(57)【要約】【課題】鉄筋籠の姿勢を保ちつつ、鉄筋籠をソイルセメント柱体に挿入することができる鉄筋籠挿入装置及び鉄筋籠挿入方法を提供する。【解決手段】駆動手段２２によって未硬化のソイルセメント柱体３０に圧入される棒材１２と、棒材１２の先端に係合される係合部材としての環状リング１４と、主筋２６及び帯筋２８によって籠状に構成された鉄筋籠１６と環状リング１４とを連結し、環状リング１４を鉄筋籠１６の軸芯に位置させる複数の連結部材としての誘導ワイヤ１８と、を有する鉄筋籠挿入装置１０を用い、駆動手段２２によって棒材１２をソイルセメント柱体３０に圧入することにより、鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０に挿入し、鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０の所定の深度まで挿入した後で、棒材１２のみをソイルセメント柱体３０から引き抜く。【選択図】図１
2020033822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によって未硬化のソイルセメント柱体に圧入される棒材と、
前記棒材の先端に係合される係合部材と、
主筋及び帯筋によって籠状に構成された鉄筋籠と前記係合部材とを連結し、前記係合部材を前記鉄筋籠の軸芯に位置させる複数の連結部材と、
を有する鉄筋籠挿入装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記棒材を回転させる回転機構、及び前記棒材を振動させる振動機構のうち少なくとも一方を有する、請求項１に記載の鉄筋籠挿入装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鉄筋籠挿入装置を用い、
前記棒材の先端に前記係合部材を係合させ、前記連結部材によって前記係合部材と前記鉄筋籠とを連結し、前記係合部材を前記鉄筋籠の軸芯に位置させた状態で、前記駆動手段によって前記棒材を前記ソイルセメント柱体に圧入することにより、前記鉄筋籠を前記ソイルセメント柱体に挿入し、
前記鉄筋籠を前記ソイルセメント柱体の所定の深度まで挿入した後で、前記棒材のみを前記ソイルセメント柱体から引き抜く、
鉄筋籠挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋籠挿入装置及び鉄筋籠挿入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
山留め壁や杭として用いられるソイルセメント柱体の水平力に対する耐力や靭性を高めるため、主筋及び帯筋によって籠状に構成された鉄筋籠をソイルセメント柱体に挿入することがある。例えば特許文献１には、削孔内に生コンクリートを充填しつつ、オーガースクリューによって削孔内に鉄筋籠を押込む場所打杭工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１９１７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示す場所打杭工法では、円板を介してオーガースクリューの先端を鉄筋籠の底に当接させ、オーガースクリューを回転させながら降下させることで削孔内に鉄筋籠を押込んでいる。
【０００５】
しかし、円板を介してオーガースクリューの先端を鉄筋籠の底に直接接地させているため、例えばオーガースクリューと円板の軸芯がずれて円板に偏芯した力が作用した場合に、円板が傾くことで鉄筋籠の姿勢が乱れる虞があった。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑み、鉄筋籠の姿勢を保ちつつ、鉄筋籠をソイルセメント柱体に挿入することができる鉄筋籠挿入装置及び鉄筋籠挿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】
【０００７】
請求項１に記載の鉄筋籠挿入装置は、駆動手段によって未硬化のソイルセメント柱体に圧入される棒材と、前記棒材の先端に係合される係合部材と、主筋及び帯筋によって籠状に構成された鉄筋籠と前記係合部材とを連結し、前記係合部材を前記鉄筋籠の軸芯に位置させる複数の連結部材と、を有する。
【０００８】
上記構成によれば、棒材の先端に係合部材が係合され、係合部材と鉄筋籠とが連結部材によって連結されているため、駆動手段によって棒材を未硬化のソイルセメント柱体に圧入することで、鉄筋籠をソイルセメント柱体に挿入することができる。
【０００９】
ここで、棒材の先端に係合された係合部材が、複数の連結部材を介して鉄筋籠に連結されて鉄筋籠の軸芯に位置しているため、係合部材に偏芯した力が作用して係合部材が傾いた場合であっても、係合部材の傾きを連結部材によって吸収することで、鉄筋籠の姿勢を保つことができる。
【００１０】
請求項２に記載の鉄筋籠挿入装置は、請求項１に記載の鉄筋籠挿入装置であって、前記駆動手段は、前記棒材を回転させる回転機構、及び前記棒材を振動させる振動機構のうち少なくとも一方を有する。
【００１１】
上記構成によれば、駆動手段によって棒材を回転及び（又は）振動させながらソイルセメント柱体に圧入することができる。このため、棒材の外周面と未硬化のソイルセメントとの間の摩擦を低減することができ、棒材を回転及び（又は）振動させずにソイルセメント柱体に圧入する構成と比較して、棒材の推進力をより得ることができる。
【００１２】
請求項３に記載の鉄筋籠挿入方法は、請求項１又は２に記載の鉄筋籠挿入装置を用い、前記棒材の先端に前記係合部材を係合させ、前記連結部材によって前記係合部材と前記鉄筋籠とを連結し、前記係合部材を前記鉄筋籠の軸芯に位置させた状態で、前記駆動手段によって前記棒材を前記ソイルセメント柱体に圧入することにより、前記鉄筋籠を前記ソイルセメント柱体に挿入し、前記鉄筋籠を前記ソイルセメント柱体の所定の深度まで挿入した後で、前記棒材のみを前記ソイルセメント柱体から引き抜く。
【００１３】
上記構成によれば、係合部材及び連結部材を介して棒材と鉄筋籠とを接続し、駆動手段によって棒材とともに鉄筋籠をソイルセメント柱体に圧入し、鉄筋籠の挿入後に棒材のみをソイルセメント柱体から引き抜くことで、ソイルセメント柱体に鉄筋籠を挿入することができる。
【００１４】
ここで、棒材の先端に係合された係合部材が、複数の連結部材を介して鉄筋籠に連結され、鉄筋籠の軸芯に位置しているため、係合部材に偏芯した力が作用して係合部材が傾いた場合であっても、係合部材の傾きを連結部材によって吸収することで、鉄筋籠の姿勢を保つことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、鉄筋籠の姿勢を保ちつつ、鉄筋籠をソイルセメント柱体に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は実施形態の一例に係る鉄筋籠挿入装置を示す立断面図であり、（Ｂ）はその平断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は実施形態の一例に係る鉄筋籠挿入方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１、図２を用いて本発明の実施形態の一例における鉄筋籠挿入装置、及び鉄筋籠挿入方法について説明する。
【００１８】
（鉄筋籠挿入装置）
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本実施形態の鉄筋籠挿入装置１０は、棒材１２と、棒材１２の先端に係合される係合部材としての環状リング１４と、鉄筋籠１６と環状リング１４とを連結する連結部材としての誘導ワイヤ１８と、を有している。
【００１９】
棒材１２は、例えば下端部が先細り形状とされた鋼製の丸棒であり、棒材１２の下端部の外周面には、全周にわたって径方向外側に突出する突起２０が形成されている。また、図１（Ａ）に示すように、棒材１２には、駆動手段２２が接続されている。
【００２０】
駆動手段２２は、例えばユンボ等の図示しない小型重機に装着された油圧ドリフタであり、棒材１２に連結される図示しないシャンクロッドと、シャンクロッドに回転力を付与する図示しないモータと、シャンクロッドに打撃力を付与する図示しないウエイトハンマと、を有している。
【００２１】
駆動手段２２のシャンクロッド及びモータは回転機構を構成しており、モータによってシャンクロッドを軸周りに回転させ、ウエイトハンマによってシャンクロッドを打撃することで、棒材１２に回転力及び推進力を付与する。なお、上記の駆動手段２２の構成は一例であり、回転及び打撃を併用して棒材１２に推進力を付与することができるものであれば、他の周知の駆動手段を用いてもよい。
【００２２】
環状リング１４は、金属製の円環状の部材であり、環状リング１４の中央部分には、内径が棒材１２の外径より大きく、かつ棒材１２の突起２０の外径より小さい挿入孔２４が形成されている。この挿入孔２４には、棒材１２の下端部（先端）が着脱可能かつ相対回転可能に挿入されており、棒材１２の突起２０の下面が環状リング１４の上面に当接することで、環状リング１４が棒材１２に係合されている。
【００２３】
なお、棒材１２の回転力が環状リング１４に伝わることを抑制するため、棒材１２の突起２０と環状リング１４との当接部分は、摩擦抵抗が小さくされていることが好ましい。当接部分の摩擦抵抗を小さくする方法としては、例えば当接部分にリブ等を形成して当接面積を減らす方法や、当接部分にフッ素樹脂や潤滑油を塗布する方法等が挙げられる。
【００２４】
また、環状リング１４には、環状リング１４と鉄筋籠１６とを連結するとともに、環状リング１４を鉄筋籠１６の軸芯に位置させる複数（本実施形態では８本）の誘導ワイヤ１８が接合されている。
【００２５】
誘導ワイヤ１８は、可撓性を有する金属製のワイヤであり、図１（Ｂ）に示すように、一端が環状リング１４の外周面に周方向に等間隔に接合され、平面視で環状リング１４から放射状に延びている。また、誘導ワイヤ１８の他端は、鉄筋籠１６の主筋２６の下端部にそれぞれ接合されている。
【００２６】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、鉄筋籠１６は、鉛直方向に延びる異形鉄筋からなる複数の主筋２６と、主筋２６の軸方向に互いに間隔をあけて設けられ、複数の主筋２６を囲む環状の異形鉄筋からなる複数の帯筋２８と、によって籠状に構成されている。なお、鉄筋籠１６の主筋２６は、異形鉄筋ではなく可撓性を有するワイヤ（フレキシブル鉄筋）で構成されていてもよい。
【００２７】
（鉄筋籠挿入方法）
次に、鉄筋籠挿入装置１０によって鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０に挿入する方法について説明する。
【００２８】
まず、図２（Ａ）に示すように、地盤３２にソイルセメント柱体３０を形成する。具体的には、図示しない複数本の削孔ロッドを用いて地盤３２を掘削しつつ、掘削部分にセメントミルクを注入して掘削土とセメントミルクとを混合撹拌する。これにより、一部が重複して連続する円柱形状の複数の未硬化のソイルセメント柱体３０を形成する。
【００２９】
また、主筋２６及び帯筋２８によって籠状の鉄筋籠１６を形成するとともに、鉄筋籠１６の主筋２６と環状リング１４とを誘導ワイヤ１８によって連結し、環状リング１４を鉄筋籠１６の軸芯に位置させる。次に、図２（Ｂ）に示すように、棒材１２の下端部に環状リング１４を係合させることで、環状リング１４及び誘導ワイヤ１８を介して棒材１２と鉄筋籠１６とを接続する。
【００３０】
そして、駆動手段２２によって棒材１２に回転力及び推進力を付与することで、未硬化のソイルセメント柱体３０に棒材１２を回転させながら圧入する。このとき、環状リング１４及び誘導ワイヤ１８を介して棒材１２の推進力が鉄筋籠１６に伝わり、鉄筋籠１６が棒材１２とともにソイルセメント柱体３０に挿入される。
【００３１】
その後、図２（Ｃ）に示すように、鉄筋籠１６及び棒材１２を適宜継ぎ足しながらソイルセメント柱体３０に挿入していく。そして、鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０の所定の深度まで挿入した後、図２（Ｄ）に示すように、鉄筋籠１６、環状リング１４、及び誘導ワイヤ１８を残して棒材１２のみをソイルセメント柱体３０から引き抜く。
【００３２】
上述の手順により、棒材１２を用いて未硬化のソイルセメント柱体３０に鉄筋籠１６を挿入することができる。なお、上記の手順は一例であり、手順が前後したり他の手順が含まれたりしても構わない。
【００３３】
（作用及び効果）
本実施形態によれば、鉄筋籠１６が環状リング１４及び誘導ワイヤ１８を介して棒材１２に接続されている。このため、駆動手段２２によって棒材１２とともに鉄筋籠１６を未硬化のソイルセメント柱体３０に圧入し、鉄筋籠１６の挿入後に棒材１２のみをソイルセメント柱体３０から引き抜くことで、ソイルセメント柱体３０に鉄筋籠１６を挿入することができる。
【００３４】
特に本実施形態では、棒材１２の先端に係合された環状リング１４が、複数の誘導ワイヤ１８を介して鉄筋籠１６に連結されて鉄筋籠１６の軸芯に位置している。このため、例えば棒材１２を圧入する際に、棒材１２と環状リング１４の軸芯がずれて環状リング１４に偏芯した力が作用し、環状リング１４が傾いた場合であっても、環状リング１４の傾きを複数の誘導ワイヤ１８によって吸収することができる。
【００３５】
また、誘導ワイヤ１８を介して環状リング１４を鉄筋籠１６に連結するため、環状リング１４を鉄筋籠１６に直接固定する構成と比較して、環状リング１４の大きさを小さくすることができる。このため、鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０に挿入する際に環状リング１４に作用する抵抗を低減させることができる。
【００３６】
以上より、本実施形態によれば、複数の誘導ワイヤ１８を介さずに環状リング１４によって棒材１２と鉄筋籠１６とを直接接続する構成と比較して、鉄筋籠１６の姿勢を保ちつつ、鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０に挿入することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、駆動手段２２が回転機構を有しているため、駆動手段２２によって棒材１２を回転させながらソイルセメント柱体３０に圧入することができる。このため、棒材１２の外周面と未硬化のソイルセメントとの間の摩擦を低減することができ、棒材１２を回転させずにソイルセメント柱体３０に圧入する構成と比較して、棒材１２の推進力をより得ることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態によれば、小型重機に装着した駆動手段２２によって棒材１２に回転力及び推進力を付与し、棒材１２の推進力によって鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０に挿入している。このため、大型重機等を用いずに、一度に多くの鉄筋（主筋）をソイルセメント柱体３０に挿入することができる。
【００３９】
また、棒材１２の自重を利用して鉄筋籠１６をソイルセメント柱体３０に挿入する構成と比較して、棒材１２の重量及び断面積を小さくすることができる。このため、棒材１２の鋼材量を削減することができるとともに、棒材１２を引き抜いた際にソイルセメント柱体３０に空洞ができてソイルセメント柱体３０の耐力が低下することを抑制することができる。
【００４０】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、係合部材が円環状の環状リング１４とされていた。しかし、係合部材は、棒材１２の先端に係合することができる構成とされていればよく、例えば棒材１２の外径を包含する程度の直径とされ、かつ棒材１２の先端が係合される窪みが軸芯部に形成された円板等であってもよい。
【００４２】
同様に、上記実施形態では、連結部材が可撓性を有する誘導ワイヤ１８とされていた。しかし、連結部材は、環状リング１４（係合部材）の傾きを吸収しつつ、鉄筋籠１６と環状リング１４とを連結する構成とされていればよく、例えば鉄筋籠１６及び環状リング１４にピン接合された鋼棒等であってもよい。さらに、誘導ワイヤ１８（連結部材）の数も複数であればよく、８本には限らない。
【００４３】
また、上記実施形態では、駆動手段２２が棒材１２を回転させる回転機構を有していたが、回転機構の代わりに棒材１２を振動させる振動機構を有していてもよく、回転機構及び振動機構の両方を有していてもよい。棒材１２を振動させながらソイルセメント柱体３０に圧入することで、棒材１２を回転させながらソイルセメント柱体３０に圧入する場合と同様に、棒材１２の外周面と未硬化のソイルセメントとの間の摩擦を低減させることができる。
【００４４】
なお、上記実施形態では、駆動手段２２によって棒材１２を回転させながらソイルセメント柱体３０に圧入していたが、棒材１２を回転及び振動させずにソイルセメント柱体３０に圧入する構成としてもよい。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、棒材１２の下端部（先端）が先細り形状とされていたが、棒材１２の先端形状はどのような形状とされていてもよい。また、例えば棒材１２の下端部（先端）に重りを取付け、重りの自重と駆動手段２２の回転力による推進力で棒材１２をソイルセメント柱体３０に圧入する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０   鉄筋籠挿入装置
１２   棒材
１４   環状リング（係合部材の一例）
１６   鉄筋籠
１８   誘導ワイヤ（連結部材の一例）
２２   駆動手段
２６   主筋
２８   帯筋
３０   ソイルセメント柱体
【図１】
2020033822.tif 000003
【図２】
2020033822.tif 000004