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特開2024-124705場所打ちコンクリート杭および場所打ちコンクリート杭の施工方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024124705
(43)【公開日】2024-09-13
(54)【発明の名称】場所打ちコンクリート杭および場所打ちコンクリート杭の施工方法
(51)【国際特許分類】
E02D 5/34 20060101AFI20240906BHJP
E02D 5/44 20060101ALI20240906BHJP
E02D 29/05 20060101ALI20240906BHJP
E02D 15/06 20060101ALI20240906BHJP
【ＦＩ】
E02D5/34 Z
E02D5/44 Z
E02D29/05 Z
E02D15/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023032577
(22)【出願日】2023-03-03
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】濱 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 徹
(72)【発明者】
【氏名】堀井 良浩
(72)【発明者】
【氏名】藤山 淳司
(72)【発明者】
【氏名】村瀬 正樹
【テーマコード（参考）】
2D041
2D045
2D147
【Ｆターム（参考）】
2D041AA01
2D041BA12
2D041BA44
2D041DA03
2D041EA04
2D041EB02
2D045AA02
2D045AA04
2D045BA04
2D045CA11
2D045CA23
2D147AB04
(57)【要約】
【課題】施工時に構真柱が杭軸に対して傾くのを防ぐとともに、軸剛性を高めることができる場所打ちコンクリート杭を提供する。
【解決手段】軸部１０よりも拡径された拡底部２０が形成された場所打ちコンクリート杭１Ａであって、軸部１０および拡底部２０には、鋼製の構真柱４０が埋め込まれ、構真柱４０の下端部は、拡底部２０内に配置されている。拡底部２０の下端面から下方に突出した突出部３０が形成され、軸部１０と突出部３０とが同一軸線上に形成されている。
【選択図】図１
【解決手段】軸部１０よりも拡径された拡底部２０が形成された場所打ちコンクリート杭１Ａであって、軸部１０および拡底部２０には、鋼製の構真柱４０が埋め込まれ、構真柱４０の下端部は、拡底部２０内に配置されている。拡底部２０の下端面から下方に突出した突出部３０が形成され、軸部１０と突出部３０とが同一軸線上に形成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸部よりも拡径された拡底部が形成された場所打ちコンクリート杭であって、
前記軸部および前記拡底部には、鋼製の構真柱が埋め込まれ、
前記構真柱の下端部は、前記拡底部内に配置されており、
前記拡底部の下端面から下方に突出した突出部が形成され、
前記軸部と前記突出部とが同一軸線上に形成されていることを特徴とする場所打ちコンクリート杭。
前記軸部および前記拡底部には、鋼製の構真柱が埋め込まれ、
前記構真柱の下端部は、前記拡底部内に配置されており、
前記拡底部の下端面から下方に突出した突出部が形成され、
前記軸部と前記突出部とが同一軸線上に形成されていることを特徴とする場所打ちコンクリート杭。
【請求項2】
前記拡底部の上部は、下方に向かうに連れて拡径され、
前記拡底部の下部は、下方に向かうに連れて縮径されていることを特徴とする請求項１に記載の場所打ちコンクリート杭。
前記拡底部の下部は、下方に向かうに連れて縮径されていることを特徴とする請求項１に記載の場所打ちコンクリート杭。
【請求項3】
前記軸部と前記突出部とが同径に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の場所打ちコンクリート杭。
【請求項4】
前記構真柱の表面には、複数の突起部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の場所打ちコンクリート杭。
【請求項5】
地盤に掘削孔を形成する掘削工程と、
開閉可能な掘削翼を有する拡径バケットを前記掘削孔に挿入し、前記掘削孔の下端部よりも上方で前記掘削翼を開きながら前記拡径バケットを回転させて、前記掘削孔の内面の一部を掘削することで、前記掘削孔の下部に拡径部を形成する拡径工程と、
前記掘削孔に構真柱を挿入し、前記構真柱の下端部を前記拡径部内に配置する構真柱挿入工程と、
前記掘削孔にトレミー管を挿入し、前記トレミー管の下端部を前記拡径部よりも下方に配置するトレミー管挿入工程と、
前記トレミー管の下端部から前記掘削孔内にコンクリートを吐出させ、前記掘削孔内にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、を備えていることを特徴とする場所打ちコンクリート杭の施工方法。
開閉可能な掘削翼を有する拡径バケットを前記掘削孔に挿入し、前記掘削孔の下端部よりも上方で前記掘削翼を開きながら前記拡径バケットを回転させて、前記掘削孔の内面の一部を掘削することで、前記掘削孔の下部に拡径部を形成する拡径工程と、
前記掘削孔に構真柱を挿入し、前記構真柱の下端部を前記拡径部内に配置する構真柱挿入工程と、
前記掘削孔にトレミー管を挿入し、前記トレミー管の下端部を前記拡径部よりも下方に配置するトレミー管挿入工程と、
前記トレミー管の下端部から前記掘削孔内にコンクリートを吐出させ、前記掘削孔内にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、を備えていることを特徴とする場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項6】
前記拡径部は、上部が下方に向かうに連れて拡径し、下部が下方に向かうに連れて縮径していることを特徴とする請求項５に記載の場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【請求項7】
前記掘削工程において、前記地盤に均一な内径の前記掘削孔を形成することを特徴とする請求項５に記載の場所打ちコンクリート杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、場所打ちコンクリート杭およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
構造物の基礎杭として利用される場所打ちコンクリート杭としては、鋼製の構真柱を埋め込んで軸剛性を高めているものがある。前記した場所打ちコンクリート杭に引き抜き力が作用した場合には、引張応力を構真柱で負担することで、コンクリート部に生じるひび割れを低減できる。また、前記した場所打ちコンクリート杭に圧縮力が作用した場合には、圧縮応力を構真柱で負担することで、長期的に作用する圧縮力によるクリープ変形を抑制できる。
前記した場所打ちコンクリート杭を施工するときには、地盤に掘削孔を形成し、掘削孔に構真柱を挿入した後に、掘削孔にトレミー管を挿入し、トレミー管の下端部の吐出口からコンクリートを掘削孔の底部に吐出させている（例えば、特許文献１参照）。
前記した場所打ちコンクリート杭を施工するときには、地盤に掘削孔を形成し、掘削孔に構真柱を挿入した後に、掘削孔にトレミー管を挿入し、トレミー管の下端部の吐出口からコンクリートを掘削孔の底部に吐出させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第３８７８７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記した場所打ちコンクリート杭の施工方法では、トレミー管の吐出口が構真柱の下部の横に配置されるため、トレミー管からコンクリートを吐出し始めたときに、コンクリートによって構真柱の下部が揺れてしまう。これにより、杭軸に対して構真柱が傾いた状態で、場所打ちコンクリート杭が形成されてしまう虞がある。
本発明は、前記した問題を解決し、施工時に構真柱が杭軸に対して傾くのを防ぐとともに、軸剛性を高めることができる場所打ちコンクリート杭およびその施工方法を提供することを課題とする。
本発明は、前記した問題を解決し、施工時に構真柱が杭軸に対して傾くのを防ぐとともに、軸剛性を高めることができる場所打ちコンクリート杭およびその施工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するため、第一の発明は、軸部よりも拡径された拡底部が形成された場所打ちコンクリート杭であって、前記軸部および前記拡底部には、鋼製の構真柱が埋め込まれ、前記構真柱の下端部は、前記拡底部内に配置されている。前記拡底部の下端面から下方に突出した突出部が形成され、前記軸部と前記突出部とが同一軸線上に形成されている。
【0006】
前記課題を解決するため、第二の発明は、場所打ちコンクリート杭の施工方法であって、地盤に均一な内径の掘削孔を形成する掘削工程と、開閉可能な掘削翼を有する拡径バケットを前記掘削孔に挿入し、前記掘削孔の下端部よりも上方で前記掘削翼を開きながら前記拡径バケットを回転させて、前記掘削孔の内面の一部を掘削することで、前記掘削孔の下部に拡径部を形成する拡径工程と、前記掘削孔に構真柱を挿入し、前記構真柱の下端部を前記拡径部内に配置する構真柱挿入工程と、前記掘削孔にトレミー管を挿入し、前記トレミー管の下端部を前記拡径部よりも下方に配置するトレミー管挿入工程と、前記トレミー管の下端部から前記掘削孔内にコンクリートを吐出させ、前記掘削孔内にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、を備えている。
【0007】
本発明の場所打ちコンクリート杭を施工するときには、掘削孔に構真柱を挿入して、構真柱の下端部を掘削孔の拡径部内に配置する。また、掘削孔に挿入したトレミー管の吐出口は、掘削孔において拡径部よりも下方に配置する。このようにすると、構真柱よりも下方でトレミー管からコンクリートを吐出し始めることになり、構真柱がコンクリートの流動の影響を受け難くなるため、構真柱が杭軸に対して傾くのを防ぐことできる。
つまり、本発明では、場所打ちコンクリート杭を施工するときに、拡底部よりも下方に突出した突出部となる空間を利用してコンクリートを掘削孔に打設することで、構真柱が杭軸に対して傾くのを防ぐことできる。
なお、構真柱の下端部をトレミー管の吐出口から上下方向に２ｍ以上離れるように、突出部の大きさを設定することが好ましい。
また、掘削孔にコンクリートを充填していくときに、構真柱の下端部がコンクリートに埋め込まれると、構真柱が安定する。したがって、コンクリートを吐出させながらトレミー管を掘削孔から引き抜いていくときに、構真柱がコンクリートの流動の影響を受け難い。
つまり、本発明では、場所打ちコンクリート杭を施工するときに、拡底部よりも下方に突出した突出部となる空間を利用してコンクリートを掘削孔に打設することで、構真柱が杭軸に対して傾くのを防ぐことできる。
なお、構真柱の下端部をトレミー管の吐出口から上下方向に２ｍ以上離れるように、突出部の大きさを設定することが好ましい。
また、掘削孔にコンクリートを充填していくときに、構真柱の下端部がコンクリートに埋め込まれると、構真柱が安定する。したがって、コンクリートを吐出させながらトレミー管を掘削孔から引き抜いていくときに、構真柱がコンクリートの流動の影響を受け難い。
【0008】
本発明の場所打ちコンクリート杭に引き抜き力が作用した場合には、拡底部が引き抜き荷重に抵抗するため、引き抜き抵抗力を大きくすることができる。なお、杭の底部に大きな引き抜き抵抗力を負担させた場合には、杭の軸部に作用する引き抜き力が大きくなるが、本発明の場所打ちコンクリート杭では、軸部および拡底部に構真柱が埋め込まれており、構真柱が引き抜き力を負担する。このように、本発明の場所打ちコンクリート杭は、軸剛性が高くなるため、コンクリート部に生じるひび割れを低減できる。
なお、場所打ちコンクリート杭に生じる引張ひずみが２００μ以下となるように、構真柱の軸断面積を設定することが好ましい。
なお、場所打ちコンクリート杭に生じる引張ひずみが２００μ以下となるように、構真柱の軸断面積を設定することが好ましい。
【0009】
本発明の場所打ちコンクリート杭に圧縮力が作用した場合には、拡底部が圧縮荷重に抵抗するため、圧縮抵抗力を大きくすることができる。なお、杭の底部に大きな圧縮抵抗力を負担させた場合には、杭の軸部に作用する圧縮力が大きくなるが、本発明の場所打ちコンクリート杭では、軸部および拡底部に構真柱が埋め込まれており、構真柱が圧縮力を負担する。このように、本発明の場所打ちコンクリート杭は、軸剛性が高くなるため、長期的な圧縮力が作用したときのクリープ変形を抑制できる。
【0010】
前記した場所打ちコンクリート杭において、前記拡底部の上部は、下方に向かうに連れて拡径し、前記拡底部の下部は、下方に向かうに連れて縮径することが好ましい。このような形状の拡底部を形成するためには、前記掘削孔の前記拡径部の上部は下方に向かうに連れて拡径し、前記拡径部の下部は下方に向かうに連れて縮径させることになる。
この構成では、掘削孔に形成された拡径部の下部の内面が下方に向かうに連れて縮径された傾斜面となるため、拡径部の下部の壁部が崩れるのを防ぐことができる。
この構成では、掘削孔に形成された拡径部の下部の内面が下方に向かうに連れて縮径された傾斜面となるため、拡径部の下部の壁部が崩れるのを防ぐことができる。
【0011】
前記した場所打ちコンクリート杭の前記軸部と前記突出部とを同径に形成することが好ましい。この構成では、前記掘削工程において、前記地盤に均一な内径の前記掘削孔を形成することで、掘削孔に軸部および突出部となる空間を形成できる。
前記した場所打ちコンクリート杭において、前記構真柱の表面に複数の突起部を形成して、構真柱とコンクリートとを一体化することが好ましい。なお、突起部としては、例えば、構真柱の表面に頭付きスタッドを溶接することで形成できる。
前記した場所打ちコンクリート杭において、前記構真柱の表面に複数の突起部を形成して、構真柱とコンクリートとを一体化することが好ましい。なお、突起部としては、例えば、構真柱の表面に頭付きスタッドを溶接することで形成できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の場所打ちコンクリート杭およびその施工方法では、施工時に構真柱が杭軸に対して傾くのを防ぐとともに、軸剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭を示した側面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における掘削工程を示した側面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における拡径工程において掘削孔の一部を拡径する前の状態を示した側面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における拡径工程において掘削孔に拡径部を形成した状態を示した側面図である。
【図5】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における鉄筋挿入工程を示した側面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の構真柱を示した部分拡大図である。
【図7】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における構真柱挿入工程を示した側面図である。
【図8】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法におけるトレミー管挿入工程を示した側面図である。
【図9】本発明の他の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭を示した側面図である。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａは、図１に示すように、ビル等の構造物の基礎杭である。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａには、軸部１０と、軸部１０の下端部に連続して形成された拡底部２０と、拡底部２０の下端面から下方に突出した突出部３０と、が形成されている。また、本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、軸部１０および拡底部２０に構真柱４０が埋め込まれ、軸部１０、拡底部２０および突出部３０に鉄筋かご５０が埋め込まれている。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａは、軸部１０、拡底部２０および突出部３０を形成するコンクリート部と、軸部１０および拡底部２０に埋め込まれた鋼製の構真柱４０と、軸部１０、拡底部２０および突出部３０に埋め込まれた鋼製の鉄筋かご５０と、によって構成された鉄筋鉄骨コンクリート造の杭である。
図１は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭を示した側面図である。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａは、図１に示すように、ビル等の構造物の基礎杭である。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａには、軸部１０と、軸部１０の下端部に連続して形成された拡底部２０と、拡底部２０の下端面から下方に突出した突出部３０と、が形成されている。また、本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、軸部１０および拡底部２０に構真柱４０が埋め込まれ、軸部１０、拡底部２０および突出部３０に鉄筋かご５０が埋め込まれている。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａは、軸部１０、拡底部２０および突出部３０を形成するコンクリート部と、軸部１０および拡底部２０に埋め込まれた鋼製の構真柱４０と、軸部１０、拡底部２０および突出部３０に埋め込まれた鋼製の鉄筋かご５０と、によって構成された鉄筋鉄骨コンクリート造の杭である。
【0015】
軸部１０は、円柱状の部位であり、全長に亘って均一な同径に形成されている。軸部１０の上端面は建物基礎の下端部と同じ高さに配置されている。
拡底部２０は、場所打ちコンクリート杭１Ａの底部を構成するものである。拡底部２０の軸断面の中心と軸部１０の軸断面の中心とは、同一軸線上に配置されている。
拡底部２０は軸部１０よりも拡径されている。拡底部２０には、軸部１０の下端部に連続して形成された上部２１と、上部２１の下端部に連続して形成された中間部２２と、中間部２２の下端部に連続して形成された下部２３と、が形成されている。
上部２１は、下方に向かうに連れて拡径された円錐台形状に形成されている。中間部２２は、上部２１の下端部と同径の円柱状に形成されている。下部２３は、下方に向かうに連れて縮径された円錐台形状に形成されている。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、中間部２２の高さが上部２１および下部２３の高さよりも小さく形成され、上部２１の高さよりも下部２３の高さが小さく形成されている。
拡底部２０は、場所打ちコンクリート杭１Ａの底部を構成するものである。拡底部２０の軸断面の中心と軸部１０の軸断面の中心とは、同一軸線上に配置されている。
拡底部２０は軸部１０よりも拡径されている。拡底部２０には、軸部１０の下端部に連続して形成された上部２１と、上部２１の下端部に連続して形成された中間部２２と、中間部２２の下端部に連続して形成された下部２３と、が形成されている。
上部２１は、下方に向かうに連れて拡径された円錐台形状に形成されている。中間部２２は、上部２１の下端部と同径の円柱状に形成されている。下部２３は、下方に向かうに連れて縮径された円錐台形状に形成されている。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、中間部２２の高さが上部２１および下部２３の高さよりも小さく形成され、上部２１の高さよりも下部２３の高さが小さく形成されている。
【0016】
軸部１０および拡底部２０には、構真柱４０が埋め込まれ、軸部１０、拡底部２０および突出部３０には、鉄筋かご５０が埋め込まれている。
構真柱４０は、直線状の鉄骨であり、軸部１０および拡底部２０の中心部に埋め込まれている。構真柱４０の下端部は、拡底部２０内に配置されている。本実施形態では、構真柱４０の下端部は、拡底部２０の下端部に配置されており、突出部３０には入り込んでいない。
図６は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の構真柱を示した部分拡大図である。
構真柱４０の表面には、図６に示すように、複数の突起部４１が形成されている。本実施形態の突起部４１は、鋼製の頭付きのスタッドである。
鉄筋かご５０は、図１に示すように、構真柱４０を囲んで配置される円筒状の鉄筋部材である。鉄筋かご５０の下端部は、突出部３０内に配置されている。本実施形態では、鉄筋かご５０の下端部は、突出部３０の下端部に配置されている。
構真柱４０は、直線状の鉄骨であり、軸部１０および拡底部２０の中心部に埋め込まれている。構真柱４０の下端部は、拡底部２０内に配置されている。本実施形態では、構真柱４０の下端部は、拡底部２０の下端部に配置されており、突出部３０には入り込んでいない。
図６は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の構真柱を示した部分拡大図である。
構真柱４０の表面には、図６に示すように、複数の突起部４１が形成されている。本実施形態の突起部４１は、鋼製の頭付きのスタッドである。
鉄筋かご５０は、図１に示すように、構真柱４０を囲んで配置される円筒状の鉄筋部材である。鉄筋かご５０の下端部は、突出部３０内に配置されている。本実施形態では、鉄筋かご５０の下端部は、突出部３０の下端部に配置されている。
【0017】
突出部３０は、拡底部２０の下端面から下方に向けて突出している円柱状の部位である。突出部３０の軸断面の中心は、軸部１０および拡底部２０の軸断面の中心と同一軸線上に配置されている。また、突出部３０は、軸部１０と同径に形成されている。突出部３０には、構真柱４０が埋め込まれておらず、コンクリート部および鉄筋かご５０によって形成されている。
【0018】
次に、本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａの施工方法について説明する。
（掘削工程）
図２は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における掘削工程を示した側面図である。
掘削工程では、図２に示すように、ドリリングバケット３によって地盤に掘削孔２を掘削する。このとき、掘削孔２は、突出部３０（図１参照）の先端部となる位置まで形成する。掘削孔２の内径は、全長に亘って均一にする。
（掘削工程）
図２は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における掘削工程を示した側面図である。
掘削工程では、図２に示すように、ドリリングバケット３によって地盤に掘削孔２を掘削する。このとき、掘削孔２は、突出部３０（図１参照）の先端部となる位置まで形成する。掘削孔２の内径は、全長に亘って均一にする。
【0019】
（拡径工程）
図３は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における拡径工程において掘削孔の一部を拡径する前の状態を示した側面図である。図４は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における拡径工程において掘削孔に拡径部を形成した状態を示した側面図である。
拡径工程では、図４に示すように、掘削孔２の下部の一部を拡径する。まず、図３に示すように、拡径バケット４を掘削孔２内に挿入する。拡径バケット４は、本体部４ａに連結された複数の掘削翼４ｂを油圧によって径方向に開閉可能な掘削装置である。
本体部４ａに対して各掘削翼４ｂを閉じた状態で、拡径バケット４を掘削孔２に挿入し、拡径バケット４を掘削孔２の下部に配置する。このとき、掘削孔２の下端面よりも上方に拡径バケット４を配置する。
図３は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における拡径工程において掘削孔の一部を拡径する前の状態を示した側面図である。図４は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における拡径工程において掘削孔に拡径部を形成した状態を示した側面図である。
拡径工程では、図４に示すように、掘削孔２の下部の一部を拡径する。まず、図３に示すように、拡径バケット４を掘削孔２内に挿入する。拡径バケット４は、本体部４ａに連結された複数の掘削翼４ｂを油圧によって径方向に開閉可能な掘削装置である。
本体部４ａに対して各掘削翼４ｂを閉じた状態で、拡径バケット４を掘削孔２に挿入し、拡径バケット４を掘削孔２の下部に配置する。このとき、掘削孔２の下端面よりも上方に拡径バケット４を配置する。
【0020】
続いて、図４に示すように、本体部４ａに対して各掘削翼４ｂを開きながら、拡径バケット４を回転させて、掘削孔２の内面の一部を掘削することで、掘削孔２の下部の一部を拡径する。これにより、掘削孔２の下部に拡径部２ａが形成される。
拡径部２ａには、上部２ｂと、中間部２ｃと、下部２ｄと、が形成されている。上部２ｂ内には、下方に向かうに連れて拡径された円錐台形状の空間が形成され、中間部２ｃ内には、円柱状の空間が形成され、下部２ｄ内には、下方に向かうに連れて縮径された円錐台形状の空間が形成されている。拡径部２ａの下部２ｄの内周面は、下方に向かうに連れて縮径された傾斜面となっている。
拡径部２ａには、上部２ｂと、中間部２ｃと、下部２ｄと、が形成されている。上部２ｂ内には、下方に向かうに連れて拡径された円錐台形状の空間が形成され、中間部２ｃ内には、円柱状の空間が形成され、下部２ｄ内には、下方に向かうに連れて縮径された円錐台形状の空間が形成されている。拡径部２ａの下部２ｄの内周面は、下方に向かうに連れて縮径された傾斜面となっている。
【0021】
（鉄筋挿入工程）
図５は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における鉄筋挿入工程を示した側面図である。
鉄筋挿入工程では、図５に示すように、掘削孔２に鉄筋かご５０を挿入する。そして、鉄筋かご５０の下端部を掘削孔２の下端部に配置した状態で、掘削孔２に対して鉄筋かご５０を固定する。
図５は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における鉄筋挿入工程を示した側面図である。
鉄筋挿入工程では、図５に示すように、掘削孔２に鉄筋かご５０を挿入する。そして、鉄筋かご５０の下端部を掘削孔２の下端部に配置した状態で、掘削孔２に対して鉄筋かご５０を固定する。
【0022】
（構真柱挿入工程）
図７は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における構真柱挿入工程を示した側面図である。
構真柱挿入工程では、図７に示すように、掘削孔２に構真柱４０を挿入する。構真柱４０は、掘削孔２の中心部に挿入する。これにより、構真柱４０が鉄筋かご５０に囲まれた状態となる。そして、構真柱４０の下端部を拡径部２ａの下端部に配置した状態で、掘削孔２に対して構真柱４０を固定する。
図７は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法における構真柱挿入工程を示した側面図である。
構真柱挿入工程では、図７に示すように、掘削孔２に構真柱４０を挿入する。構真柱４０は、掘削孔２の中心部に挿入する。これにより、構真柱４０が鉄筋かご５０に囲まれた状態となる。そして、構真柱４０の下端部を拡径部２ａの下端部に配置した状態で、掘削孔２に対して構真柱４０を固定する。
【0023】
（トレミー管挿入工程）
図８は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法におけるトレミー管挿入工程を示した側面図である。
トレミー管挿入工程では、図８に示すように、掘削孔２にトレミー管５を挿入する。トレミー管５は、掘削孔２内にコンクリートを打設するため管体であり、下端部に吐出口が形成されている。
本実施形態では、構真柱４０と鉄筋かご５０との間に複数のトレミー管５を挿入している。トレミー管５の下端部は、拡径部２ａよりも下方の空間に配置する。つまり、トレミー管５の下端部は、構真柱４０の下端部よりも下方に配置されることになる。なお、トレミー管５の下端部は、構真柱４０の下端部から２ｍ以上離すことが好ましい。
図８は、本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の施工方法におけるトレミー管挿入工程を示した側面図である。
トレミー管挿入工程では、図８に示すように、掘削孔２にトレミー管５を挿入する。トレミー管５は、掘削孔２内にコンクリートを打設するため管体であり、下端部に吐出口が形成されている。
本実施形態では、構真柱４０と鉄筋かご５０との間に複数のトレミー管５を挿入している。トレミー管５の下端部は、拡径部２ａよりも下方の空間に配置する。つまり、トレミー管５の下端部は、構真柱４０の下端部よりも下方に配置されることになる。なお、トレミー管５の下端部は、構真柱４０の下端部から２ｍ以上離すことが好ましい。
【0024】
（コンクリート打設工程）
コンクリート打設工程では、トレミー管５の下端部から掘削孔２内にコンクリートを吐出させる。本実施形態では、構真柱４０の下端部よりも下方で、トレミー管５からコンクリートが吐出される。
図１に示すように、掘削孔２全体にコンクリートが打設されると、掘削孔２内に場所打ちコンクリート杭１Ａの各部が形成され、軸部１０および拡底部２０に構真柱４０が埋め込まれ、軸部１０、拡底部２０および突出部３０に鉄筋かご５０が埋め込まれた状態となる。このようにして、地盤内に場所打ちコンクリート杭１Ａが形成される。
コンクリート打設工程では、トレミー管５の下端部から掘削孔２内にコンクリートを吐出させる。本実施形態では、構真柱４０の下端部よりも下方で、トレミー管５からコンクリートが吐出される。
図１に示すように、掘削孔２全体にコンクリートが打設されると、掘削孔２内に場所打ちコンクリート杭１Ａの各部が形成され、軸部１０および拡底部２０に構真柱４０が埋め込まれ、軸部１０、拡底部２０および突出部３０に鉄筋かご５０が埋め込まれた状態となる。このようにして、地盤内に場所打ちコンクリート杭１Ａが形成される。
【0025】
以上のような場所打ちコンクリート杭１Ａおよびその施工方法では、図８に示すように、掘削孔２内にコンクリートを打設するときに、構真柱４０よりも下方でトレミー管５からコンクリートを吐出し始める。これにより、構真柱４０がコンクリートの流動の影響を受け難くなる。このように、図１に示す場所打ちコンクリート杭１Ａを施工するときに、拡底部２０よりも下方に突出した突出部３０となる空間を利用してコンクリートを掘削孔２に打設することで、構真柱４０が杭軸に対して傾くのを防ぐことできる。
なお、掘削孔２にコンクリートを充填していくときに、構真柱４０の下端部がコンクリートに埋め込まれると、構真柱４０が安定する。したがって、コンクリートを吐出させながらトレミー管５（図８参照）を掘削孔２から引き抜いていくときに、構真柱４０がコンクリートの流動の影響を受け難い。
また、場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図６に示すように、構真柱４０の表面に複数の突起部４１を形成することで、構真柱４０とコンクリートとの定着力を高めて一体化している。
なお、掘削孔２にコンクリートを充填していくときに、構真柱４０の下端部がコンクリートに埋め込まれると、構真柱４０が安定する。したがって、コンクリートを吐出させながらトレミー管５（図８参照）を掘削孔２から引き抜いていくときに、構真柱４０がコンクリートの流動の影響を受け難い。
また、場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図６に示すように、構真柱４０の表面に複数の突起部４１を形成することで、構真柱４０とコンクリートとの定着力を高めて一体化している。
【0026】
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａに引き抜き力が作用した場合には、図１に示すように、拡底部２０が引き抜き荷重に抵抗するため、引き抜き抵抗力を大きくすることができる。
また、本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、軸部１０および拡底部２０に構真柱４０が埋め込まれているため、軸剛性が高い。場所打ちコンクリート杭１Ａに引抜力が作用した場合には、構真柱４０が引き抜き力を負担することで、軸剛性が高くなるため、コンクリート部に生じるひび割れを低減できる。
また、本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、軸部１０および拡底部２０に構真柱４０が埋め込まれているため、軸剛性が高い。場所打ちコンクリート杭１Ａに引抜力が作用した場合には、構真柱４０が引き抜き力を負担することで、軸剛性が高くなるため、コンクリート部に生じるひび割れを低減できる。
【0027】
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａに圧縮力が作用した場合には、拡底部２０が圧縮荷重に抵抗するため、圧縮抵抗力を大きくすることができる。
また、場所打ちコンクリート杭１Ａに圧縮力が作用した場合には、構真柱４０が圧縮力を負担するため、長期的な圧縮力が作用したときのクリープ変形を抑制できる。
また、場所打ちコンクリート杭１Ａに圧縮力が作用した場合には、構真柱４０が圧縮力を負担するため、長期的な圧縮力が作用したときのクリープ変形を抑制できる。
【0028】
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａの施工方法では、図２に示すように、全長に亘って均一な内径の掘削孔２を地盤に形成することで、図１に示す場所打ちコンクリート杭１Ａの軸部１０および突出部３０となる空間を掘削孔２に形成しているため、施工効率を高めることができる。
また、本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａの施工方法では、図５に示すように、掘削孔２に形成した拡径部２ａの下部の内面が下方に向かうに連れて縮径された傾斜面となるため、拡径部２ａの下部の壁部が崩れるのを防ぐことができる。
また、本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａの施工方法では、図５に示すように、掘削孔２に形成した拡径部２ａの下部の内面が下方に向かうに連れて縮径された傾斜面となるため、拡径部２ａの下部の壁部が崩れるのを防ぐことができる。
【0029】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
図９は、本発明の他の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭を示した側面図である。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図１に示すように、拡底部２０の上部２１は下方に向かうに連れて拡径され、拡底部２０の下部２３は下方に向かうに連れて縮径されているが、拡底部２０の形状は限定されるものではない。例えば、図９に示す場所打ちコンクリート杭１Ｂのように、拡底部２０の下部２３を下方に向かうに連れて縮径することなく、全長に亘って均一な外径に形成してもよい。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図５および図７に示すように、掘削孔２に鉄筋かご５０を挿入した後に、掘削孔２に構真柱４０を挿入しているが、掘削孔２に構真柱４０を挿入した後に、掘削孔２に鉄筋かご５０を挿入してもよい。
本実施形態の本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図１に示すように、鉄筋かご５０の下端部が突出部３０に配置されているが、鉄筋かご５０の下端部を拡底部２０に配置してもよい。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａの施工方法では、図４に示すように、拡径バケット４を用いて掘削孔２に拡径部２ａを形成しているが、掘削孔２の一部を拡径する方法は限定されるものではない。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図１に示すように、軸部１０と突出部３０とが同径に形成されているが、突出部３０を軸部１０よりも縮径してもよい。
図９は、本発明の他の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭を示した側面図である。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図１に示すように、拡底部２０の上部２１は下方に向かうに連れて拡径され、拡底部２０の下部２３は下方に向かうに連れて縮径されているが、拡底部２０の形状は限定されるものではない。例えば、図９に示す場所打ちコンクリート杭１Ｂのように、拡底部２０の下部２３を下方に向かうに連れて縮径することなく、全長に亘って均一な外径に形成してもよい。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図５および図７に示すように、掘削孔２に鉄筋かご５０を挿入した後に、掘削孔２に構真柱４０を挿入しているが、掘削孔２に構真柱４０を挿入した後に、掘削孔２に鉄筋かご５０を挿入してもよい。
本実施形態の本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図１に示すように、鉄筋かご５０の下端部が突出部３０に配置されているが、鉄筋かご５０の下端部を拡底部２０に配置してもよい。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａの施工方法では、図４に示すように、拡径バケット４を用いて掘削孔２に拡径部２ａを形成しているが、掘削孔２の一部を拡径する方法は限定されるものではない。
本実施形態の場所打ちコンクリート杭１Ａでは、図１に示すように、軸部１０と突出部３０とが同径に形成されているが、突出部３０を軸部１０よりも縮径してもよい。
【符号の説明】
【0030】
１Ａ コンクリート杭（実施形態）
１Ｂ コンクリート杭（他の実施形態）
２ 掘削孔
２ａ 拡径部
２ｂ 上部
２ｃ 中間部
２ｄ 下部
３ ドリリングバケット
４ 拡径バケット
４ａ 本体部
４ｂ 掘削翼
５ トレミー管
１０ 軸部
２０ 拡底部
２１ 上部
２２ 中間部
２３ 下部
３０ 突出部
４０ 構真柱
４１ 突起部
１Ｂ コンクリート杭（他の実施形態）
２ 掘削孔
２ａ 拡径部
２ｂ 上部
２ｃ 中間部
２ｄ 下部
３ ドリリングバケット
４ 拡径バケット
４ａ 本体部
４ｂ 掘削翼
５ トレミー管
１０ 軸部
２０ 拡底部
２１ 上部
２２ 中間部
２３ 下部
３０ 突出部
４０ 構真柱
４１ 突起部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】