(57)【要約】【課題】施工が容易であり、施工コスト及び輸送コストが低廉なコマ型杭及びその施工方法を提供する。【解決手段】本発明の施工方法は、上端に水平面を有し下方に向かって縮径するテーパ部を有するコマ基礎本体と、該コマ基礎本体の下端から下方に延在する軸足部とを備えるコマ型杭の施工方法であり、軸足部を形成するための杭を地盤に埋設する埋設工程と、埋設された該杭の上端周縁領域を除去及び／又は圧密して該杭を露出させるとともにテーパ状凹部を形成する凹部形成工程と、該杭の上端に前記コマ基礎本体を補強するための補強部材を設置する補強工程と、該テーパ状凹部にコンクリートを打設するコマ基礎本体形成工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に水平面を有し下方に向かって縮径するテーパ部を有するコマ基礎本体と、該コマ基礎本体の下端から下方に延在する軸足部とを備えるコマ型杭の施工方法であって、
前記軸足部を形成するための杭を地盤に埋設する埋設工程と、
埋設された該杭の上端周縁領域を除去及び／又は圧密して該杭を露出させるとともに該地盤にテーパ状凹部を形成する凹部形成工程と、
該杭の上端に前記コマ基礎本体を補強するための補強部材を設置する補強工程と、
該テーパ状凹部にコンクリートを打設して前記コマ基礎本体を形成するコマ基礎本体形成工程と、
を含むことを特徴とするコマ型杭の施工方法。
【請求項２】
補強部材は杭の上端周面を囲繞する環状補強部と、該環状補強部から下方斜めに径内方向に延在する斜め補強部と、を有することを特徴とする請求項１記載のコマ型杭の施工方法。
【請求項３】
コマ基礎本体のテーパ部は円錐形状とされていることを特徴とする請求項１又は２記載のコマ型杭の施工方法。
【請求項４】
コマ基礎本体の最大径Ｄは軸足部の直径ｄの２〜４倍の範囲とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のコマ型杭の施工方法。
【請求項５】
テーパ部の水平面に対する傾斜角は２０°以上４５°以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のコマ型杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常の既製杭の上端にコマ基礎を一体化したコマ型杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤の安定化や基礎の強化を図るための杭として、コマ基礎が知られている（例えば特許文献１、２）。このコマ基礎は、図４に示すように、上端に水平面を有し、下方に向かって縮径する胴部１００が設けられ、胴部１００の下端から下方に向かって軸足１０１が設けられている。コマ基礎は胴部１００が上方に向かってテーパ状に広がっているため、応力を斜め下方に分散させることができ、基礎荷重を広く分散することができる。また、軸足１０１が地盤に突き刺ささった状態となるため、軸足と地盤との摩擦力が荷重をささえる力となる。このため、地盤の安定化や基礎の強化を図ることができる。
【０００３】
また、特許文献３では、上端にネジ部を設けた円筒状の既製杭を地盤に打ち込み、上端のネジ部にコマ基礎を螺合させて軸足部分の長いコマ基礎とする発明が記載されている。この発明によれば、地盤と長い軸足部分との大きな摩擦力で支持力を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５１−１２５９０５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１５１３１５号公報
【特許文献３】特開平４−１４５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コマ基礎を施工する際には、図５に示すように、まず地盤１０２に予め穴１０３を掘っておき、軸足１０１を突き刺した状態で垂直に立設し、再び穴を埋め戻して設置する。この際、地盤が軟弱な場合には胴部１００の周りに目詰砕石10４を施し、突き固めるということを行う必要があった。このため、施工に多くの手間がかかり、施工コストが高くなるという問題があった。また、径の大きな胴部１００の下端に軸足１０１が下方に突出しているため、運搬車に効率よく積み重ねて積載することが困難であり、輸送コストが高いという問題があった。さらには、軸足１０１を長くすると、軸足１０１と地盤１０２との摩擦力が増えて支持力がアップするものの、重心が高くなって不安定となるため、軸足１０１の埋設工事が難しくなる。
【０００６】
この点、上記特許文献３の既製杭の上端にコマ基礎を螺合させた軸足部分の長いコマ基礎であれば、コマ基礎部分と既製杭の部分とが施工前において分かれているため、運搬車に効率よく積み重ねて積載することができ、輸送コストが低廉となる。また、軸足と地盤との摩擦力が増えて支持力がアップする。
【０００７】
しかしながら、既製杭の上端に大きくて重いコマ基礎を螺合させる作業は空中でやらざるを得ず、大きな直径を有するコマ基礎を螺合することは作業の困難性が伴っていた。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、支持力が大きくて施工が容易であり、杭の強度が高く、施工コスト及び輸送コストが低廉なコマ型杭の施工方法を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のコマ型杭の施工方法は、上端に水平面を有し下方に向かって縮径するテーパ部を有するコマ基礎本体と、該コマ基礎本体の下端から下方に延在する軸足部とを備えるコマ型杭の施工方法であって、前記軸足部を形成するための杭を地盤に埋設する埋設工程と、埋設された該杭の上端周縁領域を除去及び／又は圧密して該杭を露出させるとともに該地盤にテーパ状凹部を形成する凹部形成工程と、該杭の上端に前記コマ基礎本体を補強するための補強部材を設置する補強工程と、該テーパ状凹部にコンクリートを打設して前記コマ基礎本体を形成するコマ基礎本体形成工程と、を含むことを特徴とする
【００１０】
本発明のコマ型杭の施工方法では、まず埋設工程として軸足部を形成するための杭が埋設される。この杭には、コマ型杭の特徴である胴部は設けられていない。杭を埋設する方法については、特に限定されない。例えばPC鋼管杭、ＰＨＣ杭、ＲＣ杭、ＳＣ杭等の公知の杭の上から大型の打撃ハンマーを落下させたり、振動を用いて打ち込む杭打ち機を用いる方法や、クレーンで吊り上げ自重を反力として圧入させたり、機械重量とウェイトブロックまたは油圧シリンダーが取り付けられたベースマシンの自重を用いる方法、PC杭や鋼管杭を回転させながら圧入させる方法などが挙げられる。
【００１１】
そして次に、凹部形成工程として、埋設された該杭の上端周縁領域を除去及び／又は圧密して該杭を露出させるとともに、地盤にテーパ状凹部を形成する。テーパ状凹部の形成に地盤の圧密を用いる方法は、圧密により地盤の強度が上がり、コマ型杭による基礎の強化効果がさらにアップするため、特に好ましい。
除去及び／又は圧密の方法や、領域の範囲は特に限定されない。ただし、凹部形成工程において形成されるテーパ状凹部の形状や大きさが、コマ型杭の胴部の形状や大きさを直接決定するものであるため、コマ型杭に必要とされる支持力、地盤の硬さ、等を考慮して適宜決定する。除去領域は杭の軸心を中心とした円錐領域や角錐領域とすることができるが、円錐領域が特に好ましい。円錐形状であれば、テーパ部にかかる応力を均等にすることができるからである。また、コマ基礎本体の最大径Ｄは軸足部の直径ｄの２〜３倍の範囲とされていることが好ましい。コマ基礎本体の最大径Ｄが軸足部の直径ｄの２倍未満では、コマ基礎本体のテーパ部分が地盤と接する面積が、軸足部と地盤とが接する面積と比べて相対的に小さくなり、コマ基礎本体のテーパ部が地盤を支える応力が小さくなり、コマ基礎本体のテーパ部による地盤の支持力が不足するおそれがある。また、コマ基礎本体の最大径Ｄが軸足部の直径ｄの３倍を超えると、軸足部と地盤とが接する面積が相対的に小さくなるため、軸足部による地盤の支持力が不足するおそれがある。
さらに、テーパ状凹部の水平面に対する傾斜角は２０°以上４５°以下であることが好ましい。こうであれば、杭にかかる応力を斜め下方に適切に分散させることができ、基礎荷重を広く分散することができる。
【００１２】
凹部形成工程終了後、杭の上端に胴部を補強するための補強部材を設置する（補強工程）。補強部材は、杭とコマ基礎との一体化を高め、コマ型杭の胴部の強度を高めるための補強材としての役割を果たすものであり、鉄筋コンクリートに用いられる、高張力を有する鉄筋を用いることが好ましい。
【００１３】
補強部材についての形状についても特に限定は無いが、杭の上端周面を囲繞する環状補強部と、該環状補強部から下方斜めに径内方向に延在する斜め補強部と、を有することが好ましい。こうであれば、コマ型杭の胴部におけるコンクリートと補強部材との接触面積が大きくなり、コマ型杭の胴部の一体化及び強度を優れたものとすることができる。また、補強部材に鉄筋を用いる場合には、異型鉄筋とすることが好ましい。こうであれば、鉄筋とコンクリートとの接触面積が増え、コマ型杭をさらに機械的な強度に優れたものとすることができる。
【００１４】
そして、最後にコマ基礎本体形成工程として、テーパ状凹部にコンクリートを打設する。これにより、テーパ状凹部が型枠の役目を果たしてコマ基礎本体が形成される。すなわち、本発明のコマ型杭の施工方法は、埋設工程で埋設された杭の上端部分に、コマ型杭の特徴であるテーパ部を有するコマ基礎本体が現場打ちのコンクリートによって形成される。このため、従来のコマ型杭の施工方法のように、既存コマ型杭をクレーンで吊り下げ、自重でコマ型杭の先端を打ちこむのとは異なり、軸足部を従来の杭打ち機で打ち込むことができ、立設させることができるため、軸足部の埋設の施工が容易となる。また、地中深くまで軸足部を埋設することが容易となるため、軸足部を支持地盤まで届かせることが容易となる。また、地盤と軸足部との間の大きな摩擦力によって地盤の支持力が大幅に向上する。さらには、従来の既存コマ型杭のように、コマ型杭の胴部の周りに目詰砕石を施し、突き固めるということを行わなくても施工が可能となるため、施工に手間がかからず、施工コストの低廉化が可能となる。さらには、胴部を現場打ちコンクリートにて形成するため、不安定な形状の既存コマ型杭を運搬するのと異なり、輸送コストも低廉となる。また、杭が中空の場合において、杭内も補強部材が設けられた場合には、杭内に侵入するコンクリートの付着力が向上し、杭とコマ基礎との一体化が図られ、ひいてはコマ型杭の強度が高くなる。
【００１５】
したがって、本発明のコマ型杭の施工方法によれば、施工が容易であり、杭の強度が高くなり、施工コスト及び輸送コストが低廉なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例における埋設工程Ｓ１及び凹部形成工程Ｓ２を示す模式図である。
【図２】実施例における補強工程Ｓ３及びコマ基礎本体形成工程Ｓ４を示す模式図である。
【図３】補強部材を載置した鋼管上端部分の斜視図である。
【図４】従来のコマ型杭の斜視図である。
【図５】従来のコマ型杭の施工方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のコマ型杭の施工方法の実施例について、実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
（実施例１）
＜埋設工程Ｓ１＞
実施例１のコマ型杭の施工方法では、まず、直径１００ｍｍの鋼管１２を図示しない鋼管杭施工機にセットし、鋼管１２の上端がグランドラインの少し下になるまで回転貫入させて埋設する（図１（ａ）（ｂ））。
【００１９】
＜凹部形成工程Ｓ２＞
次に、図１（ｃ）に示すように、鋼管１２の上端周縁領域の土を油圧ショベルやスコップで除去して、テーパ部分の水平面対する傾斜角度が３０°、最大径が３００mmとなるように、逆円錐形状のテーパ状凹部１３を形成する。なお、上端周縁領域の土を除去する替わりに、油圧ジャッキ等を用いて圧密して、あるいは土の除去と圧密とを併用して、テーパ状凹部を形成しても良い。こうであれば、土の圧密により地盤の強度が上がり、コマ型杭による基礎の強化効果がさらにアップする。
【００２０】
＜補強工程Ｓ３＞
さらに、図２（ｄ）に示すように、鋼管１２の上端に補強部材としての補強鉄筋１４を設置する。補強鉄筋１４は、図３に示すように、十字型に接合され鋼管１２の上端に載置された十字鉄筋１４ａと、十字鉄筋１４ａを鋼管１２上端の所定の４箇所の位置に固定するヘアピン型鉄筋１４ｂと、鋼管１２上端周面を囲繞し十字鉄筋１４ａの末端に溶接された環状鉄筋１４ｃとが設けられている。また、環状鉄筋１４ｃから下方斜め３０°の径内方向に延在する４本の斜め鉄筋１４ｄが環状鉄筋１４ｃとヘアピン型鉄筋１４ｂとに溶接されている。また、鋼管１２内部の上端から少し下方がった位置には、木製の丸い型枠１４ｅが十字鉄筋１４ａから吊り紐１４ｆによって吊り下げられている。
【００２１】
＜コマ基礎本体形成工程Ｓ４＞
そして、最後に図２（ｅ）示すように、テーパ状凹部１３にコンクリートを打設し、上面を面一に仕上げる。こうして、逆円錐形状の胴部１５と鋼管１２とが接合されたコマ型杭１６が完成する。
【００２２】
以上のように、このコマ型杭１６の施工方法では、埋設工程Ｓ１で埋設された鋼管１２との上端部分に、逆円錐形状の胴部１５が現場打ちのコンクリートによって形成される。すなわち、埋設工程Ｓ１の時点では鋼管１２に胴部が合体されていないため、埋設するのに特別な工法を用いることなく、通常の杭打ち機を用いることができる。このため、既存コマ型杭をクレーンで吊り下げ、自重でコマ型杭の先端を打ちこむのとは異なり、従来の杭打ち機で鋼管１２を打ち込むことができ、立設させることができるため、鋼管１２の埋設の施工が容易となる。また、地中深くまで鋼管１２を埋設することが容易となるため、鋼管１２を支持地盤まで届かせることが容易となる。また、地盤１０と鋼管１２との間の大きな摩擦力によって地盤の支持力が大幅に向上する。さらには、従来の既存コマ型杭のように、また、コマ型杭の胴部の周りに目詰砕石を施し、突き固めるということを行わなくても施工が可能となるため、施工に手間がかからず、施工コストの低廉化が可能となる。さらには、胴部１５を現場打ちコンクリートにて形成するため、不安定な形状の既存コマ型杭を運搬するのと異なり、輸送コストも低廉となる。
【００２３】
したがって、実施例のコマ型杭の施工方法によれば、施工が容易であり、施工コスト及び輸送コストが低廉なものとなる。
【００２４】
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
１０…地盤
１２…鋼管（杭）
１３…テーパ状凹部
１４…補強鉄筋
１４ｃ…環状鉄筋
１４ｄ…斜め鉄筋
１５…胴部
１６…コマ型杭
【図１】
2012031667.tif 000003
【図２】
2012031667.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012031667.tif 000006
【図５】
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