JPH0718153B2 - 掘削時の安定液を利用した場所打杭の杭頭処理工法 - Google Patents

掘削時の安定液を利用した場所打杭の杭頭処理工法

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JPH0718153B2
JPH0718153B2 JP16496588A JP16496588A JPH0718153B2 JP H0718153 B2 JPH0718153 B2 JP H0718153B2 JP 16496588 A JP16496588 A JP 16496588A JP 16496588 A JP16496588 A JP 16496588A JP H0718153 B2 JPH0718153 B2 JP H0718153B2
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荘太 山田
雅男 佐藤
秀貴 近藤
一郎 松井
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住友セメント株式会社
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は場所打杭の杭頭処理工法に係り、特に静的破砕
剤の水和膨張作用により、余盛り不良コンクリート部分
を破砕除去するようにした杭頭処理工法に関する。
〔従来の技術〕
一般に、ビルや橋などを建造する場合の基礎杭として、
現場において地中に杭孔を掘削し、この杭孔内に生コン
クリートを打設して杭を形成する、いわゆる場所打杭が
採用されている。その場合に、場所打杭の杭頭余盛部分
の不良コンクリートを破砕除去する必要性がある。しか
し、従来から行われていたブレーカ等を使用して破砕す
る方法では、近隣に与える騒音や振動等の環境悪化が問
題となる。
そこで、このような問題を解決する工法として、本件出
願人は静的破砕剤を用いた杭頭処理工法を既に提案して
ある(特開昭59-91214号)。
この杭頭処理工法は、例えば、掘削した杭孔内にスパイ
ラルシース管を取付けた鉄筋篭を沈設し、コンクリート
打設前にスパイラルシース管内に水で混練した静的破砕
剤を充填し、コンクリートの養生と共に静的破砕剤の水
和膨張を図り、コンクリートの切断計画線上に亀裂を発
生させて余盛部分の不良コンクリートを除去するもので
あった。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の場所打杭の杭頭処理工法にあ
っては、静的破砕剤に水を添加し、予め混練してスラリ
ー状態にしてからシース管に充填する使用方法であった
ため、破砕効果は優れているものの、静的破砕剤の混練
水の計量、混練作業および混練してから膨張圧発現時間
の調整等作業面での煩雑さを伴うといった問題があっ
た。
そこで、本発明での技術的課題は、作業面の煩雑さを回
避するようにした杭頭処理工法を提供する点にある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る掘削時の安定液を利用した場所打杭の杭頭
処理工法は、上記課題解決のために、掘削時、杭孔周壁
の崩壊を防止させるベントナイトを主剤とした水溶液か
らなる安定液を杭孔内に注入し、顆粒状に造粒した静的
破砕剤を両端のみが開口された偏平スパイラルシース管
からなる容器(1)に充填し、該静的破砕剤入り容器
(1)を杭孔内に挿入させる鉄筋篭(3)に取付け、掘
削後、上記安定液で満たされた杭孔内に、上記静的破砕
剤入り容器(1)が配設された鉄筋篭(3)を挿入して
沈漬し、上記安定液を両端の開口から上記容器内に浸入
させて上記静的破砕剤の顆粒状の各粒子を上記安定液で
包み込ませることにより水和膨張反応を開始させた後、
上記杭孔内に上記安定液と置換しながらコンクリートを
打設し、打設したコンクリートを養生するとともに、上
記静的破砕剤の水和膨張反応を完了させ、硬化したコン
クリート杭に上記静的破砕剤の水和膨張作用により切断
計画線(2)に沿って亀裂を生じさせ、場所打ちコンク
リート杭の杭頭余盛部分を破砕除去可能にしたことを特
徴とする。
この場合において、上記静的破砕剤として、カルシウム
・アミノ・フェライト、遊離酸化カルシウム、および酸
化マグネシウムを基本成分とし、ホウ酸塩等の遅延剤を
添加したものであることが望ましく、また、粒径1〜2m
mが15〜20重量%、粒径2〜4mmが55〜60重量%、粒径4
〜5mmが30〜20重量%の粒度分布にされた顆粒であるこ
とが望ましく、さらにまた、予め乾粉に形成した破砕剤
を高い圧力で連続的に強固なブリケットに造粒し、その
後粉砕して、所定の粒度分布の顆粒に形成したものであ
ることが望ましい。
本発明において使用される静的破砕剤は、カルシウム・
アルミノ・フェライト[(CaO)4・Al2O3・Fe2O3]と遊離
酸化カルシウム(CaO)および酸化マグネシウム(MgO)
を基本成分とし、これに遅延剤としてホウ酸塩等を添加
したものである。そして、遅延剤の種類および添加量を
適宜変えることによって、水和膨張圧の発現時間を調整
することができる。
静的破砕剤を顆粒状に成形するのは、各粒子間に空隙を
保つことによって、安定液が各粒子を十分に包み込むこ
とができるようにするためである。これにより、静的破
砕剤を充填した容器を安定液の中に沈漬させて、各顆粒
が十分に安定液に包み込まれて接触できるようになる
と、水和反応を生じ、膨張圧を発現する。
また、静的破砕剤を顆粒状に成形する手段としては、ブ
リケッティングマシンにより破砕剤の乾粉を高い圧力で
連続的に強固なアーモンド状のブリケットに造粒する方
法や、コンパクティングマシンにより破砕剤の乾粉をス
ムースロールで板状に圧縮成形した後破砕して造粒する
方法、その他の乾式圧縮成形方法が挙げられる。
静的破砕剤の顆粒は、下記表−1の粒度分布にする。
容器内に充填された顆粒状の静的破砕剤が吸水する方法
は、自体を不浸透性の材料で形成し、その両端開口部を
顆粒が抜け落ちない程度のメッシュで形成されたネット
で被覆し、該ネットを通して吸水するものである。
静的破砕剤が吸水する安定液は、杭孔掘削時に杭孔周壁
の崩壊を防止する為に杭孔内に注入されるもので、例え
ば、ベントナイト溶液又はベンナイト溶液にCMCや分散
剤を添加したものなどが用いられる。
静的破砕剤が杭孔内の安定液を吸水する手段としては、
安定液が杭孔内に十分に満たされている場合には、鉄筋
篭を杭孔内へ挿入した時に容器を安定液内に沈漬して吸
水させるか、若しくは安定液が十分には満たされていな
い場合には、コンクリートの打設時に安定液の水位上昇
を図り、容器を安定液中に没して静的破砕剤の吸水を行
う。
尚、静的破砕剤の最適水和条件は、安定液に沈漬してい
る時間等を調整することによって行うことができる。
次に本発明の施工方法を第1図に基づいて説明する。ま
ず、安定液の存在下で杭孔を掘削する。そして、主筋縁
切材を鉄筋篭主筋に取付ける(工程101)。次に、顆粒
状の静的破砕剤を容器に充填し、この容器を鉄筋篭に取
付けたのち(工程102)、鉄筋篭を安定液で満ちた杭孔
内に挿入して沈漬する。このとき、安定液が容器の両端
のネットから容器内に侵入し、顆粒状の静的破砕材に吸
水されていく(工程103)。そののち、上記安定液と置
換しながら、コンクリートを破砕計画線上方まで打設す
る(工程104)。打設完了後コンクリートの強度が発現
するまで養生する。また、それと同時に静的破砕剤の水
和膨張を図る(工程105)。
そして、コンクリートの養生終了後、静的破砕剤の膨張
圧発現を待って破砕計画線上に亀裂を発生させ、余盛コ
ンクリート部分を除去して杭頭の処理を終了する(工程
106)。
尚、上記本発明の処理工法を、第2図に示す従来工法と
比較した場合、静的破砕材の水の計量、破砕剤との水の
混練作業および、鉄筋篭へ予め取付けた容器にスラリを
充填する作業(工程107)を本発明の場合では省略する
ことができることになる。
〔実施例〕
静的破砕剤の一種であるCAB(住友セメント社製商品
名)を顆粒状に成形し、第3図に示すように、偏平状の
スパイラルシース管1(最大径45mm,長さ50cm)に充填
した。そしてスパイラルシース管1の両端部をネット4
で塞ぎ、場所打杭コンクリート杭頭部(直径1m)の切断
計画線2上において、鉄筋篭3に沿って複数個配設し、
結束線で取付けた。次に、この鉄筋篭3を杭孔内に挿入
しスパイラルシース管1を安定液の中に沈めたのち、コ
ンクリートを打設した。そして、10日間経過してから掘
り起こしたところ、上記切断計画線2に沿って、幅1〜
2cmの亀裂の発生が認められた。
〔効果〕
以上説明したように、掘削時に杭孔周壁の崩壊を防止さ
せるベントナイトを主剤とした安定液を杭孔内に注入
し、顆粒状に造粒した静的破砕剤を両端のみが開口され
た偏平スパイラルシース管からなる容器(1)に充填
し、静的破砕剤入り容器(1)を杭孔内に挿入させる鉄
筋篭(3)に取付け、掘削後に安定液で満たされた杭孔
内に、静的破砕剤入り容器(1)が配設された鉄筋篭
(3)を挿入して沈漬し、安定液を両端の開口から容器
内に浸入させて静的破砕剤の顆粒状の各粒子を安定液で
包み込ませることにより水和膨張反応を開始させ、杭孔
内に安定液と置換しながらコンクリートを打設し、打設
したコンクリートを養生するとともに、静的破砕剤の水
和膨張反応を完了させ、硬化したコンクリート杭に静的
破砕剤の水和膨張作用により切断計画線(2)に沿って
亀裂を生じさせ、場所打ちコンクリート杭の杭頭余盛部
分を破砕除去可能にしたことによって、量的に充分な安
定液を用いて静的破砕剤の水和膨張作用を十分に発現さ
せることができるようになり、亀裂幅を大きくすること
ができ、また、静的破砕剤の混練水の計量、混練作業、
膨張圧発現時間の調整等の破砕剤使用に係わる準備作業
が省略できて、作業性を改善させることができる。
このため、適用工法としてはシーリングチューブ(金属
管)を使用せず、安定液を用いるリバース工法またはア
ースドリル工法を対象とすることができ、適用対象工法
を飛躍的に拡大することができ、シーリングチューブの
挿入および引抜きに係る作業が削減されて、作業効率を
向上することができ、経費を削減することができる。
ベントナイトを主剤とした安定液で静的破砕剤の顆粒状
各粒子を包み込ませて水和膨張を発現させるようにした
ことによって、安定液の充満した杭孔に鉄筋篭(3)を
挿入した時点から顆粒状の静的破砕剤の各粒子がベント
ナイトを分散させた安定液に接してコンクリート打設以
前から水和反応を開始させ、十分な水量を水和反応に寄
与させることができるとともに、ベントナイトがコンク
リート余剰水を静的破砕剤入り容器(1)の中へ侵入す
ることを阻止して、静的破砕剤の水和反応にコンクリー
ト余剰水が関与することがなく、コンクリート養生と静
的破砕剤の水和反応とを独立した反応として進行させる
ことができるようになり、コンクリートの打設から養生
完了までに必要十分な長さの水和膨張反応時間を与える
ことができ、静的破砕剤の水和膨張圧を充分に高く発現
させ、亀裂幅の大きな亀裂を発生させることができて、
余盛コンクリート部分の除去が容易にできるようにな
る。
また、顆粒状の静的破砕剤を十分な安定液で包み込むよ
うにしたことによって、コンクリート余剰水を吸収させ
ることなく十分な水量を供給することができ、静的破砕
剤の混練水の計量、混練作業、膨張圧発現時間の調整等
の破砕剤使用に係る作業が簡単化でき、作業性を改善す
ることができるとともに、大きな亀裂幅をもった亀裂を
発生させることができるため、その後の作業が能率良く
進められ、作業効率の向上、安全性の向上、騒音防止効
果の向上等、多くの効果を奏する。
そしてまた、静的破砕剤として、カルシウム・アミノ・
フェライト、遊離酸化カルシウム、および酸化マグネシ
ウムを基本成分とし、ホウ酸塩等の遅延剤を添加したも
のを用いることによって、、遅延剤の種類および添加量
を適宜変えることによって水和膨張圧の発現時間を調整
することができる。
また、粒径1〜2mmが15〜20重量%、粒径2〜4mmが55〜
60重量%、粒径4〜5mmが30〜20重量%の粒度分布にさ
れた顆粒であるものを用いることによって、静的破砕剤
が充填された両端のみが開口された偏平スパイラルシー
ス管の最奥部に安定液が侵入し易くなり、安定液が静的
破砕剤の顆粒状の各粒子を十分に包み込んで、水分の浸
透性を良くし、鉄筋篭(3)を杭孔に挿入した時点から
吸水を始めさせ、コンクリートを打設して養生してコン
クリート強度が発現するようになるまで、静的破砕剤の
水和膨張反応時間を十分に長くとることができるように
して、破砕計画線に沿って亀裂幅が数センチ程度の大き
な亀裂を発生させることができる。
さらにまた、予め乾粉に形成した破砕剤を高い圧力で連
続的に強固なブリケットに造粒し、その後粉砕して、所
定の粒度分布の顆粒に形成したものを用いることによっ
て、粉体を所望の顆粒に変えることができ、偏平スパイ
ラルシース管に静的破砕剤を迅速に充填することがで
き、しかも、ベントナイト溶液のような粘性の高い安定
液を静的破砕剤入り偏平スパイラルシース管の最奥部に
侵入し易くして、静的破砕剤の水和膨張反応を発現し易
くし、破砕計画線に沿った亀裂幅を大きく発生させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る安定液を利用した杭頭処理工法の
作業工程を示す図、第2図は従来例の作業工程を示す
図、第3図はスパイラルシース管の取付手段を示す図で
ある。 1……スパイラルシース管 2……切断計画線 3……鉄筋篭
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−21924(JP,A) 特開 昭61−122322(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】掘削時、杭孔周壁の崩壊を防止させるベン
    トナイトを主剤とした水溶液からなる安定液を杭孔内に
    注入し、 顆粒状に造粒した静的破砕剤を両端のみが開口された偏
    平スパイラルシース管からなる容器(1)に充填し、 該静的破砕剤入り容器(1)を杭孔内に挿入させる鉄筋
    篭(3)に取付け、 掘削後、上記安定液で満たされた杭孔内に、上記静的破
    砕剤入り容器(1)が配設された鉄筋篭(3)を挿入し
    て沈漬し、 上記安定液を両端の開口から上記容器内に浸入させて上
    記静的破砕剤の顆粒状の各粒子を上記安定液で包み込ま
    せることにより水和膨張反応を開始させた後、 上記杭孔内に上記安定液と置換しながらコンクリートを
    打設し、 打設したコンクリートを養生するとともに、上記静的破
    砕剤の水和膨張反応を完了させ、 硬化したコンクリート杭に上記静的破砕剤の水和膨張作
    用により切断計画線(2)に沿って亀裂を生じさせ、 場所打ちコンクリート杭の杭頭余盛部分を破砕除去可能
    にしたこと、 を特徴とする掘削時の安定液を利用した場所打杭の杭頭
    処理工法。
  2. 【請求項2】上記静的破砕剤として、カルシウム・アミ
    ノ・フェライト、遊離酸化カルシウム、および酸化マグ
    ネシウムを基本成分とし、ホウ酸塩等の遅延剤を添加し
    たものであること を特徴とする請求項1記載の掘削時の安定液を利用した
    場所打杭の杭頭処理工法。
  3. 【請求項3】上記静的破砕剤として、粒径1〜2mmが15
    〜20重量%、粒径2〜4mmが55〜60重量%、粒径4〜5mm
    が30〜20重量%の粒度分布にされた顆粒であること を特徴とする請求項1記載の掘削時の安定液を利用した
    場所打杭の杭頭処理工法。
  4. 【請求項4】上記静的破砕剤として、予め乾粉に形成し
    た破砕剤を高い圧力で連続的に強固なブリケットに造粒
    し、その後粉砕して、所定の粒度分布の顆粒に形成した
    ものであること を特徴とする請求項1記載の掘削時の安定液を利用した
    場所打杭の杭頭処理工法。
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