JPH01280124A - 杭装置 - 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） 本発明は、補強筋で補強されたコンクリートからなる根
状部があたかも木の根のように杭周面部から延びた状態
となって、杭支持力あるいは抗引抜き抵抗力の大幅な向
上を期しうるようになされた坑装置に関するものである
。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題）地盤が軟
弱で上部の構造物を支持し難いときには、軟弱地層を貫
いて堅固な地層に達する支持杭を介して構造物の荷重を
該堅固な地層に伝える工法が一般に採用されている。こ
のような工法においては、支持杭−本の長さが最大でも
１５ｍ程度であるために、堅固な地層が深い位置に存す
るばあいには、何本もの支持杭を順次継いで地！Ｉｆに
沈設することを要し、支持杭基礎の構築コストの上昇を
招く問題があった他、作業能率が悪いという問題があっ
た。

又下層に堅固な地層が得られない軟弱な地盤のばあいに
は、該地盤に打入される杭の支持力は、主として土と杭
周面との間に生ずる摩擦力によって得られるのであるが
、このような摩擦力による支持力に頼るときには、長年
のうちに過大な沈下が生じないよう、多数の杭を並べて
沈設する必要があり、前記支持杭におけるばあいと同様
の問題があった。

なお、摩擦力によって杭支持力を得んとする杭の一種と
しては、杭の周囲に鍔を突設して支持力の向上を図った
鍔付抗も存在するが、杭の沈設に支障を生ぜしめないよ
う、ｊｆｆ　１１の突出量は比較的小さなものとせざる
を得す、従って鍔付杭による杭支持力の向上には一定の
限界があった。

本発明は、かかる問題点を解決可能とする坑装置の提供
を目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明に係る坑装置１は次
のような構成を採用する。

即ち、本発明の坑装置１は、上端が開口しかつ長さ方向
に連続した中空部７を有する杭基体２の周面適部位に透
孔３を穿設し、該透孔３は、先端部１６がテーパ形状に
形成されかつ中空部７内に圧力を以て充填された充填コ
ンクリートの圧力により地盤層に押し込まれうるキャッ
プ部材６によって外側から閉蓋するものとし、該キャッ
プ部材６の基端部に、キャップ部材６が透孔３を閉蓋し
た状態において中空部７内に突出しかつ透孔３の内周縁
部２２と係合しうる係合部２３を先端に具えた補強筋５
の適数本をその基端側部分２５において固着したことを
特徴とするものである。

なお前記透孔３は、■本発明の坑装置１が杭支持力の向
上を目的として利用されるばあいには、後述する根状部
２９が下方向に向けて形成されるよう外方に向は下方に
傾斜するごとく穿設するのがよく、■文末発明の坑装置
ｌが抗引抜き抵抗力の向上を目的として利用されるばあ
いには、根状部２９が上方向に向けて形成されるよう外
方に向は上方に傾斜するごとく穿設するのがよい。

又本発明の坑装置ｌは、振動や騒音による公害の対応か
ら、アースドリルで掘削した穴に杭を沈設する中堀工法
用杭として応用されるのが最も好ましいが、打込式杭と
して応用されることもある。

（作用） 然して、透孔３がキャップ部材６により閉蓋されてなる
杭基体２を地盤層２７に所要に沈設した状態において、
中空部７に圧力を以てコンクリート３０を充填すると、
キャップ部材６は、充填コンクリートの圧力を受けて斜
め下方向に向は地盤層２７に押し込まれることとなるの
であるが、その際、キャンプ部材６は、補強筋５が透孔
３の周面部１３に案内された状態で地盤層２７に侵入し
、補強筋５先端の係合部２３が透孔３の内周縁部２２と
係合した状態でキャンプ部材６は停止する。

そして、該キャップ部材６の侵入によって形成された穴
部には、補強筋５によって補強されたコンクリートが充
填されることとなる。このようにして形成された補強コ
ンクリートからなる根状部２９は、沈設された杭周面部
の透孔３部分から、あたかも木の根が延びたように形成
されることとなる。該根状部２９の長さは、杭基体２が
沈設される地盤層の状態や杭基体２の径等に応じて異な
るが、例えば３０Ｃ１１程度のものを例示することがで
きる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１〜６図において本発明の坑装置１は、杭基体２の周
面適部位に設けた透孔３に補強筋５を具えるキャップ部
材６を取付けてなるものである。

杭基体２は、上方が開口しかつ長さ方向に連続した中空
部７を有する、例えばコンクリート製杭として形成され
ており、その周面部８には、大径の外側円形孔９に段差
ｌＯを介して小径の内側円形孔１１を連設してなる段付
透孔３ａが、外方に向は下方に傾斜する状態で穿設され
ている。なお該傾斜方向は、例えば４５度に設定するの
がよい。

又該透孔３の穿設部位は、各透孔３・・・がキャップ部
材６を以て閉蓋された状態において各キャップ部材６に
固定されている補強筋５相互が交叉しない状態となるな
らば、例えば第４図に示すごとく任意である。なお、ｗ
Ｉ強筋５の長さが長いばあいには、例えば第１図に示す
ごとく、周面方向の透孔３・・・が千鳥になるように設
定される。

キャンプ部材６は、内側円形孔１１の周面部と略密接す
るごと（に透孔３を挿通する円筒体１５の先端に、先端
部１６がテーバ形状をなしかつ基端面部１７の周縁部分
１９が前記段差１０と当接しうる円錐状頭部２０を、そ
の基端面部１７の中央部分において連設してなり、例え
ば全体が鋳物の一体成形品として製作されている。該キ
ャップ部材６は、円錐状頭部２０の基端面部１７の周縁
部分１９が段差ｌＯと当接した状態において透孔３を閉
蓋しく第１図参照）、杭基体２を地盤層に沈設する際に
おいて、透孔３から中空部７内に土が入るのを防止する
。なお本実施例において透孔３を段付透孔３ａとして形
成しているのは、キャップ部材６の頭部２０が外側円形
孔９内に納まって杭の沈設をより円滑に行いうるように
するためである。又キャップ部材６の円筒体１５の内周
面部２１には、キャップ部材６が透孔３を閉蓋した状態
において中空部７内に突出しかつ透孔３の内周縁部２２
と係合しうる（第３図参照）、例えば鉤部としての保合
部２３を先端に具えた補強筋５の適数本が、円環状をな
すごとくに、その基端側部分２５において、溶着あるい
はネジ込み等の手段により固着されている。このように
補強筋５を具えたキャップ部材６を以て透孔３を外側か
ら閉蓋するには、係合部２３が透孔３と接触しないよう
に補強筋５・・・の全体をすぼまり状態とし、該すぼま
り状態にある補強筋５・・・の先端部を透孔３を通して
中空部７内に位置せしめ、キャップ部材６の頭部２０を
外側円形孔９に納める。なお、杭の沈設時において、キ
ャンプ部材６が透孔３から外れるおそれがあるばあいに
は、例えば第２図において一点鎖線で示すごとく、弾性
素材からなる係止用バンド２６を、キャンプ部材６の円
筒体１５の基端外周部に固定しておき、第５図に示すご
と＜、咳係止用バンド２６の弾性圧縮作用によってキャ
ップ部材６が透孔３から外れないようにすればよい。

このような構成を有する坑装置ｌを地盤層２７に沈設し
、杭周面部８の透孔穿設部位からあたかも木の根が延び
た状態に根状部２９を形成するに際しては、坑装置ｌを
地盤層２７に沈設した後、中空部７に圧力を以てコンク
リート３０を充填する。該コンクリート充填の要領を例
示すれば、まず、杭基体２の中空部７内にコンクリート
を充填する。その後、例えば第７図に示すごとく、シリ
ンダ開口３１が杭基体２の中空部上端３２と連通した状
態となるごとく、接合部３３の密着を確保して杭基体２
上にシリンダ３６を載せ、後述する固定具３５によって
杭基体２とシリンダ３６とを一体化する。然る後、該シ
リンダ３６の所要高さに達するまで、シリンダ３６内に
、注入口から所要量のコンクリート３０を注入し、該シ
リンダ３６内のコンクリート３０を、油圧シリンダ３７
によって駆動されるピストン３９により押圧する。

該押圧により、円錐状頭部２０を具えるキャップ部材６
は、充填コンクリートの圧力を受けて、透孔３の傾斜方
向に向け、頭部２０の基端径に相当する穴部を形成しつ
つ地ＩＭｉ２７に侵入していき、これによって、補強筋
５が所要厚さのコンクリートで巻かれた根状部２９が形
成される。なお根状部を下方向に向けて形成するばあい
には、ピストン３９による押圧の際に、各透孔における
キャップ部材侵入に伴う反作用によって杭基体２が浮上
がるおそれがあるため、１亥ピストン３９による押圧は
、例えば杭打機の重量を利用して杭基体２を下方に押さ
えつつ行うのがよい、又シリンダ３６内へのコンクリー
トの注入回数、従ってピストン３９の押圧の回数は、各
透孔３部分において所要長さの根状部２９を形成しうる
に足りる量のコンクリートを各透孔３０に供給しうるよ
う設定される。なお、前記固定具３３は、例えば第７図
に示すごとく、Ｖ字溝４０を有する係止環４１を抗Ｐの
上端部分に固定するとともに、先端部においてＶ字溝４
０と係合しうる連結杆４２の上端をシリンダ３６の外周
面部４３にボルト４５を用いて固定可能とし、先端がＶ
字溝４０と係合した状態において連結杆４２をシリンダ
３６にボルト固定することにより、シリンダ３６と杭基
体２との接合部３５を密着一体止させうるようになされ
ている。

第８図は、杭基体２を鋼製杭として形成したばあいを示
し、キャンプ部材６の頭部２０の基端周縁部分１９が杭
基体２の透孔外周縁部と部分的に接触した状態で、該頭
部２０に連なる筒体１５が透孔３を閉蓋するようになさ
れている。かから構成される装置１の作用は前記実施例
におけるばあいと同様であるが、このように杭基体２を
鋼製とするばあいには、杭基体２の腐食は避は難いため
、第９図にその一部を示すごとく、各キャップ部材６・
・・を地盤層２７に押込み状態上した後、充填コンクリ
ートが柔らかいうちに、杭基体２の中空部７内に、例え
ば円形筒状に編んだ上下方向に長い補強鉄筋４６を中空
部７の全長に亘って納め、該補強鉄筋によって補強され
たコンクリート抗部４７を形成するのがよい。

（発明の効果） 本発明の坑装置は、中空部を存する杭基体の周面適部位
に設けた透孔に、補強筋を具えるキャップ部材を取付け
る構成とした結果、杭支持力あるいは抗引抜き砥抗力の
大幅な向上を朋することができるとともに、施工コスト
の低減及び作業能率の向上を達成でき、しかも構造面素
にして比較的低廉に製作可能である。

以下これを、本発明の坑装置の作用の順序に従って具体
的に説明する。

■　透孔がキャップ部材により閉蓋された状態で抗を所
要に沈設した後（杭沈設の際、閉蓋状態にあるキャップ
部材により、透孔から中空部内に土が入るのが確実に防
止される）、中空部に圧力を以てコンクリートを充填す
ると、キャンプ部材に加わるコンクリート圧力によって
、該キャップ部材は、補強筋が透孔周縁部に案内されて
、自ずから地盤層に所要に押込まれる。

キャンプ部材の押込みを、特別な作動装置やエネルギ源
を必要とすることなく、このように旧単に行うことがで
きるため、本発明に係る坑装置は、構造面素にして比較
的低廉に提供されうるのである。

■　キャップ部材の侵入によって形成された穴部には、
補強筋によって補強されてコンクリートが充填されるこ
ととなるため、沈設された杭周面部の透孔穿設部位から
、あたかも木の根が延びたように根状部が形成されるこ
ととなり、沈設された杭の下端が堅固な地層に達しない
状態においても、極めて大きな支持力を発揮する。従っ
て、従来の杭のごとく、堅固な地層に達するまで何本も
の杭を順次継いで沈設しなければならないといった不都
合、あるいは多数の摩擦杭を群として沈設（ＦＪ擦抗と
して鍔付抗を採用したとしても、鍔による支持力の向上
には限界があったため、何本もの鍔付抗を沈設する必要
があった）しなければならないといった不都合が解消さ
れ、施工コストの低減、作業の能率化を図りうる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンクリート製杭基体を以て構成された本考案
に係る坑装置の一実施例を示す部分断面図、第２図は補
強部付のキャップ部材を杭基体への装着状態とともに示
す斜視図、第３図は補強部付のキャンプ部材によって形
成された根状部を示す断面図、第４図は杭基体における
通孔穿設Ｌｉ様を例示する断面図、第５図は係止用バン
ドの作用を説明する断面図、第６図は杭周面部から木の
根のように延びた根状部を示す断面図、第７図は杭基体
の中空部に圧力を以てコンクリートを充填するコンクリ
ート充填装置を示す断面図、第８図は鋼製杭基体を以て
構成された本考案の他の実施例を示す部分断面図、第９
図は第８図に係る坑装置において形成された補強コンク
リート部を示す断面図である。 １・・・坑装置、２・・・杭基体、３・・・透孔、５・
・・補強筋、６・・・キャップ部材、７・・・中空部、
２３・・・保合部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上端が開口しかつ長さ方向に連続した中空部７を有する
   杭基体２の周面適部位に透孔３を穿設し、該透孔３は、
   先端部１６がテーパ形状に形成されかつ中空部７内に圧
   力を以て充填された充填コンクリートの圧力により地盤
   層に押し込まれうるキャップ部材６によって外側から閉
   蓋するものとし、該キャップ部材６の基端部に、キャッ
   プ部材６が透孔３を閉蓋した状態において中空部７内に
   突出しかつ透孔３の内周縁部２２と係合しうる係合部２
   ３を先端に具えた補強筋５の適数本をその基端側部分２
   ５において固着したことを特徴とする抗装置。