JP2018003433A - 二重管杭の施工方法、及び二重管杭 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭を、施工現場で製造可能とする。【解決手段】地盤に本杭１を上端部だけ地上に突出して挿入する仮設孔ｈを掘削して、その仮設孔ｈの上部に外管２を上端部だけ地上に突出して挿入する大径孔ｈ２を掘削する。その大径孔ｈ２に外管２を上端部だけ地上に突出して挿入し、その外管２及び仮設孔ｈに本杭１を上端部だけ地上に突出して挿入する。本杭１を回転させて、その外周に設けた突起治具を、外管２の内周に設けたコ字型治具の溝に挿入して、本杭１頭部に外管２を一体化結合する。本杭１の吊り上げにより二重管杭を仮設孔ｈから地上に引き抜いて、本杭１の吊り下ろしにより二重管杭を、地盤に掘削された本設孔Ｈに挿入して設置する。【選択図】図９

Description

本発明は、鉛直荷重を支持する本杭と、その頭部に被せるように設置されて、地震時水平力の一部を負担する外管とからなる二重管杭の施工方法と、その施工される二重管杭に関する。

既製コンクリート杭において、地震時水平力が大きい場合には、ＳＣ杭等の耐震性の高い仕様の杭を用いたり、杭頭部の径を大きくして耐震性を確保しているが、杭のコストアップの要因となっている。
また、現状の既製コンクリート杭の製造できる杭径は最大でもφ１２００ｍｍ であり、鉛直支持力が確保できたとしても、地震時水平力に対して設計が不可能となり、場所打ちコンクリート杭を採用せざるを得ない場合がある。

ところで、既製コンクリート杭の一つとして鋼管コンクリート杭があり、さらに、主として上部の杭に多用されている曲げ耐力の大きいＳＣ杭（Steel Composite Concrete Piles；外殻鋼管付きコンクリート杭）は、設計基準強度８０Ｎ／ｍｍ^２ 以上の高強度コンクリートを鋼管の中空部に注入し、遠心締固めによって工場で製造したものである。
しかし、ＳＣ杭の場合、コンクリートに膨張性を持たせて鋼管と一体化させているものの、大きな地震力が作用した場合のコンクリートの圧壊や鋼管の局部座屈により、鉛直支持性能が喪失することが懸念されている。

そして、特許文献１において、経済的に本杭の地震耐力を向上させるものとして、現実の施工手順を考慮した鋼管杭の頭部に被せるように外管を設置して二重管式杭頭構造を構築する方法が提案されている。

特許第４８６３１２０号公報

しかしながら、特許文献１の二重管式杭頭構造の構築方法は、以下の点で改善の余地があると考えられる。

１）特許文献１には、鋼管杭を地盤内に貫入させた後、外管を回転させながら鋼管杭の外側に沈めていくことが示されている。
しかし、先に貫入した鋼管杭の水平位置やレベルにずれを生じさせる可能性が考えられる。
また、外管の施工に際して施工機械の一部あるいはオーガーマシンの段取り替えが生じる。

２）特許文献１には、地盤に貫入させる前に鋼管杭に取り付けた突起に外管を係合させ、両者を同時に回転させながら地盤内に貫入させることが示されている。
しかし、特に粘着性の高い地盤の場合には、従来の鋼管杭を施工する場合よりも回転抵抗が大きくなり、施工するための機械が大型化する可能性が考えられる。
また、鋼管杭と外管の具体的な係合方法が示されておらず、両者を同時に回転させて施工することが困難と考えられる。

本発明の課題は、鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭を、施工現場で製造可能とすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭の施工方法であって、
地盤に前記本杭を上端部だけ地上に突出して挿入する仮設孔を掘削するとともに、その仮設孔の上部に前記外管を上端部だけ地上に突出して挿入する大径孔を掘削する仮設孔掘削工程と、
前記大径孔に前記外管を前記上端部だけ地上に突出して挿入する外管設置工程と、
前記外管及び前記仮設孔に前記本杭を前記上端部だけ地上に突出して挿入する本杭設置工程と、
前記本杭の前記頭部に前記外管を一体化結合する一体化工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の二重管杭の施工方法であって、
前記本杭の前記頭部外周と前記外管の内周との一方に、側方及び内方または外方に開放された溝を有するコ字型治具を設けて、他方に、外方または内方に突出する突起治具を設けておき、
前記一体化工程において、前記本杭を回転させて前記コ字型治具の前記溝に前記突起治具を挿入して、前記一体化結合することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の二重管杭の施工方法であって、
前記一体化工程の後に、
前記本杭の前記頭部に前記外管を前記一体化結合した二重管杭を前記本杭の吊り上げにより前記仮設孔から地上に引き抜く二重管杭引き抜き工程と、
地盤に掘削された本設孔に、前記二重管杭を前記本杭の吊り下ろしにより挿入する二重管杭設置工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭の施工方法であって、
地盤に前記本杭を上端部だけ地上に突出して挿入する仮設孔を掘削するとともに、その仮設孔の上部に前記外管を上端部だけ地上に突出して挿入する大径孔を掘削する仮設孔掘削工程と、
前記仮設孔に前記本杭を前記上端部だけ地上に突出して挿入する本杭設置工程と、
前記大径孔に前記外管を前記上端部だけ地上に突出して挿入する外管設置工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の二重管杭の施工方法であって、
前記本杭の前記頭部外周に、外方に突出する突起治具を設けて、
前記外管の内周に、内方及び下方に開放された溝を有する門型治具を設けておき、
前記外管設置工程において、前記外管の下降時に前記突起治具に前記溝で前記門型治具を被せて、前記本杭の前記頭部に前記外管を一体化結合することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の二重管杭の施工方法であって、
前記外管設置工程の後に、
前記一体化結合した二重管杭を前記本杭の吊り上げにより前記仮設孔から地上に引き抜く二重管杭引き抜き工程と、
地盤に掘削された本設孔に、前記二重管杭を前記本杭の吊り下ろしにより挿入する二重管杭設置工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、
請求項３または６に記載の二重管杭の施工方法であって、
前記本設孔の上部には、前記外管を挿入する大径孔を掘削しておくことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、
請求項３、６または７のいずれか一項に記載の二重管杭の施工方法であって、
前記二重管杭引き抜き工程において、前記外管の下端部が地上に引き出された状態で、前記外管の下端部と前記本杭の頭部外周との間にクリアランスを確保するスペーサーを取り付けることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、
鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭の施工方法であって、
地盤に前記本杭を挿入する本設孔を掘削するとともに、その本設孔の上部に前記外管を挿入する大径孔を掘削する本設孔掘削工程と、
前記本設孔に前記本杭を挿入する本杭設置工程と、
前記大径孔に前記外管を挿入する外管設置工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、
請求項９に記載の二重管杭の施工方法であって、
前記外管の内周の上下端部（もしくは本杭の前記頭部外周）に、前記本杭の前記頭部外周（前記外管の内周の上下端部）との間のクリアランスを確保するスペーサーを取り付けておき、
前記外管設置工程において、前記本杭の前記頭部外周に対し前記スペーサーによりクリアランスを確保して前記外管を設置することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、
鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管が被せるように設置される二重管杭であって、
前記本杭の前記頭部外周と前記外管の内周との一方に、側方及び内方または外方に開放された溝を有するコ字型治具が設けられて、他方に、外方または内方に突出する突起治具が設けられており、
前記コ字型治具の前記溝に前記突起治具を挿入して、前記本杭の前記頭部に前記外管が一体化結合されていることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、
請求項１１に記載の二重管杭であって、
前記外管の下端部と前記本杭の前記頭部外周との間にクリアランスを確保するスペーサーが設けられていることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、
鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管が被せるように設置される二重管杭であって、
前記本杭の前記頭部外周に、外方に突出する突起治具が設けられて、
前記外管の内周に、内方及び下方に開放された溝を有する門型治具が設けられており、
前記突起治具に前記溝で前記門型治具が被せられて、前記本杭の前記頭部に前記外管が一体化結合されていることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、
鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管が被せるように設置される二重管杭であって、
前記外管の内周の上下端部（もしくは本杭の前記頭部外周）に、前記本杭の前記頭部外周（前記外管の内周の上下端部）との間のクリアランスを確保するスペーサーが取り付けられており、
前記本杭の前記頭部外周に対し前記スペーサーによりクリアランスを確保して前記外管が設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭を、施工現場で製造することができる。

本発明を適用した杭頭部の二重管構造の一実施形態の構成を示すもので、杭頭部の概略斜視図である。 図１の杭全体を示す一部断面の概略側面図である。 本杭に生じる曲げモーメントを示すグラフである。 二重管杭の掘削孔を示す概略側面図である。 外管と本杭周囲の構成を示す概略側面図である。 掘削のフローチャートである。 掘削の工程図（ａ）〜（ｅ）である。 二重管杭製造のフローチャートである。 二重管杭製造の工程図（ａ）〜（ｄ）である。 二重管杭建て込みのフローチャートである。 二重管杭建て込みの工程図（ａ）〜（ｃ）である。 外管先行建て込みのフローチャートである。 外管先行建て込みの工程図（ａ）〜（ｄ）である。 本杭先行建て込みのフローチャートである。 本杭先行建て込みの工程図（ａ）〜（ｇ）である。 地上の架台と外管と本杭の建て込みを示す斜視図である。 地上の架台と本杭の保持を示す概略側面図である。 本杭と外管を一体化する治具の概要を示す一部断面の斜視図である。 本杭及び外管の天端部の概略側面図（ａ）と、その治具部の拡大図（ｂ）である。 本杭及び外管の天端部で他の治具例を示す概略側面図（ａ）と、その治具部の拡大図（ｂ）である。 本杭と外管下部との間に設けるスペーサーを示す斜視図である。 本杭と外管上下部との間に設ける他のスペーサー例を示す縦断面図で、外管のみを示した図（ａ）と、その外管を本杭頭部に装着した状態の図（ｂ）である。

（概要）
本発明は、鉛直荷重を支持する本杭の耐震性の向上を目的として、本杭の頭部に、本杭よりも大径かつ長さの短い鋼管による外管を被せるように設置して、地震時水平力の一部を外管に負担させ、本杭に作用する地震時水平力を低減させる二重管杭である。
本発明により、二重管杭の本杭に生じる地震時応力を従来よりも低減させることで、今まで設計できなかった地震時水平力に対しても、既製コンクリート杭で設計可能となる。
また、在来工法に比べて、杭の仕様あるいは杭径を低減できることから、杭のコストダウンが可能になる。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１及び図２は本発明を適用した杭頭部の二重管構造の一実施形態の構成を示すもので、１は本杭、２は外管、３はパイルキャップである。

図示のように、既製杭による本杭１の頭部外周に、本杭１よりも大径且つ長さの短い鋼管による外管２が設けられて、その本杭１及び外管２の天端はパイルキャップ３に埋め込まれている。
そして、本杭１及び外管２ともに、パイルキャップ３と接合するための鉄筋４・５を設置する。すなわち、パイルキャップ３には、本杭１の天端に設けた定着筋４と、外管２の天端に設けた定着筋５も埋め込まれている。

また、本杭１の下端に、根固め液を注入して撹拌固化した先端根固め部６が形成されて、本杭１及び外管２の周囲に、杭周固定液を注入して撹拌固化した杭周固定部７が形成されて、本杭１の頭部と外管２との間には固化した後の一軸圧縮強度が０．１〜５．０Ｎ／ｍｍ^２となるソイルセメントまたは水８が形成されるほか、土・空隙で構成されていてもよい。

図３は本杭１に生じる曲げモーメントを示すグラフで、図示のように、二重管杭の本杭１に生じる地震時応力（破線で示した曲げモーメント）を従来の既製杭に生じる地震時応力（実線で示した曲げモーメント）よりも低減させることで、今まで設計できなかった地震時水平力に対しても、既製コンクリート杭で設計可能となる。
また、在来工法に比べて、杭の仕様あるいは杭径を低減できることから、杭のコストダウンが可能になる。

本発明では、二重管杭を、従来技術に比較して、施工機械や手順を大きく変えることなく、本杭１に影響を及ぼすことなく効率的かつ施工精度を確保しながら製造できる。
なお、本杭１と外管２の径や深度などに応じて、より効率的な施工方法を選択できる。

具体的には、二重管杭を設置する本設孔の近傍に製造用の仮設孔として、図４に示すように、深さ方向で径の異なる本杭１と外管２（外管径≧本杭径＋３００ｍｍ）を建て込む孔ｈを掘削する。
そして、図５に示すように、その掘削孔ｈに、施工性及び孔壁の崩壊を防止するために水を注入し、本杭１及び外管２を建て込む。

次に、本発明の二重管杭の施工方法を説明する。

本発明は、本杭１と外管２からなる二重管杭を、以下に示した一連の手順により施工現場で効率的に製造する。

１）二重管杭を最終的に建込む本設位置の孔、すなわち、本設孔Ｈ、あるいは二重管杭を構築する本杭１と外管２を一体化させるための孔、すなわち、仮設孔ｈを掘削する。この時に、外管２と本杭１それぞれの径が異なる部分を同時に掘削する。

２）標準的な二重管杭（外管径＝本杭径＋３００ｍｍ）は、その精度を確保するために、仮設孔ｈにて本杭１と外管２を一体化させる。この場合、外管２を先に仮設置した後に本杭１を貫挿して一体化させても良いし、本杭１を先に仮設置した後に外管２を被せるように設置して一体化させても良い。
二重管杭を仮設孔ｈから本設孔Ｈに移動する際、外管２下端部と本杭１間に所定のクリアランスを確保するためにスペーサーを設置する（図２１参照）。

３）外管径が本杭径よりも３００ｍｍを超えて大きい場合、かつ二重管杭の杭頭深度が浅い場合には、仮設孔ｈを掘削せずに、本設孔Ｈにて本杭１を設置した後に外管２を被せるように設置しても良いし、外管２を設置した後に本杭１を貫挿しても良い。
この場合には、外管２内面もしくは本杭１外周にスペーサーを設置し、所定の間隔を確保する（図２２参照）。

以上に示した一連の施工手順について試験を実施し、二重管杭を製造できることを確認した。

本発明の製造方法によれば、施工現場で二重管杭を製造できることから、既製杭工場に新たな施設・設備を設置する必要がなく、従来の既製杭の施工方法の延長により、所定の精度で二重管杭の製造が可能となる。

具体的には、以下の手順により施工現場で二重管杭を製造する。

（実施例１）
［標準ケース（外管径＝本杭径＋３００ｍｍ）の場合］
１）二重管杭を構築するための仮設孔ｈを掘削する。外管２と本杭１それぞれの径が異なる部分を同時に掘削する。

２）仮設孔ｈの場合には、作業性を考慮して本杭１の頭部１ｍが地上より突出するように、本杭長−１．０ｍ程度の深さまで掘削する。
このとき、外管長に該当する深さの範囲の拡径部分は外管長−１．０ｍ程度まで同時に掘削されるよう調整する。

図６は掘削のフローチャートで、図７はその工程図（ａ）〜（ｅ）である。
先ず、掘削ロッド９を杭心にセットし（ステップＳ１、図７（ａ））、掘削ロッド９の先端部と中間部に備える径の異なる掘削ビット１０・１２により本杭部ｈ１と大径部である外管部ｈ２を同時掘削する（ステップＳ２、図７（ｂ））。

３）仮設孔ｈの地上部に、通常使用される杭受け用の架台１４を設置した後、図示しないクレーンで吊り上げた外管２を下して建て込み、沈下しないように保持する（図１６及び図１７参照）。

４）続いて、杭打ち機もしくはクレーンで吊り上げた本杭１を下して外管２を通して仮設孔ｈに建て込む。
建て込み時に、所定の高さに設置された一体化治具が嵌合するように、本杭１を回転させて一体化させる（図１８参照）。
杭頭部の本杭１と外管２の間隔及びレベル精度は一体化治具１８・２０により確保される（図１９参照）。
また、本杭１を回転させなくても、杭頭部の本杭１と外管２の間隔及びレベル精度は一体化治具２１・２３により確保される（図２０参照）。
二重管杭を移動する際に、引き上げた状態で外管２先端部もしくは本杭１にスペーサー２４を設置することにより（図２１参照）、外管２と本杭１の所定の間隔を確保することが可能になる。

図８は二重管杭製造のフローチャートで、図９はその工程図（ａ）〜（ｄ）である。
先ず、仮設孔ｈの地上部に杭受け用の架台１４を設置してから（ステップＳ１１、図９（ｂ））、外管部（大径孔）ｈ２に外管２を挿入して設置（ステップＳ１２、図９（ｃ））する。このとき、外管２を上端部だけ地上に残して突出させておく。
次に、外管２内から本杭部ｈ１に本杭１を挿入して設置する（ステップＳ１３、図９（ｄ））。このとき、本杭１を上端部だけ地上に残して外管２よりも突出させておく。

図１０は二重管杭建て込みのフローチャートで、図１１はその工程図（ａ）〜（ｃ）である。
先ず、既に掘削されて杭周固定液１３を注入した本設孔Ｈに本杭（下杭）１を建て込んで、地上部に設置された架台１４に保持させておく（ステップＳ２１、図１１（ａ））。
そして、前工程の二重管杭製造工程で外管２を一体化した二重管杭を建て込んで接続し（ステップＳ２２、図１１（ｂ））、その二重管杭の建て込みレベルを確認する（ステップＳ２３、図１１（ｃ））。

（実施例２）
［標準ケース以外（外管径＞本杭径＋３００ｍｍかつ二重管杭の杭頭深度が浅い場合）の場合］
標準ケース以外の場合、標準ケースと同様に仮設孔で構築する他、以下に示す手順によって本設孔Ｈで二重管杭を構築できる。
外管２を先に建込む場合と本杭１を先に建込む場合がある。

１）本設孔Ｈを掘削する。外管２と本杭１それぞれの径が異なる部分を同時に掘削する。

２）本杭１を本設孔Ｈに設置する。

３）外管２内面もしくは本杭１外面の上部及び下部にスペーサー２５を設置して（図２２参照）、本杭１と外管２の間隔が管理値以内になるように外管２を設置する。

図１２は外管先行建て込みのフローチャートで、図１３はその工程図（ａ）〜（ｄ）である。
先ず、仮設孔の掘削と同様、掘削ロッド９を杭心にセットし（ステップＳ３１）、掘削ロッド９の先端部と中間部に備える径の異なる掘削ビット１０・１２により本杭部Ｈ１と外管部（大径部）Ｈ２を同時掘削してから（ステップＳ３２）、その本設孔Ｈに杭周固定液１３を注入する（ステップＳ３３）。
次に、本設孔Ｈに外管２を建て込んで、地上部に設置された架台１４に保持させてから（ステップＳ３４、図１３（ａ）（ｂ））、本杭（下杭）１を建て込んで保持していく（ステップＳ３５、図１３（ｃ））。
そして、本杭（上杭）１を建て込んで接続し（ステップＳ３６、図１３（ｃ））、その二重管杭のレベルを確認する（ステップＳ３７、図１３（ｄ））。

図１４は本杭先行建て込みのフローチャートで、図１５はその工程図（ａ）〜（ｇ）である。
先ず、掘削ロッド９を杭心にセットし（ステップＳ４１、図１５（ａ））、掘削ロッド９の先端部と中間部に備える径の異なる掘削ビット１０・１２により本杭部Ｈ１と外管部Ｈ２を同時掘削してから（ステップＳ４２、図１５（ｂ））、その本設孔Ｈに杭周固定液１３を注入する（ステップＳ４３、図１５（ｃ））。
次に、本設孔Ｈに本杭（下杭）１を建て込んで、地上部に設置された架台１４に保持させてから（ステップＳ４４、図１５（ｄ））、本杭（上杭）１を建て込んで接続する（ステップＳ４５、図１５（ｅ））。
そして、本杭（上杭）１を沈設し（ステップＳ４６、図１５（ｆ））、外管２を建て込んで二重管杭のレベルを確認する（ステップＳ４７、図１５（ｇ））。

「架台１４」
図１６は地上の架台１４と外管２を示すとともに、本杭１の建て込みを示すもので、図示のように、地上に置かれる平面視コ字型架台１４には、二股状の内方に設けた一対の固定具に掛けられたワイヤ１５で外管２の天端略外周が保持されるとともに、中央上面に設けた突部１６に掛けられたワイヤ１５で外管２の天端一部が保持される。その他、図１７の保持治具１７を用いて外管２を架台１４に保持しておくことも可能である。
こうして、架台１４に外管２が保持される。
また同様に、本杭１も架台１４に保持される。

「一体化治具」
（第１の一体化治具）
図１８は本杭１と外管２を一体化する治具の概要を示し、図１９は本杭１及び外管２の天端部を示すもので、図示のように、外管２の天端内周面に側面視コ字型治具１８を設けて、本杭１の天端外周面に突起治具２０を設けておく。具体的には、円周方向等間隔の３箇所以上に側面視コ字型治具１８及び突起治具２０を設ける。なお、コ字型治具１８を本杭１の天端外周面に、突起治具２０を外管２の天端外周面に設けておくこともできる。

そして、前述したように外管２の建て込み後に本杭１を建て込み、図１８に矢印で示したように、所定レベルで回転させることで、外管２内周（もしくは本杭１外周）の側面視コ字型治具１８の内方に開放された溝１９に、本杭１外周（もしくは外管２内周）の突起治具２０を挿入して、外管２を本杭１に一体化する。
これにより、クレーンで本杭１を吊り上げて仮設孔ｈから本設孔Ｈへの移動時において、本杭１と外管２の間隔とレベル（高さ方向のずれ）を確保することができる。

（第２の一体化治具）
図２０は本杭１及び外管２の天端部で他の治具例を示すもので、図示のように、外管２の天端内周面に正面視門型治具２１を設けて、本杭１の天端外周面に突起治具２３を設けておく。具体的には、円周方向等間隔の３箇所以上に正面視門型治具２１及び突起治具２３を設ける。

そして、本杭１の建て込み後に、本杭１外周の突起治具２３に、外管２内周の正面視門型治具２１を下方に開放された溝２２で被せるように外管２を通すことで、外管２を本杭１に一体化する。
これにより、クレーンで本杭１を吊り上げて仮設孔ｈから本設孔Ｈへの移動時において、本杭１と外管２の間隔とレベル（高さ方向のずれ）を確保することができる。

「スペーサー」
（第１のスペーサー）
図２１は本杭１と外管２下部との間に設けるスペーサー２４を示すもので、図示のように、鉄筋やフラットバーで製作したスペーサー２４を、外管２の下端部と本杭１との間に溶接して架け渡す。具体的には、円周方向等間隔の少なくとも３箇所にスペーサー２４を設ける。

このように、外管２下端部と本杭１との間にスペーサー２４を架け渡すことで、クレーンで本杭１を吊り上げて仮設孔ｈから本設孔Ｈへの移動時において、外管２下端部を振れ止めして、本杭１との間隔を適切に確保することができる。

（第２のスペーサー）
図２２は本杭１と外管２上下部との間に設ける他のスペーサー２５の例を示すもので、図示のように、鉄筋やフラットバーで製作した側面視略三角形状のスペーサー２５を、外管２の上下内周に溶接して取り付ける。具体的には、円周方向等間隔の少なくとも３箇所にスペーサー２５を設ける。
この側面視略三角形状のスペーサー２５の外管２内方への突出量は、少なくとも許容値（１００ｍｍ）を確保する（図２２（ｂ）参照）。

このように、外管２の上下内周に側面視略三角形状のスペーサー２５を設けることで、図２２（ａ）の外管２を、図２２（ｂ）に示すように、本杭１頭部に装着した状態において、外管２と本杭１とのクリアランスを適切に確保することができる。

なお、スペーサー２５は、外管２に設けずに、本杭１外周に設けてもよい。

（変形例）
その他、スペーサーとしては、外管２の内面もしくは本杭１の外周面に厚さ１００ｍｍ以上の発泡ポリエチレンなど、ソイルセメントよりも剛性の小さな材料を貼付することなども可能である。

本発明により、既製杭工場に新たな施設・設備を必要としないことから、従来の既製杭の施工方法の延長により経済的に、所定の精度を確保しながら二重管杭を製造することができる。

以上、実施形態の施工方法によれば、鉛直荷重を支持する本杭１の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管２を被せるように設置する二重管杭を、施工現場で製造することができる。

このように、地震力の一部を本杭１の頭部外側に設置する外管２に負担させることにより、建物を支持する本杭１の大きな損傷を防ぎ、鉛直支持性能を確保することが可能となる。

（他の変形例）
以上の実施形態の他、具体的な細部構造や手法等について適宜に変更可能であることは勿論である。

１ 本杭
２ 外管
３ パイルキャップ
４ 本杭定着筋
５ 外管定着筋
６ 先端根固め部
７ 杭周固定部
８ ソイルセメントまたは水（もしくは土・泥水・空隙）
９ 掘削ロッド
１０ 掘削ビット
１１ 掘削ロッド
１２ 拡大掘削ビット
１３ 杭周固定液もしくは泥水
１４ 架台
１５ ワイヤ
１６ 突部
１７ 保持治具
１８ コ字型治具
１９ 溝
２０ 突起治具
２１ 門型治具
２２ 溝
２３ 突起治具
２４ スペーサー
２５ スペーサー
ｈ 仮設孔
ｈ１ 本杭部
ｈ２ 外管部（大径部）
Ｈ 本設孔
Ｈ１ 本杭部
Ｈ２ 外管部（大径部）

Claims (14)

1. 鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭の施工方法であって、
   地盤に前記本杭を上端部だけ地上に突出して挿入する仮設孔を掘削するとともに、その仮設孔の上部に前記外管を上端部だけ地上に突出して挿入する大径孔を掘削する仮設孔掘削工程と、
   前記大径孔に前記外管を前記上端部だけ地上に突出して挿入する外管設置工程と、
   前記外管及び前記仮設孔に前記本杭を前記上端部だけ地上に突出して挿入する本杭設置工程と、
   前記本杭の前記頭部に前記外管を一体化結合する一体化工程と、
   を備えることを特徴とする二重管杭の施工方法。
2. 前記本杭の前記頭部外周と前記外管の内周との一方に、側方及び内方または外方に開放された溝を有するコ字型治具を設けて、他方に、外方または内方に突出する突起治具を設けておき、
   前記一体化工程において、前記本杭を回転させて前記コ字型治具の前記溝に前記突起治具を挿入して、前記一体化結合することを特徴とする請求項１に記載の二重管杭の施工方法。
3. 前記一体化工程の後に、
   前記本杭の前記頭部に前記外管を前記一体化結合した二重管杭を前記本杭の吊り上げにより前記仮設孔から地上に引き抜く二重管杭引き抜き工程と、
   地盤に掘削された本設孔に、前記二重管杭を前記本杭の吊り下ろしにより挿入する二重管杭設置工程と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の二重管杭の施工方法。
4. 鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭の施工方法であって、
   地盤に前記本杭を上端部だけ地上に突出して挿入する仮設孔を掘削するとともに、その仮設孔の上部に前記外管を上端部だけ地上に突出して挿入する大径孔を掘削する仮設孔掘削工程と、
   前記仮設孔に前記本杭を前記上端部だけ地上に突出して挿入する本杭設置工程と、
   前記大径孔に前記外管を前記上端部だけ地上に突出して挿入する外管設置工程と、
   を備えることを特徴とする二重管杭の施工方法。
5. 前記本杭の前記頭部外周に、外方に突出する突起治具を設けて、
   前記外管の内周に、内方及び下方に開放された溝を有する門型治具を設けておき、
   前記外管設置工程において、前記外管の下降時に前記突起治具に前記溝で前記門型治具を被せて、前記本杭の前記頭部に前記外管を一体化結合することを特徴とする請求項４に記載の二重管杭の施工方法。
6. 前記外管設置工程の後に、
   前記一体化結合した二重管杭を前記本杭の吊り上げにより前記仮設孔から地上に引き抜く二重管杭引き抜き工程と、
   地盤に掘削された本設孔に、前記二重管杭を前記本杭の吊り下ろしにより挿入する二重管杭設置工程と、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の二重管杭の施工方法。
7. 前記本設孔の上部には、前記外管を挿入する大径孔を掘削しておくことを特徴とする請求項３または６に記載の二重管杭の施工方法。
8. 前記二重管杭引き抜き工程において、前記外管の下端部が地上に引き出された状態で、前記外管の下端部と前記本杭の頭部外周との間にクリアランスを確保するスペーサーを取り付けることを特徴とする請求項３、６または７のいずれか一項に記載の二重管杭の施工方法。
9. 鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管を被せるように設置する二重管杭の施工方法であって、
   地盤に前記本杭を挿入する本設孔を掘削するとともに、その本設孔の上部に前記外管を挿入する大径孔を掘削する本設孔掘削工程と、
   前記本設孔に前記本杭を挿入する本杭設置工程と、
   前記大径孔に前記外管を挿入する外管設置工程と、
   を備えることを特徴とする二重管杭の施工方法。
10. 前記外管の内周の上下端部に、前記本杭の前記頭部外周との間のクリアランスを確保するスペーサーを取り付けておき、
    前記外管設置工程において、前記本杭の前記頭部外周に対し前記スペーサーによりクリアランスを確保して前記外管を設置することを特徴とする請求項９に記載の二重管杭の施工方法。
11. 鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管が被せるように設置される二重管杭であって、
    前記本杭の前記頭部外周と前記外管の内周との一方に、側方及び内方または外方に開放された溝を有するコ字型治具が設けられて、他方に、外方または内方に突出する突起治具が設けられており、
    前記コ字型治具の前記溝に前記突起治具を挿入して、前記本杭の前記頭部に前記外管が一体化結合されていることを特徴とする二重管杭。
12. 前記外管の下端部と前記本杭の前記頭部外周との間にクリアランスを確保するスペーサーが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の二重管杭。
13. 鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管が被せるように設置される二重管杭であって、
    前記本杭の前記頭部外周に、外方に突出する突起治具が設けられて、
    前記外管の内周に、内方及び下方に開放された溝を有する門型治具が設けられており、
    前記突起治具に前記溝で前記門型治具が被せられて、前記本杭の前記頭部に前記外管が一体化結合されていることを特徴とする二重管杭。
14. 鉛直荷重を支持する本杭の頭部に、地震時水平力の一部を負担する外管が被せるように設置される二重管杭であって、
    前記外管の内周の上下端部に、前記本杭の前記頭部外周との間のクリアランスを確保するスペーサーが取り付けられており、
    前記本杭の前記頭部外周に対し前記スペーサーによりクリアランスを確保して前記外管が設置されていることを特徴とする二重管杭。

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