JP2021121725A - Underground wall pile structure provided with expanded bottom part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地下壁杭構造に関する。特に、建築構造物の基礎杭の機能を果たす壁杭などに利用される地下壁杭構造に関する。 The present invention relates to an underground wall pile structure. In particular, it relates to an underground wall pile structure used for wall piles that function as foundation piles for building structures.
従来の地下壁杭は深さ方向に同じ壁厚を有していた。その後、深さ方向に掘削断面形状(壁厚)が異なる地下壁杭を構築して、基礎の先端での支持力を確保するか、それとも全体の剛性を大きくして変形量を小さくする等の理由により、深さ方向に異なる壁厚を有する地下壁杭が開発されている。山留め用の連壁でも水圧や土圧は深さ方向によって変化するので、深さ方向に応じて壁厚が異なるものが使用される。
拡底部や途中に拡幅部を設ける従来例として、次のような提案がなされている。
特許文献1(特開平9−228398号公報)には、建物の基礎杭として先端部分の杭径を拡大した拡底杭(図13参照)を用いて、支持力を増大させることが開示されている。
特許文献2(特開平6−336725号公報)には、拡底部を有する地下壁杭が開示されている。掘削機として、水平に配置されたロータリーカッタ(図14参照)を用い、拡底部では、ロータリーカッタを下部では増やして拡底部の掘削する掘削機を使用することが開示されている。
特許文献3(特開2009-2156号公報)には、拡底部と中間に拡幅部を設けた壁杭が開示されている。鉛直方向を軸として回転可能なケリーバーと、ケリーバーの下端部に取り付けられるバケット部とを備えた掘削機を用いることが開示されている。
Conventional underground wall piles have the same wall thickness in the depth direction. After that, construct underground wall piles with different excavation cross-sectional shapes (wall thickness) in the depth direction to secure the bearing capacity at the tip of the foundation, or increase the overall rigidity to reduce the amount of deformation. For this reason, underground wall piles with different wall thicknesses in the depth direction have been developed. Since the water pressure and earth pressure change depending on the depth direction even in the continuous wall for mountain retaining, the wall thickness differs depending on the depth direction.
The following proposals have been made as a conventional example in which a widened portion or a widened portion is provided in the middle.
Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-228398) discloses that a bottom-expanded pile (see FIG. 13) having an enlarged pile diameter at the tip portion is used as a foundation pile of a building to increase the bearing capacity. ..
Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-336725) discloses an underground wall pile having a bottom-expanded portion. It is disclosed that a horizontally arranged rotary cutter (see FIG. 14) is used as the excavator, and an excavator for excavating the bottom-expanded portion is used by increasing the number of rotary cutters at the bottom of the bottom-expanded portion.
Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-2156) discloses a wall pile having a widened portion and a widened portion in the middle. It is disclosed that an excavator having a kelly bar that can rotate about a vertical direction and a bucket portion attached to a lower end portion of the kelly bar is used.
先端がフラットな形状で拡底している地下壁杭は、無筋となる拡底部の根元のコンクリートに引張り曲げひび割れが生じて、壁杭の耐力が低下する問題があるので、この欠点を解消して、高支持力の地下壁杭を形成することを目的とする。 Underground wall piles with a flat tip and expanded bottom have the problem that the concrete at the base of the expanded bottom, which is unreinforced, is pulled and bent, causing a decrease in the bearing capacity of the wall pile. The purpose is to form underground wall piles with high bearing capacity.
1.壁状体の下部が広がった拡底部を有する場所打ちされた地下壁杭構造であって、
壁状体は、建物の基礎に沿って設けられ、
拡底部は、壁状体の短辺である壁厚方向に広がったアーチ状に形成されており、
地下壁杭は、建物柱の配置に応じて当該建物柱の下方に連続、または断続して設けられていることを特徴とする地下壁杭構造。
2.山留め用の連壁であることを特徴とする1.記載の地下壁杭構造。
3.拡底部は、壁状体の片側のみに形成されていることを特徴とする1.又は2.記載の地下壁杭構造。
4.拡底部は、断続的あるいは部分的に設けられていることを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載の地下壁杭構造。
5.壁状体の壁厚は150〜240cmであり、拡幅部の片側の拡幅量が55〜130cmであることを特徴とする1.〜4.のいずれかに記載の地下壁杭構造。
6.拡底部が壁状体の側面から広がる拡底角度が、12〜20度であることを特徴とする1.〜5.のいずれかに記載の地下壁杭構造。
1. 1. It is a cast-in-place underground wall pile structure with a widened bottom of the wall-like body.
The wall is provided along the foundation of the building,
The expanded bottom portion is formed in an arch shape that extends in the wall thickness direction, which is the short side of the wall-shaped body.
The underground wall pile structure is characterized in that it is continuously or intermittently provided below the building pillar according to the arrangement of the building pillar.
2. It is characterized by being a continuous wall for retaining mountains. Described underground wall pile structure.
3. 3. The bottom-expanded portion is characterized in that it is formed on only one side of the wall-shaped body. Or 2. Described underground wall pile structure.
4. The bottom-expanded portion is characterized in that it is provided intermittently or partially. ~ 3. Underground wall pile structure described in any of.
5. The wall thickness of the wall-shaped body is 150 to 240 cm, and the amount of widening on one side of the widened portion is 55 to 130 cm. ~ 4. Underground wall pile structure described in any of.
6. 1. The bottom expansion angle at which the bottom expansion portion extends from the side surface of the wall-like body is 12 to 20 degrees. ~ 5. Underground wall pile structure described in any of.
1.アーチ状の底面を有する拡底部を備えた地下壁杭構造を形成することにより、アーチ状の拡底部の曲面に沿って地盤反力が働くので、フラットの拡底部に比べて、地盤反力が偏在しないので、ひび割れなどの損傷が抑制された高支持力の地下壁杭を形成することができる。
上部躯体の柱部分など高軸力が作用する箇所の直下に重点的に拡底部を備えた地下壁杭を形成する。
拡底部を設けることにより、地震による引き抜き抵抗を向上させることができる。
2.拡底部に突起を設けることにより、突起部が支持地盤内に突出して埋設されて、拡底部を含む壁状体の軸が支持地盤に固定された状態となり、さらに、地下壁杭構造を支持地盤に強固に支持させることができる。
3.拡底部の突起部が壁状体を延伸した方向に設けられているので、突起部を有する拡底部を備えた地下壁杭は壁状体と突起部を有する拡底部との鉛直性が確保された壁杭構造が実現できる。
4.拡底部を非対称に設けることにより、隣接境界に近接するなどの状況に応じた地下壁杭を形成することができる。例えば、地下掘削時の山留め壁に使用できる。
5.拡底部は、0°以上90°以下の間で、必要な支持力に応じて設定することができる。通常、拡底部の底部の張り出しは、10cmが最小なので、ここで言う「0°以上」は底部張り出し長では10cm以上である。
6.これらの拡底部は、軸が回転し、シャフトが旋回するカッターを備えた掘削機によって、拡幅掘削する方法、及び拡幅掘削機を使用することにより、カッター先端の旋回軌跡に沿って、アーチ状に形成することができる。
1. 1. By forming an underground wall pile structure with a bottom-expanded portion having an arch-shaped bottom surface, a ground reaction force acts along the curved surface of the arch-shaped expanded bottom portion, so that the ground reaction force is higher than that of a flat bottom-expanded portion. Since it is not unevenly distributed, it is possible to form a high bearing capacity underground wall pile in which damage such as cracks is suppressed.
An underground wall pile with a bottom-expanded portion is formed mainly under the place where a high axial force acts, such as the pillar part of the upper skeleton.
By providing the bottom-expanded portion, it is possible to improve the pull-out resistance due to an earthquake.
2. By providing a protrusion on the bottom-expanded portion, the protrusion is projected and buried in the supporting ground, and the shaft of the wall-like body including the bottom-expanded portion is fixed to the supporting ground. Can be strongly supported.
3. 3. Since the protrusion of the bottom-expanded portion is provided in the direction in which the wall-shaped body is extended, the verticality between the wall-shaped body and the bottom-expanded portion having the protrusion is ensured in the underground wall pile provided with the bottom-expanded portion having the protrusion. A wall pile structure can be realized.
4. By providing the bottom-expanded portion asymmetrically, it is possible to form an underground wall pile according to a situation such as being close to an adjacent boundary. For example, it can be used as a retaining wall during underground excavation.
5. The bottom expansion portion can be set between 0 ° and 90 ° or less according to the required bearing capacity. Normally, the minimum overhang of the bottom of the expanded bottom portion is 10 cm, so “0 ° or more” here means 10 cm or more of the bottom overhang length.
6. These bottom-expanded parts are arched along the turning locus of the tip of the cutter by a method of widening excavation by an excavator equipped with a cutter whose shaft rotates and the shaft rotates, and by using a widening excavator. Can be formed.
本発明は、壁状体の下部が広がった拡底部を有し、底面がアーチ状である拡底部を備えた地下壁杭構造である。拡底部の底面をアーチ状にすることにより、アーチ状の曲面に沿って地盤反力が作用するために、フラットな拡底部で生じる地盤反力等の偏在は見られることはなく、ひび割れなどの損傷が抑制された高支持力の地中連壁となる。壁状体の延伸方向に突起部を設けた地下壁杭は、地震等において作用する水平方向の応力を支持地盤に伝えて、抵抗力を高める。
拡底部の張り出しを左右非対称とした地下壁杭は、近接している隣接境界などでも拡底部を備えた地下壁杭を構築できる。この、左右非対称は、拡幅できない地中構造物を避けるなど部分的に設けることもできる。
長手方向に伸びる地下壁杭において、拡底部を設ける場所、大きさは一様である必要はなく、上部躯体の柱部分など高軸力が作用する集中場所などに、必要な耐力に応じて設定することができる。
更に、壁の中間に拡幅部を設けた地下壁杭にあっては、鉛直支持力、及び引き抜き抵抗力を増大させて、地震時の耐力を向上させる。この拡幅部も、建物の隅部など引き抜き力が大きくなる部分に集中して設けるなど部分的に設けることができる。
本発明の地下壁杭は、壁状に連続した杭であって、建物外周だけでなく、周回していない壁杭あるいは、格子状など内部側にも設けることによって、建物柱の配置に応じた連続壁として構成することもできる。または、壁杭は、連壁状でなくても良い(図9参照)。
The present invention is an underground wall pile structure having a bottom-expanded portion in which the lower portion of the wall-shaped body is widened and having an arch-shaped bottom-expanded portion. By making the bottom surface of the bottom expansion part arch-shaped, the ground reaction force acts along the curved surface of the arch shape, so that the ground reaction force etc. that occurs in the flat bottom expansion part is not unevenly distributed, and cracks etc. It will be a high bearing capacity underground wall with suppressed damage. Underground wall piles provided with protrusions in the extending direction of the wall-like body transmit the horizontal stress acting in an earthquake or the like to the supporting ground to increase the resistance.
Underground wall piles with asymmetrical overhangs can be used to construct underground wall piles with expanded bottoms even at adjacent adjacent boundaries. This left-right asymmetry can also be partially provided, such as avoiding underground structures that cannot be widened.
In the underground wall pile extending in the longitudinal direction, the location where the bottom expansion part is to be provided and the size do not have to be uniform, and it is set according to the required yield strength in the concentrated place where high axial force acts such as the pillar part of the upper skeleton. can do.
Further, in the case of an underground wall pile provided with a widening portion in the middle of the wall, the vertical bearing capacity and the pull-out resistance are increased to improve the proof stress at the time of an earthquake. This widening portion can also be partially provided, such as being concentrated in a portion where the pulling force is large, such as a corner of a building.
The underground wall pile of the present invention is a pile that is continuous in the shape of a wall, and is provided not only on the outer circumference of the building but also on the wall pile that does not circulate or on the inner side such as a grid, so that the arrangement of the building pillars can be accommodated. It can also be configured as a continuous wall. Alternatively, the wall pile does not have to have a continuous wall shape (see FIG. 9).
本発明の地下壁杭は、建物などの建築構造物の壁杭などの基礎支持構造あるいは、山留め用の連壁などに使用できる。
連続した壁状の杭機能を発揮するので本発明の地下壁杭は、単独杭を配置する場合に比べて、高い地盤支持力が確保できる。特に高層建物では、建物重量も増加するために、地下壁杭による杭構造が採用される場合が多い。また、建物を連続した面で支えるので安定性も向上する。拡底部の底面がアーチ状に湾曲しているので、壁杭本体の建物厚さを一様に増加させることなく、壁杭先端に拡底部を設けることで、支持地盤の支持面積が増加されるために、地下壁杭の荷重耐力が向上する。そして、拡幅部が無筋であっても、アーチ状のアーチ面にそって荷重が分散するが、平坦面を有する拡幅部を備えた壁杭では、荷重が面的に偏在するので、ひび割れなど損傷のリスクがあって、底面積に比べて設定荷重耐力に限界がある。
本発明は、掘削用カッターの軸を振り子のように回動するので、拡底部の底面がアーチ状になるので、壁杭の支配面積を増大できる。
地下杭工事は掘削深さが短いので工期の短縮と施工費を低減することができる。
拡底部の形状に伴う支配力の相違を示す模式的説明を図10に示す。アーチ形底面は、アーチと直交方向に地盤反力が働き、その反力としての鉛直荷重もアーチ形底面と直交方向に作用することになる。また、フラットな底面であっても、直交方向に地盤反力が作用することは同様である。したがって、フラットな底面の端に働く地盤反力が配筋されていない拡底部に作用することで、ひび割れなどの損傷が発生するリスクが高まるために、地盤反力に相対する支持可能な構造物の鉛直荷重は拡底部の水平断面積に比して小さくなる。これに対して、アーチ形の底面は、壁厚方向に地盤反力が集中するので、配筋された部分で受けることとなり、損傷のリスクが小さい。
The underground wall pile of the present invention can be used for a foundation support structure such as a wall pile of a building structure such as a building, or a continuous wall for retaining a mountain.
Since the underground wall pile of the present invention exhibits a continuous wall-shaped pile function, a high ground bearing capacity can be secured as compared with the case where a single pile is arranged. Especially in high-rise buildings, a pile structure using underground wall piles is often adopted because the weight of the building also increases. In addition, the stability is improved because the building is supported by a continuous surface. Since the bottom surface of the expanded bottom is curved in an arch shape, the supporting area of the supporting ground can be increased by providing the expanded bottom at the tip of the wall pile without uniformly increasing the building thickness of the wall pile body. Therefore, the load bearing capacity of the underground wall pile is improved. Even if the widened portion is unreinforced, the load is distributed along the arched arch surface, but in a wall pile having a widened portion having a flat surface, the load is unevenly distributed on the surface, so that cracks and the like occur. There is a risk of damage, and there is a limit to the set load bearing capacity compared to the bottom area.
In the present invention, since the shaft of the excavation cutter is rotated like a pendulum, the bottom surface of the expanded bottom portion is arched, so that the area controlled by the wall pile can be increased.
Since the excavation depth of underground pile construction is short, the construction period can be shortened and the construction cost can be reduced.
FIG. 10 shows a schematic description showing the difference in controlling force depending on the shape of the bottom-expanded portion. A ground reaction force acts on the arch-shaped bottom surface in the direction orthogonal to the arch, and a vertical load as the reaction force also acts in the direction orthogonal to the arch-shaped bottom surface. Further, even if the bottom surface is flat, the ground reaction force acts in the orthogonal direction in the same manner. Therefore, the ground reaction force acting on the edge of the flat bottom surface acts on the expanded bottom part where the reinforcement is not arranged, which increases the risk of damage such as cracks. The vertical load of is smaller than the horizontal cross-sectional area of the expanded bottom. On the other hand, since the ground reaction force is concentrated in the wall thickness direction on the arched bottom surface, it is received at the reinforced portion, and the risk of damage is small.
<地下壁杭>
本発明の地下壁杭構造である壁杭の例を図1に示す。
壁杭1は、建物の基礎などに沿って長く伸びる壁状体2とその下側に拡底部3を有し、その拡底部の底面がアーチ形底面34となっている。
拡底部の底面がアーチ形であることにより、上部構造の負荷(鉛直荷重、特に圧縮軸力)を安定して支持することができ、平らな底面に比べて、大きな鉛直荷重を負担でき、高い支持力を発揮することができる。あるいは、壁圧を薄くすることができる。また、拡底部において、壁状部よりも拡幅している部分は、配筋することが難しいので、無筋とすることにより、地震などで大きな負荷がかかると、ひび割れなどが入って損傷しやすく、拡底部を大きくすることが難しい。本発明は拡底部の底面をアーチ形とすることにより、拡底部が安定し、耐荷重が向上する。
鉄筋は、本地下壁杭構造の形に地盤を掘削した孔に壁状部の厚さに沿う組鉄筋を挿入する。壁状体から広がった部分には鉄筋を配筋することは難しく、無筋になることが多い。
この地下壁杭構造は、建物の壁状の基礎構造や山留め壁を兼用する壁杭などに適している。
<Underground wall pile>
An example of a wall pile which is an underground wall pile structure of the present invention is shown in FIG.
The
Since the bottom surface of the expanded bottom is arched, the load of the superstructure (vertical load, especially compression axial force) can be stably supported, and a large vertical load can be borne compared to the flat bottom surface, which is high. Can exert supportive power. Alternatively, the wall pressure can be reduced. In addition, it is difficult to arrange reinforcement in the part of the bottom that is wider than the wall-shaped part, so if a large load is applied due to an earthquake or the like by making it unreinforced, it will easily crack and be damaged. , It is difficult to enlarge the bottom expansion part. In the present invention, by forming the bottom surface of the bottom-expanded portion into an arch shape, the bottom-expanded portion is stabilized and the load capacity is improved.
As for the reinforcing bars, the braided reinforcing bars along the thickness of the wall-shaped part are inserted into the holes excavated in the ground in the shape of this underground wall pile structure. Reinforcing bars are difficult to arrange in the part extending from the wall-like body, and it is often unreinforced.
This underground wall pile structure is suitable for a wall-shaped foundation structure of a building or a wall pile that also serves as a retaining wall.
地下壁杭構造の形状の基本例を図2に示す。
図2(a)に示す地下壁杭構造は、下部側が壁状体2の延長に対して左右に同一形に拡幅した拡底部3を設けた同張り出し拡幅地下壁杭構造11の例である。拡底部の底面は左右同角のアーチ形底面34となる。
図2(b)に示す地下壁杭構造は、拡底部3の下方に突起部4を有する突起部付き拡底部32を備えた地下壁杭構造12の例である。
突起部4は、図示の例では壁状体2の直下に同幅で設けられている。この突起部4の取付け方向及び大きさは任意であり、地盤の特性などによる側圧などを考慮して取り付け角度を設定することができる。
FIG. 2 shows a basic example of the shape of the underground wall pile structure.
The underground wall pile structure shown in FIG. 2A is an example of the same overhanging widening underground
The underground wall pile structure shown in FIG. 2B is an example of an underground
In the illustrated example, the protrusion 4 is provided immediately below the wall-shaped
図2(c)に示す地下壁杭構造は、壁状体の延伸部21から左右に張り出した量が異なる小張り出し部33aと大張り出し部33bを有する異形のアーチ形底面34を備えた異形拡幅部33を備えた地下壁杭構造13の例である。
左右の状況に応じて、拡底部の張り出し量を調整した地下壁杭構造である。
例えば、地下壁杭構造を山留め用の連壁として形成することができる。例えば、隣接境界に近接側を小さな張り出しの拡幅部とすることにより、隣地境界に近づけることができる。建物が近接している場合も同様である。
The underground wall pile structure shown in FIG. 2C has an irregularly widened
It is an underground wall pile structure in which the amount of overhang of the expanded bottom is adjusted according to the situation on the left and right.
For example, an underground wall pile structure can be formed as a continuous wall for retaining a mountain. For example, by making the widening portion of a small overhang on the side close to the adjacent boundary, it is possible to approach the adjacent land boundary. The same applies when the buildings are in close proximity.
図3には、地下壁杭構造の断面図を示す。図2(b)に示す突起部付き拡底部32を備えた地下連続構造12の断面を図3(a)に示している。
図3(b)は、突起部付き拡底部であって、片方にのみ拡幅部を設けたアーチ形底面34を有する突起付き片面拡幅部35を備えた片面拡幅突起付き地下壁杭構造14である。隣地境界に近接した山留め連壁用としても同様に有効である。壁杭などに利用した場合、既存杭などの地下構造物がある部分のみを避けて、その部分に拡底部を設けないなど拡幅を中断した地下壁杭構造とすることができる。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the underground wall pile structure. FIG. 3 (a) shows a cross section of the underground
FIG. 3B is a bottom-expanded portion with a protrusion, which is an underground
(アーチ形拡底部)
拡底壁杭の拡底部を形成する傾斜角度は、壁の外面から広がった角度であり拡底角度と称する。図4に示す例示は、回転中心をもつカッターを揺動して作成した例である。拡底角度をθで現すと、カッターの揺動角度は2θとなる。
拡底角度θについて、模式的に図4に示す。地下壁杭構造の拡底部3は、直線で現される壁状体と拡幅部の交差角度がθとして現され、カッターが左右に揺動するカッターの回動角度は2θとなる。
地下壁杭構造のアーチ形底面の大きさについて、検討した例を図5に示す。
回動するシャフトをもったカッターを利用して拡幅を形成した例であり、カッターの回動角度θとシャフト長さを設定してアーチ面の大きさを設定している。
図5(a)は、壁厚2.4m、カッター長6m、θ=20度の設定で拡幅量は5mとなり、壁厚に対する拡幅率は2.08倍である。
図5(b)は、壁厚2.0m、カッター長6m、θ=12度の設定で拡幅量は3.5mとなり、壁厚に対する拡幅率は1.75倍である。
図5(c)は、壁厚2.0m、カッター長4m、θ=20度の設定で拡幅量は3.7mとなり、壁厚に対する拡幅率は1.85倍である。
図5(d)は、壁厚1.5m、カッター長4m、θ=12度の設定で拡幅量は2.6mとなり、壁厚に対する拡幅率は1.73倍である。
図5に示す例では、壁厚に対する拡幅されているアーチ形底部の拡底部は、2θが12〜20度に設定し、拡幅部の半径は4〜6m、壁厚に対する拡幅率は1.73〜2.08倍である。
後に提案する拡底部を掘削する掘削機は、機械装置の構造上はカッターを左右にθが90度以上回動することができるので、論理的にθは、90度以上設定でき、拡幅量は、カッター長の2倍まで可能である。この間で、必要な設計強度に応じて拡幅量を設定する。また、コンクリートの強度などを勘案し、壁杭の配置の設計に反映する。
好ましい、アーチ角度(θ)は壁厚+0度以上90度以下であり、好ましくは、壁厚+10〜60度、左右で異なる拡底角度の場合もこの角度範囲で調整される。なお、アーチ面にすると、平坦面よりも支配角度が広がるので、壁杭の耐力が向上する。なお、一般的な基礎底辺部分(フーチング)が拡幅された独立フーチング基礎においては、フーチング基礎とフーチング基礎なしが区別されるフーチング幅の長さは、柱中心軸に対するフーチン基礎の広がり角度(片側)で表すと、約3.6度である。したがって、一般的な柱に限定した場合、柱外周面から外側にはね出す基部の長さは柱中心軸からの広がり角度(片側)で表すと3.6度程度の拡幅まで拡幅なしの独立柱と評価されている。本発明は、アーチ型の拡底部を備えている点で、通常の柱材とは異なるが、より拡底作用効果を奏する角度は片側5度以上(すなわち両側に拡底部を設ける場合は10度以上)が適切である。
また、施工上の管理単位は10cmなので、拡底部の片側張り出し長は、実務上10cmが最小である。
(Arch-shaped expanded bottom)
The angle of inclination that forms the expanded portion of the expanded wall pile is the angle that extends from the outer surface of the wall and is called the expanded angle. The example shown in FIG. 4 is an example created by swinging a cutter having a center of rotation. When the bottom expansion angle is expressed by θ, the swing angle of the cutter is 2θ.
The bottom expansion angle θ is schematically shown in FIG. In the bottom-expanded
FIG. 5 shows an example of examining the size of the arched bottom surface of the underground wall pile structure.
This is an example in which a widening width is formed by using a cutter having a rotating shaft, and the size of the arch surface is set by setting the rotation angle θ of the cutter and the shaft length.
In FIG. 5A, when the wall thickness is 2.4 m, the cutter length is 6 m, and θ = 20 degrees, the widening amount is 5 m, and the widening ratio with respect to the wall thickness is 2.08 times.
In FIG. 5B, when the wall thickness is 2.0 m, the cutter length is 6 m, and θ = 12 degrees, the widening amount is 3.5 m, and the widening ratio with respect to the wall thickness is 1.75 times.
In FIG. 5C, when the wall thickness is 2.0 m, the cutter length is 4 m, and θ = 20 degrees, the widening amount is 3.7 m, and the widening ratio with respect to the wall thickness is 1.85 times.
In FIG. 5D, when the wall thickness is 1.5 m, the cutter length is 4 m, and θ = 12 degrees, the widening amount is 2.6 m, and the widening ratio with respect to the wall thickness is 1.73 times.
In the example shown in FIG. 5, 2θ is set to 12 to 20 degrees for the widened portion of the arched bottom that is widened with respect to the wall thickness, the radius of the widened portion is 4 to 6 m, and the widening ratio with respect to the wall thickness is 1.73. It is ~ 2.08 times.
In the excavator that excavates the bottom expansion part, which will be proposed later, the cutter can be rotated left and right by 90 degrees or more due to the structure of the mechanical device. , Up to twice the cutter length is possible. During this period, the amount of widening is set according to the required design strength. In addition, the strength of concrete will be taken into consideration and reflected in the design of the layout of wall piles.
The arch angle (θ) is preferably wall thickness +0 degrees or more and 90 degrees or less, and preferably wall thickness +10 to 60 degrees, and even if the bottom expansion angle is different on the left and right, it is adjusted in this angle range. It should be noted that the arch surface has a wider control angle than the flat surface, so that the yield strength of the wall pile is improved. In an independent footing foundation in which the base of a general foundation (footing) is widened, the length of the footing width that distinguishes between a footing foundation and no footing foundation is the spread angle (one side) of the footing foundation with respect to the central axis of the column. Expressed by, it is about 3.6 degrees. Therefore, when limited to general columns, the length of the base that protrudes outward from the outer peripheral surface of the column is independent without widening up to a widening of about 3.6 degrees in terms of the spreading angle (one side) from the central axis of the pillar. It is evaluated as a pillar. The present invention is different from a normal pillar material in that it is provided with an arch-shaped bottom-expanded portion, but the angle at which the bottom-expanding effect is exerted is 5 degrees or more on one side (that is, 10 degrees or more when the bottom-expanded portions are provided on both sides). ) Is appropriate.
Further, since the management unit in construction is 10 cm, the minimum one-sided overhang length of the expanded bottom portion is 10 cm in practice.
地下壁杭構造をこのようなアーチ形の拡底部を備えた壁杭に利用することにより、鉛直荷重耐力の向上の他、引き抜き力や押し込み力に対する抵抗も向上して、壁杭用に掘削する深さを浅くすることができ、壁杭本体の壁状体の厚さを薄くすることができる。この結果、掘削手間、打設するコンクリート量、鉄筋量を低減することができ、工事を短縮することができる。
また、壁杭を基礎とした場合、高層建物などの大きな鉛直荷重が加わる建物等を支持することができる。
By using the underground wall pile structure for wall piles with such an arch-shaped bottom expansion part, not only the vertical load bearing capacity is improved, but also the resistance to pulling force and pushing force is improved, and excavation is performed for wall piles. The depth can be made shallow, and the thickness of the wall-like body of the wall pile body can be made thin. As a result, the labor required for excavation, the amount of concrete to be cast, and the amount of reinforcing bars can be reduced, and the construction work can be shortened.
In addition, when a wall pile is used as a foundation, it is possible to support a building or the like to which a large vertical load is applied, such as a high-rise building.
<施工方法>
本発明の施工方法は、拡底部を備えた地下壁杭構造の形状に掘削した地盤空隙にコンクリートを打設する方法を採用している。図6にその施工方法の例を示す。この例で示す工法は、先行壁構造と後行壁構造を交互に作成して、連続した地下壁杭構造を構築する例であって、先行壁構造あるいは後行壁構造を作成する工程を示している。
第1工程として、鉛直方向に同幅の掘削を行う。この掘削は、通常行われている拡底部を有しない連壁用の掘削と同様である。第1工程で掘削孔の垂直掘削孔部82が形成される。この掘削工程に用いられる工法としては、回転方式やバケット方式などの掘削工法などがある。
第2工程として、垂直掘削孔部82に拡底用の掘削機を投入する。本発明では、拡底用の掘削機は回転ビットをシャフトに取り付けたカッターを腕振り状に回動する形式である。掘削機の投入は、カッターを鉛直方向に延ばした状態で挿入する。
第3工程として、拡底用の掘削機に取り付けられているカッターを左右の一方向に回動させて拡幅掘削を行う。図示の例では拡底形掘削孔部81となる左側を拡底掘削している。そして、拡底掘削を垂直掘削孔部82の最下端よりも上側で行うことで突起部孔部83が形成される。
第4工程として、前工程で幅掘削して出た土砂を搬出する。掘削土搬出方法は、従前とおりである。第4工程は、第3工程時に同時に行うこともある。
第5工程として、反対側の拡幅掘削を行う。図示の例では、拡底形掘削孔部81となる右側を拡底掘削している。
第6工程として、第5工程で出た土砂を搬出する。土砂搬出後、掘削孔8が形成される。
第7工程として、掘削して突出した突起部孔部83を有し、拡底したアーチ形の底部を有する拡底掘削孔部81は、垂直掘削孔部82の下部に設けた掘削孔8に形成される。この掘削孔8で形成された地下壁杭構造用の空間に組鉄筋(鉄筋籠)を挿入して、コンクリートを打設する。その後養生して先行又は後行の地下壁杭構造を製造する。
<Construction method>
The construction method of the present invention employs a method of placing concrete in a ground gap excavated in the shape of an underground wall pile structure provided with a bottom-expanded portion. FIG. 6 shows an example of the construction method. The construction method shown in this example is an example of constructing a continuous underground wall pile structure by alternately creating a leading wall structure and a trailing wall structure, and shows a process of creating a leading wall structure or a trailing wall structure. ing.
As the first step, excavation of the same width is performed in the vertical direction. This excavation is similar to the usual excavation for a continuous wall without a bottom expansion. In the first step, the vertical
As the second step, an excavator for expanding the bottom is put into the
As the third step, the cutter attached to the excavator for bottom expansion is rotated in one direction to the left and right to perform widening excavation. In the illustrated example, the left side of the bottom-expanded
As the fourth step, the earth and sand excavated in the width in the previous step is carried out. The method of carrying out excavated soil is the same as before. The fourth step may be performed at the same time as the third step.
As the fifth step, widening excavation on the opposite side is performed. In the illustrated example, the right side of the bottom-expanded
As the sixth step, the earth and sand produced in the fifth step are carried out. After the earth and sand are carried out, the
As a seventh step, a bottom-expanded
図6に示す地下壁杭構造の施工方法では、拡底部の底面から突起部を形成した例を示しているので、第1工程で、拡底部よりも突起部分が深い掘削を行っている。第1工程の掘削を深くすることによるか、第3工程でアーチ形に拡底掘削する高さを変更することにより、突起部の長さを調整することができる。
拡底部の底面は、カッターの回動によって、アーチ形に形成されることになる。
また、掘削は先行と後行に分ける通常の地下連壁の製造方法によることもでき、また、連続して形成することもできる。
Since the construction method of the underground wall pile structure shown in FIG. 6 shows an example in which a protrusion is formed from the bottom surface of the bottom expansion portion, the protrusion portion is excavated deeper than the bottom expansion portion in the first step. The length of the protrusion can be adjusted by deepening the excavation in the first step or by changing the height of the arch-shaped bottom expansion excavation in the third step.
The bottom surface of the expanded bottom portion is formed in an arch shape by the rotation of the cutter.
In addition, excavation can be carried out by the usual method of manufacturing an underground wall, which is divided into a leading part and a trailing part, or can be formed continuously.
<拡底部掘削装置>
図7に全体図を示す。図8に拡底部掘削装置の要部を示す。
拡底部掘削は、垂直方向に掘削した孔に回動してスイングできるシャフトを備えたカッターを用いて行われる。
図7には、クローラクレーンで吊って掘削孔8に拡底掘削機5を挿入した状態が図示されている。
拡底掘削機5は、ビット62を周囲に取り付けたシャフト61を備えたカッター6を備えている。シャフト61は、軸回転とスイング状に回動して拡幅掘削を行う。
<Expanded bottom drilling device>
FIG. 7 shows an overall view. FIG. 8 shows the main part of the bottom expansion excavator.
The bottom-expanded excavation is performed using a cutter equipped with a shaft that can rotate and swing into the hole excavated in the vertical direction.
FIG. 7 shows a state in which the
The bottom-expanding
図8(a)には、掘削孔8内に吊り込まれて挿入された状態にある拡底掘削機5の要部が示されている。
フレーム7の下段に設けられた支軸64に回転自在にカッター6が取り付けられている。
フレーム7は、上下の横フレーム71、71と左右の縦フレームである固定ガイド72、72及び支軸64を備えている。固定ガイド72には旋回シリンダ65が設置されており、カッターが回動される。支軸には油圧モータ63が取り付けられており、油圧モータによってカッター6が回転駆動される。フレームは、カッターが回動して拡幅掘削する際に掘削孔に圧接して反力を取る。
カッター6は、第1カッター6a、第2カッター6b、第3カッター6cの3本が設置されている。各カッターは、軸となるシャフト61に周囲に多数のビット62が取り付けられている。図8(b)に図示されるようにビット62は三角形をしており、切削する地盤の抵抗できるように安定した形となっている。このビットはシャフトに螺旋状に取り付けられている。シャフトは回転して掘削する。なお、拡底掘削機を構成するカッターの本数は、本実施例では3本組について記載しているが、カッター本体のビット形状等により2本、または1本で構成されるものであっても良い。
シャフトは回転と回動によって、円弧状に拡幅掘削する。
FIG. 8A shows a main part of the
A
The
Three
The shaft is widened and excavated in an arc shape by rotation and rotation.
<地下壁杭の施工例>
本発明のアーチ状の底部を有する拡底部を備えた地下壁杭構造の施工においては、本発明者等が先に特願2016−139669号に提案した先行エレメントを使用した施工方法を使用することができる。
すなわち、先願発明は図11及び12に示すように、籠鉄筋を用いた先行エレメント100と籠鉄筋を用いた後行エレメント200との境界部に配設される仕切板110と、仕切板110の後行エレメント200側の側面に突設された接続部材120と、接続部材120の周囲に空間を形成する空間形成部材150と、仕切板110と空間形成部材150との間に形成された空間内に充填された粒状体170とを備える先行エレメントの端部構造100Bを備えており、空間形成部材は、地盤掘削機により切削可能となっている。
本発明は、先行掘削において、垂直掘削孔部82に拡底形掘削孔部81を設けた先行掘削を行った掘削溝に先願発明の先行エレメントを敷設して、コンクリートを打設する。打設されたコンクリートは、粒状物が充填された空間内には流入せずに、プラスチックなどで形成する空間部の外壁板は切削しやすい状態を維持している。そして、後行掘削を行って形成した拡底掘削孔部を備えた掘削溝に後行エレメントを敷設する。後行掘削では、先行エレメント100の端部に設けられた空間形成部材150が切削され、空間形成部材150が切削されることで、先行エレメント100の端部に凹部100Aが形成される。このとき、空間形成部材150が切削されると、粒状体170が後行掘削溝D2側に崩れるため、仕切板110、接続部材120および止水板が露出する。粒状体170は、後行掘削溝D2の掘削により発生した土砂とともに回収する。その後、コンクリートを打設することにより、連続した拡底部を備えた地下壁杭構造が形成される。
<Construction example of underground wall pile>
In the construction of the underground wall pile structure having the bottom-expanded portion having the arch-shaped bottom of the present invention, the construction method using the preceding element previously proposed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 2016-139669 shall be used. Can be done.
That is, as shown in FIGS. 11 and 12, the prior invention has a
In the present invention, in the preceding excavation, the preceding element of the prior invention is laid in the excavation groove in which the
1 壁杭
11 同張り出し拡幅地下壁杭構造
12 突起部付き拡底部を備えた地下壁杭構造
13 異形拡底部を備えた地下壁杭構造
14 片面拡幅突起付き地下壁杭構造
2 壁状体
21 壁状体の延伸部
3 拡底部
31 アーチ拡底部
32 突起部付き拡底部
33 異形拡幅部
33a 小張り出し部
33b 大張り出し部
34 アーチ形底面
35 突起付き片面拡幅部
4 突起部
5 拡底掘削機
6 カッター
6a 第1カッター
6b 第2カッター
6c 第3カッター
61 シャフト
62 ビット
63 油圧モータ
64 支軸
65 旋回シリンダ
7 フレーム
71 横フレーム
72 固定ガイド
8 掘削孔
81 拡底形掘削孔部
82 垂直掘削孔部
83 突起部孔部
100 先行エレメント
100A 凹部
100B 先行エレメントの端部構造
110 仕切板
120 接続部材
150 空間形成部材
170 粒状体
200 後行エレメント
D2 後行掘削溝
1
2 Wall-shaped
3 Expanded bottom
31
34 Arched bottom 35 Single-sided widening part with protrusions
4
6
7
100
Claims (6)
壁状体は、建物の基礎に沿って設けられ、
拡底部は、壁状体の短辺である壁厚方向に広がったアーチ状に形成されており、
地下壁杭は、建物柱の配置に応じて当該建物柱の下方に連続、または断続して設けられていることを特徴とする地下壁杭構造。 It is a cast-in-place underground wall pile structure with a widened bottom of the wall-like body.
The wall is provided along the foundation of the building,
The expanded bottom portion is formed in an arch shape that extends in the wall thickness direction, which is the short side of the wall-shaped body.
The underground wall pile structure is characterized in that it is continuously or intermittently provided below the building pillar according to the arrangement of the building pillar.
The underground wall pile structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the bottom expansion angle at which the bottom expansion portion extends from the side surface of the wall-like body is 12 to 20 degrees.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52139210A (en) * | 1976-05-17 | 1977-11-21 | Shimizu Construction Co Ltd | Casttin place reinforced concrete pile with extended bottom |
JPS5768420A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-26 | Hasegawa Komuten Co Ltd | Executing method for foundation pile |
JPH08253929A (en) * | 1995-03-15 | 1996-10-01 | Geotop Corp | Cast-in-place concrete pile |
JPH10121465A (en) * | 1996-10-22 | 1998-05-12 | Tone Chika Gijutsu Kk | Continuos underground wall engineering method |
JPH10121468A (en) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Ohbayashi Corp | Concrete made foundation pile |
JPH11350521A (en) * | 1998-06-04 | 1999-12-21 | Taisei Corp | Widening excavation method and device thereof |
JP2009002156A (en) * | 2008-09-03 | 2009-01-08 | Ohbayashi Corp | Wall pile |
JP2016125271A (en) * | 2015-01-05 | 2016-07-11 | システム計測株式会社 | Calculation method for pull-out resistance of pile |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52139210A (en) * | 1976-05-17 | 1977-11-21 | Shimizu Construction Co Ltd | Casttin place reinforced concrete pile with extended bottom |
JPS5768420A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-26 | Hasegawa Komuten Co Ltd | Executing method for foundation pile |
JPH08253929A (en) * | 1995-03-15 | 1996-10-01 | Geotop Corp | Cast-in-place concrete pile |
JPH10121468A (en) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Ohbayashi Corp | Concrete made foundation pile |
JPH10121465A (en) * | 1996-10-22 | 1998-05-12 | Tone Chika Gijutsu Kk | Continuos underground wall engineering method |
JPH11350521A (en) * | 1998-06-04 | 1999-12-21 | Taisei Corp | Widening excavation method and device thereof |
JP2009002156A (en) * | 2008-09-03 | 2009-01-08 | Ohbayashi Corp | Wall pile |
JP2016125271A (en) * | 2015-01-05 | 2016-07-11 | システム計測株式会社 | Calculation method for pull-out resistance of pile |
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