(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削機を使用して孔底の孔径が部分的に拡大した拡底杭孔を掘削する工程、
拡底部を下端に備えた上記拡底杭孔を掘削したあと、該拡底杭孔内に中空の環状杭を挿入すると共に、該環状杭を下端部が打設するコンクリートの拡散の障害とならない高さに保持する工程、
環状杭を上記高さに保持した状態で拡底杭孔の下端部の孔径が拡大した拡底部にコンクリートを打設したあと、該環状杭を降下させて該環状杭の下端部を上記コンクリート内に埋入させる工程、
上記コンクリートを固化させて、環状杭の下端部と、該コンクリートの固化により形成される杭端部材とを一体化させる工程、
を有することを特徴とする場所打拡底杭の施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の施工方法において、
掘削した拡底杭孔の拡底部に超音波孔壁測定器を挿入し、該拡底部の孔径を確認する工程を含むもの。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の施工方法において、
上記環状杭として、コンクリートに埋入する下端部外面に係止用リブを備えたものを使用することを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の施工方法において、
上記環状杭の外周と拡底杭孔の孔壁との間の隙間に液状のグラウト材を注入する工程を含むもの。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の施工方法において、
上記環状杭の中空部内に、拡底杭孔の掘削により生じた掘削土を埋め戻す工程を含むもの。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の基礎杭である場所打拡底杭の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の基礎として打ち込まれる基礎杭の一つに、場所打拡底杭がある。これは、図４Ａ〜Ｈに示すような工法により施工される。
即ち、先ず同図Ａに示すように、所定の場所に素掘用バケット１を使用して基礎孔２Ａを掘削した後、同図Ｂに示すように、バケットを拡底用バケット３に交換して孔底２ａの孔径を拡大させることにより、該孔底２ａが部分的に広がった拡底杭孔２を形成する。図中４は、杭孔２の表層部分に建て込んだ補強用のケーシングである。
次に、同図Ｃ及びＤに示すように、上記拡底杭孔２内に鉄筋５を建て込むと共に、トレミー管６を建て込み、同図Ｅ及びＦに示すように、このトレミー管６を通じて杭孔２全体に生コンクリート７を打設する。このときトレミー管６は、コンクリート７を注入しながら徐々に引き抜いていく。
そして、同図Ｇに示すようにケーシング４を撤去したあと、コンクリート７を固化させることにより、同図Ｈに示すような鉄筋５を内蔵した場所打拡底杭８を得るものである。
ところが、上記従来の工法は、掘削した拡底杭孔２内に鉄筋５を建て込んでコンクリート７を打設することにより、鉄筋コンクリート製の場所打拡底杭８を得るものであるため、大量の生コンクリート７を必要とし、その輸送や打設等の作業に多くの手数と時間とがかかるばかりでなく、打設後の固化にも時間を要し、それが工事を繁雑化させると共に、工期を長期化させ、経費の増大にもつながっていた。
また、拡底杭孔の掘削時に発生する掘削土を他の場所に運んで廃棄しなければならないため、その作業にも多大な手数と経費とを要していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主たる課題は、大量のコンクリートを使用することなく、簡単且つ短時間に場所打拡底杭を設置することができる、経済的で作業性に勝れた場所打拡底杭の施工方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、拡底杭孔の掘削時に発生する掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要のない、掘削土の処理が簡単な場所打拡底杭の施工方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、掘削機を使用して孔底の孔径が部分的に拡大した拡底杭孔を掘削する工程と、拡底部を下端に備えた上記拡底杭孔を掘削したあと、該拡底杭孔内に中空の環状杭を挿入すると共に、該環状杭を下端部が打設するコンクリートの拡散の障害とならない高さに保持する工程と、環状杭を上記高さに保持した状態で拡底杭孔の下端部の孔径が拡大した拡底部にコンクリートを打設したあと、該環状杭を降下させて該環状杭の下端部を上記コンクリート内に埋入させる工程と、上記コンクリートを固化させて、環状杭の下端部と、該コンクリートの固化により形成される杭端部材とを一体化させる工程とを有することを特徴とする場所打拡底杭の施工方法が提供される。
【０００５】
上記方法により、中空の環状杭とコンクリート製の杭端部材とが結合一体化された場所打拡底杭が得られる。この場所打拡底杭は、拡径した杭端部材を有することによって下端部の面積が広くなっているため、鉛直支持力が非常に大きいばかりでなく、引き抜き耐力も強く、安定性及び耐久性に勝れる。しかも、既成の環状杭と拡底杭孔下端の拡底部に部分的に打設した少量のコンクリートとの合成杭であるため、構造が簡単である。
また、上記拡底杭の施工に当って拡底杭孔全体に大量のコンクリートを打設する必要がないため、従来方法に比べ、コンクリートの輸送や打設等に要する手数が軽減されて作業が簡単になるばかりでなく、それらに要する作業時間も短くて済み、コンクリートの固化に要する時間も短縮される。従って、非常に経済的で作業性に勝れる。
【０００６】
本発明の施工方法においては、掘削した拡底杭孔の拡底部に超音波孔壁測定器を挿入し、該拡底部の孔径を確認する工程を含むことができる。
また、本発明の方法においては、上記環状杭として、コンクリートに埋入する下端部外面に係止用リブを備えたものを使用することが望ましく、これにより、環状杭とコンクリートとの結合力を高めて強度及び耐久性のより大きい場所打拡底杭を得ることができる。
更に、本発明においては、上記環状杭の外周と拡底杭孔の孔壁との間の隙間にグラウト液を注入する工程を含むことができ、これにより、場所打拡底杭の設置状態をより安定化させることができる。
本発明においてはまた、上記環状杭の中空部内に、拡底杭孔の掘削により生じた掘削土を埋め戻すことができ、これにより、上記掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要がなくなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る場所打拡底杭の施工方法について、図面を参照しながら更に詳細に説明する。
本発明においては、先ず、図１Ａに示すように、拡底掘削機の掘削軸１０に取り付けた素掘用バケット１１ａを使用して、所定の場所に基礎孔１２Ａを適当な深さまで素掘りし、これに図１Ｂに示すように、補強用のケーシング１３を建て込む。
続いて、図１Ｃに示すように、ケーシング１３を建て込んだ上記基礎孔１２Ａを、上記バケット１１ａか、又はそれよりやや掘削径の小さい他のバケット１１ｂによって、所定の深さまで掘り下げる。
【０００８】
上記基礎孔１２Ａの掘削が終わると、図１Ｄに示すように、上記バケットを拡底用バケット１５と交換し、この拡底用バケット１５で基礎孔１２Ａの下端部の孔壁を鎖線で示すように掘削して、該下端部の孔径を拡大させることにより、図１Ｅに示すように、孔径の大きい拡底部１２ａを下端に備えた拡底杭孔１２を形成する。
そして、上記拡底杭孔１２内のスライム量を測定してサンドポンプによりスライム処理を行ったあと、深度計による杭孔の深度の計測、及び超音波孔壁測定器１７による拡底径の確認等を行い、図１Ｆに示すように、該拡底杭孔１２内に中空の環状杭２１を挿入すると共に、該環状杭２１の内部にトレミー管２２を挿入する。
ここで、上記環状杭２１の挿入は、パワージャッキ２３を地上にセットして、このパワージャッキ２３に設けた適宜の挟持具２４に環状杭２１の上端を支持させることにより行う。
【０００９】
上記環状杭２１は、中空で必要な強度さえ備えていれば、コンクリートパイルであっても鋼管杭であっても、あるいはそれ以外のものであっても構わない。また、この環状杭２１の下端部における少なくとも外面には、コンクリート中に埋入して結合させる際の結合力を高めるため、図２に示すように係止用のリブ２６を設けておくことが望ましい。
上記リブ２６の形状及び配置は任意であって、環状杭２１の外周を取り巻く環状のものであっても、螺旋状のものであっても、点在する突起状のものであっても良い。
また、上記リブ２６を環状杭２１の外面に形成する場合、該環状杭２１が鋼管杭である場合には、図２のようにその外面にリブ２６を直接形成することができるが、コンクリートパイルの場合にはリブ２６を直接形成することができない。そこで、図３に示すように、外面にリブ２６を形成した鋼管２７をコンクリートパイル製環状杭２１の下端部外周に嵌着固定する。これらは、リブを環状杭２１の内面に形成する場合も同様である。
【００１０】
次に、拡底杭孔１２内への上記環状杭２１及びトレミー管２２の挿入が終わると、図１Ｇから分かるように、このトレミー管２２を通じて拡底杭孔１２の下端の拡底部１２ａに生コンクリート２９を打設して、打設したコンクリート内に環状杭２１の下端部を埋入させ、更に、上記環状杭２１の外周と拡底杭孔１２の孔壁との間の隙間に液状のグラウト材３０を注入する。
上記コンクリート２９の打設時に環状杭２１は、最初からその下端部がコンクリート内に埋入するような高さに保持しておいても良いが、好ましくは、コンクリートの拡散の障害とならないように、下端部をコンクリートに接触しない高さである孔底から４ｍ程上方に引き上げておき、コンクリート２９を打設したあと下降させて、その下端部をコンクリート２９内に圧入することである。
【００１１】
上記コンクリート２９の打設とグラウト材３０の注入とが終わると、トレミー管２２及び表層のケーシング１３を撤去し、コンクリート２９及びグラウト材３０を固化させて、環状杭２１の下端部と、コンクリート２９の固化により形成される杭端部材２９ａとを結合一体化させることによって、図１Ｈに示すように、場所打拡底杭２０の施工が完了する。
上記場所打拡底杭２０の中空部内には、必要に応じて、拡底杭孔１２の掘削により生じた掘削土を埋め戻すことができ、これにより、上記掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要がなくなるため、その作業に要する手数と経費とを節減することができる。
【００１２】
かくして設置された場所打拡底杭２０は、既成の中空環状杭２１と、拡底杭孔１２の下端の拡底部１２ａに部分的に打設した少量のコンクリート２９からなる杭端部材２９ａとが一体化した形の、複合杭としての構成を有するもので、拡径した上記杭端部材２９ａによって下端部の面積が広くなっているため、鉛直支持力が非常に大きいばかりでなく、引き抜き耐力も強く、安定性及び耐久性に勝れる。特に、環状杭２１として、下端部外面に係止用リブ２６を備えたものを使用した場合には、コンクリート製の杭端部材２９ａとの結合力が非常に大きくなるため、その強度及び耐久性が一層増大する。
【００１３】
また、上記拡底杭２０の施工に当って拡底杭孔１２全体に大量のコンクリートを打設する必要がないため、鉄筋コンクリート製の拡底杭を施工する従来方法に比べ、コンクリートの輸送や打設等に要する手数が軽減されて作業が簡単になるばかりでなく、それらに要する作業時間も短くて済み、コンクリートの固化に要する時間も短縮される。従って、非常に経済的で作業性に勝れる。
更に、上記環状杭２１の外周と拡底杭孔１２の孔壁との間の隙間にグラウト材３０を注入固化させることにより、場所打拡底杭２０の設置状態はより安定化する。
【００１４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、大量のコンクリートを使用することなく、支持力が大きく且つ安定性及び耐久性に勝れた場所打拡底杭を簡単且つ短時間に設置することができる。
また、場所打拡底杭の中空部内に掘削土を埋め戻すことができるため、該掘削土を他の場所に運んで廃棄する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ〜Ｈは本発明の施工方法を工程順に説明する断面図である。
【図２】環状杭の一例を示す要部断面図である。
【図３】環状杭の他例を示す要部断面図である。
【図４】Ａ〜Ｈは従来の施工方法を工程順に説明する断面図である。
【符号の説明】
１２  拡底杭孔                    １２ａ  拡底部
１７  超音波孔壁測定器            ２０  場所打拡底杭
２１  環状杭                      ２６  リブ
２９  コンクリート                ２９ａ  杭端部材
３０  グラウト材
【図１】
0003919852.tif 000002
【図２】
0003919852.tif 000003
【図３】
0003919852.tif 000004
【図４】
0003919852.tif 000005