(57)【要約】【課題】簡易な方法によって、確実に硬質地盤が出現する所望の深度において場所打ちコンクリート杭の側面にグラウトすることができ、効果的にコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させることができる場所打ちコンクリート杭のグラウト工法を提供する。【解決手段】場所打ちコンクリート杭の鉄筋籠１を、その外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管２を円周方向に間隔をおいて取り付けた状態で掘削孔Ｈ内に建て込み、次いで掘削孔Ｈ内にコンクリート８を打設して硬化させた後に、注入管２から圧力水を噴出させてコンクリート８にクラックを形成し、次いで注入管２にグラウト材を加圧注入することにより、グラウト材９を注入管２の外管２ａに穿設された複数の吐出孔２ｂからクラックを介して地盤中に噴出させるとともに上記クラックに充填させる。【選択図】図１
2016089404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋籠を、その外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管を円周方向に間隔をおいて取り付けた状態で掘削孔内に建て込み、次いで上記掘削孔内にコンクリートを打設して硬化させた後に、上記注入管から圧力水を噴出させて上記コンクリートにクラックを形成し、次いで上記注入管にグラウト材を加圧注入することにより、上記グラウト材を上記注入管の外管に穿設された複数の吐出孔から上記クラックを介して地盤中に噴出させるとともに上記クラックに充填させることを特徴とする場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法。
【請求項２】
上記グラウト材を噴出させる上記吐出孔は、硬質地盤が出現する深度に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法。
【請求項３】
上記鉄筋籠の外周には、上記掘削孔の内壁との間隔を保持するスペーサが取り付けられているとともに、上記注入管は、鉄筋籠の主筋の間に位置するように上記スペーサに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法。
【請求項４】
上記吐出孔は、地盤に対向する位置のみに配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削孔に場所打ちコンクリート杭を構築する際に、その支持力や沈下剛性等を増大させるために用いられるグラウト工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、場所打ちコンクリート杭を施工する際に、当該コンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させる必要がある場合には、周囲の地盤にグラウトを注入して硬化させるグラウト工法が採用されている。
【０００３】
上記グラウト工法において、効果的にコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させるためには、その面積を大きくする必要があることから、掘削孔の底部の近傍部分に拡径部（図１参照。）を形成して、コンクリート杭の下端部分における地盤との接触面積を増大させて地盤から受ける支持力を大きくすることにより、一層支持力や沈下剛性を増加させることが考えられる。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に下記特許文献１において、上記拡径部まで到達する長さ寸法を有し、上記拡径部に臨む位置に軸心から離間する方向に屈曲された偏心管部を有するとともに、当該偏心管部にグラウト材の噴出口を有する拡径部用グラウト噴出管部を設けたグラウト管を用いて、上記グラウト管を軸心周りに回動させて上記偏心管部を上記拡径部内に位置させた後に、掘削孔内にコンクリートを打設し、当該コンクリートが硬化した後に上記グラウト管にグラウト材を加圧注入することにより、上記グラウト噴出管部の噴出口を介して上記グラウト材を地盤中に噴出させる場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法を提案した。
【０００５】
しかしながら、上記グラウト工法にあっては、上記グラウト管を軸心周りに回動させて偏心管部を拡径部内に位置させためにグラウト管に特殊な機構が必要になり、よってグラウト管の構造や、その施工が複雑化するという問題点があった。
【０００６】
ところで、支持層（硬質地盤が出現する深度）においては、軸部を拡径せずに延伸させてその外周にグラウトすることにより、上記場所打ちコンクリート杭の支持力および沈下剛性を増大させることが可能になる。
【０００７】
他方、場所打ちコンクリート杭における拡径していない軸部の側面にグラウトする工法として、例えば下記特許文献２には、図１０に示すような２本のほぼ平行な注入管部２０とこれらの下端部を連絡すると共に噴出口を開設した噴出管部２１とから成るグラウト管を、杭鉄筋に組み付けて掘削孔内に挿設してからコンクリートを打設し、このコンクリート２２が硬化した後、一方の注入管部２０からグラウト材を加圧しながら注入して噴出管部２１の噴出口から杭先端部に噴出させて杭先端部に充満した後、さらに注入を続けてグラウト材２４を杭の周囲の隙間を上昇させて硬化させるグラウト工法が提案されている。
【０００８】
しかしながら、上記従来のグラウト工法にあっては、グラウト材２４を杭の周囲の隙間を上昇させて軸部の側面のグラウトを行うものであるために、下端部に拡径部が形成される場所打ちコンクリート杭に対しては、軸部の側面にグラウトすることができない。
【０００９】
また、拡径部が形成されていない場所打ちコンクリート杭に対しても、特に支持層よりも浅い深度において硬質地盤が出現する場合に、確実にその外周にグラウトして支持力および沈下剛性を増大させることが困難であるという問題点があった。
【００１０】
そこで、図１１に示すように、鉄筋籠２５に複数本のグラウト供給用のホース２６を、互いのグラウト噴出口２６ａの高さ位置を変えて取り付け、後工事によって地下部分が構築される空洞部２７の下方の場所打ちコンクリート杭２８の外周の範囲２９にグラウトを注入する方法も考えられるが、コンクリート杭２８の全周にわたって所定の深度範囲にグラウトするためには、多数本のホース２６が必要になって施工に手間と時間を要するとともに、施工後に空隙部２７に残ったホース２６を撤去する際にも、多くの産業廃棄物が生じてしまうという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３０７５９３号公報
【特許文献２】特公平８−３３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な方法によって、確実に硬質地盤が出現する所望の深度において場所打ちコンクリート杭の軸部の側面にグラウトすることができ、よって効果的にコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させることができる場所打ちコンクリート杭のグラウト工法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明に係る場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法は、鉄筋籠を、その外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管を円周方向に間隔をおいて取り付けた状態で掘削孔内に建て込み、次いで上記掘削孔内にコンクリートを打設して硬化させた後に、上記注入管から圧力水を噴出させて上記コンクリートにクラックを形成し、次いで上記注入管にグラウト材を加圧注入することにより、上記グラウト材を上記注入管の外管に穿設された複数の吐出孔から上記クラックを介して地盤中に噴出させるとともに上記クラックに充填させることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記グラウト材を噴出させる上記吐出孔は、硬質地盤が出現する深度に配置されていることを特徴とするものである。ここで、本発明において硬質地盤とは、砂地盤においてはＮ値が２０以上、粘性土地盤においては粘着力が１００kN/m２以上であるものをいう。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記鉄筋籠の外周には、上記掘削孔の内壁との間隔を保持するスペーサが取り付けられているとともに、上記注入管は、鉄筋籠の主筋の間に位置するように上記スペーサに取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記吐出孔は、地盤に対向する位置のみに配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、ダブルパッカー工法に用いる注入管を用いることにより、１本で複数の深度においてグラウト材を地盤中に噴出させることができるために、従来の１つの噴出孔を有するホースを多数本用いる場合と比較して、少ない本数の注入管によって所望とする深度範囲に対してグラウトを行うことができる。この結果、請求項２に記載の発明にように、硬質地盤が出現する深度において地盤中にグラウト材を噴出させることにより、効果的にコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させることができる。
【００１８】
また、鉄筋籠の外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管を円周方向に間隔をおいて取り付けているために、施工が容易であるとともに、上記注入管を確実に場所打ちコンクリート杭の表面近くに設置して地盤中にグラウト材を噴出させることができる。これにより、施工コストの低減化や施工時間の短縮化を図ることの可能になる。
【００１９】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、上記注入管を、鉄筋籠の外周に設けられて掘削孔の内壁との間隔を保持するスペーサに取り付けているために、より一層場所打ちコンクリート杭の表面近傍に配置することができる。しかも、上記注入管を、鉄筋籠の主筋の間に位置するように取り付けているために、場所打ちコンクリートを打設する際に、コンクリートの回り込みを円滑化させることができるとともに、主筋への付着を妨げることがない。
【００２０】
加えて、請求項４に記載の発明によれば、注入管の内管に供給したグラウト材を、効率的に地盤側のみに向けて噴出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための縦断面図である。
【図２】図１の鉄筋籠の横断面図である。
【図３】図１の要部の拡大図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【図５】図４のゴムスリーブを外した状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態で使用する注入管の要部を示す図である。
【図７】図６のゴムスリーブを外した状態を示す図である。
【図８】図７の側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を説明するための縦断面図である。
【図１０】従来の場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法を説明するための縦断面図である。
【図１１】従来の他のグラウト工法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図５は、本発明に係る場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法（以下、グラウト工法と略す。）の第１の実施形態を説明するための図である。
このグラウト工法においては、先ず、場所打ちコンクリート杭用の掘削孔Ｈを形成して、その内部に鉄筋籠１を建て込む前に、予め鉄筋籠１に、ダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管２を取り付けておく。
【００２３】
上記鉄筋籠１は、円周方向に間隔をおいて配置された主筋４が、その外周に鉛直方向に間隔をおいて配置された円形の帯筋５と、その内周に鉛直方向に間隔をおいて配置された円形の補強リング６とによって一体化されることにより、外観円筒の格子状に形成されたもので、外周部には円周方向および鉛直方向に間隔をおいて複数のスペーサ７が取り付けられている。
【００２４】
このスペーサ７は、鉄筋籠１の主筋４から外方に突出して掘削孔Ｈの内壁との間隔を保持するためのもので、一端部が帯筋５に固定され、他端部が補強リング６に溶接されている。
【００２５】
そして、鉄筋籠１に注入管２を取り付けるには、このスペーサ７に、上記注入管２を取り付けておく。この際に、上記注入管２を鉄筋籠１の円周方向に間隔をおいた複数個所（本実施形態では６箇所）において、それぞれ主筋４の間に位置するように取り付ける。
【００２６】
ちなみに、この注入管２は、外管２ａの内部に間隙を介してグラウト供給用の内管２ｃが配置され、この内管２ｃに噴出孔２ｄが穿設されるとともに、内管２ｃの外周であって噴出孔２ｄの上下部にパッカーゴム２ｅが設けられ、さらに外管２ａにグラウトの吐出孔２ｂが穿設されて当吐出孔２ｂを覆うようにゴムスリーブ３が外装された汎用のものであり、吐出孔２ｂは、外管２ａの円周方向に間隔をおいた複数個所に形成されている。
【００２７】
そして、この注入管２は、使用に際して、パッカーゴム２ｅを膨張させて外管２ａと内管２ｃとの間を封じた後に、内管２ｃに圧力水またはグラウトを供給して噴出孔２ｄから噴出させ、内管２ｃと外管２ａとの間から外管２ａの吐出孔２ｂとゴムスリーブ３との間を介して外部に噴出させるものである。
【００２８】
そして、図１に示すように、注入管２は、吐出孔２ｂの外周にゴムスリーブ３を設けたグラウト材の噴出部が、軟質地盤Ｇｓの下方の硬質地盤Ｇｈが出現する深度において、鉛直方向に間隔をおいた複数個所（図１では５箇所）と、さらに掘削孔Ｈの底部の近傍部分に形成された拡径部Ｈｗの底部において、径方向に間隔をおいた複数個所（図１では２箇所）に位置するように配置されている。
【００２９】
このようにして、鉄筋籠１に複数本（本実施形態では６本）のダブルパッカー工法に用いる注入管２を取り付けた後に、鉄筋籠１を掘削孔Ｈ内に建て込み、次いで掘削孔Ｈ内にコンクリート８を打設して硬化させる。そして、コンクリート８を打設してから６〜２４時間経過した後に、注入管２内のパッカーゴム２ｅを膨張させて外管２ａと内管２ｃとの間を封じた後に、上記内管２ｃに圧力水を供給して外管２ａの吐出孔２ｂから噴出させることにより、注入管２よりも外周側のコンクリート部分にクラックを形成させる。
【００３０】
次いで、注入管２の内管２ｃにグラウト材を加圧注入することにより、図４中に実線矢印で示すように、注入管２の外管２ａに穿設された複数の吐出孔２ｂを介してゴムスリーブ３との間から上記グラウト材９を場所打ちコンクリート杭８の軸部の外周および拡径部Ｈｗの底部の硬質地盤Ｇｈ中に噴出させて硬化させるとともに、上記クラックに充填する。
【００３１】
以上の構成からなる場所打ちコンクリート杭におけるグラウト工法によれば、ダブルパッカー工法に用いる注入管２により、１本で複数の深度においてグラウト材９を硬質地盤Ｇｈ中に噴出させることができる。この際に、注入管２を上下させる等してパッカーゴム２ｅおよび吐出孔２ｂの位置を硬質地盤Ｇｈが出現する深度に適宜調整することにより、所望とする深度範囲に対して確実なグラウトを行うことができる。この結果、効果的に場所打ちコンクリート杭の支持力と沈下剛性を増大させることができる。
【００３２】
また、鉄筋籠１の外周にダブルパッカー工法に用いる複数本の注入管２を円周方向に間隔をおいて取り付けているために、施工が容易であるとともに、注入管２を確実に場所打ちコンクリート杭８の表面近くに設置して地盤Ｇｈ中にグラウト材９を噴出させることができる。これにより、施工コストの低減化や施工時間の短縮化を図ることが可能になる。
【００３３】
加えて、本実施形態においては、注入管２を、鉄筋籠１の外周に設けられて掘削孔Ｈの内壁との間隔を保持するスペーサ７に取り付けているために、場所打ちコンクリート杭８の表面近傍に配置することができる。
【００３４】
しかも、注入管２を、鉄筋籠１の隣接する主筋４間に位置するように取り付けているために、場所打ちコンクリート８を打設する際に、コンクリートの回り込みを円滑化させることができるとともに、主筋４への付着を妨げることがない。
【００３５】
図６〜図８は、本発明の第２の実施形態を説明するためのもので、他の構成に付いては、図１〜図５に示したものと同一であるために、以下同一符号を付してその説明を簡略化する。
このグラウト工法においては、ダブルパッカー工法に用いる注入管として、第１の実施形態において示した注入管２に代えて注入管１０が用いられている。
【００３６】
この注入管１０が、第１の実施形態に示したものと相違する点は、外管１０ａの外周であって、地盤Ｇｈに対向する位置のみに吐出孔１０ｂが配置されていることにある。ちなみに、本実施形態においては、２つの吐出孔１０ｂが、地盤Ｇｈと対向する側において水平方向に間隔をおいて形成されている。そして、これら吐出孔１０ｂを覆うようにして外管１０ａの外周を囲繞するゴムスリーブ１１には、吐出孔１０ｂ間において鉛直方向に延在する切り欠き部１１ａが形成されている。
【００３７】
上記注入管１０を用いたグラウト工法においては、注入管１０内のパッカーゴムによって外管１０ａと内管２ｃとの間を封じた後に、内管２ｃに圧力水を供給して外管１０ａの吐出孔１０ｂから噴出させると、図６中に実線矢印で示すように、圧力水によってゴムスリーブ１１の切り欠き部１１ａが押し拡げられ、開いた隙間から圧力水が場所打ちコンクリート８における表面部分のみにクラックを形成させる。
【００３８】
そして次に、注入管１０の内管にグラウト材を加圧注入すると、同様に注入管１０の外管１０ａの吐出孔１０ｂを介してゴムスリーブ１１の切り欠き部１１ａから上記グラウト材９が上記クラック間を通じて場所打ちコンクリート杭８の軸部の外周および拡径部Ｈｗの底部の硬質地盤Ｇｈ中に噴出する。
【００３９】
したがって、第２の実施形態に示したグラウト工法によれば、第１の実施形態に示したものと同様の作用効果が得られることに加えて、注入管１０の内管に供給したグラウト材を、効率的に地盤Ｇｈ側のみに向けて噴出させることができるといった効果が得られる。
【００４０】
なお、上記第１および第２の実施形態においては、いずれも掘削孔Ｈの底部に拡径部Ｈｗを形成して場所打ちコンクリート杭８を構築する際に、当該場所打ちコンクリート杭８における拡径していない軸部の側面および拡径部Ｈｗの底部にグラウトする場合についてのみ示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図９に示す第３の実施形態のように、より浅い深度においても硬質地盤Ｇｈが出現する場合に、これら硬質地盤Ｇｈの深度における軸部の外周のみにグラウトするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  鉄筋籠
２、１０  注入管
２ａ、１０ａ  外管
２ｂ、１０ｂ  吐出孔
２ｃ  内管
２ｄ  噴出孔
２ｅ  パッカーゴム
３、１１  ゴムスリーブ
７  スペーサ
８  コンクリート杭（コンクリート）
９  グラウト材
Ｈ  掘削孔
Ｈｗ  拡径部
Ｇｈ  硬質地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016089404.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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