JPH06136745A - 中空拡底場所打コンクリート杭の施工法 - Google Patents

中空拡底場所打コンクリート杭の施工法

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JPH06136745A
JPH06136745A JP13598692A JP13598692A JPH06136745A JP H06136745 A JPH06136745 A JP H06136745A JP 13598692 A JP13598692 A JP 13598692A JP 13598692 A JP13598692 A JP 13598692A JP H06136745 A JPH06136745 A JP H06136745A
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JP
Japan
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casing
head
concrete
pile
flexible tube
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JP13598692A
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Hiroshi Sato
博 佐藤
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J D F KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 拡底掘削された掘削穴内に中空拡底コンクリ
ート杭を構築する場合において、ケーシングおよびその
先端のヘッドを、有底のフレキシブルチューブにより包
み込むことにより、掘削穴内の安定液による悪影響をな
くす。 【構成】 縦方向のスリットを周方向に連続させて形成
した可撓性のヘッドを先端に取り付けた中空のケーシン
グに、上記ヘッドおよびケーシングを袋状のフレキシブ
ルチューブにより包み込みながら、ケーシング装入する
とともに、可撓性のヘッドを、その中央において外側に
座屈させて各スリット部を開口させると共に、ケーシン
グないにコンクリートを流し込み、これをヘッドの上記
開口部から外側に流出させて、上記ケーシングとフレキ
シブルチューブとの間に圧送し、かつ固化させて杭を形
成する。 これにより安定液の影響をうけず、杭の強度
劣化をふせぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は底部を拡開させるように
した中空拡底場所打コンクリート杭の施工法の改良に関
し、特に杭の強度低下防止、ならびに杭先端の支持力向
上、および施工後におけるネガティブフリクションの減
衰防止をはかり、しかも杭の打設作業における施工の簡
便性と信頼性の向上を図ることを目的とする。
【0002】
【従来の技術】いわゆる拡底場所打コンクリート杭の打
設工法については、これまでに種々のものが提案され、
かつ実用化されている。 すなわち拡底リバース工法、
あるいは拡底アースドリル工法などのボーリング手段に
よりボーリング孔を穿設するとともに、該ボーリング孔
内にコンクリートを流し込んでコンクリート杭の施工を
おこなっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の工法による場合においては、ボーリング孔内へ
のコンクリートの流し込みに際し、多量の地下水による
悪影響を受けることになる。 つまり、従来の工法に
よる場合でも、とりわけ安定液が用いられる一般的な工
法による場合には、安定液の中でコンクリートの流し込
みがおこなわれるためにCaイオンやOHイオンの双方
の影響によって粘性ゲルストレングス壁の形成や、PH
に著しい悪影響をあたえる。
【0004】また安定液中に含まれる塩分についても、
打設コンクリート杭の単位断面積当たりの強度を低下さ
せるために、その分だけ杭の径を余分に大きくする必要
があり、品質劣化と不経済性を免れない。 そればかり
でなく、場所打杭の外周面に粘性土が付着している場合
においては、杭の先端を支持地盤に支持させた状態にお
けるネガティブフリクション作用により、杭の先端を崩
壊させる恐れがある。
【0005】さらにリバース工法やアースドリル工法に
よる場合においては、掘削杭穴の杭側壁の保持が完全で
はないために、支持地盤の掘削杭穴に鉄筋やトレミー管
を施工するに際して、上記した杭穴の側壁部が崩壊し、
土砂が落下して支持地盤上に堆積し、その結果杭先端の
断面を著しく減少させ、しかも不等沈下させたりする原
因にもなるためにあまり好ましいものではない。
【0006】さらにベノト工法による場合においては、
ケーシングの引き抜き時、あるいはコンクリートの打設
時に鉄筋の共上がり現象を生じ、支持地盤での杭先端部
における強度低下の原因ともなるなど、種々の問題点を
有していた。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記した
従来技術における種々の課題を解決し、杭の強度低下防
止、ならびに杭先端の支持力向上、および施工後におけ
るネガティブフリクションの減衰防止をはかり、しかも
杭の打設作業における施工の簡便性と信頼性の向上を図
るようにしたものである。 すなわち具体的には縦方
向のスリットを周方向に連続させて形成した可撓性のヘ
ッドを先端に取り付けた中空のケーシングに、上記ヘッ
ドおよびケーシングの外側を袋状のフレキシブルチュー
ブにより包み込みながら、ケーシングを継ぎ足しつつ拡
底掘削杭穴内底部に至るまで順次装入する工程と、可撓
性のヘッドを、その各スリットの中央部において外側に
座屈させて各スリット部を開口させると同時にフレキシ
ブルチューブの底部を拡開させる工程と、ケーシング内
にコンクリートを流し込むとともに、これをヘッドの各
開口部から外側に流出させて上記ケーシングとフレキシ
ブルチューブとの間に圧送し、かつ固化させて杭を形成
する工程とからなる中空拡底場所打コンクリート杭の施
工法に関する。
【0008】また本発明は、上記した工法において、ケ
ーシングはヘッド内に進入自在とするとともに、ヘッド
における各スリットの長さ方向に対応させた部分に、ス
リットの上端から中央部にかけて、中央部を最大高さと
したテーパー板をヘッドの内側に突出させて取り付けら
れており、ケーシングをヘッド内に進入させることによ
り、上記各テーパー板を押し分けて各スリットを外側に
座屈させるようにしたことを特徴とした中空拡底場所打
コンクリート杭の施工法にも関する。
【0009】さらに本発明は、上記した工法において、
ケーシングの先端部内には逆止弁機構が取り付けられ、
コンクリートの流し込みの際、ケーシングを上下動させ
ることにより、コンクリートをヘッドの各開口部から外
側に流出させて上記ケーシングとフレキシブルチューブ
との間に圧送するようにしたことを特徴とした中空拡底
場所打コンクリート杭の施工法にも関する。
【0010】
【作用】可撓性のヘッドを先端に取り付けた中空のケー
シングに、ヘッドおよびケーシングの外側を、あらかじ
め検尺により確認した杭長以上の長さを、蛇腹状に折り
畳んだところの、袋状をした有底のフレキシブルチュー
ブにより包み込みながら、ケーシングを継ぎ足しつつ拡
底掘削杭穴内に底部に向けて装入する。 装入されるケ
ーシング内には逐次コンクリートの打設とケーシングの
継ぎ足しとを交互におこないながら先端のヘッドを杭穴
の拡底部に到達させる。
【0011】次いでケーシング先端のヘッドを座屈させ
て拡開させ、ケーシング自体を上下動させつつ拡開した
各スリットから、コンクリートをケーシングの外側に押
し出して有底のフレキシブルチューブとの間に流し込
み、その後これを固化させて杭を形成する。 なおこの
場合において、ヘッドからフレキシブルチューブ内への
コンクリートの送り込み手段としては、ケーシング自体
を上下動させる際のケーシングの自重を利用して内部の
コンクリートを圧送するか、あるいはケーシングの下端
部に取り付けた特殊な逆止弁機構を利用し、ケーシング
を上下動させて内部のコンクリートを圧送するようにす
る。
【0012】
【実施例】以下において本発明の具体的な内容を図示の
実施例をもとに説明すると、図1〜4には掘削杭穴の断
面を表しており、図において、Hは底部を拡底させた掘
削杭穴、4はケーシング、Wはヘッド、2は有底のフレ
キシブルチューブをあらわす。
【0013】掘削杭穴Hは、もっとも一般的な掘削手段
として安定液を供給しながら掘削するアースドリル工法
により底部を拡開させて掘削されている。 したがって
この状態においては掘削穴内に安定液が満たされてお
り、しかも上記掘削杭穴Hの開口縁部には上部地盤の崩
壊を防ぐためのトップケーシング8が嵌裝されている。
【0014】ケーシング4は、金属あるいはプラスチッ
ク等の合成樹脂材により一定の長さに成型された中空の
円筒状体に構成されており、掘削杭穴Hの深さ如何によ
り接続具Rを用いて順次継ぎ足しながら杭底に向けて降
ろすことができる。 尚必要に応じてケーシング4の先
端部の内面にプランジャーOを装入させておく。
【0015】ヘッドWは、金属薄板や比較的柔軟性のあ
る合成樹脂材により形成され、上記したケーシング4の
先端に対し、スライド自在に取り付けられている。 さ
らにヘッドWには縦方向のスリットSを周方向に多数連
続させて形成してあり、しかもその内周面には各スリッ
トSの長さ方向に対応させた部分に、スリットSの上端
から中央部にかけて、中央部を最大突出高さとしたテー
パー板Kが形成されている。
【0016】このテーパー板Kは、図5にその詳細を示
したように、各スリットS間のヘッドWの胴部が座屈し
て外方に膨出した際に、その膨出した断面積に対応する
面積及び形状のものとし、しかも各スリットS間のヘッ
ドWの胴部が外方に座屈した際に、上記テーパー板Kの
内側膨出端面が略直線状となることができるように、中
間板K2を中心として、その両側に一定の間隔を介して
上部板K1と、下部板K3とに分けられ、ヘッドの内側
に突出させて取り付けられている。
【0017】フレキシブルチューブ2は、ポリエチレン
やポリプロピレン等の丈夫な可撓性の材質によって有底
袋状に構成され、これをあらかじめ蛇腹状に手繰り込ん
でおき、掘削杭穴Hの開口部において、ヘッドWおよび
ケーシング4の外側を袋状のフレキシブルチューブ8に
より包み込みながら、ケーシング4を継ぎ足しつつ拡底
掘削杭穴内底部に至るまで順次前記した蛇腹状に手繰り
込まれたフレキシブルチューブ8を解きながら装入す
る。 ヘッドWおよびケーシング4の装入に伴い、掘
削穴H内から溢れる安定液1をポンプ10により外へく
み出すとともに、ケーシング4の上端よりその内部にコ
ンクリート12を注入する。
【0018】掘削杭穴Hの底部に至るまで完全にケーシ
ング4を降ろすとともに、予定量のコンクリート12を
打設し、コンクリートとベントナイト液との混合防止用
プランジャーOをコンクリート12の上面に載せ、ケー
シング4をクレーン19などにより吊り上げた後、徐々
に杭穴の底部に向けて吊り降ろし、ケーシング4の先端
部をリング状部材Aを先端に介在させてヘッドW内に進
入させ、かつ上部板K1、中間板K2、下部板K3から
なる各テーパー板Kの間に押し分けて割り込ませる(図
5参照)。
【0019】これにより、図6にも示したように各テー
パー板K2によって胴部の各中間部が外方に押圧されて
座屈しながら外方に膨出し、同時に逆止弁機構を構成す
るフロートバルブYが下方に開き、、先端のヘッドW
を、その周面に縦方向のスリットSを開かせて、内部の
コンクリート12を該スリットSから外側に流出させ、
ケーシング4とフレキシブルチューブ2との間にコンク
リート12を順次充填させる。 なおこの際に、ケー
シング4内のコンクリート12をケーシング4とフレキ
シブルチューブ2との間に圧送させる手段として、フレ
キシブルチューブ2の外側にあるベントナイト液1を汲
み上げて、これをポンプ10によりケーシング4内に注
入し、前記したプランジャーOを介してその圧力差によ
りケーシング4内のコンクリート12を外方に向けて押
し出す(図2参照)。
【0020】なおケーシング4内のコンクリート12の
押圧手段としては、上記したベントナイト液1による圧
力差を利用するもののほか清水を利用し、あるいは圧縮
空気を利用するようにしてもよい。 ヘッドWは最終
的には図7に示したように、各テーパー板Kのそれぞれ
の突出側端縁が略直線状になるまで外側に膨出され、ケ
ーシング4内のコンクリート12はケーシング4の上下
動によって、ケーシング4が上昇するとフロートバルブ
Yが下方に開き、また下降すると鎖線で示したように閉
じてヘッドW内のコンクリート12を外方に押し出す。
【0021】このようにしてコンクリート12をケーシ
ング4とフレキシブルチューブ2との間に順次掘削穴H
の開口部に至るまで押し上げ充填し、さらにチューブケ
ーシングパイプ9を取り除いてケーシング4の上端を打
撃し、さらにヘッドWの底面を支持地盤中にさらに貫入
させる(図3参照)。 このときリング状部材Aはリ
バウンドのためにヘッドWの底面杭先端と共に位置し、
これによって底部を保護する。
【0022】コンクリート12が硬化した後、その支持
力を確認し、ついでケーシング4とフレキシブルチュー
ブ2のそれぞれの上端を適当な位置で切断し、内部の安
定液1をポンプ10により外部にくみ出し、杭頭処理を
おこない、最後にケーシングパイプ8を引き抜いて中空
拡底場所打ちコンクリート杭の構築作業を完了する。
【0023】なお上記の実施例においては、フレキシブ
ルチューブ2を一重にしたが、表面滑性に優れた材質の
ものを二重にして用いた場合においては、掘削地盤の粘
性土に発生するネガティブフリクションを著しく減衰さ
せることができ、またフレキシブルチューブの長さを調
節することによって摩擦硬化も期待できるので杭の長期
支持力をコントロールすることができる。
【0024】
【発明の効果】本発明は上記したように、縦方向のスリ
ットを周方向に連続させて形成した可撓性のヘッドを先
端に取り付けた中空のケーシングに、上記ヘッドおよび
ケーシングの外側を袋状のフレキシブルチューブにより
包み込みながら、ケーシングを継ぎ足しつつ拡底掘削杭
穴内底部に至るまで順次装入する工程と、可撓性のヘッ
ドを、その各スリットの中央部において外側に座屈させ
て各スリット部を開口させると同時にフレキシブルチュ
ーブの底部を拡開させる工程と、ケーシング内にコンク
リートを流し込むとともに、これをヘッドの各開口部か
ら外側に流出させて上記ケーシングとフレキシブルチュ
ーブとの間に圧送し、かつ固化させて杭を形成する工程
とからなるものである。
【0025】したがって安定液の中でコンクリートの流
し込みがおこなわれる従来の工法に比べ、Caイオンや
OHイオンの双方の影響によって粘性ゲルストレングス
壁の形成や、PHに著しい悪影響をあたえることがなく
なり、安定液と打設コンクリートとが隔離されるために
コンクリート杭の強度劣化がなく、そのために杭の径を
余分に太くする必要がなくなるので経済的である。
また場所打杭の外周面に軟弱層が存在している場合にお
いては、杭の先端を支持地盤に支持させた状態における
ネガティブフリクション作用により、杭の先端を崩壊さ
せる恐れがなくなる。
【0026】また上記したケーシングはヘッド内に進入
自在とするとともに、ヘッドにおける各スリットの長さ
方向に対応させた部分に、スリットの上端から中央部に
かけて、中央部を最大突出高さとしたテーパー板を、ヘ
ッドの内側に突出させて取り付けられており、ケーシン
グをヘッド内に進入させることにより、上記テーパー板
を押し分けて各スリットを外側に座屈させるようにした
ために、拡底場所打コンクリート杭の施工作業が一層容
易で、しかも確実におこなわれ、また構築されたコンク
リート杭は支持力が十分であるとともに、ヘッド部は機
械的に確実に外方に膨出し、施工後の不等沈下等のおそ
れは全くない。
【0027】さらにケーシングの先端部内には逆止弁機
構が取り付けられ、コンクリートの流し込みの際、ケー
シングを上下動させることにより、コンクリートをヘッ
ドの各開口部から外側に流出させて上記ケーシングとフ
レキシブルチューブとの間に圧送するようにしたため
に、コンクリート杭の施工作業時間が短縮され、効率化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である中空拡底場所打コンク
リート杭の施工状態をあらわした掘削穴の断面図。
【図2】図1に次ぐ次工程の中空拡底場所打コンクリー
ト杭の施工状態をあらわした掘削穴の断面図。
【図3】図2につぐ次工程の中空拡底場所打コンクリー
ト杭の施工状態をあらわした掘削穴の断面図。
【図4】図3につぐ次工程の中空拡底場所打コンクリー
ト杭の施工状態をあらわした掘削穴の断面図。
【図5】図1の状態からヘッドを外方に膨出させるため
のヘッド部分の内部をあらわした要部拡大縦断面図。
【図6】図5の状態からヘッドを外方に膨出させる状態
をあらわしたヘッド部分の内部をあらわした要部拡大縦
断面図。
【図7】図6の状態からヘッド部分を十分に外方に膨出
させてケーシング内のコンクリートを外方に送り出す状
態をあらわした要部拡大断面図。
【図8】図7の状態からコンクリートを注入し終わった
状態のコンクリート杭の、一部を省略した状態の拡大断
面図。
【符号の説明】
H 掘削穴 1 安定液 2 フレキシブルチューブ 3 鉄筋 4 ケーシング 8 トップケーシングパイプ 9 チューブケーシングパイプ 10 ポンプ 12 コンクリート 14 硬化コンクリート W ヘッド Y フロートバルブ O プランジャー P シール J 接続部 R 接続具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦方向のスリットを周方向に連続させて
    形成した可撓性のヘッドを先端に取り付けた中空のケー
    シングに、上記ヘッドおよびケーシングの外側を袋状の
    フレキシブルチューブにより包み込みながら、ケーシン
    グを継ぎ足しつつ拡底掘削杭穴内底部に至るまで順次装
    入する工程と、可撓性のヘッドを、その各スリットの中
    央部において外側に座屈させて各スリット部を開口させ
    ると同時にフレキシブルチューブの底部を拡開させる工
    程と、ケーシング内にコンクリートを流し込むととも
    に、これをヘッドの各開口部から外側に流出させて上記
    ケーシングとフレキシブルチューブとの間に圧送し、か
    つ固化させて杭を形成する工程とからなる中空拡底場所
    打コンクリート杭の施工法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のものにおいて、ケーシ
    ングはヘッド内に進入自在とするとともに、ヘッドにお
    ける各スリットの長さ方向に対応させた部分に、スリッ
    トの上端から中央部にかけて、中央部を最大高さとした
    テーパー板をヘッドの内側に突出させて取り付けられて
    おり、ケーシングをヘッド内に進入させることにより、
    上記各テーパー板を押し分けてて各スリットを外側に座
    屈させるようにしたことを特徴とした中空拡底場所打コ
    ンクリート杭の施工法。
  3. 【請求項3】 請求項1および2に記載のものにおい
    て、ケーシングの先端部内には逆止弁機構が取り付けら
    れ、コンクリートの流し込みの際、ケーシングを上下動
    させることにより、コンクリートをヘッドの各開口部か
    ら外側に流出させて上記ケーシングとフレキシブルチュ
    ーブとの間に圧送するようにしたことを特徴とした中空
    拡底場所打コンクリート杭の施工法。
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