JPH02285108A - 木質繊維鋼屑セメント混練強化中空杭の製造 - 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】 （（イ）　（発明の目的） 木造住宅の２階建又は新しく許可になった３階建、平家
建プレハブ倉庫、工場等の軟弱地盤における簡易基礎に
深層混合地盤改良杭が用いられることが多いが、眼で確
認出来ない地中工事であり、品質良好な均一な掘削攪拌
と土壌硬化剤とセメントミルクの砕土への滲透が充分施
工できているかどうかの点検の方法がない。その結果、
施工不良の場合は、建築後数年経って基礎が不等沈下を
起し、家や倉庫が傾くというトラブルの事例が多数発生
している現状である。建築後の手直しは完全復帰など望
外のことで大変に厄介であり費用も高額となる。これに
対して、Ｒ，Ｃ既製杭は素材費が高価なばかりでなく、
無振動無騒音施工しか許されないので、ハンマー打込が
できず、あらかじめ孔を掘削した後に静かに圧入沈設し
なければならない。又場所打杭の方法もあるが、これも
完全ではあるが浅い基礎工法としては余りにも高価で不
適当であり経済性がない。施工規模も小さい場合が多く
大型重機の搬入も不可能な場合が多い。

その結果、こうした軟弱地盤上に小坪数の建設工事の場
合、安価なＲＣ以外の既製杭の形で、廉価で力も強く資
源も国内に豊富にありて、しかも建込施工が安全容易で
、経年変化が少く、不等沈下の起らない既製杭の製造と
施工法の開発が期待されている。

（噂　（発明の構成） 本発明の主たる構成は、国内に多量に発生している使い
道の少い森林間伐材を繊維状に切削加工した主材料と、
鉄工所で発生する鋼ダライ子のパーマネント材料、内部
補強配筋材と丸鋼のほかに方向性のない六角ハニカムメ
タルラス、これにセメントを加えて型に入れ、型の回転
による遠心力の作用による中空杭の製造と、之に対接し
た金具の掘削刃を活用して土砂掘削をして杭中空部に押
し込みながら無振動無騒音で一発で建込沈設を完了する
画期的な杭であり工法である。

軟弱土質上の基礎工法としての深層混合攪拌工法では施
工上の信頼度が低いし、ＲＣ杭、リハース工法、アース
ドリル工法等の場所打杭など何れも小規模住宅等の基礎
杭では経済的でない。

本発明の要旨に基いた杭の製造について詳細に説明する
。

森林育成の方法として、植林の成長に応じて良材を得る
ために間伐が行はれるが、これは若木であり径も細く長
さも短いので製材には不向であり利用道が非常に少い。

これを主材料として有効活用することにより、森林業界
としても長期に亘り安定して副収入が得られると共に、
杭製造業においても原料の安定供給が確保される。

この間伐材及び製材残材等を切削機に掛けて繊維状に切
削、これに定量のセメント、鋼材加工屑パーマネント状
所謂ダライコを細片切断したもの、これらの諸材料に、
セメントの高アルカリ性を中和さすため中和剤を加えて
混練して挿入材料を作る。

中空杭成形型内Ｋ、捻れ作用に強い方向性のない六角型
ハニカムメタルラスを円筒状に彎曲加工を行って接合し
、この円筒外に適当ピッチに丸鋼バント°を取付ける。

この網状メタルラスの内外交互に長さ方向に縦配筋の丸
鋼を円周上に適当数配置、六角形メタルラス、丸鋼バン
ト°、丸鋼縦筋を一括結束して円筒配筋籠を作製、偏心
しないように適当数のスペーサーを取付ける。

この円筒配筋籠を杭成形型内に治め、回転ローラーの上
に成形型を載せて回転させつつ、木繊維材、鋼チップ、
セメント、中和材に水を加えた混練材を注入する。型の
回転により遠心力が働き、均質な杭が成型される。パー
マネント鋼チップは木質繊維材と絡み合い、方向性のな
い六角形ノ・ニカムメタルラスとも絡み合ってセメント
の固結力とも和合して、柔軟にして強力な杭が完成、適
当期間養生しておく。

この杭の頭部には、鋼製キャップを取付けるが、中央部
は大きな穴を明けておき、杭建込時に空気と土砂の逃げ
穴とし、その外にアンカーボールトを数個取付けておき
、外周横方向から孔をあけセットボールトで固定する。

杭の下端には３ケの掘削刃つき円錐形シエーを嵌めこみ
外周からセットボールトで固定する。円錐面の掘削刃に
沿りて穴を大きく明けておき掘削土砂の入口とする。

〔杭の使用方法〕

杭の建込みは、無振動無騒音を基本とし、杭建込機の駆
動部に杭のアンカーボールト等で取付は垂直に回転圧入
すると、杭の下端シューの掘削刃が軟弱土砂を掘削し、
掘削刃がガイド°となって土砂は自動的に杭中空部に、
杭の沈下圧力も加って押し上げられてゆく。従って、杭
は土砂を抗外部に排出するのでなく杭自身の中空部に押
し上げてゆくことにより掘削、沈下抵抗を大きく減殺す
ることにより回転トルクも助かり杭を容易に沈設するこ
とが出来る。

杭の主材料たる木質繊維材を始め其他の構成材料は、地
中に埋没しているので酸化現象が起らず長年月腐敗する
おそれがない。

施工場所がＮ値が少々高い場合もしくは粘性の高い粘土
質の時は、坑外周部に適当量の散水を行えば掘削も容易
であり掘削土砂が団子となる心配もない。

〔実施の一例を図面により説明〕

本発明の実施の一例を図面により説明する。■上部キャ
ップは鋼製で、第２回折面図で示す通り、内外の環状部
材の中間に■木質繊維を主材とする抗体の頭部に冠する
もので、上平面部に図示の通り■アンカーボールト数本
を取付けてあり、杭沈設後の布基礎との連結固定の為と
、杭建込時に建込機えの杭の固定用として活用する。杭
本体え冠接後■セットボールトで杭本体に固定する。杭
本体は、■木質繊維、■セメント、■鋼切削屑のパーマ
ネント状のものを短く切断したもの、■方向性のない鋼
製亜鉛メツキの六角形ハニカムメタルラスの彎曲成形加
工材で捻れ強度が強くクラック防止材で、杭建込時に杭
が回転圧入され、杭下部の■鋼製下部シューが＠掘削刃
で土砂を掘削するので、杭本体が掘削ロッドの役目を果
すわけで、抗自身に掘削抵抗が生じ杭に捻れモーメント
が働く。そのため杭にクラックが起り易いので、■鋼製
六角形ハニカムメタルラスを採用するとともに力のバラ
ンスと補強のため■丸鋼バンド筋を適当ピッチで取付け
、［相］丸鋼縦筋を適歯数■六角形ハニカムメタルラス
及び■丸鋼バンド筋の内外交互に立て、■丸鋼バンド筋
との交る箇所毎ＫＯ鋼線で一括結束して長い円筒形補強
籠が出来ている。

この補強配筋籠が成形型内に格納した時、籠が偏心しな
いように０スペーサーを要所に取付ける。

この補強配筋籠を成形型内に格納し、成形型回転装置の
上に置き、片方流入口より注入ガイドを介して素材を流
し込みなから杭成形型を回転させて遠心力を働かせ、均
質なセメント混練材が固結するようにする。セメントの
モル化後適当の時間養生させた後型より取り出す。杭を
成形型から取り出した後、第５回折面詳細図に示す通り
３枚の＠掘削刃を熔接し、その横円錐面に土砂押込ロ３
ケ所の穴を設けた■下部シューを杭の下部釦嵌入し、■
セットボールトで固定する。

施工場所の状況により、長尺の杭が使用不能の場合を想
定して短尺杭を製作することも可能である。その場合は
、第６図に示すような鋼製フランジ型ジヨイントを下部
上端に、上杭下端部に嵌入セットし、［相］ボールトに
て上下フランジ部分を締付は固定することができる。ジ
ヨイントは上下各杭の外側部から第６回折面図に示す通
り０セツトボールトで強力に締付は固定する。

（ハ）　〔発明の効果〕 国内資源として豊富にして永続的に発生する森林間伐材
を活用し、杭内部の補強配筋材として、方向性のない鋼
製六角形ハニカムメタルラスと丸鋼配筋の組合せＫより
少量の配筋材で合理的補強ができるようにした。又木質
繊維材は抗張力の高い材質の木材を使用するとともに、
鋼材切削屑のパーマネント状ダライ子を短く切断したも
のを寸渉としてセメントと混練するが、鋼ダライ子が木
質繊維材に絡みついた状態で型内に注入され、成形型回
転により遠心力が働いて均質強力な杭が完成する。又施
工時には回転圧入方式で沈設を行っても捻れｋよるクラ
ックの発生が少い。又杭上部には鋼製キャップを取りつ
け、キャップ上面のアンカーボールトにより沈設時に抗
建込機に簡単釦取りつけることができるし、キャップの
中央部は大きな穴が明けであるため中空杭内に押し上げ
られてくる空気および土砂の逃げ口となる。杭下端の鋼
製シューは掘削刃を持ち土砂の押込口があけであるので
、杭の回転圧入により貫入部の土砂が、抗外部に排出さ
れることなく中空部に押し込まれるので杭の回転トルク
は減少し楽に沈設ができる特徴をもっている。

従来からのＲＣ杭の沈設の場合には、予めアースオーガ
ー等で掘削しておき、改めてＲＣ杭を圧入するという二
重手間の掛る方法が採られている。

従りて材料費も高いし建込費も鴬むので不経済である。

之に反し、本発明の木質繊維鋼屑セメント混練中空杭は
、材料の入手が国産材で豊富であって用途の少い材料、
鋼屑は廃品、加工を要するものは六角形ハニカムメタル
ラス位で製造原価が安い。杭の沈設は自刃掘削沈下方式
の採用で一回で終了するので施工費も廉価である。又深
層混合攪拌上中杭のように品質の安定性の不足のものに
比較すると、本発明の杭は工場生産の既成杭のため品質
が非常に安定しており、基礎杭としては有効な建材とい
うことが出来るし、資源面から見た経済効果も甚だ多大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は抗全体の概観図で附属金物を取付けた１部の断
面図、第２図は上部キャップの断面図、第３図は杭側壁
の断面図、第４図は六角形ハニカムメタルラス平面図、
ｐＪｓ図は下部シュー断面図で掘削刃及び土砂押込要部
断面図、第６図は短尺継杭の接合金具要部断面図である
。 人・・・・・・・・・杭全体図 Ｂ・・・・・・・・・上部キャップ Ｃ・・・１１１−・・六角型ハニカムメタルラスＤ・・
・・・・・・・下部シ１− Ｅ・・・・・・・・・短尺杭接合金具 部材明細表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔Ｉ〕木材を短繊維状に切削した材料に、鋼切削屑のパ
   ーマネント状の物を小片に切断したチップを加えてセメ
   ントと混練均一化したものに加工した材料を準備する。 円筒状成型を可能とする金型内に、六角形メタルラスを
   長尺円筒状に加工成型、これを丸鋼材で適当のピッチで
   円筒形六角形メタルラス籠にバンドしたものとし、これ
   に縦状に適当数の丸鋼配筋を置き、以上のものをバンド
   箇所で強力に結束した籠状にしたものを、円筒成形型内
   に格納するが、偏心を防止するため各所にスペーサーを
   取付ける。型の一方を閉鎖し、他の一方に注入ガイドを
   備えて別台に固定する。上記の六角形メタルラス配筋籠
   の内外に均一に流入しつつ、金型全体を回転させ遠心力
   成型加工を適当時間行う。杭の成型は、木繊維材は鋼切
   削パーマネントチップと六角形メタルラス籠がセメント
   ミルクと強力に絡み合って良質強力な軽い中空杭が出来
   る。 適当な養生時間経過後型より取り出す。この杭の一端に
   鋼製頭部キャップを貫入固定するが、頭部上面にはアン
   カーボールトが取りつけてあり、現場沈設基礎工事終了
   後布基礎との結合の役目を果すとともに、杭の建込沈設
   の時、杭建込機との結合ボールトである。 杭底部には、鋼製シューを取りつけるが、円錐状底面外
   周壁に３ケ月土砂掘削刃を取りつけ、この横に大きな穴
   をあける。杭沈設は無振動、無騒音施工のため杭建込機
   で杭を回転圧入するが、沈設を容易にするため下部シュ
   ーの掘削刃で土砂を掘削し、外部に放出することなく、
   掘削刃横の穴に自動的に押し上げられ杭中空部におさま
   るようにした。杭自身が回転されることにより、あらか
   じめ杭貫入孔を掘削工法で下孔を設けたときに杭を沈設
   する従来工法と異なり、一回の施工で下孔の必要もなく
   自から掘削しつつ容易に無振動、無騒音で施工が完了す
   ることを特徴とする木繊維鋼切削屑セメント混練強化中
   空部の製造。 〔II〕該杭の沈設施工のとき現場の諸条件により短尺杭
   が必要の時、上杭、下杭、中間杭の間に、鋼製連接金具
   にて結合して杭を回転圧入しつつ下部シューの掘削刃で
   土砂を掘削し穴から中空部に自動的に押し込み、長尺の
   連接杭として用いることを特徴とする木繊維鋼屑セメン
   ト混練強化中空部の製造。