(57)【要約】【課題】  杭孔の掘削の際に地上に排土された地盤土砂を、打設後の基礎杭の中空部内に戻すことによって基礎杭を強化する手段の改良に係るもので、基礎杭の耐力の向上とともに、基礎杭に作用する複雑な引き抜き力に対する抵抗力も向上される。【解決手段】  基礎杭３の挿入に際しては、基礎杭の外面にリング状の木製スペーサー３５を取り付けて、図示しないクローラクレーンに吊り下げて、その先端の閉塞板３２が杭孔内に底に至るまで自然落下せしめて、杭の貫通孔を通して挿入したモンケンによって、底板３２を杭孔底に軽打し安定せしめて、杭孔壁と基礎杭側面との間に２０ｃｍ程度の空間ａを形成する。基礎杭３を垂直に挿入することによって形成された空間ａと基礎杭の内孔ｂに土質を改良した土壌を投入し充填する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め、杭孔を掘削したのち、この杭孔の中に基礎杭を打設する基礎杭の施工方法において、
杭孔中に打設する基礎杭と杭孔壁との間に、杭孔の掘削時に発生した排土を充填できる空間を形成し、
基礎杭の中空部と基礎杭と杭孔壁との間の空間に杭孔の掘削時に発生した排土を充填することによって、基礎杭の耐力とともに引っ張り力に対する抗力を増大する基礎杭の施工方法。
【請求項２】
杭孔中に打設する基礎杭と杭孔壁との間の空間を、基礎杭として、予定する基礎杭の径よりも小さくすることによって形成する請求項１に記載の基礎杭の施工方法。
【請求項３】
杭孔中に打設する基礎杭が、その下方先端に、ほぼ杭孔径と同じか、僅かに小さい径を有する円板状の底板を取り付けてなる請求項１に記載の基礎杭の施工方法。
【請求項４】
予め、杭孔を掘削したのち、この杭孔の中に場所杭を打設する基礎杭の施工方法において、
前記場所杭が杭孔の内径より僅かに小さい径の外径を有する鋼管と、その内部に挿入された前記鋼管の内径よりも小さく、鋼管の内面との間に空間を形成した鉄筋かごと、前記鋼管と鉄筋かごの下端と接合された杭孔の内径より僅かに小さい径の外径を有する底板とからなり、
前記場所杭の底板を軽打して、場所杭の底板を杭孔の底面に安定させたのち、
前記場所杭の内部空間と杭孔内壁との間の空間に杭孔の掘削時に発生した排土を改質して充填する基礎杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の土木建築用の基礎杭、とくに、中空基礎杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎杭を地中に打設するに当たっては、予め、ベントナイト系の地盤改良剤を注入しつつ、スパイラルオーガ、アースドリル、オールケーシングによって杭孔を掘削したのち、この杭孔の中にクローラのブームに連接して鉛直姿勢に保持された懸垂式のリーダをガイドとして基礎杭を打設する。
【０００３】
この杭孔を掘削する際の排土には相当量のベントナイトを含有する。そのため、排土は土地造成用等のような通常の土壌として利用することはできず、産業廃棄物として種々の規制を受けることになり、業者にとってその処理のための費用負担はかなり大きいものとなる。
【０００４】
また、この杭孔の掘削によって地上に排土された地盤土砂を打設後の基礎杭の中空部内に戻し、これによって残土の量を減らすことも行われている。
【０００５】
本願出願人は、先に、特許文献１において、この排土に、水和膨張性の生石灰を他のセメント系の添加剤とともに添加混合した改質土を杭打ちした基礎杭中に充填して基礎杭を強化することを提案した。
【０００６】
各種建築物の基礎杭には、基礎杭に複雑に作用する力に対する耐力とともに、基礎杭に作用する引き抜き力に対する抵抗を有することが要求される。
【０００７】
ところが、先に提案した基礎杭の強化手段は、基礎杭の耐力の強化には相当に寄与するが、引っ張り力に対しては、打設した基礎杭と杭孔の間に存在する間隙のために、基礎杭には側面からの摩擦力が小さいため、抵抗力が不足する。
【特許文献１】特開平１１−２６９８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、杭孔の掘削の際に地上に排土された地盤土砂を、打設後の基礎杭の中空部内に戻すことによって基礎杭を強化する手段の改良に係るもので、その課題は、基礎杭の耐力の向上とともに、基礎杭に作用する複雑な引き抜き力に対する抵抗力の向上にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、予め、杭孔を掘削したのち、この杭孔の中に基礎杭を打設する基礎杭の施工方法において、杭孔中に打設する基礎杭と杭孔壁との間に、杭孔の掘削時に発生した排土を充填できる空間を形成し、基礎杭の中空部とともに基礎杭と杭孔壁との間の空間に杭孔の掘削時に発生した排土を充填することによって、基礎杭の側面の抵抗を増し、上方からの引っ張り力に対する抗力または上方からの載荷力もを増大するものである。
【００１０】
基礎杭と杭孔壁との間の空間は、打設する基礎杭の径より大きい径の杭孔をアースオーガ、オールケーシング、或いは、アースドリル法などの任意の手段によって形成し、杭孔の径より数十センチ小さい小径の基礎杭を使用し、その基礎杭の杭孔壁との間の空間を一定にするとともに基礎杭の外面に、木製その他のスペーサーを取り付けて、クローラクレーンに吊り下げて杭孔に平行に自然落下あるいは軽く打設することによって形成できる。
【００１１】
そして、この杭孔より小径の基礎杭の下方先端には、ほぼ杭孔径と同じか、僅かに小さい径の鋼製の円板状の底板を取り付けて杭孔に挿入したのち、杭の貫通孔を通してモンケンハンマーを挿入して、底板を軽打して基礎杭の安定化を図る。
【００１２】
この底板によって、挿入基礎杭の安定性を増すとともに、杭孔の底を平坦にし、打撃し、排土の基礎杭の内空と外面空間への充填度を増す。  
【００１３】
この底板に鋼製の棒その他の突起を設けることによって、挿入打設した基礎杭の安定性を増すことができる。
【００１４】
さらに、底板に複数個の穴を設けることによって、基礎杭の挿入を助け、また、杭孔の底に溜まったスライムの除去に役立てることもできる。
【００１５】
本発明は、予め作成されたコンクリート製、鋼管製の他に、鋼線を巻き付けた場所打ちのための鉄筋かごを使用する基礎杭にも適用できる。
【００１６】
この際には、底板を取り付けた鋼管に鉄筋かごを取り付け、この鉄筋かごと杭孔との間に空間を形成し、鉄筋かご内と杭孔との間に残土を含む改良土壌を充填させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、掘削した杭孔内に挿入した基礎杭の中空部と基礎杭と杭孔壁との間に形成された空間に排土を緊密に充填することによって、耐力とともに引き抜き力を増大させ、強固な基礎杭を形成できる。
【００１８】
また、従来の基礎杭に対して、小径の基礎杭を使用しても、中詰めできるので、強度を増すことができ、また、基礎杭構成材料を少なくできるので、材料費を低減できる。
【００１９】
さらに、杭孔の掘削時に投入したベントナイトやセメントを含有した排土を産業廃棄物として廃棄する量を大きく低減でき、環境問題の改善に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施例によって発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
この実施例は、全深さに鋼管製の基礎杭を打設する例を示す。
【００２２】
図１は、基礎杭の打設に先立っての杭孔を、いわゆるオールケーシング工法により掘削する状態を示す。
【００２３】
同図において、土壌に杭孔壁の固定化のためのベントナイトを注入しつつ、ケーシング１を土壌Ａ中に揺動圧入しつつ、掘削土壌Ｂをケーシング１内から排土する。
【００２４】
ケーシング１の下端が土壌の支持層Ｃ内に到達したのち、沈殿バケット２をケーシング１中を降下させて杭孔底に降ろし、バケット２中にスライムを沈殿させたのち、ケーシング共々引き上げて、１５００ｍｍ内径の杭孔を形成する。  
図２は、１２００ｍｍ径の鋼管製基礎杭３を示す。この基礎杭３は基礎杭本体３１と、その先端に溶接された杭孔の内径よりも僅かに小さい外径を有する円板状の底板３２とからなり、この底板３２には、杭孔の底に溜まった水をその上面に通すための穴３３が明けられ、底下面には、杭孔の底に基礎杭を安定させるための鋼材３４がクロスして溶接されている。
【００２５】
図３は、図２に示す基礎杭３を杭孔内に挿入している状態を示す。基礎杭３の挿入に際しては、基礎杭の外面にリング状の木製スペーサー３５を取り付けて、図示しないクローラクレーンに吊り下げて、その先端の閉塞用の底板３２が杭孔内の底に至るまで自然落下せしめて、杭の貫通孔を通して挿入したモンケンによって、底板３２を杭孔底に軽打し安定せしめて、杭孔壁と基礎杭側面との間に２０ｃｍ程度の空間ａを形成する。
【００２６】
図４は、予め形成された杭孔Ｄ内に、基礎杭３を垂直に挿入することによって形成された空間ａと基礎杭の内孔ｂに土質を改良した排土を投入して充填した状態を示す。
【００２７】
排土Ｂの改質処理と投入充填に際しては、先の特許文献１に開示した装置によって行うことができ、生石灰とセメントを排土と共に注入する。この注入に際しては、基礎杭の内孔と基礎杭の外面に形成された空間は底板３２によって閉塞されているので、空間内に高い充填度を得ることができる。
【００２８】
このようにして得られた基礎杭は、打設した基礎杭自体が基礎杭内に充填した改質土壌によって強化され、その周囲も杭孔内で充填された改質土壌によって強固に保持されているので、圧力に対しても引っ張り力に対しても優れた耐力を有する基礎杭とすることができる。
【実施例２】
【００２９】
実施例１において形成した図１に示す杭孔内に場所打ち杭を設ける例を図５〜７によって説明する。
【００３０】
図５は、本発明の場所打ち杭の調製過程を示す。同図において、４は杭孔の内壁との間に３０ｍｍ〜５０ｍｍの空間を形成する杭孔の内径よりも僅かに小径で、長さが２ｍ程度の鋼管である。この鋼管４は、底板３２を杭孔の底に安定させるための機能を主とするものであるため、実施例１の場合のように、その長さは杭孔の全体の深さに相当する長さである必要はない。
【００３１】
５は、鋼管４の内径よりも小径で鋼管４内に挿入した際、鋼管４の内壁面との間に１５０ｍｍ〜２００ｍｍの間隙を形成できる外径を有する鉄筋かごであって、通常、杭孔の深さ以上の長さに作られている。また、底板３２は、実施例１の場合と同様に、杭孔の内径よりも僅かに小さい外径を有する。そして、場所打ち杭６は、鋼管４内に鉄筋かご５を挿通したのち、その先端を底板３２に、鋼管４の先端と共に溶接して一体化することによって得られる。
【００３２】
図６は、このようにして調製した場所打ち杭６を図１によって形成した杭孔内に設ける手順を示すもので、実施例１と同様に、先端の底板３２を軽打することによって、場所打ち杭６は杭孔内を沈降して、図７に示すように、底板３２は杭孔の底に安定する。そして、杭孔の底に残留する掘削時のスラリーは、場所打ち杭６の荷重によって、杭孔の内壁と、底板と鋼管との間に形成された空間内を上昇して杭孔の底面から排除されて、杭孔の底面は強固な土壌が露出した安定面を形成する。
【００３３】
そして、場所打ち杭６の鉄筋かご５の内外空間に改質処理を行った排土Ｂを投入することによって、筒状の鉄筋かご５の内外、さらには、杭孔内壁との間の空間が改質土壌によって充填され外力に対しても、また、引っ張り力、さらには、荷重に対しても優れた耐力を有する基礎杭とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、基礎杭の材質に関係なく、また、杭孔の掘削形式に関係なく適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】基礎杭の打設に先立っての杭孔の掘削状態を示す。
【図２】鋼管製基礎杭を示す
【図３】鋼管製基礎杭を杭孔内に挿入している状態を示す。
【図４】杭孔と基礎杭の間に形成された空間と基礎杭の内孔に土質を改良した土壌を充填した状態を示す。
【図５】場所打杭の調製手順を示す。
【図６】場所打杭を杭孔内に軽打挿入する状態を示す。
【図７】場所打杭を杭孔内に挿入した状態を示す。
【符号の説明】
【００３６】
１  ケーシング
２  バケット
３  基礎杭
３１  基礎杭本体
３２  底板
３３  穴
３４  鋼材
４  鋼管
５  鉄筋かご
６  場所打ち杭
【図１】
2006291455.tif 000003
【図２】
2006291455.tif 000004
【図３】
2006291455.tif 000005
【図４】
2006291455.tif 000006
【図５】
2006291455.tif 000007
【図６】
2006291455.tif 000008
【図７】
2006291455.tif 000009