JPH0458846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば粘性土層や泥炭層のような軟
弱地盤上に土木・建築構造物を構築する際の基礎
に好適な壁状摩擦杭の打設方法に関し、更に詳し
くは、局部的な結束部分を多数分散配置した面状
袋状体を地盤中に位置させ、その袋状体内にモル
タル等の充填材を圧入して、非結束部分が周囲の
地盤に押し入るように膨出させて大きな支持力を
得る壁状摩擦杭の打設方法に関するものである。

［従来の技術］ 杭基礎は土木・建築構造物を構築する際の基礎
として極く一般的に用いられている。

杭は先端支持杭と摩擦杭とに大別できる。先端
支持杭は、杭の先端が岩盤や硬い砂礫層など十分
な支持力を有する層に達しているものであり、杭
が支える荷重の大部分は杭先端からこれらの層に
伝達される。それに対して摩擦杭は砂層やシルト
層、粘性土層等に打ち込まれるもので、先端が支
持層まで達せず、荷重は杭とその周辺の土との摩
擦により地盤中に伝えられる。これらの杭は単純
な円柱状をなしている。

［発明が解決しようとする問題点］ 先端支持杭を打ち込めば最も確実であるが、支
持層が深い場合には技術的に困難であつたり経済
的に負担が大きい等の問題が生じる。そのため摩
擦杭が用いられることも多い。

しかし粘性土層や泥炭層のように地盤が軟弱で
摩擦力が小さい場合には、円柱形状の摩擦杭では
杭支持力が小さく杭基礎の施工が不可能となる場
合が生じる。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、特に従来技術では摩擦力を得にくい軟
弱地盤においても大きな支持力を得ることがで
き、且つ容易に施工できる壁状摩擦杭の打設方法
を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 地盤と杭との摩擦力は地盤の性格のみで決まる
訳ではなく、地盤と杭との組み合わせで決まる。
従つて従来の技術では十分な摩擦力が得られなか
つた泥炭層のような超軟弱地盤であつても、杭の
形状や構造を変えることによつて摩擦力を大きく
することは可能である。しかし大きな摩擦力が働
く杭は、当然のことながら打ち込むために大きな
力が必要である。杭の無理な打ち込みによつて周
囲の土を攪乱し摩擦支持力が失われてしまうこと
も生じうるし、打ち込み自体が不可能となる場合
もある。

本発明はこのような不合理を避けて容易に打設
でき、且つ大きな支持力が得られるように工夫し
た方法である。即ち本発明は、面状の袋状体に、
その両面間を局部的に結束する結束部分を多数分
散配設しておいて、その袋状体を地盤中に位置さ
せて該袋状体の内部に充填材を圧入し、非結束部
分を膨出させて周囲の地盤に押し入るようにし、
そのまま硬化させる壁状摩擦杭の打設方法であ
る。

ここで「局部的に結束した」とは、その個所が
他の部分と異なり自由に膨出できない状態、言い
換えると膨出をある程度拘束しうる状態になつて
いることをいう。

地盤中に面状の袋状体を位置させる方法として
は、地盤中に予め所定形状の溝穴を形成し、その
中に袋状体を挿入する方法がある。あるいは地盤
中に予め溝穴を形成することなく、袋状体を板状
の押し込み部材に沿わせて保持し、そのまま押し
込み、押し込み部材のみを引き抜く方法でもよ
い。

［作用］ 地盤中に位置する面状袋状体の内部にモルタル
等の充填材を圧入すると、該袋状体の非結束部分
が膨出し、周囲の地盤に押し入るように変形しそ
のまま硬化して地中に壁状摩擦杭が形成される。

面状袋状体を地盤中に挿入するのは比較的簡単
に行えるし、その後に該袋状体が膨出して地盤に
押し入るため、地盤が攪乱されることが少ない。
杭の膨張変形によつて杭近傍の地盤が圧密され、
その部分の地盤強度が増加し、杭表面と接触土と
の密着が強固になるし接触面積も増大するため大
きな摩擦支持力が得られる。

本発明で打設された杭は壁状で、且つ局部的に
膨出した形状となり、それが分散配置されるか
ら、上記の圧密効果のほかに、膨出部分が下方か
ら支えられる効果が効果的に加わつて杭による支
持力は一層増大し、且つ上部構造物に適したもの
となる。

それ故、本発明による壁状摩擦杭は、従来極め
て困難であつた超軟弱地盤等でも施工できる点で
甚だ有効である。

［実施例］ 第１図は本発明に係る壁状摩擦杭の打設方法の
一実施例を示しており、面状袋状体の側面から見
た（面に平行な方向から見た）工程説明図であ
る。また第２図はそれに用いる面状袋状体の説明
図である。

ここで使用する面状の袋状体２４は強靭な布や
シート等からなり、その両面間を局部的に結束す
る結束金具２６を適宜個所に多数分散配設し、そ
の個所では袋状体２４の両面の間隔が一定以上広
がらないように拘束したものである。この実施例
では、結束金具２６は、袋状体の面に垂直な方向
から見て、段違いとなるように交互に（千鳥掛け
状に）配設されている。

先ず同図Ａに示すように、地盤１８に袋状体２
４に対応した形状の溝穴２０を形成し、その内部
に上記のような袋状体２４（結束金具を取り付け
たもの）を挿入する。これにより、袋状体２４は
地盤１８中に位置した状態となる。

次に同図Ｂに示すように、面状の袋状体２４の
上部からモルタル２２を圧入する。超軟弱地盤で
は杭の自重が問題となることもあるから、そのよ
うな場合にはアルミニウム粉末を加えた発泡性モ
ルタルや軽量骨材を用いる軽量モルタル等を圧入
する。モルタル２２を圧入すると、結束金具２６
による結束部分は変形しないが、それ以外の非結
束部分は圧入モルタルによつて膨出して、周囲の
地盤に押し入るように変形する。その変形量は圧
入するモルタルの量で制御できる。そのまま圧力
をかけた状態で硬化させると、同図Ｂに示すよう
に複雑な形状の壁状摩擦杭を形成することができ
る。

このようにすると、膨出により壁状摩擦杭の前
後の地盤が圧密され、地盤強度が増加し杭支持力
が高まるし、断面形状が一定の単なる棒状の杭と
は異なり周囲の地盤との接触面積も増えるし沈下
に対する抵抗力も大きくなり、大きな荷重を支え
ることが可能となる。

このような面状の袋状体２４は、例えば超軟弱
地盤に開渠や暗渠を通す場合に極めて好都合であ
る。その場合の平面図を第３図に示す。開渠３０
等の設置ルートに対して直角方向に長幅となる溝
穴を形成し、それに前記袋状体２４を挿入する。
そしてモルタル等を圧入し、非結束部分を膨出さ
せて周囲の地盤に押し入るようにする。このよう
にして適宜間隔で壁状の摩擦杭３２を形成し、そ
の上に開渠３０や暗渠等を施工する。

袋状体に形成する結束部分の形成位置や個数あ
るいはその形状等は地盤の状況等に応じて適宜変
更することができる。必ずしも、段違いに交互に
規則正しく配設する必要はないが、全体的なバラ
ンスからみて、実施例のような形状が望ましい。
袋状体は非結束部分が膨張できるように「ひだ」
を付けた構造、更には布の織り目がある程度広が
るような構造でもよい。あるいはゴムのようにそ
れ自身が変形しうる材料で袋状体を製作してもよ
い。袋状体自体を強度の大きな材料で構成すれ
ば、曲げ強度を大きくできる。

局部的に結束する例としては、前記結束金具を
使用する例の他、袋状体の材質によつては、ある
面積だけ縫い合わせたり、熱溶着あるいは接着等
による固定などであつてもよい。

また地盤中での垂直性や直線性を確実に保たせ
るために、面状袋状体の内部に鉄筋や鉄パイプあ
るいはプラスチツクパイプ等の補強材を挿入し、
その後モルタルあるいはコンクリート等を圧入す
ることもできる。

上下の膨出部の間隔が狭ければ杭の実効径が大
きくなつたのと等価となり、圧密による摩擦面の
広がりも加わつて杭が支持され、また上下の膨出
部の間隔が広がれば該膨出部を下方から直接支え
る力が大きな影響を及ぼす。いずれにしても比較
的少ないモルタル量によつて大きな支持力を発現
させることができる。

なお上記の実施例では予め掘削装置により溝穴
を形成し、その溝穴に袋状体２４を挿入する構成
としたが、第４図に示すように袋状体２４の形状
に応じた板状の押し込み部材４０に前記袋状体２
４を沿わせて先端部を保持させ、そのまま地盤１
８中に押し込み、その後、押し込み部材４０のみ
を引き抜く方法でもよい。

［発明の効果］ 本発明は上記のように地盤中に位置する局部的
に結束した袋状体の内部に、モルタル等の充填材
を圧入することにより膨出させ周囲の地盤に押し
入るようにした摩擦杭の打設方法であるから、膨
出によつて杭周囲の地盤が圧密され、その部分の
地盤強度が増加し、杭表面と接触土との密着が強
固になるし、また接触面積も増大するため杭によ
る支持力は非常に大きくなる。また袋状体の非結
束部分のみが膨出する壁面構造だから、従来の単
純な円柱状の杭とは異なり地盤との間に大きな摩
擦力が得られる。これらの効果によつて十分大き
な支持力を発現させることができ、従来工法では
困難であつた泥炭層のような超軟弱地盤であつて
も、杭基礎を施工して、その上に土木・建築構造
物を構築することが可能となる効果がある。

また本発明では、地盤に溝穴を形成する場合で
も、その断面積は小さくてよく経済的であるし、
使用する材料も袋状体とその中に圧入されるモル
タルやコンクリート等であり、しかも全体的に注
入するのとは異なり局部的にしか膨出しないため
モルタル等の使用量も節約でき、その点でも経済
的である。

更に平面状のみならず曲面状の摩擦杭でも容易
に構成できるなど自由度が大きいから、上部構造
物に適した杭基礎を構築できるし、圧密効果によ
り同時に周囲の地盤改良も行なえる等の利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡ，Ｂは本発明に係る壁状摩擦杭の打
設方法の一実施例を示す工程説明図、第２図は本
発明で用いられる面状の袋状体の例を示す説明
図、第３図はそれを用いた杭基礎の施工例を示す
平面図、第４図は袋状体を地盤へ挿入する他の例
を示す説明図である。 １８……地盤、２０……溝穴、２２……モルタ
ル、２４……袋状体、２６……結束金具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 面状の袋状体に、その両面間を局部的に結束
   する結束部分を多数分散配設しておき、その袋状
   体を地盤中に位置させて該袋状体の内部に充填材
   を圧入し、非結束部分を膨出させて周囲の地盤に
   押し入るようにし、そのまま硬化させることを特
   徴とする壁状摩擦杭の打設方法。