JP2005194766A - 先端強化型場所打ちコンクリート杭の施工法、注入バッグ及び鋼製フレーム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 底部に注入バッグが設置された鋼製フレーム(3)を先端に取り付けた鉄筋籠を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを折曲点(P)で潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮する場所打ちコンクリート杭の施工法において、鋼製フレームが、潰れたときに折曲点(P)より外方まで延びる注入バッグ拡張アームを有している先端強化型場所打ち杭の施工法である。
【選択図】 図2
Description
図14において、場所打ち杭を施工する杭孔1に配設する鉄筋籠2の先端に、鋼製フレーム3を番線等の固定具で取り付ける。鋼製フレーム3を囲むように、上側と下側の2枚の基布の縁を縫い合わした注入バッグ4が取り付けられ、さらに図示は省略するが、この外側に間隔保持材、保護用としてのブルーシートと、これを囲む不織布が設けられる。この鉄筋籠2を掘削した杭孔1に建て込み、杭底で鋼製フレームを潰して注入バッグを杭底全体に拡げる。鋼製フレーム3は上下端のリング状の辺とこれを繋ぐ複数の縦辺、下端リング状の辺に接続される十字状辺の編組構造をしており、縦辺は中央部の点Pが折曲点になっていて、この部分に折れ曲がったフレームが注入バッグを破らないように保護辺5が設けられている。
図16(a)は杭孔の掘削が終了した状態を示しており、杭底はスライムが多くあって脆弱である。この杭孔に対して先端に鋼製フレーム、注入バッグからなる先端プレロードユニットが設置された鉄筋籠を挿入し(図16(b))、注入バッグを杭底に押し付けて鋼製フレームを潰し、注入バッグを杭底に拡げた後(図16(c))、注入バッグを杭底に残して鉄筋籠を所定位置へ持ち上げる(図16(d))。次いで、コンクリートを打設・硬化後、杭体の中を通した注入ホースよりセメントミルクを加圧注入(図16(e))して注入バッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する。このとき、バッグ背面を通して配設され、複数の孔が形成されたスライム排出ホースを通してスライムが排出される。
そのために本発明は、底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋籠を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを折曲点で潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮する場所打ちコンクリート杭の施工法において、前記鋼製フレームは、潰れたときに折曲点より外方まで延びる注入バッグ拡張アームを有していることを特徴とする。
また、本発明は、前記鋼製フレームが、杭底で潰れたとき鉄筋籠から離脱可能に鉄筋籠に取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記鋼製フレームが、スライムに抗して注入バッグを拡張可能であることを特徴とする。
また、本発明は、鉄筋籠先端に取り付けられた鋼製フレーム底部に設置され、注入材の注入により杭先端地盤を加圧圧縮する注入バッグにおいて、両端開口部が小径の中空管状体の一方の半分を他方の半分の内側へ折り返したシームレス二重反転袋体構造からなり、折り返して重ねた両端開口部に管状部材を取り付けるとともに、該管状部材を通して注入管を取り付けて袋体に注入材を注入するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記二重反転袋体が、杭径より僅かに大きい径を有し、杭底でのスライム及びコンクリートの裏側への回り込みを防止可能にしていることを特徴とする。
また、本発明は、前記二重反転袋体は折り畳まれており、注入材の注入により縦方向に伸びることを特徴とする。
また、本発明は、前記注入バッグが太糸の織物からなり、不織布等の袋で覆ったことを特徴とする。
また、本発明は、両端開口部が小径の中空管状体の一方の半分を他方の半分の内側へ折り返したシームレス二重反転袋体からなり、折り返して重ねた両端開口部に管状部材を取り付け、該管状部材を通して注入管を取り付けて袋体に注入材を注入するようにした注入バッグが底部に設置され、鉄筋籠先端に取り付けられる鋼製フレームであって、前記鋼製フレームは、複数のリング状フレーム辺と、リング状フレーム辺を縦方向に繋ぐ複数の縦フレーム辺との編組構造からなることを特徴とする。
また、本発明は、底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋籠を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを折曲点で潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮し、注入バッグの背面側に配置されたスライム排出ホースによりスライムを排出する場所打ちコンクリート杭の施工法において、スライム排出ホースが杭底に当たる面積または本数を多くしたことを特徴とする。
また、本発明は、底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋籠を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを折曲点で潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮し、注入バッグの背面側に配置されたスライム排出ホースによりスライムを排出する場所打ちコンクリート杭の施工法において、スライム排出ホースを複数本設置して注入バッグを吊るようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、杭底に注入バッグを沈設するとともに鉄筋籠を掘削孔に建て込み、水を注入して杭底全面にバッグを膨らませ、杭本体コンクリートを打設して注入バッグ内の水を排出した後、注入バッグに注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮することを特徴とする。
また、本発明は、水を注入して杭底全面に注入バッグを膨らませることにより、スライムおよびコンクリートの回り込みを防止することを特徴とする。
また、本発明は、注入ホース複数箇所から注入材を加圧注入することを特徴とする。
また、杭底で鋼製フレームが潰れたとき鉄筋籠から外れるようにすることにより、余掘りがある杭でも鉄筋籠を持ち上げるときに鋼製フレームが側壁に引っ掛かるようなことはない。
また、鋼製フレームのフレーム辺の強度を大きくし、また本数を多くすることにより、スライムが多い場合にもスライムに抗して注入バッグを拡張させることができる。
また、注入バッグを二重反転袋体としてシームレス構造とすることにより、縫い目より注入材が漏れるのを防止することができる。
また、二重反転袋体は、注入材の注入により膨らんだとき杭径より大きい径を有しているので、スライム及びコンクリートが裏側へ回り込むのを防止できる。
また、本発明は、二重反転袋体を折り畳んでおくことにより、注入材の注入により縦方向に伸び、膨らみ代を大きくすることができる。
また、本発明は、注入バッグを太糸の織物として強固にすることにより、従来バッグを覆うために使われていたブルーシート(カバーシート)を不要にし、工事中に注入バッグが縦方向に伸びてしまわないように袋で覆うだけにすることができる。
また、本発明は、シームレス二重反転袋体からなる注入バッグを使用する場合、鋼製フレームをリング状フレーム辺と縦フレーム辺との編組構造とすることにより、底部側のリング状フレーム辺で形成される開口部に注入バッグの管状部材を配置することができる。
また、本発明は、スライム排出ホースが杭底に当たる面積または本数を多くすることによりスライムを多く排出することができる。
また、本発明は、スライム排出ホースを複数本設置して注入バッグを吊ることにより、注入バッグが落下するのを防止することができる。
また、本発明は、注入バッグに水を注入して膨らませることにより、鋼製フレームを不要とし、スライムおよびコンクリートの回り込みを防止することができる。
また、本発明は、注入ホース複数箇所から注入材を加圧注入することにより、注入バッグに均等に注入材を注入できる。
図1は先端強化型場所打ち杭の施工法に用いる本実施形態の鋼製フレームの構造を説明する図である。
鋼製フレーム3は、場所打ち杭を施工する杭孔に配設する鉄筋籠の先端に取り付けられ、その底部に図示しない注入バッグが設置され、鉄筋籠を杭孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを潰して注入バッグを杭底全体に拡げ、コンクリートの注入・硬化後に杭体の中に通した管を使って地上から注入バッグの中へセメントミルク等の注入材を加圧注入し、注入バッグを膨張させて、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する。
従来の鋼製フレームは鉄筋籠に結束しているため杭底で潰れても外れない。しかし、拡径杭や余掘りのある杭では、鋼製フレームを潰して注入バッグを拡げた後、鉄筋籠を持ち上げる必要があり、このとき潰れた鋼製フレームが杭孔の側壁に引っかかってしまう不都合が生じる。これを解消するため、本実施形態では、鋼製フレームが潰れたときに鉄筋籠から離脱するような構成としている。
図3(a)は杭孔の掘削が終了した状態を示しており、孔壁にはマッドケーキがあり、杭底にはスライムが多くあって脆弱である。この杭孔に対して先端に鋼製フレーム、注入バッグからなる先端プレロードユニットが設置された鉄筋籠を挿入し(図3(b))、注入バッグを杭底に押し付けて鋼製フレームを潰し、注入バッグを杭底に拡げた後(図3(c))、離脱した鋼製フレームと注入バッグを杭底に残して鉄筋籠を所定位置へ持ち上げる(図3(d))。次いで、杭本体コンクリートを打設・硬化後、杭体の中を通した注入ホースよりセメントミルクを加圧注入してバッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する。このとき、バッグ背面を通して配設され、複数の孔が形成されたスライム排出ホースを通してスライムが排出される。
図4(a)は杭孔の掘削が終了した状態を示しており、孔壁にはマッドケーキがあり、杭底にはスライムが多くあって脆弱である。この杭孔に対して先端に鋼製フレーム、注入バッグが設置された鉄筋籠を挿入し(図4(b))、注入バッグを杭底に押し付けて鋼製フレームを潰し、注入バッグを拡径杭の底に拡げた後(図4(c))、離脱した鋼製フレームと注入バッグを杭底に残して鉄筋籠を所定位置へ持ち上げる(図4(d))。次いで、杭本体コンクリートを打設・硬化後、杭体の中を通した注入ホースよりセメントミルクを加圧注入してバッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する(図4(e))。この時、バッグ背面を通して配設され、複数の孔が形成されたスライム排出ホースを通してスライムが排出される。
本実施形態の注入バッグは二重反転袋体からなるシームレス構造であり、図5(a),(b)の場合、小径部20aと大径部20(b)からなるポリエステル製織物等からなる両端開口の中空管状体20(図5(a))の小径部20aを大径部20b内に折り返した構造であり(図5(b))、小径部20aと大径部20bとの間(図の斜線部)にセメントミルク等の注入材が入れられる。注入バッグはポリエステル以外にもナイロン等でもよく、糸の太さを太くして強くしたものを用いる。なお、糸を太くしてバッグを織ると縫い目が粗くなり、そこからセメントミルクが漏れる可能性があるので、バッグの内側に目の細かいシートを張り、漏れない構造としている。この構造であるため、開口部以外は縫い目がないシームレス構造のため、注入材が漏れるおそれがないとともに、耐圧強度が向上する。
二重反転袋体30は折り畳んで薄くした状態にあり、開口部にプラスチック管31を取り付けて鋼製バンドで補強し、プラスチック管や鋼管等からなる管状部材31内に注入管33を通して袋体内にセメントミルクを注入する構造になっている。
図7(a)に示す従来の注入バッグ40は、上側と下側の円形状の基布をその周囲の縁で縫い合わした構造で、伸び代が少ないため、通常、杭径の1.5倍程の径のものを使用している。しかし、この構造では鉄筋籠を杭孔に挿入し(図8(a))、バッグを杭底に押しつけたとき、周囲部分が孔壁側に折れ曲がり(図8(b))、折れ曲がった部分と孔壁との間を通してコンクリートが回り込んでしまう。
杭底のスライムは、杭本体コンクリートを打設・硬化後、杭体の中を通した注入ホースよりセメントミルクを加圧注入してバッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧したときに、バッグ背面に配設されたスライム排出ホースの複数の孔を通して地上へ押し出される。
図9(a)は従来のスライム排出ホースの杭底部における配置図であり、スライム排出ホース50を1本のみバッグ外側に配置しているが、スライムが多い場合には十分排出することができない。そこで、図9(b)に示すように、スライム排出ホース51を任意の形状に曲げて配置し、排出ホースが杭底に当たる面積を多くする。また、図9(c)に示すように排出ホースの本数を多くして杭底に配置する。このような構成とすることにより、スライムの排出を効果的に行うことができる。
図10はスライム排出ホースで注入バッグを吊る例を説明する図である。
スライム排出ホース60は地上側から鉄筋籠内を通って注入バッグ61の背面側を通っており、スライム排出ホースを2本以上とすることにより、注入バッグを吊ってバッグが下側に伸びたり、落下するのを防止することができる。
図11は注入バッグへ水を入れる実施形態の例を説明する図である。
図11(a)は拡径杭の掘削が終了した状態を示しており、孔壁にはマッドケーキがあり、杭底にはスライムが多くあって脆弱である。この杭孔に対して先端に注入バッグが設置された鉄筋籠を挿入する(図11(b))。なお、鋼製フレームを介して注入バッグを設置してもよい。鉄筋籠を定位置または底まで挿入した後、注入バッグへ水を加圧注入してバッグを拡径の底面全体に拡げる(図11(c))。次いで、杭本体コンクリートを打設すると(図11(d))、注入バッグは杭の重みで加圧されて縮み、バッグ内の水は注入ホースを通して排出される。次いで、注入ホースを通してバッグ内にセメントミルク等の注入材を加圧注入してバッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する。このとき、バッグ背面を通して配設されたスライム排出ホースを通してスライムが排出される。
図12(a)は拡径杭の掘削が終了した状態を示しており、孔壁にはマッドケーキがあり、杭底にはスライムが多くあって脆弱である。この杭孔(孔水あり)の中へ重りなどで注入バッグを沈設する(図12(a))。次いで、杭孔に鉄筋籠を挿入し(図12(b))、注入ホースから注入バッグへ水を注入してバッグを拡径の底面全体に拡げる(図12(c))。次いで、杭本体コンクリートを打設すると(図12(d))、注入バッグは杭の重みで加圧されて縮み、バッグ内の水は注入ホースを通して排出される。次いで、注入ホースを通してバッグ内にセメントミルク等の注入材を加圧注入してバッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する。このとき、バッグ背面を通して配設されたスライム排出ホースを通してスライムが排出される(図12(e))。
図13(a),(b)は従来の注入方法を説明する図で、地上側から注入ホースの片方(図の注入ホースA)よりセメントミルク等を注入し(図13(a))、続けて加圧注入を行って杭底を加圧圧縮する(図13(b))。なお、この過程でスライム排出ホースを通してスライムが排出される。しかし、この方法ではセメントミルクを片側から注入し、注入バッグを片側から膨らまして最終的に全体が膨らむようにしているため、片寄って膨らむ現象が生じてしまう可能性がある。
Claims (13)
- 底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋籠を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを折曲点で潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮する場所打ちコンクリート杭の施工法において、
前記鋼製フレームは、潰れたときに折曲点より外方まで延びる注入バッグ拡張アームを有していることを特徴とする先端強化型場所打ち杭の施工法。 - 前記鋼製フレームは、杭底で潰れたとき鉄筋籠から離脱可能に鉄筋籠に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の施工法。
- 前記鋼製フレームは、スライムに抗して注入バッグを拡張可能であることを特徴とする請求項1または2記載の施工法。
- 鉄筋籠先端に取り付けられた鋼製フレーム底部に設置され、注入材の注入により杭先端地盤を加圧圧縮する注入バッグにおいて、
両端開口部が小径の中空管状体の一方の半分を他方の半分の内側へ折り返したシームレス二重反転袋体構造からなり、折り返して重ねた両端開口部に管状部材を取り付けるとともに、該管状部材を通して注入管を取り付けて袋体に注入材を注入するようにしたことを特徴とする注入バッグ。 - 前記二重反転袋体は、杭径より僅かに大きい径を有し、杭底でのスライム及びコンクリートの裏側への回り込みを防止可能にしていることを特徴とする請求項4記載の注入バッグ。
- 前記二重反転袋体は折り畳まれており、注入材の注入により縦方向に伸びることを特徴とする請求項4記載の注入バッグ。
- 前記注入バッグは太糸の織物からなり、不織布等の袋で覆ったことを特徴とする請求項4記載の注入バッグ。
- 両端開口部が小径の中空管状体の一方の半分を他方の半分の内側へ折り返したシームレス二重反転袋体からなり、折り返して重ねた両端開口部に管状部材を取り付け、該管状部材を通して注入管を取り付けて袋体に注入材を注入するようにした注入バッグが底部に設置され、鉄筋籠先端に取り付けられる鋼製フレームであって、
前記鋼製フレームは、複数のリング状フレーム辺と、リング状フレーム辺を縦方向に繋ぐ複数の縦フレーム辺との編組構造からなることを特徴とする鋼製フレーム。 - 底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋籠を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを折曲点で潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮し、注入バッグの背面側に配置されたスライム排出ホースによりスライムを排出する場所打ちコンクリート杭の施工法において、
スライム排出ホースが杭底に当たる面積または本数を多くしたことを特徴とする先端強化型場所打ち杭の施工法。 - 底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋籠を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを折曲点で潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮し、注入バッグの背面側に配置されたスライム排出ホースによりスライムを排出する場所打ちコンクリート杭の施工法において、
スライム排出ホースを複数本設置して注入バッグを吊るようにしたことを特徴とする先端強化型場所打ち杭の施工法。 - 杭底に注入バッグを沈設するとともに鉄筋籠を掘削孔に建て込み、水を注入して杭底全面にバッグを膨らませ、杭本体コンクリートを打設して注入バッグ内の水を排出した後、注入バッグに注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧圧縮することを特徴とする先端強化型場所打ち杭の施工法。
- 水を注入して杭底全面に注入バッグを膨らませることにより、スライムおよびコンクリートの回り込みを防止することを特徴とする請求項10記載の施工法。
- 注入ホース複数箇所から注入材を加圧注入することを特徴とする請求項1、9、10、または11記載の施工法。
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