(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削した掘削穴にケーシングを埋設し、前記ケーシングに杭把持装置を取付け、前記ケーシングに挿入する第１の杭を前記杭把持装置に把持させた後、前記第１の杭を貫通する貫通部へ掘削ロッドを挿入し、杭打機に前記掘削ロッドを取付けて、前記掘削穴の下に、前記第１の杭より大径の縦穴を掘削する初期掘削工程と、
前記掘削ロッドの下端部を前記縦穴の底面に預け、前記杭打機から前記掘削ロッドを取り外し、第２の杭と中継ぎ掘削ロッドを吊り下げて、前記掘削ロッドと前記中継ぎ掘削ロッドを接続し、前記第１の杭と前記第２の杭を接続した後、前記杭打機に前記中継ぎ掘削ロッドを取付けて、前記第１の杭と前記第２の杭を、前記杭打ち機に吊下げる杭継工程と、
前記杭把持装置の把持を開放し、前記杭打機で、前記掘削ロッド及び前記中継ぎ掘削ロッドを降下させ、前記縦穴を掘削しながら、前記第１の杭と前記第２の杭を、前記縦穴に沈下させる杭沈下工程と、
前記杭継工程と前記杭沈下工程を繰り返し、前記第１の杭の先端部が所定位置に達した後、前記把持装置で、前記第１の杭に順次接続された最上部の杭を把持したまま、前記掘削ロッドで、前記縦穴を掘削しながら根固め液を注入攪拌して根固め部を形成し、前記掘削ロッドを前記貫通部から引き上げる根固め部形成工程と、
前記杭把持装置の把持を開放し、前記第１の杭の先端部を前記根固め部に沈下させる杭根固め工程と、
を有する杭の施工方法。
【請求項２】
前記ケーシングの径は、前記縦穴の径より大径とされ、前記ケーシングの内部は、掘削泥土の溜まり部とされる請求項１に記載の杭の施工方法。
【請求項３】
前記中継ぎ掘削ロッドは、前記第２の杭の貫通部へ挿入された状態で、前記第２の杭の頭部に設けられた杭吊り治具へワイヤーで連結され、前記第２の杭と共に吊り下げられ前記第２の杭の下端から、前記中継ぎ掘削ロッドの下端が下方に突き出た状態で前記掘削ロッドと接続される請求項１又は２に記載の杭の施工方法。
【請求項４】
前記杭把持装置を前記ケーシングの周壁に取付け、前記第１の杭の頭部を前記杭把持装置で把持して上昇させた状態で、前記第２の杭と接続する請求項２又は３に記載の杭の施工方法。
【請求項５】
前記掘削ロッドの掘削中に使用される掘削液は、固化後、前記縦穴と前記杭の周面との周面抵抗を発揮するセメント系固定液である請求項１〜４のいずれか１項に記載の杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の線路間やホーム内など、列車軌道に近接して杭を施工する場合、列車の運行が優先されるため、最終電車の通過後から始発電車の通過前までの２、３時間しか作業時間が確保できない。杭頭の上部空間には架線や屋根等が存在するため、これらを避けた低空頭（４ｍ程度）条件下での作業となる、などの制約がある。
【０００３】
これらの制約を満たして杭を施工する方法として、一般的に、下記のＴＢＨ工法が採用されている。即ち、杭打機は、低空頭条件下で使用可能な小型の掘削機を使用し、杭の種類は、低空頭条件下で施工可能で、掘削途中でも掘削機の退避が可能な場所打ち杭を構築し、掘削土の排土処理方式は、広い空間を必要としないリバース方式を用いている。
【０００４】
しかし、場所打ち杭を構築する場合、掘削時にベントナイト泥水等の比重の小さい安定液（比重１．０〜１．１程度）を用いるため、掘削した穴壁が崩壊する危険性が高い。このため、穴壁を保護する防護対策（例えば、表層ケーシングの併用や薬液注入、地盤改良による地盤補強等）を行う必要がある。この結果、１本の杭を施工するのに多大の時間とコストを要するという問題がある。更に、鉄筋籠の建て込みやコンクリート打設などの現場作業が多いため、構築された場所打ち杭の品質が施工者の技量に左右されやすいという問題もある。
【０００５】
一方、穴壁の崩壊を抑制し安定した杭の品質を確保する施工方法として、既製杭を用いた中掘り工法がある。既製杭は工場で製作されるため、杭自体の品質確保が容易となる。掘削方法は、水掘り（地盤によってはベントナイト泥水）を基本とし、掘削土を泥土化しながら同時に既製杭を沈下させ、掘削土を既製杭の内部を通して既製杭の上部から排土する。泥土化された掘削土は、地盤の比重よりやや小さくなる程度であり、また、穴壁が既製杭で保護されているため、穴壁の崩壊が抑制される。
【０００６】
しかし、一般的に、中掘り工法で使用される掘削ヘッドのオーガ径は、既製杭の外径より小さく、掘削した杭穴に既製杭を沈下させるには、大きな力で既製杭を杭穴に押し込む必要がある。このため、大きな反力に耐え得る大型の杭打機を必要とし、空頭制限がある鉄道の線路間やホーム内などでの杭施工においては、既製杭を用いた中掘り工法が採用されることはなかった。
そこで、空頭制限がある場所で既製杭を施工する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
図２３に示すように、特許文献１に記載の既製杭の施工方法は、杭の埋設位置が既存の橋梁９８に近接し、杭頭の上部空間には床版張出部９８ａが存在している。このため、杭の埋設位置には杭打ち用の桟橋８０が設けられ、桟橋８０の上には杭の埋設位置を挟んでレール８１が敷かれ、レール８１の上を横移動装置８６が走行可能とされている。横移動装置８６は、車輪を備えた支持枠８２と、支持枠８２に取付けられ支持枠８２と異なる方向に移動可能な移動クレーン８４を有している。
【０００８】
この構成により、横移動装置８６を移動させ、床版張出部９８ａを避けた位置で大型クレーン８５を用いて、杭部材８９を移動クレーン８４に取り付けることができる。その後、横移動装置８６を杭の埋設位置まで横方向に移動させれば、杭部材８９を埋設中の杭部材８７、８８に連結できる。連結後、掘削機９２で掘削ヘッド９６を回転させて掘削しながら杭部材８９を埋設する。掘削された掘削土は、排水管９４から排出される。
これにより、空頭制限があっても既製杭を中掘り工法で施工できる。
【０００９】
しかし、鉄道の線路間やホーム内等では、横移動装置１２を設置する場所が確保できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２６６０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事実に鑑み、大型の装置を必要とせず、低空頭条件下で既製杭の施工を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明に係る杭の施工方法は、地盤を掘削した掘削穴にケーシングを埋設し、前記ケーシングに杭把持装置を取付け、前記ケーシングに挿入する第１の杭を前記杭把持装置に把持させた後、前記第１の杭を貫通する貫通部へ掘削ロッドを挿入し、杭打機に前記掘削ロッドを取付けて、前記掘削穴の下に、前記第１の杭より大径の縦穴を掘削する初期掘削工程と、前記掘削ロッドの下端部を前記縦穴の底面に預け、前記杭打機から前記掘削ロッドを取り外し、第２の杭と中継ぎ掘削ロッドを吊り下げて、前記掘削ロッドと前記中継ぎ掘削ロッドを接続し、前記第１の杭と前記第２の杭を接続した後、前記杭打機に前記中継ぎ掘削ロッドを取付けて、前記第１の杭と前記第２の杭を、前記杭打ち機に吊下げる杭継工程と、前記杭把持装置の把持を開放し、前記杭打機で、前記掘削ロッド及び前記中継ぎ掘削ロッドを降下させ、前記縦穴を掘削しながら、前記第１の杭と前記第２の杭を、前記縦穴に沈下させる杭沈下工程と、前記杭継工程と前記杭沈下工程を繰り返し、前記第１の杭の先端部が所定位置に達した後、前記把持装置で、前記第１の杭に順次接続された最上部の杭を把持したまま、前記掘削ロッドで、前記縦穴を掘削しながら根固め液を注入攪拌して根固め部を形成し、前記掘削ロッドを前記貫通部から引き上げる根固め部形成工程と、前記杭把持装置の把持を開放し、前記第１の杭の先端部を前記根固め部に沈下させる杭根固め工程と、を有することを特徴としている。
【００１３】
このように、第１の杭より大径の縦穴を掘削することにより、大きな力で押し込まなくても第１の杭及び順次接続された第２の杭以降の杭は自重で掘削穴を沈下する。従って、杭を押し込む能力のない小型の杭打機を使用して杭施工ができる。
また、杭の最下部となる第１の杭の先端部が所定位置に達したら、根固め部を形成し、第１の杭の先端部を根固め部で固定することにより、これらの杭の支持力が確保される。
このように、大型の装置を必要とせず、低空頭条件下で杭を接続することで、所定長の杭を施工できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の杭の施工方法において、前記ケーシングの径は、前記縦穴の径より大径とされ、前記ケーシングの内部は、掘削泥土の溜まり部とされることを特徴としている。
これにより、掘削により発生した排土を、ケーシング内部の掘削泥土の溜まり部を利用して処理ができ、掘削土の排土処理に広い空間を必要としない。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の杭の施工方法において、前記中継ぎ掘削ロッドは、前記第２の杭の貫通部へ挿入された状態で、前記第２の杭の頭部に設けられた杭吊り治具へワイヤー等で連結され、前記第２の杭と共に吊下げられ前記第２の杭の下端から、前記中継ぎ掘削ロッドの下端が下方に突き出た状態で前記掘削ロッドと接続されることを特徴としている。
【００１６】
これにより、中継ぎ掘削ロッドを囲む第２の杭に邪魔されず、掘削ロッドと中継ぎ掘削ロッドを容易に接続できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の杭の施工方法において、前記杭把持装置を前記ケーシングの周壁に取付け、前記第１の杭の頭部を前記杭把持装置で把持して上昇させた状態で、前記第２の杭と接続することを特徴としている。
これにより、第１の杭と第２の杭の接続位置を杭把持装置から離すことができ、接合作業が容易となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の杭の施工方法において、前記掘削ロッドの掘削中に使用される掘削液は、固化後、前記縦穴と前記杭の周面との周面抵抗を発揮するセメント系固定液であることを特徴としている。
【００１９】
これにより、掘削時には、第１の杭及び順次接続された第２の杭以降の杭の自重による沈下を確保すると共に、縦穴の壁の崩落を抑制する。また、施工後は地盤とこれらの杭を接合し杭の支持力を確保する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上記構成としてあるので、大型の装置を必要とせず、低空頭条件下で既製杭の施工ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の杭の施工方法の主要工程を示すフロー図である。
【図２】本発明の杭の施工方法に用いる杭の基本構成を示す図である。
【図３】本発明の杭の施工方法における初期掘削工程の作業内容を示す図である。
【図４】本発明の杭の施工方法に用いる杭把持装置の基本構成を示す図である。
【図５】本発明の杭の施工方法における初期掘削工程の作業内容を示す図である。
【図６】本発明の杭の施工方法に用いる共吊り装置の基本構成を示す図である。
【図７】本発明の杭の施工方法に用いる共吊り装置の基本構成を示す図である。
【図８】本発明の杭の施工方法における初期掘削工程の作業内容を示す図である。
【図９】本発明の杭の施工方法における杭継工程の作業内容を示す図である。
【図１０】本発明の杭の施工方法における杭継工程の杭継手順を示す図である。
【図１１】本発明の杭の施工方法における杭継工程の杭継手順を示す図である。
【図１２】本発明の杭の施工方法における杭継工程の杭継手順を示す図である。
【図１３】本発明の杭の施工方法における杭継工程の杭継手順を示す図である。
【図１４】本発明の杭の施工方法における杭継工程の連結部の詳細を示す図である。
【図１５】本発明の杭の施工方法における杭継工程の連結部の詳細を示す図である。
【図１６】本発明の杭の施工方法における杭沈下工程の作業内容を示す図である。
【図１７】本発明の杭の施工方法における杭沈下工程の作業内容を示す図である。
【図１８】本発明の杭の施工方法における根固め部形成工程の作業内容を示す図である。
【図１９】本発明の杭の施工方法における杭根固め工程の作業内容を示す図である。
【図２０】本発明の杭の施工方法における杭根固め工程の作業内容を示す図である。
【図２１】従来例の杭の施工方法における杭の施工時間の試算例を示す図である。
【図２２】本発明の杭の施工方法における杭の施工時間の試算例を示す図である。
【図２３】従来例の杭の施工方法の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態に係る杭の施工方法は、図１に示す５つの工程に従って行われる。
先ず、初期掘削工程１０について説明する。
図２に示すように、本実施の形態で用いられる杭４０は既製のコンクリート杭であり、外形Ｄ１、内径Ｄ２の中空円筒状とされている。内径Ｄ２は、後述する掘削ヘッド５８及び掘削ロッド６２が挿入される大きさとされている。
【００２３】
杭長Ｌ１は、杭４０を埋設する施工場所の空頭高さ以下（２ｍ前後）とされている。このため、複数の杭４０を順次埋め込みながら杭継を行い、所要長さを確保する。
【００２４】
杭４０の両端部には鋼板部２７が設けられ、端面に近接して周方向に溝２９が設けられている。鋼板部２７には、杭の移動及び杭継時等に使用するボルト接合用の雌ネジ２８が複数設けられている。また、杭４０の頭部には、後述する杭把持装置３８と係合される複数の突起部５０が鋼板部２７に取り付けられている。
【００２５】
最初に、図３（Ａ）に示すように、杭４０を埋設する地盤３４を先行掘削し、掘削穴に掘削泥土処理用のケーシング３０を埋設する。
【００２６】
ケーシング３０は鋼製の円筒とされ、内径Ｄ３は杭４０の外形Ｄ１より大きく、ケーシング３０の上端面は、地盤面ＧＬと同じ高さとされている。ケーシング３０の上部は部分的に径方向に拡張され、拡張部がポンプ設置室３２とされている。ポンプ設置室３２には、掘削泥土を排出するポンプ（図示せず）が設置される。地盤３４の下部には杭４０を支持する支持層３６がある。
【００２７】
次に、図３（Ｂ）に示すように、杭４０を把持する杭把持装置３８をケーシング３０の上端面に設置する。
図４に杭把持装置３８の詳細を示す。杭把持装置３８は、ケーシング３０の上端部と係合される爪部を備えた係合金具４６を有している。係合金具４６は杭４０を囲む下段把持部材４４の周壁に固定され、下段把持部材４４の周壁には、更に上下方向に伸縮可能なジャッキ４２の一方の端部が固定されている。
【００２８】
下段把持部材４４は内径Ｄ４の貫通孔４５を有し、貫通孔４５に杭４０が挿入される。貫通孔４５の内径Ｄ４は突起部５０の先端部を結ぶ外形より大きいため、貫通孔４５に挿入された杭４０は下段把持部材４４を自由に通過できる。
【００２９】
下段把持部材４４の上方には、上段把持部材４８が設けられている。上段把持部材４８は、下段把持部材４４と同じ形状とされ、内径Ｄ４の上段貫通孔４９に杭４０が挿入される。これにより、貫通孔４９に挿入された杭４０は上段把持部材４８を自由に通過できる。
【００３０】
上段把持部材４８の周壁には、ジャッキ４２の他方の端部が固定され、ジャッキ４２を伸張すれば、上段把持部材４８は上に持ち上げられる。
【００３１】
上段把持部材４８の上には、径方向に分割された分割部材５２が設けられている。分割部材５２は、杭４０の外形Ｄ１と同じ内径Ｄ１の切り欠き部を有する２つの部材からなり、径方向に配置を変更できる。これにより、分割部材５２を閉じた状態で杭４０の外周を密着して囲み、上部端面で突起部５０と当接して杭４０を把持できる。一方、分割部材５２の間隔を開ければ突起部５０との当接が外れ、杭４０が開放される。
【００３２】
従って、上段把持部材４８で杭４０を把持したままジャッキ４２を伸張すれば、上段把持部材４８と杭４０を同時に持ち上げることができる（図４（Ｂ）参照）。
続いて、図５（Ａ）に示すように、杭把持装置３８に第１の杭４１を建て込む。ここに、第１の杭４１は、杭４０の中で最初に埋設される杭であり、第１の杭４１の一方の端部に共吊り装置７２を取付け、クレーン５４で吊るして建て込む。
【００３３】
共吊り装置７２を図６に示す。共吊り装置７２は、リング部材７２Ａとリング部材７２Ｂで、第１の杭４１を外から囲む構成とされている。リング部材７２Ａとリング部材７２Ｂの両端部には、貫通孔７１を有する接合部７３が設けられ、接合部７３を重ねた状態で貫通孔７１にピン７５が挿入され、リング部材７２Ａとリング部材７２Ｂが連結される。
【００３４】
なお、片方の接合部７３は着脱可能なピン７５Ｒで結合されており、ピン７５Ｒの着脱で共吊り装置７２が開閉可能とされている。
リング部材７２Ａとリング部材７２Ｂの側壁には、第１の杭４１の雌ネジ２８と接合されるボルト７７を挿入する長孔７６が設けられている。また、リング部材７２Ａとリング部材７２Ｂの側壁には、貫通孔７８が設けられた吊下げ金具１００が突設されている。
【００３５】
図７に示すように、共吊り装置７２の第１の杭４１への取り付け方法は、第１の杭４１の片方の端部を共吊り装置７２で取り囲み、第１の杭４１の雌ネジ２８とボルト７７をボルト接合する。そして、吊下げ金具１００の貫通孔７８にワイヤー５６を取り付ければ、第１の杭４１をワイヤー５６で吊るして移動できる。
【００３６】
このとき、第１の杭４１は短尺（２ｍ程度）とされているため、低空頭条件下でも、小型のクレーン５４で吊るし、杭把持装置３８まで移動できる。
そして、第１の杭４１を、杭把持装置３８に上から挿入して突起部５０を用いて把持させる。第１の杭４１を杭把持装置３８で把持した後、第１の杭４１から共吊り装置７２を取り外す。
【００３７】
続いて、図５（Ｂ）に示すように、第１の杭４１の内部に、地盤３４を掘削する掘削ヘッド５８をクレーン５４で吊るして上から挿入する。そして、第１の杭４１の上端面に井桁状の掘削ヘッド把持部材（図示省略）を設置し、掘削ヘッド５８のフランジを把持する。このとき、フランジは第１の杭４１の上端面より高くして把持される。
【００３８】
続いて、図８（Ａ）に示すように、掘削ヘッド５８と掘削ロッド６２、掘削ロッド６２と杭打機６４を接続する。即ち、掘削ヘッド５８の上端と掘削ロッド６２の下端を接合し、掘削ロッド６２の上端を、低空頭用の杭打機６４の回転駆動装置（減速機）６６に取付ける。なお、掘削ロッド６２の長さは杭４０と同じ長さＬ１とされている。
【００３９】
続いて、初期掘削１４を行う。図８（Ｂ）に示すように、初期掘削１４は、セメントミルクを注入しながら、減速機６６で掘削ロッド６２を回転させて縦穴７０を掘削ロッド６２の長さ分だけ掘削する。
【００４０】
掘削された泥土は、ポンプ室３２に取り付けられたポンプ６８で吸い上げられ、ホース６０で汚水処理漕（図示省略）に送られる。なお、初期掘削１４以後の工程が翌日以降になる場合には、固化を防ぐため、セメントミルクの代わりに掘削水を利用してもよい。
【００４１】
掘削された縦穴７０の径Ｄ５は、第１の杭４１の外形Ｄ１より２ｃｍ〜３ｃｍ以上大きくしている。これにより、第１の杭４１を縦穴７０に力を加えて押し込む必要がなく、自重で沈下させることができる。
この結果、大型の杭打ち機を使用することなく、低空頭条件下で第１の杭４１を縦穴７０に沈下させることができる。
【００４２】
次に、杭継工程１２について説明する。
先ず、図９（Ａ）に示すように、掘削ヘッド５８の先端を縦穴７０の底面に預けて、掘削ロッド６２から杭打機６４を取り外す。このとき、掘削ロッド６２の上側フランジは杭把持装置３８の上に出ており、取り外し作業が確保される。
【００４３】
次に、図９（Ｂ）に示すように、杭継する第２の杭７４と中継ぎ掘削ロッド１０２を杭把持装置の上にクレーン５４で吊下げて接続する。
【００４４】
図１０に、第２の杭７４と中継ぎ掘削ロッド１０２の吊下げ手順を示す。
図１０（Ａ）に示すように、次に埋設する第２の杭７４の一方の端部に、上述した手順で共吊り装置７２を取り付ける。共吊り装置７２の吊下げ金具１００にはワイヤー５６を取り付ける。
【００４５】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、共吊り装置７２を上にして第２の杭７４を立て、中継ぎ用の中継ぎ掘削ロッド１０２の一方の端部にワイヤー１０８を取付け、ワイヤー１０８の他端は吊り冶具１０４と接続する。
次に、図１０（Ｃ）に示すように、第２の杭７４の内部に中継ぎ掘削ロッド１０２を上から挿入する。吊り冶具１０４は、第２の杭７４の上端面に載せる。
【００４６】
最後に、図１０（Ｄ）、図１１に示すように、共吊り装置７２を上にしてワイヤー５６で吊り下げれば、第２の杭７４と中継ぎ掘削ロッド１０２を同時に吊り下げることができる。このとき、中継ぎ掘削ロッド１０２の下端は、ワイヤー１０８の長さ分だけ第２の杭７４の下端より低い位置になる。この状態で杭把持装置３８の上まで移動させる。
【００４７】
図１２、図１３に杭継手順を示す。
図１２（Ａ）に示すように、杭継前は掘削ロッド６２のフランジは、接合作業が可能な寸法だけ第１の杭４１の上端面から突き出ている。
【００４８】
次に、図１２（Ｂ）に示すように、第２の杭７４と中継ぎ掘削ロッド１０２をクレーン５４で同時に吊り下げた状態で、先に掘削ロッド６２の上端と中継ぎ掘削ロッド１０２の下端を接合する。このとき、第１の杭４１の上端と第２の杭７４の下端の間には隙間Ｋが生じており、連結作業が妨げられることはない。
次に、図１２（Ｃ）に示すように、杭把持装置３８のジャッキ４２を伸張して第１の杭４１を持ち上げる。第１の杭４１の上端と第２の杭７４の下端を突き合わせた状態で、突き合わせ部を連結する。
【００４９】
図１４、図１５に連結部の詳細を示す。第１の杭４１の上端面と第２の杭７４の下端面を、ガイドピン１１０を利用して位置合せした後、３つに分割された接合部材１０６で周囲を囲み、外からボルト７７で接合し一体化する。これにより、溶接の手間が省け、迅速に第１の杭４１と第２の杭７４が接合できる。
【００５０】
次に、図１３（Ｄ）、後述する図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように、杭継後は、クレーン５４からワイヤー５６を取り外し、杭把持装置３８のジャッキ４２を縮張して第１の杭４１と第２の杭７４を下げる。これにより、中継ぎ掘削ロッド１０４のフランジを、減速機６６の接合が可能な寸法だけ第２の杭７４の上端面から突き出すことができる。この状態で、吊り治具１０４と中継ぎ掘削ロッド１０４のワイヤーを取り外す。
【００５１】
最後に、図１３（Ｅ）に示すように、後述する杭沈下工程１４で、第１の杭４１と第２の杭７４を掘削しながら沈下させる。
【００５２】
次に、杭沈下工程１４について説明する。
図１７（Ａ）に示すように、中継ぎ掘削ロッド１０４の上端を杭打機６４の減速機６６に接続する。そして、共吊り装置７２を、第２の杭７４に取り付けたまま杭打機６４の減速機６６のカバー部に設けた吊下げ部（図示せず）にワイヤー５６で吊るす。
【００５３】
これにより、図１７（Ｂ）に示すように、杭把持装置３８を開放し、掘削ヘッド５８で地盤３４を掘削すれば、掘削しながら、第１の杭４１より大きい径で掘削された縦穴７０に、中継ぎ掘削ロッド１０４の長さ分だけ、吊下げ部の下降に対応させて、第１の杭４１と第２の杭７４を自重で沈下させることができる。
そして、第２の杭７４を杭把持装置３８で把持した状態で、第３の杭を上述した要領で杭継する。この杭継を、第１の杭４１の先端部が支持層３６に達するまで繰り返す。
【００５４】
このとき、掘削ロッド６２の掘削中に使用される掘削液には、セメントを添加してある。これにより、掘削時には、第１の杭４１及び順次接合された第２の杭７４以降の杭の自重による沈下を確保すると共に、縦穴７０とそれぞれの杭の周面の間を埋めて、縦穴７０の壁の崩落を抑制する。
【００５５】
また、施工後は、第１の杭４１及び順次接合された第２の杭７４以降の杭を囲んで固化し、これらの杭の支持力を確保する。
なお、杭の全長が長い場合、或いは施工時間の制約等で掘削が複数日に渡る場合等には、掘削液に遅延剤を添加し、掘削液の固化を遅らせればよい。
【００５６】
次に、根固め部形成工程１６について説明する。
図１８（Ａ）に示すように、第１の杭４１の先端部が支持層３６に達したら、根固め部２４を形成する。第１の杭４１に順次接合された杭のうち、最上部の杭１１２を杭把持装置３８で把持し、掘削ヘッド３８で支持層３６を掘削して根固め部２４を形成する。このとき、支持層３６の先端支持力を大きくしたいときは、根固め部２４の掘削径を縦穴７０の掘削径より大きくする。
【００５７】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、根固め部２４を形成した後、掘削ヘッド３８を回転させながら、根固め部２４に濃いセメントミルク（根固め液）１１８を注入する。
次に、図１９（Ａ）に示すように、濃いセメントミルク１１８の充填後、中継ぎ掘削ロッド１０２、掘削ロッド３８、掘削ヘッド５８を杭の貫通部から引き上げる。
【００５８】
次に、杭根固め工程１８について説明する。
図１９（Ｂ）に示すように、最上部の杭１１２を杭把持装置３８で把持した状態で、上端部にヤットコ２６を取り付ける。そして、ヤットコ２６の上端を減速機６６に取り付ける。
【００５９】
次に、図２０に示すように、杭把持装置３８を取り外し、減速機６６で回転させながら第１の杭４１の先端部を根固め部２４に沈下させる。根固め部２４が固化した後、ヤットコ２６を取り外し、作業が完了する。
【００６０】
これにより、杭の下端が支持層３６に固定され、支持力が確保される。
【００６１】
なお、杭４０は、既製のコンクリート杭で説明したが、コンクリート杭に限定されることはなく、既製の鋼管杭を用いてもよい。
【００６２】
次に、本実施の形態の効果を杭の施工時間の比較で説明する。
図２１に、従来のＴＢＨ工法で杭を施工した場合の施工時間を示す。
試算条件は、図２１（Ａ）に示すように、杭の施工場所は鉄道のホーム内とし、列車１２０の運行時間を避けて作業を行うため、１日の作業可能時間は３時間とした。杭の施工場所１２４は、列車軌道１２２に近接しており、杭頭Ｈは４ｍの低空頭条件とした。このため、低空頭用の杭打ち機６４を使用した。
【００６３】
図２１（Ｂ）に示すように、施工する杭は径Ｄ５が２ｍ、長さＬ３が２０ｍの場所打ち杭１１４とした。
図２１（Ｃ）に試算結果を示す。作業項目は１０項目に上り、作業時間や作業スペースの制約から、場所打ち杭１１４を１本施工するのに６日を要している。
【００６４】
図２２に、本実施の形態で説明した工法で杭を施工した場合の施工時間を示す。
試算条件は、図２２（Ａ）に示すように、上述した図２１（Ａ）と全く同じ条件とした。そして、施工する杭は、図２２（Ｂ）に示すように径Ｄ６が６００ｍｍ、長さＬ４が２０ｍの既製コンクリート杭１１６とした。
【００６５】
図２２（Ｃ）に試算結果を示す。本施工方法は既製コンクリート杭１１６を用いることで作業が単純化され、作業項目を７項目に減らせたことから、既製杭１１４を１日に１本施工できる。
【００６６】
それぞれの杭の径から支持力を算出すると、既製コンクリート杭１１４を３本用いれば、場所打ち杭１１４と同じ支持力が確保できる。このことから、本施工方法は、従来と同じ支持強度の杭を３日で施工できといえる。
即ち、従来の６日に比べ半分の日数で杭が施工でき、大幅に施工期間が短縮できる。
【００６７】
更に、杭の外径よりわずかに大きい縦穴を掘削しながら、セメントミルクを注入し杭を沈下させるため、杭施工時の穴壁崩壊等による列車軌道への影響が小さい。
また、杭施工後は、杭１１６の先端部を根固め部１２８で固定するため、所定の杭支持力が確保される。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、大型の装置を必要とせず、鉄道工事特有の低空頭条件下で短時間に杭の施工ができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  初期掘削工程
１２  杭継工程
１４  杭沈下工程
１６  根固め部形成工程
１８  杭根固め工程
２４  根固め部
３０  ケーシング
３４  地盤
３６  支持層
３８  杭把持装置
４０  杭
４１  第１の杭
４３  貫通部
６２  掘削ロッド
６４  杭打機
７０  掘削穴（縦穴）
７２  共吊り装置
７４  第２の杭
１０２  中継ぎ掘削ロッド
１０４  杭吊り治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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