JP7248855B1 - Construction equipment for building sand piles - Google Patents

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JP7248855B1 JP2022151541A JP2022151541A JP7248855B1 JP 7248855 B1 JP7248855 B1 JP 7248855B1 JP 2022151541 A JP2022151541 A JP 2022151541A JP 2022151541 A JP2022151541 A JP 2022151541A JP 7248855 B1 JP7248855 B1 JP 7248855B1
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Abstract

【課題】施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、中詰めの材料砂の使用を削減することで、施工全体の低コスト化と環境負荷の低減を図る砂杭造成用施工装置を提供する。【解決手段】砂杭造成用施工装置1は、ケーシング10と、強制昇降装置6と、回転駆動装置7と、ケーシング10の外周面に該ケーシングを地盤D中に貫入する際に周囲の土壌を地表Dhに排出するスパイラルスクリュー30と、を備え、スパイラルスクリューは、大径の大径スパイラルスクリュー31と小径スパイラルスクリュー32とを有し、これら大小径スパイラルスクリューとの境界連結部に設けられた傾斜段差部を境にして地表Dhへ排出される土壌の排出量よりも地中に打ち戻される土壌の打ち戻し量の方が多くなるように調整し、ケーシング10を逆回転させながら打ち戻す際に、砂杭材料Sと地中に打ち戻された土壌とをスパイラルスクリュー30にて締固めて砂杭Kを造成する。【選択図】図1The present invention provides a construction device for sand pile formation that reduces the cost of the entire construction and reduces the environmental load by reducing the amount of embankment and surplus soil generated during construction and reducing the use of material sand for filling. SOLUTION: A sand pile construction construction device 1 includes a casing 10, a forced lifting device 6, a rotary drive device 7, and an outer peripheral surface of the casing 10, when the casing is penetrated into the ground D, the surrounding soil is removed. a spiral screw 30 that discharges to the ground surface Dh, the spiral screw has a large-diameter large-diameter spiral screw 31 and a small-diameter spiral screw 32, and an inclination provided at the boundary connection between these large- and small-diameter spiral screws Adjustment is made so that the amount of soil that is beaten back into the ground is greater than the amount of soil that is discharged to the ground surface Dh across the stepped portion, and when the casing 10 is rotated in the opposite direction and beaten back. , the sand pile material S and the soil hammered back into the ground are compacted by a spiral screw 30 to form a sand pile K. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、地盤中に締固め砂杭を造成する際に用いる砂杭造成用施工装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a construction device for constructing sand piles used when constructing compacted sand piles in the ground.

この種の砂杭造成用施工装置に用いる砂杭造成用ケーシング(中空管)として特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載の砂杭造成用中空管は、中空管本体の外周面に傾斜羽根を形成している。そして、中空管を正回転させて、中空管周りの土壌を傾斜羽根を介して地表に排出しながら中空管を地盤の所定深度まで貫入させ、中空管の引き抜き時に、中空管内の砂杭材料を排出し、この引き抜く際の砂杭材料の排出と打ち戻し(再貫入)を順次繰り返すことで、砂杭を造成している。 Patent Document 1 discloses a sand pile construction casing (hollow tube) used in this type of sand pile construction apparatus. The hollow pipe for constructing sand piles described in Patent Document 1 has inclined blades formed on the outer peripheral surface of the hollow pipe main body. Then, the hollow pipe is rotated forward to penetrate the ground to a predetermined depth while discharging the soil around the hollow pipe to the ground surface through the inclined blades. The sand pile is formed by successively repeating the discharge of the sand pile material and the driving back (repenetration) of the sand pile material at the time of pulling out.

特開2018-76663号公報JP 2018-76663 A

しかしながら、前記従来の砂杭造成用中空管を用いて砂杭を造成する際に、周辺地盤に傾斜羽根により地表に排出された土壌の盛上がりが発生し、その盛上がり土や残土の処分費用が発生する。さらに、近年、中詰材料に使用する材料砂が値上がり傾向にあるため、施工全体の費用が嵩む。 However, when creating a sand pile using the conventional hollow pipe for creating a sand pile, the soil discharged to the ground surface by the inclined blades rises in the surrounding ground, and the disposal cost of the raised soil and surplus soil is high. Occur. Furthermore, in recent years, the price of material sand used for the filling material tends to rise, so the cost of the entire construction increases.

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することで、施工全体の低コスト化及び環境負荷の低減を図ることができる砂杭造成用施工装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and reduces the construction cost as a whole by reducing the heaped soil and surplus soil generated during construction and reducing the use of material sand for filling. It is an object of the present invention to provide a construction device for constructing sand piles that can reduce the load on the environment.

本発明の態様に係る砂杭造成用施工装置は、地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成するケーシングと、前記ケーシングを施工機本体に立設されたリーダに沿って昇降動させる強制昇降装置と、前記ケーシングを回転自在に支持して正回転方向及び逆回転方向に回転させる回転駆動装置と、前記ケーシングの外周面に該ケーシングを前記地盤中に貫入する際に周囲の土壌を地表に排出するスパイラルスクリューと、を備え、前記スパイラルスクリューは、前記ケーシングの先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅が大径の大径スパイラルスクリューと、前記中段から上段側にかけてスパイラル幅が小径の小径スパイラルスクリューと、を有する異径のスパイラルスクリューであり、前記大径スパイラルスクリューと前記小径スパイラルスクリューとの境界連結部の前記大径スパイラルスクリュー側には、傾斜した傾斜段差部が設けられ、前記傾斜段差部を境にして前記地表へ排出される土壌の排出量よりも地中に打ち戻される土壌の打ち戻し量の方が多くなるように調整し、前記ケーシングを逆回転させながら打ち戻す際に、前記砂杭材料と地中に打ち戻された土壌とを前記異径のスパイラルスクリューにて締固めて前記砂杭を造成することを特徴とする。 The sand pile construction construction device according to the aspect of the present invention penetrates into the ground while rotating, and repeats ejection and hammering of the pile material when pulling out, thereby compacting the sand pile without vibration and noise. A casing to be constructed, a forced lifting device for vertically moving the casing along a leader erected on the construction machine body, and a rotary drive device for rotatably supporting the casing and rotating it in forward and reverse directions. and a spiral screw that discharges surrounding soil to the ground surface when the casing is penetrated into the ground on the outer peripheral surface of the casing, and the spiral screw extends from the lowest stage to the middle stage of the tip of the casing. A different-diameter spiral screw having a large-diameter spiral screw with a large width and a small-diameter spiral screw with a small spiral width from the middle stage to the upper stage, and a boundary between the large-diameter spiral screw and the small-diameter spiral screw. An inclined stepped portion is provided on the side of the large-diameter spiral screw of the connecting portion, and the amount of soil that is beaten back into the ground is greater than the amount of soil that is discharged to the ground surface across the inclined stepped portion. Adjusting so that the return amount is larger, when driving back while rotating the casing in the reverse direction, the sand pile material and the soil driven back into the ground are compacted with the spiral screw of different diameter. It is characterized by constructing the sand pile.

本発明によれば、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することで、施工全体の低コスト化及び環境負荷の低減を図ることができる砂杭造成用施工装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the cost of the entire construction and reduce the environmental load by reducing the heaped soil and surplus soil generated during construction and reducing the use of sand material for filling. A construction device for construction can be provided.

本発明の第1実施形態の砂杭造成用施工装置を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the construction apparatus for sand pile construction of 1st Embodiment of this invention. 上記砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの斜視図である。Fig. 3 is a perspective view of a sand pile construction casing used in the sand pile construction construction device; 上記砂杭造成用ケーシングの側面図である。Fig. 3 is a side view of the sand pile construction casing; 上記砂杭造成用ケーシングを先端側から見た図である。It is the figure which looked at the said casing for sand pile construction from the front end side. 図3を軸回りに90度回した側面図である。FIG. 4 is a side view of FIG. 3 rotated 90 degrees around the axis; 上記砂杭造成用ケーシングの先端側の部分斜視図である。It is a partial perspective view of the tip side of the said sand pile construction casing. 上記砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。It is a partial side view of the front end side of the said sand pile construction casing. 上記砂杭造成用ケーシングの中段部分の斜視図である。It is a perspective view of the middle part of the said sand pile construction casing. 上記砂杭造成用ケーシングの貫入時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of penetration of the said casing for sand pile creation. 上記貫入時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。It is a figure which shows the rotation direction of the excavation / compaction part at the time of the said penetration. 上記砂杭造成用ケーシングの引き抜き時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of pulling out the said casing for sand pile construction. 上記引き抜き時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。It is a figure which shows the rotation direction of the excavation / compaction part at the time of said extraction. 上記砂杭造成用ケーシングの打ち戻し時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of driving back of the said casing for sand pile creation. 本発明の第2実施形態の砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。It is a partial side view of the front end side of the casing for sand pile construction used for the construction apparatus for sand pile construction of 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の第1実施形態の砂杭造成用施工装置を示す斜視図である。図2は砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの斜視図である。図3は砂杭造成用ケーシングの側面図である。図4は砂杭造成用ケーシングを先端側から見た図である。図5は図3を軸回りに90度回した側面図である。図6は砂杭造成用ケーシングの先端側の部分斜視図である。図7は砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。図8は砂杭造成用ケーシングの中段部分の斜視図である。図9は砂杭造成用ケーシングの貫入時の説明図である。図10は貫入時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。図11は砂杭造成用ケーシングの引き抜き時の説明図である。図12は引き抜き時の掘削・締固め部の回転方向を示す図である。図13は砂杭造成用ケーシングの打ち戻し時の説明図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a construction device for constructing sand piles according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a sand pile construction casing used in the construction device for sand pile construction. FIG. 3 is a side view of a sand pile construction casing. FIG. 4 is a view of the sand pile construction casing as viewed from the front end side. FIG. 5 is a side view of FIG. 3 turned 90 degrees around the axis. FIG. 6 is a partial perspective view of the tip side of the sand pile construction casing. FIG. 7 is a partial side view of the tip side of the sand pile construction casing. FIG. 8 is a perspective view of the middle portion of the sand pile construction casing. FIG. 9 is an explanatory view of the penetration of the sand pile construction casing. FIG. 10 is a diagram showing the direction of rotation of the excavation/compaction section during penetration. FIG. 11 is an explanatory view when the sand pile construction casing is pulled out. FIG. 12 is a diagram showing the direction of rotation of the excavating/compacting section during extraction. FIG. 13 is an explanatory view of the sand pile construction casing when it is hammered back.

図1に示すように、砂杭造成用施工装置1は、前部にリーダ2を立設した施工機本体3と、ワイヤ4の巻き回しによりリーダ2に沿って昇降動して杭材料(中詰め材料)としての砂Sを搬送する昇降バケット5と、強制昇降装置6によりリーダ2に沿って昇降動すると共に、回転駆動装置7により回転自在に支持された円筒状の砂杭造成用ケーシング(中空管)10と、強制昇降装置6と回転駆動装置7とに連結される連結管8と、強制昇降装置6に取り付けられ、ケーシング10に砂Sを供給するホッパー9と、このホッパー9の排出口5b側と連結管8との間に設けられ、ホッパー9内に供給された砂Sをケーシング10側へ自然落下により供給する供給用配管9bと、を備えている。 As shown in FIG. 1, a construction apparatus 1 for constructing sand piles includes a construction machine main body 3 having a leader 2 erected at the front, and a pile material (medium) that moves up and down along the leader 2 by winding a wire 4. An elevating bucket 5 for conveying sand S as a stuffing material) and a cylindrical sand pile forming casing ( a hollow pipe) 10, a connecting pipe 8 connected to the forced lifting device 6 and the rotary drive device 7, a hopper 9 attached to the forced lifting device 6 and supplying sand S to the casing 10, and the hopper 9 A supply pipe 9b is provided between the discharge port 5b side and the connecting pipe 8, and supplies the sand S supplied into the hopper 9 to the casing 10 side by gravity.

図1に示すように、ホッパー9は四角枠状に形成されていて、強制昇降装置6に取り付けられている。そして、ホッパー9の供給口9aに昇降バケット5の排出口5bより砂Sが供給されるようになっている。また、砂杭造成用ケーシング10は、回転駆動装置7の連結部7aに連結用ホルダー12を介して着脱自在に取り付けられるようになっている。尚、図1中符号5aは昇降バケット5の供給口を示す。また、供給用配管9bは、連結管8に斜めに貫通するように取り付けられていて、ホッパー9から供給された砂Sを連結管8内に自然落下により供給するものである。 As shown in FIG. 1, the hopper 9 is formed in the shape of a rectangular frame and attached to the forced lifting device 6. As shown in FIG. Sand S is supplied to the supply port 9a of the hopper 9 from the discharge port 5b of the lifting bucket 5. As shown in FIG. Further, the sand pile construction casing 10 is detachably attached to the connection portion 7a of the rotary drive device 7 via a connection holder 12. As shown in FIG. Reference numeral 5a in FIG. 1 indicates a supply port of the lifting bucket 5. The supply pipe 9b is attached so as to pass through the connecting pipe 8 obliquely, and supplies the sand S supplied from the hopper 9 into the connecting pipe 8 by gravity.

図1、図2に示すように、砂杭造成用ケーシング10は、金属製で円筒状のケーシング本体11を有しており、このケーシング本体11を地盤D中に回転させながら貫入し、引き抜く際の砂(杭材料:内詰め材料)Sの排出と打ち戻し(再貫入)を順次繰り返すことで、無振動・無騒音にて砂S及び残土(外詰め材料)Ddを締固めて拡径の砂杭Kを造成するものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the sand pile construction casing 10 has a cylindrical casing body 11 made of metal. The sand (pile material: inner filling material) S is discharged and hammered back (re-penetration) is repeated sequentially, and the sand S and surplus soil (outer filling material) Dd are compacted without vibration and noise to expand the diameter. Sand pile K is constructed.

図1~図3、図5に示すように、円筒状のケーシング本体11の基端部11aには、ケーシング本体11を回転駆動装置7に着脱自在に連結するための連結用ホルダー12を備えている。また、円筒状のケーシング本体11の先端11bには、ケーシング本体11よりも大径に形成された円筒状の取付リング13が固定されている。尚、円筒状の取付リング13が円筒状のケーシング本体11よりも大径に形成されているのは、貫入時のケーシング本体11のフリクション軽減と土圧の軽減を図るためである。また、図5に示すように、ケーシング本体11の長さ(高さ)Hは、例えば100cm(H=100cm)に、その外径Qは、例えば40cm(Q=40cm)に設定されている。 As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, a connecting holder 12 for detachably connecting the casing body 11 to the rotary drive device 7 is provided at the proximal end portion 11a of the cylindrical casing body 11. there is A cylindrical mounting ring 13 having a diameter larger than that of the casing body 11 is fixed to the tip 11b of the casing body 11 having a cylindrical shape. The reason why the cylindrical mounting ring 13 is formed to have a diameter larger than that of the cylindrical casing body 11 is to reduce the friction of the casing body 11 and the earth pressure during penetration. Further, as shown in FIG. 5, the length (height) H of the casing body 11 is set to, for example, 100 cm (H=100 cm), and the outer diameter Q is set to, for example, 40 cm (Q=40 cm).

また、図3~図5に示すように、円筒状のケーシング本体11の内周面11cには、180度隔てた先端側の位置と中段側の位置に下方に向けて高圧水または高圧エアの高圧流体(図示省略)を噴射する内ノズル14が取り付けられている。そして、上中段に位置する各内ノズル14,14には、ケーシング本体11の基端部11aの外側に180度隔てて設けられた各供給口15からケーシング本体11の内周面11cに沿って下方へ延びるように配設された各供給管16を介して高圧流体が供給される。この各内ノズル14より噴射される高圧流体により、ケーシング本体11を引き抜く際の砂Sの抜けを良くしている。 Further, as shown in FIGS. 3 to 5, high-pressure water or high-pressure air is supplied downward to the inner peripheral surface 11c of the cylindrical casing main body 11 at a position on the front end side and a position on the middle side separated by 180 degrees. An inner nozzle 14 for injecting high-pressure fluid (not shown) is attached. Further, the inner nozzles 14, 14 located in the upper middle stage are provided with supply ports 15 provided 180 degrees apart on the outer side of the base end portion 11a of the casing body 11, along the inner peripheral surface 11c of the casing body 11. A high-pressure fluid is supplied through each supply pipe 16 arranged so as to extend downward. The high-pressure fluid jetted from each of the inner nozzles 14 facilitates removal of the sand S when the casing body 11 is pulled out.

さらに、図2~図5に示すように、円筒状のケーシング本体11の先端11bに固定された取付リング13には、ケーシング本体11の先端開口11dを横切るように放射状に架け渡され、地盤Dを掘削・締固める掘削・締固め部20が取り付けられている。 Furthermore, as shown in FIGS. 2 to 5, the attachment ring 13 fixed to the tip 11b of the cylindrical casing body 11 is radially spanned across the tip opening 11d of the casing body 11, and the ground D An excavating/compacting unit 20 for excavating/compacting is attached.

図2、図6、図7に示すように、掘削・締固め部20は、ケーシング本体11の先端開口11dの中心軸X上の位置にある頂部21と、この頂部21からケーシング本体11の先端11b側に延びて固定される複数(この実施形態では3本)の傾斜部22と、を有して放射状に形成されている。 As shown in FIGS. 2, 6, and 7, the excavating/compacting section 20 includes a top portion 21 located on the central axis X of the tip opening 11d of the casing body 11, and a top portion 21 extending from the top portion 21 to the tip of the casing body 11. It is radially formed with a plurality of (three in this embodiment) inclined portions 22 extending toward the 11b side and fixed.

図2、図4、図6、図10に示すように、頂部21は、三角形の頂面(先端面)21aと六面から成る先端側面(先端面)21bとで角錐状に形成されている。この頂面21aの中央には、一つの掘削ビット21cが半円球状または角状に突設されている。また、角錐六面を形成する先端側面21bには、複数の掘削ビット21cが半円球状または角状にそれぞれ突設されている。 As shown in FIGS. 2, 4, 6, and 10, the apex 21 is formed in a pyramidal shape with a triangular top surface (tip surface) 21a and six sided tip side surfaces (tip surface) 21b. . At the center of the top surface 21a, one excavation bit 21c protrudes in a hemispherical or angular shape. Further, a plurality of excavation bits 21c protrude in a hemispherical or angular shape from the tip side surface 21b forming the hexagonal pyramid.

図2、図3、図6に示すように、複数の傾斜部22の内側がL字状に切欠かれた基端22aがケーシング本体11よりも大径の取付リング13に溶接によりそれぞれ固定されている。また、図6、図10に示すように、各傾斜部22のケーシング本体11の正回転(右回転である正転)方向R側(図10中上側にある傾斜部22の左縁側)には、地盤Dを掘削する掘削部としての掘削刃22bを有する掘削面22cが形成されている。この掘削面22cの掘削刃22bよりの位置には、掘削刃22bに沿って複数の掘削ビット22dが半円球状または角状にそれぞれ突設されている。さらに、図6、図12に示すように、各傾斜部22のケーシング本体11の逆回転(左回転である逆転)方向L側(図12中上側にある傾斜部22の右側から掘削刃22b側)には、地盤Dを締固める締固め面22eが湾曲面状に形成されている。尚、図6に示すように、各傾斜部22は、先端側に先端側傾斜面22fを、基端側に基端側傾斜面22gを有している。 As shown in FIGS. 2, 3, and 6, base ends 22a of the plurality of inclined portions 22, which are notched in an L-shape, are fixed by welding to a mounting ring 13 having a diameter larger than that of the casing body 11, respectively. there is As shown in FIGS. 6 and 10, on the forward rotation (right rotation) direction R side of the casing body 11 of each inclined portion 22 (the left edge side of the inclined portion 22 on the upper side in FIG. 10), , and an excavating surface 22c having an excavating edge 22b as an excavating portion for excavating the ground D is formed. A plurality of excavation bits 22d are protruded along the excavation edge 22b from the excavation surface 22c at positions near the excavation edge 22b. Furthermore, as shown in FIGS. 6 and 12, each inclined portion 22 is located on the reverse rotation (counterclockwise rotation) direction L side of the casing body 11 (from the right side of the inclined portion 22 on the upper side in FIG. ), a compaction surface 22e for compacting the ground D is formed in a curved surface shape. As shown in FIG. 6, each inclined portion 22 has a distal side inclined surface 22f on the distal side and a proximal side inclined surface 22g on the proximal side.

また、図7に示すように、頂部21の先端側面21bは、ケーシング本体11の中心軸Xに対して例えば30度(θa=30°)傾斜している。さらに、各傾斜部22は、ケーシング本体11の中心軸Xに対して例えば15度(θ=15°)傾斜している。また、傾斜部22の先端から取付リング13までの長さ(高さ)Haは、例えば70cm(Ha=70cm)に設定されている。 Further, as shown in FIG. 7, the tip side surface 21b of the top portion 21 is inclined with respect to the central axis X of the casing main body 11 by, for example, 30 degrees (θa=30 degrees). Furthermore, each inclined portion 22 is inclined, for example, by 15 degrees (θ=15°) with respect to the central axis X of the casing body 11 . Also, the length (height) Ha from the tip of the inclined portion 22 to the mounting ring 13 is set to, for example, 70 cm (Ha=70 cm).

図2、図5、図9に示すように、ケーシング本体11は、外周面11eに該ケーシング本体11を地盤D中に貫入する際に周囲(ケーシング周り)の土壌Ddを地表Dhに排出するスパイラルスクリュー30を有している。このスパイラルスクリュー30により地表Dhに排出(排土)された土壌Ddは、施工の周囲の地表Dhに盛り上がって盛り上がり土の残土となり、この盛り上がり土の残土を外詰め材料として本実施形態では杭材料の一部として利用することで処分することができるようになっている。 As shown in FIGS. 2, 5, and 9, the casing body 11 has an outer peripheral surface 11e with a spiral structure that discharges surrounding (around the casing) soil Dd to the ground surface Dh when the casing body 11 penetrates into the ground D. It has a screw 30 . The soil Dd discharged (discharged) to the ground surface Dh by the spiral screw 30 swells on the ground surface Dh around the construction site and becomes the surplus soil of the mounded soil. It can be disposed of by using it as a part of

図5、図8に示すように、スパイラルスクリュー30は、ケーシング本体11の先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅Eが大径で金属板製の大径スパイラルスクリュー31と、中段から上段側にかけてスパイラル幅Fが小径で金属板製の小径スパイラルスクリュー32と、を有する異径のスパイラルスクリューである。これら大径スパイラルスクリュー31と小径スパイラルスクリュー32との境界連結部33の大径スパイラルスクリュー31側には、傾斜した傾斜段差部34が設けられている。この傾斜段差部34を境にして地表Dhへ排出される土壌Ddの排出量よりも地中に打ち戻される土壌Ddの打ち戻し量の方が多くなるように調整されて砂杭Kが造成される。尚、図5に示すように、大径スパイラルスクリュー31の外径Mは、例えば60cm(M=60cm)に、そのスパイラル幅Eは、例えば10cm(E=10cm)に設定されている。また、小径スパイラルスクリュー32の外径Nは、例えば50cm(N=50cm)に、そのスパイラル幅Fは、例えば5cm(F=5cm)に設定されている。 As shown in FIGS. 5 and 8, the spiral screw 30 includes a large-diameter spiral screw 31 made of a metal plate and having a large spiral width E from the lowest stage to the middle stage of the tip of the casing body 11, and a spiral screw 31 from the middle stage to the upper stage. It is a different diameter spiral screw having a small width F and a small diameter spiral screw 32 made of a metal plate. An inclined stepped portion 34 is provided on the large-diameter spiral screw 31 side of the boundary connecting portion 33 between the large-diameter spiral screw 31 and the small-diameter spiral screw 32 . The sand pile K is constructed so that the amount of the soil Dd that is driven back into the ground is larger than the amount of the soil Dd that is discharged to the ground surface Dh across the inclined stepped portion 34 . be. As shown in FIG. 5, the outer diameter M of the large-diameter spiral screw 31 is set to, for example, 60 cm (M=60 cm), and the spiral width E is set to, for example, 10 cm (E=10 cm). The outer diameter N of the small-diameter spiral screw 32 is set to, for example, 50 cm (N=50 cm), and the spiral width F thereof is set to, for example, 5 cm (F=5 cm).

次に、前記構成の砂杭造成用施工装置1に用いられる外周面11eにケーシング周りの土壌Ddを地表Dhに排出する異径のスパイラルスクリュー30を備えた砂杭造成用ケーシング10による砂杭造成工程を、図9~図13に沿って順に説明する。 Next, sand pile construction is performed by a sand pile construction casing 10 having a spiral screw 30 with a different diameter that discharges the soil Dd around the casing to the ground surface Dh on the outer peripheral surface 11e used in the sand pile construction construction device 1 having the above configuration. The steps will be described in order with reference to FIGS. 9 to 13. FIG.

まず、図9、図10に示すように、強制昇降装置6と回転駆動装置7を介して砂杭造成用ケーシング10のケーシング本体11を正回転方向Rに回転させて掘削・締固め部20の掘削刃22b及び掘削面22cにて地盤Dを掘削して、ケーシング本体11を地盤Dに所定の深度まで貫入させる。この際に、スパイラルスクリュー30にてケーシング周りの土壌Ddを地表Dhに排出する。また、ケーシング本体11の中段から上段側にかけて設けられた大径スパイラルスクリュー31よりも小径の小径スパイラルスクリュー32によりケーシング周りの土壌Ddから地表Dhへ排出される排土を、下段から上段側にかけて同径のスパイラルスクリューを設けた従来のケーシングよりも大幅に減らすことができる。 First, as shown in FIGS. 9 and 10, the casing main body 11 of the sand pile construction casing 10 is rotated in the forward rotation direction R via the forced lifting device 6 and the rotation drive device 7 to move the excavation/compaction section 20. The ground D is excavated by the excavation blade 22b and the excavation surface 22c, and the casing main body 11 is penetrated into the ground D to a predetermined depth. At this time, the spiral screw 30 discharges the soil Dd around the casing to the ground surface Dh. Discharged soil discharged from the soil Dd around the casing to the ground surface Dh by a small-diameter spiral screw 32 smaller in diameter than the large-diameter spiral screw 31 provided from the middle stage to the upper stage of the casing body 11 is spread from the lower stage to the upper stage side. The diameter can be greatly reduced compared to conventional casings provided with spiral screws.

次に、図11、図12に示すように、強制昇降装置6と回転駆動装置7を介してケーシング本体11を逆回転方向Lに回転させながら適宜の長さ引き抜く時に、ケーシング本体11内から内詰め材料としての砂Sを排出すると共に、ケーシング本体11の外側のケーシング周りから投入した地表Dhに排出した外詰め材料としての土壌Dd及びケーシング周りの土壌Ddをスパイラルスクリュー30にて地盤D中にそれぞれ落とし込む(引き込む)。この際、砂Sの排出量とケーシング本体11の外側から投入する土壌Ddの投入量をそれぞれ同量ほど地盤D中に落とし込む。 Next, as shown in FIGS. 11 and 12, when the casing body 11 is rotated in the reverse rotation direction L through the forced lifting device 6 and the rotation driving device 7, the casing body 11 is pulled out by an appropriate length. Sand S as a filling material is discharged, and the soil Dd as an outer filling material discharged from around the outer casing of the casing body 11 to the ground surface Dh and the soil Dd around the casing are introduced into the ground D by a spiral screw 30. Drop in (pull in) each. At this time, the amount of discharged sand S and the amount of input soil Dd input from the outside of the casing body 11 are each dropped into the ground D by the same amount.

次に、図13に示すように、強制昇降装置6と回転駆動装置7を介してケーシング本体11を逆回転方向Lに回転させながら適宜の長さ打ち戻して、ケーシング本体11内から排出された砂Sと地盤中に落とし込まれた土壌Ddとを掘削・締固め部20及びスパイラルスクリュー30にて締固めて拡径する。この際、掘削・締固め部20の締固め面22e及びスパイラルスクリュー30の大径スパイラルスクリュー31にて効率良く締固め及び拡径ができる。また、スパイラルスクリュー30の大径スパイラルスクリュー31は、小径スパイラルスクリュー32より大径であるため、ケーシング本体11の外周面11eに粘性土やシルト等が付着した際に周辺地盤の落とし込み効果が低減させることがなく、効率良く土の落とし込みができ、打ち戻し時の拡径圧力により拡径されて締固められた砂杭Kが造成される。 Next, as shown in FIG. 13, the casing main body 11 is rotated in the reverse rotation direction L through the forced lifting device 6 and the rotary drive device 7, and is beaten back by an appropriate length, and discharged from the casing main body 11. The sand S and the soil Dd dropped into the ground are compacted by the excavation/compaction part 20 and the spiral screw 30 to expand the diameter. At this time, the compaction surface 22e of the excavation/compaction section 20 and the large-diameter spiral screw 31 of the spiral screw 30 can efficiently compact and expand the diameter. In addition, since the large-diameter spiral screw 31 of the spiral screw 30 has a larger diameter than the small-diameter spiral screw 32, when cohesive soil, silt, etc. adhere to the outer peripheral surface 11e of the casing body 11, the effect of dropping the surrounding ground is reduced. The soil can be efficiently dropped without any trouble, and the sand pile K is formed by expanding and compacting the diameter by the expansion pressure at the time of hammering.

次に、ケーシング本体11の前述の引き抜きと前述の打ち戻しとを地表Dhに至るまで順次繰り返し行うことにより、図1に示すように、拡径されて締固められた砂杭Kが完成する。 Next, the pulling out of the casing body 11 and the hammering back are sequentially repeated until the ground surface Dh is reached, thereby completing a sand pile K whose diameter is expanded and compacted as shown in FIG.

以上第1実施形態の砂杭造成用施工装置1によれば、中詰め材料として砂Sを用い、ケーシング10のケーシング本体11の外側から投入する外詰め材料として地表Dhに排出した土壌Ddや既にある周辺地盤の盛上がり土や残土Ddを砂Sの排出量と同量ほど使用して砂杭Kを造成することにより、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らすことができ、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することができ、施工全体の低コスト化を図ることができる。 As described above, according to the sand pile construction construction device 1 of the first embodiment, the sand S is used as the inner filling material, and the soil Dd discharged to the ground surface Dh as the outer filling material thrown in from the outside of the casing body 11 of the casing 10, and the soil Dd already By constructing the sand pile K using the same amount of embankment soil and surplus soil Dd of a certain surrounding ground as the amount of sand S discharged, it is possible to reduce the embankment soil and surplus soil generated during construction, and to fill the pile. The use of material sand can be reduced, and the cost of the entire construction can be reduced.

また、ケーシング本体11内に投入する中詰め材料とケーシング周りに投入する外詰め材料の各投入量及びケーシングの回転速度をそれぞれ調整して砂杭Kを造成すれば、施工時に発生する盛上がり土や残土を減らし、かつ、中詰めの材料砂の使用を削減することにより、施工時の環境負荷の低減を図ることができる。 In addition, if the sand pile K is created by adjusting the amount of the inner stuffing material put into the casing main body 11 and the outer stuffing material put into the surroundings of the casing, and the rotation speed of the casing, respectively, the heaped soil generated during construction can be reduced. By reducing the amount of surplus soil and the use of sand for filling materials, it is possible to reduce the environmental load during construction.

さらに、異径のスパイラルスクリュー30の傾斜段差部34を境にして地表Dhへ排出される土壌Ddの排出量よりも地中に打ち戻される土壌Ddの打ち戻し量の方が多くなるように調整して砂杭Kを造成することにより、施工時に発生する盛上がり土や残土をより減らすことができ、施工全体の低コスト化より一段と図ることができる。 Further, adjustment is made so that the amount of soil Dd that is beaten back into the ground is greater than the amount of soil Dd that is discharged to the ground surface Dh across the inclined stepped portion 34 of the spiral screw 30 having a different diameter. By constructing the sand pile K by doing so, it is possible to further reduce the mounded soil and surplus soil generated during construction, and it is possible to further reduce the cost of the entire construction.

図14は本発明の第2実施形態の砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシングの先端側の部分側面図である。 FIG. 14 is a partial side view of the tip side of a sand pile construction casing used in a sand pile construction construction device according to a second embodiment of the present invention.

この第2実施形態の砂杭造成用施工装置に用いられる砂杭造成用ケーシング10は、掘削・締固め部20の頂部21の先端側面21bがケーシング本体11の中心軸Xに対して例えば60度(θc=60°)傾斜し、各傾斜部22がケーシング本体11の中心軸Xに対して例えば30度(θb=30°)傾斜した点が、前記第1実施形態のものとは異なる。尚、他の構成は、前記第1実施形態と同様であるため、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、傾斜部22の先端から取付リング13までの長さ(高さ)Hbは、例えば35cm(Hb=35cm)に設定されている。 In the sand pile construction casing 10 used in the sand pile construction construction device of the second embodiment, the tip side surface 21b of the top portion 21 of the excavation/compaction section 20 is inclined at an angle of 60 degrees with respect to the central axis X of the casing body 11, for example. (θc=60°), and each inclined portion 22 is inclined 30° (θb=30°) with respect to the central axis X of the casing main body 11, which is different from that of the first embodiment. Since the rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Also, the length (height) Hb from the tip of the inclined portion 22 to the mounting ring 13 is set to, for example, 35 cm (Hb=35 cm).

この第2実施形態では、掘削・締固め部20の頂部21の先端側面21bをケーシング本体11の中心軸Xに対して例えば60度傾斜させ、各傾斜部22をケーシング本体11の中心軸Xに対して例えば30度傾斜させたことで、前記第1実施形態と同様の作用・効果を奏する。 In this second embodiment, the tip side surface 21b of the top portion 21 of the excavation/compaction portion 20 is inclined, for example, by 60 degrees with respect to the central axis X of the casing body 11, and each inclined portion 22 is inclined to the central axis X of the casing body 11. In contrast, by inclining by 30 degrees, for example, the same functions and effects as those of the first embodiment can be obtained.

尚、前記実施形態によれば、ケーシング本体の内周面に高圧流体を噴射する内ノズルを設けたが、ケーシング本体の外周面に高圧流体を噴射する外ノズルを設けても良い。 According to the above embodiment, the inner nozzle for injecting the high-pressure fluid is provided on the inner peripheral surface of the casing main body, but the outer nozzle for injecting the high-pressure fluid may be provided on the outer peripheral surface of the casing main body.

また、前記実施形態によれば、掘削・締固め部を頂部からケーシング本体の先端側に延びて取付リングに固定される3本の傾斜部を有して放射状に形成したが、掘削・締固め部を頂部からケーシング本体の先端側に延びて取付リングに固定される2本或いは4本の傾斜部を有して放射状に形成しても良い。 Further, according to the above-described embodiment, the excavation/compaction portion is radially formed with three inclined portions that extend from the top portion toward the tip side of the casing body and are fixed to the mounting ring. The portion may be formed radially with two or four sloping portions extending from the top to the distal end of the casing body and secured to the mounting ring.

さらに、前記実施形態によれば、ケーシング本体内に投入する中詰め材料として砂の代わりに盛上がり土や残土を使用しても良い。この中詰め材料として盛上がり土や残土を使用した場合、施工全体の低コスト化より一段と図ることができる。尚、盛上がり土や残土が中詰め材料として使用できない状態の場合には、盛上がり土や残土を中詰め材料として使用できる状態まで改質してから使用すれば良い。 Furthermore, according to the above embodiment, instead of sand, heaped soil or surplus soil may be used as the filling material to be put into the casing body. When the embankment soil or surplus soil is used as the filling material, the cost of the entire construction can be further reduced. In addition, when the embankment soil or the surplus soil cannot be used as the filling material, the embankment soil or the surplus soil may be used after being reformed so that it can be used as the filling material.

1 砂杭造成用施工装置
2 リーダ
3 施工機本体
6 強制昇降装置
7 回転駆動装置
10 ケーシング
11b 先端
11e 外周面
30 異径のスパイラルスクリュー
31 大径スパイラルスクリュー
32 小径スパイラルスクリュー
33 境界連結部
34 傾斜段差部
D 地盤
Dh 地表
Dd ケーシング周りの土壌、盛上がり土、残土(外詰め材料)
S 砂(杭材料:内詰め材料)
K 砂杭
E,F スパイラル幅
Reference Signs List 1 construction device for sand pile construction 2 leader 3 construction machine main body 6 forced lifting device 7 rotary drive device 10 casing 11b tip 11e outer peripheral surface 30 spiral screw with different diameter 31 large diameter spiral screw 32 small diameter spiral screw 33 boundary connecting portion 34 inclined step Part D Ground Dh Ground surface Dd Soil around the casing, raised soil, surplus soil (outer filling material)
S sand (pile material: inner stuffing material)
K Sand pile E, F Spiral width

Claims (1)

地盤中に回転させながら貫入し、引き抜く際の杭材料の排出と打ち戻しを繰り返すことで無振動・無騒音にて締固めて砂杭を造成するケーシングと、
前記ケーシングを施工機本体に立設されたリーダに沿って昇降動させる強制昇降装置と、
前記ケーシングを回転自在に支持して正回転方向及び逆回転方向に回転させる回転駆動装置と、
前記ケーシングの外周面に該ケーシングを前記地盤中に貫入する際に周囲の土壌を地表に排出するスパイラルスクリューと、
を備え、
前記スパイラルスクリューは、前記ケーシングの先端の最下段から中段にかけてスパイラル幅が大径の大径スパイラルスクリューと、前記中段から上段側にかけてスパイラル幅が小径の小径スパイラルスクリューと、を有する異径のスパイラルスクリューであり、
前記大径スパイラルスクリューと前記小径スパイラルスクリューとの境界連結部の前記大径スパイラルスクリュー側には、傾斜した傾斜段差部が設けられ、
前記傾斜段差部を境にして前記地表へ排出される土壌の排出量よりも地中に打ち戻される土壌の打ち戻し量の方が多くなるように調整し、
前記ケーシングを逆回転させながら打ち戻す際に、前記砂杭材料と地中に打ち戻された土壌とを前記異径のスパイラルスクリューにて締固めて前記砂杭を造成することを特徴とする砂杭造成用施工装置。
A casing that penetrates into the ground while rotating, and repeats ejection and hammering of the pile material when pulling out, compacting it without vibration and noise to form a sand pile;
a forced lifting device for moving the casing up and down along a leader erected on the body of the construction machine;
a rotation driving device that rotatably supports the casing and rotates it in forward and reverse rotation directions;
a spiral screw on the outer peripheral surface of the casing for discharging surrounding soil to the ground surface when the casing penetrates into the ground;
with
The spiral screw is a different-diameter spiral screw having a large-diameter spiral screw with a large spiral width from the lowest stage to the middle stage of the tip of the casing, and a small-diameter spiral screw with a small spiral width from the middle stage to the upper stage. and
An inclined stepped portion is provided on the side of the large-diameter spiral screw of the boundary connecting portion between the large-diameter spiral screw and the small-diameter spiral screw,
Adjusting so that the amount of soil that is thrown back into the ground is greater than the amount of soil that is discharged to the ground surface at the inclined stepped portion,
The sand pile is formed by compacting the sand pile material and the soil driven back into the ground with the spiral screw of different diameter when driving back while rotating the casing in reverse. Construction equipment for building piles.
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