JP3077747B2 - 杭頭余盛り部コンクリートの除去方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木・建築工事な
どの構造物基礎工事において、場所打ちコンクリート杭
の頭部余盛り部を除去するための杭頭余盛り部コンクリ
ートの除去方法およびその装置に関し、特に、構築する
コンクリート杭本体とこの杭の頭部余盛り部の境目とな
る位置に、両者を区画する部材を装着し、確実、かつ、
容易に余盛り部を除去するようにした方法およびその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な場所打ちコンクリート杭の構築
と、そのコンクリート杭の杭頭余盛り部の除去方法を図
１に基づき説明する。 図１（ａ）：コンクリート杭打ちのために地面１に、所
定の大きさで、所定の深さの縦孔２を穿つ。この縦孔２
に、鉄筋籠４を挿入後、トレミー管３を介してミキサー
車９から生コンクリート６を流し込む。通常、縦孔２に
は、孔壁の崩落を防止するためにベントナイト泥水を充
満させており、縦孔２の底部へ生コンクリート６を流し
込むと、それに対応する量のベントナイト泥水が置換さ
れて外部へ排除される。また、鉄筋籠４は、略円形状に
配置された縦筋に一定間隔で横方向の帯筋５が設けられ
て円筒籠状に形成されているが、余盛り部８に相当する
上部の帯筋５は除かれている。穿たれた縦孔２の地表１
からある深さまでは、孔上部の崩落を防止するため、通
常は、縦孔２に密着する径の保護管が挿入されるが、図
示を省略している。

【０００３】図１（ｂ）：縦孔２への生コンクリート６
の流し込み工程が進捗し、略最終段階に入った状態を示
している。トレミー管３は、縦孔２に堆積された構造コ
ンクリート７の堆積高さに応じて段階的に短縮され、崩
落泥土、木くずなど不純混合物を含むコンクリートは、
上部に押し上げられ余盛り部８を形成する。

【０００４】図１（ｃ）：縦孔２への流し込みが完了
し、トレミー管３を抜き取った状態を示しており、コン
クリート杭本体の頭部に、余盛り部８が形成されてい
る。

【０００５】図１（ｄ）：流し込んだコンクリートが固
化した後、杭頭の余盛り部８を破砕、除去した状態を示
している。

【０００６】縦孔２に生コンクリート６を流し込むと、
孔壁より崩落した泥土や木くずなどは、コンクリート中
を浮上するので、構築された杭頭部のコンクリートは不
純混合物を含み、強度的なな信頼性が失われる。したが
って、余盛り部８と称して杭の頭部に不純混合物を含む
余分なコンクリートを打設し、コンクリートが固化して
から信頼できないその余盛り部８のコンクリートを除去
する工法が採られている。

【０００７】従来、固化したコンクリート余盛り部８の
除去には、ドリルハンマー、振動ハンマー、たがねなど
を使用した人力による破砕、除去方法が採られている。
また、自動化、機械化が難しい杭頭除去工程は、場所打
ち杭構築のなかでも工期、費用ともに大きな比重を占め
ており、現場における工期、コスト的に大きな負担を強
いられている。

【０００８】従来、打設したコンクリートの余盛り部８
に限定的に空気や発泡剤を混合して脆弱化し、杭頭除去
作業を容易にする方法が提案されている。

【０００９】また、機械的破砕を人力によらず、専用の
回転式破砕機を使用して行う方法も提案されている。

【００１０】杭頭を破砕した破砕片の除去、排出は、鉄
筋籠が邪魔するためにパワーシャベルなどの機械力を導
入し難く、杭頭の破砕作業を機械化した場合でも、破砕
片の除去、排除作業は、人力による手作業で行われてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】場所打ち杭頭部除去作
業における削岩機、振動ハンマー、たがねなどを使用す
る従来方法は、固化した杭頭部コンクリート破砕作業に
伴う振動、騒音、粉塵の発生などが環境問題となってい
る。

【００１２】また、発生粉塵による気管、呼吸器疾患、
振動による白蝋病などの労働衛生上の問題も惹起してい
る。

【００１３】杭頭部のコンクリートを脆弱化する方法
は、頭部コンクリートの破砕が容易になり、振動、騒
音、発塵が軽減されるとはいえ、基本的に機械的破砕で
あり、破砕作業に伴う諸問題を皆無にすることはできな
い上、破砕片の除去は人力による手作業に頼らざるを得
なかった。

【００１４】また、従来の杭頭部コンクリート脆弱化方
法は、除去すべき余盛り部分と本来の性能を保持すべき
杭本体部分の境界を明確にすることができないので、脆
弱化すべき部分に過不足が生ずる。

【００１５】人力に依存しない回転式破砕機を使用した
破砕方法にあっては、鉄筋籠の内側にあるコンクリート
の大部分は破砕できるが、鉄筋に固化、付着しているコ
ンクリートの剥離、除去および破砕片の除去は、依然と
して人力によって行わなければならないなど、種々の問
題を有している。

【００１６】本発明の目的は、振動、騒音、発塵などに
よる環境汚染および労働衛生上の問題を皆無にした場所
打ち杭の杭頭余盛り部の除去方法および装置を提供する
ことにある。

【００１７】本発明の他の目的は、場所打ち杭の構築作
業の省人化および工程の短縮化を図り、工費を低減した
方法および装置を提供することにある。

【００１８】本発明のさらに他の目的は、除去すべき杭
頭の余盛り部と杭本体を構成するコンクリートの間に区
画部材を設けて施工することにより、除去すべき部分を
脆弱化しても、その部分に過不足を生ずることのない方
法および装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、削孔に生コン
クリートを流し込み、コンクリート杭を構築する構造物
基礎工事において、流動性生コンクリートの通過可能な
孔を開閉自在に形成してなるセパレータを杭頭位置に設
置する工程と、前記削孔に流し込んだ生コンクリートが
杭頭位置に達した後、セパレータの孔から余盛り部コン
クリートを上昇させる工程と、余盛り部が所定位置まで
達したら生コンクリートの流し込みを止め、セパレータ
の孔を閉じる工程と、打設したコンクリートが固化また
は半固化したらセパレータとともに余盛り部を取り除く
工程とからなることを特徴とする杭頭余盛り部コンクリ
ートの除去方法である。

【００２０】本発明による方法は、破砕作業を伴わない
ので、作業に起因する振動、騒音、粉塵の発生がなく、
環境汚染、労働衛生上の問題を避けることができる上、
人の力に頼らざるを得ない杭頭構築場所における破砕片
の除去作業を不要とするものである。

【００２１】杭頭の余盛り部における鉄筋は、縦方向の
みであり、横方向のフープと称される帯筋は設けられて
いないので、この部分の縦鉄筋を樹脂製などのスリーブ
で覆うことにより、コンクリート塊が鉄筋に固着するの
を防止し、余盛り部を除去するために吊り上げる際の摩
擦を軽減化する。

【００２２】セパレータで余盛り部コンクリートを完全
に分離できるので、あらかじめ脆弱化しておけば、セパ
レータと一体の状態で排除された余盛り部コンクリート
塊の破砕を容易にし、短時間でセパレータの再使用を可
能にする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による杭頭余盛り部
コンクリートの除去方法およびその装置の実施例を図２
から図６に基づき説明する。図２は、杭頭に区画部材３
０を装着してコンクリートの流し込み施工した場合を示
している。この図２において、１０は、区画部材３０の
主体となるセパレータで、このセパレータ１０は、杭本
体の構造コンクリート７と、この杭本体頭部の余盛り部
８とを上下に区画するものである。このセパレータ１０
は、図２および図３に示すように、円形または多角形の
仕切り板１１と、この仕切り板１１よりやや小さい開閉
板２１とがに互いに重合されて構成されている。

【００２４】前記仕切り板１１の中央部には、垂直に管
状スリーブ１２が補強リブ１３で固着され、また、この
管状スリーブ１２の上端部に固着したステー受け１５と
前記仕切り板１１の間には、複数本の補強用のステー１
４で連結され、前記ステー受け１５の上面には、逆Ｕ字
形の吊り具１６が２個設けられている。前記管状スリー
ブ１２の内径は、前記トレミー管３が上下方向に遊嵌す
るだけの大きさを有する。

【００２５】前記開閉板２１の中央部にも垂直に管２２
が補強リブ２３で固着され、この管２２は、前記管状ス
リーブ１２の外周に回転自在に遊嵌している。また、管
２２の上端部には、水平方向にハンドル２４が設けられ
ている。前記仕切り板１１と開閉板２１には、それぞれ
中心角３０度またはそれよりやや小さい扇形の孔１７、
２７が等間隔で６個所に形成されており、ハンドル２４
で開閉板２１を水平方向に回動することによって、仕切
り板１１の孔１７と開閉板２１の孔２７が一致すると開
き、開いた位置から３０度回動すると閉じるようになっ
ている。前記仕切り板１１には、杭の構造材である鉄筋
籠４の縦筋部を貫通させる孔３２が対応する位置に必要
数だけ開けられている。

【００２６】図３（ａ）は、仕切り板１１の孔１７と開
閉板２１の孔２７を一致させて開口している状態を示し
ている。図３（ｂ）は、図３（ａ）の開口状態から開閉
板２１を水平方向に約３０度回動して孔１７と孔２７が
閉鎖した状態を示している。なお、図３は、前記仕切り
板１１の孔１７と開閉板２１の孔２７の数をそれぞれ６
個所とし、孔の形状を扇形とした場合について図示した
が、重合する２枚の仕切り板１１と開閉板２１を、回動
する場合に限らず、面方向に移動して相対位置を変える
ことにより、選択的に開閉し、かつ、開口の大きさが生
コンクリートを通過せしむるに十分な大きさであればよ
く、孔数、形状に制約はない。

【００２７】つぎに、本発明による方法および装置を使
用した場所打ち杭の構築手順を、図２について説明す
る。穿たれた削孔として縦孔２に鉄筋籠４を挿入する。
この鉄筋籠４には、杭本体を構成する位置まで帯筋５を
有するが、余盛り部８に相当する位置には、縦の鉄筋４
のみとなる。そこで、この余盛り部８に相当する位置の
縦鉄筋４の外周にコンクリート固着防止用スリーブ３１
を被せる。このスリーブ３１を被せた鉄筋籠４の縦筋
を、仕切り板１１の孔３２に差し込み案内して区画部材
３０を縦孔２にセットする。仕切り板１１は、鉄筋籠４
の最上部の帯筋５に妨げられ、それより深い位置に装着
することはできないが、その位置が余盛り部８に相当す
る位置である。もし、その位置が深すぎる場合、すなわ
ち、余盛り部８に相当する位置より下方である場合に
は、余盛り部８の設定寸法に応じて、帯筋５と仕切り板
１１の間に、図示しないスペーサを介在するようにすれ
ばよい。

【００２８】レバー２４を操作して開閉板２１を右また
は左に回動して、仕切り板１１の孔１７と開閉板２１の
孔２７が同じ位置にあり、互いに開口状態にあるように
しておく。トレミー管３を経由して縦孔２に生コンクリ
ート６を流し込む。生コンクリート６のレベルが上昇し
てセパレータ１０の真下位置まで到達する。生コンクリ
ート６の流し込みによりトレミー管３は、少しずつ引き
上げられてくるが、不純混合物を含んだ余盛り部８は、
常に最上部に浮き上がるように、トレミー管３の下端の
コンクリート吐出部分は、余盛り部８よりも下方に位置
している。さらに、下部から吐出された生コンクリート
６に対応する体積のコンクリートが、孔１７、２７によ
って形成されている開口を通してセパレータ１０の上部
に上昇してくる。

【００２９】ここでセパレータ１０を通過してくるコン
クリートは、不純混合物を含んだ余盛り部８であり、決
められた余盛り部寸法までコンクリートが上昇すればコ
ンクリートの打設は完了する。コンクリートの打設完了
後、レバー２４により開閉板２０を回動して孔１７、２
７によって形成される開口を閉止し、トレミー管３を引
き抜き、コンクリートが固化または半固化するまで放置
する。なお、コンクリートの打設後では、孔１７、２７
によって形成される開口が開いているか、閉じているか
が目視観察できないので、レバー２０を回したとき、孔
１７、２７によって形成される開口が開または閉となる
位置を明確にし、それ以上にレバー２０が回動しないよ
うに図示しないストッパーを設ければ、取り扱いを簡便
ならしむることができる。

【００３０】コンクリートが固化または半固化したら、
吊り具１６で区画部材３０全体を、コンクリート余盛り
部８とともに吊り上げて、杭本体の頭部から取り除く。
このとき鉄筋籠４に装着されたスリーブ３１は、区画部
材３０とともに吊り上げられるか、または縦筋側に残る
が、このスリーブ３１は、使い捨て部材でありいずれで
あってもよい。区画部材３０と一体に取り出された余盛
り部８のコンクリート塊は、適宜な場所で破砕、分離し
て、区画部材３０の再使用ができるようにする。

【００３１】図２に示した区画部材３０のステー１４
は、余盛り部８を吊り上げるときの補強であり、縦孔２
の孔径、すなわち余盛り部８の重量によって相違する
が、補強リブ１３のみで強度的に十分であれば必ずしも
必要とするものではない。また、図示例ではセパレータ
１０を構成する仕切り板１１の上に開閉板２１を配置し
たが、この配置が上下逆であってもよく、要するに、孔
１７と２７とが開閉するものであれば、本発明による杭
頭コンクリート除去装置の機能、性能に影響はなく、い
ずれの配置とするかは任意である。

【００３２】図４は、セパレータ１０を構成する仕切り
板１１の外周に可撓性のあるゴム材などで構成されるシ
ール１８を設け、縦孔２の孔壁と仕切り板１１との間の
隙間をなくし、杭構造部コンクリート７と余盛り部８の
区画をさらに的確にし、後述のように、余盛り部８に脆
弱化処理をしたときに、杭構造部コンクリート７に悪影
響を与えないようにしたものである。

【００３３】図５は、管状スリーブ１２の上端に設けた
スプリング受け１９と管２２の上端に設けたレバー２４
位置との間にコイルスプリング２９を介在し、開閉板２
１を常に下方へ付勢して仕切り板１１に密接するように
したものである。このような構成とすることにより、セ
パレータ１０を構成する仕切り板１１と開閉板２１とが
互いに確実に面接触しつつ回動し、開閉板２１と仕切り
板１１との間にコンクリートが入り込むのを極力防いで
いる。この場合、スプリング受け１９を管状スリーブ１
２にねじで螺合する構成にすれば、仕切り板１１と開閉
板２１とを分離、分解することが可能である。

【００３４】図６は、余盛り部８を脆弱化処理するため
の装置を付加した例を示すもので、開閉板２１の上面に
上向きの複数の吹き出しノズル４１を設け、この吹き出
しのズル４１に、管２２に添って上端部から設けた注入
管４０を連結し、脆弱化する薬液Ｐを加圧空気とともに
注入するようにしたものである。このような構成によ
り、コンクリートの打設完了後、レバー２４により開閉
板２０を回して孔１７、２７によって形成される開口を
閉止し、トレミー管３を引き抜き、注入管４０から薬液
Ｐを加圧空気とともに注入し、複数の吹き出しノズル４
１から余盛り部８に浸透させ、脆弱化する。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、上記に説明したよう
に、土木・建築工事などの構造物基礎工事における場所
打ち杭の杭頭コンクリート除去について、破砕除去を行
わず、除去すべき余盛り部と構造体コンクリート部を区
画して余盛り部を一括吊り上げ除去することにより、振
動、騒音、発塵などによる環境汚染、および労働衛生上
の問題点を皆無にした場所打ち杭の杭頭コンクリート除
去が可能となる。

【００３６】さらに本発明によれば、構築場所における
破砕作業が不要であり、場所打ち杭の構築作業を省人化
させることができ、作業工程が短縮化され、工費の低減
化に大きく寄与することができる。

【００３７】また、本発明によれば、除去すべき杭頭の
余盛り部にコンクリートを脆弱化する薬剤を注入したと
き、杭の構造部を形成するコンクリート部分に支障を与
える恐れのない施工が可能であり、区画部材と一体で除
去された余盛り部コンクリート塊の破砕が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な場所打ち杭の構築工程を説明する説明
図である。

【図２】本発明による杭頭余盛り部コンクリートの除去
方法およびその装置の機能を説明する断面図である。

【図３】セパレータを構成する仕切り板と開閉板の平面
図で、（ａ）は、開口状態の平面図、（ｂ）は、閉鎖状
態の平面図である。

【図４】セパレータの外周に可撓性のシールを設けた要
部の断面図である。

【図５】セパレータの仕切り板と開閉板の面接触を強制
するためにスプリングを設けた断面図である。

【図６】本発明による杭頭余盛り部コンクリートの除去
装置に余盛り部を脆弱化する薬液注入手段を付加した断
面図である。

【符号の説明】

１…地面、２…縦孔（削孔）、３…トレミー管、４…鉄
筋、５…帯筋、６…生コンクリート、７…構造コンクリ
ート、８…余盛り部コンクリート、９…ミキサー車、１
０…セパレータ、１１…仕切り板、１２…管状スリー
ブ、１３…補強リブ、１４…ステー、１５…ステー受
け、１６…吊り具、１７…孔、１８…シール、１９…ス
プリング受け、２１…開閉板、２２…管、２３…補強リ
ブ、２４…レバー、、２７…孔、２９…スプリング、３
０…区画部材、３２…縦筋孔、４０…注入配管、４１…
吹き出しノズル。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 削孔に生コンクリートを流し込み、コン
   クリート杭を構築する構造物基礎工事において、流動性
   生コンクリートの通過可能な孔を開閉自在に形成してな
   るセパレータを杭頭位置に設置する工程と、前記削孔に
   流し込んだ生コンクリートが杭頭位置に達した後、セパ
   レータの孔から余盛り部コンクリートを上昇させる工程
   と、余盛り部が所定位置まで達したら生コンクリートの
   流し込みを止め、セパレータの孔を閉じる工程と、打設
   したコンクリートが固化または半固化したらセパレータ
   とともに余盛り部を取り除く工程とからなることを特徴
   とする杭頭余盛り部コンクリートの除去方法。
2. 【請求項２】 セパレータの孔を閉じる工程の後に、余
   盛り部コンクリートに脆弱化処理剤を注入する工程を付
   加してなることを特徴とする請求項１記載の杭頭余盛り
   部コンクリートの除去方法。
3. 【請求項３】 削孔に鉄筋を挿入して構築されるコンク
   リートの杭頭位置に設置され、流動性生コンクリートの
   通過可能な孔を開閉自在に形成したセパレータを具備
   し、このセパレータは、前記削孔を杭頭位置で流動性生
   コンクリートの上下流動を遮断するための仕切り板と、
   この仕切り板に重合した開閉板とからなり、前記仕切り
   板に、生コンクリート流し込み用トレミー管に遊嵌した
   管状スリーブを固着するとともに、前記鉄筋を挿通する
   鉄筋用孔を形成し、前記開閉板に、管状スリーブに遊嵌
   した管を固着し、この開閉板を水平方向に回動すること
   によって前記流動性生コンクリートの通過可能な孔を構
   成する仕切り板の孔と開閉板の孔が相互に開閉するよう
   になし、前記セパレータの孔から上昇させた余盛り部コ
   ンクリートをセパレータとともに取り除くようにしたこ
   とを特徴とする杭頭余盛り部コンクリートの除去装置。
4. 【請求項４】 構築されるコンクリートの杭頭位置より
   上方の縦鉄筋に、打設コンクリートの固着防止用スリー
   ブを覆せ、このスリーブ部分を仕切り板の鉄筋用孔に挿
   通してなることを特徴とする請求項３記載の杭頭余盛り
   部コンクリートの除去装置。
5. 【請求項５】 仕切り板に固着した管状スリーブと開閉
   板に固着した管との間に、前記開閉板を前記仕切り板に
   密着せしめるスプリングを介在してなることを特徴とす
   る請求項３または４記載の杭頭余盛り部コンクリートの
   除去装置。