JPH07286323A - 杭構造物 - Google Patents

杭構造物

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JPH07286323A
JPH07286323A JP7906094A JP7906094A JPH07286323A JP H07286323 A JPH07286323 A JP H07286323A JP 7906094 A JP7906094 A JP 7906094A JP 7906094 A JP7906094 A JP 7906094A JP H07286323 A JPH07286323 A JP H07286323A
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JP
Japan
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pile
pile structure
concrete
channel forming
ground
Prior art date
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Pending
Application number
JP7906094A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Takegawa
芳広 武川
Toshio Watanabe
俊雄 渡辺
Minoru Imai
實 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 地盤改良杭と液状化防止杭、さらに支持力杭
のすべての機能を保有することが可能であり、設計・施
工が合理的に行え、工期の短縮と建設費の低減ができる
杭構造物を提供する。 【構成】 連続した空げきを有するポーラスコンクリー
トで形成されてなり、よって、排水性を備えた上で強度
を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地盤改良杭と液状化防
止杭、さらに支持力杭のすべての機能を保有することが
可能な杭構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】軟弱な地盤に含まれる水を吸い上げ、地
表に排水して地盤を改良する地盤改良杭として、従来は
砂杭が採用されている。図7に示すように、砂杭20
は、所定の径(例えば50〜60cm)と深さ(例えば
20〜40m)で土砂を押し拡げて圧密し、その孔21
に振動させながら砂を投入することで形成されている。
そして、砂で形成されているため、周辺の軟弱な地盤2
2に含まれる水を吸い上げることができる。この砂杭2
0に用いられる砂は、水を地表に抜くため、細粒分や粘
土分を取り除いた、比較的粗目のものが用いられてい
る。なお、図7に符号23で示すものは、軟弱地盤を押
して圧密と排水を促進するための盛土である。一方、砂
地盤のうち、砂がゆるく推積し地下水で満たされている
地盤では、地震時に、地下から水が砂とともに噴き上げ
てきて、地盤が上部構造物を支える力を失ってしまう、
いわゆる液状化が発生することになる。この液状化は、
地震力で振動され砂の粒子がより詰まった状態になろう
とする際に、周辺の水に圧力が発生し、この圧力を解放
するため地表に逃げ道を求めることにより発生するもの
で、この挙動は瞬時に発生する。このような、液状化が
発生するような地盤においては、上記した砂杭を適用し
ても、液状化のような瞬時の急激な水の流れを排水でき
るものではないため、液状化防止杭としての機能を期待
することはできない。このため、従来、液状化発生が予
想されるような場合には、地盤改良杭と液状化防止杭の
機能を合せ持つように砕石を使って杭を形成している。
さらに、図8に示すように、支持力杭26は、PC鋼線
または鉄筋等が補強材25として内部に埋設されたプレ
キャストコンクリート製のものを現場で地盤27に重機
を使って打ち込んだり、現場で地盤27を掘削し、鉄筋
等の補強材25を入れ、生コンを流し込んで造ったりす
るものが一般的である。この支持力杭26は、圧縮や曲
げに対しては十分な強度があり、杭の上部に建設される
建物の荷重や地震等の横方向の力に抵抗できるものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記地盤改良杭として
の砂杭は、砂でできていることや側方が地盤で拘束され
ているものの軟弱な地質のため、周面拘束効果が期待で
きず、杭の上部からの大きな圧縮力に対して杭自体が変
形してしまう。また、地震力で杭に横方向の力が働き杭
に曲げが生じる場合も、砂のため抵抗できない。このよ
うに砂杭では、水を排水する機能はあるものの、構造材
料として使える強度がないため、杭上部に建設する建物
等の重さを支える支持力杭としての機能を果たすことは
できない。また、上記液状化防止杭も、砕石を用いてい
るため、砂杭と同様に、圧縮や曲げには対応できない。
さらに、上記支持力杭は、通常のコンクリートを用いて
いるため、圧縮強度が200〜300kgf/cm2
度であり、杭の上部に建設される建物の荷重や地震等の
横方向の力に抵抗できるものの、透水性が極めて小さく
(10-6cm/秒のオーダー)排水の機能を果たすこと
はできない。よって、地盤改良あるいは液状化防止が必
要な地盤に支持力を持たせるためには、砂杭や砕石から
なる杭とは別に通常のコンクリート製の支持力杭を地盤
に設けなければならず、工期と建設費が増加し、工程が
増えることで安全面での管理も要求されるようになる。
【0004】したがって、本発明の目的は、地盤改良杭
と液状化防止杭、さらに支持力杭のすべての機能を保有
することが可能な杭構造物を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
杭構造物は、空げきを有するポーラスコンクリートで形
成されてなることを特徴としている。
【0006】本発明の請求項2記載の杭構造物は、請求
項1記載のものに加えて、内部に、樹脂等で被覆された
鉄筋又は炭素繊維等の耐腐食性がある材質からなる部材
の少なくともいずれか一方からなる補強材が埋設されて
なることを特徴としている。
【0007】本発明の請求項3記載の杭構造物は、請求
項1または2に記載のものに加えて、外周部に長さ方向
に沿って延在する溝が周方向に断続配設されており、こ
れら溝には、さらに多孔度の高い排水路形成部材が設け
られていることを特徴としている。
【0008】本発明の請求項4記載の杭構造物は、請求
項3記載のものに加えて、前記排水路形成部材は、その
周囲が、多数の穴が形成された保形材で被覆されている
ことを特徴としている。
【0009】
【作用】本発明の請求項1記載の杭構造物によれば、空
げきを有するポーラスコンクリートで形成されており、
排水性を備えた上で強度を確保できる。
【0010】本発明の請求項2記載の杭構造物によれ
ば、内部に、樹脂等で被覆された鉄筋又は炭素繊維等の
耐腐食性を有する材質からなる部材の少なくともいずれ
か一方からなる補強材が埋設されているため、さらに強
度が向上できるとともに、排水のため水と接触しても該
補強材が錆びることがなくなる。
【0011】本発明の請求項3記載の杭構造物によれ
ば、外周部に長さ方向に沿って延在する溝が周方向に断
続配設されており、これら溝には、さらに多孔度の高い
排水路形成部材が設けられているため、この溝の排水路
形成部材を介して、さらに即座に排水することができ
る。
【0012】本発明の請求項4記載の杭構造物によれ
ば、前記排水路形成部材は、その周囲が、多数の穴が形
成された保形材で被覆されているため、杭にコンクリー
トを打設する際、コンクリートの圧力でつぶされること
なく形状を確保でき、穴から周辺の地盤の地下水を通す
ことができる。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例による杭構造物を図面を参
照して以下に説明する。図1に本実施例の杭構造物1を
示しており、該杭構造物1は、略円柱形状をなし、多量
の連続した空げきを有する高透水性のポーラスコンクリ
ートで形成された杭本体2を有している。ここで、本実
施例において、ポーラスコンクリートとしては、セメン
トCとして普通ポルトランドセメントを、細骨材Sとし
て山砂および硬質砂岩砕砂を、粗骨材Gとして硬質砂岩
砕石を用い、これに水Wと、混和剤としての減水剤とを
加え、これらを図2に示す割合にしたがって配合したも
のを用いている。ここで、図2において、W/Cは水セ
メント比、S/aは細骨材率(aは骨材の総量:S+
G)である。
【0014】そして、杭本体2内には、その軸線方向に
沿うように補強材3が埋設されており、これら補強材3
は複数が平面視円状をなすよう配置されている。そし
て、これら補強材3の周囲にも環状をなす補強材4が、
杭本体2内に埋設されて設けられており、補強材4は複
数が上下に所定ピッチで配設されている。なお、これら
補強材3,4は、樹脂等で被覆された鉄筋または炭素繊
維等の耐腐食性を有する材質からなる部材、あるいはこ
れらの組合せとなっている。
【0015】また、杭本体2の外周部には、軸線方向す
なわち長さ方向に沿って延在する溝6が形成されてお
り、溝6は複数が周方向に等ピッチ(本実施例は90゜
ピッチ)で断続的に配設されている。ここで、溝6は、
平面視が三角形状をなしている。そして、これら溝6に
は、図3に示すように、三角筒状をなすとともに外周面
に通水用の多数の穴8が形成された保形材9の内部に、
ポーラスコンクリートよりさらに多孔度が高く透水性の
高い排水路形成部材10が挿入された排水部材11が嵌
合されている。排水路形成部材10は、例えばへちまあ
るいはスポンジ状をなすもので、不織布あるいはプラス
チック等からなっている。なお、保形材9は、コンクリ
ート打設時に排水路形成部材10がつぶれないように周
囲を被覆しガードするためのものであるため、コンクリ
ート打設後は錆てもよく、よって鋼製等とされている。
【0016】なお、排水部材11としては、図4に示す
平面視略半円の筒状をなすとともに外周面に通水用の横
長のスリット(穴)12が形成された保形材13を用
い、その内部に排水路形成部材14を挿入したものを用
いることも可能である。この場合は、これに合わせて杭
本体2に平面視略半円状の溝を形成することになる。ま
た、杭本体2は、従来の支持力杭と同様に、プレキャス
トのプレストレストコンクリートで形成しても、現場で
生コンを流し込むいわゆる現場打ちコンクリートで形成
しても、いずれでもよい。
【0017】このような杭本体2および排水部材11を
具備する杭構造物1によれば、杭本体2が多量の連続し
た空げきを有するポーラスコンクリートで形成されてな
るため、排水性を備えた上で強度を確保できる。したが
って、地盤改良杭と液状化防止杭、さらに支持力杭のす
べての機能を保有することが可能となる。これにより、
設計・施工が合理的に行え、工期の短縮と建設費の低減
ができる。さらに、従来、排水用と支持用と二本必要で
あったものが一本の建設ですむため、工程が減り、安全
性が上がる。具体的に、図2で示す割合で配合されたポ
ーラスコンクリートは、図5に示す強度を有することに
なり、例えば圧縮強度は、材齢28日で略200〜30
0kgf/cm2となって、従来の支持力杭に用いるコ
ンクリートと同程度の強さを持つことになる。また、透
水係数は、3.8×10-2(cm/秒)程度となり、通
常の支持力杭のコンクリート(10-6のオーダー)に比
して高い透水性が得られることになる。
【0018】また、杭本体2はポーラスコンクリートか
らなり、通常のコンクリートと異なり表面が粗骨材で凹
凸状に粗くなるため、周面摩擦力が大きくなる。一方、
図6に示すように、砂礫等の支持層16に埋設された杭
先端での支圧力(矢印F1)と、周面摩擦力(矢印F2
との合力で、杭に作用する鉛直力(矢印F3)とバラン
スすることになる。したがって、同一径で同一長さの場
合、杭一本当たりでの支持力(F3)が大きくとれるこ
とになる。逆に支持力を同一とした場合、杭の径を小さ
くできる。
【0019】また、杭本体2には、内部に樹脂等で被覆
された鉄筋又は炭素繊維等の耐腐食性を有する材質から
なる部材の少なくともいずれか一方からなる補強材3,
4が埋設されているため、さらに強度が向上できるとと
もに、排水のため水と接触しても該補強材3,4が錆び
て劣化することがなくなる。さらに、杭本体2には、外
周部に長さ方向に沿って延在する溝6が周方向に断続配
設されており、これら溝6には、さらに多孔度の高い排
水路形成部材10が設けられているため、この溝6の排
水路形成部材10を介して、さらに即座に排水すること
ができる。したがって、特に瞬時の急激な水の流れを排
水する必要がある液状化防止杭に適用して好適となる。
加えて、排水路形成部材10は、その周囲が、多数の穴
8が形成された保形材9で被覆されているため、杭にコ
ンクリートを打設する際、コンクリートの圧力でつぶさ
れることなく形状を確保でき、穴から周辺の地盤の地下
水を通すことができる。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項1
記載の杭構造物によれば、空げきを有するポーラスコン
クリートで形成されてなるため、排水性を備えた上で強
度を確保できる。したがって、地盤改良杭と液状化防止
杭、さらに支持力杭のすべての機能を保有することが可
能となる。これにより、設計・施工が合理的に行え、工
期の短縮と建設費の低減ができる。
【0021】本発明の請求項2記載の杭構造物によれ
ば、内部に、樹脂等で被覆された鉄筋又は炭素繊維等の
耐腐食性がある材質からなる部材の少なくともいずれか
一方からなる補強材が埋設されてなるため、さらに強度
が向上できるとともに、排水のため水と接触しても該補
強材が錆びることがなくなり耐久性が向上する。
【0022】本発明の請求項3記載の杭構造物によれ
ば、外周部に長さ方向に沿って延在する溝が周方向に断
続配設されており、これら溝には、さらに多孔度の高い
排水路形成部材が設けられているため、この溝の排水路
形成部材を介して、さらに即座に排水することができ
る。
【0023】本発明の請求項4記載の杭構造物によれ
ば、前記排水路形成部材は、その周囲が、多数の穴が形
成された保形材で被覆されているため、杭にコンクリー
トを打設する際、コンクリートの圧力でつぶされること
なく形状を確保でき、穴から周辺の地盤の地下水を通す
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による杭構造物を示す斜視図
である。
【図2】本発明の一実施例による杭構造物のポーラスコ
ンクリートの配合割合を示す図表である。
【図3】本発明の一実施例による杭構造物の排水部材を
示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施例による杭構造物の排水部材の
他の例を示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施例による杭構造物のポーラスコ
ンクリートの硬化後の試験結果を示す図表である。
【図6】本発明の一実施例による杭構造物にかかる力の
関係を示す斜視図である。
【図7】従来の地盤改良杭としての砂杭を示す斜視図で
ある。
【図8】従来の支持力杭を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 杭構造物 2 杭本体 3 補強材 4 補強材 6 溝 8 穴 9 保形材 10 排水路形成部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空げきを有するポーラスコンクリートで
    形成されてなることを特徴とする杭構造物。
  2. 【請求項2】 内部に、樹脂等で被覆された鉄筋又は炭
    素繊維等の耐腐食性がある材質からなる部材の少なくと
    もいずれか一方からなる補強材が埋設されてなることを
    特徴とする請求項1記載の杭構造物。
  3. 【請求項3】 外周部に長さ方向に沿って延在する溝が
    周方向に断続配設されており、これら溝には、さらに多
    孔度の高い排水路形成部材が設けられていることを特徴
    とする請求項1または2に記載の杭構造物。
  4. 【請求項4】 前記排水路形成部材は、その周囲が、多
    数の穴が形成された保形材で被覆されていることを特徴
    とする請求項3記載の杭構造物。
JP7906094A 1994-04-18 1994-04-18 杭構造物 Pending JPH07286323A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001064968A (ja) * 1999-08-30 2001-03-13 Nakamura Bussan Kk 建造物における杭基礎構造
JP2015052253A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 株式会社アイ・シー・ジー 地盤改良/液状化対策用杭構造体及び地盤改良/液状化対策工法
CN106120715A (zh) * 2016-08-22 2016-11-16 浙江大学城市学院 一种褶皱桩及其施工方法
JP2018123575A (ja) * 2017-02-01 2018-08-09 東興ジオテック株式会社 液状化対策工法及びそれに用いる杭ブロック

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020702