(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と、当該外管の内側に設けられた内管と、当該内管の内側に構築される鉄筋コンクリート造の場所打ち杭である試験杭本体と、を備える試験杭を構築する試験杭構築方法であって、
地盤に削孔して穴を形成し、
前記外管、前記内管、および前記試験杭本体に埋め込まれる鉄筋かごを一体化して一体化ユニットを組み立てて、
前記穴に前記一体化ユニットを所定深さ以深まで挿入し、
前記内管の内側にコンクリートを打設して、前記試験杭本体を構築し、
前記一体化ユニットを組み立てる際、前記外管の基端側に、当該外管と前記内管との隙間を塞ぐ第１塞ぎ部材を設けるとともに、前記外管の先端側に、当該外管と前記内管との隙間を塞ぐ第２塞ぎ部材を設けることを特徴とする試験杭構築方法。
【請求項２】
前記一体化ユニットを組み立てる際、前記鉄筋かごに歪み計を取り付けて、当該歪み計の信号線を前記内管の基端側から取り出し、カバーで覆っておくことを特徴とする請求項１に記載の試験杭構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験杭構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、構造物の基礎として杭を構築する場合、この杭の許容支持力を確認するために、試験杭が構築される（特許文献１参照）。
すなわち、地表面から支持地盤に至る試験杭を構築するとともに、試験杭の周囲に反力杭を構築する。そして、反力装置を用いて、反力杭に反力をとりながら試験杭に加力する。この際、試験の目的に応じて、地表面から所定の深度まで（例えば、計画されている地下躯体の深度まで）の杭の外周部分の周面摩擦抵抗を除くためにフリクションカットを行う。
【０００３】
試験杭は、具体的には以下の手順で構築される。
まず、地表面にて孔壁を保護するための安定液を注入しながら削孔して、穴を形成する。次に、この穴に外管、内管、鉄筋かごの順番で挿入し、安定液を回収しながら内管の内部にコンクリートを打設する。これにより、内管の内側に鉄筋コンクリート造の試験杭を構築する。このとき、外管と内管との隙間にコンクリートが入らないようにすることで、内管の外周面に摩擦が作用しないため、フリクションカットが施されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、構造物の地下躯体を構築する場合、試験杭に加力して試験した後、掘削時に試験杭および反力杭のうち地下躯体に干渉する部分を撤去する必要がある。よって、施工コストが高くなるうえに、解体に伴う騒音や振動が発生するため、周囲の環境に負荷がかかる、という問題があった。
【０００６】
そこで、地表面にて床付面レベル以深にのみ試験杭および反力杭を構築することが考えられる。このようにすれば、床付面までの掘削時に試験杭および反力杭を解体する必要がないので、施工コストを削減できるうえに、騒音や振動を低減できる。
【０００７】
しかしながら、この場合、外管や内管の上端が地表面に露出しないため、外管に対する内管の相対位置を目視で確認できず、精度を確保するのが困難となる。また、外管と内管との隙間にコンクリートが入り、試験杭にフリクションカットを施すことができないおそれがある。
【０００８】
本発明は、試験杭に確実にフリクションカットを施すことができる試験杭構築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】
【０００９】
請求項１に記載の試験杭構築方法は、外管と、当該外管の内側に設けられた内管と、当該内管の内側に構築される鉄筋コンクリート造の場所打ち杭である試験杭本体と、を備える試験杭を構築する試験杭構築方法であって、地盤に削孔して穴を形成し、前記外管、前記内管、および前記試験杭本体に埋め込まれる鉄筋かごを一体化して一体化ユニットを組み立てて、前記穴に前記一体化ユニットを所定深さ以深まで挿入し、前記内管の内側にコンクリートを打設して、前記試験杭本体を構築し、前記一体化ユニットを組み立てる際、前記外管の基端側に、当該外管と前記内管との隙間を塞ぐ第１塞ぎ部材を設けるとともに、前記外管の先端側に、当該外管と前記内管との隙間を塞ぐ第２塞ぎ部材を設けることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、外管および内管を一体化して外管に対する内管の相対位置を固定し、さらに外管と内管との隙間の上端および下端を塞いで、この状態で穴の所定深さ以深に挿入したので、外管と内管との隙間にコンクリートが入るのを防止できるから、試験杭にフリクションカットを確実に施すことができる。
【００１１】
ここで、請求項１に記載の試験杭構築方法は、前記一体化ユニットを組み立てる際、前記外管の基端側に、当該外管と前記内管との隙間を塞ぐ第１塞ぎ部材を設けることを特徴とする。
【００１２】
内管の内部にコンクリートを打設すると、このコンクリートが内管の基端側から溢れて、外管と内管との隙間に上端側から侵入するおそれがある。
しかしながら、この発明によれば、第１塞ぎ部材により外管と内管との隙間の基端側を塞いだので、コンクリート打設時にコンクリートが内管の上端側から溢れても、このコンクリートが外管と内管との隙間に上端側から侵入するのを防止できる。
【００１３】
ここで、請求項１に記載の試験杭構築方法は、前記一体化ユニットを組み立てる際、前記外管の先端側に、当該外管と前記内管との隙間を塞ぐ第２塞ぎ部材を設けることを特徴とする。
【００１４】
一体化ユニットを穴に挿入し、トレミー管を用いて内管の内部にコンクリートを打設すると、コンクリートが外管と内管との隙間に下端側から侵入するおそれがある。
しかしながら、この発明によれば、第２塞ぎ部材により外管と内管との隙間の先端側を塞いだので、コンクリート打設時に、コンクリートが外管と内管との隙間に下端側から侵入するのを防止できる。
【００１５】
また、第２塞ぎ部材により、外管と内管との隙間の幅を一定に維持したので、外管に対する内管の相対位置がずれるのを防止できる。
【００１６】
請求項２に記載の試験杭構築方法は、前記一体化ユニットを組み立てる際、前記鉄筋かごに歪み計を取り付けて、当該歪み計の信号線を前記内管の基端側から取り出し、カバーで覆っておくことを特徴とする。
【００１７】
ここで、カバーは、金属などの高強度の材料で形成される。
試験杭の押し込み試験を行う際に、歪み計の信号線を内管の基端側から取り出しておく必要があるが、地下躯体を構築するための掘削時に、信号線が掘削重機に引っ掛けられて断線するおそれがある。
そこで、この発明によれば、歪み計の信号線を内管の基端側から取り出して金属製のカバーで覆ったので、信号線が掘削重機に引っ掛けられて断線するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、外管および内管を一体化して外管に対する内管の相対位置を固定し、さらに外管と内管との隙間の上端および下端を塞いで、この状態で穴所定深さ以深に挿入したので、外管と内管との隙間にコンクリートが入るのを防止できるから、試験杭にフリクションカットを確実に施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る試験杭構築方法により構築された試験杭の断面図である。
【図２】前記実施形態に係る試験杭の基端側の断面図である。
【図３】前記実施形態に係る試験杭の先端側の断面図である。
【図４】前記実施形態に係る試験杭を構築する手順を説明するための図（その１）である。
【図５】前記実施形態に係る試験杭を構築する手順を説明するための図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る試験杭構築方法により構築された試験杭１の断面図である。
試験杭１は、穴４０の所定深さ以深に構築されたものであり、円筒形状の鋼製の外管１０と、この外管１０の内側に設けられた円筒形状の鋼製の内管２０と、この内管２０の内側に構築された鉄筋コンクリート製の場所打ち杭である試験杭本体３０と、を備える。
【００２１】
内管２０は、外管１０から上方および下方に延出している。また、内管２０の外周面には所定間隔置きにスペーサ部材１４が設けられ、内管２０の外面と外管１０の内面との隙間の幅は、ほぼ一定となっている。
【００２２】
試験杭本体３０は、内管２０から上方および下方に延出している。
この試験杭本体３０には、鉄筋かご３１が埋め込まれている。この鉄筋かご３１は、軸方向に延びる複数本の杭主筋３１１とこの杭主筋３１１を囲んで設けられたフープ筋３１２と、を備える。
フープ筋３１２は、円環状であり、杭主筋３１１は、このフープ筋３１２の内周面に沿って所定間隔置きに配置されている。
【００２３】
鉄筋かご３１には、試験杭１に加力した際の圧縮量を計測する歪み計３２が取り付けられている。
具体的には、ここでは、歪み計３２は、試験杭本体３０の先端側の２断面、および、基端側の１断面で、フープ筋３１２に固定されている。
【００２４】
図２は、試験杭１の基端側の断面図である。
外管１０の基端側には、この外管１０と内管２０との隙間を塞ぐ第１塞ぎ部材１１が設けられている。
この第１塞ぎ部材１１は、外管１０の外周に沿って取り付けられた円環状の部材である。
【００２５】
また、内管２０の基端側の外周面には、チャンネル材である金属製のカバー２１が設けられており、内管２０には、このカバー２１の内部に連通する貫通孔２０１が形成されている。このカバー２１は、硬質スポンジ２２で覆われている。
歪み計３２の信号線３２１は、杭主筋３１１を伝って基端側に延びて、内管２０を貫通してカバー２１の内部まで延びて、このカバー２１内に収納されている。
【００２６】
また、外管１０の基端側の外周面には、クレーンで吊り上げるための吊りピース１３が溶接固定されている。
【００２７】
図３は、試験杭１の先端側の断面図である。
外管１０の先端側には、この外管１０と内管２０との隙間を塞ぐ第２塞ぎ部材１２が設けられている。
第２塞ぎ部材１２は、円環状の硬質スポンジ１２１と、内管２０の外周に沿って取り付けられ硬質スポンジ１２１が係止する円環状のずれ止めアングル１２２と、を備える。
【００２８】
この硬質スポンジ１２１は、ポリマーが混合された安定液のような含有物の粒径の小さい流体は通すが、コンクリートのような含有物の粒径の大きい液体はほとんど通さない材質である。
この硬質スポンジ１２１の厚みは略一定であり、これにより、外管１０と内管２０との隙間を塞ぎつつ、この隙間の幅を一定に維持している。
【００２９】
以下、試験杭１を構築する手順について、図４および図５を参照しながら説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、地盤に削孔しながら表層ケーシング４１を建て込んで、この表層ケーシング４１の建て込み後もさらに削孔して、穴４０を形成する。この穴４０の上端側にこの穴４０には、ポリマーが配合された安定液を満たしておく。
【００３０】
次に、外管１０と内管２０とを一体に組み立てて、外管１０に対する内管２０の相対位置を固定し、さらに、第１塞ぎ部材１１および第２塞ぎ部材１２を取り付ける。そして、図４（ｂ）に示すように、この一体化した外管１０および内管２０をクレーンで吊り上げて穴４０に挿入し、この穴４０の上端側に配置する。
【００３１】
次に、鉄筋かご組立ヤードにて、鉄筋かご３１を組み立てて、歪み計３２を取り付ける。そして、図４（ｃ）に示すように、この鉄筋かご３１をクレーンにて吊り上げて穴４０に挿入し、内管２０の内部に配置し、この状態で、信号線３２１をカバー２１の内部に収納する。これにより、外管１０、内管２０、鉄筋かご３１からなる一体化ユニット５０が完成する。
【００３２】
次に、図５（ａ）に示すように、外管１０の吊りピース１３を利用して、一体化ユニット５０をクレーンで所定深さ以深まで下ろして配置する。これにより、外管１０と内管２０との隙間にコンクリートが入るのを防止できる。
【００３３】
次に、図５（ｂ）に示すように、トレミー管４２を穴４０に挿入し、このトレミー管を通して、コンクリートを内管２０の内側に流し込みながら、安定液を回収する。
このとき、コンクリートが外管１０と内管２０との隙間の下端側から侵入しようとするが、硬質スポンジ１２１により、このコンクリートの侵入が防止される。また、コンクリートの圧力により硬質スポンジ１２１が押圧されても、ずれ止めアングル１２２により、硬質スポンジ１２１がずれるのを防止できる。
【００３４】
そして、図５（ｃ）に示すように、所定深さレベルまでコンクリートを打設して、試験杭本体３０を構築する。
なお、このとき、余盛り分として所定深さよりも多少高い位置までコンクリートを打設する。これにより、コンクリートが内管２０から溢れ出るが、第１塞ぎ部材１１により、この溢れたコンクリートが外管１０と内管２０との隙間の上端側から侵入するのを防止する。
次に、表層ケーシング４１を引き抜いて、穴４０を土砂で埋め戻す。
【００３５】
また、この試験杭１の周囲に反力杭を構築する。
その後、地下躯体の構築のために重機で掘削するが、掘削重機が試験杭１の基端側に接触したり、掘削後にコンクリートの余盛り分を撤去したりしても、歪み計３２の信号線３２１は、硬質スポンジ２２およびカバー２１により保護される。
【００３６】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）外管１０および内管２０を一体化して、外管１０に対する内管２０の相対位置を固定し、この状態で穴４０の所定深さ以深に挿入したので、外管１０と内管２０との隙間にコンクリートが入るのを防止できるから、試験杭１にフリクションカットを確実に施すことができる。
【００３７】
（２）第１塞ぎ部材１１により外管１０と内管２０との隙間の上端側を塞いだので、コンクリート打設時にコンクリートが内管２０の基端側から溢れても、このコンクリートが外管１０と内管２０との隙間に上端側から侵入するのを防止できる。
【００３８】
（３）第２塞ぎ部材１２により外管１０と内管２０との隙間の下端側を塞いだので、コンクリート打設時に、コンクリートが外管１０と内管２０との隙間に下端側から侵入するのを防止できる。
また、第２塞ぎ部材１２およびスペーサ部材１４により外管１０と内管２０との隙間の幅を一定に維持したので、外管１０に対する内管２０の相対位置がずれるのを防止できる。
【００３９】
（４）歪み計３２の信号線３２１を内管２０の基端側から取り出して金属製のカバー２１で覆ったので、信号線３２１が掘削重機に引っ掛けられて断線するのを防止できる。
【００４０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４１】
１…試験杭
１０…外管
１１…第１塞ぎ部材
１２…第２塞ぎ部材
１３…吊りピース
１４…スペーサ部材
２０…内管
２１…カバー
２２…硬質スポンジ
３０…試験杭本体
３１…鉄筋かご
３２…歪み計
４０…穴
４１…表層ケーシング
４２…トレミー管
５０…一体化ユニット
１２１…硬質スポンジ
１２２…アングル
２０１…貫通孔
３１１…杭主筋
３１２…フープ筋
３２１…信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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