JPH0521530Y2

JPH0521530Y2 -

Info

Publication number: JPH0521530Y2
Application number: JP1986033782U
Authority: JP
Priority date: 1986-03-11
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1993-06-02
Anticipated expiration: 2001-03-11
Also published as: JPS62148630U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、既製コンクリート杭に関するもので
あり、更に詳しくは、埋込工法において杭下端の
支持力を増大し得る既製コンクリート杭に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、地中の所定深さに掘削した穴に既製杭を
埋設する場合、杭先端部での支持力を向上させる
試みは種々提案されている。

例えば、特開昭57−89020号公報では、既製杭
の外周面の多数箇所に袋体を固着して該袋体にセ
メントミルク等を圧入して該袋体を膨張させるこ
とにより杭の周面摩擦力を上げ、その状態で、杭
の底面部に固着した袋体内にセメントミルク等を
圧入して杭先端の支持力を向上させるという目的
で杭外周面の多数箇所と杭底面部にそれぞれ袋体
を固定した既製杭が提案されている。

その他、特開昭57−24718号公報には袋体の膨
張により周囲の地盤中の水を抜こうとする所謂ド
レーン工法に適用するための、外周面の多数箇所
と底面部に多数の袋体を全面的に固定した金属管
もしくはプラスチツク製管が示されている。

このように従来から既製杭の埋設工法に常用さ
れている掘削孔の底部に拡大部分を設けてそこに
セメントミルク等の硬化体をつくり先端の支持力
を大きくするという工法に鑑み、杭の外周を底面
ごと通水性の布製等の袋体を被せ、掘削土等が入
らないようにし、強度のより大きな硬化体を杭の
底面にも拡大して形成させようということを示唆
する試みが提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、特開昭57−89020号公報に示された杭
は、袋体を使用しているにも係わらず、杭先端の
支持力が充分には発揮されなく、杭の施工に実際
に使用されることはなかつた。

同様に特開昭57−24718号公報に示された構造
を地中の所定深さに掘削した穴に既製杭を埋設す
る場合に適用しても、同様に袋体を使用している
にも係わらず、杭先端の充分な支持力が安定した
状態では発揮されない。

本考案者は、袋体を装着しているにも係わらず
前記従来技術では杭の先端支持力が充分には得ら
れない原因を種々検討し解析を加えた結果、杭の
底部を包むように袋体を固定することによる原因
として、掘削孔に杭を埋設する際に杭底部に弛
ませた状態で杭に固定した袋体が損傷を受け、そ
の袋体へのセメントミルク等の圧入により袋体が
膨張する際に袋体が破れ易くなる。袋体が損傷
を受けなかつた場合でも、袋体へのセメントミル
ク等の圧入により袋体が膨張する際、杭に浮き上
がり力が生じるので、杭の浮き上がりを防止する
ために杭の上部に大きな反力を掛けておく必要が
あるが、あまりにも反力が大きすぎると底面の袋
体が膨れることが出来ない。そのため反力を少
し弱め目で杭の浮上を少し許容して施工せねばな
らないが、その場合でも側方袋体が杭の下方向に
も膨張するので、横方向への膨張が不確実であ
り、従つて、袋体内の硬化体の安定した断面積の
確保すること（即ち、膨張した袋体の横方向の径
を所望の値に管理すること）が難しく、杭先端の
支持力が施工毎に大きくばらつき、杭に要求され
る安定した先端支持力を確保することが出来ない
という欠点を有している。

また、第２の原因として袋体内に圧入して得ら
れる硬化体と杭との間の付着力が不足し、杭先端
部の支持力が、地盤や杭の材質等により予想され
る支持力に達する前に、杭と硬化体との付着部が
破壊して実測された支持力が不足するということ
を本考案者は見いだした。

本考案の目的は、地中の所定深さに掘削した穴
に既製杭を埋設する場合に安定して大きな先端支
持力が得られる杭を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、上下端部が杭に固着された袋体で杭
の下部外周側面のみが覆われており、かつ該袋体
に覆われた杭の下端部外周側面に凹凸部が設けら
れていることを特徴とする既製コンクリート杭で
ある。

杭本体はセメントミルク等の根固め硬化物と物
性が略等しいことが必要であり、本考案ではコン
クリート杭としている。このようにコンクリート
杭とすると根固め硬化物と物性が略等しい為に、
杭に上部荷重等の荷重が作用したときにコンクリ
ート杭から根固め硬化物への応力伝達がスムース
なものとなると共に、根固め硬化物の粒子が粗い
コンクリート杭の表面に入り込み、高い付着力を
発揮することが出来る。

本考案でいう杭外周に設ける凹凸は、袋体内に
セメントミルク等を圧入して得られる杭周から拡
大している硬化体（所謂、拡大部）と杭との間の
付着力を増すことができれば充分なものなので、
その形状、ピツチ、個数等に関して特に限定しな
い。この凹凸を杭の外周面に設ける方法は、コン
クリート杭の製造時に型枠内にリング状に加工し
た鋼材を複数個設けるか、または凸状の突起を複
数個設けることにより、比較的容易に製造可能で
ある。

本考案の袋体は杭の外周を底面ごと覆うように
取り付けるべきでなく、第１図に示すように袋体
の上下端部を杭に固着し、杭の外周側面を覆うよ
うにのみ取り付け、袋体内にセメントミルク等の
硬化体を注入管より圧入することにより袋体が横
方向に拡大膨張するようにする。

このように杭の外周に設けた凹凸部を覆つて袋
体が杭外周面のみに被せられ、袋体の両端部をバ
ンド等を用いて杭に固着した状態になつている
と、袋体で硬化体を覆うことにより硬化体に土等
が混入することなく均質なものとすることができ
る。

この時、袋体を杭の先端を覆うように取り付け
ると、杭周面に凹凸があつても前記したように杭
の底面部に袋体が存在するので、杭の埋設時や杭
への反力荷重時に袋体が破損する等の現象を生じ
て膨張不可能となつたり、膨張できたとしても横
方向の径が施工毎に異なり、不安定な値になり、
杭に要求される安定した大きな支持力を得ること
が出来なくなる。

（実施例）以下、本考案を図面に示した実施例によつて説
明する。

まず、第１図に示す如くコンクリート杭の下部
外周側面に、リング状の深さ１cm、幅10cmの凹凸
２を20cmピツチで設けられた、径350mm、長さ2m
の杭を作成した。

該杭体１の下端部に、セメントミルクを注入し
た際の拡大部の外径が580mmで拡大部の長さが1m
の硬化体となりうる袋体４の上下端部を接着材を
併用してバンドで締めて固着部５を形成すること
によつて固着した。

比較の為、杭本体として杭の外周面に凹凸がな
い表面平滑な従来の杭を用いた以外は、同様な条
件の既製コンクリート杭を比較例として作成し
た。

このように杭の下部外周側面のみに袋体を取り
付けた実施例、比較例の杭を、地中の所定深さに
掘削した穴に杭を埋設した後、注入管３によつて
袋体内に水セメント比67％のセメントミルクを圧
入し袋体が横方向に充分に膨らむに相当する量だ
け注入したが、杭の浮き上がりは観察されず、袋
体もセメントミルクの硬化体により所望の径まで
充分に膨らんでいた。

一方、上記の本考案の実施例の杭と比較例の杭
を各々準備して、地上で垂直に立てた状態でセメ
ントミルクを注入して拡大部を形成した二つの試
験体を、拡大部の形成から28日後に第２図に示す
内径600cmの鋼管７内に砂８を敷きつめた人工地
盤内に挿入し、セメントミルク６の硬化体と杭と
の間の押し抜き剪断破壊を測定した。

その結果、本考案の実施例の杭の剪断強度（剪
断破壊荷重を接触面積で割つた値）は、12.5Kg／
cm²であるのに対し、比較例の場合は５Kg／cm²とな
り、実施例が比較例の2.5倍の数値を示した。

このようにセメントミルク６の硬化体と杭との
間で剪断破壊が起こると、杭の支持力としては低
い値しか期待できなくなるが、本考案の杭のよう
に拡大部が大きく、しかもセメントミルク６の硬
化体と杭との間の剪断強度が強ければそれだけ杭
の支持力は高い値になる。

さらに、杭下部外周の凹凸部のみの効果を確認
するために前記実施例で用いた杭のうち袋体をも
たない杭、および従来の表面が平滑であつて袋体
をもたない杭の支持力を比較する実験を行つた。

まず、予め第３図に示すように、地盤を外径
580mm、深さ1mに拡大掘削し、上記の実施例に使
用したセメントミルクをその拡大掘削孔９に注入
し、直ちに、前記の凹凸部を持つ杭及び従来の表
面が平滑な杭をそれぞれ、該掘削孔内へ挿入し
た。なお、掘削孔内に注入したセメントミルクの
注入量は、杭を挿入した時に地盤表面に溢れ出さ
ないような量とした。さらに杭の底面部を閉塞し
て、セメントミルクによる杭の支持が杭外周面か
らのみ行われるようにした後、これらの杭掘削孔
に挿入した。

28日後にこれらの杭を地盤から掘り出して、第
３図に示すような状態で、前記の実施例と同様な
方法で押し抜き剪断試験を行つた。

その結果、剪断強度は前者が7.1Kg／cm²、後者
は4.5Kg／cm²となり、前者の剪断強度は後者の1.6
倍にしかならず、前に記した袋体を取り付けた実
施例と比較例と2.5倍という数値より低く、かつ
その剪断強度自体も低い値になつていた。

〔考案の効果〕

本考案の杭は、以上の構成にすることにより、
下記の効果を有する。袋体が杭の外周を底面ご
と覆わず、外周側面のみを覆つているので地中の
所定深さに掘削した穴に埋設した際、袋体に有害
な損傷を生じることなくまた袋体内にセメントミ
ルクを圧入しても、杭の浮き上がり現象を生ずる
ことなく袋体は横方向にのみ拡大し、充分に袋体
がセメントミルクが入つた状態で安定的に所望の
径まで膨張拡大し、所望の拡大部が形成される。
杭体側面には凹凸部が形成され、かつ杭はコン
クリート杭であり、しかも袋体が取り付けられて
いるのでセメントミルクの硬化体と杭との間の剪
断強度が強くなる。上記の効果により、従
来技術では考えられなかつた高い支持力が安定し
て得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセメントミルクにより袋体部を拡大し
た状態の一部切断正面図、第２図はその押し抜き
剪断試験の際の断面図、第３図は、比較例の杭の
断面図を示す。１……杭体、２……凹凸、３……注入管、４…
…袋体、５……固着部、６……セメントミルク、
７……鋼管、８……砂。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

上下端部が杭に固着された袋体で杭の下部外周
側面のみが覆われており、かつ該袋体に覆われた
杭の下端部外周側面に凹凸部が設けられているこ
とを特徴とする既製コンクリート杭。