JPH04102617A - 場所打ちコンクリート杭の杭頭破砕工法 - 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、場所打ちコンクリート杭の抗頭破砕工法に係
り、特に静的破砕剤の水和膨張作用によってコンクリー
トの杭頭余盛り部分を破砕除去するようにした場所打ち
コンクリート杭の杭頭破砕工法に関する。

［従来の技術］ 一般に、ビルや橋などを建造する場合の基礎杭として、
現場において地中に杭孔を掘削し、この杭孔内に生コン
クリートを打設して杭を形成する、いわゆる場所打ちコ
ンクリート杭が採用されている。その場合に、場所打ち
コンクリート杭の杭頭余盛り部分を破砕除去する必要が
ある。

従来より、このコンクリート杭の杭頭余盛り部分の破砕
除去に実施されている方法の一つとして、ブレーカ−等
を使用する動的な破砕工法がある。

ところが、このような動的破砕工法では、騒音や振動等
が著しく、近隣に与える環境悪化か問題となる。

そこで近年、安全かつ無公害な破砕が可能である工法と
して、静的破壊を生じさせる静的破砕剤を用いる方法か
広〈実施されるようになりつつある。この静的破砕剤は
、水和膨張性を有する破砕組成物からなるもので、使用
に際しては、例えば、所定量の水と混合して、コンクリ
ート杭の所定の位置、すなわち破砕を希望する部分に注
入されて用いられる。すると、水を含んだ破砕組成物は
膨張を起こし、これによって、コンクリート杭に亀裂を
発生させるのである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような従来の方法では、次に述べるよう
な問題点があった。

例えば、杭本体と杭頭余盛り部分との境界部に静的破砕
剤を注入した場合には、この境界部に水平輪切り状の亀
裂が発生するにすぎず、このため、第７図に示したよう
に、コンクリート杭の抗頭余盛り部分Ａは、この亀裂に
よって、はぼそのままの形状および大きさを保った状態
で、杭本体Ｂから大割り破砕されるにとどまっていた。

また、杭本体Ｂと杭頭余盛り部分Ａとの境界部、および
杭頭余盛り部分ＡとかぶりコンクリートＣとの境界部に
静的破砕剤を注入した場合には、やはりこれらの境界部
に亀裂が発生するにすぎない。

したがって、第８図に示したように、杭頭余盛り部分Ａ
は、せいぜい中央部の円柱状部分りとその外周のかぶり
コンクリート部分Ｃとに中割り破砕されるにとどまって
いた。

このように、これまでは、静的破砕剤によってコンクリ
ートの杭頭余盛り部分Ａを細かく小割り破砕することが
できなかったので、破砕後に改めて、前記中央円柱状部
分りとかふりコンクリート部分Ｃとを、それぞれ重機に
より撤去し、産業廃棄物処理場へ運んで廃棄することが
必要とされていた。

しかしながら、と年では、産業廃棄物処理場の不足や、
はつり職人の減少に伴い、このような大型のコンクリー
ト物を廃棄する必要のないコンクリートの杭頭余盛り部
分Ａの破砕工法の実施が切に望まれるようになってきて
いる。すなわち、建設現場における根切りの際にすでに
、杭頭余盛り部分Ａが小割りに破砕され、バールやチッ
パ−等の工具によって簡単に現場で解体することができ
るような小割り破砕が可能で、かつ小割り破砕されたコ
ンクリート破砕片を現場内に埋めることのできるような
破砕工法の開発が望まれている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、根切りと同時に、鉄筋篭の内側に位置する抗頭余盛り
部分の最大の円柱状部分を小割り破砕することが可能な
場所打ちコンクリート杭の杭頭破砕工法を提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明は、前記目的を達成するために、鉄筋篭を挿入
した杭孔内に打設されたコンクリドの杭頭余盛り部分を
、鉄筋篭に取り付けられた静的破砕剤によって破砕除去
するようにした場所打ちコンクリート杭の杭頭破砕工法
において、前記静的破砕剤を、水和膨張性を存する破砕
組成物を顆粒状に成型して容器内に充填することによっ
て形成した後、少なくとも１つ以上の静的破砕剤を、鉄
筋篭の内側空間でがっ杭頭余盛り部分に相当する位置に
、局所的に偏ることなく取り付す、 次いで、現場において安定液の存在下で掘削された杭孔
内に、この鉄筋篭を挿入して前記静的破砕剤を安定液中
に沈漬することにより、この静的破砕剤の水和膨張作用
を発現せしめ、 次いで、この杭孔内にコンクリートを打設することを解
決手段とした。

［作用　］ 本発明の場所打ちコンクリート杭の杭頭破砕工法によれ
ば、少なくとし１つ以上の静的破砕剤を、鉄筋篭の内側
空間でかっ抗頭余盛り部分に相当する位置に、局所的な
偏りなく取り付けるので、この静的破砕剤か吸水ｌＥ潤
した際には、該鉄筋篭の内側に位置する杭頭余盛り部分
の中央の最大円柱状部分か、この静的破砕剤により小割
り破砕される。

［実施例〕 以下、実施例を示して、第１図ないし第３図を参照しな
がら、本発明の場所打ちコンクリート杭の杭頭破砕工法
を、工程順に詳しく説明する。

まず、建設現場の所定の位置に杭孔１を掘削する。この
杭孔Ｉの掘削時には、杭孔ｌの周壁の崩壊を防止するた
めに、安定液を使用する。安定液としては、例えば、ベ
ントナイト溶液あるいはベントナイト溶液にＣＭＣや適
宜の分散剤等を添加したものが好適に用いられる。

また、この杭孔Ｉ内に挿入するべき鉄筋篭２を用意する
。鉄筋篭２は、第２図に示すように、概略、杭孔１内の
内壁面に所定間隔をあけて沿うように、所定の間隔毎に
鉛直に並べられた複数本の主筋３，３・・を有してなる
略円筒状の筆状のもので、これらの主筋３．３・・の杭
頭余盛り部分Ａに相当する部位の外周面には、後述する
コンクリートの付着を防止するために、主筋縁切材３ａ
、３ａ・を取り付けておく。

そして、この鉄筋篭２の内側の空間に、静的破砕剤５を
取り付ける。

静的破砕剤５の形成に際しては、まず、カルシウム・ア
ミノ・フェライト（（’Ｃａ　ｏ）　４・ＡＩ。

Ｏｙ’　Ｆｅ　ｇｏｓ）と遊離酸化カルシウム（Ｃａ　
Ｏ）および酸化マグネシウム（Ｍｇ　Ｏ）を基本成分と
し、これに遅延剤としてホウ酸塩等を添加して、破壊用
組成物を作製する。

そして、この破壊用組成物を顆粒状に成型する。

この破砕組成物中の遅延剤の種類および添加量を適宜変
えることで、水和膨張圧の発現時間を調整することがで
きる。また、破砕組成物を顆粒状に成型する手段として
は、ブリケラティングマシンによりこの組成物の乾粉に
高い圧力で連続的に強固なアーモンド状のブリケットに
造粒する方法や、コンパクテイングマシンによりこの組
成物の乾粉をスムースロールで板状に圧縮した後、破砕
して造粒する方法、その他の乾式圧縮成型方法などが挙
げられる。顆粒の大きさは、少なくとも各粒子間に空隙
を形成することができる程度以上であれ！よく、例えば
、下記表−１の粒度分布をとることか好ましい。

表−１粒度分布（ｖｔ％） このように破砕組成物を顆粒状に成型するのは、各粒子
間に空隙を保つことにより、前記安定液が各粒子を十分
に包み込むことができるようにするためである。これに
より、この破砕組成物を容器に充填してなる静的破砕剤
５を前記杭孔１内の安定液の中に単に漬けた時に、各顆
粒が十分に水和し、膨張圧を発現するようになる。

そして、この顆粒状に成型された破砕組成物を、適当な
容器に充填して、静的破砕剤５を形成する。

この容器としては、径３０〜５０＋ｙｓ＋、長さ４００
〜６００ｙｚ程度のソース管などが好適に用いられるが
、十分な破砕効果を発現し得るものであれば、これ以外
のものであっても構わない。また、この容器としては、
容器内に充填されている破砕組成物が十分に吸水し得る
ように、容器自体を、水浸透性の材料から形成してなる
ものが好適に用いられる。あるいは、容器自体を水不透
過性の材料から形成するとともに、その両端部を、容器
内の破砕組成物の粒子が抜は落ちない程度の大きさのメ
ツツユが設けられているネットから形成してなるものを
用いてもよい。

次に、このようにして破砕組成物を容器内に充填するこ
とによって形成された静的破砕剤４を、前記鉄筋篭２の
内側空間でかっ抗頭余盛り部分Ａに当する位置に取り付
ける。取り付けに際しては、静的破砕剤５．５−が局所
的に偏ることのないようにすることが必要で、静的破砕
剤５．５　の取り付は位置および数を、この静的破砕剤
５．５が吸水膨潤した時に、後述のコンクリート杭の杭
頭余盛り部分Ａを均等にかつ十分に小さく小割り破砕す
ることができるような位置および数とすることが好まし
い。ただし、後述のコンクリート打設の際に、鉄筋篭２
の中心部にはトレミー管（図示せず）を入れて打設する
たぬ、中心部から半径３０ｃｇ＋以内に静的破砕剤５．
５・・・を取り付けることは避けるようにする。

本実施例では、第２図および第３図に示すように、中心
部から半径３０ｃｍの円より外側の部分に、次のように
して４本の静的破砕剤５　ａ、　５　ｂ、　５ｃ、５ｄ
を取り付ける。第２図および第３図は、鉄筋篭２への静
的破砕剤５　ａ、　５　ｂ、　５　ｃ、５　ｄの取り付
は状態を概念的に示すもので、図中２点鎖線は、鉄筋篭
２の外形を示している。そして、この図に示したように
、鉄筋篭２の内側空間の杭頭余盛り部分へに相当する部
分の上半分には、直径方向の両端部付近の２箇所にそれ
ぞれ１本づつ５ａと５ｂを、その長さ方向を鉛直方向に
向けるようにして縦に取り付け、また鉄筋篭２の該部分
の下半分には、先の直径方向とは直交する直径方向の両
端部付近の２箇所に、それぞれ１本づつ５Ｃと５ｄを縦
に取り付ける。ここで、前記のように４本の静的破砕剤
５　ａ、　５　ｂ、　５　ｃ、　５　ｄを上下２段に分
けて取り付けるのは、一般に、コンクリート杭の杭頭余
盛り部分Ａの高さが６０ｃｍ〜ｌ０００ｃｍと、静的破
砕剤１本の長さに比べて２倍あるいはそれ以上であるた
めに、静的破砕剤５　ｍ、　５　ｂ、　５　ｃ、　５　
ｄの１段の取り付けでは、該コンクリート杭の杭頭余盛
り部分Ａの全体を小割り破砕することができないからで
ある。ここで言う小割り破砕とは、コンクリート杭の杭
頭余盛り部分Ａをバール、チッパ−等で容易に解体でき
る程度の亀裂発生状況を言うものである。

また、前記のように上段の静的破砕剤５　ａ、　５　ｂ
と下段の静的破砕剤５　ｃ、　５　ｄとの取り付は位置
を互いにずらすようにしたのは、引っ張り応力の他に、
第２図中符号ｆ、、ｆ、、ｆ１．ｆ、で示されるような
水平断面の４方向の応力を作用させて、コンクリート杭
の杭頭余盛り部分Ａに輪切り状の亀裂を発生させるため
である。

次に、このような静的破砕剤５　ａ、　５　ｂ、　５　
ｃ、　５　ｄを取り付けた鉄筋篭２を、先に掘削された
杭孔ｌ内に挿入する。

杭孔１内には、先に安定液が貯留されているので、鉄筋
篭２の挿入に伴って、静的破砕剤５ａ、５ｂ　５ｃ　５
ｄがこの安定液に沈漬されることとなり、静的破砕剤５
　ａ、　５　ｂ、　５　ｃ、　５　ｄがこの安定液によ
って吸水膨潤を起こす。この時、安定液が杭孔１内に十
分に満たされている場合には、静的破砕剤５ａ　５ｂ　
５ｃ、５ｄは安定液内に十分に沈漬されることとなるの
で完全な吸水膨潤を起こすが、安定液が杭孔ｌ内に十分
に満たされていない場合には、後述のコンクリート打設
時に、静的破砕剤５ａ、５ｂ５ｃ、５ｃｌがこの安定液
中に完全に没して安定液を十分に吸水できるように、安
定液のかさの増量を図るようにする。

次に、この安定液をコノクリート６で置換するようにし
ながら、杭孔１内にコンクリート６を打設する。打設完
了後、コンクリート６の強度が発現するまで約１４〜２
８日間、養成する。

十分に養生、硬化した後、土を掘り起こして根切りを行
う。

この時、前記コンクリート６の養生中に前記静的破砕剤
５ａ、５　ｂ、　５　ｃ、　５　ｄが十分に吸水して膨
張したことによって、コンクリート杭の杭頭余盛り部分
Ａには、小割り破砕が可能な程度に亀裂が発生している
ので、バール、チップ等の適当な工具で簡単に解体する
ことができる。

なお、本実施例では、４本の静的破砕剤５ａ、５ｂ、　
５　ｃ、　５　ｄを鉄筋篭２の内側空間に上下２段に分
子でそれぞれ互いに位置をずらすようにして縦に取り付
けた例を示したか、またこれどは別に、他の静的破砕剤
を、その長さ方向を水平方向に向けた状態に、鉄筋篭２
の主筋３．３　に沿って水平輪状に取り付けることが好
ましＬｌ。特に、コンクリート杭の杭本体Ｂと杭頭余盛
り部分Ａの境界部に近い位置に、このようにして静的破
砕剤を取り付ければ、静的破砕剤が膨潤した後には、杭
本体Ｂと抗頭余盛り部分Ａとを分割する水平輪切り状の
亀裂が発生することとなり、コンクリート杭の杭頭余盛
り部分Ａを容易に杭本体Ｂから分割、撤去することがで
きるようになる。

次に、実験例を示し、第４図および第５図を参照して、
本発明をさらに具体的に説明する。

［実験例］ この実験例では、杭径１５００−■、杭頭余盛り部分９
０〇−霞、かぶりコンクリート１５〇−１の場所打ちコ
ンクリート杭を施工することとする。

まず、安定液の存在下で、現場に杭孔１を掘削した。

鉄骨篭２として、主筋１８本３．３・・・を互いに平行
に立てて円形に並べるとともに、これらの主筋３．３・
・・の杭頭余盛り部分Ａに相当する部分に主筋縁切材３
ａ、３ａ　　を取り付けてなるものを用意した。

この鉄骨篭２の主筋３．３・に、第４図および第５図に
示すようにして、ＮＥＷ−ＣＡＢ（住友セメント社製の
Ｂ管５ＢおよびＭ管５Ｍを取り付けた。Ｍ管４本５Ｍ、
５Ｍ、５Ｍ、５Ｍを、鉄骨篭２の主筋３，３・・の内側
に沿って、該鉄骨篭２の比較的上部に相当する位置に水
平に配設し、結束線７．７・・によってこれらＭ管５　
Ｍ、５　Ｍ、５　Ｍ、５Ｍを主筋３．３・・に強固に取
り付けた。また、鉄骨篭２のほぼ中央部付近に相当する
位置にも、同じようにしてＭ管４本５　Ｍ、５　Ｍ、５
　Ｍ、５　Ｍを取り付け、さらに鉄骨篭２の下端部に近
い位置には、Ｂ管４本５　Ｂ、５　Ｂ、５　Ｂ、５　Ｂ
を同じようにして取り付けた。

また、この鉄骨篭２の主筋３．３・・・によって囲まれ
た空間の内部で、前記主筋３．３・・からほぼ１０（１
＋ｘ離れた位置には、静的破砕剤５のＳ管５Ｓ　　５Ｓ
・・６本を、第４図および第５図に示すように取り付け
た。Ｓ管５Ｓは、ＣＡＢ（商品名住友セメント社製）を
最大径２８ｚｇ、長さ４００Ｒ１の断面円形のスパイラ
ルシース管に充填することによって形成したもので、Ｓ
管３本５Ｓ、、５Ｓ、、５Ｓ、を、鉄骨篭２内の杭頭余
盛り部分Ａに相当する部分の上半分の空間内に、それぞ
れが互いに均等な距離をあけて互いに平行に並ぶように
、鉛直方向に立てて配設し、結束線８．８・・によって
主筋３．３・・・に取り付けた。また、他のＳ管３本５
　Ｓ、、５　Ｓ、、５　Ｓ、を、鉄骨篭２内の杭頭余盛
り部分Ａに相当する部分下半分の空間内にも、同じよう
にして取り付けた。ただし、下半分のＳ管３本５　Ｓ４
．５Ｓ５．５　Ｓ６は、上半分のＳ管３本５Ｓ、、５Ｓ
ｔ、５Ｓｓのそれぞれ中間に位置するように、互いに位
置をずらせて取り付けるようにした。

次に、このようにして静的破砕剤５．５　を取り付けた
鉄骨篭２を杭孔ｌ内に挿入して、静的破砕剤５．５−を
安定液中に沈漬した。

その後、この安定液を置換するようにしながら、コンク
リート６を打設し、養生硬化して、目的の現場打ちコン
クリート杭を形成した。

１０日間経過後に、このコンクリート杭を掘り起こした
ところ、第６図に示したように、Ｂ管５Ｂ、５Ｂ　　お
よびＭ管５　Ｍ　、　５　Ｍ・の取り付は位置に沿う切
断予定線に沿って、０８ｃ＠〜２５ｃｍｋの幅の亀裂が
発生していた。また、このような亀裂の発生により、抗
頭余盛り部分Ａを簡単に水平に輪切りすることができ、
またかぶりコンクリートＣ１Ｃを除去することもできた
。さらに、杭頭余盛り部分Ａの主筋３．３・内側に位置
する最大円柱状部分りにも、Ｓ管５Ｓ、５Ｓ　　の取り
付は位置から多数本の亀裂が全体に及んで発生し、この
亀裂を基にして、バールで簡単に小割り、除去すること
ができた。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の現場打ちコンクリート杭
の杭頭破砕工法によれば、鉄筋篭の主筋の内側空間に静
的破砕剤を取り付けた後、この鉄筋篭を杭孔内に挿入し
て杭孔内の安定液に沈漬し、次いで杭孔内にコンクリー
トを打設するので、静的破砕剤が安定液を吸水して膨張
し、コンクリートを破砕する。また、このように静的破
砕剤を鉄筋篭の内側空間に、局所的な偏りを避けるよう
にして取り付けることによって、コンクリート杭の杭頭
余盛り部分の中央部の最大円柱状部分に多数の亀裂が随
所に発生し、簡単に、小割り破砕することができる。こ
うして破砕された破砕片は、現場内に埋めて廃棄するこ
とができる程度に小サイズのものであるので、産業廃棄
物処理場へ運ぶ手間が省けるうえに、この処理場のスペ
ースを無駄に使うことがなく、環境保全の観点からも有
意義な破砕工法である。また、従来の動的破砕工法に比
べて安全性が高く、騒音や振動の無い無公害な工法であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の現場打ちコンクリート
杭の杭頭破砕工法の一実施例を示すもので、第１図は杭
孔内に鉄筋篭を挿入しコンクリートを打設した状態を示
す側断面図、第２図および第３図は鉄筋篭に静的破砕剤
を取り付けた状態を示すそれぞれ平面図および斜視図で
あり、第４図ないし第６図は、本発明の杭頭破砕工法に
したがってコンクリート杭の杭頭を破砕した実験例を示
すもので、第４図および第５図は杭孔内に鉄筋篭を挿入
しコンクリートを打設した状態を示すそれぞれ平面図お
よび側断面図、第６図は破砕後のコンクリート杭の状態
を示す概念図であり、第７図および第８図は、従来の現
場打ちコンクリート杭の杭頭破砕工法を説明するための
もので、破砕後のコンクリート杭の状態のそれぞれ異な
る例を示す概念図である。 Ａ・・・・・・コンクリート杭の杭頭余盛り部分、１・
・・・・杭孔、２・・・・・・鉄筋篭、５．５ａ、５ｂ
　５ｃ　５ｄ、５Ｂ、５Ｍ　　５Ｓ・・・・・静的破砕
剤、 ６・・・・・・コンクリート。 出願人　　住友セメント株式会社 第１図 第７図 第２図 第３図 第８図 し ’、＝　、　、ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鉄筋篭を挿入した杭孔内に打設されたコンクリト杭の杭
   頭余盛り部分を、鉄筋篭に取り付けられた静的破砕剤に
   よって破砕除去するようにした場所打ちコンクリート杭
   の杭頭破砕工法であって、前記静的破砕剤を、水和膨張
   性を有する破砕組成物を顆粒状に成型して容器内に充填
   することによって形成した後、少なくとも１つ以上の静
   的破砕剤を、鉄筋篭の内側空間でかつ杭頭余盛り部分に
   相当する部分に、局所的に偏ることなく取り付け、 次いで、現場において安定液の存在下で掘削された杭孔
   内に、この鉄筋篭を挿入して前記静的破砕剤を安定液中
   に沈漬することにより、この静的破砕剤の水和膨張作用
   を発現せしめ、 次いで、この杭孔内にコンクリートを打設することを特
   徴とする場所打ちコンクリート杭の杭頭破砕工法。