特許 6322490 分断材および現場造成杭の杭頭処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6322490

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】分断材および現場造成杭の杭頭処理方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/34 20060101AFI20180423BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/34 A

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-122219(P2014-122219)

(22)【出願日】2014年6月13日

(65)【公開番号】特開2016-3444(P2016-3444A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2017年1月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】中村 隆寛

(72)【発明者】

【氏名】岡村 美那

(72)【発明者】

【氏名】柳田 克巳

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２０１６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３８９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０８４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２００５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０７２８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３８３６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／２２〜 ５／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現場造成杭の杭頭の余盛コンクリートを前記余盛コンクリートに埋設される鉄筋籠の内外に分断するために、前記鉄筋籠の周方向に沿って装着される分断材であって、
伸縮可能な素材で形成されたマット状の本体を有し、
前記分断材の前記鉄筋籠への装着時に内側となる前記本体の一方の面に、前記鉄筋籠の周方向に並んだ複数の主筋を挟み込むための複数の上下方向の切込みを、前記鉄筋籠の周方向に対応する前記本体の左右方向に所定間隔で設けたことを特徴とする分断材。

【請求項2】

前記本体の下端部が、前記本体の上下方向且つ厚さ方向の断面において傾斜することを特徴とする請求項１に記載の分断材。

【請求項3】

前記本体の前記一方の面と前記本体の厚さ方向に対向する位置にある他方の面から突出するひび割れ誘発材が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分断材。

【請求項4】

前記切込みの終端部に、前記本体を上下方向に沿って筒状にくり抜いたくり抜き部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の分断材。

【請求項5】

伸縮可能な素材で形成されたマット状の本体の一方の面に、複数の上下方向の切込みを前記本体の左右方向に所定間隔で設けた分断材を用いた杭頭処理方法であって、
地盤を掘削した孔に、前記分断材を周方向に装着した鉄筋籠を挿入し、前記孔にコンクリートを打設して現場造成杭を構築する工程（ａ）と、
前記現場造成杭の杭頭の余盛コンクリートのうち、前記分断材の外側のコンクリートを除去する工程（ｂ）と、
前記分断材を前記鉄筋籠から取り外す工程（ｃ）と、
前記余盛コンクリートのうち、前記分断材の内側のコンクリートを除去する工程（ｄ）と、
を具備し、
前記一方の面は前記分断材の前記鉄筋籠への装着時に内側となる面であり、前記左右方向は前記鉄筋籠の周方向に対応し、
前記分断材は、前記鉄筋籠の外側から、複数の前記切込みに前記鉄筋籠の周方向に並んだ複数の主筋の上部を挟み込みつつ前記鉄筋籠に装着されることを特徴とする現場造成杭の杭頭処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現場造成杭の余盛コンクリートの解体に用いる分断材および分断材を用いた現場造成杭の杭頭処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基礎杭など地下杭は、現場造成により構築することがある。杭の現場造成の例を図９に示す。この例では、図９（ａ）に示すように地盤１００の掘削を行って孔１０１を形成した後、図９（ｂ）に示すように孔１０１に鉄筋籠１０２を建込み、図９（ｃ）に示すように、トレミー管などを用いてコンクリート１０３の打設を開始する。

【0003】

図９（ｄ）に示すように、コンクリート１０３の打設の進行に伴って最初に打設したコンクリートが上昇し、杭頭の余盛コンクリート１０３ａとなる。コンクリート１０３の硬化により杭は形成されるが、余盛コンクリート１０３ａは孔１０１の底部にあった土砂等のスライムを含んでおり構造体とはできないため、これを解体、除去する必要がある。この例では、図９（ｅ）に示すように杭頭の周囲の地盤１００を掘削した後、図９（ｆ）に示すように地上にて余盛コンクリート１０３ａを解体、除去している。

【0004】

余盛コンクリートの解体方法は種々工夫されており、例えば特許文献１には、鉄筋籠の上部の内周や外周をクッション材で予め被覆した状態でコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後に鉄筋籠の外側の余盛コンクリート並びにクッション材を除去し、さらに内側の余盛コンクリートを除去する方法が記載されている。

【0005】

また特許文献２には、生分解性プラスチックを発泡させて形成した処理シートを鉄筋籠の主筋の上端部に周回させた状態でコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後に処理シートの外側の余盛コンクリートをはつり、さらに処理シートの内側の余盛コンクリートをはつる方法が記載されている。

【0006】

このようにクッション材や処理シートなどの分断材を鉄筋籠に予め装着しておくことで、余盛コンクリートを内外に分断した状態とでき、その解体が容易になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−３４２９５１号公報

【特許文献2】特開２００４−３０８４０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

現在、工期短縮等の観点から、より作業容易な余盛コンクリートの解体方法が望まれている。例えば、鉄筋籠への分断材の装着なども手間を掛けずに行えることが望ましい。

【0009】

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、余盛コンクリートの解体作業が容易にできる分断材および現場造成杭の杭頭処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前述した目的を達成するための第１の発明は、現場造成杭の杭頭の余盛コンクリートを前記余盛コンクリートに埋設される鉄筋籠の内外に分断するために、前記鉄筋籠の周方向に沿って装着される分断材であって、伸縮可能な素材で形成されたマット状の本体を有し、前記分断材の前記鉄筋籠への装着時に内側となる前記本体の一方の面に、前記鉄筋籠の周方向に並んだ複数の主筋を挟み込むための複数の上下方向の切込みを、前記鉄筋籠の周方向に対応する前記本体の左右方向に所定間隔で設けたことを特徴とする分断材である。

【0011】

前記本体の下端部が、前記本体の上下方向且つ厚さ方向の断面において傾斜することが望ましい。
また、前記本体の前記一方の面と前記本体の厚さ方向に対向する位置にある他方の面から突出するひび割れ誘発材が設けられることも望ましい。
さらに、前記切込みの終端部に、前記本体を上下方向に沿って筒状にくり抜いたくり抜き部が設けられることも望ましい。

【0012】

第２の発明は、伸縮可能な素材で形成されたマット状の本体の一方の面に、複数の上下方向の切込みを前記本体の左右方向に所定間隔で設けた分断材を用いた杭頭処理方法であって、地盤を掘削した孔に、前記分断材を周方向に装着した鉄筋籠を挿入し、前記孔にコンクリートを打設して現場造成杭を構築する工程（ａ）と、前記現場造成杭の杭頭の余盛コンクリートのうち、前記分断材の外側のコンクリートを除去する工程（ｂ）と、前記分断材を前記鉄筋籠から取り外す工程（ｃ）と、前記余盛コンクリートのうち、前記分断材の内側のコンクリートを除去する工程（ｄ）と、を具備し、前記一方の面は前記分断材の前記鉄筋籠への装着時に内側となる面であり、前記左右方向は前記鉄筋籠の周方向に対応し、前記分断材は、前記鉄筋籠の外側から、複数の前記切込みに前記鉄筋籠の周方向に並んだ複数の主筋の上部を挟み込みつつ前記鉄筋籠に装着されることを特徴とする現場造成杭の杭頭処理方法である。

【0013】

本発明の分断材は、マット状の本体の一方の面に所定間隔の切込みを設けたものであり、この切込みで鉄筋籠の主筋を挟んで鉄筋籠の周方向に沿って簡単に装着できる。また、本体が伸縮可能な素材で形成されるので、様々な形状や径の主筋を簡単に挟み込むことができ、伸縮により主筋のピッチ差も吸収できるので種々の鉄筋籠に装着容易である。この分断材を周方向に装着した鉄筋籠を用いることで、鉄筋籠内外の余盛コンクリートを予め分断された状態とでき、余盛コンクリートの解体作業を容易に行うことができる。また、分断材を用いることで、余盛コンクリートの解体時に主筋が損傷したり曲がったりするのを防ぐこともできる。

【0014】

また、分断材の本体の下端部は上下に傾斜しているので、コンクリートがスムーズに打ち上がり、分断材の下にスライム混じりの脆弱なコンクリートが滞留するのを防止できる。さらに、本体の他方の面にひび割れ誘発材を設けることで、分断材の外側のコンクリートを容易に解体できる。加えて、切込みの先端部に筒状のくり抜き部を設けることで、当該くり抜き部の内部に主筋を配置し分断材の装着が容易にできる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、余盛コンクリートの解体作業が容易にできる分断材および現場造成杭の杭頭処理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】現場造成杭２９を示す図

【図2】分断材１を示す図

【図3】分断材１を装着した鉄筋籠３５を示す図

【図4】切込み７に主筋３７を挟み込んだ状態を示す図

【図5】コンクリートの打設を示す図

【図6】余盛コンクリート３３の解体について説明する図

【図7】余盛コンクリート３３の解体について説明する図

【図8】分断材１ａ、１ｂを示す図

【図9】杭の現場造成の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。

【0018】

（１．現場造成杭２９）
図１は、本発明の実施形態に係る分断材１を用いて余盛コンクリート３３の解体を行う現場造成杭２９を示す図である。

【0019】

現場造成杭２９は、分断材１を鉄筋籠３５に装着した後、図９と同様の手順で地盤に形成した孔３９に鉄筋籠３５を建て込み、コンクリートを打設して形成されたものである。

【0020】

図１は、前記の図９（ｅ）と同様、コンクリートの硬化後、周囲の地盤を掘り下げるなどして杭頭を地上に露出させた段階を示している。現場造成杭２９の杭頭には余盛コンクリート３３が存在し、構造体としては余盛コンクリート３３の下方の部分が使用される。

【0021】

鉄筋籠３５は、鉛直方向の主筋３７を周方向のフープ筋（図３の４５参照）に沿って所定ピッチで取り付け、筒状に形成した鉄筋構造体である。主筋３７の直径は例えば５０ｍｍ程度である。また主筋３７の上部ではフープ筋が省略される。分断材１は、鉄筋籠３５の周方向に沿って、鉄筋籠３５の主筋３７の上部に装着される。

【0022】

（２．分断材１）
図２は分断材１を示す図であり、鉄筋籠３５に装着する前の状態を示したものである。図２（ａ）は分断材１の平面、図２（ｂ）は分断材１の立面、図２（ｃ）は分断材１の上下方向の断面を示す。図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａの方向から分断材１を見たものであり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の線Ｂ−Ｂによる断面図である。

【0023】

分断材１は、マット状の本体２に切込み７やひび割れ誘発材２７を設けたものである。本体２はウレタンなどの伸縮可能な素材で形成される。

【0024】

本体２の厚みＴは、例えば１００ｍｍ程度とする。本体２の上下方向（図２（ｂ）の上下方向に対応する）の長さＨは、余盛コンクリート３３の高さ等を考慮して設定され、例えば８００ｍｍから１０００ｍｍの間の値とする。

【0025】

本体２の左右方向（図２（ｂ）の左右方向に対応する）の長さＬは、鉄筋籠３５の周長等を考慮して定められる。分断材１は、予め長さＬとして製造してもよいし、予め長尺に製造された分断材１を、製品出荷時等に長さＬで切取ってもよい。

【0026】

切込み７は、分断材１の本体２を、一方の面３から厚さ方向（図２（ａ）の上下方向に対応する）に切込んだものである。切込み７は、分断材１の鉄筋籠３５への装着時に主筋３７を挟み込むために設けられる。上記の面３は、分断材１を鉄筋籠３５に装着した際に内側となる面である。切込み７は面３の上下方向の全長に渡って設けられる。切込み７は、左右方向に所定間隔Ｄで離隔して複数配置される。

【0027】

切込み７の深さは、主筋３７の直径等を考慮して定め、例えば７０ｍｍ程度とする。切込み７の間隔Ｄは例えば５０ｍｍ程度と比較的狭めに設定しておき、単位長さ当たりの切込み数を多くしておく。これにより、異なるサイズや主筋ピッチを有する様々な鉄筋籠３５に適用できる。ただし、間隔Ｄの値は上記に限らない。また、間隔Ｄを変えつつ複数の切込み７を形成することも可能である。

【0028】

ひび割れ誘発材２７は、分断材１の本体２の他方の面５から突出するように設けられる。この面５は、前記した一方の面３と本体２の厚さ方向に対向する位置にあり、分断材１を鉄筋籠３５に装着した際に外側の面となる。ひび割れ誘発材２７は、面５の上下方向の全長に渡って設けられる。ひび割れ誘発材２７は本体２の左右方向に離隔して複数配置される。

【0029】

ひび割れ誘発材２７は、例えばプラスチックやアルミニウムの薄板を山型にして形成される。ただし、ひび割れ誘発材２７の素材や形状はこれに限らない。ひび割れ誘発材２７の本体２への固定方法も特に問わず、例えばテープ等を用いて面５に固定してもよい。

【0030】

図２（ｃ）に示すように、分断材１の本体２の下端部１１は、上下方向の断面において、面５側が上となるように傾斜する。なお、本実施形態では、図２（ａ）に示すように本体２の平面が略平行四辺形状であり、本体２の左右方向の両端部１３も傾斜している。

【0031】

（３．杭頭処理方法）
次に、分断材１を用いて余盛コンクリート３３の解体を行う杭頭処理方法について説明する。

【0032】

本実施形態では、現場造成杭２９を構築する際、図３に示すように、予め、鉄筋籠３５の周方向に沿って主筋３７の上部に分断材１を装着する。

【0033】

図４は図３の範囲Ｃの拡大図である。分断材１は、切込み７で鉄筋籠３５の各主筋３７を挟み込むようにして鉄筋籠３７の外側から被せてゆく。

【0034】

本体２は伸縮性を有するので、本体２を伸ばしたり縮ませたりすることで主筋３７と切込み７の位置合わせが容易であり、切込み７による主筋３７の挟み込みもスムーズにできる。本実施形態では切込み７の数が主筋３７の本数より多く、切込み７のうち主筋３７に近いものを用いて当該主筋３７を挟み込む。従って、図３や図４に示すように使用されない切込み７も存在する。

【0035】

その後、分断材１の本体２の両端部１３同士を合わせて閉じるとともに、本体２を鉄筋籠３５に固定して後述するコンクリート打設時の浮き上がりを防止する。これらの方法は特に限定されず、例えば本体２の両端部１３同士をテープ留めして閉じるとともに、主筋３７と本体２をテープ留めして固定することができる。

【0036】

その他、本体２の両端部１３同士を閉じる方法としては、両端部１３の傾斜した端面に面ファスナーを取付け、これにより両端部１３同士を接続してもよい。また、分断材１の本体２を鉄筋籠３５に固定する方法としては、本体２に孔をあけて番線を通し、当該番線を用いて鉄筋籠３５の主筋３７に固定してもよい。あるいは分断材１の外側からワイヤ等を巻き付けて鉄筋籠３５に固定することも可能である。

【0037】

以上により、分断材１が鉄筋籠３５に装着される。分断材１を鉄筋籠３５に装着した後は、図９等で説明した手順と同様、図５に示すように地盤に掘削した孔３９に鉄筋籠３５を挿入し、トレミー管（不図示）を用いて孔３９にコンクリートを打設する。

【0038】

図５は孔３９の上部を示す。コンクリートは孔３９の底部から充填され、コンクリート打設の進行に伴って、土砂等のスライム混じりのコンクリートが孔３９の上部へと上昇する。

【0039】

分断材１は、本体２の下端部１１に前記した傾斜を有するため、コンクリートは矢印Ｄに示すように傾斜に沿って分断材１の外側に回り込む。従って、コンクリートがスムーズに打ち上がり、スライム混じりのコンクリートが分断材１の下に滞留することがない。

【0040】

コンクリートの硬化後、前記の図９（ｅ）と同様、周囲の地盤を掘り下げるなどして、図１に示したように現場造成杭２９の杭頭の余盛コンクリート３３を地上に露出させる。

【0041】

次に、図６（ａ）に示すように、余盛コンクリート３３のうち、分断材１の外側部分４１のコンクリートを解体、除去する。余盛コンクリート３３は分断材１によって既に内外に分断された状態であり、主筋３７との付着もないので、外側部分４１のコンクリートにカッターを入れて下面の縁切りを行った後、打撃によって割り取る等の方法で容易に解体できる。また、分断材１によって主筋３７が保護されるので、解体時に主筋３７が損傷したりすることもない。

【0042】

加えて、分断材１の本体２の外側の面５にはひび割れ誘発材２７が設けられるので、当該ひび割れ誘発材２７によるコンクリートの欠損を切っ掛けとして、外側部分４１のコンクリートに容易にひび割れを発生させることができ、割り取り等の作業も容易である。

【0043】

その後、図６（ｂ）に示すように、分断材１の本体２の両端部１３を開き、切込み７を鉄筋籠３５の主筋３７から順次外しながら、分断材１を鉄筋籠３５から取り外して除去する。取外した分断材１は、別の現場造成杭の構築時に転用することも可能である。

【0044】

分断材１を取り外した状態が図７（ａ）である。この後、余盛コンクリート３３のうち、分断材１の内側部分４３のコンクリートを解体、除去する。

【0045】

内側部分４３のコンクリートは、従来と同様、コンクリートに水平方向の楔を打ち込んだ上でクレーンで上方に吊り上げる等の方法で解体し、除去できる。分断材１の取り外し後には主筋３７と内側部分４３のコンクリートの間に隙間ができているので、コンクリートの解体作業が容易であり、作業時に機材等との衝突によって主筋３７が曲がったりする恐れも軽減できる。こうしてコンクリートを除去した後の状態を図７（ｂ）に示す。

【0046】

このように、本実施形態の分断材１は、マット状の本体２の一方の面３に所定間隔の切り込み７を設けることにより、鉄筋籠３５の主筋３７を切込み７で挟み込みつつ鉄筋籠３５の周方向に沿って簡単に装着できる。また、本体２を伸縮可能な素材で形成することにより、様々な形状や径の主筋３７を簡単に挟み込むことができ、伸縮により主筋３７のピッチ差も吸収できるので種々の鉄筋籠に装着容易である。本実施形態では、この分断材１を周方向に装着した鉄筋籠３５を用いることで、鉄筋籠内外の余盛コンクリート３３が予め分断された状態となり、余盛コンクリート３３の解体作業が容易にできる。

【0047】

また、分断材１を用いることで、余盛コンクリート３３の解体時に主筋３７が損傷したり曲がったりするのを防ぐことができる。この主筋３７は、後に構築する上部構造の底部に挿入して補強に用いる等の用途があり、上記のように損傷したり曲がったりするのを防ぐことが有効である。

【0048】

また、分断材１の本体２の下端部１１は上下に傾斜しているので、コンクリートがスムーズに打ち上がり、分断材１の下、即ち余盛コンクリート３３の下の構造体として用いる部分にスライム混じりの脆弱なコンクリートが滞留するのを防止できる。

【0049】

さらに、分断材１の本体２の外側の面５にひび割れ誘発材２７を設けることで、分断材１のひび割れを誘発し、外側部分４１のコンクリートを容易に解体できる。

【0050】

しかしながら、本発明はこれに限ることはない。例えば、本実施形態では１枚の分断材１を鉄筋籠３５の周方向に装着したが、複数の分断材１を組み合わせて装着してもよい。また、分断材１の下端部の傾斜は、前記とは逆に、本体２の面３側が上であってもよい。この場合は前記したスライム混じりのコンクリートが分断材１の内側へ回り込むことになる。

【0051】

その他、切込みの形状も上記で説明したものに限らない。以下、切込みの形状が異なる例を第２の実施形態として説明する。その他の構成は第１の実施形態と略同様であるので、説明を省略する。

【0052】

[第２の実施形態]
図８（ａ）は、第２の実施形態に係る分断材１ａを示す図であり、分断材１ａの切込み７付近の平面を示したものである。図８（ａ）に示すように、本実施形態では、切込み７の先端部に、本体２を上下方向に沿って円形平面の筒状にくり抜いたくり抜き部５５ａを有する。くり抜き部５５ａの直径は、主筋３７の直径等を考慮して定める。例えば主筋３７の直径より若干大きくする。

【0053】

このように、切込み７の先端部に筒状のくり抜き部５５ａを設ければ、くり抜き部５５ａに鉄筋籠３５の主筋３７を収めて挟み込むことができ、分断材１ａを容易に装着できる。

【0054】

なお、くり抜き部の形状は上記に限らない。例えば図８（ｂ）の分断材１ｂに示すように、切込み７の先端部に三角形平面の筒状のくり抜き部５５ｂを設けることも可能であり、上記と同様の効果が得られる。くり抜き部の形状は、分断材装着時の作業性や、加工しやすさ等を考慮して定めればよい。

【0055】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0056】

１、１ａ、１ｂ………分断材
２………本体
３、５………面
７………切込み
２７………ひび割れ誘発材
２９………現場造成杭
３３………余盛コンクリート
３５………鉄筋籠
３７………主筋
５５ａ、５５ｂ………くり抜き部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】