JP7353963B2 - 杭頭処理工法 - Google Patents
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Description
(1)はつり工法
杭頭の余盛り部を手動式の破砕機を用いて人力によりはつり、発生したコンクリートガラを処理する工法で、事前の準備工としては、破砕ラインの確認程度であるが、作業時間に制限があるなどして時間を要するばかりでなく、騒音・振動が著しく、周辺環境に大きく影響する。また、作業中に、杭頭の鉄筋を傷めるなど、工法的な問題もある。
杭径がφ1,200~1,600mmの中形の杭に、比較的有効とされているが、破砕ラインに8箇所程度、先行削孔し、その後、各削孔箇所にせり矢を打ち、亀裂を杭全周に派生させることにより、水平破断する工法である。ある程度の手間と時間を要するが、単純な工法の割に、確実性が比較的高い。しかし、杭径がφ2,000mmを超える領域では、先行削孔箇所が多くなり、切断の確度は著しく低下する。また、杭頭を現地で小割する場合は、結局「はつり工法」を適用せざるを得ない。
あらかじめ杭頭に設置したシース管などに挿入した破砕剤の膨張作用により、杭頭のコンクリートを小割にし、処理する工法である。本工法については、前施工の準備工としてシース管の配置・固定があり、後施工として静的破砕剤の投入があるため、全般的に破砕剤が杭頭全体に適度に作用させることが難しく、また、水平面が適度に形成され難いため、結果的に人力による仕上げはつりの量が多くなる傾向にある。
杭筋組立て時に、竪管方式の水平フィン(平鋼2枚重ね)付装薬ホルダー4本を杭外周の杭主筋内側に配置し、密閉状態とし、杭工事、掘削工事以降における杭頭表出後に、動的破砕剤を装薬ホルダーに挿入し、遠隔操作にて杭余盛り部を動的破砕により水平破断する。この方法についても、特に時間や手間を要するような作業はないが、杭施工前に関連機器材を装着する必要があり、装薬ホルダーの固定が難しいなど、(3)と同様の短所が指摘される。また、ホルダー上部を速硬モルタルで閉塞する必要があり、約1時間の硬化時間を要する。加えて、竪管方式の装薬ホルダーが高価であり、杭頭処理工法としては、最も費用が高い。
本工法は、後施工となる横孔方式により動的破砕剤を装薬し、杭頭余盛り部を水平破断する工法になるが、通常は、半径×90%程度の長さの横孔を放射状に設けるが、これをさや管に換えて、前施工とした場合、杭断面中央のトレミー管配置箇所の確保が難しい。装薬孔長さを調整するなど、トレミー管配置が不可ではないが、(4)と同様に、前施工でさや管を所定位置に保持するのが難しい。
横孔方式による水平破断工法を基本として、対象杭が敷地外周部にある場合、その外周部側の装薬孔を、すべて敷地側からハンドドリルで削孔できるように配置して杭頭処理する方法を本発明者は先に特願2018-172094において提案した。すなわち、一部の装薬孔は、放射状配置であり、他の装薬孔を近接する放射状配置の装薬孔と平行に配置し、それらの間隔が適切で、装薬量が適量であれば、水平破断に到る破砕力を確保できる。本方法における破砕メカニズムとしては、装薬孔放射状配置の横孔方式と同様に、ほぼ同時に発生する破砕力が別の破砕力発生元である最近接の他の装薬孔に向かうため、この場合は中央から放射状4方向と平行2方向に破砕力が伝播し、水平破断される。
前記複数の装薬孔は所定の杭直径方向において線対称に形成され、
前記複数の装薬孔の一部が杭中心の放射状配置の一部をなすように第1の装薬孔として形成され、
前記第1の装薬孔と少なくとも同数の前記装薬孔が第2の装薬孔として形成され、前記第2の装薬孔の各々から前記所定の杭直径方向に向けた延長線と前記所定の杭直径方向との交点が前記杭中心からずれており、
前記第1の装薬孔と前記第2の装薬孔とのうちの隣接する前記装薬孔同士が略平行である。
前記複数の装薬孔は、所定の杭直径方向に関してそれぞれ少なくとも2本ずつ線対称に形成され、
前記コンクリート杭は同一の施工区域内に複数本打設され、前記複数本のコンクリート杭のうち前記施工区域の端部または隅角部に位置するコンクリート杭に隣接して障害物が存在する場合に、前記装薬材を前記コンクリート杭の外周面から前記装薬孔に挿入可能なように前記複数の装薬孔の方向を決定するものである。
11 杭主筋
12 せん断補強筋
20 杭頭部
21 杭頭余盛部
31,32,33,36 第1の装薬孔
34,35,37,38 第2の装薬孔
40 装薬材
41 動的破砕剤
47,48,49 軽量鋼材
81~85 第1の装薬孔
86~91 第2の装薬孔
101,102 第1の装薬孔
103~106 第2の装薬孔
110,111 第1の装薬孔
112a~112c 装薬孔
113~116 第2の装薬孔
B1,B2 施工区域の境界線
CR 隅角部
C~I 杭の水平断面の分割領域
P 杭中心
r 杭直径方向
T トレミー管
Claims (8)
- 場所打ちコンクリート杭の杭頭処理を行う杭頭処理工法であって、
コンクリート杭の杭鉄筋の組み立て時に複数のさや管を杭軸方向に直交しかつ杭天端に関連する高さ位置が同一となるように配置する工程と、
前記杭鉄筋が設置された所定位置においてコンクリートを打設する工程と、
前記コンクリート杭において前記複数のさや管により形成された複数の装薬孔に装薬材を装填する工程と、
前記装填された装薬材内の動的破砕剤により前記杭頭部の杭頭余盛部を水平破断する工程と、を含み、
前記複数の装薬孔は所定の杭直径方向において線対称に形成され、
前記複数の装薬孔の一部が杭中心の放射状配置の一部をなすように第1の装薬孔として形成され、
前記第1の装薬孔と少なくとも同数の前記装薬孔が第2の装薬孔として形成され、前記第2の装薬孔の各々から前記所定の杭直径方向に向けた延長線と前記所定の杭直径方向との交点が前記杭中心からずれており、
前記第1の装薬孔と前記第2の装薬孔とのうちの隣接する前記装薬孔同士が略平行である、杭頭処理工法。
- 前記第1の装薬孔に対応する前記さや管が前記コンクリート打設工程で杭中心に配置されるトレミー管と干渉しないように前記さや管の長さを調整する請求項1に記載の杭頭処理工法。
- 場所打ちコンクリート杭の杭頭処理を行う杭頭処理工法であって、
コンクリート杭の杭鉄筋の組み立て時に複数のさや管を杭軸方向に直交しかつ杭天端に関連する高さ位置が同一となるように配置する工程と、
前記杭鉄筋が設置された所定位置においてコンクリートを打設する工程と、
前記コンクリート杭において前記複数のさや管により形成された複数の装薬孔に装薬材を装填する工程と、
前記装填された装薬材内の動的破砕剤により前記杭頭部の杭頭余盛部を水平破断する工程と、を含み、
前記複数の装薬孔は、所定の杭直径方向に関してそれぞれ少なくとも2本ずつ線対称に形成され、
前記コンクリート杭は同一の施工区域内に複数本打設され、
前記複数本のコンクリート杭のうち前記施工区域の端部または隅角部に位置するコンクリート杭に隣接して障害物が存在する場合に、前記装薬材を前記コンクリート杭の外周面から前記装薬孔に挿入可能なように前記複数の装薬孔の方向を決定する、杭頭処理工法。 - 前記水平破断する杭の水平断面積に対し前記各装薬孔が担当する担当破断面積に基づいて前記装薬材内の動的破砕剤の量を設定する請求項1乃至3のいずれかに記載の杭頭処理工法。
- 前記担当破断面積は、前記装薬孔と隣接する前記装薬孔との間の仮想線と前記所定の杭直径方向と前記杭の外周とにより定められる請求項4に記載の杭頭処理工法。
- 前記装薬材内の動的破砕剤の必要量に基づいて前記各装薬孔の長さおよび径の少なくとも一方を調整する請求項4または5に記載の杭頭処理工法。
- 前記所定の杭直径上に前記装薬孔を追加する請求項1乃至6のいずれかに記載の杭頭処理工法。
- 前記コンクリート杭は同一の施工区域内に複数本打設され、
前記複数本のコンクリート杭のうち前記施工区域の端部または隅角部に位置するコンクリート杭に隣接して障害物が存在する場合に、前記装薬材を前記コンクリート杭の外周面から前記装薬孔に挿入可能なように前記複数の装薬孔の方向を決定する請求項1または2に記載の杭頭処理工法。
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