(57)【要約】【課題】建築物及び土木構造物の基礎地盤が軟弱地盤の場合に打ち込まれる建物基礎及び土木構造物を支持する摩擦杭を、支持基盤まで打設しなくとも十分な支持力を具備するようにする。【解決手段】摩擦杭本体（鋼管）１の外周に適宜な透孔１１を多段に適宜数形成すると共に、鋼管内に、前記透孔に先端を臨ませた枝腕体２と、枝腕体を透孔から鋼管外周方向に強圧する火薬駆動の打ち込み機構３とを、前記鋼管に内装してなる摩擦杭を使用して、摩擦杭を前記掘削穴内に押入、火薬に点火して枝腕体を掘削穴Ｂの壁面に打ち込み、摩擦杭の軸方向の摩擦抵抗を増大させてなる。【選択図】    図１
2004293090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管の外周に適宜な透孔を多段に適宜数形成すると共に、鋼管内に、前記透孔に先端を臨ませた枝腕体と、枝腕体を透孔から鋼管外周方向に強圧する火薬駆動の打ち込み機構とを、前記鋼管に内装してなることを特徴とする軟弱地盤用摩擦杭。
【請求項２】
掘削穴を摩擦杭より僅かに径大に形成し、請求項１記載の摩擦杭を前記掘削穴内に押入、火薬に点火して枝腕体を掘削穴壁に打ち込み、しかる後必要に応じて掘削穴を埋め戻してなることを特徴とする摩擦杭の施工工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は建築物及び土木構造物の基礎地盤が軟弱地盤の場合に打ち込まれる建物基礎及び土木構造物を支持する摩擦杭並びに摩擦杭の施工工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤に建築物及び土木構造物を構築する場合、建造物が沈下しないように支持杭を地面に打ち込むことが行われている。前記の支持杭は、軟弱地盤を貫通してその下の支持地盤まで打ち込まれている。
【０００３】
しかし軟弱地盤が深く、支持杭の必要長さが長くなると、地盤改良工事自体が煩雑になってしまう。そこで従来から節杭と称される外周に節部を突設した摩擦杭の打設を行っている。この節杭は、節と節の間に地盤と一体化する土砂を充填することで杭と軟弱地盤との摩擦抵抗を高めて、地盤改良としている。
【０００４】
また節杭を使用せずに、パイル打設時に節部分を形成する工法も提案されている。即ちパイル穴の堀穿時において、穴の途中や穴底部でパイル穴の一部を拡径し、杭打ち時にセメントミルク等の固化剤を掘削穴内に注入することで、節部を備えた摩擦杭とするものである（特許文献１，２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２６０４６２号公報。
【特許文献２】
特開平６−２６４４４４号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の節杭は、節と節のあいだに土砂を巻き込みながらの打設となるため、打設時振動が非常に大きく、周囲に他の建造物が存在する場合には採用することができないという問題がある。また前記の解決手段として節径より大きく堀穿し、節杭を掘削穴内に押し込むと同時に節杭の周囲にセメントミルク等を流し込むことがなされているが、周囲地盤との摩擦抵抗を増加させず、実質的に節作用が発揮されない。
【０００７】
また掘削穴の一部を拡径する手段は、作業現場での特殊器具を使用した特殊作業となるもので、煩雑であり現場作業能率の低下を招く。
【０００８】
そこで本発明は、現場作業が容易で且つ十分な摩擦抵抗を具備した摩擦杭並びに当該摩擦杭を使用した地盤改良工法を提案したものである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明に係る軟弱地盤用摩擦杭は、鋼管の外周に適宜な透孔を多段に適宜数形成すると共に、鋼管内に、前記透孔に先端を臨ませた枝腕体と、枝腕体を透孔から鋼管外周方向に強圧する火薬駆動の打ち込み機構とを、前記鋼管に内装してなることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明に係る摩擦杭の施工工法は、前記記載の摩擦杭を使用するもので、掘削穴を摩擦杭より僅かに径大に形成し、摩擦杭を前記掘削穴内に押入、火薬に点火して枝腕体を掘削穴壁に打ち込み、しかる後必要に応じて掘削穴を埋め戻してなることを特徴とするものである。
【００１１】
従って軟弱地盤内に直立した摩擦杭本体（鋼管）から多数の枝腕体が地盤内に横方向に突き刺さり、摩擦杭の軸方向の摩擦抵抗を増大させ、支持層に到達しない長さの摩擦杭であっても、建物基礎及び土木構造物の充分な支持となるものである。
【００１２】
【実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。摩擦杭Ａは、摩擦杭本体１と、摩擦杭本体１に付設した枝腕体２と、枝腕体２の打ち込み機構３とで構成される。
【００１３】
摩擦杭本体１は、適宜径並びに適宜名厚みと強度を備えた鋼管で、周面に適宜な透孔１１を放射状に且つ多段に適宜数形成したものである。
【００１４】
また枝腕体２は、前記透孔１１を通過できる径（必ずしも円形断面で無くとも良い）の棒状体で、必要に応じて先端を尖らして、地盤への差込を容易な形状とし、且つ後述するように打ち出しに際して、基部が摩擦杭本体（鋼管）の内方に残るように、爆発ガスのガス抜き用溝２１を設けてなる。
【００１５】
打ち込み機構３は、放射状に配置した透孔１１と対応し、放射状に設けた透孔１１の各段に点火機構を付設した火薬室３１と、火薬室３１から前記透孔１１に向けた砲筒部３２とで１段を形成し、連結棒３３で上下段を連結して、摩擦杭本体１内に装備させてなるものである。
【００１６】
而して火薬室３１内に適宜量の火薬Ｃを充填すると共に、砲筒部３２内に枝腕体２を内装し、打ち込み機構３を多段構成とし、摩擦杭本体１の所定位置に内装して摩擦杭Ａを形成する。
【００１７】
前記摩擦杭Ａを使用しての施工は、軟弱地盤におけるや摩擦杭Ａの構築箇所に、摩擦杭Ａより僅かに径大とした掘削穴Ｂを掘削構築する。掘削穴Ｂの壁面は、必要に応じてベントナイト液等を使用して崩落を防止する。
【００１８】
前記掘削穴Ｂの構築が終了すると摩擦杭Ａを掘削穴Ｂ内に押し込み、所定位置まで摩擦杭Ａを押し込んだら、点火装置によって火薬Ｃに点火し爆発させる。これによって爆発ガスが火薬室３１から砲筒部３２に至り、枝腕体２が砲筒部３２から飛び出し、岩盤Ｄ内に、基端部が砲筒部３２に残った状態で差し込まれる。更に前記摩擦杭Ａはそのままでもまた土砂の埋め戻しやセメントの注入など、当該地盤の状況に応じて後処理を行う。
【００１９】
このように摩擦杭Ａは、摩擦杭本体１の周面から多数の枝腕体２が突出して地面Ｄに突き刺さった状態となるので、摩擦杭Ａの上下方向における地盤Ｄとの摩擦抵抗が非常に大きい状態で埋設されることになる。
【００２０】
尚本発明は、枝腕体２が摩擦杭本体１の内方から火薬の爆発力で周囲地盤に差し込む作用を発揮するものであれば、例えば火薬室や砲筒部を採用せずに枝腕体２の基部に火薬を直接充填して爆発させたり、火薬の爆発力を枝腕体に間接的（鋼管軸心に火薬による拡幅部材を設けて、拡幅部材で枝腕体を押圧する等）に作用する構造を採用する等の任意の構造を採用できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、摩擦杭本体（鋼管）の外周に適宜な透孔を多段に適宜数形成すると共に、鋼管内に、前記透孔に先端を臨ませた枝腕体と、枝腕体を透孔から鋼管外周方向に強圧する火薬駆動の打ち込み機構とを、前記鋼管に内装してなる摩擦杭であり、また前記の摩擦杭を掘削穴内に押入、火薬に点火して枝腕体を掘削穴壁に打ち込み、しかる後必要に応じて掘削穴を埋め戻してなる摩擦杭の施工工法で、軟弱地盤内に直立した摩擦杭本体（鋼管）から多数の枝腕体が地盤内に突き刺さった状態で構築されることにより、摩擦杭の軸方向の摩擦抵抗を増大させたもので、支持層が深い地盤において、この深い支持層まで杭を打ち込む必要がなく、支持層に到達しない長さの摩擦杭で十分効果的な建物基礎及び土木構造物の支持が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明工法の施工順の説明図。
【図２】本発明の摩擦杭の要部断面図。
【符号の説明】
Ａ      摩擦杭
１      摩擦杭本体（鋼管）
１１    透孔
２      枝腕体
２１    ガス抜き用溝
３      打ち込み機構
３１    火薬室
３２    砲筒部
３３    連結棒
Ｂ      掘削穴
Ｃ      火薬
Ｄ      地面
【図１】
2004293090.tif 000003
【図２】
2004293090.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月7日(2003.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
前記掘削穴Ｂの構築が終了すると摩擦杭Ａを掘削穴Ｂ内に押し込み、所定位置まで摩擦杭Ａを押し込んだら、点火装置によって火薬Ｃに点火し爆発させる。これによって爆発ガスが火薬室３１から砲筒部３２に至り、枝腕体２が砲筒部３２から飛び出し、地盤Ｄ内に、基端部が砲筒部３２に残った状態で差し込まれる。更に前記摩擦杭Ａはそのままでもまた土砂の埋め戻しやセメントの注入など、当該地盤の状況に応じて後処理を行う。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明工法の施工順の説明図。
【図２】本発明の摩擦杭の要部断面図。
【符号の説明】
Ａ      摩擦杭
１      摩擦杭本体（鋼管）
１１    透孔
２      枝腕体
２１    ガス抜き用溝
３      打ち込み機構
３１    火薬室
３２    砲筒部
３３    連結棒
Ｂ      掘削穴
Ｃ      火薬
Ｄ      地盤