JPH0242968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、地中に埋設される杭を引き抜くため
の処理方法に関する。

（従来技術） 地中に埋設された杭、例えば土留め壁の構築に
供された杭は、地下構築物の構築の完了後、引き
抜かれ、撤去される。

ところで、杭を引き抜くには、杭の自重および
杭と周囲地盤との間の摩擦力を上回る引き抜き力
を杭に及ぼすことができる大規模な引き抜き設備
を必要とし、引き抜き設備の規模は杭の長さの増
大に伴なつて大きくしなければならないという問
題があつた。

この問題を解消する一方法として、杭の埋設に
際し、杭の表面に、アルカリ性の雰囲気中におい
て経時的にグリース状に液状化する性質を有する
含水ゲルを塗布することが考えられる。杭の引き
抜きに際し、埋設された杭と地盤との間にグリー
ス状に変化した物質が介在すれば、杭の引き抜き
時における摩擦抵抗を低減し得ると考えられる。

前記含水ゲルは、水溶性ウレタンプレポリマー
と水との混合物を所定の時間放置することにより
形成することができ、前記混合物を前記杭の表面
に塗布すれば、前記混合物は経時的に固化すなわ
ちゲル化して含水ゲルとなる。前記混合物の前記
杭の表面への塗布は、該混合物を前記杭の表面に
吹き付けることにより行なうことができるが、前
記したようにこの混合物は経時的にゲル化する性
質を有するために、前記混合物の吹き付けの間の
前記ゲル化の進行によつて、前記混合物を貯溜す
るための貯槽中、前記混合物を前記貯槽からノズ
ルに送るための送給設備内、および前記混合物を
噴出するためのノズルの先端部に固化物（含水ゲ
ル）が生成され、前記吹き付けが不能になるばか
りでなく、各種の溶剤による付着含水ゲルの洗い
落としが著しく困難であるために、これらの設備
の再使用が実質的に不可能になるという問題があ
る。この問題に対処するためには、ゲルタイムが
比較的長い混合物を用いることが考えられる。し
かし、これは、前記含水ゲルが生成されるまでの
時間を長くすることによつて前記吹き付け不能に
至るまでの時間を延長するに過ぎず、前記設備の
再使用が不可能になるということを回避すること
はできない。

（発明の目的） したがつて、本発明は、杭の表面に、アルカリ
性の雰囲気中において経時的にグリース状に変化
する性質を有する含水ゲルを形成することにより
杭の引き抜き抵抗を大幅に小さくすることを可能
にするとともに、前記含水ゲルの形成のために杭
の表面に吹き付けられる物質の吹き付けを不可能
にしまた該吹き付けに供される設備の再使用を不
可能にする要因を除去することができる、杭の引
き抜きのための処理方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、杭の表面の少なくとも一部に含水ゲ
ルの被膜を形成すべく水溶性ウレタンプレポリマ
ーと水とを別個にかつ同時に吹き付けることおよ
びこの杭をアルカリ性の雰囲気中において地中に
埋設することを特徴とする。

（発明の作用および効果） 本発明によれば、杭の表面に形成された含水ゲ
ルの被膜がアルカリ性の物質と反応することによ
り時間の経過とともにグリース状に変化し、杭と
地盤とが前記グリース状を呈する物質により確実
に分離される。前記グリース状を呈する物質は、
杭の引き抜きの際、杭および地盤間で潤滑作用を
担うことから、杭の引き抜きに要する力を大幅に
低減することができ、これにより杭の引き抜きに
要する設備の小規模化を図ることができる。

また、本発明によれば、水溶性ウレタンプレポ
リマーと水とを別個にかつ同時に杭の表面に吹き
付けることによりその吹き付け表面にこれらの混
合物を塗布し、含水ゲルの被膜を形成する。

水の存在下においてゲル化する性質を有する前
記水溶性ウレタンプレポリマーは、前記水とは別
個に送給され、吹き付けられることとなるため
に、吹き付けに供される設備である前記水溶性ウ
レタンプレポリマーの貯槽容器、その送給設備、
これを外部に噴出するノズル等のいずれの箇所に
おいても固化することはなく、したがつて、含水
ゲルの被膜の形成のための水溶性ウレタンプレポ
リマーおよび水の吹き付けを長時間にわたつて連
続して行なうことができる。また、本発明によれ
ば、例えば触媒が添加されこれによりゲルタイム
が短縮された混合物の使用が可能になる。ゲルタ
イムの短い混合物は、杭表面への吹き付け後、比
較的短時間で固化するために、その垂れ落ちを少
なく、したがつて、全体に一様な厚さの含水ゲル
の被膜を形成し得る点で有利である。

（実施例） 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。

一例として土留め壁の構築の際に施す処理方法
について説明する。

まず、地盤中に掘削した溝孔中に杭を挿入する
に先立ち、杭の表面の少なくとも一部に水溶性ウ
レタンプレポリマーと水との混合物を塗布し、こ
れを所定の時間（ゲルタイム）放置することによ
り含水ゲルの被膜を形成する。前記含水ゲルはア
ルカリに弱い性質を有する。前記混合物の塗布
は、前記水溶性ウレタンプレポリマーおよび水を
別個にかつ同時に前記杭の表面に吹き付けること
により行なう。この吹き付けは、後述する装置を
用いて行なうことができる。

前記水溶性ウレタンプレポリマーは、親水性ポ
リオキシアルキレンポリオールと有機ポリイソシ
アネートとをウレタン結合させて末端にイソシア
ネート基を残存させることにより得られる。前記
ポリオキシアルキレンポリオールとして、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン等の縮合物や共縮合物がある。

前記含水ゲルの被膜が形成される杭は、鋼製、
コンクリート製あるいは木製であつてもよく、ま
た、管状、ボツクス状、Ｉ形状、Ｈ形状、シート
パイルのような板状等、その形状を問わない。

地盤に溝孔を形成して土留め壁１０を構築する
代表例としては、第１図ないし第５図に示すいわ
ゆる泥水固化工法、第６図ないし第８図に示すい
わゆるソイルセメント柱列杭工法、第９図ないし
第１２図に示すいわゆるジヨイスト工法がある。

前記泥水固化工法においては、ベントナイト泥
水のような安定液を満たしながら溝孔１２を掘削
し（第３図）、次いで溝孔１２中に杭１４を挿入
し（第４図）、その後、水ガラス、セメント等か
ら成る固化剤を溝孔１２中に投入して安定液を固
化させ、これにより土留め壁１０が構築される。

前記ソイルセメント柱列杭工法においては、ア
ースオーガのような掘削機により所定の深度まで
溝孔１２を穿つた後、溝孔１２中にセメントペー
ストやモルタルのような固化材を注入し、これと
溝孔１２中に残存する土砂とを撹拌、混合する
（第７図）。次に、溝孔１２中に杭１４を挿入する
（第８図）。その後、杭１４の周辺が固化されて土
留め壁１０が形成される。

また、前記ジヨイスト工法では、プレボーリン
グにより溝孔１２を形成した（第１０図）後、該
溝孔中に杭１４を挿入し（第１１図）、溝孔１２
を土砂で埋め戻すことにより、土留め壁１０が構
築される。

杭１４の表面に前記含水ゲルの被膜を形成する
には、杭の仮集積場においてあるいは杭を溝孔の
上方に配置する際すなわち杭の建て起しの際、前
記水溶性ウレタンプレポリマーおよび水の吹き付
けにより行なう。含水ゲルの被膜の形成作業の能
率を上げかつ形成後の前記被膜の損傷機会を少な
くするために、杭１４を溝孔に挿入する直前すな
わち杭の建て込み時の吹き付けによることが望ま
しい。

この場合、第１３図ないし第１５図に示すよう
に、溝孔１２の上方の地表面に設置された吹き付
け装置１６を利用することにより、前記含水ゲル
をＨ型鋼のような杭１４の表面に形成することが
できる。

この装置１６には、溝孔１２の開放端を取り囲
んで地表に載置された枠体１８と、該枠体上に固
定された円筒状のカバー２０と、該カバーの側面
を外方から内方へ貫通して伸びる、互いに90゜の
間隔角度をもつて配置された複数の管２２とが設
けられている。

管２２は二重管から成り、外管２２ａおよび該
外管内で開口する内管２２ｂの先端に、それぞ
れ、前記水溶性ウレタンプレポリマーおよび水を
噴出するためのノズルが形成されており、前記水
溶性ウレタンプレポリマーと水とは各ノズルから
同時に噴出され、外管２２ａのノズルの直前で混
合する。

Ｈ型鋼から成る杭１４がカバー２０および枠体
１８内を経て溝孔１２内を下降する間、外管２２
ａのノズルから噴射される前記水溶性ウレタンプ
レポリマーおよび水の混合物が杭１４の表面に吹
き付けられ、塗布される。

管２２を二重管とする図示の例では、前記水溶
性ウレタンプレポリマーは、その貯蔵容器、前記
ノズルへの送給設備（図示せず）等において、こ
れと混合される水とは分離されているために、吹
き付けの間、これらの設備内で固化することはな
い。但し、前記水溶性ウレタンプレポリマーおよ
び水は外管２２ａの先端の前記ノズルを通過す
る。このため、前記混合物の一部が前記ノズルに
付着し、固化する。しかし、その量は、前記ノズ
ルの通過時における前記混合物の流出速度および
流出圧力は比較的高いために比較的少ない。した
がつて、前記混合物の杭表面への塗布は前記装置
１６をもつて十分に行なうことができるが、前記
ノズルにおける前記混合物の付着、固化を完全に
なくすために、前記水溶性ウレタンプレポリマー
の噴出用管および前記水の噴出用管を二つの独立
した管（図示せず）とすることができる。この場
合、それぞれの管に設けられたノズルから、前記
水溶性ウレタンプレポリマーおよび前記水のそれ
ぞれを同時に噴出しながら両物質を混合させて杭
１４の表面に吹き付ける。

杭１４の溝孔１２中への挿入は前記混合物がそ
の塗布箇所でゲル化したのちに行なう。杭１４へ
の前記混合物の塗布箇所がゲル化するまでの間、
杭１４を一定の高さ位置で停止させておくが、こ
の停止時間は、ゲルタイムを短縮することによつ
て短くすることができる。

前記ゲルタイムは、前記水の温度を上げること
（30℃〜50℃）、前記水の量を越えない範囲で前記
水溶性ウレタンプレポリマーの混合割合を増加さ
せること、あるいはトリエチレンジアミンのよう
な高級アミン、ジブチルスズジラウレートのよう
な有機スズ化合物等の触媒を添加することによ
り、短縮することができる。

前記水溶性ウレタンプレポリマーと水との前記
混合物１５の塗布箇所は、杭１４の全表面（第１
６図）、杭１４の下方部分の表面（第１７図）、杭
１４の長手方向の複数のレベルにおける部分の表
面（第１８図）、杭１４の下方部分の表面と該下
方部分から上方の複数のレベルにおける部分の表
面（第１９図）等があり、対象地盤、適用される
工法等を考慮して定められる。

前記のようにして混合物１５が杭１４の表面に
塗布され、ゲル化した後、杭１４を溝孔１２中に
挿入し、次いで溝孔１２をアルカリ性を有する材
料で充填する。杭１４の溝孔１２中への挿入は、
ソイルセメント柱列杭工法におけるように、溝孔
１２中をアルカリ性を有する物質で充填したのち
であつてもよい。

この際、前記泥水固化工法およびソイルセメン
ト柱列杭工法によるときは、アルカリ性を有する
固化材により固化された杭周辺の固化層で溝孔１
２が充填される。

前記ジヨイスト工法による場合、地盤がアルカ
リ性の土質のときは、掘り出された土砂をそのま
ま埋め戻せばよく、また前記地盤が非アルカリ性
の土質のときは埋め戻し土砂にセメントや石灰の
ようにアルカリ性の成分を有するものを混入す
る。また、非アルカリ性ではないがこれに近い状
態の土質のときには、埋め戻し土砂にセメントや
石灰を混入することが好ましい。

溝孔１２をアルカリ性の成分を有する前記材料
で充填することにより、杭１４の表面に形成され
た前記含水ゲルと前記アルカリ性の成分とが反応
して含水ゲルの被膜が徐々に軟化し、グリース状
に変化する。含水ゲルの被膜の部分的なグリース
状化に要する日数はほぼ数日であるが、一般に杭
の引き抜きが行なわれるのは杭の埋設後早くとも
数ケ月であることから、杭の引き抜き時において
は前記含水ゲルの被膜のほとんど全部がグリース
状に変化する。これにより、杭の引き抜き時には
杭と周辺の固化層あるいは埋め戻し土砂とがほぼ
完全に分離され、杭の引き抜きの際にはグリース
状に変化した前記被膜が潤滑作用をなし、引き抜
き抵抗を小さくする。

予め地盤に溝孔を設け、該溝孔中に杭を挿入す
ることにより杭を地中に埋設する方法を採らず
に、杭を打ち込むことによりこれを地中に埋設す
ることができる。この場合、地盤がアルカリ性の
土質を有するときは、前記溝孔に杭を挿入する場
合と同様にして、杭の表面に前記含水ゲルの被膜
を形成したのち、地中に埋設する。

杭の表面の前記含水ゲルは、杭を採り囲む地盤
中のアルカリ性の成分と反応して軟化し、最終的
にグリース状になる。

なお、予め溝孔を穿つて杭を地中に埋設する場
合および打込みにより杭を地中に埋設する場合の
いずれにあつても、杭の表面のうち根切り面を構
成する箇所への前記含水ゲルの形成を省略するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は泥水固化工法に従つて構
築された土留め壁の概略横断面図、第３図、第４
図および第５図は泥水固化工法の工程を示す概略
図、第６図はソイルセメント柱列杭工法に従つて
構築された土留め壁の概略横断面図、第７図およ
び第８図はソイルセメント柱列杭工法の工程を示
す概略図、第９図はジヨイスト工法に従つて構築
された土留め壁の概略横断面図、第１０図、第１
１図および第１２図はジヨイスト工法の工程を示
す概略図、第１３図は水溶性ウレタンプレポリマ
ーおよび水の吹き付け装置の正面図、第１４図は
吹き付け装置の平面図、第１５図は二重管の部分
拡大断面図、第１６図、第１７図、第１８図およ
び第１９図は含水ゲルの形成箇所を示す杭の縦断
面図である。 １２：溝孔、１４：杭、１５：水溶性ウレタン
プレポリマーおよび水の混合物、１６：吹き付け
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 杭の表面の少なくとも一部に含水ゲルの被膜
   を形成すべく水溶性ウレタンプレポリマーと水と
   を別個にかつ同時に吹き付けること、前記杭を溝
   孔中に挿入すること、その後、前記溝孔をアルカ
   リ性を有する材料で充填することを含む、杭の引
   き抜きのための処理方法。 ２ 杭の表面の少なくとも一部に含水ゲルの被膜
   を形成すべく水溶性ウレタンプレポリマーと水と
   を別個にかつ同時に吹き付けること、溝孔をアル
   カリ性を有する材料で充填すること、その後、前
   記杭を前記溝孔中に挿入することを含む、杭の引
   き抜きのための処理方法。 ３ 杭の表面の少なくとも一部に含水ゲルの被膜
   を形成すべく水溶性ウレタンプレポリマーと水と
   を別個にかつ同時に吹き付けること、その後前記
   杭をアルカリ性土質の地盤中に埋設することを含
   む、杭の引き抜きのための処理方法。