(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭応力緩和装置の底面と、場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面との空隙部を充填材により充填する充填材注入装置において、
充填材を注入するための管挿入口、及び複数の空気抜孔を有するとともに、前記杭頭応力緩和装置より高く、内周面が杭頭応力緩和装置の外周面と接するように場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に設けられた湾曲自在の型枠と、
該型枠の前記管挿入口に差し込まれ、前記杭頭応力緩和装置下に充填材を注入する充填材注入管と、
該充填材注入管に充填材を圧送する充填材圧送手段とにより構成されており、
前記空気抜孔が、湾曲自在の前記型枠と前記杭頭応力緩和装置の外周面との間に管又は突起物を挟み込ませることで形成されていることを特徴とする充填材注入装置。
【請求項２】
請求項１記載の充填材注入装置において、
前記型枠の空気抜孔が、前記場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に前記杭頭応力緩和装置を固定するために取り付けられたアンカーボルトの、背面近傍となる位置に設けられていることを特徴とする充填材注入装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の充填材注入装置を用いた杭頭応力緩和装置の底面と、場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の表面との空隙部を充填する充填材注入方法であって、
場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に、空隙部を設けて杭頭応力緩和装置をアンカーボルトを介して固定した後、
該杭頭応力緩和装置の外周に管又は突起物を配置し、該管又は突起物を側部から覆うように湾曲自在の型枠を配置して該型枠を前記杭頭応力緩和装置の外周に接するように取り付けるとともに、該型枠の管挿入口に充填材注入管を取り付け、
前記型枠内に充填された充填材が、湾曲自在の前記型枠と前記杭頭応力緩和装置の外周面との間に前記管又は突起物が挟み込まれることで形成された空気抜孔から湧き出る状態まで、充填材圧送手段の圧送により充填材を注入することを特徴とする充填材注入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、経済的で作業効率が良く、杭頭応力緩和装置の底面に密実に充填材を充填することの可能な充填材注入装置、及び充填材注入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、場所打ちコンクリート杭や中空部に中詰めコンクリートを打設した既製杭等よりなる杭２の上面に、杭頭応力緩和装置１を設置する場合には、前記杭２の上面にアンカーボルト３を取り付けて、該杭２の上面と前記杭頭応力緩和装置１の底面との間に空隙部４を設けるようにして、杭頭応力緩和装置１を前記アンカーボルト３に固定する。この後、該杭頭応力緩和装置１の外側に離間して型枠１４を設けて、該型枠１４と前記杭頭応力緩和装置１との間から充填材としてモルタル１６を注入し、杭２の上面と前記杭頭応力緩和装置１の底面との空隙部４を充填する（図５（ａ）（ｂ）参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、モルタル１６には粘性があるため、前記空隙部４の高さｔより、空隙部４の奥行きＬが長いと、図５（ｂ）に示すように、注入されたモルタル５が奥行きＬに達することなく管挿入口１５側からあふれてしまうことが多い。さらに、追加して精度良く注入することが困難で、図５（ｃ）（ｄ）に示すように、奥の方や前記アンカーボルト３の背面近傍側等、部分的に気泡を残してしまうこととなり、不十分な充填となりやすい。また、気泡等を残さないことを目的にバイブレーターを使用すると、モルタル１６が分離してしまい所定強度を得ることができない。また、モルタル１６は手作業の流し込みにより注入されるため、作業効率が悪く、時間を要する。
【０００４】
さらに、上述するような方法では、前記空隙部４にモルタル１６を密実に充填されたかを確認することが困難である。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、経済的で作業効率が良く、杭頭応力緩和装置の底面に密実に充填材を充填することの可能な充填材注入装置、及び充填材注入方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の充填材注入装置は、杭頭応力緩和装置の底面と、場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面との空隙部を充填材により充填する充填材注入装置において、充填材を注入するための管挿入口、及び複数の空気抜孔を有するとともに、前記杭頭応力緩和装置より高く、内周面が杭頭応力緩和装置の外周面と接するように場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に設けられた湾曲自在の型枠と、該型枠の前記管挿入口に差し込まれ、前記杭頭応力緩和装置下に充填材を注入する充填材注入管と、該充填材注入管に充填材を圧送する充填材圧送手段とにより構成されており、前記空気抜孔が、湾曲自在の前記型枠と前記杭頭応力緩和装置の外周面との間に管又は突起物を挟み込ませることで形成されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の充填材注入装置は、前記型枠の空気抜孔が、前記場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に前記杭頭応力緩和装置を固定するために取り付けられたアンカーボルトの、背面近傍となる位置に設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の充填材注入方法は、場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に、空隙部を設けて杭頭応力緩和装置をアンカーボルトを介して固定した後、該杭頭応力緩和装置の外周に管又は突起物を配置し、該管又は突起物を側部から覆うように湾曲自在の型枠を配置して該型枠を前記杭頭応力緩和装置の外周に接するように取り付けるとともに、該型枠の管挿入口に充填材注入管を取り付け、前記型枠内に充填された充填材が、湾曲自在の前記型枠と前記杭頭応力緩和装置の外周面との間に前記管又は突起物が挟み込まれることで形成された空気抜孔から湧き出る状態まで、充填材圧送手段の圧送により充填材を注入することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る充填材注入装置６、及び充填材注入方法について、図１から図４を用いて説明する。本発明は、杭頭応力装置１の下面と杭２の上面との間に設けた空隙部４に充填材を充填し、建物荷重を前記杭頭応力装置１を介して確実に杭２に伝達させるため、空隙部４内に気泡等を生じさせないような充填材注入装置６及び充填材注入方法を示すものである。
【００１０】
図１に示すように、該杭頭部応力装置１は、場所打ちコンクリート杭、もしくは中空部に中詰コンクリートを打設した鋼管杭等による杭２の上面に取り付けられるものである。該杭頭部応力装置１の取付は、図１（ａ）に示すように、前記杭２の上面にあらかじめアンカーボルト３の一方の端部を複数埋め込んでおき、他方の端部に固着されることによって取り付けられるものである。このとき、前記杭頭部応力装置１の下面と前記杭２の上面との間には、レベル調整用ナット等により所定の空隙部４を設けておく。
【００１１】
該空隙部４を充填する充填材５を注入する前記充填材注入装置６は、型枠７と、充填材注入管８と、充填材圧送手段９とより構成される。前記型枠７は、杭頭応力緩和装置１の水平高さよりも部材高が高く、自立性はあるが一定の力を加えることで自在にわん曲させることが可能なゴム等による柔らかい部材よりなるもので、図１（ｂ）に示すように、杭頭応力緩和装置１の外周面との間に隙間なく接するように取り付けられる。
【００１２】
これら、前記型枠７と杭頭応力緩和装置１との間には、複数の空気抜孔１１が設けられている。該空気抜孔１１は、前記型枠７の内周面側に切り込みを設けたもので、その位置は前記杭頭部応力装置１が取り付けられている前記アンカーボルト３の背面近傍となるように配置されている。さらに、必要に応じて、隣り合う前記アンカーボルト３どうしの中間部近傍となる位置にも、空気抜孔１１を設けても良い。
【００１３】
なお、該空気抜孔１１を設ける方法は、このような型枠７自身に切り込みを設ける方法だけでなく、空気抜孔として機能するものであれば、どのような構成でもよい。事例として、以下に３つの方法を示す。
１つ目は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、前記杭頭応力緩和装置１の外周部で、前記アンカーボルト３の背面近傍となる位置、さらには必要に応じて、隣り合う前記アンカーボルト３どうしの中間部近傍となる位置に空気抜孔用管１２を配置し、これらを前記杭頭応力緩和装置１の外周面と前記型枠７との間に挟み込むように、側部からこれらを覆うようにして型枠７を配置し、できる限り前記型枠７が前記杭頭応力緩和装置１の外周面に密着するように取り付けるものである。
【００１４】
２つ目は、図２（ｃ）に示すように、前記杭頭応力緩和装置１の外周面で、前記アンカーボルト３の背面近傍となる位置、さらには必要に応じて、隣り合う前記アンカーボルト３どうしの中間部近傍となる位置に、各々突起物１３を設けた上で、側部からこれらを覆うようにして型枠７を配置し、できる限り前記型枠７が前記杭頭応力緩和装置１の外周面に密着するように取り付けて、前記突起物１３と、型枠７との間に生じた隙間を空気抜孔１１として用いるものである。
【００１５】
なお、本実施の形態では、前記突起物１３として、木片を前記杭頭応力緩和装置１に固着させているが、突起物１３の材料はこれにこだわるものではなく、杭頭応力緩和装置１に固着可能で、これらを覆うように取り付けられる型枠７との間に隙間を設けることが可能な形状のものであれば、何れのものでも良い。
【００１６】
３つ目は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、前記杭頭応力緩和装置１の外周面と、これを覆うように設ける型枠７の内周面との間全体にわずかな隙間を設け、これを空気抜孔１１としたものである。該空気抜孔１１における前記杭頭応力緩和装置１の外周面と型枠７の内周面との間隔は、杭頭応力緩和装置１と杭２との間の空隙部４に充填される充填材５が空気抜孔１１から容易にあふれ出ない程度を目安とする。
【００１７】
このようないずれかの方法により空気抜孔１１を設けた該型枠７の一部分には、前記空隙部４に充填材５を注入する充填材注入管８が差し入れられて前記充填材５の管挿入口１０として機能することを目的に、杭頭応力緩和装置１の外周面と型枠７との間に開口部が設けられている。該管挿入口１０は前記充填材注入管８を差し入れるに十分な程度の大きさに留めておき、できる限り該充填材注入管８と、型枠７と、杭頭応力緩和装置６との間に無駄な隙間がないように設ける。
【００１８】
前記充填材注入管８の先端は、図１〜図３に示すように、該管挿入口１０から前記空隙部４の内部に差し込まれ、該空隙部４の中央部より奥方に達するように挿入される。そして、図４に示すように、該充填材注入管８を介して前記充填材圧送手段９による圧送により、前記充填材５が空隙部４の内部に充填されていく。ここで、本実施の形態では、前記充填材圧送手段９としてポンプを用いているが、充填材５を確実に圧送できるものであれば、これにこだわるものではない。
【００１９】
なお、該充填材５は、粘性が低くなるように配合された無収縮モルタル５を用いているが、これにこだわるものではなく、粘性が低く、硬化後には杭頭応力装置１の下面と杭２の上面との間に設けた空隙部４に充填されて、建物荷重を前記杭頭応力装置１を介して確実に杭２に伝達させることのできるものであれば、何れを用いても良い。
【００２０】
上述するような構成による前記充填材注入装置６を用いた杭頭応力装置１の下面と杭２の上面との間に設けた空隙部４への充填材注入方法を以下に示す。
【００２１】
まず、前記型枠７における内周面側の所定の位置に後に空気抜孔１１となる切り込みを設けておく。杭２の上面に空隙部４を設けて取り付けられた杭頭応力装置１の外周面に型枠７の内周面が接するように型枠７を配置する。このとき、前記空気抜孔１１が、前記アンカーボルト３の背面近傍に位置するように型枠７の設置位置を調整する。
【００２２】
また、前記型枠７と杭頭応力装置１との間の一部に、前記充填材注入管８を差し入れる管挿入口１０となる開口部を設けた上で、型枠７を前記杭２の上面に固定すること、及び型枠７の下端部から充填材が漏れ出す現象を防止することを目的に、型枠７の下端部の外周面側をモルタル１６等によりシールする。
【００２３】
このような型枠７の設置が終了した後、前記管挿入口１０より、充填材注入管８を差し入れ、その先端が前記空隙部４の充分奥方まで位置したのを確認した後、前記充填材圧送手段９の圧送により無収縮モルタル５の注入を開始する。該無収縮モルタル５の注入は、型枠７に設けたすべての空気抜孔１１より無収縮モルタル５が湧き出ている状態を確認した後に終了する。
【００２４】
上述する充填材注入方法によれば、無収縮モルタル５が前記空隙部４に気泡を生じることなく、密実かつ確実に充填されるため、前記杭頭応力装置１から杭２への荷重伝達を確実なものとすることが可能となる。
【００２５】
また、すべての空気抜孔１１から、無収縮モルタル５が湧き出す状態を確認した後に無収縮モルタル５の注入を終了することから、品質の管理を容易に行うことが可能となる。
さらに、作業手順が容易で、効率性が良く、工期短縮やコスト削減に大きく寄与することが可能となる。
【００２６】
前記充填材注入装置６によれば、充填材圧送手段９を用いて無収縮モルタル５を圧送するため、従来の手作業によるモルタルの流し込みに比べて作業が迅速となり、工期を短縮することが可能となる。
【００２７】
前記充填材注入装置６によれば、アンカーボルト３の背面近傍側に空気抜孔１１を設けたため、アンカーボルトの下流側に残りやすい気泡を排除することが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の充填材注入装置は、杭頭応力緩和装置の底面と、場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面との空隙部を充填材により充填する充填材注入装置において、充填材を注入するための管挿入口、及び複数の空気抜孔を有するとともに、前記杭頭応力緩和装置より高く、内周面が杭頭応力緩和装置の外周面と接するように場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に設けられた湾曲自在の型枠と、該型枠の前記管挿入口に差し込まれ、前記杭頭応力緩和装置下に充填材を注入する充填材注入管と、該充填材注入管に充填材を圧送する充填材圧送手段とにより構成されており、前記空気抜孔が、湾曲自在の前記型枠と前記杭頭応力緩和装置の外周面との間に管又は突起物を挟み込ませることで形成されていることから、充填材圧送手段を用いて充填材を圧送するため、従来の手作業による充填材の流し込みに比べて作業が迅速となり、工期を短縮することが可能となる。
【００２９】
請求項２記載の充填材注入装置は、前記型枠の空気抜孔が、前記場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に前記杭頭応力緩和装置を固定するために取り付けられたアンカーボルトの、背面近傍となる位置に設けられていることから、アンカーボルトの下流側に残りやすい気泡を排除することが可能となる。
【００３０】
請求項３記載の充填材注入方法は、場所打ちコンクリート杭もしくは中詰コンクリート杭の上面に、空隙部を設けて杭頭応力緩和装置をアンカーボルトを介して固定した後、該杭頭応力緩和装置の外周に管又は突起物を配置し、該管又は突起物を側部から覆うように湾曲自在の型枠を配置して該型枠を前記杭頭応力緩和装置の外周に接するように取り付けるとともに、該型枠の管挿入口に充填材注入管を取り付け、前記型枠内に充填された充填材が、湾曲自在の前記型枠と前記杭頭応力緩和装置の外周面との間に前記管又は突起物が挟み込まれることで形成された空気抜孔から湧き出る状態まで、充填材圧送手段の圧送により充填材を注入することから、充填材が前記空隙部に気泡を生じることなく、密実かつ確実に充填されるため、前記杭頭応力装置から杭への荷重伝達を確実なものとすることが可能となる。また、品質管理を容易に行うことが可能となる。
さらに、作業手順が容易で、効率性が良く、工期短縮やコスト削減に大きく寄与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る充填材注入装置を示す図である。
【図２】  本発明に係る充填材注入装置の型枠の詳細を示す図である。
【図３】  本発明に係る充填材注入装置の他の事例を示す図である。
【図４】  本発明に係る充填材注入装置の全体概念を示す図である。
【図５】  従来の充填材注入装置を示す図である。
【符号の説明】
１  杭頭応力装置
２  杭
３  アンカーボルト
４  空隙部
５  無収縮モルタル
６  充填材注入装置
７  型枠
８  充填材注入管
９  充填材圧送手段
１０  管挿入口
１１  空気抜孔
１２  空気抜孔用管
１３  突起物
１４  型枠
１５  管挿入口
１６  モルタル
【図１】
0003855189.tif 000002
【図２】
0003855189.tif 000003
【図３】
0003855189.tif 000004
【図４】
0003855189.tif 000005
【図５】
0003855189.tif 000006