JPH1037185A - 中空場所打ちコンクリート杭の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業員の作業安全性及び省力化を図り、杭孔内
の中子型枠の架設精度を高めることが可能な中空場所打
ちコンクリート杭の構築方法を提供する。 【解決手段】掘削した杭孔６にスライム処理を行った
後、中子型枠１４、底蓋支持体１４及び鉄筋籠２４を杭
孔内に挿入し、底蓋支持体１４の下部に配設した拡張装
置２２を地上からの遠隔操作により拡張する。そして、
トレミー管２８によりコンクリートを打設して中空円柱
状の鉄筋コンクリート部３０を形成し、さらに、拡張装
置を元の状態に縮めて底蓋支持体及び中子型枠を杭孔か
ら撤去した後、底孔１２にコンクリートを打設して底詰
めコンクリート部３２を形成することにより中空場所内
コンクリート杭３４を構築する。この構築方法による
と、杭孔内に作業員が入り込まずに全ての作業を地上で
行うことができ、作業安全性と省力化を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、構造物の基礎部
として地中に構築される中空場所打ちコンクリート杭の
構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物の基礎となる場所打ちコンクリー
ト杭を構築する際には、先ず、地中にスタンドパイプを
打ち込み、打ち込んだスタンドパイプの軸心に合わせて
掘削装置を地上に設置し、この掘削装置によりスタンド
パイプ内の土砂を掘削し、さらに深く掘削して杭孔を形
成していく。そして、杭孔の孔底のスライム処理を行っ
て、孔底の泥水を除去して清水状態とする。次いで、杭
孔内に鉄筋籠等の筒状の鉄筋を挿入していき、トレミー
管等のコンクリート輸送管を杭孔内に挿入する。そし
て、前記スタンドパイプを徐々に引き上げていきなが
ら、コンクリート輸送管により水中コンクリートを杭孔
内に連続的に打設していく。そして、水中コンクリート
が固化すると鉄筋が埋設された場所打ちコンクリート杭
が構築される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、場所打ちコ
ンクリート杭として、軸心位置に中空部を設けた中空場
所打ちコンクリート杭を構築する場合があるが、この中
空場所打ちコンクリート杭を構築する際には、中空部を
形成するための筒状の中子型枠を、杭孔内に架設しなけ
ればならない。ところが、この中子型枠を架設する際又
は解体する際には、作業員が杭孔に入って作業を行わな
ければならないので、作業安全性の面で問題がある。

【０００４】また、中子型枠を架設する際には、構築す
べきコンクリート杭の肉厚が所定の基準値となるよう
に、杭孔の軸線に一致させて精度良く架設しなければな
らないので、中子型枠の架設作業に多くの労力と熟練を
要する。

【０００５】さらに、直径の小さなコンクリート杭を構
築する場合には、小径の杭孔内に作業員が容易に入るこ
とができず、また作業員による中子型枠の架設及び解体
作業も困難となるので、現時点では、小口径の中空場所
打ちコンクリート杭を構築することができない。

【０００６】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであり、作業員の作業安全性及び省力化を図ると同時
に、杭孔内に架設する中子型枠の架設精度を高めること
が可能となり、さらには、小口径の中空場所打ちコンク
リート杭も構築することが可能な中空場所打ちコンクリ
ート杭の構築方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
中空場所打ちコンクリート杭の構築方法は、掘削した杭
孔にスライム処理を行った後、前記杭孔に筒状の中子型
枠を挿入していく工程と、底蓋を下端部に固定した底蓋
支持体を前記中子型枠内に挿入し、前記底蓋により前記
中子型枠の下端開口部を閉塞する工程と、前記底蓋の下
面側に一体に配設されて拡張部材及び隔壁シートを備え
た拡張装置を地上からの遠隔操作により拡張し、放射状
に拡がる前記拡張部材の外縁部を前記杭孔の内壁に係合
させるとともに、傘状に開いた前記隔壁シートにより杭
孔内を底孔空間と上部空間とに仕切る工程と、前記杭孔
の内壁及び前記中子型枠とに囲まれて下面に前記隔壁シ
ートが位置する環状空間に、筒状の鉄筋籠を挿入してい
く工程と、前記環状空間にトレミー管を挿入し、このト
レーミ管からコンクリートを打設して中空筒状の鉄筋コ
ンクリート部を形成していく工程と、前記鉄筋コンクリ
ート部が固化した後、前記拡張装置を地上からの遠隔操
作により元の状態に縮め、前記底蓋支持体及び前記中子
型枠を前記杭孔内から引き抜いていく工程と、前記杭孔
の底孔にコンクリートを打設して底詰めコンクリート部
を形成する工程とを備えた方法である。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の中空場所打ちコンクリート杭の構築方法において、
前記環状空間にコンクリートを打設する際に、前記環状
空間の軸心に対して対象となる位置に多岐式トレミー管
を挿入した方法である。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
又は２記載の中空場所打ちコンクリート杭の構築方法に
おいて、前記底蓋より上部位置の前記底蓋支持体に、こ
の底蓋支持体と同軸に固定され、前記中子型枠の内周形
状と同一形状とした振れ止め部材を設けたことを特徴と
する方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の中空場所打ちコン
クリート杭の構築方法の一実施形態について、図面に基
づいて説明する。

【００１１】先ず、図１に示すように、バイブロハンマ
ーやパワーケーシングジャッキ等を使用してスタンドパ
イプ２を地中４に打ち込んでいく。次に、スタンドパイ
プ２の軸心Ｐと一致するように、地上に例えばアースド
リル等の掘削装置（図示せず）を設置し、この掘削装置
によりスタンドパイプ２内の土砂を掘削していくととも
に、さらに地中深くまで掘削して所定深さの杭孔６を形
成する。

【００１２】次に、地上に架台８を設置し、この架台８
に支持された吸水管１０の下端部を杭孔６の底孔１２近
くまで挿入する。そして、図示しないポンプの作動によ
り底孔１２に溜まっている泥水を吸水管１０を介して地
上に排出していく作業、すなわちスライム処理を連続的
に行っていく。

【００１３】次に、スライム処理が完了した後、図２に
示すように、クレーン等の昇降装置に吊設した円筒形状
の中子型枠１４を、昇降装置の下降動作により杭孔６内
の底孔１２近くまで挿入していく。

【００１４】次に、図３に示すように、底蓋１６を一端
部に固定した底蓋支持体１８を、底蓋１６を下方位置と
して昇降装置に吊設し、昇降装置の下降動作により中子
型枠１４内に挿入していく。底蓋１６は、中子型枠１４
の内径Ｄ₁ と略同一の外径寸法に設定した円盤部材であ
る。また、前記底蓋１６の外周面にはゴムパッキンが貼
設されており、この底蓋１６を中子型枠１４の下端開口
側まで移動すると、中子型枠１４内部は、液密が保持さ
れた状態で閉塞される。

【００１５】ここで、底蓋支持体１８には、底蓋１６よ
り上部位置に振止め部材２０が一体に固定されていると
ともに、底蓋１６の下面側に拡張装置２２が配設されて
いる。前記振止め部材２０は、鉄筋等により籠形状に形
成されており、軸線を底板支持棒１８と同軸とし、外径
寸法を中子型枠１８の内径Ｄ₁ と同一寸法とした外形円
筒形状の部材である。そして、この振れ止め部材２０の
外周面が中子型枠１８内に嵌まり込むと、底蓋支持体１
８の軸線と中子型枠１４の軸線とが一致するようになっ
ている。

【００１６】また、前述した拡張装置２２は、底蓋支持
体１８の軸線が通過する位置を中心として所定の円周上
に配設された複数の拡張部材２２ａと、これ拡張部材２
２ａにに貼設された隔壁シート２２ｂとを備えている。
そして、地上からの遠隔操作によってリンク機構（図示
せず）が作動すると、複数の拡張部材２２ａが放射状に
拡がり、それらの下端部が拡径した同一の円周上まで移
動し、これら複数の拡張部材２２ａに貼設されている隔
壁シート２２ｂが傘が開くように拡がるようになってい
る。

【００１７】そして、地上からの遠隔装置によって複数
の拡張部材２２ａを拡張すると、図４に示すように、隔
壁シート２２ｂが拡がる。その際、各拡張部材２２ａの
下端部が同一の円周上まで拡径し、底孔１２近くの杭孔
６の内周面に当接するので、底蓋支持部材１８は、横揺
れ等が発生せずに下端部が確実に固定される。また、前
述したように中子型枠１４内には、底蓋支持体１８に一
体化された振れ止め部材２０が嵌まり込んでいるので、
中子型枠１４も横揺れ等の振れが確実に防止され、杭孔
６の軸線に一致して高精度に配設される。

【００１８】次に、図４に示すように、昇降装置に吊設
された鉄筋籠２４を下降させていき、中子型枠１４と杭
孔６の間の環状空間に挿入していく。次に、図５に示す
ように、地上のコンクリート供給部（図示せず）と接続
している主供給管２６から分岐している２本の多岐式ト
レミー管２８を、中子型枠１４と杭孔６との間の環状空
間に、軸線Ｐに対して対象となる位置となるように挿入
していき、その管先端部を底孔１２近くに位置させる。
そして、トレミー管２８による水中コンクリートの打設
を開始し、隔壁シート２２ｂより上部側の環状空間に水
中コンクリートＣを順次充填していく。なお、トレミー
管２８は、その先端部が常に水中コンクリートＣの上面
から１ｍ程度埋設されるように、水中コンクリートＣの
上面が上昇するに従って上方に移動させる。

【００１９】そして、水中コンクリートＣが固化した時
点で、図６に示すように、拡張装置２２を地上からの遠
隔操作によって傘が閉じるように元の状態に戻す。そし
て、昇降装置の上昇動作を行うことにより、中子型枠１
４及び底蓋支持体１８を上方に移動させていき、杭孔６
から撤去する。これにより、杭孔６内に、底孔１２の空
間のみを残して上端部から下端部まで均一の肉厚Ｄ₂ と
した中空円柱状の鉄筋コンクリート部３０が形成され
る。

【００２０】そして、図示しないが、再度底孔１２のス
ライム処理を行った後、図７に示すように、底孔１２近
くまで挿入したトレミー管２８から水中コンクリートを
打設していく。これにより、底孔１２に充填された底詰
めコンクリート部３２が固化し、上述した鉄筋コンクリ
ート部３０と一体化することによって中空場所打ちコン
クリート杭３４が構築される。なお、スタンドパイプ２
は、鉄筋コンクリート部３０が固化した時点で、地中か
ら引き抜かれる。

【００２１】したがって、上述した中空場所打ちコンク
リート杭の構築方法によると、掘削した杭孔６にスライ
ム処理を行った後、中子型枠１４、底蓋支持体１８及び
鉄筋籠２４を杭孔６内に挿入し、底蓋支持体１８の下部
に配設した拡張装置２２を地上からの遠隔操作により拡
張し、トレミー管２８により水中コンクリートＣを打設
して中空円柱状の鉄筋コンクリート部３０を形成し、さ
らに、拡張装置２２を元の状態に縮径して底蓋支持体１
８及び中子型枠１４を杭孔６から撤去した後に水中コン
クリートＣを打設して底詰めコンクリート部３２を形成
することにより中空場所内コンクリート杭３４を構築し
ているので、杭孔６内に作業員が入り込まずに全ての作
業を地上で行うことができ、作業安全性を高めることが
できる。

【００２２】また、本実施形態の構築方法では、杭孔６
内での人的作業が不要となるので、小口径の中空場所打
ちコンクリート杭をも構築することができる。また、２
本の多岐式トレミー管２８は、中子型枠１４と杭孔６と
の間の環状空間に、軸線Ｐに対して対象となる位置とな
るように挿入されているので、環状空間での水中コンク
リートＣの立ち上がりが均等となり、最適な充填密度の
良質な鉄筋コンクリート部３０を形成することができ
る。

【００２３】また、杭孔６内の中子型枠１４は、底蓋支
持体１８の途中に設けた振れ止め部材２０と、底孔１２
で拡張している拡張装置２２によって確実に支持されて
おり、杭孔６内に水中コンクリートＣを連続的に打設し
ても中子型枠１４の横揺れ等の振れが確実に防止され、
中空円筒状の鉄筋コンクリート部３０を設計通りの肉厚
で形成することが可能となり、最適なコンクリート強度
を有する中空場所打ちコンクリート杭３４を得ることが
できる。

【００２４】さらに、中子型枠１４と、拡張装置２２及
び振れ止め部材２０を一体に備えた底蓋支持体１８は、
他の中空場所打ちコンクリート杭を構築する際の転用部
材として再度使用することができる。

【００２５】ここで、図８は、拡底杭を備えた中空場所
打ちコンクリート杭を構築するために、杭孔６の最下部
に、拡径孔３６を掘削した実施形態を示すものである。
この実施形態でも、地上からの遠隔操作によるリンク機
構（図示せず）の作動により、底蓋１６の下面側に配設
した拡張装置２２の複数の拡張部材２２ａが放射状に拡
がり、隔壁シート２２ｂが傘が開くように拡がる。そし
て、各拡張部材２２ａの下端部が拡径した同一の円周上
まで移動し、拡径孔３６の内周面に当接する。これによ
り、中子型枠１４の軸線が杭孔６と同軸にセットされ
る。

【００２６】このため、拡底杭を備えた中空場所打ちコ
ンクリート杭を構築する際にも、上述した図１から図７
で示した実施形態と同様の作用効果を得ることができる

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の中空場所打ちコンクリート杭の構築方法による
と、掘削した杭孔にスライム処理を行った後、中子型
枠、底蓋支持体及び鉄筋籠を杭孔内に挿入し、底蓋支持
体の下部に配設した拡張装置を地上からの遠隔操作によ
り拡張し、トレミー管によりコンクリートを打設して中
空円柱状の鉄筋コンクリート部を形成し、さらに、拡張
装置を元の状態に縮めて底蓋支持体及び中子型枠を杭孔
から撤去した後、底孔にコンクリートを打設して底詰め
コンクリート部を形成することにより中空場所内コンク
リート杭を構築しているので、杭孔内に作業員が入り込
まずに全ての作業を地上で行うことができ、作業安全性
と省力化を図ることができる。

【００２８】また、中子型枠と、拡張装置及び振れ止め
部材を一体に備えた底蓋支持体は、他の中空場所打ちコ
ンクリート杭を構築する際の転用部材として再度使用す
ることができる。

【００２９】さらに、本発明は、杭孔内での人的作業が
不要となるので、小口径の中空場所打ちコンクリート杭
をも構築することができる。一方、請求項２記載の発明
によると、請求項１記載の効果を得ることができるとと
もに、中空円筒状の鉄筋コンクリートを環状空間に形成
する際に、環状空間の軸心に対して対象となる位置に多
岐式トレミー管を挿入しているので、環状空間でのコン
クリートの立ち上がりが均等となり、最適な充填密度の
良質なコンクリート杭を形成することができる。

【００３０】さらに、請求項３記載の発明によると、請
求項１又は２記載の効果を得ることができるとともに、
底蓋支持体の下部が拡張装置によって杭孔内に支持さ
れ、この底蓋支持体に同軸に固定された振れ止め部材が
中子型枠内に嵌まり込んでいるので、杭孔内にコンクリ
ートを打設する際に、中子型枠の横揺れ等の振れが確実
に防止される。これにより、中空円筒状の鉄筋コンクリ
ート部を設計通りの肉厚に形成することができ、最適な
コンクリート強度を有する中空場所打ちコンクリート杭
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において掘削した杭孔にスライン処理を
行っている工程を示す縦断面図である。

【図２】杭孔に筒状の中子型枠を挿入する工程を示す縦
断面図である。

【図３】中子型枠内に底蓋支持体を挿入する工程を示す
縦断面図である。

【図４】拡張装置を拡張するとともに、杭孔に鉄筋籠を
挿入する工程を示す縦断面図である。

【図５】環状空間にコンクリートを打設する工程を示す
縦断面図である。

【図６】中空筒状の鉄筋コンクリート部が固化した後、
中子型枠と底蓋支持体を引き抜く工程を示す縦断面図で
ある。

【図７】杭孔の底孔にコンクリートを打設する工程を示
す縦断面図である。

【図８】拡底杭を備えた中空場所打ちコンクリート杭を
構築する際に、杭孔の最下部に掘削した拡径孔の近くで
拡張装置が拡張している状態を示す要部縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２ スタンドパイプ ４ 地中 ６ 杭孔 １２ 底孔 １４ 中子型枠 １６ 底蓋 １８ 底蓋支持体 ２０ 振れ止め部材 ２２ａ 拡張部材 ２２ｂ 隔壁シート ２２ 拡張装置 ２４ 鉄筋籠 ２８ トレミー管 ３０ 中空筒状の鉄筋コンクリート部 ３２ 底詰めコンクリート部 ３４ 中空場所打ちコンクリート杭

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削した杭孔にスライム処理を行った
   後、前記杭孔に筒状の中子型枠を挿入していく工程と、 底蓋を下端部に固定した底蓋支持体を前記中子型枠内に
   挿入し、前記底蓋により前記中子型枠の下端開口部を閉
   塞する工程と、 前記底蓋の下面側に一体に配設されて拡張部材及び隔壁
   シートを備えた拡張装置を地上からの遠隔操作により拡
   張し、放射状に拡がる前記拡張部材の外縁部を前記杭孔
   の内壁に係合させるとともに、傘状に開いた前記隔壁シ
   ートにより杭孔内を底孔空間と上部空間とに仕切る工程
   と、 前記杭孔の内壁及び前記中子型枠とに囲まれて下面に前
   記隔壁シートが位置する環状空間に、筒状の鉄筋籠を挿
   入していく工程と、 前記環状空間にトレミー管を挿入し、このトレーミ管か
   らコンクリートを打設して中空筒状の鉄筋コンクリート
   部を形成していく工程と、 前記鉄筋コンクリート部が固化した後、前記拡張装置を
   地上からの遠隔操作により元の状態に縮め、前記底蓋支
   持体及び前記中子型枠を前記杭孔内から引き抜いていく
   工程と、 前記杭孔の底孔にコンクリートを打設して底詰めコンク
   リート部を形成する工程とを備えたことを特徴とする中
   空場所打ちコンクリート杭の構築方法。
2. 【請求項２】 前記環状空間にコンクリートを打設する
   際に、前記環状空間の軸心に対して対象となる位置に多
   岐式トレミー管を挿入したことを特徴とする請求項１記
   載の中空場所打ちコンクリート杭の構築方法。
3. 【請求項３】 前記底蓋より上部位置の前記底蓋支持体
   に、この底蓋支持体に同軸に固定され、前記中子型枠の
   内周形状と同一形状とした振れ止め部材を設けたことを
   特徴とする請求項１又は２記載の中空場所打ちコンクリ
   ート杭の構築方法。