JP6943272B2 - Construction method of steel pipe pile, steel pipe pile - Google Patents
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Description
本発明は、回転圧入機によって、地盤に鋼管杭を打ち込む打設方法に関し、特に捨石層あるいは転石層を有する地盤に対して好適な鋼管杭の施工方法、及び鋼管杭に関する。 The present invention relates to a method of driving a steel pipe pile into the ground by a rotary press-fitting machine, and particularly to a method of constructing a steel pipe pile suitable for a ground having a rubble layer or a boulder layer, and a steel pipe pile.
鋼管杭の打設方法としては、打撃工法、振動工法、圧入工法がある。
しかし、捨石層あるいは転石層を有する地盤においては、貫入抵抗が高くなることから杭を損傷させてしまうリスクが大きいことや、杭からの力を受けた捨石や転石が動いてしまい鉛直方向に力がうまく伝わらないことから、いずれの工法でも打設が困難となる。
There are a striking method, a vibration method, and a press-fitting method as a method for driving steel pipe piles.
However, in the ground with a rubble layer or a boulder layer, there is a high risk of damaging the pile due to the high penetration resistance, and the rubble and boulders that receive the force from the pile move and force in the vertical direction. Is not transmitted well, so it is difficult to place the pile with either method.
このような問題に対する解決方法としては、アースオーガを用いた先行掘削工法により、杭径以上の径で捨石層や転石層を掘削後、その部分を砂置換し、あらためて杭を打設する方法がとられている。
また、他の方法として、特許文献1では、杭先端に耐摩耗鋼を取り付けることにより、打設性能を向上する方法が提案されている。
As a solution to such a problem, a method of excavating a rubble layer or a boulder layer with a diameter larger than the pile diameter by a preliminary excavation method using an earth auger, replacing the part with sand, and placing a pile again is possible. Has been taken.
Further, as another method,
アースオーガを用いた先行掘削工法では、先行掘削用や、掘削した捨石、土運搬の機材が必要となり、施工スペースやコストが増大し、また、砂置換後にあらためて杭打設機械をセットして杭を打ち込むことから、施工期間も長くなるという問題がある。 The advanced excavation method using an earth auger requires equipment for advanced excavation, excavated rubble, and soil transportation, which increases the construction space and cost, and also sets a pile driving machine again after sand replacement to pile the pile. There is a problem that the construction period is long because the construction period is long.
また、特許文献1では、杭先端に耐摩耗鋼を取り付けることにより、打設時の杭自身の耐久性は向上するものの、杭からの力を受けた捨石や転石が動いてしまい鉛直方向に力がうまく伝わらないという問題は解消されていない。そのため、特に港湾構造基礎や根固めに使われている捨石マウンドのように、捨石層が表層にあるケースでは施工困難となる。
Further, in
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、捨石層あるいは転石層を有する地盤への施工性を高めることができる鋼管杭の施工方法及び鋼管杭を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method for constructing a steel pipe pile and a steel pipe pile capable of improving workability on a ground having a rubble layer or a boulder layer.
(1)本発明に係る鋼管杭の施工方法は、捨石層及び/又は転石層を有する地盤に回転圧入機によって鋼管杭を打設する方法であって、
前記鋼管杭の先端外周部に50MPa超えの水圧の高圧水を噴射可能な高圧ウォータジェットノズルを配設し、前記鋼管杭を回転圧入するに際して、
前記鋼管杭の先端が、少なくとも前記捨石層又は転石層に至った時には、前記回転圧入機より前記鋼管杭に作用する鉛直荷重と回転速度を、前記鋼管杭の先端によって捨石又は転石の移動を規制するのに適した値に設定して、前記高圧ウォータジェットノズルから高圧水を噴射して前記捨石又は転石を破砕する工程を備えたことを特徴とするものである。
(1) The method of constructing a steel pipe pile according to the present invention is a method of driving a steel pipe pile into the ground having a rubble layer and / or a boulder layer by a rotary press-fitting machine.
When a high-pressure water jet nozzle capable of injecting high-pressure water having a water pressure of more than 50 MPa is provided on the outer peripheral portion of the tip of the steel pipe pile and the steel pipe pile is rotationally press-fitted.
When the tip of the steel pipe pile reaches at least the rubble layer or the boulder layer, the vertical load and the rotational speed acting on the steel pipe pile are regulated by the rotary press-fitting machine, and the movement of the rubble or boulder is regulated by the tip of the steel pipe pile. It is characterized by comprising a step of injecting high pressure water from the high pressure water jet nozzle to crush the rubble or boulders by setting a value suitable for the above.
(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、研磨材を混入した高圧水を噴射することを特徴とするものである。 (2) Further, the above-mentioned item (1) is characterized in that high-pressure water mixed with an abrasive is sprayed.
(3)また、上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、前記高圧ウォータジェットノズルから高圧水を噴射して破砕した捨石及び/又は転石を鋼管杭先端に配したビットにより切削しつつ、地盤に鋼管杭を圧入する工程を備えたこと特徴とするものである。 (3) Further, in the above (1) or (2), while cutting crushed rubble and / or boulders by injecting high-pressure water from the high-pressure water jet nozzle with a bit arranged at the tip of a steel pipe pile. It is characterized by having a process of press-fitting steel pipe piles into the ground.
(4)また、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、前記鋼管杭を所定の深度まで打設したのち、前記高圧ウォータジェットノズルから噴射する噴射材を水からセメントに切り替えて、杭先端地盤にセメントを噴射して地盤改良を行うことを特徴とするものである。 (4) Further, in any of the above (1) to (3), after the steel pipe pile is driven to a predetermined depth, the injection material to be ejected from the high-pressure water jet nozzle is changed from water to cement. It is characterized in that the ground is improved by injecting cement onto the ground at the tip of the pile by switching.
(5)また、上記(4)に記載のものにおいて、杭先端地盤の地盤改良完了後に、前記高圧ウォータジェットノズルを鋼管杭の先端外周部から取り外し、取り外した前記高圧ウォータジェットノズルを前記鋼管杭の外周面に沿って引き上げながら、杭周面地盤にセメントを噴射して、地盤改良を行うことを特徴とするものである。 (5) Further, in the above (4), after the ground improvement of the pile tip ground is completed, the high pressure water jet nozzle is removed from the outer peripheral portion of the tip of the steel pipe pile, and the removed high pressure water jet nozzle is removed from the steel pipe pile. It is characterized in that the ground is improved by injecting cement onto the ground around the pile while pulling it up along the outer peripheral surface of the pile.
(6)また、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載のものにおいて、高圧水を前記鋼管杭の内側斜め下方に向けて噴射するようにしたことを特徴とするものである。 (6) Further, in any of the above (1) to (5), the high-pressure water is jetted diagonally downward inside the steel pipe pile.
(7)また、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載のものにおいて、前記高圧ウォータジェットノズルを複数配設して前記鋼管杭の内側斜め下方と、前記鋼管杭の外側斜め下方にそれぞれ向けて高圧水を噴射することを特徴とするものである。 (7) Further, in any of the above (1) to (5), a plurality of the high-pressure water jet nozzles are arranged diagonally downward inside the steel pipe pile and diagonally downward outside the steel pipe pile. It is characterized by injecting high-pressure water toward each of them.
(8)また、上記(1)乃至(7)のいずれかに記載のものにおいて、前記高圧ウォータジェットノズルの噴射口が鋼管杭先端から上方100mmまでの間に位置して配置されていることを特徴とするものである。 (8) Further, in any of the above (1) to (7), the injection port of the high-pressure water jet nozzle is arranged so as to be located between the tip of the steel pipe pile and 100 mm above. It is a feature.
(9)また、本発明に係る鋼管杭は、杭先端外周部に配設されて50MPa超えの水圧の高圧水を噴射可能な高圧ウォータジェットノズルと、該高圧ウォータジェットノズルの破損を防止するための円筒状の保護部材と、該保護部材の地盤と接触する面に配設された切削ビットとを備えたことを特徴とするものである。 (9) Further, the steel pipe pile according to the present invention is arranged on the outer peripheral portion of the tip of the pile to prevent damage to the high-pressure water jet nozzle capable of injecting high-pressure water having a water pressure of more than 50 MPa and the high-pressure water jet nozzle. It is characterized by including a cylindrical protective member of the above and a cutting bit arranged on a surface of the protective member in contact with the ground.
(10)また、上記(9)に記載のものにおいて、前記切削ビットが、前記高圧ウォータジェットノズルの先端を挟み込むように配置されることで前記保護部材を兼用していることを特徴とするものである。 (10) Further, in the above-mentioned item (9), the cutting bit is arranged so as to sandwich the tip of the high-pressure water jet nozzle, so that the cutting bit also serves as the protective member. Is.
本発明においては、鋼管杭の先端外周部に50MPa超えの水圧の高圧水を噴射可能な高圧ウォータジェットノズルを配設し、前記鋼管杭を回転圧入するに際して、
少なくとも捨石層又は転石層に至った時には、前記鋼管杭の先端によって前記捨石又は転石の移動を規制するのに適切な予め設定した鉛直荷重と回転速度にして、前記高圧ウォータジェットノズルから高圧水を噴射して前記捨石又は転石を破砕する工程を備えたことにより、前記捨石又は転石が動かないように抑え込むことができ、前記捨石又は転石を確実に破砕することができるので、前記捨石層又は転石層を有する地盤への施工性を高めることができる。また、前記捨石又は転石を確実に破砕することで、前記鋼管杭を鉛直方向に打設することができ、安定した基礎構造を構築することができる。
In the present invention, a high-pressure water jet nozzle capable of injecting high-pressure water having a water pressure of more than 50 MPa is provided on the outer peripheral portion of the tip of the steel pipe pile, and the steel pipe pile is rotationally press-fitted.
At least when the rubble layer or boulder layer is reached, high-pressure water is discharged from the high-pressure water jet nozzle at a preset vertical load and rotation speed suitable for restricting the movement of the rubble or boulder by the tip of the steel pipe pile. By providing the step of injecting and crushing the rubble or boulder, the rubble or boulder can be suppressed so as not to move, and the rubble or boulder can be reliably crushed. It is possible to improve the workability on the ground having a layer. Further, by surely crushing the rubble or boulders, the steel pipe pile can be driven in the vertical direction, and a stable foundation structure can be constructed.
本実施の形態に係る鋼管杭の施工方法の説明に先立って、鋼管杭の施工方法に用いられる機器について概説する。
鋼管杭1の回転圧入に用いる回転圧入機3は、図1に示すように、鋼管杭1の上部にチャッキング部5を介して取り付けられて、鋼管杭1に回転力と圧入力を付与しながら地盤に鋼管杭1を貫入施工するものである。
Prior to the explanation of the steel pipe pile construction method according to the present embodiment, the equipment used in the steel pipe pile construction method will be outlined.
As shown in FIG. 1, the rotary press-
また、鋼管杭1の先端外周部には、図1に示すように、高圧ウォータジェットノズル7が配設されている。
高圧ウォータジェットノズル7は、50MPa超えの水圧の高圧水(例えば、50MPa超え、300MPa以下)を噴射可能なものであり、鋼管杭1の先端外周部に着脱可能に配設されている。本実施の形態では、2個の高圧ウォータジェットノズル7が鋼管杭1の外周の180°離れた位置に設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, a high-pressure
The high-pressure
鋼管杭1の回転圧入時に、高圧ウォータジェットノズル7が破損するのを防止するため、鋼管杭1の先端部には、円筒状の保護部材9が設けられ、高圧ウォータジェットノズル7ができるだけ土砂等に接触しないようにしている。
In order to prevent the high-pressure
配設する高圧ウォータジェットノズル7の数は、2個に限られず、1個でもよく、または3個以上を離散的に配置してもよい。
もっとも、本発明は回転圧入機3で鋼管杭1を回転させるので、高圧ウォータジェットノズル7の数を少なくしても、鋼管杭1の回転によって全周をカバーできる。
The number of high-pressure
However, since the
高圧ウォータジェットノズル7からの高圧水11の噴き出し方向に関し、鉛直下方に向けて噴き出すようにしてもよいが、鋼管杭1の内側に向けて噴射するようにしてもよい。内側に向けて噴射することで、鋼管杭1の内部に捨石または転石が詰まることなく、スムーズな杭の打設が可能となる。もっとも、高圧水11の吹き出し角度θは、杭軸方向に対し杭中心方向に30°以内とすることが望ましい(図1参照)。
Regarding the ejection direction of the high-
また、複数の高圧ウォータジェットノズル7を取り付ける場合は、高圧水11の吹き出し方向を、内側と外側の交互になるようにしてもよい。
ただし、内側と外側の交互に向けた高圧ウォータジェットの噴射方向が大きく異なる場合、捨石又は転石が十分破砕されず鋼管杭の回転圧入が困難になる。一方で、内側と外側の交互に向けた高圧ウォータジェットの噴射方向の違いが少ない場合、捨石又は転石の破砕箇所が重なってしまい、不効率な施工となる。そこで内側と外側の交互に向けた高圧ウォータジェットの鋼管杭円半径方向に対する噴射方向の角度差が10°〜30°以内とすることが望ましい。
Further, when a plurality of high-pressure
However, if the injection directions of the high-pressure water jets directed alternately inside and outside are significantly different, the rubble or boulders are not sufficiently crushed and it becomes difficult to rotationally press-fit the steel pipe pile. On the other hand, if there is little difference in the injection direction of the high-pressure water jets that are alternately directed to the inside and the outside, the crushed parts of the rubble or boulders will overlap, resulting in inefficient construction. Therefore, it is desirable that the angle difference in the injection direction with respect to the radial direction of the steel pipe pile circle of the high-pressure water jet directed alternately inside and outside is within 10 ° to 30 °.
後述するように、本発明の施工方法では、高圧ウォータジェットノズル7への供給材を水からセメント25に切り替えて、セメント25を噴射して地盤改良を行う態様(図4(d)参照)も考えられるので、このような態様の場合には、外側に向けて噴射する高圧ウォータジェットノズル7がある方が広範囲に地盤改良することが可能となるので好ましい。
高圧水の噴き出し方向としては、鉛直下方、鋼管杭の内方、鋼管杭の外方の3態様が考えられるが、これら3つのうちのいずれか一つの方向、いずれか2つ方向、または3つ全ての方向としてもよい。
As will be described later, in the construction method of the present invention, the supply material to the high-pressure
There are three possible directions for ejecting high-pressure water: vertically downward, inside the steel pipe pile, and outside the steel pipe pile. One of these three directions, any two directions, or three directions. It may be in all directions.
高圧ウォータジェットノズル7には、噴射水を供給するための供給配管13が接続されている。
供給配管13からは、通常は、水が供給されるが、捨石や転石の切削力を高めるために、水に研磨材を混入するようにしてもよい。
研磨材としては、硅砂の適用が考えられるが、その他の材料としては、鉄鋼スラグ、スチールグリット、溶融アルミナ、ガーネットなどの適用も考えられる。
また研磨材としては、研磨材粒子の硬度300〜2000(HK、ヌープ硬さ)、D50(JIS Z 8815で規定される、粉体状物質の粒径分布を測定するために行うふるい分け試験方法において、当該粉体状物質の頻度の累積が50%になる粒子径)粒径200μm〜1000μmの材料が好適である。
A
Water is normally supplied from the
As an abrasive, silica sand can be applied, but as other materials, steel slag, steel grit, molten alumina, garnet, etc. can also be applied.
In addition, as an abrasive material, in the sieving test method for measuring the particle size distribution of powdery substances specified by Abrasive particle hardness 300 to 2000 (HK, Noup hardness) and D50 (JIS Z 8815). , Particle size at which the cumulative frequency of the powdery substance is 50%) A material having a particle size of 200 μm to 1000 μm is suitable.
なお、高圧ウォータジェットノズル7からは、地盤改良に用いるセメント25等を噴射することもできる。
The high-pressure
高圧ウォータジェットノズル7は、鋼管杭1を施工した後回収する場合は保護部材9に着脱可能に取り付けてもよい。例えば、高圧ウォータジェットノズル7を保護部材9にロックピンや点付け溶接で仮付けしておき、施工した後に地上からウォータジェットのホースを引くことで、保護部材9から剥がれるようにしておいてもよい。
The high-pressure
次に施工方法について具体的に説明する。
本実施の形態が対象とする捨石層及び/又は転石層を有する地盤への鋼管杭の施工例としては、図2に示すように、捨石15によって形成された捨石マウンド17の上に構築された護岸19において、護岸19よりも海側の捨石マウンド17を貫通して支持層21まで補強用の鋼管杭1を施工する場合が挙げられる。以下の説明では、図2に示したような捨石15による捨石層23を有する地盤に鋼管杭1を施工する場合について説明する。
Next, the construction method will be specifically described.
As an example of construction of a steel pipe pile on the ground having a rubble layer and / or a boulder layer, which is the target of the present embodiment, as shown in FIG. 2, it was constructed on a
本実施の形態に係る鋼管杭の施工方法は、図3に示すように、鋼管杭1を回転圧入するに際して、捨石層23に至った時には(図3(a)参照)、鋼管杭1の先端によって捨石15の移動を規制するのに適切な予め設定した鉛直荷重と回転速度に設定する。
なお、鋼管杭1の先端が捨石層23に至ったかどうかは、杭の貫入抵抗の増加によって知ることができる。また、鋼管杭の打設に先立って行われる事前調査によって、どの程度の深度に捨石層23があるかが予め分かっている場合には、深度と貫入抵抗の両方によって捨石層23に至ったことを知ることができる。
As shown in FIG. 3, the method of constructing the steel pipe pile according to the present embodiment is that when the
Whether or not the tip of the
鉛直荷重と回転速度の設定・変更は、捨石15が動かないように抑え込んで、高圧水11を噴射したときに、捨石15を確実に破砕できるようにするためである。
したがって、鉛直荷重としては、捨石層23を構成する捨石15の大きさ等によって適切な荷重を予め設定しておけばよく、鋼管杭1の自重であってもよいし、それよりも大きな荷重であってもよく、その場合には付加ウェイトを用いればよい。
また、回転速度については、回転速度をゼロ、すなわち回転を停止した状態でもよく、回転する場合でも、通常は回転貫入する際の回転速度よりも遅くする。もっとも、捨石層23に至る直前の回転速度が遅い場合には、回転速度を変更しないまま高圧水11を噴射することもあり得る。
捨石粉砕のための回転は同方向に回転させ続けてもよいし、例えば360°回転させたのち、逆方向に360°回転させて戻すことを繰り返してもよい。また、取り付けた高圧ウォータジェットノズルの位置および数に応じて、回転角度を変えてもよい。
The vertical load and the rotation speed are set / changed so that the
Therefore, as the vertical load, an appropriate load may be set in advance according to the size of the
Further, regarding the rotation speed, the rotation speed may be zero, that is, the rotation may be stopped, and even when the rotation is performed, the rotation speed is usually slower than the rotation speed at the time of penetrating the rotation. However, when the rotation speed immediately before reaching the
The rotation for crushing rubble may be continuously rotated in the same direction, for example, 360 ° may be rotated, and then 360 ° may be rotated in the opposite direction and returned. Further, the rotation angle may be changed according to the position and number of the attached high-pressure water jet nozzles.
捨石15の移動を規制した状態で、高圧ウォータジェットノズル7から高圧水11を噴射して、捨石15を破砕する。図3(b)に示す例は、鋼管杭1をゆっくり回転させながら、高圧水11を噴射して鋼管杭1の形状に沿って捨石15を破砕している例である。
なお、捨石層23が厚い場合には、鋼管杭1を回転させないで、鋼管杭1の先端で捨石15を押さえた状態で、高圧水11を噴射して、捨石15に亀裂を入れ、または破砕し、少し鋼管杭1を少し回転貫入し、その後、回転を止めて高圧水11を噴射するということを繰り返してもよい。
With the movement of the
When the
前述したように、高圧水11の噴射方向としては、鉛直下方でもよいが、鋼管杭1の内側に向けて配置することで、杭の内部に捨石15または転石が詰まることなく、スムーズな杭の打設が可能となる。
また、鋼管杭1の先端外側に複数の高圧ウォータジェットノズル7を取り付け、高圧水11の噴射方向を鋼管杭1の内側と外側の交互に向けて噴射するようにしてもよい。
As described above, the injection direction of the high-
Further, a plurality of high-pressure
捨石層23を通過すると、鋼管杭1を回転貫入に適切な回転数等に戻して、支持地盤まで回転貫入する(図3(c)参照。)
回転貫入が完了すると、高圧ウォータジェットノズル7を杭先端から取り外して、供給配管13と共に引き上げて施工を完了する。
After passing through the
When the rotary penetration is completed, the high-pressure
以上のように、本実施の形態の鋼管杭の施工方法によれば、捨石15が動かないように抑え込むことができ、捨石15を確実に破砕することができるので、捨石層23を有する地盤への施工性を高めることができる。また、捨石15を破砕することで、鋼管杭1を鉛直方向に打設することができ、安定した基礎構造を構築することができる。
なお、上記の説明は捨石層23がある地盤への鋼管杭1の施工について述べたが、転石層のある地盤への施工でも同様である。
As described above, according to the construction method of the steel pipe pile of the present embodiment, the
The above description describes the construction of the
なお、捨石層23を通過する際に、高圧水を使用した場合、周囲の地盤が水圧で乱されることから、鋼管杭1の支持力(支持力=先端支持力+杭と地盤周面摩擦力)が弱くなることも考えられる。
この問題に対しては、所定の深度まで杭を打設したのち、高圧ウォータジェットノズル7への供給材を水からセメント25に切り替えて、杭先端地盤にセメント25を噴射して地盤改良を行うことで、杭の先端支持力が増大できる。
杭先端地盤にセメント25を噴射する際には、鋼管杭1を杭中心軸周りに回転させながら、セメント25を噴射して、地盤改良を行うことで、杭の周辺地盤全体の支持力性能を増大することができる。
When high-pressure water is used when passing through the
To solve this problem, after driving piles to a predetermined depth, the material supplied to the high-pressure
When injecting
また、所定の深度まで鋼管杭1を打設し(図4(a)〜(c)参照)、高圧ウォータジェットノズル7への供給材を水からセメント25に切り替えて、杭先端地盤にセメント25を噴射して地盤改良を行ったのち、高圧ウォータジェットノズル7を鋼管杭1の先端より取り外し、引き上げながら、杭周面地盤にセメント25を噴射して、地盤改良を行うようにしてもよい(図4(d)参照)。
これによって、鋼管杭1と地盤周面の摩擦力が増大し、鋼管杭1の先端支持力をより一層高めることができる。
なお、地盤の乱れが生じるのは、基本的には高圧水11を噴射した箇所だけであるため、杭周面地盤にセメント25を噴射して、地盤改良を行う区間は、高圧水11を噴射した区間、例えば捨石層23のある区間のみとしてもよい。
Further, the
As a result, the frictional force between the
Since the ground is basically disturbed only at the place where the high-
杭先端地盤や杭周面にセメント25を噴射して地盤改良を行うことが想定される場合には、高圧ウォータジェットノズル7から杭外側に向けて噴射できるようにすることで、広範囲に地盤改良することが可能となる。
When it is expected that
なお、上記の説明では、捨石層23を通過する際に高圧水11を噴射するようにしたが、捨石層23や転石層以外に、支持地盤など硬い層に鋼管杭1を打設する際、高圧水11を噴射するようにしてもよく、本発明はこれを排除するものではない。
In the above description, the high-
また、図5に示すように、保護部材9の先端に切削ビット27を配設してもよく、このようにすれば、高圧ウォータジェットにより捨石及び/又は転石を破砕しつつ、さらに鋼管杭先端に配置した切削ビット27により、捨石及び/又は転石を切削して、地盤に鋼管杭を圧入することで施工スピードを高めることができる。
また、図6に示すように、切削ビットを、高圧ウォータジェットノズル7の先端を挟み込むように配置して保護部材を兼用する保護部材兼用ビット29にしてもよい。
この場合、保護部材兼用ビット29の他に、鋼管杭1の先端に切削ビット27を設けてもよい。
Further, as shown in FIG. 5, a cutting
Further, as shown in FIG. 6, the cutting bit may be arranged so as to sandwich the tip of the high-pressure
In this case, a cutting
捨石及び転石や土砂との接触により、高圧ウォータジェットノズル7が損傷することを防止するために保護部材9を設けているが、損傷の可能性をより低くするために高圧ウォータジェットノズル7の先端にある噴射口を、保護部材の先端より上方に離して配置することが考えられる。
一方、高圧ウォータジェットノズル7の噴射口から標的物までの距離が大きくなると、破砕能力が低下する懸念がある。そこで、高圧ウォータジェットノズル7の噴射口から標的物までの距離(SOD)と標的物(コンクリート)の破砕深度との関係を実験的に調べた。その結果を示すグラフが図7であり、縦軸が破砕深さ(mm)で横軸がノズル噴射口から標的物までの距離(mm)を示している。
A
On the other hand, if the distance from the injection port of the high-pressure
なお、図7はウォータジェットの吐出圧力を200MPaとした時の結果を示している。吐出圧力が変化すれば、それに応じて破砕深度は変わるが、標的物までの距離(SOD)と標的物(コンクリート)の破砕深度との関係は同様であり、距離(SOD)が100mmまでは破砕能力が維持される傾向にある。
また、標的物を捨石や転石としても、ウォータジェットによる伝達エネルギーは、コンクリートの場合と変わらないことから、同様の傾向と考えてよい。
従って上記の結果から、高圧ウォータジェットによる捨石及び転石の破砕能力を維持するためには、図8に示すように、高圧ウォータジェットノズル7の噴射口の鋼管杭先端(保護部材9の先端先端)から上方への距離Lは、L=100mmまでの間に位置して配置されていることが好ましい。
なお、標的物までの距離(SOD)の下限は理論上0(ゼロ)であるが、実際は回転圧入する鋼管が僅かに傾くこともあることから、10〜20mm程度距離をとっておくことが望ましい。
Note that FIG. 7 shows the results when the discharge pressure of the water jet is set to 200 MPa. If the discharge pressure changes, the crushing depth changes accordingly, but the relationship between the distance to the target (SOD) and the crushing depth of the target (concrete) is the same, and crushing up to a distance (SOD) of 100 mm. Ability tends to be maintained.
Further, even if the target is rubble or boulders, the energy transmitted by the water jet is the same as that of concrete, so it can be considered that the tendency is the same.
Therefore, from the above results, in order to maintain the crushing ability of rubble and boulders by the high-pressure water jet, as shown in FIG. 8, the tip of the steel pipe pile at the injection port of the high-pressure water jet nozzle 7 (the tip of the protective member 9). The distance L from the upper side to the upper side is preferably arranged so as to be located between L = 100 mm.
The lower limit of the distance to the target (SOD) is theoretically 0 (zero), but in reality, the steel pipe to be rotationally press-fitted may tilt slightly, so it is desirable to keep a distance of about 10 to 20 mm. ..
1 鋼管杭
3 回転圧入機
5 チャッキング部
7 高圧ウォータジェットノズル
9 保護部材
11 高圧水
13 供給配管
15 捨石
17 捨石マウンド
19 護岸
21 支持層
23 捨石層
25 セメント
27 切削ビット
29 保護部材兼用ビット
1
Claims (8)
前記鋼管杭の先端外周部に50MPa超えの水圧の高圧水を噴射可能な高圧ウォータジェットノズルを配設し、前記鋼管杭を回転圧入するに際して、
前記鋼管杭の先端が、少なくとも前記捨石層又は転石層に至った時には、前記回転圧入機より前記鋼管杭に作用する回転速度を前記鋼管杭の先端によって捨石又は転石の移動を規制するのに適した値に設定すると共に鉛直荷重を前記鋼管杭の自重又はそれよりも大きな荷重に設定し、前記捨石又は前記転石を動かないように抑え込んで前記高圧ウォータジェットノズルから高圧水を噴射して前記捨石又は前記転石を破砕する工程を備えたことを特徴とする鋼管杭の施工方法。 A method of constructing a steel pipe pile in which a steel pipe pile is driven into the ground having a rubble layer and / or a boulder layer by a rotary press-fitting machine.
When a high-pressure water jet nozzle capable of injecting high-pressure water having a water pressure of more than 50 MPa is provided on the outer peripheral portion of the tip of the steel pipe pile and the steel pipe pile is rotationally press-fitted.
Tip of the steel pipe pile, when reaching at least the rubble layer or boulder layer, the rotational speed that acting on the steel pipe pile from the rotary press fit machine to restrict the movement of rubble or boulder by the tip of the steel pipe pile The vertical load is set to the own weight of the steel pipe pile or a load larger than that, and the rubble or the boulder is suppressed so as not to move, and high-pressure water is injected from the high-pressure water jet nozzle. A method for constructing a steel pipe pile, which comprises a step of crushing the rubble or the boulder.
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