JP2004068446A

JP2004068446A - 既存杭の調査工法及び補強工法

Info

Publication number: JP2004068446A
Application number: JP2002230143A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Nanba; 難波　伸介; Koji Tominaga; 冨永　晃司
Original assignee: Araigumi Co Ltd
Current assignee: Araigumi Co Ltd
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】筒状既存杭の内面側からの健全性調査と補強工事が容易に、かつ、短期でできる既存杭の調査及び補強工法。
【解決手段】既存基礎フーチング１にコア抜き穴の作業穴１０を形成する。作業穴１０から筒状既存杭２内の空洞部１１に小型水中テレビカメラ２０を挿入して既存杭２の内面の健全性調査を行う。既存杭２の内面に欠陥部分があり補強が必要と診断された場合、また、耐震診断により補強が必要と判断された場合に、作業穴１０から既存杭２内をコンクリート打設で補強する。コンクリート打設は、既存杭２内の水抜きを行ってから、補強籠５０及び／又は鋼管６０の挿入により部分的に行うか、既存杭全体を鉄筋コンクリート打設で行う。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物における既存杭の健全性を調査する調査工法、及び、この調査結果に基づいて行われる既存杭の補強工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建造物の既存基礎から下方に延在する既存杭の健全性の調査は、現在のところほとんど行われておらず、地震によって既存杭が損傷を受けたような場合に、既存杭の復旧・補強工前に行われている程度である。この調査と、調査結果に基づいて行われる既存杭の補強工事は、既存基礎と既存杭の周辺土壌を掘削して既存杭の上部を地上に露呈させて行われるのが通常である。露呈させた既存杭の健全性調査は、露呈面の欠陥の有無や形状、種類を目視で検査することで行われる。この調査結果で補強が必要と診断されると、既存杭の露呈した要補強部分を鋼管や鉄筋コンクリートの補強部材で補強してから、堀削した土壌を埋土している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建造物の既存杭周辺の土壌を掘削し、堀削後に埋土する補強工事は、堀削する土壌の量が多いために労力と時間を要して、工期が長くなり、工事費が高くなる問題や、堀削した土壌の保管場所の確保が難しい問題があった。また、既存杭の周囲の土壌を掘削する場合、土壌堀削の工期、工事費をできるだけ少なくするために既存杭の上部が露呈する程度の深さで土壌を堀削しているのが現状であり、既存杭の上部から下位の杭中間部や杭下部の調査や補強ができない不具合があった。
【０００４】
本発明の目的は、筒状既存杭の内面側からの調査と補強が短期間ででき、しかも、筒状既存杭の全長に亘る調査と補強が既存商品の補強部材を使用してできる既存杭の調査工法と補強工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、既存基礎から下方に延在する筒状既存杭の調査工法において、既存基礎に筒状既存杭内の空洞部に連通する作業穴を形成する基礎穴あけ工程と、既存基礎の作業穴から既存杭内にカメラを挿通して既存杭内面を調査する工程を有することを特徴とする。
【０００６】
この調査工法は、既存基礎に予め形成された作業穴から既存杭内にカメラを挿通して、既存杭内面を調査することもできる。
【０００７】
ここで、既存基礎は既存の基礎フーチング、基礎スラブであり、既存杭は既製コンクリート杭、鋼管杭などの筒状基礎杭である。既存基礎に形成される作業穴は、通常のダイヤモンドコア工事で形成されるコア抜き穴が適格であるが、既存基礎の種類によってはコア抜き穴以外のものでもよい。また、既存基礎に形成される作業穴は、１本の筒状既存杭に対して単一穴、或いは、複数穴が形成され、複数穴の場合は内径が同一の穴か、内径が大小異なる穴が選択可能である。既存基礎に作業穴を形成して、或いは、既存基礎の施工時などで予め既存基礎に作業穴を形成しておいて、作業穴から筒状既存杭内にカメラを挿通し、既存杭内面の欠陥の有無や欠陥場所の深度、欠陥の大きさ、種類の調査を行う。カメラは作業穴から既存杭内に細いワイヤーなどで吊下げることのできる市販品の小型カメラであればよい。既存基礎の穴あけ工事は通常のダイヤモンドコア工事に使用されている機械類が使用でき、また、既存杭内面検査が市販品のカメラを使用することでできて、本発明の調査工法が特別な設備を使用せずに既存商品を利用してできる。
【０００８】
また、本発明は上記目的を達成するため、既存基礎から下方に延在する筒状既存杭の補強工法において、上記調査工法の各工程と、既存基礎の作業穴から既存杭内部をコンクリート打設で補強する工程を有することを特徴とする。
【０００９】
この補強工法においては、既存基礎に予め形成された作業穴を利用して既存杭内部をカメラで調査し、既存杭内部をコンクリート打設することができる。
【００１０】
また、本発明の補強工法においては、既存基礎の作業穴から既存杭内部に補強籠を既存杭内部の要補強部位のある所望の位置まで挿入して、この補強籠の底部より上方部分をコンクリート打設して既存杭を部分的に補強することができる。或いは、既存基礎の作業穴から既存杭内部に補強用鋼管を既存杭内部の要補強部位のある所望の位置まで挿入して、既存杭内部をコンクリート打設して既存杭を部分的に補強することができる。この場合、筒状既存杭の深さ方向の複数箇所を部分的に補強したり、深さ方向の全長に亘り補強することができる。また、筒状既存杭に補強のため挿通される補強籠や補強用鋼管は、市販されている既存商品が適用できて、既存杭の補強工法が安価に施工できる。
【００１１】
また、本発明の補強工法の場合、既存基礎の作業穴から既存杭内のコンクリート打設位置を確認してから、既存基礎の作業穴をコンクリート打設することができる。この場合の既存杭内部に打設されたコンクリートの打設位置の確認は、既存杭の内部調査で使用したカメラで行うか、既存基礎の作業穴から棒などの既存部材を挿入して打設コンクリートに当接させるなどして行えばよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図６を参照して説明する。
【００１３】
図１（Ａ）、（Ｂ）は建造物の基礎構造が示され、この基礎構造は既存基礎である矩形ブロック状の基礎フーチング１と、基礎フーチング１の下面４隅部から下方に延在する計４本の既存杭２を有する。基礎フーチング１上に柱３があり、柱３と基礎フーチング１に基礎梁４が連結される。基礎フーチング１の下部から下が土壌５に埋設された状態にある。既存杭２は鉄筋コンクリート杭で、土壌５に打ち込まれ、或いは、埋設される。
【００１４】
既存杭２は筒状基礎杭で、大きな地震が発生した後で健全性の調査が行われる。また、既存杭２は、必要に応じて行われる耐震診断で既存不適格と診断されると、健全性の調査が行われる。或いは、既存杭２は、必要に応じて定期的に健全性の調査が行われる。これらの調査結果に基づいて、既存杭２の補強工事が行われる。
【００１５】
本発明の調査工法は、図２（Ａ）の基礎穴あけ工程と、図２（Ｂ）のカメラ２０による調査工程で行われる。まず、図２（Ａ）に示すように、基礎フーチング１の上面の４隅部から対応する既存杭２に向けて円形の作業穴１０を形成する。作業穴１０は、対応する既存杭２の内部の円筒状空洞部１１に連通するコア抜き穴で、空洞部１１の内径より少し小さな内径で形成される。基礎フーチング１の上部は土壌５から露出しているので、基礎フーチング１の上面からの作業穴１０の形成は、土壌５を堀削することなく、通常のダイヤモンドコア抜き工事で既存の機械類を使って短期に、安価な工事費で実行できる。
【００１６】
基礎穴あけ工事が終了すると、図２（Ｂ）に示すように作業穴１０から既存杭２の空洞部１１へとカメラ２０を挿通して、既存杭２の内面の健全性調査を行う。なお、空洞部１１は地下水の浸入で水が溜まっているのが通常であることから、カメラ２０は小型水中カメラを使用する。このカメラ２０をワイヤー２１で吊下げて、既存杭内部の水中を移動させる。既存杭内部の水中を移動するカメラ２０は、空中を移動させる場合に比べて振れが小さく、既存杭２の内面調査がしやすくなり、調査精度が上がる。カメラ２０は既存杭２の内面を撮像し、撮像した画像信号を地上の図示しない画像処理装置やモニターテレビに送信して、既存杭２の内面の欠陥の有無が調査され、欠陥がある場合はその欠陥の深度、欠陥自体の大きさと種類が調査される。カメラ２０は既存杭２の空洞部１１の上端部から下端部へと下降しながら、又は、下端部から上端部へと上昇しながら、既存杭２の内面全体を調査する。
【００１７】
このような杭健全性調査は、土壌５を堀削することなく、カメラ２０を既存杭２の空洞部１１で上下動させるだけで可能なため短時間でできる。また、カメラ２０や前記の画像処理装置、モニターテレビは市販品が適用できるので、杭調査工事が少ない投資設備で、かつ、短期で実施できて杭調査費の低減が可能となる。また、カメラ２０を既存杭２の下端部まで移動させることで、既存杭２の深さ方向全長に亘る健全性調査ができ、この調査で既存杭２の内面側からの直接的な補強ができる。
【００１８】
図２（Ｂ）の調査工程で既存杭２が１本ずつ調査され、１本ずつ補強が必要であるかどうかが診断される。補強の必要なしと診断された既存杭２においては、この既存杭２の調査に使用された作業穴１０が必要に応じてコンクリート打設される。補強の必要ありと診断された既存杭２は、次のようにコンクリート打設で補強される。このコンクリート打設による補強が本発明の補強工法で、具体例を図３乃至図６に示し説明する。
【００１９】
図３に示す左右２本の既存杭２を、以下、必要に応じ区分する場合にだけ左側を既存杭２ａ、右側を既存杭２ｂと称する。左側の既存杭２ａは、例えば杭の下部や中間部に補強が必要とされる要補強部位３０ａが存在して、この要補強部位３０ａをコンクリート４０の打設で補強する。右側の既存杭２ｂは、例えば杭の上端部分に補強が必要とされる要補強部位３０ｂが存在して、この要補強部位３０ｂをコンクリート打設で補強する。このコンクリート打設による補強工事は、既存商品の補強籠や補強用鋼管のいずれかを使用して行われる。なお、左右いずれの既存杭２ａ、２ｂも、コンクリート打設の前に水抜きが行われる。この水抜きは、基礎フーチング１の作業穴１０から既存杭２内の水中に排水ポンプ（図示せず）を必要な深さまで挿入して行われる。
【００２０】
左側の既存杭２ａは、例えば図４（Ａ）に示す鉄筋製の補強籠５０を使ってコンクリート打設される。補強籠５０は、コンクリート落下止めの底部５１と、底部５１から上方に延在する複数の縦筋５２と、縦筋５２に連結されたスパイラルループ５３を有するもので、既存の安価な商品が適用できる。底部５１は、鋼板製型枠５４上に円形の樹脂板５５を重合させた構造で、型枠吊り５６でスパイラルループ５３に連結される。この補強籠５０が基礎フーチング１の作業穴１０から既存杭２ａの空洞部１１へと挿入され、既存杭２ａの下部や中間部の要補強部位３０ａに保持される。この保持は、底部５１の樹脂板５５の周辺部を弾性変形させて既存杭２ａの内周面に強摩擦力で強圧させて行えばよい。このときの樹脂板５５は、コンクリート打設時に底部５１から下方にコンクリートが落下するのを阻止する。既存杭２ａの要補強部位３０ａに補強籠５０を保持した状態で、作業穴１０から空洞部１１にコンクリート４０を流し、補強籠５０の底部５１から補強籠５０の上端を超えるところまでコンクリート４０を打設する。このコンクリート打設で、土壌５を堀削することなく既存杭２ａが部分的に補強される。このように既存杭２ａの必要な部分だけを部分的に補強することで、コンクリートや補強籠などの補強部材の無駄が省け、補強材料費の低減が可能となる。
【００２１】
図３で右側の既存杭２ｂは、杭上部の要補強部位３０ｂが例えば鋼管６０とコンクリート打設で補強される。図３と図４（Ｂ）に示す鋼管６０は、既存杭２ｂの要補強部位３０ｂから作業穴１０の下部に達する。鋼管６０の下端部にコンクリート落下防止用底部６１が固定され、底部６１から上方にコンクリートが流し込まれて、既存杭２ｂの上端部の要補強部位３０ｂと作業穴１０の下部がコンクリート打設で補強される。
【００２２】
図３で左右の既存杭２に対して、コンクリート打設後にコンクリート打設位置（打設深さ）の確認が例えば図５に示すように作業穴１０からカメラ２０を挿入することで行われる。そして、コンクリート打設位置の確認後、図６（Ａ）に示すように作業穴１０に、必要に応じて鉄筋籠などで補強した後にコンクリート４１が打設されて、既存杭補強工事が終了する。或いは、図６（Ｂ）に示すように作業穴１０は、コンクリート打設が行われずに放置されて、次の地震発生後や耐震診断後の健全性調査や補強工事などに利用される。
【００２３】
図３の既存杭２は、深さ方向の一部分だけに要補強部位があって、一部分だけが補強される。既存杭２には、深さ方向の上下複数部分に要補強部位があるものもあり、例えば、１本の既存杭２に上記した要補強部位３０ａと要補強部位３０ｂが存在する場合は、次の（ａ）〜（ｈ）の補強工法が可能である。
（ａ）作業穴１０から既存杭２の空洞部１１に溜まった水を排水する。
（ｂ）図４（Ａ）の要領で既存杭２の下位にある要補強部位３０ａに補強籠５０（又は鋼管６０）を設置する。
（ｃ）作業穴１０から補強籠５０にコンクリートを流し込んでコンクリート打設する。
（ｄ）作業穴１０からカメラ２０を挿入して補強籠５０（又は鋼管６０）のコンクリート打設位置の確認を行う。
（ｅ）図４（Ｂ）の要領で既存杭２の上位にある要補強部位３０ｂに鋼管６０（又は補強籠５０）を設置する。
（ｆ）作業穴１０から鋼管６０（又は補強籠５０）の内外にコンクリートを流し込んでコンクリート打設する。
（ｇ）作業穴１０からカメラ２０を挿入して鋼管６０（又は補強籠５０）のコンクリート打設位置の確認を行う。
（ｈ）作業穴１０をコンクリート打設する。
【００２４】
また、１本の既存杭２に要補強部位が上下３部位以上にある場合は、最下位の要補強部位から順にコンクリート打設で補強して行けばよい。また、健全性調査工程で既存杭２の全体を補強する必要があると診断されると、杭内部全体を鉄筋コンクリート打設で補強する。
【００２５】
また、１本の筒状既存杭に対して既存基礎に複数の作業穴を形成して、複数の作業穴の１つから調査用カメラを、他の１つから排水ポンプを同じ１本の筒状既存杭内に挿入して、杭内部調査と排水工事といった複数の異なる種類の工事を同時進行的に、或いは、待ち時間少なく連続的に行うことも可能である。この場合、１本の筒状既存杭に対して形成された複数の作業穴のコンクリート打設は、１つの作業穴を残して他の作業穴だけに行うようにして、残した作業穴を次の調査などに利用すればよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、既存杭の周辺の土壌を掘削することなく筒状既存杭の内面の健全性などの調査が既存基礎の作業穴から既存杭内部にカメラを挿入する簡単な作業で実施できて、既存杭の健全性調査の工期短縮と工費低減が図れる。また、筒状既存杭の内面調査ができて、筒状既存杭の内面側からの直接的な補強工事ができるようになる。
【００２７】
また、筒状既存杭内のコンクリート打設による補強工事が、既存基礎の作業穴から既存杭内にコンクリート打設するだけで実施できる。つまり、土壌を堀削したり、堀削した土壌を埋土することなく、筒状既存杭の内部の補強工事ができて、既存杭補強工事の大幅な工期短縮が図れる。また、既存杭の補強部材に、コンクリートや筒状既存杭内に挿入できる鉄筋製補強籠、鋼管のような既存商品が使用できて、補強工事費の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施の形態を示す既存基礎と既存杭の側面図、
（Ｂ）は既存基礎の平面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の調査工法を説明するための既存基礎と既存杭の部分断面を含む側面図、
（Ｂ）はカメラによる既存杭内面調査時の側面図である。
【図３】本発明の補強工法を説明するための既存基礎と既存杭の部分断面を含む側面図である。
【図４】（Ａ）は図３の既存杭の補強工事途中での部分拡大断面図、
（Ｂ）は図３の既存基礎と既存杭の補強工事途中での部分拡大断面図である。
【図５】図３の補強工事途中におけるコンクリート打設位置確認時の部分断面を含む側面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の調査工法及び補強工法の最終工程での既存杭の部分断面を含む側面図、
（Ｂ）は本発明の調査工法及び補強工法の最終工程での既存杭の他の形態を示す部分断面を含む側面図である。
【符号の説明】
１　　既存基礎、基礎フーチング
２　　筒状既存杭
２ａ、２ｂ　　既存杭
３　　柱
４　　基礎梁
５　　土壌
１０　　作業穴
１１　　空洞部
２０　　カメラ
３０ａ、３０ｂ　　要補強部位
４０、４１　　コンクリート
５０　　補強籠
５１　　コンクリート落下防止用底部
６０　　鋼管
６１　　コンクリート落下防止用底部

Claims

既存基礎から下方に延在する筒状既存杭の調査工法で、
前記既存基礎に前記筒状既存杭内の空洞部に連通する作業穴を形成する基礎穴あけ工程と、前記作業穴から前記既存杭内にカメラを挿通して既存杭内面を調査する工程を有することを特徴とする既存杭の調査工法。
既存基礎から下方に延在する筒状既存杭の調査工法で、
前記既存基礎に予め形成された、前記既存杭内の空洞部に連通する作業穴から、前記既存杭内にカメラを挿通して既存杭内面を調査することを特徴とする既存杭の調査工法。
既存基礎から下方に延在する筒状既存杭の補強工法で、
前記既存基礎に前記既存杭内の空洞部に連通する作業穴を形成する基礎穴あけ工程と、前記作業穴から前記既存杭内にカメラを挿通して既存杭内面を調査する工程と、前記作業穴から既存杭内部をコンクリート打設で補強する工程を有することを特徴とする既存杭の補強工法。
既存基礎から下方に延在する筒状既存杭の補強工法で、
前記既存基礎に予め形成された、前記既存杭内の空洞部に連通する作業穴から、前記既存杭内にカメラを挿通して既存杭内面を調査する工程と、前記作業穴から既存杭内部をコンクリート打設で補強する工程を有することを特徴とする既存杭の補強工法。
前記作業穴から既存杭内部に補強籠を、既存杭内部の前記調査工程の調査結果に基づいて設定された要補強部位を含む位置まで挿入して、この補強籠の底部より上方部分をコンクリート打設することを特徴とする請求項３又は４記載の既存杭の補強工法。
前記作業穴から既存杭内部に補強用鋼管を、既存杭内部の前記調査工程の調査結果に基づいて設定された要補強部位を含む位置まで挿入して、既存杭内部をコンクリート打設することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の既存杭の補強工法。
前記既存基礎の作業穴から既存杭内のコンクリート打設位置を確認してから作業穴をコンクリート打設する工程を有することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の既存杭の補強工法。