JPS6327488B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は場所打杭の杭頭処理工法に係り、特に
静的破砕剤の膨張作用により余盛り不良コンクリ
ート部分もしくは良質コンクリートにわずかに介
在した部分に亀裂現象を生じさせる様にした破砕
方法に関する。 一般にビルや橋などを建造する場合の基礎杭と
して、現場において地中に杭孔を掘削し、この杭
孔内に生コンクリートを充填して杭を形成する、
いわゆる場所打杭が採用されている。この場所打
杭を形成する手段としては、例えばアースオーガ
により地中に筒状の杭孔を掘削するか、杭孔を掘
削している間から生コンクリートを打設するまで
の間筒状孔壁の崩壊を防止するために、枠体（ケ
ーシングチユーブ）や液体（ベントナイト溶液）
を挿入及び注入し崩壊を防止する。杭孔の掘削が
完了するとカゴ状に配筋した鉄筋カゴを挿入し、
更に上記の液体とコンクリートとを置換し良質コ
ンクリートを打設する為のトレミー管を挿入す
る。そのトレミー管を介して生コンクリートを破
砕計画線上方まで打設し余盛りコンクリートを作
り、枠体をクレーンで抜き去る。その後に杭頭余
盛り不良コンクリート部分もしくは良質コンクリ
ートをわずかに介在した部分を破砕除去すること
により所定高さの杭を得る手段が知られている。 この様な打設手段において、杭頭の破砕計画線
より上方までコンクリートを打設するのは、筒状
孔掘削中から生コンクリート打設完了までの間筒
状孔壁崩壊防止の為液体（ベントナイト溶液）が
注入されており更に筒状孔掘削中の土粒子が筒状
孔底部にいくらか堆積している。この為トレミー
管を介してコンクリートを打設する当初はこの液
体と堆積した土粒子とが混じり不良なコンクリー
トとなつて上昇され硬化する為コンクリートとし
ての強度が保てないばかりか、フーチングとの接
続にも問題が生ずるからである。その為、従来に
あつては杭頭余盛り不良コンクリート部分を除去
する手段として、生コンクリートが硬化し、枠体
の引き抜きと根伐りを行つた後にブレーカ等を使
用して余盛り不良コンクリート部分を破砕する手
段が採られていたが、騒音や振動等の近隣に対す
る環境、作業能率が問題視されている為に、これ
を改善する１つの方法として最近では静的破砕剤
を使用し、その膨張作用によるコンクリートの静
的破砕現象を利用して静かに破砕する方法が採用
されつつある。 この破砕方法は、例えば第１図及び第２図に示
す様にコンクリート１打設時に破砕計画線２より
上に中空の静的破砕前の膨張圧を吸収しない管状
部材（スパイラルシース管）Ｓを鉄筋に沿わせて
複数本設置し、生コンクリートを破砕計画線２よ
り上方まで流し込み、生コンクリート打設完了後
枠体３を引き抜く。そして、根伐りをした後杭頭
余盛り部分４の解体時に静的破砕剤、例えばＳ―
マイト（住友セメント製商品名）をスパイラルシ
ース管Ｓ内に充填し、余盛り部分４に亀裂を発生
させて破砕処理するものである。 この施工手段において留意する点は破砕計画線
２より下側に支障を与えないことであり、その為
スパイラルシース管Ｓを周囲に配設されるＵ字形
管S₁と、このＵ字形管S₁の内側に配設される小割
用の垂直管S₂とで構成し、更にＵ字形管S₁を縁切
用の水平部S₃と小割用の垂直部S₄とで構成するこ
とによりＳ―マイトの充填時間に時間差を設ける
ことが可能となつている。その結果、先ずＵ字形
管S₁の水平部S₃にＳ―マイトを充填して水平方向
の亀裂を生じさせ縁切りを実施した後、Ｕ字形管
S₁の垂直部S₄および垂直管S₂に充填して垂直方向
の亀裂を発生させることにより、破砕計画線２よ
り下側まで亀裂が生ずるのを防止することができ
る。 しかしながら、この様な従来の杭頭処理工法に
あつては、スパイラルシース管Ｓを事前に設置
し、コンクリート養生後にＳ―マイトを充填する
手段を採つていたために、Ｓ―マイトの充填に時
間差を設けなければならず工期がその分延び施工
性、経済性両面に問題があつた。また、Ｓ―マイ
トはコンクリート養生後に充填される為に、該養
生中にスパイラルシース管Ｓ内に泥水等が混入す
る虞れがあり、Ｓ―マイト充填の防げとなつて破
砕効果が充分に得られないという問題があつた。
更に、根伐り時にはスパイラルシース管や鉄筋が
破壊される虞れがあり、静的破砕剤の十分な充填
を図れずに確実な破砕を達成することができなか
つた他、静的破砕剤を数回にわけて充填しなけれ
ばならないために作業が煩雑になるという問題が
あつた。 本発明は上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは場所打杭工
法における余盛り不良コンクリート部分の処理を
コンクリートの根伐りと略同時に行えるようにし
て、工期の短縮を図りもつて施工性と経済性の向
上を図ると共に、処理効果の信頼性を確保できる
ようにしたものである。そして本発明の要旨はコ
ンクリート打設時に予じめコンクリートの養生期
間終了までに所定圧以上の膨張圧を発現する、水
と混練された静的破砕剤を杭頭の破砕計画線上又
はそれより上方部位に配設したことにある。 本発明に係る杭頭処理工法において使用される
遅延性の静的破砕剤（特殊Ｓ―マイト）は、従来
のＳ―マイト（住友セメント社製）と同一の成分
であるカルシウム・アルミノ・フエライト
（CaO）₄・Al₂O₃・Fe₂O₃と遊離酸化カルシウム
（CaO）および酸化マグネシウム（MgO）とを基
本成分とし、これに遅延剤としてホウ酸等を添加
したものである。そして遅延剤等の種類および添
加量を適宜変えることによつて、膨張圧の発現時
期を使用コンクリートの強度発現時期と略対応す
るように時間調整することができ、コンクリート
の養生期間終了と略同時に一気に亀裂を生じさせ
るか、又はコンクリートの養生期間中徐々に亀裂
を生じさせるように調整される。尚、この特殊Ｓ
―マイトは粉状体で得られるため、使用時には水
に対して約30wt％の比率で混入し、スラリー状
に調整して、袋体又は筒体に充填される。このよ
うに袋体等に充填された特殊Ｓ―マイトを杭頭の
破砕計画線上又はそれより上方部位に配設する手
段としては、例えば杭孔内に挿入されているカゴ
状鉄筋に予め袋体又は底を塞いだ筒体を固定して
おき、これにスラリを充填するか、又は予めスラ
リが充填してある袋体又は筒体をカゴ状鉄筋に固
定する手段が採られる。袋体又は筒体は上記スラ
リ状の特殊Ｓ―マイトを充填したときに外部には
透過させない性質を有していると共に、所定圧以
上の膨張圧の発現によつて容易に壊れる性質、即
ち特殊Ｓ―マイトの膨張圧を吸収しない性質をも
つている。また、袋体又は筒体は、その形状およ
び径を適宜変えることによつてコンクリートの亀
裂発生の方向や程度を制御することができるた
め、諸条件に適合した形状および径のものを選択
することができる。第３図乃至第５図に示す本発
明の実施例における筒体は薄肉鋼板のスパイラル
シース管Ｓで構成されており、このスパイラルシ
ース管Ｓは直径約40mmの円形パイプにより、縁切
用の水平シース管S₃と小割用の垂直シース管S₂と
で構成されている。水平シース管S₃は縦、横方向
に夫々平行に並ぶ２本のスパイラルシース管を格
子状に組んだものであり、いずれか一方向のスパ
イラルシース管は破砕計画線２より約30〜40cm上
方位置に配置される。また垂直シース管S₂は、破
砕計画線２より上方位置において所定間隔毎に立
設された８本のスパイラルシース管で構成され
る。上記水平シース管S₃は各シース管の両端部を
鉄筋６をカゴ状に組立てた鉄筋カゴ５に結び付け
ることにより固定され、また垂直シース管S₂は外
側の４本を鉄筋６に、内側の４本を近接する水平
シース管S₃に結び付けることにより固定される。 次に本発明の施工方法を説明する。 先ず、地中に掘削機で筒状の杭孔を掘削し、こ
の杭孔内に円筒状の枠体３を挿入する。次に枠体
３内に挿入される鉄筋カゴ５を所定形状に組み、
鉄筋６とコンクリート１との付着防止対策とし
て、余盛り部分４の鉄筋をビニールチユーブ等で
被覆する。次に成分調整された特殊Ｓ―マイトを
水で混練してスラリ状とし、一端をキヤツプ等で
塞いだスパイラルシース管Ｓ内に充填した後、他
端もキヤツプ等によつて塞ぐ。尚、特殊Ｓ―マイ
トは約15分程で硬化する。そしてこの硬化された
スパイラルシース管Ｓを上述の手段により鉄筋カ
ゴ５にセツトする。この際、垂直シース管S₂の下
端を破砕計画線２に近づけ過ぎると垂直方向の亀
裂が破砕計画線２より下方まで達する虞れがある
ので、その取付けに注意する。また水平シース管
S₃のうち破砕計画線２に近い方の径をやや大きく
して充填量を増しておき、水平方向の亀裂を先に
生じさせて垂直方向の亀裂を制御することもでき
る。尚、垂直シース管S₂は、予じめ空の状態でカ
ゴ状鉄筋に固定しておき、このカゴ状鉄筋を杭孔
内に挿入した後に、特殊Ｓ―マイトのスラリを充
填することもできる。また、上記のようなスパイ
ラルシース管を用いることなく、例えば、予め特
殊Ｓ―マイトのスラリを硬化させた柱状成形体を
作つておき、この成形体をそのままカゴ状鉄筋に
固定することもできる。このようにしてスパイラ
ルシース管Ｓをセツトした鉄筋カゴ５をクレーン
で吊り上げて枠体３内に挿入し、この枠体３内に
トレミー管を介して生コンクリートを打設し、打
設完了後直ちに枠体３を引き抜きコンクリート１
の強度が発現するまで養生する。この養養生期間
中、特殊Ｓ―マイトの膨張圧は徐々に発現し、養
生期間終了と略同時に所定圧以上に発現し破砕計
画線２より上部の杭頭余盛り部分４、即ち、余盛
り不良コンクリート部分に水平方向および垂直方
向の亀裂を発生させ、該部分を静的に破砕する。
コンクリート養生期間終了後に根伐りを行ない、
その後に、余盛り部分４に亀裂が生じているのを
確認してピツクハンマ等により余盛り不良コンク
リートを解体し、杭頭の処理を終了する。 第１表は杭頭処理に費やす日数を従来例との比
較で表わしたものである。

【表】 表―１の結果によれば、コンクリートの強度が
発現する養生期間終了日と略対応して特殊Ｓ―マ
イトの膨張圧が所定圧以上に発現するため、コン
クリートの養生期間の終了と同時に杭頭処理をス
ムーズに行うことができ、大幅な工期の短縮（上
記表―１では４日間の短縮）を図ることができ
る。尚、特殊Ｓ―マイトの膨張圧の発現カーブ
は、遅延剤の種類、量等を調整することにより使
用コンクリートの強度発現時期に対応させること
が可能であり、またコンクリートの亀裂がコンク
リート養生期間中に徐々に発生していくように調
整することもできる。 上記実施例では特殊Ｓ―マイトを充填する袋体
又は筒体としてスパイラルシース管Ｓを使用した
例について説明したが、本発明ではスパイラルで
ある必要がないばかりか、管状体である必要もな
く、スラリ状の静的破砕剤を充填することのでき
る袋体又は筒体であればよく、筒体の場合には、
一端又は両端をキヤツプ等で塞ぐことにより使用
できる。また材質も金属材に限定されるものでは
なく、アルミニウム等の非金属材、塩化ビニル等
の合成樹脂材、ゴム又は紙などで作つた袋体又は
筒体でも適用できることは勿論である。 また、上記実施例では静的破砕剤として特殊Ｓ
―マイトを使用したが、本発明ではこれに限定さ
れるものではなく、例えばブライスタ、カルシア
クリンカ、石灰系膨張剤、カルシウムサルフオ
アルミネート、その他公知の膨張剤又は破砕剤等
も適当に成分調整することにより利用することが
できることは勿論である。 更に、本発明における杭孔の形状は、上記実施
例で説明した筒状に限定されるものではない。 以上説明したように本発明に係る場所打杭の杭
頭処理工法によれば、コンクリートの養生期間終
了と略同時に杭頭余盛り部分の破砕処理を行うこ
とができるので、従来法に比べて工期の短縮を図
ることができ、施工性および経済性の面で有効な
手段となる。 また、本発明ではコンクリート打設時には水と
混練した静的破砕剤を予じめ配置しておくので、
従来のようにコンクリートが発現した後に、数回
にわけて静的破砕剤を充填する工法に比べて杭頭
処理作業が簡易化する他、十分かつ確実な破砕効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の杭頭処理工法の一例を示す杭頭
部の平面図、第２図は第１図中―線断面図、
第３図は本発明に係る杭頭処理工法の一実施例を
示す杭頭部の斜視図、第４図は杭頭部の平面図、
第５図は第４図中―線断面図である。 １…コンクリート、２…破砕計画線、３…枠
体、４…杭頭の余盛り部分、５…鉄筋カゴ、Ｓ…
スパイラルシース管（筒体）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カゴ状鉄筋を有する杭孔にコンクリートを打
   設した場所打杭の杭頭余盛り部分を、該杭頭の破
   砕計画線上又はそれより上方部位に配設した静的
   破砕剤の膨張作用により破砕除去するようにした
   場所打杭の杭頭処理工法において、上記杭孔内に
   は生コンクリート打設前に、杭頭の破砕計画線上
   又はそれより上方部位に水と混練した静的破砕剤
   を配設し、この静的破砕剤の膨張圧発現時期を場
   所打杭コンクリートの強度発現時期に略一致させ
   たことを特徴とする場所打杭の杭頭処理工法。 ２ 水と混練し膨張圧発現時期を場所打杭コンク
   リートの強度発現時期に略一致させた静的破砕剤
   を、杭頭の破砕計画線上又はそれより上方部位に
   予め配設した袋体又は筒体に充填したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の場所打杭の杭
   頭処理工法。 ３ 水と混練し膨張圧発現時期を場所打杭コンク
   リートの強度発現時期に略一致させた静的破砕剤
   を予め袋体又は筒体に充填し、この袋体又は筒体
   を杭頭の破砕計画線上又はそれより上方部位に配
   設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の場所打杭の杭頭処理工法。 ４ 水と混練し膨張圧発現時期を場所打杭コンク
   リートの強度発現時期に略一致させた静的破砕剤
   を予め所定形状に硬化させ、この硬化体を杭頭の
   破砕計画線上又はそれより上方部位に配設したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の場所
   打杭の杭頭処理工法。 ５ 袋体又は筒体は、静的破砕剤の膨張を拘束し
   ない部材で構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項又は第３項いずれか１項記載の
   場所打杭の杭頭処理工法。