(57)【要約】  工場生産した杭を持ち込めない現場においても、簡易に剛性構造の基礎杭を施工できるようにする。  上端に成形材充填口１ａを有し下端を閉鎖底１ｂとしたチューブ１を吊り下げ状態にし、該吊り下げ状態で上記成形材充填口１ａから上記チューブ１内に基礎杭の成形材４を充填して該チューブ１と上記充填成形材４とを一体にした複合基礎杭５を形成し、該複合基礎杭５を地盤１３に打ち込み又は地盤１３に形成した掘削孔１２内に立て込む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に成形材充填口を有し下端を閉鎖底としたチューブを吊り下げ状態にし、該吊り下げ状態で上記成形材充填口から上記チューブ内に基礎杭の成形材を充填して該チューブと上記充填成形材とを一体にした複合基礎杭を形成し、該複合基礎杭を地盤に打ち込み又は地盤に形成した掘削孔内に立て込むことを特徴とする基礎杭の施工方法。
【請求項２】
上記チューブの下端を支持して吊り下げ状態にするか、又は同チューブ下端をフリーにして吊り下げ状態にすることを特徴とする請求項１記載の基礎杭の施工方法。
【請求項３】
上端に成形材充填口を有し下端を閉鎖底としたチューブを吊り下げ状態にし、該吊り下げ状態で上記成形材充填口から上記チューブ内に基礎杭の成形材を充填しつつ地盤に形成した掘削孔内に挿入し、該掘削孔内で上記チューブと上記充填成形材とを一体にした複合基礎杭を形成することを特徴とする基礎杭の施工方法。
【請求項４】
上記チューブの全長を線材又は帯材から成る補強材で補強したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の基礎杭の施工方法。
【請求項５】
環状の補強材を上記チューブの長手方向に間隔的に配したことを特徴とする請求項４記載の基礎杭の施工方法。
【請求項６】
上記成形材の充填圧により上記吊り下げ状態にしたチューブを上記補強材間において外方に膨出し、該膨出部で地盤に対する保持力を強化することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の基礎杭の施工方法。
【請求項７】
上記チューブを繊維編成体で形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の基礎杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は橋梁等の土木構築物、家屋やビル等の建築物を支える基礎杭の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１の実施例５，６には、炭素繊維シートにより形成した管状材を地盤に形成した掘削孔内に吊り降ろし、該吊り降ろした管状材内にコンクリートを打設して同管状材と打設コンクリートとを一体化して基礎杭を築造する方法が開示されている。【０００３】
又同文献は上記管状材の底部を閉じて該管状材を袋状に形成してもよいとしているが、袋状にして上記管状材の底部を掘削孔の底面に支持してコンクリートを打設するということを開示しているにすぎない。基本的には上下端を開口した管状材内にコンクリートを打設するという技術的思想に基づいている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９１９６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、上記特許文献１の方法は掘削孔内に吊り降ろした管状材内、即ち掘削孔底面に載置した管状材内にコンクリートを打設する方法である。【０００６】
又同文献の方法においては、上記管状材の周側部を形成する炭素繊維シートにエポキシ樹脂等の硬化剤を塗布して硬化したり、同周側部の内外側にリング部材やケーシングパイプ等の保形部材を設けたりして、該管状材の周側部を保形しコンクリートを打設するとしている。【０００７】
上記管状材の底部を閉じて袋状に形成した場合も同様である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は従来の掘削孔内で基礎杭を築造する方法とは異なり、チューブを吊り下げた状態で基礎杭の成形材を充填して基礎杭を形成する基礎杭工法を提供し、工場生産した杭を持ち込めない現場においても、簡易に剛性構造の基礎杭を施工できるようにしたものである。【０００９】
要述すると、本発明に係る基礎杭の施工方法は、上端に成形材充填口を有し下端を閉鎖底としたチューブを吊り下げ状態にし、該吊り下げ状態で上記成形材充填口から上記チューブ内に基礎杭の成形材を充填して該チューブと上記充填成形材とを一体にした複合基礎杭を形成し、該複合基礎杭を地盤に打ち込み又は地盤に形成した掘削孔内に立て込むことにより、簡易に剛性構造の基礎杭を施工できる。【００１０】
好ましくは上記チューブの下端を支持して吊り下げ状態にするか、又は同チューブ下端をフリーにして吊り下げ状態にする【００１１】
又本発明に係る基礎杭の施工方法は、上端に成形材充填口を有し下端を閉鎖底としたチューブを吊り下げ状態にし、該吊り下げ状態で上記成形材充填口から上記チューブ内に基礎杭の成形材を充填しつつ地盤に形成した掘削孔内に挿入し、該掘削孔内で上記チューブと上記充填成形材とを一体にした複合基礎杭を形成することにより、簡易に剛性構造の基礎杭を施工できる。【００１２】
好ましくは上記チューブの全長を線材又は帯材から成る補強材で補強し、より剛性の高い基礎杭を施工する。【００１３】
又環状の補強材を上記チューブの長手方向に間隔的に配し、確実に上記チューブの補強を図る。【００１４】
又上記成形材の充填圧により上記吊り下げ状態にしたチューブを上記補強材間において外方に膨出し、該膨出部で地盤に対する保持力を強化する。【００１５】
好ましくは上記チューブを繊維編成体で形成し、適切にチューブと成形材とを一体に剛性化する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易に剛性の高い複合基礎杭を施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る基礎杭の施工方法に用いるチューブの斜視図。
【図２】Ａはチューブ内に基礎杭の成形材を充填した状態を示す斜視図、Ｂ，Ｃはチューブの筒形成部と充填成形材が一体化した状態を示す断面図。
【図３】チューブの筒形成部に薄肉筒形成部を形成した例を示す断面図。
【図４】図３に例示するチューブ内に基礎杭の成形材を充填した状態を示す断面図。
【図５】チューブの筒形成部に凸部を形成した例を示す断面図。
【図６】Ａはチューブの筒形成部を補強材で補強した例を示す正面図、Ｂは同例のチューブの水平方向拡大断面図。
【図７】図６に例示するチューブ内に基礎杭の成形材を充填した状態を示す正面図。
【図８】チューブの吊り下げ状態を示す正面図。
【図９】チューブの下端を支持部材で支持し吊り下げ状態にした例を示す説明図。
【図１０】チューブの下端を地盤又は荷台の荷受け面で支持し吊り下げ状態にした例を示す説明図。
【図１１】チューブの下端を地盤に形成した掘削孔の孔縁の内周面で支持し吊り下げ状態にした例を示す説明図。
【図１２】Ａ乃至Ｃは複合基礎杭を地盤に打ち込んで施工する例を順を追って示す説明図。
【図１３】Ａ乃至Ｃは複合基礎杭を地盤に形成した掘削孔内に立て込んで施工する例を順を追って示す説明図。
【図１４】Ａ乃至Ｃは吊り下げ状態のチューブ内に基礎杭の成形材を連続的又は断続的に充填しつつ上記チューブを連続的又は断続的に掘削孔内に立て込む例を順を追って示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の最適な実施例を図１乃至図１４に基づき説明する。
【００１９】
＜本発明に係る基礎杭の施工方法に用いるチューブ＞
まず、本発明に係る基礎杭の施工方法に用いるチューブ１について説明する。図１に示すように、チューブ１は可撓性を有する素材により形成し、上端（一端）に成形材充填口１ａを備え下端（他端）を閉鎖底１ｂとする構造を有し、上端と下端間に筒形成部１ｃを有する。
【００２０】
好ましくは、図１中の拡大図に示すように、チューブ１を繊維編成体２で形成する。該繊維編成体２は繊維３ａを集束した集束繊維３を多重編み等し水密性に富むチューブ１を形成する。
【００２１】
上記繊維３ａとして例えば合成樹脂繊維、炭素繊維、アラミド繊維、金属繊維等を使用する。これら繊維３ａを集束し又は単繊維として編成、即ち平編みによりシート状に編み、或いは輪編み等により筒状に編んで繊維編成体２を構成する。
【００２２】
シート状に編んだ繊維編成体２でチューブ１を形成する場合には、該シート状の繊維編成体２を筒状にしてチューブ１を形成し、該筒状にした繊維編成体２から成るチューブ１の下端を接着し又は縫い合わせて閉鎖し閉鎖底１ｂを形成する。又筒状に編んだ繊維編成体２でチューブ１を形成する場合には、該筒状の繊維編成体２から成るチューブ１の下端を接着し又は縫い合わせて閉鎖し閉鎖底１ｂを形成する。尚、閉鎖底１ｂを筒形成部１ｃとは別部材で構成し該筒形成部１ｃと接着し或いは縫い合わせて一体化して閉鎖底１ｂとすることを排除しない。
【００２３】
又図１のチューブ１は上端を開放して成形材充填口１ａとする。又は図１に点線にて示すように上端開口を閉鎖し閉鎖部の下位に成形材充填口１ａを設ける。
【００２４】
図２Ａに示すように、上記繊維編成体２で形成したチューブ１内に後記のように基礎杭の成形材４を充填することにより、図２Ｂに示すように、成形材４の充填圧により該成形材４の成分４´が繊維編成体２から成る筒形成部１ｃから外方に僅かに浸み出すように該成形材４を充填して、上記繊維編成体２と上記充填成形材４、即ちチューブ１と上記充填成形材４を一体にし剛性化して図２Ａに示す複合基礎杭５を形成する。
【００２５】
又は図２Ｃに示すように、上記成形材４の成分４´が繊維編成体２から成る筒形成部１ｃ内に浸潤するように該成形材４を充填して、上記繊維編成体２と上記充填成形材４、即ちチューブ１と上記充填成形材４を一体にし剛性化して図２Ａに示す複合基礎杭５を形成する。
【００２６】
尚チューブ１は上記のように可撓性を有するものであれば繊維編成体２に限らず、後記する吊り下げ状態での成形材充填作業に耐えられる素材、例えば図３に示すように、合成樹脂や合成ゴム等から成るチューブ１を用いる場合を含む。
【００２７】
又チューブ１の実施例として、チューブ１の筒形成部１ｃを等厚とするか、図３に示すように、筒形成部１ｃに薄肉筒形成部７を形成する。該薄肉筒形成部７は長手方向に間隔を置いて複数箇所形成する。該薄肉筒形成部７を有するチューブ１内に成形材４を充填することにより、図４に示すように、該成形材４の充填圧により上記薄肉筒形成部７を膨出させて膨出部８を形成し後記する地盤１３との係合を強化する。
【００２８】
又は図５に例示するように、チューブ１の筒形成部１ｃの外面に凸部９を設ける。該凸部９は筒形成部１ｃの外周面に複数設け、該凸部９にて地盤１３との係合を強化する。
【００２９】
上記した各例のチューブ１は、好ましくは、図６に示すように、チューブ１の筒形成部１ｃの内周面又は外周面の全長を線状又は帯状の補強材６で補強することができる。
【００３０】
詳述すると、例えば図６Ａ，Ｂに示すように、補強材１０をチューブ１の筒形成部１ｃ外周面の長手方向に沿う縦方向補強材１０Ａと上記筒形成部１ｃ外周面の周方向に沿う環状の横方向補強材１０Ｂで構成し、縦方向補強材１０Ａを筒形成部１ｃの周方向に間隔的に配し、横方向補強材１０Ｂを筒形成部１ｃの長手方向に間隔的に配する。
【００３１】
上記補強材１０にて補強したチューブ１内に成形材４を充填した際には、図７に示すように、該チューブ１の筒形成部１ｃにおいて上記補強材１０Ａ・１０Ｂ間、即ち上記縦方向補強材１０Ａ，横方向補強材１０Ｂにより補強されていない箇所が成形材４の充填圧により膨出して膨出部８を形成し、地盤１３との係合を強化する。
【００３２】
＜実施例１＞
本実施例に係る基礎杭の施工方法は上記例示したチューブ１を用い、図８乃至図１１に示すように、吊下手段１１により上端に成形材充填口１ａを有し下端を閉鎖底１ｂとしたチューブ１を地上に吊り下げ状態にする。該吊り下げ状態で成形材充填口１ａからチューブ１内に基礎杭の成形材４を充填し、該吊り下げ状態のチューブ１、即ち筒形成部１ｃの緊張状態を保ったチューブ１内で成形材４の硬化を促して、該チューブ１と上記充填成形材４とを一体にし剛性化した複合基礎杭５を形成する。
【００３３】
上記吊下手段１１としては既知の櫓、クレーン等を用いることができる。該吊下手段１１はチューブ１を吊り下げ状態にすることができ、且つ該吊り下げ状態のチューブ１に成形材４を充填することができれば、特に限定しない。又チューブ１内に充填する成形材４の硬化時間を考慮し、上記吊下手段１１を複数準備することを排除しない。
【００３４】
基礎杭の成形材４としては流体から硬化して固体になる材を用い、例えば既知のセメントモルタルやコンクリートの他、廃材（スラグ、鉱滓等）とセメント又は樹脂とを混合した成形材等を用いる。
【００３５】
本発明においては、図８乃至図１１に示すように、チューブ１の下端を支持して吊り下げ状態にし、成形材４の確実な充填を保障する。
【００３６】
図８はチューブ１の下端を支持条材１４により複数方向から引っ張って支持する例を示している。該支持条材１４の一端はチューブ１の下端にフック等の係合手段により係合し、他端は固定杭等により地面に固定する。この例の場合にはチューブ１の下端と地面との間には遊間が形成されている。
【００３７】
又図９はフランジ１５ａ付の筒状支持部材１５でチューブ１の下端を支持した例を示している。該筒状支持部材１５の筒内周面でチューブ１の下端を規制し吊り下げ状態とする。この例の場合にもチューブ１の下端と地面との間には遊間が形成されている。
【００３８】
又図１０はチューブ１の下端を地盤１３又は荷台１６の荷受け面１７に接した状態で支持し該チューブ１を吊り下げ状態とする例を示している。この例においては、成形材４の充填後には上記荷受け面１７がチューブ１及び成形材４の重量を一部荷受けし、上記吊下手段１１にかかる重量を軽減する。
【００３９】
又図１１はチューブ１を宙吊りしつつ、その下端を地面に掘削した掘削孔１２内に差し入れ、同下端を上記掘削孔１２の孔縁１２ａの内周面で規制して支持した例を示している。後記するようにチューブ１内に成形材４を充填し該充填成形材４が硬化又は半硬化した後にそのまま上記掘削孔１２内に立て込む。尚上記半硬化とは充填成形材４の芯部が未硬化状態の場合をいう。
【００４０】
本発明においては、上記各例示のように、チューブ１の下端を支持して吊り下げ状態にする他、チューブ１の下端をフリーにして、即ちチューブ１を単に宙吊り状態にして該チューブ１内に成形材４を充填することができる。
【００４１】
斯くして上記吊り下げ状態を維持したまま、上記チューブ１内の成形材４の硬化を促して該チューブ１と上記充填成形材４とが一体に剛性化した複合基礎杭５を形成する。
【００４２】
本発明においては、上記吊下手段１１を複数用意し同時に複数のチューブ１を吊り下げ状態にし、該複数のチューブ１のそれぞれに成形材４を充填し複数の複合基礎杭５を成形する。
【００４３】
次いで、図１２Ａ乃至Ｃに示すように、上記チューブ１内の充填成形材４が硬化した複合基礎杭５を地盤１３に直接打ち込んで施工する。この場合、チューブ１の閉鎖底１ｂを図１２に示すように先細り状にし該先細り状に充填成形材４を硬化させて上記打ち込みを容易にすることを排除しない。好ましくは上記吊り下げ手段１１により打ち込み箇所の真上でチューブ１を吊り下げ状態にし、そのまま打ち込む。
【００４４】
又は図１３Ａ乃至Ｃに示すように、上記チューブ１内の充填成形材４が硬化又は半硬化した複合基礎杭５を地盤１３に形成した掘削孔１２内に立て込む。この場合には、該掘削孔１２を上記チューブ１よりも大径に形成し、図１３Ｃに示すように、上記掘削孔１２の内周面と上記複合基礎杭５の外周面間の環状間隙１８に土を埋戻して施工を完了する。
【００４５】
＜実施例２＞
本実施例に係る基礎杭の施工方法は上記例示したチューブ１を用い、図１４Ａに示すように、クレーン等の上下動可能な吊下手段１１により上端に成形材充填口１ａを有し下端を閉鎖底１ｂとしたチューブ１を吊り下げ状態にする。
【００４６】
そして図１４Ａ，図１４Ｂに示すように、上記吊り下げ状態で成形材充填口１ａからチューブ１内に上記実施例１と同様の成形材４を連続的又は断続的に充填しつつ地盤１３に形成した掘削孔１２内に挿入し、該掘削孔１２内で上記チューブ１内の充填成形材４の硬化を促して該チューブ１と上記充填成形材４とを一体にし剛性化した複合基礎杭５を形成する。上記掘削孔１２はチューブ１よりも大径に形成する。
【００４７】
本実施例においては、上記のようにチューブ１内に成形材４を充填しつつ、該チューブ１自体を連続的又は断続的に掘削孔１２内に挿入し、該掘削孔１２内で上記チューブ１内の充填成形材４の硬化を促して該チューブ１と上記成形材４とを一体にし剛性化した複合基礎杭５を形成することができる。
【００４８】
上記のように、チューブ１を掘削孔１２内で吊り下げ状態にして複合基礎杭５を形成した後、図１４Ｃに示すように、該複合基礎杭５をそのまま吊り降ろし、上記掘削孔１２の内周面と上記複合基礎杭５の外周面間の環状間隙１８に土を埋戻し施工を完了する。
【００４９】
以上のとおり、本発明に係る基礎杭の施工方法によれば、可撓性を有する素材で形成したチューブ１を用いて簡易に健全且つ剛性な基礎杭を施工できる。
【００５０】
又チューブ１の筒形成部１ｃに膨出部８を形成し該膨出部８により地盤１３に対する保持力を強化した基礎杭を施工できる。
【符号の説明】
【００５１】
１…チューブ、１ａ…成形材充填口、１ｂ…閉鎖底、１ｃ…筒形成部、２…繊維編成体、３…集束繊維、３ａ…繊維、４…成形材、４´…成形材の成分、５…複合基礎杭、７…薄肉筒形成部、８…膨出部、９…凸部、１０…補強材、１０Ａ…縦方向補強材、１０Ｂ…横方向補強材、１１…吊り下げ手段、１２…掘削孔、１３…地盤、１４…支持条材、１５…筒状支持部材、１５ａ…フランジ、１６…荷台、１７…荷受け面、１８…環状間隙。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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