(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の杭本体を有する摩擦杭を地盤に打ち込んだ後、前記杭本体の杭頭部の開口部から前記杭本体内に、軽量材料が直方体形状に形成された複数個の充填体を上下方向複数段に且つ一段毎に水平方向に所定角度だけずらして挿入し、前記杭本体の内壁面と前記各充填体との間にセメントペーストを充填することを特徴とする摩擦杭の施工方法。
【請求項２】
前記各充填体は発泡合成樹脂成形体であることを特徴とする請求項１に記載の摩擦杭の施工方法。
【請求項３】
前記杭本体の外周面に、表面に凹凸部を有するフィン状突起が突設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の摩擦杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既成の摩擦杭の施工方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
杭基礎は、支持機構上から支持杭と摩擦杭に分類される。
図５に示すように、支持杭ａは、先端部が良質の支持層ｃに根入れされて構造部Ａを支持する杭である。
したがって、杭の支持力を増すためには、支持杭ａの場合には、杭の本数を増やすことが考えられるが、施工コストが増大する割には性能の向上が期待できないという問題がある。
一方、図６に示すように、摩擦杭ｂは、先端部が良質の支持層ｃに根入れされておらず、杭支持力を杭先端支持力及び杭周面摩擦力に依存することにより構造部Ａを支持する杭である。すなわち、摩擦杭の支持力の基本的な考えでは、杭全体の支持力の大きさをＦ、杭先端支持力をＦ１、杭周面摩擦力をＦ２、杭の自重をＷとすると、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２−Ｗなる式が成立する。
したがって、摩擦杭の杭先端支持力や杭周面摩擦力を大きし、また、杭の自重を小さくすることにより、杭全体の支持力を大きくすることができる。
そこで、図６に示すように、地盤に開けた孔ｄにコンクリートｅを柱状に充填する場所打ちコンクリート杭ｆでは、杭外周面積を大きくして杭支持力が増すことが考えられるが、コスト高となり、また、比重の大きいコンクリ─トが充填されることにより杭自体の自重が増大し、そのため杭の支持力（Ｆ）が低下する。さらに、杭の品質が現場環境に左右され、杭不良を確認できず、施工時間を要するという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、摩擦杭として、図７に示すような鋼管杭ｇを採用した場合には、場所打ちコンクリート杭ｆの欠点を解消することができるが、地盤に打ち込んだ後の鋼管杭ｇの杭頭ｈの開口部ｉから杭内に人や物が落下するという危険があり、見栄えも悪かった。また、鋼管杭ｇの杭頭ｈの開口部ｉから充填体を充填した場合、杭自体の自重が増大し、そのため杭の支持力（Ｆ）が低下する。
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的とするところは、杭頭の開口部から杭内への人や物の落下事故を防止することができ、地盤に打ち込んだ摩擦杭の見栄えを良くすることができ、また、発泡合成樹脂形成体を充填することにより杭の自重の増加を防止し、杭の支持力低下をおこさない摩擦杭の施工方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の請求項１の摩擦杭の施工方法は、円筒形の杭本体を有する摩擦杭を地盤に打ち込んだ後、前記杭本体の杭頭部の開口部から前記杭本体内に、軽量材料が直方体形状に形成された複数個の充填体を上下方向複数段に且つ一段毎に水平方向に所定角度だけずらして挿入し、前記杭本体の内壁面と前記各充填体との間にセメントペーストを充填することを特徴とする。
【０００５】
請求項２の摩擦杭の施工方法は、請求項１に記載の摩擦杭の施工方法において、前記各充填体は発泡合成樹脂成形体であることを特徴とする。
【０００６】
請求項３の摩擦杭の施工方法は、請求項１又は請求項２に記載の摩擦杭の施工方法において、前記杭本体の外周面に、表面に凹凸部を有するフィン状突起が突設されたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
摩擦杭１は、工場生産された既成杭であって、図１に示すように、鋼管製の杭本体２の外周面から周方向に適宜間隔をおいて４枚のフィン状突起３を杭本体２の軸芯を中心に放射状に突設して構成されている。
杭本体２の杭頭部４及び杭先部５にはそれぞれ開口部６，７が設けられており、また、フィン状突起３は、表面に凹凸部３ａを有する鋼板、例えば、鋼板表面に縞模様の凹凸のあるチェッカードプレートにて形成されており、各フィン状突起３は同寸法に形成されている。なお、凹凸部３ａはフィン状突起３の表面の全面にわたって形成されているが、図面ではフィン状突起３の表面の一部のみに凹凸部３ａを表し、残りの部分の凹凸部３ａを省略している。
【０００８】
フィン状突起３は杭本体２の外周面に溶接によって接続されているが、ボルト・ナット等の止具を使用して杭本体２に接続しても良い。
また、図１に示すように、摩擦杭１同士の現場継ぎ手作業を容易にして打ち込み作業がスムーズに行われるように、杭本体２の杭頭部４の周辺にはフィン状突起３は設けられていない。
【０００９】
図１乃至図３に示すように、図外の地盤に打ち込まれた摩擦杭１の杭本体２の内部には、複数個の発泡合成樹脂成形体８が充填される。
発泡合成樹脂成形体８は、例えば、ポリスチレン樹脂を加熱発泡させて成形したものを使用した場合には、軽量で、しかも、地盤９の地下水に対する耐水性に優れたものとなる。
図２に示すように、発泡合成樹脂成形体８は、市販されている直方体の発泡合成樹脂成形品をそのまま使用することにより、発泡合成樹脂成形体８を円柱形に加工するのに比べて歩留りの面で有利になり、また、杭本体２内に挿入するときに杭本体２の内周壁面との接触面積が小さくなって挿入が容易となり、施工コストを低減させることができる利点がある。
発泡合成樹脂成形体８を挿入する場合には、図２に示すように、一段毎に水平方向に所定角度だけずらして挿入するようにしても良い。
この発泡合成樹脂成形体８は、軽量材料によって形成された充填体の一例であり、軽量であって耐水性に優れたものであれば、充填体の材質は特に限定されるものではない。
【００１０】
図４は、摩擦杭１の施工方法を示しており、まず、図外の杭打ち機を用いて地盤９に摩擦杭１を打ち込む。このとき、図外の構造物との接合等のために摩擦杭１の杭頭部４は所定の高さで打ち止めしてとどめておく。
次に、杭頭部４の開口部６から杭本体２内に複数個の発泡合成樹脂成形体８を挿入する。発泡合成樹脂成形体８は摩擦杭１の杭先から摩擦杭１の杭頭部４付近まで挿入する。
【００１１】
次に、発泡合成樹脂成形体８を杭本体２内に挿入することにより生じる杭本体２の内壁面と発泡合成樹脂成形体８との間の隙間にはセメントペースト１０を充填して硬化させる。
セメントペースト１０は、杭頭部４の開口部６から杭本体２内に注入するものであり、セメントペースト１０の上面に杭本体２の杭頭部４付近に位置させる。
そして、この硬化したセメントペースト１０によって発泡合成樹脂成形体８を杭本体２内に固定すると共に、セメントペースト１０の強アルカリ性によって杭本体２の内周壁面の錆の発生を抑える。
【００１２】
また、上述のように、発泡合成樹脂成形体８を一段毎に水平方向に所定角度だけずらし杭本体２内に挿入し、かつ、杭本体２の内壁面と発泡合成樹脂成形体８との間の隙間部分にセメントペースト１０を充填しているので、セメントペースト１０が杭本体２の内周壁面の周方向に満遍なく行き渡り、セメントペースト１０の防錆性能を確実に発揮させることができる。
また、発泡合成樹脂成形体８を一段毎に水平方向に所定角度だてずらして杭本体２内に挿入した場合には、杭本体２の内壁面と発泡合成樹脂成形体８との間の隙間部分に充填したセメントペースト１０が硬化することによって発泡合成樹脂成形体８を上下方向に堅く連結固定することができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明の摩擦杭の施工方法によれば、円筒形の杭本体を有する摩擦杭を地盤に打ち込んだ後、前記杭本体の杭頭の開口部から前記杭本体内に、軽量材料によって形成された充填体を充填するので、摩擦杭の杭頭側の開口部からの落下事故を防止することができる。しかも、摩擦杭内に充填体を充填しても、充填体自体は軽量であるので、地盤に打ち込まれた杭の自重の増大を防止でき、杭支持力の低下を防止することができる。また、直方体形状に形成された複数個の充填体を、上下方向複数段に且つ一段毎に水平方向に所定角度だけずらして杭本体内に挿入し、杭本体の内壁面と各充填体との間にセメントペーストを充填するので、セメントペーストが杭本体の内周壁面の周方向に満遍なく行き渡り、セメントペーストの防錆性能を確実に発揮させることができるとともに、セメントペーストの硬化によって充填体を上下方向に堅く連結固定することができる。
【００１４】
請求項２の摩擦杭の施工方法によれば、各充填体として発泡合成樹脂成形体を採用するので、充填体の加工が容易となって施工コストの低減が図れ、また、発泡合成樹脂成形体の高い耐水性によって地下水による充填体の品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の摩擦杭を示す正面図である。
【図２】同摩擦杭の杭本体に充填体を充填した状態を示す斜視図である。
【図３】同摩擦杭の平断面図である。
【図４】同摩擦杭を地盤に打ち込んだ状態を示す断面図である。
【図５】従来の摩擦杭の施工状態を示す側断面図である。
【図６】従来の摩擦杭の施工状態を示す側断面図である。
【図７】従来の摩擦杭の施工状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１  摩擦杭
２  杭本体
３  フィン状突起
４  杭頭部
６  開口部
８  発泡合成樹脂成形体（充填体）
９  地盤
１０  セメントペースト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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