JPH06235639A - 軽量コンクリ−ト杭 - Google Patents
軽量コンクリ−ト杭Info
- Publication number
- JPH06235639A JPH06235639A JP4180693A JP4180693A JPH06235639A JP H06235639 A JPH06235639 A JP H06235639A JP 4180693 A JP4180693 A JP 4180693A JP 4180693 A JP4180693 A JP 4180693A JP H06235639 A JPH06235639 A JP H06235639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- pile
- core material
- carbon fiber
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 十分な耐久性を有しながら、軽量で、しかも
据付け、埋設作業が容易な軽量コンクリ−ト杭を提供す
る。 【構成】 炭素繊維強化コンクリ−トよりなる外殻の内
側に軽量芯材を充填した構造を有する軽量コンクリ−ト
杭。 【効果】 従来使用されている鉄筋コンクリ−ト製の杭
と比較して重量が約５割程度と極めて軽量であり、運搬
及び設置作業が容易である。また、軽量の芯材を使用す
ることにより、極めて簡単な作業で、内部を中空にした
ものと同様の効果のある軽量コンクリ−ト杭を製造する
ことができる。
据付け、埋設作業が容易な軽量コンクリ−ト杭を提供す
る。 【構成】 炭素繊維強化コンクリ−トよりなる外殻の内
側に軽量芯材を充填した構造を有する軽量コンクリ−ト
杭。 【効果】 従来使用されている鉄筋コンクリ−ト製の杭
と比較して重量が約５割程度と極めて軽量であり、運搬
及び設置作業が容易である。また、軽量の芯材を使用す
ることにより、極めて簡単な作業で、内部を中空にした
ものと同様の効果のある軽量コンクリ−ト杭を製造する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、道路や鉄道等において
各種の標識などに使用されるコンクリ−ト製の杭に関す
るものである。
各種の標識などに使用されるコンクリ−ト製の杭に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】道路、鉄道、山林あるいは農地等におい
ては、その境界線を示す基準点、基点からの距離、各種
測量における基準点などを示す標識用の杭が大量に使用
されている。これらの杭はその大部分を地中に埋め込ん
だ形で使用されるのでその材料には長期にわたって変
質、変形を起さず、衝撃、振動等によって簡単に破損し
たり位置がずれないことが要求される。従来この目的に
合った材料としては、極めて高い耐久性を有する鉄筋コ
ンクリ−トが用いられている。
ては、その境界線を示す基準点、基点からの距離、各種
測量における基準点などを示す標識用の杭が大量に使用
されている。これらの杭はその大部分を地中に埋め込ん
だ形で使用されるのでその材料には長期にわたって変
質、変形を起さず、衝撃、振動等によって簡単に破損し
たり位置がずれないことが要求される。従来この目的に
合った材料としては、極めて高い耐久性を有する鉄筋コ
ンクリ−トが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの杭が設置され
る場所は、人里離れた山地や鉄道線路沿い、新たに建設
される道路沿いあるいは新開発地など、運搬や設置作業
等に十分機械力を活用できないような場所が多い。とこ
ろが、従来使用されている鉄筋コンクリ−トは高い強度
と耐久性を有するものであるが、重量が重く、運搬や設
置作業に大きな労力を必要とするという問題があった。
このことは、近年の人手不足や重労働忌避といった状況
下では特に大きな問題となってきている。本発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決し、十分な耐久
性を有しながら、軽量で、しかも据付け、埋設作業が容
易な軽量コンクリ−ト杭を提供することにある。
る場所は、人里離れた山地や鉄道線路沿い、新たに建設
される道路沿いあるいは新開発地など、運搬や設置作業
等に十分機械力を活用できないような場所が多い。とこ
ろが、従来使用されている鉄筋コンクリ−トは高い強度
と耐久性を有するものであるが、重量が重く、運搬や設
置作業に大きな労力を必要とするという問題があった。
このことは、近年の人手不足や重労働忌避といった状況
下では特に大きな問題となってきている。本発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決し、十分な耐久
性を有しながら、軽量で、しかも据付け、埋設作業が容
易な軽量コンクリ−ト杭を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、各種の標識などに使用される杭の材料
として種々の材料について検討した結果、構造材料とし
て炭素繊維強化コンクリ−トを使用し、内部を空洞化す
ることによって強度や耐久性、標識としての特性を損な
うことなく軽量化の目的が達成できることを見出した。
内部を空洞化した杭は、通常二重構造の型枠中にフレッ
シュコンクリ−トを流し込んで硬化させる方法、型枠中
に空洞部に近い形状の芯材を置き、その周囲にフレッシ
ュコンクリ−トを流し込んで硬化させたのち芯材を取除
く方法あるいは遠心成形法などによって製造できる。
を達成するため、各種の標識などに使用される杭の材料
として種々の材料について検討した結果、構造材料とし
て炭素繊維強化コンクリ−トを使用し、内部を空洞化す
ることによって強度や耐久性、標識としての特性を損な
うことなく軽量化の目的が達成できることを見出した。
内部を空洞化した杭は、通常二重構造の型枠中にフレッ
シュコンクリ−トを流し込んで硬化させる方法、型枠中
に空洞部に近い形状の芯材を置き、その周囲にフレッシ
ュコンクリ−トを流し込んで硬化させたのち芯材を取除
く方法あるいは遠心成形法などによって製造できる。
【０００５】直径が大きく長さの短い杭はこれらの方法
によって比較的容易に製造できる。しかしながら、通常
使用される杭は、長さの割には断面積の小さいものが多
く、このような形状の杭を前記の方法によって製造する
のは難しく、大量に使用する杭としてはなお問題があ
る。更に、鉄筋コンクリ−トにより中空構造の杭を製造
しようとすると、薄肉部材中の鉄筋はコンクリ−トの中
性化により発錆し、その時の体積膨張によりコンクリ−
トを破壊させることがある。そのため、鉄筋コンクリ−
トの場合には、鉄筋から表面までの厚みを２０〜３０ｍ
ｍとる必要があり、杭のように断面積の小さい構造物を
製造するのは困難である。
によって比較的容易に製造できる。しかしながら、通常
使用される杭は、長さの割には断面積の小さいものが多
く、このような形状の杭を前記の方法によって製造する
のは難しく、大量に使用する杭としてはなお問題があ
る。更に、鉄筋コンクリ−トにより中空構造の杭を製造
しようとすると、薄肉部材中の鉄筋はコンクリ−トの中
性化により発錆し、その時の体積膨張によりコンクリ−
トを破壊させることがある。そのため、鉄筋コンクリ−
トの場合には、鉄筋から表面までの厚みを２０〜３０ｍ
ｍとる必要があり、杭のように断面積の小さい構造物を
製造するのは困難である。
【０００６】そこで本発明者らは更に検討を進め、内部
に発泡プラスチックなどの軽量の芯材を充填することに
より、製造作業も容易になり、内部を空洞化させたのと
同様な効果が得られることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち本発明は、炭素繊維強化コンクリ−トより
なる外殻の内側に軽量芯材を充填した構造を有する軽量
コンクリ−ト杭である。本発明でいう炭素繊維強化コン
クリ−トとは、セメントと水を混練し硬化させたペ−ス
トあるいは更にこれに細骨材を配合したモルタルに、炭
素短繊維を添加して補強したセメント系材料を主体とす
るものである。また、フレッシュコンクリ−トとは、セ
メント、水、細骨材、炭素短繊維等を混練した、未硬化
のコンクリ−トを意味する。
に発泡プラスチックなどの軽量の芯材を充填することに
より、製造作業も容易になり、内部を空洞化させたのと
同様な効果が得られることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち本発明は、炭素繊維強化コンクリ−トより
なる外殻の内側に軽量芯材を充填した構造を有する軽量
コンクリ−ト杭である。本発明でいう炭素繊維強化コン
クリ−トとは、セメントと水を混練し硬化させたペ−ス
トあるいは更にこれに細骨材を配合したモルタルに、炭
素短繊維を添加して補強したセメント系材料を主体とす
るものである。また、フレッシュコンクリ−トとは、セ
メント、水、細骨材、炭素短繊維等を混練した、未硬化
のコンクリ−トを意味する。
【０００７】次に本発明の軽量コンクリ−ト杭について
図面を参照して説明する。図１は、本発明の軽量コンク
リ−ト杭の１例についての形状を示す斜視図であり、図
２は図１の軽量コンクリ−ト杭の縦断面図である。この
軽量コンクリ−ト杭１は、内側に軽量芯材３を充填した
炭素繊維強化コンクリ−トの外殻２により構成されてい
る。軽量コンクリ−ト杭及び軽量芯材の大きさ、形状、
炭素繊維強化コンクリ−トの厚み等は、軽量コンクリ−
ト杭の使用目的、必要とする耐久性等に応じて適宜定め
ればよい。また、用途によっては頂部に基準点を示す＋
印を刻印したり、＋印や管理番号等を標示した金属標を
埋め込むこともできる。更に側面にも矢印その他の文
字、記号等を刻印してもよい。本発明の軽量コンクリ−
ト杭の内部に充填される軽量芯材の材質としては、軽量
で吸水性の少ないものであることが要求される。吸水性
が高いと、吸収された水が、寒冷時に凍結し、軽量コン
クリ−ト杭を破壊する虞があるので好ましくない。この
ような軽量芯材の例としては、発泡ポリスチレン、発泡
ポリプロピレン等の発泡プラスチック類が挙げられる。
図面を参照して説明する。図１は、本発明の軽量コンク
リ−ト杭の１例についての形状を示す斜視図であり、図
２は図１の軽量コンクリ−ト杭の縦断面図である。この
軽量コンクリ−ト杭１は、内側に軽量芯材３を充填した
炭素繊維強化コンクリ−トの外殻２により構成されてい
る。軽量コンクリ−ト杭及び軽量芯材の大きさ、形状、
炭素繊維強化コンクリ−トの厚み等は、軽量コンクリ−
ト杭の使用目的、必要とする耐久性等に応じて適宜定め
ればよい。また、用途によっては頂部に基準点を示す＋
印を刻印したり、＋印や管理番号等を標示した金属標を
埋め込むこともできる。更に側面にも矢印その他の文
字、記号等を刻印してもよい。本発明の軽量コンクリ−
ト杭の内部に充填される軽量芯材の材質としては、軽量
で吸水性の少ないものであることが要求される。吸水性
が高いと、吸収された水が、寒冷時に凍結し、軽量コン
クリ−ト杭を破壊する虞があるので好ましくない。この
ような軽量芯材の例としては、発泡ポリスチレン、発泡
ポリプロピレン等の発泡プラスチック類が挙げられる。
【０００８】本発明の軽量コンクリ−ト杭は、好ましく
は次のような方法によって製造される。先ず、通常の普
通セメントあるいはその微粉砕品、早強セメント、超早
強セメントなどのセメントに適量の硅砂、シラスバル−
ン、超微粉シリカなどの細骨材及び減水剤、ＡＥ剤、消
泡剤などの混和剤を配合し、１〜５ｍｍ程度の長さに切
断した炭素繊維を分散混合させて混練する。得られたフ
レッシュコンクリ−トを、図３の型枠への充填状況を示
す縦断面図に準じて型枠中に充填する。すなわち、目的
とする軽量コンクリ−ト杭の形状に合わせた型枠４の底
部に軽量コンクリ−ト杭の底部２ａに相当する厚みのフ
レッシュコンクリ−トを流し込み、軽量芯材３が沈まな
い程度に硬化させる。この上に軽量芯材を載せ、その周
囲に軽量コンクリ−ト杭の側面２ｂを構成する量のフレ
ッシュコンクリ−トを流し込み、次いで必要により一部
硬化させたのち、軽量コンクリ−ト杭の上部２ｃを構成
する量のフレッシュコンクリ−トを流し込んで硬化させ
る。このとき、軽量芯材の左右へのずれや浮力による浮
き上がりを防止するため、図に示すようにプラスチック
等で作製したスペ−サ−５及び押え装置６により固定し
ておけば、フレッシュコンクリ−トの流し込みを段階的
に行う必要がなく、製造工程がより簡略化できる。
は次のような方法によって製造される。先ず、通常の普
通セメントあるいはその微粉砕品、早強セメント、超早
強セメントなどのセメントに適量の硅砂、シラスバル−
ン、超微粉シリカなどの細骨材及び減水剤、ＡＥ剤、消
泡剤などの混和剤を配合し、１〜５ｍｍ程度の長さに切
断した炭素繊維を分散混合させて混練する。得られたフ
レッシュコンクリ−トを、図３の型枠への充填状況を示
す縦断面図に準じて型枠中に充填する。すなわち、目的
とする軽量コンクリ−ト杭の形状に合わせた型枠４の底
部に軽量コンクリ−ト杭の底部２ａに相当する厚みのフ
レッシュコンクリ−トを流し込み、軽量芯材３が沈まな
い程度に硬化させる。この上に軽量芯材を載せ、その周
囲に軽量コンクリ−ト杭の側面２ｂを構成する量のフレ
ッシュコンクリ−トを流し込み、次いで必要により一部
硬化させたのち、軽量コンクリ−ト杭の上部２ｃを構成
する量のフレッシュコンクリ−トを流し込んで硬化させ
る。このとき、軽量芯材の左右へのずれや浮力による浮
き上がりを防止するため、図に示すようにプラスチック
等で作製したスペ−サ−５及び押え装置６により固定し
ておけば、フレッシュコンクリ−トの流し込みを段階的
に行う必要がなく、製造工程がより簡略化できる。
【０００９】得られた硬化体をオ−トクレ−ブ養生、蒸
気養生、気中養生、水中養生など任意の養生方法により
養生し、硬化させて製品とする。軽量コンクリ−ト杭の
形状は、図に示した４角柱に限定されるものではなく、
多角柱、円柱など任意の形状をとることができる。本発
明の軽量コンクリ−ト杭は軽量でしかも優れた強度と耐
久性を有しており、道路や鉄道などにおいて、その境界
線を示す基準表示用あるい基点からの距離を示す標識、
山林や農地、宅地等の境界を示す標識その他の土木、建
築用の標識などとして使用するのに好適なものである。
気養生、気中養生、水中養生など任意の養生方法により
養生し、硬化させて製品とする。軽量コンクリ−ト杭の
形状は、図に示した４角柱に限定されるものではなく、
多角柱、円柱など任意の形状をとることができる。本発
明の軽量コンクリ−ト杭は軽量でしかも優れた強度と耐
久性を有しており、道路や鉄道などにおいて、その境界
線を示す基準表示用あるい基点からの距離を示す標識、
山林や農地、宅地等の境界を示す標識その他の土木、建
築用の標識などとして使用するのに好適なものである。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
【００１１】（実施例）図１、２に示した形状の断面が
１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、高さ１２００ｍｍの杭を作製
し、各種物性値を測定し、従来の鉄筋コンクリ−ト製の
杭と比較した。先ず、普通セメント（Ｃ）、細骨材とし
ての微粒硅砂（Ｓ）、減水剤（Ｐ）、直径約２０μｍ、
長さ約３ｍｍの炭素繊維（Ｆ）及び水（Ｗ）をＷ／Ｃ＝
０．９６、Ｓ／Ｃ＝２．０、Ｆ／Ｃ＝０．０５、Ｐ／Ｃ
＝０．０１となるような割合で混合、混練しフレッシュ
コンクリ−トを調製した。このフレッシュコンクリ−ト
を型枠の底部に６０ｍｍの厚さ（図３の２ａの厚みに相
当）に流し込み、芯材が沈まない程度に硬化させ、形状
の断面が１００ｍｍ×１００ｍｍ、高さ１０８０ｍｍの
発泡ポリスチレン製の芯材を載置し、プラスチック製の
スペ−サ−８個と押え装置を使用して固定し、周囲の厚
みが２５ｍｍ（図３の２ｂの厚みに相当）、上部の厚み
が６０ｍｍ（図３の２ｃの厚みに相当）となるようにフ
レッシュコンクリ−トを流し込んで硬化させた。この硬
化体を更に蒸気養生して、本発明の軽量杭を作製した。
得られた軽量杭の重量は３２ｋｇであり、従来の鉄筋コ
ンクリ−ト製の同一寸法の杭の重量が約６８ｋｇである
のに比較対して著しく軽量化されていることが分かる。
また、作製した杭の曲げ耐力をＪＩＳＡ６２０４に準拠
して、支点開スパン３００ｍｍで測定した。その結果、
曲げ耐力７．０ｔｏｎと十分実用に耐える強度であるこ
とが判明した。更に、作製した軽量杭と同一の材質の試
料について、ＪＩＳ Ａ１１０８ 圧縮強度試験法及び
ＪＩＳ Ａ１１０６ 曲げ強度試験法による強度試験並
びにＪＩＳ Ａ６２０４ 凍結融解試験法による凍結融
解試験を行った。強度試験の結果を表１に、凍結融解試
験の結果を表２に示す。
１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、高さ１２００ｍｍの杭を作製
し、各種物性値を測定し、従来の鉄筋コンクリ−ト製の
杭と比較した。先ず、普通セメント（Ｃ）、細骨材とし
ての微粒硅砂（Ｓ）、減水剤（Ｐ）、直径約２０μｍ、
長さ約３ｍｍの炭素繊維（Ｆ）及び水（Ｗ）をＷ／Ｃ＝
０．９６、Ｓ／Ｃ＝２．０、Ｆ／Ｃ＝０．０５、Ｐ／Ｃ
＝０．０１となるような割合で混合、混練しフレッシュ
コンクリ−トを調製した。このフレッシュコンクリ−ト
を型枠の底部に６０ｍｍの厚さ（図３の２ａの厚みに相
当）に流し込み、芯材が沈まない程度に硬化させ、形状
の断面が１００ｍｍ×１００ｍｍ、高さ１０８０ｍｍの
発泡ポリスチレン製の芯材を載置し、プラスチック製の
スペ−サ−８個と押え装置を使用して固定し、周囲の厚
みが２５ｍｍ（図３の２ｂの厚みに相当）、上部の厚み
が６０ｍｍ（図３の２ｃの厚みに相当）となるようにフ
レッシュコンクリ−トを流し込んで硬化させた。この硬
化体を更に蒸気養生して、本発明の軽量杭を作製した。
得られた軽量杭の重量は３２ｋｇであり、従来の鉄筋コ
ンクリ−ト製の同一寸法の杭の重量が約６８ｋｇである
のに比較対して著しく軽量化されていることが分かる。
また、作製した杭の曲げ耐力をＪＩＳＡ６２０４に準拠
して、支点開スパン３００ｍｍで測定した。その結果、
曲げ耐力７．０ｔｏｎと十分実用に耐える強度であるこ
とが判明した。更に、作製した軽量杭と同一の材質の試
料について、ＪＩＳ Ａ１１０８ 圧縮強度試験法及び
ＪＩＳ Ａ１１０６ 曲げ強度試験法による強度試験並
びにＪＩＳ Ａ６２０４ 凍結融解試験法による凍結融
解試験を行った。強度試験の結果を表１に、凍結融解試
験の結果を表２に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】表１及び表２の結果から、この軽量杭は、
約１５０ｋｇ／ｃｍ2以上の曲げ強度及び約６００ｋｇ
／ｃｍ2以上の圧縮強度を有しており、また、凍結融解
試験においては、２００サイクル経過後でもなんら変化
はなく十分な耐久性を有していることが認められ、各種
の標識などに用いられるコンクリ−ト製の杭として好適
なものであることが分かる。
約１５０ｋｇ／ｃｍ2以上の曲げ強度及び約６００ｋｇ
／ｃｍ2以上の圧縮強度を有しており、また、凍結融解
試験においては、２００サイクル経過後でもなんら変化
はなく十分な耐久性を有していることが認められ、各種
の標識などに用いられるコンクリ−ト製の杭として好適
なものであることが分かる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の軽量コンクリ−ト杭は、従来使
用されている鉄筋コンクリ−ト製の杭と比較して重量が
約５割程度と極めて軽量であり、運搬及び設置作業が容
易である。また、軽量の芯材を使用することにより、極
めて簡単な作業で、内部を中空にしたものと同様の効果
のある軽量コンクリ−ト杭を製造することができる。
用されている鉄筋コンクリ−ト製の杭と比較して重量が
約５割程度と極めて軽量であり、運搬及び設置作業が容
易である。また、軽量の芯材を使用することにより、極
めて簡単な作業で、内部を中空にしたものと同様の効果
のある軽量コンクリ−ト杭を製造することができる。
【図１】 本発明の軽量コンクリ−ト杭の概要を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】 図１の軽量コンクリ−ト杭の縦断面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の軽量コンクリ−ト杭を製造する際の
型枠への充填状況を示す縦断面図である。
型枠への充填状況を示す縦断面図である。
１．軽量コンクリ−ト杭 ２．炭素繊維強化コンクリ−トの外殻 ２ａ．軽量コンクリ−ト杭の底部 ２ｂ．軽量コンクリ−ト杭の側面 ２ｃ．軽量コンクリ−ト杭の上部 ３．軽量芯材 ４．型枠 ５．スペ−サ− ６．押え装置
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素繊維強化コンクリ−トよりなる外殻
の内側に軽量芯材を充填した構造を有する軽量コンクリ
−ト杭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180693A JPH06235639A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 軽量コンクリ−ト杭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180693A JPH06235639A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 軽量コンクリ−ト杭 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235639A true JPH06235639A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12618576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4180693A Pending JPH06235639A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 軽量コンクリ−ト杭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235639A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657586A (en) * | 1995-12-27 | 1997-08-19 | All Mighty Building Products, Inc. | Method and apparatus for supporting a tombstone |
| CN105541147A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-05-04 | 长安大学 | 氧化石墨烯提高碳纤维在水泥砂浆中的分散均匀性的应用 |
| CN105906259A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-31 | 中国地质大学（武汉） | 一种复掺鳞片石墨工程水泥基复合导电材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP4180693A patent/JPH06235639A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657586A (en) * | 1995-12-27 | 1997-08-19 | All Mighty Building Products, Inc. | Method and apparatus for supporting a tombstone |
| CN105541147A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-05-04 | 长安大学 | 氧化石墨烯提高碳纤维在水泥砂浆中的分散均匀性的应用 |
| CN105906259A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-31 | 中国地质大学（武汉） | 一种复掺鳞片石墨工程水泥基复合导电材料及其制备方法 |
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