JP7266228B2 - 超長尺・小口径ボアホールパイル工法 - Google Patents
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Description
杭孔の場所を設計で要求される高さに達させる整地ステップS100、
トータルステーションで杭孔の位置を決め、クロスリッピング(十字掛け)法で杭孔の外部に4つの位置決め用杭を埋設して固定し、位置決め用杭を基準として場所打ち杭の輪郭線を確定する測定・位置決めステップS101、
場所打ち杭の輪郭線に基づきケーシングチューブを埋設し、ケーシングチューブの内径は、場所打ち杭の直径より大きく、ケーシングチューブ胴体を直立した後粘土で埋め戻すケーシングチューブ埋設ステップS102、
ドリルヘッドを改良して掘削中の杭孔形成効果を向上させ、ケーシングチューブの周りに埋設された位置決め用杭を細い線で対角接続し、改良後のドリルヘッドの中心、ケーシングチューブの中心及び場所打ち杭の中心が同じ垂直線上にあることを校正・確保するドリルヘッド改良及び芯出しステップS103、
ドリルヘッドは、ドリルロッドと、ドリルビットとを備え、ドリルロッドに鋼板が設けられ、ドリルロッドの下部に円周方向に沿って均等に配置された複数のドリルビットが設けられ、ドリルビットはドリルロッドから外側に突き出て、鋼板は隣り合うドリルビットが上向きに延びた後の間に形成された凹溝に位置し、鋼板の厚さがドリルロッドから突き出たドリルビットの厚さと同じであり、
鋼板は、弧状に湾曲しており、鋼板の曲げ曲率がドリルビットと一致し、鋼板とドリルビットが下から見て閉じたリングを呈し、
ドリルビットが4つあり、鋼板も4つ設けられ、鋼板はドリルロッドに溶接され、
杭孔の範囲内にスラリーピット及び沈殿池を掘り、沈殿池とスラリーピットは排水溝を介して連通し、沈殿池がスラリー溝を介してケーシングチューブに連通され、スラリーピット内のスラリーが水、粘土及び添加剤で調製されるスラリー調製ステップS104、
ワイヤーロープでドリルマシンを吊り込んでドリルマシンの中心をステップS103の中心と揃うようにし、ドリルマシンのドリルヘッドはまずハンマーの落下高を小さくして集中的に打撃し、孔の深さがケーシングチューブの下3~4mに達してからストロークを増やし、ハンマーの落下高さを高くし、正常の連続打撃に切り替え、削孔時に調製されたスラリーを杭孔内に注する削孔ステップS105、
杭孔の鉛直度を確認する鉛直度確認ステップS106、
地上に2つの観測点を設け、2つの観測点を各々杭孔の中心を結ぶ線に垂直にし、観測点に鉛直度測定装置を設け、鉛直度測定装置はここの鉛直度を測定するために用いられ、2つの観測点の鉛直度とドリルヘッドをけん引するワイヤーロープの鉛直度を比較し、杭孔の鉛直度を監視し、
鉛直度測定装置は、支持枠を備え、支持枠に下げ振りが掛けられ、下げ振りは紐と、重りとを備え、紐の一端が重りに連結され、他端が支持枠に固定され、重りは自重により自由落下し、紐の方向を介して該観測点の鉛直度を判断し、
バルブ付きスライム除去バケットでスライム処理を繰り返し、孔底の泥、スライムをきれいに除去し、ウォーターポンプで高密度のスラリーを水に置き換え、杭孔の最終孔を形成する一次孔内洗浄ステップS107、
杭孔の最終孔を検収し、探査籠で孔径を検査し、測定ロープで孔の深さを確認し、キャリパーで鉛直度を確認し、要件を満たした後で次の手順に進む杭孔形成検収ステップS108、
鉄筋かごは、鉄筋でセクション分けて製作され、クレーンで鉄筋かごを杭孔に吊り込み、杭孔に吊り込まれた鉄筋かごの末端をケーシングチューブ口で一時的に支持し、さらに別のセクションの鉄筋かごを吊起して溶接した後杭孔に吊り込み、上記ステップを繰り返し、全ての鉄筋かごを杭孔に順次吊り込む鉄筋かごの製作及び建込みステップS109、
鉄筋かごは、主筋と、帯筋とを備え、帯筋は主筋に水平に固定され、主筋の長さ方向に沿って2mごとに1つの帯筋が設けられ、
鉄筋かごに円盤型モルタル保護クッション材が設けられ、各セクションの鉄筋かごに少なくとも2組の円盤型モルタル保護クッション材が設けられ、各組が鉄筋かごの円周方向に沿って少なくとも4つの円盤型モルタル保護クッション材を均等に配置し、
鉄筋かごには、補強材がさらに設けられ、隣り合う主筋間に鉄筋を交差して接続して、補強材を形成し、同じ断面内に補強材が1つおきに配置され、主筋の長さ方向に沿って、隣り合う補強領域の補強材の中心距離が3mであり、
補強材で補強された鉄筋かごの長さは、1mで、補強材に用いられている鉄筋がHRB400EΦ16の鉄筋であり、
クレーンでトレミー管を杭孔に吊り込み、トレミー管をねじ込み結合し、接合部にシールリングを増設するトレミー管の建込みステップS110、
ウォーターポンプでスラリーをトレミー管内に圧送し、次に孔底からトレミー管の外側に沿って沈積スライムを置き換える二次孔内洗浄ステップS111、
トレミー管を介して杭孔にコンクリートを打込むコンクリート打込みステップS112。
1)鉄筋かご8を孔内に入れる前、鉄筋かご8の完全性を確保するため、吊起し前に鉄筋かご8の骨組みに対して補強対策を講じ、鉄筋かご8には、補強材84がさらに設けられ、隣り合う主筋81間に鉄筋を交差して接続して、補強材84を形成し、同じ断面内に補強材84が1つおきに配置され、主筋81の長さ方向に沿って、隣り合う補強領域の補強材84の中心距離が3mである。好ましくは、補強材84で補強された鉄筋かご8の長さは、1mで、補強材84に用いられている鉄筋がHRB400EΦ16の鉄筋である。
新築成都-蘭州鉄道の成都-川主寺の間の駅舎工事CLZF-1標入札セクションの高川駅の駅舎及び連絡通路の基礎設計タイプは、支持杭であり、杭底は岩の中に1mあり、平均の杭長が41~44mで、地質状況(上から下へ):盛土、玉石、シルト質粘土、玉石、強風化岩、弱風化岩(ドロマイト質石灰岩)で、状況は変化し構造も複雑で、この工法で施工したところ効果が良好であった。他の工法と比較すると、この工法は操作も簡単で、制限が少なく、応用範囲も広く、施工中の騒音及び振動が少なく、住民に迷惑をかけず、孔壁が強固で、安定して崩壊し難く、杭基施工の品質を保証することから構造の安全性を向上する。各方面での総合評価を経ても利点は、明らかである。
11 ドリルロッド
12 ドリルビット
2 鋼板
3 ドリルマシン
4 ワイヤーロープ
5 ケーシングチューブ
6 支持枠
7 下げ振り
71 紐
72 重り
8 鉄筋かご
81 主筋
82 帯筋
83 円盤型モルタル保護クッション材
84 補強材
Claims (4)
- 超長尺・小口径ボアホールパイル工法であって、
杭孔の用地を設計で要求される高さに達させる整地ステップS100と、
トータルステーションで前記杭孔の位置を決め、前記杭孔の外部に4つの位置決め用杭を埋設して固定し、前記位置決め用杭を基準として場所打ち杭を軸方向から見た際の外縁である輪郭線を確定する測定・位置決めステップS101と、
前記場所打ち杭の輪郭線に基づきケーシングチューブを埋設し、前記ケーシングチューブの内径は、前記場所打ち杭の直径より大きく、前記ケーシングチューブ胴体を直立した後前記ケーシングチューブの地盤埋没部と地盤との隙間を粘土で埋め戻すケーシングチューブ埋設ステップS102と、
ドリルヘッドを改良して掘削中の杭孔形成効果を向上させ、前記ケーシングチューブの周りに埋設された前記位置決め用杭を細い線で対角接続し、改良後の前記ドリルヘッドの中心、前記ケーシングチューブの中心及び前記場所打ち杭の中心が同じ垂直線上にあることを校正・確保するドリルヘッド改良及び芯出しステップS103であって、
前記ドリルヘッドは、円柱状のドリルロッドと、ドリルビットとを備え、前記ドリルロッドの外周面に鋼板が設けられ、前記ドリルロッドの下部に円周方向に沿って均等に配置された複数の前記ドリルビットが設けられ、前記ドリルビットは前記ドリルロッドから掘削軸の直角方向に突き出て、前記鋼板は隣り合う前記ドリルビットが上向きに延びたとした場合に前記ドリルビット間に形成される凹溝に位置し、前記鋼板の厚さが前記ドリルロッドから突き出た前記ドリルビットの厚さと同じであり、
前記鋼板は、弧状に湾曲しており、前記鋼板の曲げ曲率が前記ドリルビットと一致し、前記鋼板と前記ドリルビットが下から見て閉じたリングを呈し、
前記ドリルビットが4つあり、前記鋼板も4つ設けられ、前記鋼板は前記ドリルロッドに溶接される、ステップS103と、
前記杭孔の周囲の地表にスラリーピット及び沈殿池を掘り、前記沈殿池と前記スラリーピットは排水溝を介して連通し、前記沈殿池がスラリー溝を介して前記ケーシングチューブに連通され、前記スラリーピット内のスラリーが水、粘土及び添加剤で調製されるスラリー調製ステップS104と、
ワイヤーロープでドリルヘッドを吊り込んで前記ドリルヘッドの中心を前記ステップS103における前記中心と揃うようにし、まず前記ドリルヘッドの落下高を小さくして地盤を打撃し、孔の深さが前記ケーシングチューブの下3~4mに達してからストロークを増やし、前記ドリルヘッドの落下高さを高くした打撃に切り替え、削孔時に調製された前記スラリーを前記杭孔内に注する削孔ステップS105と、
前記杭孔の鉛直度を確認する鉛直度確認ステップS106であって、
地上に2つの観測点を設け、2つの前記観測点のそれぞれと前記杭孔の中心とを結ぶ線を垂直にし、前記観測点に鉛直度測定装置を設け、前記鉛直度測定装置は前記観測点における鉛直方向を判定し、2つの前記観測点の鉛直方向に基づき前記ドリルヘッドをけん引するワイヤーロープの鉛直度を測定することで前記杭孔の鉛直度を監視し、
前記鉛直度測定装置は、支持枠を備え、前記支持枠に下げ振りが掛けられ、前記下げ振りは紐と、重りとを備え、前記紐の一端が前記重りに連結され、他端が前記支持枠に固定され、前記重りは自重により自由落下し、前記紐の方向を介して前記観測点の鉛直方向を判定する、ステップS106と、
バルブ付きスライム除去バケットでスライム処理を繰り返し、孔底の泥、スライムをきれいに除去し、ウォーターポンプで高密度の前記スラリーを水に置き換え、前記杭孔の最終孔を形成する一次孔内洗浄ステップS107と、
前記杭孔の最終孔を検収し、孔径を検査し、孔の深さを確認し、鉛直度を確認し、要件を満たした後で次の手順に進む杭孔形成検収ステップS108と、
鉄筋かごは、鉄筋でセクション分けて製作され、クレーンで前記鉄筋かごを前記杭孔に吊り込み、前記杭孔に吊り込まれた前記鉄筋かごの末端を前記ケーシングチューブの開口部で一時的に支持し、さらに別のセクションの前記鉄筋かごを吊起して溶接した後前記杭孔に吊り込み、前記ステップを繰り返し、全ての前記鉄筋かごを前記杭孔に順次吊り込む鉄筋かごの製作及び建込みステップS109であって、
前記鉄筋かごは、主筋と、帯筋とを備え、前記帯筋は前記主筋に水平に固定され、前記主筋の長さ方向に沿って2mごとに1つの前記帯筋が設けられ、
前記鉄筋かごに円盤型モルタル保護クッション材が設けられ、各セクションの前記鉄筋かごに少なくとも2組の前記円盤型モルタル保護クッション材が設けられ、各組が前記鉄筋かごの円周方向に沿って少なくとも4つの前記円盤型モルタル保護クッション材を均等に配置し、
前記鉄筋かごには、補強材がさらに設けられ、前記補強材は、隣り合う前記主筋間に鉄筋を交差して接続することで形成され、前記補強材は、前記鉄筋かごの軸方向に垂直な方向において、前記補強材が設けられている前記主筋間と前記補強材が設けられていない前記主筋間とが1つおきになるように配置されると共に、前記主筋の長さ方向に沿って隣り合う前記補強材の前記鉄筋の交差部間の距離が3mであり、
前記補強材で補強された前記鉄筋かごの長さは、1mで、前記補強材に用いられている鉄筋がHRB400EΦ16の鉄筋である、ステップS109と、
クレーンでトレミー管を前記杭孔に吊り込み、前記トレミー管をねじ込み結合し、接合部にシールリングを増設するトレミー管の建込みステップS110と、
前記ウォーターポンプで前記スラリーを前記トレミー管内に圧送し、次に孔底から前記トレミー管の外側に沿って沈積スライムを置き換える二次孔内洗浄ステップS111と、
前記トレミー管を介して前記杭孔にコンクリートを打込むコンクリート打込みステップS112と
を有することを特徴とする、超長尺・小口径ボアホールパイル工法。 - 前記ステップS105では、前記ドリルヘッドの落下高を小さくして地盤を打撃する時の前記ドリルヘッドの落下高は、0.4~0.6mで、落下高を高くした打撃時の前記ドリルヘッドの落下高は1.5~2.0mであることを特徴とする、請求項1に記載の超長尺・小口径ボアホールパイル工法。
- 前記ステップS105では、掘削過程で、土層変化部位及び偏心が発生しやすい部位について、前記ドリルヘッドの落下高を小さくして軽打撃し、断続的に打撃する方法で通過し、偏心が生じた時、掘削を停止し、砕石を杭孔の偏心が生じた場所に埋め戻し、再削孔することを特徴とする、請求項1又は2に記載の超長尺・小口径ボアホールパイル工法。
- 前記ステップS112では、コンクリート打込み時、逆打ち工法を用い、先にトレミー管の先端部からコンクリートを打設して前記杭孔の上部に遮断層を形成し、次に前記遮断層の下においてコンクリートをトレミー管の先端部から杭底に打設して、前記杭底に打設されたコンクリート及びその上のスラリーを前記杭底から押し上げ凝結させることで完全な杭体を作成し、コンクリートの打込みを、打設されたコンクリートへのトレミー管の先端部の埋設深さが少なくとも1.0~1.3mを満たすように行うことを特徴とする、請求項1に記載の超長尺・小口径ボアホールパイル工法。
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