JP6436050B2 - How to build cast-in-place piles - Google Patents
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Description
本発明は、場所打ち杭の構築方法に関する。 The present invention relates to a method for constructing a cast-in-place pile.
無排土での場所打ち杭の構築方法として、特許文献１には、「翼が傾斜して取付けられた短管からなる鋼管杭、及び連結手段により前記鋼管杭にトルクの伝達可能かつ軸方向に着脱可能に連結されたケーシングからなる翼付き鋼管部材を地中にねじ込んで埋設する工程と、前記翼付き鋼管部材内に鉄筋又はコンクリート柱を建込む工程と、前記鉄筋又はコンクリート杭が建込まれた翼付き鋼管部材内にコンクリート又は固化剤を打設又は注入する工程と、前記コンクリート等の打設中又は打設後にケーシングを引抜く工程とにより構成したことを特徴とする場所打ち杭の施工方法。」が提案されている（特許文献１の請求項３参照）。 As a method for constructing a cast-in-place pile with no soil removal, Patent Document 1 discloses that “a steel pipe pile made of a short pipe with inclined blades attached thereto, and torque can be transmitted to the steel pipe pile by connecting means and in the axial direction” A step of screwing and embedding a winged steel pipe member comprising a casing removably connected to the ground, a step of building a reinforcing bar or a concrete pillar in the winged steel pipe member, and a step of building the reinforcing bar or the concrete pile A cast-in-place pile comprising a step of placing or injecting concrete or a solidifying agent into a winged steel pipe member, and a step of pulling out a casing during or after placement of the concrete or the like "Construction method" has been proposed (see claim 3 of Patent Document 1).
また、無排土の杭の構築方法の他の例として、特許文献２には「先端近傍の外周に沿って螺旋羽根を設けた鋼管の先端に、該鋼管に対して上方への移動と回動とを拘束して、掘削刃を備えた底板を装着し、該鋼管内に該底板への荷重伝達軸を挿入し、該荷重伝達軸により該底板を係止して該底板の該荷重伝達軸からの離脱を防止し、次いで該鋼管に回転力を付与して該鋼管を該底板と該荷重伝達軸の下降を伴って支持層まで沈降させて後、該底板への該荷重伝達軸による係止を解除し、該荷重伝達軸により該底板に押圧力を付与し、次いで該荷重伝達軸を引き上げて後、該鋼管内に鋼製芯材を降下させてコンクリートを打設し、ケーシングとして使用した該鋼管を撤去することを特徴とする」場所打ち杭の構築方法が提案されている（特許文献２の請求項１参照）。 In addition, as another example of a method for constructing a soil-free pile, Patent Document 2 discloses that “the tip of a steel pipe provided with a spiral blade along the outer periphery in the vicinity of the tip is moved upward and rotated with respect to the steel pipe. The bottom plate provided with the excavating blade is mounted, the load transmission shaft to the bottom plate is inserted into the steel pipe, and the load transmission of the bottom plate is locked by the load transmission shaft. The separation from the shaft is prevented, and then a rotational force is applied to the steel pipe to allow the steel pipe to sink to the support layer with the lowering of the bottom plate and the load transmission shaft, and then by the load transmission shaft to the bottom plate. Unlocking, applying a pressing force to the bottom plate by the load transmission shaft, then pulling up the load transmission shaft, lowering the steel core into the steel pipe and placing concrete, as a casing A construction method of cast-in-place piles characterized by removing the used steel pipe has been proposed (patent text) See claim 1 of 2).
特許文献１に開示の発明では、ケーシングの先端に取り付けられた傾斜翼を有する鋼管杭が地中に残されることになるので、施工の都度新たな鋼管杭が必要となり、コスト増となるという問題がある。
また、特許文献２に開示の発明においては、螺旋翼を備えた鋼管に底板を装着し、該底板を荷重伝達軸で保持した状態で鋼管を回転貫入させるようにしている。このように、鋼管の回転貫入時に底板が離脱するのを防ぐために、荷重伝達軸を鋼管に挿入した状態で回転貫入させねばならず、施工性が悪いという問題がある。
さらに、特許文献２では、鋼管を所定深さまで回転貫入させた後、荷重伝達軸を引上げ、鋼製芯材を挿入するという２つの工程が必要とされ、この意味でも施工性が悪いという問題がある。
In the invention disclosed in Patent Document 1, a steel pipe pile having inclined wings attached to the tip of the casing is left in the ground. Therefore, a new steel pipe pile is required every time construction is performed, and the cost increases. There is.
Further, in the invention disclosed in Patent Document 2, a bottom plate is attached to a steel pipe provided with a spiral blade, and the steel pipe is rotated and penetrated while the bottom plate is held by a load transmission shaft. As described above, in order to prevent the bottom plate from being detached when the steel pipe is rotated and penetrated, the load transmission shaft must be inserted into the steel pipe while being rotated, and there is a problem that workability is poor.
Furthermore, in Patent Document 2, two steps of pulling up the load transmission shaft and inserting the steel core after rotating the steel pipe to a predetermined depth are required, and in this sense, the workability is poor. is there.
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、施工性に優れると共に施工の度に新たに必要となる部材のコストを低減できる場所打ち杭の構築方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in order to solve this subject, and it aims at providing the construction method of the cast-in-place pile which can reduce the cost of the member newly needed for every construction while being excellent in workability. .
（１）本発明に係る場所打ち杭の構築方法は、先端近傍に螺旋翼を備えたケーシングを用いて無排土で場所打ち杭を構築する場所打ち杭の構築方法であって、
前記ケーシングの先端を塞ぐと共に前記ケーシングの下端部に着脱可能に設置された底板を、保持部材によってケーシングに保持した状態で前記ケーシングを地盤に回転貫入する回転貫入工程と、前記ケーシング内に鉄筋籠を挿入すると共に、前記鉄筋籠の下端部によって前記保持部材による前記底板の前記ケーシングへの保持を断ち切る鉄筋籠挿入工程と、前記鉄筋籠が挿入された前記ケーシング内にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、前記打設されたコンクリートが固化する前に前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程とを備えたことを特徴とするものである。
(1) A method for constructing a cast-in-place pile according to the present invention is a method for constructing a cast-in-place pile in which a cast-in-place pile is constructed with no soil using a casing provided with a spiral blade near the tip,
A rotary penetration step of rotating and penetrating the casing into the ground in a state in which a bottom plate removably installed at the lower end of the casing is closed to the casing by a holding member; And inserting a reinforcing bar rod into the casing into which the reinforcing bar rod is inserted, and cutting the concrete into the casing in which the reinforcing bar rod is inserted. An installation step and a casing extraction step of extracting the casing before the placed concrete is solidified.
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記底板はその外径が前記ケーシングの内径よりも大きく設定されると共にケーシングの内周面に係止して回り止めとなる係止部を有していることを特徴とするものである。 (2) Further, in the above described (1), the bottom plate is set to have an outer diameter larger than the inner diameter of the casing and is locked to the inner peripheral surface of the casing to prevent rotation. It is characterized by having.
（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記保持部材はチェーンによって構成され、前記底板はその上面に立設され前記保持部材によって保持される保持部を有し、前記ケーシングの内部を横切るように張設されたチェーンによって前記保持部が保持される構成とされ、前記鉄筋籠挿入工程は前記鉄筋籠の下端部で、前記張設されたチェーンを切断するようにしたことを特徴とするものである。 (3) Further, in the above (1) or (2), the holding member is constituted by a chain, and the bottom plate has a holding portion that is erected on the upper surface and held by the holding member, The holding portion is configured to be held by a chain stretched across the inside of the casing, and the rebar rod insertion step cuts the stretched chain at a lower end portion of the rebar rod. It is characterized by that.
（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記回転貫入工程の前に場所打ち杭の鉛直支持力を確認する鉛直支持力確認工程を有し、
該鉛直支持力確認工程は、
鋼管からなる本体と、該本体の先端部に設けられた螺旋状の翼部と、前記本体の先端部に該先端開口を塞ぐように設けられた底板と、先端が底板の上面側に固定され、他端が本体の内面に設けられた支持板に固定された鋼管からなる内筒と、該内筒に生じる軸方向のひずみを計測するひずみ計と、該ひずみ計によって前記内筒に生ずるひずみを計測し、該ひずみに基づいて、前記底板に生ずる貫入抵抗Ｐｐを演算する演算装置とを有する杭の鉛直支持力確認装置を用いて、
計測対象とする地盤に前記鉛直支持力確認装置をねじ込みながら、前記演算装置によって演算される貫入抵抗Ｐｐに基づいて杭の鉛直支持力を確認することを特徴とするものである。
(4) Moreover, in the thing in any one of said (1) thru | or (3), it has the vertical supporting force confirmation process which confirms the vertical supporting force of a cast-in-place pile before the said rotation penetration process,
The vertical bearing capacity confirmation step includes
A main body made of a steel pipe, a spiral wing provided at the front end of the main body, a bottom plate provided to close the front end opening at the front end of the main body, and the front end fixed to the upper surface side of the bottom plate An inner cylinder made of a steel pipe fixed to a support plate provided on the inner surface of the main body at the other end, a strain gauge for measuring axial strain generated in the inner cylinder, and strain generated in the inner cylinder by the strain gauge And using a pile vertical bearing capacity confirmation device having a computing device for computing the penetration resistance Pp generated in the bottom plate based on the strain,
The vertical support force of the pile is confirmed based on the penetration resistance Pp calculated by the arithmetic device while screwing the vertical support force confirmation device into the ground to be measured.
（５）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記回転貫入工程の前に場所打ち杭の鉛直支持力を確認する鉛直支持力確認工程を有し、
該鉛直支持力確認工程は、
鋼管からなる本体と、該本体の先端部に設けられた螺旋状の翼部と、前記本体の先端部に該先端開口を塞ぐように設けられた底板と、先端が底板の上面側に固定され、他端が本体の内面に設けられた支持板に固定された鋼管からなる内筒と、前記本体の上端部の周面に設けられて本体の当該部位の軸方向のひずみを計測する第１ひずみ計と、前記本体における翼部の近傍上部周面に設けられて前記本体の当該部位の軸方向のひずみを計測する第２ひずみ計と、前記内筒の周面に設けられて内筒の軸方向のひずみを計測する第３ひずみ計と、前記第１ひずみ計の計測値に基づいて押し込み力Ｐｏを演算し、前記第２ひずみ計の計測値に基づいて翼の推進力Ｐｗを演算し、前記第３ひずみ計の計測値に基づいて貫入抵抗Ｐｐを演算し、これらＰｏ、Ｐｗ、Ｐｐの値を用いて、前記本体に生ずる周面摩擦力Ｐｆを、Ｐｆ＝Ｐｗ−Ｐｐ＋Ｐｏとして演算する演算装置とを有する杭の鉛直支持力確認装置を用いて、
計測対象とする地盤に前記鉛直支持力確認装置をねじ込みながら、前記演算装置によって演算される貫入抵抗Ｐｐ及びＰｆに基づいて杭の鉛直支持力を確認することを特徴とするものである。
(5) Moreover, in the thing in any one of said (1) thru | or (3), it has the vertical supporting force confirmation process which confirms the vertical supporting force of a cast-in-place pile before the said rotation penetration process,
The vertical bearing capacity confirmation step includes
A main body made of a steel pipe, a spiral wing provided at the front end of the main body, a bottom plate provided to close the front end opening at the front end of the main body, and the front end fixed to the upper surface side of the bottom plate The first end is provided on the peripheral surface of the upper end portion of the main body, and the other end of the main body is used to measure the axial strain of the corresponding portion of the main body. A strain gauge, a second strain gauge provided on the upper peripheral surface in the vicinity of the wing portion of the main body to measure axial strain of the part of the main body, and a second strain gauge provided on the peripheral surface of the inner cylinder. The indentation force Po is calculated based on the measurement value of the third strain gauge that measures axial strain and the first strain gauge, and the propulsion force Pw of the blade is calculated based on the measurement value of the second strain gauge. The penetration resistance Pp is calculated based on the measured value of the third strain gauge, and these Po Pw, using the value of Pp, the skin friction Pf generated in the body, using a vertical supporting force confirmation apparatus of piles and a calculation device for calculating the Pf = Pw-Pp + Po,
The vertical support force of the pile is confirmed based on the penetration resistances Pp and Pf calculated by the calculation device while screwing the vertical support force confirmation device into the ground to be measured.
（６）また、上記（５）に記載のものにおいて、押し込み力Ｐｏを、第１ひずみ計の計測値に代えて本体を地盤に押し込むジャッキの元圧を計測して該計測値に基づいて演算するようにしたことを特徴とするものである。 (6) Further, in the above-described (5), the pushing force Po is calculated based on the measured value by measuring the original pressure of the jack that pushes the main body into the ground instead of the measured value of the first strain gauge. It is characterized by doing so.
本発明においては、ケーシングの先端を塞ぐと共に前記ケーシングの下端部に着脱可能に設置された底板を、保持部材によってケーシングに保持した状態で前記ケーシングを地盤に回転貫入する回転貫入工程と、前記ケーシング内に鉄筋籠を挿入すると共に、前記鉄筋籠の下端部によって前記保持部材による前記底板の前記ケーシングへの保持を断ち切る鉄筋籠挿入工程と、前記鉄筋籠が挿入された前記ケーシング内にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、前記打設されたコンクリートが固化する前に前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程とを備えたことにより、施工中に底板を別部材で支持する必要がないので施工性に優れ、また底板のケーシングへの保持の断ち切りを鉄筋籠挿入工程において行うようにしているので、工程が少なく、この意味でも施工性に優れる。さらには、地中に残されるのが、底板のみであり、コスト増を抑制できるという効果もある。 In the present invention, the rotary penetration step of rotating and penetrating the casing into the ground with the bottom plate removably installed at the lower end of the casing being held in the casing by the holding member, and the casing Inserting a reinforcing bar rod into the casing and inserting the reinforcing bar rod into the casing in which the reinforcing bar rod is inserted by cutting the holding of the bottom plate into the casing by the holding member by the lower end of the reinforcing bar rod; Since there is no need to support the bottom plate with a separate member during construction by providing a concrete placing process to be installed and a casing drawing process to withdraw the casing before the placed concrete is solidified In addition, the cutting of holding the bottom plate to the casing is performed in the rebar rod insertion process. Less process, is also excellent in workability in this sense. Furthermore, only the bottom plate is left in the ground, and there is an effect that an increase in cost can be suppressed.
［実施の形態１］
本発明の一実施の形態に係る場所打ち杭の構築方法に用いる一部の部材について、図２〜図４に基づいて説明する。
本実施の形態の杭の構築方法に用いる部材として、下端部近傍に螺旋翼１を備えた鋼製のケーシング３（図２参照）と、ケーシング３の下端を塞ぐ底板５と、底板５をケーシング３側に保持する保持部材７（図３、４参照）とがある。
以下、各部材を詳細に説明する。
[Embodiment 1]
Some members used for the construction method of the cast-in-place pile which concerns on one embodiment of this invention are demonstrated based on FIGS.
As members used in the method for constructing a pile according to the present embodiment, a steel casing 3 (see FIG. 2) provided with a spiral blade 1 in the vicinity of the lower end portion, a bottom plate 5 for closing the lower end of the casing 3, and a bottom plate 5 as a casing. There is a holding member 7 (see FIGS. 3 and 4) to be held on the 3 side.
Hereinafter, each member will be described in detail.
＜ケーシング＞
ケーシング３は、先端近傍に螺旋翼１が溶接された鋼管によって形成されており、その外径は例えば、φ400mm〜φ600mmである。また、ケーシング３の上端には、回転力を伝達するための突部６が設けられている。
ケーシング３の先端には底板５が、ケーシング３の回転貫入中、ケーシング３から離脱しないように保持される。
また、ケーシング３の先端の内面側には、底板５と係止して底板５の回転を防止する係止部３ａが設けられている。
さらに、ケーシング３の先端より少し上方の内面側に、保持部材７が取り付けられる取付部３ｂが対向して設けられている。
<Casing>
The casing 3 is formed of a steel pipe in which the spiral blade 1 is welded in the vicinity of the tip, and its outer diameter is, for example, φ400 mm to φ600 mm. Further, a protrusion 6 for transmitting a rotational force is provided at the upper end of the casing 3.
A bottom plate 5 is held at the tip of the casing 3 so as not to be detached from the casing 3 during the rotation penetration of the casing 3.
Further, a locking portion 3 a that locks with the bottom plate 5 and prevents the bottom plate 5 from rotating is provided on the inner surface side of the front end of the casing 3.
Furthermore, an attachment portion 3b to which the holding member 7 is attached is provided opposite to the inner surface side slightly above the tip of the casing 3.
＜底板＞
底板５はケーシング３の下端部に保持されており、ケーシング３の回転貫入中は土砂がケーシング３内に侵入するのを防止する。
底板５は、その外径がケーシング３の内径よりも大きく設定された円板状の底部５ａと、底部５ａの上面側に円環状に設けられた円環部５ｂと、底部５ａの中央に立設された柱状の保持部５ｃを備えている（図３参照）。
底部５ａの外径がケーシング３の内径よりも大きく設定されているので、図３に示すように、底板５の保持状態においてケーシング３の端部が底部５ａの上面に載置される。このため、回転貫入時には底部５ａが土圧によってケーシング３に押し付けられるので、底板５をケーシング３へ保持するための保持力が弱くてよい構造となっている。
円環部５ｂの両端は連続しておらず隙間が形成されており、この隙間がケーシング３の係止部３ａが挿入されて係止する係止溝９となっている（図４参照）。
保持部５ｃの上端部には保持部材７が挿通される挿通孔１１が設けられている。
<Bottom plate>
The bottom plate 5 is held at the lower end of the casing 3, and prevents earth and sand from entering the casing 3 while the casing 3 is rotating and penetrating.
The bottom plate 5 has a disc-shaped bottom portion 5a whose outer diameter is set larger than the inner diameter of the casing 3, an annular portion 5b provided in an annular shape on the upper surface side of the bottom portion 5a, and a center of the bottom portion 5a. A columnar holding portion 5c is provided (see FIG. 3).
Since the outer diameter of the bottom part 5a is set larger than the inner diameter of the casing 3, the end part of the casing 3 is placed on the upper surface of the bottom part 5a in the holding state of the bottom plate 5, as shown in FIG. For this reason, since the bottom part 5a is pressed against the casing 3 by earth pressure at the time of rotation penetration, the holding force for holding the bottom plate 5 to the casing 3 may be weak.
Both ends of the annular portion 5b are not continuous and a gap is formed, and this gap serves as a locking groove 9 into which the locking portion 3a of the casing 3 is inserted and locked (see FIG. 4).
An insertion hole 11 through which the holding member 7 is inserted is provided at the upper end of the holding portion 5c.
＜保持部材＞
保持部材７は底板５をケーシング３に保持するためのものであり、本実施の形態では、図３に示すように、チェーンによって構成されている。
保持部材７は保持部５ｃに設けられた挿通孔１１に挿通され、その両端はケーシング３の取付部３ｂに連結されている。
<Holding member>
The holding member 7 is for holding the bottom plate 5 in the casing 3, and in the present embodiment, as shown in FIG.
The holding member 7 is inserted into an insertion hole 11 provided in the holding portion 5 c, and both ends thereof are connected to the attachment portion 3 b of the casing 3.
保持部材７によって底板５は吊下げられた状態でケーシング３に保持され、保持部材７と取付部３ｂとの連結を切り離すことで、底板５のケーシング３への保持を断ち切ることができる。
そのため、保持部材７は底板５を吊下げ状態で保持できる強度を有すると共に、取付部３ｂとの連結状態を切り離し可能なものである必要がある。つまり、底板５の重量を支持できるが、後述する鉄筋籠１３の荷重によって切断あるいは連結の切り離しができるものであればよい。
この点、本実施の形態では保持部材７をチェーンで構成しているので、このような条件を満たすことが容易である。
また、保持部材７の他の態様としてワイヤーや棒材のようなものであってもその径を適宜設定することでチェーンの場合と同様に上記の条件を満たすことができる。
The bottom plate 5 is held by the casing 3 in a suspended state by the holding member 7, and the holding of the bottom plate 5 to the casing 3 can be cut off by disconnecting the connection between the holding member 7 and the attachment portion 3b.
For this reason, the holding member 7 needs to be strong enough to hold the bottom plate 5 in a suspended state and to be able to be disconnected from the attachment portion 3b. That is, the weight of the bottom plate 5 can be supported, but any material can be used as long as it can be cut or disconnected by a load of a reinforcing bar 13 described later.
In this regard, in this embodiment, since the holding member 7 is configured by a chain, it is easy to satisfy such a condition.
Moreover, even if it is a thing like a wire and a bar as another aspect of the holding member 7, said conditions can be satisfy | filled similarly to the case of a chain by setting the diameter suitably.
以上のような、ケーシング３、底板５及び保持部材７を用いて場所打ち杭を施工する方法を説明する。場所打ち杭の構築方法は、回転貫入工程と、鉄筋籠挿入工程と、コンクリート打設工程と、ケーシング引抜工程とを備えている。
以下、各工程を詳細に説明する。
A method for constructing a cast-in-place pile using the casing 3, the bottom plate 5, and the holding member 7 will be described. The method for constructing a cast-in-place pile includes a rotary penetration process, a reinforcing bar punch insertion process, a concrete placing process, and a casing drawing process.
Hereinafter, each process will be described in detail.
＜回転貫入工程＞
回転貫入工程（図１（ａ））は、先端に底板５を保持した状態（図３参照）でケーシング３を地盤に回転貫入して、支持層のある所定深さまで貫入させる工程である。回転貫入中は、底板５が保持部材７によってケーシング３に保持され、また係止溝９に係止部３ａが挿入されて回転が防止されているので、回転貫入時の回転方向の動きや、上下動によっても底板５がケーシング３から外れることはない。したがって、土砂がケーシング３内に侵入することはない。
このように、ケーシング３を回転貫入させることで、無排土で地盤に貫入させることができる。
<Rotational penetration process>
The rotation penetration step (FIG. 1A) is a step in which the casing 3 is rotationally penetrated into the ground with the bottom plate 5 held at the tip (see FIG. 3) and penetrates to a predetermined depth with the support layer. During the rotation penetration, the bottom plate 5 is held by the casing 3 by the holding member 7, and the locking portion 3a is inserted into the locking groove 9 to prevent rotation. The bottom plate 5 is not detached from the casing 3 even by the vertical movement. Therefore, earth and sand do not enter the casing 3.
Thus, by allowing the casing 3 to rotate and penetrate, it is possible to penetrate the ground without any soil.
＜鉄筋籠挿入工程＞
鉄筋籠挿入工程（図１（ｂ）（ｃ））は、先端が支持層まで貫入されたケーシング３内に鉄筋籠１３を挿入すると共に、鉄筋籠１３の下端部によって保持部材７を切断して底板５のケーシング３への保持を断ち切る工程である。
鉄筋籠１３をケーシング３内に挿入して、鉄筋籠１３の下端部が保持部材７に当接し、さらに鉄筋籠１３を下降させると、図５に示すように、保持部材７の取付部３ｂへの連結を切り離される。保持部材７が取付部３ｂから切り離されることで、底板５とケーシング３は分離可能となる。
このとき、保持部材７をチェーンで構成しているので、図５に示すように、両側の取付部３ｂとの連結が共に切り離されるようにでき、切り離されたチェーンが鉄筋籠１３の内部に収納されるため、ケーシング３を引抜くときに邪魔にならない。
<Rebar rod insertion process>
In the reinforcing bar scissor insertion step (FIGS. 1B and 1C), the reinforcing bar scissors 13 are inserted into the casing 3 whose tip is penetrated to the support layer, and the holding member 7 is cut by the lower end of the reinforcing bar scissors 13. This is a step of cutting off the holding of the bottom plate 5 to the casing 3.
When the reinforcing bar rod 13 is inserted into the casing 3, the lower end of the reinforcing bar rod 13 comes into contact with the holding member 7, and the reinforcing bar rod 13 is further lowered, as shown in FIG. Is disconnected. The bottom plate 5 and the casing 3 can be separated by separating the holding member 7 from the attachment portion 3b.
At this time, since the holding member 7 is constituted by a chain, as shown in FIG. 5, the connection with the attachment portions 3 b on both sides can be disconnected together, and the separated chain is stored inside the reinforcing bar 13. Therefore, it does not get in the way when the casing 3 is pulled out.
＜コンクリート打設工程＞
コンクリート打設工程（図１（ｄ））は、鉄筋籠１３が挿入されたケーシング３内に、コンクリート１５を打設する工程である。
<Concrete placing process>
The concrete placing step (FIG. 1D) is a step for placing concrete 15 in the casing 3 in which the reinforcing bar 13 is inserted.
＜ケーシング引抜工程＞
ケーシング引抜工程（図１（ｅ）参照）は、コンクリート１５が固化する前にケーシング３を回転貫入時の回転方向と逆方向に回転させながら地中から引抜く工程である。
ケーシング３を引く抜いた状態で、コンクリート１５を固化させることで、場所打ち杭１７が完成する（図１（ｆ）参照）。
<Case extraction process>
The casing extraction step (see FIG. 1E) is a step of extracting the casing 3 from the ground while rotating the casing 3 in the direction opposite to the rotation direction at the time of rotation penetration before the concrete 15 is solidified.
The cast-in-place pile 17 is completed by solidifying the concrete 15 with the casing 3 pulled out (see FIG. 1 (f)).
以上のように、本実施の形態の場所打ち杭の構築方法によれば、場所打ち杭１７を簡易に施工することができる。また、ケーシング３の回転貫入中に特許文献２のように底板を荷重伝達軸で支持することなく保持できるので、施工性に優れる。
さらに、底板５のケーシング３への保持を断ち切る作業を鉄筋挿入工程と兼用しているので、工程が少なくてよく、この意味でも施工性に優れる。
As mentioned above, according to the construction method of the cast-in-place pile of this Embodiment, the cast-in-place pile 17 can be constructed easily. Further, since the bottom plate can be held without being supported by the load transmission shaft as in Patent Document 2 during the rotation penetration of the casing 3, the workability is excellent.
Furthermore, since the operation of cutting off the holding of the bottom plate 5 to the casing 3 is also used as the reinforcing bar insertion step, the number of steps may be small, and in this sense, the workability is excellent.
［実施の形態２］
コンクリートを現場で硬化させて杭を構築する場所打ち杭の場合、コンクリートの硬化後でなければ鉛直支持力を確認するための載荷試験ができず、杭の打設後おおよそ１ヵ月後でないと載荷試験ができないという問題がある。
そのため、施工後に実施した載荷試験において鉛直支持力不足が判明した場合は、当初の計画よりも杭の本数を増やす、いわゆる増し杭などによる対応しか取れないという問題もある。
[Embodiment 2]
In the case of cast-in-place piles where concrete is hardened on-site, the loading test to confirm the vertical bearing capacity is not possible unless the concrete is hardened. There is a problem that the test is not possible.
For this reason, when it is found that the vertical bearing capacity is insufficient in the loading test conducted after the construction, there is also a problem that the number of piles can be increased more than the original plan, so that only a response by so-called additional piles can be taken.
以上のような事情から、場所打ち杭を施工する前に杭を施工した場合の杭の鉛直支持力を確認したいという要請がある。
そこで、本実施の形態は、実施の形態１で説明した回転貫入工程の前に杭の鉛直支持力を確認する工程を備えた場所打ち杭の構築方法を提供するものである。
From the above circumstances, there is a request to confirm the vertical bearing capacity of the pile when the pile is constructed before the cast-in-place pile is constructed.
Therefore, the present embodiment provides a method for constructing a cast-in-place pile including a step of confirming the vertical supporting force of the pile before the rotational penetration step described in the first embodiment.
本実施の形態に係る場所打ち杭の構築方法は、実施の形態１の回転貫入工程に先だって、場所打ち杭を施工した際の杭の鉛直支持力を確認する鉛直支持力確認工程を有するものである。
まず、鉛直支持力確認方法に用いる杭の鉛直支持力確認装置１９について図６に基づいて説明する。
杭の鉛直支持力確認装置１９の基本的な形状は鋼管杭と同様であり、鋼管からなる本体２１と、本体２１の先端部に設けられた螺旋状の翼部２３と、本体２１の先端部に該先端部から１〜２cm下方側に離れた位置に本体２１の先端開口を塞ぐように設けられた底板２５と、先端が底板２５の上面側に固定され、他端が本体２１の内周面に設けられた円環板２７に固定された鋼管からなる内筒２９とを備えている。
The construction method of the cast-in-place pile according to the present embodiment has a vertical support force confirmation step of confirming the vertical support force of the pile when the cast-in-place pile is constructed prior to the rotary penetration process of the first embodiment. is there.
First, the pile vertical supporting force confirmation device 19 used in the vertical supporting force confirmation method will be described with reference to FIG.
The basic shape of the pile vertical supporting force confirmation device 19 is the same as that of a steel pipe pile, and a main body 21 made of a steel pipe, a spiral wing 23 provided at the front end of the main body 21, and a front end of the main body 21. A bottom plate 25 provided so as to close the tip opening of the main body 21 at a position 1 to 2 cm below the tip portion, a tip is fixed to the upper surface side of the bottom plate 25, and the other end is an inner circumference of the main body 21. And an inner cylinder 29 made of a steel pipe fixed to an annular plate 27 provided on the surface.
また、杭の鉛直支持力確認装置１９は、本体２１の上端部の周面に設けられて本体２１の当該部位の軸方向のひずみを計測する第１ひずみ計３１と、本体２１における翼部２３の近傍上部内周面に設けられて本体２１の当該部位の軸方向のひずみを計測する第２ひずみ計３３と、内筒２９の内周面に設けられて内筒２９の軸方向のひずみを計測する第３ひずみ計３５とを備えている。
さらに、第１ひずみ計３１の計測値に基づいて押し込み力Ｐｏを演算し、第２ひずみ計３３の計測値に基づいて翼の推進力Ｐｗを演算し、第３ひずみ計３５の計測値に基づいて貫入抵抗Ｐｐを演算し、これらＰｏ、Ｐｗ、Ｐｐの値を用いて、本体２１に生ずる周面摩擦力Ｐｆを演算する演算装置３７を備えている。
なお、杭の鉛直支持力確認装置１９は、図６に示すように、演算装置３７の演算結果を表示する表示部３９を備えるのが望ましい。
以下、各構成について説明する。
In addition, the pile vertical supporting force checking device 19 is provided on the peripheral surface of the upper end portion of the main body 21, and measures a strain in the axial direction of the part of the main body 21. The second strain gauge 33 is provided on the inner peripheral surface of the inner cylinder 29 to measure the strain in the axial direction of the part of the main body 21, and the axial strain of the inner cylinder 29 is provided on the inner peripheral surface of the inner cylinder 29. And a third strain gauge 35 to be measured.
Further, the pushing force Po is calculated based on the measured value of the first strain gauge 31, the propulsive force P w of the blade is calculated based on the measured value of the second strain gauge 33, and the measured value of the third strain gauge 35 is calculated. The calculation device 37 is provided for calculating the penetration resistance P p based on the above and calculating the peripheral frictional force P f generated in the main body 21 using the values of P o , P w and P p .
In addition, as shown in FIG. 6, the pile vertical supporting force confirmation device 19 preferably includes a display unit 39 that displays a calculation result of the calculation device 37.
Each configuration will be described below.
＜本体＞
本体２１は、外径が例えばφ400mm〜φ600mmの鋼管からなる。本体２１の先端近傍に翼部２３が溶接されており、翼部２３の推進力によって本体２１が地中に回転貫入される。
本体２１の上端部の外周面には、図示しない突起が設けられ、該突起に回転力が付与される。
<Main body>
The main body 21 is made of a steel pipe having an outer diameter of, for example, φ400 mm to φ600 mm. The wing part 23 is welded near the tip of the main body 21, and the main body 21 is rotated and penetrated into the ground by the propulsive force of the wing part 23.
A protrusion (not shown) is provided on the outer peripheral surface of the upper end portion of the main body 21, and a rotational force is applied to the protrusion.
＜翼部＞
翼部２３は、本体２１に推進力を与えるものであり、例えば螺旋翼によって構成されている。
<Wings>
The wing | blade part 23 gives a thrust to the main body 21, for example, is comprised by the spiral wing | blade.
＜底板＞
底板２５は、本体２１の先端開口を閉塞し、本体２１が回転貫入する際に土砂が本体２１内に入るのを防止する機能を有する。
該機能を発揮するためには、底板２５の面積は本体２１の先端開口と同等又は若干大きくすればよいが、底板２５は、先端支持力を演算するための地盤反力を受けるという機能も有しているので、これらの機能を発揮するという観点から、底板２５は本体２１の先端開口と同等にするのが望ましい。
<Bottom plate>
The bottom plate 25 has a function of blocking the tip opening of the main body 21 and preventing earth and sand from entering the main body 21 when the main body 21 rotates and penetrates.
In order to perform this function, the area of the bottom plate 25 may be equal to or slightly larger than the tip opening of the main body 21, but the bottom plate 25 also has a function of receiving a ground reaction force for calculating the tip support force. Therefore, it is desirable that the bottom plate 25 is equivalent to the opening of the front end of the main body 21 from the viewpoint of exhibiting these functions.
＜内筒＞
内筒２９は、本体２１と同じ材質の鋼管からなり、底板２５を本体２１の先端部に該先端部から１〜２cm下方側に離れた位置に支持するものである。内筒２９の下端側に底板２５が固定され、内筒２９の上端は本体２１の内周面に設けられた円環板２７に固定されている。
なお、内筒２９の上端側は、円環板２７に固定しなくとも、本体２１の内周面に連結するように設けられた支持板に固定するようにしてもよい。
<Inner cylinder>
The inner cylinder 29 is made of a steel pipe made of the same material as that of the main body 21, and supports the bottom plate 25 at a position away from the front end by 1 to 2 cm below the front end. A bottom plate 25 is fixed to the lower end side of the inner cylinder 29, and an upper end of the inner cylinder 29 is fixed to an annular plate 27 provided on the inner peripheral surface of the main body 21.
Note that the upper end side of the inner cylinder 29 may be fixed to a support plate provided so as to be connected to the inner peripheral surface of the main body 21 without being fixed to the annular plate 27.
＜ひずみ計＞
第１ひずみ計３１は、本体２１の上端部の内周面に設けられて本体２１の当該部位の軸方向のひずみを計測する。
本体２１の上端部には、本体２１を地盤に貫入させるための押しこみ力が付与され、この押し込み力に起因して生ずる軸方向のひずみを計測することで、押し込み力を求めることができる。
なお、本例において、第１ひずみ計３１は本体２１の周方向１８０°離れた位置で、かつ軸方向が同じ位置に１個づつ設置（１対設置）しており、このような配置にすることで曲げひずみをキャンセルして軸方向ひずみを正確に計測することができる。
なお、ひずみ計は一般に断線することも考えられるので２対以上設けるようにしてもよい。
また、本例では、第１ひずみ計３１を本体２１の内周面に設けているが、本体２１の外周面に設けるようにしてもよい。外周面に設ける場合には、外力によって破損しないように保護すればよい。また、第１ひずみ計３１を外周面に設けたとしても、配線は本体２１の内側を通すため、配線を通すための孔を本体３に設ける必要がある。この場合、孔の位置は第１ひずみ計３１の設置位置から遠ざけるようにする。
以上のような、ひずみ計の設置位置、設置個数に関しては、後述の第２ひずみ計３３、第３ひずみ計３５でも同様である。
<Strain gauge>
The first strain gauge 31 is provided on the inner peripheral surface of the upper end portion of the main body 21 and measures the axial strain of the part of the main body 21.
A pressing force for allowing the main body 21 to penetrate into the ground is applied to the upper end portion of the main body 21, and the pressing force can be obtained by measuring an axial strain caused by the pressing force.
In this example, the first strain gauges 31 are installed one by one (one pair installation) at positions that are 180 ° apart from the main body 21 in the circumferential direction and have the same axial direction. Thus, the bending strain can be canceled and the axial strain can be accurately measured.
Since it is generally considered that the strain gauges are disconnected, two or more pairs may be provided.
Further, in this example, the first strain gauge 31 is provided on the inner peripheral surface of the main body 21, but it may be provided on the outer peripheral surface of the main body 21. When provided on the outer peripheral surface, it may be protected from being damaged by an external force. Even if the first strain gauge 31 is provided on the outer peripheral surface, since the wiring passes through the inside of the main body 21, it is necessary to provide a hole for passing the wiring in the main body 3. In this case, the position of the hole is kept away from the installation position of the first strain gauge 31.
The same applies to the second strain gauge 33 and the third strain gauge 35, which will be described later, with respect to the position and number of strain gauges installed as described above.
第２ひずみ計３３は、本体２１における翼部２３の近傍上部の内周面に設けられて本体２１の当該部位の軸方向のひずみを計測する。第２ひずみ計３３の本体２１における軸方向の位置は、翼部２３と円環板２７の間であって、両者の中間位置付近が好ましい。両者の中間位置にすることで、両端部の影響を少なくできる。
本体２１が回転貫入する際に翼部２３が回転すると、土が翼部２３によって掬い上げられ、掬い上げた土は翼上面に沿って上方へ押し上げられる。そして、押し上げられた土は次第に締め固まり、この土の反力によって翼部２３に推進力が生ずる。このとき、本体２１における翼部２３の近傍上部には翼部２３を介して下方への引張力が作用するので、該引張力によって本体２１の当該部位に生ずるひずみを計測することで、翼部２３の推進力を求めることができる。
The second strain gauge 33 is provided on the inner peripheral surface of the main body 21 near the wing 23 and measures the strain in the axial direction of the part of the main body 21. The position of the second strain gauge 33 in the main body 21 in the axial direction is between the wing portion 23 and the annular plate 27 and is preferably in the vicinity of an intermediate position between the two. By setting the intermediate position between the two, the influence of both ends can be reduced.
When the wing part 23 rotates while the main body 21 rotates and penetrates, the soil is scooped up by the wing part 23, and the scooped up soil is pushed upward along the upper surface of the wing. The pushed up soil is gradually compacted, and a propulsive force is generated in the wing portion 23 by the reaction force of the soil. At this time, since a downward tensile force acts on the upper portion of the main body 21 in the vicinity of the wing portion 23 via the wing portion 23, the wing portion is measured by measuring a strain generated in the portion of the main body 21 by the tensile force. 23 driving forces can be obtained.
第３ひずみ計３５は、内筒２９の内周面に設けられて内筒２９の軸方向のひずみを計測する。第３ひずみ計３５の内筒２９における軸方向の位置は、底板２５と円環板２７の間であって、両者の中間位置付近が好ましい。両者の中間位置にすることで、両端部の影響を少なくできる。
本体２１が回転貫入する際に底板２５には地盤反力が作用し、該地盤反力によって内筒２９は圧縮力を受ける。したがって、内筒２９に生ずるひずみを計測することで、地盤反力を求めることができる。
The third strain gauge 35 is provided on the inner peripheral surface of the inner cylinder 29 and measures the axial strain of the inner cylinder 29. The position in the axial direction of the inner cylinder 29 of the third strain gauge 35 is between the bottom plate 25 and the annular plate 27 and is preferably in the vicinity of the intermediate position between the two. By setting the intermediate position between the two, the influence of both ends can be reduced.
When the main body 21 rotates and penetrates, a ground reaction force acts on the bottom plate 25, and the inner cylinder 29 receives a compressive force by the ground reaction force. Therefore, the ground reaction force can be obtained by measuring the strain generated in the inner cylinder 29.
＜演算装置＞
演算装置３７は、第１ひずみ計３１の計測値に基づいて押し込み力Ｐｏを演算し、第２ひずみ計３３の計測値に基づいて翼の推進力Ｐｗを演算し、第３ひずみ計３５の計測値に基づいて貫入抵抗Ｐｐを演算し、これらＰｏ、Ｐｗ、Ｐｐの値を用いて、本体２１に生ずる周面摩擦力Ｐｆを演算する。
なお、演算装置３７におけるＰｏ、Ｐｗ、Ｐｐの演算方法の詳細は、後述の鉛直支持力確認工程の説明において詳述する。
<Calculation device>
Arithmetic unit 37, based on the measurement values of the first strain gauge 31 calculates the pushing force P o, it calculates the thrust P w wings based on the measurement value of the second strain gauge 33, a third strain gauge 35 The penetration resistance P p is calculated on the basis of the measured value, and the peripheral friction force P f generated in the main body 21 is calculated using the values of P o , P w , and P p .
The details of the calculation method of P o , P w , and P p in the calculation device 37 will be described in detail in the description of the vertical support force confirmation step described later.
＜表示部＞
表示部３９は、演算装置３７の演算結果を表示するものである。表示部３９を設けることで、本体２１が回転貫入している際に、本体２１の推進途中の任意の深度における杭の鉛直支持力を確認できる。
<Display section>
The display unit 39 displays the calculation result of the calculation device 37. By providing the display unit 39, when the main body 21 is rotating and penetrating, the vertical supporting force of the pile at an arbitrary depth during the propulsion of the main body 21 can be confirmed.
次に、上記のように構成された杭の鉛直支持力確認装置１９を用いて、杭の鉛直支持力を確認する鉛直支持力確認工程について説明する。
杭の鉛直支持力確認装置１９を、確認対象とする地盤上に立設して回転させ、翼部２３に推進力を生じさせて地中にねじ込む。
回転貫入している間、各ひずみ計は測定値を出力するので、これを記録するようにする。
この杭の鉛直支持力確認装置１９が地中にねじ込まれるときの鉛直方向の力の釣り合いを式で表すと下式（１）となる。
Ｐｗ＋Ｐｏ≧Ｐｐ＋Ｐｆ・・・（１）
ここで、
Ｐｗは、翼が回転することにより掬い上げた土を翼上面に沿って上方へ押し上げることにより次第に締め固まった土の反力から翼部２３に生じる推進力
Ｐｆは本体２１と地盤の摩擦抵抗
Ｐｐは底板２５に生じる地盤の貫入抵抗
Ｐｏは本体２１に加えられる押しこみ力である。
Next, the vertical supporting force confirmation process which confirms the vertical supporting force of a pile using the vertical supporting force confirmation apparatus 19 of a pile comprised as mentioned above is demonstrated.
The vertical supporting force confirmation device 19 for the pile is erected on the ground to be confirmed and rotated to generate a propulsive force on the wing part 23 and screw it into the ground.
During the rotation penetration, each strain gauge outputs a measured value, which should be recorded.
When the vertical force balance device 19 of this pile is screwed into the ground, the balance of force in the vertical direction is expressed by the following equation (1).
P w + P o ≧ P p + P f (1)
here,
P w is the driving force P f cause soil wings scooped by rotating the reaction force upon the clamping solidified soil by pushing up upward along the upper wing surface to the blade portion 23 the body 21 and the friction of the ground The resistance P p is the penetration resistance P o of the ground generated in the bottom plate 25, and the pushing force applied to the main body 21.
一般の杭と同様にＰｐ、Ｐｆは接している土の強度や深さに応じて大きさが決まる。
また、Ｐｗも接している土の強度や深さに応じて大きさが変わりながら杭の鉛直支持力確認装置１９を地中に引き込む働きをする。翼部２３の推進力は、底板２５が接する地盤の上載圧を減少させて底板２５の貫入抵抗を減少させる働きもする。
これらの結果、杭の鉛直支持力確認装置１９は主として翼部２３の推進力のみで杭が地中へ貫入して行くが、貫入抵抗のＰｐとＰｆが、翼推進力Ｐｗより大きいと貫入できなくなり、不足分をＰｏとして付加する。
Similar to general piles, P p and P f are determined in accordance with the strength and depth of the soil in contact.
In addition, Pw also works to draw the pile vertical supporting force confirmation device 19 into the ground while changing the size according to the strength and depth of the soil in contact with Pw. The propulsive force of the wing part 23 also functions to reduce the penetration pressure of the bottom plate 25 by decreasing the upper pressure of the ground in contact with the bottom plate 25.
These results, although piles only vertical bearing force confirmation device 19 mainly thrust of the blade portion 23 of the pile is gradually penetrated into the ground, P p and P f of penetration resistance is greater than the wing thrust P w and you will not be able to penetrate, adding the shortfall as P o.
上記のことから、杭の鉛直支持力確認装置１９を回転貫入中にＰｗ、Ｐｐ、Ｐｏの値を求めることによって、最終的に施工される杭が地盤から受ける鉛直支持力を事前に確認することができる。
前述したように、本体２１に加えられる押しこみ力Ｐｏは、本体２１の軸力として第１ひずみ計３１の計測値を用いて求めることができる。
また、翼部２３の推進力Ｐｗは、第２ひずみ計３３の計測値を用いて求めることができる。
また、地盤の貫入抵抗Ｐｐは、内筒２９の軸力として第３ひずみ計３５の計測値を用いて求めることができる。
さらに、本体２１と地盤の摩擦抵抗Ｐｆは、（１）式の不等号を等号した式を変形して、Ｐｆ＝Ｐｗ−Ｐｐ＋Ｐｏより求めることができる。
From the above, the vertical bearing capacity of the pile to be finally constructed is determined in advance by calculating the values of P w , P p , and Po during rotation penetration of the pile vertical bearing capacity confirmation device 19. Can be confirmed.
As described above, the force P o Push applied to the main body 21 can be determined by using the measured values of the first strain gauge 31 as an axial force of the body 21.
Further, thrust P w of the blade portion 23 can be determined using the measurement value of the second strain gauge 33.
Further, the penetration resistance P p of the ground can be obtained using the measurement value of the third strain gauge 35 as the axial force of the inner cylinder 29.
Furthermore, the frictional resistance P f between the main body 21 and the ground can be obtained from P f = P w −P p + P o by modifying an equation obtained by equalizing the inequality sign of the equation (1).
ここで、Ｐｗ、Ｐｐ、Ｐｏ及びＰｆの求め方について説明する。
本体２１を構成する鋼管の外径：Ｄ１、厚み：ｔ１と、内筒２９を構成する鋼管の外径：Ｄ２、厚みｔ２とする。
本体２１を構成する鋼管の断面積Ａ１は、：Ａ１＝πＤ１ ２／４−π(Ｄ１−２ｔ１)２／４＝πｔ１(Ｄ１−ｔ１)となる。
また、内筒２９を構成する鋼管の断面積Ａ２は、：Ａ２＝πＤ２ ２／４−π(Ｄ２−２ｔ２)２／４＝πｔ２(Ｄ２−ｔ２)となる。
Here, how to obtain P w , P p , P o and P f will be described.
The outer diameter: D 1 and thickness: t 1 of the steel pipe constituting the main body 21 and the outer diameter: D 2 and thickness t 2 of the steel pipe constituting the inner cylinder 29 are set.
Cross-sectional area A 1 of the steel pipe constituting the body 21,: A 1 = πD 1 2 /4-π (D 1 -2t 1) a 2/4 = πt 1 (D 1 -t 1).
Further, the cross-sectional area A 2 of the steel pipe constituting the inner cylinder 29,: the A 2 = πD 2 2/4 -π (D 2 -2t 2) 2/4 = πt 2 (D 2 -t 2).
第１ひずみ計３１の計測値をε０、第２ひずみ計３３の計測値をεｗ、第３ひずみ計３５の計測値をεｐとし、本体２１及び内筒２９を構成する鋼管のヤング率をＥとすると、本体２１における第１ひずみ計３１が取り付けられた部位の軸方向応力σ０は、σ０＝Ｅ・ε０、また本体２１における第２ひずみ計３３が取り付けられた部位の軸方向応力σｗはσｗ＝Ｅ・εｗ、さらに、内筒２９における第３ひずみ計３５が取り付けられた部位の軸方向応力σｐは、σｐ＝Ｅ・εｐとなる。 The measured value of the first strain gauge 31 is ε 0 , the measured value of the second strain gauge 33 is ε w , the measured value of the third strain gauge 35 is ε p, and the Young's modulus of the steel pipe constituting the main body 21 and the inner cylinder 29 Is the axial stress σ 0 of the part of the main body 21 where the first strain gauge 31 is attached, σ 0 = E · ε 0 , and the axis of the part of the main body 21 where the second strain gauge 33 is attached The directional stress σ w is σ w = E · ε w , and the axial stress σ p of the portion of the inner cylinder 29 where the third strain gauge 35 is attached is σ p = E · ε p .
そして、これらσ０、σｗ、σｐを用いて、本体２１に加えられる押し込み力Ｐ０は、Ｐ０＝σ０・Ａ１、土の反力から翼部２３に生じる推進力Ｐｗは、Ｐｗ＝σｗ・Ａ１、底板２５に生じる地盤の貫入抵抗Ｐｐは、Ｐｐ＝σｐ・Ａ２としても求めることができる。
また、前述したように、本体２１と地盤の摩擦抵抗Ｐｆは、Ｐｆ＝Ｐｗ−Ｐｐ＋Ｐｏより求めることができる。
Then, using these σ 0 , σ w , and σ p , the pushing force P 0 applied to the main body 21 is P 0 = σ 0 · A 1 , and the propulsive force P w generated in the wing part 23 from the reaction force of the soil is , P w = σ w · A 1 , and the penetration resistance P p of the ground generated in the bottom plate 25 can also be obtained as P p = σ p · A 2 .
Further, as described above, frictional resistance P f of the main body 21 and the ground can be determined from P f = P w -P p + P o.
地盤から決まる杭の鉛直支持力は一般的に「先端支持力」＋「周面摩擦力」で表される。
先端支持力は、貫入抵抗Ｐｐとして求められ、また周面摩擦力は、上記の摩擦抵抗Ｐｆとして求められる。
したがって、本実施の形態の杭の鉛直支持力確認装置１９を地中にねじ込むことで、適宜、貫入抵抗Ｐｐと摩擦抵抗Ｐｆが得られ、これによって、所定の深さにおける杭の鉛直支持力を確認することができる。
The vertical support force of a pile determined from the ground is generally expressed as "tip support force" + "circumferential friction force".
The tip support force is obtained as the penetration resistance P p , and the peripheral friction force is obtained as the friction resistance P f described above.
Therefore, the vertical supporting force confirmation device 19 of the pile of the present embodiment by screwing in the ground, as appropriate, penetration resistance P p and frictional resistance P f is obtained, whereby the vertical support of piles at a predetermined depth You can check the power.
なお、先端支持力は、杭径の二乗に比例し、周面摩擦力は、杭径に比例するが、上述のように、杭の鉛直支持力は一般的に「先端支持力」＋「周面摩擦力」で表されるため、「先端支持力」と「周面摩擦力」のそれぞれを個別に求めることができなければ、換言すれば「先端支持力」と「周面摩擦力」の配分が分からなければ、杭径が変わった際の鉛直支持力を求めることができない。
この点、本実施の形態の杭の鉛直支持力確認装置１９では、先端支持力と周面摩擦力をそれぞれ個別に求めることができ、かつ、Ｐ０、Ｐｗ、Ｐｐを、それぞれ単位面積あたりの荷重に換算することができるので、計測されたＰ０、Ｐｗ、Ｐｐの値から打設深度が同じで杭径の異なる杭における「鉛直支持力」を算出することができる。
Note that the tip support force is proportional to the square of the pile diameter, and the circumferential friction force is proportional to the pile diameter. As described above, the vertical support force of the pile is generally “tip support force” + “circumference Since it is expressed by “surface friction force”, if “tip support force” and “circumferential friction force” cannot be obtained individually, in other words, “tip support force” and “circumferential friction force” If the distribution is not known, the vertical bearing capacity when the pile diameter changes cannot be obtained.
In this regard, the pile vertical support force confirmation device 19 according to the present embodiment can individually determine the tip support force and the peripheral friction force, and determine P 0 , P w , and P p as unit areas, respectively. Since it can be converted into a per load, “vertical support force” in piles having the same placement depth and different pile diameters can be calculated from the measured values of P 0 , P w , and P p .
したがって、杭の鉛直支持力確認装置１９における本体２１の径を、計画された本施工で予定されている杭径と同一にすることができない場合であっても、計測値から本施工の杭径の場合での「周面摩擦力」と「先端支持力」を個別に算出することができる。
これによって例えば、期待していた鉛直支持力が当初の予定杭径では確保できないことが判明した場合に本施工用の杭径を太くした場合の「周面摩擦力」と「先端支持力」を算出したり、あるいは期待していた以上の過剰の鉛直支持力が見込めることが判明した場合には本施工用の杭径を細くした場合の「周面摩擦力」と「先端支持力」を算出したりして、本施工前に過不足の無い適切な杭設計を行うことも出来る。
このように、ＰｐとＰｆを個別に導出できることにより、予定杭径で不足が無いかの検証に加え、打設深度が同じ場合で、杭径を違えた場合の鉛直支持力も確認することが可能となる。
また、現場ごとに杭径をあわせた新たな杭の鉛直支持力確認装置１９を作るのは非効率であるため、以前に製作・使用した近い径の杭の鉛直支持力確認装置１９を使いまわすことも出来る。
Therefore, even if it is a case where the diameter of the main body 21 in the vertical bearing capacity confirmation device 19 of a pile cannot be made the same as the pile diameter planned by the planned main construction, the pile diameter of the main construction is determined from the measured value. In this case, the “circumferential friction force” and the “tip support force” can be calculated separately.
For example, if it is found that the expected vertical bearing capacity cannot be secured with the initial planned pile diameter, the "peripheral friction force" and "tip bearing capacity" when the pile diameter for this construction is increased If it is calculated, or if it is found that an excess vertical bearing force can be expected that exceeds the expected value, calculate the "frictional surface friction force" and "tip support force" when the pile diameter for this construction is reduced. Therefore, it is also possible to perform an appropriate pile design without excess or deficiency before this construction.
In this way, by being able to derive P p and P f individually, in addition to verifying that there is no shortage of the planned pile diameter, check the vertical bearing capacity when the pile diameter is the same when the placement depth is the same. Is possible.
In addition, since it is inefficient to make a new pile vertical bearing capacity confirmation device 19 that matches the pile diameter at each site, the vertical bearing capacity confirmation device 19 for a pile with a near diameter that has been manufactured and used before is reused. You can also
なお、上記の説明では、杭の鉛直支持力として、周面摩擦力と先端支持力との両方を考慮して杭の鉛直支持力を確認することにしているが、得られた値のうちの先端支持力だけで杭の設計を考えてもよい。（この場合、周面摩擦には期待しないことを意味する。）
また、上記の説明では、Ｐｏをひずみ計で計測する例を示したが、Ｐｏをジャッキ元圧の計測値に基づいて求めるようにしてもよい。
In the above description, as the vertical support force of the pile, it is decided to check the vertical support force of the pile in consideration of both the peripheral friction force and the tip support force. Of the obtained values, Pile design may be considered only with the tip support force. (In this case, it means not expecting the peripheral friction.)
In the above description, an example of measuring with strain gauges to P o, may be obtained based on the P o the measured value of the jack source pressure.
本実施の形態に係る杭の鉛直支持力確認装置１９の実際の運用方法について説明する。
(1)回転貫入前にひずみゲージのゼロ点を取る。
(2)杭の鉛直支持力確認装置１９を地中に回転貫入。その間、演算装置３７は常に計測値を出力し、表示部３９に表示させたり、記録をしたりする。
(3)杭の鉛直支持力確認装置１９を予定深さまで回転貫入させる。なお、予定深さ到達前に期待鉛直支持力が確認できた場合にも、予定深さまでは進めるのが好ましい。
逆に、予定深さに到達しても期待鉛直支持力に達しない場合であっても、予定深さまで回転貫入した時点で完了とする。
(4)杭の鉛直支持力確認装置１９を逆回転して地中から回収する。
(5)計測値に基づいて、杭の施工本数、杭径等を決定する。
The actual operation method of the pile vertical supporting force confirmation device 19 according to the present embodiment will be described.
(1) Take the zero point of the strain gauge before entering the rotation.
(2) Pile vertical bearing capacity checking device 19 is rotated and penetrated into the ground. In the meantime, the arithmetic unit 37 always outputs the measurement value and displays it on the display unit 39 or records it.
(3) The pile vertical supporting force confirmation device 19 is rotated and penetrated to a predetermined depth. In addition, when the expected vertical bearing force can be confirmed before reaching the planned depth, it is preferable to proceed at the planned depth.
On the other hand, even if the expected vertical support force is not reached even if the planned depth is reached, the completion is made when the rotation penetrates to the planned depth.
(4) The vertical bearing capacity confirmation device 19 of the pile is reversely rotated and recovered from the ground.
(5) Based on the measured values, determine the number of pile constructions, pile diameter, etc.
なお、上記の説明では、予定深さまで回転貫入させた時点で完了するようにしたが、期待する鉛直支持力が得られるまで、計測値をモニターしながら更に回転貫入を進めるようにしてもよい。 In the above description, the process is completed when the rotational penetration is made to the planned depth. However, the rotational penetration may be further advanced while monitoring the measured value until the expected vertical support force is obtained.
以上のように、本実施の形態によれば、場所打ち杭を施工する前に期待できる杭の支持力を確認できるので、場所打ち杭の施工後に杭本数を増やす等の対応が不要となり、施工性に優れる。 As described above, according to the present embodiment, since the pile supporting force that can be expected before constructing cast-in-place piles can be confirmed, it is not necessary to take measures such as increasing the number of piles after constructing cast-in-place piles. Excellent in properties.
１ 螺旋翼
３ ケーシング
３ａ 係止部
３ｂ 取付部
５ 底板
５ａ 底部
５ｂ 円環部
５ｃ 保持部
６ 突部
７ 保持部材
９ 係止溝
１１ 挿通孔
１３ 鉄筋籠
１５ コンクリート
１７ 場所打ち杭
１９ 鉛直支持力確認装置
２１ 本体
２３ 翼部
２５ 底板
２７ 円環板
２９ 内筒
３１ 第１ひずみ計
３３ 第２ひずみ計
３５ 第３ひずみ計
３７ 演算装置
３９ 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spiral wing 3 Casing 3a Locking part 3b Mounting part 5 Bottom plate 5a Bottom part 5b Ring part 5c Holding part 6 Protrusion part 7 Holding member 9 Locking groove 11 Insertion hole 13 Reinforcing bar 15 Concrete 17 Cast-in-place pile 19 Checking vertical support force Device 21 Body 23 Wings 25 Bottom plate 27 Ring plate 29 Inner cylinder 31 First strain gauge 33 Second strain gauge 35 Third strain gauge 37 Computing device 39 Display section
Claims (6)
前記ケーシングの先端を塞ぐと共に前記ケーシングの下端部に着脱可能に設置された底板を、保持部材によってケーシングに保持した状態で前記ケーシングを地盤に回転貫入する回転貫入工程と、
前記ケーシング内に鉄筋籠を挿入すると共に、前記鉄筋籠の下端部によって前記保持部材による前記底板の前記ケーシングへの保持を断ち切る鉄筋籠挿入工程と、
前記鉄筋籠が挿入された前記ケーシング内にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
前記打設されたコンクリートが固化する前に前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程とを備えたことを特徴とする場所打ち杭の構築方法。 It is a construction method of a cast-in-place pile that constructs a cast-in-place pile without soil using a casing having a spiral wing in the vicinity of the tip,
A rotation penetration step of rotating and penetrating the casing into the ground in a state where a bottom plate removably installed at the lower end portion of the casing is closed to the casing and held by the holding member.
Reinforcing bar scissors insertion step of inserting the reinforcing bar scissors into the casing and cutting off the holding of the bottom plate to the casing by the holding member by the lower end portion of the reinforcing bar scissors;
A concrete placing step of placing concrete in the casing in which the reinforcing bar is inserted;
A method for constructing a cast-in-place pile, comprising: a casing extracting step of extracting the casing before the placed concrete is solidified.
前記ケーシングの内部を横切るように張設されたチェーンによって前記保持部が保持される構成とされ、
前記鉄筋籠挿入工程は前記鉄筋籠の下端部で、前記張設されたチェーンを切断するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の場所打ち杭の構築方法。 The holding member is constituted by a chain, and the bottom plate has a holding portion that is erected on the upper surface and held by the holding member,
The holding portion is configured to be held by a chain stretched across the inside of the casing,
The method for constructing a cast-in-place pile according to claim 1 or 2, wherein in the reinforcing bar punch insertion step, the stretched chain is cut at a lower end portion of the reinforcing bar bar.
該鉛直支持力確認工程は、
鋼管からなる本体と、該本体の先端部に設けられた螺旋状の翼部と、前記本体の先端部に該先端開口を塞ぐように設けられた底板と、先端が底板の上面側に固定され、他端が本体の内面に設けられた支持板に固定された鋼管からなる内筒と、該内筒に生じる軸方向のひずみを計測するひずみ計と、該ひずみ計によって前記内筒に生ずるひずみを計測し、該ひずみに基づいて、前記底板に生ずる貫入抵抗Ｐｐを演算する演算装置とを有する杭の鉛直支持力確認装置を用いて、
計測対象とする地盤に前記鉛直支持力確認装置をねじ込みながら、前記演算装置によって演算される貫入抵抗Ｐｐに基づいて杭の鉛直支持力を確認することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の場所打ち杭の構築方法。 Having a vertical supporting force confirmation step for confirming the vertical supporting force of the cast-in-place pile before the rotation penetration step,
The vertical bearing capacity confirmation step includes
A main body made of a steel pipe, a spiral wing provided at the front end of the main body, a bottom plate provided to close the front end opening at the front end of the main body, and the front end fixed to the upper surface side of the bottom plate An inner cylinder made of a steel pipe fixed to a support plate provided on the inner surface of the main body at the other end, a strain gauge for measuring axial strain generated in the inner cylinder, and strain generated in the inner cylinder by the strain gauge And using a pile vertical bearing capacity confirmation device having a computing device for computing the penetration resistance Pp generated in the bottom plate based on the strain,
The vertical support force of the pile is confirmed based on the penetration resistance Pp calculated by the calculation device while screwing the vertical support force confirmation device into the ground to be measured. The construction method of the cast-in-place pile according to one term.
該鉛直支持力確認工程は、
鋼管からなる本体と、該本体の先端部に設けられた螺旋状の翼部と、前記本体の先端部に該先端開口を塞ぐように設けられた底板と、先端が底板の上面側に固定され、他端が本体の内面に設けられた支持板に固定された鋼管からなる内筒と、前記本体の上端部の周面に設けられて本体の当該部位の軸方向のひずみを計測する第１ひずみ計と、前記本体における翼部の近傍上部周面に設けられて前記本体の当該部位の軸方向のひずみを計測する第２ひずみ計と、前記内筒の周面に設けられて内筒の軸方向のひずみを計測する第３ひずみ計と、前記第１ひずみ計の計測値に基づいて押し込み力Ｐｏを演算し、前記第２ひずみ計の計測値に基づいて翼の推進力Ｐｗを演算し、前記第３ひずみ計の計測値に基づいて貫入抵抗Ｐｐを演算し、これらＰｏ、Ｐｗ、Ｐｐの値を用いて、前記本体に生ずる周面摩擦力Ｐｆを、Ｐｆ＝Ｐｗ−Ｐｐ＋Ｐｏとして演算する演算装置とを有する杭の鉛直支持力確認装置を用いて、
計測対象とする地盤に前記鉛直支持力確認装置をねじ込みながら、前記演算装置によって演算される貫入抵抗Ｐｐ及びＰｆに基づいて杭の鉛直支持力を確認することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の場所打ち杭の構築方法。 Having a vertical supporting force confirmation step for confirming the vertical supporting force of the cast-in-place pile before the rotation penetration step,
The vertical bearing capacity confirmation step includes
A main body made of a steel pipe, a spiral wing provided at the front end of the main body, a bottom plate provided to close the front end opening at the front end of the main body, and the front end fixed to the upper surface side of the bottom plate The first end is provided on the peripheral surface of the upper end portion of the main body, and the other end of the main body is used to measure the axial strain of the corresponding portion of the main body. A strain gauge, a second strain gauge provided on the upper peripheral surface in the vicinity of the wing portion of the main body to measure axial strain of the part of the main body, and a second strain gauge provided on the peripheral surface of the inner cylinder. The indentation force Po is calculated based on the measurement value of the third strain gauge that measures axial strain and the first strain gauge, and the propulsion force Pw of the blade is calculated based on the measurement value of the second strain gauge. The penetration resistance Pp is calculated based on the measured value of the third strain gauge, and these Po Pw, using the value of Pp, the skin friction Pf generated in the body, using a vertical supporting force confirmation apparatus of piles and a calculation device for calculating the Pf = Pw-Pp + Po,
The vertical support force of the pile is confirmed based on the penetration resistances Pp and Pf calculated by the calculation device while screwing the vertical support force confirmation device into the ground to be measured. A method for constructing a cast-in-place pile according to any one of the above.
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