JP2016089404A - Grout method for cast-in-place concrete pile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘削孔に場所打ちコンクリート杭を構築する際に、その支持力や沈下剛性等を増大させるために用いられるグラウト工法に関するものである。 The present invention relates to a grouting method used for increasing the supporting force, settlement rigidity, and the like when a cast-in-place concrete pile is constructed in an excavation hole.
従来から、場所打ちコンクリート杭を施工する際に、当該コンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させる必要がある場合には、周囲の地盤にグラウトを注入して硬化させるグラウト工法が採用されている。 Conventionally, when constructing cast-in-place concrete piles, if it is necessary to increase the bearing capacity and settlement rigidity of the concrete piles, a grout method has been adopted in which grout is injected into the surrounding ground and hardened. .
上記グラウト工法において、効果的にコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させるためには、その面積を大きくする必要があることから、掘削孔の底部の近傍部分に拡径部(図1参照。)を形成して、コンクリート杭の下端部分における地盤との接触面積を増大させて地盤から受ける支持力を大きくすることにより、一層支持力や沈下剛性を増加させることが考えられる。 In the above grouting method, in order to effectively increase the bearing capacity and settlement rigidity of the concrete pile, it is necessary to increase the area thereof, so that the diameter-expanded portion (see FIG. 1) in the vicinity of the bottom of the excavation hole. ) And increasing the contact area with the ground at the lower end portion of the concrete pile to increase the bearing force received from the ground, it is possible to further increase the bearing strength and settlement rigidity.
そこで、本出願人は、先に下記特許文献1において、上記拡径部まで到達する長さ寸法を有し、上記拡径部に臨む位置に軸心から離間する方向に屈曲された偏心管部を有するとともに、当該偏心管部にグラウト材の噴出口を有する拡径部用グラウト噴出管部を設けたグラウト管を用いて、上記グラウト管を軸心周りに回動させて上記偏心管部を上記拡径部内に位置させた後に、掘削孔内にコンクリートを打設し、当該コンクリートが硬化した後に上記グラウト管にグラウト材を加圧注入することにより、上記グラウト噴出管部の噴出口を介して上記グラウト材を地盤中に噴出させる場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法を提案した。
Therefore, the applicant of the present invention previously described in
しかしながら、上記グラウト工法にあっては、上記グラウト管を軸心周りに回動させて偏心管部を拡径部内に位置させためにグラウト管に特殊な機構が必要になり、よってグラウト管の構造や、その施工が複雑化するという問題点があった。 However, in the grouting method, a special mechanism is required in the grouting pipe in order to rotate the grouting pipe around the axis and position the eccentric pipe portion in the enlarged diameter portion. In addition, there was a problem that the construction was complicated.
ところで、支持層(硬質地盤が出現する深度)においては、軸部を拡径せずに延伸させてその外周にグラウトすることにより、上記場所打ちコンクリート杭の支持力および沈下剛性を増大させることが可能になる。 By the way, in the support layer (depth at which hard ground appears), it is possible to increase the bearing capacity and settlement rigidity of the cast-in-place concrete pile by extending the shaft without expanding the diameter and grouting the outer periphery thereof. It becomes possible.
他方、場所打ちコンクリート杭における拡径していない軸部の側面にグラウトする工法として、例えば下記特許文献2には、図10に示すような2本のほぼ平行な注入管部20とこれらの下端部を連絡すると共に噴出口を開設した噴出管部21とから成るグラウト管を、杭鉄筋に組み付けて掘削孔内に挿設してからコンクリートを打設し、このコンクリート22が硬化した後、一方の注入管部20からグラウト材を加圧しながら注入して噴出管部21の噴出口から杭先端部に噴出させて杭先端部に充満した後、さらに注入を続けてグラウト材24を杭の周囲の隙間を上昇させて硬化させるグラウト工法が提案されている。
On the other hand, as a method of grouting on the side surface of the shaft portion of the cast-in-place concrete pile which has not been expanded, for example,
しかしながら、上記従来のグラウト工法にあっては、グラウト材24を杭の周囲の隙間を上昇させて軸部の側面のグラウトを行うものであるために、下端部に拡径部が形成される場所打ちコンクリート杭に対しては、軸部の側面にグラウトすることができない。
However, in the above-described conventional grouting method, the
また、拡径部が形成されていない場所打ちコンクリート杭に対しても、特に支持層よりも浅い深度において硬質地盤が出現する場合に、確実にその外周にグラウトして支持力および沈下剛性を増大させることが困難であるという問題点があった。 In addition, even for cast-in-place concrete piles with no enlarged diameter part, especially when hard ground appears at a depth shallower than the support layer, it is ensured that it is grouting on the outer periphery to increase the bearing capacity and settlement rigidity. There was a problem that it was difficult to do.
そこで、図11に示すように、鉄筋籠25に複数本のグラウト供給用のホース26を、互いのグラウト噴出口26aの高さ位置を変えて取り付け、後工事によって地下部分が構築される空洞部27の下方の場所打ちコンクリート杭28の外周の範囲29にグラウトを注入する方法も考えられるが、コンクリート杭28の全周にわたって所定の深度範囲にグラウトするためには、多数本のホース26が必要になって施工に手間と時間を要するとともに、施工後に空隙部27に残ったホース26を撤去する際にも、多くの産業廃棄物が生じてしまうという問題点がある。
Therefore, as shown in FIG. 11, a plurality of
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な方法によって、確実に硬質地盤が出現する所望の深度において場所打ちコンクリート杭の軸部の側面にグラウトすることができ、よって効果的にコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させることができる場所打ちコンクリート杭のグラウト工法を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be grouted to the side surface of the cast-in-place concrete pile shaft portion at a desired depth where the hard ground surely appears by a simple method, and thus effective. Another object of the present invention is to provide a grout method for cast-in-place concrete piles that can increase the bearing capacity and settlement rigidity of concrete piles.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明に係る場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法は、鉄筋籠を、その外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管を円周方向に間隔をおいて取り付けた状態で掘削孔内に建て込み、次いで上記掘削孔内にコンクリートを打設して硬化させた後に、上記注入管から圧力水を噴出させて上記コンクリートにクラックを形成し、次いで上記注入管にグラウト材を加圧注入することにより、上記グラウト材を上記注入管の外管に穿設された複数の吐出孔から上記クラックを介して地盤中に噴出させるとともに上記クラックに充填させることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the grout method in the cast-in-place concrete pile according to the present invention as described in
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記グラウト材を噴出させる上記吐出孔は、硬質地盤が出現する深度に配置されていることを特徴とするものである。ここで、本発明において硬質地盤とは、砂地盤においてはN値が20以上、粘性土地盤においては粘着力が100kN/m2以上であるものをいう。
The invention according to
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、上記鉄筋籠の外周には、上記掘削孔の内壁との間隔を保持するスペーサが取り付けられているとともに、上記注入管は、鉄筋籠の主筋の間に位置するように上記スペーサに取り付けられていることを特徴とするものである。
Furthermore, the invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、上記吐出孔は、地盤に対向する位置のみに配置されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the discharge hole is disposed only at a position facing the ground.
請求項1〜4のいずれかに記載の発明によれば、ダブルパッカー工法に用いる注入管を用いることにより、1本で複数の深度においてグラウト材を地盤中に噴出させることができるために、従来の1つの噴出孔を有するホースを多数本用いる場合と比較して、少ない本数の注入管によって所望とする深度範囲に対してグラウトを行うことができる。この結果、請求項2に記載の発明にように、硬質地盤が出現する深度において地盤中にグラウト材を噴出させることにより、効果的にコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させることができる。
According to the invention according to any one of
また、鉄筋籠の外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管を円周方向に間隔をおいて取り付けているために、施工が容易であるとともに、上記注入管を確実に場所打ちコンクリート杭の表面近くに設置して地盤中にグラウト材を噴出させることができる。これにより、施工コストの低減化や施工時間の短縮化を図ることの可能になる。 In addition, since the multiple injection pipes used for the double packer method are attached to the outer circumference of the reinforcing bar at intervals in the circumferential direction, the construction is easy and the injection pipes are securely attached to the cast-in-place concrete pile. It can be installed near the surface and grouting material can be ejected into the ground. This makes it possible to reduce the construction cost and shorten the construction time.
さらに、請求項3に記載の発明によれば、上記注入管を、鉄筋籠の外周に設けられて掘削孔の内壁との間隔を保持するスペーサに取り付けているために、より一層場所打ちコンクリート杭の表面近傍に配置することができる。しかも、上記注入管を、鉄筋籠の主筋の間に位置するように取り付けているために、場所打ちコンクリートを打設する際に、コンクリートの回り込みを円滑化させることができるとともに、主筋への付着を妨げることがない。
Furthermore, according to the invention described in
加えて、請求項4に記載の発明によれば、注入管の内管に供給したグラウト材を、効率的に地盤側のみに向けて噴出させることができる。 In addition, according to the fourth aspect of the present invention, the grout material supplied to the inner pipe of the injection pipe can be efficiently ejected only toward the ground side.
図1〜図5は、本発明に係る場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法(以下、グラウト工法と略す。)の第1の実施形態を説明するための図である。
このグラウト工法においては、先ず、場所打ちコンクリート杭用の掘削孔Hを形成して、その内部に鉄筋籠1を建て込む前に、予め鉄筋籠1に、ダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管2を取り付けておく。
FIGS. 1-5 is a figure for demonstrating 1st Embodiment of the grout method (henceforth abbreviated as a grout method) in the cast-in-place concrete pile concerning this invention.
In this grouting method, first of all, before forming the excavation hole H for cast-in-place concrete pile and installing the reinforcing
上記鉄筋籠1は、円周方向に間隔をおいて配置された主筋4が、その外周に鉛直方向に間隔をおいて配置された円形の帯筋5と、その内周に鉛直方向に間隔をおいて配置された円形の補強リング6とによって一体化されることにより、外観円筒の格子状に形成されたもので、外周部には円周方向および鉛直方向に間隔をおいて複数のスペーサ7が取り付けられている。
In the reinforcing
このスペーサ7は、鉄筋籠1の主筋4から外方に突出して掘削孔Hの内壁との間隔を保持するためのもので、一端部が帯筋5に固定され、他端部が補強リング6に溶接されている。
This
そして、鉄筋籠1に注入管2を取り付けるには、このスペーサ7に、上記注入管2を取り付けておく。この際に、上記注入管2を鉄筋籠1の円周方向に間隔をおいた複数個所(本実施形態では6箇所)において、それぞれ主筋4の間に位置するように取り付ける。
In order to attach the
ちなみに、この注入管2は、外管2aの内部に間隙を介してグラウト供給用の内管2cが配置され、この内管2cに噴出孔2dが穿設されるとともに、内管2cの外周であって噴出孔2dの上下部にパッカーゴム2eが設けられ、さらに外管2aにグラウトの吐出孔2bが穿設されて当吐出孔2bを覆うようにゴムスリーブ3が外装された汎用のものであり、吐出孔2bは、外管2aの円周方向に間隔をおいた複数個所に形成されている。
Incidentally, in this
そして、この注入管2は、使用に際して、パッカーゴム2eを膨張させて外管2aと内管2cとの間を封じた後に、内管2cに圧力水またはグラウトを供給して噴出孔2dから噴出させ、内管2cと外管2aとの間から外管2aの吐出孔2bとゴムスリーブ3との間を介して外部に噴出させるものである。
In use, the
そして、図1に示すように、注入管2は、吐出孔2bの外周にゴムスリーブ3を設けたグラウト材の噴出部が、軟質地盤Gsの下方の硬質地盤Ghが出現する深度において、鉛直方向に間隔をおいた複数個所(図1では5箇所)と、さらに掘削孔Hの底部の近傍部分に形成された拡径部Hwの底部において、径方向に間隔をおいた複数個所(図1では2箇所)に位置するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the
このようにして、鉄筋籠1に複数本(本実施形態では6本)のダブルパッカー工法に用いる注入管2を取り付けた後に、鉄筋籠1を掘削孔H内に建て込み、次いで掘削孔H内にコンクリート8を打設して硬化させる。そして、コンクリート8を打設してから6〜24時間経過した後に、注入管2内のパッカーゴム2eを膨張させて外管2aと内管2cとの間を封じた後に、上記内管2cに圧力水を供給して外管2aの吐出孔2bから噴出させることにより、注入管2よりも外周側のコンクリート部分にクラックを形成させる。
In this manner, after attaching a plurality of (6 in this embodiment)
次いで、注入管2の内管2cにグラウト材を加圧注入することにより、図4中に実線矢印で示すように、注入管2の外管2aに穿設された複数の吐出孔2bを介してゴムスリーブ3との間から上記グラウト材9を場所打ちコンクリート杭8の軸部の外周および拡径部Hwの底部の硬質地盤Gh中に噴出させて硬化させるとともに、上記クラックに充填する。
Next, a grouting material is pressurized and injected into the inner tube 2c of the
以上の構成からなる場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法によれば、ダブルパッカー工法に用いる注入管2により、1本で複数の深度においてグラウト材9を硬質地盤Gh中に噴出させることができる。この際に、注入管2を上下させる等してパッカーゴム2eおよび吐出孔2bの位置を硬質地盤Ghが出現する深度に適宜調整することにより、所望とする深度範囲に対して確実なグラウトを行うことができる。この結果、効果的に場所打ちコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させることができる。
According to the grouting method in the cast-in-place concrete pile having the above configuration, the
また、鉄筋籠1の外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管2を円周方向に間隔をおいて取り付けているために、施工が容易であるとともに、注入管2を確実に場所打ちコンクリート杭8の表面近くに設置して地盤Gh中にグラウト材9を噴出させることができる。これにより、施工コストの低減化や施工時間の短縮化を図ることが可能になる。
In addition, since a plurality of
加えて、本実施形態においては、注入管2を、鉄筋籠1の外周に設けられて掘削孔Hの内壁との間隔を保持するスペーサ7に取り付けているために、場所打ちコンクリート杭8の表面近傍に配置することができる。
In addition, in this embodiment, since the
しかも、注入管2を、鉄筋籠1の隣接する主筋4間に位置するように取り付けているために、場所打ちコンクリート8を打設する際に、コンクリートの回り込みを円滑化させることができるとともに、主筋4への付着を妨げることがない。
In addition, since the
図6〜図8は、本発明の第2の実施形態を説明するためのもので、他の構成に付いては、図1〜図5に示したものと同一であるために、以下同一符号を付してその説明を簡略化する。
このグラウト工法においては、ダブルパッカー工法に用いる注入管として、第1の実施形態において示した注入管2に代えて注入管10が用いられている。
FIGS. 6 to 8 are for explaining the second embodiment of the present invention, and the other components are the same as those shown in FIGS. To simplify the description.
In this grouting method, an
この注入管10が、第1の実施形態に示したものと相違する点は、外管10aの外周であって、地盤Ghに対向する位置のみに吐出孔10bが配置されていることにある。ちなみに、本実施形態においては、2つの吐出孔10bが、地盤Ghと対向する側において水平方向に間隔をおいて形成されている。そして、これら吐出孔10bを覆うようにして外管10aの外周を囲繞するゴムスリーブ11には、吐出孔10b間において鉛直方向に延在する切り欠き部11aが形成されている。
The
上記注入管10を用いたグラウト工法においては、注入管10内のパッカーゴムによって外管10aと内管2cとの間を封じた後に、内管2cに圧力水を供給して外管10aの吐出孔10bから噴出させると、図6中に実線矢印で示すように、圧力水によってゴムスリーブ11の切り欠き部11aが押し拡げられ、開いた隙間から圧力水が場所打ちコンクリート8における表面部分のみにクラックを形成させる。
In the grouting method using the
そして次に、注入管10の内管にグラウト材を加圧注入すると、同様に注入管10の外管10aの吐出孔10bを介してゴムスリーブ11の切り欠き部11aから上記グラウト材9が上記クラック間を通じて場所打ちコンクリート杭8の軸部の外周および拡径部Hwの底部の硬質地盤Gh中に噴出する。
Then, when a grout material is pressurized and injected into the inner tube of the
したがって、第2の実施形態に示したグラウト工法によれば、第1の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られることに加えて、注入管10の内管に供給したグラウト材を、効率的に地盤Gh側のみに向けて噴出させることができるといった効果が得られる。
Therefore, according to the grouting method shown in the second embodiment, in addition to obtaining the same effects as those shown in the first embodiment, the grouting material supplied to the inner pipe of the
なお、上記第1および第2の実施形態においては、いずれも掘削孔Hの底部に拡径部Hwを形成して場所打ちコンクリート杭8を構築する際に、当該場所打ちコンクリート杭8における拡径していない軸部の側面および拡径部Hwの底部にグラウトする場合についてのみ示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図9に示す第3の実施形態のように、より浅い深度においても硬質地盤Ghが出現する場合に、これら硬質地盤Ghの深度における軸部の外周のみにグラウトするようにしてもよい。
In the first and second embodiments, when the cast-in-place
1 鉄筋籠
2、10 注入管
2a、10a 外管
2b、10b 吐出孔
2c 内管
2d 噴出孔
2e パッカーゴム
3、11 ゴムスリーブ
7 スペーサ
8 コンクリート杭(コンクリート)
9 グラウト材
H 掘削孔
Hw 拡径部
Gh 硬質地盤
1 Reinforcing
9 Grout material H Drilling hole Hw Expanded part Gh Hard ground
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