JPH0584770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、軟弱地盤を改良するために地盤中
に固結土を造成する深層混合固結土工法に用いら
れる装置であつて、特に混合固結土中に補強用鉄
筋籠を挿入するための装置に関するものである。

《従来の技術》 軟弱地盤の改良方法の一種として、軟弱地盤中
に固結土を造成する深層混合固結土工法が知られ
ており、この工法で造成される固結土は、通常軟
弱地盤にセメントミルクを注入して、これと土砂
とを混合したソイルセメントを固結させたもので
あつて、固結土を相互に近接して造成し、柱列状
に構築されることもある。

このような工法で形成されたソイルセメントの
柱列の側面に土圧等の外力が作用すると、一方の
側面に引張り力が働き、反対の面には圧縮力が働
く。

ソイルセメントは、一般に圧縮力に対しては相
当大きな強度を示すが、引張り力には弱く、土圧
等の外力が作用するとひびわれを生じやすい。

このような問題に対しては、従来から平面的に
みて改良面積を増大することで対処していた。

しかし、ソイルセメント柱列に補強用鋼材を挿
入すれば、改良面積を増大しなくても、曲げ耐力
を持たせることができるほか、剪断力に対する耐
力も増加することができる。

そこで、本出願人は先に実開昭62−129437号公
報に示す深層攪拌混合土工法における補強用鋼材
の挿入ガイド装置、あるいは実開昭62−129436号
公報に示す深層混合固結土工法における補強用鋼
材の挿入装置を開発した。

前者にあつては、複数本の鋼材をローラなどを
用いてソイルセメント中に直接押し込む装置であ
る。

また後者にあつては、パイプ状のケーシング内
に補強用鋼材を予め挿入しておき、バイブロハン
マーによる振動、衝撃を加えてケーシングをソイ
ルセメント中に押し込み、ケーシングを引き抜く
ことによつて補強用鋼材がソイルセメント内部に
残置される構成としたものである。

しかしながら、このような補強用鋼材の押込み
装置には以下に説明する技術的課題があつた。

《発明が解決しようとする課題》 すなわち、前者の鋼材を直接押し込む装置にあ
つては、ソイルセメント中に鋼材の後端側からロ
ーラーの回転により押込み力を加えるので、鋼材
が座屈しやすいという問題があつた。

一方、後者のケーシングを用いる装置では、補
強用鋼材をケーシングで覆つた状態でソイルセメ
ント中に押込むので、鋼材に直接大きな押込み力
が作用しないので、鋼材の座屈は防止されるもの
の、以下に説明する別の問題があつた。

この種の工法では、ソイルセメント中に補強用
鋼材を押込むときには、セメントの硬化反応があ
る程度進行した状態で行われることになり、補強
用鋼材を残置させるためにケーシングを引き抜く
ときにはさらに硬化反応が進行し、ソイルセメン
トの強度はかなり発現された状態になる。

従つて、ケーシングを引き抜くと、補強用鋼材
の外周部分に環状の空洞が生じるが、ソイルセメ
ントの強度が発現されているので、この空洞が完
全に埋め戻されず、補強用鋼材とソイルセメント
との間の密着が不十分になつて、鋼材の補強効果
が充分発揮されないという問題があつた。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みて
なされたものであつて、その目的とするところ
は、混合固結土中に押込まれる補強部材の座屈を
防止しつつ、しかも、固結土と補強部材との密着
性が充分に確保できる深層混合固結土工法におけ
る補強用鉄筋籠の押込み装置を提供することにあ
る。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明は、軟弱地
盤中に形成した固結前の混合固結土中に挿入され
る補強用鉄筋籠と、この鉄筋籠の押込み手段とか
らなる押し込み装置において、前記鉄筋籠は、そ
の円周方向の一端に鉛直方向に沿つて設けられた
切欠部と、その下端に設けられた補強輪と、この
補強輪の中心に設けられ押込み圧力を受ける圧力
受け部と、前記鉄筋籠の上端に設けられたガイド
部とを備え、前記押込み手段は、前記圧力受け部
とガイド部とに着脱可能に取り付けられ、前記鉄
筋籠の中心を貫通して上端に押込み力が加えられ
る押込み部材と、この押込み部材を介して前記鉄
筋籠を鉛直状態に支持するリーダと、このリーダ
の下部から前記切欠部を通して前記鉄筋籠内に突
設するよう該リーダに固定された前記押込み部材
を摺動可能に支持する挿入ガイドとを備えたこと
を特徴とする。

《作用》 以上の構成によれば、補強用鉄筋籠に加えられ
る押込み力は、押込み部材の上端からその下端に
伝達された後、鉄筋籠の圧力受部を介してその先
端側に伝えられ、鉄筋籠はこの力により先端側か
ら固結土中に引き摺り込まれるようにして挿入さ
れるので、鉄筋籠にはこれを座屈させるような力
が作用しない。

また、押込み部材を引き抜いたときに生じる空
洞は、補強用鉄筋籠の中心部分なので、仮にその
空洞が完全に埋め戻されなくても補強用鉄筋籠と
混合固結土との間の密着性に影響は及ぼさない。

《実施例》 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。

第１図ａ〜ｃはこの発明装置の全体構成および
この装置を用いた施工順序を示すものである。

図において、１は軟弱地盤Ｅ中に深層攪拌混合
工法によつて形成された混合固結土柱、すなわち
ソイルセメント柱である。

このソイルセメント柱１の地表面の近傍には走
行台車２が位置し、この走行台車２の前部側には
トラス状の柱からなるリーダ３が搭載され、鉛直
に設置されている。

リーダ３の前部側には第２図に示すように、リ
ーダ３の長手方向に設けた一対の昇降ガイド３ａ
に沿つて鉛直方向に移動可能なガイドブロツク４
が配置され、このガイドブロツク４上にはバイブ
ロハンマー５が配置されている。

そして、前記ガイドブロツク４の下部には、押
込み部材としての押込みパイプ６の上端が連結し
ている。

この押込みパイプ６は矩形状断面であつて、そ
の上部には掴みプレート６ａが一体に溶接され、
この掴みプレート６ａを前記ガイドブロツク４の
下面側に設けた油圧チヤツク用の一対のクランプ
４ａ，４ｂによつて把持することにより押込みパ
イプ６をガイドブロツク４の下部に着脱可能に連
結している。

また、リーダ３の前面下部側には前記押込みパ
イプ６の外周部を摺動可能に把持する挿入ガイド
７が設けられている。

この挿入ガイド７は第３図に示すように、その
基部を前記リーダ３の前部側に設けた前述の昇降
ガイド３ａに一体に溶接され、かつアングル材７
ａによつて補強され、前記押込みパイプ６の径に
等しい間隔で平行に突出する一対のプレート７ｂ
と、各プレート７ｂ間に溶接されたガイドプレー
ト７ｃと、各プレート７ｂの先端側に形成された
凹部７ｄに掛け止め、掛け外しされるロツクプレ
ート７ｅとからなつており、押込みパイプ６を各
プレート７ｂ間に挿通し、ガイドプレート７ｃに
度当りした状態でロツクプレート７ｅを凹部７ｄ
に掛け止めすることで、押込みパイプ６は各プレ
ート７ｂ、ガイドプレート７ｃおよびロツクプレ
ート７ｅ間に位置決め状態に包囲され、これの内
部に上下方向にのみ摺動可能に保持される。

以上の構成により、押込みパイプ６は上端をガ
イドブロツク４に連結した状態で挿入ガイド７に
沿つてリーダ３の鉛直方向と平行して昇降可能と
なる。

また、押込みパイプ６の外周部にはこれを中心
として、環状の鉄筋籠８がパイプ６の上端を突出
するようにして支持されている。

この鉄筋籠８は、一般的な鉄筋籠と同様に、復
数の縦筋８ａと環状の横筋８ｂの組み合わせによ
るものであるが、異なる点は、第４図に示すよう
に、横筋８ｂの一部を切欠き、この切欠部９を縦
方向に連続して形成し、切欠部９を通じて鉄筋籠
８の内部に、前記押込みパイプ６を支持するガイ
ド７を挿通可能にした点および以下の工夫がなさ
れている。

すなわち、この鉄筋籠８の下端部には第５図に
示すように補強輪１０が一体に設けられ、十字形
にクロスした補強バー１１によつてさらに径方向
の補強がなされている。

これに対して前記押込みパイプ６の先端にはテ
ーパ状をした一対のガイドプレート６ｂが溶接な
どにより一体化され、ガイドプレート６ｂを前記
補強バー１１のクロスした部分に押し込むことに
よつて、押込みパイプ６の先端は鉄筋籠８の下部
中心に着脱可能に位置決めされ、鉄筋籠８の振れ
止めを行う。

この構成により、押込みパイプ６の上端から加
えられる押込み力は、補強バー１１によつて受承
され、補強バー１１のクロス部分の近傍が圧力受
け部１２となつている。

また、鉄筋籠８の最上部の横筋８ｂの内側中心
には、第６図に示すように、鉄筋をクロスした状
態に組み合わせて溶接し、かつ前記切欠部９側に
向けて開放した井桁状をなすガイド部１３が形成
されている。このガイド部１３の前記切欠部９側
開放端は拡開し、かつこの拡開基部には一対のバ
ネ部１３ａが突出形成されている。

したがつて、切欠部９を通じてガイド部１３の
内部に押込みパイプ６を挿通することによつて、
押込みパイプ６はバネ部１３ａを乗り越えてガイ
ド部１３の内部に抱持状態、かつ上下方向に摺動
可能に保持され、これによつて押込みパイプ６の
上部も鉄筋籠８の上部中心に着脱可能に位置決め
される。

なお、鉄筋籠８が重くガイド部１３による抱持
状態が不十分な場合には、例えば、鉄筋籠８をガ
イドブロツク４などにロープで仮止めしてもよ
い。

次に以上の構成の押込み装置による鉄筋籠８の
押込み手順を説明する。

ソイルセメント柱１の造成完了後ただちに走行
台車２を移動してこれの地表面近傍に位置させ、
前記押込みパイプ６をリーダを介して立設させた
状態で鉄筋籠８をその切欠部９を通じて押込みパ
イプ６の周縁に配置し、次いで押込みパイプ６先
端に設けたガイドプレート６ｂを鉄筋籠８の下端
中心に設けた受け部１２に嵌合し、また、押込み
パイプ６の上端外周をガイド部１３の内部に嵌合
固定させて、押込みパイプ６を鉄筋籠８の中心に
位置させることで、鉄筋籠８を保持させる。この
状態で押込みパイプ６の先端をソイルセメント柱
１の中心に位置させれば、第１図ａに示すように
セツテイングが完了し、押し込み待機状態とな
る。

次いで直ちにバイブロハンマー５にて振動、衝
撃を与えつつガイド部ブロツク４をリーダ３に沿
つて下降させると、押込みパイプ６はソイルセメ
ント柱１の内部に鉛直に貫入する。

これとともに、鉄筋籠８の下端の補強輪１０は
前記受け部１２を介して押込みパイプ６の先端で
押圧され、同じくソイルセメント柱１の内周部に
同心かつ鉛直に貫入することになる。

このとき、バイブロハンマー５から補強用鉄筋
籠８に加えられる押込み力は、押込みパイプ６の
上端からその先端に伝達された後、鉄筋籠８の受
け部１２を介してその先端に伝えられ、鉄筋籠８
はこの力により先端側から引き摺り込まれるよう
にしてソイルセメント柱１中に挿入されることに
なるので、鉄筋籠８にはこれを座屈させるような
力が作用しない。

また、この状態で前記押込みパイプ６はリーダ
３の下部側に設けた挿入ガイド７に把持された状
態であり、また、この挿入ガイド７は鉄筋籠８の
切欠き９が通過する位置であるため、押し込み時
に横筋８ｂにより押し込み作業が邪魔されること
はない。

押し込み作業が完了した時点では、第１図ｂに
示すように、押込みパイプ６および鉄筋籠８とも
ソイルセメント柱１の内部に埋設された状態とな
る。

この状態ではソイルセメント柱１の硬化は進行
しているので、ガイドブロツク４を引き上げて押
込みパイプ６とともに上昇させても、鉄筋籠８は
そのアンカー効果によつてソイルセメント柱１の
内部に残置されたままとなり、第１図ｃに示すよ
うに、押込みパイプ６のみが前記挿入ガイド７お
よび鉄筋籠８の上部のガイド部１３をガイドとし
てソイルセメント柱１より引き抜かれる。

引き抜き完了状態では、前記ソイルセメント柱
１の硬化は相当に進行しているので、第７図に断
面を示すようにソイルセメント柱１の中心には押
込みパイプ６の断面形状に応じた空洞１ａが形成
される場合がある。

しかし、この空洞１ａは従来のように補強鋼材
の周縁にドーナツ状に形成されるものではないの
で、ソイルセメント柱１と鉄筋籠８との間の密着
性には何等影響を及ぼさない。

したがつて、ソイルセメント柱１は鉄筋籠８と
の密着性が深度方向の全長に亘つて確保され、十
分な補強効果が得られることになる。

なお、押込みパイプ６の先端内部に傾斜計を設
けておき、これの傾斜度合いに応じてリーダ３の
傾き度合いをフイードバツク制御するようにすれ
ば、より精度良く鉛直度を保つて押込み作業を行
うことができる。

また、押込みパイプ６の押込み手段は、バイブ
ロハンマー５だけでなく他の押込み手段であつて
も良い。

《発明の効果》 以上実施例によつて詳細に説明したように、こ
の発明による深層混合固結土工法における補強用
鉄筋籠の押し込み装置にあつては、押込み部材に
加えられた押込み力が鉄筋籠の下端に設けられた
圧力受け部、補強輪を介して鉄筋籠に加えられる
ので、補強用鉄筋籠に座屈を起こさせるような押
込み力が作用しないため、鉄筋籠がその上端に設
けられたガイド部を介して押込み部材に支持さ
れ、かつ該押込み部材がリーダの下端に突設固定
された挿入ガイドに摺動可能に支持されているこ
とと相俟つて、鉄筋籠を正確に所定の位置まで押
し込むことができる。

また、押込み部材は鉄筋籠の中心を貫通してい
るので、鉄筋籠を固結土中に押し込んだ後に押込
み部材を引き抜いても、鉄筋籠と固結土との密着
性に何等影響がなく、鉄筋籠による固結土の補強
効果を有効かつ確実に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｃはこの発明装置の全体構成および
この装置を用いた施工順序を示す説明図、第２図
は第１図ａのＡ部拡大斜視図、第３図は第１図ａ
のＢ部拡大斜視図、第４図は第１図ａのＣ部拡大
斜視図、第５図は第１図ａのＤ部における鉄筋籠
の下端部の構成と、押込みパイプとの関係を示す
部分斜視図、第６図は第１図ａのＥ部における鉄
筋籠の上端部の構成と、押込みパイプとの関係を
示す部分斜視図、第７図は第１図ｃの−線部
分における押込みパイプを引き抜いた状態のソイ
ルセメント柱の横断面図である。 １…混合固結土（ソイルセメント柱）、３…リ
ーダ、５…バイブロハンマー、６…押込みパイプ
（押込み部材）、７…挿入ガイド、８…鉄筋籠、９
…切欠部、１０…補強輪、１２…受け部、１３…
ガイド部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軟弱地盤中に形成した固結前の混合固結土中
   に挿入される補強用鉄筋籠と、この鉄筋籠の押込
   み手段とからなる押し込み装置において、前記鉄
   筋籠は、その円周方向の一端に鉛直方向に沿つて
   設けられた切欠部と、その下端に設けられた補強
   輪と、この補強輪の中心に設けられ押込み圧力を
   受ける圧力受け部と、その上端に設けられたガイ
   ド部とを備え、前記押込み手段は、前記圧力受け
   部とガイド部とに着脱可能に取り付けられ、前記
   鉄筋籠の中心を貫通して上端に押込み力が加えら
   れる押込み部材と、この押込み部材を介して前記
   鉄筋籠を鉛直状態に支持するリーダと、このリー
   ダの下部から前記切欠部を通して前記鉄筋籠内に
   突設するよう該リーダに固定され前記押込み部材
   を摺動可能に支持する挿入ガイドとを備えたこと
   を特徴とする深層混合固結土工法における補強用
   鉄筋籠の押し込み装置。