JP6110156B2 - 高支持力杭の施工法 - Google Patents

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本発明は、杭の周面摩擦力増加による高支持力杭の施工法に関するものである。
杭の高支持力化によって、杭の本数を減らす、あるいは杭径を小さくすることにより経済的な杭基礎構造とすることが行なわれており、既存技術として、杭周辺にモルタルを注入することにより、杭の周辺摩擦力を高める摩擦杭を打設する方法が下記特許文献に記載されている。
特公平1−21287号公報 特開2000−319877号公報
特許文献1は、周面に突起が節状に形成されかつその打ち込み側下端部を先鋭にした異形コンクリート杭本体と、この異形コンクリート杭本体外周の上下軸方向に沿って付設された複数の注入管とを鬆土質地盤からなる地中に一緒に打ち込み、次いで前記各々の注入管を半数ずつ互いに引き抜き時間を先後にずらしながら徐々に引抜くとともに、先に引抜かれる半数の注入管を通して土質安定剤を前記異形コンクリート杭本体周囲に注入し、この土質安定剤の注入で土質を安定させた後、前記後から引抜かれる半数の注入管を通してコンクリートモルタルを前記異形コンクリート杭本体周囲に充填してなることを特徴とする異形コンクリート杭の沈下阻止工法である。
特許文献2は、地盤に形成した掘削孔内に金属製、紙製または合成樹脂製の管状体を挿入し、前記管状体内に固形状廃棄物を投入した後、同管状体内にインナーグラウト材を注入し、さらに前記管状体と地盤との間隙にアウターグラウト材を注入することを特徴とする杭工法である。
前記特許文献1では、下部からモルタル等を充填するため、充填材が地上に散逸して周辺に十分充填できない可能性ある。
前記特許文献2は、上部からグラウトを加圧しないで注入する方法なので十分充填できないものである。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、周辺地盤と杭の間にモルタルを高圧注入することによって圧力を掛け、周面摩擦力を増加させることができる高支持力杭の施工法を提供することにある。
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、掘削孔にコンクリートを打設する場所杭の外周部に上下に適宜間隔で注入孔が穿設されたモルタル注入管を配置し、コンクリート硬化後、前記モルタル注入管内に上下パッカー付きの注入ロッドを挿入し、注入ロッドを上から下へ移動させながら、上下パッカーの間の位置にある注入孔を介してモルタルを加圧注入していくことを要旨とするものである。
請求項1記載の本発明によれば、上部から下に向かって注入、硬化を繰り返していくことにより杭上部への注入材の逃げを防止することができ、高圧でのモルタル注入が可能となる。
請求項2記載の本発明は、モルタル注入管は、掘削孔に鉄筋籠とともに設置し、掘削孔にコンクリートを打設することを要旨とするものである。
請求項2記載の本発明によれば、前記請求項1の作用に加えて、場所打ち杭施工の場合であり、モルタル注入管は掘削孔に鉄筋籠とともに設置することで、適正位置に簡単かつ迅速に設置することができる。
請求項3記載の本発明は、掘削孔内にPC杭、PHC杭、鋼管杭などの既製杭を設置する同時期に、杭の外周部に上下に適宜間隔で注入孔が穿設されたモルタル注入管を配置し、モルタル注入管内に上下パッカー付きの注入ロッドを挿入し、上下パッカーの間の位置にある注入孔を介してモルタルを加圧注入していくことを要旨とするものである。
請求項3記載の本発明によれば、PC杭、PHC杭、鋼管杭などの既製杭を設置した場合であり、上部から下に向かって注入、硬化を繰り返していくことにより杭上部への注入材の逃げを防止することができ、高圧でのモルタル注入が可能となる。
請求項4記載の本発明は、上下パッカー付きの注入ロッドからの上部から下部に向かってのモルタルの加圧注入は、加圧注入、硬化を順次繰り返し、その注入圧を2から3MPaの高圧とすることを要旨とするものである。
請求項4記載の本発明によれば、モルタルの加圧注入に適する数値を示す。
以上述べたように本発明の高支持力杭の施工法は、周辺地盤と杭の間に圧力を掛けることにより周面摩擦力を増加させることができ、その結果、確実かつ容易に高支持力杭を構築することができるものである。
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1〜図3は本発明の高支持力杭の施工法の1実施形態を示す各工程の説明図で、図中αは支持層を示す。
図1に示すように、掘削孔に鉄筋籠(図示せず)および外周部に2〜3本(杭径によって調整、φ1.2m以下2本)のモルタル注入管(φ90mm)1を設置し、場所打ち杭2のコンクリート7を打設する。
コンクリート7の硬化後、モルタル注入管1内に上下にパッカー3付きの注入ロッド4を挿入し、モルタル8を上部から順次下部に向かって加圧注入していく。この上下パッカー付きの注入ロッド4からの上部から下部に向かってのモルタルの加圧注入は、加圧注入、硬化を順次繰り返し、その注入圧は2〜3MPa(20〜30kgf/cm)とする。
注入ロッド4の上下に付けるパッカー3は、図5に示すように膨張または弾性体からなる管内閉鎖体であり、空気圧などによって間隔を存して配置されるモルタル注入管1と注入ロッド4の間を閉塞できるようになっている。
空気圧の除去によって、パッカー3は小さくなりモルタル注入管との間に隙間ができることから、注入ロッド4の上下移動、再注入が可能である。
一方、モルタル注入管1には上下に適宜間隔で注入孔5が穿設され、その外周にゴム(ラバー)スリーブであるゴムリング6が被覆している。なお、ゴムリング6はそれ自体が注入孔5に対する逆止弁として作用する。
モルタル8を上部から下に向かって注入、硬化を繰り返していくことにより杭周辺地盤上部への注入材の逃げを防止することができ、高圧でのモルタル注入が可能となる。
モルタル注入管1は3m間隔でφ10mmの孔(注入孔5)およびゴムホースカバーが設けられており、注入毎に水洗浄しておくことにより、どの深度からでも、何度でも注入することが可能である。
周辺地盤が砂層の場合、周面摩擦力は注入圧に比例して大きくなっていくことから支持力が増加する。粘性土の場合は圧密の進行に従って摩擦力は増加していくが時間が掛ることから、設計としては支持力の増加を考えない。
以上の実施形態では場所打ち杭2を例に記載したが、掘削孔内にPC杭、PHC杭、鋼管杭などの既製杭を設置した場合にも、同時期に杭の外周部にモルタル注入管1を配置し、同様な方法による杭周面のモルタル加圧注入を行うことによって、周面摩擦を大きくすることが可能である。
本発明の高支持力杭の施工法の1実施形態を示す第1工程の説明図である。 本発明の高支持力杭の施工法の1実施形態を示す第2工程の説明図である。 本発明の高支持力杭の構造および施工法の1実施形態を示す第3工程の説明図である。 本発明の高支持力杭の施工法の場所打ち杭の1実施形態を示す横断平面図である。 本発明の高支持力杭の施工法で使用するモルタル注入管1およびパッカー3付きの注入ロッド4の説明図である。
1…モルタル注入管 2…場所打ち杭
3…パッカー 4…注入ロッド
5…注入孔 6…ゴムリング
7…コンクリート 8…モルタル

Claims (4)

  1. 掘削孔にコンクリートを打設する場所杭の外周部に上下に適宜間隔で注入孔が穿設されたモルタル注入管を配置し、コンクリート硬化後、前記モルタル注入管内に上下パッカー付きの注入ロッドを挿入し、注入ロッドを上から下へ移動させながら、上下パッカーの間の位置にある注入孔を介してモルタルを加圧注入していくことを特徴とした高支持力杭の施工法。
  2. モルタル注入管は、掘削孔に鉄筋籠とともに設置し、掘削孔にコンクリートを打設する請求項1記載の高支持力杭の施工法。
  3. 掘削孔内にPC杭、PHC杭、鋼管杭などの既製杭を設置する同時期に、杭の外周部に上下に適宜間隔で注入孔が穿設されたモルタル注入管を配置し、モルタル注入管内に上下パッカー付きの注入ロッドを挿入し、上下パッカーの間の位置にある注入孔を介してモルタルを加圧注入していくことを特徴とした高支持力杭の施工法。
  4. 上下パッカー付きの注入ロッドからの上部から下部に向かってのモルタルの加圧注入は、加圧注入、硬化を順次繰り返し、その注入圧を2から3MPaの高圧とする請求項1、請求項3の高支持力杭の施工法。
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