(57)【要約】【課題】鋼管杭の施工方法において、高品質の杭頭構造を容易かつ安全に構築して施工期間を短縮すること。【解決手段】鋼管杭１１を地盤４１に埋設し（図１（ａ））、鋼管杭１１を地盤面４１１の外へ引き上げて外管２１を取付け、充填材３１を充填して杭頭構造を構築し（図１（ｂ））、再びその鋼管杭１１を埋設し（図１（ｃ））、根伐りして空間（凹部）４２を形成し（図１（ｄ））、空間４２に基礎５１を構築して埋め戻す（図１（ｅ））。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭を地盤に所定の深さまで埋設し、その埋設した鋼管杭を引き上げて杭頭構造を構築し、杭頭構造を構築した鋼管杭を前記所定の深さまで再埋設し、根伐りして基礎を構築することを特徴とする鋼管杭の施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の鋼管杭の施工方法において、鋼管杭は、杭頭構造の構築に必要な位置まで引き上げることを特徴とする鋼管杭の施工方法。
【請求項３】
請求項１叉は請求項２に記載の鋼管杭の施工方法において、前記杭頭構造は、少なくとも鋼管杭と外管叉は内管の間に充填材を充填する二重管式杭頭構造であることを特徴とする鋼管杭の施工方法。
【請求項４】
請求項３に記載の鋼管杭の施工方法において、前記充填材は、グラウト材であることを特徴とする鋼管杭の施工方法。
【請求項５】
請求項４に記載の鋼管杭の施工方法において、前記グラウト材は、鋼管杭の頭部の内部にも充填することを特徴とする鋼管杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、鋼管杭を埋設し、その鋼管杭に杭頭構造を構築して基礎を構築する鋼管杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３により従来の鋼管杭の施工方法について説明する（例えば特許文献１参照）。
図３は、鋼管杭を地盤に埋設した状態の断面図（鋼管杭は一部のみ断面図）を示す。
鋼管杭１１は、図３（ａ）のように、地盤４１内へ貫入或いは打設して支持層４１２まで埋設し、図３（ｂ）のように、根伐りして基礎を構築する空間（凹部）４２を形成する。根伐りして露出した鋼管杭１１の頭部に、図３（ｃ）のように、外管２１を取付け、鋼管杭１１と外管２１の間に充填材（例えばグラウト材）を充填して二重管式の杭頭構造を構築する。なおその際、鋼管杭１１が地盤面４１１の上部に所定長以上突出しているときは、所定長部分を残して切断する。また外管２１の外周には、必要に応じて基礎に埋設する鉄筋を取付けることもある。杭頭構造を構築すると、図３（ｄ）のように、空間４２の一部(下部）４３１を埋め戻してその上に基礎（フーチング）５１を構築し、図３（ｅ）のように、空間４２の残部（上部）４３２を埋め戻す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４５７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の鋼管杭の施工方法は、鋼管杭１１を埋設し、根伐りにより形成した空間４２内に杭頭構造を構築しなければならない。杭頭構造の構築には、溶接等により鋼管杭１１に外管２１を固着し、必要に応じて鉄筋を溶接し、充填材を充填する等の作業が必要になるが、空間４２内での溶接等は、作業が容易でないため作業効率が悪く、また施工場所によっては危険を伴う場合があり、かつ溶接等が不完全なため十分な接合強度が得られない場合もある。そして杭頭構造の構築作業は、空間４２内で行うから、空間４２を大きく深く掘削しなければならない。
本願発明は、従来の鋼管杭の施工方法の前記問題点を改善し、鋼管杭の杭頭構造の構築作業を効率的に安全に行うことができ、高品質の杭頭構造の構築が可能な鋼管杭の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載の鋼管杭の施工方法は、鋼管杭を地盤に所定の深さまで埋設し、その埋設した鋼管杭を引き上げて杭頭構造を構築し、杭頭構造を構築した鋼管杭を前記所定の深さまで再埋設し、根伐りして基礎を構築することを特徴とする。
請求項２に記載の鋼管杭の施工方法は、請求項１に記載の鋼管杭の施工方法において、鋼管杭は、杭頭構造の構築に必要な位置まで引き上げることを特徴とする。
請求項３に記載の鋼管杭の施工方法は、請求項１叉は請求項２に記載の鋼管杭の施工方法において、前記杭頭構造は、少なくとも鋼管杭と外管叉は内管の間に充填材を充填する二重管式杭頭構造であることを特徴とする。
請求項４に記載の鋼管杭の施工方法は、請求項３に記載の鋼管杭の施工方法において、前記充填材は、グラウト材であることを特徴とする鋼管杭の施工方法。
請求項５に記載の鋼管杭の施工方法は、請求項４に記載の鋼管杭の施工方法において、前記グラウト材は、鋼管杭の頭部の内部にも充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明は、鋼管杭を地盤に埋設して鋼管杭の位置決めをした後、鋼管杭を引き上げて地盤面上で杭頭構造の構築作業を行うから、杭頭構造の構築作業は容易かつ安全で、高品質の杭頭構造を構築することができ、さらに施工期間を短縮することもできる。
本願発明は、外管或いは内管及びグラウト材を用いて二重管式の杭頭構造を構築するが、その複雑な構築作業は地盤面上で行うから、円滑に行うことができ、かつ鋼管杭と外管或いは内管は確実に一体的に強固に接合できるから、強固な杭頭構造を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本願発明の実施例に係る鋼管杭の施工方法を説明する図である。
【図２】図２は、図１の施工方法に用いる二重管式杭頭構造の例と鋼管杭の先端部の構造例を示す図である。
【図３】図３は、従来の鋼管杭の施工方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１，２により本願発明の実施例に係る鋼管杭の施工方法を説明する。
なお図１，２において、図３と同じ部分は、図３と同じ符号を使用している。
【実施例】
【０００９】
図１は、二重管式杭頭構造を構築する場合の鋼管杭の施工方法の手順を示す。
まず鋼管杭１１は、図１（ａ）のように、貫入或いは打設して地盤４１内へ所定の深さ、例えば支持層４１２まで埋設する。その際図１（ａ）の場合、杭１１は、地盤面４１１と同じ高さにしてあるが、杭頭構造の構築位置や基礎（フーチング）の構造を勘案して地盤面４１１よりも低くしてもよいし、地盤面４１１より高くしてもよい。また杭１１が地盤面４１１の上部に所定長以上に突出しているときは、所定長部分を残して他の部分は切断する。
次に、鋼管杭１１は、図１（ｂ）のように、埋設した後一旦所定の位置まで（少なくとも杭頭構造の構築に必要な位置まで）引き上げ、鋼管杭１１の頭部に外管２１を取付け、鋼管杭１１と外管２１の間に充填材３１を充填して二重管式の杭頭構造を構築する。外管２１の外周には、必要に応じて基礎に埋設する鉄筋を取付けることもできる。
【００１０】
杭頭構造を構築した鋼管杭１１は、図１（ｃ）のように、図１（ａ）の位置まで再埋設し、図１（ｄ）のように、根伐りして基礎を構築する空間（凹部）４２を掘削する。空間（凹部）４２は、杭頭構造の構築作業や基礎の構築に必要な大きさ、深さを勘案して掘削する。次に図１（ｅ）のように、基礎（フーチング）５１を構築して空間（凹部）４２の残部４３を埋め戻す。なお空間４２は、図１（ｄ）よりも深く、例えば外管２１の底部が基礎５１に埋没する深さに掘削してもよい。
【００１１】
本実施例の場合、杭頭構造の構築作業は、鋼管杭を地盤面４１１よりも外へ引き上げて行うから、従来の施工方法のような問題が生じない。即ち杭頭構造の構築作業は、容易かつ安全になり、高品質の杭頭構造を構築することができる。したがって本実施例の鋼管杭の施工方法は、施工期間を短縮することもできる。なお鋼管杭１１は、完全に引き上げて載置台等に設置して杭頭構造の構築作業を行うこともできる。その場合には、充填材３１を充填するとき、充填材３１が流出しないように、充填材の注入孔（後述する）の位置に留意する必要がある。
【００１２】
充填材は、コンクリートを用いることもできるが、グラウト材を用いると、鋼管杭１１と外管２１は一体的に強固に接合して強固な杭頭構造になり、杭頭構造と基礎５１の結合強度も高くなる。また鋼管杭１１と外管２１を一体的に強固に接合することにより、外管２１と鋼管杭１１は、地震による水平方向の力に対して一体的に水平方向へ動くから耐震強度が高くなる。
なお本実施例は、鋼管杭１１の外側に外管２１を取付ける例について説明したが、外管２１に代えて鋼管杭１１の内側に取付ける、いわゆる内管を取付けることもできる。
【００１３】
図２において、図２（ａ），（ｂ）は、図１の施工方法に用いる二重管式杭頭構造の例を、図２（ｃ）は、鋼管杭の先端部の構造例を示す。
まず図２（ａ），（ｂ）について説明する。
図２（ａ）の杭頭構造は、鋼管杭１１に底板２２ｂを溶接により固着し、外管２１を同軸状に装着し、上板２２ａを溶接により固着してある。また外管２１は、上板２２ａ、底板２２ｂと溶接により固着してある。グラウト材３１は、鋼管杭１１と外管２１の間に注入孔２２１から充填する。
図２（ｂ）の杭頭構造は、外管２１の一端部（下端部）２１１を細く絞ってあり、外管２１の他端部（上端部）に定着板２３を取付け、鋼管杭１１の内部にグラウト材の落下防止板１３を取付けてある。グラウト材３１は、鋼管杭１１と外管２１の間及び鋼管杭１１の内部に注入孔２３１から注入して充填する。
【００１４】
図２（ｂ）の外管２１の下端部２１１は、テーパー状に形成してあるから鋼管杭１１を再埋設するとき抵抗が小さくなる。また図２（ｂ）の杭頭構造は、グラウト材３１を鋼管杭１１の内部にも充填するから、鋼管杭１１と外管２１はより強固に接合する。また図２（ｂ）の杭頭構造は、定着板２３を設けることにより、上部構造物の圧縮力は、定着板２３の広い面積の上面へ伝達され、引抜力は、定着板の周辺の下面の支圧力で対応できるから、圧縮力や引抜力によって基礎５１が破壊されるのを防止することができる。
【００１５】
次に、図２（ｃ）について説明する。
図２（ｃ）の鋼管杭１１は、先端部にスクリュー状（螺旋状）の２枚の翼１２ａ，１２ｂを取付けてある。鋼管杭１１は、所定方向に回転して貫入し、逆方向に回転して引き上げる。したがって鋼管杭１１は、埋設、引き上げ、再埋設が容易になる。
なお杭頭構造、鋼管杭の先端の構造は、これらの例以外の構造であっても本実施例の鋼管杭の施工方法を実施することができる。
【００１６】
前記実施例は、二重管式の杭頭構造について説明したが、本願発明は、外管或いは内管を用いない杭頭構造の構築にも適用できる。
【符号の説明】
【００１７】
１１    鋼管杭
１２ａ，１２ｂ    翼
１３    グラウト材の落下防止板
２１    外管
２２１，２３１    グラウト材の注入孔
２３    定着板
３１    グラウト材（充填材）
４１    地盤
４１１    地盤面
４１２    支持層
４２    根伐りによって形成した空間（凹部）
４３，４３１，４３２    埋め戻した部分
５１    基礎（フーチング）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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