JP6712498B2

JP6712498B2 - 構真柱および基礎の構築方法

Info

Publication number: JP6712498B2
Application number: JP2016103794A
Authority: JP
Inventors: 明人織部; 篤志和泉
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2020-06-24
Anticipated expiration: 2036-05-24
Also published as: JP2017210779A

Description

本発明は、横断面が略十字状の鋼製十字部を有する構真柱、および、この構真柱を用いた基礎の構築方法に関する。

従来より、場所打ち杭については、杭の上端部のコンクリートが貧配合となるため、この部分を余盛部として電動ピックやブレーカーなどの工具を用いて斫り出す処理（杭頭処理）を行っている。したがって、場所打ち杭に構真柱を打ち込んだ場合には、構真柱の鉄骨の周囲に杭コンクリートが入り込んでいるため、杭頭処理の際に、この構真柱の鉄骨回りのコンクリートを斫り出すのにかなりの手間と時間がかかってしまい、コスト高となっていた。また、斫り出し作業を行う際に、構真柱の鉄骨が損傷するおそれがあった。

そこで、構真柱内部のうち杭の余盛部に位置する部分に、空気、水、油などの流体が注入された袋体や、上下に長い樹脂製や発泡スチロール製の杭頭処理具を配置しておき、杭頭処理の際には、これら袋体や杭頭処理具を撤去する手法が提案されている（特許文献１、２参照）。

この手法によれば、袋体や杭頭処理具を構真柱内に配置しておくことで、杭コンクリートの斫り出し量が低減できるので、杭頭処理の手間を軽減できる。また、ブレーカー等の工具を構真柱の内部に差し込まなくてもよいから、工具が斫り出し時に鉄骨柱に与える損傷を防止できる。

特開平１０−２９８９７９号公報特開２００６−２００２８６号公報

しかしながら、空気、水、油などの流体が注入された袋体は、杭コンクリートの打設時に、袋体内の圧力がコンクリートの圧力に負けて袋体が萎むことで、この袋体が萎んで形成された空間にコンクリートが入り込むため、実質的に使用できなかった。

また、杭頭処理具を用いた場合、杭頭処理具を撤去しようとすると、現実には、杭頭処理具が硬化したコンクリートに引っ掛かるため、杭頭処理具を破壊することなく撤去することは困難であった。そのため、各構真柱について４つの杭頭処理具を製作する必要があり、コスト高となるおそれがあった。

本発明は、構真柱を打ち込んだ場所打ち杭を杭頭処理する際に、構真柱の鉄骨の損傷を防止しつつ、構真柱を構成する鉄骨回りのコンクリートを斫り出し作業を迅速かつ低コストで実施できる、構真柱をおよびこの構真柱を用いた杭の構築方法を提供することを目的とする。

発明者らは、場所打ち杭の杭頭部部分に埋設される構真柱の廻りの現場打設コンクリートを、短時間でかつ構真柱に損傷を与えることなく撤去できるように、構真柱の杭天端よりも上側の所定位置（余盛部）に、予め、砂や土入りの土嚢袋を設置しておくことで、構真柱を杭穴に建込み、杭体に構真柱を埋設した後であっても、余盛部のコンクリートを容易に撤去できる、構真柱とその構真柱を備えた基礎の構築方法の発明に至った。
具体的には、構真柱に鋼棒（仮設ピース）を溶接して格子状のモチ網部として下面保持部を形成するとともに、構真柱の側面にも鋼棒を溶接してモチ網部として側面保持部を設け、下面保持部上で構真柱と側面モチ網部との間に、上述の土嚢袋を複数設置した。

本願発明の特徴は、鋼棒を格子状に形成したモチ網部を、構真柱の余盛部分の下面および側面に設けることで、杭体の現場打設コンクリートと余盛部に設置した土嚢袋との間に凹凸形状の接合面が形成され、これにより、接合面に空気だまりが形成されることなく、場所打ち杭と構真柱との接合部分が形成される点である。構真柱の杭天端よりも上側の所定位置に土嚢袋を設けたことで、構真柱周りのコンクリートを撤去し、その後、構真柱の内部に設置された土嚢袋を搬出すれば、構真柱の余盛部に位置する部分を出現させることができる。

第１の発明の構真柱は、横断面が略十字状の鋼製十字部（例えば、後述の鋼製十字部１０）を有する構真柱（例えば、後述の構真柱１）であって、前記鋼製十字部の高さ方向の所定区間を余盛空間（例えば、後述の余盛空間Ｐ）とし、前記鋼製十字部に設けられて当該余盛空間の下面を覆う下面保持部（例えば、後述の下面保持部１２）と、前記鋼製十字部に設けられて前記余盛空間の側面を覆う側面保持部（例えば、後述の側面保持部１３）と、を備え、前記余盛空間を覆う前記下面保持部の上面には、砂または土が収容された複数の袋体（例えば、後述の土嚢袋１６）が積層して収容されることを特徴とする。

ここで、鋼製十字部とは、例えば、横断面が略十字形状の鉄骨材である。
この発明によれば、杭の余盛部に位置する構真柱の余盛空間に、複数の袋体を収容した。これにより、構真柱の余盛空間に杭コンクリートが侵入するのを防止できる。その結果、余盛部のコンクリートの斫り出し量を削減できるとともに、ブレーカー等の工具を構真柱の内側に差し込まなくてもよいので、工具が斫り出し時に構真柱の鉄骨に与える損傷を防止できる。また、杭コンクリートの斫り出し量が少なくなるので、斫り出しガラの搬出量を削減できるとともに、ガラの処分費用も削減できる。
よって、杭頭部の杭コンクリートの斫り出し作業を、短工期かつ低コストで実施することができる。

また、砂または土入りの袋体が、袋体の下に打設された杭コンクリートによる上方への押上力に抵抗し、余盛空間に杭コンクリートが侵入するのを確実に防止できる。さらに、複数の袋体を積層して設置することで、袋体同士の隙間が上下方向に延びる空気抜きの通路となるので、袋体の下に杭コンクリートを密実に打設できる。

また、砂または土入りの袋体は、コンクリートの圧力がかかってもほとんど変形せず、構真柱の余盛空間内に密実に設置できるので、従来の空気、水、油などの流体が注入された袋体を用いた場合に比べて、実用的である。
また、袋体に砂や土を詰め込んで積層したので、袋体の撤去時には、積層された袋体を上から順番に撤去するだけでよいから、撤去が容易であり、施工コストを低減できる。

第２の発明の構真柱は、前記余盛空間を構成する鋼製十字部のフランジ（例えば、後述のフランジ１５）の外側面には、絶縁部材（例えば、後述のシート１７）が設けられていることを特徴とする。

ここで、絶縁部材とは、鋼製十字部の鋼材とこの鋼材の周囲に打設されたコンクリートとを非付着状態とするために設けられるものであり、例えば、プラスチック製や布製の折り曲げ可能なシートである。
この発明によれば、鋼製十字部とこの鋼製十字部の周囲のコンクリートとを絶縁部材で絶縁したので、杭の余盛部の杭コンクリートの斫り出し作業が容易になるとともに、この斫り出し作業時にブレーカー等の工具が構真柱の鉄骨に与える損傷を防止できる。

第３の発明の基礎の構築方法は、構真柱が埋設された基礎（例えば、後述の基礎２）の構築方法であって、地盤（例えば、後述の地盤６）を削孔して杭穴（例えば、後述の杭穴７）を形成し、当該杭穴に所定高さまでコンクリートを打設して杭（例えば、後述の杭３）を構築するとともに、当該杭に請求項１に記載の構真柱を建て込む工程（例えば、後述のステップＳ１）と、所定時間経過後に、当該杭の上面から所定深さまでの余盛部（例えば、後述の余盛部９）を斫り出すとともに、前記構真柱内部の袋体（例えば、後述の土嚢袋１６）を撤去する工程（例えば、後述のステップＳ２）と、当該杭の斫り出した部分に、新たなコンクリートを打設する工程（例えば、後述のステップＳ３）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、第１または第２の発明の構真柱を用いて杭を構築したので、構真柱の余盛空間に杭コンクリートが侵入するのを防止できる。よって、余盛部のコンクリートの斫り出し量を削減できるとともに、斫り出し作業時にブレーカー等の工具が鉄骨柱に与える損傷を防止することができる。

本発明によれば、構真柱を打ち込んだ場所打ち杭を杭頭処理する際に、構真柱の鉄骨の損傷を防止しつつ、構真柱を構成する鉄骨回りのコンクリートを斫り出し作業を迅速かつ低コストで実施できる。

本発明の一実施形態に係る構真柱の側面図である。図１のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面図である。実施形態に係る構真柱の余盛空間の側面図である。図３のＤ−Ｄ断面図である。図３のＥ−Ｅ断面図である。実施形態に係る構真柱が埋設された基礎の構築手順図である。実施形態に係る基礎を構築する手順の説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る構真柱１の側面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面、およびＣ−Ｃ断面図である。
構真柱１は、鋼製であり、基礎２に埋設されている。基礎２は、鉛直方向に延びる杭３と、この杭３の上に設けられたフーチング４と、フーチング４から略水平に延びる基礎梁５と、を備える。

構真柱１は、横断面が略十字状の鋼製十字部１０と、この鋼製十字部１０の上に設けられた矩形筒状の矩形部２０と、を有する。
鋼製十字部１０のうち構真柱１の内部でかつ高さ方向の所定区間を余盛空間Ｐとする。この余盛空間Ｐは、杭３を構築する際、この杭３の余盛部９の内部に位置する（図７（ｂ）参照）。また、鋼製十字部１０のうち余盛空間Ｐの下側の部分の外表面には、スタッド１１が打設されている。

構真柱１は、鋼製十字部１０に設けられて余盛空間Ｐの下面を覆う下面保持部１２と、鋼製十字部１０に設けられて余盛空間Ｐの側面を覆う側面保持部１３と、を備える。

図３は、構真柱１の余盛空間Ｐの側面図である。図４は、図３のＤ−Ｄ断面図である。図５は、図３のＥ−Ｅ断面図である。
鋼製十字部１０は、鋼板を十字形状に配置して構成された４つのウエブ１４と、各ウエブ１４の外端にこのウエブ１４に直交して設けられた鋼板であるフランジ１５と、を備える。
側面保持部１３は、余盛空間Ｐの上下端に設けられてかつ隣り合うフランジ１５同士を連結する板状の第１側面保持片３０と、上下の第１側面保持片３０同士を連結しかつ互いに略平行に設けられた複数の棒状の第２側面保持片３１と、を備える。

下面保持部１２は、各ウエブ１４の両側面のうち第１側面保持片３０の高さ位置に取り付けられた取付片４０と、互いに対向する取付片４０同士を連結する４本の棒状の第１下面保持片４１と、取付片４０と下側の第１側面保持片３０とを連結する８本の棒状の第２下面保持片４２と、を備える。

余盛空間Ｐには、砂または土が収容された複数の袋体としての土嚢袋１６が収容される。これら土嚢袋１６は、側面保持部１３の内側で下面保持部１２の上に、積層して配置される。また、余盛空間Ｐを構成するフランジ１５の外側面には、絶縁部材としての樹脂製または発泡体のシート１７が設けられている。このシート１７は、可撓性を有する紐部材で鋼製十字部１０に巻いて締め付けたり、鋼製十字部１０の外側面に接着剤を塗布して貼り付けたりすることで仮固定される。これにより、鋼製十字部１０とコンクリートとが絶縁されるので、鋼製十字部１０の周囲のコンクリートがフランジ１５の外側面に直接接することはなく、コンクリート硬化後に、余盛部９に打設されたコンクリートを、容易に斫り出して撤去できる。

以下、構真柱１が埋設された基礎２を構築する手順について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
初期状態として、構真柱１の余盛空間Ｐに、砂または土が収容された土嚢袋１６を詰めておく。
ステップＳ１では、図７（ａ）に示すように、地盤６を削孔して杭穴７を形成し、この杭穴７に図示しない鉄筋籠を挿入した後、所定高さまでコンクリートを打設して杭３を構築するとともに、この杭３に構真柱１を建て込む。その後、杭穴７を土砂で埋め戻す。

ステップＳ２では、図７（ｂ）に示すように、地盤６を床付面８まで掘削し、杭３の上面から所定深さまでの余盛部９を斫り出すとともに、構真柱１内の土嚢袋１６を撤去する。
ステップＳ３では、図１に示すように、杭３の斫り出した部分に配筋して新たなコンクリートを打設し、フーチング４および基礎梁５を構築する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）杭３の余盛部９に位置する構真柱１の余盛空間Ｐに、複数の土嚢袋１６を収容した。これにより、構真柱１の余盛空間Ｐに杭コンクリートが侵入するのを防止できる。その結果、余盛部９のコンクリートの斫り出し量を削減できるとともに、ブレーカー等の工具を構真柱１の内側に差し込まなくてもよいので、工具が斫り出し時に構真柱の鉄骨に与える損傷を防止できる。また、杭コンクリートの斫り出し量が少なくなるので、斫り出しガラの搬出量を削減できるとともに、ガラの処分費用も削減できる。
よって、杭頭部の杭コンクリートの斫り出し作業を、短工期かつ低コストで実施することができる。

また、砂または土入りの土嚢袋１６が、この土嚢袋１６の下に打設された杭コンクリートによる上方への押上力に抵抗し、余盛空間Ｐに杭コンクリートが侵入するのを確実に防止できる。さらに、複数の土嚢袋１６を積層して設置することで、土嚢袋同士の隙間が上下方向に延びる空気抜きの通路となるので、土嚢袋１６の下に杭コンクリートを密実に打設できる。

また、砂または土入りの土嚢袋１６は、コンクリートの圧力がかかってもほとんど変形しないので、構真柱１の余盛空間Ｐ内に密実に設置でき、従来の空気、水、油などの流体が注入された袋体を用いた場合に比べて、実用的である。
また、土嚢袋１６に砂や土を詰め込んで積層したので、土嚢袋１６の撤去時には、積層された土嚢袋１６を上から順番に撤去するだけでよいから、撤去が容易であり、施工コストを低減できる。

（２）余盛空間Ｐを構成する鋼製十字部１０とこの鋼製十字部１０の周囲のコンクリートとを絶縁部材で絶縁したので、杭３の余盛部９の杭コンクリートの斫り出し作業が容易になるとともに、この斫り出し作業時にブレーカー等の工具が構真柱の鉄骨に与える損傷を防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、余盛空間Ｐのフランジ１５の外側面にのみ、絶縁部材として樹脂製のシート１７を貼り付けたが、これに限らず、フランジ１５の外側面に絶縁部材として塗料を塗布してもよい。

１…構真柱２…基礎３…杭４…フーチング５…基礎梁６…地盤７…杭穴
８…床付面９…余盛部Ｐ…余盛空間
１０…鋼製十字部１１…スタッド１２…下面保持部１３…側面保持部
１４…ウエブ１５…フランジ１６…土嚢袋（袋体）１７…シート（絶縁部材）
２０…矩形部３０…第１側面保持片３１…第２側面保持片
４０…取付片４１…第１下面保持片４２…第２下面保持片

Claims

横断面が略十字状の鋼製十字部を有する構真柱であって、
前記鋼製十字部の高さ方向の所定区間を余盛空間とし、前記鋼製十字部に設けられて当該余盛空間の下面を覆う下面保持部と、
前記鋼製十字部に設けられて前記余盛空間の側面を覆う側面保持部と、を備え、
前記余盛空間を覆う前記下面保持部の上面には、砂または土が収容された複数の袋体が積層して収容されることを特徴とする構真柱。
前記余盛空間を構成する鋼製十字部のフランジの外側面には、絶縁部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の構真柱。
構真柱が埋設された基礎の構築方法であって、
地盤を削孔して杭穴を形成し、当該杭穴に所定高さまでコンクリートを打設して杭を構築するとともに、当該杭に請求項１に記載の構真柱を建て込む工程と、
所定時間経過後に、当該杭の上面から所定深さまでの余盛部を斫り出すとともに、前記構真柱内部の袋体を撤去する工程と、
当該杭の斫り出した部分に、新たなコンクリートを打設する工程と、を備えることを特徴とする基礎の構築方法。