JP4245614B2 - 杭頭処理工法及び簡易装薬ホルダ - Google Patents

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Description

本発明は、場所打ちコンクリート杭の杭頭処理を動的破砕工法で行うようにした杭頭処理工法及び簡易装薬ホルダに関する。
場所打ちコンクリート杭の杭頭処理においては、大部分が人力による破砕作業であるため、破砕振動や破砕騒音の長期化が近隣住民に不快感を与えており、作業工程にも多大な影響を与えていることから、振動及び騒音の短期化が大きな課題である。また、人力による破砕作業では、防塵シートで覆う等の粉塵対策を講じて作業を行っているものの、微細なコンクリート粉塵は風の影響を受けて拡散することから、粉塵を低減させることが大きな課題である。一方、化学反応を利用した静的破砕工法も採用する現場が増えているものの、破砕効果が小さく、大部分の残作業は従来と同様に人力によることから、近隣の生活環境は余り改善されていないのが現状である。
このような背景のもと、短時間で亀裂の方向制御を目的とした従来の技術としては、ウォタージェットを使用して爆薬孔壁に切欠きを入れて応力集中効果を生じさせる方法(下記非特許文献1)や、管状のスリーブにスリットを入れて応力集中効果を生じさせる方法(下記非特許文献2,3)、半円状の反射板を使用した方向性水圧発破(下記非特許文献4)などがある。
下記特許文献1は、杭頭部の不良部分(余盛部分)の除去のために余盛部分を破砕する場所打ちコンクリート杭の鉄筋篭を開示する。また、下記特許文献2は、鉄筋頭部の所定位置に受金物を取り付け、受金物上に隙間形成用ブロックを配置し、コンクリート打設後にブロックを取り除いた開口にくさびを打ち込んで余盛りコンクリートを引き抜くようにした杭頭処理工法を開示する。
更に、下記特許文献3は、静的作用としての応用力集中効果だけでなく、動的作用としての爆発衝撃波の集中効果を生じさせるくさび形空洞を有する装薬ホルダを使用してき裂の方向制御を可能にする爆破工法を開示する。
飯星茂、川上純、五十嵐孝文、中尾健二、工業火薬協会誌,Vol.48、No.6、1987、pp.369-377 W.L.Fourney, J.W.Dally, D.C.Holloway, Int.J.Rock Mech.Min.Sci. and Gemech. Abstr. Vol.15, 1978, pp.121-129 勝山邦久、清川博、佐々宏一、採鉱と保安、Vol.29、No.4、1983、pp.16-23 橋本博、高木薫、土木学会誌、1979年9月号、pp.57-66 特公昭62−16286号公報 特開昭57−21623号公報 特公平08−12040号公報
上述の従来の工法では、施工期間の長期化による生活環境への悪影響や発破装置の複雑さ等において問題が残っている。本発明は、上述のような従来技術の問題点を踏まえ、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことができる杭頭処理工法及び簡易装薬ホルダを提供することを目的とする。
本発明者等は、爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質を用い、静的作用としての応力集中効果だけでなく、動的作用としての爆発衝撃波や膨張ガス圧の集中効果を生じさせる矩形空洞を有するL形状部材を組合せた簡易装薬ホルダを使用し、杭に対して縦方向の亀裂制御を可能にし、更に、これらの動的効果をリング状の水平仕切り板で反射または誘導させ、水平方向の亀裂制御をも可能にする破砕制御工法により、粉塵量を低減し、短期間に低振動と低騒音で杭頭処理が可能であり、施工精度のよい杭頭処理工法に想到したものである。
即ち、本発明による第1の杭頭処理工法は、杭頭内部において爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダが装薬孔内に位置し、前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるように2つのL形状部材を前記L形状部材の各端部で組み合わせることで組み合わせ部を構成しており、前記簡易装薬ホルダに高エネルギー物質装着され、前記高エネルギー物質により前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の前記簡易装薬ホルダの組み合わせ部における集中効果を利用して前記組み合わせ部における亀裂の形成及び前記装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを破砕させることを特徴とする。
第1の杭頭処理工法によれば、矩形空洞を有する簡易装薬ホルダを用いて装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の集中効果を利用して装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭本体は損傷させずにコンクリートを破砕できる。このため、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
上記第1の杭頭処理工法において前記簡易装薬ホルダを杭の縦方向に延びるように配置することにより杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御するようにできる。また、前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるようにL形状部材を組み合わせて構成されることが好ましい。
の杭頭処理工法は、場所打ちコンクリート杭に対し好ましくはトレミー管と干渉しないようなリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し、爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質の爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の動的効果を前記水平仕切り板で反射させて、または膨張ガスを前記水平仕切り板で水平方向に誘導して、前記水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御し、杭頭処理を行う部分のコンクリートを水平分離させることを特徴とする。
上記別の杭頭処理工法によれば、爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の動的効果を予め杭頭内部に設けた水平仕切り板で反射または誘導させ、その効果を利用して水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭本体は損傷させずにコンクリートを破砕できる。このため、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
本発明による第の杭頭処理工法は、場所打ちコンクリート杭に対しリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダが前記杭頭内部の装薬孔内に杭の縦方向に延びるように位置し、前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるように2つのL形状部材を前記L形状部材の各端部で組み合わせることで組み合わせ部を構成しており、前記簡易装薬ホルダに高エネルギー物質装着され、前記高エネルギー物質により前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の前記簡易装薬ホルダの組み合わせ部における集中効果を利用して前記組み合わせ部における亀裂の形成及び前記装薬孔の壁面からの杭に対する略縦方向の亀裂進展を制御するとともに、前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の前記組み合わせ部における集中効果による動的効果を前記水平仕切り板で反射させて、または膨張ガスを前記水平仕切り板で水平方向に誘導して、前記水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを分離させることを特徴とする杭頭処理工法。
の杭頭処理工法によれば、簡易装薬ホルダを用いて装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の集中効果を利用して装薬孔の壁面からの杭に対する略縦方向の亀裂進展を制御するとともに、ほぼ同時に、その爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の動的効果を予め杭頭内部に設けた水平仕切り板で反射または誘導させ、その効果を利用して水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを杭本体は損傷させずに分離させることができる。このため、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
また、上記第1または第2の杭頭処理工法において前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による杭外周部の損傷を防ぐために前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による衝撃を反射させる反射部材を前記杭外周部に配置することが好ましい。これにより、爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質による杭頭処理を行っても、杭外周部の損傷を防ぐことができ、正規の杭径を確保することができる。
本発明による簡易装薬ホルダは、上述の第1または第2の杭頭処理工法に用いられることを特徴とする。この簡易装薬ホルダによれば、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の集中効果を利用して装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭本体は損傷させないので、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
本発明の杭頭処理工法及び簡易装薬ホルダによれば、杭本体は損傷させずに杭頭処理が可能となるので、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
〈簡易装薬ホルダ〉
図1は、本実施の形態による杭頭処理のための簡易装薬ホルダを説明するための図であって、簡易装薬ホルダを構成するL形状部材であるL形ライナの平面図(a)、正面図(b)、L形状部材の変形例である等辺山形鋼の平面図(c)、正面図(d)、及びL形状部材の変形例である改良L形ライナの平面図(e)、正面図(f)である。
図2は、図1(a)、(b)のL形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図(a)、図1(c)、(d)の等辺山形鋼を組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図(b)、及び図1(e)、(f)の改良L形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図(c)である。
図1(a)、(b)のように、L形ライナ11は、断面形状が略等辺である平面部11aと11bとから構成され、平面部11aと11bが略直角に結合しL形になっており、例えば鋼板を折り曲げて製造できる。
本実施の形態による簡易装薬ホルダ21は、図2(a)のように、図1(a)、(b)のL形ライナ11,11を各端部の組み合わせ部2,2で組み合わせて構成され、内部に形成された矩形空洞1がL形ライナ11の長手方向に延びている。簡易装薬ホルダ21は、杭筋の杭頭部の所定位置に設置され、コンクリート杭の打設後に、矩形空洞1内に爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器が装填されるようになっている。
上述のL形状部材及び簡易装薬ホルダの変形例について説明する。図1(c)、(d)のL形状部材である等辺山形鋼12は、断面形状が略等辺である平面部12aと12bとから構成され、平面部12aと12bが略直角に結合しL形になっており、例えば圧延により製造できる。簡易装薬ホルダ22は、図2(b)のように、図1(c)、(d)の等辺山形鋼12,12を各端部の組み合わせ部2,2で組み合わせて構成され、内部に形成された矩形空洞1が等辺山形鋼12の長手方向に延びている。
また、図1(e)、(f)のL形状部材である改良L形ライナ13は、断面形状が略等辺である平面部13aと13bとから構成され、平面部13aと13bが約120度で結合し略L形状になっており、例えば鋼板を折り曲げて製造できる。簡易装薬ホルダ23は、図2(c)のように、図1(e)、(f)の等辺山形鋼13,13を各端部の組み合わせ部4,4で組み合わせて構成され、内部に形成された矩形空洞3が改良L形ライナ13の長手方向に延びている。矩形空洞3は対向角がそれぞれ約120度、約60度の菱形状となっている。
次に、上記簡易装薬ホルダの使用について図3,図4を参照して説明する。図3は、本実施の形態による簡易装薬ホルダの杭頭内部における配置状態を概略的に示す杭縦方向の一部断面図である。
図4は、図3の簡易装薬ホルダ内の矩形空洞において爆発衝撃波が伝播する様子を模式的に示す平面図(a)、図3の簡易装薬ホルダの内壁面で反射した反射衝撃波が矩形空洞の組み合わせ部に向かって進む様子を模式的に示す平面図(b)、図3(b)の反射衝撃波が矩形空洞の断面の縮小で強くなり集中効果が生じる様子を模式的に示す部分平面図(c)、及び反射衝撃波が更に集中して亀裂が進展する方向を模式的に示す部分平面図(d)である。
図3のように、図1(a)、(b)のL形ライナ11,11を組合せた、図2(a)の矩形空洞1を有する簡易装薬ホルダ21を杭頭処理部31の縦方向に予め設置するとともに、杭頭処理部31の図3の下側横方向にリング状の水平仕切り板34を予め設置し、コンクリートを打設し、コンクリート杭30を形成する。
コンクリート杭30の杭頭処理部31には簡易装薬ホルダ21が位置する装薬孔5が形成されるが、この杭頭処理部31においてコンクリートの硬化後に簡易装薬ホルダ21の頂部を露出させ、簡易装薬ホルダ21の矩形空洞1内にデカップリング状態で爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質35を杭頭処理部31のほぼ中央位置に当たる位置に装着する。
また、図3の杭頭処理部31の縦方向のほぼ中央位置に設置された簡易装薬ホルダ21内の高エネルギー物質35の上部及び下部には、発泡スチロール材36及び砂(またははくり粉)33が配置され、更に砂33の上下にセメント系早強材32が配置されることで、装薬孔5はタンピングされた密閉状態とされており、爆発時の装薬孔5の孔口からの膨張ガス圧噴出を防止している。また、脚線36が高エネルギー物質35から外部に導出されている。
次に、図3の矩形空洞1内においてその周辺に空気の空隙を有するデカップリング状態で装填された高エネルギー物質35を爆轟または爆燃させると、図4(a)のように、その爆発による衝撃や膨張ガス圧による衝撃波または膨張波aが図の破線のような略円形状に簡易装薬ホルダ21の矩形空洞1内を外側に向かって伝播する。
そして、図4(b)のように、矩形空洞1以外の簡易装薬ホルダ21の内壁面において衝撃波または膨張波が反射し、矩形空洞1内の図の破線のような略円形状の反射衝撃波bは、その中を干渉しながら矩形空洞1の組み合わせ部2に向かって進む。
このとき、矩形空洞1の断面は図のように組み合わせ部2に向かって縮小しているので、図4(c)のように、反射衝撃波または反射膨張波bが組み合わせ部2に向かう程、強くなる集中効果が生じる。そして、反射衝撃波または反射膨張波bが図4(d)のように、組み合わせ部2に更に接近して集中効果が更に増大するといった動的効果により、杭頭処理部31内で亀裂が図4(d)の亀裂進行方向kに進み、全体として亀裂が縦方向yに進む。
そして、上述の縦方向yへの亀裂進展とほぼ同時に、上記動的効果をリング状の水平仕切り板34で反射または誘導させることで、図4(d)の水平仕切り板34に沿って水平方向xにおいても亀裂が進む。
以上のように、本実施の形態による簡易装薬ホルダ21を使用することで、装薬孔5内で生じさせた爆発衝撃波や膨張ガス圧の集中効果・動的効果を利用して装薬孔5の壁面からの縦方向yの亀裂進展を制御するとともに、水平仕切り板34に沿った水平方向xの亀裂進展をも制御することで、コンクリート杭30の杭本体は損傷させずに杭頭処理部31のコンクリートを精度よく分離させることができる。
また、図4(a)乃至(d)のような動的作用として爆発衝撃波の集中効果を生じさせることで亀裂方向制御が可能となるとともに、上述の動的効果によって装薬孔5の孔壁に作用する爆発力の作用方向と作用時間の制御が可能となるので、矩形空洞1の組み合わせ部2の位置を予定破砕面方向に一致させることにより亀裂の進展方向を制御することができる。
また、装薬のデカップリングと簡易装薬ホルダ21の補助効果による破砕孔壁近傍の損傷防止と予定破砕面以外への膨張ガスの噴出しを制御することができ、破砕作業の向上と騒音の低減等も実現できる。また、このことは、爆発エネルギーの変換効果を高めることを意味し、使用する薬量の低減化を可能とする。
また、図3,図4では、図1(c)、(d)の等辺山形鋼12,12を組み合わせた図2(b)の簡易装薬ホルダ22を用いてもよく、上述と同様の効果を得ることができる。
更に、図1(e)、(f)の改良L形ライナ13,13を組み合わせた図2(c)の簡易装薬ホルダ23を用いてもよく、この場合、簡易装薬ホルダ23の組み合わせ部4,4の角度が約60度であり、図2(a)、(b)の簡易装薬ホルダ21,22の組み合わせ部2,2の90度よりも小さくなっているので、図2(c)の簡易装薬ホルダ23を用いると、上述のような図4(c)、(d)の反射衝撃波bの集中効果・動的作用が一層増すので、亀裂の進展性が向上し、好ましい。従って、改良L形ライナ13の角度(図1(e)では120度)を調整することで、上述の集中効果・動的作用を制御することが可能である。
〈杭頭処理工法〉
次に、本実施の形態による杭頭処理工法について図5を参照して更に具体的に説明する。
図5は本実施の形態による杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を概略的に示す平面図(a)及び縦方向上部断面図(b)である。
図5(a)、(b)のように、打設されるコンクリート杭30の長手方向に延びる複数の杭主筋41が平面的に円周上に略等間隔に配置され、複数の杭主筋41を包囲するようにリング状のせん断補強筋42が配置されることで、杭筋篭が組み立てられる。複数のせん断補強筋42が図5(b)のようにコンクリート杭30の長手方向に略等間隔に配置されている。
図5(a)、(b)のように、複数の杭主筋41の端部上方にはリング状の水平仕切り板34が横方向に配置され、水平仕切り板34の上部には縦方向に延びて複数の図3と同様の簡易装薬ホルダ21が配置されている。複数の簡易装薬ホルダ21は、図5(a)のように、水平仕切り板34に同心円上に略等間隔で配置されている。この場合、各簡易装薬ホルダ21は、図4(a)〜(d)に示す組み合わせ部2、2の平面的な向きが図5(a)の矢印方向r、r’のようにほぼ半径方向を向くように設置される。
また、簡易装薬ホルダ21の長さはコンクリート杭30の杭頭処理部31にほぼ相当するが、杭頭処理部31は、図5(b)の杭頭整形レベルiで整形され杭頭処理されるので、水平仕切り板34は、その上面に当たる図5(b)の破線で示す水平破砕レベルhができるだけ杭頭整形レベルiに近接するように配置されることが好ましい。
リング状の水平仕切り板34には、図5(a)のように、中心にトレミー管の挿入孔(コンクリートの通り孔)34aが形成されており、また、複数のスライム・空気の通り孔34bが同心円上に略等間隔で配置されており、各通り孔34bの間に各簡易装薬ホルダ21が位置する。
また、杭筋篭の杭主筋41の端部外周には、衝撃反射リング43が複数の杭主筋41を包囲するように設置されており、水平仕切り板34に沿って伝播した衝撃波または膨張ガス圧を反射させて衝撃による杭外周部の損傷を防ぎ、正規の杭径を確保するようになっている。
次に、図5(a)、(b)の杭頭処理部における杭頭処理工法の工程S01乃至S11について図6のフローチャートを参照して説明する。
図5(a)、(b)のように、複数の杭主筋41と複数のせん断補強筋42とにより杭筋篭を組み立てる(S01)。そして、杭頭処理部31に相当する杭筋篭の上部に地組で水平仕切り板34を設置し(S02)、更に複数の簡易装薬ホルダ21を設置する(S03)。このようにして水平仕切り板34及び複数の簡易装薬ホルダ21が杭筋篭と一体となった状態でコンクリートを打設する(S04)。
次に、コンクリートが硬化してから(S05)、コンクリート頂部から露出した簡易装薬ホルダ21の孔口から内部洗浄を行い(S06)、不純物等を取り除いたことを確認した後、全ての簡易装薬ホルダ21の内部に高エネルギー物質35を装填し(S07)、上述の図3に示す状態にセットする。
次に、各簡易装薬ホルダ21内に装填した高エネルギー物質35を爆轟または爆燃させると(S08)、その爆轟に伴う衝撃波または爆燃による膨張波が各簡易装薬ホルダ21の周囲から圧縮波となって伝播し、後から発生した膨張ガス圧または自由面で反射した引張波によって鉛直方向(縦方向)の破砕面に沿って亀裂が進展するとともに(S09)、更に、爆発衝撃波または膨張波はリング状の水平仕切り板34に達するが、このリング状の水平仕切り板34はコンクリートと異種部材であるため、爆発衝撃波や膨張波の動的効果により、リング状の水平仕切り板34とその上部のコンクリートの境界に剥離が生じるとで、水平方向の破砕域において水平方向の破砕面に沿って亀裂が進展する(S10)。そして、爆発衝撃波よりも遅れて到達する膨張ガス圧が剥離界面に沿って進行し、リング状の水平仕切り板34設置以外の同レベルで新たな亀裂進展が促進される。これら一連の現象が、場所打ちコンクリート杭30の杭頭処理部31において短時間に作用することになる。
上述のようにして、杭頭処理部31において杭本体は損傷させずにコンクリートを破砕する(S11)。
以上のように、爆発衝撃波または膨張波が各簡易装薬ホルダ21から外部に伝播し、鉛直方向の破砕面に沿って亀裂が進展するとともに、リング状の水平仕切り板34の上部とコンクリートとの界面に水平方向に亀裂が進展する。この水平亀裂は図5(b)の破線の水平破砕レベルhで進展し、水平破砕レベルhを杭頭整形レベルiと合致させることにより、単一作業で2方向の亀裂進展の制御が可能となる。
本実施の形態の杭頭処理工法によれば、簡易装薬ホルダ21内部の矩形空洞1によって爆発衝撃波や膨張ガス圧の集中効果を意図的に作り出すことで、矩形空洞1の組み合わせ部2,2での衝撃波や膨張波が自己増幅作用によって高圧状態になり、装薬孔5内部での応力分布に方向性が生じる。各簡易装薬ホルダ21を予定破砕面方向に矩形空洞1の組み合わせ部2,2が一致するように装着し、上述のような衝撃波や膨張波の動的作用によって亀裂が矩形空洞1の組み合わせ部2,2に形成されるとともに、引続き発生する膨張ガス圧が亀裂に沿って進行し、更なる亀裂進展が促進される。また、各簡易装薬ホルダ21が周囲と一体であるとすると、簡易装薬ホルダ21の矩形空洞1は応力集中効果を発揮するので、簡易装薬ホルダ21によって膨張ガス圧の予定破砕面方向以外への噴き出しは抑制され、効果的に残留ガス圧力が破砕作用を増大させることとなる。
以上のようにして、場所打ちコンクリート杭の杭頭処理において、鉛直方向の準備作業に対し、鉛直方向と水平方向の亀裂進展をほぼ同時に制御し、杭頭処理を短期間でかつ低振動・低騒音に実施でき、杭本体は損傷させずに杭頭処理部のコンクリートを破砕できるので、粉塵量を低減できるとともに、施工精度のよい杭頭処理工法を実現できる。
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本実施の形態の杭頭処理工法は、図7(a)、(b)のような構成を有する杭頭処理部にも適用できる。図7は図5(a)、(b)の変形例である杭頭処理部の杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を示す平面図(a)及び縦方向上部断面図(b)である。
図7(a)、(b)の例は、杭筋篭を構成する複数の杭主筋41の先端上部41aが杭頭整形レベルiを越えてコンクリート杭30の杭頭処理部31内まで延びている以外は、図5(a)、(b)と同じ構成である。図7(a)、(b)のように杭頭処理部31内まで杭主筋41の先端上部41aが延在した杭筋篭を持つコンクリート杭の場合でも、図7と同様に杭頭処理部31を杭頭処理することができ、上述と同様の効果を得ることができる。
また、図5,図6の杭頭処理工法では簡易装薬ホルダ21の内部に高エネルギー物質として爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器を装着することができる。
本実施の形態による杭頭処理のための簡易装薬ホルダを説明するための図であって、簡易装薬ホルダを構成するL形状部材であるL形ライナの平面図(a)、正面図(b)、L形状部材の変形例である等辺山形鋼の平面図(c)、正面図(d)、及びL形状部材の変形例である改良L形ライナの平面図(e)、正面図(f)である。 図1(a)、(b)のL形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図(a)、図1(c)、(d)の等辺山形鋼を組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図(b)、及び図1(e)、(f)の改良L形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図(c)である。 本実施の形態による簡易装薬ホルダの杭頭内部における配置状態を概略的に示す杭縦方向の一部断面図である。 図3の簡易装薬ホルダ内の矩形空洞において爆発衝撃波が伝播する様子を模式的に示す平面図(a)、図3の簡易装薬ホルダの内壁面で反射した反射衝撃波が矩形空洞の組み合わせ部に向かって進む様子を模式的に示す平面図(b)、図3(b)の反射衝撃波が矩形空洞の断面の縮小で強くなり集中効果が生じる様子を模式的に示す部分平面図(c)、及び反射衝撃波が更に集中して亀裂が進展する方向を模式的に示す部分平面図(d)である。 本実施の形態による杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を概略的に示す平面図(a)及び縦方向上部断面図(b)である。 図5(a)、(b)の杭頭処理部における杭頭処理工法の工程S01乃至S11を説明するためのフローチャートである。 図5(a)、(b)の変形例である杭頭処理部の杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を示す平面図(a)及び縦方向上部断面図(b)である。
符号の説明
1,3 矩形空洞
2,4 組み合わせ部
5 装薬孔
11 L形ライナ(L形状部材)
12 等辺山形鋼(L形状部材)
13 改良L形ライナ(L形状部材)
21,22,23 簡易装薬ホルダ
30 コンクリート杭
31 杭頭処理部
34 水平仕切り板
34a トレミー管の挿入孔、コンクリートの通り孔
35 高エネルギー物質
41 杭主筋
42 せん断補強筋
43 衝撃反射リング(反射部材)
h 水平破砕レベル
i 杭頭整形レベル
x 水平方向
y 縦方向
k 亀裂進行方向

Claims (5)

  1. 杭頭内部において爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダが装薬孔内に位置し、
    前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるように2つのL形状部材を前記L形状部材の各端部で組み合わせることで組み合わせ部を構成しており、
    前記簡易装薬ホルダに高エネルギー物質装着され、
    前記高エネルギー物質により前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の前記簡易装薬ホルダの組み合わせ部における集中効果を利用して前記組み合わせ部における亀裂の形成及び前記装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを破砕させることを特徴とする杭頭処理工法。
  2. 前記簡易装薬ホルダを杭の縦方向に延びるように配置することにより杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御する請求項1に記載の杭頭処理工法。
  3. 場所打ちコンクリート杭に対しリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し、
    爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダが前記杭頭内部の装薬孔内に杭の縦方向に延びるように位置し、
    前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるように2つのL形状部材を前記L形状部材の各端部で組み合わせることで組み合わせ部を構成しており、
    前記簡易装薬ホルダに高エネルギー物質装着され、
    前記高エネルギー物質により前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の前記簡易装薬ホルダの組み合わせ部における集中効果を利用して前記組み合わせ部における亀裂の形成及び前記装薬孔の壁面からの杭に対する略縦方向の亀裂進展を制御するとともに、
    前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び/又は膨張ガス圧の前記組み合わせ部における集中効果による動的効果を前記水平仕切り板で反射させて、または膨張ガスを前記水平仕切り板で水平方向に誘導して、前記水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを分離させることを特徴とする杭頭処理工法。
  4. 前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による杭外周部の損傷を防ぐために前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による衝撃を反射させる反射部材を前記杭外周部に配置した請求項1乃至のいずれか1項に記載の杭頭処理工法。
  5. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の杭頭処理工法に用いられることを特徴とする簡易装薬ホルダ。
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