(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦糸が環状に配列されるとともに長さ方向にその環状配列の直径が変化しており、両端部においては既製杭の直径に応じた周の長さで横糸が螺旋状に織り込まれ、中央部の径に対してその両端部の径が小さくなるように異径に織成された筒状のシームレス布製袋を、既製杭の先端部外周面に被せると共に該シームレス布製袋の両端部をバンドを介して既製杭に結束して構成したことを特徴とする袋体付杭。
【請求項２】
前記既製杭の外径に対する前記シームレス布製袋の両端部の径が＋０〜１００ｍｍ、該シームレス布製袋の中央部の径が＋１００〜６００ｍｍであることを特徴とする請求項１の袋体付杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、既製杭の先端部に布製袋体を一体的に取り付けて構成した袋体付杭に係り、特にこの布製袋体の中にセメントミルクやコンクリート等の固結性流動物を注入して拡大球根部を形成することが出来る袋体付杭に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、既製杭の先端部に袋体を取り付け、その既製杭をプレボーリング工法によって拡大掘削した地盤中に沈設し、しかる後に袋体内に固結性流動物を注入して根固め球根を造成する工法が知られている。この工法は、例えば特開昭６２ー２１５７１９号公報や特開昭６２ー６３７２１号公報等に示されているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような従来使用されていた袋体製杭の袋体は、布を円筒形に巻いて筒状に織成しているため、少なくとも１箇所に布を縫合したつなぎ目よりなる接結部を有するものであった。従って、袋体内に固結性流動物を注入した時の耐圧度は、該接結部の強度で決まっていた。そこで最近、袋体の耐圧強度を改善するために、実開平１ー１４２３５号公報に示すように接結部を有しないシームレス袋体を用いた杭が提案され使用されている。
【０００４】
しかしながら、この袋体は中央部及び両端部の径が同一なストレートに織成された筒体であるため、袋体を既製杭に取り付ける際には、袋体の両端部にタック等を取って既製杭の外径近くの小さな径にまで折り畳んだ後で既製杭に被せ、その両端部の上からバンドによって取り付ける必要があった。そのために、袋体の耐圧強度は上がるものの、固結性流動物の注入による袋体の膨張につれて、今度はバンドをめくり上げる大きな力がかかるため、それに対抗できる剛性の高いバンドを用い、しかも高い締め付け力で取り付ける必要があった。
【０００５】
即ち、前記従来例は図６に示すように、既製杭１の先端部にシームレス袋体２を装着した構造である。この場合には、ストレートに織成された筒体よりなるシームレス袋体２の上下両端部２ａにタック３を取って既製杭１の外径近くまで径をしぼり込んで、既製杭１の周りに被せ、その上下両端部２ａをバンド４を用いて強い力で結束して構成していた。また、この構造では、シームレス袋体２に固結流動物を流入してシームレス袋体２が膨張した場合には、バンド４にめくり上げる大きな力がかかるために、バンド４は剛性の高いものを使用し、かつバンドは極めて強い締め付け力で締結しなければならなかった。
【０００６】
本発明に係る袋体付杭は、前述の従来の問題点に鑑み開発された全く新しい技術であって、特に中央部に対して両端部の径が小さい異径に構成された筒状のシームレス布製袋を用い、このシームレス布製袋を既製柱の先端部に簡易なバンドで容易に装着し得るようにした全く新しい技術を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る袋体付杭は、前述の従来の問題点を根本的に改善した発明であって、その第１発明の要旨は、縦糸が環状に配列されるとともに長さ方向にその環状配列の直径が変化しており、両端部においては既製杭の直径に応じた周の長さで横糸が螺旋状に織り込まれ、中央部の径に対してその両端部の径が小さくなるように異径に織成された筒状のシームレス布製袋を、既製杭の先端部外周面に被せると共に該シームレス布製袋の両端部をバンドを介して既製杭に結束して構成したことを特徴とする袋体付杭である。
【０００８】
本願の第２発明の要旨は、前記既製杭の外径に対する前記シームレス布製袋の両端部の径が＋０〜１００ｍｍ、該シームレス布製袋の中央部の径が＋１００〜６００ｍｍであることを特徴とする第１発明の袋体付杭である。
【０００９】
【作用】
本願の第１発明に於いては、袋体を縦糸が環状に配列され径変化に応じてその環状配列の直径が変化しており、両端部においては既製杭の直径に応じた周の長さで横糸が螺旋状に織り込まれ、中央部の径に対してその両端部の径が小さくなるように異径に織成された接結部の存在しないシームレス布製袋にしたので、固結性流動物等を注入して大きく膨張しても、袋体が破断することがない。また、シームレス布製袋の両端部の径を中央部の径よりも小さくしたので、このシームレス布製袋を既製杭の先端部外周面に被せた際には、既製杭をシームレス布製袋の両端部との間に遊びが少ないので、シームレス布製袋の両端部にタック等を設けることなく、そのままこの両端部を既製杭に結束することが出来る。
【００１０】
更に、シームレス布製袋に固結性流動物を注入してシームレス布製袋が膨張しても、シームレス布製袋の両端部は既製杭の直径に応じた径になっており、固結性流動物の圧力がそれ程かからないので、シームレス布製袋の膨張につれて、その両端部を結束したバンドに、これをめくり上げるような大きな力が作用することはない。従って、シームレス布製袋の両端部を比較的簡易なバンドで容易に結束することが出来る。かつシームレス布製袋が大きく膨張しても、このシームレス布製袋がバンドの突起部に接触して破損されることがない。そのために、シームレス布製袋に固結性流動物を高い圧力で充填してシームレス布製袋を大きく膨張させることが出来、これによって杭の拡大球根部を最大限に大きくして杭の支持力を大きくすることが出来る。
【００１１】
本願の第２発明では、前述の如く、既製杭の外径に対するシームレス布製袋の両端部の径を＋０〜１００ｍｍにしたので、このシームレス布製袋を既製杭の周りに被せた際に、シームレス布製袋の両端部と既製杭との間に形成される隙間がほとんど少ない。従って、この両端部にタック等を設ける必要がなく、そのまま該両端部をバンドで既製杭に結束することが出来る。更に、シームレス布製袋の中央部の径を既製杭の径よりも＋１００〜６００ｍｍにしたので、固結性流動物を充填することによりこのシームレス布製袋の中央部を既製杭の径よりも著しく大きい径にすることが出来、これによって、杭の支持力を著しく大きくすることが出来る。
【００１２】
【実施例】
図により本発明に係る袋体付杭の一実施例を具体的に説明すると、図１は本発明に係る袋体付杭の要部の外観斜視図、図２は図１の袋体付杭の要部の一部縦断面説明図、図３は本発明に使用されるシームレス布製袋の外観斜視図、図４はバンドの結束状態を示す要部の正面図、図５は他例のバンドの結束状態を示す要部の正面図である。
【００１３】
図１乃至図３に於いて、１１は本発明に使用されるシームレス布製袋であって、このシームレス布製袋１１は、環状織機などを用いて接結部が無く、異径に織成されたものである。環状織機は、例えば環状に配置されて互いに平行に延びる縦糸と、縦糸に交差して螺旋状に延びる横糸を織成して筒状の立体織物を形成させるものであって、その筒状立体織物の織口を連続した織成工程の中で任意に変化できる構造のものである。このような環状織機を用いて織られたシームレス布製袋１１は、縦糸が環状に配列され径変化に応じてその環状配列の直径が変化しており、横糸は縦糸に対し周方向に螺旋状に織り込まれ、横糸の各一周は前記の直径に応じた周の長さとなっている。
【００１４】
シームレス布製袋１１の両端部１１ａの外径Ｄ１は、シームレス布製袋１１を既製杭１２の外周面に被せる際の作業性と、シームレス布製袋１１が固結性流動物１３の注入による膨張の際に、バンド１４をめくり上げる力を軽減することを勘案して、杭外径より＋０〜１００ｍｍ、更に好ましくは＋２０〜６０ｍｍが適当である。また、シームレス布製袋１１の中央部１１ｂの外径Ｄ２は、既製杭１２の鉛直支持力を高める効果を勘案して、杭外径＋１００〜６００ｍｍが必要であり、好ましくは杭外径＋３００〜６００ｍｍである。
【００１５】
このように中央部１１ｂの外径Ｄ２を大きくすると、シームレス布製袋１１内に注入されて硬化した固結製流動物１３の径が大きくなり、極めて高い鉛直支持力を発現することができる。また縮径された両端部１１ａの長さＬ１はバンド１４の幅よりも長くすることが必要である。また、拡径された中央部１１ｂの長さＬ２は、既製杭１２の摩擦力を向上させる効果を勘案して、杭外径の１〜１０倍が好ましい。また、両端部１１ａから中央部１１ｂに至るテーパー部１１ｃは、シームレス布製袋１１の強度と脱水性に問題がない範囲で任意な長さにして良い。
【００１６】
シームレス布製袋１１の材質は、注入する固結性流動物１３の中の水だけを透過させる脱水効果を有する点と、強度の点からナイロン，ポリエチレン，ビニロンなどの合成繊維を用いたものが好ましい。このように固結性流動物１３の水を外へ脱水できるシームレス布製袋１１とすると、施工に際してこの既製杭１２に装着したシームレス布製袋１１内にセメント系等の固結性流動物１３が注入され、所定の圧力例えば６〜１０ｋｇ／ｃｍ２の注入圧力により固結性流動物１３中の水分がシームレス布製袋１１の表面を通して脱水され、固結性流動物１３は硬化後に緻密で強固な硬化体となる。
【００１７】
このシームレス布製袋１１は、既製杭１２の外周面に被せられ、その縮径された両端部１１ａがバンド１４、接着剤、クッション材等の組み合わせで固着される。両端部１１ａの内、バンド１４を固着する場所としては、テーパー部１１ｃと両端部１１ａの際から少し離れた所が好ましい。両端部１１ａの際に固着すると内圧が加わった時に中央部１１ｂの縦糸が伸び、テーパー部１１ｃの袋の膨らみがバンド１４をずらそうとする。従って所定の内圧で拡径された中央部１１ｂの縦糸が伸びる量だけ離れた所に固着するのが良い。
【００１８】
シームレス布製袋１１を装着する際に使用されるバンド１４として、金具を用いる場合には、図４に示すように、２つ割の鋼製バンド１４ａをシームレス布製袋１１の両側から挟んでボルト１５等により手作業によって締め付けるだけで良い。或いはワイヤーロープバンド１４ｂを用いる場合は、図５に示すように、従来よりも細い直径のものを用いて従来よりも低い力で締め付け、ワイヤーグリップ１６で止めるだけで良い。
【００１９】
また、図２に示すように、予め装着部分のシームレス布製袋１１と杭外周面にクッション材１７を配すると、固結性流動物１３の漏れに対して安全である。前記クッション材１７の材質は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン等の発泡体、或いはラバー等、バンド締め付け後にシームレス布製袋１１と既製杭１２の外周面との空隙が塞がるような材質のものであれば良い。また、クッション材１７の巾はバンド幅より広いものであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明に使用される既製杭１２は、シームレス布製袋１１内に固結製流動物１３を注入するための注入管１８を有している。この注入管１８は図２に示す如く、既製杭１２の周壁の肉厚部に設けられても、また既製杭１２の中空部や外周面に設けられても良い。前述の図２は、本発明の袋体付杭のシームレス布製袋１１内に注入管１８を通して固結性流動物１３を圧入したときの外観図である。このように取り付けられたシームレス布製袋１１は従来例の図６のシームレス袋体２と比較すると明らかなように、両端部１１ａでは外径Ｄ１にほぼ応じた周の長さで横糸が織り込まれているため、この部分では、シームレス布製袋１１が膨張しようとする力を横糸が押さえ、シームレス布製袋１１によるバンド１４をめくり上げる力は作用せず、またシームレス布製袋１１の一部がバンド１４の突起部に接触することもない。
【００２１】
【実施例１】
本実施例に用いた既製杭１２は、図２に示した中空構造のものである。この既製杭１２の下部には、杭沈設時にシームレス布製袋１１を保護するためのフリクションカッター１９を設けた。既製杭の外径は６００ｍｍ、杭長は５ｍである。また、既製杭１２の周壁の肉厚部には、注入管１８として直径１．５ｉｎｃｈの鉄管を設け、この鉄管を通してシームレス布製袋１１内に固結性流動物１３ができるように鉄管の先端を分岐させシームレス布製袋１１と連通させた。この既製杭１２にシームレス布製袋１１を被せ、両端部１１ａをバンドで固着した。シームレス布製袋１１は、図３に示した構造のものであり、両端部１１ａが外径６５０ｍｍ、中央部１１ｂは外径９５０ｍｍの径で接結部を有しないように異径に織成したもので、長さは縮径した両端部１１ａが３００ｍｍ、テーパー部１１ｃが１５０ｍｍ、拡径した中央部１１ｂが２，５００ｍｍとした。また材質はナイロン６６とした。
【００２２】
シームレス布製袋１１は、既製杭１２の外周面の装着部分に幅１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのポリウレタンの発泡体をクッション材１７として巻きつけた後にセットし、この上から６ｍｍのワイヤーロープ１４ｂを巻き付けて１０００ｋｇの引っ張り力で締め付け、ワイヤーグリップ１６で固定した。
【００２３】
【比較例】
このようにして、本発明の袋体付杭を試験体１として地上でシームレス布製袋１１内にセメントミルクを注入し、耐圧試験を実施した。また、前記試験体１に対して、袋体の材質、強度、全体の長さは、試験体１と同じであるが、前述の図６の従来例のように全体の外径が９５０ｍｍのストレートに織成され且つ接結部を有しないシームレス袋体２を、両端部にタック３を取って６５０ｍｍに縮径して、既製杭１に取り付けた杭を試験体２として、耐圧試験を実施した。
【００２４】
その結果、試験体１は最大１２ｋｇ／ｃｍ２でシームレス布製袋１１の拡径した中央部１１ｂが破断し、その両端部１１ａの破損が認められなかったのに対し、試験体２は注入圧力６ｋｇ／ｃｍ２で、図６の状態となり、ワイヤーロープ製のバンド４をめくり上げる力が作用し、取り付け部のバンド４がめくれてこの部分からセメントミルクが漏れ始め、最大６．５ｋｇ／ｃｍ２でバンド４が外れて試験を終了した。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る袋体付杭は、前述のような構造と作用とを有するので、次のような多大な効果を有している。
【００２６】
シームレス布製袋が使用されるので、縫着等による接結部がなく、従って袋体が接結部から破裂する危険性がない。そのために袋体の強度を充分に発揮することが出来、多量の固結性流動物を有効に注入することが出来る。シームレス布製袋の両端部の径を中央部の径よりも小さく異径に織成したので、このシームレス布製袋を既製杭の先端部外周面に被せた際には、既製杭をシームレス布製袋の両端部との間に遊びが少ないので、シームレス布製袋の両端部にタック等を設けることなく、そのままこの両端部を既製杭に結束することが出来る。固結性流動物の注入により袋体が大きく膨張しても、両端部を結束したバンドがめくり上げる力が作用しないので、バンドの必要強度や締め付け力を著しく低減できる。袋体が膨張してもバンドの突起部に接触することがないため、袋体が破損する危険性が全くない。それ故に袋体を高い圧力で充分に横方向に膨張でき、より高い杭の支持力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る袋体付杭の要部の外観図である。
【図２】  図１の袋体付杭の要部の一部縦断面説明図である。
【図３】  本発明に使用されるシームレス布製袋の外観図である。
【図４】  バンドの結束状態を示す要部の正面図である。
【図５】  他例のバンドの結束状態を示す要部の正面図である。
【図６】  従来例の袋体付杭を説明する外観図である。
【符号の説明】
１       既製杭
２       シームレス袋体
３       タック
４       バンド
11       シームレス布製袋
11a      両端部
12       既製杭
12b      中央部
12c      テーパー部
13       固結性流動物
14       バンド
14a      ワイヤーロープ
15       ボルト
16       ワイヤーグリップ
17       クッション材
18       流入管
19       フリクションカッター
【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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