(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に杭孔を掘削し、スライムの処理をし、鉄筋を建て込み、更に鉄骨を建て込んで構築される現場打ちコンクリート杭の施工方法において、
杭孔を掘削し、第一次のスライム処理を行った杭孔の中に後記鉄筋籠の外周に位置する配置で後記する第三次スライム処理用のスライム処理用パイプを先行して設置し、次に鉄筋籠を建て込み、その後にトレミー管を杭孔中心部へ挿入し、該トレミー管を利用して孔底に沈降したスライムを排除する第二次スライム処理を行い、
その後直ちに前記スライム処理用パイプを通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次のスライム処理を開始し、同第三次スライム処理を継続したまま、杭孔中心部に孔底へ届く長さの長尺鉄骨を建て込み、
しかる後に前記トレミー管を利用する等して孔底からコンクリート打設を開始し、
その後に前記第三次スライム処理を終了し、スライム処理用パイプを地上へ回収してコンクリート打設を進めコンクリート杭を完成することをそれぞれ特徴とする、長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項２】
スライム処理用パイプを通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、スライム処理用パイプを、先端部にエア吹き出し孔を有するエア管となし、このエア管に地上から圧縮空気を供給し、空気泡の上昇によって安定液を対流させることを特徴とする、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項３】
スライム処理用パイプを通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、スライム処理用パイプの上部に水中ポンプを接続し、前記水中ポンプを運転してスライム処理用パイプの先端から安定液を吸引させ、杭頭部において孔内に戻し対流させることを特徴とする、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項４】
スライム処理用パイプを通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、スライム処理用パイプの上部をポンプ及びスライム除去タンクと接続し、同スライム処理用パイプの先端から安定液を吸引させ、スライム除去タンクへ戻した後、同タンクから出る安定液を杭頭部において孔内へ供給し循環させることを特徴とする、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項５】
スライム処理用パイプを通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、杭頭部から吸引した安定液をスライム除去タンクへ戻した後、同タンクから出る安定液をスライム処理用パイプの先端から孔底付近へ供給して循環させることを特徴とする、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば構真柱その他の鉄骨を孔底まで入れた鉄骨鉄筋コンクリート造杭（以下、ＳＲＣ杭と略す場合がある。）を構築する施工技術の分野に属し、さらに云えば、スライムが孔底に沈降することを防止して先端支持性能を確保し、並びにスライムがコンクリート中に混入することによるコンクリートの品質低下を防止するＳＲＣ場所打ちコンクリート杭の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、場所打ちコンクリート杭の施工においては、安定液を用いたアースドリル工法などにより杭孔を削孔しているが、掘り屑やスライムが孔底に沈降することは周知である。コンクリートの打設時に、孔底にスライムが残留していると、杭の先端支持性能が損なわれ、また、スライムがコンクリート中に混入してその品質を低下させるので、通常、事前に一次、二次のスライム処理を行うのが一般的である。しかし、現状なかなか狙い通りに適切なスライム処理の効果を上げていない。
【０００３】
具体的に、従来一般のアースドリル工法により逆打ち工法のための構真柱を構築する場合について、図６Ａ〜Ｋに例示した現場打ちコンクリート杭の施工方法を工程順に概説する。
【０００４】
図６Ａはアースドリル１による先行掘削の段階を示し、Ｂはケーシング２を建て込み、安定液３を注入した段階を示す。Ｃは杭孔軸部の掘削段階、Ｄは拡底掘削機構４による拡底部掘削の段階を示している。Ｅは削孔完了後の第一次スライム処理の段階を示している。この第一次スライム処理は、通例底浚い用バケットを使用し、孔底に沈降した掘り屑やスライムを除去する底浚いとして行われる。
【０００５】
図６Ｆは杭孔内へ鉄筋籠５の建て込みを行った段階を示し、Ｇは中心部へトレミー管６を挿入してスライムの存在及び量を測定する段階を示す。
図６Ｈは第二次スライム処理の段階を示す。この第二次スライム処理は、前記のトレミー管６を用いて沈降スライムを孔外に吸引、排除する水中ポンプ方式、又はエアーリフト方式などによる処理、或いは撹拌翼などを使用して機械的に沈降スライムを撹拌し孔外へ排除する処理などが多種多様に行われる。
【０００６】
例えば特開昭５２−８６１０号公報にはエアーリフトポンプによるスライム処理の方法が開示され、特開昭５８−９８５２５号公報及び特公平６−１９１３６号公報には、トレミー管の下端部からウオータージエットを噴射してスライムを除去する方法が開示されている。特開平５−２４７９４０号公報にはサクションポンプなどによりスライム処理専用パイプを通じてスライムを吸い上げて排除する方法が開示されている。
【０００７】
図６Ｉは、上記の第二次スライム処理を行った後直ちに、前記のトレミー管６により孔底から順にコンクリート打設を進める段階を示している。そして、コンクリート打設を完了後は直ちに、図６Ｊのように構真柱７の建て込みを行い、更に同図Ｋのようにケーシング２の引き抜きと埋め戻し８を行って杭を完成する。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】
図６Ａ〜Ｋに示した従来の施工手順から明らかなように、第二次スライム処理（図６Ｈ）において、トレミー管先端から沈降スライムを吸引できる範囲はせいぜい管先端近傍に限られるため、杭孔内に鉄筋籠５以外は何もない（特に中心部は広く空いている）状態でトレミー管先端を孔底全体にまんべんなく移動させて沈降スライムを可能な限り吸引排除するように行う。そして、第二次スライム処理後直ちにコンクリート打設を進めることが条件である。
【０００９】
ところが、本発明のテーマである、孔底に届くほど長い構真柱（又は通常の鉄骨鉄筋コンクリート構造の構造用鉄骨、以下これを長尺鉄骨という。）を建て込む場合には、その長さ故にコンクリート打設前に予め長尺鉄骨を適正位置へ建て込んでおく必要がある。
【００１０】
従って、その場合の施工手順としては、▲１▼第二次スライム処理を行った後直ちに長尺鉄骨の建て込みを行い、速やかにコンクリート打設の工程に進む手順と、▲２▼長尺鉄骨を建て込んだ後に第二次スライム処理を行い、コンクリート打設へと進む手順、のいずれかを選択するほかはない。
【００１１】
しかし、上記▲１▼の手順は、長尺鉄骨であるが故にその建て込み工程に時間がかかり、その間に再度スライムが沈降する。上記従来技術の項で詳述したように、既往の第二次スライム処理は、杭孔内に鉄筋籠以外は何もない、孔中心部は広く空いている状態で行うことが条件である。即ち、邪魔な長尺鉄骨が建て込まれた状態ではトレミー管先端を孔底全体に移動させることはできないから、再度孔底に沈降したスライムの多くが残留することになり、それを完全に除去する方法、手段は現状無いから、手順▲１▼の実施は困難である。
【００１２】
▲２▼の手順もまたしかりで、杭孔内に邪魔な長尺鉄骨が建て込まれた状態で、孔底に沈降したスライムを完全に除去する第二次スライム処理の方法、手段が無い以上、やはりこの手順▲２▼の実施も困難である。
【００１３】
本発明の目的は、掘削した杭孔内の第二次スライム処理を行った後、コンクリート打設に先行して孔底へ届く長さの長尺鉄骨を建て込むことを前提に、第二次スライム処理後からコンクリート打設を開始するまでの間にスライムが孔底に沈降することを防止し、杭の先端支持性能と健全性を十分に確保できる、長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法を提供することである。
【００１４】
本発明の次の目的は、第二次スライム処理後からコンクリート打設までの間、孔内の安定液を所定の流速で対流又は循環させてスライムが孔底に沈降することを防止し、或いは同時にスライムの除去までも行って、杭の先端支持性能を確保し、また、スライムがコンクリート中に混入してその品質が低下することを防止する、長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法は、
地盤に杭孔を掘削し、スライムの処理をし、鉄筋を建て込み、更に鉄骨を建て込んで構築される現場打ちコンクリート杭の施工方法において、
杭孔１０を掘削し、第一次のスライム処理を行った杭孔１０の中に後記鉄筋籠の外周に位置する配置で後記する第三次スライム処理用のスライム処理用パイプ１１を先行して設置し、次に鉄筋籠５を建て込み、その後にトレミー管６を杭孔１０の中心部へ挿入し、該トレミー管６を利用して孔底に沈降したスライムを排除する第二次スライム処理を行い、
その後直ちに前記スライム処理用パイプ１１を通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次のスライム処理を開始し、同第三次スライム処理を継続したまま、杭孔中心部に孔底へ届く長さの長尺鉄骨７を建て込み、
しかる後に前記トレミー管６を利用する等して孔底からコンクリート打設を開始し、 その後に前記第三次スライム処理を終了し、スライム処理用パイプ１１を地上へ回収してコンクリート打設を進めコンクリート杭を完成することをそれぞれ特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法において、
スライム処理用パイプ１１を通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、スライム処理用パイプ１１を、先端部にエア吹き出し孔を有するエア管となし、このエア管に地上から圧縮空気を供給し、空気泡の上昇によって安定液を対流させることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法において、
スライム処理用パイプ１１を通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、スライム処理用パイプ１１の上部に水中ポンプ１３を接続し、前記水中ポンプ１３を運転してスライム処理用パイプ１１の先端から安定液を吸引させ、杭頭部において孔内に戻し対流させることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法
スライム処理用パイプ１１を通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、スライム処理用パイプ１１の上部をポンプ及びスライム除去タンク１４と接続し、同スライム処理用パイプ１１の先端から安定液を吸引させ、スライム除去タンク１４へ戻した後、同タンク１４から出る安定液を杭頭部において孔内へ供給し循環させることを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１に記載した長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法において、
スライム処理用パイプ１１を通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しない状態とする第三次スライム処理は、杭頭部から吸引した安定液をスライム除去タンク１４へ戻した後、同タンク１４から出る安定液をスライム処理用パイプ１１の先端から孔底付近へ供給して循環させることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１に記載した発明に係る長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭施工方法の実施形態を枢要な工程順に示している。但し、本発明もまた、地盤に杭孔を掘削し、スライムの処理をし、鉄筋籠を建て込み、更に鉄骨を建て込んで構築する現場打ちコンクリート杭の施工方法であるから、図６の従来例と多く共通する。そこで図１は、共通する前半の工程の図示は省略した。図１ａ〜ｇは第一次スライム処理の工程の段階から示している。
【００２１】
即ち、杭孔１０を掘削し、周知の底浚いその他の方法で図１ａのように一次のスライム処理を行った後、杭孔１０の中に後記鉄筋籠５の外周に位置する配置でスライム処理用パイプ１１を１本以上複数本を、第二次スライム処理に適切な配置で先行して挿入し設置する（図１ｂ）。
【００２２】
つづいて図１ｃのように鉄筋籠５を建て込む。更に杭孔中心部へトレミー管６を挿入し、同トレミー管６を利用して孔底へ沈降したスライムを吸引排除する公知の二次スライム処理を行う（図１ｄ）。
【００２３】
その後直ちに、前記スライム処理用パイプ１１を通じてスライムが安定液中を浮遊して沈降しないようにする第三次のスライム処理を後で詳述する内容、要領で開始する。この第三次スライム処理の状態を継続したまま、杭孔１０の中心部に、孔底へ届くほど長い長尺鉄骨７を前記トレミー管と並列に、又は同トレミー管と交代する関係にて所定の深さ位置まで建て込む（図１ｅ）。
【００２４】
しかる後に、前記長尺鉄骨７と並列に建て込まれた前記トレミー管６等により孔底から順にコンクリート打設を開始する。そして、上記のスライム処理用パイプ１１が打設コンクリート１２の天端に埋まる以前に、速やかに第三次スライム処理を終了し、同スライム処理用パイプ１１を引き上げて地上へ回収し、その一方では前記のコンクリート打設を進めて完成する（図１ｆ）。
【００２５】
従って、第二次スライム処理の後、コンクリート打設の工程が開始するまでの間は、第三次スライム処理によってスライムが孔底に沈降することは確実に防止される。よって先端支持性能に優れ、スライムに害されないで品質良好なＳＲＣ現場打ちコンクリート杭の構築ができる。
【００２６】
なお、最終的には図１ｇのようにケーシング２の引き抜きと埋め戻し８を行ってＳＲＣ現場打ちコンクリート杭を完成することは、図６の従来技術と同じである。
【００２７】
ところで、上記のようにスライム処理用パイプ１１を通じてスライムを安定液中に浮遊させ沈降させないようにする第三次スライム処理は、要するに安定液を全体的に対流させ、又は循環させる方法によるのであり、次のように実施される。
【００２８】
先ず図２は、スライム処理用パイプ１１を、先端部にエア吹き出し孔を有するエア管として構成し、このエア管に地上から圧縮空気を供給し、空気泡の上昇によって安定液を対流させる処理方法を示している（請求項２記載の発明）。
【００２９】
図３は、スライム処理用パイプ１１の上部に水中ポンプ１３を設置し、この水中ポンプ１３を運転してスライム処理用パイプ１１の先端から安定液を吸引させ、それを杭頭部において孔内に戻して上から下向きに対流させる処理方法を示している（請求項３記載の発明）。
【００３０】
図４は、スライム処理用パイプ１１の上部を吸い上げポンプを含むスライム除去タンク１４と接続し、同スライム処理用パイプ１１の先端から安定液を吸引させ、スライム除去タンク１４へ戻す。そして、スライムの除去を行った後に同タンク１４から出る安定液を、杭頭部において孔内へ供給して孔内の安定液全体を上から下へと循環させる処理方法を示している（請求項４記載の発明）。
【００３１】
図５は、杭頭部から水中ポンプ１３で吸引した安定液を、やはりスライム除去タンク１４へ戻す。そして、スライムを除去して同タンク１４から出る安定液は、前記スライム処理用パイプ１１の先端から孔底付近へ供給して孔内の安定液を下から上へと循環させる処理方法を示している（請求項５記載の発明）。
【００３２】
【本発明が奏する効果】
請求項１〜５に記載した発明に係る長尺鉄骨を入れる現場打ちコンクリート杭の施工方法は、第二次スライム処理の直後から長尺鉄骨を入れ、コンクリートを打設するまでの間を、第三次スライム処理によってスライムを安定液中に浮遊させ孔底に沈降することを防止するので、杭の先端支持性能を確保し、また、スライムがコンクリート中に混入することを防止して、品質、健全性が高いＳＲＣ場所打ちコンクリート杭を構築することができる。
【００３３】
特に、入念な第一次及び第二次のスライム処理をした後は、安定液中に浮遊するスライムは細粒土が主体であるから、小さな流速でも浮遊し易いので、スライムの沈降を防止する効果が大きいから、長尺鉄骨が存在し、空きスペースが小さくても安定液の対流又は循環作用によりスライムが孔底に沈降することを確実に防止できる。孔底だけに限らず、杭孔軸部に突起物や拡径部が在っても、そこに沈降することもない。
その上、スライムの沈降を防止する第三次処理に格別な設備は無用であり、新たな作業スペースを必要とする事なく、比較的簡単な設備で実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ〜ｇは請求項１記載の発明に係る施工方法の枢要な工程を順に示した説明図である。
【図２】第三次スライム処理の実施形態を示した平面図と断面図である。
【図３】第三次スライム処理の異なる実施形態を示した平面図と断面図である。
【図４】第三次スライム処理の異なる実施形態を示した平面図と断面図である。
【図５】第三次スライム処理の更に異なる実施形態を示した平面図と断面図である。
【図６】Ａ〜Ｋは従来の施工方法の枢要な工程を順に示した説明図である。
【符号の説明】
１０  杭孔
５    鉄筋籠
１１  スライム処理用パイプ
７    長尺鉄骨
６    トレミー管
１２  コンクリート
１３  水中ポンプ
１４  スライム除去タンク
８    減衰装置
【図１】
0003878772.tif 000002
【図２】
0003878772.tif 000003
【図３】
0003878772.tif 000004
【図４】
0003878772.tif 000005
【図５】
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【図６】
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