JPH0557370B2 - - Google Patents

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つて、杭支持力あるいは杭引
抜き抵抗力の大幅な向上を期しうるようになされ
た杭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、支持杭一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盤層に沈
設することを要し、支持杭基礎の構築コストの上
昇を招く問題があつた他、作業能率が悪いという
問題があつた。

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つ
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
があつた。

なお、摩擦力によつ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
の向上を図つた鍔付杭も存在するが、杭の沈設に
支障を生ぜしめないよう、該鍔の突出量は比較的
小さなものとせざるを得ず、従つて鍔付杭による
杭支持力の向上には一定の限界があつた。

本発明は、かかる問題点を解決可能とする杭装
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、本発明に係る杭装
置１は次のような構成を採用する。

即ち、本発明の杭装置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ヤツプ部材６によ
つて外側から閉蓋するものとし、該キヤツプ部材
６には、キヤツプ部材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（係合部を有さない補強筋が併せて固着さ
れることもある）ことを特徴とするものである。

なお前記透孔３は、本発明の杭装置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
よう外方に向け下方に傾斜するごとく穿設するの
がよく、又本発明の杭装置１が杭引抜き抵抗力
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
け上方に傾斜するごとく穿設するのがよい。

（作用） 然して、透孔３がキヤツプ部材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、キヤツプ部材６は、充填コ
ンクリートの圧力を受けて斜め下方向に向け地盤
層２７に押し込まれることとなるのであるが、そ
の際、キヤツプ部材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ヤツプ部材６は停止す
る。そして、該キヤツプ部材６の侵入によつて形
成された穴部には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筋補強の
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30cm程
度のものを例示することができる。なお前記にお
いて「杭基体を地盤層に沈設する」とは、アース
ドリルで地盤層に掘削した穴に杭基体を埋設して
沈設することを意味する他、地盤層に杭基体を打
込んで沈設することを意味する。「沈設」の技術
的意味は以下同様である。

（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杭装置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
えるキヤツプ部材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１０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
向け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…がキヤツプ
部材６を以て閉蓋された状態において各キヤツプ
部材６に固定されている補強筋５相互に交叉しな
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、補強筋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。

キヤツプ部材６は、内側円形孔１１の周面部と
略密接するごとくに透孔３を挿通する円筒体１５
の先端に、先端部１６がテーパ形状をなかつ基端
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。該キヤツプ部
材６は、円錐状頭部２０の基端面部１７の周縁部
分１９が段差１０と当接した状態において透孔３
を閉蓋し（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、キヤツ
プ部材６の頭部２０が外側円形孔９内に納まつて
杭の沈設をより円滑に行いうるようにするためで
ある。又キヤツプ部材６の円筒体１５の内周面部
２１には、キヤツプ部材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
部としての係合部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
えたキヤツプ部材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、キヤツプ部材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、キヤツプ部材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、キヤツプ部材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
く、該係止用バンド２６の弾性圧縮作用によつて
キヤツプ部材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杭装置１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、杭装置１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によつて杭基体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３
６内のコンクリート３０を、油圧シリンダ３７に
よつ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を具えるキヤツプ
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盤層２７に侵入してい
き、これによつて、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
ヤツプ部材侵入に伴う反作用によつて杭基体２が
浮上がるおそれがあるため、該ピストン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、従つてピス
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
杭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４０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を密着一体化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、キヤツプ部材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。かかる構
成を有する杭装置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の腐食は避け難い
ため、第９図にその一部を示すごとく、各キヤツ
プ部材６…を地盤層２７に押込み状態とした後、
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の全長に亘つて納
め、該補強鉄筋によつて補強されたコンクリート
杭部４７を形成するのがよい。

（発明の効果） 本発明の杭装置は、中空部を有する杭基体の周
面適部位に設けた透孔に、補強筋を具えるキヤツ
プ部材を取付ける構成とした結果、杭支持力ある
いは杭引抜き抵抗力の大幅な向上を期することが
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、しかも構造簡素にして比較的
低廉に製作可能である。

以下これを、本発明の杭装置の作用の順序に従
つて具体的に説明する。

透孔がキヤツプ部材により閉蓋された状態で
杭を所要に沈設した後（杭沈設の際、閉蓋状態
にあるキヤツプ部材により、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、キヤツ
プ部材に加わるコンクリート圧力によつて、該
キヤツプ部材は、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。

キヤツプ部材の押込みを、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
簡単に行うことができるため、本発明に係る杭
装置は、構造簡素にして比較的低廉に提供され
うるのである。

キヤツプ部材の侵入によつて形成された穴部
には、補強筋によつ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。
従つて、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
ならないといつた不都合、あるいは多数の摩擦
杭を群として沈設（摩擦杭として鍔付杭を採用
したとしても、鍔による支持力の向上には限界
があつたため、何本もの鍔付杭を沈設する必要
があつた）しなければならないといつた不都合
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
た本考案に係る杭装置の一実施例を示す部分断面
図、第２図は補強筋付のキヤツプ部材を杭基体へ
の装着状態とともに示す斜視図、第３図は補強筋
付のキヤツプ部材によつ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透孔穿設態様
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図に係る杭装置
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……杭装置、２……杭基体、３……透孔、５
……補強筋、６……キヤツプ部材、７……中空
部、２３……係合部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   るキヤツプ部材６によつて外側から閉蓋するもの
   とし、該キヤツプ部材６には、キヤツプ部材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杭
   装置。