JP5994035B1 - Pile hole penetration test device and pile construction management method - Google Patents
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Abstract
【課題】地盤に形成した杭孔内に着底させ、直ちに杭底地盤の支持力を判定し得る杭孔用貫入試験装置を提供する。【解決手段】吊下げ式の杭孔用貫入試験装置Mであって、外側ケーシング1内にハンマーケーシング2が昇降自在に装填され、吊支部材3が外側ケーシング1の上端側開口部11aを通してハンマーケーシング2の上端部に止着され、ハンマーケーシング2の下端の貫入軸4が外側ケーシング1の下端側開口部12aより突出され、両端開口部11a,12aを封止するベローズ筒体5A,5Bを備える。ハンマーケーシング2は、下端のノッキングブロック21を自由落下で打撃するドライブハンマー22と、落下したドライブハンマー22を吊り上げて所定高さで下放する吊上げ機構6とを内蔵する。外側ケーシング1の下部に支脚13を備え、吊支部材3のストッパー30を介して吊下げ時の外側ケーシング1が支持され、着底時の孔底Hbに接当した貫入軸4が所定深さ貫入するのに要する打撃回数から孔底地盤の支持強度を測定するように構成されてなる。【選択図】図2Provided is a pile hole penetration test apparatus which can be settled in a pile hole formed in the ground and immediately determine the supporting force of the pile bottom ground. A penetrating test apparatus M for a suspended pile hole, in which a hammer casing 2 is loaded in an outer casing 1 so as to be movable up and down, and a suspension support member 3 passes through an upper end side opening 11a of the outer casing 1 and a hammer. Bellows cylinders 5A and 5B are fixed to the upper end portion of the casing 2 and the penetration shaft 4 at the lower end of the hammer casing 2 protrudes from the lower end side opening portion 12a of the outer casing 1 to seal the both end opening portions 11a and 12a. Prepare. The hammer casing 2 includes a drive hammer 22 that strikes the knocking block 21 at the lower end by free fall and a lifting mechanism 6 that lifts the dropped drive hammer 22 and releases it at a predetermined height. A support leg 13 is provided at the lower part of the outer casing 1, the outer casing 1 is supported when suspended through a stopper 30 of the suspension member 3, and the penetrating shaft 4 contacting the hole bottom Hb at the bottom is a predetermined depth. It is comprised so that the support strength of a hole bottom ground may be measured from the frequency | count of impact required for penetrating. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、アースドリル工法、オールケーシング工法、プレボーリング工法等によって地盤に穿設した杭孔における杭底地盤の支持強度を調べるための杭孔用貫入試験装置と、この杭孔用貫入試験装置を用いた杭施工管理方法に関する。 The present invention relates to a pile hole penetration test device for examining the support strength of a pile bottom ground in a pile hole drilled in the ground by an earth drill method, an all-casing method, a pre-boring method, and the like. It relates to the pile construction management method used.
従来より、場所打ち杭の施工にはケリーバ式アースドリル工法やオールケーシング工法が汎用されている。前者のケリーバ式アースドリル工法では、アースドリル機のケリーバに連結した軸掘バケットによって地盤を掘削・排土し、その掘削孔にスタントパイプを圧入し、孔内にベントナイト液等の安定液を注入しつつ、交換した径小の軸掘バケットにて掘削・排土し、想定される地下深部の支持層に達する深さの杭孔を形成し、この杭孔に鉄筋籠及びトレミー管を挿入し、エアー導入によるスライムの排出後、生コンを打設し、トレミー管及びスタントパイプを引抜く、という手順で場所打ち杭を建て込む。なお、拡底杭施工として、杭孔の形成後、その底部を拡底バケットで拡大した上で、場所打ち杭を建て込むことも多い。 Conventionally, the Keriba-type earth drill method and the all-casing method have been widely used for the construction of cast-in-place piles. In the former Keriba-type earth drill method, the ground is excavated and soiled by a shaft excavator bucket connected to the Keriba of the earth drill machine, a stunt pipe is press-fitted into the drill hole, and a stable liquid such as bentonite liquid is injected into the hole However, excavation and earth excavation with a small-diameter shaft exchanging bucket was performed, and a pile hole with a depth reaching the support layer in the deep underground was formed, and a reinforcing rod and treme tube were inserted into this pile hole. After the slime is discharged by introducing air, the cast-in-place piles are built in such a way that raw concrete is placed and the tremy pipe and stunt pipe are pulled out. In addition, as a bottom-pile construction, a cast-in-place pile is often built after the bottom of the pile hole is enlarged with a bottom-up bucket.
また、オールケーシング工法では、穿孔位置の地上に配置したチュービング装置により、鋼製のケーシングチューブを揺動又は/及び全周回転しながら地中に圧入しつつ、その内側をハンマーグラブによって掘削及び排土してゆき、該ケーシングチューブの継ぎ足しによって想定される地下深部の支持層に達する深さの杭孔を形成し、ハンマーグラブや沈殿バケットで孔底処理を行ったのち、杭孔内に鉄筋籠及びトレミー管を挿入し、生コンを打設しつつケーシングチューブ及びトレミー管を抜き上げてゆく、という手順で場所打ち杭を建て込む。 In the all-casing method, a steel casing tube is rocked or / and rotated all around and pressed into the ground by a tubing device placed on the ground at the drilling position, and the inside is excavated and discharged with a hammer grab. Then, after forming a pile hole with a depth that reaches the support layer in the deep underground assumed by the addition of the casing tube, and processing the bottom of the hole with a hammer grab or sedimentation bucket, The cast-in-place pile is built by inserting the treme tube and pulling out the casing tube and the treme tube while placing the raw concrete.
一方、プレボーリング工法による既製杭の施工では、三点式杭打機等のリーダに沿って昇降するオーガーマシンに取り付けたスクリューロッドを回転駆動しつつ下降させることにより、地盤を掘削して想定される地下深部の支持層に達する深さの杭孔を形成したのち、スクリューロッドを引き上げつつ、ソイルセメント等の根固め液を注入し、続いて孔周固定液を杭孔の上部まで注入し、該スクリューロッドを抜出したのち、オーガーマシンAに連結用ロッドを介してPHC杭やRC杭の如き既製杭を連結し、この既製杭を杭孔に挿入して埋め込むのが一般的である。 On the other hand, in the construction of ready-made piles by the pre-boring method, the ground is excavated by excavating the ground by lowering the screw rod attached to the auger machine that moves up and down along the leader such as a three-point pile driver. After forming a pile hole with a depth that reaches the deep support layer, pull up the screw rod and inject a root-setting liquid such as soil cement, and then inject a hole-periphery fixing liquid to the top of the pile hole. After extracting the rod, it is common to connect a pre-made pile such as a PHC pile or RC pile to the auger machine A via a connecting rod, and insert the pre-made pile into a pile hole and embed it.
これら工法による建て込み完了後の杭の支持強度が充分であるか否かは一般的に載荷試験によって判定できるが、それによって支持強度不足が判明した場合は杭施工のやり直しに多大な労力と時間及びコストを費やすことになるため、掘削形成した杭孔について杭先端の支持力が充分であるか否かを杭建て込み前に判定できれば理想的である。従来、このような観点から、掘削部材の回転駆動用モータの電流値から掘削負荷の変化を捉え、この掘削負荷の増大によって杭孔が地盤深部の硬い支持層に達したことを確認する方法が提案されている(特許文献1〜3)。
In general, it is possible to determine whether or not the support strength of piles after the completion of construction by these methods is sufficient by a loading test, but if it is found that the support strength is insufficient, it takes a lot of labor and time to redo the pile construction. It would be ideal if it was possible to determine whether or not the pile bearing hole had sufficient bearing capacity at the tip of the pile before the pile was built. Conventionally, from this point of view, there has been a method of capturing changes in excavation load from the current value of the rotation drive motor of the excavation member and confirming that the pile hole has reached a hard support layer deep in the ground due to this increase in excavation load. It has been proposed (
しかしながら、回転駆動用モータの電流値から掘削負荷の変化を捉える方法では、掘孔が深くなるに伴い、掘削部材と孔壁との摩擦抵抗が大きくなることで、支持層に達していなくとも掘削負荷が著しく増大したり、掘削部位で滑りが発生することで、逆に支持層に達していても掘削負荷が減少したり、更には作業者の掘削作業の巧拙によっても掘削負荷は大きく変動するから、支持層への到達を確認する指標として信頼性に乏しい。従って、一般的には、専ら施工予定地での試験ボーリングにて得られた地質試料のデータに基づき、所定の深度まで掘孔することで支持層に届いたものとみなすのが普通であるが、施工予定地全体の地下深部が一様な層序で均質であるとは限らず、地歴によっては局所的に支持層の深さが異なったり、支持層自体の硬さの違いが大きかったりすることも多々あるため、個々の杭孔の底部が実際に充分な杭先端の支持力を有するとは言えない。 However, in the method of detecting the change in the excavation load from the current value of the rotation drive motor, the frictional resistance between the excavation member and the hole wall increases as the digging hole becomes deeper, so that the excavation can be performed even if it does not reach the support layer Excessive increase in load, slippage at the excavation site, conversely, even if the support layer is reached, the excavation load decreases, and the excavation load varies greatly depending on the skill of the operator's excavation work. Therefore, it is poor in reliability as an index for confirming the arrival at the support layer. Therefore, in general, based on the data of the geological sample obtained exclusively by the test boring at the planned construction site, it is usually considered that the material reached the support layer by drilling to a predetermined depth. The underground depth of the entire construction site is not always uniform with a uniform stratigraphy. Depending on the geological history, the depth of the support layer may vary locally, or the difference in hardness of the support layer itself may be large. Since there are many cases, it cannot be said that the bottom of each pile hole actually has a sufficient support force of the pile tip.
本発明は、上述の事情に鑑みて、各種工法によって地盤に杭孔を形成後、直ちに杭底地盤の支持力が充分であるか否かを確実に且つ容易に判定し、もって支持強度不足による杭建て込み施工のやり直しの手間を省くことを可能にする杭孔用貫入試験装置と、この杭孔用貫入試験装置を用いた杭施工管理方法を提供することを目的としている。 In view of the above-mentioned circumstances, the present invention can reliably and easily determine whether or not the supporting force of the pile bottom ground is sufficient immediately after forming the pile hole in the ground by various methods, and thus due to insufficient support strength. An object of the present invention is to provide a pile hole penetration test device that makes it possible to save the trouble of re-working pile erection work, and a pile construction management method that uses this pile hole penetration test device.
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項1の発明は、装置全体を索体(ワイヤ)Wで吊持し、杭孔に挿入して着底させる吊下げ式の杭孔用貫入試験装置Mであって、縦筒状の外側ケーシング1内に筒状のハンマーケーシング2が昇降自在に装填され、索体Wに係着させる吊支部材3が外側ケーシング1の上端側開口部11aを通してハンマーケーシング2の上端部に止着され、該ハンマーケーシング2の下端に同心状に下向き突設された貫入軸4が外側ケーシング1の下端側開口部12aより下方外部へ突出されると共に、これら上端側開口部11a及び下端側開口部12aを外部に対して封止する封止手段(ベローズ筒体)5A,5Bを備え、ハンマーケーシング2は、下端にノッキングブロック21が固着されると共に、該ノッキングブロック21を自由落下によって打撃するドライブハンマー22と、落下後のドライブハンマー22を吊り上げて所定高さで下放する吊上げ機構6とを内蔵し、外側ケーシング1の下部には着底時の装置全体を直立姿勢に保つための支脚13が一体形成され、吊支部材3には外側ケーシング1の内側に位置してストッパー30が設けられ、このストッパー30を介して装置吊下げ時の外側ケーシング1が当該吊支部材3に支持される一方、着底時の索体Wの弛緩状態で貫入軸4の先端が孔底Hbに接当し、該貫入軸4が孔底地盤(支持層)Ghに所定深さまで貫入するのに要するドライブハンマー22の打撃回数から孔底地盤Ghの支持強度を測定するように構成されてなる。
If means for achieving the above object is shown with reference numerals in the drawings, the invention of
請求項2の発明は、上記請求項1の杭孔用貫入試験装置Mにおいて、外側ケーシング1の上端側開口部11a側の封止手段は、該上端側開口部11aの周囲部と吊支部材3の中間部との間に止着されて、且つ伸縮して該上端側開口部11aを通した吊持部材3の上下動を許容するベローズ筒体5Aからなる構成としている。
According to a second aspect of the present invention, in the pile hole penetration test apparatus M according to the first aspect, the sealing means on the upper end side opening portion 11a side of the
請求項3の発明は、上記請求項1又は2の杭孔用貫入試験装置Mにおいて、外側ケーシング1の下端側開口部12a側の封止手段は、該下端側開口部12aの周囲部と貫入軸4の中間部との間に止着されて、且つ伸縮して該下端側開口部12aを通した貫入軸4の上下動を許容するベローズ筒体5Bからなる構成としている。
According to a third aspect of the present invention, in the pile hole penetration test apparatus M according to the first or second aspect, the sealing means on the lower end side opening 12a side of the
請求項4の発明は、上記請求項1〜3のいずれかの杭孔用貫入試験装置Mにおいて、下端側開口部12aの封止手段として、外側ケーシング1の下端部にハンマーケーシング2の昇降空間10から隔絶した高内圧のアキューム室15が設けられ、該アキューム室15の天井部15a及び底板部15bに貫設した当該下端側開口部12aを貫入軸4がパッキン(パッキン部材)16,17を介して気密に挿通してなる構成としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the penetration test apparatus M for pile holes according to any one of the first to third aspects, as the sealing means for the lower end side opening 12a, the elevating space of the
請求項5の発明は、上記請求項1の杭孔用貫入試験装置Mにおいて、外側ケーシングの下端側開口部側の前記封止手段として、外側ケーシング1の下端部にハンマーケーシング2の昇降空間10から隔絶した高内圧のアキューム室15が設けられ、該アキューム室15の天井部15a及び底板部15bに貫設した当該下端側開口部12aを貫入軸4がパッキン(パッキン部材)16,17を介して気密に挿通してなると共に、前記アキューム室15の下端外周部(パッキン部材17の取付用フランジ17b)と前記貫入軸4の中間部との間に止着されて、且つ伸縮して該下端側開口部12aを通した貫入軸4の上下動を許容するベローズ筒体5Bからなる構成としている。
A fifth aspect of the present invention, the pile hole for penetration testing device M of the
請求項6の発明は、上記請求項1〜5のいずれかの杭孔用貫入試験装置Mにおいて、吊上げ機構6は、油圧シリンダー61より下方突出するピストンロッド61aの先端に設けたクランプ部(クランプアーム)63,63によってドライブハンマー22を把持し、該ピストンロッド61aの短縮作動でドライブハンマー22を持ち上げて上限位置で開放するものであり、外部から該油圧シリンダー61に至る作動油の給排路中、外側ケーシング1の内側上部とハンマーケーシング2上端部との間の給排路に二重管式の伸縮配管7,7が介在してなるものとしている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the pile hole penetration test apparatus M according to any one of the first to fifth aspects, the
請求項7の発明は、上記請求項1〜6のいずれかの杭孔用貫入試験装置Mにおいて、外側ケーシング1内の上部に、ハンマーケーシング2の下降量を計測するエンコーダー8を備えてなるものとしている。
A seventh aspect of the present invention is the pile hole penetration test apparatus M according to any one of the first to sixth aspects, further comprising an
請求項8の発明に係る杭施工管理方法は、地盤Gに所定深度の杭孔Hを形成後、該杭孔H内への杭(場所打ち杭P1、既製杭P2)の建て込み前に、請求項1〜7のいずれかに記載の杭孔用貫入試験装置Mを索体Wで吊持して該杭孔H内に挿入して着底させたのち、孔底Hbに当接した貫入軸4が所定深さまで地盤に貫入するのに要するドライブハンマー22の打撃回数から孔底地盤Ghの支持強度を判定し、該支持強度が所定値以上である場合に該杭孔Hに杭を建て込むことを特徴としている。
In the pile construction management method according to the invention of
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項1の発明に係る杭孔用貫入試験装置Mによれば、地盤Gに穿設した杭孔Hへ杭(場所打ち杭P1、既製杭P2)を建て込む前に、この杭孔用貫入試験装置Mを索体(ワイヤ)Wで吊持して該杭孔H内に挿入して着底させると、支脚13によって外側ケーシング1が直立状態に保持され、索体Wを弛緩させることで内部のハンマーケーシング2が下降可能となり、貫入軸4の先端を孔底Hbに接当できるから、この状態で該杭孔用貫入試験装置Mを作動させることにより、貫入軸4が孔底地盤(支持層)Ghに所定深さまで貫入するのに要するドライブハンマー22の打撃回数に基づいて、孔底地盤Ghの支持強度を実測値(N値)として極めて簡易に且つ確実に測定できる。
Next, effects of the present invention will be described with reference numerals in the drawings. First, according to the penetration test apparatus M for a pile hole according to the invention of
しかも、この杭孔用貫入試験装置Mでは、索体Wに係着させる吊支部材3が外側ケーシング1の上端側開口部11aを通してハンマーケーシング2の上端部に止着され、該吊支部材3には外側ケーシング1の内側に位置してストッパー30が固設されているから、該索体Wによって吊り下げると、外側ケーシング1も該ストッパー30を介して吊支部材3に吊支され、これに伴ってハンマーケーシング2が自動的に外側ケーシング1内の上限位置に配置する。従って、この杭孔用貫入試験装置Mの場合、次の貫入試験に供する上で、先の試験後のハンマーケーシング2を外側ケーシング1内の上限位置に持ち上げるための格別な駆動機構や作業操作が不要であり、それだけ構造的に簡素で製作コストが低減すると共に、貫入試験の作業性が向上する。また、外側ケーシング1の下端側開口部12a及び下端側開口部12aを封止手段(ベローズ筒体)5A,5Bによって外部に対して封止できるから、杭孔H内の泥砂、砂礫、泥水、孔内に注入した安定液、根固め液等が外側ケーシング1内に入り込んでハンマーケーシング2の昇降動作を阻害するのを確実に防止でき、もって測定値の信頼性を確保できると共に、貫入試験装置の耐久性低下を防止できる。
Moreover, in this pile hole penetration test apparatus M, the
請求項2の発明によれば、外側ケーシング1の上端側開口部11a側の封止手段が伸縮可能なベローズ筒体5Aからなるため、吊持部材3の上下動に支障を生じることなく、該上端側開口部11aから外側ケーシング1内への泥砂、砂礫、泥水、安定液等の進入を阻止できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、外側ケーシング1の下端側開口部11a側の封止手段が伸縮可能なベローズ筒体5Bからなるため、貫入軸4の上下動に殆ど抵抗を与えることなく、該下端側開口部12aから外側ケーシング1内への泥砂、砂礫、泥水、安定液等の進入を確実に阻止できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、下端側開口部12aの封止手段として、外側ケーシング1の下端部に高内圧のアキューム室15を設けているから、貫入軸4が挿通する下端側開口部12aからの外側ケーシング1内への泥砂、泥水、安定液、根固め液等の浸入がアキューム室15内の高い圧力によって阻止される。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、アキューム室15の下端外周部(パッキン部材17の取付用フランジ部17b)と貫入軸4の中間部との間に止着されたベローズ筒体5Bにより、特に杭孔H内の泥砂や泥水中の固形粒子が下端側開口部12aに入り込むのを排除でき、もってパッキンへの固形粒子の咬み込みによる封止破壊を確実に防止できるという利点がある。
According to the invention of claim 5, the
請求項6の発明によれば、吊上げ機構6の油圧シリンダー61に対する作動油の給排路中、外側ケーシング1の内側上部とハンマーケーシング2上端部との間の給排路に二重管式の伸縮配管7,7が介在し、外側ケーシング1内でのハンマーケーシング2の昇降変位に追従して該伸縮配管7,7が伸縮するから、常に油圧シリンダー61に対する作動油の円滑な給排を確保できると共に、ハンマーケーシング2の昇降に伴う給排路の可動部分を弛ませた油圧ホースで構成する場合に比較して、当該可動部分の耐久性が大幅に向上するという利点がある。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、外側ケーシング1内の上部にハンマーケーシング2の下降量を計測するエンコーダー8を備えるから、ノッキングブロック21の打撃による貫入軸4の孔底Hbへの貫入量を正確に捉えることができる。
According to the invention of
請求項8の発明に係る杭施工管理方法によれば、地盤Gに所定深度の杭孔Hを形成後、該杭孔H内への杭(場所打ち杭P1、既製杭P2)の建て込み前に、請求項1〜7のいずれかに記載の杭孔用貫入試験装置Mを索体Wで吊持して該杭孔H内に挿入して着底させたのち、孔底Hbに当接した貫入軸4が所定深さまで地盤に貫入するのに要するドライブハンマー22の打撃回数から孔底地盤Ghの支持強度を判定し、該支持強度が所定値以上である場合に建て込み可能と判定し、該杭孔Hに杭を建て込んで杭施工を効率よく完了させることができる。一方、該支持強度が所定値未満の場合には、建て込み不可となるから、更に深く掘削するか、もしくは当該杭孔Hを埋め戻して異なる位置で新たに掘孔して、同様に支持強度の判定を行うようにすればよい。従って、従来において杭施工完了後の載荷試験にて支持強度不足が判明した場合のように、杭建て込み施工をやり直すために多大な労力と時間及びコストを費やす事態を回避できる。また、国際標準のN値での管理を行えるので測定値の高い信頼評価が得られるという利点もある。
According to the pile construction management method according to the invention of
以下に、本発明に係る杭孔掘削装置及び杭施工管理方法の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、第一〜第三実施形態において共通する構成部分には同一符号を附している。 Hereinafter, embodiments of a pile hole excavating apparatus and a pile construction management method according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in 1st-3rd embodiment.
第一実施形態の杭孔用貫入試験装置Mは、図1及び図2に示すように、縦筒状の外側ケーシング1内に筒状のハンマーケーシング2が昇降自在に装填されており、外側ケーシング1の上側テーパーキャップ11に設けた上端側開口部11aから棒軸状の吊支部材3が、同下側テーパーキャップ12に設けた下端側開口部12aから貫入軸4が各々垂直に突出すると共に、し、上端側開口部11aの周囲の筒口部11bと吊支部材3の上部との間、ならびに下端側開口部12aの周囲の筒口部12bと貫入軸4の中間部との間に、これら上端側開口部11a及び下端側開口部12aを外部に対して封止する封止手段としてのベローズ筒体5A,5Bがそれぞれ装着されている。また、外側ケーシング1の下部には、上下の径大のパイプリング13a,13bを複数本(図では4本)のパイプ支柱13cで連結した支脚13が、下側パイプリング13bを外側ケーシング1の下端より低位とするように、上部側で放射状に配置するブラケット13dを介して固設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the pile hole penetration test apparatus M according to the first embodiment includes a
そして、この杭孔用貫入試験装置Mでは、クローラクレーンのブーム等より垂下するワイヤの如き索体(図示省略)下端のフックHoに対し、吊支部材3の上端に連結した吊り金具31に通したワイヤ製の掛け輪32を掛けることにより、装置全体を吊り下げて杭孔(図示省略)に対する入出を行う一方、杭孔への着底時に装置全体が支脚13によって直立姿勢を保つようになっている。
In this pile hole penetration test apparatus M, a hook (not shown) such as a wire hanging from a boom of a crawler crane or the like is passed through a suspension fitting 31 connected to the upper end of the
吊支部材3は、図2(a)で示すように、下端を枢支ピン33を介してハンマーケーシング2の上端に枢着連結しているが、外側ケーシング1の内側に位置する中間部に円形フランジ状のストッパー30が設けてあり、このストッパー30を介して装置吊下げ時の外側ケーシング1を上側テーパーキャップ11の内側において支承するように構成されている。そして、この装置吊下げ状態では、嵌入軸4の先端が支脚13の下端つまり下側のパイプリング13bに対して同レベルもしくは若干高位になるように設定されている。また、図2(a)(b)で示すように、外側ケーシング1の内周には、上下方向に沿う平行2条の凸条より構成されるガイドレール13が周方向複数箇所(図では4カ所)に等配形成され、ハンマーケーシング2の外周の上下部に突設した嵌合キー23が各ガイドレール13に摺動自在に嵌合している。
As shown in FIG. 2A, the
更に、外側ケーシング1の内側上部には取付板14が固設されており、この取付板14の下面側とハンマーケーシング2の上端との間に、ハンマーケーシング2内の後述する油圧シリンダー61(図3参照)に対する作動油の給排路を構成する二重管式の2本の伸縮配管7、7が介装されている。また、該取付板14の下面側には、外側ケーシング1に対するハンマーケーシング2の下降量を計測するエンコーダー8が取り付けられ、該エンコーダー8から延出する計測コード8aがハンマーケーシング2の上端に止着されている。そして、外側ケーシング1の取付板14と上側テーパーキャップ11との間には、各伸縮配管7の上端側に接続する油圧ホースhと、エンコーダー8用の電気配線eが配設されている。なお、上側テーパーキャップ11には上端側開口部11aの両側にホース接続用の筒軸部11cが上方へ突設されており、両筒軸部11c,11cに外部の油圧供給源(図示省略)に繋がる油圧ホースh1,h2がアダプタaを介して接続され、その一方の油圧ホースh2は二重構造の間にエンコーダー8用の電気配線eを挿通させている。また、取付板14の中央には透孔14aが形成され、吊支部材3が該透孔14aを貫通している。
Further, a mounting
上下のベローズ筒体5A,5Bは、ゴムや半硬質合成樹脂等の可撓性材料によって全体的に同径の蛇腹状に形成されており、外側ケーシング1内でのハンマーケーシング2の昇降に伴い、一方が伸長するのに対応して他方が収縮することになるが、両者がほぼ同様の形態寸法に設定されているから、外側ケーシング1の内周とハンマーケーシング2の外周との間隙を通した空気移動により、一方の伸長による内容積の増大が他方の収縮による内容積の減少で相殺される。しかして、両ベローズ筒体5A,5Bは共に、伸長時に細長い筒形になるが、水圧で押し潰されるのを防ぐために、内側には各襞(谷部)ごとに保形用の金属リング51が嵌装されている。また、これらベローズ筒体5A,5Bの両端部は、上下のテーパーキャップ11,12の筒口部11b,12bならびに吊支部材3及び貫入軸4に対し、締結バンドの如き留め具52によって液密に止着されている。
The upper and
ハンマーケーシング2は、図3に示すように、下端にノッキングブロック21が固着され、内部に該ノッキングブロック21を自由落下によって打撃するドライブハンマー22と、落下後のドライブハンマー22を吊り上げて所定高さで下放する吊上げ機構6とを内蔵しており、該ノッキングブロック21の下面に貫入軸4が上端の円板部4aで固着している。なお、貫入軸4は、鋼製であって先端が開口した筒軸状をなすが、地質試料を採取できるように、先端側がシューと二つ割り可能なスプリットバーレル(図示省略)より構成されるサンプラー41になっている。
As shown in FIG. 3, the
ハンマーケーシング2内の吊上げ機構6は、図4(a)〜(c)に示すように、油圧シリンダー61の伸縮ロッド61aの先端部に固着した下向き二股状の枢支枠62に、一対のクランプアーム63,63が各々ボルトからなる枢支ピン62aを介して垂直面内で揺動自在に枢着されると共に、該油圧シリンダー61の下端外周部に、下向きに開口して内周下部を下方へ拡大する環状テーパー面64aとする短円筒状の把持解除筒64が固着されている。また、各クランプアーム63は、各下端に内向き凹の水平円弧状をなす係止部63aが一体形成されており、各係止部63aの内周下部が下向きに拡大するテーパ面63bになり、内周上部側が湾曲爪部63cを形成し、更に上端部の外面側が上方斜めの傾斜面63dになっている。そして、両クランプアーム63,63は、相互の対向する上端部間に介在するコイルスプリング65により、互いの係止部63a,63aが接近する閉方向に付勢されている。なお、吊上げ機構6の油圧シリンダー61から導出する2本の油圧ホースh,hは、各々上側の伸縮配管7に接続している。一方、図3及び図5で示すように、ドライブハンマー22の上面中央には、頂部を径大の裁頭円錐部22bとする係止軸22aが植設されている。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the
この吊上げ機構6では、ハンマーケーシング2内でドライブハンマー22が落下位置にあるとき、油圧シリンダー61のピストンロッド61aを伸長させることにより、図3(a)及び図5(a)で示すように、両クランプアーム63,63の係止部63a,63aのテーパ面63b,63bがドライブハンマー22の係止軸22aの裁頭円錐部22bに接触し、傾斜誘導作用によって両クランプアーム63,63がコイルスプリング65の付勢に抗して開くことで、両湾曲爪部63c,63cが裁頭円錐部22bの下側に係合する。そして、この係合状態でピストンロッド61aを収縮作動させることで、ドライブハンマー2を把持して吊り上げるが、ピストンロッド61aが上限位置まで来た際に、図5(b)に示すように、両クランプアーム63,63の上端部の傾斜面63d,63dが把持解除筒64のテーパ面64bに接触し、傾斜誘導作用によって両クランプアーム63,63がコイルスプリング65の付勢に抗して強制的に開くため、把持解除されたドライブハンマー22が自由落下してハンマーケーシング2の底端のノッキングブロック21を打撃する。従って、外側ケーシング1が着底しているとき、ドライブハンマー22の打撃力によってハンマーケーシング2が下動し、それだけ貫入軸4が下がると共に、ベローズ筒体5Bも伸長する一方、上側のベローズ筒体5Aは逆に収縮する。
In this
上記構成の杭孔用貫入試験装置Mは、アースドリル工法、オールケーシング工法、プレボーリング工法等による杭施工において、図6(a)に示すように、地盤Gに所定深度の杭孔Hを穿設後、該杭孔Hに杭を建て込む前に、クローラクレーンのブーム等より垂下するワイヤで吊り下げて、該杭孔Hに挿入して着底させ、この着底状態で駆動させて杭底地盤の支持強度を測定する。この着底状態では、吊り下げていたワイヤを弛緩させて測定試験を行うが、図示の如く、孔底Hbに支脚13が接地することで装置全体が自立して直立姿勢を保つと共に、該ワイヤの弛緩の弛緩によってハンマーケーシング2が自重降下自在になるから、嵌入軸4の先端が確実に孔底Hbに当接する。
The pile hole penetration test apparatus M having the above-described structure is provided with a pile hole H having a predetermined depth in the ground G as shown in FIG. 6 (a) in pile construction by an earth drill method, an all casing method, a pre-boring method or the like. Then, before the pile is built in the pile hole H, it is suspended by a wire hanging from a boom of a crawler crane, inserted into the pile hole H, and then bottomed, and driven in this bottomed state. Measure the ground support strength. In this bottomed state, the suspended wire is relaxed to perform a measurement test. As shown in the drawing, the
測定試験では、既述のように、ハンマーケーシング2内の吊上げ機構6の駆動により、図3(a)の如くドライブハンマー22を両クランプアーム63,63で把持して吊り上げ、図3(b)の如く上限位置で把持解除筒64によって両クランプアーム63,63を開いて該ドライブハンマー14を下放し、自由落下する該ドライブハンマー14にて下端のノッキングブロック12を打撃する。その打撃力により、図6(b)に示すように、ハンマーケーシング3下動を伴って貫入軸4が杭底Hbの地盤に貫入するから、以降同様に打撃操作を繰り返すことにより、貫入軸13が孔底Hbから所定深さまで貫入するのに要する打撃回数を計測し、その打撃回数に基づいて杭底Hbの地盤の支持強度が所定値以上であるか否かを判定する。なお、図6(b)で示すように、地盤Gに対する貫入軸4の貫入が深まるに伴い、下側のベローズ筒体5Bが伸長する一方、上側のベローズ筒体5Aは縮んでゆき、また伸縮配管7,7も伸長してゆくことになる。
In the measurement test, as described above, by driving the
ドライブハンマー22の打撃回数(N値)は吊上げ機構6の油圧シリンダー61の作動を司る地上側の油圧駆動制御装置(図示省略)によってカウントされ、孔底地盤への貫入軸4の貫入量はハンマーケーシング2の下降量としてエンコーダー8で計測される。そして、エンコーダー8による計測信号は、電気配線eを通して地上の自動計測装置(図示省略)に送られ、1打撃当たりの沈下量つまり貫入軸4の地盤Gに対する貫入量及び累計貫入量が打撃回数(N値)と共に記録・表示される。なお、JIS A 1219で規定される標準貫入試験では、質量63.5±0.5kgのドライブハンマー22を76±1cm自由落下させてノッキングブロック21を打撃し、外径51±1mm,内径35±1mmの貫入軸4が地盤に30cm貫入するのに要する打撃回数をN値として表すから、この杭孔用貫入試験装置Mでも、上記標準貫入試験に準拠して支持強度をN値として掌握すればよい。
The number of hits (N value) of the
かくして、測定した杭底地盤の支持強度が所定値以上であれば、杭の建て込みが可能と判定し、該杭孔用貫入試験装置Mをワイヤで吊り上げて杭孔Hから抜出し、以降は各々の杭施工工法に応じた工程によって該杭孔Hに場所打ち杭や既設杭を建て込んで杭施工を完了すればよい。一方、該支持強度が所定値未満の場合には、建て込み不可となるから、更に深く掘削するか、もしくは当該杭孔Hを埋め戻して異なる位置で新たに掘孔して、同様に支持強度の判定を行うようにすればよい。従って、従来において杭施工完了後の載荷試験にて支持強度不足が判明した場合のように、杭建て込み施工をやり直すために多大な労力と時間及びコストを費やす事態を回避できる。 Thus, if the measured support strength of the pile bottom ground is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the pile can be built, and the pile hole penetration test device M is lifted with a wire and pulled out from the pile hole H. The pile construction may be completed by installing a cast-in-place pile or an existing pile in the pile hole H by a process according to the pile construction method. On the other hand, if the support strength is less than the predetermined value, it will be impossible to embed it. Therefore, excavate deeper, or backfill the pile hole H and newly drill at a different position. This determination may be made. Therefore, it is possible to avoid a situation in which a great amount of labor, time and cost are spent to redo the pile erection work, as in the case where a lack of support strength is found in a loading test after completion of the pile work in the past.
本発明をケリーバ式アースドリル工法による場所打ち杭の施工に適用する場合、図7に示すように、(a)アースドリル機のケリーバKに連結した軸掘バケットB1によって地盤上位の軟弱層Gsを掘削・排土し、(b)その掘削孔にスタントパイプPsを圧入し、(c)杭内にベントナイト液等の安定液Lsを注入しつつ、交換した径小の軸掘バケットB2にて掘削・排土し、(d)想定される地下深部の硬質支持層Ghに達する深さの杭孔Hを形成する。そして、(e)軸掘バケットB2を抜出後の杭孔H内に、アースドリル機のブームを利用してワイヤWで吊り下げた杭孔用貫入試験装置Mを挿入して孔底Hbに着底させ、ワイヤWの弛緩状態で前述した杭底地盤の支持強度を測定し、該支持強度が所定値以上であれば、(f)該貫入試験装置Mの抜出後の杭孔H内に鉄筋籠Fcを建て込み、(g)鉄筋籠Fcの内側にトレミー管Tpを挿入し、(h)エアーAの導入によってスライムSを排出し、(i)生コンCを打設しつつ、その打ち上げに伴ってトレミー管Tpを引き抜いてゆき、(k)最後にスタントパイプPsを引抜く、という手順で場所打ち杭P1の建て込みを完了する。 When the present invention is applied to the construction of cast-in-place piles by the kelly bar type earth drill method, as shown in FIG. 7, (a) the upper layer soft layer Gs is formed by the shaft excavation bucket B1 connected to the kelly bar K of the earth drill machine. Excavation and earth removal, (b) press-fit the stunt pipe Ps into the excavation hole, and (c) excavate with a small diameter shaft excavation bucket B2 while injecting a stable liquid Ls such as bentonite liquid into the pile -Draining and (d) forming a pile hole H having a depth reaching the hard support layer Gh in the assumed underground depth. Then, (e) the pile hole penetration test device M suspended by the wire W using the boom of the earth drill machine is inserted into the pile hole H after the shaft excavation bucket B2 is extracted, and the hole bottom Hb is inserted. If the support strength of the above-mentioned pile bottom ground is measured in the relaxed state of the wire W and the support strength is equal to or greater than a predetermined value, (f) the inside of the pile hole H after extraction of the penetration test apparatus M Reinforcement rod Fc is built in, (g) Tremy tube Tp is inserted inside reinforcement rod Fc, (h) Slime S is discharged by introduction of air A, (i) The construction of the cast-in-place pile P1 is completed by the procedure of pulling out the tremy pipe Tp with the launch and (k) finally pulling out the stunt pipe Ps.
なお、図示を省略するが、拡底杭施工として、杭孔Hの形成後、その底部を拡底バケットで拡大した上で場所打ち杭P1を建て込む場合、前記工程(e)の貫入試験装置Mによる杭底地盤の支持強度の測定後に拡底バケットで杭底部を拡大するか、もしくは前記工程(d)の杭孔Hの形成に引き続いて拡底バケットによる杭底部の拡大を行ったのち、貫入試験装置Mによる測定を行えばよい。 In addition, although illustration is abbreviate | omitted, when the cast-in-place pile P1 is built after expanding the bottom part with a bottom expansion bucket after formation of the pile hole H as a bottom expansion pile construction, by the penetration test apparatus M of the said process (e). After measuring the support strength of the pile bottom ground, the pile bottom is expanded with the expanded bucket, or the pile bottom is expanded with the expanded bucket following the formation of the pile hole H in the step (d), and then the penetration test apparatus M Measurement may be performed according to the above.
また、本発明をオールケーシング工法による場所打ち杭の施工に適用する場合、図8に示すように、(a)穿孔位置の地上にチュービング装置TMを配置し、クレーンのワイヤWで吊り下げた鋼製のケーシングチューブCTを該チュービング装置TMにセットし、(b)該ケーシングチューブCTを揺動又は/及び全周回転しながら地中に圧入しつつ、その内側をハンマーグラブHGによって掘削及び排土してゆき、(c)ケーシングチューブCTの継ぎ足しと掘削・排土の継続により、想定される地下深部の支持層Ghに達する深さの杭孔Hを形成し、ハンマーグラブHGや沈殿バケット(図示省略)で孔底処理を行ったのち、(d)クレーンのワイヤWで吊り下げた杭孔用貫入試験装置MをケーシングチューブCT内へ挿入して孔底Hbに着底させ、ワイヤWの弛緩状態で前述した杭底地盤の支持強度を測定する。そして、該支持強度が所定値以上であれば、(e)該貫入試験装置Mの抜出後のケーシングチューブCT内に鉄筋籠Fcを建て込み、(f)鉄筋籠Fcの内側にトレミー管を挿入し、(g)生コンCを打設しつつ、その打ち上げに伴ってケーシングチューブCT及びトレミー管Tpを引き抜いてゆき、(h)最終的に場所打ち杭P1の建て込みを完了する。 When the present invention is applied to the construction of cast-in-place piles by the all-casing method, as shown in FIG. 8, (a) a steel device in which the tubing device TM is arranged on the ground at the drilling position and suspended by the wire W of the crane The casing tube CT is set in the tubing device TM, and (b) the casing tube CT is pressed into the ground while swinging and / or rotating all around, and the inside thereof is excavated and discharged with a hammer grab HG. (C) By adding the casing tube CT and continuing excavation and soil removal, a pile hole H having a depth reaching the support layer Gh in the deep underground is formed, and a hammer grab HG and a sedimentation bucket (not shown) ), And (d) the pile hole penetration test device M suspended by the wire W of the crane is inserted into the casing tube CT and the hole bottom Hb is inserted. It is bottom landing, measures the strength of supporting the pile bottom ground earlier in relaxed state of the wire W. If the supporting strength is equal to or greater than a predetermined value, (e) a reinforcing bar rod Fc is built in the casing tube CT after the penetration test apparatus M is pulled out, and (f) a tremy tube is placed inside the reinforcing rod rod Fc. (G) Pulling out the casing tube CT and the tremmy tube Tp with the launch while placing the raw concrete C, (h) Finally, the construction of the cast-in-place pile P1 is completed.
更に、本発明をプレボーリング工法による既製杭の施工に適用する場合、図9に示すように、(a)三点式杭打機等のリーダ(図示省略)に沿って昇降するオーガーマシンAにスクリューロッドRsを取り付け、該スクリューロッドRsを回転駆動しつつ下降させることによって地盤を掘削し、(b)想定される地下深部の支持層Ghに達する深さの杭孔Hを形成したのち、(c)スクリューロッドRsを引き上げつつ、ソイルセメント等の根固め液Lsを注入し、(d)続いて孔周固定液Lfを杭孔Hの上部まで注入し、該スクリューロッドRsを抜出したのち、(e)前記三点式杭打機や別のクレーン等のワイヤWで吊り下げた杭孔用貫入試験装置MをケーシングチューブCT内へ挿入して孔底Hbに着底させ、ワイヤWの弛緩状態で前述した杭底地盤の支持強度を測定する。そして、該支持強度が所定値以上であれば、(f)オーガーマシンAに連結用ロッドRjを介してPHC杭やRC杭の如き既製杭P2を連結し、この既製杭P2を杭孔Hに挿入して、(G)該杭孔Hの底まで埋め込んで既製杭P2の建て込みを完了する。 Further, when the present invention is applied to the construction of a ready-made pile by the pre-boring method, as shown in FIG. 9, (a) a screw rod is attached to an auger machine A that moves up and down along a leader (not shown) such as a three-point pile driver. After attaching Rs and lowering the screw rod Rs while rotating, the ground is excavated, and (b) after forming a pile hole H having a depth reaching the support layer Gh in the deep underground, (c) While pulling up the screw rod Rs, a root-setting liquid Ls such as soil cement is injected. (D) Subsequently, the hole periphery fixing liquid Lf is injected up to the upper part of the pile hole H, and the screw rod Rs is extracted. ) Pile hole penetration test device M suspended by wire W such as the above three-point pile driver or another crane is inserted into the casing tube CT and settled on the hole bottom Hb. Support strength of the pile bottom ground is measured. If the supporting strength is equal to or greater than a predetermined value, (f) a pre-made pile P2 such as a PHC pile or a RC pile is connected to the auger machine A via a connecting rod Rj, and this pre-made pile P2 is connected to the pile hole H. Insert (G) to the bottom of the pile hole H to complete the construction of the ready-made pile P2.
なお、本発明の杭孔用貫入試験装置M及び杭施工管理方法は、図7〜図9で例示したケリーバ式アースドリル工法、オールケーシング工法、プレボーリング工法に限らず、地盤に予め形成した杭孔Hに場所打ち杭P1や既製杭P2を建て込む杭施工の工法全般に適用可能である。 The pile hole penetration test apparatus M and the pile construction management method of the present invention are not limited to the Keriba-type earth drill method, all-casing method, and pre-boring method exemplified in FIGS. Applicable to all methods of pile construction in which cast-in-place piles P1 and ready-made piles P2 are built in H.
上述のように、本発明の杭孔用貫入試験装置M及び杭施工管理方法によれば、貫入軸4が孔底地盤に所定深さまで貫入するのに要するドライブハンマー22の打撃回数に基づいて、孔底Hbの支持強度を実測値(N値)として極めて簡易に且つ確実に測定できる。しかも、この杭孔用貫入試験装置Mでは、外側ケーシング1の吊持部材3を挿通させる上側開口部11a、ならびに貫入軸4を挿通させる下側開口部12aが、ベローズ筒体5A,5Bによって外部から遮断されているから、杭孔Hの掘削で生じた泥砂、砂礫、泥水、孔内に注入した安定液、根固め液等が外側ケーシング1内に入り込んでハンマーケーシング2の昇降動作を阻害するのを確実に回避でき、もって測定値の信頼性を確保できると共に、装置の耐久性低下を防止できる。更に、この杭孔用貫入試験装置Mは、従来より地盤のN値を求めるのに汎用されている標準貫入試験装置の主要部を利用できるから、それだけ設備コストを抑えられると共に、国際標準のN値での管理を行えるので測定値の高い信頼評価が得られる。
As described above, according to the pile hole penetration test apparatus M and the pile construction management method of the present invention, based on the number of hits of the
また、この杭孔用貫入試験装置Mにあっては、ワイヤW等の索体で吊持して杭孔H内に挿入して着底させると、支脚13によって外側ケーシング1が直立状態で固定され、吊持する索体を弛緩させることで内部のハンマーケーシング2が下降可能となり、自動的に貫入軸4の先端が孔底Hbに接当して測定開始可能になり、且つ測定後に索体で吊り上げることでハンマーケーシング2が自動的に上方待機位置つまり外側ケーシング1内での上限位置に復帰するから、ケーシング2を測定開始位置と上方待機位置に転換するための各別な駆動機構を要さず、それだけ構造が簡素になって作動の信頼性が向上すると共に、制作コストも低減できる。
Moreover, in this penetration test apparatus M for pile holes, when it is hung with a cable body such as a wire W, inserted into the pile hole H, and grounded, the
更に、例示した杭孔用貫入試験装置Mの場合、吊上げ機構6の油圧シリンダー61に対する作動油の給排路中、外側ケーシング1の内側上部(取付板14)とハンマーケーシング2上端部との間の給排路に二重管式の伸縮配管7,7を介在させているから、外側ケーシング1内でのハンマーケーシング2の昇降変位に追従して該伸縮配管7,7が伸縮することで、常に油圧シリンダー61に対する作動油の円滑な給排を確保できると共に、ハンマーケーシング2の昇降に伴う給排路の可動部分を弛ませた油圧ホースで構成する一般的な形態に比較して、該油圧ホースのような屈伸の反復による疲労劣化がないため、当該可動部分の耐久性が大幅に向上するという利点がある。更に、実施形態では、外側ケーシング1内の上部にハンマーケーシング2の下降量を計測するエンコーダー8を備えるから、ノッキングブロック21の打撃による貫入軸4の孔底Hbへの貫入量を正確に捉えることができる。
Further, in the case of the illustrated pile hole penetration test apparatus M, between the inside upper portion (mounting plate 14) of the
しかして、本発明の杭孔用貫入試験装置Mでは、外側ケーシング1の上端側開口部11a及び下端側開口部12aの封止手段として、実施形態ではベローズ筒体5A,5Bを用いているが、メタルシール、メカニカルシール、Oリング等のパッキン類を始めとして、摺動部の封止に一般的に使用される他の種々の封止機構を採用できる。ただし、例示したような伸縮可能なベローズ筒体では、吊持部材3や貫入軸の上下動に殆ど抵抗を与えることなく、外側ケーシング1内への泥砂、砂礫、泥水、安定液、根固め液等の進入を確実に阻止できるという利点がある。なお、これらベローズ筒体5A,5Bは、実施形態では全体的に略同径で伸長時に細長い筒状になるのものを例示したが、例えば基端側ほど径大となる円錐形ベローズ等の他のベローズ形態も採用可能である。
Thus, in the penetration test apparatus M for pile holes of the present invention, the
更に、上記封止手段として、例えば図10(a)に示す本発明の第二実施形態に係る杭孔用貫入試験装置Mのように、杭孔H内の液成分が外側ケーシング1内へ浸入するのをより確実に排除するために、内圧を利用することもできる。すなわち、この杭孔用貫入試験装置Mでは、外側ケーシング1の下端に、ハンマーケーシング2の昇降空間10から隔絶したアキューム室15を設けており、該アキューム室15内は圧縮空気の封入によって蓄圧されている。そして、該アキューム室15の天井部15a及び底板部15bに開設した下端側開口部12aに、ハンマーケーシング2の下端の貫入軸4がパッキン部材16,17を介して気密に挿通している。
Further, as the sealing means, for example, the liquid component in the pile hole H enters the
そして、アキューム室15は独立の下端部材1bとして外側ケーシング本体1aに着脱かのにボルト止めされている。また、上側のパッキン部材16は、中央側が厚肉の円形環状板からなり、内周に複数本のシールリングが嵌装されており、アキューム室15の天井部15aの上側に配置して下側の取付リング18と一体にボルト止めしている。一方、下側のパッキン部材17は、下部側内周に複数本のシールリングを嵌装した筒状部17aの外周に、フランジ部17bが一体形成されており、筒状部17aをアキューム室15の底板部15bの開口部15cに挿嵌下状態で、該底板部15bに対してクッションリング19を介してフランジ部17bをボルト止めしている。
The
この構成では、貫入軸4が挿通する下端側開口部12aのパッキン部材16,17による封止に加えて、アキューム室15内が高圧に維持されているから、下端側開口部12aからの外側ケーシング1内への泥砂、泥水、安定液、根固め液等の浸入がアキューム室15内の高い圧力によって阻止される。
In this configuration, in addition to the sealing of the lower end side opening 12a through which the penetrating
また、上記封止手段として、例えば図10(b)に示す本発明の第三実施形態に係る杭孔用貫入試験装置Mのように、同様のアキューム室15に既述のベローズ筒体5Bを組み合わせることもできる。この場合、ベローズ筒体5Bは、既述の第一実施形態で用いたものとほぼ同様であり、上端部がアキューム室15の下端外周部つまりパッキン部材17の取付用フランジ部17bの外周に、下端部が貫入軸4の中間部に、それぞれ留め具52を介して止着されている。この第三実施形態の構成によれば、ベローズ筒体5Bにより、特に杭孔H内の泥砂や泥水中の固形粒子が下端側開口部12aに入り込むのを排除でき、もってパッキンへの固形粒子の咬み込みによる封止破壊を確実に防止できるという利点がある。
Further, as the sealing means, for example, the
なお、上述の第二及び第三実施形態では外側ケーシング本体1の下端にアキューム室15を設けた構成を例示したが、本発明においては、外側ケーシング1の上端側開口部11aの封止手段としても、同様のアキューム室15を設けたり、更に該アキューム室15とベローズ筒体5Bを組み合わせることが可能である。
In addition, although the structure which provided the
吊持部材3としては、実施形態では棒軸状のものを例示したが、ワイヤやパイプ材等も採用可能であると共に、吊り下げるワイヤW等の索体に対する上端側の係着構造も実施形態以外の種々の構造を採用できる。また、該吊持部材3に設けるストッパー30は、実施形態では外側ケーシング1の内側上端つまり上側テーパーキャップ11の中央下面に当接する構成としているが、外側ケーシング1内の上部に例えば図示の取付板14のような受け部を設け、この受け部に下側から当接して外側ケーシング1を支承する構成としてもよい。更に、該吊支部材3を介して貫入試験装置Mを吊り下げる索体は、例示したワイヤWが一般的であるが、チェーン等の他の索体も使用可能である。
As the
支脚13としては、実施形態では上下のパイプリング13a,13b及び複数本のパイプ支柱13cを一体化したものを示したが、外側ケーシング1の周面下部に3本以上の独立した脚体を等配固設した形態等、接地によって装置全体を直立状態に保持し得る種々の形態を採用できる。
As the
また、ハンマーケーシング2の昇降ガイド機構としては、該ハンマーケーシング2から導出する油圧給排路や電気回線の捩れを防ぐために、外側ケーシング1内でのハンマーケーシング2の回転を阻止する機能を有すればよく、例示のような外側ケーシング1側のガイドレール13とハンマーケーシング2側の嵌合キー23とからなる構造に限らず、外側ケーシング1内の上下複数箇所に環状ガイド板を設け、該環状ガイド板の内周の凹部にハンマーケーシング2の外周に設けた上下に連続する凸条部が嵌合する構造、一方のガイドレールに対して他方のガイドローラーが転接する構造等、他の種々のガイド構造を採用可能である。その他、本発明の杭孔用貫入試験装置Mの細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
Further, the lifting / lowering guide mechanism of the
1 外側ケーシング
11a 上端側開口部
12a 下端側開口部
13 支脚
14 取付板(外側ケーシングの内側上部)
15 アキューム室
15a 天井部
15b 底板部
16,17 パッキン部材
2 ハンマーケーシング
21 ノッキングブロック
22 ドライブハンマー
3 吊支部材
30 ストッパー
4 貫入軸
5A,5B ベローズ筒体(封止手段)
6 吊上げ機構
61 油圧シリンダー
61a ピストンロッド
63 クランプアーム(クランプ部)
7 伸縮配管
8 エンコーダー
G 地盤
Gh 支持層(孔底地盤)
H 杭孔
Hb 杭底
M 杭孔用貫入試験装置
P1 場所打ち杭
P2 既製杭
W ワイヤ(索体)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
6 Lifting
7 Expandable piping 8 Encoder G Ground Gh Support layer (hole bottom ground)
H Pile hole Hb Pile bottom M Penetration test device for pile hole P1 Cast-in-place pile P2 Ready-made pile W Wire (Rope)
Claims (8)
縦筒状の外側ケーシング内に筒状のハンマーケーシングが昇降自在に装填され、前記索体に係着させる吊支部材が外側ケーシングの上端側開口部を通してハンマーケーシングの上端部に止着され、該ハンマーケーシングの下端に同心状に下向き突設された貫入軸が外側ケーシングの下端側開口部より下方外部へ突出されると共に、これら上端側開口部及び下端側開口部を外部に対して封止する封止手段を備え、
前記ハンマーケーシングは、下端にノッキングブロックが固着されると共に、該ノッキングブロックを自由落下によって打撃するドライブハンマーと、落下後のドライブハンマーを吊り上げて所定高さで下放する吊上げ機構とを内蔵し、
外側ケーシングの下部には着底時の装置全体を直立姿勢に保つための支脚が一体形成され、前記吊支部材には外側ケーシングの内側に位置してストッパーが設けられ、このストッパーを介して装置吊下げ時の外側ケーシングが当該吊支部材に支持される一方、
着底時の前記索体の弛緩状態で前記貫入軸の先端が孔底に接当し、該貫入軸が孔底地盤に所定深さまで貫入するのに要するドライブハンマーの打撃回数から孔底地盤の支持強度を測定するように構成されてなる杭孔用貫入試験装置。 It is a penetrating test device for a suspended pile hole that suspends the entire device with a cable body and inserts it into the pile hole and settles down,
A cylindrical hammer casing is loaded in the vertical cylindrical outer casing so as to be movable up and down, and a suspension support member to be engaged with the cable body is fixed to the upper end portion of the hammer casing through the upper end side opening of the outer casing, A penetrating shaft that protrudes concentrically downward from the lower end of the hammer casing projects outward from the lower end opening of the outer casing and seals the upper end opening and the lower end opening from the outside. A sealing means,
The hammer casing has a knocking block fixed to the lower end, a drive hammer that strikes the knocking block by free fall, and a lifting mechanism that lifts the dropped drive hammer and releases it at a predetermined height,
A support leg for keeping the entire apparatus in an upright posture is integrally formed at the lower part of the outer casing, and the suspension member is provided with a stopper located inside the outer casing. While the outer casing at the time of suspension is supported by the suspension support member,
In the relaxed state of the cable body at the time of landing, the tip of the penetration shaft comes into contact with the bottom of the hole, and the number of hits of the drive hammer required for the penetration shaft to penetrate into the hole bottom ground to a predetermined depth Pile hole penetration testing device configured to measure support strength.
外部から該油圧シリンダーに至る作動油の給排路中、外側ケーシングの内側上部とハンマーケーシング上端部との間の給排路に二重管式の伸縮配管が介在してなる請求項1〜5のいずれかに記載の杭孔用貫入試験装置。 The lifting mechanism grips the drive hammer by a clamp portion provided at the tip of a piston rod protruding downward from the hydraulic cylinder, lifts the drive hammer by a shortening operation of the piston rod, and opens the upper limit position.
6. A double pipe type expansion / contraction pipe is interposed in a supply / discharge path between an inner upper part of an outer casing and an upper end part of a hammer casing in a supply / discharge path of hydraulic oil from the outside to the hydraulic cylinder. The penetration test device for pile holes according to any one of the above.
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