JP5004064B2

JP5004064B2 - 改良杭天端部の成形方法

Info

Publication number: JP5004064B2
Application number: JP2011058526A
Authority: JP
Inventors: 孝山本; 一美山本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: JP2012107488A

Description

本発明は、軟弱地盤に施工される柱状改良杭の天端部の成形方法に関する。

軟弱地盤上に一般住宅のような小規模建築物を構築する場合は、地盤に一定間隔で柱状改良杭を打設し、それらの上に基礎を構築するが、この改良杭は、例えば、セメント系固化材と水を、プラントで攪拌してセメントミルクを造り、それをポンプで圧送しながら切削攪拌ロッドの先端から吐出させて、柱状に切削された地中でセメントミルクと切削土砂とを混合攪拌して造られる。

こうした改良杭は、地盤に支持層がなくても、杭自体が摩擦杭として作用するので、軟弱地盤用の補強杭として多用されているが、それが効果を発揮するのは、改良杭の天端面と、その上に構築される基礎の底面とが密着している場合である。もしも、両者間に土砂や栗石等の砕石が介在して空隙ができると、基礎に加わる荷重が改良杭にそのまま伝達されなくなるので、杭としての効果が半減する。

そのため、例えば、下記特許文献１では、改良杭が固化して杭としての強度が出てきた段階で、その杭の天端部を切削して平らに均し、その上に鉄製又はコンクリート製の受け板部材を設置してから、その上に基礎を構築している。

特開２０００−２７３８７９号

しかし、改良杭の固化には、夏場で３〜４日、冬場で１週間はかかるので、それが固化するのを待ってから杭の天端部を切削して平坦にするには、時間と費用が掛かり過ぎる難点がある。
また、切削攪拌ロッドを切削孔から引き抜いた直後は、改良杭周囲の地盤面は、切削土砂や泥土等によって乱れた状態になっており、また、改良杭の天端部は、周囲の地盤面よりも低く打ち止めされているため、天端部周囲の土砂が天端部に被さったり、周囲との境界が不鮮明になったりすることは避けられない。
そうした状態のまま天端部が固化し、それを切削して平坦にするには、機械装置等を導入しても、困難で面倒な作業になるという問題がある。

本発明は、こうした問題を解決するためになしたもので、改良杭が固化する前に、簡単かつ短時間に改良杭の天端部を平坦にして、基礎の底面と密着させることのできる天端部補修方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る改良杭天端部の成形方法は、地盤の複数個所に改良杭を順次施工する工程と、改良杭が施工されるたびに、当該改良杭の天端部にそれと同径であって、かつ、その上に構築される建築物の重さに耐え得る耐力と弾性をもった円盤状のパッキンを被せ、そのパッキンを前記天端部に押しつけながら当該パッキンと前記天端部との水平レベルを調整する工程と、各改良杭が固化した後に、改良杭のパッキンの上に被さった土砂等を取り除いてから前記パッキンの上に直に基礎を構築する工程とを含むことを特徴とする。

前記パッキンは、その上に構築される小規模建築物の重さにも耐え得る所定の耐力と弾性を合わせもった合成ゴム或いは天然ゴムで造られ、厚さは３０〜５０ｍｍ、直径は改良杭のサイズに合わせて５００〜８００ｍｍの円盤型に成形されている。また、パッキンの複数個所には、該パッキンを杭の天端部に固定するための釘穴が穿設されている。

そうしたパッキンを施工直後の改良杭の天端部に被せ、その上面を手で押さえながら、地盤の水平基準と照合してパッキンの水平レベルを調整する。その場合の水平レベルは、改良杭の周囲に敷設する栗石の天端レベルに合わせておくのが好ましい。こうしてパッキンの設置が完了すると、長さが１００〜１５０ｍｍ程度の釘を釘穴に押し込んで、パッキンを杭の天端部に密着固定する。これにより、杭が固化する前に、杭の天端部に被せたパッキンによって平坦な天端面を形成することができるので、その上に直接基礎を構築すれば、基礎に掛かる荷重は、そのまま杭に伝達されることになる。

この発明によれば、施工直後の改良杭の天端部にパッキンを被せ、そのパッキンを前記天端部に押しつけながら当該パッキンと前記天端部との水平レベルを調整するので、極めて簡単かつ短時間に天端部が平坦な杭を形成することができる。したがって、パッキンの上に土砂等が被さっても、それを簡単に除去することができるので、天端部の平坦化が極めて容易にできる。しかも、円盤状のパッキンが、その上に構築される建築物の重さに耐え得る耐力と弾性を備えているので、その上に直に基礎を構築すれば、基礎の底面とパッキンとが完全密着して、杭としての効果を最大限発揮させることができる。また、パッキンの上に乗った土砂や砕石等は、改良杭と混ざることがなく、簡単に排除することができるので、杭が固化する前であっても栗石の敷設を進めて天端部へ土砂等が被さっても、これを気にすることなく工事を進めて工期を短縮することができる。

また、各パッキンの天端面を同一レベルに調整しておけば、その周囲に敷設される栗石の天端レベルを各パッキンの上面レベルに合わせるだけで、栗石の敷設レベルを簡単に水平レベルにすることができる。また、栗石の敷設や転圧によって、パッキン上に種々の外力や衝撃が加わっても、パッキンの耐力と弾性によって、杭の天端部が割れたり、欠けたりすることもないから、杭の完全なる固化を待たずに工事を進めることができる。

さらに、地震等によって基礎全体が水平方向にずれたとしても、基礎は、パッキンの上を滑って杭を破壊しないので、基礎がずれた後であっても、杭としての効果を発揮することができる。特に、改良杭は、水平方向の力には、耐力がないので、従来のように杭と基礎とを一体化しておくと、基礎の横揺れによって杭の天端部が破壊したり、杭が途中から折れたりしたが、この発明によれば、そのような外力が働いても、それを逃がして杭としての作用を発揮させることができる。

改良杭の施工方法の説明図改良杭の天端部にパッキンを被せた状態の外観斜視図改良杭の天端部にパッキンを被せた状態の縦断面図複数の改良杭の上にべた基礎を構築した状態の縦断面図

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。

図１は、所謂、柱状改良杭の施工方法を図解したもので、まず、図１（ａ）に示すように、切削攪拌ロッド１を回転させながら、計算された深さまで切削攪拌ロッド１を地中に切り込ませる。次に、図１（ｂ）に示すように、切削攪拌ロッド１を逆転上昇させながら、その先端からセメントミルク２を吐出させる。

セメントミルク２は、図示しないプラントで、セメント系固化材と水とを攪拌して造ったもので、それをポンプで切削攪拌ロッド１のパイプ３中に圧送すると、該ロッド１の先端から地中に吐出するようになっている。

続いて、図１（ｃ）に示すように、該ロッド１の正転下降、逆転上昇を繰り返して、セメントミルク２と土とが地中でスラリー状態になるまで混合攪拌する。そうした後、切削攪拌ロッド１を切削孔から引き抜くと、その跡に、図１（ｄ）に示すような改良杭Ａが形成される。

次に、図２に示すように、杭Ａの直径と同径の円盤型パッキンＢを杭Ａの天端部Ｃに被せ、その周囲の土砂４が邪魔になれば、それを取り除いてから、パッキンＢの上面を地盤の水平基準と照合する。そして、パッキンＢの高さが設計高さに満たなければ、パッキンＢを二枚重ねにし、その必要がなければ、パッキンＢを１枚のままとしておく。ただし、パッキンを二枚重ねとするときは、全ての杭において二枚重ねにして統一しておく。そして、パッキンＢの上面を手で強く押せば、パッキンＢは沈むので、それによってパッキンＢの上面レベルを栗石の天端レベルに調整する。それが終了すれば、パッキンＢに設けた釘穴に所定長さの釘５を押し込む。これで、杭Ａが固化すれば、パッキンＢが天端部Ｃに密着固定されて、パッキンＢの天端面は、完全な平面となる。

図３は、こうして施工した改良杭Ａの天端部Ｃに二枚重ねのパッキンＢを設置した状態の縦断面図である。

こうして、複数本の改良杭Ａが所定位置に打設されると、図４に示すように、各杭Ａの周囲に栗石６を敷設し、それを締め固めてパッキンＢの天端面と栗石６の天端面とを同一レベルに調整する。しかる後、その上に基礎の型枠を組み、鉄筋８を敷設して鉄筋コンクリート製のべた基礎７を直に構築していくが、その工法は、周知であるので、ここではその説明を省略する。

Ａ改良杭
Ｂパッキン
Ｃ天端部
１切削攪拌ロッド
２セメントミルク
３パイプ
５釘
６栗石
７べた基礎

Claims

地盤の複数個所に改良杭を順次施工する工程と、改良杭が施工されるたびに、当該改良杭の天端部にそれと同径であって、かつ、その上に構築される建築物の重さに耐え得る耐力と弾性をもった円盤状のパッキンを被せ、そのパッキンを前記天端部に押しつけながら当該パッキンと前記天端部との水平レベルを調整する工程と、各改良杭が固化した後に、改良杭のパッキンの上に被さった土砂等を取り除いてから前記パッキンの上に直に基礎を構築する工程とを含むことを特徴とする改良杭天端部の成形方法。