JP4183041B2 - Pile internal filling method - Google Patents
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Description
本発明は、建築物を支持するために地盤に打設された中空杭の内部に軽量な充填材を簡易に充填する工法に関するものである。 The present invention relates to a construction method for easily filling a lightweight filler into a hollow pile placed on the ground to support a building.
軟弱地盤等において建築物の支持力を高めるために基礎杭を打設することがあり、住宅等の中低層建造物が建築される宅地においては、鋼管杭やコンクリート杭のような既製の中空状の杭が用いられる。該杭を打設する際には、杭打ち機を用いて鋼管杭を回転させながら地盤に圧入する。例えば図7に示すように、クレーン90のブーム91に昇降タワー92が垂直方向に設けられ、該昇降タワー92に油圧回転軸93が昇降可能に設けられてなり、該油圧回転軸93に鋼管杭1を取り付けて回転させながら油圧回転軸93を降下させることにより、鋼管杭94が地盤に打設される。
Foundation piles may be laid in order to increase the bearing capacity of buildings on soft ground, etc., and in housing lots where medium and low-rise buildings such as houses are built, prefabricated hollow shapes such as steel pipe piles and concrete piles are used. Stakes are used. When placing the pile, the pile is pressed into the ground while rotating the steel pipe pile using a pile driving machine. For example, as shown in FIG. 7, a
一般に、既製の中空状の杭を地盤に打設した場合には、その内部にコンクリートが充填される。例えば前記鋼管杭94であれば、図8に示すように、鋼管杭94の内部にコンクリート95を流し込んで充填し、所定期間養生して固化する。これにより、コンクリート95が鋼管杭94を補強して座屈等を防止するとともに、鋼管杭94の内部に雨水等が侵入して錆びることを防止できる(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
Generally, when a ready-made hollow pile is placed on the ground, the inside is filled with concrete. For example, if it is the said
前記鋼管杭94のような既製の中空杭の支持力は、鋼管杭94の周面と地盤との摩擦による支持力と鋼管杭94の先端の支持力との和から鋼管杭94自体の重量を差し引いたものとなる。したがって、鋼管杭94の内部にコンクリート95を充填することにより鋼管杭94の重量に該コンクリート95の自重が加わるので、該コンクリート95の自重分だけ鋼管杭94の支持力が低下するという弊害がある。
The bearing capacity of a ready-made hollow pile such as the
また、鋼管杭94の内部へのコンクリート95の充填は、骨材、セメント、及び水の混練物を鋼管杭94の内部に充填して固化することにより行われるが、打設した鋼管杭94の内部に該混練物を地上から流し込むと、鋼管杭94の内部に充填された混練物に気泡が生じ易く、固化したコンクリート95に空洞が生じることがある。また、混練物の養生期間中に、混練物の各成分の重量の差により骨材が杭の内部深くに沈み込み、鋼管杭94の内部の下側には骨材が多く上側には少ないというムラが生じる。その結果、該混練物が固化したコンクリート95にもムラが生じて補強効果や防錆効果を十分に発揮できないおそれがあり、鋼管杭94の品質が不安定になるという問題がある。
In addition, the filling of the
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、杭の内部に充填する充填材を軽量化するとともに、容易な施工方法で安定した品質を発揮できる杭の内部充填工法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides an internal filling method for a pile that can reduce the weight of the filler to be filled in the pile and can exhibit stable quality by an easy construction method. With the goal.
本発明に係る杭の内部充填工法は、建築物を支持するための中空杭を地盤に打設し、セメント、建築廃材、及び土を含有する充填材を前記杭の内部に挿入可能な棒状に固化してなる棒状充填材を、前記杭の内部に挿入し、前記充填材の粉体からなる粉状充填材を、前記棒状充填材が挿入された杭の内部の隙間に充填し、該杭の内部に注水して前記粉状充填材を固化することを特徴とする。 The pile internal filling method according to the present invention is a rod-like structure in which a hollow pile for supporting a building is placed on the ground, and a filler containing cement, building waste, and soil can be inserted into the pile. The solidified rod-shaped filler is inserted into the inside of the pile, and the powder-like filler made of the filler powder is filled into the gap inside the pile into which the rod-shaped filler is inserted, and the pile The powder filler is solidified by pouring water into the inside.
また、本発明に係る杭の内部充填工法は、建築物を支持するための中空杭に周面に貫通孔を適宜穿ち、該中空杭を地盤に打設し、セメント、建築廃材、及び土を含有する充填材を前記杭の内部に挿入可能な棒状に固化してなる棒状充填材を、前記杭の内部に挿入し、前記充填材の粉体からなる粉状充填材を、前記棒状充填材が挿入された杭の内部の隙間に充填し、自然放置により地盤から前記貫通孔を通じて杭の内部に浸水させて前記粉状充填材を固化することを特徴とする。 Moreover, the internal filling method of the pile according to the present invention is to appropriately drill a through hole in the peripheral surface of a hollow pile for supporting a building, and to place the hollow pile on the ground, to provide cement, building waste, and soil. A rod-like filler formed by solidifying the filler contained in a rod shape that can be inserted into the inside of the pile is inserted into the pile, and a powdery filler made of powder of the filler is used as the rod-like filler. Is filled in a gap inside the pile into which the powder is inserted, and is allowed to stand naturally, so that the powdered filler is solidified by being immersed in the pile through the through hole from the ground.
また、前記充填材の建築廃材として瓦粉砕物又は石膏ボード粉砕物の一方又は双方を、充填材の土として建築現場から発生した残土を用いることが好適である。 Further, it is preferable to use one or both of a crushed tile and a crushed gypsum board as construction waste of the filler, and a residual soil generated from a construction site as soil of the filler.
本発明に係る杭の内部充填工法よれば、セメント、建築廃材、及び土を含有する充填材を用いることとしたので、従来のコンクリートより充填材を軽量化して、杭の支持力低下を抑制することができるとともに、建築廃材を有効利用することができる。また、充填材を予め棒状に固化した棒状充填材として杭の内部に挿入し、その隙間に粉状充填材を充填するので、施工が容易になるとともに充填材にムラが生じず、杭の品質を安定できる。 According to the internal filling method of a pile according to the present invention, since the filler containing cement, building waste, and soil is used, the weight of the filler is reduced compared to the conventional concrete, and the decrease in the bearing capacity of the pile is suppressed. It is possible to effectively use building waste materials. In addition, since the filler is inserted into the pile as a rod-shaped filler that has been solidified in advance and filled with powder filler in the gap, the construction is easy and the filler does not become uneven. Can be stabilized.
また、本発明に係る杭の内部充填工法によれば、中空杭に予め貫通孔を穿っておき、杭と棒状充填材との隙間に充填した粉状充填材を、前記貫通孔を通じて杭の内部に侵入した水で固化するので、中空杭の内部に注水する作業が不要となり、施工が一層容易になるとともに注水により現場を乱すこともない。 Moreover, according to the internal filling method of a pile according to the present invention, a hollow pile is previously drilled with a through hole, and the powder filler filled in the gap between the pile and the rod-like filler is passed through the through hole to the inside of the pile. Since it solidifies with the water that has entered the inside, the work of pouring water into the hollow pile becomes unnecessary, the construction becomes easier and the water injection does not disturb the site.
また、前記充填材の建築廃材として瓦粉砕物又は石膏ボード粉砕物を用いることにより、充填材を効果的に軽量化することができ、また、充填材の土として建築現場から発生した残土を用いることにより、残土を廃棄する必要がなくなり建築コストを低減することができる。 Moreover, by using tile ground material or gypsum board ground material as the building waste material for the filler, the filler can be effectively reduced in weight, and the residual soil generated from the construction site is used as the soil for the filler. As a result, it is not necessary to discard the remaining soil, and the construction cost can be reduced.
以下、本発明の実施の形態に係る杭の内部充填工法について図面を用いて詳細に説明する。
図1は、住宅等の建築物を支持するために地盤に打設される鋼管杭の構造を示すものである。図に示すように、本鋼管杭1は、円筒状の鋼管杭1A,1Bが同軸線上に継合されてなり、先端側の鋼管杭1Aの先端部分には螺旋翼2が突設されるとともに、先端開口部が蓋3により封止されている。このような鋼管杭1は、まず、鋼管杭1Aが、杭打ち機を用いて地盤の所定位置に回転圧入され、次いで、該鋼管杭1Aの基端側に鋼管杭1Bが溶接により又は継手を介して継合され、さらに回転圧入されることにより地盤に打設される。なお、本鋼管杭1は本発明に係る杭の内部充填工法が施工される中空杭の一例であり、鋼管杭の継合構造や打設方法等は本実施の形態で示すものに限定されず、また、本発明はコンクリート杭等の他の既製の中空杭にも利用できることは勿論である。
Hereinafter, a pile internal filling method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the structure of a steel pipe pile placed on the ground to support a building such as a house. As shown in the figure, the present
本杭の内部充填工法では、前記鋼管杭1Aを地盤に打設した後に充填材の充填を行う。図2に示すように、打設された鋼管杭1Aの内部は中空となっている。なお、鋼管杭1Aに前記蓋3を設けない場合には、鋼管杭1Aの内部に掘削土がある程度侵入するが、内部空間の大半は中空となる。この鋼管杭1Aの内部に、図3に示すように、棒状充填材4を挿入する。該棒状充填材4は、セメント、建築廃材、及び土を含有する充填材に水を加えて混練し、型枠を用いて所望の棒状に固化したものである。
In the internal filling method of this pile, after filling the
建築廃材は、住宅の解体により廃棄物となるものであり、具体的には瓦や煉瓦、石膏ボード、プラスチック材等であるが、本充填材としては、これらのうちコンクリートの骨材として用いられる砂利等より軽量のものを使用し、重量や解体による排出量、地盤中での変質等を鑑みれば、瓦又は石膏ボードが好適である。瓦は、例えば最大径30mm程度に粉砕して粗骨材として使用し、石膏ボードは粉状に粉砕して細骨材として使用する。このような建築廃材は、解体現場から工場等へ集めて粉砕し、該粉砕物を施工現場へ搬入するが、同じ施工現場で解体後に新築する場合には、施工現場に粉砕機を搬入して現場で粉砕してもよい。 Building debris becomes waste upon dismantling of houses, specifically tiles, bricks, gypsum board, plastic materials, etc., but this filler is used as concrete aggregate among these A tile or a plaster board is suitable when a lighter one than gravel is used and considering the weight, the discharge amount due to dismantling, the alteration in the ground, and the like. For example, the tile is crushed to a maximum diameter of about 30 mm and used as a coarse aggregate, and the gypsum board is pulverized into a powder and used as a fine aggregate. Such building waste is collected from the demolition site to a factory and pulverized, and the pulverized material is carried to the construction site. When building a new building after dismantling at the same construction site, a pulverizer is carried to the construction site. It may be crushed on site.
また、充填材の土としては、建築現場から発生した残土を用いることが好適である。例えば、住宅基礎の施工の際には地盤を掘削するが、掘削された土砂は埋め戻しに必要な分以外は残土として廃棄する。このような残土を使用することにより、残土を廃棄する必要がなくなり住宅等の建築コストを低減することができる。 Moreover, as the soil for the filler, it is preferable to use the residual soil generated from the construction site. For example, the ground is excavated at the time of construction of a house foundation, but the excavated earth and sand is discarded as the remaining soil except for the amount necessary for backfilling. By using such remaining soil, it is not necessary to discard the remaining soil, and the construction cost of a house or the like can be reduced.
本充填材に含有される各成分の含有比は、セメント及び石膏ボード粉砕物が1重量部、瓦粉砕物が4重量部、残土が3重量部であり、これに水を2重量部加えて混練する。計算上、粗骨材,細骨材,セメント,及び水からなる従来のコンクリートの単位立方当たりの重量が約2300kgであるのに対し、本充填材を固化したものの単位立方当たりの重量は約1300〜1600kgであり、3〜4割程度の軽量化が可能となる。 The content ratio of each component contained in this filler is 1 part by weight for the cement and gypsum board pulverized product, 4 parts by weight for the crushed tile and 3 parts by weight for the remaining soil, and 2 parts by weight of water is added thereto. Knead. In calculation, the weight per unit cubic of the conventional concrete made of coarse aggregate, fine aggregate, cement, and water is about 2300 kg, whereas the weight per unit cubic of the solidified filler is about 1300. It is ˜1600 kg, and the weight can be reduced by about 30 to 40%.
このような充填材を棒状に固化することにより棒状充填材4を得るが、該棒状充填材4は、型枠を用いて鋼管杭1A,1Bの内部に挿入可能な大きさに整えて固化する。棒状充填材4の横断面形状は、角形でも円形でもよく、例えばパレット状の筐体を適宜仕切ってなる型枠を用いれば角形のものが、円筒状の型枠を用いれば円形のものが得られる。本棒状充填材4の横断面形状は角形であり、図4に示すように、その対角線を鋼管杭1A,1Bの内径より若干小さくして鋼管杭1A,1Bの内部へ挿入して軸線方向に積まれるようにすることにより、鋼管杭1A,1Bの内部に挿入可能であって該内部空間の大半を占めるようになっている。また、棒状充填材4の長さは、鋼管杭1A,1Bの内径や長さ、挿入作業の効率を考慮して適宜設定し、例えば鋼管杭1A,1Bの長さが6m程度であれば、60〜100cm程度の長さとすることが好適である。このように形成した棒状充填材4を、前記鋼管杭1Aの基端側開口から内部に順次挿入し、鋼管杭1Aの内部の長さ方向に渡って棒状充填材4を積み上げる。
A rod-
前記棒状充填材4は角形であり、鋼管杭1Aの内部に挿入し易いようにその対角線を鋼管杭1Aの内径より小さくしているので、図4に示すように、棒状充填材4の周囲には隙間がある。該隙間に、図5に示すように、前記充填材であって水を加える前の粉状のものである粉状充填材5を充填する。充填材を、加水して混練することなく粉状のまま充填することにより空洞が生じず、また、前記隙間のような狭い空間では粗骨材となる瓦粉砕物の自由度が小さいので、粉状充填材5において瓦粉砕物と他の成分とに重量差があっても瓦粉砕物は沈み込み難い。また、鋼管杭1Aの内部空間の大半は棒状充填材4で占められているので、粉状充填材5に若干の充填ムラが生じても、内部空間全体としては充填材の固化状態にムラは生じ難い。
The rod-shaped
鋼管杭1Aの内部に粉状充填材5を充填した後、該粉状充填材5を固化すべく鋼管杭1Aの基端側開口から注水する。その後、鋼管杭1Aの基端に鋼管杭1Bを継合する。該継合は周知且つ任意の方法であり、例えば鋼管杭1Aと鋼管杭1Bの端部を溶接することにより、又は鞘管のような継手を用いて行う。鋼管杭1Bを継合した後、再び、杭打ち機により鋼管杭1A,1Bを地盤に回転圧入し、前述と同様に、地盤に打設された鋼管杭1Bの内部にも充填材の充填を行う。このようにして各鋼管杭1A,1Bの内部に充填材を充填して注水した後、所定期間養生して粉状充填材5を固化する。
After filling the inside of the
このように、本実施の形態に係る杭の内部充填工法によれば、セメント、瓦粉砕物、石膏ボード粉砕物、及び残土を含有する充填材を用いることとしたので、従来のコンクリートより充填材を軽量化して、鋼管杭1の支持力低下を抑制することができるとともに、瓦や石膏ボード等の建築廃材を有効利用することができる。また、充填材を予め棒状に固化した棒状充填材4として鋼管杭1の内部に挿入し、その隙間に粉状充填材5を充填するので、施工が容易で作業効率が向上するとともに、固化した充填材にムラや空洞が生じず、鋼管杭1の強度や支持力等の品質を安定できる。
As described above, according to the internal filling method of the pile according to the present embodiment, since the filler containing cement, ground crushed material, gypsum board pulverized material, and residual soil is used, the filler is more than conventional concrete. It is possible to reduce the weight of the
なお、本実施の形態では、各鋼管杭1A,1Bを打設する毎に棒状充填材4及び粉状充填材5を充填して注水することとしたが、鋼管杭1A及び鋼管杭1Bを打設した後に棒状充填材4及び粉状充填材5の充填及び注水を一度に行うこととしてもよい。
In this embodiment, each time the steel pipe piles 1A and 1B are placed, the rod-
以下、前記実施の形態の変形例について説明する。
本変形例に係る杭の内部充填工法では、前記鋼管杭1の周面に貫通孔6を予め穿設する。該貫通孔6は、地盤中から鋼管杭1の内部へ水を侵入させるためのものであり、例えば、鋼管杭1A,1Bの周面に所定間隔で穿設したり、鋼管杭1Aと鋼管杭1Bの継合部分に隙間を設けて貫通孔6とすることができる。貫通孔6の大きさは特に限定されるものではないが、鋼管杭1A,1Bや継合部分の強度が著しく損なわれない程度の円孔やスリットとする。
Hereinafter, modifications of the embodiment will be described.
In the internal filling method of the pile according to this modification, a through
前記貫通孔6を穿設した鋼管杭1A,1Bを、前記実施の形態と同様に、杭打ち機を用いて地盤に夫々打設して、鋼管杭1A,1Bの打設毎に、鋼管杭1A,1Bの内部に予め固化した前記棒状充填材4を挿入し、該棒状充填材4の周囲の隙間に充填する。この際、鋼管杭1A,1Bの内部への注水は行わない。このようにして鋼管杭1の打設及び充填材の充填を終えた後、自然放置することにより、図6に示すように、降雨等による地盤中の水が前記貫通孔6を通じて鋼管杭1A,1Bの内部に浸水し、該水により粉状充填材5が固化される。
The steel pipe piles 1A and 1B having the through-
このように、本変形例によれば、前記実施の形態と同様の効果を奏することができ、さらに、鋼管杭1A,1Bに予め貫通孔6を穿設しておき、鋼管杭1A,1Bと棒状充填材4との隙間に充填した粉状充填材5を、貫通孔6を通じて鋼管杭1A,1Bの内部に侵入した水で固化するので、粉状充填材5を鋼管杭1A,1Bの内部に充填した後に注水する作業が不要となり、施工が一層容易になるとともに、注水の際に地盤が泥化等して現場を乱すこともない。
Thus, according to this modification, the same effect as the above-mentioned embodiment can be produced, and further, the through
本発明に係る杭の内部充填工法は、住宅等を建築する地盤に中空杭を打設して地盤の支持力を高める基礎工法において利用することができる。 The pile internal filling method according to the present invention can be used in a foundation method in which a hollow pile is placed on the ground for building a house or the like to increase the supporting force of the ground.
1,1A,1B 鋼管杭(中空杭)
4 棒状充填材
5 粉状充填材
6 貫通孔
1,1A, 1B Steel pipe pile (hollow pile)
4 Rod-
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