(57)【要約】【課題】土壌を汚染することがなく、簡易かつ短工期で実現することができる拡幅杭及びその施工方法を提供する。【解決手段】地盤１１に打設され建物を支持する杭であって、断面方向に折り畳み可能な内部空洞有底の柱状体であり、内部に充填材を充填することで、断面を拡幅させることができる拡幅杭１、及び鋼管８と鋼管８の先端に脱着可能に取り付けられる先端キャップ１０からなる杭打設用支持枠７を用い、杭打設用支持枠７に拡幅杭１を挿入する工程と、拡幅杭１を挿入した杭打設用支持枠７を地盤１１に打設する工程と、杭打設用支持枠７の鋼管８と先端キャップ１０を分離し、鋼管８だけを地表に引き抜く工程と、拡幅杭１の内部に充填材を充填する工程とからなる拡幅杭１の打設方法により解決される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に打設され建物を支持する杭であって、
断面方向に折り畳み可能な内部空洞有底の柱状体であり、内部に充填材を充填することで、断面を拡幅させることができる拡幅杭。
【請求項２】
前記充填材が水である請求項１に記載の拡幅杭。
【請求項３】
前記杭がプラスチック製である請求項１乃至２に記載の拡幅杭。
【請求項４】
鋼管と該鋼管の先端に脱着可能に取り付けられる先端キャップからなる杭打設用支持枠を用い、
該杭打設用支持枠に前記拡幅杭を挿入する工程と、
拡幅杭を挿入した杭打設用支持枠を地盤に打設する工程と、
杭打設用支持枠の鋼管と先端キャップを分離し、鋼管だけを地表に引き抜く工程と、
拡幅杭の内部に充填材を充填する工程とからなる拡幅杭の打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭に関する。詳しくは、地盤に打設後、杭の断面を拡幅させることができる杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物を建設する場合、地盤を補強する方法として柱状改良杭や小口径鋼管杭の施工が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４１５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
柱状改良杭は、現場の土と固化材を現場で混合攪拌するため、施工による品質のばらつきが生じる。また、養生期間が必要となるため、工期が長くなるといった問題がある。さらに、土質によっては六価クロムが溶出する可能性がある。
【０００５】
一方、小口径鋼管杭は、杭先端部を硬い地盤に支持させる必要があり、条件によっては施工できない建設地もある。また、鋼管の腐食による劣化が懸念されるという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み、土壌を汚染することがなく、簡易かつ短工期で実現することができる拡幅杭及びその施工方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】
上記の課題は、地盤に打設され建物を支持する杭であって、断面方向に折り畳み可能な内部空洞有底の柱状体であり、内部に充填材を充填することで、断面を拡幅させることができる拡幅杭により解決される。
【０００８】
この拡幅杭は、断面方向に折り畳み可能な内部空洞有底の柱状体となっているので、地盤に打設後、内部に充填材を充填することで、断面を拡幅させることができる。そして、拡幅杭の断面を拡幅させることで、拡幅杭の外周面の土との摩擦力で拡幅杭の支持力を発揮することができる。さらに、拡幅杭で支持された地盤に建物が建てられることで、拡幅杭にさらなる荷重がかかり、さらに拡幅杭が拡幅し、さらなる支持力を発揮することができる。なお、ここで断面方向の断面とは、拡幅杭の杭芯方向に対して垂直な断面の意味である。
【０００９】
そして、拡幅杭周面の摩擦を主要な支持力とすることで、強固な地盤に拡幅杭を支持させなくても支持力を発揮することができるので、建設地に制限を受けることなく使用することができる。
【００１０】
また、この拡幅杭は、地盤に打設し、内部に充填材を充填するだけなので、短工期で実現することができ、さらに、土壌を汚染することもない。
【００１１】
この拡幅杭において、充填材が水であるとよい。
【００１２】
充填材が、水であるので、入手が容易で、土壌汚染物質を含まず、取り扱いも容易に行うことができる。さらに、この拡幅杭を廃棄する場合であっても、簡便に取り扱うことができる。
【００１３】
また、この拡幅杭が、プラスチック製であるとよい。
【００１４】
プラスチック製の拡幅杭を用いることで環境負荷を低減することができる。特にプラスチックがリサイクルプラスチックである場合には、資源を有効に活用することができる。
【００１５】
また、上記の課題は、鋼管と該鋼管の先端に脱着可能に取り付けられる先端キャップからなる杭打設用支持枠を用い、該杭打設用支持枠に前記拡幅杭を挿入する工程と、拡幅杭を挿入した杭打設用支持枠を地盤に打設する工程と、杭打設用支持枠の鋼管と先端キャップを分離し、鋼管だけを地表に引き抜く工程と、拡幅杭の内部に充填材を充填する工程とからなる拡幅杭の打設方法によっても解決される。
【００１６】
この拡幅杭の打設方法では、拡幅杭を、鋼管と該鋼管の先端に脱着可能に取り付けられる先端キャップからなる杭打設用支持枠内に挿入し、杭打設用支持枠と一体となった拡幅杭を地盤に打設し、その後、杭打設用支持枠の鋼管と先端キャップを分離し、鋼管だけを地表に引き抜くようになされているので、拡幅杭を確実に地盤に打設することができる。特に、拡幅杭が、断面が拡幅する構成のため強度が十分でない場合であっても、拡幅杭の打設中に、拡幅杭が変形することなく地盤に打設することができる。
【００１７】
また、打設後の拡幅杭の内部に充填材を充填することで、杭の断面を拡幅させ、拡幅杭の外周面の土との摩擦力で拡幅杭の支持力を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は以上のとおりであるから、土壌を汚染することがなく、簡易かつ短工期で実現することができる拡幅杭を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の拡幅杭を示すものであって、図（イ）は、圧縮した状態を示す平面図、図（ロ）は、同側面図、図（ハ）は図（ロ）のＡ−Ａ線断面図、図（二）は、拡幅した状態を示す平面図、図（ホ）は、同側面図、図（ヘ）は図（ホ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図（イ）乃至（ハ）は、図３（イ）乃至（ハ）とともに、拡幅杭の施工方法を順次示す説明図である。
【図３】図（イ）乃至（ハ）は、図２（イ）乃至（ハ）とともに、拡幅杭の施工方法を順次示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態の拡幅杭を示すものであって、図（イ）は平面図、図（ロ）は同側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示す本発明の第１の実施形態である拡幅杭１は、隣り合う折れ部２が、交互に山折り２ａと谷折り２ｂを繰り返す断面が１２角形をした内部空洞で上端部３及び下端部４がそれぞれ閉口した有底の柱状体であり、折れ部２で長尺方向で折れ曲がることで、図（イ）に示す略星形の１２角形から図（ハ）に示す略正１２角形に変形することができる。
【００２２】
拡幅杭１の側面部５は、例えばプラスチックなどの材料からなり、一体物に折れ部２を設けて加工されている。なお、上端部３及び下端部５は、拡幅杭１の断面形状の変形に対応できるように、伸縮性のある材料が用いられ、それぞれ側面部と水密状態を確保できるように溶着等により一体化されている。
【００２３】
そして、拡幅杭１の内部には充填材として水を充填することができ、充填した水の内圧によって、拡幅杭１は、図１（イ）、（ロ）に示す圧縮状態から、図１（ハ）、（二）に示す拡幅状態に変形することができる。
【００２４】
なお、上端部３に備えられた６は、上端部より水を充填するための充填孔であり、図示しないキャップを締めるにより、拡幅杭１の内部に充填した水を密閉状態に保つことができる。
【００２５】
この拡幅杭１の施工は次のように行う。
【００２６】
まず、最初に、図２（イ）に示すように、圧縮状態となった拡幅杭１を杭打設用支持枠７内に挿入する。ここで、杭打設用支持枠７は、内部中空両端開放の鋼管８と鋼管８の下端部９に脱着可能に取り付けられる先端キャップ１０とからなる。ここでは、鋼管８の下端部と先端キャップ１０には、それぞれ螺合するように螺子が備えられており、鋼管８と先端キャップ１０をそれぞれ相互に回転させることで、分離することができる。
【００２７】
次に、図２（ロ）に示すように、拡幅杭１を挿入した杭打設用支持枠７を地盤１１に打設する。
【００２８】
次に、図２（ハ）に示すように、所定深度まで杭打設用支持枠７を打設した後に、鋼管８を回転させ、鋼管８と先端キャップ１０を分離する。
【００２９】
次に、図３（イ）に示すように、鋼管８だけを地盤１１から引き抜く。
【００３０】
次に、図３（ロ）、（ハ）に示すように、拡幅杭１の上端部に備えた充填孔６より、拡幅杭１内部に水を、拡幅杭１が拡幅状態となるまで充填し、最後に、拡幅杭１内部の水が流出しないように充填孔６にキャップを締めて、拡幅杭１の施工は完了する。
【００３１】
この拡幅杭は、地盤に打設後、内部に充填材として水を充填することで、断面を拡幅させることができ、拡幅杭の断面を拡幅させることで、拡幅杭の外周面の土との摩擦力で拡幅杭の支持力を発揮することができる。さらに、拡幅杭で支持された地盤に建物が建てられることで、拡幅杭にさらなる荷重がかかり、さらに拡幅杭が拡幅し、さらなる支持力を発揮することができる。
【００３２】
その結果として、拡幅杭周面の摩擦を主要な支持力とすることで、強固な地盤に拡幅杭を支持させなくても支持力を発揮することができるので、建設地に制限を受けることなく使用することができる。
【００３３】
さらに、この拡幅杭は、地盤に打設し、内部に充填材を充填するだけなので、短工期で実現することができ、さらに、土壌を汚染することもない。
【００３４】
また、拡幅杭内部に充填する充填材として水を用いているので、入手が容易で、土壌汚染物質を含まず、取り扱いも容易に行うことができる。さらに、この拡幅杭を廃棄する場合であっても、簡便に取り扱うことができる。
【００３５】
また、拡幅杭の原材料として、プラスチック製の拡幅杭を用いることで環境負荷を低減することができる。特にプラスチックがリサイクルプラスチックである場合には、資源を有効に活用することができる。
【００３６】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、拡幅杭の内部に充填材として水を用いる場合についてしめしたが、充填材として、水に限定される必要はなく、拡幅杭の内部に充填可能で、拡幅杭を圧縮状態から拡幅状態へと変形させることができるものであればよく、例えば、油であってもよいし、砂などの粒状物、またこれら以外の資材であってもよいのはいうまでもない。
【００３７】
さらに、拡幅杭の原材料は、プラスチックに限定される必要はなく、内部に充填材を充填することで、圧縮状態から拡幅状態へと変形させることができるものであればよく、その構造も上記実施例で示したように、一体物の資材に折れ筋を付けて構成される構造に限らず、複数の資材をそれぞれ接続して構成されてもいうまでもない。
【００３８】
さらに、拡幅杭の形状は、定型である必要はなく、図４（イ）、（ロ）に示すように、断面不定形の袋状であってもよいし、他の形状であってもよく、要は、拡幅杭は、内部空洞の柱状体であって、内部に充填材を充填することで、その断面が拡幅されるものであればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・拡幅杭
２・・・折れ部
２ａ・・・山折り（折れ部）
２ｂ・・・谷折り（折れ部）
３・・・上端部（拡幅杭）
４・・・下端部（拡幅杭）
５・・・側面部
６・・・充填孔
７・・・杭打設用支持枠
８・・・鋼管
９・・・下端部（鋼管）
１０・・・先端キャップ
１１・・・地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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