JP4413166B2 - 場所打ち杭の構築方法及び場所打ち杭構造 - Google Patents

Description

この発明は、場所打ち杭の構築方法及び場所打ち杭構造に関し、さらに詳細には、場所打ち杭の構築に伴って発生するスライムの対策技術に関する。

既製杭の施工方法の１つとして、プレボーリング根固め工法が知られている。この工法は掘削した杭孔にセメントミルクやソイルセメントなどの根固め液、さらには必要に応じて杭周固定液を充填した後、杭孔にコンクリート杭や鋼管杭などの既製杭を建て込む工法である。

この工法は打込み杭工法のような騒音・振動の問題がなく、また杭孔底部に根固め層を形成することから、後述する場所打ち杭工法のようなスライムの問題も発生しないという優れた工法であるが、次のような難点もある。すなわち、施工地盤によっては支持層深さが均一でないことがあり（不陸状態）、杭の天端高さの管理の問題が生じることがある。このような場合、杭頭部の切断や設計変更等を余儀なくされ、結果的に施工費用のコストアップにつながってしまう。

他方、掘削した杭孔に鉄筋籠を建て込んだ後、コンクリートを打設する場所打ち杭工法は、その径、長さ、水平耐力等の設計が自由であり、更に、杭頭処理も簡単である等、多くの利点を有している。

しかし、場所打ち杭工法は杭体全体の品質を均一に管理することが難しく、特に杭下部において、杭孔底に堆積するスライムの影響の問題がある。すなわち、施工後に、このスライム層が圧密圧縮され、場所打ち杭そのものが沈下する問題がある。したがって、従来より、コンクリート打設前にこのスライムを除去することが行われることになっているが、目視できない杭孔底において確実に除去されているのか疑問視されているのが実情である。このスライムの影響を避けるための工法も提案されている（例えば特許文献１，２参照）。

なお、その他、本件発明と関連する技術が記載された先行技術文献としては、特許文献３を挙げることができる。同文献に記載の技術は、杭孔底部に根固め層を形成したうえで、杭孔に鉄筋籠を建て込み、コンクリートを打設する技術である（同文献の第６図及び第７図参照）。ただし、同文献は根固め層の形成後に新たに発生するスライムの対策については何ら言及がない。
特開昭５２−４６０７号公報 実公平６−３２９８３号公報 特開昭６３−２２６４０８号公報

この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、コンクリート打設前の積極的なスライム除去作業を実施せずとも、その影響を無くすことができ、しかも高品質の杭体を得ることができる場所打ち杭の構築方法及び場所打ち杭構造を提供することにある。

この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、杭孔を掘削する工程と、
前記杭孔の底部に根固め液を供給し、杭孔底部のスライムと撹拌混合して根固め層を形成する工程と、
前記根固め層に先端部が入り込むように、前記杭孔に鉄筋籠を建て込む工程と、
前記杭孔にコンクリートを打設してコンクリート層を形成する工程とを備え、
前記鉄筋籠には、上下端部が前記コンクリート層及び前記根固め層にそれぞれ入り込み、両層間で鉛直荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする場所打ち杭の構築方法にある。

上記杭構築方法において、前記荷重伝達部材は前記鉄筋籠の内周に周方向に間隔を置いて複数取り付けられている。

また、この発明は、杭孔底部のスライムと根固め液とを撹拌混合して、該杭孔底部に形成された根固め層と、
この根固め層の上方の杭孔に形成されたコンクリート層と、
前記根固め層に先端部が入り込むように、前記コンクリート層に配置された鉄筋籠とを備え、
前記鉄筋籠には、上下端部が前記コンクリート層及び前記根固め層にそれぞれ入り込み、両層間で鉛直荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする場所打ち杭構造にある。

上記杭構造において、前記荷重伝達部材は前記鉄筋籠の内周に周方向に間隔を置いて複数取り付けられている。

この発明によれば、杭孔の底部のスライムと根固め液とを撹拌混合して根固め層を形成するので、杭孔底部にはスライムがそのまま残存することはなく、確認が困難なスライム除去作業を不要とすることができる。また、施工の進行に伴って、根固め層の上に新たなスライム層が形成されても、根固め層から突出してコンクリート層に入り込む荷重伝達部材を介して、鉛直荷重が根固め層に確実に伝達される。したがって、スライムの影響を受けない高品質の場所打ち杭を得ることができる。

この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、この発明による場所打ち杭構築方法の実施形態を示す施工手順図である。まず、図１（ａ）に示すように、アースオーガ１などの掘削機により杭孔２を掘削する。この実施形態では、拡大根固め部とするために、先端に拡大掘削翼３が設けられたアースオーガ１が用いられている。なお、地盤状況によってはアースオーガ１の先端から掘削液を注出させながら掘削する場合もある。

掘削深度が支持層４付近に到達したら、図１（ｂ）に示すように、拡大掘削翼３を拡大させ、支持層４において杭孔２の下端部を拡径して拡径孔２ａとする。次に、図１（ｃ）に示すように、アースオーガ１を引き上げながら、その先端から富配合のセメントミルク（根固め液）を拡径孔２ａ内に注出し、杭孔底部に残留しているスライムと撹拌混合して、根固め層５を形成する。なお、ここでいうスライムには掘屑のほか、掘削液としてベントナイト泥水を使用した場合の沈降土が含まれる。

次に、図１（ｄ）に示すように、鉄筋籠６をその先端部が根固め層５に入り込むように杭孔２に建て込む。このような施工の進行に伴って、根固め層５の上に新たなスライム層７が形成されるが、その対策については後述する。次に、図１（ｅ）に示すように、通常の場所打ち杭の場合と同様に、トレミー管等を用いて杭孔２にコンクリートを打設してコンクリート層８を形成する。

図２は上記鉄筋籠６を拡大して示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。鉄筋籠６は同一円周上に配置された複数の主筋９と、これら主筋９を取り囲むように上下方向に間隔を置いて配置された複数の帯筋１０とからなる点は、従来と同様である。この発明によれば、鉄筋籠６の内周に複数の荷重伝達部材部材１１が設けられている。この荷重伝達部材１１としては、図２に示す鋼棒のほか、鋼管、Ｈ形鋼、コンクリート柱などを用いることができる。

荷重伝達部材１１は所定長さを有し、溶接や結束線等により各主筋９の所定位置に取り付けられている。すなわち、荷重伝達部材１１はスライム層７を貫通して、上下端部がコンクリート層８と根固め層５とにそれぞれ入り込む長さを有し、またそのような状態となる位置に取り付けられる。したがって、荷重伝達部材１１の長さ及び取付け位置は、スライム層７が形成される深度及び厚さ等を想定して決定される。なお、この実施形態では荷重伝達部材１１は、その下端が鉄筋籠の下端に達する長さとしてある。

上記のような場所打ち杭の構築方法によれば、杭孔の底部のスライムと根固め液とを撹拌混合して根固め層５を形成するので、杭孔底部にはスライムがそのまま残存することはなく、確認が困難なスライム除去作業を不要とすることができる。

また、根固め層５の上に新たなスライム層７が形成されても、根固め層５から突出してコンクリート層８に入り込む荷重伝達部材１１を介して、根固め部５に鉛直荷重を確実に伝達することができる。すなわち、新たに形成されるスライム層７の影響を受けることなく、品質の良い場所打ち杭を構築することができる。

上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施形態では、荷重伝達部材を主筋９に対応させてこれと同じ本数取り付けたが、荷重伝達部材の数は要求される杭耐力応じて適宜増減することができる。

この発明による杭構築方法の実施形態を示す施工手順図である。 補強部材が設けられた鉄筋籠部分を拡大して示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。

符号の説明

１ アースオーガ
２ 杭孔
２ａ 拡径孔
３ 拡大掘削翼
４ 支持層
５ 根固め層
６ 鉄筋籠
７ スライム層
８ コンクリート層
９ 主筋
１０ 帯筋
１１ 荷重伝達部材

Claims (4)

1. 杭孔を掘削する工程と、
   前記杭孔の底部に根固め液を供給し、杭孔底部のスライムと撹拌混合して根固め層を形成する工程と、
   前記根固め層に先端部が入り込むように、前記杭孔に鉄筋籠を建て込む工程と、
   前記杭孔にコンクリートを打設してコンクリート層を形成する工程とを備え、
   前記鉄筋籠には、上下端部が前記コンクリート層及び前記根固め層にそれぞれ入り込み、両層間で鉛直荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする場所打ち杭の構築方法。
2. 前記荷重伝達部材は前記鉄筋籠の内周に周方向に間隔を置いて複数取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の場所打ち杭の構築方法。
3. 杭孔底部のスライムと根固め液とを撹拌混合して、該杭孔底部に形成された根固め層と、
   この根固め層の上方の杭孔に形成されたコンクリート層と、
   前記根固め層に先端部が入り込むように、前記コンクリート層に配置された鉄筋籠とを備え、
   前記鉄筋籠には、上下端部が前記コンクリート層及び前記根固め層にそれぞれ入り込み、両層間で鉛直荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられていることを特徴とする場所打ち杭構造。
4. 前記荷重伝達部材は前記鉄筋籠の内周に周方向に間隔を置いて複数取り付けられていることを特徴とする請求項３記載の場所打ち杭構造。

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