JP3919852B2 - 場所打拡底杭の施工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の基礎杭である場所打拡底杭の施工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
建築物の基礎として打ち込まれる基礎杭の一つに、場所打拡底杭がある。これは、図4A〜Hに示すような工法により施工される。
即ち、先ず同図Aに示すように、所定の場所に素掘用バケット1を使用して基礎孔2Aを掘削した後、同図Bに示すように、バケットを拡底用バケット3に交換して孔底2aの孔径を拡大させることにより、該孔底2aが部分的に広がった拡底杭孔2を形成する。図中4は、杭孔2の表層部分に建て込んだ補強用のケーシングである。
次に、同図C及びDに示すように、上記拡底杭孔2内に鉄筋5を建て込むと共に、トレミー管6を建て込み、同図E及びFに示すように、このトレミー管6を通じて杭孔2全体に生コンクリート7を打設する。このときトレミー管6は、コンクリート7を注入しながら徐々に引き抜いていく。
そして、同図Gに示すようにケーシング4を撤去したあと、コンクリート7を固化させることにより、同図Hに示すような鉄筋5を内蔵した場所打拡底杭8を得るものである。
ところが、上記従来の工法は、掘削した拡底杭孔2内に鉄筋5を建て込んでコンクリート7を打設することにより、鉄筋コンクリート製の場所打拡底杭8を得るものであるため、大量の生コンクリート7を必要とし、その輸送や打設等の作業に多くの手数と時間とがかかるばかりでなく、打設後の固化にも時間を要し、それが工事を繁雑化させると共に、工期を長期化させ、経費の増大にもつながっていた。
また、拡底杭孔の掘削時に発生する掘削土を他の場所に運んで廃棄しなければならないため、その作業にも多大な手数と経費とを要していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主たる課題は、大量のコンクリートを使用することなく、簡単且つ短時間に場所打拡底杭を設置することができる、経済的で作業性に勝れた場所打拡底杭の施工方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、拡底杭孔の掘削時に発生する掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要のない、掘削土の処理が簡単な場所打拡底杭の施工方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、掘削機を使用して孔底の孔径が部分的に拡大した拡底杭孔を掘削する工程と、拡底部を下端に備えた上記拡底杭孔を掘削したあと、該拡底杭孔内に中空の環状杭を挿入すると共に、該環状杭を下端部が打設するコンクリートの拡散の障害とならない高さに保持する工程と、環状杭を上記高さに保持した状態で拡底杭孔の下端部の孔径が拡大した拡底部にコンクリートを打設したあと、該環状杭を降下させて該環状杭の下端部を上記コンクリート内に埋入させる工程と、上記コンクリートを固化させて、環状杭の下端部と、該コンクリートの固化により形成される杭端部材とを一体化させる工程とを有することを特徴とする場所打拡底杭の施工方法が提供される。
【0005】
上記方法により、中空の環状杭とコンクリート製の杭端部材とが結合一体化された場所打拡底杭が得られる。この場所打拡底杭は、拡径した杭端部材を有することによって下端部の面積が広くなっているため、鉛直支持力が非常に大きいばかりでなく、引き抜き耐力も強く、安定性及び耐久性に勝れる。しかも、既成の環状杭と拡底杭孔下端の拡底部に部分的に打設した少量のコンクリートとの合成杭であるため、構造が簡単である。
また、上記拡底杭の施工に当って拡底杭孔全体に大量のコンクリートを打設する必要がないため、従来方法に比べ、コンクリートの輸送や打設等に要する手数が軽減されて作業が簡単になるばかりでなく、それらに要する作業時間も短くて済み、コンクリートの固化に要する時間も短縮される。従って、非常に経済的で作業性に勝れる。
【0006】
本発明の施工方法においては、掘削した拡底杭孔の拡底部に超音波孔壁測定器を挿入し、該拡底部の孔径を確認する工程を含むことができる。
また、本発明の方法においては、上記環状杭として、コンクリートに埋入する下端部外面に係止用リブを備えたものを使用することが望ましく、これにより、環状杭とコンクリートとの結合力を高めて強度及び耐久性のより大きい場所打拡底杭を得ることができる。
更に、本発明においては、上記環状杭の外周と拡底杭孔の孔壁との間の隙間にグラウト液を注入する工程を含むことができ、これにより、場所打拡底杭の設置状態をより安定化させることができる。
本発明においてはまた、上記環状杭の中空部内に、拡底杭孔の掘削により生じた掘削土を埋め戻すことができ、これにより、上記掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要がなくなる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る場所打拡底杭の施工方法について、図面を参照しながら更に詳細に説明する。
本発明においては、先ず、図1Aに示すように、拡底掘削機の掘削軸10に取り付けた素掘用バケット11aを使用して、所定の場所に基礎孔12Aを適当な深さまで素掘りし、これに図1Bに示すように、補強用のケーシング13を建て込む。
続いて、図1Cに示すように、ケーシング13を建て込んだ上記基礎孔12Aを、上記バケット11aか、又はそれよりやや掘削径の小さい他のバケット11bによって、所定の深さまで掘り下げる。
【0008】
上記基礎孔12Aの掘削が終わると、図1Dに示すように、上記バケットを拡底用バケット15と交換し、この拡底用バケット15で基礎孔12Aの下端部の孔壁を鎖線で示すように掘削して、該下端部の孔径を拡大させることにより、図1Eに示すように、孔径の大きい拡底部12aを下端に備えた拡底杭孔12を形成する。
そして、上記拡底杭孔12内のスライム量を測定してサンドポンプによりスライム処理を行ったあと、深度計による杭孔の深度の計測、及び超音波孔壁測定器17による拡底径の確認等を行い、図1Fに示すように、該拡底杭孔12内に中空の環状杭21を挿入すると共に、該環状杭21の内部にトレミー管22を挿入する。
ここで、上記環状杭21の挿入は、パワージャッキ23を地上にセットして、このパワージャッキ23に設けた適宜の挟持具24に環状杭21の上端を支持させることにより行う。
【0009】
上記環状杭21は、中空で必要な強度さえ備えていれば、コンクリートパイルであっても鋼管杭であっても、あるいはそれ以外のものであっても構わない。また、この環状杭21の下端部における少なくとも外面には、コンクリート中に埋入して結合させる際の結合力を高めるため、図2に示すように係止用のリブ26を設けておくことが望ましい。
上記リブ26の形状及び配置は任意であって、環状杭21の外周を取り巻く環状のものであっても、螺旋状のものであっても、点在する突起状のものであっても良い。
また、上記リブ26を環状杭21の外面に形成する場合、該環状杭21が鋼管杭である場合には、図2のようにその外面にリブ26を直接形成することができるが、コンクリートパイルの場合にはリブ26を直接形成することができない。そこで、図3に示すように、外面にリブ26を形成した鋼管27をコンクリートパイル製環状杭21の下端部外周に嵌着固定する。これらは、リブを環状杭21の内面に形成する場合も同様である。
【0010】
次に、拡底杭孔12内への上記環状杭21及びトレミー管22の挿入が終わると、図1Gから分かるように、このトレミー管22を通じて拡底杭孔12の下端の拡底部12aに生コンクリート29を打設して、打設したコンクリート内に環状杭21の下端部を埋入させ、更に、上記環状杭21の外周と拡底杭孔12の孔壁との間の隙間に液状のグラウト材30を注入する。
上記コンクリート29の打設時に環状杭21は、最初からその下端部がコンクリート内に埋入するような高さに保持しておいても良いが、好ましくは、コンクリートの拡散の障害とならないように、下端部をコンクリートに接触しない高さである孔底から4m程上方に引き上げておき、コンクリート29を打設したあと下降させて、その下端部をコンクリート29内に圧入することである。
【0011】
上記コンクリート29の打設とグラウト材30の注入とが終わると、トレミー管22及び表層のケーシング13を撤去し、コンクリート29及びグラウト材30を固化させて、環状杭21の下端部と、コンクリート29の固化により形成される杭端部材29aとを結合一体化させることによって、図1Hに示すように、場所打拡底杭20の施工が完了する。
上記場所打拡底杭20の中空部内には、必要に応じて、拡底杭孔12の掘削により生じた掘削土を埋め戻すことができ、これにより、上記掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要がなくなるため、その作業に要する手数と経費とを節減することができる。
【0012】
かくして設置された場所打拡底杭20は、既成の中空環状杭21と、拡底杭孔12の下端の拡底部12aに部分的に打設した少量のコンクリート29からなる杭端部材29aとが一体化した形の、複合杭としての構成を有するもので、拡径した上記杭端部材29aによって下端部の面積が広くなっているため、鉛直支持力が非常に大きいばかりでなく、引き抜き耐力も強く、安定性及び耐久性に勝れる。特に、環状杭21として、下端部外面に係止用リブ26を備えたものを使用した場合には、コンクリート製の杭端部材29aとの結合力が非常に大きくなるため、その強度及び耐久性が一層増大する。
【0013】
また、上記拡底杭20の施工に当って拡底杭孔12全体に大量のコンクリートを打設する必要がないため、鉄筋コンクリート製の拡底杭を施工する従来方法に比べ、コンクリートの輸送や打設等に要する手数が軽減されて作業が簡単になるばかりでなく、それらに要する作業時間も短くて済み、コンクリートの固化に要する時間も短縮される。従って、非常に経済的で作業性に勝れる。
更に、上記環状杭21の外周と拡底杭孔12の孔壁との間の隙間にグラウト材30を注入固化させることにより、場所打拡底杭20の設置状態はより安定化する。
【0014】
【発明の効果】
このように本発明によれば、大量のコンクリートを使用することなく、支持力が大きく且つ安定性及び耐久性に勝れた場所打拡底杭を簡単且つ短時間に設置することができる。
また、場所打拡底杭の中空部内に掘削土を埋め戻すことができるため、該掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】A〜Hは本発明の施工方法を工程順に説明する断面図である。
【図2】環状杭の一例を示す要部断面図である。
【図3】環状杭の他例を示す要部断面図である。
【図4】A〜Hは従来の施工方法を工程順に説明する断面図である。
【符号の説明】
12 拡底杭孔 12a 拡底部
17 超音波孔壁測定器 20 場所打拡底杭
21 環状杭 26 リブ
29 コンクリート 29a 杭端部材
30 グラウト材
Claims (5)
- 掘削機を使用して孔底の孔径が部分的に拡大した拡底杭孔を掘削する工程、
拡底部を下端に備えた上記拡底杭孔を掘削したあと、該拡底杭孔内に中空の環状杭を挿入すると共に、該環状杭を下端部が打設するコンクリートの拡散の障害とならない高さに保持する工程、
環状杭を上記高さに保持した状態で拡底杭孔の下端部の孔径が拡大した拡底部にコンクリートを打設したあと、該環状杭を降下させて該環状杭の下端部を上記コンクリート内に埋入させる工程、
上記コンクリートを固化させて、環状杭の下端部と、該コンクリートの固化により形成される杭端部材とを一体化させる工程、
を有することを特徴とする場所打拡底杭の施工方法。 - 請求項1に記載の施工方法において、
掘削した拡底杭孔の拡底部に超音波孔壁測定器を挿入し、該拡底部の孔径を確認する工程を含むもの。 - 請求項1又は2に記載の施工方法において、
上記環状杭として、コンクリートに埋入する下端部外面に係止用リブを備えたものを使用することを特徴とするもの。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の施工方法において、
上記環状杭の外周と拡底杭孔の孔壁との間の隙間に液状のグラウト材を注入する工程を含むもの。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の施工方法において、
上記環状杭の中空部内に、拡底杭孔の掘削により生じた掘削土を埋め戻す工程を含むもの。
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