(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動体が入った杭穴内に埋設する中空杭であって、中空部を有するコンクリート製の既製杭基材の下端部に、前記中空部を閉塞できる閉塞手段を設けると共に、該閉塞手段に、前記既製杭基材に生じる浮力に応じて閉塞手段を開閉して前記流動体を前記中空部に導き入れて浮力を調節できる浮力調節手段を設置したことを特徴とする中空杭。
【請求項２】
流動体が入った杭穴内に埋設する中空杭であって、中空部を有する既製杭基材に、前記中空部を閉塞できる閉塞手段を設けると共に、該閉塞手段に、前記既製杭基材に生じる浮力に応じて閉塞手段を開閉できる浮力調節手段を設置し、
前記閉塞手段及び浮力調節手段は、前記既製杭基材の上端部からの操作により前記既製杭基材から取り外し可能としたことを特徴とする中空杭。
【請求項３】
流動体が入った杭穴内に埋設する中空杭の中空部を塞ぐことができる形状の閉塞板の上面に浮力調整器及びワイヤーの掛止部を取付けてなり、前記閉塞板は、閉塞解除時に前記中空杭の中空部を通って中空杭の上端から撤去可能としたことを特徴とする閉塞装置。
【請求項４】
閉塞板は、中空杭の下端に当接して該中空杭の中空部を閉塞できる円形の弾性板の上面に、中空杭の中空部に挿通できる外径を有する円形基材に放射状の切り欠き部を形成してなる硬質の補強板を重ねて構成した請求項３記載の閉塞装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリート製や鋼管製等の中空杭の中空部を閉塞する為の閉塞装置及びこの閉塞装置を取付けた中空杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、既製コンクリート杭は、重量・材料費等の兼ね合いで、必要な強度を保有する為に、一般に中空杭としてあった。また、既製コンクリート杭の下端は、一般に杭穴内のセメントミルク等を導入して、杭下部を杭穴内に定着させる為に、中空部に開放してあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の場合、杭を沈設する場合には、杭の自重を支える必要があり、とりわけ大口径（口径８００mm 程度）の杭を使用する場合には、中空部があるとはいえ、重量が７００kg/m 程度になり、杭打ち機が大型化する問題点があった。また、口径１０００mm 以上の杭では、適応する杭打ち機が少なく、既製杭を使用できず、係る場合には現場造成杭を構築していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、杭の中空部を閉塞する閉塞手段及び浮力調節手段を取付けたので、前記問題点を解決した。
【０００５】
即ちこの発明は、流動体が入った杭穴内に埋設する中空杭であって、中空部を有するコンクリート製の既製杭基材の下端部に、前記中空部を閉塞できる閉塞手段を設けると共に、該閉塞手段に、前記既製杭基材に生じる浮力に応じて閉塞手段を開閉して前記流動体を前記中空部に導き入れて浮力を調節できる浮力調節手段を設置したことを特徴とする中空杭である。また、他の発明は、流動体が入った杭穴内に埋設する中空杭であって、中空部を有する既製杭基材に、前記中空部を閉塞できる閉塞手段を設けると共に、該閉塞手段に、前記既製杭基材に生じる浮力に応じて閉塞手段を開閉できる浮力調節手段を設置し、前記閉塞手段及び浮力調節手段は、前記既製杭基材の上端部からの操作により前記既製杭基材から取り外し可能としたことを特徴とする中空杭である。
【０００６】
また、他の発明は、流動体が入った杭穴内に埋設する中空杭の中空部を塞ぐことができる形状の閉塞板の上面に浮力調整器及びワイヤーの掛止部を取付けてなり、前記閉塞板は、閉塞解除時に前記中空杭の中空部を通って中空杭の上端から撤去可能としたことを特徴とする閉塞装置である。更に、閉塞板は、中空杭の下端に当接して該中空杭の中空部を閉塞できる円形の弾性板の上面に、中空杭の中空部に挿通できる外径を有する円形基材に放射状の切り欠き部を形成してなる硬質の補強板を重ねて構成した閉塞装置である。
【０００７】
前記における浮力調節手段は、閉塞手段の貫通孔を開閉できる弁により構成される。例えば、弁の回動により貫通孔の開閉、あるいは弁の昇降により貫通孔の開閉など、その構造は任意である。また、作動もモーター類により自動開閉あるいは地上による手動により開閉など操作方法も任意である。
【０００８】
【実施の態様】
適用する中空杭の中空部を塞ぐことができる円形の弾性板の上面に、中空杭の中空部に挿通できる外径を有する円形基材に放射状の切り欠き部を形成してなる硬質の補強板を重ねて閉塞板を構成する。閉塞板の上面に浮力調整器及びワイヤーの掛止部を取付けて、この発明の閉塞装置を構成する。また、この閉塞装置を、既製コンクリート杭などの中空杭の下端部に取付けて、この発明の中空杭を構成する。
【０００９】
【作用】
中空部の閉塞手段を設けたので、泥水やセメントミルクなど流動体が入った杭穴内に、中空杭を沈設する際に、中空杭に浮力が生じる。また、浮力調節手段を設けたので、浮力を調節して、過剰の浮力を削減して杭の沈設ができる。閉塞手段を既製杭基材から取り外し可能とすれば、杭の沈設完了後に中空部を開放して、セメントミルクを中空部内に導入できる。
【００１０】
【実施例１】
図１に基づきこの発明の閉塞装置の実施例を説明する。
【００１１】
装着予定の中空杭の外径Ｄ１ と同程度の外径Ｄを有するゴム製の円板から弾性板１を構成する。前記中空杭の内径Ｄ２ と同程度の外径を有する金属製（例えば、鉄、アルミニウム等）の円形基材の外周側に放射状で等間隔に、切り欠き５、５を形成して、補強板３を構成する。補強板３は、中央部が上方に凸となるように中央突部６が形成されている。前記弾性板１の上面２に補強板３を重ね、補強板３の中央突部６の裏面と弾性板１の上面２とを接着固定して閉塞板７を構成する。前記補強板３の中央突部６の上面に、弾性板１の下面２ａ側と連通するパイプ９を立設し、該パイプ９に、弁機構を有する浮力調節器１０を取り付ける。前記パイプ９は、閉塞板７の貫通孔８を貫通している。
【００１２】
前記における浮力調節装置１０は、前記貫通孔８に連通する貫通螺孔２４に、側壁に開口２６を有する螺筒（弁）２５が螺合されて構成されている（図３（ａ））。前記螺筒２５の上面に、地上からの操作により螺筒２５を回動できる操作棒２７が連結固定されている。
【００１３】
また、前記補強板３の中央突部６に、前記浮力調節器１０より高い高さを有する杆体１１を立設し、該杆体１１の上端部に、ワイヤーを掛止するリング（ワイヤーの掛止部）１２を取付ける。
【００１４】
以上のようにして、閉塞装置１５を構成する（図１（ａ）（ｂ））。
【００１５】
前記実施例において、中央突出部６を上方に突出させて形成したが、下方に突出させ、あるいは中央突出部６を有しない平坦な円板状とすることもできる。
【００１６】
また、前記実施例において、補強板３を金属製としたが、所定の強度を有すれば、硬質の合成樹脂その他の材質とすることもできる。
【００１７】
また、前記実施例において、補強板３を円板に放射状の切欠部５、５を設けて構成したが、閉塞時に弾性板１と協働して杭の下端を閉塞でき、閉塞解除時に杭の中空部を通って杭の上端から撤去できれば、他の形状とすることもできる。例えば、円形基材にスパイラル状の貫通する切欠線を形成することもできる（図示していない）。
【００１８】
また、前記実施例において、閉塞板７は弾性板１の上面２に補強板３を重ねて構成したが、補強板３の上面４に弾性板１を重ねて構成することもできる。
【００１９】
また、閉塞板７は、中心部分が硬質で、周縁部分が弾性を有する材質で一体に形成することもできる（図示していない）。
【００２０】
また、前記実施例において、浮力調節器１０を開口２６を有する螺筒２５としたが、他の構造とすることもできる。例えば、貫通孔２４ａに上下に弁板を有する弁を昇降可能に設置して構成することもできる（図３（ｃ）（ｄ））。この場合、弁の下降状態で貫通孔２４ａを封鎖し（図３（ｃ））、あるいは弁２９の上昇で貫通孔２４ａを開放して（図３（ｄ））、矢示２８のようにセメントミルクを中空部１９に導きいれ、浮力を調節できる。また、この場合、弁体２９を下方に付勢するバネ類を装着することもできる（図示していない）。
【００２１】
また、浮力調節器１０は、従来公知の他の構造の弁類とすることもできる（図示していない）。
【００２２】
また、前記実施例において、杭から閉鎖装置１５を撤去しない場合には、閉塞板７の構成は、杭の中空部を塞ぐことができる円板状の金属板などの単体で構成することもできる。また、この場合には、杆体１１、リング１２などワイヤー掛止具も不要である。
【００２３】
【実施例２】
次に、図１、２に基づき、この発明の中空杭の実施例について説明する。
【００２４】
前記実施例１の閉塞装置１５の閉塞板７の上面周縁部を、中空コンクリート製の杭本体（既製杭基材）１７の下端１８に接着して、この発明の中空杭２０を構成する（図１（ａ））。
【００２５】
前記中空杭２０は、外径Ｄ１  、内径（中空部径）Ｄ２  であり、閉塞装置１５の閉塞板７の外径Ｄは、Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２  、となっている。
【００２６】
この中空杭２０は、通常の既製杭と同様にして、杭穴内に埋設して使用する。例えば、以下のように使用する。
【００２７】
即ち、掘削した杭穴２１内に予め、セメントミルクやソイルセメント２２を生成し、中空杭２０の上端部を杭打ち機（図示していない）に支持して、中空杭２０を下降させる（図２（ａ））。
【００２８】
中空杭２０の下降に従い、中空杭の底が閉塞装置１５で閉鎖してあるので、中空杭２０に浮力が生じる（図２（ｂ））。この浮力により、杭打ち機に必要とされる支持力を、中空杭２０の自重より小さなものに削減できる。
【００２９】
また、沈設にしたがって、中空杭２０に加わる浮力が増加し、杭穴２１内で中空杭２０が浮き、沈設が困難となる場合がある。この場合には、閉塞装置１５の浮力調節器１０の弁を開き、パイプ９から杭穴２１内のセメントミルクを中空杭２０の中空部１９内に流入させて、浮力を調節する（図２（ｃ））。
【００３０】
即ち、操作棒２７を地上より操作し、螺筒２５を回動して下降させ、螺筒２５の開口２６を開口螺孔２４に臨ませ、矢示２８、２８のように、貫通孔８を通過したセメントミルクを中空杭２０の中空部１９に導入する。セメントミルクの中空部１９への導入により中空杭２０の重量が増して、引き続き中空杭２０の下降が可能となる。
【００３１】
中空杭２０の沈設が完了したなら、地上からワイヤー１３を引き、閉塞装置１５を引き上げる（図２（ｄ））。この際、閉塞装置１５の閉塞板７は弾性板１と、放射状の切欠を有する補強板３とからなるので、容易に中空杭２０の中空部１９内を通って引き上げることができ、閉塞装置１５を引き上げ、中空杭２０から除去できる。また、閉塞装置１５を取り外したので、中空杭２０の中空部１９内に杭穴２１内のセメントミルク２２が流入する。以上で、中空杭２０の沈設が完了する。
【００３２】
前記において、外径Ｄ１ 、内径Ｄ２  が大きい場合に、中空杭の自重に比して特に多くの浮力が働くので有効である。
【００３３】
前記において中空杭としたが、コンクリート系に限らず、鋼管系など中空部を有する既製杭であれば、適用できる。
【００３４】
前記実施例において、閉塞装置１５を取り外したが、中空杭に固定した構造とすることもできる。この場合には、中空杭の埋設後に、閉塞装置は杭穴２１底に埋設される。
【００３５】
【発明の効果】
この発明は、中空部の閉塞手段及び浮力調節手段を設けたので、中空杭に適度に調節した浮力を生じさせ、中空杭埋設時に、地上で必要な杭の保持力を削減して、自重の大きな既製杭でも容易に埋設できる効果がある。従って、従来、場所打ち杭しか使用できないような大口径の杭の構築に際し、製品精度の高い既製杭を利用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の閉塞装置及び中空杭で、（ａ）は閉塞板及び杭を破切した正面図、（ｂ）は閉塞板の平面図である。
【図２】  （ａ）（ｂ）この発明の中空杭の沈設を説明する概略した縦断面図である。
【図３】  （ａ）はこの発明の閉塞装置に使用する浮力調節装置の概略した縦端面図で、閉塞状態、（ｂ）は同じく開放状態、（ｃ）は他の浮力調節装置の閉塞状態、（ｄ）は同じく開放状態を、夫々表す。
【符号の説明】
１ 弾性板
２ 上面
２ａ 下面
３ 補強板
４ 上面
４ａ 下面
５ 切欠部
６ 中央突部
７ 閉塞板
９ パイプ
１０ 浮力調節器
１１ 杆体
１２ リング
１５ 閉塞装置
１７ 杭本体（既製杭基材）
１８ 下端
１９ 中空部
２０ 中空杭
２４ 貫通螺孔
２５ 螺筒
２６ 開口（螺筒）
２９ 弁
３０ 弁体
【図１】
0003952324.tif 000002
【図２】
0003952324.tif 000003
【図３】
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