JP2013245450A

JP2013245450A - 既設杭支持力再生および沈下修正工法

Info

Publication number: JP2013245450A
Application number: JP2012118824A
Authority: JP
Inventors: Satoru Mase; 哲間瀬; Masaru Koshiyama; 賢越山; Koji Kawagoe; 耕治川越
Original assignee: Mase Kensetsu KK
Current assignee: Mase Kensetsu KK
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-12-09

Abstract

【課題】仮受け杭を立設するスペースがない場合にも適用可能な既設杭支持力再生および沈下修正工法を提供する。
【解決手段】既設杭支持力再生および沈下修正工法を次のステップで実現した。（１）既設杭の上下方向の所定幅に亘り外周から横断面の中心まで水平方向に切断して前記既設杭の半分を残し、半分を除去するステップと、（２）前記既設杭の半分を除去して前記既設杭に形成された空間に油圧ジャッキを設置するステップと、（３）前記油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、（４）前記既設杭に残された半分をさらに除去するステップと、（５）前記既設杭に新たに形成された空間に他の油圧ジャッキを設置するステップと、（６）前記他の油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、（７）前記油圧ジャッキおよび前記他の油圧ジャッキを含めて定着コンクリート打設するステップ。
【選択図】図２

Description

本発明は、既設杭頭部にジャッキを挿入して建造物を持ち上げて支持力を再生させたり、地盤沈下による建造物の修正をする既設杭支持力再生および沈下修正工法（以後、「支持力再生等工法」と言う。）に関するものである。

〈従来の支持力再生等工法〉
地盤中に打設された杭とこの杭により支持された基礎、地中梁、及び基礎上に支持された建築物にあって、杭が損壊した状態の建築物を修復するには、建築物の下方の地盤に支持杭を打設構築し、地盤を掘削して、基礎の下方に構築空間を形成して、基礎を露出させると共に、基礎を支持部材と仮り受け用ジャッキを介して、支持杭に仮受け支持させ、その状態で建築物に対する修復作業を行っている（例えば、特許文献１参照）。
これらの既存の工法は、図８〜図１０に説明するように、仮受け杭とジャッキを用いて既設杭の応力を除荷した状態で既設杭を切断している。

〈図８〜図１０の支持力再生等工法〉
図８は従来の支持力再生等工法のステップ１〜４を示す説明図、図９は図８のステップ４に続くステップ５〜８を示す説明図、図１０は図９のステップ８に続くステップ９〜１２を示す説明図である。
従来の支持力再生等工法は、ステップ１（図８（１））から始まり、ステップ２（図８（２））、ステップ３（図８（３））、ステップ４（図８（４））、ステップ５（図９（５））の順で進み、最後はステップ１２（図１０（１２））でこの工法が終了する。
以下、この順序で説明する。

〈ステップ１〉
まず、図８（１）において、１０は既設杭、２０は掘削底、３０は基礎梁（地中梁）、３０Ａは基礎、３０Ｂは建造物の柱、３０Ｃは建造物の床である。既設杭１０の周囲の土は既に掘削し除去されている。

〈ステップ２〉
図８（２）において、既設杭１０の周囲で基礎梁３０の下方に仮受け杭Ｓ１を複数本掘削底２０に立設する。

〈ステップ３〉
図８（３）において、仮受け杭Ｓ１の上に仮受け用ジャッキＪ１をそれぞれ設置する（図では既設杭１０の左右に２個であるが、実際は既設杭１０の前後にもあり、全部で複数台）。この状態では、仮受け用ジャッキＪ１が単に設置されているだけなので、建造物の荷重はまだ既設杭１０が担っている。

〈ステップ４〉
図８（４）において、各ジャッキＪ１を黒の矢印Ｆ８方向（図で上方向）に伸張させて、基礎梁３０に当接させ、各ジャッキＪ１に応力導入する。
この状態で、建造物の荷重は仮受け杭Ｓ１とジャッキＪ１に移る。

〈ステップ５〉
図９（５）において、既設杭１０の上方部分（図で点線Ｃ−Ｃ間の円柱部分）１０Ｎの上下が切断される。

〈ステップ６〉
図９（６）において、点線Ｃ−Ｃ間の円柱部分１０Ｎが切断され、除去されると、既設杭１０の上方に空間１０Ｋができる。

〈ステップ７〉
図９（７）において、既設杭１０の空間１０Ｋ内に油圧ジャッキ５０が設置される。図では左右２個が描かれているが、実際には紙面の上下方向にも設置されている。

〈ステップ８〉
図９（８）において、油圧ジャッキ５０を矢印Ｆ９方向（図で上方向）に伸張させると、各ジャッキＪ１が応力導入される。

〈ステップ９〉
図１０（９）において、既設杭１０の上方と基礎梁３０の間が定着コンクリート６０で打設され、油圧ジャッキ５０が埋め殺しされる。

〈ステップ１０〉
図１０（１０）において、各ジャッキＪ１を矢印Ｆ１０方向（図で下方）に収縮させる。この状態で、建造物の荷重は油圧ジャッキ５０および既設杭１０側に完全に移り、仮受け杭Ｓ１とジャッキＪ１は除荷される。

〈ステップ１１〉
図１０（１１）の仮受け用のジャッキＪ１と仮受け杭Ｓ１が撤去される。

〈ステップ１２〉
このように、基礎梁３０が下がったり、地震等で地盤沈下したりした場合、図１０（１２）で示すように、基礎３０Ａと既設杭１０の上方との間に油圧ジャッキ５０を介在させて、下がった基礎梁３０を油圧ジャッキ５０で上方に持ち上げて元の位置にまでに戻し、定着コンクリート打設することで、既設杭の支持力再生や地盤沈下の修正化工事が行われる。

〈従来の工法の弱点〉
従来の支持力再生等工法の弱点は、複数本の仮受け杭と、それぞれその上に設置する油圧ジャッキとを必要とすることである。
また、仮受け杭を立設する必要があり、仮受け杭を立設するスペースがある場所では有効であるが、仮受け杭を立設するスペースがない場合は、この工法は用いることができなかいという弱点があった。

特開平９−１４４０４９号公報

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、複数本の仮受け杭とそれぞれその上に設置する油圧ジャッキとを必要としない、かつ、仮受け杭を立設するスペースがない場合にも適用可能な工法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明１の既設杭支持力再生等工法は次の通りである。
既設杭支持力再生および沈下修正工法が次の（１）〜（７）のステップから成ることを特徴としている。
（１）既設杭の上下方向の所定幅に亘り外周から横断面の中心まで水平方向に切断して前記既設杭の半分を残し、半分を除去するステップと、
（２）前記既設杭の半分を除去して前記既設杭に形成された空間に油圧ジャッキを設置するステップと、
（３）前記油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（４）前記既設杭に残された半分をさらに除去するステップと、
（５）前記既設杭に新たに形成された空間に他の油圧ジャッキを設置するステップと、
（６）前記他の油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（７）前記油圧ジャッキおよび前記他の油圧ジャッキを含めて定着コンクリート打設するステップ。

また、本発明２の既設杭支持力再生等工法は次の通りである。
既設杭支持力再生および沈下修正工法が次の（１）〜（１１）のステップから成ることを特徴としている。
（１）既設杭の上下方向の所定幅に亘り外周から横断面の中心まで水平方向に切断して前記既設杭の半分を残し、半分を除去するステップと、
（２）前記既設杭の半分を除去して前記既設杭に形成された空間に、サポートジャッキ付き油圧ジャッキを設置するステップと、
（３）前記油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（４）前記サポートジャッキを現在の高さに固定させるステップと、
（５）前記油圧ジャッキを撤去するステップと、
（６）前記既設杭に残された半分をさらに除去するステップと、
（７）前記既設杭に新たに形成された空間に他のサポートジャッキ付き油圧ジャッキを設置するステップと、
（８）前記油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（９）前記他のサポートジャッキを現在の高さに固定させるステップと、
（１０）前記油圧ジャッキを撤去するステップと、
（１１）前記サポートジャッキおよび前記他のサポートジャッキを含めて定着コンクリート打設するステップ。

本発明１によれば、複数本の仮受け杭とそれぞれその上に設置する油圧ジャッキとを必要としない、かつ、仮受け杭を立設するスペースがない場合にも適用可能な工法が得られる。
本発明２によれば、高価な油圧ジャッキを回収して、構造が簡単で安価なサポートジャッキを埋め殺しとして用いるので、コストダウンができる。

本発明の実施形態１に係る既設杭支持力再生および沈下修正工法のステップ１〜３を示す説明図である。図１のステップ３に続くステップ４〜６を示す説明図である。図２のステップ６に続くステップ７〜９を示す説明図である。図４（Ａ）は本発明の実施形態２に使用されるサポートジャッキの斜視図、図４（Ｂ）はサポートジャッキの使用法を説明する図である。本発明の実施形態２に係る既設杭支持力再生および沈下修正工法のステップ１〜３を示す説明図である。図５のステップ３に続くステップ４〜６を示す説明図である。図６のステップ６に続くステップ７〜９を示す説明図である。従来の工法のステップ１〜４を示す説明図である。図８のステップ４に続くステップ５〜８を示す説明図である。図９のステップ８に続くステップ９〜１２を示す説明図である。

〈実施形態１〉
以下、本発明の実施形態１に係る支持力再生等工法について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明に係る支持力再生等工法のステップ１〜３を示す説明図で、各図において、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢視断面図である。

〈ステップ１〉
図１（１）はステップ１を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面図である。
図１（１）において、１０は既設杭、２０は掘削底、３０は基礎梁（地中梁）、３０Ａは基礎、３０Ｂは建造物の柱、３０Ｃは建造物の床である。既設杭１０の周囲の土は既に掘削し除去されている。

〈ステップ２〉
図１（２）はステップ２を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ矢視断面図である。
図１（２）において、既設杭１０の上下方向の中間部位から、図（Ｂ）の断面で見て、直径を通る半円柱を切り取って、半円柱空間１０Ｈを形成する。半円柱空間１０Ｈの高さは後述の油圧ジャッキ５０が設置できる高さとなっている。

〈ステップ３〉
図１（３）はステップ３を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ矢視断面図である。
図（Ａ）において、既設杭１０に形成された半円柱空間１０Ｈに油圧ジャッキ５０を設置する。油圧ジャッキ５０の数は、建造物の荷重に耐えるだけの個数（図では３台）を紙面で上下方向に（図（Ｂ）のように）設置している。

〈ステップ４〉
図２（４）はステップ４を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ矢視断面図である。
図２（４）において、半円柱空間１０Ｈに設置された油圧ジャッキ５０を矢印Ｆ４方向（図で上方向）に伸張して、油圧ジャッキ５０に建造物の荷重を導入する。

〈ステップ５〉
図２（５）はステップ５を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の５Ｂ−５Ｂ矢視断面図である。
図２（５）において、既設杭１０の上記半円柱空間１０Ｈに接する残りの半円柱１０Ｎ（図２（４）参照）を切り取って、全体で円柱空間を形成する。この状態で、建造物の荷重はすべて油圧ジャッキ５０にかかっている。

〈ステップ６〉
図２（６）はステップ６を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の６Ｂ−６Ｂ矢視断面図である。
図２（６）において、ステップ５で新たに形成された空間にさらに他の油圧ジャッキ５０ａを設置する。他の油圧ジャッキ５０ａの数は建造物の荷重に耐えるだけの個数（図では３台）を図（Ｂ）のように設置している。

〈ステップ７〉
図３（７）はステップ７を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の７Ｂ−７Ｂ矢視断面図である。
図３（７）において、ステップ６で設置された他の油圧ジャッキ５０ａを矢印Ｆ７方向（図で上方向）に伸張して、他の油圧ジャッキ５０ａにも建造物の荷重を導入する。

〈ステップ８〉
図３（８）はステップ８を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ矢視断面図である。
図３（８）において、既設杭１０の中間部位に円柱空間が形成され、その空間に油圧ジャッキ５０が複数台設置されて、これらがそれぞれ上方に伸張することで、建造物の基礎３０Ａを持ち上げ、したがってまた基礎梁３０を持ち上げて支持力を再生させたり、地盤沈下の修正をすることができる。

〈ステップ９〉
図３（９）はステップ９を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の９Ｂ−９Ｂ矢視断面図である。
図３（９）において、埋め殺し用の複数台の油圧ジャッキ５０を含めて定着コンクリート６０を打設する。
これにより、切断した既設杭の下杭と上杭の間に複数台の油圧ジャッキ５０が一体的にセットされる。
〈仕上げ〉
最後に、定着根巻きコンクリートの外周と土との隙間を流動化材で埋め、その上部を搬入土砂で埋めて、工事はすべて終了する。

本発明の実施形態１によれば、既設杭を半分ずつ切断してそこに油圧ジャッキを設置することで、従来工法の採った複数本の仮受け杭とそれぞれその上に設置する油圧ジャッキとを必要とせず、しかも仮受け杭を立設するスペースがない場合にも適用可能となる。

〈実施形態２〉
以下、本発明の実施形態２に係る支持力再生等工法について、図４〜図７を用いて説明する。図４（Ａ）は本発明の実施形態２に使用されるサポートジャッキの斜視図、図４（Ｂ）はサポートジャッキの使用法を説明する図、図５は本発明の実施形態２に係る既設杭支持力再生および沈下修正工法のステップ１〜３を示す説明図、図６は図５のステップ３に続くステップ４〜６を示す説明図、図７は図６のステップ６に続くステップ７〜９を示す説明図である。

〈サポートジャッキ１００の構造〉
図４（Ａ）において、本発明の実施形態２に使用されるサポートジャッキ１００は先に本出願人が開発したものである（特公平４−６９２７０号公報参照）。
サポートジャッキ１００は図の下から上に下部台板１０１、直管１０２、ナット１０３、ネジ棒１０４、上部台板１０５である。下部台板１０１の上の四隅から直管１０２が立設している。上部台板１０５の下の四隅からはネジ棒１０４が下方に向けて取り付けられている。ネジ棒１０４は直管１０２の中に出入り自由となっており、ナット１０３がネジ棒１０４の直管１０２の中への下降を所定の高さで阻止している。４本の直管１０２で形成される内部空間には油圧ジャッキ５０（図４（Ｂ））が設置される。

〈サポートジャッキ１００の使用法〉
図４（Ｂ）（１）において、従来工法と同じく構造物３００の基礎下面を掘削し、掘削後、既設杭２００の上面とそこからサポートジャッキ１００が挿入できる高さまでを切断し、除去して上部に空間を形成する。その空間にサポートジャッキ１００を挿入する。
サポートジャッキ１００の４本の直管１０２で形成される内部空間に油圧ジャッキ５０を設置する。
図４（Ｂ）（２）において、油圧ジャッキ５０をジャッキアップすると、構造物３００と上部台板１０５とその下のネジ棒１０４が持ち上げられる。
図４（Ｂ）（３）において、ネジ棒１０４と一緒に持ち上げられたナット１０３を回しながらネジ棒１０４に沿って下降させ、直管１０２の上縁に接触させると、上部台板１０５とネジ棒１０４はこの高さに維持される。
図４（Ｂ）（４）において、油圧ジャッキ５０を降下させてサポートジャッキ１００から取り去ると、サポートジャッキ１００は図４（Ｂ）（３）の状態を保持し続ける。

図５は本発明の実施形態２に係る支持力再生等工法のステップ１〜３を示す説明図で、各図において、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢視断面図である。
〈ステップ１〉
図５（１）はステップ１を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面図である。
図５（１）において、１０は既設杭、２０は掘削底、３０は基礎梁（地中梁）、３０Ａは基礎、３０Ｂは建造物の柱、３０Ｃは建造物の床である。既設杭１０の周囲の土は既に掘削し除去されている。

〈ステップ２〉
図５（２）はステップ２を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ矢視断面図である。
図５（２）において、既設杭１０の上下方向の中間部位から、図（Ｂ）の断面で見て、直径を通る半円柱を切り取って、半円柱空間１０Ｈを形成する。空間の高さは後述のサポートジャッキ１００が設置できる高さとなっている。

〈ステップ３〉
図５（３）はステップ３を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ矢視断面図である。
図（Ａ）において、既設杭１０に形成された半円柱空間１０Ｈにサポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０を設置する。サポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０はサポートジャッキ１００の下部中央空間内に油圧ジャッキ５０を載置したものである。
サポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０の数は、建造物の荷重に耐えるだけの個数（図では３台）を紙面で上下方向に（図（Ｂ）のように）設置している。

〈ステップ４〉
図６（４）はステップ４を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ矢視断面図である。
図６（４）において、半円柱空間１０Ｈに設置されたサポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０の油圧ジャッキ５０を矢印Ｆ４方向（図で上方向）に伸張して、油圧ジャッキ５０に建造物の荷重を導入する。次いで、サポートジャッキ１００（図４参照）のナット１０３を回してネジ棒１０４に沿って下降させ、直管１０２の上縁に接触させて、サポートジャッキ１００を現在の高さに固定させる。

〈ステップ５〉
図６（５）はステップ５を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の５Ｂ−５Ｂ矢視断面図である。
既設杭１０の上記半円柱空間１０Ｈ（図６（４）（Ｂ）参照）に接する残りの半円柱１０Ｎ（図６（４））を図６（５）において切り取って、全体で円柱空間１０Ｎを形成する。この状態で、建造物の荷重はすべてサポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０（すなわち、油圧ジャッキ５０とサポートジャッキ１００）にかかっている。

〈ステップ６〉
図６（６）はステップ６を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の６Ｂ−６Ｂ矢視断面図である。
図６（６）において、ステップ５で新たに形成された空間にさらに他のサポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０ａを設置する。サポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０ａの数は建造物の荷重に耐えるだけの個数（図では３台）を図（Ｂ）のように設置している。
この場合、先のサポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０のサポートジャッキ１００が既にナット１０３を下降させて、建造物の荷重を担っているので、油圧ジャッキ５０をサポートジャッキ１００から取り出して、他のサポートジャッキ付き油圧ジャッキ１２０ａの油圧ジャッキ５０ａとして再利用しても良い。

〈ステップ７〉
図７（７）はステップ７を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の７Ｂ−７Ｂ矢視断面図である。
図７（７）において、ステップ６で設置された他の油圧ジャッキ５０ａを矢印Ｆ７方向（図で上方向）に伸張して、他の油圧ジャッキ５０ａにも建造物の荷重を導入する。次いで、他のサポートジャッキ１００ａのナット１０３（図４参照）を回してネジ棒１０４に沿って下降させ、直管１０２の上縁に接触させて、他のサポートジャッキ１００ａを現在の高さに固定させる。

〈ステップ８〉
図７（８）はステップ８を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ矢視断面図である。
高価な油圧ジャッキ５０をそれぞれ降下させて、サポートジャッキ１００から取り去ると、図７（８）の状態のようにサポートジャッキ１００、１００だけが残る。このように、最終的には、安価なサポートジャッキ１００、１００だけが、建造物を支持することとなる。

〈ステップ９〉
図７（９）はステップ９を示す図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の９Ｂ−９Ｂ矢視断面図である。
図７（９）において、サポートジャッキ１００、１００を含めて定着コンクリート６０で打設する。これにより、切断した既設杭の下杭と上杭の間に複数台のサポートジャッキ１００、１００だけが一体的にセットされる。
〈仕上げ〉
最後に、定着根巻きコンクリートの外周と土との隙間を流動化材で埋め、その上部を搬入土砂で埋めて、工事はすべて終了する。

本発明の実施形態２によれば、高価な油圧ジャッキを回収して、構造が簡単で安価なサポートジャッキを埋め殺しとして用いることができるのでコストダウンとなる。

１０既設杭
１０Ｈ半円柱空間
１０Ｎ残りの半円柱
２０掘削底
３０基礎梁（地中梁）
３０Ａ基礎
３０Ｂ柱、
５０油圧ジャッキ
５０ａ他の油圧ジャッキ
１００サポートジャッキ
１００ａ他のサポートジャッキ
１０１下部台板
１０２直管
１０３ナット
１０４ネジ棒
１０５上部台板
１２０サポートジャッキ付き油圧ジャッキ
１２０ａ他のサポートジャッキ付き油圧ジャッキ

Claims

次の（１）〜（７）のステップから成ることを特徴とする既設杭支持力再生および沈下修正工法。
（１）既設杭の上下方向の所定幅に亘り外周から横断面の中心まで水平方向に切断して前記既設杭の半分を残し、半分を除去するステップと、
（２）前記既設杭の半分を除去して前記既設杭に形成された空間に油圧ジャッキを設置するステップと、
（３）前記油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（４）前記既設杭に残された半分をさらに除去するステップと、
（５）前記既設杭に新たに形成された空間に他の油圧ジャッキを設置するステップと、
（６）前記他の油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（７）前記油圧ジャッキおよび前記他の油圧ジャッキを含めて定着コンクリート打設するステップ。
次の（１）〜（１１）のステップから成ることを特徴とする既設杭支持力再生および沈下修正工法。
（１）既設杭の上下方向の所定幅に亘り外周から横断面の中心まで水平方向に切断して前記既設杭の半分を残し、半分を除去するステップと、
（２）前記既設杭の半分を除去して前記既設杭に形成された空間に、サポートジャッキ付き油圧ジャッキを設置するステップと、
（３）前記油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（４）前記サポートジャッキを現在の高さに固定させるステップと、
（５）前記油圧ジャッキを撤去するステップと、
（６）前記既設杭に残された半分をさらに除去するステップと、
（７）前記既設杭に新たに形成された空間に他のサポートジャッキ付き油圧ジャッキを設置するステップと、
（８）前記油圧ジャッキをジャッキアップさせるステップと、
（９）前記他のサポートジャッキを現在の高さに固定させるステップと、
（１０）前記油圧ジャッキを撤去するステップと、
（１１）前記サポートジャッキおよび前記他のサポートジャッキを含めて定着コンクリート打設するステップ。