(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管コンクリート杭を施工するに際し、支持層に達するように設けられた鋼管内の先端部に止水コンクリートを打設してその先端部を封止した後、該鋼管内にトレミー管を挿入し、廃棄物であるコンクリートガラを鋼管内に充填した後に、前記トレミー管を通して鋼管内にモルタルを圧入し、該モルタルを硬化せしめて該モルタル中に前記コンクリートガラを埋設せしめた状態で該コンクリートガラを鋼管内全体に封じ込めることを特徴とする鋼管コンクリート杭の施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の鋼管コンクリート杭の施工方法であって、前記鋼管内へのコンクリートガラの充填工程とモルタルの圧入工程を該鋼管の高さ方向に所定寸法ずつ繰り返し実施することを特徴とする鋼管コンクリート杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は構造物の基礎杭としての鋼管コンクリートの施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物等のコンクリート構造物を解体した際には多量のコンクリートガラが発生するが、コンクリートガラはごく一部が埋め立て等に利用されるのみで大半が産業廃棄物として廃棄処分するしかなく、処分のためにかなりの費用と手間を要しているのが実状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、廃棄物処分場の確保が益々困難になっていることに加え、環境保全や資源保護の観点からも、コンクリートガラを単に廃棄処分するのではなくそれを有効活用するための方策が模索されている。
【０００４】
また、近年、老朽化した原子力施設を廃止あるいは更新する時期を迎え、既存の原子力施設を解体する必要が生じてきているが、原子力施設を解体した際には極低レベル放射性廃棄物としての放射化コンクリートガラが多量に発生するので、その保管ないし処分を如何にして行うかは早急に解決するべき重要な課題である。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は産業廃棄物としてのコンクリートガラ、ひいては極低レベル放射性廃棄物としての放射化コンクリートガラの有効活用を可能とする有効な手段を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、廃棄物としてのコンクリートガラを建築土木工事の分野において有効活用するべく、構造物の基礎杭としての鋼管コンクリート杭の中込材としてコンクリートガラを利用するものである。
【０００７】
すなわち、本発明により施工される鋼管コンクリート杭は、支持層に達するように設けられた鋼管内に廃棄物であるコンクリートガラを充填するとともにモルタルを圧入し、硬化したモルタル中に前記コンクリートガラを埋設せしめた状態で該コンクリートガラを鋼管内全体に封じ込めてなるものである。
【０００８】
そして、請求項１の発明は上記の鋼管コンクリート杭の施工方法であって、支持層に達するように設けられた鋼管内の先端部に止水コンクリートを打設してその先端部を封止した後、該鋼管内にトレミー管を挿入し、廃棄物であるコンクリートガラを鋼管内に充填した後に、前記トレミー管を通して鋼管内にモルタルを圧入し、該モルタルを硬化せしめて該モルタル中に前記コンクリートガラを埋設せしめた状態で該コンクリートガラを鋼管内全体に封じ込めるようにしたものである。
【０００９】
さらに、請求項２の発明は、請求項１の発明の施工方法において、鋼管内へのコンクリートガラの充填工程とモルタルの圧入工程を鋼管の高さ方向に所定寸法ずつ繰り返し実施するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態である施工方法により施工される鋼管コンクリート杭１の設置状況を示す。本実施形態により施工される鋼管コンクリート杭１は建屋２の基礎杭として支持層３に達するように設けられ、その上端部は基礎スラブ４中に埋設されて建屋２を支持するものである。
【００１１】
鋼管コンクリート杭１の構造をその施工手順とともに図２に示す。まず（ａ）に示すように鋼管１１を支持層に達するように施工する。鋼管１１の施工は周知の鋼管杭工法たとえば打設工法や中堀工法等によれば良い。鋼管１１の先端を開端状態で打設した場合にはその内部から排土を行った後、鋼管１１内にコンクリート注入ホース１２を挿入し、鋼管１１先端部に止水コンクリート１３を打設してそこを水密裡に封止する。
【００１２】
次に、（ｂ）に示すように鋼管１１内にトレミー管１４を挿入し、バケット等の投入装置１５を用いて鋼管１１内にコンクリートガラ１６を投入し充填していく。ここで用いるコンクリートガラ１６は建物解体等により廃棄物として発生したもので、予め所定の粒径（５〜１０ｃｍ程度とすることが好適である）に揃えて粉砕しておく。
【００１３】
上記のコンクリートガラ１６を鋼管１１内に所定高さ（たとえば１〜２ｍ程度）まで充填し、必要に応じて突き固めを行った後、（ｃ）に示すようにトレミー管１４を通してコンクリートガラ１６中にモルタル１７を圧入してそのモルタル１７中にコンクリートガラ１６を埋設してしまう。その際、モルタル１７中に残留気泡が生じないようにモルタル１７の圧入は鋼管１１の最底部より徐々にかつ静的に行い、必要に応じてトレミー管１４を引き上げつつ圧入を行う。
【００１４】
以上のコンクリートガラ１６の充填工程とモルタル１７の圧入工程を所定高さずつ（上記のようにたとえば１〜２ｍ程度ずつ）繰り返し実施することにより、コンクリートガラ１６およびモルタル１７を確実かつ十分に密に充填、圧入していき、最終的に（ｄ）に示すように鋼管１１の上端部までコンクリートガラ１６の充填とモルタル１７の圧入を行う。モルタル１７が硬化すれば、鋼管１１内全体にコンクリートガラ１６が密に充填されてモルタル１７により封じ込まれた鋼管コンクリート杭１が完成する。そこで、この鋼管コンクリート杭１の上端部に基礎スラブ４を施工し、上部構造の建屋２を施工する。
【００１５】
上記構造の鋼管コンクリート杭１は、鋼管１１内にコンクリートガラ１６を充填してモルタル１７により封じ込めるので、廃棄物であるコンクリートガラ１６を中込材として有効に利用することができるものであり、廃棄物量の削減ひいては環境保全に寄与し得るものである。特に、大規模な火力発電所や原子力発電所の建屋は高度の構造的信頼性が要求されるのでその基礎杭としては大径のものが多数（１０００本以上となることもある）設けられることが通常であり、したがってそのような建屋の基礎杭として本実施形態の鋼管コンクリート杭１を採用すればコンクリートガラ１６の所要量も多大となり、多量のコンクリートガラ１６の有効利用が可能となる。
【００１６】
また、上記の鋼管コンクリート杭１は鋼管１１を廃棄物であるコンクリートガラの収納容器として機能するものであるといえるが、鋼管１１はそれ自体が杭として機能し得るものであって自ずと優れた密閉性を有し、またその先端部を止水コンクリート１３により封止しており、かつコンクリートガラ１６をモルタル１７中に埋設して封じ込めているので、廃棄物であるコンクリートガラ１６が鋼管１１から周囲地盤へ漏出してしまう懸念はない。
【００１７】
したがって、鋼管１１内に充填するコンクリートガラ１６としては通常の産業廃棄物のみならず原子力建屋の解体等により発生する極低レベル放射性廃棄物としての放射化コンクリートガラを用いることも可能である。そして、原子力施設において老朽化した旧建屋を解体して同施設内に新建屋を建て直すに際して、新建屋の基礎杭として本実施形態の鋼管コンクリート杭１を採用し、旧建屋の解体により発生した放射化コンクリートガラをその鋼管コンクリート杭１に充填して封じ込めることとすれば、放射化コンクリートガラを施設外に搬出することなく、しかも格別の保管スペースを必要とすることなく、施設内において安全に保管することが可能となる。
【００１８】
なお、コンクリートガラ１６が中込材として充填された上記の鋼管コンクリート杭１は通常の中空の鋼管杭に比べて構造的強度が高められたものとなる。図３は本実施形態の鋼管コンクリート杭１と単なる中空の鋼管杭の鉛直支持能力および水平抵抗性能を比較して示すもので、いずれも本実施形態の鋼管コンクリート杭１の方が優れた性能を有することがわかる。したがって上記の鋼管コンクリート杭１の採用により通常の鋼管杭の場合に比較して杭所要本数や杭断面積の削減を図ることが可能となり、中込材として廃棄物であるコンクリートガラ１６を有効利用することと相俟って杭工事費用の削減を図ることができる。
【００１９】
また、本発明は上記のような鋼管コンクリート杭１を新たに施工する場合に限らず、既存の鋼管杭を上記のような鋼管コンクリート杭１に改修する場合にも適用可能である。図４は既存の鋼管杭２０を上記実施形態の鋼管コンクリート杭１に改修する場合の手順を示すもので、（ａ）に示すように既存の基礎スラブ２１に頭部が埋設されている鋼管杭２０を対象としてそれを上記実施形態のような鋼管コンクリート杭１に改修するに際しては、（ｂ）に示すように基礎スラブ２１の一部を解体して鋼管杭２０の頭部を露出せしめてその内部から排土を行い、以降は図２に示した工程により（ｃ）に示すように鋼管２０先端部への止水コンクリート１３の打設と、鋼管２０内全体へのコンクリートガラ１６の充填およびモルタル１７の圧入とを行った後、（ｄ）に示すように基礎スラブ２１を復旧すれば良い。これにより、廃棄物であるコンクリートガラ１６を有効に利用して既存の鋼管杭２０の増強、すなわちより高強度の鋼管コンクリート杭１に改修することが可能であり、きわめて有効かつ合理的である。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明の施工方法は、鋼管内に止水コンクリートを打設してその先端部を封止するとともに、鋼管内にトレミー管を挿入してコンクリートガラを鋼管内に充填した後にトレミー管を通して鋼管内にモルタルを圧入するので、止水コンクリートによる水密性が確実に確保できるとともに、トレミー管によりモルタルの圧入を確実に行うことができ、したがってコンクリートガラを鋼管内に確実に封じ込むことができて外部への漏出を防止できる。
そして、本発明により施工される鋼管コンクリート杭は、鋼管内に廃棄物であるコンクリートガラを充填してモルタルを圧入し、コンクリートガラをモルタル中に埋設した状態で鋼管内全体に封じ込める構成であるから、本発明により廃棄物であるコンクリートガラを中込材として有効に利用することが可能であり、また構造的に優れた基礎杭を実現することができる。
【００２２】
請求項２の発明の施工方法は、鋼管へのコンクリートガラの充填工程とモルタルの圧入工程を鋼管の高さ方向に所定寸法ずつ繰り返し実施するようにしたので、杭長が長いような場合であってもコンクリートガラを確実かつ十分に密に充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態である施工方法により施工される鋼管コンクリート杭の設置状況を示す概要図である。
【図２】  同鋼管コンクリート杭の施工手順を示す図である。
【図３】  同鋼管コンクリート杭の特性を示す図である。
【図４】  既存の鋼管杭を本発明の鋼管コンクリート杭に改修する場合の施工手順を示す図である。
【符号の説明】
１  鋼管コンクリート杭
２  建屋
３  支持層
１１  鋼管
１３  止水コンクリート
１４  トレミー管
１６  コンクリートガラ
１７  モルタル
２０  鋼管
【図１】
0003765047.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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