(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を切削し、そこに充填材が流出できるような、袋に占める割合が開口率ｎ＝１０〜３０％の開口を有する袋を挿入し、該袋の中にロッドでセメントミルク，モルタルあるいはコンクリート等の充填材を充填して膨らませ、かつ、袋内から流出する充填材を袋と地盤間の空隙に充填させたことを特徴とする場所打ち杭の施工法。
【請求項２】
袋は、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の高強度繊維によるものとした請求項１記載の場所打ち杭の施工法。
【請求項３】
袋は、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の高強度繊維によるベルトを補強材として取り付けて強度を向上させた請求項１または請求項２記載の場所打ち杭の施工法。
【請求項４】
袋は、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の高強度繊維によるベルトを格子状に編んで形成した請求項１または請求項２記載の場所打ち杭の施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐震補強（液状化対策も含め）、あるいは上部構造物の荷重増にともない既設の基礎では、支持力、基礎そのものの耐力（鉛直および水平）および地震時変形性能が不足する場合に、基礎の耐力及び変形性能等の向上を目的として構築する場所打ち杭の施工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
既設の基礎の補強としては、図19、図20に示すように既設のフーチング21および既設杭22の外側に増杭23をして、かつ、フーチング21も増設して基礎の支持力、耐力および地震時の変形性能を向上させる方法がある。
【０００３】
しかし、この増杭等の方法では、既設の基礎の平面内だけでは面積的に不十分であり、用地の制約あるいは既設構造物の直下の空頭制限がある場所では活用できない。
【０００４】
また、杭基礎、直接基礎のいずれの場合でも下方および周辺の地盤全体を地盤改良して基礎直下、または既設杭直下の地盤強度を上げる方法などもあるが、このような地盤改良工法による補強では、基礎の直下全域あるいはその外の広い範囲を改良しなければ、所定の性能を満足できず、設計上既存杭を考慮しないため、結果としてコスト高となる。
【０００５】
そこで、面積を広げることなく、また、既存の基礎を撤去することなく、簡単かつ確実に基礎の支持力、耐力、水平変形性能の向上が得られ、既設杭がある場合はその有効利用も図れる既設基礎直下の場所打ち杭構築工法として、特願平第8-285200号で提案されている。
【０００６】
これは、図12、図13および図14〜図18に示すように、既設杭２がある既設基礎１に上下方向の貫通孔４を穿設し、この貫通孔４を用いてロッド５から高圧噴射置換工法等により地盤を切削して泥水状態で充填した孔３とする。その場合、ベントナイト等の泥水置換を行ってもよい。切削した土砂は貫通孔４に挿入した２重管あるいは３重管の空隙から上方に排出される。
【０００７】
袋６をロッド７とともに挿入し、袋６の中にセメントミルク，モルタルあるいはコンクリート等の充填材８を充填して広げ、袋６で覆われた円柱状の地盤改良体を杭体９として構築する。図中10は支持層を示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この特願平第8-285200号に示される工法により構築される場所打ち杭においては、袋６内に空気等が閉じ込められると、モルタル等の充填材８を充填して円柱状に広がった袋６と充填材８との一体性を確保するのが困難であり、また、円柱状に広がった袋６と切削した地盤との間に空隙を生じるおそれもあり、いずれの場合も品質上重要な欠陥を引き起こす。
【０００９】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、杭として支持力、水平耐力、変形性能の向上が図れる場所打ち杭の施工法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、地盤を切削し、そこに充填材が流出できるような、袋に占める割合が開口率ｎ＝１０〜３０％の開口を有する袋を挿入し、該袋の中にロッドでセメントミルク，モルタルあるいはコンクリート等の充填材を充填して膨らませ、かつ、袋内から流出する充填材を袋と地盤間の空隙に充填させたことを要旨とするものである。
【００１１】
第２に、袋は、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の高強度繊維によるものとしたこと、もしくは、これらの高強度繊維によるベルトを補強材として取り付けて強度を向上させたこと、または、これらの高強度繊維によるベルトを格子状に編んで形成したことを要旨とするものである。
【００１２】
請求項１記載の本発明によれば、充填材が流出できるような所定の開口を有する袋を使用することにより、袋内部だけでなく、袋と切削した地盤の間にもモルタルを充填させることが可能となる。このように袋の内外にモルタルを充填させた場合、袋はモルタルにサンドウィッチ状に挟まれることから、袋とモルタルの一体性が向上し、袋の鉛直方向の繊維は主移動として、また円周方向の繊維は帯鉄筋として確実に機能し、所定の水平耐力及び変形性能を発揮することができる。
【００１３】
また、円柱状に広がった袋と地盤の間の空隙が確実にモルタルで充填されることから、袋と地盤との密着性が高まり、杭としての鉛直耐力及び水平耐力が向上する。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、袋材として高強度繊維を用い、この袋に鉛直方向および円周方向の鉄筋と同様の機能を持たせることで鉄筋等の使用を必要とせずに杭の曲げ耐力の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項３記載の本発明によれば、請求項２の作用に加えて、袋のすべてを高強度繊維で製作するのではなく、補強材部分とすることで、必要とする強度を確保しながら、コストを低減することができる。
【００１６】
請求項４記載の本発明によれば、請求項２の作用に加えて、高強度繊維によるベルトを格子状に編む際にその編み目を適宜開けることで容易に所定の開口を有する袋を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の場所打ち杭の施工法の１実施形態を示す正面図、図２は同上Ａ−Ａ線断面図、図３は同上Ｂ−Ｂ線断面図、図４は同上Ｃ−Ｃ線断面図である。
【００１８】
本発明においても前記特願平第8-285200号に示される工法により構築される場所打ち杭と同じく、図12〜図18に示すように、既設杭２がある既設基礎（フーチング）１にφ200mm 程度の上下方向の貫通孔４を穿設し、この貫通孔４を用いてロッド５から高圧噴射置換工法等により地盤を切削して泥水状態とする。その場合、ベントナイト等の泥水置換を行ってもよい。高圧噴射置換工法の場合は切削した土砂は貫通孔４に挿入した２重管あるいは３重管の空隙から上方に排出される。貫通孔４を介して袋６を閉じた状態でロッド７とともに挿入し、袋６の中にモルタル等の充填材８を充填して広げ、袋６で覆われた円柱状の地盤改良体を杭体９として構築する。
【００１９】
本発明は袋６の形状は円柱状とし、かつ袋６にセメントミルク，モルタルあるいはコンクリート等の充填材８を充填した際に袋６の内部から袋６の外側に充填材８が流出できるように所定の開口11を形成したものとする。
【００２０】
この開口11が袋６に占める割合は、開口率ｎ＝１０〜３０％が好適である。この開口率ｎはセメントミルク，モルタルあるいはコンクリート等の充填材８が袋６外へ流出する流出性と繊維製補強杭の強度との関係を考慮して定める。袋６の材質は次に述べるが、本発明の効果を試す試験で、φ250mm ×長さ300 mm  のポリエステル製の袋で、開口率ｎ６％，13％，25％，57％の４ケースで、13％以上であればモルタルの袋外への流出性が良好であり、また、杭の耐力はＲＣ理論による計算値以上の最大耐力を有することが確認できた。なお、開口率ｎを４０〜５０％としても耐力上は問題がないと判断されるが、袋としての拘束効果、経済性等を考慮して３０％以下が望ましい。
【００２１】
袋６の材料としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の高強度繊維を縦糸および横糸として使用して袋状の織物を形成した。
【００２２】
袋６は杭体９の本体部とフーチング貫通部では袋径が異なり、フーチング貫通部の袋はφ150 ｍｍ〜φ200 ｍｍ程度の小口径の織物で構成さる。
【００２３】
このように袋６は、高強度繊維によるものとしたので、この袋６に鉛直方向および円周方向の鉄筋と同様の機能を持たせることができ、袋６を型枠として用いた場合には充填したセメントミルクあるいはモルタル等の充填材８は泥水と置換されるため、ｑu ＝300kgf／cm２ 〜500kgf／cm２ の高強化が可能である。また、図示は省略するが貫通孔４に鉄筋あるいは鋼棒等を挿入し、既設のフーチングと円柱状の杭体に定着させることにより水平力を伝達させることもできる。
【００２４】
図11は充填材８の充填状況を示すものであるが、充填材８は開口11から流出して袋内部だけでなく、袋と切削した地盤の間にもモルタルを充填させることが可能となる。
【００２５】
図５，図６は本発明の第２実施形態を示すもので、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の高強度繊維での織物もしくは通常の繊維の織物で形成した袋の縦方向に、同様な高強度繊維で作られたベルト12を補強材として取付けた。
【００２６】
また、図７、図８は本発明の第２実施形態を示すもので、袋６はポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の高強度繊維で作られた横方向ベルト13ａと縦方向ベルト13ｂを格子状に編んで袋状にした。
【００２７】
その際、横方向ベルト13ａと縦方向ベルト13ｂの編み目を開けることで、開口11を確保するようにする。
【００２８】
なお、前記第１実施形態〜第３実施形態のいずれにおいても、図９や図10に示すように杭先端部や杭頭部を拡径することにより、鉛直支持力の増大を図ることもできる。
【００２９】
また、前記前記第１実施形態〜第３実施形態では、特願平第8-285200号に示される工法により構築される場所打ち杭と同じく、既設杭２がある既設基礎（フーチング）に貫通孔を穿設し、この貫通孔を用いてロッドから高圧噴射置換工法等により地盤を切削して泥水状態とする場合について説明したが、本発明はこのような既設基礎直下の場合以外の場所打ち杭の施工でも利用できる。
【００３０】
さらに、地盤の切削は高圧噴射置換工法に限らず、アースオーガーその他の切削機による切削の場合でもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の場所打ち杭の施工法は、所定の開口を有する高強度繊維性の袋を使用することにより、袋内部だけでなく袋と地盤の間の空隙にもセメントミルクやモルタル等を充填することができ、袋とモルタルとの一体性及び袋と地盤との間の密着性が高まることから、杭としての支持力、水平耐力、変形性能の向上が実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の場所打ち杭の施工法の第１実施形態を示す一部切り欠いた縦断側面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】  図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】  図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】  本発明の場所打ち杭の施工法の第２実施形態を示す縦断側面図である。
【図６】  図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】  本発明の場所打ち杭の施工法の第３実施形態を示す縦断側面図である。
【図８】  図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】  拡底の変形例を示す縦断側面図である。
【図１０】  頭部拡大の例を示す縦断側面図である。
【図１１】  充填材の充填状況を示す縦断側面図である。
【図１２】  従来の場所打ち杭構築工法の１例を示す縦断側面図である。
【図１３】  従来の場所打ち杭構築工法の１例を示す平面図である。
【図１４】  従来の場所打ち杭構築工法の第１工程の側面図である。
【図１５】  従来の場所打ち杭構築工法の第２工程の側面図である。
【図１６】  従来の場所打ち杭構築工法の第３工程の側面図である。
【図１７】  従来の場所打ち杭構築工法の第４工程の側面図である。
【図１８】  従来の場所打ち杭構築工法の第５工程の側面図である。
【図１９】  他の従来例を示す縦断側面図である。
【図２０】  他の従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…既設基礎                  ２…既設杭
３…孔                        ４…貫通孔
５…ロッド                    ６…袋
７…ロッド                    ８…充填材
９…杭体                      10…支持層
11…開口                      12…ベルト
13ａ…横方向ベルト            13ｂ…縦方向ベルト
21…既設のフーチング          22…既設杭
23…増杭
【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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【図８】
0004208057.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004208057.tif 000013
【図１３】
0004208057.tif 000014
【図１４】
0004208057.tif 000015
【図１５】
0004208057.tif 000016
【図１６】
0004208057.tif 000017
【図１７】
0004208057.tif 000018
【図１８】
0004208057.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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