JPH03115669A - 柱状体埋設工法およびそれに用いられる膨張・固化パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地中に柱状体を埋設するための改善された工
法、および地中に柱状体を埋設する際に用いるのに適し
た膨張・固化パッケージに関するものである。

（従来の技術） 従来、軟弱な地盤に柱状体を埋設する場合、埋設された
柱状体の地表表出部分の下部にコンクリート基礎を設置
したり、或いは［根がらみ」と称される補助構造物を設
置したりする方法、柱状体の地表表出部に支線を張って
、又は地中に固定された他の支柱をつっかえ棒の如く用
い、若しくは該他の支柱と結合することによって支える
方法、さらには、柱状体の下部に柱状体の径を拡大させ
るが如き構造体を設けたり、柱状体を埋設した地盤周辺
の地盤を強化すべく柱状体外周と掘削孔との間・の隙間
を埋戻し転圧締固めを行なう方法等が用いられて、軟弱
な地盤中においても柱状体を自立、保持せしめるための
努力が払われてきた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述の如き種々の方法には、埋設すべき
柱状体の埋設用地の他に、かかる柱状体を支える補助構
造物を設置するための用地が必要であったり、通常の掘
削孔に比べて遥かに大きな範囲の削孔が必要であったり
、工程の煩雑、施工の非能率、過大な工事設備等々の問
題があった。

本発明は、かかる様々な問題を解決することを課題とし
た柱状体埋設工法および、かかる工法に用いるのに、特
に適した膨張・固化パッケージを提供することにある。

（課題を解決するための手段・作用） そして、本発明は、かかる課題解決のために、水分との
反応によって、膨張し、固化する粉状若しくは粒状の反
応剤と、該反応剤を収容する、透水性または水溶性の袋
状外皮とを含む膨張・固化パッケージを用い、所定の柱
状体の地中埋設部位を該パッケージにて外包した後、該
柱状体を埋設し、かかるパッケージ内の反応剤を水分と
反応せしめて、該柱状体の周りに固化物層を形成させる
ことを特徴とするものである。

このように、所定の柱状体の地中埋設部位を、反応剤の
パッケージにて外包して、予め掘削された掘削孔に挿入
することにより、該掘削孔内において反応剤は柱状体の
周りに所定厚さで確実に位置せしめられることとなり、
そしてそのような反応剤は、袋状外皮によって土砂等か
ら遮断されつつ、該袋状外皮の透水性または水溶性によ
り、咳袋状外皮を通じて浸透した土中の水分、或いは水
分のない地盤中に埋設される場合は人為的に加えられた
水分等と反応して、膨張、固化する。

そして、その際の反応剤の膨張によって、掘削孔の孔壁
は、孔の中心から径方向外方に働く力によって押圧、圧
縮せしめられるようになり、またその圧縮作用により、
軟弱な地盤が強固になると共に、孔周辺の土中水は強制
的に排出され、更にその排出された土中水を前記反応剤
が吸収することによる反応の激化によって、反応剤の膨
張、固化が一層促進せしめられ、「反応→膨張、固化→
押圧、圧縮→強制排水→水分吸収」という反応循環が繰
り返されて、最終的に、圧縮、脱水作用によって強固に
なった地盤に、膨張、固化して恰も柱状体と一体と化し
た反応剤が、地盤中に埋設された柱状体の外周を取り巻
く形で形成され、以て埋設された柱状体を強力に支持す
るようになるのである。

なお、かかる本発明において、前記膨張・固化パッケー
ジにて外包された柱状体が地中に設けられた柱状体埋設
用の穴に挿入される際、咳穴の側壁に前記パッケージが
直接、接することのないように、（ａ）予め柱状体埋設
用の穴に挿入された筒状硬質部材の筒内に、前記膨張・
固化パッケージにて外包された柱状体を挿入したり、或
いは、（ｂ）筒状硬質部材の筒内に、前記膨張・固化パ
ッケージにて外包された柱状体を位置せしめた状態で、
柱状体埋設用の穴に挿入したりする手法も採用され、そ
の場合においても、前記筒状硬質部材を柱状体埋設用の
穴から抜き取ることによって、前述したと同様な反応循
環が繰り返された後、最終的に、圧縮、脱水作用によっ
て強固になった地盤に、膨張、固化して柱状体と一体と
化した反応剤が地盤中に埋設された柱状体の外周を取り
巻く形で形成され、強力に埋設された柱状体を支持する
こととなる。

また、ここで用いられる、水分との反応によって、膨張
し、固化する粉状若しくは粒状の反応剤と、該反応剤を
収容する、透水性または水溶性の袋状外皮とを含む膨張
・固化パッケージは、土砂等を遮断する透水性または水
溶性の袋状外皮に収容された反応剤が水分と反応するこ
とによって、土砂等が混じらない純粋な反応剤のみから
なる強固な膨張、固化物層を実現するものである。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を挙げ、本発明を更に具体的に
明らかにすることとする。尤も、本発明は、以下に示さ
れる実施例のみに限定されるものではなく、当業者に自
明な技術的知識に基づき最大限に広く解釈され得るもの
であることが、理解されるべきである。

先ず、本発明において用いられる膨張・固化パッケージ
内の反応剤は、水分と反応して膨張。

固化する粉状または粒状の物質（材料）であれば、如何
なる物質であっても良く、従来から膨張保硬性固粒体等
として各種のものが知られており、例えば、生石灰とア
ルミニウムを主成分としたもの、若しくは、これにセメ
ントを加えたもの、又は生石灰、石コウ、酸化鉄、粘土
粉末等及び砂からなるもの等が用いられる。なお、反応
剤の種類は、膨張・固化パッケージの適用形態に応じて
適宜に選択可能である。また、膨張・固化パッケージ内
の反応剤の量も、柱状体の周りに形成される固化物層の
大きさ等に応じて、適宜調整されることとなる。

そして、このような反応剤を袋状の内部に収容して、膨
張・固化パッケージを与える袋状外皮としては、例えば
セロファン等の透水性薄膜やＰＶＡフィルムの如き水溶
性薄膜が用いられるが、透水性または水溶性があって、
且つ土砂等を遮断するものであれば、どのような素材の
ものをも用いることが出来る。また、ＰＥフィルム、Ｐ
Ｐフィルムの如く、材質自体は不透水性であっても、孔
を開けることによって、透水性とすれば、同様に使用可
能である。

また、かかる袋状外皮は、本発明に従ってパッケージが
用いられる土質に応じ、或いは水分を透過し若しくは水
に溶けるまでの時間および内部に収容される反応剤の反
応スピード等を考慮し、厚さ、素材の材質、形状、硬度
等に種々の変化が加えられて用いられる。

例えば、埋設される柱状体の底部から地表表出部に近づ
くに従い、反応剤が水分と反応するスピードを緩めたい
時には、柱状体の底部を外包する膨張・固化パッケージ
に、薄い袋状外皮あるいは水分を透過し易い素材の袋状
外皮を用い、地表表出部に近い柱状体を外包する膨張・
固化パッケージに、厚い袋状外皮或いは水分を透過する
のに時間がかかる素材を用いた袋状外皮を用いれば良い
。

さらに、本発明にて用いられる膨張・固化パッケージの
形状は、埋設される柱状体の形状に合わせて、如何なる
形状のものとすることも可能である。例えば、帯状ある
いは板状、円筒状等の筒状、若しくは該筒状のものに底
部を設けた形状、更には棒状等の形状のものが用いられ
、その大きさ、厚さ等は、用途に応じ、種々の変更を加
えることが可能である。

なお、かかる膨張・固化パッケージは、特に本発明に従
う柱状体埋設工法に用いられるのに適するが、必ずしも
、そのような用途に限定されるものではなく、軟弱な地
盤の改良一般に用いられる場合等、広く土木・建築用材
料等として用いられるものである。

このような本発明に係る膨張・固化パッケージを用いた
本発明の柱状体埋設工法の一実施例について、以下、図
面に基づき説明する。

第１図は、本発明に係る柱状体埋設工法の一例たる電柱
埋設工法の工程手順の概略を示している。

そこにおいては、先ず、第１図（ａ）に示されるように
、埋設されるべき柱状体である電柱ｌは、その地中埋設
部位が、透水性若しくは水溶性のフィルムにて形成され
た略矩形形状の袋体内に、所定の粒状反応剤が充填され
て、所定厚みの矩形充填体とされた本発明に従う膨張・
固化パッケージ２で外包されて、第１図ら）のようにさ
れる。なお、この場合、膨張・固化パッケージの形状、
外皮の材料等は、前述した如く、適宜選択され得るもの
であって、例えば、第３図に示されるように、複数のソ
ーセージ状の膨張・固化パッケージ２゛を用いて、電柱
工を外包することも可能である。

しかる後、かかる電柱１をパッケージ２にて外包したも
のは、第１図（Ｃ）に示されるように、クレーンにて吊
り下げられ、水分を多く含んだ軟弱な地盤に設けられた
柱状体埋設用の穴４に挿入せしめられ、埋設されるので
ある（第１図（ｄ））。

このようにして埋設された電柱１は、その地中に埋設さ
れた部位において、パッケージ２にて外包されており、
そして該パッケージ２は、前述したように、水分との反
応によって膨張し、固化する反応剤を、水溶性または透
水性の袋状外皮にて収容したものであるところから、第
２図（ａ）に示されるように、パッケージ２に収容され
た反応剤は、袋状外皮によって土砂等から遮断されつつ
、パッケージ２の袋状外皮を透過し、或いは袋状外皮を
溶かしてパンケージ内に浸透した水分、例えば、埋設用
の穴周辺の水分の多い軟弱な地盤より滲出した水分と反
応して、膨張、固化し始める。

かかる反応により、第２図（ｂ）に示されるように、反
応剤の膨張、固化が進むと、その膨張。

固化した反応剤が、埋設用の穴の側壁を穴の中心から径
方向外方へ作用する力によって圧縮するようになる。

そして、この膨張、固化した反応剤の圧縮作用により、
埋設用の穴周辺の地盤は締め固められて、軟弱な地盤が
強固になると共に、孔周辺の地盤中の水分は、かかる圧
縮作用により強制的に排出されるのである（第２図（Ｃ
）参照）。

さらに、その強制的に排出された地盤中の水分は、パッ
ケージ２内の反応剤によって吸収され、それによる反応
の激化によって、反応剤の膨張、固化がより一層促進せ
しめられ、「反応→膨張、固化→押圧、圧縮→強制排水
→水分吸収」という反応循環（第２図（ａ）〜（Ｃ）参
照）が繰り返されて、最終的に、圧縮、脱水作用によっ
て強固になった地盤に、膨張、固化して恰も柱状体と一
体と化した反応剤のＮ（塊状）が、地盤中に埋設された
柱状体の外周を取り巻く形で形成され、以て埋設された
柱状体を強力に支持することとなる。即ち、膨張、固化
した反応剤が地盤中に埋設された柱状体と恰も一体と化
したかの如き様相を呈し、柱状体はパンケージ２に外包
された部分において径が拡大したのと同様な結果が得ら
れるのである。

従って、柱状体を通じて伝達される荷重は、膨張固化し
た反応剤の層の外周面に接する地盤によって支えられる
こととなり、接触面積に比例する鉛直方向、及び水平方
向の地盤抵抗は、柱状体のみを埋設した場合に比べて遥
かに拡大し、結果として鉛直支持力、及び水平抵抗力が
増大するのである。

ところで、以上の如き埋設工法を採用する場合において
、掘削された柱状体埋設用の穴の側壁から瓦礫等が突出
している場合等、柱状体を外包する膨張、固化パッケー
ジが、柱状体埋設用の穴に挿入される際、パッケージの
袋状外皮が穴の側壁と接触し、或いは穴の側壁から突出
した瓦礫等と接触して、破損し、パッケージ内の反応剤
が水分と反応する以前に穴の側壁の土砂等と混じり合っ
て、反応剤と水分との反応が鈍ってしまったり、柱状体
の周りに反応剤の充填剤を均一に形成し得なくなってし
まうことがある。

かかる場合には、穴の掘削後、例えばプラスチック類の
筒状硬質部材を穴内に挿入し、穴の側壁を覆いつつ、該
プラスチック製筒内に、前述した本発明で用いられる膨
張・固化パッケージにて外包した柱状体を挿入した後、
かかるプラスチック製筒状硬質部材を引き抜くようにす
る手法が有利に採用される。

このような工法を用いることにより、膨張・固化パッケ
ージ内の反応剤が水分と反応する以前に穴の側壁の土砂
等と混じり合って、反応剤と水分との反応が鈍ってしま
う等の問題が生じるのを避けることができる。

なお、筒状硬質部材は、埋設用の穴の側壁を覆って、パ
ッケージ外皮を破損させる原因となるようなものが筒内
に入らないようにするためのものであるから、プラスチ
ック以外の材質、例えば金属材、セラミック材等、目的
に沿う材料であれば、あらゆる種類の材料が用いられ得
る。

また、かかる筒状硬質部材は、当初より筒状のものであ
っても良いが、可撓性のある板状等のものを埋設用の穴
に挿入する際に筒状にして用いても良いし、数枚の板状
等のものを埋設用の穴に挿入し、穴の側壁を覆って、筒
状にすることも可能である。

さらにまた、柱状体を膨張・固化パッケージにて外包し
、埋設用の穴に挿入する前に、前述のような筒状硬質部
材にて覆い、しかる後に、それらを全て一体的に、埋設
用の穴に挿入し、挿入が完了したならば、該筒状硬質部
材のみ抜き取るという工法を採ることも可能である。

かかる工法も、膨張・固化パッケージ内の反応剤が水分
と反応する以前に穴の側壁の土砂等と混じり合って、反
応剤と水分との反応が鈍ってしまう等の問題を避けるこ
とができる点では、前述の埋設用の穴の側壁を筒状硬質
部材にて覆う工法と同様である。尤も、この工法は、前
述の工法に比べて、施工が容易である場合が多いという
利点を有している。

以上、本発明に従って、膨張・固化パッケージが柱状体
を取り巻く態様で、埋設用の穴に挿入される場合につい
て説明してきたが、膨張・同化パッケージは、柱状体と
埋設用の穴との間のどのような場所にも用いられ得る。

例えば、地盤中の穴の最深部に達する柱状体の底部のみ
に膨張・固化パッケージが用いられる場合もあり得るし
、また、異形柱、例えばＨ′ｗＡの凹部のみに膨張・固
化パッケージが用いられる場合もあり得る。

また、本発明は、地中に埋設される柱状体の外周を均一
に膨張・固化パッケージにて覆う場合に限られるもので
はなく、柱状体を外包する膨張・固化パッケージの厚み
は、同一柱状体であっても、地中に埋められる深さに応
じ、また、同一柱状体の同一外周上であっても、地質・
用途等に応じ、適宜変更が加えられる。

なお、本発明に係る柱状体埋設工法は、特に軟弱な地盤
に柱状体を埋設する場合に好適に用いられるが、本発明
の用途は、かかる場合に限定されるものではなく、通常
の地盤や、砂質地盤等に柱状体を埋設する場合、その他
、当業者が有する通常の知識に基いて想定し得るあらゆ
る用途を有するものである。

また、本発明は、電柱、架線支柱、街路灯、広告塔、遊
戯施設の支柱等、柱状体の一部を地中に埋設するものの
他、基礎杭、仮設杭等、柱状体の全部または大半を地中
に埋設するもの、アンカー等、地中に埋設して引き抜き
力に抗することを目的とするもの等、多様な分野におい
て利用することができる。

ところで、本発明において、膨張・同化パッケージ内の
反応剤を完全に反応させる上で水分が不十分な場合、例
えば、柱状体が埋設される周辺の地盤から滲出する水分
だけでは不十分な場合、或いは柱状体が埋設される地盤
から水分が滲出しない場合等々においては、地下水、雨
水、人為的な加水等、あらゆる水分が反応剤の反応のた
めに利用され得る。

（発明の効果） 以上のように、本発明は、透水性または水溶性の袋状外
皮内に水分と反応して膨張・固化する反応剤を収容した
膨張・固化パッケージを用いて、柱状体の所定の埋設部
位を外包した後、かかる柱状体を埋設し、そして該バ・
７ケージ内の反応剤と水分とを反応せしめて、該柱状体
の周りに固化物層を形成させることを特徴とするもので
あるから、埋設された柱状体の周りに、恰も柱状体と一
体と化した、膨張・固化した反応剤の層が形成されると
共に、「反応剤の反応→反応剤の膨張・固化→反応剤に
よる周辺地盤の圧縮→周辺地盤からの強制排水」の繰り
返しにより、柱状体が埋設された周辺の地盤は、脱水さ
れ締め固められて軟弱な地盤が強固となるのであって、
簡易な工程で、且つ能率的な施工、また、過大な工事設
備も、埋設する柱状体以外の補助支持機構も、該支持機
構の為の用地も必要としないにもかかわらず、軟弱な地
盤においても強固に埋設された柱状体を自立、支持せし
め得るのである。

また、本発明によれば、柱状体を外包する膨張・固化パ
ッケージの有無１種類やパッケージ内の反応剤の量等を
任意かつ簡便に選択、調節することにより、埋設された
柱状体の周辺に形成される膨張・固化した反応剤の層の
有無、厚さを任意に調節することができるため、周辺地
盤を均質に圧縮、脱水することにより、埋設された柱状
体の周辺の地盤の強度を均質に強化することも可能であ
れば、任意の異なった度合の周辺地盤の強化も可能とな
るのである。

また、本発明に係る柱状体埋設工法において、膨張・固
化パッケージにて外包された柱状体が地中に設けられた
柱状体埋設用の穴に挿入される際、該大の側壁に前記パ
ッケージが直接、接することのないように、筒状硬質部
材を用いる手法を採ることによって、かかる筒状硬質部
材にて、埋設用の穴の側壁を覆い、穴の側壁から突出す
る瓦礫等からパッケージの外皮を保護するようにすれば
、瓦礫等にパッケージの外皮を破損せしめられてパッケ
ージ内の反応剤が水分と反応する前に周辺地盤の土砂等
と混じり合うということがなく、純粋な反応剤と水分と
の反応によって、硬度の高い反応剤の固化物層の形成を
可能にし、埋設された柱状体の自立、支持を一層強固に
実現せしめるものである。

さらにまた、本発明における膨張・固化パッケージは、
水分と反応して膨張・固化する粉状若しくは粒状の反応
剤を透水性または水溶性の袋状外皮にて被い、その袋状
内に収容したものであるから、取り扱い、運搬、管理等
において極めて便利であると共に、量産可能なものであ
る。

加えて、本発明における膨張・固化パッケージは、土砂
などは透過させないが、透水性または水溶性である外皮
にて反応剤を収容したものであり、土砂等と混合しない
、純粋な反応剤が水分と反応して膨張・固化するので、
反応剤の反応後の硬度が高くなるという効果があり、ま
た、パッケージ外皮の材質、厚さ等を、用途に応じて適
宜に変更し、それによって、反応剤を例えば地中に投入
した後に反応が始まるまでの時間を調節することも可能
である。これは、特に、地下水面を境に地盤の水分含有
量が異なる場合等に効果がある。

さらに加えて、本発明において、粉状または粒状の反応
剤は袋状外皮内に収納されているために、施工が容易で
あると共に、施工の際に粉塵が立たないという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の一実施例に
係る柱状体埋設工法の一工程を示す図である。 第２図（ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ第１図の柱状体埋設
工法において膨張・固化パンケージ内の反応の各段階を
示す説明図である。 第３図（ａ）、（ロ）は、それぞれ、第１図に示された
膨張・固化パッケージとは異なる形状のものを用いる例
を示す、第１図（ａ）および（ｂ）に対応する図である
。 １：電柱 ２．２゛　：膨張・固化パッケージ ４：柱状体埋設用穴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水分との反応によって、膨張し、固化する粉状若
   しくは粒状の反応剤と、該反応剤を収容する、透水性ま
   たは水溶性の袋状外皮とを含む膨張・固化パッケージを
   用い、所定の柱状体の地中埋設部位を該パッケージにて
   外包した後、該柱状体を埋設し、かかるパッケージ内の
   反応剤を水分と反応せしめて、該柱状体の周りに固化物
   層を形成させることを特徴とする柱状体埋設工法。
2. （２）地中に設けられた柱状体埋設用の穴の側壁を筒状
   硬質部材で覆い、次いで該筒状硬質部材の筒内に前記膨
   張・固化パッケージにて外包した柱状体を挿入した後、
   前記筒状硬質部材を前記柱状体埋設用の穴から抜き取る
   ことを特徴とする請求項（１）記載の柱状体埋設工法。
3. （３）前記膨張・固化パッケージにて外包した柱状体を
   、筒状硬質部材の筒内に位置せしめた状態で、地中に設
   けられた柱状体埋設用の穴に挿入した後、前記筒状硬質
   部材を前記柱状体埋設用の穴から抜き取ることを特徴と
   する請求項（１）記載の柱状体埋設工法。
4. （４）水分との反応によって、膨張し、固化する粉状若
   しくは粒状の反応剤と、該反応剤を収容する、透水性ま
   たは水溶性の袋状外皮とを含む柱状体埋設用膨張・固化
   パッケージ。