JPS63251519A - 摩擦杭 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば粘性土層や泥炭層のような軟弱地盤上
に土木・建築構造物を構築する際の基礎に好適な摩擦杭
に関し、更に詳しくは、局部的に膨出し周囲の地盤に押
し入るような形状にして大きな支持力を得ることができ
る摩擦杭に関するものであるＪ ［従来の技術］ 杭基礎は土木・建築構造物を構築する際の基礎として掻
く一般的に用いられている。

杭は先端支持杭と摩擦杭とに大別できる。先端支持杭は
、杭の先端が岩盤や硬い砂礫層など十分な支持力を有す
る層に達しているものであり、杭が支える荷重の大部分
は杭先端からこれらの層に伝達される。それに対して摩
擦杭は砂層やシルト層、粘性土層等に打ち込まれるもの
で、先端が支持層まで達せず、荷重は杭とその周辺の土
との摩擦により地盤中に伝えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ 先端支持杭を打ち込めば最も確実であるが、支持層が深
い場合には技術的に困難であったり経済的に負担が大き
い等の問題が生じる。そのため摩擦杭が用いられること
も多い。

しかし粘性土層や泥炭層のように地盤が軟弱で摩擦力が
小さい場合には、通常の柱状の摩擦杭では杭支持力が小
さく杭基礎の施工が不可能となる場合が生じる。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、特に従来技術では摩擦力を得にくい軟弱地盤において
も大きな支持力を得ることができ、且つ容易に施工でき
る摩擦杭を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 地盤と杭との摩擦力は地盤の性格のみで決まる訳ではな
く、地盤と杭との組み合わせで決まる。従って従来の単
純な棒状の杭では十分な摩擦力が得られなかった泥炭層
のような超軟弱地盤であっても、杭の形状を変えること
によって摩擦力を大きくすることは可能である。しかし
大きな摩擦力が働く杭は、当然のことながら打ち込むた
めに大きな力が必要である。そのため杭の無理な打ち込
みによって杭の周囲の土を攪乱し摩擦支持力が失われて
しまうことも生じうるし、打ち込み自体が不可能となる
場合もある。

本発明はこのような不合理を避けて容易に打設でき、且
つ大きな支持力が得られるように工夫した杭である。即
ち本発明は、中空柱状の杭本体と、その側壁に形成され
た貫通孔と、該貫通孔を覆う如く外側に設けられ内圧で
膨出する袋状部材とを備え、内部にモルタルまたはコン
クリートが圧入充填される摩擦杭である。

［作用］ 地盤中に打ち込んだ中空柱状の杭本体の内部に上部から
モルタルまたはコンクリートを圧入充填すると、モルタ
ル等は側壁に形成されている貫通孔を通って袋状部材の
内部に入り込み、それを膨出させ周囲の地盤に押し入る
ように変形してそのまま硬化する。

杭本体を打ち込む際は袋状部材が窄まり杭本体に密着し
た状態であるから、既知の各種杭打ち装置により簡単に
施工でき、地盤が攪乱されることが少なく、その後杭が
部分的に膨張変形するため大きな摩擦支持力が得られる
。

また膨出変形により周囲の地盤を圧密し、その部分の地
盤強度が増加するし、杭周面と接触上との密着が強固に
なり、そのことも支持力の増大に寄与する。

それ故、本発明による摩擦杭は、従来掻めて困難である
とされていた超軟弱地盤等にも適用できる点で非常に有
効である。

［実施例］ 第１図は本発明に係る摩擦杭の一実施例を示す縦断面図
である。この摩擦杭ｌＯは、先端にコーン部１２を有す
る中空柱状の杭本体１４と、その側壁に複数段にわたっ
て形成された貫通孔１６と、該貫通孔１６を覆う如くそ
の外側に設けられた袋状部材１８とを備えている０袋状
部材１８の上下両端は、それぞれバンド２０によって緊
締される。

そしてこの実施例では、各貫通孔１６の外側で袋状部材
１８の内側に逆止弁機能を果たすゴムチューブ２０が装
着され、且つ袋状部材１８の下端を取り囲むように環状
の保護突起２２が設けられている。

このような摩擦杭１０は、先端コーン部１２を利用して
そのまま地盤の所定の位置に既知の方法で打ち込まれる
。環状の保護突起２２は、この杭打ち込みのときに地盤
との摩擦によって袋状部材１８等の取り付は位置がずれ
るのを防止する。

打ち込みが完了した時点で、第２図に示すように上部か
らモルタル２４やコンクリート等を圧入する。超軟弱地
盤などでは杭の自重が問題となることもあるから、その
ような場合にはアルミニウム粉末を加えた発泡性モルタ
ルや軽量骨材を用いる軽量モルタル等を圧入するのも有
効である０モルタル２４を圧入すると、その圧力によっ
て逆止弁機能を果たすゴムチューブ２０が押し広げられ
、貫通孔１６から袋状部材１８内に侵入してそれを膨張
し、周囲の地盤に押し入るように変形する。その変形量
は圧力するモルタルの量で制御できる。そのままモルタ
ルの打ち込みを停止すると、ゴムチューブ２２の逆止弁
作用により袋状部材１８に入ったモルタルは周囲の地盤
で押されても杭本体１４の内部には逆流せず、そのまま
の形状が保たれる。

従ってそのまま硬化させることによって第２図に示すよ
うに複雑な形状の摩擦杭を形成することができる。

このような形状とすると、断面形状が一定の単なる棒状
の杭とは異なり、周囲の地盤との接触面積も増えるし沈
下に対する抵抗力も大きくなる。また膨出変形により周
囲の地盤を圧密し、その部分の地盤強度が増加するし、
杭周面と接触土との密着が強固になる。これらの理由で
支持力が大幅に増大し大きな荷重を支えることが可能と
なる。

以上本発明の好ましい一実施例について詳述したが、こ
のような構成のみに限定されるものでないことは無論で
ある。袋状部材としては、ゴムのようにそれ自体が変形
し得る材料を用いてもよいが、強靭な布やシート等を折
り畳んだ形状とし構造的に外側に膨出し得るようにして
もよい。

また上記の実施例では各貫通孔をゴムチューブ２２で塞
いでいる。このような逆止弁機構を付設すると、モルタ
ルを圧入したのちそのまま放置しておいても膨出部分が
収縮変形せずに硬化し得るため、直ちに次の杭のモルタ
ル圧入を行うことができ作業性が向上する点で好ましい
。

逆止弁機構を付けなくてもよいが、その場合にはモルタ
ル等が硬化するまで一定の圧力を上部から加えて続ける
必要がある。

杭本体に形成する貫通孔の位置や個数、即ち膨出する袋
状部材の設置個数等は地盤の状況等に応じて適宜変更す
ることができる。

［発明の効果］ 本発明は上記のように中空柱状の杭本体の側壁に貫通孔
を形成し、それを覆うように袋状部材を設けて内部に充
填したモルタルやコンクリート等により外側に局部的に
膨出させた摩擦杭だから、従来の単純な棒状の杭とは異
なり地盤との間で大きな摩擦力が得らる。また膨出変形
により周囲の地盤を圧密し、その部分の地盤強度が増加
するし、杭周面と接触土との密着が強固になり、それら
の作用が総合されて十分大きな支持力を発現させること
ができる。

このため従来工法では困難であった泥炭層のような超軟
弱地盤であっても、杭基礎を施工し、その上に土木・建
築構造物を構築することが可能となる効果がある。

また本発明では、地盤中に打ち込む場合は断面積が小さ
いため容易に打ち込むことができるし、使用する材料も
特に高価なものはな（、構造も比較的単純であるから経
済性の面でも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る摩擦杭の一実施例を示す縦断面図
、第２図はその施工例を示す縦断面図である。 １０・・・摩擦杭、１２・・・コーン部、１４・・・杭
本体、１６・・・貫通孔、１８・・・袋状部材、２０・
・・バンド、２６・・・モルタル、２８・・・地盤。 特許出願人　　　応用地質株式会社 代　　理　　人　　　　　茂　　見　　　　　穣第１図
　　　　第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、中空柱状の杭本体と、その側壁に形成された貫通孔
   と、該貫通孔を覆う如く外側に設けられ内圧で膨出する
   袋状部材とを備え、内部にモルタルまたはコンクリート
   が圧入充填されることを特徴とする摩擦杭。