(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞を有する地盤内に鉄筋かごと当該鉄筋かごの外周に設置される透水性のネットと当該ネット内に打設されるコンクリートから前記空洞を貫通して形成される場所打ちコンクリート杭の施工方法において、空洞を有する地盤内にケーシングによって孔壁を保護しながら杭孔を前記空洞を貫通して掘削し、前記鉄筋かごの孔壁と接する部分および前記空洞を貫通する部分の外周に透水性のネットを設置し、前記鉄筋かごの空洞を貫通する部分の外周に平鋼からなる複数の拘束バンドを前記ネットの上から取り付け、前記ネットおよび拘束バンドを取り付けた鉄筋かごを前記杭孔のケーシング内に立て込み、前記ネット内にコンクリートを打設し、かつ前記ケーシングを引き抜くことを特徴とする場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の場所打ちコンクリート杭の施工方法において、前記透水性のネットは、前記鉄筋かごの外周に複数のスペーサーを介して設置し、前記拘束バンドは前記スペーサーに固定することを特徴とする場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の場所打ちコンクリート杭の施工方法において、前記鉄筋かごの外周に鉄筋かごとケーシング間の間隙を保持するスペーサーを取り付けることを特徴とする場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかひとつに記載の場所打ちコンクリート杭の施工方法において、前記拘束バンドはリング状または螺旋状に取り付けることを特徴とする場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空洞を有する地盤内に施工される場所打ちコンクリート杭の施工方法に関し、コンクリートの空洞側への流動と流動に伴う杭体の孕み出しを防止して均一断面の場所打ちコンクリート杭を施工できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、場所打ちコンクリート杭は、アースドリル工法などの掘削工法によって所定の深さに掘削した杭孔内に鉄筋かごを立て込み、コンクリートを打設することにより施工される。
【０００３】
また特に、ピート層や埋立て地盤などの超軟弱層地盤における場所打ちコンクリート杭の施工には、掘削時およびコンクリート打設時の孔壁崩壊等に備えて孔壁保護用にケーシングパイプ(図省略)が用いられることがある。
【０００４】
さらに、コンクリートの打設中にコンクリートが孔壁側に流動して杭体が孕み出したり、或いはコンクリートが孔壁の崩壊に伴って土砂などを巻き込まないように鉄筋かごの外周に透水性のネットを設置することも行われている。
【０００５】
ところで、既往の資料やボーリング調査の結果、特に石灰岩層などを含む地盤などでは地盤内に空洞が出現することがある。また、戦時中に掘られた防空壕や地下壕などが空洞として出現することもある。
【０００６】
従来、このような空洞を有する地盤に場所打ちコンクリート杭を施工する場合、杭孔内に立て込まれた鉄筋かごの空洞を貫通する部分に、コンクリート型枠としてケーシングを部分的に設置したり、あるいは番線などを巻き付けてネットを補強してコンクリートが空洞側に流動して孕み出さないようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第3963921号
【特許文献２】特開2006-241919号公報
【特許文献３】特開2005-264522号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、鉄筋かごの空洞を貫通する部分にケーシングを部分的に設置する方法もあるが、取り扱いが面倒でコストが嵩む等の課題があった。
【０００９】
一方、鉄筋かごの外周に番線をネットの上側から巻き付けてネットを補強する方法は、番線は容易に変形しやすい上に復元力(弾性力)に乏しいことから、ネット内に打設されたコンクリートを均一な断面形に保持することは容易でなく、この場合の拘束バンドとしては確実性に乏しいものであった。
【００１０】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、空洞を有する地盤内に場所打ちコンクリート杭を施工する際に、コンクリートの空洞側への流動と流動に伴う孕み出しを防止して均一断面の杭体を施工でるようにした場所打ちコンクリート杭の施工方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、空洞を有する地盤内に鉄筋かごと当該鉄筋かごの外周に設置される透水性のネットと当該ネット内に打設されるコンクリートから前記空洞を貫通して形成される場所打ちコンクリート杭の施工方法の発明であり、空洞を有する地盤内にケーシングによって孔壁を保護しながら杭孔を掘削し、前記鉄筋かごの孔壁と接する部分および空洞を貫通する部分の外周に透水性のネットを設置し、前記鉄筋かごの空洞を貫通する部分の外周に平鋼からなる複数の拘束バンドを前記ネットの上から取り付け、前記ネットおよび拘束バンドを取り付けた鉄筋かごを前記杭孔のケーシング内に立て込み、前記ネット内にコンクリートを打設し、かつ前記ケーシングを引き抜くことを特徴とするものである。
【００１２】
特に、杭体が空洞を貫通することで周辺地盤との摩擦力(フリクション)が不足する場合は、杭体の長さまたは杭径を割り増して杭体の周面摩擦面積を大きくすればよい。
【００１３】
ネットにはポリエチレン等の化学繊維からなる透水性のネットが適し、またネットは地上で鉄筋かごの外周に巻き付け鉄筋かごと一緒に杭孔内に設置すればよい。またネットは、スペーサーを介在させて鉄筋かごの外周に巻き付けることにより、鉄筋かごに対するコンクリートの被り厚を充分に確保することができる。  
【００１４】
拘束バンドは平鋼が適し、拘束バンドの厚さと幅は杭径や拘束バンドの設置間隔などにより異なるが、厚さは３〜4.5ｍｍ程度のものであれば、加工が比較的容易な上に適当な復原力(弾性力)を有するため、ネット内に打設されたコンクリートを均一な断面形に保持できて望ましい。
【００１５】
また、拘束バンドは、鉄筋かごの軸方向に間隔をおいて取り付け、その間隔は空洞の深さやネット内に打設されるコンクリートの側圧等を考慮して最適な間隔とすることができる。また、拘束バンドは、ネット内に打設されたコンクリートを均一な断面形に保持できるものであれば、溝形鋼などの形鋼などもリング状に形成して利用することができる。
【００１６】
さらに、拘束バンドは、鉄筋かごの外周にネットの上からリング状または螺旋状、さらにはたすき掛けとなるような螺旋状に巻き付け、スペーサーに溶接または番線などの結束線によって結束することにより容易に取り付けることができる。
【００１７】
また、拘束バンドはその周方向に複数のピースに分割して形成し、各ピースを鉄筋かごの径に応じて複数本を連結ボルトなどによって互いに連結して１本の拘束バンドとしてもよい。
【００１８】
また、拘束バンドの表面に拘束バンドの周方向に連続するリブを突設して剛性を付与することにより、拘束バンドを薄くして軽量化と材料の節約化等を図ることができる。
【００１９】
ケーシングは、内径が鉄筋かごの外径に比して小さめだとケーシングの引抜き時に、ネットが鉄筋かごとケーシングとの間に巻きこまれて競り上がりやすくなることから、鉄筋かごの外径に比して内径のやや大きめのものが望ましい。
【００２０】
一方、ケーシングと鉄筋かご間のクリアランスが大きいと、鉄筋かごがケーシング内で傾いたり一方に偏りやすくなるため、鉄筋かごの外周にスペーサーを取り付けて、鉄筋かごがケーシング内の中心に位置するようにするのが望ましい。
【００２１】
この場合のスペーサーは、ケーシングとの摩擦を小さくするように形成してあるのが望ましい。例えば、プレートや鉄筋などからＶ字状やＷ字状に形成されたものでもよく、これらのスペーサーはいずれもネットの網目を貫通して主筋に添え付け、かつ主筋に溶接や結束線などによって簡単に取り付けることができる。また、鉄筋かごの円周方向と軸方向(上下方向)に適当な間隔をおいて取り付ければよい。
【００２２】
また、ネットの外側に、鉄筋かごとネットとの間に充分なコンクリートの被りを確保できるように取り付けることができるものであれば、鉄筋かごの円周方向にリング状に形成されたものでもよい。
【００２３】
この場合、例えば、鉄筋かご側からネットの外側に複数の棒状部材(鉄筋等)をネットを貫通して放射状に突出し、この複数の棒状部材の先端部にリング状のスペーサーを取り付ければよい。
【００２４】
また、拘束バンドと同様に円周方向に複数のピースに分割して形成し、各ピースを鉄筋かごの径に応じて複数本を連結ポルトなどによって互いに連結して１本のスペーサーとしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、孔壁をケーシングによって保護しながら杭孔を掘削することにより、空洞を有する地盤においても掘削に伴う孔壁崩壊を防止することができて、所定径および所定深さの杭孔を確実に掘削することができる。
【００２６】
また、鉄筋かごの外周にスペーサーを介して透水性のネットを設置し、かつ空洞を貫通する部分に複数の拘束バンドをネットの上から設置することにより、ネット内に打設されたコンクリートの空洞側への流動と孕みを防止して、均一断面の場所打ちコンクリート杭を施工することができる。
【００２７】
また、拘束バンドは一定の幅を有する平鋼から形成され、ネット内に打設されたコンクリートを面で保持するため、ネットがネット内に打設されたコンクリートの側圧のために拘束バンド付近で破れるようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の場所打ちコンクリート杭の施工方法によって施工された場所打ちコンクリート杭を示し、図1(a)は縦断面図、図1(b)は図1(a)におけるイ−イ線断面図、図1(c)は図1(b)におけるロ-ロ線断面図である。
【図２】図2(a),(b),(c),(d)は、本発明の場所打ちコンクリート杭の施工方法の手順を示す縦断面図である。
【図３】図3(a),(b),(c)は、本発明の場所打ちコンクリート杭の施工方法の手順を示す縦断面図である。
【図４】本発明の場所打ちコンクリート杭の施工方法を示し、地盤中のケーシングおよび鉄筋かごの縦断面図である。
【図５】図5(a)は、図４におけるハ−ハ線断面図、図5(b)は図5(a)におけるニ−ニ線断面図である。
【図６】図6(a)は、図４におけるホ−ホ線断面図、図6(b)は図6(a)におけるヘ−ヘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図６は、空洞を有する地盤内に施工された場所打ちコンクリート杭およびその施工方法を図示したものである。
【００３０】
図1(a)〜(c)において、空洞Ａを有する地盤内に空洞Ａを貫通して場所打ちコンクリート杭１が施工され、当該場所打ちコンクリート杭１は杭孔２内に鉄筋かご３を立て込み、その周囲にコンクリート４を打設することにより下端部を除いて均一断面の柱状に形成され、下端部は末広がりに拡径して形成されている(拡径杭)。
【００３１】
鉄筋かご３は、杭孔２の内周に沿って一定間隔おきに配筋された複数の主筋3aと、当該主金3aaの外周にリング状に配筋された複数のフープ筋3bとから杭孔２の内径よりやや小径の円筒形のかご状に組み立てられている。
【００３２】
鉄筋かご３には複数のスペーサー５と６がそれぞれ取り付けられ、その外側に透水性のネット７が鉄筋かご３の外周を包み込むように取り付けられ、さらに、鉄筋かご３の空洞Ａと接する部分に複数の拘束バンド８が取り付けられている。
【００３３】
スペーサー５と６は、鉄筋かご３を構成している各主筋3aおよびフープ筋3bとネット７との間にコンクリート４の必要な被り厚を確保するために取り付けられている。
【００３４】
スペーサー５は、鉛直面内で鉄筋かご３の外方向に円弧状に突出した突出部5aと当該突出部5aの上下両端部より主筋3aの軸方向に沿って突設された固定部5b,5bとから形成されている。また、スペーサー５は、各主筋3aの軸方向に一定間隔おきに配置され、かつ主筋3aに上下両端の固定部5b,5bを溶接するか、或は結束線で結束することにより止め付けられている。なお、隣接する主筋3a,3a間の間隔が狭いとき、スペーサー５は１または複数本おきの主筋3aに取り付けてもよい。
【００３５】
スペーサー６は鉄筋などから形成され、鉄筋かご３の外周に沿ってリング状または螺旋状に設置され、かつスペーサー５の突出部5aに溶接するか、或は結束線によって結束することにより止め付けられている。
【００３６】
透水性のネット７は、杭孔２内に打設されたコンクリート４が杭孔２周囲の地盤中に漏出したり、或は孔壁崩壊に伴う土砂を巻き込むことなく所定径の杭体を形成するために設置されており、特に空洞Ａと接する部分には二重に設置されている。
【００３７】
拘束バンド８は、ネット７内に打設されたコンクリート４が空洞Ａ側に流動して杭体が流動Ａ側に大きく孕み出すのを防止するために設置されており、鉄筋かご３の外周にネット７の上側から取り付けられている。
【００３８】
また、拘束バンド８は平鋼よりリング状に形成され、かつ鉄筋かご３の円周方向に隣接する複数のスペーサー５の各突出部5aの先端部に、溶接または結束線などで結束することにより止め付けられ、両端部は互いに重ね合わせ連結ボルト(図省略)によって連結されている。
【００３９】
また、拘束バンド８は、鉄筋かご３の上下方向に一定間隔おきに取り付けられ、その幅、厚さおよび設置間隔等は空洞Ａの深さやネット７内のコンクリート４の側圧等により最適な幅、厚さおよび間隔に設定されている。
【００４０】
さらに、拘束バンド８は平鋼より形成されている。平鋼からなる拘束バンドは所定の幅を有し、かつ一定の弾性力(復元力)を有するため、ネット７内に打設された未硬化のコンクリート４を空洞Ａ側に流動して大きく孕み出さないように円柱状に保持することができ、またネット７内にコンクリート４を打設した際の衝撃や側圧によってネット７が破れたりするのを防止できる観点から好ましい。なお、番線などの線材からなる拘束バンドは、コンクリートの側圧でネットが破れやすい上に、変形しやすくネット内のコンクリートを円柱状に保持し難い。
【００４１】
また、拘束バンド８は、ネット７内のコンクリートを面で保持するものであれば、溝形鋼などの形鋼でもよく、また、拘束バンド８は鉄筋かご３の上下方向に一定間隔おきに設置されているが、鉄筋かご３の上下方向に螺旋状に設置されてもよい。
【００４２】
次に、本発明の場所打ちコンクリート杭の施工方法の手順を説明する(図２〜図６参照)。
【００４３】
(1)最初に、杭孔２を掘削する。杭孔２は、ケーシング９によって孔壁を保護しながら、ドリリングバッケト等の掘削機10によって掘削する。ケーシング９は、杭孔２の深度が増すにつれて短いもの(２〜３ｍ)を溶接などによって順次連結しながら地盤に圧入し、杭孔２の先端部まで圧入する。
【００４４】
なお、ケーシング９の内径が小さすぎるとケーシング９の引抜き時に、ネット７が鉄筋かご３とケーシング９との間に巻きこまれて競り上がりやすくなることから、ケーシング９の内径は鉄筋かご３の外径に対してやや大きめのものが望ましい。また、ケーシング９の先端に内刃が付いていると、ケーシング９を引き抜くときにネット７を破断するおそれがあるので、内刃は設けないようにする。
【００４５】
(2)次に、杭孔２内にケーシング９を残し、掘削機10のみを引き抜く(図2(c))。そして、杭孔２のケーシング９内に鉄筋かご３を立て込む(図2(d))。鉄筋かご３には、予め複数のスペーサー５とスペーサー６を取り付け、その外周に透水性のネット７を設置し、さらに空洞Ａ内に位置する部分に拘束バンド８を取り付ける。
【００４６】
なお、スペーサー５とスペーサー６は、工場などで鉄筋かご３を組み立てる際に取り付けておくことにより、現場作業を効率的に行うことができる。また、ネット７は、現地で鉄筋かご３の外周に設置し、スペーサー５の突出部5aに結束線などで結束することにより止め付ける。また特に、空洞Ａ内に位置する部分にはネット７を二重に設置するのが望ましい。
【００４７】
また、鉄筋かご３がケーシング９内で傾いたり、一方に偏ったりしないように、鉄筋かご３の外周にネット７の上からスペーサー11を取り付けるのが望ましい(図1(a),(b))。
【００４８】
スペーサー11は、鉄筋かご３の少なくとも上下両端部と中間部(空洞Ａ部分除く)の複数箇所に取り付ければよい。また、スペーサー11は、ケーシング９との摩擦を小さくするように形成してあるのが望ましい。例えば、プレートや鉄筋などから側面から視てＶ字状やＷ字状に形成されたものでもよく、これらのスペーサーはいずれもネット７の網目を貫通して主筋3aに添え付けられ、かつ主筋3aに溶接や結束線などによって簡単に取り付けることができる。また、鉄筋かご３の円周方向と軸方向(上下方向)に適当な間隔をおいて取り付ければよい。
【００４９】
(3)次に、トレミー管12を用いてネット７内の鉄筋かご３の周囲にコンクリート４を打設する(図3(a)参照)。トレミー管12は、鉄筋かご３の中心に立て込み、その先端は打設されたコンクリート４内に一定長、常時挿入された状態にして空気の混入とコンクリートの分離等を防止する。
【００５０】
また、トレミー管12の先端が長時間同じ位置にあると、ネット７にコンクリート４の荷重が集中するため、コンクリート４の嵩が増すにつれて先端を上げる。この場合、トリミー管12に短いもの(２〜３ｍ程度)を脱着自在に連結したものを利用し、コンクリート４の嵩が増して上面が上昇するにつれて先端より段階的に取り外せばよい。
【００５１】
(4)そして、コンクリート４を杭孔２の上端部まで打設したら、ケーシング９を徐々に引き抜いて場所打ちコンクリート杭４の施工を完了する(図3(c)参照)。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、空洞を有する地盤内に均一断面の場所打ちコンクリートを施工することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  場所打ちコンクリート杭  
２  杭孔
３  鉄筋かご
４  コンクリート
５  スペーサー
６  スペーサー
７  透水性のネット
８  拘束バンド
９  ケーシング
10  掘削機
11  スペーサー
12  トレミー管
【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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