JPH01263315A - 場所打コンクリート杭の杭頭部処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、場所打コンクリート杭の杭頭部処理方法に
関するものである。

「従来の技術ｊ 周知のように、場所打コンクリート杭を施工する場合に
は、その杭頭部の強度を確保し、また杭上端の位置決め
を正確に行うために、杭頭部に高さ１ｍ程度のコンクリ
−）・の余盛りを行っておき、コンクリートの硬化後に
その余盛り部分を祈ることが従来−船釣であった。とこ
ろが、余盛り部分の祈り作業は容易なものではないし、
また、騒音や振動、粉塵の発生を伴うので好ましくなく
、このため、第９図に示すような杭頭処理法が提案され
ている（特公昭５８−３４６１６号）。

その杭頭処理法は、内部に鉄筋かごａが配された杭孔す
の所定高さまでコンクリートＣを打設した後、コンクリ
ートＣが未固化の状態においてその」〕面に水等の液体
層ｄを設けるとともに、送気装置ｅを＝Ｉンクリーｔ−
ｃ中に配し、エアーコンブレッザｆによって送気装置ｅ
を通してコンクリートＣ中に圧縮空気ｇを水平方向に噴
出させる、というものである。そして、その圧縮空気ｇ
の噴射エネルギーで杭頭部のコンクリートＣを液体ｄ中
で撹乱することによって、コンクリートＣを砂利層、砂
層、セメント層に分離、堆積させる、というものである
。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記の場合、余盛り部分のコンクリート
が砂利層、砂層、セメント層に分離、堆積してほとんど
固化せず、このため従来のように祈り作業が困難になる
ことはないが、それら未固化のまま残った砂利層、砂層
、セメント層を杭頭部から除去することは必ずしも簡便
に行えるものではない。特に、ペースト（のる）状とな
って残ったセメント層を効率良く除去することは著しく
困難であるし、また、除去したセメントペーストをその
まま廃棄処分することはてきず、何等かの後処理が必要
となるものであった。

また、上記の場合、送気装置ｅから噴出させる空気流ｇ
の噴射エネルギによってコンクリートＣを撹乱するので
あるが、充分な撹乱効果が得られるためには空気流ｇに
膨大な噴射エネルギを付与しなければならず、したがっ
て空気流ｇの噴射圧力は極めて高圧なものとしなければ
ならず、このためエアーコンプレッザｆは著しく大形か
つ大容量のものとなって設備費や運転費がかさんでしま
う、という難点もあった。

さらに、上記の処理法では、第１Ｏ図に示ずように送気
装置ｅが杭孔内において偏心し、しかも杭孔に対して傾
いてしまうことがあり、その場合には高圧の空気流が斜
め下方に向けて噴射されるので、コンクリートが造成す
るべき杭の上端位置Ｉ］。より下方まで必要以上に撹乱
されてしまい、その結果、第１Ｏ図に示されるように杭
頭に凹凸が生じてしまうことがあった。そして、そのよ
うな場合には、杭頭部にコンクリートの打ち増しが必要
となったり、補強コンクリートを施す必要が生じる、等
の問題があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、場所打
コンクリート杭の杭頭部の処理を容易に行うことのでき
る有効適切な杭頭部処理方法を提供することを目的とし
ている。

１課題を解決するための手段」 この発明は、ベントナイト泥水が注水されている杭孔内
に、造成するべきコンクリート杭の上端位置より所定距
離だけ高い位置までコンクリートを打設した後、前記コ
ンクリート中にエアパイプを挿入してその下端を前記杭
の上端位置より若干上方に位置させるとともに、エアパ
イプ中に空気を送り込んでその下端部側面に設けられて
いる開口部からコンクリート中に気泡を発泡させ、その
気泡を前記コンクリート中およびその上方部に存する前
記ベントナイト泥水中を浮上させることによって、その
浮上する気泡によってコンクリートとベントナイト泥水
とを混合して杭頭部にベントナイトコンクリートを形成
し、その後、前記ベントナイトコンクリートを祈って除
去することを特徴としている。

「作用　」 この発明の方法では、エアパイプの下端部側面に設（づ
られている開口部から吹き出された空気が気泡となって
コンクリート中を浮上するが、その気泡の浮力によって
エアパイプの下端より上方部に存するコンクリートおよ
びその上方部に存するベントナイト泥水に」１下方向の
緩やかな対流が生じ、その結果、コンクリートとベント
ナイト泥水、および多量の空気とが混合されて、場所打
コンクリート杭の頭部に脆弱なベントナイトコンクリー
トが形成される。

「実施例」 以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

まず、第５図を参照して、この実施例の方法に用いるエ
アパイプＡについて説明する。エアパイプＡは、上端が
閉塞され下端が開放されている本体パイプｌの上面に、
エアホースを接続するための接続管２が取り付けられて
いるとともに、本体パイプｌの下端には本体パイプｌの
径よりやや大径の底板３が取り付けられ、かつ、本体パ
イプ１の下端部側面に等間隔て複数の開［」部４が切欠
かれて形成されてなるものであって、接続管２を通して
本体パイプＩ内に空気か送りこまれると、その空気が開
口部４から吹き出すようにされているものである。

また、パイプ本体ｌの−に端部には、パイプ本体１の″
−１′−径方向に放射状に延びる４本のアーム５が取り
（＝ｌ（Ｊられている。これらのアーム５　・はパイプ
本体１に沿って上下に移動でき、かつ、所望の位置で固
定できるようにされている（第５図で（Ｊバイブ本体１
の最」一部に固定された状態となっている）。これらの
アーム５　は、後述する支１′？ｉ台１５によってエア
パイプＡを杭孔内において鉛直となるように支＋４１す
るためのものであるとともに、パイプ本体１に対するこ
れらアーム５　の取り（１１：１位置を調節することに
」；っで、エアパイプΔの杭孔内にお（Ｊる下端位置の
位置決めを行うためのらのである。

なお、このエアパイプΔの寸法は、造成する杭の別法や
、施工地盤位置と杭上端位置との距離等を勘案して適宜
設定すれば良いが、−例を−１−げれば本体パイプ１の
長さは２ｍ程度、その直径（」５０ｍｍ程度とすること
が良い。

以」二でエアパイプＡの構成を説明したが、次に、その
エアパイプＡを用いる杭頭処理方法の一実施例を第１図
ないし第４図を参照して説明する。これらの図は、この
実施例の杭頭処理方法の施工手順を工程順に示すもので
、図中の符号Ｉ＋は所定深さに掘削された杭孔、１２は
その内側に配された鉄筋かごである。また、■］。は造
成される杭の上端位置を示している。

まず、杭孔１１内にベントナイト泥水１３を満たし、）
・レミー管（図示せず）を用いてそのペン）・ナイト泥
水１３と置換しつつコンクリート１４を杭上端位置■−
■ｏより所定距離（たとえば１ｍ程度）だけ高い位置Ｈ
、まて打設する。また、杭孔１１の周囲にエアパイプＡ
を支持するための環状の支持台１５（平面形状は第２図
（ロ）参照）を水平となるように配置する。

そして、クレーン等を使用してエアパイプＡを杭孔１１
の直」１方に吊り」二げ、次いで徐々に降下させていき
、杭孔１１内にエアパイプＡを挿入していく。その際、
エアパイプＡの接続管２にエアホース１６を接続してお
き、そのエアポース１６を通してエアコンブレッザ（図
示Ｕず）から空気をエアパイプＡ内に送り込みつつエア
パイプΔを降下させていく。このようにすることにより
、第１図に示すように」“、アバイブＡの下端部に設（
Ｊられでいる開口部４がら空気が気泡Ｂどなってベント
ナイト泥水１３中に発泡し、したがってエアパイプＡ内
にベントナイト泥水１３が流入してしまうことがない。

そして、エアパイプＡの」二端部に取り付けられている
アーム５　を支持台１５−．１ニーに載置すると、第２
図（イ）に示すようにエアパイプＡは杭孔１１内におい
て鉛直どなった状態で支１寺される。この際、アーノ、
・５　のパイプ本体Ｉに対する取り付υ位置をｐめ調節
しておいて、エアパイプ八が支持台１５によって支持さ
れたときにその下端位置が杭上端位置１−’ｉ　ｏより
若干（ノコとえば５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度）高い位置
Ｈ、となるようにしておく。

第２図に示すようにエアパイプＡを支持台１５によって
支持したら、そのまま所定の時間エアコンプレッザから
エアパイプＡへの送気を継続する。

これにより、本体パイプＩに送り込まれた空気は第２図
（イ）および第５図（ロ）に示したように、開１コ部４
から気泡Ｂとなってコンクリート１４中に発泡し、その
気泡Ｂはコンクリート１４中およびその」二部部に存し
ているベントナイト泥水１３１１を浮」−シていく。そ
して、気泡Ｂが浮上するに伴って、気泡Ｂの浮力によっ
て第２図（イ）中に矢印で示すような」−下方向の緩や
かな対流が生じ、これにより、エアパイプＡの下端位置
１−１２より上方の部分においてのみコンクリート１４
とベントナイト泥水１３とが混合されることになる。こ
の際、第２図（ロ）に矢印で示すように、エアパイプへ
のアーム５　を支持台＋５１において水平方向に滑らせ
たり回転させることによって、エアパイプＡをその鉛直
状態を保持したままで水平方向に移動させれば、コンク
リート１４とベントナイト泥水１３とを杭孔１１の全断
面にわたって満遍なく混合することができる。

上記のようにして所定の時間空気を送り込んでコンクリ
ート１４とベントナイト泥水１３とを充分に混合したら
、ニアコンプレッサを停止して送気を中止し、第３図に
示すようにエアパイプＡを杭孔１１から引き出し、支持
台１５を撤去する。

そのまま所定時間が経過すると、エアパイプＡの下端位
置Ｈ２より下方のコンクリート１４は硬化して強固なコ
ンクリート杭１６が形成されるとともに、それより上方
の部分においては、混合されたコンクリート１４とベン
トナイト泥水１３とが硬化してベントナ゛イトコンクリ
ート１７が形成される。このベントナイトコンクリート
１７は、コンクリート中に多量のベントナイトおよび多
量の気泡が混入しているので、その強度は通常５０〜１
００　Ｋ　ｇ／ｃｍ’程度となり、したがって一般のコ
ンクリートに比して著しく脆弱なものであって比較的容
易に破壊できるものである。

その後、第４図に示すように、杭頭部周辺の地盤を掘削
し、上記のベントナイトコンクリート１７を全て研って
除去してコンクリート杭１６の上面を露出さｕ１続いて
、そのコンクリート杭１６の上端を最終的に造成するべ
き杭の上端位置■」。

まで析り取れば施工が完了する。

なお、上記のように、ベントナイトコンクリート１７を
除去した後に、さらにコンクリート杭１６の上端部を祈
るようにしているのは、杭頭部の強度を確保するための
安全策、すなわち杭頭の施工高さ誤差等に上り杭頭部に
若干のベントナイト泥水１３が混入してその強度が低下
してしまったとしても品質上の問題が生じないようにす
るためであり、また、杭上端の位置決めをより正確に行
うためでもある。

以上で説明した実施例の方法によれば、後に除去すべき
杭頭部の大部分を脆弱なベントナイトコンクリート１７
とするので、そのベントナ゛イトコンクリート１７は簡
易なブレーカ等によって容易に破壊、除去でき、したが
って従前のように高強度のコンクリートそのものを１ｍ
程度も祈る場合に比してその作業を著しく容易に行うこ
とができるし、そのため、騒音や振動の発生もさほどの
ものではない。

また、上記実施例の方法によれば、高圧空気流によって
コンクリートを分離、堆積させるようにした従来の処理
法における未固化の状態のままの砂利層、砂層、セメン
ト層の除去の困難さが解消するから、従来の方法に比し
て作業性に優れているとともに、祈ったベントナイトコ
ンクリート１７は一般のコンクリート屑とともに処分す
ることができるから、上述の従来の方法においては必要
であったセメントペースト等に対する格別な後処理は一
切不要である。

また、上記方法では、気泡Ｂを浮上させることでその浮
力を利用して緩やかな対流を生ぜしめ、それによってコ
ンクリート１４とベントナイト泥水１３とを混合させる
ものであるから、エアパイプＡに送り込む空気の所要圧
力はその空気が開口部４からコンクリート１４中に押し
出される程度の低圧（たとえば４〜５気圧程度）で充分
である。

したがって、従来の空気流の噴射エネルギによってコン
クリートを直接的に撹乱する場合のような高圧を必要と
せず、このため、エアーコンプレッサも小形、小容量の
もので充分であって、設備費や運転費を削減でき、しか
も、エアーコンプレッサの発生する騒音や振動も軽減さ
せることができる。

さらに、上記のエアパイプＡは、上端部にアーム５　・
を取り付け、それらのアーム５　・を支持台１５上に置
くことによって支持されて杭孔１１内に配置されるよう
になっているので、エアパイプＡを杭孔１１内において
傾くことなく確実に鉛直な状態で保持することができる
とともに、アーム５　・のパイプ本体１に対する取り付
は位置を上下方向に調節するのみでエアパイプＡの下端
位置の位置決めを容易にかつ正確に行うことができ、さ
らに、アーム５・・を支持台１５上で滑らせることによ
ってエアパイプＡを鉛直に保持したままで水平方向の移
動を容易に行うことができるものとなっている。なお、
エアパイプＡの傾きを防止するためにはアーム５の本数
は少なくとも３本あれば良い。

そのうえ、」−記の方法によれば、エアパイプＡの下端
部の開口部４から発泡した気泡Ｂは自ずとコンクリート
中を浮上していくし、しかも開口部４の下部にはパイプ
本体１より大径の底板３が取りイ」けられているのて、
その底板３によって気泡Ｂか下方に向かうこと防止され
、このため、エアパイプＡの下端より下方においてはコ
ンクリートＩ４とベントナイト泥水１３とが混合されて
しまうことはない。そして、この方法では、上述したよ
うにアーム５　および支持台１５によってエアパイプＡ
が傾くことが有効に防止されるが、仮にエアパイプＡが
傾いてしまったとしても、第６図に示すように気泡Ｂは
上部側となった開口部４のみから発泡して下部側となっ
た開口部４がらは殆ど発泡することがない。したがって
、従来の高圧空気流によって撹乱する処理法のように下
向きの空気流によってコンクリートが必要以上の範囲に
わたって撹乱されてしまう（第１Ｏ図参照）ようなこと
はなく、このため、杭頭部に凹凸が生じてしまったり、
杭頭部に対するコンクリートの打ち増しや補強が必要と
なることはない。

以上でこの発明の詳細な説明したが、この発明の実施に
用いるエアパイプの形態は第５図に示したものに限るも
のではな（、その下端から気泡が発泡して浮」二できる
ものであれば、その形状、寸法等は適宜変更して良く、
たとえば第７図に示すようなエアパイプＡ２、第８図に
示すようなエアパイプＡ３が考えられる。

第７図に示すエアパイプＡ、は、上記のエアパイプＡの
開口部４の」ニガに環状の邪魔板２０を取り付（Ｊた構
成とされたものであって、この邪魔板２０を取り何けた
ことによって、気泡Ｂは開口部４から直ちに浮」二する
ことなく、邪魔板２０下面に沿って外周側に向かって流
れた後にエアパイプＡ２から所定距離だ（プ離間した位
置で浮上していくことになり、大径の杭を造成する場合
等に好適である。勿論、その邪魔板２０の径寸法は適宜
設定すれば良い。また、第８図に示すエアパイプＡ３は
、エアパイプＡのように本体パイプ１の下端部を切欠い
て開口部４を形成することなく、本体パイプ２１の下端
に複数本のスペーサ２２　を介して円板状の底板２３を
取りイ」け、本体パイプ２１の下端と底板２３との間の
隙間から気泡Ｂを発泡させるようにしたものである。な
お、第７図、第８図に示したエアパイプＡ　２　、　Ａ
　３では、エアパイプＡにおけるアーム５の図示は省略
しているが、エアパイプＡと同様にアームを少なくとも
３本備えるようにすれば良い。

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、この発明によれば、コン
クリートとベントナイト泥水とを混合することによって
、後に除去すべき杭頭部に脆弱なベン）・ナイトコンク
リートを形成させるものであるので、コンクリートその
ものを祈る場合に比してそのベントナイトコンクリート しく容易に行うことができることは勿論のこと、高圧空
気流によってコンクリ−）・を分離、堆積させる場合に
お（Ｊる未固化状態の砂利層、砂層、セメント層を除去
する困難さが解消するので作業性に優れているとともに
、祈ったベントナイト＝Ｉンクリートに対する格別な後
処理は一切不要である、という利点がある。

また、この発明は、エアパイプの下端から気泡を浮上さ
せることによって、その浮力を利用してコンクリートと
ベントナイト泥水とを混合するものであるので、従来の
空気流の噴射エネルギによってコンクリートを直接的に
撹乱する場合のような高圧の空気流を必要とせず、この
ため、設備費や運転費を削減することができる。

さらに、この方法によれば、エアパイプから発泡された
気泡は自ずとコンクリート中を浮−ヒしていくので、仮
にエアパイプが傾いてしまったような場合においても、
エアパイプの下端位置より下方においてはコンクリート
とベントナイト泥水とが必要以上に混合されてしまうこ
とがなく、したがって杭頭の位置決めを正確に行うこと
がてきるとともに、杭頭部に対するコンクリートの打ち
増しや補強コンクリートが必要となることはなく、極め
て有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明方法の実施例を説明する
ための図である。第１図ないし第４図は、この実施例の
方法の施工手順を工程順に説明するための図であって、
第１図はエアパイプを杭孔内に挿入している状態の立断
面図、第２図は気泡によってコンクリートとベントナイ
ト泥水とを混合している状態であってこのうち（イ）は
立断面図、（ロ）は平面図、第３図は杭頭部にベントナ
イトコンクリートが形成された状態を示す立断面図、第
４図はベントナイトコンクリートが除去されて杭の造成
が完了した状態を示す立断面図である。第５図は上記の
方法に用いて好適なエアパイプを示すものでこのうち（
イ）は斜視図、（ロ）は断面図、第６図は上記のエアパ
イプが傾いた状態を示す拡大図である。 第７図および第８図はいずれもエアパイプの他の構成例
を示すもので、それぞれ（イ）は斜視図、（ロ）は断面
図である。 第９図は従来の杭頭処理法を説明するための断面図、第
１Ｏ図はその処理法において送気装置が傾いた状態を示
す拡大図である。 Ａ　　エアパイプ、Ｂ　　・気泡、 Ｈｏ・・杭の上端位置、 ４・・・・・開口部、１１　・・・・杭孔、１３　　ベ
ントナイト泥水、 １４・・・コンクリート、１６・・・・・・コンクリー
ト杭、１７・・・・ベントナイトコンクリート、Ａ　２
　、　Ａ　３・・・・・・エアパイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベントナイト泥水が注水されている杭孔内に、造成する
   べきコンクリート杭の上端位置より所定距離だけ高い位
   置までコンクリートを打設した後、前記コンクリート中
   にエアパイプを挿入してその下端を前記杭の上端位置よ
   り若干上方に位置させるとともに、エアパイプ中に空気
   を送り込んでその下端部側面に設けられている開口部か
   らコンクリート中に気泡を発泡させ、その気泡を前記コ
   ンクリート中およびその上方部に存する前記ベントナイ
   ト泥水中を浮上させることによって、その浮上する気泡
   によってコンクリートとベントナイト泥水とを混合して
   杭頭部にベントナイトコンクリートを形成し、その後、
   前記ベントナイトコンクリートを斫って除去することを
   特徴とする場所打コンクリート杭の杭頭部処理方法。