JP4048326B2 - 杭頭処理工法 - Google Patents

Description

本発明は、場所打ち鉄筋コンクリート杭の杭頭処理工法に関する。

土木や建築の基礎工に場所打ち鉄筋コンクリート杭を使用する場合の杭頭処理工法は重要な技術課題の一つである。従来よりいろいろな工法があったが杭の主鉄筋のまわりのコンクリートを主鉄筋から分離すると同時に除去するコンクリートの体積を減少させているものも多数ある。この例として例えば非特許文献１のものがある。

この中の特にＰ．２７の図−３の（ｄ）および（ｅ）の工法が本出願に関係する。

専門誌 基礎工 ２００５年２月号 （株）総合土木研究所 発行

以上に述べた杭頭処理工法では主鉄筋の近くのコンクリートは容易に除去できるが杭の中心部のコアーの部分のコンクリートは容易には除去できない。特に近年は杭径が大きくなり、この問題は更に重要になってきている。

課題を解決するための手段として杭の中心部のコンクリートを特殊円筒体に入れて特殊円筒体の円筒体、鉄筋籠および低強度コンクリートを同時に抜き取る方法を用いる。この特殊円筒体の構成は形状は円筒形で上面は開口していて下面には網目状の鉄筋があり、この目の大きさの最小値はコンクリートの最大の粗骨材が通過できる値で最大値は半硬化のコンクリートが網目から吊り上げた時、落下しない範囲とし、この詳細は発明を実施するための最良の形態に示す。

側面は円筒形でこの材料は厚紙製円筒型枠、鋼管、合成樹脂円筒管、等であり、この外側に合成樹脂波板、鉄板波板、等の波板を巻きつけ更にこの外側にコンクリート分離シートを巻きつけコンクリートが波板の外面からみて低い谷の部分に入らないようにして波板の山の部分の弾力を持続する。

波板と円筒体および円筒体とコンクリート分離シートとの隙間の谷の部分からコンクリートが下から侵入しないようにパッキング材を下の方に詰めるかまたは波板の下の方を若干短くしてここにコンクリート止めリングを用いる。

波板の代わりに発泡ポリエチレンを使用してもよい。発泡ポリエチレンの場合は波の部分はないが全体がスポンジ状でありこの弾力を利用する。この場合はパッキング材やコンクリート止めリングは必要ないが円筒体と発泡ポリエチレンとの摩擦を減ずるために円筒体に粉体または液体の摩擦力低減材を塗る。または波板の場合と同様にコンクリート分離シートを用いる。

また形状が巻きダンボール状で片面が波形で他面がフラット面であり材料が耐水紙または合成樹脂であり強度がコンクリートの側圧に耐えるものであれば、フラットな面を外側に用いれば前記の波板およびコンクリート分離シートを一体化したものとなる。

底面の形状等は発明を実施するための最良の形態に示すが底面のコンクリートは網目を通して上下で一体になっているがコンクリートを、この面に直角に引き剥がすことが次の二つの手段により可能となる。一つはコンクリートが十分に固まらない未硬化の時点で行うこと。二つめは円筒体の側面とコンクリートとの付着をなくして弾力を維持し側面の付着抵抗等を無くしたことである。この場合付着がないのみでは製品の寸法誤差に対応できず弾力により誤差を吸収する必要がある。この詳細は発明を実施するための最良の形態に示す。このようにして円筒体をこの長さ方向にコンクリート中から容易に引き抜くことができ、この時円筒体の中の低強度コンクリートと鉄筋籠も同時に引き抜く。

このような本発明の杭頭処理工法によれば杭の中心部のコアーの部分のコンクリートを容易に撤去できるので、このあと側面の主鉄筋のまわりのコンクリートを従来より容易にブレーカーなどで撤去できる。これは断面が従来より薄いからである。また大型のハンマーで、たたくことにより壊すことが出来るのでブレーカーを使用する場合に比較して騒音振動なども少なくなる。また非特許文献１の方法を同時に用いれば更に能率よく杭頭処理ができる。

以下本発明の実施の形態について説明する。図１に示すような円筒体１を元にして図２および図３のような特殊円筒体Ａを作る。図２は側面図、図３は平面図である。特殊円筒体Ａの高さは杭頭処理の為に必要な高さとほぼ同じである。円筒体１の材料は厚紙製円筒型枠、鋼管、合成樹脂円筒管などである。円筒体１の外側に合成樹脂または鉄板よりなる波板２を巻く。波板２の外側に更にコンクリート分離シート３を巻く。この材料は水田の畦シートのフラットなもの、またはこれと同等品を使用しコンクリートの側圧が大きくて強度が不足するときは幾重かに巻いたり更に厚いものを使用する。これらの使用目的は課題を解決するための手段で述べた通りである。コンクリート分離シート３を図４のようにａ〜ｂの間を一部重ね粘着テープ４で固定するか針金を全周に巻いて固定する。円筒体１と波板２との間および波板２とコンクリート分離シート３との間の隙間５の下の部分にパッキング材６を詰めてコンクリートの侵入を防ぐ。またはこのパッキング材６を使用するかわりに波板２を少し短めにして、ここにコンクリート止めリング７を用いる。パッキング材６の位置は図２のｃ〜ｄであり材料は発泡ポリエチレンなどであり、これを波型に成形したものである。またコンクリート止めリング７の位置は図２のｅ〜ｆであり材料はこれも発泡ポリエチレンなどである。シート状のものを幾重かに巻いてもよい。

底面はＬ型鉄筋８，フープ筋９、リング筋１０による鉄筋籠１１を用いる。コンクリート打設はトレミーを用い普通の内径２０〜３０ｃｍのものと小孔径トレミーの内径５〜１５ｃｍのものを用いる。５〜１０ｃｍ目の格子状の網目鉄筋、溶接金網、鉄筋金網などを端部を図５のように円形に切断し中央に普通のトレミーが入る穴部分のある網目鉄筋１８を用いる。例えば網目が５ｃｍのとき図５のように中央部の５本をとれば、この内寸法は約３０ｃｍとなり外形２５ｃｍのトレミーが楽に入る。鉄筋籠１１の上に網目鉄筋１８を重ね所要箇所をなまし鉄線、ボルト、溶接などにより結合する。上から重ねるのみならず後述のコンクリートの上向きの力にも耐えるよう固定する。この網目鉄筋付き鉄筋籠２０
のフープ筋９を円筒体１に針金用の穴をあけて図４のように針金１３で数カ所止めて円筒体１と網目鉄筋付き鉄筋籠２０を結合して特殊円筒体Ａに網目鉄筋１８を結合したものをつくる。

特殊円筒体Ａに網目鉄筋１８を結合したものを杭の鉄筋籠の主鉄筋１４に結合して掘削孔にクレーン等で建て込むか、または掘削孔に杭の鉄筋籠の主鉄筋１４を設置後、特殊円筒体Ａに網目鉄筋１８を結合したものを吊り下げて主鉄筋１４に固定する。いずれの場合も固定する方法は主鉄筋１４とＬ型鉄筋８との間に木材を挟み外から、なまし鉄線またはＵボルトでしめて止める。
次に普通トレミーでコンクリートを打設しコンクリートの上面が図２のｇの少し下まで上がって来たとき普通トレミーを引き上げ小孔径トレミーの入る穴部分のある小型網目鉄筋１９で網目鉄筋１８の穴部分を、ふさぎ上下に動かないように作業員が中に入ってなまし鉄線またはボルトで固定し小孔径トレミーで残りのコンクリートを打設する。この小孔径トレミーの外径を８９ｍｍとすれば小型網目鉄筋１９の穴部分を図６のように中央部の１本をとれば、鉄筋の径が５ｍｍのとき穴部分の内寸法は９５ｍｍとなり、外径８９ｍｍの小孔径トレミーが入る。コンクリートの粗骨材の最大寸法は２５ｍｍ〜４０ｍｍであり２５ｍｍの場合この骨材が通過するよう網目鉄筋１８の目の大きさの最小値は約３０ｍｍであるが余裕をみて４０〜５０ｍｍとする。網目鉄筋１８より押し出されたコンクリートは網の目を通して上に押し出され、杭頭処理に必要な目的の高さまでコンクリートを打設し、
小孔径トレミーを引き上げて撤去しコンクリート打設を終わる。

コンクリートが段々に硬化しスランプが０．になったときから更に少し経ったとき引き上げる。この時、前記のＵボルト等を取りはずす。引き上げるものはＬ型鉄筋８、フープ筋９、リング筋１０による鉄筋籠１１、網目鉄筋１８、小型網目鉄筋１９およびこれらの籠の中の半硬化コンクリート１６および円筒体１でＬ型鉄筋８の上部を長くしておいて、これを同時に、図３場合は４本同時にクレーンまたは門構によりジャッキで引き上げる。

杭径が大きいときは補助鉄筋１７をコンクリート１６の中央部にも埋め込んでおきＬ型鉄筋８と同時に引き上げる。このあと波板２を取り去り次にコンクリート分離シートを図４のａ端を中心方向に引っ張ってコンクリートから引き剥がす。以上により杭の中心部のコアーの部分のコンクリートを撤去する杭頭処理工法である。

本発明の実施形態を示すための円筒体の斜視図である。 本発明の特殊円筒体を示す側面図である。 本発明の特殊円筒体を示す平面図である。 本発明の特殊円筒体の平面の一部拡大図である。 本発明に用いる網目鉄筋である。 本発明に用いる小型網目鉄筋である。

符号の説明

Ａ 特殊円筒体
１ 円筒体
２ 波板
３ コンクリート分離シート
４ 粘着テープ
５ 隙間
６ パッキング材
７ コンクリート止めリング
８ Ｌ型鉄筋
９ フープ筋
１０ リング筋
１１ 鉄筋籠
１３ 針金
１４ 主鉄筋
１５ スペーサー
１６ コンクリート
１７ 補助鉄筋
１８ 網目鉄筋
１９ 小型網目鉄筋
２０ 網目鉄筋付き鉄筋籠

Claims (1)

1. 特殊円筒体、網目鉄筋及び小型網目鉄筋を用いて場所打ち鉄筋コンクリート杭の頭部低強度コンクリートを撤去する杭頭処理工法であって、この特殊円筒体は円筒体、円筒体の内部に設置する鉄筋籠、円筒体の外面に巻き付ける波板及びこの波板の外面に巻き付けるコンクリート分離シートを主要な構成要素とし、前記の鉄筋籠の上面は開口状で、この鉄筋籠の底面に網目鉄筋を結合し、この網目鉄筋の網目の大きさの最小値はコンクリートの最大の粗骨材が通過できる値で最大値は鉄筋籠を吊り上げた時、この中の半硬化のコンクリートが網目から落下しない範囲とし、この網目鉄筋の中央に普通のトレミーの入る穴部分を設け、鉄筋籠の側面は籠状でこの鉄筋籠の縦方向の鉄筋を円筒体に穴をあけた所に、針金で取り付け、鉄筋籠の縦方向の鉄筋の適宜本数を後刻、鉄筋籠を上方に吊り上げる時に使用できるよう長く伸ばした構成であり、前記の円筒体の外面に巻き付ける波板及びこの波板の外面に巻き付けるコンクリート分離シートは円筒体とコンクリートを分離すると同時に波板の弾力を持続するためのものであり波板の谷の部分にコンクリートが入らないよう下の方にパッキング材を詰めるか又は波板の下の方を若干短くしてここにコンクリート止めリングを設置し、この上からコンクリート分離シートを巻き付けた構成よりなる特殊円筒体に網目鉄筋を結合したものを製作し、この特殊円筒体に網目鉄筋を結合したものを杭の鉄筋籠の主鉄筋に結合して掘削孔にクレーン等で建て込むか、または掘削孔に杭の鉄筋籠を設置後、特殊円筒体に網目鉄筋を結合したものを吊り下げて杭の鉄筋籠の主鉄筋に固定するが、いずれの場合も固定する方法は杭の鉄筋籠の主鉄筋と鉄筋籠の側面の縦方向の鉄筋との間に木材を挟みＵボルト等でしめて止めて、次に鉄筋籠の底面に結合した網目鉄筋の中央の穴部分に普通のトレミーを挿入してコンクリートを打設し、このコンクリートの天端が鉄筋籠の底面のやや下まで上がってきた時点で打設を中断し、このトレミーを吊り上げ撤去し、この穴部分を小孔径トレミーの入る穴部分のある小型網目鉄筋で、ふさぎ上下に動かないように固定し再び残りの部分のコンクリートを小孔径トレミーで打設するものであり、鉄筋籠の下面に結合した網目鉄筋の網目から低強度コンクリートを上に向けて押し込みコンクリートを目的の高さまで打設するもので、この後コンクリートが半硬化のうちに、前記Ｕボルト等を取りはずし、鉄筋籠の側面の縦方向の鉄筋の、上方に吊り上げる時に使用するよう長く伸ばしてあったものを、すべての本数を同時に上方に吊り上げこれにより、円筒体、円筒体の内部に設置した鉄筋籠、網目鉄筋、小型網目鉄筋及びこれらの中の低強度コンクリートを同時に吊り上げ、杭の径が大きい場合は吊り上げるための補助鉄筋を杭の中央部のコンクリートにも適宜に埋設しておき吊り上げる力を分散して側面の縦方向の鉄筋と共に同時に吊り上げ前記と同様に円筒体、円筒体の内部に設置した鉄筋籠、網目鉄筋、小型網目鉄筋及びこれらの中の低強度コンクリートを吊り上げ撤去し、この後波板およびコンクリート分離シートを中心方向に引き剥がすように撤去し次に残りの杭の鉄筋籠の主鉄筋のまわりのコンクリートを撤去する杭頭処理工法。