JPH11217825A

JPH11217825A - 現場打ちコンクリート杭先端予載荷装置、及び現場打ちコンクリート杭の施工方法

Info

Publication number: JPH11217825A
Application number: JP3376498A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Narita; 昌弘成田
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】打設コンクリートの回り込みが防止でき、杭
先端地盤に予荷重を有効に付与して杭の沈下を確実に抑
制し得る装置や工法を提供する。【解決手段】杭孔１０内で略全断面を閉塞可能な外筒
１と、外筒１の内部に収容され杭底方向にのみ移動可能
な内筒２と、注入材の注入により内筒２を杭底方向に駆
動する袋体３を備えて予載荷部を構成し、杭孔１０の削
孔後に予載荷部を杭孔底部に設置してコンクリート１６
を打設し、硬化後に袋体３に注入材を注入して内筒２を
杭底方向に移動させ内筒２により杭底地盤に予荷重を載
荷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現場打ちコンクリ
ート杭の先端部に予荷重を与えて現場打ちコンクリート
杭の沈下を抑制する現場打ちコンクリート杭先端予載荷
装置と、この装置を用いた現場打ちコンクリート杭の施
工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現場打ちコンクリート杭は、地盤中に地
表から杭孔を削孔し、杭孔内に鉄筋等の補強部材を配設
した後にコンクリートを打設して地中にコンクリート構
造の杭を形成するものである。このため、工場で製作さ
れた杭を地中に打ち込む打込み杭に比べ、杭の径や長さ
を大きくすることができ、大きな支持力を必要とする基
礎の場合等に有利であった。

【０００３】しかし、現場打ちコンクリート杭は、下記
の理由により、コンクリートを打設して杭を形成した後
に杭上方から荷重をかけると沈下を生じる。

【０００４】地中の地盤は上方に積層された土等の
荷重により圧密されているが、杭孔を削孔すると杭先端
部の地盤の応力が開放されるため緩みが生じる。

【０００５】地下水が帯水した砂礫層を貫通して杭
孔の削孔を行った場合に、地下水の噴出（ボイリング）
が生じ、砂礫粒子が流出した部分が不均一に緩む。

【０００６】杭孔の削孔は孔壁の崩落を防止するた
めにベントナイト等の粒子を混合させた水を杭孔内に満
たしながら行うが、杭の先端となる杭孔の底部には地盤
が削孔された微細な土粒子が沈澱した柔らかい不均質な
部分（スライム部）が形成される。

【０００７】杭孔が削孔される地盤自体が場所によ
って不均質であり、地盤強度にはバラツキがある。

【０００８】杭が沈下すると、杭上部に設けられる構造
物に過大な力が作用するなど悪影響を及ぼすため、従来
は、設計上、現場打ちコンクリート杭の先端支持力を打
込み杭の先端支持力よりも小さく評価していた。

【０００９】また、現場打ちコンクリート杭の沈下を抑
制する施工方法も提案されていた。例えば、コンクリー
ト製のリング状の部材を杭先端部にセットし、施工機械
の自重等を反力として油圧ジャッキ等によりリング部材
を押し込み、杭先端地盤に荷重を作用させることにより
地盤の支持力を改善し杭の沈下を抑制する工法（以下、
「リング部材押込工法」という。）が知られている。ま
た、他の工法として、杭先端部に袋体を配置した状態で
上方にコンクリートを打設し、コンクリート硬化後に袋
体内に注入材を注入させて袋体を杭先端から下方に向け
て膨張させることにより杭先端地盤に予荷重（プレロー
ド）を与え、杭先端地盤をあらかじめ圧縮させて以後の
杭の沈下を抑制する工法（以下、「袋体膨張工法」とい
う。）が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した現場
打ちコンクリート杭の沈下抑制方法では、リング部材押
込工法は、非常に高価であり建設費が増大するという問
題があり、杭を多数施工する場合には採用は困難であっ
た。

【００１１】また、袋体膨張工法は、簡易な工法であ
り、費用はさほど増大しない。しかし、以下のような問
題があった。

【００１２】（ａ）袋体は膨張を可能とするため柔軟な
材料により形成されている。したがって、杭コンクリー
ト打設時に、打設された流動状態のコンクリートが袋体
の外周から袋体の下部に回り込むことが想定される。こ
の場合には、袋体の下部にも硬化したコンクリートの部
分ができる。このため、袋体内に注入材を注入しても、
硬化したコンクリートにより袋体が下方に膨張すること
が阻まれ、杭先端地盤に予荷重を与えることができな
い、という問題があった。

【００１３】（ｂ）１個の袋体で付与可能な予荷重には
限度がある。この点を解決するためには、複数の袋体を
用いて個々の袋体を独立に膨張させ、杭先端地盤に付与
する予荷重を増大させる方法が考えられる。しかし、袋
体は柔軟な材料により形成されているため、複数の袋体
を配置し、そのうちの１つの袋体に注入を行った場合、
注入された袋体の膨張は周囲の袋体の変形により吸収さ
れてしまい、下方の杭先端地盤へ向けての膨張が行われ
ない、という問題があった。

【００１４】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、打
設コンクリートの回り込みが防止でき、杭先端地盤に予
荷重を有効に付与して杭の沈下を確実に抑制し得る装置
や工法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、本発明に係る現場打ちコンクリート杭先端予載荷
装置は、現場打ちコンクリート杭のための杭孔に収容さ
れ前記杭孔の略全断面を閉塞可能な外筒と、前記外筒の
内部に収容されるとともに前記杭孔の底部に向かう杭底
方向にのみ移動可能に構成された内筒と、前記内筒の内
部に収容され注入材の注入により前記内筒を前記杭底方
向に駆動可能に構成された内筒駆動手段と、前記内筒駆
動手段に前記注入材を注入する注入手段を備えることを
特徴とする。

【００１６】上記の現場打ちコンクリート杭先端予載荷
装置において、好ましくは、前記内筒駆動手段は、袋体
であり、前記注入材が前記袋体の内部に注入された場合
に前記袋体が膨張することにより、前記外筒に反力をと
るとともに前記内筒を前記杭底方向に移動させる。

【００１７】また、上記の現場打ちコンクリート杭先端
予載荷装置において、好ましくは、前記内筒は、その平
面投影形状が、前記外筒の内部空間の平面投影形状を分
割した形状となるように形成される。

【００１８】また、上記の現場打ちコンクリート杭先端
予載荷装置において、好ましくは、少なくとも前記外筒
には、前記内筒を前記杭底方向にのみ誘導する誘導部材
が設けられる。

【００１９】また、上記の現場打ちコンクリート杭先端
予載荷装置において、好ましくは、前記杭孔の底部に対
向する前記内筒の部分は、前記杭底方向に凸となる形状
に形成される。

【００２０】また、上記の現場打ちコンクリート杭先端
予載荷装置において、好ましくは、前記注入時に前記内
筒駆動手段の内部の空気を排出する排気手段を備える。

【００２１】また、本発明に係る現場打ちコンクリート
杭の施工方法は、現場打ちコンクリート杭のための杭孔
を削孔する削孔工程と、次いで、前記杭孔に収容され前
記杭孔の略全断面を閉塞可能な外筒と、前記外筒の内部
に収容されるとともに前記杭孔の底部に向かう杭底方向
にのみ移動可能に構成された内筒と、前記内筒の内部に
収容され注入材の注入により前記内筒を前記杭底方向に
駆動可能に構成された内筒駆動手段を備える予載荷部
を、前記内筒が前記杭孔の底部の杭底地盤に対向するよ
うに設置する予載荷部設置工程と、次いで、前記杭孔内
に補強部材を配設した後に現場打ちコンクリートを打設
し硬化させるコンクリート打設工程と、次いで、注入手
段により前記内筒駆動手段に前記注入材を注入して前記
内筒を前記杭底方向に移動させ前記杭底地盤に予荷重を
載荷する予載荷工程を有することを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現場打ちコン
クリート杭先端予載荷装置の実施形態について、図面を
参照しながら説明する。

【００２３】図１は、本発明の一実施形態である現場打
ちコンクリート杭先端予載荷装置の構成を示す図であ
り、図１（Ａ）は側断面図を、図１（Ｂ）は図１（Ａ）
におけるＡ−Ａ断面図を、それぞれ示している。

【００２４】図１に示すように、この現場打ちコンクリ
ート杭先端予載荷装置１００は、外筒１と、４個の内筒
２と、４個の袋体３と、注入装置４と、注入管５と、排
気装置６と、排気管７を備えて構成されている。

【００２５】外筒１は、鋼，コンクリート，合成樹脂等
の、予荷重を負担可能な耐力を有する材料からなり、上
板１ａと、外枠部１ｂと、内枠部１ｃを有している。

【００２６】外筒１の上板１ａは、円板状に形成されて
いる。上板１ａの円の直径は、用いられる現場打ちコン
クリート杭の杭孔の直径よりもわずかに小さい値に設定
されている。

【００２７】外筒１の外枠部１ｂは、中空円筒状に形成
されている。外枠部１ｂの円筒の外径は、上板１ａの外
径と同一値に設定されている。上板１ａは、外枠部１ｂ
の円筒の上部を被覆するように、溶接等により取り付け
られている。

【００２８】外筒１の内枠部１ｃは、断面が十字状に形
成された枠である。内枠部１ｃの十字状断面の高さと幅
は同一値であり、外枠部１ｂの円筒の内径と同一値に設
定されている。内枠部１ｃは、外枠部１ｂの円筒の内部
に配置され、内枠部１ｃの十字状の２つの端面のうちの
一面は、上板１ａの内面に、溶接等により取り付けられ
ている。

【００２９】上記のような構成により、外筒１は、外枠
部１ｂの円筒の上部が上板１ａで閉塞され、十字状の内
枠部１ｃによって外枠部１ｂの内部空間が、円を中心角
９０度で４等分割した形状（以下、「４分円」とい
う。）を断面形状とする柱状の４つの空間（以下、「袋
体収容室」という。）に分割された部材となっている。

【００３０】また、外筒１の４つの袋体収容室の上板１
ａには、それぞれ注入管挿通孔１ｄと排気管挿通孔１ｅ
が貫通している。

【００３１】内筒２は、鋼，コンクリート，合成樹脂等
の、予荷重を負担可能な耐力を有する材料からなり、四
分円筒壁部２ａと、２つの直筒壁部２ｂ，２ｂと、斜底
部２ｃを有している。

【００３２】内筒２の四分円筒壁部２ａは、円筒を中心
角９０度となるように４分割した部分である。四分円筒
壁部２ａの円筒の外径は、外筒１の外枠部１ａの内径よ
りもわずかに小さい値に設定されている。

【００３３】内筒２の直筒壁部２ｂは、台形状の板材で
ある。２つの直筒壁部２ｂ，２ｂの台形底辺のうち長い
方の底辺は互いに垂直となるように接合され、断面がＬ
字状となり、図１（Ａ）における下部が尖る枠を形成し
ている。直筒壁部２ｂの台形の高さは、外筒１の袋体収
容室のうちの平面部分の内のり寸法値よりわずかに小さ
い値に設定されている。直筒壁部２ｂの台形底辺のうち
の短い方の底辺は、四分円筒壁部２ａの２つの直線状の
縁に、溶接等により取り付けられている。

【００３４】内筒２の斜底部２ｃは、四分円筒壁部２ａ
の図１（Ａ）における下端縁と、Ｌ字枠状に接合された
２つの直筒壁部２ｂ，２ｂの２つの斜辺を斜面状に結ぶ
四分円板状の部材である。斜底部２ｃは、四分円筒壁部
２ａと直筒壁部２ｂ，２ｂからなる筒の下部を被覆する
ように、溶接等により取り付けられている。

【００３５】上記のような構成により、内筒２は、断面
が四分円形の筒の下部が斜底部２ｃで閉塞された部材を
構成している。各内筒２は、図１に示すように、外筒１
の下部内側の袋体収容室にそれぞれ下方から収納可能
で、外筒１に嵌合した状態で図１（Ａ）の上下方向にス
ライド移動可能となっており、水平方向（図１（Ａ）に
おける左右方向）には拘束され移動できないようになっ
ている。また、この状態では、４個の内筒２は、全体と
して、下方に向かって凸状になっている。

【００３６】袋体３は、シート状に形成された素材から
なる中空の袋であり、各袋体収容室ごとに１個配置され
ている。各袋体３には、注入管５と接続するための孔で
ある注入挿入部３ａと、排気管６と接続するための孔で
ある排気挿入部３ｂが設けられている。袋体３を構成す
る素材としては、合成樹脂材料からなるシート状部材，
ゴム系材料（合成ゴムやエラストマー系材料等を含む）
からなるシート状部材，合成繊維等からなる布状部材等
が挙げられる。

【００３７】注入装置４は、ポンプ（図示せず）等を有
し、流動状の注入材に圧力を付与して押出し、注入管５
を介して袋体３内に注入する装置である。注入材として
は、流動状で注入された後に硬化する材料であり、無収
縮モルタルや樹脂系注入材等が使用される。また、注入
管５は、可撓性を有する材料により形成されたパイプで
あり、袋体３ごとに設けられ、その一端が注入装置４の
ポンプ（図示せず）の出口に取り付けられ、他端は、注
入管挿通孔１ｄから袋体収容室内に挿通され、袋体３の
注入管挿入部３ａから袋体３内部に挿入されている。注
入管挿入部３ａにおいては、注入材が袋体３の外部に漏
れることを防止するためにシール部材等が取り付けられ
る。

【００３８】排気装置６は、排気ポンプや真空ポンプ等
（図示せず）を有し、排気管７を介して袋体３内の空気
を外部に排出する装置である。また、排気管７は、可撓
性を有する材料により形成されたパイプであり、袋体３
ごとに設けられ、その一端が排気装置６のポンプ（図示
せず）の出口に取り付けられ、他端は、排気管挿通孔１
ｅから袋体収容室内に挿通され、袋体３の排気管挿入部
３ｂから袋体３内部に挿入されている。排気管挿入部３
ｂにおいては、空気の出入を防止するためにシール部材
等が取り付けられる。

【００３９】次に、上記した現場打ちコンクリート杭先
端予載荷装置１００の作用について、図２〜６を参照し
つつ説明を行う。

【００４０】まず、現場打ちコンクリート杭を形成する
ための杭孔１０を削孔する。杭孔１０は、図２に示すよ
うに、円柱状の孔であり、円筒内壁状の杭孔側壁１１
と、すり鉢状の杭孔底部１２を有している。杭孔１０の
削孔は、杭孔側壁１１の崩落を防止するため、ベントナ
イト等の粒子を混合させた水を杭孔１０内に満たしなが
ら行う。また、杭孔１０の底部１２付近には地盤が削孔
された微細な土粒子が沈澱した柔らかい不均質な部分
（以下、「スライム部」という。）１３が形成される。
この工程は、削孔工程に相当している。

【００４１】次に、図２に示すように、現場打ちコンク
リート杭先端予載荷装置１００のうち、外筒１の袋体収
容室内に袋体３を配置して下部に内筒２を嵌合させ袋体
３に注入管５と排気管７を取り付けた部分（以下、「予
載荷部」という。）を、杭孔１０内にワイヤー等（図示
せず）により吊り降ろす。杭孔底部１２の上にはスライ
ム部１３が沈澱しているため、内筒２の斜底部２ｃはス
ライム部１３の上に載置され、杭孔底部１２の杭底地盤
に対向するように設置される。

【００４２】この場合には、外筒１は、杭孔１０の略全
断面を閉塞することになる。また、内筒２は外筒１の袋
体収容室内に最大限押し込まれた状態となっている。ま
た、袋体３に対しては注入も排気もされず、袋体３は袋
体収容室内に縮んだ状態で収納されている。この工程
は、予載荷部設置工程に相当している。

【００４３】なお、図２の右上部に示すように、注入装
置４は、杭孔１０の外部の地表等に配置され、注入管５
の一端に接続している。また、排気装置６は、杭孔１０
の外部の地表等に配置され、排気管７の一端に接続して
いる。図２の左上部及び図３〜６においては、注入管５
の端部の注入装置４と、排気管７の端部の排気装置６の
図示は省略されている。

【００４４】なお、上記した予載荷部の杭孔内吊り降ろ
し作業中においては、内筒２が外筒１から外れて分離し
まうことを防止するための内筒保持機構が装着される。
例えば、吊り降ろし用のワイヤーを、外筒１の上板１ａ
に設けられたワイヤー孔（図示せず）を通って袋体収容
室内の斜底部２ｃの上面に接合させておき、このワイヤ
ーにより予載荷部を吊り降ろしたのち、内筒２の斜底部
２ｃがスライム部１３に着底したことを確認したのち
に、このワイヤーを緩めるようにする。外筒１の上板１
ａのワイヤー孔は、杭の打設コンクリートが袋体収容室
内へ流入することを防止するためにシール部材等が取り
付けられる。

【００４５】次に、長手方向に配置される主鉄筋１４
と、環状に配置されるフープ鉄筋１５により、円筒カゴ
状の補強部材を杭孔１０の外部の地表等で組み立て、こ
の補強部材を杭孔１０内に建て込む（図３参照）。

【００４６】次に、図４に示すように、円筒カゴ状の補
強部材が建て込まれた杭孔１０内に、流動状のコンクリ
ート１６が打設され、硬化により現場打ちコンクリート
杭が形成される。図３に示す工程と図４に示す工程は、
コンクリート打設工程に相当している。

【００４７】次に、コンクリート１６が硬化して所定の
強度を発現したことを確認した後、注入装置４から注入
管５を介して袋体３内に注入材を注入する。注入材の注
入により、袋体３は膨張する。内筒２は、当初、外筒１
の袋体収容室内に最大限押し込まれた状態となっている
が、袋体３は膨張により外筒１と内筒２が形成する空間
全体にまで拡大する。この状態から袋体３がさらに膨張
すると、図５の右下部に示すように、内筒２は、拘束さ
れていない唯一の方向である下方へ向けてスライド移動
を行う。この際、スライド移動の反力は、外筒１の袋体
収容室の内面（上板１ａの下面，外枠部１ｂの内壁面，
内枠部１ｃの壁面）によって支持される。また、これに
より、内筒２の斜底部２ｃに接するスライム部１３は周
辺に押しのけられる。

【００４８】なお、注入開始前は、袋体３の内部には空
気が入っている。この空気を除去し、袋体３の内部をす
べて注入材で充填させるため、上記の注入作業時には、
同時に、排気装置６から排気管７を介して袋体３内の空
気を外部に排出する。

【００４９】上記した袋体３への注入材の注入作業を、
４個の内筒２のすべてについて行う。このようにする
と、内筒２の斜底部２ｃに接するスライム部１３は、周
辺に押しのけられるだけでなく、斜底部２ｃから押圧力
を受ける。これにより、杭孔底部１２の杭底地盤には、
予荷重（プレロード）が載荷されることになり、図６に
示すように、杭底地盤が圧縮される。その後、この状態
を維持しつつ時間の経過により袋体３内の注入材が硬化
する。注入材の硬化後、杭の上部に構造物を建設し、上
部構造物からの荷重を杭に作用させても、杭底地盤は予
荷重によりあらかじめ圧縮されているため、杭の沈下が
抑制される。

【００５０】また、上記実施形態の現場打ちコンクリー
ト杭先端予載荷装置１００では、外筒１の上板１ａが杭
孔１０の略全断面を閉塞し、さらに上板１ａの外縁から
外枠部１ｂが垂下する構成となっているため、杭コンク
リート１６の打設時に、打設された流動状態のコンクリ
ート１６が内筒２の下部に回り込むことがなく、硬化し
たコンクリートにより杭先端部の地盤に予荷重を与える
ことが阻まれる、という問題は発生せず、袋体３の膨張
力をそのまま杭底地盤への予荷重の載荷に当てることが
できる。

【００５１】また、上記実施形態の現場打ちコンクリー
ト杭先端予載荷装置１００では、各袋体３が収容される
袋体収容室は所定強度を有する内枠部１ｃで仕切られて
いるため、ある袋体３の膨張が周囲の他の袋体３の変形
によって吸収されることがない。また、各袋体３の膨張
による反力は、各袋体収容室の内面がそれぞれ受けるた
め、複数の袋体３を配置し、個々の袋体３を独立に膨張
させ、内筒２により杭底地盤に付与する予荷重を袋体３
の個数に比例させて増大させることができる。

【００５２】上記した図５に示す工程と図６に示す工程
は、予載荷工程に相当している。

【００５３】上記の実施形態において、内筒２が移動可
能な下向きの方向は杭底方向に相当している。また、袋
体３は、内筒駆動手段に相当している。また、注入装置
４と注入管５は、注入手段を構成している。また、排気
装置６と排気管７は、排気手段を構成している。また、
外筒１の外枠部１ｂと内枠部１ｃとが構成する四分円状
の枠は、誘導部材を構成している。

【００５４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００５５】例えば、上記実施形態においては、内筒２
の断面形状が四分円で、その個数が４個の場合を例に挙
げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他の構
成であってもよく、例えば、円を中心角でｎ等分（ｎ：
２，３，又は５以上の整数）した断面形状を有し個数が
ｎ個の内筒でもよい。また、分割は円の中心角の分割で
なくてもよく、外筒の内部空間の平面投影形状をｍ分割
（ｍ：２以上の整数）した形状となる平面投影形状を有
するｍ個の内筒であってもよい。分割は等分割でなくて
もよい。また、内筒の個数は１個であってもよい。ま
た、内筒の形状は、四分円形状以外に、円形、長方形、
正方形、正三角形、正六角形等であってもよい。さら
に、外筒の内部の空間のすべてに内筒が配置されなくて
もよく、例えば、外筒がブロック状部材で、外筒の一部
に空間が形成され、その空間内に内筒が配置されて杭底
方向（下方）に突出移動可能に構成されていてもよい。

【００５６】また、上記実施形態においては、内筒の底
部が傾斜面状に形成され、４個の内筒が全体として杭底
方向（下方）に凸となる形状のものを例に挙げて説明し
たが、本発明はこれには限定されず、他の構成の内筒底
部、例えば、球面状、他の曲面状等、杭底方向（下方）
に凸となる形状のものであればどのような形状のもので
あってもよい。これは、杭孔の削孔では、杭孔の底部の
地盤がすり鉢状になることが多いことから、杭孔底部の
地盤上のスライムをより効果的に押圧するためである。
他の削孔の方法によって杭孔の底部の地盤が平面状にな
る場合には、内筒の底部を平面状に形成してもよい。

【００５７】また、上記実施形態においては、誘導部材
として、外筒の内部空間を仕切る外枠部１ｂと内枠部１
ｃを例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定され
ず、他の構成の誘導部材、例えば、外筒の内部空間に設
けられたガイドレール状部材等であってもよい。また、
誘導部材は、少なくとも外筒側に設けられていればよ
い。さらに、外筒に設けられた雌型部材と、内筒に設け
られ雌型部材に嵌合して誘導される雄型部材などのよう
に、誘導部材を外筒と内筒の両方に設けてもよい。要
は、誘導部材は、内筒を杭底方向にのみ誘導することが
できれば、どのような構成の機構であってもよいのであ
る。

【００５８】また、上記実施形態においては、内筒駆動
手段として、袋体３を例に挙げて説明したが、本発明は
これには限定されず、他の構成の内筒駆動手段、例え
ば、注入材を収容可能なシリンダーと、シリンダー内に
注入材が注入されることにより杭底方向に突出するピス
トンを有する機構であってもよい。このような機構のピ
ストンの端部に内筒を連結すれば、内筒を杭底方向に駆
動することができる。

【００５９】また、予載荷部を杭孔底部へ吊り降ろす際
に、杭孔内に充満している削孔用の水により受ける抵抗
を減らすための構造、例えば、内枠部１ｃの中央部（十
字の中心部）を開口したパイプ状にし、開口部に開閉可
能な扉を設け、この扉を杭孔外部の地表からワイヤー、
電動モーター、電磁石等により遠隔操作で開閉可能なよ
うに構成しておいてもよい。このような構成により、予
載荷部を杭孔底部へ吊り降ろす際には開口の扉を開放
し、杭孔内に充満している削孔用の水により予載荷部が
受ける抵抗を減らして吊り降ろしやすくし、予載荷部が
杭孔底部に着底した場合には、開口の扉を閉じ、杭コン
クリートが内筒の下部へ回り込むことを防止することが
できる。

【００６０】また、袋体収容室には、外部の空気と連通
させる連通管を設けてもよい。このように構成すれば、
袋体を膨張させて内筒を下方に押し出す際には、連通管
から袋体収容室内（袋体３の外側）に空気が入って袋体
収容室が拡大可能となる。この場合、外部から空気が入
らないと、袋体収容室内が負圧状態となり、内筒２が下
方に動きにくくなることがある。また、袋体３が注入材
で膨張し、袋体収容室全体まで膨張した場合には、袋体
収容室内（袋体３の外側）の空気は連通管を通って外部
に逃げることができ、袋体３の膨張を妨げることがな
い。

【００６１】また、予載荷部を杭孔底部へ吊り降ろす際
に内筒が外れることを防止するための機構としては、他
の形式のものも使用可能である。例えば、袋体収容室内
部で、外筒１の上板１ａの下面と、内筒２の斜底部２ｃ
の上面とを連結する部材を設け、この連結部材の中央部
に電磁石と鉄片を配置しておく。このように構成すれ
ば、予載荷部の吊り降ろし作業中は電磁石に通電してお
き、鉄片を電磁石に電磁吸着させて内筒２を外筒と連結
させておき、予載荷部がスライム部上に着底したことを
確認した場合には、この電磁石への通電を停止し、鉄片
を電磁石からはずして内筒２を外筒から分離させること
ができ、その後は、上記と同様にして杭底地盤への予載
荷を行うことができる。

【００６２】また、注入装置４、注入管５のいずれかの
箇所に逆流防止弁を設けてもよい。このように構成すれ
ば、杭底地盤に予荷重を載荷する場合に注入材にかかる
圧力を逆流防止弁の閉鎖により負担することができ、注
入材の逆流を防止することができる。

【００６３】また、上記実施形態における排気装置６と
排気管７のかわりに、排気管のみを設け、排気管の一端
を杭孔の外部に配置し、排気管の他端を袋体の内部に挿
入するように構成してもよい。このように構成すれば、
袋体内へ注入材を注入した場合、注入材によって袋体内
の空気が押され、排気管を通って自然排気により外部に
排気される。このように構成した場合には、排気管のみ
が排気手段に相当する。

【００６４】また、上記実施形態では、杭孔１０の削孔
工程において、杭孔側壁の崩落防止の手段としてベント
ナイト泥水を用いる例について説明したが、本発明はこ
れには限定されず、他の方法による削孔工程、例えば、
杭孔側壁の崩落防止の手段としてケーシングチューブを
用いる削孔工程、杭孔側壁の崩落防止の手段として静水
圧を利用する削孔工程等であってもよい。また、削孔工
程によっては、杭孔の底部にスライム部が形成されない
場合があり、この場合には、予載荷部は杭孔底部の上に
直接設置されることになる。

【００６５】また、上記実施形態の予載荷工程において
は、注入材の注入により内筒を杭底方向へ移動させて杭
底地盤を圧縮する作業を、杭の上部構造物の建設以前に
すべて実施し終了する例について説明したが、本発明は
これには限定されず、他の方法により予載荷工程を実施
してもよい。例えば、杭の上部構造物の建設以前には、
杭底地盤の圧縮量が全体の圧縮量の一部となるように内
筒を移動させ、杭の上部構造物の建設中、あるいは杭の
上部構造物の完成後に、さらに内筒の移動を行って杭底
地盤の残りの部分の圧縮を実施するようにしてもよい。
あるいは、杭の上部構造物の建設以前には内筒の移動を
行わず、杭の上部構造物の建設中、あるいは杭の上部構
造物の完成後に、内筒の移動を行って杭底地盤の圧縮を
実施するようにしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
杭孔内で略全断面を閉塞可能な外筒と、外筒の内部に収
容され杭底方向にのみ移動可能な内筒と、注入材の注入
により内筒を杭底方向に駆動する内筒駆動手段を備えて
予載荷部を構成し、杭孔削孔後に予載荷部を杭孔底部に
設置してコンクリートを打設し、硬化後に内筒駆動手段
に注入材を注入して内筒を杭底方向に移動させ内筒によ
り杭底地盤に予荷重を載荷するようにしたので、打設コ
ンクリートの回り込みが防止でき、杭先端地盤に予荷重
を有効に載荷して杭の沈下を確実に抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である現場打ちコンクリー
ト杭先端予載荷装置の構成を示す図であり、図１（Ａ）
は側断面図を、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＡ−Ａ
断面図を、それぞれ示している。

【図２】本発明の一実施形態である現場打ちコンクリー
ト杭の施工方法の手順のうち、第１工程の状況を示す概
念図である。

【図３】本発明の一実施形態である現場打ちコンクリー
ト杭の施工方法の手順のうち、第２工程の状況を示す概
念図である。

【図４】本発明の一実施形態である現場打ちコンクリー
ト杭の施工方法の手順のうち、第３工程の状況を示す概
念図である。

【図５】本発明の一実施形態である現場打ちコンクリー
ト杭の施工方法の手順のうち、第４工程の状況を示す概
念図である。

【図６】本発明の一実施形態である現場打ちコンクリー
ト杭の施工方法の手順のうち、第５工程の状況を示す概
念図である。

【符号の説明】

１外筒１ａ上板１ｂ外枠部１ｃ内枠部１ｄ注入管挿通孔１ｅ排気管挿通孔２内筒２ａ四分円筒壁部２ｂ直筒壁部２ｃ斜底部３袋体３ａ注入管挿入部３ｂ排気管挿入部４注入装置５注入管６排気装置７排気管１０杭孔１１杭孔側壁１２杭孔底部１３スライム部１４主鉄筋１５フープ鉄筋１６コンクリート１００コンクリート杭先端予載荷装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現場打ちコンクリート杭のための杭孔に
収容され前記杭孔の略全断面を閉塞可能な外筒と、前記外筒の内部に収容されるとともに前記杭孔の底部に
向かう杭底方向にのみ移動可能に構成された内筒と、前記内筒の内部に収容され注入材の注入により前記内筒
を前記杭底方向に駆動可能に構成された内筒駆動手段
と、前記内筒駆動手段に前記注入材を注入する注入手段を備
えることを特徴とする現場打ちコンクリート杭先端予載
荷装置。
【請求項２】請求項１記載の現場打ちコンクリート杭
先端予載荷装置において、前記内筒駆動手段は、袋体であり、前記注入材が前記袋
体の内部に注入された場合に前記袋体が膨張することに
より、前記外筒に反力をとるとともに前記内筒を前記杭
底方向に移動させることを特徴とする現場打ちコンクリ
ート杭先端予載荷装置。
【請求項３】請求項１記載の現場打ちコンクリート杭
先端予載荷装置において、前記内筒は、その平面投影形状が、前記外筒の内部空間
の平面投影形状を分割した形状となるように形成される
ことを特徴とする現場打ちコンクリート杭先端予載荷装
置。
【請求項４】請求項１記載の現場打ちコンクリート杭
先端予載荷装置において、少なくとも前記外筒には、前記内筒を前記杭底方向にの
み誘導する誘導部材が設けられることを特徴とする現場
打ちコンクリート杭先端予載荷装置。
【請求項５】請求項１記載の現場打ちコンクリート杭
先端予載荷装置において、前記杭孔の底部に対向する前記内筒の部分は、前記杭底
方向に凸となる形状に形成されることを特徴とする現場
打ちコンクリート杭先端予載荷装置。
【請求項６】請求項１記載の現場打ちコンクリート杭
先端予載荷装置において、前記注入時に前記内筒駆動手段の内部の空気を排出する
排気手段を備えることを特徴とする現場打ちコンクリー
ト杭先端予載荷装置。
【請求項７】現場打ちコンクリート杭のための杭孔を
削孔する削孔工程と、次いで、前記杭孔に収容され前記杭孔の略全断面を閉塞
可能な外筒と、前記外筒の内部に収容されるとともに前
記杭孔の底部に向かう杭底方向にのみ移動可能に構成さ
れた内筒と、前記内筒の内部に収容され注入材の注入に
より前記内筒を前記杭底方向に駆動可能に構成された内
筒駆動手段を備える予載荷部を、前記内筒が前記杭孔の
底部の杭底地盤に対向するように設置する予載荷部設置
工程と、次いで、前記杭孔内に補強部材を配設した後に現場打ち
コンクリートを打設し硬化させるコンクリート打設工程
と、次いで、注入手段により前記内筒駆動手段に前記注入材
を注入して前記内筒を前記杭底方向に移動させ前記杭底
地盤に予荷重を載荷する予載荷工程を有することを特徴
とする現場打ちコンクリート杭の施工方法。