JPH10195867A - コンクリ−ト杭の沈設工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな鉛直支持力を得ることのできる杭の沈
設工法を提供する。 【解決手段】 沈設する既製コンクリート杭（本杭）１
の下端に、外周に螺旋等の凹凸条15を設けた先杭２を連
結し、プレボーリング工法または中掘り工法によって沈
設施工する。本杭１と先杭２の連結は、溶接によらず、
両杭１，２の端部に係合凹溝を設けておき、両杭１，２
の接合部に、係合凹溝に係合して筒状分割リング３を嵌
め合せ、その外側に緊締リング４を嵌合圧接し、両杭
１，２を連結する。先杭２の凹凸条15が注入したセメン
トミルク22と強固に結合し、球根の押抜きせん断破壊が
防止でき、大きな鉛直支持力が期待できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既製コンクリート杭の
先端部に、螺旋等の凹凸周条を設けた短尺の既製先杭
を、無溶接により機械的に結合して、埋め込みにより沈
設する工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、コンクリートパイルの地盤中への
沈設には、打撃工法の他に、騒音、振動が少ない埋め込
み工法であるプレボーリング工法や中掘り工法があり、
これが主流になってきている。

【０００３】打撃工法は、杭頭部に打撃を与えて杭を沈
設するのに対し、プレボーリング工法は、事前にアース
オーガーの先端から水・ベントナイト、または水・ベン
トナイト・セメントなどの混合物を噴射しながら、地盤
を掘削排土し、支持地盤付近まで掘削し、その後セメン
トミルクに切り替えて注入し、支持地盤付近をセメント
ミルク柱とし、その掘削孔中に杭を建て込んで沈設する
工法である。

【０００４】また、中掘り工法は、杭中空部にアースオ
ーガーを挿入して、地盤を掘削しながら杭中空部を通じ
て土砂を排出して杭を沈設し、支持地盤付近ではセメン
トミルクを注入し、アースオーガーを引き抜いた後、杭
を圧入するなどして杭を沈設する工法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような埋め込み
工法は、支持地盤付近を掘削し、セメントミルクを注入
して根固めしており、セメントミルクと杭との結合の問
題から、打撃工法に比べて、小さな鉛直支持力しか得ら
れないという欠点がある。そのため、打撃工法による場
合よりも沈設する杭の本数が増加し、その経済性が問題
となっている。

【０００６】本発明は、上記埋め込み工法における欠点
を解消するためになされたもので、杭先端部に螺旋状等
の凹凸を設けた先杭を無溶接の手段で結合して沈設を行
うようにし、杭先端部のセメントミルクとの付着力が増
大して、杭先端根固め部の押抜きせん断破壊が防止で
き、大きな鉛直支持力の期待できる杭の沈設を、経済的
に行うことができる工法を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成について、実施例に対応する図面を参
照して説明すると、請求項１の工法は、下端部外周に係
合凹溝８を設けたコンクリート製本杭１の下端に、上端
部外周に係合凹溝14を設けるとともに、外周または同外
周及び中空部内周に螺旋等の凹凸周条15，24を設けたコ
ンクリートまたは、鋼管とコンクリートの複合による先
杭２の上端を接合し、その接合部の外側に、上記係合溝
８，14に係合する突条16，17を内周に設けるとともに、
外周を軸方向の円錐状テーパ面18とした、複数に分割し
てなる筒状分割リング３を嵌合し、その外側に、内周に
円錐テーパー面19を形成した緊締リング４を嵌合圧着し
て、上記両杭１，２を連結し、その連結した杭を掘削孔
20に建て込み、または、掘削孔20を形成しながら建て込
んで行き、先杭２を掘削孔底部に注入したセメントミル
ク22と一体的に結合させることを特徴とするものであ
る。

【０００８】また、請求項２の工法は、請求項１の工法
において、本杭１の下端に、本杭１より大径に形成する
とともに、中空部内周または同内周及び外周に螺旋等の
凹凸32，33を形成した拡径先杭25を連結することを特徴
とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様につい
て図面を参照して説明する。図１〜図３は、本発明の第
１の工法の実施例を示したものであり、図４、図５は同
第２の工法の実施例を示したものである。

【００１０】図１、図２において、１は沈設する本杭
で、既製の中空コンクリートパイルが使用される。２は
本杭１の先端に連結する先杭、３は本杭１と先杭２との
接続部外周に嵌合される筒状分割リング、４は筒状分割
リング３に外嵌される緊締リングである。

【００１１】本杭１は、一般的の基礎杭と同様に、その
端部には軸鉄筋５，５の一端を止着した端板６とそれに
続いて補強バンド７が設けられている。そして、端板６
と補強バンド７の接続部の外周には、比較的幅広とした
台形の係合凹溝８が周設されている。

【００１２】先杭２は、本杭１とほぼ同径の短尺な中空
パイルに形され、その両端には端板10が設けられ、その
端板10，10間には軸鉄筋11，11が張設されているととも
に、端板10，10に続いて補強バンド12，13が設けられて
おり、一方（上端側）の端板10と補強バンド12の接続部
の外周には、比較的幅広とした台形の係合凹溝14が周設
されている。そして、両補強バンド12，13間のコンクリ
ート部分の外周には、螺旋状等の凹凸周条15が設けられ
ている。また、先杭２には、図３に示すように、さらに
その中空部内にも、螺旋条等の凹凸24を形成することが
できる。

【００１３】筒状分割リング３は、本杭１と先杭２の接
合部の外周に嵌合されるもので、複数の分割体３ａ，３
ｂを一組にして形成されており、その内周には、上記両
係合凹溝８，14と対応して、それら係合溝８，14に遊嵌
する突条16，17が突設されており、また、その外周面
は、一端側が大径で他端側が小径となる円錐状テーパ面
18に形成されている。緊締リング４は円筒状をなしてお
り、その内周面が、上記分割リング３ａ，３ｂの円錐テ
ーパ面に対応する円錐テーパ面19に形成されている。

【００１４】本発明第１の工法は、上記のように、本杭
１の先端に先杭２を連結して沈設する。本杭１に先杭２
を連結するには、本杭１の下端と先杭２の上端を接合さ
せるとともに、それらの杭１，２のどちらかに緊締リン
グ４を遊嵌する。そして、両杭１，２の接合部の外側
に、筒状分割リング３の一組の分割体３ａ，３ｂを当
て、それぞれ突条16，17を係合凹溝８，14に突入して嵌
合し、その筒状分割リング３の外側に緊締リング４を嵌
合して軸線方向に打撃等を加えて移動させる。それによ
り、円錐テーパ面18，19の作用で、分割リングは本杭１
と先杭２の接合部外周に圧着され、両杭１，２は溶接を
施すことなく強固に連結される。

【００１５】上記の連結された杭を沈設する地盤には、
アースオーガ（図示を略）を用い、その先端部から水・
ベントナイトまたは水・ベントナイ・セメントなどの混
合物21を噴射しながら、地盤を掘削、排土して、沈設す
る杭より大径の掘削孔20を支持地盤付近の深さに削成す
る。ついで、アースオーガよりの噴射をセメントミルク
22に切り替えて注入した後、アースオーガを引き抜き、
連結された杭を掘削孔20中に建て込んで沈設するのであ
る。

【００１６】建て込まれた杭は、その下部にある先杭２
が注入されたセメントミルク22の中に没入する。その
際、先杭１の外周には多くの凹凸条が形成されているの
で、先杭１とセメントミルク22の団塊とは物理的に強固
な一体的結合となる。したがって、杭に働く鉛直荷重に
対して、杭の打ち抜きが防止され、杭とセメントミルク
22の団塊が一体となって対抗することになり、杭径に相
応する以上の大きな支持力を発揮することになる。

【００１７】上記の工法は、プレボーリング工法を用い
て杭の沈設を行うものであるが、これを、中掘り工法を
用いて行うこともできる。この場合は、連結された本杭
１と先杭２の中空部内にアースオーガーを挿入して、地
盤を掘削、排土しながら杭を建て込んで行き、支持地盤
付近ではアースオーガーよりセメントミルクを注入し、
アースオーガーを引き抜いた後、杭を圧入するなどして
杭を沈設するのである。

【００１８】図４は上記先杭２の他の実施例を示したも
のである。この実施例の先杭１は、鋼管とコンクリート
の複合によるもので、外周に螺旋等の凹凸周条15を設け
た外被鋼管25の両端に端板10，10が溶接結合され、一方
（上端）の端板10と外被鋼管25の接続部に係合凹溝14が
設けられており、その外被鋼管25の中には、中空部を有
するコンクリートパイル部26が設けられる。このコンク
リートパイル部26は、外被鋼管25と両端板10，10を結合
したものを外枠として遠心力成形により容易に設けるこ
とができる。また、本実施例の場合も、図５に示すよう
に、先杭２の中空部内にも螺旋条等の凹凸24を設けるこ
とができる。この実施例の先杭１と本杭２との結合は上
記実施例と同様であるから、その説明は省略する。

【００１９】次に、第２の工法について説明する。この
方法においては、さきの先杭２に代わり、本杭１より大
径とした拡径先杭30を使用する。この拡径先杭30は、図
６に示すように、上端の端板には、さきの先杭２と同様
の端板10が適用され、下端の端板31は所要の大径に形成
されている。また、それら端板10，31間には軸鉄筋11,
11が配設されており、拡径先杭30の上端部は本杭１とほ
ぼ同径にされている。そして、拡径先杭30の中空部の内
周には螺旋条等による多くの凹凸32が形成されている。
なお、この拡径先杭30と本杭１との連結については、上
述した実施例の場合と同様であるから、その説明は省略
する。

【００２０】上記拡径先杭30と本杭１とを連結した杭の
沈設は、上述したプレボーリング工法または中掘工法に
よって行われる。この場合、施工にあたっては、拡径先
杭30よりも大径の掘削孔34が形成されることはいうまで
もない。この第２の工法においては、拡径先杭30を用い
たことで杭自体の支持力は増大するが、それに加えて、
拡径先杭30と注入したセメントミルク22とが凹凸32を介
して物理的に一体的結合をなすことにより、拡径先杭30
とセメントミルク22との団塊が一体となって、さらに大
きな支持力が期待できることになる。

【００２１】また、図７は、上記拡径先杭30の他の実施
例を示したものである。この実施例の拡径先杭30は、中
空部内周に多くの凹凸32を形成したのに加え、外周にも
螺旋条等による多くの凹凸33が形成されている。このよ
うにすれば、拡径先杭30と注入したセメントミルク22と
の結合がより強化されることになる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の工法においても、第２の工法においても、工場で
量産される既製コンクリート杭を本杭として、その下端
に、周面に螺旋等の凹凸を設けた先杭を連結して沈設す
るので、先杭の凹凸により、支持地盤付近に注入したセ
メントミルクと一体的に結合し、それによって、先端根
固め部の押抜きせん断破壊が防止でき、大きな鉛直支持
力が得られることになるとともに、特別な工法によら
ず、従来のプレボーリング工法または中掘工法によって
杭の沈設が行える。

【００２３】また、本杭に先杭を連結して行うので、本
杭を特殊な構造のものに製造することなく、杭のコスト
高を抑制することができるとともに、本杭と先杭との連
結は現場溶接によるような多くの手間と時間を要するこ
となく、簡易、迅速に行うことができ、施工費の節減が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の工法の一実施例の態様を示す縦
断面図である。

【図２】同本杭と先杭を分離して示した縦断面図であ
る。

【図３】先杭の他の実施例を示す縦断面図である。

【図４】同さらに他の実施例を示す縦断面図である。

【図５】同さらに他の実施例を示す縦断面図である。

【図６】本発明の第２の工法の一実施例の態様を示す縦
断面図である。

【図７】拡径先杭の他の実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 本杭 ２ 先杭 ３ 筒状分割リング ３ａ，３ｂ 分割体 ４ 緊締リング ６，10 端板 ７，12，13 補強バンド ８，14 係合凹溝 15 凹凸周条 17，18 テーパ面 20，34 掘削孔 22 セメントミルク 24 凹凸 25 外被鋼管 26 コンクリートパイル部 30 拡径先杭 31 端板 32，33 凹凸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下端部外周に係合凹溝を設けたコンクリ
   ート製本杭の下端に、上端部外周に係合凹溝を設けると
   ともに、外周または同外周及び中空部内周に螺旋等の凹
   凸周条を設けたコンクリートまたは、鋼管とコンクリー
   トの複合による先杭の上端を接合し、その接合部の外側
   に、上記係合溝に係合する突条を内周に設けるととも
   に、外周を軸方向の円錐状テーパ面とした、複数に分割
   してなる筒状分割リングを嵌合し、その外側に、内周に
   円錐テーパ面を形成した緊締リングを嵌合圧着して、上
   記両杭を連結し、その連結した杭を掘削孔に建て込み、
   または、掘削孔を形成しながら建て込んで行き、先杭を
   掘削孔底部に注入したセメントミルクと一体的に結合さ
   せることを特徴とする、コンクリート杭の沈設工法。
2. 【請求項２】 本杭の下端に、本杭より大径に形成する
   とともに、中空部内周または同内周及び外周に螺旋等の
   凹凸を形成した拡径先杭を連結することを特徴とする、
   請求項１記載のコンクリート杭の沈設工法。