JPH04339910A - 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、建築物の基礎の支持
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、特に杭支持力を高める施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】場所打ちコンクリート杭の施工は、図５
に示したように、地盤ａに杭用孔ｂを掘削し、その杭用
孔ｂ中に鉄筋かご（図示せず）を挿入して配置し、コン
クリートｃを打設して現場に構築される。かかる場所打
ちコンクリート杭の施工方法は周知の技術であり、直径
が１ｍから４ｍぐらい、長さは５ｍから４０ｍ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】

【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
るみが生じ、地盤強度の低下をまねき、杭の支持力が低
下することが問題になっている。また、地盤ａの掘削施
工方法としては、杭用孔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６に示したように杭用孔ｂの
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摩擦抵抗を低下させ、やはり杭の
支持力が低下することも問題となっている。その上、前
記の如く孔壁安定液で満たされた杭用孔ｂの中にトレミ
ー管（図示せず）を通じて打設されたコンクリートｃは
、締め固め処理を行なわないのが通例であり、実情は図
６に示したように凹凸の激しい壁面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、隙
間ｆを残していることがある。そして、掘削によってゆ
るんだ地盤は改善されないため、周面摩擦抵抗が低く、
杭の支持力が低下す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
品質が悪く、強度も低いため、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】従って、本発明の目的は、杭用孔の壁面と
コンクリートとの密着度が高まって杭の周面摩擦抵抗が
増大し、支持力が大きい場所打ちコンクリート杭の施工
方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本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４に実施例を示したとおり
、地盤４に杭用孔２を掘削し、その杭用孔２の中に鉄筋
かごを挿入して設置し、コンクリート１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１を打設する前に、杭用孔２内の略中心
部に孔底付近まで届く長さのチューブ３を挿入して設置
し、コンクリート１を打設した後同コンクリート１が固
まる前に、打設コンクリート１の上部への盛り上がりを
阻止した状態で前記チューブ３内に圧縮空気若しくは膨
張材等を注入して同チューブ３を加圧し膨張させること
によってコンクリート１に圧縮力を加え圧密を行なうこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】打設されたコンクリート１が未だ固まらない状
態において、中心部のチューブ３を加圧し膨張させるの
で、上部への盛り上りを阻止された状態の打設コンクリ
ート１は、前記チューブ３の膨張によって半径方向外向
きの圧縮力が加えられ圧密される。この圧密効果はコン
クリート１の全体に、かつ隅々にまで十分に行き渡る。

【０００７】その結果、打設コンクリート１からは周囲
の地盤４に向かって脱水が起り、コンクリート１の密度
が増大し、品質が向上し、強度が大きくなる。杭用孔２
の壁面２ｂに発達した不透水膜１６が存在していても、
前記圧密効果によってコンクリート１は杭用孔２の壁面
２ｂの隅々にまで十分に行きわたり、地盤４とコンクリ
ート１との密着度が高まり、また、掘削でゆるんだ地盤
も締め固められ、杭の周面摩擦抵抗が増大する。従って
、支持力が大きい場所打ちコンクリート杭が構築される
。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１Ａ、Ｂは、本発明に係る場所打ちコンクリー
ト杭の施工図を示している。特に図１Ａは、地盤４に杭
用孔２を掘削した後、コンクリート１を打設する前に、
杭用孔２内の略中心部にチューブ３を挿入して設置し、
その後にコンクリート１を所定のレベルで打設した状態
を示している。図１Ｂは前記の打設コンクリート１が未
だ固まらない前に、まず同コンクリート１の天端が上方
への盛り上がることを阻止する一つの手段として、ホー
ス８を通じてコンクリート天端に圧縮空気を供給し、し
かる上で前記チューブ３を加圧し膨張させて同コンクリ
ート１に半径方向外向きの圧縮力を加え圧密を行なって
いる状態を概念的に示している。従って、この段階に至
るまでには、場所打ちコンクリート杭の施工方法として
公知の手順、即ち、地盤４に杭用孔２を掘削し、その杭
用孔２の中に鉄筋かご（図示せず）を設置し、トレミー
管（図示せず）を挿入してコンクリート１を杭用孔２の
孔底側から順次上方に向けて打設する工程が遂行されて
いる。

【０００９】コンクリート１に半径方向外向きの圧縮力
を加える前記のチューブ３は、その加圧膨張に十分に耐
え得る強度をもつ膜材料、例えば高強度膜材等で袋状に
形成されている。杭用孔２の上部に設置されたケーシン
グパイプ５には、その上端開口を気密的に密閉するキャ
ップ５ａがロックピン２０で取付けられ、該キャップ５
ａの略中心部に取付けた鋼製パイプ６に前記チューブ３
の上端が接続されている（図２）。かくしてチューブ３
は上記ケーシングパイプ５及び杭用孔２の略中心部に位
置せしめられ、孔底２ａの近くまで届く長さのものとし
て挿入し配置されている。前記チューブ３を加圧膨張さ
せるために、前記鋼製パイプ６の外端にホース７が接続
され、このホース７は地上の図示を省略したコンプレッ
サー（又はグラウトポンプ等）に接続されている。コン
プレッサーにより発生した高圧空気（又はグラウトポン
プから送り出された高圧グラウト等）の膨張材を前記ホ
ース７及び鋼製パイプ６を通じてチューブ３の中に注入
することにより当該チューブ３は加圧し膨張される。こ
の時、チューブ３の加圧膨張により圧縮されたコンクリ
ート１が上方へ盛り上がることは、前記のホース８を通
じて供給された高圧空気がケーシングパイプ５中のコン
クリート天端を下向きに加圧して阻止する。ホース８は
地上の図示を省略したエアーコンプレッサーと接続され
、これにより圧縮空気がケーシングパイプ５中に供給さ
れる。

【００１０】ホース８を通じて供給された高圧空気で前
記ケーシングパイプ５中のコンクリート天端を加圧する
際に必要な反力を確保するため、ケーシングパイプ５を
中心として、その周囲の地表面上に反力ベース９が設置
され、これがアースアンカー１０により地盤４に反力を
とって固定されている（図１）。反力ベース９の上に鋼
塊等の重しを置いて反力をとることも実施される。反力
ベース９の上には、ケーシングパイプ５を中心とする水
平内向きの配置でパワージャッキ１１が設置され、この
パワージャッキ１１を駆動してケーシングパイプ５の外
周面を掴持させることにより該ケーシングパイプ５と反
力ベース９との一体化が行われている。ケーシングパイ
プ５の上端部には、図２に示したように、ロックピン２
０等による止着の方法でキャップ５ａが一体的に設けら
れ、このキャップ５ａに前記各ホース７、８が各々接続
されている。ケーシングパイプ５の下部の外周面部には
、図３Ａ、Ｂに示したように、所謂ロッキングバッグと
なるエアーチューブ１２が設置させている。このエアー
チューブ１２は、図示を省略したエアーコンプレッサー
により、エアーホース１３を通じて供給された圧縮空気
で加圧し膨張される。エアーチューブ１２は、膨張する
ことによってケーシングパイプ５と杭用孔壁面２ｂとの
間に密着され、両者の間の隙間１４が閉塞される（図３
Ｂ）。従って、打設コンクリート１を上述のように圧縮
し圧密した際に、前記の隙間１４からコンクリート１が
漏れ出すことは防止される。なお、前記ケーシングパイ
プ５の下部の外周面には、前記エアーチューブ１２を間
に挟む上下の配置で、横断面が横向に略ハの字形状をな
すチューブ保持片１５が設けられている。このチューブ
保持片１５により、ケーシングパイプ５を杭用孔２に挿
入する際にエアーチューブ１２のずれや脱落が防止され
る。

【００１１】チューブ３を杭用孔２内に設置する作業は
、キャップ５ａを、ケーシングパイプ５の上端にロック
ピン２０等により止着する手順によって行われる。かく
すると上端をキャップ５ａの鋼製パイプ６に接続された
チューブ３は必然的にケーシングパイプ５及び杭用孔２
内の略中心部に位置せしめられ、孔底２ａの近くまで長
く垂れ下って配置されるのである。その後に、杭用孔２
の中へは、孔底側から上方に向かって、図示しないトレ
ミー管を通じてコンクリート１が所要量、所定のレベル
位置まで打設される。かくして打設されたコンクリート
１が未だ固まらない前に、まずコンクリート１が上部へ
盛り上がらないようにホース８を通じてコンクリート１
の天端へ圧縮空気が供給される（図２）。このとき必要
な反力は、ケーシングパイプ５の地盤４からの抜け出し
抵抗、及びケーシングパイプ５をパワージャッキ１１を
介して拘束した反力ベース９のアースアンカー１０又は
重しによって与えられ、ケーシングパイプ５の浮上がり
は防止される。エアーチューブ１２にも圧縮空気を供給
して加圧膨張が行われ、ケーシングパイプ５と杭用孔壁
面２ｂとの間の隙間１４を閉塞し、この隙間１４からコ
ンクリート１が漏れ出すことが防止される。

【００１２】以上の手順と平行して、又は相前後してチ
ューブ３を圧縮空気又は膨張材等の注入により加圧膨張
させると、杭体となるコンクリート１に中心から半径方
向外向きに効率良く圧縮力が加えられ、同コンクリート
１の圧密が杭体の上下方向及び円周方向にほぼ均質一様
に行われる。こうしてコンクリート１がチューブ３の膨
張による圧縮力で圧密されると、図１Ｂに矢印で示した
ように、コンクリート１からは周辺の地盤に向かって脱
水が発生し、コンクリート１の品質が良化し、強度が増
大する。と同時に、図４に例示したように、杭用孔２の
壁面２ｂに孔壁安定液による発達した不透水膜１６が存
在していても、前記の圧密効果によってコンクリート１
の充填度が高められ、凹凸の激しい壁面の隅々にまでコ
ンクリート１が十分に行き渡る。しかも掘削でゆるんだ
地盤も締め固められ、コンクリート１と地盤との密着度
が高まって杭体の周面摩擦抵抗が増大し、支持力の大き
い場所打ちコンクリート杭が構築される。打設コンクリ
ート１が硬化した後には、チューブ３の中にモルタルを
密実に注入し、同チューブ３を杭体と一体化させる。

【００１３】

【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、打設コンクリート１の中心
部に上下方向の全長にわたり設置したチューブ３の加圧
膨張により、中心部から半径方向外向きに圧縮して圧密
処理を行うから、杭体となるコンクリート１の上端から
下端まで圧密効果が均等に十分に及び、杭体コンクリー
ト１の品質が向上し、強度が増大する上に、杭用孔２の
壁面２ｂに発達した不透水膜１６が存在してもコンクリ
ート１は壁面２ｂの隅々まで良く行きわたり、さらに掘
削でゆるんだ地盤も締め固められるから、地盤４とコン
クリート１との密着度が高まり杭体の周面摩擦抵抗が増
大するから、支持力が大きく高品質、高信頼度の場所打
ちコンクリート杭の構築を可能ならしめる。しかも、チ
ューブ３中を加圧し膨張させることにより、杭体（コン
クリート１）の上端から下端まで一気に圧密処理するこ
とができ、コンクリート１は杭体全体を一度期に打設で
きるから、場所打ちコンクリート杭の施工時間を短縮で
き、特に長尺な大形基礎杭等の施工において工期の短縮
と経済性の向上に寄与するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ、Ｂは本発明の施工方法による場所打ちコン
クリート杭の施工図である。

【図２】杭体コンクリートの上部及びケーシングパイプ
の部分を拡大して示した断面図である。

【図３】Ａ、Ｂは杭用孔壁面とケーシングパイプとの間
の隙間を閉塞する手段の作動前と作動後を示した断面図
である。

【図４】杭用孔の壁面状況とコンクリートの充填関係を
拡大して示した断面図である。

【図５】従来一般の場所打ちコンクリート杭の施工図で
ある。

【図６】従来の場所打ちコンクリート杭における杭用孔
の壁面の状況とコンクリートの充填関係を拡大して示し
た断面図である。

【符号の説明】

１　　　　コンクリート ２　　　　杭用孔 ３　　　　チューブ ４　　　　地盤

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
   、コンクリートを打設する前に、杭用孔内の略中心部に
   孔底付近まで届く長さのチューブを挿入して設置し、コ
   ンクリートを打設した後同コンクリートが固まる前に、
   打設コンクリートの上部への盛り上がりを阻止した状態
   で前記チューブ内に圧縮空気若しくは膨張材等を注入し
   て同チューブを加圧し膨張させることによって打設コン
   クリートに圧縮力を加え圧密を行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。