JPH08269948A - 現地造成杭の杭頭処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】建設現地において泥状物を注入して掘削した杭
孔にコンクリートを打設してなる造成杭の前記泥状物を
混入した杭頭を破砕除去する方法を提供する。 【構成】造成杭Ａの杭頭部２の固化前に、泥状物固化材
を添加してこの杭頭部２を混合攪拌すると共に、混合攪
拌後の杭頭部２に熱硬化性プラスチック製の膨張材供給
管４を挿入し、前記杭頭部２の固化後この膨張材供給管
４内に水を添加した膨張材を注入することにより、この
膨張力によって前記の固化杭頭部４を破砕させる。ま
た、前記膨張材供給管４を多角形状の管体を小径の継手
部を介して接続したものにより形成して破砕度を高める
方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は現地において地盤に杭
孔をあけ、この杭孔内にコンクリートを打設して造成す
る基礎杭の杭頭の破砕処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】建造物の基礎杭としては、工場で製作さ
れたコンクリート杭を現地に搬入して地盤に打ち込む既
製杭工法によるものの外に、建設現地において地盤を掘
削して深い杭孔をあけ、この杭孔内に鉄筋籠等を建て込
んでコンクリートを打設する場所打ちコンクリート杭工
法によるものがあるが、低騒音低振動性で、殆どの地質
に対して適用可能なことから、後者の場所打ちコンクリ
ート杭工法による基礎杭が多く利用されるようになって
きている。この場所打ちコンクリート杭工法には、アー
スドリル工法、ＢＨ工法、ベノト工法、リバース工法等
いろいろな工法がある。

【０００３】例えば、アースドリル工法は、図７(a) の
ように、素堀りで回転バケット１１により杭孔１２を掘
削し、掘削途中で孔壁の崩落を防止するために、杭孔１
２にケーシングチューブ１３を挿入し、さらに、土留め
として泥状のベントナイト溶液１４を注入して掘削を継
続し、杭孔１２の掘削を完了させる。そして、図７(b)
のように、この杭孔１２に鉄筋籠１５を建て込み、次い
で中央部にコンクリート打設用鋼管即ちトレミー管１６
を建て込んだ後、図７(c) のように、このトレミー管１
６を通して生コンクリート１７を底部から打設してい
き、トレミー管１６はコンクリートの打設深度に応じて
引き上げ、所定高さまで生コンクリート１７を投入して
から、ケーシングチューブ１３を引き抜き、図７(d) の
ように、コンクリート杭Ｂを完了させるものである。

【０００４】このように現地での杭打ち工事では、杭孔
１２の掘削時に、土留めとして泥状のベントナイト溶液
１４を杭孔１２内に注入するので、底部からのコンクリ
ートの打設に伴ってベントナイト溶液１４が上昇する。
従って、このコンクリート杭Ｂの頭部はベントナイトを
混入した軟弱なコンクリートで形成されることになる。
このため、コンクリート杭Ｂとしては、所要長さ以上に
形成させて、その軟弱なコンクリート部分を余剰の杭頭
部分に集め、その杭頭部分を破砕除去させる必要があ
る。この破砕除去は、通常、圧縮空気を利用したピック
等のはつり具で行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな破砕手段による杭頭除去方法は、発生する騒音及び
振動を抑えることが難しく、また、上記のように、杭頭
部は多量のベントナイト鉱を混入して軟弱なので破砕し
難く、その作業時間が長くなることもあって、周辺住民
の批判が多いという問題があった。このため、凝固前の
前記杭頭部に、渦巻き状の帯板を伸長して径の拡縮可能
に形成したパイプ材を多数差し込み、このパイプ材内に
膨張物質を流し込み、その膨張力を利用して杭頭部に亀
裂を生じさせるようにする等の工夫もなされているが、
前記のように杭頭部に軟弱なベントナイト鉱が介在して
加圧力が逃げることや、差し込んだこの渦巻き状のパイ
プ材内に外周から水が浸透して前記膨張物質の品質を変
えるので予定したような膨張力が得られないこと等から
成功していない。

【０００６】このような状況に鑑み、この発明は、騒音
や振動がなく、杭頭部の破砕が容易で且つ効率的に行え
る場所打ちコンクリート杭の杭頭部の破砕処理方法の提
供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための課題】上記の目的を解決するた
めに、この発明は、現地において泥状物を注入しながら
掘削した杭孔にコンクリートを打設してコンクリート杭
を造成する場所打ちコンクリート杭の杭頭部の破砕除去
方法であって、前記杭頭部の固化前に、該杭頭部に泥状
物固化材を添加して攪拌すると共に、該杭頭部に熱硬化
性プラスチック製の膨張材供給管を埋設し、前記杭頭部
の固化後、膨張材を前記膨張材供給管内に注入して固化
させる現地造成杭の杭頭処理方法を、また、前記膨張材
供給管は、下端部をポット状に形成して砂を収納し、中
間部を両端を小径の管状ねじ部とした複数の多角形断面
の管体をねじ継手管で連結して構成すると共に、上端部
にキャップを施したものであるところの現地造成杭の杭
頭処理方法を提案するものである。

【０００８】

【作用】現地でのコンクリート杭打ち工事において、コ
ンクリートの打設終了後、形成された杭頭部上面に対し
て泥状物固化材を添加し、攪拌機を用いて混合攪拌し、
均一な混合泥状態とする。混合攪拌終了後、下端のポッ
ト部に砂状体を充填し上端部にキャップを施して密閉状
態にした熱硬化性プラスチック製の膨張材供給管を、前
記の均一混合泥状態の杭頭部に挿入する。杭頭部に添加
された前記泥状物固化材は、水和反応により、泥状杭頭
部の水分を化合水として取り込み、生成された結晶物質
により骨材粒子間を固結し、杭頭部を均一に固化する。
そして、杭頭部が固化した後、前記供給管のキャップを
外して水を添加した膨張材を充填すると、膨張材は水分
と反応して膨張しあるいはガス体を発生して膨張固化す
るので、先に凝固して固化した前記杭頭部は、この膨張
材供給管の管体を破砕して膨張する膨張材の加圧力によ
り、この管体を中心に亀裂を発生して脆くなり、例え
ば、バール等で容易に破砕できる状態となる。

【０００９】前記管体を六角形等多角形断面に形成し、
その両端部を小径の継手部に形成しておくことにより、
前記膨張材の膨張時、この膨張材による楔作用が働き、
杭頭部の亀裂の発生がより顕著になり、さらに、脆い状
態となる。

【００１０】

【実施例】以下、図面により、本発明の杭頭処理方法に
ついて、説明する。図１は本発明の実施対象の造成杭頭
部の断面図、図２は本発明の実施状況を示す造成杭頭部
の断面図、図３は図２の造成杭頭部のIII −III 線に沿
う平面断面図で、図４は一部を破断して示す図２におけ
る膨張材供給管の拡大分解側面図、図５は実施後の造成
杭頭部を示す断面斜視図、図６は杭頭部除去後の造成杭
上部を示す斜視図である。

【００１１】前記のアースドリル工法で打設した造成杭
Ａにおいては、図１に示したように、基礎杭部１の上部
に形設された杭頭部２は、境界は判然とはしないが、打
設した余剰コンクリート域２ａ及び余剰コンクリートと
先に注入した泥状ベントナイトとが混合した不均一混合
域２ｂとベントナイト域２ｃとからなっており、鉄筋３
が周辺部に埋設された状態にある。

【００１２】本発明では、このような不均一混合域２ｂ
及びベントナイト域２ｃを含む杭頭部２の固化及びその
破砕を目的としており、コンクリートの打設後、速やか
に、この杭頭部２に対して粉末状態の泥状物固化材を添
加し、図示しない可搬型攪拌機の攪拌羽根部を挿入し、
余剰コンクリート域２ａの下部に迄及ぶ十分な攪拌を行
って杭頭部２を前記泥状物固化材を含む均一混合域２Ａ
とし、攪拌終了後、その均一混合域２Ａがまだ軟らかい
段階で、図２及び図３のように、膨張材供給管４を均一
混合域２Ａの平断面に略均等に配分される状態に挿入
し、その上端部を杭孔５の開口部上方に適当な保持具６
で仮保持させるようにしてある。

【００１３】この膨張材供給管４は割れやすいように熱
硬化性プラスチックで薄肉に成形され、図４に示すよう
に、下端部を有底のポット部７に形成し、そのポット部
７の開口部７ａにめねじを形設して、これに両端を小径
の管状おねじ部８ａ，８ｂに形成した六角断面形状の管
体８を接続し、さらに、めねじを有する継手管９を介し
て必要な長さまで任意数の同形状の管体８を連結して構
成され、最上端部にはキャップ１０を施してこの膨張材
供給管４内を密閉できるようにしてある。従って、前記
膨張材供給管４は各管体８の両端の管状おねじ部８ａ，
８ｂが隘路となるようにしてある。

【００１４】この膨張材供給管４は、ポット部７内にそ
の約２／３程度まで砂ａを入れ、最上端部にキャップ１
０を施して密閉状態として前記杭頭部２の均一混合域２
Ａに挿入することにより、周辺の均一混合域２Ａの固化
時に圧潰されないようにしてあり、さらに、ポット部６
の砂ａにより、未固化の均一混合域２Ａに挿入したとき
に、この膨張材供給管４を安定的に垂直状態に保持さ
せ、また、後記するように、この膨張材供給管４に膨張
材を供給して、その膨張によって固化状態の前記均一混
合域２Ａからなる杭頭部に亀裂を生じさせる際に、下部
側の正常な基礎杭部１にまで亀裂が及ぶのを防止できる
ようにしてある。

【００１５】前記の泥状物固化材は、水を多く含んで軟
らかいベントナイト鉱等粘土鉱物に働きかけ、水和反応
により、水を化合水として多量に取り込むと共に、その
水和結晶体が骨材粒子間を結合して固化させる性質を有
する。代表的なものとして、セメント系固化材と石灰系
固化材があり、前者は、消石灰を石膏とボーキサイトの
調合焼成物を含み、水和反応で多量の結晶水を有するカ
ルシウム・サルフォ・アルミネート水和物を生成し、硬
化する。後者は、生石灰の水和反応で消石灰を生成し、
水分を吸収すると共に粒子を凝集させ、泥状物中のけい
酸やアルミン酸と反応してカルシウムシリケート系の水
和物を生成して固化する。このような、泥状物固化材と
しては、例えば、アサノクリーンセット（日本セメント
（株）商品名）等が市販されている。

【００１６】膨張材としては、多量の水分を取り込んで
膨張し骨材を固める前記泥状物固化材を用いることがで
き、また、アルミニウム粉末金属を含んでその酸化還元
作用による水素発生を利用した発泡性の膨張セメント材
でもよいし、また水と反応して膨張する高分子剤と骨材
粒子とを混合した膨張材でもよく、いずれも、市販品を
利用できる。

【００１７】前記のように泥状物固化材が添加された均
一混合域２Ａは急速に固化を始める。その固化度は均一
混合域２Ａの粘土質や含有水分等によっても異なり、固
化終了には３〜７日程度を要するが、通常１〜３日で必
要程度の固化状態を示すので、この固化状態で前記膨張
材供給管４のキャップ１０を外し、水を添加した前記膨
張材を供給する。膨張材の膨張作用はその種類により遅
速があるが、膨張固化に伴い、膨張材供給管４の継手部
分即ち管状おねじ部８ａ，８ｂが隘路となり、膨張材
は、各管体８内でそれぞれの収納部分が膨張する状態を
示し、熱硬化性プラスチックでつくられた膨張材供給管
４を所定圧力以上の内圧力で破砕し、さらにその膨張力
を及ぼして既に均一な固化状態にある均一混合域２Ａが
占める杭頭部２に、図５のように、亀裂ｂを発生させ且
つその亀裂ｂを短絡させて杭頭部２を脆化させる。

【００１８】また、前記膨張材供給管４は六角形断面を
なすので、膨張時、この各角部において膨張材は杭頭部
２に楔状に荷重を及ぼし、その割れ作用を増大させるも
のである。そして、この膨張材供給管４のポット部７に
収納した砂ａは、このレベル以下への膨張材の作用を抑
制し、基礎杭部１における亀裂ｂの発生が効果的に防止
される。

【００１９】このように脆化した杭頭部２は外部から目
視でき、その後、周辺の土壌を排除して杭頭部２を露呈
させ、バールやハンマー等で容易に破砕し崩落させるこ
とができる。この杭頭部２を除去した後、造成杭は、図
６のように、基礎杭部１上に露呈する鉄筋３を拡開し、
地表部に打設する基盤コンクリートと一体化する。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、従来難かった粘土質鉱物をを含んだコンクリ
ートで形成された不均一混合相の杭頭部の破砕がきわめ
て容易にできるという効果が得られ、特に、多角形断面
の膨張材供給管を利用する場合はさらに有利に破砕でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施対象の造成杭の杭頭部の断面図で
ある。

【図２】本発明の実施状況を示す造成杭の杭頭部の断面
図である。

【図３】図１の造成杭の杭頭部のIII −III 線に沿う断
面図である。

【図４】一部を破断して示す図１における膨張材供給管
の拡大分解側面図である。

【図５】本発明実施後の造成杭の杭頭部を示す断面斜視
図である。

【図６】図５の杭頭部除去後の造成杭上部を示す斜視図
である。

【図７】アースドリル工法による場所打ちコンクリート
杭の施工工程を示す側面断面図である。

【符号の説明】

Ａ 造成杭 ａ 砂 ｂ 亀裂 １ 基礎杭部 ２ 杭頭部 ２ａ 余剰コンクリート域 ２ｂ 不均一混合域 ２ｃ ベントナイト域 ２Ａ 均一混合域 ３ 鉄筋 ４ 膨張材供給管 ５ 杭孔 ６ 保持具 ７ ポット部 ８ 管体 ９ 継手管 １０ キャップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現地において泥状物を注入しながら掘削し
   た杭孔にコンクリートを打設してコンクリート杭を造成
   する場所打ちコンクリート杭の杭頭部の破砕除去方法で
   あって、前記杭頭部の固化前に、該杭頭部に泥状物固化
   材を添加して攪拌すると共に、該杭頭部に熱硬化性プラ
   スチック製の膨張材供給管を埋設し、前記杭頭部の固化
   後、膨張材を前記膨張材供給管内に注入して固化させる
   ことを特徴とする現地造成杭の杭頭処理方法。
2. 【請求項２】前記膨張材供給管は、下端部をポット状に
   形成して砂を収納し、中間部を両端を小径の管状ねじ部
   とした複数の多角形断面の管体をねじ継手管で連結して
   構成すると共に、上端部にキャップを施してなることを
   特徴とする請求項１記載の現地造成杭の杭頭処理方法。