JPS6058335B2 - 杭基礎構築における杭先端処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は杭基礎構築方法に関し、特に掘削孔底部に堆
積するスライムを圧縮または圧密しこれに孔底部の地盤
と同等またはそれ以上の杭支持力を生じさせる杭先端処
理方法に関する。

掘削孔底部に残留するスライムを除去することなく、
該スライムを圧縮または圧密（以下単に圧密という）す
ることにより机下に所期の地盤支持力を得る工法がある
（特公昭５５−５０１３２号公報）。

この工法に係る杭先端処理法は、安定液が満たされた
地中掘削孔中に、先端にシューブロックが分離可能に取
り付けられた杭となるべき管状体を挿入し、前記シュー
ブロックに液圧力あるいは打撃力等の鉛直荷重を加えて
孔底に堆積するスライムを圧密し、その後前記管状体の
下方で前記シューブロック上に凝固性の材料を打設する
ことから成る。 ところで、シューブロックに対する鉛
直荷重を液圧力により付与する場合、前記液圧力に対抗
する反力が直接前記管状体に及ぼされる。

すなわち、前記シューブロックに液圧力を及ぼすべく管
状体の内部に配置された一つまたは複数のジャッキを備
える液圧装置は、管状体の内壁面あるいは下端部で係止
され、前記液圧装置を作動させると前記シューブロック
上端面の中央部または外縁部近傍に当接したジャッキが
伸出し、前記管状体を反力体として前記シューブロック
を管状体の先端から下方へ移動させる。 したがつて、
前記液圧力の大きさは、前記管状体の重量および該管状
体を取り囲む固化物または該固化物と周囲地盤相互の付
着強度によつて定まる反力の大きさの範囲内になければ
ならない。

このことから、シューブロックに対する液圧力、が制
限され、より一層のスライムの圧密を期することができ
なかつたり、あるいは管状体の長さ、該管状体の断面積
の大小により該管状体の重量および前記付着強度がスラ
イムを十分に圧密するのに必要な液圧力を保障しないと
いう問題がある。そこで本発明は、前記したような問題
点を解消すると共にさらに強固な地盤支持力を得ること
を目的とする。本発明に係る杭先端処理法は、杭基礎構
築に際し、安定液が満たされた地中掘削孔中に挿入され
る杭となるべき管状体の先端に、複数のピースからなる
シューブロックを分離可能に取り付け、前記管状体内部
に配置される加圧装置の複数のジャッキを順次に作動さ
せ、各ジャッキに対応する１つのピースを順次に下降さ
せることにより掘削孔底部に堆積するスライムの全体を
一層強固に圧密し、その後前記管状体の下方で前記シュ
ーブロック上に凝固性の材料を打設することを特徴とす
る。

本発明が特徴とするところは、図示の実施例についての
以下の説明により、さらに明らかとなろう。

まず、泥水掘削工法、アースオーガエ法等により泥水の
ような安定液が満たされた孔を地中に穿設し、該孔中に
杭となるべき鋼管、プレキャストコンクリート管のよう
な両端開放の管状体を挿入する。

前記管状体の先端部には、前記挿入前に複数のピースか
らなるシューブロックが分離可能に取り付けられるが、
該シューブロックの平面形状および前記管状体の横断面
形状は後記するような円形状の他に矩形その他の形状と
することができる。第１図に示すように、孔１０中の管
状体１２の先端部１４下方には複数のピース１６から成
る円一柱状のシューブロック１８が配置されている。

各ピース１６は、第２図に示されているように、平面が
円形状のシューブロック１８を該平面上で等角度に三つ
に区分し、シューブロック１８の厚さ方向に向けて切断
したときに得られる、平面が扇．形状の立体て構成する
ことができる。シューブロック１８を構成する前記各ピ
ース１６は、鋼線２０のような吊持手段を介して管状体
１２の先端部１４に取り付けられたキャップ２２から吊
持され、各ピース１６は相互に鋼製ストリップ２４のよ
うな１たがョにより束ねられている。

また、管状体１２の先端部１４近傍の外周、すなわち前
記キャップ２２の外面に液密的に溶接されたガイド管２
６が管状体１２の先端部１４下方に伸び、シューブロッ
ク１８の周囲の一部または全部を取り囲んでいる。前記
鋼製ストリップ２４とガイド管２６とは液密的に接して
いる。管状体１２が前記したような状態で孔１０中に挿
入された後、シューブロック１８を下降させて孔１０底
に堆積するスライム２８を圧密するための加圧装置３０
を管状体１２内に挿入するが、シューブロック１８を鉛
直方向に下降させかつ前記反力を増大させるために、第
１図ないし３図に示Ｌすように、管状体１２内への加圧
装置３０の挿入または加圧装置３０の作動に先立ち、管
状体１２を取り巻く前記安定液の一部または全部を固化
させて固化物３２を形成することが望ましい。前記安定
液の固化に際しては、孔１０中の前記安定液に固化剤を
投入して混合攪拌するか、あるいはまた前記安定液を孔
１０内から地上の固化剤混練プラント（図示せず）に送
り、ここで前記安定液と固化剤とを混合攪拌し、これを
再度孔１０内に戻すことにより前記安定液を固化させる
こと″ができる。また、固化剤を孔１０中の安定液に混
合させることに代え、予め固化剤を混合した安定液を用
いることもできる。固化物３２を形成した後、ピース１
６と同数でかつ各ピース１６と対応する複数のジャッキ
３４を有する地上操作可能な加圧装置３０を管状体１２
内部に挿入する。

加圧装置３０の管状体１２内への挿入は、適当な吊持装
置（図示せず）に連結されかつ管状体１２内部を経て伸
びるワイヤ３６を介し、加圧装置３０を管状体１２内に
吊持して行うことができる。

さらに、加圧装置３０を管状体１２に係合させて該管状
体１２内部の所定の位置に固定する。前記所定の位置と
しては、ジャッキ３４の先端部がピース１６の上端面と
当接する位置が適当であるが、各ジャッキ３４はそれぞ
れ各ピース１６に対応して接するように、好ましくは各
ピースの重心の鉛直線上にあるように当接させる。加圧
装置３０は管状体１２への係合は、前記ジャッキ３４の
伸出方向と直角方向に伸出可能な他の複数のジャッキ３
８を管状体１２の内壁面に向けて伸出させることにより
行うことができる。

図示の例では、前記ジャッキ３８はその先端部に円弧形
状の押圧板４０が設けられ、該押圧板４０はジャッキ３
８を伸出させた際、管状体１２の内壁面に摩擦係合して
加圧装置３０を管状体１２内部に固定的に設置するよう
になつている。前記のようにして加圧装置３０を管状体
１２内に設置した後、各ジャッキ３４を順次作動させて
各ピース１６を鉛直方向に押圧することにより、シュー
ブロック１８を下降させる。各ジャッキ３４は、これら
を電磁力によつて作動させることもできるが、経済性、
出力等を考慮すると、液圧力を利用することが好ましく
、第１図には液圧力を用いた例が示されている。

また同様の理由で前記ジャッキ３８の作動も液圧力によ
つている。図示の例では、地上に設置された液圧源（図
示せす）から管状体１２内部に伸びるホース４２を介し
て各ジャッキ３４に圧液が供給される。ジャッキ３８へ
は前記ジャッキ３４とは別個にホース４４を介して前記
液圧源から圧液が供給される。各ジャッキ３４を順次に
作動させるには、例えば各ジャッキ３４とホース４２と
の間にジャッキ３４と同数の電磁弁（図示せす）を配置
し、各電磁弁を順次開閉作動させることにより、前記圧
液を各ジャッキ３４に供給して行うことができる。

前記電磁弁は管状体１２内部を経て伸びる電線４６を介
して、地上に設置された制御装置（図示せず）に電気的
に接続されている。また、前記電磁弁を用いることなく
各ジャッキ３４にそれぞれ接続する複数本のホース（図
示せず）を介して各ジャッキ３４に順次圧液を供給する
ことによつても各ジャッキ３４を順次作動さることがで
きる。前記のようにして各ピース１６に鉛直方向への押
圧力が付与されると該ピース１６を吊持する鋼線２０が
切断し、各ピース１６は他のピース１６およびストリッ
プ２４に沿つて下降し、孔底すなわち管状体１２下方に
堆積するスライム２８を圧密する。前記したように、シ
ューブロックを介してスライムを圧密する際における前
記シューブロックへの押圧力の大きさは、許容される反
力の大きさの上限を超えることはできないが、この例に
おけるシューブロック１８は三つに等分割されたピース
１６から成り、前記押圧力は各ピース１６に順次に付与
されることから、不分割のシューブロックを一時に押圧
する場合に比べて、シューブロック１８には約３倍の押
圧力が及ぼされたと同様の結果を得ることができる。ま
た、スライムを圧密するに際しては、第４図および第５
図に基いて説明する次のような方法によりシューブロッ
クを下降させることができる。

図示の例では、円柱状のシューブロック１８ａは、該シ
ューブロック１８ａの平面上で同心円を描き、該円周に
沿つてシューブロック１８ａの厚さ方向に切断したとき
に得られる円柱状のピース１６ａと該ピース１６ａをく
り抜いた後に残る外側の円筒状のピース１６ｂとから構
成され、各ピース１６ａ，１６ｂは該ピース１６ａ，１
６ｂに鉛直荷重が付与されたときに切断する鋼線（図示
せす）を介して管状体１２の下端面方向に吊持されてい
る。ピース１６ａ，１６ｂに鉛直荷重を及ぼすための加
圧装置３０ａは管状体１２内部を経て伸びるワイヤ３６
を介して該管状体１２内に吊持され、加圧装置３０ａか
らその側方に伸出する複数のジャッキ３８および該ジャ
ッキ３８の先端に取り付けられた押圧板４０により管状
体１２内部の所定位置に固定されている。

ジャッキ３８の作動は、地上の液圧源（図示せず）から
管状体１２内部に伸びるホース４９を介してジャッキ３
８に圧液を供給することにより行うことができる。また
加圧装置３０ａは鉛直下方へ同時に伸出する複数のジャ
ッキ３４ａを備え、該ジャッキ３４ａはそれぞれ間隔を
おいて配置され、各ジャッキ３４ａの上端面すなわちシ
リンダ５０の底部が管状体１２の下端面に、各ジャッキ
３４ａの下端面であるピストンロッド５２の上部がピー
ス１６ｂの上端面に当接している。ジャッキ３４ａの作
動は、例えばシリンダ５０内のピストンの両側へ交互に
圧液を供給することにより行うことができる。この場合
には、前記液圧源から管状体１２内部を経て伸びるホー
ス５１，５３がシリンダ５０に接続される。さらに加圧
装置３０ａ内部には、地上の電源（図示せず）に接続す
る電線５４に接続された電動モータ５６が配置され、該
モータ５６の回転軸５８にはモータ５６の作動に伴つて
回転するピニオン６０が嵌合している。

モータ５６の下方には、ピニオン６０と噛合するラック
を有するアーム６２がジャッキ３４ａのシリンダ５０側
部と連結して配置され、ピニオン６０の回転によりジヤ
ツキ３４ａを図中の鎖線で示す位置に移動させることが
できる。加圧装置３０ａを作動させることによりシュー
ブロック１８ａを降下させてスライム２８を圧密するに
際しては、まず各シリンダ５０にホース５１を介して圧
液を供給することにより各ピストンロッド５２を伸出さ
せる。

そして各ピストンロッド５２はピース１６ｂの上端面の
各位置からピース１６ｂに同圧の押圧力を付与し、ガイ
ド管４８に沿つてピース１６ｂを降下させる。次にホー
ス５３を介して圧液を供給することによりピストンロッ
ド５２を元の位置まて引き上げた後、モータ５６を作動
させることにより、ジャッキ３４ａを図中の鎖線位置に
移動させる。

移動したジャッキ３４ａは、ピストンロッド５２の上部
が中央のピース１６ａの上端面に、シリンダ５０の底部
が加圧装置３０ａの下部近傍に形成された階段状部６４
にそれぞれ当接しあるいは当接することができる状態に
配置される。前記のようなジャッキ３４ａの移動完了後
、再びホース５１を介してシリンダ５０に圧液を供給し
てピストンロッド５２を伸出させる。

ピストンロッド５２の伸出により中央のピース１６ａが
下降し、スライム２８を圧密する。なお、先に中央のピ
ース１６ａを下降させた後にピース１６ｂを，下降させ
てもよい。この例においても各ピース１６ａ，１６ｂの
それぞれに許容限度に近い押圧力を付与することが可能
であることから、シューブロック１８ａ全体を一時に下
降させてスライム２８を圧密する場合．と比べ、スライ
ム２８の圧密度合を非常に大きくすることができる。

前記のようにしてスライム２８を圧密した後、ワイヤ３
６を上方に引き上げて管状体１２内部から加圧装置を撒
去する。

次いで管状体１２の下方で降下したシューブロック上に
コンクリート、モルタルのような凝固性の材料６４を打
設し、管状体１２とシューブロックとを連結する（第６
図）。

本発明によれば、シューブロック全体に一時に負荷する
ことができる許容限度の押圧力を、シューブロックを構
成する各ピースに順次に及ぼすことができるため、シュ
ーブロックによるスライム゛の圧密度合を飛躍的に増大
させることとができる。

その結果、杭下によソー層強固な地盤支持力を得ること
が可能となる。また本発明によれば、シューブロックを
適当な大きさの複数のピースに分割することにより、該
ピースに負荷される押圧力を自由に選択することができ
る。

したがつて、杭長および杭径に応じてスライムを圧密す
るのに最適な押圧力で前記各ピースを下降させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加圧装置を管状体内部に挿入した状態を示す部
分縦断面図、第２図は第１図の線２−２に沿つて得た横
断面図、第３図は第１図の線３−３に沿つて得た横断面
図、第４図は他の例に係る加圧装眠を管状体内部に挿入
した状態を示す部分縦断面図、第５図は第４図の線５−
５に沿つて得た横断面図、第６図は管状体の下方でシュ
ーブロック上に凝固性の材料を打設した状態を示す部分
縦断面図である。 １０：地中掘削孔、１２：管状体、１４：管状体の先端
部、１６，１６ａ，１６ｂ：ピース、１８：シユープロ
ツク、２８：スライム、３０，３０ａ：加圧装置、３４
，３４ａ：ジヤツキ、６４：凝固性の材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 安定液が満たされた地中掘削孔中に挿入された管状
   体であつて、その先端部に分離可能に取り付けられた複
   数のピースから成るシューブロックを有する管状体の内
   部に、複数のジャッキを備える加圧装置を挿入しかつ各
   ジャッキが前記ピースの１つに対応して配置されるよう
   に前記加圧装置を前記管状体に係合させた後、孔底に堆
   積するスライムを圧密すべく各ジャッキを順次作動させ
   て各ピースを下降させ、その後前記管状体の下方で前記
   シューブロック上に凝固性の材料を打設することを含む
   、杭基礎構築における杭先端処理方法。 ２ 前記シューブロックのピースは扇形の平面形状を有
   する、特許請求の範囲第１項の方法。 ３ 前記シューブロックのピースは円形の平面形状を有
   する中央のピースと該中央のピースを取り巻くリング状
   の平面形状を有する外側のピースとから成る、特許請求
   の範囲第１項の方法。