JPS6354093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は場所打ち杭における杭頭の処理方法
に関する。

高速道路、橋梁、高層ビルなどの構築現場にお
いて作製される場所打ちコンクリート杭は、土地
を掘削して形成した杭孔内に円筒形のケーシング
を設け、この内部に複数本の鉄筋をかご型にして
配設し、その隙間にコンクリートを下方から徐々
に打設して製作されるのであるが、その杭頭部
（杭の上端約１ｍ位）はコンクリート打設時に泥
土その他の不純物が混入し固化しても強度が弱
く、しかも構築物基礎との連結性からも望ましく
ない状態となるので、この部分のコンクリートを
解体除去した状態でフーチング部が連結されるの
が一般である。

かゝる杭頭の処理方法としては、打設コンクリ
ートが硬化した後に杭頭部をコンクリートブレー
カ等を用いて斫り除去する処理方法が行われてい
たが、この方法は斫り作業に多大の労力と時間を
要し非能率的でありかつコスト高になるばかり
か、工事に騒音や振動を伴い公害問題が惹起され
る欠点がある。

そこで従来は杭頭部の鉄筋に沿わせて複数本の
金属扁平管を埋入するとともに、この管に注入さ
れた膨張剤の作用によりクラツクを生ぜしめ、あ
るいは杭頭部の垂直（縦方向）及び水平方向（横
方向）に夫々膨張剤が注入される複数の注入孔を
設け、杭頭部の解体時にこれら注入孔に膨張剤を
注入充填し、その膨張圧でもつて縦、横にクラツ
クを生ぜしめ、これにより杭頭部の解体を行なう
ようにしていた。

しかしながら、前者は杭頭部に縦方向にのみ埋
入された金属管に単純に膨張剤を注入するのみの
構成であるからその膨張圧の作用によるクラツク
は縦方向にのみ生ずることになり、ときとしてこ
れによるクラツクが杭頭部下方の良質コンクリー
ト部分にまで達することがあり、これを避けるた
めにクラツクが達する部分と良質コンクリート部
分間にかなりの余剰部分を残置しなければなら
ず、しかもこの余剰部分の除去は手斫り等により
行われるため以後の仕上げ作業に時間と労力を要
する難点がある。

又後者にあつては、構築現場に多数設置される
杭の各杭頭部に夫々多数の注入孔をハンドハンマ
やクローラドリル等を用いて穿孔する作業が別途
必要であり、この作業に多大の時間と労力とを要
するため全体として作業能率が極めて悪くなると
ともに、工事コストが高くなる欠点がある。

この発明は以上のような従来の欠点に鑑み提案
されたもので、上記杭頭部の解体処理が騒音、振
動等がなく極めて容易簡単かつ迅速・確実に行
え、しかもその構成も単純であつて作業コストの
低減を図り得る杭頭の処理方法を提供することを
目的とする。

以下この発明の好適な実施例を図面を参照しつ
つ詳細に説明する。

第１図は本発明方法において用いられる管状部
材１の１例を示しており、この部材１は、例えば
鋼板を周方向にスパイラル状に巻回して適当な長
さの金属管となし、その杭頭部３への埋設時、鉄
筋５，５…に沿う垂直部分１ａの縦方向下端側を
所要長さで水平方向に略Ｌ状に折曲するととも
に、その垂直部分１ａの上端を開口せしめ、かつ
水平部分１ｂの先端部に盲蓋２を取付けてこれを
閉塞したものであつて、その上端開口部１ｃから
後述するように水平部分１ｂと垂直部分１ａとに
夫々膨張剤が注入・充填されるようになつてい
る。尚、この管状部材１はこれに限らず、その他
各種のものをもつて構成することが可能であり、
例えば所定の長さを有する１本の金属管を単純に
Ｌ状に曲折したものであつてもよく、要するにこ
の部材１に充填された膨張剤による膨張圧が杭頭
部の不良コンクリートのみに良好に伝達される構
造のものであればよい。

一方、構築現場における場所打ち杭の設置位置
にはアースオーガ等により杭孔が予め掘削され、
この杭孔の下方からトレミー管等を用いて徐々に
コンクリートが打設され場所打ち杭が作製される
ようになつている。

そして、その作製にあたつては、第２図に示す
ようにコンクリートの打設に先立つて予めこの場
所打ち杭の杭頭部３に配されたケーシング４内に
複数本（図示の場合は６本）の鉄筋５，５…が周
方向に所定間隔で円筒状かつカゴ型をなして配設
され、管状部材１がこの杭頭部３の各鉄筋５，５
…間にこの鉄筋に沿つて所定間隙で複数本（図の
例では６本）配設されるようになつている。この
管状部材１は第２図、第３図に示すように、垂直
部分１ａが鉄筋５，５…に沿つて縦方向に配され
るとともに、その水平部分１ｂが杭頭部３下方の
良質コンクリート部分６との境界線Ａ−Ａ上方所
定位置に、若しくは良質コンクリート部分６中に
わずかに介在した状態でその半径方向に沿つて水
平方向（横方向）に放射状に位置すべく配設され
るようになつている。かくすることにより、後述
する如く、この管状部材１に膨張剤を充填した
際、この膨張剤による膨張圧が同一の管状部材１
でもつて杭頭部３の縦方向と横方向との各方向に
同時又は一定の時間差を有して夫々作用されるこ
とになるのである。

その後ケーシング４上方からトレミー管を上記
杭孔内に挿入し、このトレミー管を介してこの杭
孔内にコンクリートを注入打設すれば所期の場所
打ち杭が作製されるとともに、その杭頭部３内の
鉄筋５，５近傍に管状部材１…が所要本数コンク
リート中に埋設されることになるのである（第２
図参照）。このとき、管状部材１は、その上端開
口部１ｃが同第４図に示す如く、杭頭部３の上面
から所定高さ突出された状態で埋設され、以後の
杭頭部の解体作業にあたりこの開口部より膨張剤
の注入が行えるようになつている。尚、この際、
第５図に示すように、管状部材１を水平部分１ｂ
が半径方向に対して夫々所定角度θで斜め方向に
位置されるように配設すれば、上記トレミー管の
挿入時に該管がこの水平部分１ｂに衝当又は接触
してこれを不測に損傷するといつたことが避けら
れる。更に、これによれば、管状部材１，１…同
士が単純に半径方向に放射状に配する場合に比べ
てより一層密接に接近することになり、水平方向
のクラツクの発生が更に促進されるとともに、管
状部材１に充填された膨張剤の膨張圧により鉄筋
５，５が押圧され、この鉄筋５，５と不良コンク
リートとの分離が更にスムーズに行え、したがつ
て杭頭部３の解体処理が更に効率よく行える利点
がある。

又、管状部材１のＬ状曲折部１ｄの折曲基部外
周には良質コンクリート部分６に上記膨張圧によ
るクラツクが波及しないように、その外周に緩衝
部材７が巻装されている。この緩衝部材７として
は、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン等から
成るシート状部材が用いられるが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、要するに良質コンク
リート部分６へのクラツクの波及が良好に防止で
きるものであればよい。

尚、この緩衝部材７を曲折部１ｄから水平部分
１ｂの先端に至るこの水平部分１ｂの全長に渉つ
て巻装してもよく、この場合には、クラツクの波
及防止がより完全に行える利点がある。

さらに、緩衝部材７を杭頭部３の除去すべき不
良コンクリートとその下部の良質コンクリート部
分６との境界部外周に環状に巻き付け装着するよ
うにしてもよい。この場合にあつては、クラツク
の波及防止と共に、両コンクリート部分間に応力
的に弱い部分が形成することができ、以後の杭頭
部３の解体処理にあたり、両者間の解体分離が更
に良好に行えるのである。

さて次に本発明方法による杭頭部の解体処理に
ついて説明する。

上述の如くしてコンクリートが打設された後、
所定時間経過するとこのコンクリートが完全に硬
化する。この状態では、管状部材１…が鉄筋５，
５…に沿つて杭頭部３に埋設され、かつその上端
開口部１ｃが杭頭部３上面から所定高さ突出して
いる。

この解体処理にあたつては、膨張剤が管状部材
１に注入充填されるのであるが、本例では先ず遅
延剤が混和された膨張剤８が上端開口部１ｃから
管状部材１の水平部分１ｂに注入充填される。次
いで同部材１の垂直部分１ａに遅延剤を含まない
膨張剤９が所定量注入充填される。すると、第６
図に示すように、各管状部材１…には水平部分１
ｂと垂直部分１ａとに上下二層になつて膨張剤
８，９が充填されることになる。この場合、水平
部分１ｂには、膨張剤８が上記折曲部１ｄをわず
かに越える高さまで充填されるとともに、垂直部
分１ａには膨張剤９が上端開口部１ｃ近くまで充
填される。

この膨張剤８，９としては、本例では珪酸塩を
主体とした無機化合物を主成分とする亀裂発生剤
が用いられ、これを水と混練することにより化学
反応を生ぜしめ、この化学反応による膨張圧でも
つてコンクリートにクラツクを発生させるように
したものである。したがつてこれによると、従来
の如く、騒音や振動などが生ずることなく極めて
静かな作業環境の下でコンクリートの破砕が行え
るのである。

又、遅延剤としては適宜のコンクリート用凝結
遅延剤を用いることができ、本例ではこの遅延剤
は膨張剤８に対して約３％の割合で混練されるよ
うになつている。

尚、この割合は杭頭部の解体処理の態様に応じ
て適宜増減変更できるものである。

その後所定時間経過すると、垂直部分１ａに充
填された膨張剤９の膨張圧が第７図の矢印１０で
示す如く作用し、杭頭部３の縦方向に多数のクラ
ツク１１…が発生する。このクラツク１１…は時
間の経過と共に徐々に成長促進されてその幅を拡
大するとともに、遂には杭頭部３の上面３ａ及び
側壁３ｂ部分にまで達する（第８図参照）。

次いで、所定時間遅れて水平部分１ｂに充填さ
れた膨張剤８の膨張圧が第９図の矢印１２で示す
ように作用し、杭頭部３の横方向にクラツク１３
…が発生する。これらクラツク１１…、１３…
は、その後時間の経過と共に更に成長し、第１０
図で示す如く縦、横両方向に多数の大きなクラツ
クとなつて外表面にまで達する。

そして最終的には、第１１図に示す如く、鉄筋
５，５…の外側部分のコンクリートが完全に杭頭
部３から剥落するとともに、鉄筋５，５…の内側
部分のコンクリートがブロツク状になつて良質コ
ンクリート部分６から完全に離脱され除去可能状
態となる。この状態で鉄筋５，５…間に介在する
使用後の管状部材１…を取除くとともに、ブロツ
ク状になつて鉄筋５，５…の内側部分に残置する
コンクリートを除去すれば、杭頭部３の解体処理
が完了する。このコンクリートの除去は、例えば
クレーンにより吊り上げて他所へ移送することに
より行われる。

その後、第１２図に示すように、良質コンクリ
ート部分６上にわずかに残置された不良コンクリ
ート１４を斫り作業等により除去すれば、この部
分が完全に仕上げられる。

この実施例方法によると、先ず、杭頭部３の不
良コンクリート部の縦方向に沿つて、第８図に示
す如く管状部材１…の各垂直部分１ａ周囲に多数
のクラツクが生じ、の成長促進により、第９図の
ように各管状部材１…の垂直部分同士が縦方向の
クラツク１１…で横方向に連結される。縦方向の
クラツク１１…がさらに大きく成長してコンクリ
ートの外表面に達すると、杭頭部３のコンクリー
トが縦方向に生じたクラツク１１…によつて鉄筋
５…の周りから縦方向に沿つて剥離する。

次いで、数時間程度遅延して管状部材１…の各
水平部分１ｂに沿つて多数のクラツク１３…が横
方向に生じ、それがコンクリートの外表面に達す
ると、カゴ型に囲われた鉄筋５，５…の内側のコ
ンクリートがクラツク１３…の形成による反力に
よつて、その下方の良質コンクリート部分６に対
してブロツク状になつて上方に持ち上げられる。
これによつて、杭頭部３の不良コンクリートが良
質コンクリート部分６から完全に離脱・除去され
る。すなわち、本実施例方法では、先ず、縦方向
に生じたクラツク１１…によつて杭頭部３のコン
クリートと鉄筋５…との付着力を無くし、不良コ
ンクリートが縦方向に沿つて鉄筋５…から剥離さ
れる。次に、縦方向のクラツク１１…に遅延して
生じた横方向のクラツク１３…によつて、鉄筋５
…によつて囲われた内側の不良コンクリートがブ
ロツク状となつて上方に持ち上げられ、その下方
の良質コンクリート部分６から縁切りされる。し
たがつて、杭頭部３のコンクリートが鉄筋５，５
…に強固に付着したままの状態で、縦・横方向に
同時にクラツクが生じるものと異なり、杭頭部３
に生じたクラツクが良質コンクリートの部分６に
伝わることが確実に防止される。また、クラツク
の作用をコンクリートに効果的に与えられるの
で、杭頭部３のコンクリートの分離・除去が短時
間で効率良く行える。

以後、この良質コンクリート部分６にフーチン
グ部が連結される。

以上詳細に説明した通り、この発明に係る杭頭
の処理方法にあつては、場所打ち杭における杭頭
の解体処理にあたり、膨張剤による膨張圧が、同
一の管状部材でもつて縦、横両方向に作用するよ
うにし、杭頭部の不良コンクリート部分のみに
縦・横両方向に多数のクラツクを外表面に達する
まで生ぜしめるようになし、かつ良質コンクリー
ト部分の極く近辺まで不良コンクリート部分が略
完全に解体除去されるようにしたものだから最終
的な仕上げ作業もほとんど不要となり、、従来の
ような騒音や振動等がなく、作業が極めて容易か
つ簡単に行えるとともに、その作業が極めて迅速
かつ確実に行え、解体作業の作業能率が従来に比
べて大幅に向上する効果がある。又この発明にあ
つては、鉄筋に沿う杭頭部への埋入方向下端側が
略Ｌ状に折曲された管状部材に膨張剤を注入充填
するのみで良く、杭頭部の不良コンクリート部分
のみに縦・横両方向共に多数のクラツクを短時間
で効率良く、かつ簡単確実に生ぜしめることがで
き、上述の如く解体作業が極めて効率よく行える
ため、構成が極めて簡単であつて作業コストが従
来に比べて大幅に低減される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法において用いられる管状部
材の１例を示す側面図、第２図は本発明方法が適
用される場所打ち杭における杭頭部のコンクリー
トが打設される前の状態を示す部分破断斜視図、
第３図は同杭頭部に管状部材が所定本数埋設され
た状態を示す断面図、第４図は同じくその外観斜
視図、第５図は同管状部材を埋設する場合の他の
例を示す平面図、第６図は杭頭部の解体にあたり
管状部材に膨張剤を注入充填した状態を示す断面
図、第７図〜第１２図は本発明方法による杭頭部
の解体処理の各状態を説明する図である。 １……管状部材、１ａ……垂直部分、１ｂ……
水平部分、１ｃ……上端開口部、３……杭頭部、
５，５……鉄筋、７……緩衝部材、８，９……膨
張剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数本の鉄筋を周方向に配設してコンクリー
   トを打設した場所打ち杭の杭頭部の鉄筋部に、上
   記鉄筋に沿う縦方向に埋入される垂直部と該垂直
   部の埋入方向先端から横方向に略Ｌ状に折曲され
   たＬ状曲折部とその先端の水平部とを有する複数
   本の管状部材を埋設し、上記管状部材のＬ状曲折
   部分と水平部分と垂直部分とに膨張剤を注入充填
   することを特徴とする杭頭の処理方法。 ２ 上記管状部材のＬ状曲折部分とその先端の水
   平部分とに遅延剤が混練された膨張剤を充填し、
   次いで垂直部分に遅延剤を含まない膨張剤を充填
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の杭頭の処理方法。 ３ 上記管状部材のＬ状曲折部分および水平部分
   が杭体断面の半径方向に、又はこの半径方向と所
   定角度交差した状態で埋設されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の杭頭
   の処理方法。