JP2015014165A - Construction method of foundation pile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は構造物の基礎杭の施工方法に関するものである。 The present invention relates to a construction method for a foundation pile of a structure.
従来の基礎杭の施工方法として、中堀工法が広く知られている。例えば特許文献1には、鋼管杭などの管状の既製杭の内部にオーガーを設置し、杭内部の土砂を排出させつつ地盤に杭を圧入させていき、所定位置まで埋設した後に杭底部にセメントミルク等を注入して根固め部を形成することが記載されている。
また、特許文献2には、端を開放した鋼管杭の先端内部に気体導入管により気体を噴射して、鋼管杭内部の土砂を攪拌・分散して圧入抵抗を低減させつつ、鋼管杭を土中に圧入し、攪拌・分散された土砂を鋼管杭から吸い出して排出した後、鋼管杭の内部空間に硬化材を注入充填し、根固め部を形成することが記載されている。
このように、従来の中堀工法では、杭を地盤に定着させるための根固め部を形成するにあたり、杭内部の土砂を全て排除するようにしていたので、排土を減らすことが大きな課題となっている。排土を減らすことを目的とした発明としては、特許文献3に示すように、先端に掘削ヘッドを装着したケーシングとオーガーとを杭の埋設地点においてケーシングの内方にオーガーを挿入して配置し、同時に又は別々に起動してそれぞれ反対方向に回転させながら掘削を進め、掘削した土砂の一部を一時的に地上に上げて残置しておき、所定の深度まで掘削した後、オーガーを地上に引き揚げて杭を建て込み、ケーシングと杭の隙間を掘削した地中の土砂で埋め、次いでケーシングを地上に引き揚げて、地上に残置した土砂の全量をケーシングを引き揚げた空洞部分及び杭の内方へ埋め戻して地上に土砂を残さないようにしたものがある。
The Nakabori method is widely known as a conventional foundation pile construction method. For example, in
In
In this way, in the conventional Nakabori method, the formation of the root-solidifying part for fixing the pile to the ground has been to eliminate all the sediment inside the pile, so reducing the soil removal is a major issue. ing. As an invention aiming at reducing soil removal, as shown in
しかし、特許文献3のような方法では、土砂を埋め戻す作業に手間がかかるという問題点がある。
本願発明は、上記した従来技術を踏まえた上で、杭内部の土砂を極力排出することなく根固め部を形成することができる基礎杭の施工方法を提供することを目的とする。
However, the method as disclosed in
This invention aims at providing the construction method of the foundation pile which can form a root hardening part, without discharging | emitting soil and sand inside a pile as much as possible based on the above-mentioned prior art.
本願発明の特徴点を図面に示した発明の実施の形態を用いて、以下に説明する。
なお、括弧内の符号は、発明の実施の形態において用いた符号を示し、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
(第1の発明)
本願の第1の発明は、先端内周部及び先端部に掘削ビット1Aを設けた円筒状の鋼管杭1を、回転圧入機10により、杭内部に土砂を残したままの状態で地盤に圧入し、所定位置まで圧入した前記鋼管杭1の内部に残存している土砂に、ボーリングマシン20を用いて鋼管杭1の直径よりも小径のボーリング孔Hを形成し、前記ボーリング孔Hに挿入された液送管(ボーリングロッド2)から根固め液Nを噴射して前記鋼管杭1の下端内部の土砂と混合撹拌し、前記鋼管杭1の下端内部に根固め部4を形成することを特徴とする基礎杭の施工方法である。
本発明によれば、鋼管杭の設置により発生する排土は、鋼管杭1を回転圧入する際に掘削ビット1Aにより切削されるものと、ボーリング孔H及び根固め部4を形成する際に切削されるもののみとなる。これにより、根固め部を形成するために杭内部の土砂を全て排出させる場合と比べ、大幅に排土を減らすことができる。
The features of the present invention will be described below using the embodiments of the invention shown in the drawings.
In addition, the code | symbol in parenthesis shows the code | symbol used in embodiment of invention, and does not limit the technical scope of this invention.
(First invention)
1st invention of this application press-fits the cylindrical
According to the present invention, the soil generated by the installation of the steel pipe pile is cut when the
(第2の発明)
第2の発明は、先端内周部及び先端部に掘削ビット1Aを設けた円筒状の鋼管杭1を、回転圧入機10により、杭内部に土砂を残したままの状態で地盤に圧入し、所定位置まで圧入した前記鋼管杭1の内部に残存している土砂に、ボーリングマシン20を用いて鋼管杭1の直径よりも小径のボーリング孔Hを形成し、前記ボーリング孔Hに挿入した液送管2を前記鋼管杭1の下端部よりも下方に突出させ、前記液送管2の例えば側面開口2Bから根固め液Nを噴射して前記鋼管杭1の下方にある土砂と混合撹拌し、前記鋼管杭1の直径よりも大きい領域を前記根固め液Nと土砂の混合状態とし、前記根固め液Nが硬化する前に、回転圧入機10を用いて前記鋼管杭1をさらに圧入することにより前記鋼管杭1の下端部を前記根固め液Nと土砂の混合状態の内部に没入させて、前記鋼管杭1の下部に拡大根固め部4’を形成することを特徴とする基礎杭の施工方法である。
本発明によれば、拡大根固め部を形成するために杭内部の土砂を全て排出させる場合と比べ、大幅に排土を減らすことができる。
(Second invention)
2nd invention press-fits the cylindrical
According to this invention, compared with the case where all the earth and sand inside a pile are discharged | emitted in order to form an enlarged root consolidation part, soil discharge can be reduced significantly.
本願発明は、以上のように形成されているので、杭内部の土砂を極力排出することなく根固め部を形成可能な基礎杭の施工方法を提供することができる。 Since this invention is formed as mentioned above, the construction method of the foundation pile which can form a root hardening part can be provided, without discharging | emitting soil and sand inside a pile as much as possible.
本発明の実施の形態を、第一の実施の形態及び第二の実施の形態に分けて、図面に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described by dividing them into a first embodiment and a second embodiment based on the drawings.
(第一の実施の形態)
図1及び図2は、第一の実施の形態における基礎杭Pの施工方法を示す。
ここで、基礎杭Pには、1本又は2本以上の鋼管杭1を用いる。鋼管杭1のうち、最初に地中に埋設する鋼管杭1の先端部には、掘削ビット1Aが設けられている。掘削ビット1Aは、図2に示すように、鋼管杭1の下端内周部及び先端部に固定された超硬チップであり、回転圧入機10によって鋼管杭1を回転させつつ圧入することにより、掘削ビット1Aが地盤を掘削して、鋼管杭1が埋め込まれていく。
(First embodiment)
FIG.1 and FIG.2 shows the construction method of the foundation pile P in 1st embodiment.
Here, one or two or more
回転圧入機10は、台車に昇降自在に支持されており、図1(A)に示すように、鋼管杭1を掴持して全周回転させるための回転圧入部15と、回転圧入部15を昇降可能に支持する支持部13を備えている。そして、回転圧入部15により鋼管杭1を掴持して回転させながら地盤中に圧入するようになっている。本実施の形態では、鋼管杭1の内部にある土砂を外部に排出させることなく、そのまま掘進させる。
そして、鋼管杭1の先端が所定の深度に達したところで、鋼管杭1の先端部に根固め部4を形成することにより、基礎杭Pが形成されるものとなる。なお、根固め部の形成方法については後述する。
なお、鋼管杭1を複数用いる場合には、各鋼管杭1どうしを溶接によって連結する。すなわち、先に地盤中に所定位置まで圧入された鋼管杭1の上端に後続の鋼管杭1の下端を突き合わせて、その突き合わせ端面に沿って周方向に溶接することによって先の鋼管杭1と後の鋼管杭1とを接合する。
The rotary press-
And when the front-end | tip of the
In addition, when using two or more
次に、本発明に係る基礎杭の施工方法について図1及び図2を参照しながら説明する。鋼管杭1の直径は、例えば500mmとする。
まず、図1(A)に示すように、回転圧入機に鋼管杭1をセットする。具体的には、鋼管杭1を図示しないクレーンによって回転圧入機10の真上に吊り上げ、その位置で鋼管杭1を下降させて回転圧入部15に吊り込み掴持させる。
続いて、図1(B)に示すように、エアジェットカッター30に接続されたホース31を鋼管杭1の内周壁に沿わせて配置し、回転圧入機10を作動させ、鋼管杭1を全周回転させながら地中に圧入する。鋼管杭1の回転に伴い、掘削ビット1Aが地盤を掘削し、図2に示すように、鋼管杭1の内周と地盤との間に、30〜50mmの間隙Cが形成される。またこの際、間隙Cに位置しているホース31からエアジェットを噴射して、間隙Cが土砂で埋まるのを防止する。このため、鋼管杭1が受ける地盤の圧力は、従来工法と同様に鋼管杭1の外周からのものだけとなり、管内部の土砂との摩擦による回転トルクの低下を防ぐことができる。なお、掘削された土は間隙Cから排出されるが、鋼管杭1の内部全体の土砂の10〜20パーセント程度である。
Next, the construction method of the foundation pile which concerns on this invention is demonstrated, referring FIG.1 and FIG.2. The diameter of the
First, as shown to FIG. 1 (A), the
Subsequently, as shown in FIG. 1 (B), the
最初の鋼管杭1(下段にある鋼管杭1)を所定位置まで圧入掘進したら、次の鋼管杭1をクレーンにより吊り込んで、下段にある鋼管杭1の上端と次の鋼管杭1(上段にある鋼管杭1)の下端を溶接により接続し、上段にある鋼管杭1を回転圧入機10で掴持して、上段にある鋼管杭1と下段にある鋼管杭1を一体に回転させながら圧入掘進していく。これを、最初の鋼管杭1が所定の深度に達するまで繰り返す。
そして、最上段に位置する鋼管杭1を回転圧入機10の掴み代いっぱいのところまで圧入したら、鋼管杭1と同径のヤットコ3を離脱可能に接続し、図3(C)に示すように、ヤットコ3を回転圧入機10で掴持して鋼管杭1を一体に回転させながら圧入掘進していく。鋼管杭1の上端を適位置まで圧入したところで、ヤットコ3を回転圧入機10から取り外す。
After the first steel pipe pile 1 (the
And if the
次に、図3(D)に示すように、ボーリングマシン20を用いて、土砂が充填されたままの鋼管杭1の中央部に、ボーリングロッド2を挿入していく。ボーリングロッド2の直径は、例えば40mmであり、先端部にロッド径より大径の掘削ビット(図示せず)が設けられ、例えば直径100mmのボーリング孔H(図4参照)を形成する。掘削時には、ボーリングマシン20に取り付けられたポンプ(図示せず)によりボーリングロッド2の内部に水などの掘削液を送り込み、ボーリングロッド2の先端から掘削土とともにボーリング孔Hの孔口に排出させる。ボーリングロッド2の先端が最下段の鋼管杭1の下端部まで達したら、掘削液の噴射、吸い込みを繰り返し鋼管杭1の下端部の内部の土砂を切削し排出する。この工程において、鋼管杭1の内部全体の土砂の10パーセント程度の土砂が排出される。その後、ボーリングロッド2により供給される掘削液をセメントミルク等の根固め液Nに切り替え、図4に示すように、ボーリングロッド2の先端2Aから噴射させる。そして、ボーリングロッド2を回転させつつ鋼管杭1内部の土砂と根固め液Nを混合撹拌しながら引き上げ、図3(E)に示すように、鋼管杭1の下端から所定の高さ、例えば2mの位置までの内部領域を、根固め液と土砂の混合状態とする。混合された根固め液Nが硬化すると根固め部4が形成され、地盤中に定着された基礎杭Pが完成する。
以上のようにして、排出される土砂の量を、全体で70〜80パーセント削減することができる。
Next, as shown in FIG. 3 (D), the
As described above, the amount of discharged earth and sand can be reduced by 70 to 80% as a whole.
(第二の実施の形態)
図5は、本発明の第二の実施の形態を示す。第二の実施の形態は、埋設した鋼管杭1の先端部に、拡大根固め部4’を形成するものである。以下、第一の実施の形態と共通する部分は説明を省略し、本実施の形態の特徴点のみを説明する。
第二の実施の形態においては、回転圧入機10の回転圧入部15の高さ位置を、第一の実施の形態よりも高く設定する。そして、図5(F)に示すように、ヤットコ3を回転圧入機10から取り外したときに、鋼管杭1の上端が地面よりも突出した位置となるように設定されている。このため、ボーリングロッド2を挿入を挿入する際には、ボーリングマシン20を架台40に載置する。
(Second embodiment)
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, an enlarged rooted portion 4 ′ is formed at the distal end portion of the buried
In the second embodiment, the height position of the rotary press-fitting
第二の実施の形態では、鋼管杭1を適位置に埋設した後、図5(G)に示すように、ボーリングロッド2の先端2Aを鋼管杭1の下端部より突出させるとともに、ボーリングロッド2の先端部側面に設けられた吹出孔2Bから掘削液の噴射、吸い込みを繰り返し鋼管杭1の下方の土砂を切削し排出させる。その後、ボーリングロッド2により供給される掘削液を根固め液Nに切り替え、吹出孔2Bから根固め液Nを噴射させる。そして、ボーリングロッド2を回転させつつ鋼管杭1内部の土砂と根固め液Nを混合撹拌しながら引き上げ、鋼管杭1の下方の、鋼管杭1の直径よりも大きい領域(例えば深さ2m直径2m)を、根固め液Nと土砂の混合状態とする。
In the second embodiment, after embedding the
次に、混合された根固め液Nが硬化する前に、図5(H)に示すように、ヤットコ3を回転圧入機10で掴持して鋼管杭1を一体に回転させながら圧入掘進していく。鋼管杭1の上端が適位置となるまで圧入すると、鋼管杭1の下端部が根固め液Nの注入範囲に没入した位置となる。つまり、鋼管杭1の上端部の突出長さは、鋼管杭1の下端部の没入長さに設定しておく。鋼管杭1の圧入後は、ヤットコ3を回転圧入機10から取り外す。そして、根固め液が硬化すると、拡大根固め部4’が形成され、地盤中に、より強固に定着された基礎杭Pが完成する。
Next, before the mixed root hardening liquid N is hardened, as shown in FIG. 5 (H), the
(まとめ)
以上説明したような基礎杭Pの施工方法によれば、オーガーを用いず鋼管杭1の内部の土砂を最小限の排出量にとどめて鋼管杭1を埋設した後、鋼管杭1よりも小径のボーリングロッド2から根固め液Nを噴射して根固め部4、4’を形成するようにしたので、通常の中堀り工法に比して排土量を大幅に減らすことができる。また、特殊な形状の杭や特殊な装置を用いることなく、簡易かつ低コストで、排土の削減を図ることができる。
(Summary)
According to the construction method of the foundation pile P as described above, after the
P 基礎杭 1 鋼管杭
1A 掘削ビット 2 ボーリングロッド(液送管)
3 ヤットコ 4 根固め部
4’ 拡大根固め部 N 根固め液
10 回転圧入機 13 支持体
15 回転圧入部 20 ボーリングマシン
30 エアジェットカッター 31 ホース
40 架台
DESCRIPTION OF
Claims (2)
所定位置まで圧入した前記鋼管杭の内部に残存している土砂に、ボーリングマシンを用いて鋼管杭の直径よりも小径のボーリング孔を形成し、
前記ボーリング孔に挿入された液送管から根固め液を噴射して前記鋼管杭の下端内部の土砂と混合撹拌し、前記鋼管杭の下端内部に根固め部を形成することを特徴とする基礎杭の施工方法。 A cylindrical steel pipe pile provided with excavation bits at the tip inner peripheral part and tip part is pressed into the ground while leaving earth and sand inside the pile by a rotary press-fitting machine,
A boring hole having a diameter smaller than the diameter of the steel pipe pile is formed in the earth and sand remaining inside the steel pipe pile press-fitted to a predetermined position using a boring machine,
A foundation characterized by injecting a root-setting liquid from a liquid feed pipe inserted into the boring hole and mixing and agitation with the earth and sand inside the lower end of the steel pipe pile to form a root-solidified portion inside the lower end of the steel pipe pile. Pile construction method.
所定位置まで圧入した前記鋼管杭の内部に残存している土砂に、ボーリングマシンを用いて鋼管杭の直径よりも小径のボーリング孔を形成し、
前記ボーリング孔に挿入した液送管を前記鋼管杭の下端部よりも下方に突出させ、前記液送管から根固め液を噴射して前記鋼管杭の下方にある土砂と混合撹拌し、前記鋼管杭の直径よりも大きい領域を前記根固め液と土砂の混合状態とし、
前記根固め液が硬化する前に、回転圧入機を用いて前記鋼管杭をさらに圧入することにより、前記鋼管杭の下端部を前記根固め液と土砂の混合状態の内部に没入させて、前記鋼管杭の下部に拡大根固め部を形成することを特徴とする基礎杭の施工方法。 A cylindrical steel pipe pile provided with excavation bits at the tip inner peripheral part and tip part is pressed into the ground while leaving earth and sand inside the pile by a rotary press-fitting machine,
A boring hole having a diameter smaller than the diameter of the steel pipe pile is formed in the earth and sand remaining inside the steel pipe pile press-fitted to a predetermined position using a boring machine,
The liquid feed pipe inserted into the boring hole is protruded downward from the lower end of the steel pipe pile, and a solidified liquid is jetted from the liquid feed pipe and mixed and stirred with the earth and sand below the steel pipe pile. The area larger than the diameter of the pile is in the mixed state of the root hardening liquid and earth and sand,
Before the root hardening liquid is hardened, by further press-fitting the steel pipe pile using a rotary press-fitting machine, the lower end portion of the steel pipe pile is immersed in the mixed state of the root hardening liquid and earth and sand, A method for constructing a foundation pile, characterized in that an enlarged root portion is formed at the bottom of the steel pipe pile.
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