JPWO2020218573A1 - 回転杭の施工方法、杭群の製造方法、及び杭群 - Google Patents
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Abstract
羽根16を設けた回転杭17を、地盤91に貫入する施工方法であって、前記地盤91に対して前記回転杭17を回転圧入中に、前記回転杭17における上載荷重を計測する計測工程と、前記計測工程で得られた前記計測結果に基づき、前記回転杭17の中に堆積された土砂の詰まりを取るか否かを判断する判断工程と、を備えることを特徴とする。また、例えば前記計測工程は、前記回転杭17の回転トルクおよび貫入量の少なくとも何れかを計測することを含むことを特徴とする。
Description
本実施形態における回転杭の施工方法は、図1(a)に示すように、回転杭17を地盤91に貫入するために実施される。回転杭の施工方法では、例えばケーシングドライバー21等を用いて回転杭17を把持し、地盤91に対して回転杭17を杭軸方向Zに回転圧入し、回転杭17を支持層92まで貫入する(例えば図1(b))。回転杭の施工方法では、例えば後述する施工管理システム100を用いて行われる。
回転杭の施工管理システム100では、回転杭17の回転圧入装置として、例えば杭打ち機リーダー10およびオーガーマシン15が用いられる。図5は、杭打ち機リーダー10およびオーガーマシン15の一例を示す斜視図である。
回転杭の施工管理システム100では、例えば図6および図7に示すように、回転杭17の回転圧入装置として、ケーシングドライバー21が用いられてもよい。図6は、ケーシングドライバー21の一例を示す上面図である。図7は、ケーシングドライバー21の一例を示す模式図である。
次に、本実施形態における回転杭の施工方法の一例について、図8を参照して説明する。図8は、本実施形態における回転杭の施工方法の一例を示すフローチャートである。
回転圧入工程S100は、オーガーマシン15またはケーシングドライバー21により、回転杭17を把持し、らせん羽根16が設けられた先端部を地盤91に当接させる。その後、地盤91に対して回転杭17を回転圧入する。
計測工程S110は、地盤91に対して回転杭17を回転圧入中に、回転杭17における上載荷重を計測する。計測工程S110では、例えば上載荷重を周期的に計測する。上載荷重を計測する周期は、例えば1秒以上60秒以下の所定値であり、施工条件等に応じて任意に設定できる。上載荷重を計測する周期を短くした場合、回転杭17の状態を高精度にモニタリングできる。一方、上載荷重を計測する周期を長くした場合、蓄積されるデータ量を削減することができる。
次に、判断工程S120は、計測工程S110で得られた測定結果に基づき、回転杭17の中に堆積された土砂91aの詰まりを取るか否かを判断する。判断工程S120では、例えば予め設定された回転杭17の回転圧入の条件に関する基準杭情報を判断基準として参照し、回転杭17の中に堆積された土砂91aの詰まりを取るか否かを判断する。基準杭情報は、例えば上載荷重の絶対値、直前の値との差分値、または一定区間の積分値、平均値、もしくは標準偏差に基づく閾値や許容範囲等の管理値を示す。基準杭情報は、回転杭17の杭径、らせん羽根16の径、N値、地盤91の深度等に応じて、上載荷重の閾値等を任意に設定することができる。
回転杭の施工方法は、例えば図8(b)に示すように、詰まり取り工程S121を備えてもよい。詰まり取り工程S121は、判断工程S120において土砂91aの詰まりを取ると判断した場合に実施される。
次に、本実施形態における回転杭の施工方法の第1変形例について説明する。上述した回転杭の施工方法と、第1変形例との違いは、計測工程S110において、回転杭17の上載荷重以外を計測する点である。なお、上述した回転杭の施工方法と同様の構成については、説明を省略する。
次に、第1変形例における基準杭情報の一例について、図11を参照して説明する。
次に、本実施形態における回転杭の施工方法の第2変形例について説明する。上述した回転杭の施工方法と、第2変形例との違いは、回転杭の中に堆積された土砂91aの堆積量を直接計測する点である。なお、上述した回転杭の施工方法と同様の構成については、説明を省略する。
次に、本実施形態における回転杭の施工方法に利用される施工記録の一例について、図13を参照して説明する。図13は、地盤91のN値、回転杭17の回転トルク、回転杭17の貫入量、および回転杭17の上載荷重のそれぞれが、地盤91の深度毎にプロットされた施工記録の一例を示すグラフである。図13では、硬質地盤93に相当する領域を第1領域R1および第2領域R2で示し、支持層92の上面に相当する位置を位置D1で示している。
1a :ロードセル
2 :回転角計測機
2a :磁気反応近接スイッチ
2b :金属片
3 :貫入量計測機
3a :ワイヤロープ
3b :エンコーダ
3c :ストロークセンサ
4 :回転トルク計測機
4a :オーガー電流計
5 :変動量計測機
5a :ロードセル
6 :施工管理装置
6a :キーボード
6b :モニタ画面
6c :プリンタ
7 :データ変換器
8 :インターフェースボックス
9 :データ入力部
10 :杭打ち機リーダー
11 :無限軌道体
12 :旋回支持台
13 :杭打ち機本体
14 :傾斜支持アーム
15 :オーガーマシン
15a :本体部
15b :非回転枠材
15c :回転体
16 :らせん羽根
17 :回転杭
18 :距離計
19 :運転室
21 :ケーシングドライバー
21a :クローラークレーン
21b :反力バー
22 :旋回リング
23 :油圧モーター
24 :圧入用油圧ジャッキ
24a :シリンダー
25 :把持部
26 :台座
27 :非回転枠材
28 :歯車機構
29 :軸受け機構
30 :ハンドル
41 :支持板
50 :クレーン
51 :採掘装置
81 :光波距離計
83 :クランプ
84 :光波ビーム
85 :重り
86 :検尺ロープ
91 :地盤
91a :土砂
92 :支持層
93 :硬質地盤
100 :施工管理システム
S100 :回転圧入工程
S110 :計測工程
S120 :判断工程
S121 :詰まり取り工程
S122 :移動工程
S123 :確認工程
X :杭軸直交方向
W :杭周方向
Z :杭軸方向
Claims (12)
- 羽根を設けた回転杭を、地盤に貫入する施工方法であって、
前記地盤に対して前記回転杭を回転圧入中に、前記回転杭における上載荷重を計測する計測工程と、
前記計測工程で得られた上載荷重の計測結果に基づき、前記回転杭の中に堆積された土砂の詰まりを取るか否かを判断する判断工程と、
を備える
ことを特徴とする回転杭の施工方法。 - 前記計測工程は、前記回転杭の回転トルクおよび貫入量の少なくとも何れかを計測することを含む
ことを特徴とする請求項1記載の回転杭の施工方法。 - 前記判断工程は、過去に施工された前記回転杭の回転圧入時における過去の計測結果と、前記計測工程で得られた前記計測結果とを比較し、前記土砂の詰まりを取るか否かを判断することを含む
ことを特徴とする請求項1または2記載の回転杭の施工方法。 - 前記回転杭を回転圧入する途中に、前記回転杭を反転して引抜き方向へ移動させる工程、及び、反転中に前記回転杭における上載荷重を計測する工程を含み、反転中の上載荷重の計測結果に基づき、前記回転杭の中に堆積された土砂の詰まりが解消されたか否かを判断することを含む
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転杭の施工方法。 - 前記回転杭を反転して回転させる工程は、前記判断工程において前記土砂の詰まりを取ると判断した場合に行う
ことを特徴とする請求項4に記載の回転杭の施工方法。 - 前記判断工程において前記土砂の詰まりを取ると判断した場合、採掘装置を用いて前記土砂の少なくとも一部を撤去し、前記土砂の詰まりを取る詰まり取り工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項記載の回転杭の施工方法。 - 前記回転杭を支持層まで回転圧入したあと、前記採掘装置を用いて撤去した前記土砂を、前記回転杭の中に移動させる移動工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項6記載の回転杭の施工方法。 - 前記計測工程は、前記回転杭の中に堆積された前記土砂の堆積量を計測することを含む
ことを特徴とする請求項5〜7の何れか1項記載の回転杭の施工方法。 - 前記詰まり取り工程のあと、前記堆積量を計測して前記土砂の詰まりが取れたか否かを確認する確認工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項8記載の回転杭の施工方法。 - 請求項1〜9の何れか1項記載の回転杭の施工方法により、前記地盤の支持層まで貫入された回転杭を複数含む杭群を製造する
ことを特徴とする杭群の製造方法。 - 請求項10に記載の杭群の製造方法により製造された、前記地盤の支持層まで貫入された回転杭を複数含む
ことを特徴とする杭群。 - 前記地盤の支持層で打ち止められた状態において、土砂が前記回転杭の内部に詰まっている
ことを特徴とする請求項11記載の杭群。
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