JP2005213963A - 杭頭施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 場所打ちコンクリート杭の杭頭部のコンクリート余盛部のはつり作業を容易にすること。
【解決手段】 地盤Ｇの掘削孔１内に杭主筋２及び芯鉄筋３を配設した後コンクリートＡを打設して場所打ち杭を構築する場合に、芯鉄筋３の上部のはつり出し予定部分にビニールパイプ４を養生材として装着すると共に、予め用意された柱状のプレキャストコンクリート体６を芯鉄筋３で区劃される空間Ｙ内にプレキャストコンクリート体６の底面レベルＬ４がはつり取り予定高さＬ２よりは下になるように配設する。プレキャストコンクリート体６を空間Ｙ内に配置させることにより、空間Ｙ内に形成されるコンクリート余盛部を大幅に減少させ、余盛コンクリートのはつり作業が容易となる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、場所打ち杭の杭頭部の施工性を改善できるようにした杭頭施工方法に関するものである。

基礎杭の構築方法として、地盤を掘削機を用いて所定の深さにまで掘削した後鉄筋かごのつり込みを行い、コンクリートを掘削孔内に注入し、固化させるようにした工法が広く採用されている。この場所打ち杭の工法によると、杭頭部に所定の強度より低い強度のコンクリート部分が生じることになるので、実際の杭頭レベルが設計杭頭レベルよりも高い所定のレベルとなるようにコンクリートを打設して杭頭部に余盛部分を形成しておき、経時後、この余盛部分をはつり作業によって除去し杭頭のレベルを所要の設計杭頭レベルとしている。

しかし、場所打ち杭の杭頭のコンクリート余盛部分のはつり作業において、芯鉄筋内の余盛コンクリートをはつり出す作業は極めて面倒な作業であり、時間も掛かるという問題点を有している。

特許文献１には、発泡合成樹脂製の円筒体を鉄筋かごの主筋の上端部に取り付け、コンクリートの打設を円筒体の上面にまで行い、コンクリートの凝固後に円筒体を撤去し、円筒体の内径で成形された軸状コンクリートを撤去する方法が提案されている。また、特許文献２には、杭頭上方の杭筋部分とコンクリートとの接触を絶つために該杭筋の内側と外側を型枠で覆うことにより、コンクリート充填後、余盛コンクリートを簡単に除去できる方法及び余盛部分に縁切管及び仕切り板を配置することにより、余盛コンクリートを簡単に除去できる方法が提案されている。
特開平９−２９１５３１号公報 特開平５−２８７７３４号公報

特許文献１に開示されている方法によると、はつり作業前に発泡スチロール製の中空円筒体を取り外すという手間が掛かる上に、芯鉄筋内の柱状コンクリートを取り除き、基礎構築時には柱頭部全体をコンクリートで埋めなければならない。このため、工数が多く、コンクリートの使用量も多くなるので、コストを上昇させることになるという問題点を有している。

特許文献２に開示されている方法によると、杭頭部に特別な型枠土手が必要となるため、コストを上昇させることになるという問題点を有している。

本発明の目的は、場所打ち杭の杭頭部の施工性を改善することができる杭頭施工方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、地盤の掘削孔内にコンクリートを打設して構築される場所打ち杭の杭頭の施工方法であって、前記掘削孔内に杭主筋を配設するステップと、予め用意された柱状のプレキャストコンクリート体を芯鉄筋で区劃される空間内に前記プレキャストコンクリート体の底面レベルがはつり取り予定高さよりは下になるように配設するステップとを備えたことを特徴とする杭頭施工方法が提案される。

本発明によれば、また、地盤の掘削孔内にコンクリートを打設して構築される場所打ち杭の杭頭の施工方法であって、前記掘削孔内に杭主筋を配設するステップと、予め用意された高強度コンクリート板と芯鉄筋とを一体化したプレキャストコンクリート材を前記掘削孔内の所要の位置に設置するステップと、前記芯鉄筋で区劃される空間内に予め用意された柱状のプレキャストコンクリート体を前記プレキャストコンクリート体の底面が前記高強度コンクリート板の上面に接するように設置するステップとを備えたことを特徴とする杭頭施工方法が提案される。

ここで、プレキャストコンクリート体を予め前記空間内に配置した後、プレキャストコンクリート体をプレキャストコンクリート材と一緒に前記掘削孔内に設置するようにしてもよい。

プレキャストコンクリート体を芯鉄筋で区劃される空間内に配置させることにより、該空間内のコンクリートが該空間から押し出され、杭頭部における余盛コンクリートのはつり作業の容易化を図ることができる。そして、打設コンクリートが固化することにより、プレキャストコンクリート体は杭頭に一体化され、杭頭に所要の基礎構造体を連結するのに役立つ。

本発明によれば、前述の如く、場所打ち杭の杭頭部のコンクリート余盛部分のはつり作業を容易に行え、騒音や振動の発生を減少させることができ、はつり取り作業を軽減するためのプレキャストコンクリート体が本設のコンクリートとして使えるため、工期の短縮と施工コストの削減を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。

図１〜図５は、本発明による場所打ち杭の杭頭施工方法の実施の形態の一例を説明するための工程説明図である。

先ず、図１に示すように、地盤Ｇに、適宜の掘削機械を用いて掘削孔１を形成する。しかる後、図２に示されているように、工場または現場で予め組み立てておいた杭主筋２を掘削孔１内につり込む。このとき、杭主筋２は、その上端面のレベルが基礎底Ｌ１よりも低いレベルとなるよう、掘削孔１内の所定の位置に設置される。しかる後、杭主筋２の上部に複数の芯鉄筋３を配筋し、図２の状態とする。ここでは、基礎底Ｌ１が、場所打ちにより構築される杭の設計杭頭レベルとなっている。芯鉄筋３は、図６に示すように、円線Ｘ上に略等間隔に配置されており、これらの芯鉄筋３によって区劃された空間Ｙが杭頭に形成されている。

図２に戻ると、芯鉄筋３の配筋後、芯鉄筋３の各々に養生のためのビニールパイプ４を被せる。ビニールパイプ４は、芯鉄筋３にコンクリートが直接付着しないようにし、後述するコンクリート余盛部分のはつり作業においてコンクリートをはつり易くするための養生材である。したがって、ビニールパイプ４は、その下端がはつり取り予定高さＬ２になるように杭主筋３に被せる。

図３は、図２に示した工程の終了後、掘削孔１内にコンクリートを打設した状態を示す。図３に示す工程では、打設コンクリートＡの上端Ａａが基礎底Ｌ１よりも上の所定の余盛コンクリート打止め高さＬ３となるまで、打設コンクリートＡを掘削孔１内に注入し、はつり取り予定高さＬ２よりも高さｈだけ高いコンクリート打設状態とする。はつり取り予定高さＬ２より上の、高さｈの部分がコンクリート余盛部５となる。

次に、図４に示されるように、芯鉄筋３の内側、すなわち、複数の芯鉄筋３により囲まれて形成されている空間Ｙ（図６参照）内に円柱状のプレキャストコンクリート体６を打設コンクリートＡ中に埋没するようにして設置する。プレキャストコンクリート体６は、工場等で予め作っておくことができ、プレキャストコンクリート体６の底面レベルＬ４がはつり取り予定高さＬ２よりは下方となるように空間Ｙ内につり込み、適宜の手段でそこに位置決めし、保持する。

ここで、プレキャストコンクリート体６の直径は、芯鉄筋３により区劃されて形成される円形の空間Ｙの内径寸法よりも若干小さい寸法に設定されている。したがってプレキャストコンクリート体６を空間Ｙ内に入れることにより芯鉄筋３で囲まれた空間Ｙ内にあるコンクリートの大部分が空間Ｙより押し出され、空間Ｙ内に生じるコンクリート余盛部分を大幅に減少させ、空間Ｙのはつりが殆ど不要となる。なお、空間Ｙの形状は、円柱状に限定されず、角柱状であってもよい。この場合には、プレキャストコンクリート体６も角柱状とすることが望まれる。

プレキャストコンクリート体６を上述の如く打設コンクリートＡ内に配設することにより、打設コンクリートＡの上端Ａａが上昇するため、上端Ａａは余盛コンクリート打止め高さＬ３より上のレベルとなる。はつり取り予定高さＬ２から上端Ａａまでの部分がコンクリート余盛部５となっている図４に示す例では、上端Ａａが丁度プレキャストコンクリート体６の上端レベルと一致するようにコンクリートが打設されており、プレキャストコンクリート体６の上部のはつり作業が生じないようにしている。しかし、打設コンクリートＡの上端Ａａがプレキャストコンクリート体６の上端レベルより下になるようにしてもよい。

図４に示した工程の終了後、所定時間放置することにより注入した打設コンクリートＡが固化したならば、空間Ｙの周りのコンクリート余盛部分５をはつり取り予定高さＬ２まではつる。芯鉄筋３にはそのはつり部分にコンクリートが付着しないようにビニールパイプ４が被せてあるので、はつり作業が容易に行える。はつり作業が終了したならば、芯鉄筋３の各々に養生のために被せてあったビニールパイプ４を取り除く。しかる後、コンクリート余盛部５のはつり取り後の杭主筋２の上部に高強度コンクリートを基礎底Ｌ１まで打設し、厚さＤの高強度コンクリート板７を形成する（図５参照）。高強度コンクリート板７の外周縁はテーパ段部となっているが、テーパがなく、同一厚さでもよい。

以上のように、図１〜図６を参照して説明した場所打ち杭の杭頭施工方法によれば、プレキャストコンクリート体６を空間Ｙ内に入れることにより、空間Ｙ内のコンクリート余盛部分の体積を減少させ、杭頭部のはつり作業を著しく容易にすることができる。そして、打設コンクリートＡが固化することにより、プレキャストコンクリート体６は杭頭部に一体化され、杭頭に所要の基礎構造体を連結する場合に接合部材として働く。したがって、プレキャストコンクリート体６は高強度コンクリート材料を用いて作製するのが好ましい。

なお、上記実施の形態では、芯鉄筋３を配筋した後にコンクリート打設した場合の例について説明した。しかし、芯鉄筋３は、コンクリート打設後に配筋してもよく、この場合においても、上記と同様にして本発明による杭頭施工を実施することができる。

図７〜図１０は、本発明の他の実施の形態を説明するための工程説明図である。この実施の形態では、杭主筋が配設されている地盤の掘削孔内にコンクリートを注入して構築される場所打ち杭の杭頭の施工方法において、杭頭の固定度を落すための高強度コンクリート板と芯鉄筋とを一体化したプレキャストコンクリート材を、該掘削孔内の杭主筋の上端部に配設すると共に、芯鉄筋により囲まれる空間内にプレキャスト体を配設しておくことにより、該空間内へのコンクリートの侵入を防ぎ、該空間内のコンクリート余盛部の体積を減少させるようにしたものである。

次に、図７〜図１０を参照して詳細に説明する。先ず、図７に示されるように、複数の芯鉄筋２１と高強度コンクリート板２２とを一体化したプレキャストコンクリート材２３を予め作製しておく。芯鉄筋２１は、後述する杭主筋の上端部に配筋すべき芯鉄筋であり、高強度コンクリート板２２は、高強度コンクリート材料から成っており、その形状は杭頭の固定度を落すのに役立つ形状となっている。そして、芯鉄筋２１で囲まれた空間内にはプレキャストコンクリート体２３Ａを配設しておく。プレキャストコンクリート体２３Ａの配設目的は、前述の実施の形態におけるプレキャストコンクリート体６の場合と同様であり、上記空間内にコンクリートが入り込むのを防止し、該空間内に形成されるコンクリート余盛部の体積を減少させる目的でプレキャストコンクリート体２３Ａが設けられる。

一方、図８に示すように、地盤Ｇにあけられている掘削孔２４内に杭主筋２５をつり込んだ後、コンクリート２６を掘削孔２４内に打設する。ここで、基礎底Ｌ１が構築しようとしている場所打ち杭の設計杭頭レベルであり、杭主筋２５の上端は基礎底Ｌ１より低い位置とされる。コンクリート２６ははつり取り予定高さＬ２よりも所定高さｈだけ上の余盛コンクリート打止め高さＬ３のレベルまで打設する。

次に、図７に示したプレキャストコンクリート材２３を、図９に示すように、コンクリート２６の打設された掘削孔２４内につり込み、杭主筋２５の上端部の所定の位置に配設する。すなわち、プレキャストコンクリート材２３の高強度コンクリート板２２の上面のレベルが基礎底Ｌ１と一致するように配設する。この時、高強度コンクリート板２２の底面レベルははつり取り予定高さと同じになるが、より強固に連結したい場合ははつり取り予定高さより下になるように配設しても良い。プレキャストコンクリート材２３をこのように配設した後、所定時間放置する。これにより打設コンクリートが固化し、基礎底の上に突出した杭頭部がコンクリート余盛部２７として形成される。プレキャストコンクリート材２３を配設することにより、コンクリート余盛部２７の上端は余盛コンクリート打止め高さＬ３より上となる。

ここで、プレキャストコンクリート材２３において、芯鉄筋２１で囲まれた空間内にはプレキャストコンクリート体２３Ａが配設されているので、コンクリート２６は該空間内には殆ど侵入せず、したがって、コンクリート余盛部２７は該空間内を囲むような形で形成される。杭頭部に形成されるコンクリート余盛部２７のこの状態は、先の実施の形態の場合と同様である。

打設したコンクリート２６が固化したならば、はつり取り予定高さＬ２まで杭頭部のコンクリート余盛部２７のはつり作業を行い、高強度コンクリート２２Ａを打設する。これにより、図１０に示すように高強度コンクリート板２２の上面が基礎底Ｌ１と同一のレベルとなる状態、すなわち、構築された場所打ち杭の杭頭レベルが予定の設計杭頭レベル（基礎底Ｌ１）と一致した状態とする。

なお、本実施の形態では、芯鉄筋にビニールパイプ等の養生材を被せるのを省略したが、図７の工程でプレキャストコンクリート材２３の芯鉄筋２１のそれぞれにビニールパイプを被せておくこともできる。また、プレキャストコンクリート体２３Ａは芯鉄筋２１で囲まれた空間内に予め設置しておく必要はなく、コンクリート２６の打設後にプレキャストコンクリート体２３Ａを該空間内に配設してもよい。

以上説明した場所打ち杭の杭頭施工方法によれば、芯鉄筋２１で囲まれる空間内に形成されるコンクリート余盛部分を大幅に減少させ、杭頭部のはつり作業を著しく容易にすることができると共に、はつり取り作業を軽減するためのプレキャストコンクリート体が本設のコンクリートとして使えるため、工期の短縮と施工コストの削減を図ることができる。

本発明の実施の形態の一例を説明するための第１工程説明図。 本発明の実施の形態の一例を説明するための第２工程説明図。 本発明の実施の形態の一例を説明するための第３工程説明図。 本発明の実施の形態の一例を説明するための第４工程説明図。 本発明の実施の形態の一例を説明するための第５工程説明図。 図４の第４工程における杭頭部の平面図。 本発明の他の実施の形態の一例を説明するための第１工程説明図。 本発明の他の実施の形態の一例を説明するための第２工程説明図。 本発明の他の実施の形態の一例を説明するための第３工程説明図。 本発明の他の実施の形態の一例を説明するための第４工程説明図。

符号の説明

１、２４ 掘削孔
２、２５ 杭主筋
３、２１ 芯鉄筋
４ ビニールパイプ
５、２７ コンクリート余盛部
６ プレキャストコンクリート体
７、２２ 高強度コンクリート板
２３ プレキャストコンクリート材
２３Ａ プレキャストコンクリート体
２６、Ａ コンクリート
Ｌ１ 基礎底
Ｌ２ はつり取り予定高さ
Ｌ３ 余盛コンクリート打止め高さ
Ｌ４ プレキャストコンクリート体の底面レベル

Claims (4)

1. 地盤の掘削孔内にコンクリートを打設して構築される場所打ち杭の杭頭の施工方法であって、
   前記掘削孔内に杭主筋を配設するステップと、
   予め用意された柱状のプレキャストコンクリート体を芯鉄筋で区劃される空間内に前記プレキャストコンクリート体の底面レベルがはつり取り予定高さよりは下になるように配設するステップと
   を備えたことを特徴とする杭頭施工方法。
2. 地盤の掘削孔内にコンクリートを打設して構築される場所打ち杭の杭頭の施工方法であって、
   前記掘削孔内に杭主筋を配設するステップと、
   予め用意された高強度コンクリート板と芯鉄筋とを一体化したプレキャストコンクリート材を前記掘削孔内の所要の位置に設置するステップと、
   前記芯鉄筋で区劃される空間内に予め用意された柱状のプレキャストコンクリート体を前記プレキャストコンクリート体の底面が前記高強度コンクリート板の上面に接するように設置するステップと
   を備えたことを特徴とする杭頭施工方法。
3. 前記所要の位置が、前記高強度コンクリート板の底面レベルがはつり取り予定高さと同じとなる位置である請求項２記載の杭頭施工方法。
4. 前記プレキャストコンクリート体を予め前記空間内に配置した後、前記プレキャストコンクリート体を前記プレキャストコンクリート材と一緒に前記掘削孔内に設置するようにした請求項２又は３記載の杭頭施工方法。

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