JP7301185B2 - cast-in-place concrete pile - Google Patents
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Description
本発明は、場所打ちコンクリート杭に関する。 The present invention relates to 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。このような場所打ちコンクリート拡底杭(以下、場所打ちコンクリート杭という)では、例えば、特許文献1に示されるような、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構造のものが知られている。
Conventionally, cast-in-place concrete expanded bottom piles are often used as pile foundations for heavy buildings such as skyscrapers. In such a cast-in-place concrete expanded bottom pile (hereinafter referred to as a cast-in-place concrete pile), for example, as shown in
場所打ちコンクリート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 pile, for example, an excavator is used to excavate and form an excavation hole having a substantially constant diameter from the ground surface to a predetermined depth while filling it with a stabilizing liquid. Next, at the stage where the bottom enlarging excavator connected to the tip of the rod is inserted and placed at the tip of the excavation hole, the rod is rotated around the central axis while expanding the bottom enlarging excavator to extract the ground of the hole wall portion. is excavated and the tip of the excavated hole is widened. Then, a reinforcing bar cage is built into the expanded excavation hole, and concrete is poured using a tremie pipe to replace the stabilizing liquid, and if necessary, the pile head side is backfilled or the pile head foundation is constructed. And so on, the construction of the cast-in-place concrete expanded bottom pile is completed.
ここで、図8(a)に示すように、上記のように構築される場所打ちコンクリート杭1Aは、各種工法ごとにその大きさが異なるが、現状では軸径(軸部10の外径)が最大約3m、拡底径(拡底部20Aの外径)が最大4.8m~5.5mである。
一方、超高層ビルなど非常に大きな柱軸力を受ける場所打ちコンクリート杭1Bでは、最大拡底径でも支持力が不足する場合があり、支持力の不足を補うために、例えば図8(b)に示すように、拡底部20Bを軸部10の上下方向に複数形成するなどの対策工法が提案、実用化されている。
Here, as shown in FIG. 8(a), the size of the cast-in-place concrete pile 1A constructed as described above differs for each construction method. is about 3 m at the maximum, and the expanded bottom diameter (the outer diameter of the expanded
On the other hand, in the cast-in-
さらに、図8(c)に示す場所打ちコンクリート杭1Cのように、杭の支持力を増大するため、拡底掘削長さを長くすることでビール瓶形状となるように掘削された拡底部20Cを形成し、杭の周面摩擦を増大させる工法も行われている(例えば、非特許文献1参照)。
Furthermore, as in the cast-in-
しかしながら、拡底部を2つ以上離隔して形成する従来の場所打ちコンクリート杭では、増加した拡底部の分だけ硬質な支持層を掘削して杭長を長くする必要があり、工費、工程に与える影響が非常に大きい。このため、より効率的且つ効果的に支持耐力を向上させることを可能にする手法が強く望まれている。 However, in conventional cast-in-place concrete piles in which two or more enlarged bottom portions are separated, it is necessary to excavate a hard support layer to increase the length of the pile by the amount of the increased enlarged bottom portion, which affects construction costs and processes. Very large impact. For this reason, there is a strong demand for a technique that enables more efficient and effective improvement of supporting strength.
また、杭の支持力を増やすため図8(c)に示すような拡底掘削長さを長くしてビール瓶状の拡底部20Cを掘削し、杭の周面摩擦を増やした場所打ちコンクリート杭1Cの場合には、大きな支持力を確保できる先端支持力は従来と変わらず、周面摩擦力のみしか増えないため、支持力を大きくするためには支持層G2に根入れする杭の長さを大きくする必要があり、支持層G2の掘削量が増えるという課題があった。
さらに、この場合には、排土量や打設コンクリートの量が掘削径の自乗に比例するが、周面積は掘削径に比例するため、支持力を確保するためのコストが大きくなることから、その点で改善の余地があった。
In addition, in order to increase the bearing capacity of the pile, the expanded bottom excavation length as shown in FIG. In this case, the tip bearing force that can ensure a large bearing force remains the same as before, and only the peripheral frictional force increases. Therefore, there is a problem that the excavation amount of the support layer G2 increases.
Furthermore, in this case, the amount of excavated soil and the amount of placed concrete are proportional to the square of the excavation diameter, but since the peripheral area is proportional to the excavation diameter, the cost to secure the bearing capacity increases. There was room for improvement in that respect.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、従来と比較し、より効率的且つ効果的に支持耐力を向上させることができ、施工費と施工時間の低減を図ることが可能な場所打ちコンクリート杭を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can improve the support strength more efficiently and effectively than the conventional art, and can reduce the construction cost and construction time. It is intended to provide cast-in-place concrete piles.
上記目的を達成するため、本発明に係る場所打ちコンクリート杭は、円柱状の軸部と、拡底用掘削機を使用して該軸部の先端部を拡張してなる拡底部を備えた場所打ちコンクリート杭であって、前記拡底部は、上段拡底部と、該上段拡底部より下方に延びる鉛直拡底部において少なくとも1つの下段拡底部と、を有し、前記上段拡底部は、平断面視で前記軸部の中心軸を中心とした円形部を備えた形で構築され、前記下段拡底部は、平断面視で前記軸部の中心軸を中心とした円形外面から径方向外側に突出し、前記上段拡底部の円形部と同心である場合を含まない凸円弧部を備えた形で構築され、前記下段拡底部の凸円弧部は、前記上段拡底部の円形部よりも径方向の外側に位置し、前記拡底用掘削機は、地上に配置された回転支持装置によって回転可能に支持されたロッドと、前記ロッドの下端に設けられた掘削機本体と、前記掘削機本体の外周面から径方向に出没可能に設けられた拡張翼と、前記掘削機本体の先端部の中心部からロッド軸と同軸で下方に向けて突出するスタビライザーと、を備え、前記拡底用掘削機の全高長さは、前記掘削機本体の上端から前記スタビライザーの先端部までのロッド軸方向の長さであり、前記鉛直拡底部の上下方向の掘削長さが前記拡底用掘削機の全高以上であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a cast-in-place concrete pile according to the present invention has a cylindrical shaft and an enlarged bottom portion formed by expanding the tip of the shaft using a bottom-enlarging excavator. In the concrete pile, the expanded bottom portion has an upper expanded bottom portion and at least one lower expanded bottom portion in the vertical expanded bottom portion extending downward from the upper expanded bottom portion, and the upper expanded bottom portion is viewed in plan cross section. It is constructed in a shape having a circular portion centered on the central axis of the shaft portion, and the lower expanded bottom portion protrudes radially outward from a circular outer surface centered on the central axis of the shaft portion in plan cross-sectional view, Constructed with a convex arc portion that is not concentric with the circular portion of the upper expanded bottom portion , and the convex arc portion of the lower expanded bottom portion is radially outward of the circular portion of the upper expanded bottom portion. The bottom enlarging excavator includes a rod rotatably supported by a rotation support device placed on the ground, an excavator body provided at the lower end of the rod, and a diameter from the outer peripheral surface of the excavator body. and a stabilizer projecting downward coaxially with the rod axis from the center of the tip of the excavator body. , the length in the axial direction of the rod from the upper end of the excavator main body to the tip of the stabilizer, and the vertical excavation length of the expanded bottom portion in the vertical direction is equal to or greater than the total height of the excavator for expanding the bottom. there is
本発明では、拡底用掘削機を偏心位置に移動する作業を行うことにより、上段拡底部より大きく拡底された下段拡底部を簡単に構築することができる。すなわち、本発明の場所打ちコンクリート杭は、下段拡底部(杭底面)が平断面視で鉛直拡底部の中心軸を中心とした鉛直拡底部の円形外面から径方向外側に突出する凸円弧部を備えた形状となり、下段拡底部における杭底面の底面積で拡底用掘削機の最大拡底径よりも約2倍以上の大きな拡底杭を構築することができる。
このように、本発明では、杭の底面積が大きいため、場所打ちコンクリート杭に大きな支持力を負担させることができる。そのため、従来のビール瓶状の拡底部を設ける場合のように拡底掘削を支持層全体で行ったり、複数の拡径部を設けるために支持層を深く掘削する必要がなくなることから、支持層の掘削量の増加を抑えることができ、施工費と施工時間の低減を図ることができる。
In the present invention, by moving the bottom-enlarging excavator to the eccentric position, it is possible to easily construct the lower-enlarged-bottom portion that is larger than the upper-enlarged-bottom portion. That is, in the cast-in-place concrete pile of the present invention, the lower expanded bottom portion (pile bottom surface) has a convex arc portion that protrudes radially outward from the circular outer surface of the vertically expanded bottom portion centered on the central axis of the vertically expanded bottom portion in a plan view. It is possible to construct a bottom-enlarged pile having a bottom area of the bottom surface of the pile in the bottom-enlarged bottom portion that is about twice or more as large as the maximum bottom-enlargement diameter of the excavator for bottom-enlargement.
Thus, in the present invention, since the base area of the pile is large, the cast-in-place concrete pile can bear a large bearing capacity. Therefore, there is no need to excavate the whole support layer for bottom expansion or to deeply excavate the support layer in order to provide a plurality of expanded diameter portions, as in the case of providing a conventional beer bottle-shaped expanded bottom portion. An increase in the amount can be suppressed, and a reduction in construction cost and construction time can be achieved.
本発明の場所打ちコンクリート杭によれば、従来と比較し、より効率的且つ効果的に支持耐力を向上させることができ、施工費と施工時間の低減を図ることが可能となる。 According to the cast-in-place concrete pile of the present invention, it is possible to improve the supporting strength more efficiently and effectively, and to reduce the construction cost and construction time, as compared with conventional piles.
以下、本発明の実施形態による場所打ちコンクリート杭について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a cast-in-place concrete pile according to an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
本実施形態の場所打ちコンクリート杭1の構築方法では、図1に示すように、円柱状の軸部10と、この軸部10の先端部を拡張してなる拡底部2(21、22、23)と、を構築するための方法である。場所打ちコンクリート杭1は、通常の地盤(ここでは軟弱層G1)の下層に位置する支持層G2に、軸部10の先端部10a、すなわち拡底部2の一部(本実施形態では後述する下段拡底部23の一部)が配置されるように構築される。
In the construction method of the cast-in-
拡底部2(21、22、23)は、詳しくは後述するが、図2(a)、(b)に示すように、周知の拡底用掘削機3を用いて形成される。拡底用掘削機3としては、例えばφ2.1~3.0m等のある範囲の径の軸部10(大径軸11、小径軸12)において拡底部2の掘削孔2Aを掘削することにより形成できる装置が採用される。ここで、図2(a)、(b)は、軸部10の先端部に1つの拡底部2のみを設けた従来の場所打ちコンクリート杭の構築方法を示している。
The expanded bottom portion 2 (21, 22, 23) is formed using a well-known
場所打ちコンクリート杭1の構築方法では、先ず、図3(a)に示すように、従来と同様に、アースドリル等の杭用の掘削機(図示省略)を用いて地表面から地盤の所定の深度まで安定液を充填しつつ掘削し、場所打ちコンクリート杭1の略一定の軸径(例えば3.0m等)の軸部10の第1掘削孔10Aを形成する。
In the construction method of the cast-in-
次に、図3(b)に示すように、例えば最大拡底径が4.0m以上の拡底用掘削機3(第1拡底用掘削機、第2拡底用掘削機)を使用し、その拡底用掘削機3を軸部10の第1掘削孔10Aの先端部に挿入するとともに、拡底用掘削機3の中心軸(ロッド軸C1)を軸部10の中心軸Oに一致させた後に拡張翼33を拡げながら掘削する(図3(b)の符号P1の二点鎖線の位置)。
Next, as shown in FIG. 3B, for example, a bottom-enlarging excavator 3 (first bottom-enlarging excavator, second bottom-enlarging excavator) having a maximum bottom-enlarging diameter of 4.0 m or more is used. The
拡底用掘削機3は、図3(b)に示すように、例えば地上に配置された不図示の回転支持装置によって回転可能に支持されたロッド31と、ロッド31の先端(下端)に設けられた筒状の掘削機本体32と、掘削機本体32の外周面32aからロッド31のロッド軸C1に対して直交する径方向に出没可能に設けられた左右一対の拡張翼33と、掘削機本体32の底面32b(先端部)の中心部からロッド軸C1と同軸で下方に向けて突出するスタビライザー34(位置決め凸部)と、を備えている。
As shown in FIG. 3B, the bottom
ロッド31は、ロッド軸C1方向を鉛直方向に向けてロッド軸C1を中心に回転可能に支持され、ロッド下端が掘削機本体32の上面中心に一体的に固定されている。掘削機本体32は、ロッド31の回転とともにロッド軸C1を中心に回転される。
The
拡張翼33は、側面視で上から下に向けて径方向の外側となる略三角形板状をなし、上から斜め下方に延びる傾斜部33aにはその傾斜方向に沿って複数の掘削刃(図示省略)が設けられている。拡張翼33は、掘削機本体32から最も突出したときの外径が拡底用掘削機3の最大拡底径となる。一対の拡張翼33は、ロッド軸C1方向から見て掘削機本体32を挟んだ両側にそれぞれが対向する位置に設けられている。
The
スタビライザー34は、図4(a)に示すように、各掘削孔の底面に突き当たって突き刺すことによって拡底用掘削機3を安定させるための位置決め凸部を構成している。なお、本実施形態のスタビライザー34は、その突出方向の先端部がテーパー状、尖った形で形成されている。また、ドリルやオーガー状にして下方地盤に突き刺さりやすくしても良い。
As shown in FIG. 4(a), the
次に、図3(b)に示すように、先行掘削して形成した軸部10の第1掘削孔10Aの先端部10a(図3(a)参照)の孔壁を拡底用掘削機3の拡張翼33を拡げながら拡張するように掘削して軸部10の第1掘削孔10Aと同軸となる拡底部2、すなわち上段拡底部21の第2掘削孔21A及び上段拡底部21より下方に延びる鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aを形成する。上段拡底部21は、平断面視で軸部10の中心軸を中心とした円形部を備えた形で形成される。
Next, as shown in FIG. 3(b), the hole wall of the
具体的な施工方法としては、ロッド31の下端に接続した掘削機本体32を軸部10の第1掘削孔10Aの先端部まで挿入して配置する(図3(b)に示す符号P1の二点鎖線の位置)。このとき、拡底用掘削機3のスタビライザー34を軸部10の第1掘削孔10Aの杭底面の地盤に突き刺し、掘削機本体32が左右方向にずれないように位置決めした状態にした方が安定性を高めるためには好ましい。
As a specific construction method, the excavator
続いて、拡底用掘削機3を拡張しつつロッド軸C1周りに回転させて軸部10の第1掘削孔10Aの孔壁部分を拡底掘削することで、軸部10の第1掘削孔10Aの先端部に略円錐台状の拡底部2の掘削孔が形成される。ここで、拡底用掘削機3の拡張翼33は、最大に拡げられた状態で拡張されるが、このとき設定される拡底部2の拡底径寸法に応じて拡張量を設定すればよい。
Subsequently, the
軸部10の第1掘削孔10Aの先端部に略円錐台状の拡底部2が形成された後、拡底用掘削機3を回転させ、ロッド31とともに掘削機本体32を所定の深さの位置(ここでは上段拡底部21の位置)まで引き上げながら掘削することで、ビール瓶形状の拡底部2が形成されることになる。つまり、拡張翼33における掘削刃を有する傾斜部33aが上向きに配置されているので、掘削機本体32を引き上げて軸部10の第1掘削孔10Aを拡径掘削することで、軸部10の中心軸Oと同軸で、かつ拡張翼33を張り出したときの最大拡底径の鉛直拡底部22が形成される。そして、掘削機本体32の引き上げを停止させた所定位置(図3(b)に示す符号P3の実線の位置)には、上段拡底部21が形成される。
なお、図3(b)において、符号P2の二点鎖線の位置にある拡底用掘削機3は、P1の位置からP3の位置へ引き上げる途中の状態を示している。
After the substantially truncated conical expanded
In FIG. 3(b), the
鉛直拡底部22の第3掘削孔の掘削長さL1(軸部10の底面からの高さ)は、図4(a)に示すように、拡底用掘削機3における掘削機本体32とスタビライザー34の先端部までのロッド軸C1方向の長さ(全高)Lm以上に設定されている。
The excavation length L1 (the height from the bottom surface of the shaft portion 10) of the third excavation hole of the vertically enlarging
図4(a)、(b)に示すように、掘削される上段拡底部21の第2掘削孔21Aの下端外径、及び鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの外径は、掘削機本体32が鉛直拡底部22内に配置された状態において、ロッド31が軸部10の孔壁に当接する位置、及び拡張翼33が閉じた状態の掘削機本体32の外周面32aが鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの孔壁に当接する位置のうち少なくとも一方(本実施形態では両方)で決められる。
As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the outer diameter of the lower end of the second excavated
次に、図4(a)、(b)に示すように、拡底用掘削機3を鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの所定深さの位置(孔底近傍の位置、図4(a)に示す二点鎖線Q1の位置)に挿入するとともに、拡底用掘削機3のロッド軸C1を軸部10の中心軸Oに対して所定の偏心量Nで水平方向にスライドすることにより偏心させて配置する。本実施形態における拡底用掘削機3の偏心位置(図4(a)の符号Q2の位置、及び図4(b)の符号Q3の位置)は、ロッド31が軸部10の孔壁に当接する位置で、かつ拡張翼33が閉じた状態の掘削機本体32の外周面32aが鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの孔壁に当接する位置に配置される。このとき、図4(b)に示すように、拡底用掘削機3のスタビライザー34を鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの底面の地盤に突き刺し、掘削機本体32が左右方向にずれないように位置決めした状態(符号Q3の状態)にする。
Next, as shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the
なお、本実施形態では、拡底用掘削機3を偏心させる際に、ロッド31を所定の偏心位置に案内する偏心拡底掘削用ガイド等の図示しない位置決め保持手段を使用してもよい。
この場合、拡底用掘削機3をロッド軸C1周りに回転させ孔壁を拡底掘削すると、拡底用掘削機3が上記位置決め保持手段によってその偏心位置で保持され、好適に拡底掘削を行うことができる。
In this embodiment, when the bottom-enlarging
In this case, when the bottom-enlarging
次に、図5(a)に示すように、鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの孔壁を偏心した位置に配置された掘削機本体32から拡張翼33を拡げつつロッド軸C1周りに回転させて拡張するように拡底掘削して下段拡底部23の第4掘削孔23Aを形成する(図6(a)、(b)、(c)参照)。このときの拡底用掘削機3の拡張翼33は、最大に拡げられた状態で拡張されるが、形成する下段拡底部23の第4掘削孔23Aの拡底径寸法に応じて拡張量が設定される。下段拡底部23は、平断面視で鉛直拡底部22から径方向の外側に突出する凸円弧部23aを備えた形で構築される。下段拡底部23の凸円弧部23aは、上段拡底部21の円形部よりも径方向の外側に位置している。
Next, as shown in FIG. 5(a), from the excavator
次いで、図5(b)に示すように、拡底用掘削機3を図4(a)に示す符号Q3の位置から水平方向にスライドすることにより別の偏心位置(符号Q4の位置)に配置する。そして、上述したように拡底用掘削機3のスタビライザー34を鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの底面の地盤に固定した後、拡張翼33を拡げながら拡底掘削して、その符号Q4の位置において下段拡底部23の第4掘削孔23Aを形成する。
Next, as shown in FIG. 5(b), the
このような拡底掘削を複数の偏心位置において数回掘削を行うことで、図6(a)、(b)、(c)に示すような拡底用掘削機3の最大拡底径を超えた場所打ちコンクリート杭1を構築することができる。図7(a)、(b)、(c)は、図6(a)、(b)、(c)において、それぞれ2箇所の偏心位置の拡底用掘削機3のみを示した図である。図6(a)は、軸部10周りに一定の間隔をあけた4箇所の下段拡底部23の第4掘削孔23Aを形成した状態を示している。すなわち、図6(a)は、4箇所の偏心位置毎に拡底用掘削機3を配置して4回の拡底掘削を行ったものである。図6(b)は、6箇所の偏心位置毎に拡底用掘削機3を配置して6回の拡底掘削を行ったものである。図6(c)は、8箇所の偏心位置毎に拡底用掘削機3を配置して8回の拡底掘削を行ったものである。
このように構築した本実施形態の場所打ちコンクリート杭1は、その杭底面1aが平断面視で軸部10の中心軸Oを中心とした鉛直拡底部22の円形外面(第3掘削孔22Aの孔壁)から径方向外側に突出する凸円弧部を備えた形で構築される。
By performing such bottom-enlarging excavation several times at a plurality of eccentric positions, a cast-in-place excavator exceeding the maximum bottom-enlarging diameter of the
The cast-in-place
次に、図1に示すように、軸部10、上段拡底部21、鉛直拡底部22、及び下段拡底部23の各掘削孔10A、21A、22A、23A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場所打ちコンクリート杭1を構築する。なお、各掘削孔10A、21A、22A、23A内に鉄筋篭を挿入したり、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等を行い、場所打ちコンクリート拡底杭の施工が完了する。
Next, as shown in FIG. 1, each of the drilled
次に、場所打ちコンクリート杭1の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭1の構築方法によれば、図1、図5(a)、(b)及び図6(a)~(c)に示すように、拡底用掘削機3を偏心位置に移動する作業を行うことにより、上段拡底部21より大きく拡底された下段拡底部23を簡単に構築することができる。すなわち、本実施形態の場所打ちコンクリート杭1は、下段拡底部23の杭底面が平断面視で鉛直拡底部22の中心軸Oを中心とした鉛直拡底部22の円形外面から径方向外側に突出する凸円弧部23a(図6(a)~(c)参照)を備えた形状となり、下段拡底部23における杭底面23bの底面積で拡底用掘削機3の最大拡底径よりも約2倍以上の大きな拡底杭を構築することができる。
Next, the operation of the cast-in-place
According to the construction method of the cast-in-place
このように、本実施形態では、杭の底面積が大きいため、場所打ちコンクリート杭1に大きな支持力を負担させることができる。従来のビール瓶状の拡底部を設ける場合のように拡底掘削を支持層全体で行ったり、複数の拡径部を設けるために支持層を深く掘削する必要がなくなることから、支持層G2の掘削量の増加を抑えることができ、施工費と施工時間の低減を図ることができる。
Thus, in this embodiment, since the base area of the pile is large, the cast-in-place
また、本実施形態では、鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aにおける上下方向の掘削長さL1が拡底用掘削機3の全高Lm以上であるので、鉛直拡底部22をさらに掘削することなく、鉛直拡底部22の第3掘削孔22A内で拡底用掘削機3を水平方向にスライドさせて偏心でき、施工にかかる作業効率を向上させることができる。
In addition, in the present embodiment, since the excavation length L1 in the vertical direction in the
また、本実施形態では、先行掘削した掘削孔の底面がすり鉢状に形成されていたり、砂礫などの崩れやすい地盤であっても、後行掘削によって拡底部2の掘削を行う際に、掘削孔の中心軸からロッド軸C1を所定量偏心させた位置の底面に拡底用掘削機3のスタビライザー34が突き刺すようにして拡底用掘削機3を配置することができる。そのため、拡底用掘削機3が安定し、この状態で拡底用掘削機3がロッド軸C1周りに回転して掘削孔の孔壁を拡底掘削することができる。すなわち、偏心位置に配置した拡底用掘削機3が芯ずれすることなく拡底掘削を行うことができ、確実で好適に拡底用掘削機3の最大拡底径を超えた場所打ちコンクリート杭1を構築することができる。
Further, in the present embodiment, even if the bottom surface of the previously excavated excavated hole is formed in a mortar shape, or even if the ground is easy to collapse such as sand and gravel, when excavating the expanded
上述のように本実施形態による場所打ちコンクリート杭では、従来と比較し、より効率的且つ効果的に支持耐力を向上させることができ、施工費と施工時間の低減を図ることが可能となる。 As described above, in the cast-in-place concrete pile according to the present embodiment, it is possible to improve the supporting strength more efficiently and effectively than the conventional pile, and it is possible to reduce the construction cost and construction time.
以上、本発明による場所打ちコンクリート杭の実施形態について説明したが、本発明は上記の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 the embodiment of the cast-in-place concrete pile according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope of the invention.
例えば、本実施形態のように、上段拡底部21の第2掘削孔21A及び下段拡底部23の第4掘削孔23Aの拡底径を、拡底用掘削機3の拡張翼33を最大に広げた最大拡底径により形成されていることに限定されることはない。つまり、設定される必要な拡底面積で拡底部を構築できればよいので、その拡底面積に対応した径になるように拡張翼33を広げて拡底すればよい。
For example, as in the present embodiment, the expanded bottom diameters of the second excavated
また、本実施形態では、上段拡底部21の第2掘削孔21A及び鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aを掘削する拡底用掘削機3と、下段拡底部23の第4掘削孔23Aを掘削する拡底用掘削機3とが同じ掘削機としているが、それぞれ構成の異なる掘削機を使用してもよい。また、拡底用掘削機3の形状や構成についても、上述した実施の形態に制限されることはない。
In addition, in the present embodiment, the bottom-enlarging
さらに、上段拡底部21の第2掘削孔21A及び鉛直拡底部22の第3掘削孔22Aの掘削方法として、軸部10の先端に掘削機本体32を配置して拡張翼33を広げつつ上方に引き上げることで掘削する方法としているが、このような本実施の形態の方法に限定されることはなく、他の施工方法を採用することも可能である。例えば先ず上段拡底部21を施工してから拡底用掘削機3の拡張翼33を突出させた状態で回転させながら軸部10の先端まで拡底掘削するような施工方法を採用することもできる。
Furthermore, as a method for excavating the
また、例えば、予め、杭底部直下の地盤全体やスタビライザー34が突き当たる部分の地盤(偏心位置の杭底部直下の地盤)を、深層地盤改良工法などを用いて地盤改良しておいてもよい。この場合には、後行掘削によって拡底部の掘削を行う際に、さらに拡底用掘削機を安定した状態にして掘削孔の孔壁を拡底掘削することができ、より確実で好適に拡底用掘削機の最大拡底径を超えた拡底杭を構築することが可能になる。
Further, for example, in advance, the entire ground directly under the pile bottom or the ground at the portion where the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with well-known components without departing from the scope of the present invention.
1 場所打ちコンクリート杭
2 拡底部
3 拡底用掘削機(第1拡底用掘削機、第2拡底用掘削機)
10 軸部
10A 軸部の第1掘削孔
21 上段拡底部
21A 第2掘削孔
22 鉛直拡底部
22A 第3掘削孔
23 下段拡底部
23A 第4掘削孔
23a 凸円弧部
23b 杭底面
31 ロッド
32 掘削機本体
33 拡張翼
34 スタビライザー(位置決め凸部)
C1 ロッド軸(拡底用掘削機の中心軸)
O 軸部の中心部
G1 軟弱層
G2 支持層
1 cast-in-place
10
C1 rod axis (central axis of excavator for bottom expansion)
O Center of shaft G1 Weak layer G2 Support layer
Claims (1)
前記拡底部は、上段拡底部と、該上段拡底部より下方に延びる鉛直拡底部において少なくとも1つの下段拡底部と、を有し、
前記上段拡底部は、平断面視で前記軸部の中心軸を中心とした円形部を備えた形で構築され、
前記下段拡底部は、平断面視で前記軸部の中心軸を中心とした円形外面から径方向外側に突出し、前記上段拡底部の円形部と同心である場合を含まない凸円弧部を備えた形で構築され、
前記下段拡底部の凸円弧部は、前記上段拡底部の円形部よりも径方向の外側に位置し、
前記拡底用掘削機は、地上に配置された回転支持装置によって回転可能に支持されたロッドと、前記ロッドの下端に設けられた掘削機本体と、前記掘削機本体の外周面から径方向に出没可能に設けられた拡張翼と、前記掘削機本体の先端部の中心部からロッド軸と同軸で下方に向けて突出するスタビライザーと、を備え、
前記拡底用掘削機の全高長さは、前記掘削機本体の上端から前記スタビライザーの先端部までのロッド軸方向の長さであり、
前記鉛直拡底部の上下方向の掘削長さが前記拡底用掘削機の全高以上であることを特徴とする場所打ちコンクリート杭。 A cast-in-place concrete pile having a cylindrical shaft and an expanded bottom formed by expanding the tip of the shaft using a bottom-expanding excavator,
The expanded bottom portion has an upper expanded bottom portion and at least one lower expanded bottom portion in the vertical expanded bottom portion extending downward from the upper expanded bottom portion,
The upper enlarged bottom portion is constructed in a shape having a circular portion centered on the central axis of the shaft portion in plan view,
The lower enlarged bottom portion has a convex arc portion that protrudes radially outward from a circular outer surface centered on the central axis of the shaft portion in plan cross-sectional view and is not concentric with the circular portion of the upper enlarged bottom portion. built in the form of
the convex arc portion of the lower expanded bottom portion is positioned radially outside the circular portion of the upper expanded bottom portion;
The excavator for expanding the bottom includes a rod rotatably supported by a rotation support device arranged on the ground, an excavator main body provided at the lower end of the rod, and an excavator main body extending radially from the outer peripheral surface of the excavator main body. an expandable wing, and a stabilizer protruding downward coaxially with the rod axis from the center of the tip of the excavator body,
The total height of the bottom-enlarging excavator is the length in the axial direction of the rod from the upper end of the excavator body to the tip of the stabilizer,
A cast-in-place concrete pile characterized in that the excavation length in the vertical direction of the expanded bottom part in the vertical direction is equal to or greater than the total height of the excavator for expanding the bottom.
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