JPH04336115A - 場所打ちコンクリート杭の施工方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建築の基礎の支持杭
等として実施される場所打ちコンクリート杭の施工方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】場所打ちコンクリート杭は、図１０に示
したように地盤ａに杭用孔ｂを掘削して、その掘削孔ｂ
中に鉄筋かごを挿入して設置し、コンクリートｃを打設
して杭体を現場で構築する施工方法として周知の技術で
あり、直径が１ｍから３ｍぐらい、長さは５ｍから４０
ｍぐらいの大形基礎杭、又は支持杭として広く実施され
ている。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】場所打ちコンクリー
ト杭の施工方法は、杭用孔ｂを掘削する際に周辺地盤に
ゆるみを生じさせるので、地盤強度の低下をまねき、杭
の支持力を低下させる原因の一つとなっている。また、
地盤ａの掘削工法としては掘削孔ｂの孔壁の安定性を保
つために孔壁安定液が使用され、図１１のように掘削孔
壁面ｄに不透水膜ｅが形成されるが、この不透水膜ｅが
漸次発達して杭の周面まさつ抵抗を大幅に低下させ、や
はり杭の支持力を低下させる原因の一つになっている。 さらに前記の如く孔壁安定液で満たされた掘削孔中にト
レミー管を通じて打設されたコンクリートは、締め固め
処理を行なわないのが通例であり、実情は図１１のよう
に凹凸の激しい掘削孔壁面ｄ（及び不透水膜ｅ）に対し
てコンクリートｃは隅々まで十分に充填されず、たくさ
んの隙間ｆを残していることがある。また、掘削によっ
てゆるんだ地盤は改善されず、周面まさつ抵抗が低く杭
の支持力を低下させる原因になっている。このように従
来の場所打ちコンクリート杭の施工方法では、杭体の品
質、強度が悪く、杭の支持力が低いことが問題であり、
解決すべき課題になっている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した従来技術の課題
を解決するための手段として、この発明に係る場所打ち
コンクリート杭の施工方法は、図面の図１〜図９に実施
例を示したように、地盤１に杭用孔２を掘削し、その掘
削孔２中に鉄筋かごを挿入して設置し、コンクリート３
を打設して杭体を構築する場所打ちコンクリート杭の施
工方法において、コンクリート３の打設を完了後直ちに
、杭体コンクリート３の天端に圧縮力を加えコンクリー
ト３の圧密を行なうことを特徴とする。

【０００５】

【作用】打設直後の未だ固まらないコンクリート３の天
端に圧縮力を加え圧密すると、周囲の地盤１に向かって
脱水が起こり（図４）、コンクリート３の密度が増大し
、強度が大きくなる。また、掘削孔壁面２０に発達した
不透水膜２１が存在しても、地盤１とコンクリート３と
の密着度が高まり（図５）、さらに地盤のゆるみを締め
固める改善効果もあり、杭の周面まさつ抵抗が増大し、
杭の支持力が大きくなる。

【０００６】

【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。 図１〜図３は、場所打ちコンクリート杭の施工方法の最
終的段階として、コンクリート３の打設を完了後直ちに
、つまり打設コンクリート３が未だ固まらない以前に、
杭体コンクリートの天端に油圧式加圧装置８で機械的な
圧縮力を加える手段についての実施例を示している。従
って、この段階に至る前に、場所打ちコンクリート杭の
施工方法として公知の工程、即ち、地盤１に杭用孔２を
掘削し、その掘削孔２の中に鉄筋かごを挿入して設置し
、トレミー管を使用してコンクリート３を掘削孔２の孔
底側から順次上方に向かって打設し杭体を構築する工程
が遂行されている。

【０００７】図１と図２はコンクリート３の打設を完了
しトレミー管を引き上げた後に、掘削孔２の上部に予め
設置されているケーシングパイプ４に反力をとる油圧式
加圧装置８を設置した状態を示している。即ち、前記ケ
ーシングパイプ４を中心としてその周囲の地表面上に反
力ベース５が設置され、これがアースアンカー６により
地盤１に反力をとって固定されている。あるいは反力ベ
ース５の上に鋼塊等の重し９を置いて反力をとることも
実施される。反力ベース５の上にはケーシングパイプ４
を中心に固定された水平内向きのパワージャッキ１０が
設置され、該パワージャッキ１０を駆動してケーシング
パイプ４の外周面を掴ませ、ケーシングパイプ４と反力
ベース５との一体化が行なわれている。ケーシングパイ
プ４の上端部には、キャップ１１がロックピン１２で止
着して一体的に設けられている。前記キャップ１１に上
部を固着しケーシングパイプ４の中心線上に配置された
ガイドパイプ１３の下部に、油圧式加圧装置８が設置さ
れている。

【０００８】油圧式加圧装置８の構成としては、前記ガ
イドパイプ１３に固着された円板形状のブラケット１４
に、同ガイドパイプ１３を中心とする同心円上に配置さ
れた数台の油圧ジャッキ１５の基部が固定され、同油圧
ジャッキ１５の他端（出力側）が加圧板１６と結合され
ている。加圧板１６は、図２と図３で明らかなように、
ガイドパイプ１３が貫通されたドーナツ形の円板状をな
し、その直径はケーシングパイプ４の内径より少し小さ
いぐらいの大きさとされている。前記油圧ジャッキ１５
の押圧力は、放射状に配置された補強リブ１７を介して
加圧板１６の全面にほぼ均等に負荷されるように構成さ
れている。各油圧ジャッキ１５の油圧ホース１８は、ガ
イドパイプ１３の中空部内に通して地上へ導き出し、地
上の油圧ユニット（図示省略）と接続されている。

【０００９】従って、場所打ちコンクリート杭の施工方
法において、杭体となるコンクリート３の打設を所定の
レベルまで完了した後は直ちに、まずケーシングパイプ
４内のコンクリート３の天端より上方に残存している孔
壁安定液を全部排除し、ケーシングパイプ４の上端に、
予め油圧式加圧装置８をセットしたキャップ１１がロッ
クピン１２により止着して設置される。また、ケーシン
グパイプ４と掘削孔壁との隙間からコンクリートが漏れ
出すのを防止するため、ケーシングパイプ４の外周面の
できるだけ深い位置に加圧空気等の注入によって膨張さ
れるロッキングバッグ１９がセットされ、該ロッキング
バッグ１９を膨張させることによってコンクリートの流
出防止が行なわれる。図示省略の油圧ユニットの制御に
より油圧ジャッキ１５を前進駆動させると、これらに押
された加圧板１６が杭体となるコンクリート３の天端を
下向きに強く圧縮し、コンクリート３の圧密が行なわれ
る。このときの反力はケーシングパイプ４の地盤からの
抜け出し抵抗及び同ケーシングパイプ４を拘束した反力
ベース５のアースアンカー６による地盤の反力として与
えられる。コンクリート３の圧縮方法は、油圧ジャッキ
１５の能力の限界まで静的に加圧する場合と、加圧板１
６を上下に数回移動させてくり返し動的に加圧する場合
とがある。かくして未だ固まらないコンクリート３の天
端が加圧板１６により下向きに十分大きな力で圧縮され
ると、図４のようにコンクリート３から周辺の地盤に向
っての脱水が発生し、杭体コンクリートの品質が良化し
強度が増大する。また、図５のように掘削孔壁面２０に
孔壁安定液による発達した不透水膜２１が存在しても、
前記の圧密作用によってコンクリート３の充填度が高ま
り、凹凸の激しい掘削孔壁２０の隅々にまでコンクリー
ト３が十分に行き渡り密着度が高まると共に掘削でゆる
んだ地盤が締め固められる改善効果も発生して杭の周面
まさつ抵抗が増大し、杭の支持力が大きいものとなる。

【００１０】

【第２の実施例】図６と図７は、杭体コンクリート３の
打設を完了した後直ちに、そのコンクリート３の天端に
空気圧による圧縮力を加えてコンクリート３の圧密を行
なう方法について示している。アースアンカー６により
地盤１に反力をとり、又は鋼塊等の重し９により反力を
確保したケーシングパイプ４の上端に、キャップ１１が
ロックピン１２で止めて気密的に取付けられている。該
キャップ１１の注入ノズル３２に、コンプレッサー３０
から配管したエアーホース３１が接続され、コンプレッ
サー３０の運転により供給される高圧空気をケーシング
パイプ４内に充満させ、その空気圧でコンクリート３の
天端に圧縮力を作用させ圧密が行なわれる。この場合に
も、ケーシングパイプ４と掘削孔壁面２０との隙間から
コンクリートが漏れ出すのを防止するため、図８のよう
にエアーバッグ又はリキッドバッグの如きロッキングバ
ッグ１９を使用し、これを膨張させて漏れ止めが行なわ
れる。

【００１１】図９はやはり空気圧でコンクリート３の天
端に圧縮力を加え圧密を行なう方法であるが、空気漏れ
によるエネルギー損失を防止するため、キャップ１１で
閉鎖されたケーシングパイプ４の上端部内にエアーバッ
グ３５を設置し、このエアーバッグ３５の入口ノズル３
６とエアーホース３１とを接続し、コンプレッサーを運
転することによってエアーバッグ３５を膨張させ、エア
ーバッグ３５を介してコンクリート３の天端に圧縮力を
加え圧密が行なわれる。

【００１２】

【本発明が奏する効果】本発明に係る場所打ちコンクリ
ート杭の施工方法によれば、杭体コンクリート３の品質
が向上し強度が増加する上に、掘削孔壁面２０に発達し
た不透水膜２１が存在してもコンクリート３は隅々にま
で行きわたり、地盤１とコンクリート３との密着度が高
まると共に地盤のゆるみを締め固める効果も生じ、杭の
周面まさつ抵抗が大きくなる結果、全体の杭支持力が増
強されるから、大形構造物の施工に寄与し、又は相対的
に杭径や杭長を節約して経済性を高めることに寄与する
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって杭体コンクリートの天端に圧縮
力を加える施工図である。

【図２】図１の杭体コンクリート天端部分の構造詳細図
である。

【図３】図２の３−３線矢視断面図である。

【図４】杭体コンクリートの圧密状況の説明図である。

【図５】掘削孔壁面とコンクリートの関係の拡大詳細図
である。

【図６】空気圧によりコンクリートの天端に圧縮力を加
える施工図である。

【図７】ケーシングパイプ上端部の拡大図である。

【図８】ケーシングパイプ下端部分の拡大図である。

【図９】空気圧によりコンクリートの天端に圧縮力を加
える異なった施工図である。

【図１０】従来の場所打ちコンクリート杭の施工図であ
る。

【図１１】従来の掘削孔壁面とコンクリートとの関係を
示した説明図である。

【符号の説明】

１　　地盤 ２　　杭用孔（掘削孔） ３　　コンクリート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤に杭用孔を掘削し、その掘削孔中に鉄
   筋かごを挿入して設置し、コンクリートを打設して杭体
   を構築する場所打ちコンクリート杭の施工方法において
   、コンクリートの打設後直ちに、杭体コンクリートの天
   端に圧縮力を加えコンクリートの圧密を行なうことを特
   徴とする、場所打ちコンクリート杭の施工方法。