(57)【要約】【課題】  各種建造物を支持するため地中に建込まれる支持杭について、拡大球根との結合を強化できると共に、安価に提供することができるように改良する。【解決手段】  （１）ほぼ均等太さの断面円形の杭における球根内に沈設されるべき部分に、複数の該杭を貫通する孔又は切欠を設けたことを特徴とする支持杭。  （２）ほぼ均等太さの断面円形の中空杭の周壁に、長手方向に間隔をあけて複数の貫通孔を設けたことを特徴とする中空支持杭。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ均等太さの断面円形の杭における球根内に沈設されるべき部分に、複数の該杭を貫通する孔又は切欠を設けたことを特徴とする、支持杭。
【請求項２】
ほぼ均等太さの断面円形の中空杭の周壁に、長手方向に間隔をあけて複数の貫通孔を設けたことを特徴とする、支持杭。
【請求項３】
上記請求項２の中空支持杭を該支持杭内に掘削土砂を保留しつつ地盤に所定深さまで建込み、
次に、上記支持杭の中空内からセメント系固化液を上記貫通孔を通じて杭周辺地盤に向けて噴射し、それにより上記杭周辺地盤内に食い込みつつ上記貫通孔内にのぞむソイルセメント突起を形成し、
ついで、上記支持杭内の掘削土砂にセメント系固化液を注入し、それにより上記支持杭内に、上記ソイルセメント突起と結合したソイルセメント柱状体を該支持杭内長手方向に連続的に又は部分的に築造する、
杭支持工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、各種建造物を支持するため地中に建込まれる鋼管、コンクリート等からなる既成の中空又は中実の支持杭及び杭支持工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に建込まれる支持杭の支持力向上を図るため、杭下端部に拡大掘削によりソイルセメント拡大球根を築造すると共に、該拡大球根内に上記支持杭の下端部分を沈設することにより、支持杭の受ける荷重を球根を介して地盤に分担させる工法が広く行われ、さらに、その改良として、上記支持杭と球根との結合を強化するため、上記支持杭の球根内への沈設部分にらせん翼やフランジ状節部を突設したり、沈設部分の下部を大径に形成した改良支持杭が提案された。
【０００３】
しかし、らせん翼を突設したものは、強度の高いらせん翼用材料が必要となるばかりでなく加工に手間がかかり、又節部を突設したものや、大径に形成したものは、杭材料が大量に必要となり、しかもコンクリート製のものでは、新たな型枠も用意しなければならず、いずれのものも球根のソイルセメント内へ食い込ませる新たな部材を杭本体に付加するものであるため、材料費等で高価につく欠点があった。
【特許文献１】特開２００３−２５３６７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願第１発明は、球根との結合を強化することのできる支持杭を安価に提供することを課題とする。
【０００５】
本願第２発明は、球根との結合に限らず、他の所望位置で地盤に結合支持させることができる中空支持杭を提供することを課題とし、
【０００６】
本願第３発明は、上記第２発明の中空支持杭を地盤に支持させる杭支持工法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題解決の手段として、本願第１発明は、杭本体の一部を削除し、該削除部分に球根のソイルセメントを食い込ませる着想に基づき、
ほぼ均等太さの断面円形の杭における球根内に沈設されるべき部分に、複数の該杭を貫通する孔又は切欠を設けたことを特徴とする、支持杭を提案する。
【０００８】
本願第２発明は、上記第１発明が杭本体の削除部分に外側のソイルセメントを食い込ませるのに対し、杭の内側から杭本体の削除部分を通じて外側の周辺地盤に供給することにより杭を固定しようという着想に基づき、
ほぼ均等太さの断面円形の中空杭の周壁に、長手方向に間隔をあけて複数の貫通孔を設けたことを特徴とする、支持杭を提案し、
【０００９】
本願第３発明は、
上記請求項２の中空支持杭を該支持杭内に掘削土砂を保留しつつ地盤に所定深さまで建込み、
次に、上記支持杭の中空内からセメント系固化液を上記貫通孔を通じて杭周辺地盤に向けて噴射し、それにより上記杭周辺地盤内に食い込みつつ上記貫通孔内にのぞむソイルセメント突起を形成し、
ついで、上記支持杭内の掘削土砂にセメント系固化液を注入し、それにより上記支持杭内に、上記ソイルセメント突起と結合したソイルセメント柱状体を該支持杭内長手方向に連続的に又は部分的に築造する、
杭支持工法を提案する。
【発明の効果】
【００１０】
本願第１発明の支持杭によれば、杭本体に貫通孔又は切欠という削除を施すことにより材料費を節減することができ、しかもこれを球根内に沈設すると、該球根のソイルセメントを複数の貫通孔又は切欠内に食いこませて球根と支持杭との付着面積を増大させ、それにより球根との結合を強固にすることができる。特に貫通孔を設けた支持杭では、該貫通孔内に食いこませたソイルセメントをストッパーとして球根との結合をさらに強化することができるのである。
【００１１】
本願第２発明の支持杭によれば、杭の中空内から貫通孔を通じてセメント系固化液を杭周辺地盤に供給することが可能となり、それにより上記貫通孔を通じて、ソイルセメントを介して、支持杭を杭周辺地盤に結合することが実現できるのである。
【００１２】
本願第３発明の杭支持工法によれば、中空支持杭内に、杭周辺地盤に食い込むソイルセメント突起と結合したソイルセメント柱状体を築造することができ、それにより支持杭を周辺地盤と結合した強固な支持構造で建込むことができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願第１発明における「杭」には、鋼管、コンクリート等からなる中空杭、及びコンクリート等からなる中実杭が含まれる。
【００１４】
又、本願第２発明における「中空杭」には、鋼管、コンクリート等からなる中空杭がある。
【００１５】
さらに、本願第３発明における上記支持杭内に「ソイルセメント柱状体を該支持杭内長手方向に連続的に又は部分的に築造する」とは、上記支持杭内の上端部分を空け又は空けずに長手方向に連続する１本の柱状体を築造する場合、上記支持杭内に長手方向に断続する複数本の柱状体を築造する場合、及び上記支持杭内の一部に１本の柱状体を築造する場合を含む。又上記「セメント系固化液の噴射」には、下端部に噴射ノズルを有するロッドを杭中空内に昇降自在に挿入し、外部に設置されたセメント系固化液圧送ポンプから上記ロッド内に縦通された供給路を経て上記噴射ノズルに固化液を圧送するもの等が使用される。
【実施例】
【００１６】
第１発明の実施例
図１（イ）の支持杭（１）は、鋼管からなる中空杭における、球根内に沈設されるべき下端部分の周壁に、直径方向相対する位置に一対の円形貫通孔（２）、（２）及びそのやや上位における上記貫通孔（２）、（２）と９０度間隔をおいて直径方向相対する位置に同様の一対の円形貫通孔（２）、（２）をそれぞれ設けてある。
【００１７】
同図（ロ）の支持杭（１ａ）は、コンクリートからなる均等太さの断面円形中実杭における、球根内に沈設されるべき下端部分に、直径方向の貫通孔（２ａ）、及びそのやや上位に上記貫通孔（２ａ）と９０度間隔をおいて直径方向の貫通孔（２ａ）をそれぞれ設けてある。
【００１８】
同図（ハ）の支持杭（１ｂ）は、鋼管からなる中空杭における、球根内に沈設されるべき下端部の周壁に、下端から母線方向に切りこむ４本の切欠（３ｂ）…を等間隔をあけて設けた例である。
【００１９】
一例として、上記図１（イ）の支持杭（１）を拡縮自在の拡大翼を有する中掘りスクリュー掘削機を用いて地盤（Ｇ）に所定深さまで建込み、ついで上記支持杭（１）のやや下の地盤を拡大掘削すると共に、該拡大掘削孔内の掘削土砂にセメントミルクを注入撹拌してソイルセメント球根（Ｓ）を形成し、このソイルセメントの硬化前に該ソイルセメント球根（Ｓ）中に上記支持杭（１）の下端部分を圧入すると、図３に示すように支持杭（１）の貫通孔（２）…内にソイルセメントが食い込み、それにより硬化後は、球根と支持杭の付着面積が増大することにより互に強固に結合すると共に、上記貫通（２）…内に食い込んだ硬化ソイルセメントがストッパーとなって両者の結合をさらに強める。
【００２０】
第２発明の実施例
図２の支持杭（１ｃ）は、鋼管からなる中空杭の周壁全長にわたって、直径方向相対する位置に一対の円形貫通孔（２ｃ）、（２ｃ）とそのやや上位に上記貫通孔（２ｃ）、（２ｃ）と９０度間隔で直径方向相対する位置に一対の円形貫通孔（２ｃ）、（２ｃ）とを１組として、複数組（一例として５〜７組）を適宜上下間隔をあけて配設してある。
【００２１】
第３発明の実施例１
一例として図４に示すように、掘削ロッド下端部に直径方向延長線上に突出する２本のセメントミルク噴射ノズル（４ｃ）、（４ｃ）を有する中掘りスクリュー掘削機（Ｋｃ）を上記支持杭（１ｃ）の中空内に挿通し、該掘削機（Ｋｃ）の回転により支持杭（１ｃ）の下部地盤を先掘りし、掘削土砂は撹拌して支持杭（１ｃ）内に保留しつつ、支持杭（１ｃ）を上記先掘り孔内へ圧入していく。
【００２２】
支持杭（１ｃ）を所定深さまで掘進したら、掘削機（Ｋｃ）の噴射ノズル（４ｃ）、（４ｃ）を最下位の貫通孔（２ｃ）、（２ｃ）に向け、その状態で両ノズル（４ｃ）、（４ｃ）からセメントミルクを上記貫通孔（２ｃ）、（２ｃ）を通して杭周辺地盤（Ｇｃ）に噴射する。
【００２３】
噴射されたセメントミルクは、図４（イ）に示すように周辺地盤（Ｇｃ）内に浸入しつつ浸入部分の土砂を撹拌しつつセメントミルクと混合してソイルセメントの土塊を形成していき、このソイルセメント土塊が上記貫通孔（２ｃ）、（２ｃ）内に隆出又は張り出したソイルセメント突起（Ｐｃ）、（Ｐｃ）を形成する。
【００２４】
ついで、掘削機（Ｋｃ）を回転させながら上昇させつつ、噴射ノズル（４ｃ）、（４ｃ）からセメントミルクを支持杭（１ｃ）内の掘削土砂に噴射し、それにより支持杭（１ｃ）内に、上記ソイルセメント突起（Ｐｃ）…と結合したソイルセメント柱状体（Ｑｃ）を形成していく。同様に各貫通孔（２ｃ）…にソイルセメント突起（Ｐｃ）…を、ついで支持杭（１ｃ）内にソイルセメント柱状体（Ｑｃ）…を順次形成していく。各ソイルセメント硬化後、支持杭（１ｃ）内に、同図（ロ）のように各ソイルセメント突起（Ｐｃ）…と結合したソイルセメント柱状体（Ｑｃ）…が長手方向に連結して１本の柱状体を形成する。
【００２５】
第３発明の実施例２
第３発明の他の実施例として、中空支持杭を球根とソイルセメント突起により支持する工法も提供される。本例で使用される中空支持杭（１ｄ）は、球根に沈設されるべき下端部に図１と同様の１組の貫通孔（２ｄ）…を設け、杭の下端部から上方には、上記１組の貫通孔（２ｄ）…を適宜上下間隔をあけて２〜３組設けたものである。
【００２６】
図４と同様の中掘りスクリュー掘削機（Ｋｄ）を中空支持杭（１ｄ）内に挿通し、該掘削機（Ｋｄ）により先掘りし、掘削土砂は支持杭内に保留しつつ、支持杭（１ｄ）を先掘り孔内に圧入していく。
【００２７】
支持杭（１ｄ）を所定深さに圧入したら、支持杭（１ｄ）の下部地盤を掘削機（Ｋｄ）により掘削しつつ噴射ノズル（４ｄ）、（４ｄ）からセメントミルクを噴射し、該セメントミルクの噴射力により拡大掘削を行うと共に、該拡大掘削孔内の土砂とセメントミルクを混合してソイルセメント球根（Ｓｄ）を形成し、このソイルセメント球根（Ｓｄ）中に、その硬化前に上記支持杭（１ｄ）の下端部分を圧入する。
【００２８】
掘削機（Ｋｄ）を回転させながら上昇させつつ噴射ノズル（４ｄ）、（４ｄ）からセメントミルクを支持杭（１ｄ）内の掘削土砂に噴射してソイルセメント柱状体（Ｑｄ）を形成していき、次上位の貫通孔（２ｄ）、（２ｄ）の位置にノズル（４ｄ）、（４ｄ）が至ったら、そこで該ノズル（４ｄ）、（４ｄ）からセメントミルクを貫通孔（２ｄ）、（２ｄ）を経て周辺地盤に噴射して図４と同様にソイルセメント突起（Ｐｄ）、（Ｐｄ）を形成し、以下同様にソイルセメント柱状体（Ｑｄ）及びソイルセメント突起（Ｐｄ）、（Ｐｄ）を順次形成していく。
【００２９】
ソイルセメント硬化後、支持杭（１ｄ）は、下端部を硬化ソイルセメント球根（Ｓｄ）と結合され、その上位の各貫通孔（２ｄ）…の部位では、硬化ソイルセメント柱状体（Ｑｄ）を介して硬化ソイルセメント突起（Ｐｄ）…とそれぞれ結合され、それにより地盤に強固に支持される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（イ）本願第１発明による支持杭の一部縦断正面図である。（ロ）同上他の実施例の一部縦断正面図である。（ハ）同上さらに他の実施例の一部縦断正面図である。
【図２】本願第２発明による支持杭の一部縦断正面図である。
【図３】本願第１発明の支持杭の球根沈設状態の縦断正面図である。
【図４】（イ）本願第３発明工法のソイルセメント突起形成工程の縦断正面図である。（ロ）本願第３発明工程により得られた支持杭支持状態の縦断正面図である。
【図５】本願第３発明工法の他の実施例におけるソイルセメント突起形成工程の縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  支持杭
２、２ａ、２ｃ、２ｄ  貫通孔
３ｂ  切欠
Ｐｃ、Ｐｄ  ソイルセメント突起
Ｑｃ、Ｑｄ  ソイルセメント柱状体
【図１】
2007002595.tif 000003
【図２】
2007002595.tif 000004
【図３】
2007002595.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007002595.tif 000007