(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレンからなる繊維を絡み合わせてポーラス状の立体網目構造に成型した上で筒状にした筒状体と、
筒状体の中に注入された少なくともセメントを含有するセメント含有硬化材料とからなる基礎杭
【請求項２】
前記筒状体が透水性部材で覆われていることを特徴とする請求項１記載の基礎杭
【請求項３】
地中孔を掘削する工程と、ポリプロピレンからなる繊維を絡み合わせてポーラス状の立体網目構造に成型した上で筒状にした筒状体を前記地中孔に挿入する工程と、少なくともセメントを含有するセメント含有硬化材料を前記筒状体の中に注入する工程とを含むことを特徴とする基礎杭の打設工法
【請求項４】
前記筒状体が透水性部材で覆われていることを特徴とする請求項３記載の基礎杭の打設工法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の基礎杭及び基礎杭の打設工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物を構築する場合、基礎工事が行われる。基礎工事では、掘削装置で地中孔を掘削し、基礎杭（例えばコンクリート杭）を打設する。基礎杭の上にはフーチングなどの基礎部が構築される。基礎杭やその打設工法には、改良杭工法（コンクリート杭）、鋼管杭工法（鋼管杭）、砕石置換工法（砕石を土と置換して杭とする工法）などがある。しかし、それぞれ長所と短所を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開第２００１−４０６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンクリート杭は、圧縮に強く、安価であるという長所を有する。しかし、コンクリート杭は、せん断や引張りに弱く、地質により施工が困難である（腐植土等があるとセメントが固化しない）、建物解体時に割れるなどして撤去しにくいという短所を有する。
【０００５】
鋼管杭は、せん断や引張りに強く、地質に関係なく使用でき、建物解体時に撤去しやすいという長所を有する。しかし、鋼管杭は、コンクリート杭よりもかなり高価であり、また、強度が強すぎて強い地震の時などに基礎部を突き抜ける可能性があるため、基礎設計に注意を要するという短所を有する。
【０００６】
砕石置換工法は、建物解体時に撤去しなくても環境に悪影響がない、施工費は鋼管杭ほど高価ではないという長所を有する。しかし、砕石置換工法は、せん断に弱く、地質により施工困難であるという短所を有する。
【０００７】
そこで本発明は、改良杭工法（コンクリート杭）、鋼管杭工法（鋼管杭）、砕石置換工法のそれぞれが持つ短所を補い、且つ、長所を発揮できる基礎杭及び基礎杭の打設工法を提供することを目的とする。すなわち、せん断や引張りに強く、地質に関係なく施工でき、施工費が安価であり、建物解体時に撤去しやすく、環境に悪影響を与えることがなく、強い地震の時などに基礎部分を突き抜けることのない基礎杭及びその打設工法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のような手段をとった。第１の手段は、ポリプロピレンからなる繊維を絡み合わせてポーラス状の立体網目構造に成型した上で筒状にした筒状体と、筒状体の中に注入された少なくともセメントを含有するセメント含有硬化材料とからなる基礎杭である。
【０００９】
第２の手段は、前記筒状体が透水性部材で覆われていることを特徴とする第１の手段記載の基礎杭である。
【００１０】
第３の手段は、地中孔を掘削する工程と、ポリプロピレンからなる繊維を絡み合わせてポーラス状の立体網目構造に成型した上で筒状にした筒状体を前記地中孔に挿入する工程と、少なくともセメントを含有するセメント含有硬化材料を前記筒状体の中に注入する工程とを含むことを特徴とする基礎杭の打設工法である。
【００１１】
第４の手段は、前記筒状体が透水性部材で覆われていることを特徴とする第３の手段記載の基礎杭の打設工法である。
【００１２】
上記構成において、ポリプロピレンからなる繊維を絡み合わせてポーラス状の立体網目構造に成型した上で筒状にした筒状体（以下「ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体」という。）は、注入されたセメント含有硬化材料が固化された後、鉄筋の代わりの役目を果たす。このため、本発明に係る基礎杭は、セメント含有硬化材料を使用するにもかかわらず、せん断や引張りに強い性質をもつ。しかし、鋼管杭とは異なり、強い地震の時などに基礎部分を突き抜けるほどの強度ではない。なお、ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体にはドレーン材としての作用効果はない。
【００１３】
ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体の中にセメント含有硬化材料が注入されるため、地質に関係なく施工でき、建物解体時に撤去しやすい。
【００１４】
基礎杭の杭頭を鉄筋加工して基礎部のベースコンクリートと一体化することができ、建物の荷重を面で受けることができる。
【００１５】
ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体は軽量のため運搬しやすく、同筒状体を地中孔に挿入する打ち込み機械も小型化でき、施行工程も簡易で、短時間で施工できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる基礎杭は、ポリプロピレンからなる立体網目構造が鉄筋の役割を果たすため、せん断や引張りに強い。しかし、強い地震の時などに基礎部分を突き抜けるような心配はない。また、ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体の中にセメント含有硬化材料を注入するため、地質に関係なく使用でき、建物解体時に撤去しやすい。さらに、筒状体はポリプロピレンからなるため、軽量で運搬しやすく、地中孔への打ち込み機械も小型のもので足る。施行工程も簡易なため、施工も早くなる。施工費は、改良杭と同等であり、安価である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】立体網目構造の筒状体の斜視図
【図２】立体網目構造の筒状体の平面図
【図３】立体網目構造の筒状体の断面図の斜視図
【図４】本発明に係る基礎杭の斜視図
【図５】本発明に係る基礎杭の断面図の斜視図
【図６】立体網目構造の筒状体を不織布で覆った斜視図
【図７】本発明に係る基礎杭を不織布で覆った斜視図
【図８】地中孔
【図９】立体網目構造の筒状体を地中孔へ挿入した図
【図１０】立体網目構造の筒状体へのセメント含有硬化材料の注入図
【図１１】本発明に係る基礎杭と基礎部
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る基礎杭は、ポリプロピレンからなる筒状体１にセメント含有硬化材料２を注入したものである（図４、図５）。筒状体１は、ポリプロピレンからなる繊維を立体網目構造に成型した上で、筒状にしたものである（図１から図７）。立体網目構造とは、例えば、インスタントラーメンの麺（ゆでる前の麺）、又はヘチマのように、繊維が絡み合いポーラス状（多孔質）になっている構造であるが、立体的で、且つ、繊維が絡み合いポーラス状（多孔質）になっていれば、どのような網目構造でもよい。ポリプロピレンからなる繊維を立体網目構造にしたものの例として、株式会社ココムから「ヌードルン」、新光ナイロン株式会社から「ヘチマロン」（登録商標）がそれぞれ販売されているが、これらに限るものではない。なお、筒状体１の中は空洞になっている（図２）。
【００１９】
このポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体１の中にセメント含有硬化材料２を注入する。セメント含有硬化材料２にはコンクリート、モルタル、セメントミルクなどがある。前記筒状体１の中にセメント含有硬化材料２を注入すると、セメント含有硬化材料２は立体網目構造の中にも浸透して固化する。このため、ポリプロピレンからなる立体網目構造が鉄筋の役割を果たす。ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体にはドレーン材としての作用効果はない。
【００２０】
ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体１にセメント含有硬化材料２を注入した基礎杭は、そのまま使用してもよいし（図４）、筒状体１を不織布３などの透水性部材で覆って使用してもよい（図６、図７）。不織布３などの透水性部材で覆う場合には、注入されたセメント含有硬化材料２は、不織布３などの透水性部材まで達して固化する。
【００２１】
ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体１の中にセメントミルクを注入した基礎杭について、その強度を試験した。試験の前提条件は、以下のとおりである。使用したセメント含有硬化材料(固化材)は、ユースタビラー（登録商標）１０。施工法は、スラリー方式（Ｗ／Ｃ＝６０％）。供試体寸法は、直径５．０センチメートル、高さ１０．０センチメートル。養生条件は、２０℃湿空養生。試験材齢は、７日。試験方法は、ＪＩＳ  Ａ  １２１６:２００９「土の一軸圧縮試験方法」。以上の条件のもとで一軸圧縮強度（ＫＮ／ｍ２）を３回測定したところ、測定値は、３２２０、３７９０、４０７０であった（平均値は、３６９０）。設計基準強度（Ｆｃ）は、６５０ＫＮ／ｍ２であるので、本発明に係る基礎杭の強度は必要十分である。
【００２２】
次に、本発明に係る基礎杭の打設工法を説明する。まず図８に示すように、掘削装置を用いて地中孔５を垂直に掘削する。掘削装置は、公知の掘削装置を用いて行うことができる。掘削する地中孔５の内径は、本発明に係る基礎杭の外径よりも１センチメートル程度大きいものでよい。
【００２３】
地中孔５を掘削した後、図９に示すように、地中孔５にポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体１又は同筒状体１を不織布３等の透水性部材で覆ったもの１を打ち込む。この打ち込み作業も、公知の打ち込み装置を用いて行うことができる。前記のように、この打ち込み装置は小型化することが可能である。
【００２４】
その後、図１０に示すように、セメント含有硬化材料２を注入するための注入パイプ６を地中孔５に埋め込んだポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体１の中に設置し、同注入パイプ６を通じてセメント含有硬化材料２を同筒状体１の中に注入する。図１０中の矢印は、セメント含有硬化材料２が注入される向きを示している。この注入作業も、公知の装置を用いて行うことができる。このセメント含有硬化材料２が固化すれば、基礎杭が完成する。
【００２５】
以上のようにして基礎杭を地中に打設した後、図１１に示すように、基礎杭上にフーチング７などの土木建築物の基礎部を構築する。この基礎構造において、基礎杭が建造物の荷重を支持する。地震時などにおいて横揺れすると、基礎杭に大きな力が作用するが、本発明に係る基礎杭は、ポリプロピレンからなる立体網目構造体が鉄筋の役割を果たし、せん断や引張りに強い。
【００２６】
以上のように、本発明に係る施工方法は非常に簡易で、施工が早い。また、価格も安価に抑えられる。
【００２７】
本発明に係る基礎杭は、新築の建物の基礎杭として利用できる他、既存の住宅の耐震補強のためにも使用できる。
【００２８】
本発明の実施例は上記のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限り様々な実施例が考えられる。
【符号の説明】
【００２９】
１  筒状体  ２  セメント含有硬化材料  ３  不織布   ４  地盤  ５  地中孔６  注入パイプ  ７  フーチング
【要約】
【課題】基礎杭やその工法には、改良杭工法（コンクリート杭）、鋼管杭工法（鋼管杭）、砕石置換工法などがある。しかし、いずれの基礎杭や工法にも長所と短所がある。例えば、改良杭工法は比較的安価であるが、せん断に弱い。鋼管杭工法はせん断には強いが、施工費が高く、強い地震の時に基礎を突き抜けてしまう危険がある。砕石置換工法は、撤去時の環境への負荷が低いが、せん断に弱い。そこで、これらの短所を補い、長所をいかすことのできる基礎杭及びその打設工法を提供する。
【解決手段】地中孔を掘削する工程と、ポリプロピレンからなる立体網目構造の筒状体を前記地中孔に挿入する工程と、少なくともセメントを含有するセメント含有硬化材料を前記筒状体の中に注入する工程とを含むことを特徴とする基礎杭の打設工法、及び当該工法により作られる基礎杭【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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