JP2017008490A - 杭体施工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】杭体施工方法は、施工面から鉛直下方向に沿った杭孔10を形成する杭孔形成工程と、杭孔10に杭体20を挿入する杭体挿入工程と、杭体20の外周面、又は杭体20に対して接合された柱60の外周面のうち、杭孔10の内周面と対向する位置に袋状体50を設置する袋状体設置工程と、袋状体50に注入材を注入して当該注入材により杭体20又は柱60を押圧することにより、杭体20又は柱60の位置又は傾きを調整する調整工程と、を含む。
【選択図】図1
Description
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態は、杭体を施工する杭体施工方法に関する。この杭体は、建築物の基礎となる地盤に形成される杭である。なお、この杭体を用いて施工される建築物の用途は任意であり、例えばオフィスビル、飲食施設、娯楽施設、又は居住施設等として利用することができる。また、建築物の総階数や形状については任意である。
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。
図1は、本実施の形態に係る杭体施工方法にて施工された基礎構造体1を示す断面図である。この図1に示すように、本実施の形態に係る基礎構造体1は、杭孔10、杭体20、根固め部30、杭周固定部40、袋状体50、及び柱60を備えて構成されている。ここで、以下では、必要に応じて、これら図1や図2におけるX−X’方向を「幅方向」と称し、特にX方向を「右方向」、X’方向を「左方向」と称する。また、Y−Y’方向(X−Z平面に直交する方向)を「奥行き方向」と称し、特にY方向(向かって手前の方向)を「前方向」、Y’方向(向かって奥の方向)を「後方向」と称する。また、Z−Z’方向を「高さ方向」と称し、特にZ方向を「上方向」、Z’方向を「下方向」と称する。また、基礎構造体1の各部を基準として、基礎構造体1の中心に近づく方を「内側」、基礎構造体1の中心から遠ざかる方を「外側」と称して説明する。
杭孔10は、杭体20を挿入するための孔であって、施工面から鉛直下方向に沿って形成されている。ここで、「施工面」とは、杭孔10の掘削を開始する地点と同一レベルの面である。例えば、地表面に重機等を配置し、地表面から杭孔10の掘削を開始する場合には、地表面が施工面になる。あるいは、地表面から所定高さ(例えば1m)程度だけ掘り下げ、当該掘り下げた地点に重機等を配置して掘削を開始する場合には、当該掘り下げた地点と同一レベルの面が施工面となる。この杭孔10の具体的な形状は任意であり、本実施の形態においては円筒形の孔であるものとするが、杭体20の支持性能を向上させるためには、杭孔10における底部(根固め部30が位置する部分)を拡大掘削する事が好ましい。なお、この杭孔10の大きさは、内部に杭体20及び袋状体50を挿入可能な限り任意であるが、杭孔10の径が大きい程、杭孔10の位置ずれや傾きが大きい場合であっても、杭体20を正しい位置に設置する事ができる。ただし、杭孔10の径が大き過ぎると、杭体20と杭孔10との間に設置する袋状体50も、それに応じて大きくする必要があるため適切な大きさとする事が好ましく、本実施の形態においては、杭孔10と杭体20とのクリアランスが100mmから150mm程度となるように形成されている。なお、杭孔10の内周面に当接するように円筒形の鋼管を配置しても構わないが、本実施の形態においてはこのような鋼管を設けないものとする。
杭体20は、杭孔10に挿入される構造体であって、杭孔10の内部に鉛直方向に沿って配置されている。この杭体20は、杭孔10の内部において、根固め部30及び杭周固定部40に囲繞されるように配置されている。具体的には、杭孔10の軸心と杭体20の軸心とが略一致するように配置されており、杭体20の杭頭部は施工面と略同一平面上に位置し、杭体20の杭底部は杭孔10の底部よりも上方に位置している。
根固め部30は、杭体20の底部を固定するための底部固定手段である。この根固め部30は、杭体20の支持性能を向上させるためのものであり、杭孔10における底部の位置に、杭体20の底部を覆うように形成されたセメント硬化体である。すなわち、根固め部30は、断面視凹状の略円柱形状のセメント硬化体であって、上端に形成された凹部に杭体20の杭底部が隙間なく収まるような形状に形成されている。この根固め部30の形成方法は任意で、例えばセメントミルクである根固め液31(後述する図2参照)を杭孔10の内部に注入して、当該根固め液31に杭体20を落とし込んだ状態で根固め液31を硬化させることにより形成できる。なお、この根固め液31の水とセメントとの配合比率は任意で、公知の値を適用できる。
杭周固定部40は、杭体20の周囲を固定するための周囲固定手段である。この杭周固定部40は、杭孔10における根固め液31が注入された領域、及び杭体20が配置された領域を除く領域に形成されたセメント硬化体である。すなわち、杭周固定部40は、円筒形状のセメント硬化体であって、軸心に形成された孔部に杭体20が隙間なく収まるような形状に形成されている。この杭周固定部40の形成方法は任意で、例えばセメントミルクである杭周固定液41(後述する図2参照)を、根固め液31の上から杭孔10の内部に注入して、当該杭周固定液41に杭体20を落とし込んだ状態で杭周固定液41を硬化させることにより形成できる。なお、この根固め液31の水とセメントとの配合比率は任意で、公知の値を適用できるが、本実施の形態では根固め液31よりも少ない比率のセメントで形成される。
袋状体50は、杭体20の位置又は傾きを調整する調整手段である。この袋状体50は、杭体20の外周面のうち、杭孔10の内周面と対向する位置に設置されており、杭体20の周囲に対して複数箇所(本実施の形態では、杭体20の前方、後方、右方、及び左方の計4箇所)に取り付けられている。ここで、袋状体50を設置する上下位置は任意であるが、本実施の形態においては、杭体20の外周面における、前記杭孔10の内周面と対向する位置のうち最も上端の位置に設置されている。
柱60は、杭体20に対して接合される接合体である。この柱60は、杭体20の杭頭部に対して接合されており、建築物の一部を構成する公知の柱である。当該柱60は、地上階に位置する地上柱、または地下階に位置する地下柱のいずれでも構わない。また、当該柱60の全体が施工面よりも上方に位置していても構わないし、柱60の一部が施工面よりも下方に位置していても構わない。ただし、本実施の形態においては、柱60の全体が施工面よりも上方に位置している。また、この柱60は本設の柱又は仮設の柱のいずれでも構わないが、本実施の形態の柱60は本設の柱である。また、この柱60の具体的な形状は任意であり、本実施の形態では、杭体20よりも径の小さい円柱形状体であるものとして説明するが、例えば角柱形状体であっても構わない。
続いて、本実施の形態に係る杭体施工方法について説明する。当該杭体施工方法は、概略的に、袋状体50に注入材51を注入して、当該注入材51により杭体20又は柱60を押圧することにより、杭体20又は柱60の位置又は傾きの調整を図る方法に関する。ここで、「杭体20又は柱60の位置又は傾きの調整を図る」とは、代表的には、柱60の傾きを所定の傾き(例えば、1/500)以内にする事であるが、柱60の底部の位置や、杭体20の杭頭の位置を杭芯から所定距離(例えば100mm)以内にする事等も含む。ここで、本実施の形態に係る杭体施工方法は、概略的に、杭孔形成工程、根固め液注入工程、杭周固定液注入工程、袋状体設置工程、杭体挿入工程、計測工程、調整工程、及び柱設置工程を含む。
図2は、本実施の形態に係る杭体施工方法の手順1にて施工された基礎構造体1を示す断面図である。この図2に示すように、まずは、杭孔形成工程、根固め液注入工程、及び杭周固定液注入工程を順次行う。
図3は、杭体施工方法の手順2にて施工された基礎構造体1を示す断面図、図4は、図3のA部の拡大図である。これらの図3及び図4に示すように、続いて、袋状体設置工程、及び杭体挿入工程を行う。
図5は、杭体施工方法の手順3にて施工された基礎構造体1を示す断面図、図6は、図5のB部の拡大図である。これらの図5及び図6に示すように、続いて、計測工程、及び調整工程を行う。
このように、本実施の形態の杭体施工方法によれば、杭体20に設置した袋状体50に注入材51を注入することにより杭体20又は柱60の位置又は傾きを調整するので、既製杭方式において、杭体20又は柱60の位置や傾きを容易に調整する事が可能であると共に、杭体20の杭頭部が施工面よりも上方に突出していない場合であっても、上記の調整が可能である。
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。例えば、実施の形態に係る杭体施工方法によって、施工にかかる手間、費用、及び時間を削減する事ができない場合であっても、従来と異なる技術により杭体20を施工できている場合には、本願発明の課題が解決されている。
発明の詳細な説明や図面で説明した基礎構造体1の各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。
本実施の形態においては、杭体20の杭頭部に傾斜計70を設置し、この傾斜計70により傾きを確認しながら杭体20の位置や傾きを確認するものとして説明したが、これに限らず、杭体20に対して接合された接合体(例えば、やっとこや、構真柱90等)に対して傾斜計70を設置し、当該傾斜計70により傾きを確認しながら、接合体の位置や傾きを調整してもよく、このことによって杭体20の位置や傾きを調整しても構わない。すなわち、本発明は、杭体の位置又は傾きを直接的に調整することに限定されず、接合体の位置や傾きを調整することによって杭体の位置又は傾きを間接的に調整するものを含む。
本実施の形態においては、袋状体50の数は4つであるものとして説明したが、内部に注入材51を注入して杭体20を目標の位置又は傾きまで調整する事ができる限り、袋状体50の数は任意である。例えば4つ未満や4つ以上の数でも構わない。また、1つの袋状体50であって、内部の空間が複数に区切られた袋状体50を、杭体20の全周を覆うように配置して、各区切られた空間に適宜注入材51を注入することにより、杭体20の位置又は傾きを調整しても構わない。
本実施の形態においては、杭体20を地盤2に施工した後に、柱60を杭体20の杭頭部に接合するものとして説明したが、これに限らず、例えば予め杭体20と柱60とを接合しておき、これら一体となった部材を杭孔10に落とし込んで形成しても構わない。また、本実施の形態では杭体20と柱60とを直接接合したが、これに限らず、杭体20と柱60との間に定着長を確保するためのコンクリート躯体等を形成しても構わない。
本実施の形態においては、テープ52a及びテープ52bにより袋状体50を杭体20に対して固定し、袋状体50の注入材51を注入した際にテープ52bが破断するものとして説明したが、これに限られない。すなわち、杭体20を杭孔10に挿入する際に袋状体50が捲り上がったりずれてしまったりする事がなく、かつ注入材51を袋状体50に注入した際には袋状体50の膨張を阻害しないように固定可能である限り、任意の手段により固定する事ができる。例えば、テープ52a及びテープ52bの代わりに、ゴム等の袋状体50の膨張に応じて変形するもので袋状体50を固定しても構わない。あるいは、袋状体50の杭体20側の面を接着剤によって杭体20に接着して固定したり、袋状体50をボルトで杭体20に対して固定したり、袋状体50を鉄板等で挟み込んで固定しても構わない。
本実施の形態においては、杭孔10を形成して当該杭孔10に杭周固定液41や根固め液31を注入してから、杭孔10に杭体20を挿入したが、この工程の順序は適宜公知の工程に変更して構わない。例えば公知の中堀工法を採用し、杭体20の中空部を掘削して杭孔10を形成しながら杭体20を沈設しても構わない。
付記1の杭体施工方法は、施工面から鉛直下方向に沿った杭孔を形成する杭孔形成工程と、前記杭孔に杭体を挿入する杭体挿入工程と、前記杭体の外周面、又は前記杭体に対して接合された接合体の外周面のうち、前記杭孔の内周面と対向する位置に袋状体を設置する袋状体設置工程と、前記袋状体に注入材を注入して当該注入材により前記杭体又は前記接合体を押圧することにより、前記杭体又は前記接合体の位置又は傾きを調整する調整工程と、を含む。
付記1に記載の杭体施工方法によれば、杭体に設置した袋状体に注入材を注入することにより杭体又は接合体の位置又は傾きを調整するので、既製杭方式において、杭体又は接合体の位置や傾きを容易に調整する事が可能であると共に、杭体の杭頭部が施工面よりも上方に突出していない場合であっても、上記の調整が可能である。
2 地盤
10 杭孔
20 杭体
30 根固め部
31 根固め液
40 杭周固定部
41 杭周固定液
50 袋状体
51 注入材
52a テープ
52b テープ
53 ホース
54 プラント
55 バンド
60 柱
70 傾斜計
80 基礎構造体
90 構真柱
Claims (5)
- 施工面から鉛直下方向に沿った杭孔を形成する杭孔形成工程と、
前記杭孔に杭体を挿入する杭体挿入工程と、
前記杭体の外周面、又は前記杭体に対して接合された接合体の外周面のうち、前記杭孔の内周面と対向する位置に袋状体を設置する袋状体設置工程と、
前記袋状体に注入材を注入して当該注入材により前記杭体又は前記接合体を押圧することにより、前記杭体又は前記接合体の位置又は傾きを調整する調整工程と、を含む、
杭体施工方法。 - 前記杭体の杭頭部は前記施工面よりも下方に位置し、前記接合体の少なくとも一部は前記施工面よりも上方に位置しており、
前記調整工程において、前記袋状体に前記注入材を注入して当該注入材により前記接合体を押圧することにより、前記杭体又は前記接合体の位置又は傾きを調整する、
請求項1に記載の杭体施工方法。 - 前記袋状体を、前記杭体の外周面における、前記杭孔の内周面と対向する位置のうち最も上端の位置に設置する、
請求項1から2のいずれか一項に記載の杭体施工方法。 - 前記接合体は、前記杭体の杭頭部に接合される柱である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の杭体施工方法。 - 前記注入材は、セメントミルクである、
請求項1から4のいずれか一項に記載の杭体施工方法。
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