土留用の自立杭及びその自立杭へのプレストレス導入方法
【課題】杭の運搬時や打設時においても緊張材の損傷を防止することができ、且つ打設したソイルセメントの硬化後においても、再緊張が可能な土留用の自立杭、及びその自立杭を用いた土留用の自立杭へのプレストレス導入方法を提供すること。
【解決手段】プレストレス用の緊張材を保持部材でもって長手方向に取り付けてある土留用の自立杭であって、前記緊張材の周囲を覆うように鞘部材を取り付け、前記鞘部材と前記保持部材との間にシール部材を介在させて前記鞘部材の内部を封止してあることを特徴とする。
【解決手段】プレストレス用の緊張材を保持部材でもって長手方向に取り付けてある土留用の自立杭であって、前記緊張材の周囲を覆うように鞘部材を取り付け、前記鞘部材と前記保持部材との間にシール部材を介在させて前記鞘部材の内部を封止してあることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土留用の自立杭及びその自立杭を使用したプレストレスの導入方法に関し、特にプレストレス用の緊張材を長手方向に取り付けてある土留用の自立杭及びその自立杭へのプレストレス導入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切り梁や、アースアンカーなどの支保工の設置数を低減させるために、土留め用壁材（鋼矢板や、鋼材など）或いは土留用の自立杭に対してプレストレスを導入することが知られている。土留め用壁材、土留用の自立杭にプレストレスを導入するには、当該壁材にＰＣ鋼線やＰＣ鋼棒などの緊張材を取りつけ、当該緊張材を引締することにより引張力を導入するものである。
【特許文献１】特開平１１−５０４４６号公報
【特許文献２】実開平５−５４６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のプレストレス導入用の土留用の自立杭には、以下のような問題があった。
（１）緊張材が外部に露出しているため、杭の運搬時や打設時において緊張材の損傷が起こると所望のプレストレスを導入できない場合がある。
（２）ソイルセメントの打設時に緊張材にソイルセメントが付着するため、緊張材が腐食し、経年劣化を引き起こす恐れが生じる。また、緊張材に付着したソイルセメントによって緊張材の緊張力の摩擦損失が大きくなってしまう。
（３）ソイルセメントの硬化後に再緊張を行うことができない。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するために、杭の運搬時や打設時においても緊張材の損傷を防止することができ、且つ打設したソイルセメントの硬化後においても再緊張が可能な土留用の自立杭、及びその自立杭へのプレストレス導入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、プレストレス用の緊張材を長手方向に取り付けてある土留用の自立杭であって前記緊張材の周囲を覆うように鞘部材を取り付けてあることを特徴とする、土留用の自立杭を提供することを要旨としている。
【０００６】
また、本願の第２発明は、本願の第１発明に記載の土留用の自立杭であって、前記鞘部材の端部に、シール部材を取付けてあることを特徴とする、土留用の自立杭を提供することを要旨としている。
【０００７】
また、本願の第３発明は、本願の第２発明に記載の土留用の自立杭であって、前記杭体の側面には、貫通孔を設けた垂直板である保持部材を長手方向に二箇所地上側と地下側に離隔して配置してあり、前記緊張材は前記保持部材によって締結されており、前記保持部材のうち、地下側の保持部材と前記鞘部材の一端部との間には、前記シール部材が介在してあり、前記地上側の保持部材と前記鞘部材の他端部との間には、前記緊張材に螺号可能なナットを設けてあり、前記ナットを螺号することによって前記鞘部材を地下側に押し込むように移動させ、前記鞘部材の一端部を前記シール部材に埋め込んで当該鞘部材内部を封止するように構成してあることを特徴とする、土留用の自立杭を提供することを要旨としている。
【０００８】
また、本願の第４発明には、本願の第１発明乃至第３発明の何れかに記載の土留用の自立杭を用いた土留用の自立杭へのプレストレス導入方法であって、前記自立杭を地中に打設したのち、当該自立杭の周囲にセメントモルタルを打設し、前記セメントモルタルの硬化前に、前記自立杭に設けた緊張材を緊張し、前記セメントモルタルの硬化後、必要に応じて前記緊張材を再緊張することを特徴とする、土留用の自立杭へのプレストレス導入方法を提供することを要旨としている。
【発明の効果】
【０００９】
したがって、本発明によれば、次のような効果のうち、少なくとも一つを得ることができる。
（１）鞘部材によって緊張材の露出を防止するため、杭の運搬時や打設時において緊張材が損傷することがない。
（２）ソイルセメントの打設時においても、緊張材にソイルセメントが付着しないため、緊張材が腐食したり、緊張材の緊張力の摩擦損失が大きくなることなく、所望の特性が得られる。
（３）ソイルセメントの硬化後であっても、何回でも再緊張を行うことができる。
（４）鞘部材の保持用ナットの締め付け後、当該ナットと地上側の保持部材との間に設けた隙間が、プレストレス導入時における緊張材の伸びしろとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【００１１】
（１）杭体１、保持部材
図１は、本発明の土留用の自立杭の概略を示す正面図である。
本実施例では杭体１にＨ鋼を用いている。杭体１の側面には、緊張材３を取り付けるための保持部材が当該杭体の長手方向に配されている。
前記保持部材は、平面に貫通孔を設けてある平板上の部材であって前記杭体１の長手方向の面に対して垂直になるように少なくとも二箇所（地上側、地下側）に配してあり、図１においては、地下側に配された保持部材２ａと、地上側に配された保持部材２ｂと、からなる。
【００１２】
なお、前記保持部材２ａ、２ｂには、必要に応じてリブ部材を設けておいてもよい。
【００１３】
また、保持部材２ａ、２ｂは前記貫通孔に後述する緊張材３を貫通させたのち、保持用ナット６ａ、６ｂにて保持するように構成してある。
【００１４】
なお、本発明においては、杭体１はＨ鋼に限定されるものではなく、自立杭として使用可能な全ての部材を含むものとする。また、杭体に取り付ける保持部材の数についても、本実施例の態様に限定するものではない。
【００１５】
（２）緊張材３
緊張材３は一般的にプレストレスを導入するための部材を用いるものとし、例えばＰＣ鋼棒などが挙げられる。
前記緊張材の両端部近傍は螺合部３１が形成されており、当該螺合部３１に保持部材２を介しながら保持用ナットを両端からそれぞれ螺合することによって当該緊張材３を杭体１に保持する。
図１においては、緊張材１の地下側端部近傍は、保持用ナット６ａによって締結固定されており、緊張材１の地上側端部近傍は、保持用ナット６ｂによって締結固定されている。
【００１６】
（３）鞘部材４
鞘部材４は、地下側の保持部材２ａと地中側の保持部材２ｂとの間に配される中空状の部材であって、当該中空部分に緊張材３を挿通させることによって、当該緊張材３の露出を防止するように構成されている。
【００１７】
（４）シール部材５
図２は地下側の緊張材端部と保持部材２ａとの締結構造の部分拡大図であり、図３は地上側の緊張材端部と保持部材２ｂとの締結構造の部分拡大図である。
シール部材５は、前記緊張材３の外径より大きい内径を有する筒状、リング状の弾性部材である。当該シール部材５に前記緊張材３を挿入することによって、当該シール部材５が保持部材２ａと鞘部材４との間に介在するように構成する。
より詳細に説明すると、シール部材５は、図１、２に示すように、地下側の保持部材２ａと鞘部材４との間に生じる隙間を埋めることによって前記鞘部材４の中空部分に配されてある緊張材３と外部とが連通しないように設けられた部材である。
【００１８】
図１、３に示すように、鞘部材保持用ナット７は、緊張材の両端近傍に配置されるナットの間に介在するように配置されており、鞘部材保持用ナット７を締めることにより、鞘部材４が前記ナット７の移動に追従して移動し当該シール部材５を押圧して端部が埋め込まれるように構成されている。
当該シール部材に前記鞘部材が埋め込まれることによって、保持部材２ａとシール部材５との間に生じる隙間や、シール部材５と鞘部材４との間に生じる隙間を埋めることができる。
【００１９】
このとき、図３に示すように、地上側の保持部材２ｂと鞘部材保持用ナット７との間に、適当な間隔Ｌを設けておくことが好ましい。
上記間隔Ｌを設けておくことにより、当該自立杭にプレストレスを導入する際に杭体１が撓んで全長が小さくなっても、鞘部材保持用ナット７が地上側の保持部材２ｂに接触することを防止できる。
【００２０】
なお、シール部材５には、緊張材３が挿通してある鞘部材４の中空部分と外部とが連通しないように構成できる部材であれば、周知の部材を使用することができる。
例えば、弾性部材からなる平板状の部材を前記緊張材３の周囲に巻き付けたものや、ワッシャーを用いても良いし、緊張材の長手方向に対して蛇腹状に形成してある弾性部材を用いても良い。
【００２１】
次に、本発明の土留用の自立杭を用いた、自立杭へのプレストレスの導入方法について説明する。
（１）削孔・自立杭の打設
まず、該当地盤を削孔し、先に記載した本願発明の自立杭を打設する。打設の際には、既に杭体１に緊張材３が仮取付してある状態とする。
【００２２】
（２）一次緊張
次に、当該自立杭の周囲の開口部分にセメントモルタルを打設し、当該セメントモルタルが硬化する前に緊張材に一次緊張を導入する。
一時緊張の導入後、保持用ナット６ｂと保持部材２ｂとの間に隙間が生じた場合には、保持用ナット６ｂを再締結する。
【００２３】
（３）再緊張
セメントモルタルの硬化後であっても、鞘部材４の内部にセメントモルタルや土砂が流入することがないため、必要に応じて前記緊張材３に再緊張を導入することができる。例えば、施工後の杭体に生じる曲げモーメントが土圧等によって変化した場合であっても緊張力の調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の土留用の自立杭の概略を示す正面図
【図２】図１における地下側の緊張材端部と保持部材との締結構造の部分拡大図
【図３】図２における地上側の緊張材端部と保持部材との締結構造の部分拡大図
【符号の説明】
【００２５】
１ 杭体
２ａ、２ｂ 保持部材
３ 緊張材
４ 鞘部材
５ シール部材
６ａ、６ｂ 保持用ナット
７ 鞘部材保持用ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土留用の自立杭及びその自立杭を使用したプレストレスの導入方法に関し、特にプレストレス用の緊張材を長手方向に取り付けてある土留用の自立杭及びその自立杭へのプレストレス導入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切り梁や、アースアンカーなどの支保工の設置数を低減させるために、土留め用壁材（鋼矢板や、鋼材など）或いは土留用の自立杭に対してプレストレスを導入することが知られている。土留め用壁材、土留用の自立杭にプレストレスを導入するには、当該壁材にＰＣ鋼線やＰＣ鋼棒などの緊張材を取りつけ、当該緊張材を引締することにより引張力を導入するものである。
【特許文献１】特開平１１−５０４４６号公報
【特許文献２】実開平５−５４６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のプレストレス導入用の土留用の自立杭には、以下のような問題があった。
（１）緊張材が外部に露出しているため、杭の運搬時や打設時において緊張材の損傷が起こると所望のプレストレスを導入できない場合がある。
（２）ソイルセメントの打設時に緊張材にソイルセメントが付着するため、緊張材が腐食し、経年劣化を引き起こす恐れが生じる。また、緊張材に付着したソイルセメントによって緊張材の緊張力の摩擦損失が大きくなってしまう。
（３）ソイルセメントの硬化後に再緊張を行うことができない。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するために、杭の運搬時や打設時においても緊張材の損傷を防止することができ、且つ打設したソイルセメントの硬化後においても再緊張が可能な土留用の自立杭、及びその自立杭へのプレストレス導入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、プレストレス用の緊張材を長手方向に取り付けてある土留用の自立杭であって前記緊張材の周囲を覆うように鞘部材を取り付けてあることを特徴とする、土留用の自立杭を提供することを要旨としている。
【０００６】
また、本願の第２発明は、本願の第１発明に記載の土留用の自立杭であって、前記鞘部材の端部に、シール部材を取付けてあることを特徴とする、土留用の自立杭を提供することを要旨としている。
【０００７】
また、本願の第３発明は、本願の第２発明に記載の土留用の自立杭であって、前記杭体の側面には、貫通孔を設けた垂直板である保持部材を長手方向に二箇所地上側と地下側に離隔して配置してあり、前記緊張材は前記保持部材によって締結されており、前記保持部材のうち、地下側の保持部材と前記鞘部材の一端部との間には、前記シール部材が介在してあり、前記地上側の保持部材と前記鞘部材の他端部との間には、前記緊張材に螺号可能なナットを設けてあり、前記ナットを螺号することによって前記鞘部材を地下側に押し込むように移動させ、前記鞘部材の一端部を前記シール部材に埋め込んで当該鞘部材内部を封止するように構成してあることを特徴とする、土留用の自立杭を提供することを要旨としている。
【０００８】
また、本願の第４発明には、本願の第１発明乃至第３発明の何れかに記載の土留用の自立杭を用いた土留用の自立杭へのプレストレス導入方法であって、前記自立杭を地中に打設したのち、当該自立杭の周囲にセメントモルタルを打設し、前記セメントモルタルの硬化前に、前記自立杭に設けた緊張材を緊張し、前記セメントモルタルの硬化後、必要に応じて前記緊張材を再緊張することを特徴とする、土留用の自立杭へのプレストレス導入方法を提供することを要旨としている。
【発明の効果】
【０００９】
したがって、本発明によれば、次のような効果のうち、少なくとも一つを得ることができる。
（１）鞘部材によって緊張材の露出を防止するため、杭の運搬時や打設時において緊張材が損傷することがない。
（２）ソイルセメントの打設時においても、緊張材にソイルセメントが付着しないため、緊張材が腐食したり、緊張材の緊張力の摩擦損失が大きくなることなく、所望の特性が得られる。
（３）ソイルセメントの硬化後であっても、何回でも再緊張を行うことができる。
（４）鞘部材の保持用ナットの締め付け後、当該ナットと地上側の保持部材との間に設けた隙間が、プレストレス導入時における緊張材の伸びしろとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【００１１】
（１）杭体１、保持部材
図１は、本発明の土留用の自立杭の概略を示す正面図である。
本実施例では杭体１にＨ鋼を用いている。杭体１の側面には、緊張材３を取り付けるための保持部材が当該杭体の長手方向に配されている。
前記保持部材は、平面に貫通孔を設けてある平板上の部材であって前記杭体１の長手方向の面に対して垂直になるように少なくとも二箇所（地上側、地下側）に配してあり、図１においては、地下側に配された保持部材２ａと、地上側に配された保持部材２ｂと、からなる。
【００１２】
なお、前記保持部材２ａ、２ｂには、必要に応じてリブ部材を設けておいてもよい。
【００１３】
また、保持部材２ａ、２ｂは前記貫通孔に後述する緊張材３を貫通させたのち、保持用ナット６ａ、６ｂにて保持するように構成してある。
【００１４】
なお、本発明においては、杭体１はＨ鋼に限定されるものではなく、自立杭として使用可能な全ての部材を含むものとする。また、杭体に取り付ける保持部材の数についても、本実施例の態様に限定するものではない。
【００１５】
（２）緊張材３
緊張材３は一般的にプレストレスを導入するための部材を用いるものとし、例えばＰＣ鋼棒などが挙げられる。
前記緊張材の両端部近傍は螺合部３１が形成されており、当該螺合部３１に保持部材２を介しながら保持用ナットを両端からそれぞれ螺合することによって当該緊張材３を杭体１に保持する。
図１においては、緊張材１の地下側端部近傍は、保持用ナット６ａによって締結固定されており、緊張材１の地上側端部近傍は、保持用ナット６ｂによって締結固定されている。
【００１６】
（３）鞘部材４
鞘部材４は、地下側の保持部材２ａと地中側の保持部材２ｂとの間に配される中空状の部材であって、当該中空部分に緊張材３を挿通させることによって、当該緊張材３の露出を防止するように構成されている。
【００１７】
（４）シール部材５
図２は地下側の緊張材端部と保持部材２ａとの締結構造の部分拡大図であり、図３は地上側の緊張材端部と保持部材２ｂとの締結構造の部分拡大図である。
シール部材５は、前記緊張材３の外径より大きい内径を有する筒状、リング状の弾性部材である。当該シール部材５に前記緊張材３を挿入することによって、当該シール部材５が保持部材２ａと鞘部材４との間に介在するように構成する。
より詳細に説明すると、シール部材５は、図１、２に示すように、地下側の保持部材２ａと鞘部材４との間に生じる隙間を埋めることによって前記鞘部材４の中空部分に配されてある緊張材３と外部とが連通しないように設けられた部材である。
【００１８】
図１、３に示すように、鞘部材保持用ナット７は、緊張材の両端近傍に配置されるナットの間に介在するように配置されており、鞘部材保持用ナット７を締めることにより、鞘部材４が前記ナット７の移動に追従して移動し当該シール部材５を押圧して端部が埋め込まれるように構成されている。
当該シール部材に前記鞘部材が埋め込まれることによって、保持部材２ａとシール部材５との間に生じる隙間や、シール部材５と鞘部材４との間に生じる隙間を埋めることができる。
【００１９】
このとき、図３に示すように、地上側の保持部材２ｂと鞘部材保持用ナット７との間に、適当な間隔Ｌを設けておくことが好ましい。
上記間隔Ｌを設けておくことにより、当該自立杭にプレストレスを導入する際に杭体１が撓んで全長が小さくなっても、鞘部材保持用ナット７が地上側の保持部材２ｂに接触することを防止できる。
【００２０】
なお、シール部材５には、緊張材３が挿通してある鞘部材４の中空部分と外部とが連通しないように構成できる部材であれば、周知の部材を使用することができる。
例えば、弾性部材からなる平板状の部材を前記緊張材３の周囲に巻き付けたものや、ワッシャーを用いても良いし、緊張材の長手方向に対して蛇腹状に形成してある弾性部材を用いても良い。
【００２１】
次に、本発明の土留用の自立杭を用いた、自立杭へのプレストレスの導入方法について説明する。
（１）削孔・自立杭の打設
まず、該当地盤を削孔し、先に記載した本願発明の自立杭を打設する。打設の際には、既に杭体１に緊張材３が仮取付してある状態とする。
【００２２】
（２）一次緊張
次に、当該自立杭の周囲の開口部分にセメントモルタルを打設し、当該セメントモルタルが硬化する前に緊張材に一次緊張を導入する。
一時緊張の導入後、保持用ナット６ｂと保持部材２ｂとの間に隙間が生じた場合には、保持用ナット６ｂを再締結する。
【００２３】
（３）再緊張
セメントモルタルの硬化後であっても、鞘部材４の内部にセメントモルタルや土砂が流入することがないため、必要に応じて前記緊張材３に再緊張を導入することができる。例えば、施工後の杭体に生じる曲げモーメントが土圧等によって変化した場合であっても緊張力の調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の土留用の自立杭の概略を示す正面図
【図２】図１における地下側の緊張材端部と保持部材との締結構造の部分拡大図
【図３】図２における地上側の緊張材端部と保持部材との締結構造の部分拡大図
【符号の説明】
【００２５】
１ 杭体
２ａ、２ｂ 保持部材
３ 緊張材
４ 鞘部材
５ シール部材
６ａ、６ｂ 保持用ナット
７ 鞘部材保持用ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレストレス用の緊張材を長手方向に取り付けてある土留用の自立杭であって
前記緊張材の周囲を覆うように鞘部材を取り付けてあることを特徴とする、
土留用の自立杭。
【請求項２】
請求項１に記載の土留用の自立杭であって、
前記鞘部材の端部に、シール部材を取付けてあることを特徴とする、
土留用の自立杭。
【請求項３】
請求項２に記載の土留用の自立杭であって、
前記杭体の側面には、貫通孔を設けた垂直板である保持部材を長手方向に二箇所地上側と地下側に離隔して配置してあり、
前記緊張材は前記保持部材によって締結されており、
前記保持部材のうち、地下側の保持部材と前記鞘部材の一端部との間には、前記シール部材が介在してあり、
前記地上側の保持部材と前記鞘部材の他端部との間には、前記緊張材に螺号可能なナットを設けてあり、
前記ナットを螺号することによって前記鞘部材を地下側に押し込むように移動させ、前記鞘部材の一端部を前記シール部材に埋め込んで当該鞘部材内部を封止するように構成してあることを特徴とする、
土留用の自立杭。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の土留用の自立杭を用いた土留用の自立杭へのプレストレス導入方法であって、
前記自立杭を地中に打設したのち、当該自立杭の周囲にセメントモルタルを打設し、
前記セメントモルタルの硬化前に、前記自立杭に設けた緊張材を緊張し、
前記セメントモルタルの硬化後、必要に応じて前記緊張材を再緊張することを特徴とする、
土留用の自立杭へのプレストレス導入方法。
【請求項１】
プレストレス用の緊張材を長手方向に取り付けてある土留用の自立杭であって
前記緊張材の周囲を覆うように鞘部材を取り付けてあることを特徴とする、
土留用の自立杭。
【請求項２】
請求項１に記載の土留用の自立杭であって、
前記鞘部材の端部に、シール部材を取付けてあることを特徴とする、
土留用の自立杭。
【請求項３】
請求項２に記載の土留用の自立杭であって、
前記杭体の側面には、貫通孔を設けた垂直板である保持部材を長手方向に二箇所地上側と地下側に離隔して配置してあり、
前記緊張材は前記保持部材によって締結されており、
前記保持部材のうち、地下側の保持部材と前記鞘部材の一端部との間には、前記シール部材が介在してあり、
前記地上側の保持部材と前記鞘部材の他端部との間には、前記緊張材に螺号可能なナットを設けてあり、
前記ナットを螺号することによって前記鞘部材を地下側に押し込むように移動させ、前記鞘部材の一端部を前記シール部材に埋め込んで当該鞘部材内部を封止するように構成してあることを特徴とする、
土留用の自立杭。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の土留用の自立杭を用いた土留用の自立杭へのプレストレス導入方法であって、
前記自立杭を地中に打設したのち、当該自立杭の周囲にセメントモルタルを打設し、
前記セメントモルタルの硬化前に、前記自立杭に設けた緊張材を緊張し、
前記セメントモルタルの硬化後、必要に応じて前記緊張材を再緊張することを特徴とする、
土留用の自立杭へのプレストレス導入方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−６９６０４（Ｐ２００８−６９６０４Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５１４４７（Ｐ２００６−２５１４４７）
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１１２０９３）ヒロセ株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１１２０９３）ヒロセ株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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