JP4176104B2 - 現場造成杭の杭頭処理方法 - Google Patents

Description

本発明は現場造成杭の杭頭処理方法に関し、設計径の杭頭を容易に確保し、欠け等の損傷を未然に防止して杭頭の処理をきわめて簡単に行えるようにしたものである。

一般に、場所打ちコンクリートによる現場造成杭は、コンクリートの打設時に杭頭部分にスライム等の不純物が浮上しそのまま固化してしまうため、施工直後の杭頭部分には杭としての強度を期待できない。

そのため、杭の設計レベルよりある程度高い位置までコンクリートを、いわゆる余盛りし、この余盛りした部分を硬化後、はつる等して杭頭を処理している。

従来、この杭頭処理は、コンクリートが硬化した後、杭頭の外周に設計レベルに合わせてカッター等によって切込みを入れ、この切込みから余盛りした部分のコンクリートを砕いて除去するのが一般的であった。さらに、設計径の杭頭を得るには、杭頭を設計径に合わせて周囲をはつり落とすことが一般的であった。

ところで、こうして造成された基礎杭と当該基礎杭の上部に構築される上部基礎とを接合する基礎杭頭部の構造として、当出願人はこれまで、例えば図５(ａ)，(ｂ)に図示するように、基礎杭６の杭頭部にプレキャストコンクリートからなるリング形状のキャプリング７を被せ、当該キャプリング７を介して基礎杭６と上部基礎１３とを接合する基礎杭頭部の構造を開発した(特許文献１参照)。

当該基礎杭頭部の構造によれば、基礎杭６の杭頭部と上部基礎１３との接合部を半固定状態とすることで、すなわち杭頭部に作用するせん断力と鉛直力(軸圧縮力)は基礎杭６側に伝わるものの回転力(曲げ力)は伝わらないようにすることができ、これにより基礎杭６の頭部に集中する地震時の応力を緩和することができるため、基礎杭頭部の損傷等を未然に防ぐことができるだけでなく、杭や基礎などのコスト低減が図れる。

特開２００２−１６７７７６号公報 特公平６−２１４５４号公報 特開平８−１０５０４１号公報 特開２００１−２００５３６号公報

しかし、余盛りした部分のコンクリートを砕いて除去する際に、破砕用の冶具による振動や衝撃などによって切込み位置より下側の設計径の内側の部分まで欠いてしまうことが多く、その部分の補修に多くの労力を必要とした。

また、はつった後の杭頭部が設計径より大きい場合に、円形状にカッターを入れることは困難であり、カッターを入れることなく設計径の周囲をはつりおとそうとすると、設計径の内部の部分まで欠いてしまって補修を強いられた。

なお、振動や衝撃などに伴う損傷を未然に防ぐ方法として、余盛りしたコンクリートが硬化した後でも剥離しやすいように構成された冶具を、コンクリートを打設した直後、杭の設計レベル位置に取り付けることも行われているが（特許文献２）、構造が複雑化してコストが嵩む等の課題があった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、杭頭処理を容易に行うことができて設計径の杭頭を容易に確保することができる現場造成杭の杭頭処理方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の現場造成杭の杭頭処理方法は、削孔した孔内に鉄筋かごを立て込み、当該孔内にコンクリートを打設し、かつ上端部にキャプリングを設置することにより構築する現場造成杭の杭頭処理方法であって、造成される杭の設計径と同径若しくは略同径に形成され、外周に前記キャプリングを設置するためのキャプリング設置ガイドが突設された杭径整形ガイドリングを、前記鉄筋かごの上端部に前記杭の設計レベルと同一若しくは略同一の位置に同心円状に取り付けた後、前記孔内にコンクリートを前記杭径整形ガイドリングより高いレベルまで打設し、当該コンクリートが硬化した後、前記杭径整形ガイドリングの設置位置より上方部分のコンクリートを除去することを特徴とするものである。

本発明は、掘削した孔内にコンクリートを打設する前、当該孔内に立て込んだ鉄筋かごの上端部に、造成される杭の設計径と同径若しくは略同径に形成され、外周にキャプリングを設置するためのキャプリング設置ガイドが突設された杭径整形ガイドリングを取り付けておくことで、杭の設計レベルより上側の、いわゆる余盛りした部分のコンクリートを当該コンクリートが硬化した後に砕いて容易に除去することができ、これにより設計径の杭頭を容易に確保することができ、かつ杭頭処理後の当該杭頭にキャプリングをすぐに設置できて施工の効率化を可能にしたものである。

なお、ここで用いる杭径整形ガイドリングは、帯鋼などの所定厚の鋼板を湾曲させて簡単に形成することができ、また当該杭径整形ガイドリングは鉄筋かごを組み立てる際、あるいは鉄筋かごを孔内に建て込んだ後のいずれの時点で取り付けてもよい。また、杭径整形ガイドリングの高さ（鋼板の幅）は、造成される杭の設計径や使用されるコンクリートの強度などを適宜参酌して決定してよい。

請求項２記載の現場造成杭の杭頭処理方法は、請求項１記載の現場造成杭の杭頭処理方法において、キャプリング設置ガイドは、杭径整形ガイドリングの円周方向に複数突設することを特徴とするものである。キャプリング設置ガイドは、少なくとも３個を等間隔に突設することでキャプリングを安定した状態に設置することができる。なお、キャプリング設置ガイドは、杭径整形ガイドリングと一体に形成されていてもよく、ボルト止め若しくはクリップ止め、さらには溶接等によって後付けとすることもできる。

請求項３記載の現場造成杭の杭頭処理方法は、請求項１または２記載の杭頭処理方法において、前記キャプリング設置ガイドにレベル調整用ピースを上下移動自在に突設し、当該レベル調整用ピースを上下移動することによりキャプリングのレベル調整を行えるようにしてあることを特徴とするものである。

請求項４記載の現場造成杭の杭頭処理方法は、請求項１または２記載の杭頭処理方法において、前記キャプリング設置ガイドに、杭頭レベル確認用ブロックを打設したコンクリートの表面に露出するように突設することを特徴とするものである。

本発明は、杭頭レベル確認用ブロックの外周部がコンクリート面に露出していることで、杭頭をはつる際にこのブロックを取り外すことで、杭頭レベルの位置を簡単に確認することができ、はつり作業を容易に行うことができる。

なお、この場合の杭頭レベル確認用ブロックには発泡スチロール等を用いることができ、キャプリング設置ガイドを突き刺す等の方法により簡単に取り付けることができる。

本発明は特に、掘削した孔内にコンクリートを打設する前、当該孔内に立て込んだ鉄筋かごの上端部に、造成される杭の設計径と同径または略同径の杭径整形ガイドリングを杭の設計レベルに合わせ、かつ前記鉄筋かごと同心円状に取り付けておくことで、設計レベルより上のいわゆる余盛りした部分のコンクリートを硬化後砕いて除去する際、品質上重要な杭頭部のかけ等の損傷を未然に防止することができる等の効果を有する。

図１と図２は、杭頭（杭の天端）が掘削用ケーシングの下端より浅い場合の場所打ちコンクリートによる現場造成杭の施工過程を示し、図において、削孔した縦孔１内に鉄筋かご２が立て込まれ、当該鉄筋かご２の上端部に杭径整形ガイドリング３が水平に取り付けられている。

また、縦孔１内にコンクリート４が打設され、当該コンクリート４は最終的に、例えば図２（ａ）に図示するように杭径整形ガイドリング３より上方の所定の高さまでいわゆる余盛りされる。

鉄筋かご２は複数の主筋２ａと当該主筋２ａ，２ａ間の外側に巻き掛けられた複数のフープ筋２ｂとから円筒状に組み立てられている。当該鉄筋かご２を組み立てるには、例えば、図３（ａ），（ｂ）に図示するような、鉄筋かご２のフープ筋２ｂと同心円状に設置された補強リング５が用いられ、鉄筋かご２の各主筋２ａの上端部は補強リング５にそれぞれ固定されている。

杭径整形ガイドリング３は造成される杭６の設計径と同じ径に、かつ補強リング５より大きい径に形成され、外周にはキャプリング７を載置するためのキャプリング設置ガイド３ａが円周方向に等間隔に複数突設されている。

また、当該杭径整形ガイドリング３は鉄筋かご２の上端部に当該鉄筋かご２のフープ筋２ｂおよび補強リング５と同心円状に設置され、かつ補強リング５の外側に水平に突設された複数の連結バー８によって補強リング５に固定されている。

なお、杭径整形ガイドリング３、当該杭径整形ガイドリング３のキャプリング設置ガイド３ａ、補強リング５および連結バー８は、いずれも所定厚・所定幅の鋼板から形成され、またこれらの部材は溶接によって互いに結合されている。

また、杭径整形ガイドリング３は補強リング５の外側に予め取り付けられ、キャプリング設置ガイド３ａは杭径整形ガイドリング３の外周に予め突設されている。

このような構成において、次に、本発明の杭頭処理方法を現場造成杭の施工手順とともに説明する。

ａ．最初に、現場造成杭６を造成するための縦孔１を削孔する。この場合の削孔には一般に広く用いられている削孔方法を利用することができ、また削孔用ケーシング９は孔壁の保護および掘り始め部分の施工上必要なものである。

ｂ．次に、予め組み立てられた鉄筋かご２の上端部に別途形成した杭径整形ガイドリング３を補強リング５と連結バー８を用いて取り付ける。杭径整形ガイドリング３は造成される現場造成杭６の設計レベルに合わせ、かつ鉄筋かご２と同心円状に取り付ける。

ｃ．次に、鉄筋かご２を縦孔１内に立て込み、当該鉄筋かご２を縦孔１の中央にセットする。この場合、鉄筋かご２は杭頭の設計レベルが地表より低い位置にあるようにセットし、また上端部が地表より低い位置に位置するように立て込むものとする。なお、この段階で鉄筋かご２の上端部に杭径整形ガイドリング３を取り付けてもよい。

ｄ．次に、縦孔１内にコンクリート４を打設する。コンクリート４は杭径整形ガイドリング３の上方の所定の高さまで連続して打設する。いわゆるコンクリート４の余盛りをする。

ｅ．次に、コンクリート４の打設が完了したら、コンクリート４が硬化する前に掘削用ケーシング９を引き抜いて撤去する。また、こうして造成した現場造成杭６の周囲の地盤１０を根切りによって掘り下げる。根切りは杭径整形ガイドリング３の下側まで行う。

ｆ．次に、現場造成杭６の杭頭部の外周に杭径整形リング３の上側に沿って切込み６ａを入れる。そして、この切込み６ａより上側部分の余盛りを砕いて除去する。

ｇ．杭頭部に露出した整形ガイドリング３に合わせて設計径より外側の周囲のコンクリートをはつり落とす。このようにすることにより、天端に円形状にカッターを入れることなく、また設計径の内側を損傷することなく、設計径の杭頭を得ることができる。

図４(ａ)は、キャプリング設置ガイド３ａにレベル調整用ピース１１を上下方向に移動自在に取り付け、このレベル調整用ピース１１を上げ下げすることで当該レベル調整部材１１の上に載置されたキャプリング７のレベル調整を簡単に行えるようにしたものである。

また、図４(ｂ)は、キャプリング設置ガイド３ａに発泡スチロール等からなる杭頭レベル確認用ブロック１２を取り付けることにより、掘削用ケーシング９を撤去した後、余盛りしたコンクリートを除去する際、造成される現場造成杭６の杭頭レベルを一目で確認できるようにしたものである。

この場合、杭頭レベル確認用ブロック１２は、コンクリート４を打設する前に各キャプリング設置ガイド３ａに取り付けておくことで、掘削用ケーシング９を撤去した際、コンクリート４の表面に露出するため、現場造成杭６の杭頭レベルを一目で確認することができる。

本発明は、場所打ちコンクリートによる現場造成杭の杭頭処理を、設計径の杭頭を容易に確保してきわめて簡単に行うことができる。

杭頭（杭の天端）が掘削用ケーシングの下端より浅い位置にある現場造成杭の施工方法を示し、（ａ）はコンクリートを打設する前の杭頭部の平面図、（ｂ）はその縦断面図である。 杭頭処理の施工手順を示し、（ａ）はコンクリートを打設した後の杭頭部を示す一部縦断面図、（ｂ）は現場造成杭の周囲の地盤を根切りによって杭頭整形ガイドリングの下端まで掘り下げた一部縦断面図、（ｃ）は余盛りした部分のコンクリートを除去した後の杭頭部を示す一部縦断面図、(ｄ)は周囲のコンクリートを除去した後の杭頭部を示す一部縦断面図である。 杭径整形リングの取付方法を示し、（ａ）は杭頭部の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるイ−イ線縦断面図である。 (ａ)，(ｂ)は本発明の他の例を示し、杭頭部の縦断面図である。 基礎杭と上部基礎がキャプリングによって接合された基礎杭頭部の構造を示し、(ａ)は縦断面図、(ｂ)は(ａ)におけるロ−ロ線断面図である。

符号の説明

１ 削孔した縦孔
２ 鉄筋かご
２ａ 主筋
２ｂ フープ筋
３ 杭径整形ガイドリング
３ａ キャプリング設置ガイド
４ コンクリート
５ 補強リング
６ 基礎杭、現場造成杭
７ キャプリング
８ 連結バー
９ 掘削用ケーシング
１０ 地盤
１１ レベル調整用ピース
１２ 杭頭レベル確認用ブロック
１３ 上部基礎

Claims (4)

1. 削孔した孔内に鉄筋かごを立て込み、当該孔内にコンクリートを打設し、かつ上端部にキャプリングを設置することにより構築する現場造成杭の杭頭処理方法であって、造成される杭の設計径と同径若しくは略同径に形成され、かつ外周に前記キャプリングを設置するためのキャプリング設置ガイドが突設された杭径整形ガイドリングを、前記鉄筋かごの上端部に前記杭の設計レベルと同一若しくは略同一の位置に同心円状に設けた後、前記孔内にコンクリートを前記杭径整形ガイドリングより高いレベルまで打設し、当該コンクリートが硬化した後、前記杭径整形ガイドリングの設置位置より上方部分のコンクリートを除去することを特徴とする現場造成杭の杭頭処理方法。
2. 前記キャプリング設置ガイドは、杭径整形ガイドリングの円周方向に複数突設することを特徴とする請求項１記載の現場造成杭の杭頭処理方法。
3. 前記キャプリング設置ガイドにレベル調整用ピースを上下移動自在に突設し、当該レベル調整用ピースを上下移動することによりキャプリングのレベル調整を行えるようにしてあることを特徴とする請求項１または２記載の現場造成杭の杭頭処理方法。
4. 前記キャプリング設置ガイドに、杭頭レベル確認用ブロックを打設したコンクリートの表面に露出するように突設することを特徴とする請求項１または２記載の現場造成杭の杭頭処理方法。

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