JP2000080647A - 拡大球根の造成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地中に形成する球根の特性を改善し、中掘拡大
球根根固め杭の支持力の増大を図る。 【解決手段】球根造成領域を攪拌して固化させる噴射セ
メントペーストに４．５〜１１％のカルシウムサルホア
ルミネート系の膨張材を添加し、セメントおよび膨張材
の合計に対する水セメント比を６５％以下とし、球根硬
化過程で球根を膨張させて地盤に圧着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基礎杭の下底部に
造成する拡大球根の造成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、支持杭の長期支持力は次の式で計
算するように規定されている。

【０００３】Ｐ＝（１／３）（α×Ｎ×Ａｐ）＋Ｒ ただし Ｐ：支持杭の長期支持力 α：支持力係数 Ｎ：地盤のＮ値 Ａｐ：杭の断面積 Ｒ：杭の摩擦支持力 で計算するように規定されている。支持力係数αは、杭
の先端部の支持力発現方法による係数であって、例え
ば、打込杭では３０、球根根固め杭では２５、セメント
ミルク工法では２０、場所打ち杭では１５のように定め
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は拡大球根の造
成方法において、上記支持杭の長期支持力における支持
力係数αの値を高め、αを２５から３０に格上げするこ
とができるような球根を造成する方法を開発しこれを提
供することを目的とする。

【０００５】本発明は、地中に形成する球根の特性を改
善し、中掘拡大球根根固め杭の支持力の増大を図ること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、次の技術手段を講じた
ことを特徴とする拡大球根の造成方法である。

【０００７】すなわち、本発明は、中掘中空杭の下端地
中に拡大球根を造成するにあたり、球根造成領域を攪拌
して固化させる噴射セメントペーストに膨張材を添加
し、球根硬化過程で球根を膨張させて地盤に圧着させる
ことを特徴とする拡大球根の造成方法である。

【０００８】前記膨張材は４．５〜１１％のカルシウム
サルホアルミネート系の膨張材とし、前記セメントペー
ストはセメントおよび膨張材の合計に対する水セメント
比が７０％以下のものとすれば、好適な強度の球根を得
ることができ、杭の支持力係数を高めることができる。
膨張材が４．５％未満では球根の膨張量が小さく、地
盤を圧密する効果が少なく、１１％を越えると膨張量が
過大になると共に球根の強度が却って低下するので１１
％を上限とする。また水セメント比は６５％を越えると
球根の強度が低下するので６５％を上限とした。下限
は、流動性の点から制約され、３０％程度である。実際
には５０〜６５％の範囲で用いられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】膨張材はセメントに混合し、水と
混ぜた場合、水和反応によりエトリンガイトまたは水酸
化カルシウムを生成し、これが膨張源となって凝結終了
後、ペースト・モルタルまたはコンクリートを膨張させ
る作用のある混和材をいう。このような膨張材にはカル
シウムサルホアルミネート系、カルシウムアルミネート
系その他がある。

【００１０】カルシウムサルホアルミネート（ｃａｌｃ
ｉｕｍ ｓｕｌｆｏａｌｕｍｉｎａｔｅ，略号ＣＳＡ，
化学式３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・３ＣａＳＯ₄）はほぼ等分
子量の水と結合して数倍の体積膨張を起すものでモルタ
ルやコンクリート中の空隙を充填することにより、クリ
ープや乾燥収縮を減少し、容積膨張を起す。膨張の基本
素子は石灰（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）およびせ
っこう（ＣａＳＯ₄）の３つであり、これらの基本素子
の配合率がモル比で、ＣａＯ：Ａｌ₂Ｏ₃：３ＣａＳＯ₄
＝３：１：３である。

【００１１】このようなＣＳＡ系膨張材は、石灰石、ボ
ーキサイトおよびせっこうを適量調合して焼成し、粉砕
して得られる。通常、普通ポルトランドセメントに１０
〜１４％混入して練り混ぜると、硬化過程に生ずる膨張
力によりコンクリートにケミカルプレストレスが導入さ
れ、ひび割れ荷重を２〜３倍高めることができ、高強度
ヒューム管、矢板、鋼管ライニング、ボックスカルバー
トなどに使用された例がある。

【００１２】膨張材を混入したセメントではセメントの
水和がある程度進行したのちに膨張材の水和が開始す
る。ＣＳＡ系膨張材の水和は次のとおりで、膨張性のエ
トリンガイトを生成する。

【００１３】３ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＳＯ₄＋８Ｃ
ａＳＯ₄＋６ＣａＯ＋９６Ｈ₂Ｏ→３（３ＣａＯ・Ａｌ₂
Ｏ３・３ＣａＳＯ₄・３２Ｈ₂Ｏ） 本発明に用いるＣＳＡ系膨張材は当量よりも高い石灰分
と石こう分で焼成して得られるもので、一般に必要混和
量は２０〜３０ｋｇ／ｍ³の内割使用（対セメント重量
比で６〜１２％程度）である。

【００１４】図１はＣＳＡ系の膨張材の添加量と一軸拘
束膨張率との関係の例を示すグラフである。 図１は膨
張材を加えたコンクリートの２０℃水中養生品の材令２
８日における一軸拘束膨張率を示すものである。図１に
示すようにセメントに４．５〜１１％のＣＳＡ系膨張材
を添加すると、一軸拘束膨張率は（８〜４５）×１０ ^-4
となる。８×１０^-4未満では球根の膨張による地盤の圧
密が十分でなく、４５×１０^-4を越えると球根の膨張に
よる地盤の圧密は十分であるが、球根の強度が却って低
下するので、ＣＳＡ系膨張材の添加量は４．５〜１１％
とする。

【００１５】図２は水セメント比と圧縮強度との関係を
示すグラフである。２０℃水中養生品の材令２８日にお
ける圧縮強度を示している。水セメント比６５％以下で
あれば、支持力係数α＝３０における杭先端平均値６０
とした場合の地盤耐荷力の必要強さである圧縮強度１８
０ｋｇｆ／ｃｍ²を確保することができる。従って地盤
の耐荷力を増加することができ、支持杭の長期支持力に
おける支持力αを２５から３０に高めることが可能とな
った。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、球根を膨張させて地盤
に圧着することができ、支持力係数を高めた球根根固め
杭の造成を行うことができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】膨張材の添加量と一軸拘束膨張率との関係を示
すグラフである。

【図２】水セメント比と圧縮強度との関係を示すグラフ
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591197699 日本高圧コンクリート株式会社 北海道札幌市中央区南２条西３丁目８番地 (71)出願人 000229667 日本ヒューム管株式会社 東京都港区新橋５丁目33番11号 (71)出願人 000201504 前田製管株式会社 山形県酒田市上本町６番７号 (71)出願人 593096561 マックスコンクリート株式会社 東京都台東区柳橋２丁目19番６号 (71)出願人 593096572 山崎パイル株式会社 新潟県北蒲原郡水原町南安野町５番15号 (71)出願人 396014393 丸中コンクリート工業株式会社 愛知県西春日井郡西枇杷島町恵比須町20番 地の１ (72)発明者 桂木 正雄 東京都東村山市青葉町２丁目35番地 (72)発明者 滝口 忠衛 埼玉県新座市栗原６丁目５番26号 (72)発明者 山崎 守彦 東京都墨田区両国２丁目10番14号 大同コ ンクリート工業株式会社内 (72)発明者 山田 悟 埼玉県大宮市吉野町１丁目400番の14 (72)発明者 津田 和義 埼玉県川口市柳崎５丁目７番10号 (72)発明者 多田 正明 山形県山形市末広町３番14号 (72)発明者 山下 厚裕 東京都練馬区下石神井５丁目10番９号 (72)発明者 阿部 辰也 新潟県西蒲原郡味方村字味方815番地 (72)発明者 小森 章彦 愛知県西春日井郡西枇杷島町恵比須町20番 地の１ 丸中コンクリート工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D041 AA01 BA13 DA06 EC04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中掘中空杭の下端地中に拡大球根を造成
   するにあたり、球根造成領域を攪拌して固化させる噴射
   セメントペーストに膨張材を添加し、球根硬化過程で球
   根を膨張させて地盤に圧着させることを特徴とする拡大
   球根の造成方法。
2. 【請求項２】 前記膨張材は４．５〜１１％のカルシウ
   ムサルホアルミネート系の膨張材とし、前記セメントペ
   ーストはセメントおよび膨張材の合計に対する水セメン
   ト比が６５％以下のものであることを特徴とする請求項
   １記載の拡大球根の造成方法。