(57)【要約】【課題】アンカー部材を有する杭を比較的小さい施工規模及び労力で築造し得る方法を提供すること。【解決手段】杭基礎に用いられる杭を築造するため、地盤（１０）に形成した孔（１２）内から地盤に複数のアンカー筋（１４）をその一部が孔（１２）内に残るように水平又は斜め下向きに押し込み、アンカー筋（１４）の地盤への押し込みに先立ち又はその後に孔（１２）内に主筋（１６）及びフープ筋（１８）を含む鉄筋籠（２０）を設置し、その後、孔（１２）内にコンクリート（２２）を打設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭基礎に用いられる杭の築造方法であって、
地盤に孔を形成すること、
前記孔内から前記地盤に複数のアンカー筋をその一部が前記孔内に残るように水平又は斜め下向きに押し込むこと、
前記アンカー筋の前記地盤への押し込みに先立ち又はその後に前記孔内に主筋及び該主筋の周囲を取り巻くフープ筋を含む鉄筋籠を設置すること、
その後、前記孔内にコンクリートを打設することを含む、杭の築造方法。
【請求項２】
前記アンカー筋の前記地盤への押し込みは、前記孔内又は前記鉄筋籠内に吊持可能である本体と、該本体に設けられ該本体の外部に開放する、アンカー筋のための複数の保持孔及び前記本体内に配置された、各アンカー筋を各保持孔からその外部に押し出すためのジャッキとを備える押し込み装置を用いて行う、請求項１に記載の杭の築造方法。
【請求項３】
前記アンカー筋は前記孔内に残される一部に取り付けられたプレートを有する、請求項１に記載の杭の築造方法。
【請求項４】
前記アンカー筋の前記地盤への押し込み後に前記孔内に設置される鉄筋籠であってそのフープ筋が、複数の円弧部と該円弧部に連なる複数の窪み部であって、前記アンカー筋の一部及び前記プレートを受け入れ可能である空間を規定する複数の窪み部とを有する、請求項３に記載の杭の築造方法。
【請求項５】
前記杭は拡底部を有する、請求項１に記載の杭の築造方法。
【請求項６】
前記アンカー筋は前記地盤中に存する中間支持層に押し込む、請求項１に記載の杭の築造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭基礎の一部をなす杭の築造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物に地震力が作用するとき、当該建物を支持する杭基礎の構成杭に引き抜き力が作用する。従来、杭の引き抜き抵抗の増大を図るため、杭の周囲の地盤に該杭と一体をなす複数のアンカー部材を設置することが提案されている（後記特許文献１参照）。
【０００３】
この提案に係る杭は、既製のコンクリート管と該コンクリート管の管壁に予め設けられた複数の孔のそれぞれに通されたアンカー部材とを、地盤の掘削により形成された孔内に設置し、前記コンクリート管の内部にコンクリートを打設した後、打設コンクリートに圧力を及ぼし、加圧された打設コンクリートを介して前記アンカー部材を地盤中に押し進めることにより築造される。
【０００４】
ところで、前記従来の杭の築造においては、地盤へのアンカー部材の設置のために、コンクリート管や打設コンクリートに対する圧力付与装置の準備、使用等を必要とし、施工規模及び労力の増大を余儀なくされるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２８０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、アンカー部材を有する杭を比較的小さい施工規模及び労力で築造し得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る、杭基礎に用いられる杭の築造方法は、地盤に孔を形成した後、前記孔内から地盤中に複数のアンカー筋をその一部が前記孔内に残るように水平又は斜め下向きに押し込み、前記アンカー筋の地盤中への押し込みに先立ち又はその後に前記孔内に主筋及びフープ筋を含む鉄筋籠を設置し、その後、前記孔内にコンクリートを打設することを含む。
【０００８】
本発明によれば、複数のアンカー筋は孔内から地盤中に容易に押し込まれ、また、前記孔内に残るアンカー筋の一部は後に打設されるコンクリート中に埋設される。その結果、前記孔を満たす打設コンクリートからなる杭本体と、また、地盤中を伸びまた前記杭本体に固定された一部を有する複数のアンカー筋とからなる杭が構築される。本発明においては、杭の構築のために、従来における孔内へのコンクリート管の配置や、アンカー筋の地中への押し込みのための打設コンクリートに対する加圧を必要としない。したがって、比較的小さい施工規模で、また、比較的少ない労力で杭の築造を行うことができる。
【０００９】
前記アンカー筋の地盤中への押し込みは、例えば次のようにして容易に行うことができる。すなわち、前記孔内又は前記鉄筋籠内に吊持可能である本体と、該本体に設けられ該本体の外部に開放する、前記アンカー筋のための複数の保持孔及び前記本体内に配置された、各アンカー筋を各保持孔からその外部へ押し出すためのジャッキとを備える押し込み装置を用いて行うことができる。前記本体の吊持は、例えば、前記孔の形成に使用されたドリリングバケットを吊持する回転シャフトを利用して行うことができる。
【００１０】
前記アンカー筋は、好ましくは、前記掘削孔内に残される一部に取り付けられたプレートを有する。前記プレートは前記杭本体の内部にあって前記アンカー筋との一体性をより高める作用をなす。
【００１１】
前記孔内への前記鉄筋籠の設置は地盤への前記アンカー筋の押し込みの前又は後のいずれでも可能であるところ、前記アンカー筋が地盤に押し込まれた後に行うときは、前記孔内に残る前記アンカー筋の一部及びプレートの存在を考慮して、フープ筋が複数の円弧部と該円弧部に連なる複数の窪み部であって鉄筋籠が孔内を下降されるとき、前記アンカー筋の一部及びプレートの相対的通過を許す複数の窪みとを有する鉄筋籠を使用する。他方、前記鉄筋籠の設置が地盤への前記アンカー筋の押し込みの前に行うときは、フープ筋が円形を呈する通常の鉄筋籠のしようが可能である。このときは、前記鉄筋籠内に前記押し込み装置を下降させ、前記鉄筋籠のフープ筋相互間において前記鉄筋籠の主筋相互間から前記アンカー筋を地盤に押し込む。
【００１２】
築造される前記杭は拡底部を有するものとすることができる。また、前記アンカー筋は地盤中に存する中間支持層に押し込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】杭の築造工程を示す概略図である。
【図２】（a）及び（ｂ）はそれぞれアンカー筋を地盤に押し込むための装置の側面図及び底面図である。
【図３】鉄筋籠の変形例を示す概略的な横断面図である。
【図４】通常の鉄筋籠を示す概略的な横断面図である。
【図５】アンカー筋を有する拡底杭の概略的な断面図である。
【図６】中間支持層を有する地盤中に築造された杭であって、そのアンカー筋が前記中間支持層に押し込まれている杭の概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１（a）〜（ｄ）を参照すると、本発明に係る杭の築造方法の実施工程の一例が順を追って示されている。すなわち、地盤１０に孔１２を形成する工程（a）、孔１２内から地盤１０に複数のアンカー筋１４をその一部が孔１２内に残るように斜め下向きに押し込む工程（ｂ）、アンカー筋１４の地盤１０中への押し込み後、孔１２内に主筋１６及び該主筋の周囲を取り巻くフープ筋１８を含む鉄筋籠２０を設置する工程（ｃ）、及び、孔１２内にコンクリート２２を打設する工程（ｄ）が示されている。ここで、工程（ｂ）におけるアンカー筋１４の押し込みの方向は、これを斜め下向きとする図示の例に代えて、水平方向とすることができる。また、工程（ｃ）における孔１２内への鉄筋籠２０の設置の時期は、アンカー筋１４の地盤１０への押し込み後とする図示の例に代えて、押し込み前とすることができる。
【００１５】
地盤１０への孔１２の形成（図１（a））は、例えば、地上に設置された回転駆動装置（図示せず）に支持された回転シャフト２４に吊り下げられ該回転シャフトの回転動力を受けて回転するドリリングバケット２６で地盤１０を掘削することにより行うことができる（アースドリル工法）。掘削は、これにより生じた孔（掘削孔）１２にベントナイト液のような安定液（図示せず）を満たしながら行う。
【００１６】
地盤１０へのアンカー筋１４の押し込み（図１（ｂ））は、押し込み装置３２を用いて行うことができる。
【００１７】
地盤１０に押し込まれるアンカー筋１４は、例えば異形鉄筋からなり、好ましくはその一端部に固定され該一端部の周囲を取り巻くプレート３０を有する。図示のプレート３０は鋼製の円板からなる。プレート３０は、円形以外の他の平面形状を有するものとすることができる。また、好ましくは、アンカー筋１４の他端部がくさび形を呈する先端を有する（図示せず）。前記楔形の先端は地盤１０にめり込みやすく、また、地盤１０から抜けにくいという利点を有する。
【００１８】
アンカー筋１４の押し込み装置３２は、図２（a）及び（ｂ）に示すように、偏平な円柱体からなる本体３４を有する。本体３４は掘削孔１２の直径の大きさよりわずかに小さい大きさの直径を有する。本体３４は、図１（ｂ）に示すように、ドリリングバケット２６を外した後の回転シャフト２４を介して、掘削孔１２内にこれと同心的に吊持することができる。
【００１９】
押し込み装置３２の本体３４には、複数（図示の例では２つ）のアンカー筋１４をそれぞれ保持するための複数（同２つ）の保持孔３６が設けられている。保持孔３６は、アンカー筋１４のプレート３０の通過を許す直径又は断面を有する。また、本体３４内に、保持孔３６の数と同数の複数（同２つ）のジャッキ３８が配置されている。
【００２０】
本体３４に形成された２つの保持孔３６は、本体３４の底面（図２（ｂ））から見て、本体３４の内部をその直径上において、互いに反対方向に伸びている。また、２つの保持孔３６は、本体３４の側面（図２（a））から見て、本体３４の内部を該本体の周面４０に向けて下方に傾斜して伸びている。図示の例では、各保持孔３６の傾斜角度αは約４５度に設定されている。傾斜角度αは、他の値に設定することができる。また、アンカー筋１４の押し込みの方向を水平方向とするときは、傾斜角度α＝０°すなわち各保持孔３６が水平に伸びるように設定する。また、本体３４にはその周面４０とその底面４４とに開放する、保持孔３６と同数（図示の例では２つ）の切り欠き４２が設けられている。各切り欠き４２は、各保持孔３６の端部を規定する。図示の２つの保持孔３６に加えて、さらに、他の２つの保持孔（図示せず）を設けることが可能である。前記他の２つの保持孔は、本体３４の底面で見て図示の２つの保持孔３６が伸びる前記直径に対してこれと直交する他の直径上に位置するように配置することができる。また、例えば３つの保持孔を設けることができ、このときは、前記３つの保持孔が本体３４の底面で見て互いに等角度をなす３つの半径上にそれぞれ位置するように配置することができる。
【００２１】
本体３４内に配置される各ジャッキ３８は、その収容に要するスペースが比較的小さくかつそのストロークが比較的長いという特徴を有する多段ジャッキ、例えば多段液圧ジャッキであることが好ましい。両ジャッキ３８は、本体３４に設けられ該本体の頂面４８に開放する凹所４６内に配置されている。凹所４６は、その内部への前記安定液の侵入を阻止するため、その開放面が蓋（図示せず）により閉鎖されている。凹所４６は両保持孔３６に連なっており、凹所４６内の各ジャッキ３８は各保持孔３６の伸長方向に向けられかつ該伸長方向に伸縮動作可能であるように本体３４に取り付けられている。
【００２２】
アンカー筋１４は、地上において、切り欠き４２を通して保持孔３６内に挿入し、該保持孔内に保持する。保持孔３６内に保持されたアンカー筋１４は、その一端部とこれを取り巻く板体３０とが凹所４６内に位置し、他端部が保持孔３６及び切り欠き４２内に位置している。必要ならば、保持孔３６からのアンカー筋１４の飛び出し又は落下の一時的な防止のため、例えば、本体３４の周面４０に粘着テープ片（図示せず）を貼り、切り欠き４２の一部を塞ぐことができる。
【００２３】
地盤１０へのアンカー筋１４の押し込みは、押し込み装置３２の本体３４を掘削孔１２内の所望の高さ位置に吊持し、当該高さ位置において、押し込み装置３２のジャッキ３８に対する遠隔的な操作によりこれを伸長動作させることにより行う。掘削孔１２内における所望の高さ位置への本体３４の吊持は、回転シャフト２４に取り付けられた深度計（図示せず）を見て行うことができる。押し込み装置３２の保持孔３６内に保持されたアンカー筋１４は、前記ジャッキの伸長動作により、その一端部に押圧力を受ける。押圧力を受けたアンカー筋１４はその他端部が前記粘着テープを押し破って掘削孔１２内に突出し、次いで掘削孔１２の地盤１０に突き刺さる。引き続き、アンカー筋１４の他端部は、保持孔３６による案内作用のもとで、地盤１０内を保持孔３６の延長方向である斜め下方へ推し進められる。ジャッキ３８の伸長動作は、アンカー筋１４の一端部とプレート３０とが本体３４の切り欠き４２に到達するまで行う。
【００２４】
次に、押し込み装置３２の本体３４を地上に引き上げる。このとき、切り欠き４２内にあったアンカー筋１４の一端部とプレート３０とは、切り欠き４２内からその下方へ相対的に抜け出る。その結果、アンカー筋１４の一端部とプレート３０とが掘削孔１２内に存置される。その後、地上に引き上げられた本体３４の保持孔３６にアンカー筋１４を装填し、掘削孔１２内の異なる高さ位置において、地盤１０へのアンカー筋１４の押し込みを行う。このアンカー筋１４の押し込みは、通常、掘削孔１２の底部位置からその頂部位置へ向けて順次に行う。また、アンカー筋１４を押し込む高さ位置は任意に定めることができる。
【００２５】
アンカー筋１４の地盤１０への押し込み後、掘削孔１２内に鉄筋籠２０を設置する。鉄筋籠２０は、その設置のために掘削孔１２内を下降させるときにそのフープ筋１８と掘削孔１２内に残るアンカー筋１４の一端部及びプレート３０との衝突を回避するため対策が施されている。その対策が施された鉄筋籠２０の一例が図３に示されている。この鉄筋籠２０にあっては、そのフープ筋１８が複数（図示の例では４つ）の円弧部５０と複数（同４つ）の窪み部５２とからなり、円弧部５０と窪み部５２とは互いに隣接しかつ互いに連なっている。
【００２６】
ここにおいて、窪み部５２は、これに隣接する２つの円弧部５０間に、アンカー筋１４の前記一端部とこれを取り巻くプレート３０とを受け入れ可能である空間５４を規定する。窪み部５２の位置及び数量は、掘削孔１２内のアンカー筋１４の位置及び数量に対応して定められる。図３に示す鉄筋籠２０にあっては、掘削孔１２内にその軸線の周りに１８０°の角度を置いて位置する図示の２つのアンカー筋１４、又は９０°の角度を置いて位置する４つのアンカー筋１４について適合するように、４つの円弧部５０と４つの窪み部５２とが、交互に、鉄筋籠２０の軸線の周りに９０°の角度を置いて配置されている。
【００２７】
これによれば、掘削孔１２内への鉄筋籠２０の設置の際、鉄筋籠２０を、そのフープ筋１８の窪み部５２が規定する空間５４と、掘削孔１２内に残るアンカー筋１４の前記一端部及びプレート３０とが上下方向に関して相対するように、例えばクレーン（図示せず）で吊り下げ、掘削孔１２内を下降させる。下降の間、アンカー筋１４の前記一端部及びプレート３０が相対的に空間５４をすり抜けるため、鉄筋籠２０のフープ筋１８はアンカー筋１４に衝突しない。
【００２８】
ところで、掘削孔内への鉄筋籠の設置は、前記したように、アンカー筋１４の地盤１０への押し込み前に行うことが可能である。このときは、図４に示すような円形のフープ筋１８を有する通常の鉄筋籠２０を用いることができる。溝孔１２内への鉄筋籠２０の設置後、押し込み装置３２を用いて、地盤１０へのアンカー筋１４の押し込みを行う。ただし、押し込み装置３２は、その本体３４が鉄筋籠２０内を下降することができる大きさに設定される。より詳細には、本体３４の直径が、フープ筋１８に沿って配置された複数の主筋１６に内接する仮想円の直径より小さいもの設定される。また、アンカー筋１４の押し込みは、上下に隣接する２つのフープ筋１８間を上下方向に伸びる主筋１６相互間において行なう。
【００２９】
地盤１０へのアンカー筋１４の押し込みの完了後、掘削孔１２内にコンクリート２２を打設する。コンクリート２２は、トレミー管５６を用いて、掘削孔１２の底部からその頂部に向けて順次に打設することができる。掘削孔１２内に残る各アンカー筋１４の前記一端部及びプレート３０は打設コンクリート２２に埋もれ、これにより、各アンカー筋１４は打設コンクリート２２が硬化してなる杭本体と一体をなす。各アンカー筋１４は、前記杭の引き抜き抗力を増大させる作用をなす。
【００３０】
図５及び図６を参照すると、本発明に従って築造された杭の一例が示されている。
【００３１】
図１に示す例では、築造される杭の前記杭本体は全体に円柱状を呈するのに対し、図５に示す杭Ｐは拡底杭と称されるものであって、その拡底部５８は、前記杭本体の他の部分よりも大きい直径、図示の例では前記杭本体の直径方向に相対する２つのアンカー筋１４の先端相互間の水平距離にほぼ等しい大きさの直径を有する。拡底杭Ｐは、これに後記フーチング６６を介して矢印６０で示す引き抜き力が作用するとき、アンカー筋１４と共に前記引き抜き力に抵抗する作用をなす。図５において符号６１は、前記引き抜き力が作用するときに地盤１０に形成される破壊面（すべり面）を示す。
【００３２】
また、図６に示す杭Ｐはその杭本体が全体に円柱状を呈するものであるが、この杭Ｐにあっては、アンカー筋１４が、地盤１０における杭Ｐの支持層６２の上方位置にある中間支持層６４にのみ押し込まれている。
【００３３】
図５及び図６における符号６６は、杭Ｐの頂部上に配置され、該杭と共に前記杭基礎の一部をなすフーチングを示す。フーチング６６には、前記杭本体中の鉄筋籠２０の上端部が埋設されている。
【符号の説明】
【００３４】
１０  地盤
１２  孔
１４  アンカー筋
１６  主筋
１８  フープ筋
２０  鉄筋籠
２２  コンクリート
３０  アンカー筋のプレート
３２  押し込み装置
３４  本体
３６  保持孔
３８  ジャッキ
４２  切り欠き
５０  円弧部
５２  窪み部
５４  窪み部が規定する空間
５８  拡底部
６４  中間支持層
【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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