JP2001131964A - 場所打杭の杭頭処理具及びこれを用いた杭頭処理工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】場所打杭の杭頭の余盛コンクリートを静的破砕
剤を用いて破砕除去する場合に、クラックを計画杭頭面
において精度良くかつ凹凸が少ない状態で発生させて、
杭頭天端を平坦化するためのはつり等の手間や労力を削
減できるようにする。 【解決手段】中央にコンクリート打設用のトレミー管を
通す挿通孔２３が形成された平坦な破砕補助板２２を有
する。この破砕補助板２２には、その内周縁側と外周縁
側の各位置にそれぞれ静的破砕剤入り容器を固定する容
器固定部２４，２６，２７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、場所打杭の杭頭処
理に使用する杭頭処理具及びこれを用いた杭頭処理工法
に係り、特には、静的破砕剤を用いる場合の杭頭の余盛
コンクリートを効率良く破砕除去するための技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビルや橋等の各種構造物の基礎
杭を形成する工法として、騒音、振動等が少なく低公害
性に優れた場所打杭工法が広く採用されている。この場
所打杭工法は、現場において地中に杭孔を掘削し、この
杭孔内に鉄筋かごを挿入してから生コンクリートを打設
して杭を形成する。この場所打杭では、強度を長期にわ
たって維持する上でコンクリートの品質を確保すること
が重要である。一方、泥水中に生コンクリートを打ち込
むために、レイタンスを生じたり、杭孔周壁の崩壊防止
のために使用するベントナイト溶液と掘土粒子とが混じ
り合ってスライムを生じる。そして、コンクリートの打
設が進むにつれてこれらが上昇し、最終的には杭頭部分
にスライムやレイタンスが凝集された状態で残存して硬
化するため、杭頭部分はコンクリートの品質が劣化して
いて、そのままで使用するには不適である。

【０００３】そこで、この杭頭部分については、品質劣
化が生じるコンクリートの厚みを予め見込んで所期の計
画杭頭面よりも余分にコンクリートを打設することによ
り余盛コンクリートの部分を作り、コンクリートの硬化
後にこの余盛コンクリートを計画杭頭面まで破砕除去す
るようにしている。このような余盛コンクリートの破砕
除去の工法として、従来、ブレーカ等を使用してはつり
取る方法があったが、はつり作業に伴って振動、騒音、
粉塵等の公害が発生し、また、人力による作業が主体に
なるために、多大の労力、費用、工期を要する等の問題
がある。

【０００４】このような不都合を改善するために、近年
では余盛コンクリートを静的に破砕する方法が多用され
てきている。この静的破砕工法は、静的破砕剤を使用
し、その膨張圧の発現作用によって余盛コンクリートを
破砕除去するものである。次に、この静的破砕剤を使用
した従来の杭頭処理工法について、図４ないし図７を参
照してさらに詳しく説明する。図４は静的破砕剤を使用
した杭頭処理工法の手順を示す工程図、図５は場所打杭
の形成時における杭頭部分の横断面図、図６は図５のＢ
−Ｂ線断面図、図７は余盛コンクリートの除去時の断面
図である。場所打杭の形成に際しては、現場において地
中に杭孔を掘削した後、この杭孔内にたとえばケーシン
グチューブ１を挿入する。続いて、主筋３とフープ筋４
を用いて鉄筋かご２を所定形状に組み、杭頭部分の主筋
３に余盛コンクリート７が付着するのを防止するため
に、当該杭頭部分の主筋３にポリエチレン発泡体等でで
きた筒状の縁切材８を取り付ける(ステップ１)。

【０００５】次いで、静的破砕剤が入った容器１０を鉤
形の取付具１１と結束線１２とを用いて主筋３に取り付
ける(ステップ２)。この場合の静的破砕剤入り容器１０
の取り付け箇所は、予め設定された計画杭頭面Ｌ０より
も所定距離Ｄだけ上方の位置Ｌ１で、かつ、主筋３の内
側に隣接して主筋３の配列方向に沿って円弧状に配設さ
れる。なお、前記の容器１０としては、たとえば両端の
開口部をネットで塞いだスパイラルシース管が使用さ
れ、その内部に静的破砕剤が充填される。

【０００６】前記のように静的破砕剤入り容器１０の取
り付け箇所を計画杭頭面Ｌ０よりも所定距離Ｄだけ上方
の位置Ｌ１に設定するのは、次の理由による。最終的に
は杭頭天端が計画杭頭面Ｌ０の位置と一致するように杭
頭天端を平坦化するのであるが、従来の工法の場合、杭
頭におけるクラックの発生箇所がばらついて破砕位置が
大きく変動するとともに、クラック発生面が平坦でなく
凹凸になっているため、平坦化のためのマージンを予め
確保しておく必要があるためである。

【０００７】続いて、静的破砕剤入り容器１０を取り付
けた鉄筋かご２を杭孔内にクレーン等で吊り下げて挿入
してから(ステップ３)、トレミー管を用いて生コンクリ
ートを打設する(ステップ４)。このコンクリート打設に
伴うコンクリート中の余剰水あるいは前記ベントナイト
溶液が容器１０内に浸入して静的破砕剤と反応する。コ
ンクリートの打設が完了するとケーシングチューブ１を
抜き取り、コンクリートに所定の強度が発現するまで養
生する(ステップ５)。この養生期間中、容器１０内の静
的破砕剤の水和膨張を図る。コンクリートの養生が終了
後、静的破砕剤に膨張圧が発現して杭頭部分のコンクリ
ート７にクラックが発生する。そこで、根きり作業時に
クレーン等の重機を用いて余盛コンクリート７の部分を
除去する(ステップ６)。最後に、凹凸のある杭頭天端１
４の部分をはつり等によって平坦化して計画杭頭面Ｌ０
と一致させる(ステップ７)。これによって、所要の基礎
杭を形成することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
では、静的破砕剤入り容器１０を常に計画杭頭面Ｌ０よ
りも所定距離Ｄ（たとえば１００ｍｍ）だけ上方の位置
Ｌ１になるように取り付けているため、余盛コンクリー
ト７を除去した後も、杭頭天端１４を平坦化して計画杭
頭面Ｌ０に一致させることが必要になる。これには、依
然としてブレーカ等を使用したはつり作業が必要とな
り、それに伴って振動、騒音、粉塵等の公害が発生する
ばかりか、この場合も人力による作業が主体となるため
に、余分な労力がかかる等の問題が残されている。本発
明は、前記の問題点を解決するためになされたもので、
静的破砕剤を用いて余盛コンクリートに対してクラック
を発生させる杭頭処理を行う場合において、クラックを
計画杭頭面において精度良くかつ凹凸が少ない状態で発
生させて、杭頭天端を平坦化するためのはつり等の手間
や労力を削減できるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の場所打杭の杭頭処理具は、中央にコンク
リート打設用のトレミー管の建て込みに必要な挿通孔が
形成された平坦な破砕補助板を有し、この破砕補助板に
は、その内周縁側と外周縁側の各位置にそれぞれ静的破
砕剤入り容器を固定する容器固定部が設けられているこ
とを特徴としている。(請求項１) この杭頭処理具を場所打杭の杭頭処理に使用すると、杭
頭部分のコンクリートは破砕補助板によって上下に仕切
られた状態となり、また、挿通孔内のコンクリート断面
積は最小であり、しかも、静的破砕剤入り容器が破砕補
助板の内周縁側と外周縁側とにそれぞれ配置されるた
め、杭頭部分のコンクリートの中心方向に向けてのクラ
ック発生と外周方向に向けてのクラック発生とが確実に
行われ、破砕の確実性を高めることができる。

【００１０】また、本発明の場所打杭の杭頭処理具にお
いて、前記破砕補助板の外周縁側に設けられている容器
固定部は、前記挿通孔を中心として放射状に設けられて
いることを特徴としている。(請求項２) これにより、クラックがコンクリートの外周方向に向か
うようにクラック発生方向をより効果的に規定できるた
め、クラック発生の確実性をさらに一層高めることがで
きる。

【００１１】さらに、本発明の場所打杭の杭頭処理工法
では、前記構成を有する杭頭処理具を用い、この杭頭処
理具の前記容器固定部に静的破砕剤入り容器を固定する
とともに、前記破砕補助板の下面が計画杭頭面に略一致
するように前記杭頭処理具を前記鉄筋かごの主筋に取り
付けた後、この鉄筋かごを杭孔に挿入してコンクリート
を打設することを特徴としている。(請求項３) これにより、杭頭部分のコンクリートは破砕補助板によ
って上下に仕切られた状態となり、しかも、挿通孔内の
コンクリート断面積は最小になっているから、静的破砕
剤によって、クラックは破砕補助板に沿って直線的に発
生する。このとき、破砕補助板の下面が計画杭頭面と略
面一となるので、クラックの発生位置は計画杭頭面に略
一致し、しかも、破砕面には凹凸が生じ難くなる。この
ため、杭頭天端を平坦化するためのはつり作業を効果的
に削減できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。図１
は本発明の実施の形態に係る場所打杭の杭頭処理に使用
する杭頭処理具の斜視図である。杭頭処理具２０は、金
属からなる平坦な円板状の破砕補助板２２を有し、その
中央にコンクリート打設用のトレミー管を挿通させる挿
通孔２３が形成されている。また、破砕補助板２２の外
径は、鉄筋かごの各主筋に対する内接円よりも若干小径
となるように設定されている。

【００１３】この破砕補助板２２の挿通孔２３は、トレ
ミー管の建て込みに必要な最小内径に設定されている。
また、前記破砕補助板２２の内周縁側の所定箇所には、
静的破砕剤入り容器１０ａ（図２参照）の取付穴２４が
形成され、外周縁側の所定箇所(ここでは８箇所)には、
静的破砕剤入り容器１０ｂ（図２参照）の支持板２６が
挿通孔２３を中心として放射状に設けられている。そし
て、各支持板２６は、その一端が破砕補助板２２の外周
縁側に固定され、他端は破砕補助板２２の外周面よりも
外方に突出している。さらに、各々の支持板２６には、
静的破砕剤入り容器１０ｂの取付孔２７が形成されてい
る。そして、前記の破砕補助板２２の内周縁側部分の取
付穴２４と、破砕補助板２２の外周縁側に固定された各
支持板２６及び取付孔２７とが、静的破砕剤入り容器１
０ａ，１０ｂを固定する容器固定部として構成されてい
る。

【００１４】また、破砕補助板２２の外周縁には、各支
持板２６の取り付け位置を避けた所定箇所(ここでは４
箇所)に、この杭頭処理具２０を主筋に取り付けるため
のＬ字形をした取付金具２９が固定され、また、余盛コ
ンクリートを重機で吊り上げるための一対のアンカー３
０が、挿通孔２３を挟む対向位置に取り付けられてい
る。

【００１５】次に、図１に示した杭頭処理具２０を用い
た場所打杭の杭頭処理工法について説明する。図２は場
所打杭の形成時における杭頭部分の平断面図、図３は図
２のＡ−Ａ線断面図である。場所打杭の形成に際して
は、現場において地中に杭孔を掘削した後、この杭孔内
にたとえばケーシングチューブ１を挿入する。続いて、
主筋３とフープ筋４を用いて鉄筋かご２を所定形状に組
み、余盛コンクリート７が打設される主筋３の杭頭部分
にポリエチレン発泡体等でできた筒状の縁切材８を取り
付けて、当該主筋３の杭頭部分に余盛コンクリート７が
付着するのを防止しておく。

【００１６】一方、杭頭処理具２０の破砕補助板２２及
び支持板２６に設けた各取付穴２４，２７に結束線１２
を通して、静的破砕剤入り容器１０a，１０bをそれぞれ
取り付ける。この取り付けにより、破砕補助板２２の内
周縁側に配置された静的破砕剤入りの容器１０aは挿通
孔２３に沿って円弧上に配置される。また、支持板２６
上に設置された静的破砕剤入り容器１０bは、主筋３の
内側から外側にわたって挿通孔２３を中心として放射状
に配置されることになる。なお、前記の容器１０a，１
０bとしては、たとえば両端の開口部をネットで塞いだ
スパイラルシース管や、筒状の紙袋を両端が閉塞された
筒状のネットで覆ったものが使用され、その内部に静的
破砕剤が充填される。また、静的破砕剤としては、たと
えば特公平８−９０３号に開示されているように、カル
シュウム・アルミノ・フェライトと遊離酸化カルシウム
及び酸化マグネシウムを基本成分とし、これに遅延剤を
添加した上で顆粒状に造粒して水和膨張の発現時間を調
整したものが適用される。

【００１７】続いて、杭頭処理具２０の取付金具２９と
主筋３とを結束線１２で締結することにより、静的破砕
剤入り容器１０a，１０bが固定された杭頭処理具２０
を、主筋３の内側に取り付ける。その際、破砕補助板２
２の下面が計画杭頭面Ｌ０に対して略面一（たとえば許
容誤差範囲である±１０ｍｍ以内）となるように調整す
る。このようにして杭頭処理具２０及び静的破砕剤入り
の容器１０a，１０bを取り付けた鉄筋かご２を、杭孔内
にクレーン等で吊り下げて挿入してから、破砕補助板２
２の挿通孔２３を通してトレミー管を挿入し、このトレ
ミー管を通して生コンクリートを打設する。このコンク
リート打設に伴うコンクリート中の余剰水あるいはベン
トナイト溶液が、容器１０a，１０b内に浸入して静的破
砕剤と反応する。

【００１８】コンクリートの打設が完了するとケーシン
グチューブ１を抜き取り、コンクリートに所定の強度が
発現するまで養生する。この養生期間中、容器１０a，
１０b内の静的破砕剤の水和膨張を図る。コンクリート
の養生が終了後、静的破砕剤に膨張圧が発現して杭頭部
分のコンクリート７にクラックが発生する。その際、コ
ンクリートは、破砕補助板２２によって上下に仕切られ
ており、かつ、挿通孔２３内のコンクリート断面積は最
小になっているので、破砕補助板２２の内周縁に沿って
円弧状に配置された容器１０a内の静的破砕剤によっ
て、クラックは破砕補助板２２と同じ平面に沿って直線
的に発生する。また、破砕補助板２２の外周縁側に配置
した容器１０b内の静的破砕剤によって、クラックはコ
ンクリートの外方に向けて放射状に進行するため、クラ
ック発生の確実性が高くなる。その結果、クラックの発
生位置は計画杭頭面Ｌ０に略一致し、かつ、破砕面には
従来のような凹凸が殆ど生じない。したがって、次の根
きり作業時にクレーン等の重機を用いて余盛コンクリー
ト７の上方に露出しているアンカー３０にフックを掛け
て、余盛コンクリート７を引き上げて除去すれば、その
後は、従来のような杭頭天端を平坦化するためのはつり
作業等が殆ど不必要となり、工期が短縮される。

【００１９】この発明は前記の実施の形態に対して、次
のような変形例や応用例を考えることができる。 (１)図１に示した杭頭処理具２０においては、破砕補助
板２２の外周縁に支持板２６を放射状に設け、この支持
板２６の上に静的破砕剤入り容器１０bを配置するよう
にしているが、破砕補助板２２の外周縁の部分が主筋３
の外側に位置するように破砕補助板２２の外径を大きく
設定するとともに、周方向に沿って主筋３が通る挿通孔
を設けることで、支持板２６を省略した構成とすること
も可能である。 (２)前記実施の形態では、杭孔の形状が円筒状のもので
あるために、これに併せて杭頭処理具２０を構成する破
砕補助板２２も円板状のもを使用しているが、これに限
るものではなく、杭孔の形状に併せて適宜その形状を変
更して実施する。 (３)前記実施の形態では、支持板２６の上に静的破砕剤
入り容器１０bを配置するようにしているが、支持板２
６を省略して、静的破砕剤入り容器１０bを、破砕補助
板２２の外周縁に沿って円弧状に配置することも可能で
ある。

【００２０】

【発明の効果】本発明の杭頭処理具及び杭頭処理工法に
よれば、杭頭部分のコンクリートが破砕補助板によって
上下に仕切られた状態となり、また、挿通孔内のコンク
リート断面積は最小となる。しかも、静的破砕剤入り容
器が破砕補助板の内周縁側と外周縁側とにそれぞれ配置
されるため、コンクリートの内方に向けてのクラック発
生と外方に向けてのクラック発生とが確実に行われ、破
砕の確実性を高めることができる。このため、クラック
の発生位置を計画杭頭面に略一致させることができると
ともに、破砕面には凹凸が生じ難くなる。したがって、
杭頭天端を平坦化するためのはつり作業等を効果的に削
減することができ、振動、騒音、粉塵等の作業環境が改
善されるとともに工期が短縮される。

【００２１】特に、主筋の近傍位置に設けられている容
器固定部を前記挿通孔を中心として放射状に設けた場合
には、クラックがコンクリートの外方に向かうように破
砕方向を規制できるため、クラックの確実性をさらに一
層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の杭頭処理具の一つの実施の形態を示す
斜視図である。

【図２】場所打杭の形成時における杭頭部分の横断面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】静的破砕剤を使用した杭頭処理工法の手順を示
す工程図である。

【図５】従来の場所打杭の形成時における杭頭部分の横
断面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】余盛コンクリートの除去時の断面図である。

【符号の説明】

２ 鉄筋かご ３ 主筋 ７ 余盛コンクリート １０ａ 静的破砕剤入り容器 １０ｂ 静的破砕剤入り容器 ２０ 杭頭処理具 ２２ 破砕補助板 ２３ 挿通孔 ２４ 取付穴 ２６ 支持板 ２７ 取付穴 Ｌ０ 計画杭頭面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄筋かごを有する杭孔にコンクリートを打
   設して場所打杭を形成する場合の杭頭の余盛コンクリー
   トを、静的破砕剤を用いて破砕除去する場合に使用する
   杭頭処理具であって、 中央にコンクリート打設用のトレミー管の建て込みに必
   要な挿通孔が形成された平坦な破砕補助板を有し、この
   破砕補助板には、その内周縁側と外周縁側の各位置にそ
   れぞれ静的破砕剤入り容器を固定する容器固定部が設け
   られていることを特徴とする場所打杭の杭頭処理具。
2. 【請求項２】前記破砕補助板の外周縁側に設けられてい
   る容器固定部は、前記挿通孔を中心として放射状に設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の場所打杭の
   杭頭処理具。
3. 【請求項３】鉄筋かごを有する杭孔にコンクリートを打
   設して場所打杭を形成する場合の杭頭の余盛コンクリー
   トを静的破砕剤を用いて破砕除去する場所打杭の杭頭処
   理工法において、 請求項１または請求項２に記載の杭頭処理具を用い、こ
   の杭頭処理具の前記容器固定部に静的破砕剤入り容器を
   固定するとともに、前記破砕補助板の下面が計画杭頭面
   に略一致するように前記杭頭処理具を前記鉄筋かごの主
   筋に取り付けた後、この鉄筋かごを杭孔に挿入してコン
   クリートを打設することを特徴とする場所打杭の杭頭処
   理工法。