JP7089928B2 - How to build cast-in-place concrete piles - Google Patents
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Description
本発明は、場所打ちコンクリート杭の構築方法に関する。 The present invention relates to a method for constructing cast-in-place concrete piles.
従来、超高層ビルなど重量の大きい建物では、杭基礎として場所打ちコンクリート拡底杭が多用されている。 Conventionally, cast-in-place concrete expansion piles are often used as pile foundations in heavy buildings such as skyscrapers.
場所打ちコンクリート拡底杭(場所打ちコンクリート杭)は、略一定の径の軸部と、軸部の先端部側を必要な支持力に合わせて拡底してなる略円錐台状の拡底部とを備えて構築され、杭先端部に拡底部を設けることで支持耐力を大幅に向上させることができる(例えば、特許文献1参照)。 The cast-in-place concrete expanded pile (cast-in-place concrete pile) is provided with a shaft portion having a substantially constant diameter and a substantially conical stand-shaped expanded bottom portion in which the tip end side of the shaft portion is expanded according to the required bearing capacity. By providing a bottom-expanded portion at the tip of the pile, the bearing capacity can be significantly improved (see, for example, Patent Document 1).
場所打ちコンクリート拡底杭を構築する際には、例えば、掘削機を用いて地表面から略一定の径の掘削孔を所定の深度まで安定液を充填しつつ掘削形成する。次に、ロッドの先端に接続した拡底用掘削機(拡底バケットなどの拡底機)を挿入して掘削孔の先端部に配置した段階で、拡底用掘削機を拡張させつつロッドを中心軸周りに回転させて孔壁部分の地盤を掘削し、掘削孔の先端部を拡底する。そして、拡底した掘削孔に鉄筋籠を建て込むとともにトレミー管を用いて安定液と置換するようにコンクリートを打設し、必要に応じて杭頭部側を埋め戻したり、杭頭基礎を構築するなどし、場所打ちコンクリート拡底杭の施工が完了する。 When constructing a cast-in-place concrete expansion pile, for example, an excavator is used to excavate and form an excavation hole having a diameter substantially constant from the ground surface while filling a predetermined depth with a stabilizing liquid. Next, at the stage where the bottom-expanding excavator (bottom-expanding machine such as a bottom-expanding bucket) connected to the tip of the rod is inserted and placed at the tip of the excavator, the rod is moved around the central axis while expanding the bottom-expanding excavator. The ground of the hole wall is excavated by rotating it, and the tip of the hole is expanded. Then, a reinforcing bar cage is built in the expanded excavation hole, and concrete is placed so as to replace the stabilizer using a tremie pipe, and if necessary, the pile head side is backfilled or the pile head foundation is constructed. Construction of cast-in-place concrete expansion piles is completed.
ここで、複数の拡底杭1を構築する場合、隣り合う拡底杭1の杭間隔は、一般に(軸径(軸部2の平均径)+拡底径(拡底部3の平均径))以上確保する。
Here, when constructing a plurality of expanded
一方、図3に示すように、設計上、建物本体4の柱5の間隔(=杭1の間隔)が拡底径よりも狭い部分が生じることがあり、この場合には、拡底杭1の間に土が浮くなどして不安定な部分6が生じるため、図4に示すように、隣り合う拡底杭1の位置を平面的に(横に)ずらしたり、図5に示すように、隣り合う拡底杭1の拡底部3を鉛直方向に(上下に)ずらすなどし、拡底部3が重ならないようにしている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, due to the design, there may be a portion where the distance between the
しかしながら、隣り合う拡底杭1を平面的にずらすと、建物本体4の柱5の位置と杭1の位置がずれ、これに起因して拡底杭1に大きなモーメントが生じることになり、これを処理するために基礎7を厚くする必要が生じる(図4)。
However, if the adjacent bottom-expanded
また、隣り合う拡底杭1の拡底部3を鉛直方向にずらすと、上部の杭底1aの直下で下部の杭1の掘削を行うことになるため、この部分Rの地盤Gの緩みに起因して上部の杭1の支持力不足が生じたり、下部の杭1に上部の杭1の荷重Pが伝わってしまい下部の杭1の支持力不足を招くおそれがある(図5)。
Further, if the
これに対し、図6に示すように、少なくとも軸部2が重ならない間隔で隣り合う拡底杭(拡底杭部)1の掘削孔を掘削形成し、隣り合う拡底杭1の掘削孔の間の地盤を掘削して隣り合う2つの拡底杭部(1)を壁部14で連結し、一つの拡底杭1として構築することも考えられる(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, as shown in FIG. 6, excavation holes of adjacent bottom-expanded piles (expanded pile portions) 1 are excavated and formed at least at intervals where the
しかしながら、図7に示すように、連結杭部8の掘削を行う際に掘削機9が先行掘削した拡底杭部(1)の掘削孔10側に曲がってしまい(掘削方向がずれてしまい)、連結杭部8の地盤Gを好適に掘削できない可能性がある。
However, as shown in FIG. 7, when excavating the connecting
一方、隣り合う拡底杭部(1)の掘削孔10の間の連結杭部8の地盤Gを地中連続壁構築用の機械で掘削すれば、掘削孔が曲がることなく、連結杭部8の掘削作業が行える。
On the other hand, if the ground G of the connecting
しかしながら、杭1の掘削機(アースドリルなど)と地中連続壁の掘削機(リバースなど)は機械が異なるため、2種類の大型の専用機械を現場に入れる必要が生じることや、地中連続壁用の掘削機を用いる作業は費用が高く、付属設備に大きな面積を要することから、杭1を構築のための総費用が非常に高くなってしまう。また、施工に必要なスペースも非常に大きくなる。
However, since the excavator of pile 1 (earth drill, etc.) and the excavator of continuous underground wall (reverse, etc.) have different machines, it will be necessary to put two types of large dedicated machines on site, and continuous underground. The work using the excavator for the wall is expensive and requires a large area for the attached equipment, so that the total cost for constructing the
上記事情に鑑み、本発明は、隣り合う拡底杭部と連結杭部の掘削孔を同じ掘削機で掘削形成することを可能にし、効率的且つ経済的に複数の拡底杭部と連結杭部からなる拡底杭を構築可能な場所打ちコンクリート杭の構築方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention makes it possible to excavate and form the excavation holes of the adjacent bottom-expanding piles and the connecting piles with the same excavator, and efficiently and economically from the plurality of bottom-expanding piles and the connecting piles. It is an object of the present invention to provide a method for constructing cast-in-place concrete piles capable of constructing a bottom-expanded pile.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の場所打ちコンクリート杭の構築方法は、円柱状の軸部及び該軸部の先端部を拡張してなる略円錐台状の拡底部からなる拡底杭部と、所定の間隔をあけて設けられた隣り合う前記拡底杭部を連結する連結杭部とを備えた場所打ちコンクリート杭を構築する方法であって、杭用の掘削機を用い、前記隣り合う拡底杭部の掘削孔を少なくとも前記隣り合う拡底杭部の軸部が重ならないように所定の間隔をあけて掘削する拡底杭部掘削工程と、前記各拡底杭部の掘削孔に、前記各拡底杭部の軸方向全長に沿う側面を備えた掘削機ガイド部材を挿入して設置する掘削機ガイド部材設置工程と、前記各拡底杭部の掘削孔に挿入設置した前記掘削機ガイド部材で鉛直方向に案内させつつ、杭用の掘削機を用いて前記隣り合う拡底杭部の掘削孔の間の前記連結杭部の地盤を掘削して前記連結杭部の掘削孔を形成し、前記隣り合う拡底杭部の掘削孔を連通させる連結杭部掘削工程と、前記隣り合う拡底杭部の掘削孔と前記連結杭部の掘削孔からなる連結掘削孔にコンクリートを打設するコンクリート打設工程とを備え、前記掘削機ガイド部材は、前記連結杭部の掘削にて前記掘削機を案内する面のみに凹部が形成されていることを特徴とする。 The method for constructing a cast-in-place concrete pile of the present invention is provided at a predetermined interval from a bottom-expanded pile portion consisting of a columnar shaft portion and a substantially conical stand-shaped bottom-expanded portion formed by expanding the tip portion of the shaft portion. It is a method of constructing a cast-in-place concrete pile provided with a connecting pile portion connecting the adjacent bottom-expanded pile portions, and at least the excavation hole of the adjacent bottom-expanded pile portion is made by using an excavator for piles. The expansion pile excavation process of excavating at predetermined intervals so that the shafts of the adjacent expansion piles do not overlap, and the side surface along the axial total length of each expansion pile in the excavation hole of each expansion pile. Excavation for piles while being guided in the vertical direction by the excavator guide member installation process of inserting and installing the excavator guide member provided with Using a machine, excavate the ground of the connecting pile portion between the drilling holes of the adjacent bottom-expanded pile portions to form an excavation hole of the connecting pile portion, and connect the excavation holes of the adjacent bottom-expanded pile portions to communicate with each other. The excavator guide member comprises a pile portion excavation step and a concrete placing step of placing concrete in a connecting excavation hole composed of an excavation hole of the adjacent bottom-expanded pile portion and an excavation hole of the connecting pile portion. It is characterized in that a recess is formed only on the surface for guiding the excavator in the excavation of the connecting pile portion .
本発明の場所打ちコンクリート杭の構築方法において、隣り合う一方の拡底杭部の掘削孔に挿入する一方の掘削機ガイド部材は、他方の拡底杭部の掘削孔を向く面に杭用の掘削機の側面が係合して杭用の掘削機を鉛直方向に案内するための一方のガイド面を備えて形成され、他方の拡底杭部の掘削孔に挿入する他方の掘削機ガイド部材は、一方の拡底杭部の掘削孔を向く面に杭用の掘削機の側面が係合して杭用の掘削機を鉛直方向に案内するための他方のガイド面を備えて形成されていることが望ましい。 In the method for constructing a cast-in-place concrete pile of the present invention, one excavator guide member inserted into the excavation hole of one of the adjacent bottom-expanded pile portions is a pile excavator on the surface facing the excavation hole of the other bottom-expanded pile portion. The other excavator guide member is formed with one guide surface for engaging and vertically guiding the excavator for the pile, and the other excavator guide member to be inserted into the excavation hole of the other expanded pile portion. It is desirable that the side surface of the excavator for piles is engaged with the surface of the expanded pile portion facing the excavation hole and provided with the other guide surface for guiding the excavator for piles in the vertical direction. ..
本発明の場所打ちコンクリート杭の構築方法によれば、隣り合う拡底杭部と連結杭部の掘削孔を同じ掘削機で掘削形成することができ、超高層ビルなど非常に大きな柱軸力を好適に支持可能な高支持耐力の場所打ちコンクリート拡底杭を効率的且つ経済的に構築することが可能になる。 According to the method for constructing cast-in-place concrete piles of the present invention, excavation holes for adjacent bottom-expanded piles and connecting piles can be excavated and formed by the same excavator, and a very large column axial force such as a skyscraper is suitable. It is possible to efficiently and economically construct cast-in-place concrete expansion piles with high bearing capacity that can be supported.
以下、図1及び図2を参照し、本発明の一実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の構築方法について説明する。 Hereinafter, a method for constructing a cast-in-place concrete pile according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
本実施形態の場所打ちコンクリート杭の構築方法では、図1(a)から図1(c)に示すように、従来の杭用の掘削機9を用い、略一定の径の円柱状の軸部2及び軸部2の先端部を拡張してなる略円錐台状の拡底部3からなる拡底杭部1の掘削孔10を、少なくとも隣り合う拡底杭部1の軸部2が重ならないように所定の間隔をあけて先行掘削する(先行掘削工程)。これら一対の拡底杭部1の掘削孔10は、各拡底杭部1の軸部2の中心軸O1と、後工程で隣り合う一対の拡底杭部1の掘削孔10を連結するようにこれら一対の掘削孔10の間の地盤Gを掘削形成する連結杭部8の掘削孔11の中心軸O2とが平面視で互いに一直線S1上に配されるように掘削する。
In the method of constructing a cast-in-place concrete pile of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c), a
そして、この段階で、隣り合う拡底杭部1の掘削孔10にそれぞれ掘削機ガイド部材12を挿入する(掘削機ガイド部材設置工程)。
Then, at this stage, the
掘削機ガイド部材12は、例えば、鉄筋12aと鋼板12bを用いて形成したものであり、隣り合う一方の拡底杭部1の掘削孔10に挿入する一方の掘削機ガイド部材12には、他方の拡底杭部1の掘削孔10を向く面に杭用の掘削機9を鉛直方向に案内するための一方のガイド面12cが形成され、他方の拡底杭部1の掘削孔10に挿入する他方の掘削機ガイド部材12には、一方の拡底杭部1の掘削孔10を向く面に杭用の掘削機9を鉛直方向に案内するための他方のガイド面12cが形成されている。
The
これら一対の掘削機ガイド部材12をそれぞれ隣り合う一方の拡底杭部1と他方の拡底杭部1の掘削孔10に挿入すると、一対の掘削機ガイド部材12のガイド面12c同士が杭用の掘削機9の大きさ形状に応じた所定の間隔をもって対向配置される。また、本実施形態では、各掘削機ガイド部材12のガイド面12cが平面視で杭用の掘削機9に対応(杭用の掘削機9の側面が係合)するように同心円の一部に沿う円弧状に形成されている。
When the pair of
一対の掘削機ガイド部材12をそれぞれ隣り合う拡底杭部1の掘削孔10に挿入し安定液中に沈設した段階で、一対の掘削機ガイド部材12(一対のガイド面12c)の間に杭用の掘削機9を挿入するように、一対のガイド面12cに案内させながら隣り合う拡底杭部1の掘削孔10の間(連結杭部8)の地盤Gを掘削する(連結杭部掘削工程)。
At the stage where the pair of
このとき、掘削機9が掘削機ガイド部材12のガイド面12cに案内されて鉛直方向に導かれる。これにより、隣り合う拡底杭部1の間の連結杭部8の地盤Gを掘削する場合であっても、曲がりが生じることがなく、隣り合う拡底杭部1の間の地盤Gを好適に掘削し、一対の拡底杭部1の掘削孔10を連結杭部8となる掘削孔11で連結することができる。
At this time, the
そして、軸部2及び拡底部3からなる隣り合う拡底杭部1の掘削孔10と、軸部2及び拡底部3からなる連結杭部8の掘削孔11とが連通して形成され、安定液が充填された連結掘削孔から掘削機ガイド部材12を引き抜いて取り除き、鉄筋籠を建て込むとともにトレミー管を用いて安定液と置換するようにコンクリートを打設する(コンクリート打設工程)。また、必要に応じて杭頭部側を埋め戻したり、杭頭基礎を構築し、場所打ちコンクリート杭1’の施工が完了する。
Then, the
このようにして構築された本実施形態の場所打ちコンクリート杭1’は、図2に示すように、軸部2及び拡底部3からなる3本の拡底杭1、8を、これら3本の拡底杭1、8の軸部2の中心軸O1、O2が平面視で同一直線S1上に配され、且つ隣り合う拡底杭1、8の軸部2同士及び拡底部3同士の一部が重なるようにして一体化した形で構築される。
As shown in FIG. 2, the cast-in-place concrete pile 1'of the present embodiment constructed in this manner has three expanded
言い換えれば、本実施形態の場所打ちコンクリート杭1’は、3本の拡底杭1、8の略円柱状の軸部2が一体化された軸連結部18の側面の一面18a及び他面18bが軸連結部18の上端から下端まで延び、略一定の径の3つの凸円弧面19を並列結合した円弧凹凸形状を呈するように形成され、3本の拡底杭1、8の略円錐台状の拡底部3が一体化された拡底連結部20の側面の一面20a及び他面20bが拡底連結部20の上端から下端に向かうに従い漸次径が大となる3つの円錐面を並列結合した円錐凹凸形状を呈するように形成されている。
In other words, the cast-in-place concrete pile 1'of the present embodiment has one
このように形成された本実施形態の場所打ちコンクリート杭1’は、大きな底面積を備えることで高支持耐力の杭を実現できる。また、拡底連結部20の側面の一面20a及び他面20bが円錐凹凸形状で形成されることに加え、軸連結部18の側面の一面18a及び他面18bが円弧凹凸形状で形成されることによって、杭1’の摩擦抵抗力を大幅に向上させることができ、この点から、さらに高支持耐力の杭1’を実現することが可能になる。
The cast-in-place concrete pile 1'formed in this way can realize a pile having a high bearing capacity by having a large bottom area. Further, in addition to the one
なお、各拡底杭1、8の底面積、ひいては軸連結部18及び拡底連結部20からなる杭1’の底面積合計は、杭1’の必要支持力によって決めればよい。
The bottom area of each of the expanded
したがって、本実施形態の場所打ちコンクリート杭の構築方法においては、設計上、建物本体4の柱5が近接する場合でも、必要な支持力を与える場所打ちコンクリート杭1’を構築できる。また、隣り合う拡底杭部1の掘削と、連結杭部8の掘削とを、掘削孔10が曲がることなく、同じアールドリルなどの杭用の掘削機9を用いて行うことができる。
Therefore, in the method of constructing the cast-in-place concrete pile of the present embodiment, it is possible to construct the cast-in-place concrete pile 1'that gives the necessary bearing capacity even when the
よって、本実施形態の場所打ちコンクリート杭の構築方法によれば、従来と比較し、超高層ビルなど非常に大きな柱軸力を好適に支持可能な高支持耐力の場所打ちコンクリート杭1’を効率的且つ経済的に構築することが可能になる。 Therefore, according to the method for constructing a cast-in-place concrete pile of the present embodiment, a cast-in-place concrete pile 1'with a high bearing capacity that can suitably support a very large column axial force such as a skyscraper is more efficient than the conventional one. It will be possible to build it economically and economically.
以上、本発明に係る場所打ちコンクリート杭の構築方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although one embodiment of the method for constructing a cast-in-place concrete pile according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned one embodiment and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. ..
例えば、隣り合う拡底杭部1の掘削孔10にそれぞれ挿入配置する掘削機ガイド部材12は、杭用の掘削機9を鉛直方向に案内して連結杭部8の掘削を行うことが可能であれば、必ずしも、その形状、構成を本実施形態のように限定しなくてもよい。
For example, the
また、連結杭部8は必ずしも軸部2と拡底部3を備えた拡底杭形状でなくてもよい。すなわち、所望の支持耐力が得られるのであれば、軸部2のみで形成、構成してもよい。
Further, the connecting
1 場所打ちコンクリート杭(拡底杭部、拡底杭)
1’ 場所打ちコンクリート杭
1a 杭底
2 軸部
3 拡底部
4 建物本体
5 柱
7 基礎
8 連結杭部
9 掘削機
10 拡底杭部の掘削孔
11 連結杭部の掘削孔
12 掘削機ガイド部材
12a 鉄筋
12b 鋼板
12c ガイド面
14 壁部
18 軸連結部
18a 一面
18b 他面
19 凸円弧面
20 拡底連結部
20a 一面
20b 他面
G 地盤
O1 中心軸
O2 中心軸
P 荷重
S1 一直線
1 Cast-in-place concrete pile (expanded pile, expanded pile)
1'Casting concrete pile
Claims (2)
杭用の掘削機を用い、前記隣り合う拡底杭部の掘削孔を少なくとも前記隣り合う拡底杭部の軸部が重ならないように所定の間隔をあけて掘削する拡底杭部掘削工程と、
前記各拡底杭部の掘削孔に、前記各拡底杭部の軸方向全長に沿う側面を備えた掘削機ガイド部材を挿入して設置する掘削機ガイド部材設置工程と、
前記各拡底杭部の掘削孔に挿入設置した前記掘削機ガイド部材で鉛直方向に案内させつつ、杭用の掘削機を用いて前記隣り合う拡底杭部の掘削孔の間の前記連結杭部の地盤を掘削して前記連結杭部の掘削孔を形成し、前記隣り合う拡底杭部の掘削孔を連通させる連結杭部掘削工程と、
前記隣り合う拡底杭部の掘削孔と前記連結杭部の掘削孔からなる連結掘削孔にコンクリートを打設するコンクリート打設工程とを備え、
前記掘削機ガイド部材は、前記連結杭部の掘削にて前記掘削機を案内する面のみに凹部が形成されていることを特徴とする場所打ちコンクリート杭の構築方法。 A connection that connects a bottom-expanded pile portion consisting of a columnar shaft portion and a substantially conical platform-shaped bottom-expanded portion formed by expanding the tip portion of the shaft portion, and adjacent bottom-expanded pile portions provided at predetermined intervals. A method of constructing cast-in-place concrete piles with piles.
Using an excavator for piles, a bottom-expanded pile excavation process for excavating the excavation holes of the adjacent bottom-expanded piles at a predetermined interval so that at least the shafts of the adjacent bottom-expanded piles do not overlap.
An excavator guide member installation process of inserting and installing an excavator guide member having a side surface along the axial length of each of the expanded pile portions in the excavation hole of each expanded pile portion .
While guiding in the vertical direction by the excavator guide member inserted and installed in the excavation hole of each bottom-expanded pile portion, the connecting pile portion between the excavation holes of the adjacent bottom-expanded pile portions is used by using the excavator for piles. The excavation process of the connecting pile part, in which the ground is excavated to form the excavation hole of the connecting pile part and the excavation holes of the adjacent bottom-expanded pile parts are communicated with each other.
It is provided with a concrete placing step of placing concrete in a connecting excavation hole composed of an excavation hole of the adjacent bottom-expanded pile portion and an excavation hole of the connecting pile portion .
The excavator guide member is a method for constructing a cast-in-place concrete pile, characterized in that a recess is formed only in a surface for guiding the excavator in excavation of the connecting pile portion .
隣り合う一方の拡底杭部の掘削孔に挿入する一方の掘削機ガイド部材は、他方の拡底杭部の掘削孔を向く面に杭用の掘削機の側面が係合して杭用の掘削機を鉛直方向に案内するための一方のガイド面を備えて形成され、
他方の拡底杭部の掘削孔に挿入する他方の掘削機ガイド部材は、一方の拡底杭部の掘削孔を向く面に杭用の掘削機の側面が係合して杭用の掘削機を鉛直方向に案内するための他方のガイド面を備えて形成されていることを特徴とする場所打ちコンクリート杭の構築方法。 In the method for constructing cast-in-place concrete piles according to claim 1,
One of the excavator guide members to be inserted into the excavation hole of one of the adjacent bottom-expanded piles is a pile excavator in which the side surface of the excavator for piles engages with the surface of the other of the expanded piles facing the excavation hole. Formed with one guide surface for guiding in the vertical direction,
The other excavator guide member to be inserted into the excavation hole of the other expanded pile portion is vertically engaged with the side surface of the excavator for piles on the surface facing the excavation hole of one expanded pile portion. A method of constructing cast-in-place concrete piles, characterized in that they are formed with the other guide surface for guiding in the direction.
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