(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所打ちコンクリート杭の杭頭処理工法であって、前記場所打ちコンクリート杭を構成する鉄筋篭を地盤に形成した孔内に挿入し、前記鉄筋篭の前記孔への挿入前または挿入後に該鉄筋篭の主筋の上部に筒状の杭頭処理材を挿通させて取り付けるとともに、該杭頭処理材の内側に筒状の内側杭頭処理材を固定手段により該杭頭処理材に固定し、
さらに前記杭頭処理材の上端から延出する前記鉄筋篭の主筋に、該杭頭処理材の浮き上がりを防止するフープ部材を装着した後に、
前記孔内にコンクリートを打設し、
該コンクリートの硬化後に前記杭頭処理材を撤去し、さらに杭頭部のコンクリートを除去することを特徴とする杭頭処理工法。
【請求項２】
場所打ちコンクリート杭を施工するときに用いる杭頭処理材であって、外形略筒状の本体には、前記場所打ちコンクリート杭を構成する鉄筋篭の主筋を挿通するため、前記本体の中心軸線に沿って上下方向に貫通する貫通穴が形成されるとともに、該貫通穴の周囲に平面視対称に空隙部が形成されて前記本体が中空構造とされ、さらに前記本体の外周部には、コンクリートが侵入しない幅を有したスリットが前記空隙部に連通して形成されていることを特徴とする杭頭処理材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基礎杭等を場所打ちコンクリート造で構築するときに用いて好適な杭頭処理工法およびそれに用いる杭頭処理材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、基礎杭等を場所打ちコンクリート造で構築するときには、地盤に孔を掘削し、この孔内に崩壊防止のためのベントナイト泥水等を満たした後、この孔に鉄筋篭を挿入し、トレミー管等で孔の底部からコンクリートを順次上方に向けて打設している。
このとき、コンクリートを打設していくと、その上部においては、ベントナイト泥水と掘削した土砂とが混ざったスライム等の不純物が混入し、この部分のコンクリートの所要品質が確保できない。
【０００３】
このため、従来より、構築すべき杭の設計天端レベルよりも上方にまでコンクリートを余分に打設し（以下、これを「余盛り」という）、コンクリートの硬化後に、余盛りした部分のコンクリートを壊して取り除く杭頭処理を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の杭頭処理工法においては、余盛りしたコンクリートを取り除くのは言うまでもなく多大な時間と労力がかかるうえに、騒音や粉塵の発生による周辺環境への悪影響が大きいという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決する杭頭処理工法として、例えば、構築すべき杭の杭頭部の鉄筋篭の内方に柱状体を挿入したり、鉄筋篭の外方に断面視環状の壁体を挿入することによって、余盛りするコンクリートの容積を減少させる工法が開発されている。前記柱状体は、ポリエチレンやポリスチレン等の合成樹脂の発泡体から形成されており、断面丸形や角形の中実構造とされている。また、前記壁体は、柱状体と同様に合成樹脂の発泡体で形成されたり、また、プレキャストコンクリート製のもの等がある。
しかしながら、この種の工法においては、構築する杭の断面が大きければ大きいほど柱状体や壁体が大きなものとなり、施工完了後にはこれらは廃棄物となるため近年の廃棄物の削減という動きに逆行することになる。また、特にこれら柱状体や壁体を合成樹脂の発泡体で形成する場合には材料コストが高くなるだけでなく、これらを製造する成型機も大型なものが必要となるという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、杭頭の余盛り部分のコンクリートの品質を確保したうえで杭頭の処理の容易化を図るとともに、そのために用いる杭頭処理材についても材料コストを低減するとともに廃棄物量の抑制を図ることのできる杭頭処理工法およびそれに用いる杭頭処理材を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、場所打ちコンクリート杭の杭頭処理工法であって、前記場所打ちコンクリート杭を構成する鉄筋篭を地盤に形成した孔内に挿入し、前記鉄筋篭の前記孔への挿入前または挿入後に該鉄筋篭の主筋の上部に筒状の杭頭処理材を挿通させて取り付けるとともに、該杭頭処理材の内側に筒状の内側杭頭処理材を固定手段により該杭頭処理材に固定し、さらに前記杭頭処理材の上端から延出する前記鉄筋篭の主筋に、該杭頭処理材の浮き上がりを防止するフープ部材を装着した後に、前記孔内にコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後に前記杭頭処理材を撤去し、さらに杭頭部のコンクリートを除去することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に係る発明は、場所打ちコンクリート杭を施工するときに用いる杭頭処理材であって、外形略筒状の本体には、前記場所打ちコンクリート杭を構成する鉄筋篭の主筋を挿通するため、前記本体の中心軸線に沿って上下方向に貫通する貫通穴が形成されるとともに、該貫通穴の周囲に平面視対称に空隙部が形成されて前記本体が中空構造とされ、さらに前記本体の外周部には、コンクリートが侵入しない幅を有したスリットが前記空隙部に連通して形成されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る杭頭処理工法および杭頭処理材の第一および第二の実施の形態について図１ないし図７を参照して説明する。
【００１３】
［第一の実施の形態］
図１に示すように、基礎杭（場所打ちコンクリート杭）１を構築するには、まず地盤に所定深さの孔２を掘削し、この孔２には崩壊防止のためのベントナイト等の安定成分を含んだ泥水を満たしておく。
次いで、この孔２内に、予め所定形状に組み上げた鉄筋篭３を挿入設置する。
図１（ａ）に示したように、鉄筋篭３は、平面視環状に配置されて上下方向に延在する杭主筋３ａ，３ａ，…と、これら杭主筋３ａの外周部に配筋されたフープ筋３ｂ，３ｂ，…とから形成されている。そして、この鉄筋篭３は、孔２内に挿入したときに、構築すべき基礎杭１の設計天端レベルＬよりも所定寸法上方に突出するようその上下方向の長さが設定されている。
【００１４】
鉄筋篭３の孔２への挿入設置後、その頭部に杭頭処理材５を以下のようにして取り付ける。これには、まず、鉄筋篭３の杭主筋３ａ，３ａ，…の所定レベルに鉄筋や番線等からなる下端調整用フープ部材６を取り付ける。この下端調整用フープ部材６の取付レベルは、設計天端レベルＬに対して例えば０〜１００ｍｍ上方の範囲内で適宜調整する。
【００１５】
続いて、図１（ｂ）に示したように、鉄筋篭３の各杭主筋３ａに杭頭処理材５を挿入する。杭頭処理材５は、その本体５ａが外形略円柱状で例えば８５０〜１０００ｍｍ程度の高さを有しており、例えばポリエチレンや、ポリエチレンにポリスチレンを混合した合成樹脂等の発泡体から形成されて柔軟性を有している。この杭頭処理材５には、その中心軸線に沿って上下方向に延在する貫通穴７が形成されており、この貫通穴７に杭主筋３ａを挿入するようになっている。
【００１６】
図２に示すように、杭頭処理材５の本体５ａには、上下方向に貫通する断面視略扇形の空隙部８，８，…が、周方向等間隔毎に４カ所形成されている。さらに、本体５ａの外周部には、各空隙部８に連通するスリット９が形成されている。このスリット９はその幅が例えば０〜１０ｍｍに設定されており、ここに打設するコンクリートがこのスリット９から空隙部８内に侵入しないようになっている。
【００１７】
図１（ａ）に示したように、このような杭頭処理材５を鉄筋篭３の各杭主筋３ａに設置した後、その上端側において杭主筋３ａ，３ａ，…に上端押さえ用フープ部材１０を巻き付ける。この上端押さえ用フープ部材１０によって、鉄筋篭を泥水中に挿入する時や、コンクリートの打設時に杭頭処理材５が浮き上がるのを押さえるようになっている。
【００１８】
図３に示すように、上記のようにして鉄筋篭３および杭頭処理材５を設置した後、トレミー管等でコンクリートＣを泥水と置換しつつ孔２内に打設する。このとき、コンクリートＣは設計天端レベルＬよりも所定寸法上方にまで余盛りする。
【００１９】
そして、打設したコンクリートＣが硬化した後、まず、杭頭処理材５の上方にコンクリートＣ１が被っている場合にはこのコンクリートＣ１をハツリ取る。この部分に被っているコンクリートＣ１は薄く、しかも杭頭処理材５が柔軟性を有しているので容易にハツリ取ることができる。
すると、図４に示すように、各杭主筋３ａに差し込まれている杭頭処理材５が露出するので、まず上端押さえ用フープ部材１０を取り除き、さらに杭頭処理材５の外周部のコンクリートを取り除いた後、例えばケレン棒等を用いて各杭頭処理材５を取り除く。
【００２０】
図５に示すように、全ての杭頭処理材５を除去した後には、鉄筋篭３の杭主筋３ａの上端部が露出し、その内側に余盛りされた無筋のコンクリートＣ２が残る。この後はこの残った無筋のコンクリートＣ２をハツリ取ることにより、基礎杭１の杭頭処理が完了する。
【００２１】
上述した基礎杭１の杭頭処理工法では、地盤に形成した孔２内に鉄筋篭３を挿入するとともに、鉄筋篭３の杭主筋３ａの上部に筒状の杭頭処理材５を挿通させて取り付けた後、孔２内にコンクリートＣを打設し、コンクリートＣの硬化後に杭頭処理材５を撤去し、さらに杭頭部のコンクリートＣ２を除去する構成となっている。このようにして、杭頭処理材５を用いて基礎杭１の杭頭部にコンクリートＣを余盛りすることにより、スライム等の不純物を除去することができる。このときに杭頭処理材５を用いることにより、余盛りするコンクリートＣの容積を減少させることができ、杭頭の処理にかかる時間と労力を削減するとともに騒音や粉塵の発生による周辺環境への悪影響を減ずることができる。しかも、杭頭処理材５を鉄筋篭の主筋に挿通させる構成としたので、コンクリートＣの打設硬化後にこの杭頭処理材５を除去すれば、杭主筋３ａにはコンクリートが付着せず、その内方に無筋のコンクリートＣ２が残ることになる。これにより、このコンクリートＣ２の除去作業を容易に行うことが可能となり、前記効果をより一層顕著なものとすることができる。
【００２２】
また、杭頭処理材５の上端部に上端抑え用フープ部材１０を装着しておく構成とした。これにより、鉄筋篭３を泥水中に挿入する時やコンクリートＣの打設時に杭頭処理材５が浮き上がってしまうのを防ぐことができる。
【００２３】
さらに、上述した杭頭処理材５によれば、本体５ａに鉄筋篭３の杭主筋３ａを挿通するための貫通穴７が形成されるとともに、空隙部８，８，…が形成されて本体５ａが中空構造とされた構成となっている。加えて、本体５ａには、その外周部にコンクリートＣが侵入しない幅を有したスリット９を空隙部８に連通させて形成した構成となっている。このようにして杭頭処理材５を中空構造とすることにより、これを製作するための材料の使用量を削減して材料コストの低減を図ることができるとともに、使用後に廃棄物となる杭頭処理材５の量を削減することができる。また、杭頭処理材５を各杭主筋３ａに取り付けることにより、従来のように鉄筋篭の内方に設置していた柱状体や、鉄筋篭の外方に設置していた環状の壁体に比較して、その断面積を小さくすることができる。したがってこの杭頭処理材５を製造するための成型機が小型なものですみ、杭頭処理材５をより低コストで製造することが可能となり、この結果、杭頭処理にかかるコストを抑えることが可能となる。
【００２４】
［第二の実施の形態］
次に、本発明に係る杭頭処理工法およびそれに用いる杭頭処理材の第二の実施の形態について説明する。ここでは、上記第一の実施の形態で示した杭頭処理工法で用いた杭頭処理材に加え、さらに他の杭頭処理材を用いる場合の例について説明する。なお、以下に説明する第二の実施の形態において、前記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
図１（ａ）に示したように、基礎杭１を構築するため、地盤に掘削した孔２内に鉄筋篭３を挿入した後、鉄筋篭３の上部の所定レベルに下端調整用フープ部材６を取り付け、この後に、上記第一の実施の形態で示したのと同様に、各杭主筋３ａに杭頭処理材５を挿入設置する。
【００２６】
次いで、図６に示すように、各杭頭処理材５に、内側杭頭処理材（他の杭頭処理材）１５を取り付ける。これら内側杭頭処理材１５は、鉄筋篭３の内方側に位置するようにし、各内側杭頭処理材１５は、荷造り用バンドや番線等の固定手段１６によって杭頭処理材５に固定する。
【００２７】
この後、図１（ａ）に示したように、杭頭処理材５の上端側において杭主筋３ａ，３ａ，…に上端押さえ用フープ部材１０を巻き付ける。
【００２８】
上記のようにして杭頭処理材５および内側杭頭処理材１５を設置した後は、上記第一の実施の形態と同様に、孔２内にコンクリートＣを打設する。
そして、図３に示したように、打設したコンクリートＣが硬化した後、まず、杭頭処理材５の上方および外周側に被っているコンクリートＣ１をハツリ取る。すると図６に示したように、各杭主筋３ａに差し込まれている杭頭処理材５が露出するので、固定手段１６を切断した後、各杭頭処理材５、内側杭頭処理材１５を順次取り除く。
【００２９】
全ての杭頭処理材５および内側杭頭処理材１５を除去した後には、鉄筋篭３の杭主筋３ａの上端部が露出し、その内側に余盛りされた無筋のコンクリートＣ３が残る。この後はこの残った無筋のコンクリートＣ３をハツリ取ることにより、基礎杭１の杭頭処理が完了する。
【００３０】
上述した基礎杭１の杭頭処理工法では、杭頭処理材５の内方に、内側杭頭処理材１５を取り付けてコンクリートＣを打設する構成とした。これにより、基礎杭１の杭頭部に余盛りするコンクリートＣの量、および無筋のコンクリートＣ３の量をより一層減少させることができ、上記第一の実施の形態で示した効果を、さらに顕著なものとすることができる。
【００３１】
なお、上記第一および第二の実施の形態において、杭頭処理材５および内側杭頭処理材１５の鉄筋篭３への取付を、鉄筋篭３を孔２に挿入した後に行う構成としたが、これに限るものではなく、地上における鉄筋篭３の組立時に予め取り付けておくようにしてもよい。
また、これら杭頭処理材５、内側杭頭処理材１５の材質、断面形状、径および高さ寸法等については何ら限定するものではなく、上記効果を得られるのであればいかなるものとしてもよい。例えば、杭頭処理材５を、図７（ａ）に示すように、断面円形の空隙部１７を有する構成としたり、図７（ｂ）に示すように、断面扇状の空隙部１８を有し、スリット９’がこの空隙部１８の端部に形成された構成としたり、図７（ｃ）に示すように、放射状に拡がるよう形成された空隙部１９を有し、スリット９”がこの空隙部１９に連続して形成された構成としたりしても良い。
【００３２】
さらに、コンクリートＣの打設レベルは、基礎杭１の杭頭部のコンクリート品質を確保することができるよう設定すればよいのであって、必ずしも上記第一および第二の実施の形態で示したように、杭頭処理材５、内側杭頭処理材１５の上方にまでコンクリートＣを打設する必要はない。
【００３３】
さらに、上記第一および第二の実施の形態で示した基礎杭１は、断面視円形のものだけでなく、断面視角形のものであってもよい。加えて、上記第一および第二の実施の形態で示した杭頭処理工法およびそれに用いる杭頭処理材５は、建物等の基礎杭としてだけでなく、このような工法で基礎杭１を周方向に連続して構築することにより地中連続壁を構築する場合等についても適用することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る杭頭処理工法によれば、鉄筋篭を地盤に形成した孔内に挿入するとともに、鉄筋篭の主筋に筒状の杭頭処理材を挿通させて取り付けた後、孔内にコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後に杭頭処理材を撤去し、さらに杭頭部のコンクリートを除去する構成となっている。このようにして杭頭部にコンクリートを余盛りすることにより、スライム等の不純物を除去することができる。このときに杭頭処理材を用いることにより、杭頭部に余盛りするコンクリートの容積を減少させることができ、杭頭の処理にかかる時間と労力を削減するとともに騒音や粉塵の発生による周辺環境への悪影響を減ずることができる。しかも、杭頭処理材を鉄筋篭の主筋に挿通させる構成としたので、コンクリートの打設硬化後にこの杭頭処理材を除去すれば、鉄筋にはコンクリートが付着しておらず、主筋の内方に無筋のコンクリートが残ることになる。これにより、このコンクリートの除去作業を容易に行うことが可能となり、前記効果をより一層顕著なものとすることができる。
【００３５】
また、請求項１に係る杭頭処理工法によれば、杭頭処理材の内側に、さらに内側杭頭処理材を固定手段により杭頭処理材に取り付けておく構成となっている。これにより、杭頭部に余盛りするコンクリートの容積をより一層減少させることができ、上記効果をさらに向上させることができる。
【００３６】
さらに、請求項１に係る杭頭処理工法によれば、杭頭処理材の上端から延出する鉄筋篭の主筋に、杭頭処理材の浮き上がりを防止するフープ部材を装着しておく構成となっている。これにより、コンクリートの打設時に杭頭処理材が浮き上がってしまうのを防ぐことができる。
【００３７】
請求項２に係る杭頭処理材によれば、外形略筒状の本体には鉄筋篭の主筋を挿通するための貫通穴が形成されるとともに、貫通穴の周囲に平面視対称に空隙部が形成されて本体が中空構造とされた構成となっている。このような構成の杭頭処理材を用いることにより、請求項１に係る杭頭処理工法を実現することができる。しかも、このようにして杭頭処理材を中空構造とすることにより、これを製作するための材料の使用量を削減して材料コストの低減を図るとともに、使用後に廃棄物となる杭頭処理材の量を削減して、施工現場から発生する廃棄物量を低減させることができる。また、杭頭処理材を各主筋に取り付けることにより、従来のように鉄筋篭の内方に設置していた柱状体や、鉄筋篭の外方に設置していた環状の壁体に比較して、その断面積を小さくすることができる。したがってこの杭頭処理材を製造するための成型機が小型なものですみ、杭頭処理材をより低コストで製造することが可能となり、この結果、杭頭処理にかかるコストを抑えることが可能となる。
【００３８】
また、請求項２に係る杭頭処理材によれば、本体には、その外周部にコンクリートが侵入しない幅を有したスリットを空隙部に連通させて形成する構成となっている。これにより、杭頭処理材を形成するための材料の使用量を一層削減し、前記請求項２に係る効果をより一層向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る杭頭処理工法およびそれに用いる杭頭処理材を適用して構築中の基礎杭を示す立断面図および平面図である。
【図２】前記杭頭処理材の一例を示す平面図である。
【図３】前記杭頭処理工法の施工手順を示す図であって、コンクリートを所定レベルまで打設した状態を示す立断面図である。
【図４】同、杭頭処理材の上面に被っているコンクリートをハツリ取った状態を示す立断面図である。
【図５】同、杭頭処理材を除去した状態を示す立断面図および平面図である。
【図６】本発明にかかる杭頭処理工法およびそれに用いる杭頭処理材の第二の例を示す平面図である。
【図７】前記杭頭処理材の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  基礎杭（場所打ちコンクリート杭）
２  孔
３  鉄筋篭
５  杭頭処理材
７  貫通穴
８  空隙部
９  スリット
１０  上端抑え用フープ部材（フープ部材）
１５  内側杭頭処理材（他の杭頭処理材）
Ｃ  コンクリート
【図１】
0003622363.tif 000002
【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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