a substantially inverted conical shape, and on the outer peripheral surface of the disc portion. It is disclosed that a locking portion that locks rotation in one direction is provided, and further, a soil removal groove that facilitates press-fitting of the sheath tube is formed from the tip portion to the outer peripheral surface of the disk portion.
しかしながら、特開平10−159079号公報の先端閉塞ビットは、さや管(中空管)の回転と共に回転して地中に貫入されるため、さや管と係止する係止部や排土用溝が必須であり、構造が複雑で製作費用を上昇させるという問題がある。また、さや管の地中貫入は、回転が必須であり、無回転打設などの貫入方法は使用できないという問題がある。 However, since the tip closing bit of Japanese Patent Laid-Open No. 10-159079 rotates with the rotation of the sheath tube (hollow tube) and penetrates into the ground, the locking portion and the soil removal groove for retaining the sheath tube Is indispensable, and there is a problem that the structure is complicated and the manufacturing cost is increased. Moreover, the penetration of the sheath tube into the ground requires rotation, and there is a problem that a penetration method such as non-rotating driving cannot be used.
従って、本発明の目的は、例えば、液状化の際、噴出流を誘導するドレーン材などの小径、低強度の地中埋設資材を、如何なる貫入方法であっても地中圧入ができ、掘削残土の発生も少ない地中埋設資材埋設工法及びこれに用いる簡易な構造で低コストで作製できる中空管先端キャップを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to allow underground injection of a small-diameter, low-strength underground material such as a drain material that induces a jet flow during liquefaction by any penetration method, and excavated residual soil. An object of the present invention is to provide an underground material embedding method with less generation of a hollow tube and a hollow tube tip cap that can be manufactured at a low cost with a simple structure used therefor.
すなわち、本発明は従来の課題を解決するものであって、羽根の始点と終点間の鉛直方向長さがH 0 の螺旋状の回転羽根付き中空管と、該中空管の先端と当接し地中に圧入される底板部と、該中空管の中に入り、該中空管の横方向の移動を規制する該底板部の中央に起立状に延びる高さがH 0 以上である突起部を備える中空管先端キャップと、地中埋設資材を使用し、該中空管先端キャップと該地中埋設資材を地中に埋設する工法であって、該中空管の中に該突起部が入るよう、該中空管の先端を該中空管先端キャップに当接させるI工程と、該中空管を貫入することで該中空管共々該中空管先端キャップを地中に圧入するII工程と、該中空管の地上側の端部から該中空管の中に該地中埋設資材を投入するIII工程と、該中空管を地上に引き抜き、該中空管先端キャップと該地中埋設資材を地中に置き去りにするIV工程と、を行うことを特徴とする地中埋設資材埋設工法を提供するものである。 That is, the present invention solves the conventional problems, and includes a hollow tube with a spiral rotating blade whose vertical length between the start point and the end point of the blade is H 0 , and the tip of the hollow tube. A bottom plate portion press-fitted into the contact area, and a height extending into the center of the bottom plate portion that enters the hollow tube and restricts the lateral movement of the hollow tube is H 0 or more. A hollow tube tip cap having a protrusion and an underground material, and a method of burying the hollow tube tip cap and the underground material in the ground, The I step of bringing the tip of the hollow tube into contact with the tip of the hollow tube so that the protrusion is inserted, and the hollow tube by inserting the hollow tube, II step of press-fitting into the hollow tube, III step of charging the underground material into the hollow tube from the end on the ground side of the hollow tube, and the hollow tube on the ground Withdrawal, there is provided a underground materials embedded method for the IV step of leaving behind hollow tube end cap and 該地 Buried materials in the ground, and performing.
本発明によれば、中空管の先端を閉塞する中空管先端キャップ(以下、単に「先端キャップ」とも言う。)は、簡易な構造であり、低コストで作製できる。また、本発明の埋設工法によれば、小径、低強度の地中埋設資材を、如何なる貫入方法であっても地中圧入でき、掘削残土の発生も少ない。 According to the present invention, a hollow tube tip cap (hereinafter also simply referred to as “tip cap”) that closes the tip of a hollow tube has a simple structure and can be manufactured at low cost. Moreover, according to the embedding method of the present invention, underground material having a small diameter and low strength can be injected into the ground by any penetration method, and there is little generation of excavated soil.
次に、本発明の実施の形態における先端キャップを図1〜図3を参照して説明する。先端キャップ10は、中空管50とは別部材であり、また貫入使用の際、互いに当接するだけであり、中空管50と係合する係合部などは形成されていない。すなわち、先端キャップ10は、中空管50の先端に配置され中空管50の貫入により地中に圧入され、中空管50の引き抜き後、地中に残置されるものである。そして、先端キャップ10は、中空管50の先端51と当接し地中に圧入される底板部1と、中空管50の中に入り、中空管50の横方向の移動を規制する底板部1の中央に起立状に延びる突起部2を備える。先端キャップ10は、円板の中央に短尺状の筒状の突起を溶接することで簡単に得られる。筒状の突起としては、円形の筒管または四角形の筒管が挙げられる。
Next, the tip cap in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
先端キャップ10において、底板部1は中空管50の先端開口を閉塞すると共に、底板部上であって、突起部2の外側には中空管50の先端面51が当たる当接面11を有するため、平面視、中空管50から外側へ突出する部分(はみ出し部)を有する。この外側突出部の突出長さ(はみ出し度合い)は、中空管50が底板部1に当接した際、芯ズレ(横方向の中心からのズレ)が生じても、中空管50の先端開口の閉塞が維持される程度であればよい。芯ズレが生じて中空管50の先端開口に隙間が生じると、この隙間から土壌が進入し管閉塞を起す可能性があり、地中埋設資材60の地中残置ができなくなる。一方、この外側突出部が大き過ぎると、貫入抵抗が大きくなり、好ましくない。なお、後述するガイド中空管70を使用すれば、はみ出し度合いが大きくとも、芯ズレを抑制することができる。
In the
先端キャップ10において、突起部2は、中空管50の中に入って、中空管50の横方向の移動を規制する機能を奏する。突起部2の高さは、中空管50の横方向の移動を規制するに足りる高さであればよいが、螺旋羽根付き中空管50を貫入の際、地中障害物を避けるため、螺旋羽根の1ピッチ(図9中、符号H0)分、逆回転による引き上げを行うことがあり、このため、中空管50が突起部2から外れないよう、螺旋羽根の1ピッチ以上の高さ、好ましくは螺旋羽根の2ピッチ以上の高さとすることが好ましい。また、突起部2は、地中埋設資材60を載置するか又は地中埋設資材60の地中側先端部を支持する(収容する)ものであり、例えば円筒状の短管及び四角形の筒状の短管が挙げられる。突起部2が短管の場合、地中埋設資材60を、短管の中の中空部(図3の符号内径W0の中空部)に起立状に入れてもよく、また、短管の上面に載せてもよい。従って、突起部2は中に空間部を有さない円柱状(中実物)のものであってもよい。
In the
突起部2が円形の短管の場合、先端キャップ10と中空管50の径方向における寸法関係は図3に示す通りである。すなわち、突起部2の外径W1は、中空管50の内径W2より小であり、且つ隙間を形成している。隙間が存在することで、中空管50を引き抜く際、抵抗なく円滑に引き抜くことができる。また、中空管50の外径W3は、底板部1の外径W4より小であり、且つ底板部1が、平面視、中空管50から外側へ突出する部分111を有する。これにより、中空管50が底板部1に当接した際、芯ズレが生じても、中空管50の先端開口の閉塞が維持される。なお、突起部2が四角形の短管は、円形が四角形の内接するような円形の短管に比べて、角が突出する分、芯ズレを防止する効果が大となる。
When the
先端キャップ10において、底板部1は、図1に示すような円形状に限定されず、角形状であってもよい。角形状の底板部であっても、円形状の底板部と実質的に同様の作用効果を奏する。また、図7に示すように、底板部1の裏面から下方に延びる先端突起3を備えた先端キャップ10aでもよい。底板部1は、中空管50が回転貫入の場合であっても、当接部分は摺動するため、実質的に回転しない。しかし、先端突起3を備えることで、先端突起3が地盤中に食い込み、回転力を確実に抑えることができる。底板部1が回転すると、中空管50内に地中埋設資材60を入れて、地中貫入を行う際、地中埋設資材60が中空管50内で回転してしまい、中空管50の内壁と衝突して外周面を損傷させてしまう恐れがある。また、先端突起3は、硬い地盤への貫入の際、先端錐の役目を果たす。先端突起3は1個又は2個以上であってもよい。また、先端キャップ10の先端部は尖り状であってもよい。先端突起3の長さは適宜決定される。
In the
先端キャップ10において、底板部1は、図1に示すような円形状に限定されず、図8に示すように、円板状の底板本体部12と底板本体部12の周端部から起立状に延びる周壁部13とからなる底板部1aであってもよい。先端キャップ10bは、突起部2と周壁部13間の底板本体部12が、中空管50の先端面51が当たる当接面11となる。周壁部13を設けることで、中空管50が芯ズレを起しても、中空管50は突起部2と周壁部13の間で動くのみであり、中空管50の先端開口の閉塞状態を維持することができる。また、周壁部13は、中空管50が貫入される際は、排土を抑制する機能があり、また、中空管50を引き抜く際は、周辺地盤との抵抗が大となり、中空管50と先端キャップ10の分離を容易とする。また、引き上げの底板部1の底面形状は、平坦面に限定されず、例えば、地中側の先端形状が尖り状であってもよい。これにより、貫入抵抗を低減できる。
In the
次に、本発明の実施の形態における地中埋設資材埋設工法(以下、単に「資材埋設工法」とも言う。)を、図4を参照して説明する。本例の資材埋設工法は、先端キャップ10と、中空管50と、地中埋設資材60を使用し、先端キャップ10と地中埋設資材60を地中に埋設する工法であって、中空管50の中に突起部2が入るよう、中空管50の先端を先端キャップ10に当接させるI工程と、中空管50を貫入することで中空管50共々先端キャップ10を地中に圧入するII工程と、中空管50の地上側の端部から中空管50の中に地中埋設資材60を投入するIII工程と、中空管50を地上に引き抜き、先端キャップ10と地中埋設資材60を地中に置き去りにするIV工程と、を行う。なお、上記工程は順序を限定するものではなく、例えば、II工程とIII工程は逆に行ってもよい。
Next, an underground material embedding method (hereinafter also simply referred to as “material embedding method”) in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The material embedding method in this example is a method of using the
I工程において、先ず、地中埋設資材60の地表埋設位置ポイントPに先端キャップ10をセットする。そして、例えば不図示の回転圧入装置に起立状にセットされた中空管50の径方向の中心と先端キャップ10の径方向の中心が概ね一致するように、中空管50の先端を先端キャップ10に当接させる(図4(A))。この場合、先端キャップ10と中空管50は、図3のように、中空管50の内壁と先端キャップ10間には隙間が存在するが、これに限定されず、突起部2が中空管50内に存在する限り、中空管50が芯ズレを起していてもよい。中空管50が芯ズレを起していても、中空管50の先端開口は閉塞状態であり、IV工程において、地中埋設資材60の埋設は可能である。I工程により、中空管50の中に突起部2が入り、中空管50の先端と先端キャップ10の底板部1が当接する。なお、地表埋設位置ポイントPに先端キャップ10をセットする際、先端キャップ10のはみ出し部分に小さな貫通穴を空けておき、その貫通穴に釘等の固定手段を打ちつければ、設置位置が正確に定まり、且つ固定が安定する。
In the step I, first, the
中空管50としては、回転羽根無し中空管及び回転羽根付き中空管が挙げられる。地盤の土質にもよるが、回転羽根無し中空管であっても、直径が最大300mmであれば、打撃圧入または回転圧入で地中に十分、貫入できる。従って、小径の地中埋設資材60の埋設に適用できる。本発明において、中空管の直径は、底板部1の最小幅より小である。すなわち、中空管の直径は、中空管の先端を先端キャップ10に当接させた際、平面視において、先端キャップ10の底板部1の外輪郭が見える寸法である。
Examples of the
回転羽根付き中空管としては、螺旋羽根付き中空管が挙げられる。螺旋羽根付き中空管としては、図9に示すような、羽根の始点と終点間の鉛直方向長さがH0の螺旋状の回転羽根付き中空管50aが挙げられる。この場合、先端キャップ10の突起部2の高さが、H0以上であると、中空管50aの地中貫入において、地中障害物を避けるため、逆回転の引き上げを行う際、通常、1ストローク(H0)以下の引き上げであり、これであれば、中空管50aから先端キャップ10が外れることがない点で好ましい。
Examples of the hollow tube with a rotating blade include a hollow tube with a spiral blade. As a hollow tube with a spiral blade, there is a spiral
螺旋状の回転羽根付き中空管としては、先端羽根付き中空管に限定されず、例えば、2つまたは3つ以上(多段)の螺旋状の回転羽根付き中空管であってもよい。回転羽根の設置個数は、鋼管杭長さ及び土質などにより適宜決定すればよい。螺旋羽根の羽根径は、中空管の長さや土質によっても異なり、一概に決定できないものの、最大で中空管径の6倍、最小で中空管径+(4cm)が好ましい。 The spiral hollow tube with rotating blades is not limited to the hollow tube with tip blades, and may be, for example, two or more (multistage) helical tubes with rotating blades. What is necessary is just to determine the installation number of rotary blades suitably with steel pipe pile length, soil quality, etc. The blade diameter of the spiral blade varies depending on the length and soil quality of the hollow tube, and cannot be determined unconditionally. However, the maximum is 6 times the hollow tube diameter, and the minimum hollow tube diameter + (4 cm) is preferable.
多段の螺旋状の回転羽根付き中空管としては、図10に示すような2段目が四角形螺旋羽根である中空管50bが挙げられる。四角形螺旋羽根は、四角形の板材から作成することができる。四角形の螺旋羽根は、対角線長さが羽根径と同じ長さの四角形の板材の中央を、中空管径に相当する外径の円板をくり抜いて中間体を得、次いで、この中間体を径方向に沿って一部切断し、連続リング状物を分断し、端部を所定間隔引き離し、全体が漸次所定の傾斜角度となるように加工して得られる。この四角形の螺旋羽根は、鋼管に溶接により接合される。
Examples of the multistage spiral hollow tube with rotating blades include a
図10(B)に示すように、2段目の羽根が四角形の板材から作成された四角形羽根52aは、掘削抵抗を低減でき、また、製作費用を低減できる点で好ましい。製作費用を低減できる理由を図11及び図12を参照して説明する。図11の左側の図は、例えば、直径が10cmの円板56aを10cm四方の四角形板材55aから採取する場合の材料取りを、右側の図は、対角線長さが10cmの四角形板56bを10cm四方の四角形板材55bから採取する場合の材料取りを、それぞれ示した図である。四角形羽根は、円形羽根に比べて、材料に占める面積が0.62倍(49%/78.5%)も小であり、材料費を節約できる。また、10cm四方の四角形板材55bからシャーリングにより切断加工を行うが、四角形羽根の切断長さ(7cm×2)は、円形羽根の切断長さ(10cm×π)に比べて顕著に短く、加えて、直線加工の方が曲線加工より容易であり、このような点からも加工コストを大きく低減できる。また、四角形の板材55cから9枚の円形羽根56cを取る場合、四角形羽根なら同じ大きさの四角形の板材55dから16枚の四角形羽根56dが取れる(図12参照)。円形羽根56cと四角形羽根56dはこのように、面積で大きな相違があるものの、実際の回転半径の軌跡は同じとなる。なお、図10(B)は、2段目の羽根が1枚であるが、先端羽根が四角形羽根であってもよく、多段羽根の全てが四角形羽根であってもよい。
As shown in FIG. 10B, the
中空管50を貫入する手段としては、オーガによる回転貫入、モンケン落下による打撃貫入、ウォータージェットによる振動貫入など公知の貫入手段が挙げられる。この中、回転貫入手段が低振動であり、残土も少ない点で好ましい。
Examples of means for penetrating the
地中埋設資材60は、地熱利用、雨水利用、地下水利用または液状化対策のパイプ状の各種資材であり、先端キャップ10と共に地中に埋設される部材である。地熱利用の地中埋設資材は、地熱が1年を通じて昼夜の温度変化が小さいため、地熱利用ヒートポンプ等の一設備として利用できる。また、地下水や雨水の利用の埋設資材は、巨大地震後の仮設防災井戸に適用できる。また、液状化対策用の地中埋設資材としては、液状化を想定して、周面にスリットや貫通孔が形成されたパイプ管を予め地中に埋設しておき、液状化の際、噴出流を誘導するドレーン材が挙げられる。
The
地中埋設資材60は、中空管50の内径より小の外径を有し、突起部2上に載置されて、又は筒状の突起部2の中に先端部が収納されて地中に連行され埋設される。地中埋設資材60は、発泡スチロール、塩ビ管等の低強度管であっても先端キャップ10が回転しないため、外力を実質的に受けることがない。地中埋設資材60は、利用目的に応じて、スリットや貫通孔等が形成されていてもよい。地中埋設資材60は、長さに制限はなく、用途に応じて適宜決定される。また、長さが数十mと長い場合、複数本を継ぎ合わせて使用することもできる。
The
I工程は、図4(A)の方法に限定されず、中空管50と突起部2間に不図示のパッキンを介在させ、中空管50の先端に予め、先端キャップ10を落下防止程度に保持してもよい。これにより、地上にて、先端キャップ10を一体的に取り付けた中空管50を横置きにし、長尺状の地中埋設資材60を中空管50内に予め挿入することができる。起立した中空管50に長尺状の地中埋設資材60を装填するのは、長尺状の地中埋設資材60を一定の高さまで上げる必要があり、困難を伴うことが多いが、横置きにした中空管50への長尺状の地中埋設資材60の挿入は容易である。使用するパッキンとしては、例えば、Oリングが挙げられ、中空管50から先端キャップ10が落下しない程度の保持強度であり、且つ中空管50を回転圧入した際、破れる程度の詰物である。中空管50を回転圧入した際、パッキンが破れないと、中空管50を地上に引き抜く際、先端キャップ10を地中に置き去りにできない。
The step I is not limited to the method shown in FIG. 4 (A), and a packing (not shown) is interposed between the
I工程において、内径が突起部2の外径より大であり、外径が中空管50の内径より小であるガイド中空管70を準備し、ガイド中空管70の中に突起部2が入るよう、ガイド中空管70の先端を中空管先端キャップ10の底板部1に当接させる(図5参照)。ガイド中空管70は、短尺状のパイプであり、中空管50の地中貫入において、地中障害物を避けるため、中空管50を逆回転の引き上げを行う際、中空管50から先端キャップ10が外れることを防止するものである。従って、ガイド中空管70の長さ(高さ)は突起部2の長さ(高さ)より大である。また、中空管50とガイド中空管70の間には隙間が形成されている。このため、IV工程において、中空管50が引き抜かれると、ガイド中空管70は、先端キャップ10及び地中埋設資材60と共に、地中に残置される。突起部2とガイド中空管70の間には、隙間があってもなくてもよい。なお、ガイド中空管70の装着は、中空管70の先端に先端キャップ10を当接する前に、予め、先端キャップ10に載置又は固定させておいてもよい。また、ガイド中空管70は、中空管50と先端キャップ10の突起部2間の隙間が大きい場合、中空管50の径方向の移動を規制する芯ズレ防止効果を発揮する。ガイド中空管70が使用された場合、地中埋設資材60は、ガイド中空管70上に載置してもよい。
In step I, a guide
I工程において、中空管50を回転圧入させる際、先端キャップ10の底板部1の中空管との当接面に、摩擦低減部材または摩擦低減剤を介在させてもよい。これにより、中空管50の回転が円滑となる。摩擦低減部材としては、フッ素樹脂系などの摩擦低減材で作製されるリング状シート部材が挙げられる。また、摩擦低減剤としては、油脂類が挙げられる。
In the step I, when the
II工程は、I工程の後に実施する工程であって、中空管50を貫入することで中空管50共々先端キャップ10を地中に圧入する工程である。なお、ガイド中空管70が装着されている場合、中空管50を貫入することで中空管50、先端キャップ10及びガイド中空管70が地中に連行される(図4(B))。本例では中空管50として、回転羽根無し中空管を使用し、貫入手段が回転による圧入である。なお、II工程を行う前に、予め、地中埋設資材60を中空管50内に装着しておいてもよい。
The step II is a step that is performed after the step I, and is a step in which the
II工程において、中空管50は回転圧入される。すなわち、貫入手段により中空管50に回転力と押し込み力を与える。これにより、中空管50は、先端キャップ10を地中に押し込みつつ連行する。また、先端キャップ10が中空管の先端開口を閉塞しており、中空管50内への土壌の進入はない。また、中空管50は回転するものの、先端キャップ10は中空管50の先端と摺動するのみで回転はしない。このため、例えば、中空管50内であって、先端キャップ10の突起部2内に、予め地中埋設資材60が装填されている場合、地中埋設資材60は回転せず、安定して地中に連行できる。中空管50は、長さに制限はなく、用途に応じて適宜決定される。また、長さが数十mと長い場合、複数本を継ぎ合わせて使用することもできる。II工程において、中空管50の貫入途中、石等の地中障害物に当たって場合、中空管50を逆回転させながら、少し引き上げ、再度の貫入を試みればよい。少し引き上げても、先端キャップ10の突起部2の高さがあるため、中空管50から先端キャップ10が外れることはない。また、ガイド中空管70または第2ガイド中空管80が装着されていれば、中空管50をもう少し高く引き上げても、中空管50から先端キャップ10が外れることはない。II工程は中空管50を所定の深度まで回転貫入し、中空管50の回転を停止することで終了する。
In step II, the
II工程の前またはII工程の途中において、突起部2が円管の場合、外径が突起部2の内径より小である第2ガイド中空管80を準備し、突起部2の中に第2ガイド中空管80を挿入することができる。II工程の途中とは、例えば、中空管2を貫入する際、石等の地中障害物に当たった場合、中空管2の貫入を停止した直後を言う。すなわち、第2ガイド中空管80は、外径が突起部2の内径より小であり、円筒状の突起部2内にスッポリと入る(図6参照)。第2ガイド中空管80は、短尺状のパイプであり、中空管50の地中貫入において、地中障害物を避けるため、中空管50を逆回転の引き上げを行う際、中空管50から先端キャップ10が外れることを防止するものである。従って、第2中空管80の長さ(高さ)は突起部2の長さ(高さ)より大である。このように、第2ガイド中空管80の作用は、中空管50から先端キャップ10が外れることを防止する点でガイド中空管70と同じであるが、外径が小さい分、地上から落とし込みによる装着がし易い点で有利である。突起部2と第2ガイド中空管80の間には、隙間があってもなくてもよい。第2ガイド中空管80は、IV工程の実施後、先端キャップ10及び地中埋設資材60と共に、地中に残る。II工程の実施により、中空管50及び先端キャップ10は所定の深度まで圧入され、中空管50内は、中空状態であり、土壌は存在しない。
Before the II step or in the middle of the II step, when the
また、I工程において、先端キャップ10に、中空管50を当接させる前に、予め第2ガイド中空管80を当接させてもよい。これにより、その後、先端キャップ10に、中空管50を当接させることになるが、この中空管50の当接作業を円滑に行うことができる。特に、突起部20の高さが低い場合、中空管50のセッティグが容易でない場合があるが、高さが高く且つ径が小さい第2ガイド中空管80が中心に位置していれば、中空管50が第2ガイド中空管80にガイドされて、先端キャップ10の中央に容易に位置することになる。
Further, in the step I, the second guide
III工程は、中空管50の地上側の端部から中空管50の中に地中埋設資材60を投入する工程である(図4(C))。具体的には、地中埋設資材60は、II工程後、所定深度まで貫入された中空管50内に投入される。I工程において、予め、中空管50の中に地中埋設資材60が装填されている場合、すなわち、I工程の途中またはI工程後、II工程前において、III工程を実施した場合、II工程後のIII工程は省略することができる。なお、地中埋設資材60は、中空管50内に単に投入するだけでよく、円筒状の突起部2上に載置状態、又は円管状の突起部2内に先端の一部が収納状態で設置される。地中埋設資材60は先端キャップ10上に起立状で設置することが好ましいが、中空管50を引き抜く際、連れ上がりしない限りは、少し傾いていてもよい。
Step III is a step in which the
IV工程は、中空管50を地上に引き抜き、先端キャップ10と地中埋設資材60を地中に置き去りにする工程である。I工程及びII工程において、ガイド中空管70及び第2ガイド中空管80を使用した場合、ガイド中空管70及び第2ガイド中空管80も共に、地中に置き去りとなる(図4(D)。IV工程において、中空管50は逆回転により引き抜かれる。中空管50と先端キャップ10は、中空管50の内壁と突起部2間に隙間があるため、中空管50を引き抜けば、先端キャップ10が連れ上がることはない。また、中空管50と先端キャップ10間に砂などが噛んで、多少、外れ難いことがあっても、中空管50を引き抜くことで、先端キャップ10は置き去りにされる。その理由は次の通りである。中空管50を所定深度まで貫入した後、中空管50の周りは、図4(B)に示すような底板部1の外径と同じ内径の孔90は形成されず、図4(D)に示すように、側方土圧pが作用するため、孔90の内壁は内側に膨らみ、孔90の内径は、底板部1の径より小となる(縮径する)。このため、中空管50が引き抜かれた後、先端キャップ10は連れ上がりすることなく、地中に置き去りにされる。また、孔90の内壁の崩落土も先端キャップ10の連れ上がりを防止する。また、先端キャップ10には地中埋設資材60が載置されており、この重みもあり、中空管50が引き抜かれた後、先端キャップ10は連れ上がりすることなく、地中に置き去りにされる。なお、中空管50と先端キャップ10の分離が不安視される場合、地上から中空管50内にモンケンを落とすことで、中空管50と先端キャップ10を分離させてもよい。IV工程は、中空管50を地上に引き上げ、先端キャップ10と地中埋設資材60を地中に置き去りにすることで終了する。すなわち、中空管50は再利用するため、一道具としての役目をする。地中埋設資材60は、その用途に応じた別途の設備等を設けることで、地熱利用、雨水利用、地下水利用に適用され、また液状化対策のドレーン材として機能する。本例の埋設工法によれば、小径、低強度の地中埋設資材を、如何なる貫入方法であっても地中圧入でき、掘削残土の発生も少ない。
The IV process is a process in which the
本発明の資材埋設工法において、先端キャップ10に代えて、図7に示す先端キャップ10aを使用する場合、先端突起3が地盤中に食い込み、先端キャップ10の回転を確実に抑えることができる。また、先端突起3は、硬い地盤への貫入の際、先端錐の役目を果たすことができる。
In the material embedding method of the present invention, when the
本発明の資材埋設工法において、先端キャップ10に代えて、図8に示す先端キャップ10bを使用する場合、縁周りに起立状の周壁部13があるため、中空管50が芯ズレを起しても、中空管50の端面は周壁部13内に位置し、中空管50の先端開口の閉塞状態は維持される。また、起立状の周壁部13は、中空管50が貫入される際は、孔壁を側方へ押すため、排土を抑制する機能があり、また、中空管50を引き抜く際は、孔90の内壁面と接触するため摩擦抵抗が大となり、中空管50と先端キャップ10の分離を容易とする。周壁部13の高さは高いほど、貫入時の排土効果と引き抜き時の摩擦抵抗は大となる。
In the material embedding method of the present invention, when the
本発明の資材埋設工法において、円形状の底板部を有する先端キャップ10に代えて、四角形状の底板部を有する先端キャップ10bを使用する場合、貫入抵抗は大きくなるものの、崩落土壌等の地盤抵抗を受ける面積が大となり、中空管50と先端キャップ10の分離が容易となる。
In the material embedding method of the present invention, when a
本発明の資材埋設工法において、回転羽根なし中空管50に代えて、図9及び図10に示すような螺旋羽根付き中空管50aを使用する場合、掘進が容易となり、中空管50aの地中貫入抵抗を低減できる。従って、回転羽根なし中空管50では、中空管50の径が、最大で直径300mm程度のものしか使用できず、おのずと地中埋設資材60の径も小さいものに限定されるが、螺旋羽根付き中空管50aの場合、最大で直径600mm程度が使用でき、地中埋設資材60も大きい径のものが使用できる。
In the material embedding method of the present invention, when a
本発明によれば、中空管の先端を閉塞する先端キャップは、簡易な構造であり、低コストで作製できる。また、本発明の埋設工法によれば、小径、低強度の地中埋設資材を、如何なる貫入方法であっても地中圧入でき、掘削残土の発生も少ない。 According to the present invention, the tip cap for closing the tip of the hollow tube has a simple structure and can be manufactured at low cost. Moreover, according to the embedding method of the present invention, underground material having a small diameter and low strength can be injected into the ground by any penetration method, and there is little generation of excavated soil.
1 底板部
2 円筒状の突起部
3 先端突起
10、10a、10b 中空管先端キャップ
50、50a、50b 中空管
60 地中埋設資材
70 ガイド中空管
80 第2ガイド中空管
DESCRIPTION OF
Claims (11)
該中空管の先端と当接し地中に圧入される底板部と、該中空管の中に入り、該中空管の横方向の移動を規制する該底板部の中央に起立状に延びる高さがH 0 以上である突起部を備える中空管先端キャップと、
地中埋設資材を使用し、該中空管先端キャップと該地中埋設資材を地中に埋設する工法であって、
該中空管の中に該突起部が入るよう、該中空管の先端を該中空管先端キャップに当接させるI工程と、該中空管を貫入することで該中空管共々該中空管先端キャップを地中に圧入するII工程と、該中空管の地上側の端部から該中空管の中に該地中埋設資材を投入するIII工程と、該中空管を地上に引き抜き、該中空管先端キャップと該地中埋設資材を地中に置き去りにするIV工程と、を行うことを特徴とする地中埋設資材埋設工法。 A hollow tube with a spiral rotating blade whose vertical length between the starting point and the ending point of the blade is H 0 ;
A bottom plate portion that is in contact with the tip of the hollow tube and press-fitted into the ground, and enters the hollow tube and extends upright in the center of the bottom plate portion that restricts lateral movement of the hollow tube. A hollow tube tip cap having a protrusion having a height of H 0 or more ;
Using a buried material, a method of burying the hollow tube tip cap and the buried material in the ground,
The I step of bringing the tip of the hollow tube into contact with the tip of the hollow tube so that the protrusion enters the hollow tube, and the hollow tube penetrating the hollow tube together II step of press-fitting a hollow tube tip cap into the ground, III step of introducing the underground material into the hollow tube from the ground-side end of the hollow tube, and the hollow tube An underground material embedding method characterized by performing an IV step of drawing out to the ground and leaving the hollow tube tip cap and the underground material in the ground.
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