(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木杭を鉛直に打設して、前記木杭の頭部上面が地盤表面または掘り下げられた地盤表面を越えるまで下げる段階と、
砂礫が充填された土質パックを前記木杭の上部に投入し、前記土質パックの上から突き固めまたは振動圧入または静的圧入による押し下げを行い、前記土質パックの投入と押し下げを繰り返し、前記木杭の頭部上面が軟弱地盤の地下水位より下側の位置となるまで押し下げる段階と、
前記木杭の上部に積み上げられた前記土質パックの最上面が、地盤表面または掘り下げられた地盤表面と段差のない状態とする段階と、が備えられることを特徴とする木杭の打設工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木杭の打設工法に係り、より詳細には、木杭が軟弱地盤の鉛直方向に打設されて腐朽することなく盛土や上部構造物を支えると共に、木杭の打設により地盤が密になり、水平土圧が上昇し拘束力が増加し、排水性が増し、地盤全体のせん断抵抗が増した状態を維持させることができる木杭の打設工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木杭を地中に打設する環境貢献型の地盤対策が行われている。その場合、木杭の腐朽と虫害が問題となる。既設構造物の木杭の掘り出し調査および室内実験の結果、地盤中の木杭は、地下水より下にあれば、腐朽も虫害も生じないことがわかっている。そのため、建築基準法施行令では「建築物の基礎に木杭を使用する場合、その木杭は平屋建ての木造建築に使用する場合を除き、常に水面下にあるようにしなければならない」としている。一般に、地盤に打ち込んだ木杭の上部が地下水の変動の下限より上に出るような場合には、木杭に薬剤による防腐対策が行われる。腐朽が生じないなら虫害も生じないので、腐朽とは虫害を含むものである。しかしながら、薬剤による腐朽対策の場合、たとえ安全基準を満たしていても、土壌汚染などについて安全性に不安が持たれることが多い。
【０００３】
特許文献１の木杭の腐朽対策は、地下水位より上に出る木杭の部分に、空気遮断材を塗布して被覆部を形成する、あるいは空気遮断を有する地盤に木杭を打設するものである。木杭は、例えば地下水位より上に出る部分が空気遮断層となるように打設される。しかしながら、地下水位より上の木杭部分を空気遮断層となるように被覆し腐朽を生じさせない木杭とするには、空気遮断材を多数の木杭に塗布しなければならない作業が必要となり、木杭にキズや割れがないか等の確認にも手間がかかるので、施工コストを増大させるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、木杭の腐朽防止を図ると共に、木杭の打設により地盤が密になり、水平土圧が上昇し拘束力が増加し、排水性が増し、地盤全体のせん断抵抗が増した状態を維持させることができる木杭の打設工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による木杭の打設工法は、木杭を鉛直に打設して、前記木杭の頭部上面が地盤表面または掘り下げられた地盤表面を越えるまで下げる段階と、砂礫が充填された土質パックを前記木杭の上部に投入し、前記土質パックの上から突き固めまたは振動圧入または静的圧入による押し下げを行い、前記土質パックの投入と押し下げを繰り返し、前記木杭の頭部上面が軟弱地盤の地下水位より下側の位置となるまで押し下げる段階と、前記木杭の上部に積み上げられた前記土質パックの最上面が、地盤表面または掘り下げられた地盤表面と段差のない状態とする段階と、が備えられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による木杭の打設工法は、木杭を打設して木杭の頭部上面が軟弱地盤の地下水位より下側の位置となるまで押し下げ、地盤表面または掘り下げられた地盤表面と木杭の頭部との間を土質パックで満たしたので、（１）木杭は地下水位より下側にあるから腐朽することがない。（２）土質パックまたは砂礫の締め固めは、周囲の地盤に緩みを生じさせることがなく、木杭の打設により地盤が密になり、水平土圧が上昇し拘束力が増加し、排水性が増し、地盤全体のせん断抵抗が増した状態を維持させることができる。（３）土質パックは、長期的に安定して上部構造物の荷重を木杭に伝達できる。（４）砂礫の土質パックは低コストが図れる。（５）砂礫は土質パック用の袋に充填されているので、地震で液状化することがない。（６）薬剤を用いないので、汚染の心配がない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による木杭の打設工法を盛土基礎に適用した例である。
【図２】本発明による木杭の打設工法を水路基礎に適用した例である。
【図３】本発明による第１の木杭の打設工法の施工手順を示す説明図である。
【図４】本発明による第２の木杭の打設工法の施工手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明による木杭の打設工法を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明による木杭の打設工法を盛土基礎に適用した例である。図１
は、木杭２を軟弱地盤５に打ち込んで地盤改良工事を行なったものである。木杭２の上方には盛土１が施工されている。木杭２の頭部上面は、軟弱地盤５の地下水位より下側の位置に来るように打設機で打設される。木杭２の頭部上面から地盤表面までの間は土質パック３で満たされている。土質パック３は砂礫を袋詰めしたものである。木杭２は、地盤に鉛直に打ち込まれる。
【００１２】
図２は、本発明による木杭の打設工法を水路基礎に適用した例である。軟弱地盤５は、水路構造物４が設置可能に掘り下げられている。掘り下げられた地盤表面に鉛直に木杭２を打ち込んで地盤改良工事を行なったものである。木杭２の上方には水路構造物４が設置されている。木杭２の頭部上面は、軟弱地盤５の地下水位より下側の位置にある。木杭２の頭部上面から地盤表面までの間が土質パック３で満たされている。
【００１３】
図３は、本発明による第１の木杭の打設工法の施工手順を示す説明図である。（Ａ）は、打設機で木杭２を打設し、木杭２の頭部上面が地盤表面または掘り下げられた地盤表面（符号Ｆで示す）を越え、土質パック３を１つ投入できる程度まで押し下げられることを示す。符号Ｋは木杭２の打設方向を示す。（Ｂ）は、押し下げられた木杭２の上部に土質パック３を投入することを示す。（Ｃ）は、土質パック３を例えば打撃によって突き固めると同時に木杭２をさらに下方に押し下げることを示す。突き固めによらず振動圧入あるいは静的圧入でこれを行なってもよい。突き固めは、符号Ｓで示すように丸太棒のタコなどで行なうことができる。土質パック３は水分を多く含まないことが望ましい。水分が多いと固めにくいからである。また、突き固めることで土質パック３内の空気が外に押し出される。土質パック３は、長期的に安定して上部構造物の荷重を木杭２に伝達できる。合わせて木杭２の周辺地盤を緩ますことがないようにできる。（Ｄ）は、木杭２の頭部上面が、軟弱地盤５の地下水位（符号Ｗで示す）より下側の位置に来たことを示す。また、木杭２の上部に押し込まれた土質パック３の最上部は、地盤表面または掘り下げられた地盤表面（符号Ｆで示す）と段差がない状態とされる。地下水位（Ｗ）の位置は変動するので、最も下がった位置より下側に木杭２の頭部上面が来るように打設する。
【００１４】
木杭２の打ち込み深さは、土質パック３の使用数または木杭２の頭部に設置した鉄製などのロッド６やひもなどにより管理することができる。ロッド６は、図３の引出円の中に示すように、地盤表面（Ｆ）と地下水位（Ｗ）の距離（Ｌ）の長さを有する。これを木杭２の脇に打ち込み固定する。ロッド６は、経年変化で劣化し消失してもよい。ロッド６の上側の先端が地盤表面（Ｆ）と同じになれば、木杭２の上面が地下水位（Ｗ）に達したことが分かる。
【００１５】
図４は、本発明による第２の木杭の打設工法の施工手順を示す説明図である。（Ａ）は、打設機で木杭２を打設し、木杭２の頭部上面が地盤表面または掘り下げられた地盤表面（符号Ｆで示す）に至ったことを示す。（Ｂ）は、さらに打設機で木杭２を押し下げ、木杭２の頭部上面が、軟弱地盤５の地下水位（符号Ｗで示す）より下側の位置に来たことを示す。打設機が孔に入らない場合は、孔に挿入可能な棒状金具などを挿入して木杭２を押し込むことができる。（Ｃ）は、押し下げられた木杭２の上部に土質パック３を投入し、必要によりタコ（符号Ｓで示す）による締め固めを行なうことを示す。土質パック３を締め固めることで、土質パック３内の空気が外に押し出される。なお、投入した砂礫が孔の周囲に広がらない場合には、土質パック３を使用せず、砂礫を直接投入し締め固めるだけでもよい。（Ｄ）は、木杭２の上部が土質パック３で満たされ、土質パック３の最上部は、地盤表面または掘り下げられた地盤表面（符号Ｆで示す）と段差がない状態とされる。
【００１６】
なお、土質パック３は、砂礫が充填されるとしたが、粉砕されたコンクリート廃材やスラグなどを使用してもよい。粒径が大きく均等な砂礫を使用するなら、締め固めをしないことも可能で、荷重の伝達も十分に行える。
【００１７】
第１の木杭の打設工法は、軟弱地盤が比較的柔らかい場合に適している。すなわち、突き固めで土質パック３と木杭２を押し下げることができ、木杭２の上部が地下水位より下となるまで距離に合わせて土質パックを投入できるからである。第２の木杭の打設工法は、軟弱地盤がやや硬い場合や木杭の打設にやや大きいエネルギーを必要とされる場合に適している。打設機で木杭２の上部が地下水位の下に来るまで打設しておき、後は木杭２の上に形成された孔に土質パック３または砂礫を投入し締め固めるだけとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明による木杭の打設工法は、木杭の腐朽防止を図ると共に、地盤が密になり、水平土圧が上昇し拘束力が増加し、排水性が増し、地盤全体のせん断抵抗が増した状態を維持させるので軟弱地盤の改良工事に好適である。
【符号の説明】
【００１９】
１    盛土
２    木杭
３    土質パック
４    水路構造物
５    軟弱地盤
６    ロッド
Ｋ    打設機による打設
Ｓ    丸太棒による突き固め
Ｆ    地盤表面または掘り下げられた地盤表面
Ｗ    地下水面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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