地盤補強工法
【課題】環境への影響が少なく、コストが安い木製杭を用いた、低騒音、低振動な地盤補強工法を提供する。
【解決手段】木製杭１と、木製杭１に付設した拘束材とを具備した支持杭であって、拘束材は、線材を木製杭１の外周に巻き回して付設して形成した。この木製杭１の先端に掘削刃と、スリーブ菅２と係合する係止片を有する掘削具３を装着し、クリーブ菅２の内部に挿入してスリーブ管２内部の係止片と係合する。スリーブ菅２を回転させながら地盤に圧入し、所定深度に到達後スリーブ菅２は回収し、掘削具３と木製杭１を残置する。
【解決手段】木製杭１と、木製杭１に付設した拘束材とを具備した支持杭であって、拘束材は、線材を木製杭１の外周に巻き回して付設して形成した。この木製杭１の先端に掘削刃と、スリーブ菅２と係合する係止片を有する掘削具３を装着し、クリーブ菅２の内部に挿入してスリーブ管２内部の係止片と係合する。スリーブ菅２を回転させながら地盤に圧入し、所定深度に到達後スリーブ菅２は回収し、掘削具３と木製杭１を残置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、松杭などの木杭を用いた地盤補強工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小規模住宅における地盤改良はめざましい発展を遂げている。そのなかでも今日の住宅事情を反映して、立地条件の不良な軟弱層における支持杭タイプの需要が目立ってきている。
【０００３】
支持杭の種類は多種多様であるが、特に木杭（生松丸太杭）は、鋼管杭やコンクリートパイルと比較してコストが非常に安いほか、自然材であることから環境にも優しいため、需要が高い。
【０００４】
従来、木杭の施工は先行掘りを行った後、重錘により貫入するものが一般的であるが、先行掘りは排土が発生するほか、貫入時にも騒音、振動が発生することが問題点としてあげられている。
一方で鋼管杭は無振動施工が可能で騒音や振動の問題は少ないがコストが高いという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、従来の木杭には、以下のような問題があった。
＜１＞木杭はねじり力に弱いため、木杭を回転圧入しようとすると、杭頭部に集中するねじり力によって、杭頭部が破壊してしまう。このため、回転圧入ができなかった。
＜２＞圧入のみでの貫入は推進力に乏しく、打設に手間がかかった。
＜３＞圧入のみでの貫入は推進力に乏しく、杭を安定支持層まで到達させることは困難であった。
【０００６】
本発明は、環境への影響が少なく、コストが安い木杭を用いた、低騒音、低振動な地盤補強工法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管に木杭を挿入し、前記木杭を挿入した前記スリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、前記掘削具と前記スリーブ管を地盤中で分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、地盤補強工法を提供するものである。
本願の第２発明は、木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、地盤中の前記スリーブ管に木杭を挿入し、前記掘削具と前記スリーブ管を地盤中で分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、地盤補強工法を提供するものである。
本願の第３発明は第１発明又は第２発明の地盤補強工法において、前記掘削具は、外周に抵抗翼を有することを特徴とする、地盤補強工法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞重錘により貫入していた木杭を回転貫入可能なスリーブ管を用いて施工することにより、先行掘りが不要となり、排土の発生をなくすことができる。
＜２＞本発明の地盤補強工法は支持杭として木杭を用いるものであり、環境への影響を軽減することができるほか、コストの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の地盤補強工法による補強構造の説明図（１）
【図２】掘削具の説明図
【図３】スリーブ管と掘削具の説明図
【図４】本発明の地盤補強工法の説明図（１）
【図５】本発明の地盤補強工法による補強構造の説明図（２）
【図６】本発明の地盤補強工法の説明図（２）
【発明を実施するための形態】
【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。
【００１１】
＜１＞全体構成
本発明の地盤補強工法は木杭１を支持杭として用いるものである(図１)。
木杭１は鋼管からなるスリーブ管２を用いて地盤Ａに貫入して支持杭とする。
木杭１の下端には掘削具３を有する。
以下に各構成部品を説明する。
【００１２】
＜２＞木杭
木杭１は、本発明を実施するにあたって特別な加工を要しないため、従来の松杭をそのまま流用することができる。
【００１３】
＜３＞スリーブ管
スリーブ管２は、木杭１を内挿可能な内径を有する鋼管からなる。
スリーブ管２は、地盤中に配置する木杭１よりも長尺とする。
スリーブ管２の下端には掘削具３を内挿する。
【００１４】
＜４＞掘削具
掘削具３は、スリーブ管２の先端に配置する鉄製の部材である。
掘削具３はスリーブ管２に内挿可能な外径を有し、かつ、木杭１を内挿可能な内径を有する円筒状の部材であり、先端または内部に底板３１を設けて封止する。
掘削具３の底板３１には掘削刃３２を設けても良い（図２ａ、ｂ）。掘削刃３２を設けることにより掘削時の推進力が向上する。掘削刃３２の形状としてはＹ字状や一文字状が採用できる。先端からのみ掘削刃３２が突出する場合には、地盤貫入時にスリーブ管周囲の地盤を乱すことがない。
また、掘削具３には、外周の周方向に抵抗翼３３を設けてもよい（図２ｃ）。
【００１５】
＜５＞スリーブ管と掘削具の連結
スリーブ管２の下端部内周には係止溝２１を設ける。係止溝２１は、スリーブ管２の下端から軸方向に所定の長さ形成する（図３ａ）。
そして、掘削具３の外周に係止溝２１に嵌合可能な係止片３４を設け、掘削具３をスリーブ管２に内挿する際に係止溝２１と係止片３４を嵌合する。
また、スリーブ管２の係止溝２１の上端部には、スリーブ管２の回転方向とは逆方向に、係止片３４を収容可能な係止空間２２を設ける。
スリーブ管２を地盤に貫入する際には、掘削具３がスリーブ管２に内挿され、掘削具３の係止片３４とスリーブ管２の係止溝２１とが嵌合し、係止溝２１の上端と掘削具３の係止片３４とが接触する。
スリーブ管２を回転すると、係止片３４が係止空間２２に移動し、係止空間２２の側端（受圧面）に接触する。そして、係止片３４を介して掘削具３も回転し、地盤を掘削する（図３ｂ）。
【００１６】
そして、スリーブ管２を逆回転し、係止片３４を係止空間２２から係止溝２１に移動した後に、スリーブ管２を地盤中で引き抜くように上昇すると、スリーブ管２と掘削具３とは分離し、スリーブ管３のみが上昇する。
【００１７】
次に、本発明に係る木杭１を用いた地盤補強工法とその作用・効果について説明する。
【実施例１】
【００１８】
＜１＞木杭の挿入
地上において、スリーブ管２の先端に掘削具３を設けた状態で、スリーブ管２に木杭１を内挿する（図４ａ）。
木杭１の下端は掘削具３に内挿され、掘削具３の底板３１に当接する。
【００１９】
＜２＞貫入作業
次に木杭１を挿入したスリーブ管２のうち、スリーブ管２のみを杭打ち機によって把持し、地盤Ａ中に回転圧入して貫入する。木杭１はスリーブ管２に内挿された状態で、スリーブ管２と共に貫入される（図４ｂ）。
スリーブ管２は鋼管からなるため、ねじり力によって変形、破損することがなく、回転圧入できる。回転圧入であるため、先行掘りが不要となり、排土が発生することなく、無騒音、無振動で施工することができる。
また、掘削具３の先端に掘削刃３２を設ける場合には、より容易に貫入を行うことができる。
【００２０】
＜３＞スリーブ管引き抜き
地盤Ａ中の所定の深さまで木杭１を挿入したスリーブ管２を貫入した後、スリーブ管２のみを地盤Ａから引き抜く（図４ｃ）。
そして、地盤中に残置した木杭１と掘削具３が、木杭１を支持杭とした支持構造となる（図４ｄ）。
木杭１を用いるため、環境への影響を軽減することができるほか、コストの軽減を図ることができる。
木杭１の先端が安定支持層Ｂに到達する場合には、安定支持層Ｂ及び木杭１の周面摩擦により支持する。
また、掘削具３に抵抗翼３３を設ける場合には、先端が安定支持層Ｂに到達しない場合でも、掘削具３の抵抗翼３３によって支持する（図５）。
【実施例２】
【００２１】
上記実施例においては、スリーブ管２に木杭１を挿入した状態で貫入作業を行ったが、掘削具３とスリーブ管２のみを予め地盤Ａ中に貫入してもよい（図６ａ）。
スリーブ管２は鋼管からなるため、ねじり力によって変形、破損することがなく、回転圧入できる。回転圧入であるため、先行堀りが不要となり、排土が発生することなく、無騒音、無振動で施工することができる。
そして、地盤Ａ中のスリーブ管２に木杭１を挿入する（図６ｂ）。スリーブ管２に挿入するのみであるため、容易に木杭１を地盤Ａ中に配置することができる。
木杭１を挿入した後、スリーブ管２のみを地盤Ａから引き抜く（図６ｃ）。木杭１はスリーブ管２に内挿したのみであり、また、掘削具３とスリーブ管２は一体としていないため、木杭１と掘削具３は地盤Ａ中に残したまま、スリーブ管２のみが引き抜かれる。
そして、地盤中の木杭１と掘削具３が支持構造となる（図６ｄ）。
【符号の説明】
【００２２】
１ 木杭
２ スリーブ管
２１ 凹部
３ 掘削具
３１ 底面
３２ 掘削刃
３３ 抵抗翼
３４ 凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、松杭などの木杭を用いた地盤補強工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小規模住宅における地盤改良はめざましい発展を遂げている。そのなかでも今日の住宅事情を反映して、立地条件の不良な軟弱層における支持杭タイプの需要が目立ってきている。
【０００３】
支持杭の種類は多種多様であるが、特に木杭（生松丸太杭）は、鋼管杭やコンクリートパイルと比較してコストが非常に安いほか、自然材であることから環境にも優しいため、需要が高い。
【０００４】
従来、木杭の施工は先行掘りを行った後、重錘により貫入するものが一般的であるが、先行掘りは排土が発生するほか、貫入時にも騒音、振動が発生することが問題点としてあげられている。
一方で鋼管杭は無振動施工が可能で騒音や振動の問題は少ないがコストが高いという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、従来の木杭には、以下のような問題があった。
＜１＞木杭はねじり力に弱いため、木杭を回転圧入しようとすると、杭頭部に集中するねじり力によって、杭頭部が破壊してしまう。このため、回転圧入ができなかった。
＜２＞圧入のみでの貫入は推進力に乏しく、打設に手間がかかった。
＜３＞圧入のみでの貫入は推進力に乏しく、杭を安定支持層まで到達させることは困難であった。
【０００６】
本発明は、環境への影響が少なく、コストが安い木杭を用いた、低騒音、低振動な地盤補強工法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管に木杭を挿入し、前記木杭を挿入した前記スリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、前記掘削具と前記スリーブ管を地盤中で分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、地盤補強工法を提供するものである。
本願の第２発明は、木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、地盤中の前記スリーブ管に木杭を挿入し、前記掘削具と前記スリーブ管を地盤中で分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、地盤補強工法を提供するものである。
本願の第３発明は第１発明又は第２発明の地盤補強工法において、前記掘削具は、外周に抵抗翼を有することを特徴とする、地盤補強工法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞重錘により貫入していた木杭を回転貫入可能なスリーブ管を用いて施工することにより、先行掘りが不要となり、排土の発生をなくすことができる。
＜２＞本発明の地盤補強工法は支持杭として木杭を用いるものであり、環境への影響を軽減することができるほか、コストの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の地盤補強工法による補強構造の説明図（１）
【図２】掘削具の説明図
【図３】スリーブ管と掘削具の説明図
【図４】本発明の地盤補強工法の説明図（１）
【図５】本発明の地盤補強工法による補強構造の説明図（２）
【図６】本発明の地盤補強工法の説明図（２）
【発明を実施するための形態】
【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。
【００１１】
＜１＞全体構成
本発明の地盤補強工法は木杭１を支持杭として用いるものである(図１)。
木杭１は鋼管からなるスリーブ管２を用いて地盤Ａに貫入して支持杭とする。
木杭１の下端には掘削具３を有する。
以下に各構成部品を説明する。
【００１２】
＜２＞木杭
木杭１は、本発明を実施するにあたって特別な加工を要しないため、従来の松杭をそのまま流用することができる。
【００１３】
＜３＞スリーブ管
スリーブ管２は、木杭１を内挿可能な内径を有する鋼管からなる。
スリーブ管２は、地盤中に配置する木杭１よりも長尺とする。
スリーブ管２の下端には掘削具３を内挿する。
【００１４】
＜４＞掘削具
掘削具３は、スリーブ管２の先端に配置する鉄製の部材である。
掘削具３はスリーブ管２に内挿可能な外径を有し、かつ、木杭１を内挿可能な内径を有する円筒状の部材であり、先端または内部に底板３１を設けて封止する。
掘削具３の底板３１には掘削刃３２を設けても良い（図２ａ、ｂ）。掘削刃３２を設けることにより掘削時の推進力が向上する。掘削刃３２の形状としてはＹ字状や一文字状が採用できる。先端からのみ掘削刃３２が突出する場合には、地盤貫入時にスリーブ管周囲の地盤を乱すことがない。
また、掘削具３には、外周の周方向に抵抗翼３３を設けてもよい（図２ｃ）。
【００１５】
＜５＞スリーブ管と掘削具の連結
スリーブ管２の下端部内周には係止溝２１を設ける。係止溝２１は、スリーブ管２の下端から軸方向に所定の長さ形成する（図３ａ）。
そして、掘削具３の外周に係止溝２１に嵌合可能な係止片３４を設け、掘削具３をスリーブ管２に内挿する際に係止溝２１と係止片３４を嵌合する。
また、スリーブ管２の係止溝２１の上端部には、スリーブ管２の回転方向とは逆方向に、係止片３４を収容可能な係止空間２２を設ける。
スリーブ管２を地盤に貫入する際には、掘削具３がスリーブ管２に内挿され、掘削具３の係止片３４とスリーブ管２の係止溝２１とが嵌合し、係止溝２１の上端と掘削具３の係止片３４とが接触する。
スリーブ管２を回転すると、係止片３４が係止空間２２に移動し、係止空間２２の側端（受圧面）に接触する。そして、係止片３４を介して掘削具３も回転し、地盤を掘削する（図３ｂ）。
【００１６】
そして、スリーブ管２を逆回転し、係止片３４を係止空間２２から係止溝２１に移動した後に、スリーブ管２を地盤中で引き抜くように上昇すると、スリーブ管２と掘削具３とは分離し、スリーブ管３のみが上昇する。
【００１７】
次に、本発明に係る木杭１を用いた地盤補強工法とその作用・効果について説明する。
【実施例１】
【００１８】
＜１＞木杭の挿入
地上において、スリーブ管２の先端に掘削具３を設けた状態で、スリーブ管２に木杭１を内挿する（図４ａ）。
木杭１の下端は掘削具３に内挿され、掘削具３の底板３１に当接する。
【００１９】
＜２＞貫入作業
次に木杭１を挿入したスリーブ管２のうち、スリーブ管２のみを杭打ち機によって把持し、地盤Ａ中に回転圧入して貫入する。木杭１はスリーブ管２に内挿された状態で、スリーブ管２と共に貫入される（図４ｂ）。
スリーブ管２は鋼管からなるため、ねじり力によって変形、破損することがなく、回転圧入できる。回転圧入であるため、先行掘りが不要となり、排土が発生することなく、無騒音、無振動で施工することができる。
また、掘削具３の先端に掘削刃３２を設ける場合には、より容易に貫入を行うことができる。
【００２０】
＜３＞スリーブ管引き抜き
地盤Ａ中の所定の深さまで木杭１を挿入したスリーブ管２を貫入した後、スリーブ管２のみを地盤Ａから引き抜く（図４ｃ）。
そして、地盤中に残置した木杭１と掘削具３が、木杭１を支持杭とした支持構造となる（図４ｄ）。
木杭１を用いるため、環境への影響を軽減することができるほか、コストの軽減を図ることができる。
木杭１の先端が安定支持層Ｂに到達する場合には、安定支持層Ｂ及び木杭１の周面摩擦により支持する。
また、掘削具３に抵抗翼３３を設ける場合には、先端が安定支持層Ｂに到達しない場合でも、掘削具３の抵抗翼３３によって支持する（図５）。
【実施例２】
【００２１】
上記実施例においては、スリーブ管２に木杭１を挿入した状態で貫入作業を行ったが、掘削具３とスリーブ管２のみを予め地盤Ａ中に貫入してもよい（図６ａ）。
スリーブ管２は鋼管からなるため、ねじり力によって変形、破損することがなく、回転圧入できる。回転圧入であるため、先行堀りが不要となり、排土が発生することなく、無騒音、無振動で施工することができる。
そして、地盤Ａ中のスリーブ管２に木杭１を挿入する（図６ｂ）。スリーブ管２に挿入するのみであるため、容易に木杭１を地盤Ａ中に配置することができる。
木杭１を挿入した後、スリーブ管２のみを地盤Ａから引き抜く（図６ｃ）。木杭１はスリーブ管２に内挿したのみであり、また、掘削具３とスリーブ管２は一体としていないため、木杭１と掘削具３は地盤Ａ中に残したまま、スリーブ管２のみが引き抜かれる。
そして、地盤中の木杭１と掘削具３が支持構造となる（図６ｄ）。
【符号の説明】
【００２２】
１ 木杭
２ スリーブ管
２１ 凹部
３ 掘削具
３１ 底面
３２ 掘削刃
３３ 抵抗翼
３４ 凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、
先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管に木杭を挿入し、
前記木杭を挿入した前記スリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、
前記掘削具と前記スリーブ管を分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、
地盤補強工法。
【請求項２】
木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、
先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、
前記スリーブ管に木杭を挿入し、
前記掘削具と前記スリーブ管を分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、
地盤補強工法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の地盤補強工法において、
前記掘削具は、外周に抵抗翼を有することを特徴とする、
地盤補強工法。
【請求項１】
木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、
先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管に木杭を挿入し、
前記木杭を挿入した前記スリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、
前記掘削具と前記スリーブ管を分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、
地盤補強工法。
【請求項２】
木杭によって地盤の補強を行う地盤補強工法であって、
先端に掘削具を設けた鋼製のスリーブ管を回転しながら地盤中に貫入し、
前記スリーブ管に木杭を挿入し、
前記掘削具と前記スリーブ管を分離し、前記スリーブ管のみを地盤から引き抜き、前記木杭を地盤中に残置することを特徴とする、
地盤補強工法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の地盤補強工法において、
前記掘削具は、外周に抵抗翼を有することを特徴とする、
地盤補強工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１４９９３（Ｐ２０１２−２１４９９３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９７９０（Ｐ２０１１−７９７９０）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５９１２２６５８６）兼松日産農林株式会社 (23)
【出願人】（５９１０８２３６２）シントク工業株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５９１２２６５８６）兼松日産農林株式会社 (23)
【出願人】（５９１０８２３６２）シントク工業株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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