JP2009036010A

JP2009036010A - Method of building subsidence prevention pile and subsidence prevention pile

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Publication number: JP2009036010A
Application number: JP2008119864A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hotta; 洋之堀田; Miharu Asaka; 美治浅香; Hideyuki Mano; 英之真野; Keiji Nakanishi; 啓二中西; Yasuhiro Shamoto; 康広社本; Hiroshi Kazama; 広志風間
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2008-05-01
Publication date: 2009-02-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of building a subsidence prevention pile capable of reducing the subsidence of a cast in-place pile even if an axial force larger than that in a conventional construction method acts on the in-place pile. <P>SOLUTION: After a gravel layer is formed by laying gravel at the bottom of an excavated hole, a reinforcement basket assembled of column main reinforcements and tie hoops and a filling tube are inserted into the excavated hole. The end of the filling tube is projected by a predetermined length from the reinforcement basket so that the filling tube can be inserted into the gravel layer. Next, a tremie tube for placing concrete is installed in the reinforcement basket, the concrete is placed, and the concrete is cured until predetermined strength is imparted to the concrete. Next, a grout material is poured from a grout pump to the bottom of the excavated hole through a valve to be filled in a space of the gravel layer. After the filling of the grout material is determined to be completed, a valve on the ground is closed by pressure applied to the grout material to solidify the grout material while holding internal pressure. Consequently, a supporting ground body is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は沈下防止杭の造成方法及び沈下防止杭に係り、場所打ち杭の先端部にグラウト材を圧入して、杭先端付近の地盤の改良と締固めを行い、杭に上向きの力を作用させて沈下を防止する沈下防止杭の造成方法と、同方法で造成された沈下防止杭に関する。 The present invention relates to a settlement prevention pile construction method and settlement settlement pile, and grout material is press-fitted into the tip of the cast-in-place pile to improve and compact the ground near the pile tip, and an upward force is applied to the pile. The present invention relates to a subsidence prevention pile construction method for preventing subsidence and a subsidence prevention pile constructed by the same method.

場所打ちコンクリート杭工法（以下、場所打ち杭工法とする）は大口径杭の施工が容易であることから、大きな支持力が必要な高層建築物等の基礎工法として広く用いられている。特に建築の分野では、杭の先端部の径を拡大して、大きな支持力を有した場所打ち拡底杭が多く採用されている。 The cast-in-place concrete pile method (hereinafter referred to as the cast-in-place pile method) is widely used as a foundation method for high-rise buildings and the like that require a large bearing capacity because construction of large-diameter piles is easy. In particular, in the field of construction, a cast-in-place expanded pile having a large supporting force by expanding the diameter of the tip of the pile is often used.

一般に、場所打ち杭工法は掘削時に周辺地盤を乱して応力解放を伴うため、先端支持力が発揮されるまでに、場所打ち杭にはかなりの沈下を伴うという欠点を有している。例えば、地盤の極限支持力時までに発生する場所打ち杭の沈下量は、杭径の１０％程度に達するとされている。また、正常に管理された施工においても、数ｃｍオーダーの沈下が生じることが多い。そのため、上部構造の構築に伴い杭位置や軸力の違いによる不同沈下が発生し、不具合を生じる場合があった。 In general, the cast-in-place pile method has a drawback in that the cast-in-place pile is accompanied by considerable settlement before the tip support force is exerted because the surrounding ground is disturbed and stress is released during excavation. For example, the amount of settlement of cast-in-place piles that occurs until the ultimate bearing capacity of the ground reaches about 10% of the pile diameter. In addition, even in a normally managed construction, settlement of the order of several centimeters often occurs. Therefore, with the construction of the superstructure, uneven settlement due to differences in pile position and axial force occurred, which sometimes caused problems.

建築構造物の高層化・大スパン化に伴い、杭に期待される支持力は増大する傾向にある。そのため、場所打ち杭に大きい軸力が作用した場合も、従来の工法と比べて沈下量を低減することができる場所打ち杭工法が期待されている。 The bearing capacity expected of piles tends to increase with the increase in the height and span of building structures. Therefore, even when a large axial force is applied to the cast-in-place pile, a cast-in-place pile construction method that can reduce the amount of settlement is expected compared to the conventional construction method.

図１３は、施工された従来の場所打ち拡底杭の先端部を示した概念図である。この種の場所打ちコンクリート杭９０の沈下の要因としては、例えば次のようなものが挙げられる。第一に、掘削孔底部の掘削土砂と孔壁保護泥水とが混じり合ったスライムに起因するものである。スライムが堆積した状態でコンクリートを打設した場合、支持力を十分に得ることができず、場所打ち杭９０の沈下を招くことになる。第二に、掘削孔底部に形成された地盤の弱層部８１に起因するものである。掘削孔底部は掘削によりその上面が乱され、地山強度に比べ弱い層が形成される。第三に、土砂掘削による応力開放に伴い、場所打ち杭９０の先端付近の地山８０に発生するゆるみ域８６に起因するものである。掘削孔の土砂が掘削されると、土砂の自重や応力を伝達する媒体がなくなる。その結果、地山８０の拘束圧が小さくなり、周辺地山８０の膨張を招くことになる。この状態では、場所打ち杭９０を支持する地山の剛性が低下しているため、上部構造物が構築されることによる荷重の増加に伴い場所打ち杭９０に沈下が生じ、不同沈下等の不具合を発生させる。また、スライムおよび弱層部８１が相乗的に沈下を引き起こす原因となることも多い。 FIG. 13: is the conceptual diagram which showed the front-end | tip part of the constructed conventional cast-in-place pile. As a factor of the settlement of this type of cast-in-place concrete pile 90, for example, the following can be cited. First, it is caused by the slime in which the excavated soil at the bottom of the excavation hole and the hole-protecting mud are mixed. When concrete is cast in a state where the slime is deposited, a sufficient supporting force cannot be obtained, which causes the cast-in-place pile 90 to sink. Second, it is caused by the weak layer portion 81 of the ground formed at the bottom of the excavation hole. The upper surface of the bottom of the excavation hole is disturbed by excavation, and a layer weaker than the ground strength is formed. Third, it is caused by the loosened area 86 generated in the natural ground 80 in the vicinity of the tip of the cast-in-place pile 90 due to the stress release by the earth and sand excavation. When the sediment in the excavation hole is excavated, there is no medium for transmitting the weight and stress of the sediment. As a result, the restraint pressure of the natural ground 80 is reduced, and the surrounding natural ground 80 is expanded. In this state, since the rigidity of the natural ground supporting the cast-in-place pile 90 is lowered, the cast-in-place pile 90 is subsidized with an increase in load due to the construction of the upper structure, and there is a problem such as uneven settlement. Is generated. In addition, the slime and the weak layer portion 81 often cause the sinking synergistically.

掘削孔底部に溜まったスライムの処理方法として、特許文献１には、回収したスライムを含む安定液の物性の測定結果を基に、スライムの取り出し手段を制御し、また、取り出し手段の上下動に水平移動を加えた制御を行うことにより、孔内のスライム除去が効率よく確実に行えるとする発明が開示されている。また、特許文献２では、テーパー部を有した場所打ち拡底杭の施工にあたり、掘削直後に掘削ビットや掘削バケットを引き上げることなくセメントミルク等を注入することにより、杭先端にスライムが狭在することが無く、また拡底地盤を緩めることも少ないので、本来の地盤強度に応じた杭の支持力が確保できるとしている。
特開２００５−２１３８６６号公報特開２００４−２６３５６１号公報 As a method for treating slime accumulated at the bottom of the excavation hole, Patent Document 1 discloses that the slime removal means is controlled based on the measurement result of the physical properties of the stable liquid containing the recovered slime. An invention is disclosed in which slime removal in a hole can be efficiently and reliably performed by performing control with horizontal movement. Moreover, in patent document 2, when constructing a cast-in-place pile with a tapered portion, slime is narrowed at the tip of the pile by injecting cement milk or the like without lifting the excavation bit or excavation bucket immediately after excavation. And there is little loosening of the bottom-expanded ground, so that it is possible to secure the supporting capacity of the pile according to the original ground strength.
JP 2005-213866 A JP 2004-263561 A

しかし、特許文献１に開示された発明では、スライムに起因する場所打ち杭の沈下を防ぐことは可能であるが、上述したその他の要因に起因する沈下を防ぐことはできない。また、特許文献２に開示された発明では、スライムの処理を行え、掘削底部の地盤を改良することにより場所打ち杭の沈下を低減することができる。しかし、建築物の高層化に伴い、杭の支持力が増大している傾向を考慮すると、場所打ち杭の沈下をより効果的に抑制する工法が望まれる。 However, in the invention disclosed in Patent Document 1, it is possible to prevent settlement of cast-in-place piles due to slime, but it is not possible to prevent settlement due to other factors described above. Moreover, in the invention disclosed in Patent Document 2, slime can be processed, and the settlement of cast-in-place piles can be reduced by improving the ground of the bottom of excavation. However, in consideration of the tendency that the bearing capacity of piles is increasing with the increase in the number of buildings, a construction method that more effectively suppresses settlement of cast-in-place piles is desired.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、従来工法に比べ、場所打ち杭に大きい軸力が作用した場合も、場所打ち杭の沈下を低減することができる沈下防止杭の造成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and compared to the conventional construction method, subsidence that can reduce the settlement of the cast-in-place pile even when a large axial force is applied to the cast-in-place pile. It aims at providing the construction method of a prevention pile.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る沈下防止杭の造成方法は、鉄筋籠に支持させて、管底が杭底部に位置するグラウト材注入管を杭孔内に立設し、前記杭孔内に場所打ちコンクリートを打設後、前記注入管を介して前記杭底部にグラウト材を圧入し、前記グラウト材を、前記杭底部注入後も所定の内圧を保持したまま硬化させ、前記杭底部に支持地盤体を形成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for constructing a settlement-preventing pile according to the first aspect of the present invention includes a grouting material injection pipe in which a pipe bottom is located at a pile bottom and is erected in a pile hole with a reinforcing bar supported. After cast-in-place concrete is cast into the pile hole, a grout material is press-fitted into the pile bottom through the injection pipe, and the grout material is cured while maintaining a predetermined internal pressure after the pile bottom is injected. And a support ground body is formed on the bottom of the pile.

また上記目的を達成するため、本発明に第２の観点に係る沈下防止杭の造成方法は、鉄筋籠に支持させて、管底が杭底部に位置するグラウト材注入管を杭孔内に立設し、前記杭孔内に場所打ちコンクリートを打設後、前記注入管を介して前記杭底部から地盤にグラウト孔を削孔し、該グラウト孔にグラウト材を圧入し、前記グラウト材を、前記杭底部注入後も所定の内圧を保持したまま硬化させ、前記杭底部に支持地盤体を形成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the second aspect of the present invention, there is provided a method for constructing an anti-sedimentation pile, in which a grout material injection pipe whose pipe bottom is located at the bottom of the pile is supported in the pile hole by supporting a reinforcing bar. After placing cast-in-place concrete in the pile hole, grout holes are drilled from the pile bottom to the ground via the injection pipe, grout material is press-fitted into the grout holes, and the grout material is After the pile bottom is injected, it is cured while maintaining a predetermined internal pressure, and a support ground body is formed on the pile bottom.

前記場所打ちコンクリートの打設前に前記杭底部に砂利層を形成し、該砂利層内の砂利間の空隙に前記グラウト材を圧入することが好ましい。 It is preferable to form a gravel layer at the bottom of the pile before placing the cast-in-place concrete, and press-fit the grout material into a gap between gravel in the gravel layer.

前記砂利層内の外縁部に、ケーシング内に収容された圧力計を埋設し、前記グラウト材作用圧を測定することが好ましい。 It is preferable to embed a pressure gauge housed in a casing at the outer edge of the gravel layer and measure the grout material working pressure.

前記グラウト材を圧入する際の前記グラウト材作用圧は、前記場所打ち杭に作用する上向き力をもとに決定することが好ましい。 The grout material working pressure when the grout material is press-fitted is preferably determined based on an upward force acting on the cast-in-place pile.

また、上記目的を達成するため、本発明に係る沈下防止杭は、上述した造成方法により造成されたことを特徴とする。 Moreover, in order to achieve the said objective, the settlement prevention pile which concerns on this invention was constructed | assembled by the creation method mentioned above, It is characterized by the above-mentioned.

以上のように本発明によれば、従来工法に比べ、場所打ち杭に大きい軸力が作用した場合も、場所打ち杭の沈下を低減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the settlement of the cast-in-place pile even when a large axial force is applied to the cast-in-place pile compared with the conventional method.

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、それぞれ後述する別の施工手順で造成された場所打ち拡底杭１０の杭底部を示した部分拡大概要図である。同図上部には後述する工程における鉄筋籠１７と注入管２０とが挿入された状態が示されており、場所打ち拡底杭１０の底部には、最終工程を経て支持地盤体３５が形成された状態が示されている。図１（ｃ）は、図１（ａ）及び図１（ｂ）中の矢視ｃ−ｃで示した断面図である。図に示すように、主筋２４と帯筋２５とから組み立てられた鉄筋籠１７に、４本の注入管２０が主筋２４に沿って所定位置に配設支持され、コンクリート１９を打設して硬化した後、注入管２０からグラウト材を圧入して場所打ち拡底杭の杭底部に支持地盤体３５が形成する。以下、図面を用いて場所打ち拡底杭１０の施工手順について説明する。 Fig.1 (a) and FIG.1 (b) are the partial expansion schematic diagrams which showed the pile bottom part of the cast-in-place bottom pile 10 formed by another construction procedure mentioned later, respectively. In the upper part of the figure, a state in which the reinforcing bar 17 and the injection pipe 20 are inserted in a process described later is shown, and a supporting ground body 35 is formed on the bottom of the cast-in-place expanded pile 10 through the final process. The state is shown. FIG.1 (c) is sectional drawing shown by arrow cc in FIG.1 (a) and FIG.1 (b). As shown in the figure, four injection pipes 20 are disposed and supported at predetermined positions along the main bar 24 on the reinforcing bar 17 assembled from the main bar 24 and the band bar 25, and concrete 19 is cast and hardened. After that, the grout material is press-fitted from the injection pipe 20 to form the support ground body 35 at the bottom of the cast-in-place expanded pile. Hereinafter, the construction procedure of the cast-in-place expanded pile 10 will be described using the drawings.

図２及び図３各図は、図１（ａ）に示した場所打ち拡底杭１０を造成するために、アースドリル工法による場所打ち拡底杭１０の施工工程を示した施工順序図である。なお、図２（ａ）〜（ｃ）は従来の場所打ち拡底杭の施工工程と同様であるため、簡述する。 FIGS. 2 and 3 are each a construction sequence diagram showing a construction process of the cast-in-place expanded pile 10 by the earth drill method in order to create the cast-in-place expanded pile 10 shown in FIG. 2 (a) to 2 (c) are the same as the conventional construction process for cast-in-place piles, and will be described briefly.

［表層掘削工程］（図２（ａ））
底に刃の付いたドリルバケット１３を回転させ、土砂をドリルバケット１３内にかき込み排出しながら地盤を掘削する。ケーシング１４の建込み予定深度まで地盤を掘削した後、孔壁保護を目的にケーシング１４を鉛直に建てこむ [Surface excavation process] (Fig. 2 (a))
The drill bucket 13 with a blade at the bottom is rotated, and the ground is excavated while the earth and sand are scraped into and discharged from the drill bucket 13. After excavating the ground to the expected depth of installation of the casing 14, the casing 14 is built vertically for the purpose of protecting the hole wall

［軸部掘削工程］（図２（ｂ））
ケーシング１４の建て込みが完了すると、再度ドリルバケット１３を回転させ、ベントナイト溶液からなる安定液１５を注入しながら、所定の支持層深さまで掘削孔２６を掘削する。 [Shaft excavation process] (FIG. 2B)
When the installation of the casing 14 is completed, the drill bucket 13 is rotated again, and the excavation hole 26 is excavated to a predetermined support layer depth while injecting the stabilizing liquid 15 made of bentonite solution.

［底部掘削、一次スライム処理工程］（図２（ｃ））
軸部の掘削が完了すると、掘削孔底部に拡底ドリルバケット１６を据付け、底部の掘削孔径を拡大する。掘削孔径が所定の径に拡大すると、拡底ドリルバケット１６を引き上げる。この段階で、掘削孔底部にはスライムが沈殿している場合が多いため、図示しない底ざらいバケットを使用してスライムを除去する（一次スライム処理）。 [Bottom excavation, primary slime treatment process] (FIG. 2 (c))
When the excavation of the shaft portion is completed, the widened drill bucket 16 is installed at the bottom of the excavation hole, and the diameter of the excavation hole at the bottom is expanded. When the diameter of the drilling hole is increased to a predetermined diameter, the bottomed drill bucket 16 is pulled up. At this stage, since slime is often deposited at the bottom of the excavation hole, the slime is removed using a bottom rough bucket (not shown) (primary slime treatment).

［鉄筋籠、注入管の挿入工程］（図２（ｄ））
次に、注入管２０が取り付けられた鉄筋籠１７を掘削孔２６に挿入する。注入管２０は、例えばφ３０〜φ５０ｍｍの鋼管を直切りに切断して形成されている。鉄筋籠１７を掘削孔２６に挿入した際に注入管２０が掘削孔底部に密着するように、注入管２０の先端は鉄筋籠１７から所定長突出させるのがよい。 [Reinforcing bar scissors, injection tube insertion process] (FIG. 2 (d))
Next, the reinforcing bar 17 to which the injection pipe 20 is attached is inserted into the excavation hole 26. The injection tube 20 is formed, for example, by cutting a φ30 to φ50 mm steel pipe into straight cuts. The distal end of the injection tube 20 is preferably protruded from the reinforcement rod 17 by a predetermined length so that the injection tube 20 comes into close contact with the bottom of the excavation hole when the rebar rod 17 is inserted into the excavation hole 26.

［トレミー管の挿入、二次スライム処理工程］（図３（ａ））
次に、鉄筋籠１７内部にコンクリート打設用のトレミー管１８を設置する。トレミー管１８は数本の鋼管を接続して形成されており、上部にはコンクリート打設口としてホッパ２７が取り付けられている。この時点で掘削孔底部にスライムが沈殿している場合は、サクションポンプ方式，エアリフト方式，サンドポンプ方式などの図示しない専用のスライム処理機により沈殿したスライムを吸い上げて除去する（二次スライム処理）。 [Insertion of tremy tube, secondary slime treatment process] (Fig. 3 (a))
Next, a tremy pipe 18 for placing concrete is installed inside the reinforcing bar 17. The tremy pipe 18 is formed by connecting several steel pipes, and a hopper 27 is attached to the upper part as a concrete placing opening. If slime has settled at the bottom of the borehole at this point, the slime is sucked up and removed by a special slime processing machine (not shown) such as a suction pump, air lift, or sand pump (secondary slime treatment). .

［コンクリート打設工程］（図３（ｂ））
続いて、ホッパ２７からコンクリート１９を流し込み、掘削孔にコンクリート１９を打設する。図中の矢印は、コンクリート１９の流れを示している。コンクリートを打設する際、トレミー管１８の先端は常に打設しているコンクリート１９の中に入っている状態を保ち、徐々にトレミー管１８を引き上げながら連続的に所定位置までコンクリート１９を打設する。これにより、安定液１５とコンクリート１９とが混ざらないようにすることができる。また、注入管２０内部にコンクリート１９が侵入しないように、注入管２０を確実に掘削孔底部に密着する必要がある。例えば、コンクリート１９の打設時に注入管２０を下方に押し込み、注入管２０の先端と掘削孔底部とを密着させるとよい。 [Concrete placing process] (FIG. 3B)
Subsequently, the concrete 19 is poured from the hopper 27 and the concrete 19 is placed in the excavation hole. The arrows in the figure indicate the flow of the concrete 19. When placing concrete, the tip of the tremy tube 18 is always in the concrete 19 that is being cast, and the concrete 19 is continuously driven to a predetermined position while gradually lifting the tremy tube 18. To do. Thereby, it is possible to prevent the stabilizing liquid 15 and the concrete 19 from being mixed. Further, it is necessary to ensure that the injection pipe 20 is in close contact with the bottom of the excavation hole so that the concrete 19 does not enter the inside of the injection pipe 20. For example, the injection pipe 20 may be pushed downward when placing the concrete 19 so that the tip of the injection pipe 20 and the bottom of the excavation hole are brought into close contact with each other.

［コンクリート養生、グラウト材圧入機材の準備工程］（図３（ｃ））
コンクリート１９の打設が終了すると、所定のコンクリート強度が発現するまでコンクリート１９の養生を行う。所定のコンクリート強度とは、後述するグラウト材の注入時の圧力により、杭体のコンクリート部１９に過度なひび割れが発生する等の不具合が生じない強度を言い、１〜２週間程度の養生期間を設ける。注入管２０の上部には、後述するように注入管２０内部の圧力を保持するため、バルブ２３を取り付ける。地上にはグラウトポンプ２１とグラウトミキサ２２を配し、バルブ２３を介してグラウトポンプ２１と注入管２０とを接続する。 [Preparation process for concrete curing and grout press-fitting equipment] (Fig. 3 (c))
When the placement of the concrete 19 is completed, the concrete 19 is cured until a predetermined concrete strength is developed. Predetermined concrete strength refers to the strength that does not cause problems such as excessive cracking in the concrete portion 19 of the pile body due to the pressure at the time of injecting the grout material described later, and a curing period of about 1 to 2 weeks. Provide. A valve 23 is attached to the upper portion of the injection tube 20 in order to maintain the pressure inside the injection tube 20 as will be described later. A grout pump 21 and a grout mixer 22 are disposed on the ground, and the grout pump 21 and the injection pipe 20 are connected via a valve 23.

［グラウト材注入工程］（図３（ｄ））
グラウト材３０は地上に配したグラウトミキサ２２により混練され、グラウトポンプ２１からバルブ２３と注入管２０を介して掘削孔底部に注入される。図中の矢印は、グラウト材３０の流れを示している。グラウト材３０は、掘削孔底部全体に行き渡らせるために流動性が良く、また、後述するように、グラウト材３０圧入後に注入管２０内の圧力を保持する必要があるため、十分粘性が高く、地山への浸透が少ないものが選定される。また、グラウト材３０は、場所打ち拡底杭１０の形成後の弱点にならないように、場所打ち拡底杭１０本体を構成するコンクリート部１９と同等以上の強度を有するものが望ましい。これらの条件を満たすグラウト材３０としては、高強度のセメントペースト、または、混和材としてフライアッシュを添加したモルタル、または、増粘剤を加えたモルタル等が挙げられる。 [Grouting material injection process] (FIG. 3D)
The grout material 30 is kneaded by a grout mixer 22 disposed on the ground, and injected from the grout pump 21 to the bottom of the excavation hole through the valve 23 and the injection pipe 20. The arrows in the figure indicate the flow of the grout material 30. The grout material 30 has good fluidity in order to spread over the entire bottom of the excavation hole, and, as will be described later, since it is necessary to maintain the pressure in the injection pipe 20 after the grout material 30 is press-fitted, the viscosity is sufficiently high, The one with less penetration into the ground is selected. Moreover, it is desirable that the grout material 30 has a strength equal to or higher than that of the concrete portion 19 constituting the main body of the cast-in-place expanded pile 10 so as not to become a weak point after the cast-in-place expanded pile 10 is formed. Examples of the grout material 30 satisfying these conditions include high-strength cement paste, mortar to which fly ash is added as an admixture, or mortar to which a thickener is added.

図４は、本実施例の特徴部分を構成する、グラウト材３０が注入管２０を介して地山８０に注入された状態に着目し、掘削孔底部付近を示した施工順序図である。図４（ａ）はグラウト材３０の注入開始直後の状況を示している。なお、注入管２０内の矢印はグラウト材３０の流れを示している。グラウト材３０は、地上に配されたグラウトポンプ２１（図３（ｃ））から注入管２０を介し、掘削孔底部に圧入される。注入されたグラウト材３０は、地山８０を押し付けながら掘削孔底部に広がっていく（一部は地山８０に浸透する）。この時、掘削孔底部に形成した弱層部８１（図１３）が掘削孔底部から押し出されて排除され、あるいはグラウト材３０により改良が行われ、支持地盤体３５が形成される。 FIG. 4 is a construction sequence diagram showing the vicinity of the bottom of the excavation hole, focusing on the state in which the grout material 30 constituting the characteristic part of the present embodiment is injected into the natural ground 80 through the injection pipe 20. FIG. 4A shows a situation immediately after the start of the injection of the grout material 30. An arrow in the injection tube 20 indicates the flow of the grout material 30. The grout material 30 is press-fitted into the bottom of the excavation hole from the grout pump 21 (FIG. 3C) disposed on the ground via the injection pipe 20. The injected grout material 30 spreads to the bottom of the excavation hole while pressing the natural ground 80 (a part penetrates the natural ground 80). At this time, the weak layer portion 81 (FIG. 13) formed at the bottom of the excavation hole is pushed out of the excavation hole bottom and eliminated, or the grout material 30 is improved and the support ground body 35 is formed.

図４（ｂ）はグラウト材３０の注入が進行し、支持地盤体３５が拡大しつつある状況を示している。支持地盤体３５はグラウト材３０の注入により、掘削孔底部の全体にわたり形成されることになる。グラウト材３０にはグラウトポンプ２１（図３（ｃ））により圧力がかけられているため、支持地盤体３５の上下面には掘削孔底部の地山８０の押下げ力３６Ｄと、それと相反する場所打ち拡底杭１０の押し上げ力３６Ｕとがその上下方向に作用する。 FIG. 4B shows a situation in which the grout material 30 has been injected and the supporting ground body 35 is expanding. The supporting ground body 35 is formed over the entire bottom of the excavation hole by the injection of the grout material 30. Since pressure is applied to the grout material 30 by the grout pump 21 (FIG. 3C), the pressing force 36D of the ground 80 at the bottom of the excavation hole is opposite to the upper and lower surfaces of the supporting ground body 35. The lifting force 36U of the cast-in-place pile 10 acts in the vertical direction.

図４（ｃ）はグラウト材３０の注入が終了し、形成された支持地盤体３５の全体が示されている。掘削孔底部に広がった支持地盤体３５の下方には、グラウト材３０の圧力により地盤が締め固められた地盤領域８５が形成される。グラウト材３０の注入時は前述のように内圧が発生しているが、場所打ち拡底杭１０を押し上げる力を維持するためには、グラウト材３０の注入完了後もこの内圧を保持することが必要となる。グラウト材３０の注入圧力は、図示しない圧力測定器により計測する。所定の圧力でグラウト材３０を注入し、設定したグラウト材３０の内圧が一定時間変動せずに一定の状態になると、グラウト材３０の注入が完了したと判断する。そして、グラウト材３０が固化する前の支持地盤体３５に圧力をかけた状態で地上部のバルブ２３（図３（ｃ））を閉めることにより、支持地盤体３５への作用圧を保持する。 FIG. 4C shows the entire support ground body 35 formed after the injection of the grout material 30 is completed. A ground region 85 in which the ground is compacted by the pressure of the grout material 30 is formed below the support ground body 35 that spreads at the bottom of the excavation hole. When the grout material 30 is injected, the internal pressure is generated as described above. However, in order to maintain the force for pushing up the cast-in-place pile 10, it is necessary to maintain this internal pressure even after the grout material 30 has been injected. It becomes. The injection pressure of the grout material 30 is measured by a pressure measuring device (not shown). When the grout material 30 is injected at a predetermined pressure and the set internal pressure of the grout material 30 does not fluctuate for a certain time and is in a constant state, it is determined that the injection of the grout material 30 has been completed. And the working pressure to the support ground body 35 is hold | maintained by closing the valve | bulb 23 (FIG.3 (c)) of a ground part in the state which applied the pressure to the support ground body 35 before the grout material 30 solidifies.

上述した杭底に作用する上向き力は、杭の周面摩擦力として周面地盤に伝達され、その多くは場所打ち拡底杭１０の拡底部側面に作用する。そのため、この上向きの力と釣り合う以上の下向き荷重が作用するまでは、場所打ち拡底杭１０は沈下することがない。 The upward force acting on the pile bottom described above is transmitted to the circumferential ground as the circumferential frictional force of the pile, and most of the force acts on the side surface of the bottom portion of the cast-in-place expanded pile 10. For this reason, the cast-in-place expanded pile 10 does not sink until a downward load that balances with the upward force is applied.

以上のように、本発明の実施形態に係る沈下防止杭の構成により、次のような効果を得ることができる。
(1)掘削孔底部に残ったスライムと、掘削孔底部の弱層部とを、グラウト材を注入することにより、改良して固化することができる。
(2)グラウト材を圧入することにより、掘削孔底部にひろがったゆるみ域を締め固めることができる。
(3)グラウト材の注入圧力により、場所打ち拡底杭には上向きの力を作用させることができる。この上向きの力と釣り合う以上の下向き荷重が作用するまでは、杭が沈下することがない。
これらの効果から明らかなように、本発明では、従来工法に比べ、場所打ち杭に大きい軸力が作用した場合も、場所打ち杭の沈下を低減することができる。 As described above, the following effects can be obtained by the configuration of the settlement prevention pile according to the embodiment of the present invention.
(1) The slime remaining at the bottom of the excavation hole and the weak layer at the bottom of the excavation hole can be improved and solidified by injecting a grout material.
(2) By press-fitting the grout material, the loosened area spread at the bottom of the excavation hole can be compacted.
(3) An upward force can be applied to the cast-in-place expanded pile by the injection pressure of the grout material. The pile will not sink until a downward load that balances this upward force is applied.
As is apparent from these effects, in the present invention, the sinking of the cast-in-place pile can be reduced even when a large axial force is applied to the cast-in-place pile compared with the conventional method.

上述の実施例では、注入管内部にコンクリートの侵入を防止するため、注入管を掘削孔底部に密着させてコンクリートを打設する方法について説明した。しかし、次のような方法を併用すると、より確実にコンクリートの進入を防ぐことができる。図５各図は注入管のコンクリート侵入防止対策の例を示した概略図である。例えば、図５（ａ）は、注入管２０の先端部にフランジ３１を取り付け、そのフランジ３１と取り合うように逆止弁３２を取り付ける例を示している。また、他の方法として、図５（ｂ）に示すように、注入管２０先端を低強度の固化物３３で封印して、コンクリート打設後に取り除くようにしてもよい。また、図５（ｃ）に示すように、注入管２０先端にシース管３４を移動可能に取り付けたり、伸縮自在な部材（例えば伸縮継手等）を取り付けると、注入管２０の先端部と掘削孔底部との密着をより確実なものとすることができる。 In the above-mentioned embodiment, in order to prevent the intrusion of concrete into the injection pipe, the method of placing the concrete with the injection pipe in close contact with the bottom of the excavation hole has been described. However, when the following methods are used in combination, it is possible to prevent the concrete from entering more reliably. Each figure of FIG. 5 is the schematic which showed the example of the concrete penetration | invasion prevention measure of an injection pipe. For example, FIG. 5A shows an example in which a flange 31 is attached to the distal end portion of the injection tube 20 and a check valve 32 is attached so as to engage with the flange 31. As another method, as shown in FIG. 5B, the tip of the injection tube 20 may be sealed with a low-strength solidified material 33 and removed after placing the concrete. Further, as shown in FIG. 5C, when the sheath tube 34 is movably attached to the distal end of the injection tube 20 or an elastic member (such as an expansion joint) is attached, the distal end portion of the injection tube 20 and the excavation hole Adhesion with the bottom can be made more reliable.

また、次のような方法によっても本発明を実施することができる。以下、他の実施例について説明する。 The present invention can also be implemented by the following method. Other embodiments will be described below.

本実施例における杭の施工手順は、実施例１で説明した図２（ａ）〜図３（ａ）までとは同様である。図６各図は掘削孔にコンクリート打設した後の施工手順を示した施工順序図である。図６（ａ）に示すように、コンクリート部１９に所定の強度が発現して注入管２０がコンクリート部１９内に固定されると、注入管２０の中から掘削孔底部の下方に位置する地山８０にボーリングを行う。この際、注入管２０をガイドパイプとすることができるため、ボーリング孔２９は容易にかつ正確な位置に施工することができる。このボーリング作業により、注入管２０内に進入したコンクリート１９を除去することができる。また、グラウト材３０を掘削孔底部の下方に位置する地山８０の深くまで圧入することができる。ボーリング孔２９が形成されると、図６（ｂ）に示すように、実施例１で記述したグラウト材３０を、地上に配されたグラウトポンプ２１（図３（ｃ））から注入管２０を介してボーリング孔２９に圧入する。このボーリング孔２９に注入されたグラウト材３０は、地山８０を押し付けながらボーリング孔２９と掘削孔底部に広がっていく（一部は地山８０に浸透する）。グラウト材３０はやがて掘削孔底部の全体に充填される。グラウト材３０の注入圧力は、図示しない圧力測定器により計測する。所定の圧力でグラウト材３０を注入し、未固化の支持地盤体３５としての範囲での内圧が変動せず一定になると、グラウト材３０の注入が完了したと判断する。そして、支持地盤体３５に加圧した状態で地上部のバルブ２３（図３（ｃ））を閉めることにより、支持地盤体３５への作用力を保持することが可能となる。図６（ｃ）はグラウト材３０の注入が終了し、所定範囲にわたり、支持地盤体３５が形成された状況が示されている。実施例１と同様に、グラウト材３０（支持地盤体３５）に発生させた内部圧力により、場所打ち杭１０の押上げ力３６Ｕと、掘削孔底部の押下げ力３６Ｄとが作用する。そして、掘削孔底部の下方には、締め固められた地盤領域８５が形成される。以上により、本実施例も実施例１と同様の効果を得ることができる。 The construction procedure of the pile in the present embodiment is the same as that shown in FIGS. 2A to 3A described in the first embodiment. Each drawing in FIG. 6 is a construction sequence diagram showing a construction procedure after placing concrete in the excavation hole. As shown in FIG. 6 (a), when a predetermined strength is developed in the concrete portion 19 and the injection pipe 20 is fixed in the concrete portion 19, the ground located below the bottom of the excavation hole from the injection pipe 20. Boring on the mountain 80. At this time, since the injection pipe 20 can be used as a guide pipe, the bore hole 29 can be easily and accurately constructed. By this boring operation, the concrete 19 that has entered the injection pipe 20 can be removed. Moreover, the grout material 30 can be pressed in deeply in the natural ground 80 located below the bottom of the excavation hole. When the boring hole 29 is formed, as shown in FIG. 6 (b), the grout material 30 described in the first embodiment is transferred from the grout pump 21 (FIG. 3 (c)) disposed on the ground. Through the bore hole 29. The grout material 30 injected into the boring hole 29 spreads to the boring hole 29 and the bottom of the excavation hole while pressing the natural ground 80 (a part penetrates the natural ground 80). The grout material 30 will eventually fill the entire bottom of the borehole. The injection pressure of the grout material 30 is measured by a pressure measuring device (not shown). When the grout material 30 is injected at a predetermined pressure and the internal pressure in the range as the unsolidified support ground body 35 does not change and becomes constant, it is determined that the injection of the grout material 30 is completed. Then, by closing the ground valve 23 (FIG. 3C) in a state in which the supporting ground body 35 is pressurized, it is possible to maintain the acting force on the supporting ground body 35. FIG. 6C shows a situation in which the injection of the grout material 30 has been completed and the support ground body 35 has been formed over a predetermined range. Similar to the first embodiment, an internal pressure generated in the grout material 30 (support ground body 35) causes a push-up force 36U of the cast-in-place pile 10 and a push-down force 36D at the bottom of the excavation hole to act. A compacted ground region 85 is formed below the bottom of the excavation hole. As described above, the present embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment.

また、コンクリートを掘削孔内に打設する前に掘削孔底部に砂利を敷設して、砂利層による空隙を掘削孔底部全面に形成してもよい。以下、コンクリートを打設する前に、掘削孔底部に砂利を敷設して沈下防止杭を造成する方法について説明する。 Further, gravel may be laid on the bottom of the excavation hole before the concrete is placed in the excavation hole, and a gap due to the gravel layer may be formed on the entire bottom of the excavation hole. Hereinafter, before placing concrete, a method for constructing a settlement prevention pile by laying gravel at the bottom of the excavation hole will be described.

本実施例における杭の施工手順は、実施例１で説明した図２（ａ）〜（ｃ）までとは同様であるため、その後の施工手順について説明する。図７及び図８の各図は、掘削孔施工後の本実施例における杭の施工手順を示した施工順序図である。 Since the construction procedure of the pile in a present Example is the same as that of FIG. 2 (a)-(c) demonstrated in Example 1, the subsequent construction procedure is demonstrated. FIGS. 7 and 8 are construction sequence diagrams showing the construction procedure of piles in the present embodiment after construction of excavation holes.

［支柱設置工程］（図７（ａ））
まず、支柱２８を図中矢印で示すように掘削孔２６に挿入して、掘削孔底部の中心付近に支柱２８の一端を到達させる。次に、支柱２８の他端に打撃等を加え、掘削孔底部に支柱２８の一端を貫入させる。これにより、支柱２８は掘削孔底部に固定され、支柱２８を掘削孔２６内で自立させることができる。支柱２８は、例えば、複数の鋼材が連結され形成されている。それぞれの鋼材の端部には、おねじ、或いはめねじが形成されおり、これらを突き合わせて螺合することで、支柱２８の継ぎ目の凹凸の程度を小さくすることができる。これにより、後述する中穴金具５２（図７（ｂ））を、スムーズに支柱２８に沿わして動かすことができる。 [Stall installation process] (FIG. 7A)
First, the support column 28 is inserted into the excavation hole 26 as indicated by an arrow in the figure, and one end of the support column 28 is made to reach the vicinity of the center of the excavation hole bottom. Next, hitting or the like is applied to the other end of the column 28, and one end of the column 28 is inserted into the bottom of the excavation hole. Thereby, the support column 28 is fixed to the bottom of the excavation hole, and the support column 28 can be self-supported in the excavation hole 26. The support column 28 is formed by connecting a plurality of steel materials, for example. A male screw or a female screw is formed at the end of each steel material, and the degree of unevenness of the joint of the support column 28 can be reduced by abutting and screwing these. Thereby, the inner hole metal fitting 52 (FIG. 7B) to be described later can be smoothly moved along the support column 28.

［圧力計ケーシング設置アーム設置工程］（図７（ｂ））
次に、圧力計ケーシング設置アーム５０（以下、単にケーシング設置アームと記す。）を、図中矢印で示すように、支柱２８に沿わせながら掘削孔２６に挿入する。
ケーシング設置アーム５０は、例えば所定の長さを有した鋼材製アームがピン連結されて形成されており、先端（図中下端）から所定の位置に関節部となるピン結合部５４を備えている。ケーシング設置アームの先端部５０ａには地上まで延びたワイヤ５３が取り付けられており、このワイヤ５３を引いたり緩めたりすることで先端部５０ａをピン結合部５４を中心に回動させることができる。また、ケーシング設置アーム５０には、支柱２８を通すことができる開口を備えた中穴金具５２が長さ方向に沿って複数取り付けられている。この中穴金具５２を支柱２８に通していくことで、ケーシング設置アーム５０を支柱２８に沿わせて掘削孔２６に挿入することができる。さらに、ケーシング設置アーム５０の先端には、把持部５１が設けられている。把持部５１は、ケーシング４０を把持した状態でケーシング設置アーム５０とともに掘削孔２６を降下する。 [Pressure gauge casing installation arm installation process] (FIG. 7B)
Next, a pressure gauge casing installation arm 50 (hereinafter simply referred to as a casing installation arm) is inserted into the excavation hole 26 along the support column 28 as indicated by an arrow in the figure.
The casing installation arm 50 is formed by, for example, pin-connecting a steel arm having a predetermined length, and includes a pin coupling portion 54 serving as a joint portion at a predetermined position from the tip (lower end in the figure). . A wire 53 extending to the ground is attached to the distal end portion 50a of the casing installation arm, and the distal end portion 50a can be rotated around the pin coupling portion 54 by pulling or loosening the wire 53. A plurality of center hole fittings 52 having openings through which the support columns 28 can pass are attached to the casing installation arm 50 along the length direction. The casing mounting arm 50 can be inserted into the excavation hole 26 along the support 28 by passing the center hole metal 52 through the support 28. Further, a grip 51 is provided at the tip of the casing installation arm 50. The gripper 51 descends the excavation hole 26 together with the casing installation arm 50 while gripping the casing 40.

［ケーシング載置工程］（図７（ｃ））
先端が掘削孔底部に達するまでケーシング設置アーム５０を降ろした後、地上でワイヤ５３を引いて、ケーシング設置アームの先端部５０ａをピン結合部５４を中心に回動させる。これにより、把持部５１に把持されたケーシング４０は、掘削孔底部の隅に移動する。続いて、把持部５１にケーシング４０の把持状態を解除させて、ケーシング４０を掘削孔底部の隅に載置する。ケーシング４０の載置が完了すると、ケーシング設置アーム５０を掘削孔２６から引き上げて、ケーシング４０の載置工程が完了する。 [Case mounting step] (FIG. 7C)
After lowering the casing installation arm 50 until the tip reaches the bottom of the excavation hole, the wire 53 is pulled on the ground, and the tip portion 50a of the casing installation arm is rotated around the pin coupling portion 54. Thereby, the casing 40 grasped by the grasping portion 51 moves to the corner of the bottom of the excavation hole. Subsequently, the gripping portion 51 is released from the gripping state of the casing 40 and the casing 40 is placed at the corner of the bottom of the excavation hole. When the placement of the casing 40 is completed, the casing installation arm 50 is lifted from the excavation hole 26, and the placement process of the casing 40 is completed.

ここで、図７（ｃ）の点線で囲んだ部分の拡大図を図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す。図９（ａ）に示すように、ケーシング設置アーム５０は、ピン結合部５４を挟んでワイヤ５３と取り合う２つのピースを備えている。一方はピン結合部５４よりも図中下方に位置し、ワイヤ５３が締結されるワイヤ固定ピース５５で、他方はピン結合部よりも図中上方に位置し、ワイヤ５３の通し孔が明けられたワイヤ通しピース５６である。そして、ワイヤ５３の一端はワイヤ固定ピース５５に締結される。また、ワイヤ５３は、ワイヤ通しピース５６に形成された通し孔に通されて地上まで延設されている。このような構成により、地上でワイヤ５３を引くと、図９（ｂ）に示すように、ケーシング設置アームの先端部５０ａはピン結合部５４を中心に回動する。
把持部５１は、ケーシング４０を保持する短い把持爪を有し、この把持爪は地上から伝えられる油圧や電気信号を利用して遠隔操作することができる。上述のようにケーシング４０を掘削孔底部の砂利層の外縁部の所定位置まで移動し、把持部５１を遠隔操作してケーシング４０の把持状態を解除し、ケーシング４０を掘削孔底部の外縁部に載置する。これにより、後述するケーシング４０内の圧力計４２の測定結果から、グラウト材が掘削孔の外縁部まで確実に注入されているか判定することができる。 Here, an enlarged view of a portion surrounded by a dotted line in FIG. 7C is shown in FIGS. 9A and 9B. As shown in FIG. 9A, the casing installation arm 50 includes two pieces that engage with the wire 53 with the pin coupling portion 54 interposed therebetween. One is located below the pin coupling portion 54 in the figure, and is a wire fixing piece 55 to which the wire 53 is fastened, and the other is located above the pin coupling portion in the figure, and the through hole of the wire 53 is opened. This is a wire threading piece 56. One end of the wire 53 is fastened to the wire fixing piece 55. Further, the wire 53 is extended to the ground through a through hole formed in the wire passing piece 56. With such a configuration, when the wire 53 is pulled on the ground, the tip end portion 50a of the casing installation arm rotates around the pin coupling portion 54 as shown in FIG. 9B.
The gripping part 51 has a short gripping claw that holds the casing 40, and this gripping claw can be remotely operated using hydraulic pressure or an electric signal transmitted from the ground. As described above, the casing 40 is moved to a predetermined position of the outer edge of the gravel layer at the bottom of the excavation hole, the gripping portion 51 is remotely operated to release the gripping state of the casing 40, and the casing 40 is moved to the outer edge of the bottom of the excavation hole. Place. Thereby, it can be determined from the measurement result of the pressure gauge 42 in the casing 40, which will be described later, whether the grout material is reliably injected up to the outer edge of the excavation hole.

ケーシング４０内には、図９（ｃ）及び（ｄ）に示すように、圧力計４２が収容されている。ケーシング４０は、例えば、鋼管を切断して形成された胴板部４３ａと、砂利の進入を防ぎグラウト材の通過を許容するグラウト通過孔４３ａが形成された蓋４３ｂとから形成されている。圧力計４２は、例えば受圧板に作用する圧力を油圧に変換して測定する公知の土圧計が用いられ、ケーシング４０内に進入したグラウト材の作用圧を測定する。また、圧力計４２には、測定データを転送するための圧力測定用ケーブル４１が繋がれている。圧力測定用ケーブル４１は、胴板部４３ａを貫通して地上まで延設されており、圧力計４２が測定したデータは、圧力測定用ケーブル４１を介して地上に伝えられる。これにより、地上にいる作業者は、圧力計４２が測定した圧力データを元に、グラウト材３０の注入作業が順調に行なわれているか適宜確認することができる。また、圧力計４２を容器４３内に収容することで、圧力計４２を後述する砂利や拡底ドリルバケットから防護するとともに、グラウト材に発生した作用圧を直接測定（砂利７０が圧力計４２に直接触れることによる誤計測を排除）することができる。また、他のグラウト作用圧の測定手段として、圧力水導管を用いることもできる。たとえば上述したグラウト作用圧の測定位置に、内部水で満たされた圧力水導管を設置し、グラウト注入時の圧力水導管内の水圧（あるいは水頭）を測定することで、グラウト作用圧を間接的に測定することもできる。この測定方法では、間接測定値が得られるが、測定装置が簡略化できるので、装置のコストダウンを図ることができる。 As shown in FIGS. 9C and 9D, a pressure gauge 42 is accommodated in the casing 40. The casing 40 is formed of, for example, a body plate portion 43a formed by cutting a steel pipe, and a lid 43b formed with a grout passage hole 43a that prevents gravel from entering and allows passage of the grout material. As the pressure gauge 42, for example, a known earth pressure gauge that measures the pressure acting on the pressure receiving plate by converting it into oil pressure is used, and measures the working pressure of the grout material that has entered the casing 40. The pressure gauge 42 is connected to a pressure measurement cable 41 for transferring measurement data. The pressure measurement cable 41 extends through the trunk plate portion 43 a to the ground, and the data measured by the pressure gauge 42 is transmitted to the ground via the pressure measurement cable 41. Thereby, the worker on the ground can appropriately confirm whether or not the operation of injecting the grout material 30 is smoothly performed based on the pressure data measured by the pressure gauge 42. Moreover, by accommodating the pressure gauge 42 in the container 43, the pressure gauge 42 is protected from gravel and a bottomed drill bucket, which will be described later, and the working pressure generated in the grout material is directly measured (the gravel 70 is directly applied to the pressure gauge 42). Error measurement by touching can be eliminated). A pressure water conduit can also be used as another means for measuring the grout working pressure. For example, by installing a pressure water conduit filled with internal water at the above-mentioned measurement position of the grout working pressure, and measuring the water pressure (or water head) in the pressure water conduit at the time of grout injection, the grout working pressure is indirectly measured. Can also be measured. In this measurement method, an indirect measurement value can be obtained, but the measurement apparatus can be simplified, so that the cost of the apparatus can be reduced.

［砂利投入工程、支柱撤去］（図７（ｄ））
続いて、砂利投入管６０を掘削孔２６に挿入していき、砂利投入管６０の先端を掘削孔底部付近まで到達させる。なお、砂利投入管６０を挿入する際は、ケーシング設置アーム５０を挿入する際と同様に、砂利投入管６０に取り付けられた中穴金具６２を支柱２８に通していくことで、砂利投入管６０を支柱２８に沿わせて掘削孔２６に挿入することができる。次に、砂利投入管６０の上部から砂利７０（砕石でもよい）を投入し、掘削孔底部に砂利７０を敷設する。砂利７０は、後述するグラウト材が浸透しやすいように、寸法４０〜６０ｍｍ程度のものを選定するのが好ましい。砂利７０を投入する際は、ケーシング設置アーム５０と同様に、砂利投入管の先端部６０ａに定着したワイヤ６３を引いたり緩めたりして、先端部６０ａを屈曲自在に操作しながら、砂利投入管６０を支柱２８周りに回動させて、砂利７０を掘削孔底部に均一に敷設する。掘削孔底部に敷き詰める砂利層の厚さは、後述するコンクリートが砂利層に浸透する厚さ（５０ｍｍ程度）から、グラウト材の浸透に供する砂利の厚さを考慮して、２００〜３００ｍｍ程度とするのが好ましい。掘削孔底部への砂利７０の敷設が完了すると、砂利投入管６０と支柱２８とを掘削孔２６から撤去する。
砂利投入管６０は、砂利７０により閉塞することがない径に設定されており、例えばφ２００ｍｍ〜３００ｍｍ程度の鋼管から形成されている。また、砂利投入管６０には、先端（図中下端）から所定の位置にフレキシブル管６４が介在している。このフレキシブル管６４は、砂利投入管の先端部６０ａを屈曲自在に接続している。そして、先端部６０ａにワイヤ固定ピースを、フレキシブル管６４よりも上部にワイヤ通しピース６６を取り付け、これらのピースにワイヤ６３を接続することで、地上でワイヤ６３を引いたり緩めたりすることで、先端部６０ａを屈曲自在に操作することができる。 [Gravel input process, column removal] (Fig. 7 (d))
Subsequently, the gravel input pipe 60 is inserted into the excavation hole 26 and the tip of the gravel input pipe 60 is made to reach the vicinity of the bottom of the excavation hole. In addition, when inserting the gravel input pipe 60, the gravel input pipe 60 is passed by passing the inner hole metal fitting 62 attached to the gravel input pipe 60 through the support column 28 in the same manner as when inserting the casing installation arm 50. Can be inserted into the borehole 26 along the support column 28. Next, gravel 70 (may be crushed stone) is introduced from the upper part of the gravel input pipe 60, and the gravel 70 is laid at the bottom of the excavation hole. As the gravel 70, it is preferable to select a gravel having a size of about 40 to 60 mm so that a grout material described later can easily penetrate. When the gravel 70 is thrown in, as with the casing installation arm 50, the gravel throwing pipe is operated while pulling or loosening the wire 63 fixed to the tip 60a of the gravel throwing pipe, and flexibly operating the tip 60a. The gravel 70 is laid uniformly on the bottom of the excavation hole by rotating the 60 around the support 28. The thickness of the gravel layer spread on the bottom of the excavation hole is about 200 to 300 mm in consideration of the thickness of the gravel used for infiltration of the grout material from the thickness (about 50 mm) at which concrete described later penetrates the gravel layer. Is preferred. When the construction of the gravel 70 at the bottom of the excavation hole is completed, the gravel input pipe 60 and the support column 28 are removed from the excavation hole 26.
The gravel input pipe 60 is set to have a diameter that is not blocked by the gravel 70, and is formed of, for example, a steel pipe having a diameter of about 200 mm to 300 mm. Further, the gravel charging pipe 60 has a flexible pipe 64 interposed at a predetermined position from the tip (lower end in the figure). The flexible pipe 64 is connected to the tip end portion 60a of the gravel input pipe so as to be bent. Then, by attaching a wire fixing piece to the distal end portion 60a and attaching a wire passing piece 66 above the flexible tube 64 and connecting the wire 63 to these pieces, the wire 63 is pulled or loosened on the ground, The distal end portion 60a can be operated to be freely bent.

［砂利敷均し工程］（図８（ａ））
次に、掘削時に使用した拡底ドリルバケット１６を掘削孔底部に据付ける。続いて、拡底ドリルバケット１６の下部で敷設した砂利７０を押さえながら、回転させて掘削孔底部に敷設した砂利７０を均す。拡底ドリルバケット１６を作動させる際は、拡底ドリルバケット１６の拡径用羽を掘削時より小さめに拡げることで、拡底ドリルバケット１６がケーシング４０と圧力測定用ケーブル４１とに接触することを防止する。 [Gravel floor leveling process] (Figure 8 (a))
Next, the bottomed drill bucket 16 used during excavation is installed at the bottom of the excavation hole. Subsequently, the gravel 70 laid at the bottom of the excavation hole is leveled by pressing the gravel 70 laid at the bottom of the bottomed drill bucket 16 while rotating. When operating the bottom expanding drill bucket 16, the bottom expanding drill bucket 16 is prevented from coming into contact with the casing 40 and the pressure measuring cable 41 by expanding the diameter expansion wings of the bottom expanding drill bucket 16 to be smaller than that during drilling. .

［鉄筋籠、注入管の設置工程］（図８（ｂ））
次に、注入管２０が取り付けられた鉄筋籠１７を掘削孔２６に挿入する。注入管２０は、鉄筋籠１７にその下端から所定長突出させて取り付けられている。注入管２０が敷設された砂利７０上に到達すると、鉄筋籠１７を揺動させるか、あるいは注入管２０の上部に打撃等を加えて、注入管２０の先端を砂利７０に貫入させる。鉄筋籠１７は、上述した実施例１で示したものと同様の鉄筋籠を用いることができる。注入管２０は、例えばφ３０〜φ５０ｍｍの鋼管から形成され、砂利７０中に差し込みやすくするため注入管２０の先端は円錐状に加工されている。図１０は、図８（ｂ）中の点線で囲んだ部分の拡大図を示している。図に示すように注入管２０の先端には、４つのグラウト材吐出孔２０ａが等角度ごとに形成されている。グラウト材吐出孔２０ａは、φ１０〜２０ｍｍ程度の大きさで形成されている。また、それぞれのグラウト材吐出孔２０ａは、注入管２０の軸方向にずらして形成されている。 [Installation process of reinforcing bar rod and injection pipe] (Fig. 8 (b))
Next, the reinforcing bar 17 to which the injection pipe 20 is attached is inserted into the excavation hole 26. The injection tube 20 is attached to the reinforcing bar rod 17 so as to protrude a predetermined length from its lower end. When the injection pipe 20 reaches the gravel 70 on which the injection pipe 20 is laid, the reinforcing bar 17 is swung, or the upper end of the injection pipe 20 is hit or the like, so that the tip of the injection pipe 20 penetrates into the gravel 70. As the reinforcing bar rod 17, a reinforcing bar rod similar to that shown in the first embodiment can be used. The injection tube 20 is formed of, for example, a steel pipe having a diameter of 30 mm to 50 mm, and the tip of the injection pipe 20 is processed into a conical shape so that it can be easily inserted into the gravel 70. FIG. 10 shows an enlarged view of a portion surrounded by a dotted line in FIG. As shown in the figure, four grout material discharge holes 20a are formed at the tip of the injection tube 20 at equal angles. The grout material discharge hole 20a is formed with a size of about φ10 to 20 mm. Each grout material discharge hole 20 a is formed so as to be shifted in the axial direction of the injection tube 20.

［コンクリート打設工程］（図８（ｃ））
コンクリート打設工程は、実施例１と同様であるため、簡述する。まず、鉄筋籠１７内部にコンクリート打設用のトレミー管１８を設置する。次に、ホッパ２７からコンクリート１９を流し込み、掘削孔にコンクリート１９を打設する。図中の矢印は、コンクリート１９の流れを示している。コンクリートを打設する際、トレミー管１８の先端は常に打設しているコンクリート１９の中に入っている状態を保ち、徐々にトレミー管１８を引き上げながら連続的に所定位置までコンクリート１９を打設する。 [Concrete placing process] (Fig. 8 (c))
Since the concrete placing process is the same as that of Example 1, it will be briefly described. First, a tremy pipe 18 for placing concrete is installed inside the reinforcing bar 17. Next, the concrete 19 is poured from the hopper 27 and the concrete 19 is placed in the excavation hole. The arrows in the figure indicate the flow of the concrete 19. When placing concrete, the tip of the tremy tube 18 is always in the concrete 19 that is being cast, and the concrete 19 is continuously driven to a predetermined position while gradually lifting the tremy tube 18. To do.

［コンクリート養生、グラウト材注入工程］（図８（ｄ））
コンクリート１９の打設が終了すると、所定のコンクリート強度が発現するまで養生期間（１〜２週間程度）を設ける。地上にはグラウトポンプ２１とグラウトミキサ２２を配し、注入管２０の上部にバルブ２３を取り付け、このバルブ２３を介してグラウトポンプ２１と注入管２０とを接続する。グラウト材３０は地上に配したグラウトミキサ２２により混練され、グラウトポンプ２１からバルブ２３と注入管２０を介して掘削孔底部に注入される。図中の矢印は、グラウト材３０の流れを示している。なお、本実施例で用いるグラウト材３０は、実施例１で説明したグラウト材と同様である。 [Concrete curing, grout material injection process] (Fig. 8 (d))
When the placement of the concrete 19 is completed, a curing period (about 1 to 2 weeks) is provided until a predetermined concrete strength is developed. A grouting pump 21 and a grouting mixer 22 are arranged on the ground, a valve 23 is attached to the upper part of the injection pipe 20, and the grouting pump 21 and the injection pipe 20 are connected via the valve 23. The grout material 30 is kneaded by a grout mixer 22 disposed on the ground, and injected from the grout pump 21 to the bottom of the excavation hole through the valve 23 and the injection pipe 20. The arrows in the figure indicate the flow of the grout material 30. In addition, the grout material 30 used in the present embodiment is the same as the grout material described in the first embodiment.

図１１は、本実施例の特徴部分を構成する、グラウト材３０が注入管２０を介して掘削孔底部に注入された状態に着目し、掘削孔底部付近を示した順序図である。図１１（ａ）はグラウト材３０の注入開始直後の状況を示している。なお、注入管２０内の矢印はグラウト材３０の流れを示している。グラウト材３０は、地上に配されたグラウトポンプ２１（図８（ｅ））から注入管２０を介し、掘削孔底部に注入する。注入したグラウト材３０は、掘削孔底部に敷設した砂利層の空隙を充填していくとともに、一部は地山８０に浸透する。そして、図１１（ｂ）に示すように、グラウト材３０が砂利層の空隙を充填し、地山８０にも浸透しなくなると、グラウトポンプ２１からの注入圧によりグラウト材３０の内圧が高められる。内圧が高められたグラウト材３０は、掘削孔底部の地山８０の押下げ力３６Ｄと、それと相反する場所打ち拡底杭１０の押し上げ力３６Ｕとを作用する。そのため、場所打ち拡底杭１０の下方には、グラウト材３０により締め固められた地盤領域８５が形成される。なお、上述したように、グラウト材３０の内圧は砂利７０内に埋設されたケーシング４０で測定し、測定結果は圧力測定ケーブル４１で伝送して地上で確認することができる。そのため、グラウト材３０の内圧が一定時間変動せずに所定の圧力（２〜３ＭＰａ程度）で維持されていることが確認できると、グラウト材３０の注入を止めてバルブ２３（図８（ｄ））を閉める。これにより、グラウト材３０の内圧を高めた状態のままグラウト材３０は固化するため、場所打ち拡底杭１０の押し上げ力３６Ｕを保持したまま支持地盤体３５を形成することができる。 FIG. 11 is a flow chart showing the vicinity of the bottom of the excavation hole, focusing on the state in which the grout material 30 constituting the characteristic part of the present embodiment is injected into the excavation hole bottom through the injection pipe 20. FIG. 11A shows a situation immediately after the start of the injection of the grout material 30. An arrow in the injection tube 20 indicates the flow of the grout material 30. The grout material 30 is injected into the bottom of the excavation hole from the grout pump 21 (FIG. 8E) disposed on the ground via the injection pipe 20. The injected grout material 30 fills the gaps in the gravel layer laid at the bottom of the excavation hole and partly penetrates into the natural ground 80. Then, as shown in FIG. 11 (b), when the grout material 30 fills the gap in the gravel layer and does not penetrate into the natural ground 80, the internal pressure of the grout material 30 is increased by the injection pressure from the grout pump 21. . The grouting material 30 with the increased internal pressure acts on the push-down force 36D of the natural ground 80 at the bottom of the excavation hole and the push-up force 36U of the cast-in-place pile pile 10 opposite to it. Therefore, a ground region 85 compacted by the grout material 30 is formed below the cast-in-place expanded pile 10. As described above, the internal pressure of the grout material 30 is measured by the casing 40 embedded in the gravel 70, and the measurement result can be transmitted by the pressure measurement cable 41 and confirmed on the ground. Therefore, if it can be confirmed that the internal pressure of the grout material 30 is maintained at a predetermined pressure (about 2 to 3 MPa) without fluctuating for a certain time, the injection of the grout material 30 is stopped and the valve 23 (FIG. 8 (d)). ). Thereby, since the grout material 30 is solidified while the internal pressure of the grout material 30 is increased, the supporting ground body 35 can be formed while the push-up force 36U of the cast-in-place bottom pile 10 is maintained.

図１２は，本実施例で造成された場所打ち拡底杭１０の杭底部を示した部分拡大概要図である。本実施例によれば、掘削孔底部に敷設した砂利層にグラウト材を充填する空隙を形成できるため、地山８０の土質に依ることなく場所打ち拡底杭１０の底部全域に支持地盤体３５を形成することができる。そのため、場所打ち拡底杭１０全体を押し上げる力を確実に作用させることができる。 FIG. 12 is a partially enlarged schematic view showing a pile bottom portion of the cast-in-place expanded pile 10 created in the present embodiment. According to the present embodiment, since the gap filled with the grout material can be formed in the gravel layer laid at the bottom of the excavation hole, the supporting ground body 35 is provided over the entire bottom portion of the cast-in-place expanded pile 10 without depending on the soil quality of the natural ground 80. Can be formed. Therefore, the force which pushes up the entire cast-in-place pile 10 can be made to act reliably.

本実施例においては、先端が円錐状に加工された注入管２０の使用について説明したが、上述した注入管２０は一例を示したもので、他の例としては、例えば図５各図に示したように、先端にコンクリート侵入防止対策を施した注入管を用いてもよい。また、実施例２で説明したように、注入管をガイドパイプとして、掘削孔底部にボーリングを行なってもよい。 In the present embodiment, the use of the injection tube 20 whose tip is processed into a conical shape has been described. However, the above-described injection tube 20 is an example, and other examples are shown in FIGS. As described above, an injection tube having a concrete intrusion prevention measure at the tip may be used. Further, as described in the second embodiment, the bottom of the excavation hole may be bored using the injection pipe as a guide pipe.

以上の説明では、４本の注入管２０を鉄筋籠１７内部に配設した。しかし、注入管２０の本数や径、材質等は、場所打ち拡底杭１０の径やグラウト材３０の注入圧力や掘削する地盤等の条件をもとに決定することが好ましい。そのため、上述した注入管２０はその一例であり、上記実施例に限定するものではない。注入管２０は、場所打ち杭１０の形成後も場所打ち杭１０の内部にとどまるため、グラウト材３０注入時の圧力を受けるとともに、場所打ち杭１０の一部として断面力を受け持つ。そのため、注入管２０は材料強度が大きく、剛性の高い鋼管等を使用するのが好ましい。また、推定されるグラウト材３０の注入量が多く、場所打ち杭１０の径が大きい場合は、注入管２０の数を増やしたり、注入管径を大きくするなど、施工上不具合が生じない範囲でこれらを自由に設定することが可能である。なお、グラウト材３０を掘削孔底部に均等に充填するために、注入管２０の数を増やす場合は、鉄筋籠１７内部に等間隔に配置するのが望ましい。 In the above description, the four injection pipes 20 are disposed inside the reinforcing bar rod 17. However, the number, diameter, material, and the like of the injection pipe 20 are preferably determined based on conditions such as the diameter of the cast-in-place expanded pile 10, the injection pressure of the grout material 30, the ground to be excavated, and the like. Therefore, the injection tube 20 described above is an example, and is not limited to the above-described embodiment. Since the injection pipe 20 remains inside the cast-in-place pile 10 even after the cast-in-place pile 10 is formed, the injection pipe 20 receives pressure at the time of pouring the grout material 30 and also has a sectional force as a part of the cast-in-place pile 10. Therefore, it is preferable to use a steel pipe having high material strength and high rigidity for the injection pipe 20. In addition, when the amount of the grout material 30 to be estimated is large and the diameter of the cast-in-place pile 10 is large, the number of the injection pipes 20 is increased or the diameter of the injection pipe is increased. These can be set freely. In addition, in order to fill the grout material 30 evenly in the bottom of the excavation hole, when the number of the injection pipes 20 is increased, it is desirable to arrange the grout material 30 at equal intervals inside the reinforcing bar rod 17.

また、以上の説明では、場所打ち拡底杭を例に説明した。当然、杭径が変化しない場所打ち杭にも本発明の効果を享受することができる。 Moreover, in the above description, the cast-in-place pile was explained as an example. Naturally, the effect of the present invention can also be enjoyed in a cast-in-place pile where the pile diameter does not change.

また、これらの実施例では、場所打ち拡底杭の施工法としてアースドリル工法を例に挙げて説明したが、ベノト工法やリバース工法など、その他の機械掘削による場所打ち杭工法においても、本発明を実施することができることはいうまでもない。 Also, in these examples, the earth drill method was described as an example of the construction method of the cast-in-place expanded pile, but the present invention is also applied to the cast-in-place pile method by other machine excavation methods such as the Benoto method and the reverse method. It goes without saying that it can be implemented.

本発明の実施例に係る沈下防止杭を示した部分構造図で、（ａ）は実施例１に示した造成方法によって形成された沈下防止杭、（ｂ）は実施例３に示した造成方法によって形成された沈下防止杭、（ｃ）は矢視ｃ−ｃで示した断面図。It is the partial structure figure which showed the settlement prevention pile concerning the example of the present invention, (a) is the settlement prevention pile formed by the creation method shown in Example 1, and (b) is the creation method shown in Example 3. (C) is a cross-sectional view shown by arrows cc. 本発明の実施例１に係る沈下防止杭の造成方法による施工手順（a）〜（ｄ）を示した施工順序図。The construction sequence diagram which showed the construction procedure (a)-(d) by the construction method of the settlement prevention pile which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係る沈下防止杭の造成方法による施工手順（a）〜（ｄ）を示した施工順序図。The construction sequence diagram which showed the construction procedure (a)-(d) by the construction method of the settlement prevention pile which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係る沈下防止杭の支持地盤体の形成状況（ａ）〜（ｂ）示した説明図。Explanatory drawing which showed the formation condition (a)-(b) of the support ground body of the subsidence prevention pile which concerns on Example 1 of this invention. 沈下防止杭の注入管先端のコンクリート侵入防止策（a）〜（ｃ）を示した概略図。Schematic which showed the concrete penetration | invasion prevention measures (a)-(c) of the injection pipe tip of a settlement prevention pile. 本発明の実施例２に係る沈下防止杭の支持地盤体の形成状況（ａ）〜（ｃ）を示した説明図。Explanatory drawing which showed the formation condition (a)-(c) of the support ground body of the settlement prevention pile which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る沈下防止杭の造成方法による施工手順（a）〜（ｄ）を示した施工順序図。The construction sequence diagram which showed the construction procedure (a)-(d) by the construction method of the settlement prevention pile which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例３に係る沈下防止杭の造成方法による施工手順（a）〜（ｄ）を示した施工順序図。The construction sequence diagram which showed the construction procedure (a)-(d) by the construction method of the settlement prevention pile which concerns on Example 3 of this invention. 掘削孔底部に圧力測定器を載置する手順を示した説明図（ａ）〜（ｂ）と、載置する圧力測定器の詳細図（ｃ）〜（ｄ）。Explanatory drawing (a)-(b) which showed the procedure which mounts a pressure measuring device in a digging hole bottom, and the detail drawing (c)-(d) of the pressure measuring device to mount. 注入管の先端部を示した一例で、（ａ）は側面図、（ｂ）は矢視ｂ−ｂで示した断面図。It is an example which showed the front-end | tip part of an injection tube, (a) is a side view, (b) is sectional drawing shown by arrow bb. 本発明の実施例３に係る沈下防止杭の支持地盤体の形成状況（ａ）〜（ｂ）を示した説明図。Explanatory drawing which showed the formation condition (a)-(b) of the support ground body of the subsidence prevention pile which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例３に係る沈下防止杭の説明図。Explanatory drawing of the settlement prevention pile which concerns on Example 3 of this invention. 従来の場所打ち拡底杭の杭先端に着目した概略図。Schematic which paid its attention to the pile tip of the conventional cast-in-place pile.

符号の説明Explanation of symbols

１０場所打ち（拡底）杭
１３ドリルバケット
１４ケーシング
１５安定液
１６拡底ドリルバケット
１７鉄筋籠
１８トレミー管
１９コンクリート（部）
２０注入管
２１グラウトポンプ
２２グラウトミキサ
２６掘削孔
２８支柱
３０グラウト材
３５支持地盤体
４０ケーシング
５０圧力計ケーシング設置アーム
５４ピン結合部
６０砂利投入管
６４フレキシブル管
７０砂利
８５締め固められた地盤領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cast-in-place (expansion bottom) pile 13 Drill bucket 14 Casing 15 Stabilization liquid 16 Expanded bottom drill bucket 17 Reinforcement rod 18 Tremy pipe 19 Concrete (part)
20 Injection Pipe 21 Grout Pump 22 Grout Mixer 26 Drilling Hole 28 Strut 30 Grout Material 35 Support Ground Body 40 Casing 50 Pressure Gauge Casing Installation Arm 54 Pin Joint 60 Gravel Injection Pipe 64 Flexible Pipe 70 Gravel 85 Compacted Ground Area

Claims

鉄筋籠に支持させて、管底が杭底部に位置するグラウト材注入管を杭孔内に立設し、
前記杭孔内に場所打ちコンクリートを打設後、前記注入管を介して前記杭底部にグラウト材を圧入し、
前記グラウト材を、前記杭底部注入後も所定の内圧を保持したまま硬化させ、前記杭底部に支持地盤体を形成することを特徴とする沈下防止杭の造成方法。 A grout material injection pipe with the pipe bottom positioned at the bottom of the pile is erected in the pile hole, supported by a reinforcing bar.
After placing cast-in-place concrete in the pile hole, grout material is press-fitted into the pile bottom through the injection pipe,
A method for creating a settlement-preventing pile, wherein the grout material is cured while maintaining a predetermined internal pressure after the pile bottom portion is injected, and a supporting ground body is formed on the pile bottom portion.

鉄筋籠に支持させて、管底が杭底部に位置するグラウト材注入管を杭孔内に立設し、
前記杭孔内に場所打ちコンクリートを打設後、前記注入管を介して前記杭底部から地盤にグラウト孔を削孔し、該グラウト孔にグラウト材を圧入し、
前記グラウト材を、前記杭底部注入後も所定の内圧を保持したまま硬化させ、前記杭底部に支持地盤体を形成することを特徴とする沈下防止杭の造成方法。 A grout material injection pipe with the pipe bottom positioned at the bottom of the pile is erected in the pile hole, supported by a reinforcing bar.
After placing cast-in-place concrete in the pile hole, grout holes are drilled from the pile bottom to the ground via the injection pipe, and grout material is press-fitted into the grout holes,
A method for creating a settlement-preventing pile, wherein the grout material is cured while maintaining a predetermined internal pressure after the pile bottom portion is injected, and a supporting ground body is formed on the pile bottom portion.

前記場所打ちコンクリートの打設前に前記杭底部に砂利層を形成し、該砂利層内の砂利間の空隙に前記グラウト材を圧入して、支持地盤体を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の沈下防止杭の造成方法。 A gravel layer is formed at the bottom of the pile before placing the cast-in-place concrete, and the grout material is press-fitted into a gap between gravel in the gravel layer to form a supporting ground body. The construction method of the settlement prevention pile of Claim 1 or Claim 2.

前記砂利層内の外縁部に、ケーシング内に収容された圧力計を埋設し、前記グラウト材作用圧を測定することを特徴とする請求項３に記載の沈下防止杭の造成方法。 4. The method for constructing a settlement-preventing pile according to claim 3, wherein a pressure gauge housed in a casing is embedded in an outer edge portion of the gravel layer, and the working pressure of the grout material is measured.

前記グラウト材を圧入する際の前記グラウト材作用圧は、前記場所打ち杭に作用する上向き力をもとに決定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の沈下防止杭の造成方法。 The said grout material working pressure at the time of press-fitting the said grout material is determined based on the upward force which acts on the said cast-in-place pile, The Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. How to create a settlement prevention pile.

請求項１乃至請求項３のいずれか１項の造成方法によって造成されたことを特徴とする沈下防止杭。 A settlement-preventing pile, which is constructed by the construction method according to any one of claims 1 to 3.