JPS6136418A - 場所打ち鋼管コンクリ−ト杭の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は耐震設計にかかる場所打ち鋼管コンクリート
杭の施工方法に関するものである０〔従来技術〕 従来の場所打ちコンクリート杭は、所定の地盤に孔をあ
け、その中にコンクリートまたは鉄筋コンクリートの杭
を造成している。この場所打ちコンクリート杭の従来の
耐震設計においては、第５図に示すように杭頭に水平力
Ｐを作用させ、これＫよシ発生する杭８の曲げモーメン
トに基いて設計が行なわれている。この曲げモーメント
は杭頭近傍で大きく、下部では設計上無視できる小さ々
値となっている。なお、第５図において、（＆）は杭構
造、（ｂ）は杭の曲げモーメント分布を示す。

この曲げモーメントに対して、杭頭の鉄筋を無くすか、
又は減らして鋼管巻きとすることＫよシ、杭頭を拡頭鉄
筋コンクリート杭はど剛にせず、水平力による杭頭曲げ
モーメントを小さく抑えることができる。さらに鋼管を
突起付きとすることにより、鋼管とコンクリートの付着
強度が増加し、かつ靭性あるものとなシ、またコンクリ
ートの経時収縮によりコンクリートと鋼管の間の肌離れ
が生じても鋼管の突起により良好な付着力が期待でき、
場所打ちコンクリート杭の耐震性向上が図れる。

しかしながら、上記した耐震設計にかかる場所打ち鋼管
コンクリート杭を施工する場合、鉄筋篭以外に鋼管も掘
削した穴に建込むため、現場における施工法いかんによ
っては鉄筋篭に座屈等を生じさせて所定の耐震設計を保
持できないという問題点を有する。

〔発明の目的〕

この発明は、上記問題点を改善した場所打ち鋼管コンク
リート杭の施工方法を提案することを目的とするもので
ある。

〔発明の概要〕

この発明の場所打ち鋼管コンクリート杭の施工法は鉄筋
篭と鋼管を建込むときに１鉄筋篭と鋼管との間の接続を
確実な重ね継手にすることにより鉄筋畑の座屈・変形を
防止し、所定の耐震設計を保持することを図る施工方法
である。

〔発明の実施例〕

場所打ち鋼管コンクリート杭の施工に際し、鋼管の設置
方法としては打設後圧入工法、同径掘削圧入工法、オー
バーサイズ掘削挿入工法及びケーシング代用圧入工法の
四種類がある。

打設後圧入工法とは、鋼管外径よシ大きい掘削孔径の孔
を掘削し、鉄筋篭の建込を行ない孔底処理、コンクリー
ト打設等を行なった後コンクリートが固まらないうちに
鋼管を圧入する工法である。

同径掘削圧入工法とは、鋼管外径と勢しい径の孔を掘削
後、鋼管を圧入し、その後鋼管内面の清掃、鉄筋篭の建
込、孔底処理、コンクリート打設等を行なう工法である
。

オーバーサイズ掘削挿入工法とは、鋼管外径よシ大きな
径の孔を掘削後、鋼管及び鉄筋篭を建込み、その後孔底
処理、コンクリート打設、間隙充填等を行なう工法であ
る。

ケーシング代用圧入工法とはケーシング類の代用として
鋼管を圧入し、その後掘削、鉄筋篭の建込み、孔底処理
コンクリート打設等を行なう工法である。

上記した４８類の工法に適用できる掘削方法としてはア
ースドリル工法、リバースサーキュレーションドリル工
法及びオールケーシング工法があるが、表１に示すよう
に鋼管の設置方法に適し穴掘削方法がある。

表　　１ なお表１において○印は適、ｘ印は不適の場合を示す。

以下、掘削方法としてリバースサーキュレーションドリ
ル工法を使用し、上記各鋼管設置方法による施工法の詳
細を説明する。

第１図（ａ）〜０）は打設後圧入工法の工程を示す０図
に示す打設後圧入工法においては掘削からコンクリート
打設までは通常の場所打ち杭施工法により行なう。すな
わち図に示すように、スタンドパイプ１建込（１）→孔
２掘削（ｂ）→必要な場合拡底掘削（ｃ）→鉄筋篭３建
込（ｄ）→トレミー管４建込、孔底処理（台）→コンク
リート５打設（ｆ）の順で行なう。その後ヤットコ７に
接続した鋼管６の圧入を行なう（ｇ）。

図（ｇ）　Ｋ示すように鋼管６を建込むときは、鋼管６
が掘削孔２の中心にくるよう不図示のパワージヤツキま
たは設置治具を据付け、その後鋼管６を吊上げ、コンク
リート打設孔に鉛直に建込む。鋼管６の設置は、気温、
練混ぜ後の経過時間によるコンクリートの凝結に悪影響
を与えないよう所定の時間内に圧入を完了゛させる。な
お凝結に悪影響を与えそうな場合は、遅延剤の配合等の
処理を行なう・ またコンクリート５の被シ厚さは掘削径・掘削精度、鋼
管径により異なるが、鋼管６先端が土砂の巻き込みを防
止するとともに、鋼管乙の腐食を防止するために必要な
量を確保する必要がある。

なお必要被υ厚さを確保できない場合は鋼管乙に腐食式
を見込む。

上記のように鋼管６圧入後はヤットコ７引抜（ｈ）→ス
タンドバイブ１引抜、埋戻しく１）の順で場所打ち鋼管
コンクリート杭を造成する。

上記施工法において、鉄筋篭３と鋼管６の接続は重ね継
手にて行なうため鉄筋篭３の継手部は形状・寸法を考慮
し確実な重ね継手が可能なように加工する。この加工は
鉄筋篭３の主筋先端をすほめるようＫＬ、鋼管６圧入時
に挿入しゃすくする方法と、主筋の一部を地表まで立上
げ、この主筋にガイドをさせて鋼管６を圧入する方法と
がある。

この場合鉄筋端６の径は、掘削精度や、鋼管６の設置精
度を考慮し、掘削径よシ１５０〜４００ｍ程度小さいも
のとする。さらに鋼管６圧入に際しては鋼管６にスペー
サを取付け、鉄筋篭６にガイドを設けるととＫよシ確実
な重ね継手を確保し、鉄筋篭６の変形の発生を防止する
ことができ、耐震設計を満足させることができる。

第２図（−〜（１）は同径掘削圧入工法の工程を示す。

図に示すように１まずスタンドバイブ１建込（ａ）、孔
２掘削を行なう（ｂ）。この場合、地山に鋼管６を圧入
し、地山と鋼管６の密着を図るため鋼管６と同径の掘削
を通常の場所打ち杭工法により杭先端深度まで行なう。

したがってオールケーシング工法による掘削は不可能で
ある。掘削後、鋼管６圧入（ｃ）→鋼管６内面清掃・孔
底−次処理（ｄ）→必要な場合拡底掘削（ｅ）→鉄筋１
１３建込（ｆ）→トレミー管４建込・孔底２次処理（−
→コンクリート打設（ｈ）→スタンドパイプ１引抜・埋
戻しく１）の順で場所打ち鋼管コンクリート杭を造成す
る。

鋼管６の建込みは、掘削孔２の形状・寸法を測定し、掘
削孔２の鉛直度、杭心位置を確認後、鋼管６をクレーン
等により吊上げ、孔２内に吊込みパワージヤツキま九は
バイブロハンマで所定の位置まで鉛直に圧入する。鋼管
６圧入を所定の深度まで行なう場合、鋼管６の天端が表
盤より下がっている場合はヤットコ７を使用する。

鋼管６を設置後、鋼管６の設置精度を測定し、鉄筋コン
クリート部との接続が確実に行なえるかを確認する。ま
た圧入した鋼管６は圧入時に、その先端部に土砂の付着
、その他の部分には孔内水特にベントナイト液による汚
れが生じる次め管内清掃を行ない、さらに圧入により孔
２内に生じた削シ屑を除去する九め孔底−次処理を行な
う。

鉄筋篭３残込の際は鉄筋と鋼管６の確実な重ね継手長さ
および被シを確保するため鉄筋篭３Ｌ重ね継手部にスペ
ーサを取付け６点以上吊上げてコンクリートを打設する
か、主筋の一部を地表まで立上げて鋼管６に対する鉄筋
篭６の位置を確保する。その後トレミー管建込・孔底二
次処理を行ない、直ちにコンクリートの打設を行なう。

第６図（＆）〜（ｈ）はオーバーサイズ掘削挿入工法の
工程を示す。図に示すように、スタンドバイブ１建込（
＆）→掘削（ｂ）→必要な場合拡底掘削（ｅ）→鉄筋篭
３及び鋼管６挿入（ｄ）→トレミー管建込・孔底処理（
、）→コンクリート５打設（ｆ）→間隙充填（−→スタ
ンドパイプ引抜・埋戻しくｈ）の順で場所打ち鋼管コン
クリート杭を造成する。

鋼管６の挿入は鉄筋篭３の建込みと同時に行なう。この
場合、鋼管６と鉄筋？１３の接続は、鋼管６と鉄筋篭３
とを直接溶接などにより接続して行なう方法と、重ね継
手で行なう方法があプ、鉄筋コンクリート部径、杭長、
鉄筋篭の径、鉄筋径、鉄筋本数、鋼管径・長さ・肉厚・
重量岬を検討し接続方法を決定する。

直接接続する方法は鉄筋篭３と鋼管６に取付けた鉄筋を
なまし鉄線により重ね継手あるいは溶接継手により接続
する。この方法により鋼管６および鉄筋篭３を孔底に吊
降ろした場合は、鋼管６の重ｊｌＫよる鉄筋！１３の座
屈・変形等を防止するため、鉄筋篭３の補強や、鋼管６
を吊上げた状態でコンクリートを打設することが必要で
ある。

重ね継手により接続する場合は、鉄筋篭３と鋼管６を別
々に建込む。したがって鋼管６０重量により鉄筋＠３の
座屈・変形は生じないが、重ね継手長さ、被シ厚さを確
実に確保するため、鋼管６および鉄筋篭３間にスペーサ
を取付け、吊ったままの状態でコンクリートを打設する
。なお鋼管６設置は、孔内水との長時間接触により汚れ
ないようコンクリート打設計画に合わせて行なう。

ま九コンクリート打設完了後、鋼管６と地山の間に空隙
がある場合は、この空隙に貧配合モルタルや山砂、良質
な土砂による充填を行ない、地山と抗体との密着を図る
。

第４図はケーシング代用工法の工程を示す。この工法は
鋼管６を所定の位置に設置し、表層地盤の崩壊防止や水
頭圧の確保に使用することＫよジスタントパイプ等のケ
ーシング類を使用せずに場所打ち杭を造成する方法でお
る。

この工法は、図に示すように鋼管６建込（ａ）→掘削（
ｂ）→鋼管内面清掃・孔底処理（ｅ）→必要な場合の拡
底掘削（ｄ）→鉄筋篭３１１込（・）→トレξ−管３建
込・孔底処理（ｆ）→コンクリート打設（−→ヤットコ
７引抜・塊戻しく１１）の順で場所打ち鋼管コンクリー
ト杭を造成する。

鋼管６の建込みは、パワージヤツキあるいはバイブロハ
ンマで地山に鋼管６を圧入する方法と、プレボーリング
後鋼管６を自重で挿入する方法とがある。

鋼管６を圧入する場合は、鋼管径、肉厚、圧入深さ、土
質条件により鋼管６が変形しないようパワージヤツキの
締め付は力、圧入力、圧入速度の調整を行なう必要があ
シ、場合によっては鋼管６内の掘削を行ない正大抵抗の
低減を図る。なお所定の深度まで圧入を行ない鋼管乙の
天端が地盤より下がっている場合は、ヤット：ｒ７を使
用する。

プレボーリング後、鋼管６を自重で挿入する場合は通常
の場所打ち工法により所定深度まで掘削後、鋼管６を挿
入する。この場合、鋼管６設置先端深度まで安定し危地
盤で、孔壁の崩壊の無い場合は所定の深度まで鋼管６と
同径の掘削を行なった後、鋼管６を自重により圧入する
。孔壁の崩壊の恐れがあるが、孔内水により孔壁の安定
が図れる場合娘、鋼管６よ！＋　１０ｃｍ程度大きい短
い表層ケーシングを使用し、鋼管設置所要深度まで安定
液を用いて掘削後、鋼管６を孔内に自重によ）圧入する
。

鋼管６を建込後の掘削、鉄筋＠３の建込及びコンクリー
ト打設は通常の場所打ち杭工法による。

掘削孔２の径は鋼管６０部分と、その下部に接続する鉄
筋篭３の部分とで異なシ、その差は掘削機の機構により
異なる。通常の場所打ち杭工法の場合、鉄筋篭３の部分
が１０〜２０Ｉ：１１１程度小さくなるが、鋼管６の圧
入精度、掘削機の据付精度・保持精度等を考慮し、５〜
１０ｃＩＲ程度にするととができる。この掘削孔２に鉄
筋篭６を建込むことにより、鉄筋篭３０座屈・変形等を
防止し確実に重ね継手を確保する仁とができる。

なおコンクリート打設前Ｋ、鋼管６圧入時に鋼管６先端
部に付着した土砂、あるいは孔内水と長時間接触により
生じた鋼管内面の汚れを清掃し、鋼管６とコンクリート
の付着を確実にすることが必要である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、鉄筋篭と鋼管を建込む
ときに１鉄筋篭と鋼管との接続を確実な重ね継手にする
ことから、鉄筋篭の座屈・変形等を防止することができ
、耐震性の向上を図った場所打ち杭を造成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜０）は、この発明の実施例の打設後圧人
工法の工程図、第２図（ａ）〜（１）は同径掘削圧入工
法の工程図、第５図（＆）〜（ｈ）嫁オーバーサイズ掘
削挿入工法の工程図、第４図（ａ）〜（ωμケーシング
代用工法の工程図、第５図（ａ）は従来の設計法による
場所打ち杭の模式図、（ｂ）はその曲げモーメント分布
図である。 １・・・スタンドパイプ、２・・・掘削孔、３・・・鉄
筋篭、４・・・トレミー管、５・・・コンクリート、６
・・・鋼管、７・・・ヤットコ、８・・・杭。 代理人　弁理士　　木　村　三　朗 図面の浄書（内容に変更なし） （ｃ）　　　　　第１図 第２図 （ｅ） 第５図 手続補正書（方式） ％式％ １　事件の表示 特願昭５９−１５５１６２号 ２　発明の名称 場所打ち清音コンクリート抗の施工方法３、　７Ｉ１１
正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　（４１２１日本鋼管株式会社 ４代理人 〒１０５　東京都港区虎）門−丁目２１番１９号５　補
正命令の日付　昭和５９年１１月７日（発送日　昭和５
９年１１月２７日） ６　補正の対象 図　　面 ７　補正の内容

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）掘削した孔に鉄筋篭及び鋼管を建込み、コンクリ
   ートを打設して杭を造成する場所打ち鋼管コンクリート
   杭の施工において、重ね継手により鉄筋篭と鋼管との間
   の接続を確保して建込むことを特徴とした場所打ち鋼管
   コンクリート杭の施工方法。
2. （２）重ね継手の確保を鋼管と鉄筋篭間に設けたスペー
   サにより行なう特許請求の範囲第１項記載の場所打ち鋼
   管コンクリート杭の施工方法。
3. （３）重ね継手の確保を鉄筋篭主筋の一部を地表まで立
   上げて行なう特許請求の範囲第１項記載の場所打ち鋼管
   コンクリート杭の施工方法。
4. （４）重ね継手の確保を鋼管圧入後、鉄筋篭を建込む孔
   を掘削して行なう特許請求の範囲第１項記載の場所打ち
   鋼管コンクリート杭の施工方法。