JP5033068B2 - 場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法に関し、さらに詳細には、杭頭と建築物の柱とをフーチングを介さずに直接接合するための杭頭処理方法に関する。

近年、杭頭と建築物の柱とをフーチングを介さずに直接接合する、いわゆるノンフーチング工法（あるいはフーチングレス工法）が採用されつつある。このノンフーチング工法は、コンクリート杭や鋼管杭等の既製杭、場所打ちコンクリート杭いずれにも適用されるが、場所打ちコンクリート杭の場合は、従来、以下のような方法で杭頭処理を行っている。

図７は、杭孔にコンクリートを打設し、硬化した後の場所打ちコンクリート杭５０を示している。まず、（ａ）に示すように、杭頭部５１まわりの地盤表層部５２を掘削し、杭頭部５１を露出させる。次いで、（ｂ）に示すように、杭頭部５１のコンクリートを設計杭頭レベルＡまでハツリ、鉄筋籠５３の頭部を露出させる。

次いで、（ｃ）に示すように、露出させた鉄筋籠５３の頭部外周に補強鉄筋籠５４を配置する。さらに（ｄ），（ｅ）に示すように、鉄筋籠５３と補強鉄筋籠５４との間にラス材からなる内型枠５５を配置し、また補強鉄筋籠５４の外周には外型枠５６を配置する。そして、（ｆ）に示すように、内型枠５５と外型枠５６との間にコンクリートを打設する。

打設コンクリートの硬化後、（ｇ）に示すように外型枠５６を脱型し、さらに（ｈ）に示すように、掘削した地盤表層部を埋め戻す。この結果、コンクリート杭５０の杭頭部上には鉄筋籠５３の頭部が内部で露出している筒状コンクリート部５７が形成される。この筒状コンクリート部５７に図示しない建築物の柱脚部を挿入して、膨張コンクリートを充填し、柱脚部とコンクリート杭５０とが一体化される。

上記のような従来工法において、筒状コンクリート部５７は膨張コンクリート充填のためのＲＣ型枠となるのであるが、従来工法はこの筒状コンクリート部５７を形成するために、コンクリート杭５０の構築後に、掘削、杭頭部のハツリ、内外二重型枠の設置、地盤修復等の一連の作業工程を実施しなければならない。

この出願の発明に関連する先行技術情報としては次のようなものがある。しかし、いずれの文献にも、筒状コンクリート部の内部に鉄筋籠の頭部を露出させるという技術思想の開示はない。
特開２０００１−２２０７３７号公報 特開２０００２−２０１６５２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、コンクリート杭構築後の掘削や杭頭部のハツリ等の作業を不要とし、筒状コンクリート部の形成を場所打ちコンクリート杭施工に伴って同時に行うことにより、作業工程の簡略化とコストダウンを図ることができる場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法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、地盤を掘削して形成した杭孔に鉄筋籠を建て込んでコンクリートを打設し、コンクリート杭を築造する場所打ちコンクリート杭工法において、
前記鉄筋籠としてその頭部外周に補強鉄筋籠を取り付けた鉄筋籠を前記杭孔に建て込む工程と、
前記打設したコンクリートの硬化前にその天端面を前記杭孔内で設計杭頭レベルに略一致させ、設計杭頭レベルよりも上方に前記鉄筋籠の頭部及び補強鉄筋籠を露出させる工程と、
前記露出した鉄筋籠の頭部及び補強鉄筋籠の間に筒状型枠を配置して、その外周にコンクリートを打設し、内側に凹状空間を区画する筒状コンクリート部を形成する工程と
を備えてなることを特徴とする場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法にある。

より具体的には、前記杭孔は杭頭部が形成される地盤表層部においてその下方の杭孔部分よりも拡径されている。また、前記型枠はその軸線方向に関して複数に分割された分割型枠であり、前記筒状コンクリート部の形成後、脱型する。前記筒状コンクリート部のコンクリート打設の際に、前記型枠の内方を覆う錐形のキャップを配置するようにしてもよい。

この発明によれば、杭コンクリートの築造に伴って建築物の柱脚部を挿入するための筒状コンクリート部を形成するので、杭コンクリート築造後の掘削、ハツリ、埋め戻し等の一連の作業工程が不要となる。したがって、作業工程を大幅に簡略化することができ、コストダウンを図ることができる。また、筒状コンクリート部は補強鉄筋籠を有し、杭コンクリートの鉄筋籠を補強して、強度に優れた杭頭部を形成することができ、杭の水平耐力の向上を図ることができる。

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〜図３は、この発明の実施形態を示す施工手順図である。図示の工程は、場所打ちコンクリート杭工法における鉄筋籠の建て込み以降の工程を示している。すなわち、図１（ａ）は、地盤表層部Ｓに形成した掘削孔にケーシング１（スタンドパイプ）を建て込み、ケーシング１から下方の地盤を安定液を満たしながら杭孔２を掘削し、杭孔２に鉄筋籠３を建て込むところを示している。

ケーシング１は地盤表層部Ｓから所定長さ突出するように地盤表層部Ｓに建て込まれている。施工する場所打ちコンクリート杭は拡頭杭であり、このためケーシング１の径は、その下方の杭孔２の径よりも大きくなっている。

鉄筋籠３は、図６にも詳細に示すように、同一円周上に縦向きに配置される多数本の主筋４とそれらを取り巻く多数のフープ筋５によって形成されるが、鉄筋籠３の頭部３ａにおいてはフープ筋５は配置されていない。この鉄筋籠３は杭孔２への建て込み中に、その建て込みをいったん停止し、ケーシング１に設けた治具６によって頭部３ａが保持される。

そして、図１（ｂ）に示すように、頭部３ａの外周に補強鉄筋籠７を取り付ける。この補強鉄筋籠７は後述する筒状コンクリート部の補強筋となる鉄筋籠である。補強鉄筋籠７は、縦方向に間隔を置いて配置される複数の円環状の主筋８と、これら主筋８を組み立てるための組立筋９とからなる（図６参照）。補強鉄筋籠７は鉄筋籠３よりも大径のものであり、両者間には所定大きさの間隔が形成される。この補強鉄筋籠７は、連結筋２１を介して鉄筋籠３の主筋４に固定される。なお、鉄筋籠３及び補強鉄筋籠７の各外周、補強鉄筋籠７の内周にはブレ止めのためのスペーサ１０が設けられている。

次いで、図１（ｃ）に示すように、鉄筋籠３を完全に杭孔２内に建て込む。そして、図１（ｄ）に示すように、杭孔２にトレミー管１１を挿入し、コンクリート１２を打設する。コンクリート１２は設計杭頭レベルＡよりも上方のケーシング内レベルまで打設し、余盛り部１２ａを形成する。この余盛り部１２ａには、周知のように、特にその上部にスライム等の不純物が含まれている。

次いで、図２（ｅ）に示すように、ケーシング１をその下端が設計杭頭レベルＡと略一致するまで引き上げる。そして、図２（ｆ）に示すように、余盛り部１２ａのコンクリートをバキューム手段１９等の適宜手段により除去する。この余盛り部１２ａの除去によって打設コンクリート１２の天端面を設計杭頭レベルＡに一致させ、また、設計杭頭レベルＡの上方に鉄筋籠３の頭部３ａ及び補強鉄筋籠７を露出させる（図６（ａ）も併せて参照）。

上記のようにして鉄筋籠３の頭部３ａ及び補強鉄筋籠７を露出させたら、図２（ｇ）に示すように、両鉄筋籠３ａ，７間に筒状型枠１３を配置する。この筒状型枠１３はその軸線方向に複数に分割された分割型枠であり（実施形態では２つ割り）、外周面に剥離剤を塗布しておく。筒状型枠１３はスペーサ１０により位置決めされるが、コンクリート打設時の浮き上がりを防止するために、筒状型枠１３の下端とその下方に位置する鉄筋籠３とを図示しない番線等の適宜手段で緊結しておくとよい。そして、図２（ｈ）に示すように、型枠１３の外周すなわち型枠１３とケーシング１との間にコンクリート１４を打設する。

コンクリート１４の打設の際には、型枠１３の上部にキャップ２０を被せるとよい。キャップ２０は円錐形や角錐形等の錐形のキャップであり、これを型枠１３の上部に被せることにより、コンクリート１４が型枠１３の内周側に落下することなく、コンクリートを型枠１３の外側に確実に打設することができ、打設作業が容易になる（図６（ｂ）も併せて参照）。コンクリート１４の打設後、ケーシング１を引抜く。そして、コンクリート１４の硬化後、図３（ｉ）に示すように型枠１３を脱型する。

以上のようにして、図３（ｊ）に示すように、コンクリート杭１５の杭頭部上に筒状コンクリート部１６が形成される。筒状コンクリート部１６は内側に凹状空間を区画し、この凹状空間１７には鉄筋籠３の主筋４のみからなる頭部３ａが露出している。凹状空間１７には建築物の柱脚部１８が挿入され、膨張コンクリートを充填して筒状コンクリート部１６と一体化される。

上記のような杭頭処理方法によれば、杭コンクリートの築造に伴って建築物の柱脚部を挿入するための筒状コンクリート部を形成するので、杭コンクリート築造後の掘削、ハツリ、埋め戻し等の一連の作業工程が不要となる。したがって、作業工程を大幅に簡略化することができ、コストダウンを図ることができるとともに、ハツリ作業や掘削に伴う騒音の発生をなくすことができる。また、筒状コンクリート部の補強鉄筋籠は杭コンクリートの鉄筋籠に取り付けられて一体となっているので、強度に優れた筒状コンクリート部を形成することができ、杭の水平耐力の向上を図ることができる。

この発明の施工手順を示す断面図である。 図１に引き続く施工手順を示す断面図である。 図２に引き続く施工手順を示す断面図である。 図２（ｇ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 図３（ｉ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 鉄筋籠頭部及び補強鉄筋籠の詳細を示し、（ａ）は筒状コンクリート部のコンクリート打設前の状態であり、（ｂ）は同コンクリートの打設中の状態を示している。 従来の施工手順を示す断面図である。

符号の説明

１ ケーシング
２ 杭孔
３ 鉄筋籠
３ａ 鉄筋籠の頭部
４ 主筋
７ 補強鉄筋籠
１２ コンクリート
１２ａ 余盛り部
１３ 筒状型枠
１４ コンクリート
１５ コンクリート杭
１６ 筒状コンクリート部
１７ 凹状空間
１８ 柱脚部
１９ バキューム手段
２０ キャップ
Ａ 設計杭頭レベル
Ｓ 地盤表層部

Claims (4)

1. 地盤を掘削して形成した杭孔に鉄筋籠を建て込んでコンクリートを打設し、コンクリート杭を築造する場所打ちコンクリート杭工法において、
   前記鉄筋籠としてその頭部外周に補強鉄筋籠を取り付けた鉄筋籠を前記杭孔に建て込む工程と、
   前記打設したコンクリートの硬化前にその天端面を前記杭孔内で設計杭頭レベルに略一致させ、設計杭頭レベルよりも上方に前記鉄筋籠の頭部及び補強鉄筋籠を露出させる工程と、
   前記露出した鉄筋籠の頭部及び補強鉄筋籠の間に筒状型枠を配置して、その外周にコンクリートを打設し、内側に凹状空間を区画する筒状コンクリート部を形成する工程と、
   を備えてなることを特徴とする場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法。
2. 前記杭孔は杭頭部が形成される地盤表層部においてその下方の杭孔部分よりも拡径していることを特徴とする請求項１記載の場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法。
3. 前記型枠はその軸線方向に関して複数に分割された分割型枠であり、前記筒状コンクリート部の形成後、脱型することを特徴とする請求項１又は２記載の場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法。
4. 前記筒状コンクリート部のコンクリート打設の際に、前記型枠の内方を覆う錐形のキャップを配置することを特徴とする請求項１，２又は３記載の場所打ちコンクリート杭工法における杭頭処理方法。

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