JP5090804B2 - 既製杭の施工方法及び基礎支持構造 - Google Patents
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Description
(1)基礎8の下側の地盤を掘削して作業空間70を形成する第1工程
(2)作業空間70において、基礎8に、ジャッキ9、直動回転変換機構10、及び既製杭1を鉛直方向75へ連結し、ジャッキ9を駆動することにより、既製杭1を回転させながら地盤に打ち込む第2工程
(3)ジャッキ9及び直動回転変換機構10を取り外し、地盤に打ち込まれた既製杭1の上端と基礎8とを連結する第3工程
(4)作業空間70を埋め戻す第4工程
この既製杭の施工方法は、ジャッキ9の駆動による基礎8及び建物の荷重を、直動回転変換機構10によって回転押し込み力として既製杭1に伝達することを特徴とする。
図1に示されるように、既製杭1は、杭本体2の先端部分に杭先部材3が設けられてなる。杭本体2は、所定の長さを有し、施工現場において必要な長さに継合される。杭本体2と杭先部材3とは別個の部材として構成されており、施工現場において容易に取り付け可能である。
図2に示されるように、直動回転変換機構10は、スパイラル部材11と、ジョイント12と、支持部材13とを主要構成とする。直動回転変換機構10は、基礎8の下面に連結されたジャッキ9の直線運動を、直線運動及び回転運動として既製杭1に伝達するものである。ジャッキ9の下側にはジョイント12を介してスパイラル部材11が連結され、そのスパイラル部材11の下側に既製杭1が連結されている。これらの連結は、ほぼ鉛直方向75(図2における上下方向)に沿っている。そして、スパイラル部材11は、支持部材13により所定の高さ位置に支持され、かつ鉛直方向75へ進退可能である。
ジャッキ9は、油圧ジャッキや、機械式ジャッキなどの公知のジャッキを用いることができるが、ポンプ分離型の油圧ジャッキが好適である。このようなジャッキの構成は当業者に周知であるので、ここでは詳細な説明が省略される。
図5に示されるように、地盤に打ち込まれた既製杭1は、杭頭部材50及び固定金具51によって、基礎8と連結される。杭頭部材50は、筒体52及び平板53を主要な構成とする。筒体52は、その断面形状が、既製杭1の杭本体2の外形より十分に大きい円形の鋼管である。具体的には、筒体52の内径は、杭本体2の正方形の外形における対角の寸法より大きい。したがって、図6に示されるように、筒体52が杭本体2の上端部に対して外嵌された状態において、杭本体2は、その外周面が筒体52の内周面と接触しない配置を採りうる。筒体52の上端には、平板53が溶接固定されている。平板53は、筒体52の断面外形より大きな矩形の平板である。この平板53が、その周縁が鍔として筒体52から突出するように配置されて、筒体52と連結されている。また、平板53の上面と筒体52の軸方向とは直交している。平板53には、厚み方向に貫通する一対の孔が形成されており、その孔に対応してナット57が固定されている。
第1工程では、既製杭1により支持すべき基礎8の下側の地盤を掘削して作業空間70を形成する。作業空間70は、その内部において作業者が作業を行う空間である。この作業空間70の深さは、既製杭1の1本の杭本体2の長さより深い。つまり、作業空間70の深さは、杭本体2を鉛直方向75に立てて、さらに前述されたジャッキ9及び直動回転変換機構10などを連結するに十分な深さであればよい。また、作業空間70は、基礎8の全体に対して一度にすべてを形成する必要はなく、1本の既製杭1を打ち込むに必要な作業空間70が形成されればよい。もちろん、複数本の既製杭1を打ち込むに十分な作業空間70を形成してもよいことは言うまでもない。
第2工程では、基礎8の下面に、ジャッキ9、直動回転変換機構10、及び既製杭1を鉛直方向75に順次連結し、既製杭1を地盤へ回転貫入する。この連結において、先ず、ジャッキ9を基礎8の下面に固定する。図2に示されるように、基礎8の下面に平板形状の固定金具71をモルタル72により固定し、この固定金具71と、ジャッキ9の上端に連結された平板73とを連結する。図2には詳細に現れていないが、基礎8の下面にホールインアンカーなどの後打ち色のアンカーボルトを施工し、このアンカーボルトを用いて固定金具71を固定すると共に、固定金具71と基礎8の下面との間にモルタル72を介在させる。固定金具71には、ジャッキ9に固定された平板73を締結可能なボルトを予め設けておく。そして、モルタル72が固結して固定金具71に基礎8に固定された後、固定金具71のボルト及びナットを用いて平板73を締結し、ジャッキ9を基礎8に吊り下げ固定する。
本実施形態によれば、基礎8の下面に、ジャッキ9、直動回転変換機構10、及び既製杭1が鉛直方向75に連結されて、ジャッキ9を駆動することによって、基礎8及び建物の荷重が直動回転変換機構10によって回転及び押し込み力として既製杭1に伝達されるので、既製杭1を地盤に打ち込みやすくなる。これにより、限られた荷重を有効活用して既製杭1を支持地盤まで打ち込むことができ、不同沈下に対して、長期的な信頼性の高い修復方法が実現される。
なお、上記実施形態では、直動回転変換機構10において、スパイラル部材11が拘束棒43,44と係合することにより、ジャッキ9の押し込み力を回転及び押し込み力として既製杭1に伝達することとしたが、拘束棒43,44に代えて、図11に示される拘束部材48を用いてもよい。拘束部材48は、スパイラル部材11より幅広の立方体形状であり、その厚み方向に貫通溝49が形成されている。貫通溝49は、スパイラル部材11のスパイラル部20の厚み及び幅に対応した細長形状であり、拘束部材48の厚み方向へ螺旋形状に捻れている。図11には詳細に現れていないが、貫通溝49の螺旋形状のレジれは、スパイラル部20の螺旋形状と合致する。したがって、拘束部材48を支持部材13の一部として固定し、その貫通溝49にスパイラル部材11を進退させると、スパイラル部材11が貫通溝49に案内されて回転する。このような拘束部材48を用いても、前述と同様の作用効果が発揮される。
2・・・杭本体(既製杭)
8・・・基礎
9・・・ジャッキ
10・・・直動回転変換機構
11・・・スパイラル部材
12・・・ジョイント
13・・・支持部材
21,22・・・螺旋溝
23,24・・・連結部
32・・・連結板(第1連結部)
33・・・連結板(第2連結部)
50・・・杭頭部材
51・・・固定金具
52・・・筒体
53・・・平板
70・・・作業空間
81〜83・・・仮杭
Claims (5)
- 基礎の下側の地盤を掘削して作業空間を形成する第1工程と、
上記作業空間において、上記基礎に、ジャッキ、直動回転変換機構、及び既製杭を鉛直方向へ連結し、当該ジャッキを駆動することにより、当該既製杭を回転させながら地盤に打ち込む第2工程と、
上記ジャッキ及び上記直動回転変換機構を取り外し、地盤に打ち込まれた既製杭の上端と上記基礎とを連結する第3工程と、
上記作業空間を埋め戻す第4工程と、を含む既製杭の施工方法。 - 上記直動回転変換機構として、
延出方向に進行する螺旋溝が外周に形成され、その延出方向の一端に上記既製杭との連結部を有するスパイラル部材と、
上記ジャッキと連結される第1連結部と、上記スパイラル部材が連結される第2連結部とが連結方向を軸として相互に回転自在なジョイントと、
上記延出方向を鉛直方向として上記螺旋溝と係合して上記スパイラル部材を所定位置に支持し、かつ当該スパイラル部材を螺旋溝に沿って回転させながら鉛直方向へ進退可能とする支持部材と、を用いる請求項1に記載の既製杭の施工方法。 - 上記第2工程において、所定の長さの既製杭を継ぎ足しながら地盤へ打ち込む請求項1又は2に記載の既製杭の施工方法。
- 上記第2工程において、
上記ジャッキを1ストローク分だけ往復駆動する毎に、(ジャッキの往復駆動回数)×(ジャッキのストローク)に対応する長さの仮杭に交換しながら、当該仮杭を既に打ち込まれた既製杭に仮継ぎして上記ジャッキを駆動し、
継ぎ足すべく既製杭の長さに対応させて上記ジャッキを複数回駆動した後に、上記仮杭に代えて既製杭を継ぎ足す請求項3に記載の既製杭の施工方法。 - 上記第3工程において、
既製杭の上端部と遊嵌する筒体と、当該筒体の上端に接続された平板とを有する杭頭部材を、当該平板を上記基礎の下面に対して平行として既製杭の上端部に連結し、当該平板と上記基礎の下面とを固定金具を用いて連結する請求項1から4のいずれかに記載の既製杭の施工方法。
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