JPH11280065A - 場所打ちコンクリートパイルの施工方法 - Google Patents

場所打ちコンクリートパイルの施工方法

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JPH11280065A
JPH11280065A JP10202898A JP10202898A JPH11280065A JP H11280065 A JPH11280065 A JP H11280065A JP 10202898 A JP10202898 A JP 10202898A JP 10202898 A JP10202898 A JP 10202898A JP H11280065 A JPH11280065 A JP H11280065A
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JP
Japan
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concrete
auger
pressure
pile
tubular stem
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10202898A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Kiriyama
昌巳 桐山
Ryo Aoki
涼 青木
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Nippon Sharyo Ltd
Aizawa Koatsu Concrete KK
Original Assignee
Nippon Sharyo Ltd
Aizawa Koatsu Concrete KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 場所打ちコンクリートパイルの均一性と連続
性を担保できる施工方法を提供する。 【解決手段】 一定流量となるようにコンクリート注入
量検出器10で計測制御されたコンクリート18をパイ
ル孔14に注入しながらワイヤ巻上げ装置21によって
オーガ3とプランジャー管7を引き上げるに当たって、
パイル孔14内部のコンクリート圧力が所定範囲内に収
まるように、深度検出器12によって管状ステム1の先
端位置を計測するとともにコンクリート注入圧力検出器
11によってコンクリート吐出圧力を計測しながら、引
き上げ速度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】 本発明は、場所打ちコンク
リートパイルの施工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 従来の一般的な場所打ちコンクリート
パイルの施工方法では、管状ステムの周りに螺旋状ブレ
ードを巻き付けたオーガによって予定深度までパイル孔
を掘削した後、パイル孔にコンクリートポンプ車から管
状ステムを通してコンクリートを注入する。コンクリー
トを注入しながらオーガをクレーンのワイヤ巻上げ装置
で引き上げ、オーガの撤去後にパイル孔のコンクリート
中に鉄筋籠が挿入される。コンクリートの硬化によって
鉄筋籠とコンクリートが一体化されたコンクリートパイ
ルが地中に完成することになる。
【0003】しかしながら、この施工方法では、管状ス
テムの下向きの注入口の中に土の栓が形成され易く、コ
ンクリート注入時に発生する圧力のみによってこの栓を
引き抜くのが非常に困難である。また、掘削中に管状ス
テムの中へ土が貫通するのを防ぐために、注入されるコ
ンクリートの圧力によって容易に追い出される材料から
なる栓を施すことが提案されているが、栓の追い出し操
作のために掘削完了後、オーガを栓の高さまで持ち上げ
たとき、栓がパイル孔の底部へ落下し、この栓の存在と
オーガの上昇の故にパイル孔の壁がコンクリートによっ
て支持されていない状況が発生することになる。その結
果、孔壁が崩壊してコンクリートパイルに局部的に細い
箇所ができたり、完全な不連続を生じさせる危険があ
る。
【0004】また、オーガをワイヤ巻上げ装置で引き上
げながらコンクリートの注入を行う場合、オーガが余り
にも迅速に持ち上げられてしまうとき、あるいはコンク
リートの注入量が少ないときには、オーガの下方部分が
注入されたコンクリートの上面から離れるようになり、
その領域ではパイル孔の壁は何者にも支持されていない
状態となる。その結果、孔壁が崩壊してコンクリートパ
イルの太さの均一性を損ね、甚だしいときにはパイルの
不連続性を生じることになる。
【0005】このような問題を解決するために特開昭6
1−14320号公報で提案された施工装置では、オー
ガの管状ステム内にプランジャー管をステムに対して軸
線方向に摺動するように配置し、プランジャー管の先端
部にコンクリートの注入口を設けている。この施工装置
では、コンクリートの注入を開始するとき、シリンダー
の収縮作動によってプランジャー管の先端部が管状ステ
ムの先端部から突出するように摺動操作されるため、プ
ランジャー管の注入口は既に注がれた新たなコンクリー
トの固まりの中に維持される。このような状態でコンク
リートの注入操作とオーガの引き上げ操作が同時並行的
になされるため、パイル孔の壁は常にオーガまたはコン
クリートによって支持されていることになる。コンクリ
ートパイルの均一性・連続性を担保するには、これだけ
では不十分であり、オーガの引き上げに見合った量のコ
ンクリートが所要の圧力下で注入される必要がある。前
記施工装置ではコンクリートポンプ車の送り出し圧力と
流量を監視することによって、パイル孔へのコンクリー
ト注入の調整を行うようにしている。
【0006】しかしながら実際には、コンクリートポン
プ車と作業位置が離れているため、コンクリートポンプ
車でコンクリートの送り出し量をいくら精密に調整して
も、プランジャー管先端部のコンクリート注入口に達す
るまでには、時間遅れが発生する。また、この時間遅れ
を出来るだけ減らすために規定以上の圧力をコンクリー
トにかけ過ぎると、コンクリート内の水分が地中に逃げ
てしまってコンクリートが硬くなり、打設後における鉄
筋籠などの補強材の挿入が困難になる。逆に圧力が低過
ぎると、コンクリートとパイル孔との密着が悪くなり、
土砂とコンクリートの分離も不十分となる。それにオー
ガの螺旋状ブレードの径が同じであっても、土質によっ
てはパイル孔の径が同じであるとは限らないため、オー
ガの引き上げ量に相当するコンクリート量を注入しても
掘削径が予想以上に大きい場合には、孔壁の崩壊等によ
る土砂のコンクリート内への巻き込みの可能性があり、
また、コンクリート注入口と注入コンクリートの天端に
差が生じて土砂を巻き込んでしまう可能性もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】 したがって本発明の
目的は、プランジャー管の注入口におけるコンクリート
の圧力変化に応じてオーガの引き上げ速度を時間遅れな
く適切に調整することによって、コンクリートパイルの
均一性と連続性を担保できる施工方法を提供することで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】 以下、添付図面中の参
照符号を用いて説明すると、本発明の場所打ちコンクリ
ートパイルの施工方法では、管状ステム1と螺旋状ブレ
ード2よりなるオーガ3によって予定深度までパイル孔
14を掘削し、該パイル孔14にコンクリート18を注
入しながら管状ステム1内のプランジャー管7の注入口
6が管状ステム1の先端部から突出してコンクリート内
部に入り込むまでオーガ上下動用シリンダー8を所定長
さに縮ませ、その後、一定流量となるようにコンクリー
ト注入量検出器10で計測制御されたコンクリート18
をパイル孔14に注入しながらクレーン4のワイヤ巻上
げ装置21によってオーガ3を引き上げるに当たって、
パイル孔14内部のコンクリート圧力が所定範囲内に収
まるように、深度検出器12によって管状ステム1の先
端位置を計測するとともにコンクリート注入圧力検出器
11によってコンクリートの吐出圧力を計測しながら、
ワイヤ巻上げ装置21によるオーガ3の引き上げ速度を
調整する。
【0009】
【発明の実施の形態】 図1に示したようにキャタピラ
自走式台車に搭載されたクレーン4のポスト19の上部
13には、ワイヤー20のプーリーが装着され、ワイヤ
20は台車に搭載されたワイヤ巻上げ装置21のドラム
に巻き掛けられている。ワイヤー20の先端部にはオー
ガ駆動装置5が接続されており、オーガ3の管状ステム
1が回転駆動される。オーガ駆動装置5には左右一対の
オーガ上下動用シリンダー8,8が装着されている。こ
のシリンダ8は油圧操作シリンダーによって構成されて
おり、ピストンロッド9を伸縮させることによって、管
状ステム1をプランジャー管7に対して上下動させ、プ
ランジャー管7のコンクリート注入口6を管状ステム1
の先端部から所定長さ突出させる。前記ワイヤー巻上げ
装置21には、ワイヤー20の繰り出し量から管状ステ
ム1の先端位置を計測するための深度検出器12が付設
されている。前記シリンダー8には、ピストンロッド9
に近接させてストローク検出器22が設置され、管状ス
テム1の上下動ストロークを検出している。図示してい
ないコンクリートポンプ車からのコンクリート供給管2
3の途中には、コンクリート注入量検出器10が挿入さ
れている。コンクリート供給管23に接続されたプラン
ジャー管7はオーガ3の管状ステム1に挿入されて、オ
ーガ駆動装置5にはコンクリート注入圧力検出器11が
取り付けられている。
【0010】図2に示したようにオーガ駆動装置5でオ
ーガ3を回転させることによって施工しようとするコン
クリートパイルの予定深度までパイル孔14を掘削する
(第1期及び第2期)。予定深度に到達した後、プラン
ジャー管7のコンクリート注入口6が管状ステム1の先
端部から所定長さ突出するまでシリンダー8を収縮作動
させ、オーガ3をプランジャー管7に対して上昇させ、
シリンダー8をこの縮み位置を保持したままコンクリー
ト18の注入を開始する(第3期)。コンクリート注入
量を一定に保った状態でワイヤ巻上げ装置21によって
オーガ3とこれに挿入されているプランジャー管7を引
き上げる(第4期)。このとき、前記したコンクリート
注入圧力検出器11によって検出されるプランジャー管
7のコンクリート注入口6におけるコンクリート圧力
と、前記した深度検出器12によって検出される管状ス
テム1の先端位置をパラメータとして使用することによ
って、必要十分な量のコンクリートがパイル孔14に順
次注入されるように、オーガ3の引き上げ速度が増減調
整される。オーガ3を完全に撤去した後、表土掘削が行
われる(第5期)。このようにして打設されたパイル孔
14内のコンクリート18には、補強部材として鉄筋籠
15が直ちに挿入される(第6期)。コンクリート18
の硬化によって地中に所要長さと直径のコンクリートパ
イルが完成する(第7期)。鉄筋籠15の挿入に当たっ
ては、垂直方向の衝撃力を伝達する振動装置16を付加
使用することができる。
【0011】クレーン4のポスト19の下方部にはオー
ガ3が貫通した油圧排土装置17を設けてあり、オーガ
3に付着した土砂を油圧排土装置17より下で落下させ
ることにより、高所からの土砂の落下の危険性を防いで
いる。また、掘削からコンクリート打設までの各施工デ
ータを、台車に搭載したディスプレイ装置24によって
常時表示するようにしている。また、その施工データを
ICカードに記録することにより、別の場所でパソコン
により記録を参照することもできる。
【0012】
【実施例】 この施工方法における各機器の作動制御を
具体的に示すと次の通りである。図3は施工装置に使用
された油圧回路を示し、図4はコンクリート打設の全体
の制御フローを示し、図5はシリンダ−の制御フローを
示し、図6はオーガの引き上げ速度の制御フローを示し
ている。コンクリートパイル施工前に、出来上がり予定
のパイル径の制御範囲の最大値Rmax と最小値Rmin
およびコンクリート吐出圧力の制御範囲の最大値Pmax
と最小値Pmin を入力装置から入力する。コンクリート
打設中は、深度をエンコーダーで検出し、流量計10で
コンクリートの注入量Qを検出し、コンクリートの吐出
圧力Pを圧力センサー11で検出する。
【0013】予定深度まで掘削した後の第一段階では
(図5参照)、最初はコンクリートを注入しながらプラ
ンジャー管7のコンクリート注入口6がオーガ先端部か
ら突き出るまでシリンダー8を長さLs だけ縮め、縮め
後におけるオーガ先端部から注入口までの長さをHs
する。そして、 最低注入容積Vmin =π×(Rmin /2) 2×Hs
コンクリート注入量Qt を上回るとき、シリンダー8の
縮みを停止する、 最低注入容積Vmin がコンクリート注入量Qt 以下で
あり、コンクリート吐出圧力Pが最小コンクリート吐出
圧力Pmin を下回るとき、シリンダー8の縮みを停止す
る、 最低注入容積Vmin がコンクリート注入量Qt 以下で
あり、コンクリート吐出圧力Pが最小コンクリート吐出
圧力Pmin 以上であるとき、シリンダー8を更に縮め
る。
【0014】シリンダー8を所定長さまで縮めて停止さ
せた後の第二段階では(図6参照)、ワイヤ巻上げ装置
21によってオーガ3を引き上げるが、引き上げ速度は
所定条件を満足するように制御される。随時深度検出器
12によって検出された管状ステム1の先端位置の変化
量HTによって得られた最低注入容積の変化量dVmin
=π×(Rmin /2) 2×HTが、コンクリート注入量
の変化量QT を上回った場合には、コンクリートの注入
量に比較してオーガ3の引き上げ速度が速いので、引き
上げ速度を下げる。また、コンクリート注入量の変化量
T が最低注入容積の変化量dVmin と最大注入容積の
変化量dVmax =π×(Rmin /2) 2×HT に等しい
か、これらの間にあるときであって、 コンクリート吐出圧力Pが最大コンクリート吐出圧力
max を上回る場合には、コンクリートの注入圧力が高
いので、注入圧力がPmax 以下になるようにオーガ3の
引き上げ速度を上げる、 コンクリート吐出圧力Pが最大コンクリート吐出圧力
max と最小コンクリート吐出圧力Pmin に等しいか、
これらの間にある場合には、適正であるのでオーガ3の
引き上げ速度はそのままに維持する、 コンクリート吐出圧力Pが最小コンクリート吐出圧力
min を下回る場合には、コンクリート注入圧力が低い
ので、注入圧力がPmin 以上になるようにオーガ3の引
き上げ速度を下げる。 また、コンクリート注入量の変化量QT が最大注入容積
の変化量dVmax を上回るときであって、 コンクリート吐出圧力Pが最小コンクリート吐出圧力
min 以上の場合には、コンクリートの注入量が多いの
でオーガ3の引き上げ速度を上げる、 コンクリート吐出圧力Pが最小コンクリート吐出圧力
min を下回る場合には、コンクリートの圧力が低いの
で、オーガ3の引き上げ速度を下げる。
【0015】深さが所定の深さHo 以下になったら、土
圧も低くなり圧力を上げてもコンクリートが地表面に逃
げるため、最大注入容積の変化量dVmax がコンクリー
ト注入量の変化量QT を下回った場合、コンクリートの
注入量が多いので、オーガ3の引き上げ速度を上げる。
最大注入容積の変化量dVmax がコンクリート注入量の
変化量QT 以上の場合には、オーガ3の引き上げ速度は
そのままに維持する。
【0016】
【発明の効果】 以上のように本発明の場所打ちコンク
リートパイルの施工方法では、いくら調整制御しても時
間遅れが必ず生じてしまうコンクリートポンプ車からの
コンクリート送り出し量は一定に設定する代わりに、オ
ーガの引き上げ速度を注入されたコンクリートの圧力変
化に応じて適正範囲に調整制御するため、コンクリート
の圧力変化に対して素早い対処が行なうことができ、コ
ンクリートパイルの均一性と連続性を確実に得ることが
できる。コンクリートの圧力が規定圧力以下になること
がないので、打設されたコンクリートがパイル孔の内壁
面が確実に密着し、また、規定圧力以上にならないこと
によって、打設完了後の補強材の挿入が容易になされ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施に使用される場所打ちコンクリ
ートパイル施工装置の一例を示す正面図である。
【図2】 オーガの部分を取り出して示した施工過程図
である。
【図3】 前記施工装置に使用した油圧回路図である。
【図4】 コンクリート打設の全体の制御フロー図であ
る。
【図5】 プランジャーを突出させるためのシリンダー
の制御フロー図である。
【図6】 オーガの引き上げ速度の制御フロー図であ
る。
【符号の説明】
1 管状ステム 2 螺旋状ブレード 3 オーガ 4 クレーン 5 オーガ駆動装置 6 コンクリート注入口 7 プランジャー管 8 シリンダー 9 シリンダーのピストンロッド 10 コンクリート注入量検出器 11 コンクリート注入圧力検出器 12 深度検出器 13 ポストの上部 14 パイル孔 15 補強材 16 振動装置 17 油圧排土装置 18 コンクリート 19 クレーンのポスト 20 ワイヤ 21 ワイヤ巻上げ装置 22 シリンダーのストローク検出器 23 コンクリート供給管 24 ディスプレイ装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管状ステム1と螺旋状ブレード2よりな
    るオーガ3によって予定深度までパイル孔14を掘削
    し、該パイル孔14にコンクリート18を注入しながら
    管状ステム1内のプランジャー管7の注入口6が管状ス
    テム1の先端部から突出してコンクリート内部に入り込
    むまでオーガ上下動用シリンダー8を所定長さに収縮さ
    せ、その後、一定流量となるようにコンクリート注入量
    検出器10で計測制御されたコンクリート18をパイル
    孔14に注入しながらクレーン4のワイヤ巻上げ装置2
    1によってオーガ3とプランジャー管7を引き上げるに
    当たって、パイル孔14内部のコンクリート圧力が所定
    範囲内に収まるように、深度検出器12によって管状ス
    テム1の先端位置を計測するとともにコンクリート注入
    圧力検出器11によってコンクリート吐出圧力を計測し
    ながら、ワイヤ巻上げ装置21による引き上げ速度を調
    整することを特徴とする、場所打ちコンクリートパイル
    の施工方法。
JP10202898A 1998-03-30 1998-03-30 場所打ちコンクリートパイルの施工方法 Withdrawn JPH11280065A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180038951A (ko) * 2017-04-04 2018-04-17 한국기초(주) 내진 보강용 강재 근입형 제트그라우팅 구조 및 이의 시공방법
CN114439010A (zh) * 2022-02-15 2022-05-06 河北爱帕克智能交通器材有限公司 一种清孔、灌注施工工艺

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Effective date: 20050607