JPH0121287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は異形コンクリート杭の沈下工法とその
異形コンクリート杭に関し、特に鬆土質地盤であ
る軟弱地盤において、節状の突起を形成した異形
プレストレスコンクリート杭を打入れると共に、
土質安定剤又はコンクリートモルタルを注入し
て、杭基礎の支持力を増大し、基礎の沈下を最小
限にくい止めるようにした異形コンクリート杭の
沈下阻止工法とその異形コンクリート杭に関する
ものである。

〔従来技術〕

従来、摩擦杭は直接杭打ち機でコンクリート杭
又は鋼杭を地中に打込んで群杭を形成し、その周
辺の摩擦力でその載荷重を支持しているのである
が、コンクリート杭のように周面が平坦なもの
は、その単杭の摩擦力は粗面の単杭のものより小
さく、特に殆んどの支持力を杭の摩擦力に依存す
る軟弱地盤では、どうしても杭数を増加して載荷
重に応じた支持力を持つ群杭に設計しなければな
らない。ところが、杭数が多くなれば、材料費と
杭打ちに手数がかかつて工事費が嵩むのは言うま
でもなく、それより更に厄介な基礎工学上の問題
は、杭数を許容以上に増やすと沈下量が却つて大
きくなり、基礎杭沈下の適宜な阻止工法が要望さ
れている。特に含水量の高い粘土質の軟弱基盤で
は、サンドドレイン、又はペーパードレイン等の
土質安定工法が行われ、基盤の支持力を増大させ
るように図つているが、いずれも長時間を要する
と共に建設費が嵩み、時間と多額の建設費の許さ
れない基礎工事では、もつと直接で安価な沈下阻
止工法が要望されている。又、近時海岸や湖沼を
干拓し、或いは埋立てて造成した土地に建築が盛
んに行われているが、先づ許容値以上の建築物の
沈下が問題になつてくる。勿論ベタ基礎等のよう
に建築物の沈下を阻止する考案が多々あるが、い
ずれも建設費が嵩んで理想的な工法ではない。

上記の欠点を解消するために、近年では場所打
ちコンクリート杭の杭打ち工法が提案され、例え
ば杭の最先端をコンクリートの球コブ状に形成さ
せて支持力を増大するものがある。この工法によ
れば、先ずスチールパイプに嵌合した鉄コアを一
緒に地中に打込み、鉄コアを一旦取出した後、直
ぐコンクリートモルタルを4′から12′ぐらいに注
入し、再び鉄コアを挿込んでモルタルが下四方に
拡がるように杭打ち機のハンマーで打撃してコン
クリートの球コブ又は末広状コンクリートシート
に形成させ、次いで鉄コアを取出し、その空隙を
コンクリートモルタルで充填することを繰り返え
して、最後にスチールパイプを引抜き、コンクリ
ート杭として完成させ、杭の支持力の増大を図つ
た。然し乍ら、これらの杭周面は依然として比較
的平坦であり、球コブ又は末広状のコンクリート
シートも地形的制限により大きな支持力の増大が
期待しがたい。まして高含水量の粘土質又はピー
トのような軟弱地盤ではこの工法の基礎だけでは
大きな沈下が免れない。

〔発明の目的〕

本発明は如上の欠陥、乃至は上記の不都合を解
消せんとして提案せられたものである。即ち、本
発明の主なる目的は、異形コンクリート杭を地中
に打ち込んだ後に直ぐ注入管を通して土質安定剤
とコンクリートモルタルを注入することによつて
杭の支持力を増大させ、これによつて軟弱地盤に
おける基礎杭の沈下を最低限におさえるようにし
た工法及びその杭を提供せんとすることにある。

〔発明の構成〕

上記した目的を達成させるために、本発明は、
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
沿つ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
の注入で前記異形コンクリート杭本体周囲の鬆土
質地盤の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ものである。

〔実施例の説明〕

上記及び他の目的と特徴は、その実施例にもと
ずいて以下に添付図面を参照しながら説明するこ
とにより一層明らかになるであろう。ただし、図
面は説明のためのもので、もとよりこれによつて
限制を受けるものではなく、本発明の精神を逸脱
しない限り、さらに種々の変形も案出され得るこ
とは当然である。

第１図及び第２図に於いて、Ｐは本工法に使用
された異形プレストレスコンクリート杭であつ
て、プレストレスピアノ線３ａを配筋した軸心が
中空４である柱状コンクリート杭本体１と、本体
１の先端部と結合した同じく内部にプレストレス
ピアノ線３ａを配筋した円錐形コンクリート元口
２とより構成されている。前記杭本体１は軸心に
中空部４が、外周面に等間隔に凹環部５がそれぞ
れ形成されて多数の節状突起５０を形成した異形
杭に形成させると共に、杭本体１の周面長軸方向
に沿つて各突起５０を円周に沿つて等角間隔に偶
数等分する少なくとも二つの半円形凹溝（以下縦
溝という）６が形成され、上下端面部にはリング
状の通常鋼板製端板（下部端板７ｂのみ図示）が
それぞれ付設されている。前記元口２には上下両
端に鋼質保護キヤツプ８ａ，８ｂが被覆してあ
り、杭本体１の上端部と共に元口２の上方部にそ
れぞれ注入管支持用挿入孔を開設した支持板９
ａ，９ｂが設けられてある。又、各縦溝６と支持
板９ａ，９ｂとの交叉口に於いて挿入孔周縁から
突設した固定スリーブ１０ａ，１０ｂが取付けら
れてあり、そこに土質安定剤注入管１１とコンク
リートモルタル注入管１２とが挿入され、それら
注入管１１，１２の外周半円部は前記縦溝６に嵌
合し、他の半円部は露出して固定スリーブ１０
ａ，１０ｂに受止められている。さらに土中に打
込んだ後、この杭Ｐの外周部に注入した前記安定
剤とモルタルとによつて凹凸のこぶ状に凝められ
た構成である。

尚、第３図乃至第６図は本発明による工法を示
す実施例で、その実施のプロセスを示すと次の通
りである。

(1) 先ず上記に示されたプレストレスコンクリー
ト杭Ｐを準備し、その縦溝６の半円溝に少なく
とも二本の注入管１１，１２を挿込み、その両
端は支持板９ａ，９ｂに取付けられてある固定
スリーブ１０ａ，１０ｂに嵌合させる。

(2) 上記注入管１１，１２を伴つた杭Ｐを杭打ち
機で地盤Ａに所要の深さまで打込み、第３図に
示すような状態にする。

(3) 注入管の引抜き装置（図示していない）によ
り注入管１１を徐々に抜きつつ、それを通して
ポンプ（図示していない）で土質安定剤を注入
管１１下端から上方へと杭Ｐ周囲の鬆土内に加
圧注入して強化層Ｂを形成させ、第４図に示す
ような状態にさせる。

(4) 地盤内に注入した早硬安定剤が凝結する（通
常１〜２分）と、今度は注入管１２を徐々に抜
きつゝ、それを通してポンプ（図示していな
い）でコンクリートモルタルを同じくその下端
から上方へ杭Ｐと強化層Ｂ間の間隙、凹環部５
及び管１１，１２を抜いた後の孔１３，１４等
の凡ゆる空隙へ加圧注入充填して、支持リング
Ｃと複数の縦柱Ｄとを一体形成して、杭本体１
の摩擦力を増大させると共に、地盤の支持力を
も増大させ、第６図及び第７図に示すような状
態にする。

(5) 上記で示したように、注入された早硬安定剤
とコンクリートモルタルが凝結すると、第６図
及び第７図に示すように、これらが杭本体１と
一体形成して径大なコンクリート杭となる。

この工法に使用される土質安定剤は、公知の水
ガラスを主成分とした滲透性の高い、かつ、早硬
の希釈溶液であり、一旦杭周囲の鬆土に注入され
ると、すぐ土の孔隙に滲透して凝結する。この後
を追つてコンクリートモルタルが注入されるが、
モルタル自体がゾル態であり、滲透性が低いこと
から、ポンプの強力圧送によらなければならな
い。このようにモルタルは杭周囲の比較的大きな
孔隙に圧送充填されると共に、安定剤が引続き土
中に注入されないように遮ぎる作用をする。又、
ここに註釈を加えなければならないのは、基礎杭
Ｐを第１図のように土中に打込んだ後、杭Ｐ周囲
の地盤は杭周囲の節状突起により支持されている
ので、土は暫時凹環部５へ崩れ寄ることがなく、
通常は数時間から20時間までにも及ぶ長時間を経
由してから初めて凹環部に崩れ寄り、これに対
し、安定剤及びモルタルの注入作業を杭打ち込み
直後に行えば、前記時間内に充分完了できる訳で
ある。

上記工法によれば、土質安定剤の注入で杭打ち
によつてもたらされる地盤の鬆土を強化し、地盤
の土質を安定させる一方、コンクリートモルタル
の注入は、杭と地盤間、又杭本体のありと凡ゆる
空隙を充填して、これらが一体となり径大なコン
クリート杭を形成する。この地盤の強化及びコン
クリートの支持リングの形成による基礎の支持力
増強と、径大なコンクリート杭の構成による周辺
摩擦力の増大とが相俟つて、軟弱地盤に構築され
た杭基礎の支持力が強化され、殆んどの支持力を
杭周辺の摩擦力に依存する軟弱地盤においては、
殊更に著るしい効果が奏されている。又、本工法
は既成法と場所打ち杭との特長を兼ねたもので、
軟弱地盤では従来のサンドトレイン、ペーパドレ
イン等の土質安定工法のように土壌中の水分を排
出することなく、直接土質を強化することがで
き、さらに、ベタ基礎で設計される代りに単純に
杭基礎で設計され得るので、基礎工事の建設費が
著るしく低減される。又、従来のコンクリート杭
と比較しても、単杭当りの支持力が十分に高くな
つたので、載荷重に応じた杭の数を大幅に減らす
ことができる。又、異形杭に形成されているので
地中に打入れるとき、地盤との接触面が少なく、
摩擦抵抗がこれに応じて少なくなり、杭打ちが従
来の杭より容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本工法における基礎杭の一部断面図、
第２図は本工法基礎杭の平面図、第３図乃至第６
図は本工法のプロセス説明図、第７図は第６図の
鎖線−に沿つた断面図である。 １……杭本体、２……コンクリート元口、３ａ
……プレストレスピアノ線、４……中空、５……
凹環部、６……縦溝、７ａ……端板、８ａ，８ｂ
……保護キヤツプ、９ａ，９ｂ……支持板、１０
ａ，１０ｂ……固定スリーブ、１１……土質安定
剤注入管、１２……コンクリートモルタル注入
管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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
   向に沿つ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
   安定剤の注入で前記異形コンクリート杭本体周囲
   の鬆土質地盤の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。 ２ 周面に環状の突起が上下軸方向に沿つて等間
   隔を存し節状に形成された中空なコンクリート杭
   本体と、このコンクリート杭本体外周の上下軸方
   向に沿つて引抜き可能に付設された少なくとも２
   本以上の注入管とからなり、前記コンクリート杭
   本体の打ち込み側下端部に先鋭な鋼質キヤツプか
   らなるプレストレスコンクリート元口を被着した
   異形プレストレスコンクリート杭。 ３ 前記各々の注入管をコンクリート杭本体の円
   周方向に等間隔で付設したことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の異形コンクリート杭。