JP2017186820A

JP2017186820A - 杭の形成方法、杭

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Publication number: JP2017186820A
Application number: JP2016077144A
Authority: JP
Inventors: 忠博渡邊; Tadahiro Watanabe; 章宮田; Akira Miyata
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-04-07
Also published as: JP6630616B2

Abstract

【課題】既存躯体と新設杭の取合い部分を容易に絶縁できる杭の形成方法等を提供する。【解決手段】既存躯体の耐圧盤２を貫通する杭を地盤３に形成する際に、杭の形成に用いる鉄筋籠１０の外周部に緩衝材５を予め取付けておき、当該鉄筋籠１０を地盤３の孔３０に配置したケーシング２０内に挿入し、緩衝材５が、杭の外側の外周部に対応する位置且つ既存躯体の耐圧盤２に対応する高さに配置されるようにする。この後、孔３０の内部にコンクリートを打設し、ケーシング２０を引上げることで、杭が形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、杭の形成方法、および杭に関する。

都市部で建築物の建て替えを行う際、既存躯体の地下部分の底部スラブよりも新設躯体の地下部分を浅くし、既存躯体内に収まるようにして経済的な計画とするケースがある。

新設躯体を支持するため、既存躯体を貫通する杭を新たに設ける場合、この新設杭と既存躯体が接触すると杭体に過大な曲げモーメントおよびせん断力が発生することから、杭の品質を確保するために既存躯体と新設杭の取合い部分を絶縁し、構造的な干渉を避ける必要がある。例えば特許文献１、２には、新設杭と既存躯体のスラブの間の縁を切ることが記載されている。

特開2000-154549号公報特開平10-317487号公報

上記のようなケースにおける従来の絶縁作業は、既存躯体の解体時および新設杭の施工時において取合い部分が露出状態で、作業者が取合い部分で直接的な作業をできる場合に行われており、そのような作業ができない場合には施工が困難になる。

例えば地下水位が取合い部分より高い場合は、取合い部分の水没を避けて露出させるため、地下水位を下げるか遮水した空間を確保する必要があり手間やコストが掛かる。また既存躯体を解体した後新設杭の施工前に地下部分の埋戻しを行う場合も、取合い部分が露出した作業空間を確保する必要があり同様の問題がある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、既存躯体と新設杭の取合い部分を容易に絶縁できる杭の形成方法等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための第１の発明は、既存躯体を貫通する杭を地盤に形成する際に、前記杭の形成に用いる部材であって緩衝材が予め取付けられた部材を、前記既存躯体と前記地盤で連続する孔に配置し、前記緩衝材を、前記杭の外側に対応する位置且つ前記既存躯体に対応する高さに配置することを特徴とする杭の形成方法である。

本発明では、上記の手順により、予め絶縁用の緩衝材を取付けた部材を孔に配置することで、杭の形成時に当該杭の外側に対応する位置且つ既存躯体に対応する高さに緩衝材を配置できる。従って、前記のように直接的な作業ができない場合でも、取合い部分を露出させるための手間やコストが掛からず、作業を容易に行うことができる。

前記緩衝材は、前記杭の周りを囲う形状のものであることが望ましい。
これにより、杭の全周に渡って絶縁を行うことができる。

前記部材は鉄筋籠であり、外側に前記緩衝材が取付けられた前記鉄筋籠を前記孔に挿入した後、前記孔にコンクリートを打設することが望ましい。
これにより、鉄筋コンクリートによる杭を形成する際に、緩衝材を適切な位置に配置して絶縁を好適に行うことができる。

前記緩衝材は、前記鉄筋籠の外側に取付けた鋼板の外側に設けられることが望ましい。
この場合、緩衝材の取付けに用いる鋼板によって杭の補強を行うことが可能である。そのため、前記の手法により緩衝材を配置することで杭の断面欠損が生じる場合にも、杭径を大きくする必要が無い。

前記部材はケーシングであり、内周面に沿って前記緩衝材が取付けられた前記ケーシングを前記孔に配置した後、前記孔にコンクリートを打設し、前記緩衝材は前記高さとしたまま前記ケーシングを引上げることも望ましい。
このように、ケーシングに緩衝材を取付けることでも、コンクリートによる杭を形成する際に、緩衝材を適切な位置に配置して絶縁を好適に行うことができる。

また、前記部材はコンクリート製の既製杭であり、外側に前記緩衝材が取付けられた前記既製杭を前記孔に挿入することも望ましい。あるいは、前記部材は鋼管であり、外側に前記緩衝材が取付けられた前記鋼管を前記孔に挿入することも望ましい。
これにより、既製杭や鋼管を用いて杭を形成する際に、緩衝材を適切な位置に配置して絶縁を好適に行うことができる。

第２の発明は、既存躯体を貫通して地盤に形成されたコンクリートによる杭であって、前記杭の外側の前記既存躯体に対応する高さに断面欠損部を有し、前記断面欠損部に緩衝材が配置されていることを特徴とする杭である。

本発明により、既存躯体と新設杭の取合い部分を容易に絶縁できる杭の形成方法等を提供することができる。

杭の形成方法について説明する図緩衝材５を取付けた鉄筋籠１０を示す図杭の形成方法について説明する図杭の形成方法について説明する図緩衝材５を鋼板１５ａを用いて鉄筋籠１０に取付けた例緩衝材５をケーシング２０に取付けた例緩衝材５を既製杭４０および鋼管５０に取付けた例

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

[第１の実施形態]
本発明の第１の実施形態に係る杭の形成方法について図１〜４等を参照して説明する。本実施形態に係る杭の形成方法は、既存躯体の地下部分の耐圧盤（底部スラブ）の上方に新設躯体を構築する際に、新設躯体を支持する杭を当該耐圧盤を貫通して地盤に形成する例であり、この時、耐圧盤と新設杭の取合い部分を絶縁するものである。

本実施形態では、上記の杭を形成する際に、まず図１に示すように、既存躯体の耐圧盤２を解体した後、耐圧盤２の上方を埋戻土４で埋戻し、所定位置で掘削を行って埋戻土４、耐圧盤２、地盤３の間で連続する孔３０を形成する。図１の２０は孔３０の掘削時の孔壁保護に用いる筒状のケーシング２０である。

次に、図２に一部を示す鉄筋籠１０（杭の形成に用いる部材）を、図３に示すように孔３０の内側のケーシング２０内に挿入して配置する。図２に示すように鉄筋籠１０には絶縁用の緩衝材５が予め取付けられており、鉄筋籠１０の挿入時に、緩衝材５が、杭の外側の、杭の外周部に対応する平面位置且つ耐圧盤２に対応する高さに配置されるようにする。

鉄筋籠１０は、周方向に間隔を空けて配置した主筋１１の周囲に環状のフープ筋１２を設けたものであり、緩衝材５は鉄筋籠１０の外周部に沿って鉄筋籠１０の外側に筒状に取付けられる。

図３に示すように、鉄筋籠１０では、上下のフープ筋１２に取付けた凸状の取付具１４を用いて、鉄筋籠１０の外周部に沿った筒状の取付板１５が鉄筋籠１０の外側に取付けられる。緩衝材５は取付板１５の外側に設けられ、取付板１５により緩衝材５の形状が保持できる。緩衝材５は、周囲に結束バンド（不図示）を巻いたりビス止め等を行うことにより、取付板１５に取付けられる。

緩衝材５には、強度が低く（例えば圧縮強度が杭のコンクリートの1/10程度）且つ空隙を有し、耐圧盤２の接触時に容易に凹むことができる素材が用いられる。このような素材としては、例えばスポンジ状のゴムや発泡スチロールなどの発泡材がある。

杭の形成方法の説明に戻る。本実施形態では、図３の状態から、孔３０の内側にコンクリートを打設する。コンクリートは孔３０の底部から上方へと充填されてゆき、これに伴いケーシング２０は引上げる。緩衝材５がケーシング２０の内周面に押さえられ収縮した状態で配置されるようにしておけば、ケーシング２０の引上げによってケーシング２０の下端が緩衝材５よりも高い位置になると緩衝材５が外方に膨張し、緩衝材５の外側にコンクリートが回り込むのが防止できる。

こうして図４に示すように鉄筋コンクリート製の杭１が形成される。緩衝材５は、杭１の外周部に沿って杭１の外側にできる周方向の断面欠損部１０１に配置され、この断面欠損部１０１および緩衝材５は耐圧盤２に対応する高さにある。緩衝材５は杭１の周りを囲う筒状の形状を有し、杭１の周方向に沿って配置されるので、杭１の全周に渡って耐圧盤２との干渉を防ぐことができる。杭１は、断面欠損部１０１によって杭１の耐力が低下する分、その杭径を大きく設計しておく。また本実施形態では、施工時の誤差を考慮して緩衝材５の上下のサイズを耐圧盤２の厚さより大きくしている。

以上説明したように、本実施形態によれば、鉄筋コンクリートによる杭１を形成する際に、上記の手順により、予め絶縁用の緩衝材５を外側に取付けた鉄筋籠１０を孔３０に配置することで、緩衝材５を杭１の外側に対応する位置且つ既存躯体の耐圧盤２に対応する高さに適切に配置できる。従って、前記のように直接的な作業ができない場合でも、取合い部分を露出させるための手間やコストが掛からず、作業を容易に行うことができる。また緩衝材５は、杭１の周りを囲うものなので、杭１の全周に渡って絶縁を行うことができる。

しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば図５に示すように、取付板１５の代わりに十分な強度と厚みを有する鉄板等の鋼板１５ａを用いることもできる。鋼板１５ａは前記の取付板１５と同様、鉄筋籠１０の外周部に沿って鉄筋籠１０の外側に筒状に取付けられ、その外側に緩衝材５が設けられる。なお、図５の例では鋼板１５ａの上下端が外方に折れ曲がっており、コンクリートの緩衝材５側への回り込みが防止できるようになっている。図５の例では鋼板１５ａの上下端が斜め方向に曲がっているが、これを９０°直角に外方に折り曲げることも可能である。ただし、これらは必須ではなく、前記の図３等に示す取付板１５と同様、その上下端を曲げず、直線状とすることもできる。

この場合も前記と同様の手順で杭を形成することができ、このとき鋼板１５ａによって杭の補強を行うことが可能である。そのため、杭に断面欠損部が生じて耐力が低下する場合にも、前記のように杭径を大きくする必要が無い。

以下、本発明の別の例について、第２、第３の実施形態として説明する。各実施形態は第１の実施形態と異なる点について主に説明し、同様の点については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。

[第２の実施形態]
図６は第２の実施形態に係る杭の形成方法について示す図である。本実施形態では、孔３０の掘削を行うとともに、図６（ａ）に示すように、予め内周面に沿って緩衝材５を取付けたケーシング２０（杭の形成に用いる部材）を孔３０に挿入して配置し、杭の外側の、杭の外周部に対応する平面位置且つ既存躯体の耐圧盤２に対応する高さに緩衝材５を配置する。緩衝材５は、磁石等によってケーシング２０に対し摺動可能に取付けられている。

この後図６（ｂ）に示すように、前記と同様、鉄筋籠１０をケーシング２０内に挿入し、孔３０内にコンクリートを打設しつつ、ケーシング２０を引上げることで杭が形成される。鉄筋籠１０のフープ筋１２には押さえ材１６が取付けられており、ケーシング２０の引上げ時には、この押さえ材１６で緩衝材５を上から押さえることで、ケーシング２０とともに緩衝材５が上昇するのが防止され、緩衝材５を上記の高さに配置したままとできる。

これによっても、コンクリートによる杭を形成する際に、緩衝材５を適切な位置に配置して絶縁を好適に行うことができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、第２の実施形態ではケーシング２０の連続した内周面に沿って緩衝材５を取付けることができるので、緩衝材５の取付けが容易である利点もある。

[第３の実施形態]
次に、鉄筋籠１０を用いずに杭を形成する例について、第３の実施形態として説明する。

図７（ａ）は、コンクリート製の筒状の既製杭４０を孔３０に挿入して配置し、杭を形成する例である。この際、予め既製杭４０（杭の形成に用いる部材）の外周部に沿って既製杭４０の外側に筒状に緩衝材５を取付けておき、既製杭４０の挿入時に、杭の外側の、杭の外周部に対応する平面位置且つ耐圧盤２に対応する高さに緩衝材５が配置されるようにする。

一方、図７（ｂ）は、鋼管杭を形成する際に、筒状の鋼管５０（杭の形成に用いる部材）を孔３０に挿入して配置する例である。この際も、予め鋼管５０の外周部に沿って鋼管５０の外側に筒状に緩衝材５を取付けておき、鋼管５０の挿入時に、鋼管杭の外側の、鋼管杭の外周部に対応する平面位置且つ耐圧盤２に対応する高さに緩衝材５が配置されるようにする。鋼管５０内には必要に応じてコンクリート等が充填される。

これらの例でも、既製杭４０や鋼管５０を用いて杭を形成する場合に、緩衝材５を適切な位置に配置して絶縁を好適に行うことができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、これらの例において、緩衝材５は杭の周方向に沿って配置した筒状のものであるが、必ずしもこれに限らない。例えば、孔３０の平面形状など場合によっては、上記した手法によって、円形平面を有する杭の外側に、その周りを囲うように略ロの字形の平面形状を有する緩衝材５を配置することも可能である。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１；杭
２；耐圧盤
３；地盤
４；埋戻土
５；緩衝材
１０；鉄筋籠
１１；主筋
１２；フープ筋
１４；取付具
１５；取付板
１６；押さえ板
１５ａ；鋼板
２０；ケーシング
３０；孔
４０；既製杭
５０；鋼管

Claims

既存躯体を貫通する杭を地盤に形成する際に、前記杭の形成に用いる部材であって緩衝材が予め取付けられた部材を、前記既存躯体と前記地盤で連続する孔に配置し、前記緩衝材を、前記杭の外側に対応する位置且つ前記既存躯体に対応する高さに配置することを特徴とする杭の形成方法。
前記緩衝材は、前記杭の周りを囲う形状のものであることを特徴とする請求項１記載の杭の形成方法。
前記部材は鉄筋籠であり、
外側に前記緩衝材が取付けられた前記鉄筋籠を前記孔に挿入した後、前記孔にコンクリートを打設することを特徴とする請求項１または請求項２記載の杭の形成方法。
前記緩衝材は、前記鉄筋籠の外側に取付けた鋼板の外側に設けられることを特徴とする請求項３記載の杭の形成方法。
前記部材はケーシングであり、
内周面に沿って前記緩衝材が取付けられた前記ケーシングを前記孔に配置した後、前記孔にコンクリートを打設し、前記緩衝材は前記高さとしたまま前記ケーシングを引上げることを特徴とする請求項１または請求項２記載の杭の形成方法。
前記部材はコンクリート製の既製杭であり、
外側に前記緩衝材が取付けられた前記既製杭を前記孔に挿入することを特徴とする請求項１または請求項２記載の杭の形成方法。
前記部材は鋼管であり、
外側に前記緩衝材が取付けられた前記鋼管を前記孔に挿入することを特徴とする請求項１または請求項２記載の杭の形成方法。
既存躯体を貫通して地盤に形成されたコンクリートによる杭であって、
前記杭の外側の前記既存躯体に対応する高さに断面欠損部を有し、
前記断面欠損部に緩衝材が配置されていることを特徴とする杭。