JPH0440491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は土木・建築工事における既製杭の施工
方法に関するものである。

〔従来の技術およびその解決すべき課題〕

近年、杭施工法の低公害化の中で、ハンマーに
よる打撃工法にかわり、予め地盤を所定の支持地
盤の深さまで堀削するか、あるいは、所定の支持
地盤の深さまで地盤を撹拌してその中へ既製杭を
沈設するか、既製中空杭の中空部へドリル等を挿
入して地盤の堀削や撹拌を行いつつ杭を沈設する
等の埋込み工法が用いられている。しかし、いず
れの埋込み工法も一旦地盤を乱すので、その杭の
支持力は、打撃工法による杭の支持力に比べて相
当に低いものであつた。

そのため、埋込み杭の中には杭の支持力を向上
させる目的で、杭先端を拡大堀削して拡大根固め
する工法や超高圧ジエツト噴流等により拡大球根
を造成する工法がある。しかし、この場合にも杭
周辺の地盤を緩めているため、根固めを確実に行
つたとしても杭の支持力は打撃工法と比べるとや
はり劣るものであつた。

また、同様の目的で杭の先端と側方とにゴム袋
を取り付け、セメントミルク等を圧入してゴム袋
を膨張固化させる工法（特開昭57−89020号公報）
が提案されている。しかし、この工法は杭下端に
取り付けたゴム袋の膨張により杭体が浮き上がる
ため、これを防止するために杭側方にゴム袋を設
ける必要がある、ゴム袋の膨張拡大に限界がある
等の問題がある。

一方、Ｎ値４程度の軟弱地盤を改良方として、
管体にズツク布等の袋体を多数取り付け、セメン
ト系注入材を注入して袋体を膨張させ管体周辺の
地盤を密度と摩擦抵抗の増加を工法（特開昭58−
123919号公報）が提案されている。しかし、この
工法は表層部の４〜５ｍの深さの軟弱地盤に５〜
15cmの管体を埋設するもので、杭先端を支持地盤
に到達させた杭に比べるとその支持力は極めて小
さいものであつた。

このように、従来の袋体を杭等に取り付けた工
法は、杭の側面の多数個所に袋体を取り付けて多
数個所での摩擦力を期待した工法であり、杭に大
きい支持体を期待できるものではない。一方、杭
下端に袋体を取り付けて杭の支持力を増大させよ
うとしても、特別な手段を用いないと袋体の下方
と円周方向との膨張形状を制御することができ
ず、また袋体が膨張すると杭が浮き上がり、それ
を防止する必要がある等、工程が複雑になるとい
う欠点がある。

更にまた、特公昭48−5446号公報に見られるよ
うに中空杭に中空部を格納しておき、杭頭部から
中空杭の中空部にコンクリート等を注入する工法
では、杭に袋体を格納してそれを所望の形状に膨
張制御するためには複雑な手段を杭に装備してお
く必要があり、更に袋体の膨張に伴い杭の浮き上
がり防止す特別の方法が必要であるとともに、袋
体を杭体外部に押し出すために余分なコンクリー
トが杭中空部に残存するという欠点を有してい
る。

本発明は通常の杭の埋込み方法を採用して、で
きるだけ簡単な構造の杭を使用し、かつ簡単な手
段で杭の支持力を向上させることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、杭先端の外周部のみに杭外径より大
径の透水性の布状筒体が杭体を取り囲むように該
布状筒体の上下端で取付けられた杭を、埋込み工
法により所定深度まで沈設し、しかる後に前記布
状筒体から地上付近まで連続している注入管を通
じて地上より前記状筒体内に硬化材料を圧入し、
その注入圧力により硬化材料を脱水固化させつつ
布状筒を拡大膨張させることを特徴とする杭の施
工方法である。

このように、透水性布状筒体を所定地盤の位置
に来るように、杭先端部外周部にのみ、しかも杭
体を取り囲むように取り付けることによつて初め
て本発明の所期の目的が達成できる。

本発明に用いる布状筒体は、透水性を有する布
状物が円筒状に形成されたものである。透水性の
有する布状物を使用しているので、杭体外周面と
布状筒体との間にセメント硬化材料を注入する
と、注入されたセメント硬化材料は注入圧により
布状筒体側に水を排出し、注入されたセメント硬
化材料が布状物の側から順次脱水し固化されつつ
布状筒体を所望の形状まで膨張させることができ
る。

すなわち、本発明に用いる布状物は、セメント
硬化材料が注入圧により脱水固化されつつ充分な
膨張をするような透水性を有するものである。従
つて、布状物の透水性が大き過ぎて充分な膨張を
終了する前にセメント硬化材料が注入圧により脱
水固化を起こし、布状筒体の充分な膨張が不可能
な場合は、布状物を樹脂等でコーテイングして透
水性を落として適度な透水性を有するように調整
して使用すると良い。

また、布状筒体の長さはその径より長くする
が、布状筒体の外径は注入された硬化材料が布状
筒体内で杭と一体化された筒状硬化体となるよう
な大きさにとどめる必要があり、実用上は杭の外
径の２〜３倍が望ましい。この布状筒体は、第１
図に示すように、杭先端部の外周部にのみ杭体を
取り囲むように取り付けられている。布状筒体
は、例えば布状筒体内に杭を挿入して布状筒体の
両端を縛つて杭に結び付ける。この際、布状筒体
が杭に固定されやすいように杭に突起を設ける等
の手段を施してもよい。布状筒体には、硬化材料
を杭沈設後に注入できるように注入口を設け、こ
の注入口に注入管を挿入して注入口と注入管を固
定する。

本発明に用いる注入管は、パイプ状のものでも
ゴムや布製等の小径の不透水筒状体でもよい。十
分な強度のない小径の不透水筒状体を用いる場合
は、注入時にこの中に更にパイプを挿入して使用
すると注入作業が容易になり確実になる。

本発明に使用する硬化材料は、注入して硬化で
きるものであれば特に限定されないが、一般的に
は、セメント系の硬化材料が使用される。すなわ
ち、セメントミルク、セメントモルタル、コンク
リート等が用いられる。硬化材料の注入により、
布状筒体が地中で十分に膨張したかどうかの判定
は、注入ポンプの圧力及び注入量を判定すること
により行うことができる。このときの硬化材料の
注入圧は、杭が施工された地盤の硬さにもよる
が、杭先端の地盤が砂地盤であれば５〜10Kg／cm²
程度が好ましい範囲である。

〔作 用〕

本発明の杭の施工方法は、杭を所定位置に沈設
後、その下部外周部に取付けた透水性を有する布
状筒体に、地上付近まで連続した注入管を通じて
セメント硬化材料を注入するので、注入されたセ
メント硬化材料中の水は、布状筒体の表面から外
部に排出される。従つて、布状筒体に注入される
セメント硬化材料は、この脱水作用により外側か
ら順次固化されつつ布状筒体を所望の円筒形状ま
で膨張させることにより所望の径の拡大球根を造
成させることができる。

このようにセメント硬化材料は外側から円筒状
に固化されつつ注入されるので、所定量注入終了
時点においては布状筒体内のセメント硬化材料は
ほとんど固化状態となつており、そのため注入管
の出口部に逆上弁を装着して全面硬化までセメン
ト硬化材料の逆流を防止するような必要性がな
い。

この円筒状固化体は、所定深さでその周辺地盤
を押しつけるように形成されているので、結果的
には、所定地盤においてその周辺地盤に対し円筒
状固化体が全周に渡つて強固に密接した状態とな
ると供に、水の少ない状態でセメント硬化材料が
硬化反応を起すので、注入された含水量の多いセ
メント硬化体がそのまま硬化反応を起した硬化体
に比べ、強度が格段に高くなる。その結果、杭の
高い支持力が得られる。

以上に説明した作用は、不透水性のゴム製の筒
体を使用した場合には得られなかつた。

〔実施例〕

以下に本発明の杭施工法の一実施例を図面を用
いて説明する。

まず、第１図Ａに示すように杭沈設のためのプ
レオーガー孔１を堀削する。このプレオーガー孔
１は10ｍ以深にあるＮ値が約15の細砂の地盤まで
達している。このプレオーガー孔１の孔径は40
cm、深さは12ｍであつた。

次に、第１図Ｂに示すように、杭２の下端部の
外周部にのみ布状筒体３を取付部５で縛つて杭２
に取り付け、該布状筒体３にセメント硬化材料で
あるセメントモルタルを注入するパルプ状の注入
管４を取り付け固定して、前記プレオーガー孔１
に沈設した。このときに用いた杭は外径30cmのコ
ンクリート杭であり、布状筒体は外径約71cm、長
さ2.5ｍのナイロン織物であつた。

その後、第１図Ｃに示すように、地上部より注
入管４を通じてセメントモルタルを注入した。注
入圧力が９Kg／cm²になつた時に直ちに注入管４か
らセメントモルタル注入装置をはずして注入を終
了させた。このときまでに注入されたセメントモ
ルタルは布状筒体から脱水される水分を考慮して
も880であり、布状筒体が地盤を押し拡げて外
径70cm程度に膨張していることが予想された。ま
た、杭が浮き上がる現像も観察されなかつた。施
工の30日後に、杭の鉛直載荷試験を行つたとこ
ろ、杭の先端支持力は220トンであつた。また施
工した杭を掘り出して布状筒体の膨張状態を確認
した。その結果、第１図Ｃに示すように、布状筒
体はほぼ外径70cmに膨張していることが確認され
た。

〔発明の効果〕

本発明の杭の施工方法は、以上のように構成す
ることにより、杭の下部の外周に円筒状の所定径
まで膨張させて、強度が強く、かつ、全周で周辺
地盤に密接した拡大球根を造成することができる
と供に、その拡大球根造成時には膨張されて形成
されているので、その膨張時の膨張作用により堀
削された周辺地盤を元地盤に復帰させることがで
きる。この両方の作用が相乗して発揮させる結
果、杭の支持力が一層高くなり、杭の施工本数を
減じたり、杭径を小さくすることができる。

しかも、拡大球根を造成するための布状筒体は
杭を取り囲むように取り付けるという極めて簡単
な取付け形態であるので、杭内部に膨出用の袋を
内臓している杭に比べ、製造が簡単であるばかり
でなく、内臓した袋体の特別な膨出制御手段や杭
底部を膨張させた際の杭の浮き上がり防止手段を
不要とすることができる。

また、注入管による注入が行えるため、注入管
と注入ポンプを直接接続してセメント硬化材料を
圧入できると共に、セメント硬化材料を杭の中空
部内に流し込む方法に比べ注入管は細いので余分
な注入量を節減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の各施工工程を示すもので、第
１図Ａは杭沈設のためのプレオーガー孔の断面
図、第１図Ｂは先端部の外周面に布状筒体を被せ
た杭体の沈設状態を示す説明図、第１図Ｃは地上
部よりセメント硬化材料を注入して布状筒体を膨
張させた状態を示す説明図である。 １……プレオーガー孔、２……杭体、３……布
状筒体、４……注入管、５……取付部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 杭先端の外周部のみに杭外径より大径の透水
   性の布状筒体が杭体を取り囲むように該布状筒体
   の上下端で取付けられた杭を、埋込み工法により
   所定深度まで沈設し、しかる後に前記布状筒体か
   ら地上付近まで連続している注入管を通じて地上
   より前記布状筒体内に硬化材料を圧入し、注入圧
   力により硬化材料を脱水固化させつつ布状筒体を
   拡大膨張させることを特徴とする杭の施工方法。