JPS58528B2 - Pile sinking and consolidation equipment - Google Patents
Pile sinking and consolidation equipmentInfo
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- JPS58528B2 JPS58528B2 JP51074613A JP7461376A JPS58528B2 JP S58528 B2 JPS58528 B2 JP S58528B2 JP 51074613 A JP51074613 A JP 51074613A JP 7461376 A JP7461376 A JP 7461376A JP S58528 B2 JPS58528 B2 JP S58528B2
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- injection nozzle
- drilling fluid
- hollow shaft
- pile
- grout
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- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は円筒形のコンクリート杭を土中に強固に設置
する装置に係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for firmly installing cylindrical concrete piles in the soil.
従来先端が開放された円筒形の杭は、ジーゼルハンマー
や、振動式、若くは共振式ハンマーによって打込時に発
する衝撃音及び振動が公害となるために、近年において
は予め杭外径に相当する孔をスクリューオーガーなどを
用いて掘削後、杭を建込むか、或は杭を建込みながら中
掘をして、順次杭を沈設する方法が用いられるようにな
ったが、打込杭と異なり、杭外周面と地盤との摩擦力及
び支持層までの打込みによる支持力は殆んど期待できな
い為に、スクリューオーガーなどで穴を予め掘削した場
合に杭を建込む前に穴の底部にセメントミルクを充填し
、スクリューオーガーによって穴の底部の土砂と攪拌後
セメントミルクが硬化するまでに杭を挿入して、杭の下
端をセメントミルク中に貫入し、セメントの固化によっ
て杭先端をセメントミルク混入地盤と結合して、支持力
の増強をしているがセメントミルクと土砂の混合は不均
一を生じ未だ打込杭程の支持力を上げることが出来ず、
特に初期沈下量が著しく、杭の本数を数多く必要とし、
不経済である。Traditionally, cylindrical piles with open ends have been used with diesel hammers, vibrating type hammers, and in the case of resonant type hammers, which cause impact noises and vibrations that cause pollution. After digging a hole using a screw auger, etc., piles are installed, or while the piles are being installed, a medium excavation is performed, and the piles are sunk one after another.However, unlike driven piles, However, since the frictional force between the outer surface of the pile and the ground and the supporting force due to the driving into the supporting layer cannot be expected, if the hole is previously excavated with a screw auger, cement is added to the bottom of the hole before the pile is erected. After filling the milk and stirring it with the earth and sand at the bottom of the hole using a screw auger, insert the pile until the cement milk hardens, penetrate the bottom end of the pile into the cement milk, and as the cement hardens, the tip of the pile will be mixed with the cement milk. Although the cement milk and soil are mixed to increase the bearing capacity by bonding with the ground, it is not possible to increase the bearing capacity as much as a driven pile due to uneven mixing of the cement milk and soil.
In particular, the amount of initial settlement is significant and a large number of piles are required.
It is uneconomical.
また施工法自体が穴掘り、セメントミルクの注入、杭の
建込みと甲申面倒である。Furthermore, the construction method itself is tedious and involves digging holes, pouring cement milk, and erecting piles.
また最近においては、所定深さまで建込まれた円筒形杭
の中にグラウトロッドを挿入し、グラウトロッドを円筒
形杭よりも更に下位地盤まで貫入して、円筒形杭の先端
部附近の地盤中にグラウト材を水平方向に高圧噴射して
杭外径よりも大きな範囲でクラウド材と土砂とを混合し
て後固化させて、杭とグラウト材と土砂の混合部とを一
体結合する方法が発表されているが、杭を建込む為の穴
の掘削又は打込みと、グラウト材注入とは全く別の装置
による別工程で行うため、手数を要し、能率も悪く、不
経済である。Recently, a grout rod is inserted into a cylindrical pile built to a predetermined depth, and the grout rod is penetrated further into the ground below the cylindrical pile to penetrate into the ground near the tip of the cylindrical pile. announced a method to integrally connect the pile and the mixed area of grout and earth and sand by spraying grout material horizontally at high pressure, mixing the cloud material and earth and sand in an area larger than the outside diameter of the pile, and then solidifying the mixture. However, the digging or driving of holes for erecting piles and the injection of grouting material are performed in separate processes using completely different equipment, which is time-consuming, inefficient, and uneconomical.
本件発明は、杭穴の掘削及び杭の建込み及びグラウト材
の注入までの一連の作業を、一台の装置で、オーガーを
抜くことなく行なえるようにした杭沈設固結装置を提供
することを第1の目的とする。The present invention provides a pile sinking and consolidation device that allows a series of operations from excavating pile holes, erecting piles, and injecting grouting material to be performed with one device without removing the auger. is the primary purpose.
第2の目的は、中空軸を利用して、これより掘削流体を
中低圧で圧送し、それぞれの掘削流体噴射ノツズルより
掘削流体を噴射し、そのうちの下向の噴射ノツズルより
の掘削流体により、先ず径の比較的小さい先導孔を穿設
し、次いで水平方向の噴射ノツズルよりの噴射する掘削
流体によって該円筒形杭下端部下の土砂をこの杭の外径
寸法程度にまで掘削し、オーガーヘッドによって掘削攪
拌して、土砂を掘削流体と共に流体化し、これを円筒形
杭中で回転する中空軸の外周面に取付けた排土翼によっ
て、該杭上端より排土しながら、該杭に鉛直方向の荷重
を加えて、順次沈設して所定深さまで沈設したならば、
掘削流体の噴射を止め次に該中空軸を利用して、先端の
グラウト材噴射ノツズルよりセメントミルクよりなるグ
ラウト材を水平方向に高圧で噴射して、先導孔の周りの
土砂とグラウト材を強制的に混合し、中空軸を旋回させ
ながら徐々に引き上げ、円筒形杭の下端に達するまで継
続し後オーガーを杭から抜き円筒形杭下端部の土中に該
杭径よりも大径の円柱体を固結形成するのに使用し得る
杭沈設固結装置を提供することである。The second purpose is to use a hollow shaft to pump drilling fluid at medium and low pressure, and to inject the drilling fluid from each drilling fluid injection nozzle, with the drilling fluid from the downward injection nozzle, First, a pilot hole with a relatively small diameter is drilled, and then the earth and sand below the lower end of the cylindrical pile is excavated to about the outer diameter of the pile by the drilling fluid injected from the horizontal injection nozzle, and then the soil is excavated by the auger head. The excavation is agitated to fluidize the earth and sand together with the excavation fluid, and the soil is removed from the top of the pile using earth removal blades attached to the outer circumferential surface of a rotating hollow shaft in a cylindrical pile, while being applied vertically to the pile. Once the load is applied and the concrete is sunk to the specified depth,
The injection of drilling fluid is stopped, and then using the hollow shaft, a grout material made of cement milk is injected horizontally at high pressure from the grout injection nozzle at the tip, forcing the earth and sand around the pilot hole and the grout material. The auger is mixed in the soil at the bottom of the cylindrical pile, and a cylindrical body with a diameter larger than the diameter of the cylindrical pile is poured into the soil at the bottom of the cylindrical pile. An object of the present invention is to provide a pile setting and consolidation device that can be used to consolidate and form piles.
本件発明は、中空軸先端に、ビット及び下向きの掘削流
体噴射ノツズルと、水平方向のグラウト材噴射ノッズル
が設けてあり、下向きの掘削流体噴射ノツズルと水平方
向のグラウト材噴射ノツズル間には、所定圧のグラウト
材噴射時に下向きの掘削流体噴射ノソズルを閉鎖する弁
体が介装してあり、これらノツズルより多少上位置の中
空軸周囲には、オーガーヘッドが固着してあり、オーガ
ーヘッドより上位置の中空軸に挿入した中空内管と中空
軸の間隙に通ずる水平方向の掘削流体噴射ノツズルが、
オーガーヘッドに接近した位置に設けてあり、これらよ
りも上位の中空軸にはリード角をもつ排土翼(スクリュ
ーを含む)が装備してあり、中空軸の上端部は機枠に対
して可動機枠に装備した駆動モータにより回転可能に装
備され、中空軸上端には、中空軸と中空内管の間隙に連
通ずる掘削流体充填口が、中空管上端には、中空軸先端
の下向き掘削流体噴射ノッズルと水平方向のグラウト材
噴射ノツズルに連通ずる掘削流体及びグラウト材充填口
が各々設けられていることを特徴とする杭沈設固結装置
である。In the present invention, a bit, a downward drilling fluid injection nozzle, and a horizontal grout injection nozzle are provided at the tip of the hollow shaft, and a predetermined space is provided between the downward drilling fluid injection nozzle and the horizontal grout injection nozzle. A valve body is installed to close the downward drilling fluid injection nozzle when pressure grout is injected, and an auger head is fixed around the hollow shaft at a position slightly above these nozzles. A horizontal drilling fluid injection nozzle that communicates with the gap between the hollow inner pipe inserted into the hollow shaft and the hollow shaft,
It is located close to the auger head, and the hollow shaft above these is equipped with earth removal blades (including screws) with a lead angle, and the upper end of the hollow shaft is movable relative to the machine frame. It is rotatable by a drive motor installed in the movable frame, and the upper end of the hollow shaft has a drilling fluid filling port that communicates with the gap between the hollow shaft and the hollow inner tube. The pile setting and consolidation apparatus is characterized in that a drilling fluid and grout filling port are provided which communicate with a fluid injection nozzle and a horizontal grout injection nozzle, respectively.
次に、本件発明を図に示す代表的な実施態様に基づき説
明する。Next, the present invention will be explained based on typical embodiments shown in the drawings.
第1実施態様(第1図乃至第7図参照)
10は中空軸であって、下端面には掘削流体噴射ノツズ
ル11が設けてあり、この周りには掘削用のビット12
が着脱自在に装備しである。1st embodiment (see FIGS. 1 to 7) 10 is a hollow shaft, and a drilling fluid injection nozzle 11 is provided on the lower end surface, and a drilling bit 12 is provided around this shaft.
It is equipped with a removable device.
該掘削流体噴射ノツズル11は真下を向いていても、多
少傾斜しているものが2個又は3個設けてあってもよい
。The drilling fluid injection nozzles 11 may face straight down, or two or three nozzles may be provided that are slightly inclined.
前記掘削流体噴射ノツズル11の内側は弁座13になっ
ており、これに弁体14が内部の流体圧が所定圧力以上
になったときには、ばね15力に抗して閉塞し、平常時
にはばね15の反撥力によって開放するようにしである
。The inside of the drilling fluid injection nozzle 11 is a valve seat 13, and the valve body 14 closes against the force of a spring 15 when the internal fluid pressure exceeds a predetermined pressure. It is designed to open due to the repulsive force.
16は中空軸10の下端よりも若干上位の周壁に貫通し
て設けたグラウト材噴射ノズルであり、はX′水平方向
に開口してあり、数個設けるときは、対称的に設けかつ
、若干高さを変えて設ける。Reference numeral 16 designates a grout material injection nozzle that is provided through the peripheral wall slightly above the lower end of the hollow shaft 10, and is opened in the X′ horizontal direction. Set up at different heights.
中空軸10の若干上位位置の外周には、オーガーヘッド
17が固着してあり、半径方向に張出した腕18にはそ
れぞれ掘削用のビット19が数個づX固着しである。An auger head 17 is fixed to the outer periphery of the hollow shaft 10 at a slightly upper position, and several digging bits 19 are fixed to each arm 18 extending in the radial direction.
オーガーヘッドより上部の中空軸10の外周には、リー
ド角をもつ排土翼20が設けてあり、第1図においては
スクリュー20aであり、第2図においては中空軸10
の半径方向に突出する攪拌及び排土の役目をなる不連続
翼片20bである。On the outer periphery of the hollow shaft 10 above the auger head, a soil removal blade 20 with a lead angle is provided.In FIG. 1, it is a screw 20a, and in FIG.
The discontinuous blades 20b protrude in the radial direction of the soil and play the role of stirring and removing soil.
これらの半径方向の寸法はオーガーヘッド17の半径寸
法とはゾ符号させである。These radial dimensions are of the same order of magnitude as the radial dimensions of the auger head 17.
該オーガーヘッドより上位置の中空軸10には若干の間
隙を設けて中空内管21が挿入してあり、この内側は前
記掘削流体噴射ノッズル11及びグラウト材噴射ノッズ
ル16と連通しており、このオーガーヘッドより上位の
中空軸10aと中空内管21の間隙33は該噴射ノツズ
ル11及び16と連通せず、オーガーヘッド17に接近
した位置に設けた半径方向(水平方向)の掘削流体噴射
ノツズル22に連通している。A hollow inner pipe 21 is inserted into the hollow shaft 10 located above the auger head with a slight gap, and the inside thereof communicates with the drilling fluid injection nozzle 11 and the grouting material injection nozzle 16. The gap 33 between the hollow shaft 10 a and the hollow inner tube 21 above the auger head does not communicate with the injection nozzles 11 and 16 , and a radial (horizontal) drilling fluid injection nozzle 22 is provided close to the auger head 17 . is connected to.
中空軸10の上部はリーダー23に上下動自在に装備し
である可動機枠24に回転自在に支承してありこの可動
機枠24に装備したモータ31によって回転するように
装備しである。The upper part of the hollow shaft 10 is mounted on a leader 23 so as to be movable up and down, is rotatably supported on a movable frame 24, and is rotated by a motor 31 mounted on the movable frame 24.
中空軸10の上端に突出する中空軸10a及び中空内管
21には、それぞれ回転自在のキャップ25が装備して
あり、中空軸と中空内管21の間隙33に通じる掘削流
体充填口と中空内管21内部に通ずる掘削流体及びグラ
ウト材充填口が設けてあり、これら充填口にはホース2
6.27が接続してあって、中空軸10aと中空内管2
1との間隙33と通じるホース27には掘削流体送込機
28が接続してあり、中空円管21の内部32と通じる
ホース26には掘削流体送込機28とグラウト材送込機
29が、切換弁30を介して接続しである。The hollow shaft 10a and the hollow inner pipe 21 protruding from the upper end of the hollow shaft 10 are each equipped with a rotatable cap 25. Drilling fluid and grout filling ports leading into the interior of the pipe 21 are provided, and these filling ports are connected to the hose 2.
6.27 is connected to the hollow shaft 10a and the hollow inner tube 2.
A drilling fluid feeder 28 is connected to the hose 27 that communicates with the gap 33 between the hollow circular pipe 21, and a drilling fluid feeder 28 and a grout feeder 29 are connected to the hose 26 that communicates with the inside 32 of the hollow circular pipe 21. , are connected via a switching valve 30.
第2実施態様(第8図、第9図参照)
第1実施態様と同一符号のところは同一の構成部分を示
すものである。Second embodiment (see FIGS. 8 and 9) The same reference numerals as in the first embodiment indicate the same components.
異なるところは、中空軸10は、グラウト材噴射ノツズ
ル16部分まで、上端より中空内管21が挿入されてお
り、従ってグラウト材噴射ノツズル16は、中空軸10
と中空内管21との間隙33を半径方向に貫通して設け
てあり、このノツズル16の近傍の中空軸10には該間
隙33と連通ずる空気噴射ノツズル34が設けである。The difference is that a hollow inner tube 21 is inserted from the upper end of the hollow shaft 10 up to the grout injection nozzle 16 portion, and therefore the grout injection nozzle 16 is different from the hollow shaft 10.
An air injection nozzle 34 is provided on the hollow shaft 10 near the nozzle 16 and communicates with the gap 33.
該空気噴射ノツズル34と、オーガーヘッドの近傍に開
孔している掘削流体噴射ノツズル22の内面には、共通
の上下スライド弁35が設けられその下端には、間隙3
3に相当する面積の鍔36が設けてあり、約100kg
/cm2以下の圧力によっては可動せず、上部の掘削流
体噴射ノツズル22のみが開き空気噴射ノツズル34は
閉じており、内部の圧力が約100kg/cm2を越え
ると、その圧力によって該鍔36を下方に押圧して、上
部のノツズル22が閉塞し、空気噴射ノツズル34が開
放されるように装備されている。A common vertical slide valve 35 is provided on the inner surface of the air injection nozzle 34 and the drilling fluid injection nozzle 22 which is opened in the vicinity of the auger head.
There is a tsuba 36 with an area equivalent to 3, and the weight is approximately 100 kg.
/cm2 or less, it does not move, only the upper drilling fluid injection nozzle 22 is open and the air injection nozzle 34 is closed, and when the internal pressure exceeds about 100kg/cm2, the pressure causes the collar 36 to move downward. When pressed, the upper nozzle 22 is closed and the air injection nozzle 34 is opened.
また、弁体14の上端にはグラウト材噴射ノツズル16
の内側端を開閉するスライド弁14aが一体に取付けて
あり、弁体14が上位位置にあるときは、グラウト材噴
射ノツズル16を閉塞し、下位位置にあるときは開放さ
れるように弁体14aが装備されている。Additionally, a grout injection nozzle 16 is provided at the upper end of the valve body 14.
A slide valve 14a that opens and closes the inner end of the valve body 14a is integrally attached to the slide valve 14a so that when the valve body 14 is in the upper position, the grout injection nozzle 16 is closed, and when it is in the lower position, it is opened. is equipped with.
以上のように構成しているこの発明の作用をその杭沈設
固結工法と併せて以下説明する。The operation of the present invention constructed as described above will be explained below along with its pile sinking and consolidation method.
先ず、地表に建込むべき円筒杭Pを立て、而してこの上
端より前記オーガーを挿入し、中空軸10の下端のビッ
ト12が地面に付いた状態において、掘削流体(通常は
水)を5kg/cm2乃至100kg/cm2程度の圧
力でホース26,27の双方より送入すると、中空内管
21に送り込まれた掘削流体はオーガーヘッド17より
も下端の中空軸10まで達し、弁座13部分を通過して
掘削流体ノツズル11より下向のジェットとして噴出さ
せ中空軸10を回転させて、順次先導孔を穿設して、オ
ーガー全体を下降させる。First, erect a cylindrical pile P to be erected on the ground surface, then insert the auger from the upper end of the pile, and with the bit 12 at the lower end of the hollow shaft 10 in contact with the ground, 5 kg of drilling fluid (usually water) is poured into the pile. When the drilling fluid is fed from both the hoses 26 and 27 at a pressure of about 100 kg/cm2 to 100 kg/cm2, the drilling fluid fed into the hollow inner pipe 21 reaches the hollow shaft 10 at the lower end of the auger head 17 and touches the valve seat 13. The drilling fluid passes through and is ejected as a downward jet from the drilling fluid nozzle 11, rotating the hollow shaft 10, sequentially drilling pilot holes, and lowering the entire auger.
次にオーガーヘッド17が地表に達するとオーガーヘッ
ド17のビット19によって、既に湿潤状態となってい
る先導孔の肩部をオーガーヘッド17の外径まで拡大し
、掘削流体と混合して軟泥状態とする。Next, when the auger head 17 reaches the ground surface, the bit 19 of the auger head 17 expands the already wet shoulder of the pilot hole to the outer diameter of the auger head 17, mixes it with the drilling fluid, and turns it into a soft mud state. do.
掘削の進行と共にホース27から注入された掘削流体は
オーガーヘッド17の近傍に設けた掘削流体噴射ノズル
22より噴射し、杭Pの下端部の土砂を崩し、掘削孔径
を更に杭Pの外径相当の大きさにまで拡大し、杭Pは自
重及び附加した荷重によって沈降する。As the excavation progresses, the drilling fluid injected from the hose 27 is injected from the drilling fluid injection nozzle 22 provided near the auger head 17, breaking up the earth and sand at the lower end of the pile P, and further reducing the diameter of the excavation hole to a diameter equivalent to the outer diameter of the pile P. The pile P sinks due to its own weight and the added load.
軽泥状態となった土壌はオーガーヘッド17で攪拌され
、これよりも上方の排土翼20によって杭Pの中を通っ
て杭Pの上端より外部に排出される。The light muddy soil is agitated by the auger head 17, passed through the pile P by the earth removal blades 20 above it, and is discharged to the outside from the upper end of the pile P.
このようにして、順次掘削して、杭Pを順次沈設し、中
空軸10の下端のビット11及び杭が支持層中に充分貫
入するまで行い、その後掘削流体の注入を停止し、杭P
に充分な荷重を加え、次にホース26によって、セメン
トミルクなどのグラウト材を中空内管21を通して、中
空軸10の下端部へ100kg/cm2乃至500kg
/cm2の圧力で圧入すると、この圧力により弁体14
は弁座13に圧接され、グラウト材の全量はグラウト材
噴射ノツズル16よりはゞ水平方向に噴射し、支持層中
の土砂とグラウト材は混合し、本発明の装置全体を徐々
に引き上げ、かつ中空軸10の周りに旋回させることに
よって土砂とグラウト材混合体は杭Pの外径よりもかな
り大径の円柱体が形成され、杭Pの下端位置まで該ノツ
ズル16の位置が達したならば、グラウト材の圧力を5
kg/cut乃至50に&/cniに低下させ再び弁体
14は弁座13から離反し、グラウト材はノツズル11
より下向にも噴射し、更に若干中空軸10を引き上げる
ことによって杭Pの下端内部にまでグラウト材を充填し
た状態でグラウト材の注入を停止し、中空軸10を掘削
とは逆方向に回転させながら杭Pより抜き取る。In this way, the excavation is carried out sequentially and the piles P are deposited one after another until the bit 11 at the lower end of the hollow shaft 10 and the piles have sufficiently penetrated into the supporting layer, and then the injection of drilling fluid is stopped and the piles P
Then, using the hose 26, a grouting material such as cement milk is passed through the hollow inner tube 21 and applied to the lower end of the hollow shaft 10 at a weight of 100 kg/cm2 to 500 kg.
When press-fitting with a pressure of /cm2, this pressure causes the valve body 14 to
is pressed against the valve seat 13, the entire amount of grout is injected in a horizontal direction from the grout injection nozzle 16, the earth and sand in the support layer and the grout are mixed, and the entire device of the present invention is gradually lifted up. By turning the soil and grout mixture around the hollow shaft 10, a cylindrical body having a diameter considerably larger than the outer diameter of the pile P is formed from the mixture of earth and sand, and when the position of the nozzle 16 reaches the lower end of the pile P, , grout pressure 5
kg/cut to 50 &/cni, the valve body 14 separates from the valve seat 13 again, and the grout material flows through the nozzle 11.
Injecting the grout further downward and then pulling up the hollow shaft 10 a little further fills the inside of the lower end of the pile P with grout, and then stops the injection of grout, and rotates the hollow shaft 10 in the opposite direction to the direction of excavation. Remove it from the pile P while doing so.
第2実施態様の装置においては、中空円管21中に高圧
でグラウト材を送入するとその圧力で弁体14は下降し
て、弁座13と密着して閉塞すると同時にグラウト材噴
射ノツズル16を閉塞していたスライド弁14aが開き
グラウト材は、このノツズル16より噴射する。In the device of the second embodiment, when the grout material is fed into the hollow circular pipe 21 under high pressure, the valve element 14 descends due to the pressure, closes the valve seat 13, and closes the grout material injection nozzle 16. The slide valve 14a, which had been closed, opens and the grout is injected from the nozzle 16.
このとき間隙33の上端より空気を中高圧で圧入すると
空気噴射ノツズル34は開き、グラウト材と空気は共に
同一方向に噴射し、これらの噴射流によって先導孔の周
りの土砂をグラウト材と共に攪拌し、前記同様に、杭の
沈設固結を行う。At this time, when air is forced into the upper end of the gap 33 at a medium-high pressure, the air injection nozzle 34 opens, and both the grout and air are injected in the same direction, and these jets agitate the earth and sand around the pilot hole together with the grout. , In the same manner as above, the piles are deposited and consolidated.
前記のように構成し作用する本件発明に係る杭沈設固結
装置は次の効果を奏する。The pile sinking and consolidation device according to the present invention configured and operated as described above has the following effects.
本件発明においては、中空軸10の下端にビット12と
下向きの掘削流体噴射ノツズル11と、水平方向グラウ
ト材噴射ノツズル16を設け、かつこれらノツズル11
,16より多少上位置の中空軸周囲にオーガーヘッド1
7を固着すると共に、オーガーヘッド17より上位置の
中空軸10に挿入した中空内管21と中空軸10aの間
隙に通ずる水平方向の掘削流体噴射ノツズル22が、オ
ーガーヘッド17に接近して設けてあり、これらより上
位の中空軸10aにリード角をもつ排土翼(スクリュー
を含む)20を装備しであるので、杭沈設作業における
中掘工程において、先ず、比較的径の小さい先導孔を下
向きの掘削流体噴射ノツズル11からの掘削流体の噴射
とビット12によって穿孔し、次にオーガーヘッド17
によって更に孔径を拡げかつ水平方向の掘削流体噴射ノ
ツズル22からの掘削流体の噴射によって杭Pの外径相
当部分まで孔径を拡げて、掘削流体と共に軟泥状とする
ことができ、排土翼20による杭P内部を通じての排土
が容易となり、従来のように杭P内に圧密されて杭Pが
内圧の為に破壊されるおそれがなくなり、水平方向の掘
削流体噴射ノツズル22から水平に噴射する掘削流体の
圧力により杭Pの外径相当部分まで孔径を拡げることが
でき杭Pの沈降はこの部分まで容易かつ静粛に行える効
果を有する。In the present invention, a bit 12, a downward drilling fluid injection nozzle 11, and a horizontal grouting material injection nozzle 16 are provided at the lower end of the hollow shaft 10, and these nozzles 11
, auger head 1 around the hollow shaft located slightly above 16.
A horizontal drilling fluid injection nozzle 22 is provided close to the auger head 17 and communicates with the gap between the hollow inner pipe 21 inserted into the hollow shaft 10 located above the auger head 17 and the hollow shaft 10a. Since the hollow shaft 10a above these is equipped with earth removal blades (including screws) 20 with a lead angle, in the medium excavation process of pile sinking work, first, the pilot hole with a relatively small diameter is drilled downward. The injection of drilling fluid from the drilling fluid injection nozzle 11 and drilling by the bit 12 and then the auger head 17
The diameter of the hole is further enlarged by the drilling fluid injection nozzle 22 in the horizontal direction, and the diameter of the hole is expanded to a portion corresponding to the outer diameter of the pile P. It becomes easy to remove soil through the inside of the pile P, and there is no fear that the pile P will be destroyed due to internal pressure due to being compacted inside the pile P as in the past, and the excavation can be performed by horizontally injecting the excavation fluid from the horizontal drilling fluid injection nozzle 22. The hole diameter can be expanded to a portion corresponding to the outer diameter of the pile P by the pressure of the fluid, and the pile P can be easily and quietly settled up to this portion.
而して、掘削の為のオーガーの中空軸10(この中に設
けた中空内管を含む)を利用して、セメントミルクのグ
ラウト材をビット12近傍のグラウト材噴射ノツズル1
6から孔内に注入し、中掘りとグラウト材注入とを単に
注入流体を変更するだけで、オーガーをそのま5使用し
て、中掘作業に続いて、グラウト材の注入をきわめて能
率良く行なえる。Using the hollow shaft 10 of the auger for excavation (including the hollow inner pipe provided therein), the cement milk grout is applied to the grout injection nozzle 1 near the bit 12.
By simply changing the injection fluid between digging and grouting, the auger can be used as is, and the grout can be injected very efficiently following digging. Ru.
更に、中掘の場合の杭Pの下端面の掘削が掘削流体の圧
力とオーガの共働作用により容易に行なえ、従来の中掘
機のように掘削時に切刃が広がるような複雑な構造のも
のを用いる必要もなく、その構造を簡略にでき、かつ従
来と同程度の杭支持力を発揮して低騒音で杭沈設を行な
える。Furthermore, in the case of medium excavation, the lower end surface of the pile P can be easily excavated due to the pressure of the drilling fluid and the cooperative action of the auger. There is no need to use any equipment, the structure can be simplified, and the pile can be set with low noise while exhibiting the same pile support capacity as conventional methods.
上記騒音効果の実験例を、第10図に従来例と比較して
示す。An experimental example of the above noise effect is shown in FIG. 10 in comparison with a conventional example.
この図より、音源から30m離れた所で騒音を測定した
場合、本件装置を用いた場合には、約70ホーン、従来
のジーゼルハンマー打撃装置の場合には約100ホーン
となり、本件装置は85ホーンを規制値とする騒音規制
法及び75ホーンを規制値とする東京都条例に合致する
。From this figure, when the noise is measured at a distance of 30 meters from the sound source, it is approximately 70 horns when this device is used, approximately 100 horns when using a conventional diesel hammer striking device, and 85 horns when this device is used. Conforms to the Noise Control Law, which has a regulation value of 75 horns, and the Tokyo Metropolitan Ordinance, which has a regulation value of 75 horns.
尚、グラウト材の注入噴射を、はゞ水平方向に100k
g/cm2乃至500kg/cm2の高圧で行う場合に
は、支持層中の土砂とはゾ均一に混合し、しかも杭Pの
外径よりも相当に大径の円柱体が杭Pの下端部に強固に
結合される効果を有する。In addition, the injection and injection of grouting material was carried out at 100km in the horizontal direction.
When carrying out the process under high pressure of g/cm2 to 500 kg/cm2, the earth and sand in the supporting layer are mixed very uniformly, and a cylindrical body with a diameter considerably larger than the outer diameter of the pile P is formed at the lower end of the pile P. It has a strong bonding effect.
殊にグラウト材注入部分の地盤はオーガーヘッド17よ
り下側の中空軸10が挿入できる程度の径の小さな先導
孔が明けられただけで、その周りの地盤はオーガーヘッ
ド17によって全く攪乱されていない密度の高い地盤で
あるから、更にグラウト材の圧密により、高密度となり
、一旦この部分の土砂とグラウト材が混合後においては
グラウト材の硬化までの間にも両者は比重差によっても
殆んど分離することなく強固な改良地盤を形成するか又
は支持層との一体化を強固なものとし、グラウト材硬化
後における杭Pの初期沈下及び経年沈下のきわめて少な
い杭を本件装置を用いることにより施工できるものであ
る。In particular, in the ground where the grout is injected, only a small pilot hole with a diameter small enough to insert the hollow shaft 10 below the auger head 17 is drilled, and the ground around it is not disturbed at all by the auger head 17. Since the ground is dense, it becomes denser due to the compaction of the grout material, and once the earth and sand in this area and the grout material are mixed, even before the grout hardens, the two will hardly be mixed due to the difference in specific gravity. By using this device, a strong improved ground is formed without separation, or the integration with the supporting layer is made strong, and the initial settlement of the pile P after the grout hardens and the pile P with very little settlement over time are constructed using this device. It is possible.
更に掘削流体の噴射圧力が5kg/cm2乃至100k
g/cm2である時には、粘土層や砂層での掘削には特
に優れた効果を発揮し、砂利混入層であっても先導孔や
杭Pの下端面下の掘削が能率よくできる。Furthermore, the injection pressure of drilling fluid is 5kg/cm2 to 100k.
g/cm2, it is particularly effective for excavating in clay layers and sand layers, and even in gravel-containing layers, it is possible to efficiently excavate the pilot hole and under the lower end surface of the pile P.
又グラウト材の噴射圧力は100kg/cm2乃至50
0kg/cm2と高圧であるから全くオーガーヘッド1
7で攪拌されてない地盤であっても、充分これらの地盤
の土砂とグラウト材を混合することができ、しかも杭P
の径より相当に太い範囲までグラウト材を到達混合させ
ることができ、杭の外径よりも太い円柱形の改良地盤を
形成する効果を有する。Also, the injection pressure of grouting material is 100kg/cm2 to 50kg/cm2.
Since the pressure is as high as 0kg/cm2, there is no auger head at all.
Even if the ground is not stirred in step 7, it is possible to sufficiently mix the soil and grout from the ground, and the pile P
It is possible to reach and mix the grout material to a range considerably thicker than the diameter of the pile, and it has the effect of forming a cylindrical improved ground that is thicker than the outside diameter of the pile.
グラウト材の噴射圧力は、技術的には1000kg/c
m3程度まで高めることができる。Technically speaking, the injection pressure of grout material is 1000kg/c.
It can be increased to about m3.
この場合はグラウト材混合範囲の直径は3乃至5m程度
となる。In this case, the diameter of the grout mixing range will be approximately 3 to 5 m.
また、掘削流体を水とすれば、安価であり、一度使用し
たものでも泥を沈殿させ、再使用することができ、掘削
流体のうち、オーガーヘッド17部の水平方向の噴射ノ
ツズル22より噴射する掘削流体が空気である場合は、
掘削時において過水分を与えず排土泥水による近隣の汚
染を成る程度防止できると共に泥水中を気泡となって浮
上するときに、土砂の排土を助ける効果を有する。In addition, if water is used as the drilling fluid, it is inexpensive, and even if it is used once, it can settle mud and be reused. If the drilling fluid is air,
During excavation, it is possible to prevent contamination of the surrounding area by muddy water by removing excess water during excavation, and when it floats in the form of bubbles in the muddy water, it has the effect of assisting the drainage of earth and sand.
第2実施態様の装置のように、前記ノツズル16よりグ
ラウト材を噴射するときに同時にこの近傍において設け
た空気噴射ノツズル34がら空気を同一方向に中高圧で
噴射すれば、土砂の攪拌効果とグラウト材の到達距離を
著しく向上でき、空気の噴射をグラウト材の噴射と併用
しない場合の約1.5倍乃至3倍の径にグラウト材混入
地盤を形成することができ、更にグラウト材の圧力また
は掘削流体圧又は空気圧によって作動する弁1414a
及びスライド弁35が設けであるから、内部圧力を加減
することによって噴射する流体の場所を選択することが
でき、必要なところに有効に噴射できる。As in the device of the second embodiment, when the grout material is injected from the nozzle 16, air is simultaneously injected in the same direction at medium-high pressure from the air injection nozzle 34 provided in the vicinity, which improves the agitation effect of the earth and sand and improves the grouting effect. The reach of the grout material can be significantly improved, and the diameter of the ground mixed with grout can be approximately 1.5 to 3 times larger than when air injection is not used in conjunction with grout injection. Valve 1414a operated by drilling fluid pressure or pneumatic pressure
Since the slide valve 35 is provided, the location of the fluid to be injected can be selected by adjusting the internal pressure, and the fluid can be effectively injected where it is needed.
図は、本件発明に係るもので、第1図乃至第7図は代表
的な一実施態様の装置に関するもので、第1図は、この
発明の装置をリーダに取付けた状態の概略側面図、第2
図は他の形状のオーガーの概略側面図、第3図は、オー
ガー下部一部欠截拡犬縦断側面図、第4図はこの装置を
用いて中掘杭を圧入中の縦断側面図、第5図は杭沈設終
了時の縦断側面図、第6図はグラウト材圧入中の縦断側
面図、第8図は、第2実施態様の装置におけるオーガー
の一部であって、掘削時の一部縦断側面図、第9図は第
8図のオーガーのグラウト材注入時の一部縦断側面図、
第10図は、騒音実験結果を示すグラフである。
図中符号、10……中空軸、11……掘削流体噴射ノツ
ズル、12……ビツト、13……弁座、14……弁体、
15……ばね、16……グラウト材噴射ノツズル、17
……オーガーヘツド、18……腕、19……切刃、20
……排土翼、21……中空内管、22……掘削流体噴射
ノツズル、24……可動機枠、31……モータ。The figures relate to the present invention, and FIGS. 1 to 7 relate to a typical embodiment of the device. FIG. 1 is a schematic side view of the device of the present invention attached to a reader; Second
The figure is a schematic side view of an auger of another shape, Figure 3 is a vertical cross-sectional side view with the lower part of the auger partially cut out, and Figure 4 is a vertical side view of a medium-cut pile being pressed in using this device. Fig. 5 is a vertical side view after the pile has been sunk, Fig. 6 is a longitudinal side view during the injection of grout, and Fig. 8 is a part of the auger in the device of the second embodiment, showing a part during excavation. Fig. 9 is a partial longitudinal side view of the auger shown in Fig. 8 during grout injection;
FIG. 10 is a graph showing the results of a noise experiment. Symbols in the figure, 10...Hollow shaft, 11...Drilling fluid injection nozzle, 12...Bit, 13...Valve seat, 14...Valve body,
15... Spring, 16... Grout material injection nozzle, 17
... Auger head, 18 ... Arm, 19 ... Cutting blade, 20
... Earth removal blade, 21 ... Hollow inner pipe, 22 ... Excavation fluid injection nozzle, 24 ... Movable machine frame, 31 ... Motor.
Claims (1)
ズルと、水平方向のグラウト材噴射ノツズルが設けてあ
り、下向きの掘削流体噴射ノッズルと水平方向のグラウ
ト材噴射ノツズル間には、所定圧のグラウト材噴射時に
下向きの掘削流体噴射ノツズルを閉鎖する弁体が介装し
てあり、これらノツズルより多少上位置の中空軸周囲に
は、オーガーヘッドが固着してあり、オーガーヘッドよ
り上位置の中空軸に挿入した中空内管と中空軸の間隙に
通ずる水平方向の掘削流体噴射ノツズルがオーガーヘッ
ドに接近した位置に設けてあり、これらよりも上位の中
空軸にはリード角をもつ排土具(スクリューを含む)が
装備してあり、中空軸の上端部は機枠に対して可動機枠
に装備した駆動モータにより回転可能に装備され、中空
軸上端には、中空軸と中空内管の間隙に連通ずる掘削流
体充填口が、中空管上端には、中空軸先端の下向き掘削
流体噴射ノツズルと水平方向のグラウト材噴射ノツズル
に連通ずる掘削流体及びグラウト材充填口が各々設けら
れていることを特徴とする杭沈設固結装置。1. A bit, a downward drilling fluid injection nozzle, and a horizontal grout injection nozzle are provided at the tip of the hollow shaft, and between the downward drilling fluid injection nozzle and the horizontal grout injection nozzle, there is a grout at a predetermined pressure. A valve body is installed to close the downward drilling fluid injection nozzle during material injection, and an auger head is fixed around the hollow shaft located slightly above these nozzles. A horizontal drilling fluid injection nozzle that communicates with the gap between the hollow inner tube inserted into the auger head and the hollow shaft is installed at a position close to the auger head. ), and the upper end of the hollow shaft is rotatable with respect to the machine frame by a drive motor installed on the movable machine frame. The upper end of the hollow tube is provided with drilling fluid and grouting material filling ports that communicate with the downward drilling fluid injection nozzle and the horizontal grouting material injection nozzle at the tip of the hollow shaft, respectively. Features of pile sinking and consolidation equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51074613A JPS58528B2 (en) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | Pile sinking and consolidation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51074613A JPS58528B2 (en) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | Pile sinking and consolidation equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53608A JPS53608A (en) | 1978-01-06 |
| JPS58528B2 true JPS58528B2 (en) | 1983-01-07 |
Family
ID=13552186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51074613A Expired JPS58528B2 (en) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | Pile sinking and consolidation equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58528B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5042611A (en) * | 1973-08-16 | 1975-04-17 |
-
1976
- 1976-06-24 JP JP51074613A patent/JPS58528B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53608A (en) | 1978-01-06 |
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