(57)【要約】【課題】  施工精度と作業性の向上を図り、確実に杭先端地盤を強化可能にする。【解決手段】  底部に注入バッグ（４）が設置された鋼製フレーム（３）を先端に取り付けた鉄筋かご（２）を掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧する場所打ち杭の施工法において、注入材を加圧注入する注入管（２０）、及びスライム排出管（２１）に可撓性の硬質樹脂ホースを使用したものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋かごを掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧する場所打ち杭の施工法において、
注入材を加圧注入する注入管、及びスライム排出管に可撓性の硬質樹脂ホースを使用したことを特徴とする先端強化型場所打ち杭の施工法。
【請求項２】
前記注入管に使用する硬質樹脂ホースは、内管の外周に補強糸を巻回し、その外側に透明な中間層を介してワイヤが巻回されている構造であることを特徴とする請求項１記載の施工法。
【請求項３】
前記硬質樹脂ホースは地上から杭底まで接続箇所がないことを特徴とする請求項１記載の施工法。
【請求項４】
前記硬質樹脂ホースは、鉄筋かごの外側に結束バンドで結束して配置することを特徴とする請求項１記載の施工法。
【請求項５】
前記硬質樹脂ホースを染色し、注入用とスライム排出用とを識別可能にしたことを特徴とする請求項１記載の施工法。
【請求項６】
事前に、杭底に粒径４０ｍｍ以下の砕石を投入することを特徴とする請求項１記載の施工法。
【請求項７】
前記鋼製フレームを結束バンドで鉄筋かごに結束することを特徴とする請求項１記載の施工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は先端に注入バッグを設けて杭底で膨らませる先端強化型場所打ち杭の施工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は既に先端に注入バッグを設けて杭底で膨らませる先端プレロード場所打ち杭工法を提案している（特許文献１）。この先端プレロード場所打ち杭工法は、杭先端地盤を高圧で加圧圧縮して強化することにより、支持地盤性状を改善して杭の沈下を抑制し、杭先端設計支持力を向上させる工法である。
【０００３】
図４は既提案の先端プレロードユニットを説明する図で、図４（ａ）はユニットを示す図、図４（ｂ）は杭孔底に建て込んだ状態を示す図、図４（ｃ）はユニットを杭底に押しつけた状態を示す図である。
鉄筋かご２の先端には、鋼製フレーム３を番線で取り付ける。鋼製フレーム３を囲むように、注入バッグ４が取り付けられ、さらに図示は省略するが、この外側に防護シート等が設けられる。注入バッグ４へは注入管５、注入管伸縮機構６、注入ホース７を通して地上よりセメントミルクが注入されるようになっている。また、スライムを流入させる複数の孔を形成したスライム排出ホース９を注入バッグ４の地盤に接する面に取り付けてスライム排出管８に接続し、杭底のスライムを地上に排出するように構成されている。
【０００４】
図４（ｂ）に示すように、掘削した杭孔１に鉄筋かご２を建て込み、図４（ｃ）に示すように、杭底において鉄筋かごの重みで鋼製フレームを潰して注入バッグを杭底全体に拡げる。後述するように、この状態で鉄筋かご２を持ち上げると、注入管伸縮機構６がスライドして注入バッグ４は杭底に残され、次いで、コンクリートを打設・硬化後、注入管５よりセメントミルクを加圧注入して注入バッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する。このときの加圧力で杭底のスライムは排出ホース９、スライム排出管８を通して追い出される。
【０００５】
図５は場所打ち杭の施工法を説明する図である。
図５（ａ）は杭孔の掘削が終了した状態を示しており、杭底はスライムが多くあって脆弱である。この杭孔に対して先端に鋼製フレーム、注入バッグからなる先端プレロードユニットが設置された鉄筋かごを挿入し（図５（ｂ））、注入バッグを杭底に押し付けて鋼製フレームを潰し、注入バッグを杭底に拡げた後（図５（ｃ））、注入バッグを杭底に残して鉄筋かごを所定位置へ持ち上げる（図５（ｄ））。次いで、コンクリートを打設・硬化後、杭体の中を通した注入管よりセメントミルクを加圧注入（図５（ｅ））して注入バッグを膨張させ、杭先端地盤を加圧圧縮して強化する。このときの圧力で、バッグ背面を通して配設され、複数の孔が形成されたスライム排出ホースにスライムが流入し、スライム排出管８を通して地上へ排出される。
【特許文献１】特開２００３−１７１９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来使用している先端プレロードユニットでは、注入管、スライム排出管として市販の硬質塩化ビニル管（以下、塩ビ管）を使用しているが、この塩ビ管は４ｍ単位となっている。実際の使用では数１０ｍの長さが必要となるため、図６に示すように、ソケット１０で接着剤を十分に塗布して接合する方法をとっているが、この部分での接続不良が起こると、特に注入管の場合では先端プレロードユニットへの加圧注入時にセメントミルクが注入できなくなってしまう。また、塩ビ管は安価で強固であるが、その反面、曲がりにくく、長さの単位が４ｍと決まっているため扱いにくく、作業員の多大な手間となっいる。また、ソケットでの接合が必要となるため、その施工精度の確実性に問題が生じている。
【０００７】
また、杭底で先端プレロードユニットを潰した後、鉄筋かごを持ち上げて注入バッグを杭底に残すために注入管伸縮機構を設けている。注入管伸縮機構は、図７に示すように、鋼製のスライド管１５からなり、下端にＯリング１６を介して注入ホース７を接続し、上端にＯリング１７を介して注入管５をスライド可能に嵌合したものである。注入管５には先端から１ｍ部分に印１８を付けておき、注入管がスライド管全長に配置されるようにし、また、注入管にはグリース等を塗布して注入管が十分スライドするようにしている。しかし、注入管が鉄筋かごに接したときなど、注入管のスライドが阻害され、伸縮機構が十分に機能しないことが問題となっている。
【０００８】
また、注入管、スライム排出管は鉄筋かごの内側に設置している。鉄筋かごの外側に設置すると、鉄筋かごを杭孔に落とし込んでいくときの横揺れで壁に当たって塩ビ管が破壊する恐れがあり、また、打設するコンクリートが塩ビ管の裏側へうまく回り込まない。そのため、注入管、スライム排出管を鉄筋かごの内側に設置する必要があるが、特に鉄筋が密になるほど接続が煩雑で難しく、作業員の多大な手間となっているとともに、施工精度の確実性に欠け、また、トレミー管の横揺れにより損傷するという問題もある。
【０００９】
また、注入管、スライム排出管は同じ材質の塩ビ管で施工されており、外見上は区別がつかない。そのため、セメントミルクを注入する際に、間違えてスライム排出管に注入する可能性がある。
【００１０】
また、鉄筋かごと鋼製フレームの結合は番線で行っているが、鉄筋かごを建て込み、鋼製フレームが潰れるときに番線の先の尖った部分で注入バッグに孔をあけてしまう恐れがある。また、番線での結合には時間がかかり、また、結束の際に誤って注入バッグに傷をつけてしまう可能性もある。また、注入管や排出管の鉄筋かごへの結合は番線で行っているため同様の問題かある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を解決しようとするものであり、施工精度と作業性の向上を図り、確実に杭先端地盤を強化可能にすることを目的とする。
そのために請求項１の発明は、底部に注入バッグが設置された鋼製フレームを先端に取り付けた鉄筋かごを掘削孔に建て込み、杭底で鋼製フレームを潰して注入バッグを杭底に拡げ、注入材を加圧注入して杭先端地盤を加圧する場所打ち杭の施工法において、
注入材を加圧注入する注入管、及びスライム排出管に可撓性の硬質樹脂ホースを使用したことを特徴とする。
請求項２の発明は、前記注入管に使用する硬質樹脂ホースが、内管の外周に補強糸を巻回し、その外側に透明な中間層を介してワイヤが巻回されている構造であることを特徴とする。
請求項３の発明は、前記硬質樹脂ホースが地上から杭底まで接続箇所がないことを特徴とする。
請求項４の発明は、前記硬質樹脂ホースが、鉄筋かごの外側に結束バンドで結束して配置することを特徴とする。
請求項５の発明は、前記硬質樹脂ホースを染色し、注入用とスライム排出用とを識別可能にしたことを特徴とする。
請求項６の発明は、事前に、杭底に粒径４０ｍｍ以下の砕石を投入することを特徴とする。
請求項７の発明は、前記鋼製フレームを結束バンドで鉄筋かごに結束することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、注入管、スライム排出管に可撓性のある硬質樹脂ホースを使用することにより、地上から杭底まで接続箇所のない１本もののホースとすることができ、管同士の接続や注入管の伸縮機構が不要となり、施工精度と作業性が改善されて確実にセメントミルクの加圧注入ができる。また、樹脂ホースは鉄筋かごの外側に設置することが可能なため作業性が大幅に改善され、トレミー管の横揺れにより損傷を受けることもなくなる。また、樹脂ホースを染色することにより注入管とスライム排出管とを識別できるので、作業現場で間違えることがない。また、鋼製フレームやホースを鉄筋かごに結合する方法として結束バンドを用いるようにしているため、作業性が改善され、また、注入バッグを傷つけることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の先端プレロードユニットを説明する図、図２は注入管に使用する硬質樹脂ホースを説明する図である。
図１において、鉄筋かご２の先端に取り付けた鋼製フレーム３を囲むように、注入バッグ４を取り付け、注入バッグ４へ注入管を通して注入材（例えばセメントミルク）を注入し、スライム排出管で杭底のスライムを地上に排出する基本的構成は図４に示したものと同じであるが、本発明においては、まず、注入管２０、スライム排出管２１として可撓性の硬質樹脂ホースを使用している点が異なっている。
【００１４】
図２に示すように、注入管２０に使用する硬質樹脂ホースは、樹脂製の内管２５に補強糸２６を巻回し、その上に透明樹脂からなる中間層２７を形成した後、ワイヤ２８を巻回し、最外層に透明樹脂からなる保護層２９を被覆した構造を有しており、樹脂は塩化ビニルに可塑剤を入れて可撓性を持たせている。
【００１５】
注入管２０に使用する硬質樹脂ホースの製造工程を概略説明すると、押し出し機から押し出された塩化ビニルに可塑剤を入れて成形した樹脂を冷却水槽を通して冷却しながら巻き取り機で巻き取る内管成形工程、巻き取った管を送り出しながら編み上げ機を通して補強糸を巻回した後、押し出し機を通して中間層を形成し、冷却水槽を通して冷却しながら巻き取り機で巻き取る中間層及び編み上げ工程、巻き取った管を送り出しながらワイヤーコイリングマシンでワイヤを巻回した後、押し出し機を通して保護層（外皮）を形成し、冷却水槽で冷却しながら巻き取り機で巻き取って製品にする外皮およびワイヤーコイリング成形工程からなっており、最大で１００ｍまでの長さの製造が可能である。注入用ホースとしては２〜８ｍｍの厚みのものを用いるのが好ましい。
【００１６】
なお、スライム排出管２１に使用する硬質樹脂ホースは、注入管の硬質樹脂ホースの製造工程で補強糸の巻回、ワイヤの巻回工程をなくしたもので、同様に可撓性を有しており、スライム排出用ホースとしては２〜５ｍｍの厚みのものを用いるのが好ましい。もちろん、必要があればスライム排出管２１に使用する硬質樹脂ホースにも補強糸、ワイヤを巻回して強度を増すようにしてもよい。
【００１７】
可撓性の硬質樹脂ホースは十分に長く製造できるため、地上から注入バッグまで、地上から杭底までを１本のホースとすることができ、従来のようにソケットで接続する必要がないため、作業性が格段に向上する。また、注入管とスライム排出管とでは、例えば、上記製造工程において樹脂に染料を入れるなどして異なる色に染色し、作業現場で注入管とスライム排出管とを間違えることのないようにする。
【００１８】
本発明の硬質樹脂ホースを使用することにより、注入管の場合、従来の伸縮機構が必要なくなり、コストを削減できるとともに、セメントミルクの注入に支障が生ずることがない。なお、注入管に使用する硬質樹脂ホースは、気中の瞬間最大耐圧力は３．５ＭＰａであり、地上でかけるプレロード圧力１．５ＭＰａに十分耐えることができ、破損することはない。
【００１９】
スライム排出管の場合も大きな荷重がかかるが、この力で注入バッグに取り付けた部分に開けた複数の孔を通してスライムを排出するだけであるので、厚み２〜５ｍｍの可撓性の硬質樹脂ホースを用いることにより、スライムの排出に支障はない。
【００２０】
また、本発明の硬質樹脂ホースは可撓性があるため鉄筋かごの外側に配置しても破損するおそれがなく、また、ホースの裏側へもコンクリートが十分に回り込むことができる。そこで、本発明では注入管、スライム排出管とも鉄筋かごの外側に配置し、鉄筋かごへの結束は、従来の番線に代えて図３に示すようなプラスチック製の結束バンド３０を使用する。この結束バンドは市販のものであり、バンドにはギザギザが形成され、結束部に挿通して締めつけると緩まない周知のものでる。このように注入管、スライム排出管を鉄筋かごの外側へ配置し、しかも結束バンドで取り付けるため作業性が格段に向上する。また、図３の結束バンドを鋼製フレーム３の鉄筋かごへの取り付けにも使用する。結束バンドは、従来の番線のように尖っている部分がないため、注入バッグを傷つけたりするおそれがない。なお、注入バッグは、杭底に鋭利な石等があるとこれに接触して破れるおそれがあるので、杭底には、事前に粒径４０ｍｍ以下の砕石を投入するのが望ましい。この砕石の投入により、均衡にプレロードをかけることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明によれば、作業性が格段に向上するとともに施工精度が向上するので、確実に杭先端地盤を強化可能であり、産業上の利用価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の先端プレロードユニットを説明する図である。
【図２】注入管用硬質樹脂ホースを説明する図である。
【図３】結束バンドを説明する図である。
【図４】既提案の先端プレロードユニットを説明する図である。
【図５】場所打ち杭の施工法を説明する図である。
【図６】塩ビ管の接続を説明する図である。
【図７】注入管伸縮機構を説明する図である。
【符号の説明】
【００２３】
２…鉄筋かご、３…鋼製フレーム、４…注入バッグ、２０…注入管、２１…スライム排出管、２５…内管、２６…補強糸、２７…中間層、２８…ワイヤ、２９…保護層、３０…結束バンド。
【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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