(57)【要約】【課題】逆打ち工法により建物を構築する際、短時間で精度よく構真柱を場所打ち杭に建て込むことができる、構真柱建込み方法を提供すること。【解決手段】構真柱建込み方法は、回転式掘削機３０を地盤面２上に設置し、回転式掘削機３０によりケーシング３１を回転させて杭穴３を掘削し、杭穴３にコンクリートを打設して場所打ち杭２０を形成するステップＳ１と、回転式掘削機３０の上に建込み架台５０を取り付けて、建込み架台５０に支持させて回転式掘削機３０のケーシング３１内部にガイド管６０を設置し、ガイド管６０の水平方向の位置および鉛直精度を調整するステップＳ２、Ｓ３と、構真柱１０をガイド管６０の内部に沿って吊り下ろして、場所打ち杭２０に挿入するステップＳ４と、ガイド管６０および建込み架台５０を撤去し、その後、杭穴３に土砂４を埋戻すステップＳ５と、を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所打ち杭に鉄骨柱を構真柱として建て込む構真柱建込み方法であって、
回転式掘削機を地盤面上に設置し、当該回転式掘削機によりケーシングを回転させて杭穴を掘削し、当該杭穴にコンクリートを打設して、場所打ち杭を形成する工程と、
前記回転式掘削機の上に建込み架台を取り付けて、当該建込み架台に支持させて前記回転式掘削機のケーシング内部にガイド管を設置し、当該ガイド管の水平方向の位置および鉛直精度を調整する工程と、
前記構真柱を前記ガイド管の内部に沿って吊り下ろして、前記場所打ち杭に挿入する工程と、
前記ガイド管および前記建込み架台を撤去し、その後、前記杭穴に土砂を埋戻す工程と、を備えることを特徴とする構真柱建込み方法。
【請求項２】
前記建込み架台を前記回転式掘削機のケーシングに取り付ける際、前記ケーシングの上端部に、高さ位置を調整可能な位置決め装置を取り付け、当該位置決め装置の上端を前記建込み架台の下面に嵌合させることで、前記建込み架台を前記回転式掘削機のケーシングに取り付けることを特徴とする請求項１に記載の構真柱建込み方法。
【請求項３】
場所打ち杭に鉄骨柱として構真柱を建て込む構真柱建込み装置であって、
前記場所打ち杭の杭穴を保護するケーシングの上端部に取り付けられた位置決め装置と、当該位置決め装置が下面に嵌合する建込み架台と、当該建込み架台に支持されて前記ケーシングの内部に設けられたガイド管と、を備え、
前記位置決め装置は、当該位置決め装置の高さ位置を調整可能であり、
前記建込み架台は、枠状の建込み架台本体と、当該建込み架台本体の下面に設けられて前記位置決め装置が嵌合する嵌合部と、前記建込み架台本体の上に前記ガイド管を囲んで井桁状に組み合わされた主桁および副桁と、を備えることを特徴とする構真柱建込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ち杭に構真柱を建て込む構真柱建込み方法および構真柱建込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地下躯体を有する建物を施工する手法として、工期短縮や山留め架構の安全性の確保を目的として、順打ち工法に代えて、逆打ち工法を採用する場合がある。
逆打ち工法では、まず、掘削外周部に沿って山留壁を構築する。次に、本設杭である場所打ち杭を打設し、このとき、場所打ち杭に構真柱を建て込む。次に、例えば１階の床および梁を先行床として構築し、この先行床を構真柱に支持させる。次に、先行床の下側を掘削しながら地下躯体を上階から下階に向かって構築するとともに、先行床の上側の躯体を下階から上階に向かって構築する。地下躯体の施工では、地下を掘削して、地下各階毎に床および梁を構築する作業を繰り返す。
ここで、場所打ち杭に構真柱を建て込む際、杭穴の上に架台を設置し、この架台で構真柱を支持することで、構真柱の位置や建入れを調整する（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
ところで、地下躯体や杭を構築する地盤内に、コンクリート造の既存構造物があったり、岩石が多く含まれたりする場合がある。この場合、筒状のケーシングを回転させながら地盤に打ち込む回転式掘削機を用いる。具体的には、回転式掘削機により地盤内の既存構造物や岩石を破壊しながらケーシングを打ち込み、このケーシング内部の土砂を除去することで、杭穴を形成する。
この回転式掘削機により杭穴を形成する場合には、杭穴を形成した後にこの回転式掘削機を撤去し、その後、この杭穴の周囲に上述の架台を設置して構真柱を建て込むことになる。したがって、構真柱の建て込み作業に時間がかかる、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３８２５号公報
【特許文献２】特開平１０−２９９０１９号公報
【特許文献３】特許第６０６７１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、逆打ち工法により建物を構築する際、地盤内に既存構造物があったり岩石が多く含まれたりしても、短時間で精度よく構真柱を場所打ち杭に建て込むことができる、構真柱建込み方法および構真柱建込み装置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】
【０００６】
本発明者らは、場所打ち杭に構真柱を埋設して一体化させる構真柱の建込み方法として、回転式掘削機で杭穴を掘削し、その杭穴にコンクリートを打設して場所打ち杭を形成した後、その回転式掘削機を移動させることなく、回転式掘削機の上にガイド管を備えた構真柱建込み装置（建込み架台を含む）を設置し、そのガイド管を誘導管として、構真柱を杭穴に吊り下ろすことで、短時間で、場所打ち杭に柱芯位置および鉛直精度が確保された構真柱を建込むことが可能である点に着眼し、本発明に至った。
第１の発明の構真柱建込み方法は、場所打ち杭（例えば、後述の場所打ち杭２０）に鉄骨柱を構真柱（例えば、後述の構真柱１０）として建て込む構真柱建込み方法であって、回転式掘削機（例えば、後述の回転式掘削機３０）を地盤面（例えば、後述の地盤面２）上に設置し、当該回転式掘削機によりケーシング（例えば、後述のケーシング３１）を回転させて杭穴（例えば、後述の杭穴３）を掘削し、当該杭穴にコンクリートを打設して、場所打ち杭を形成する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、前記回転式掘削機の上に建込み架台（例えば、後述の建込み架台５０）を取り付けて、当該建込み架台に支持させて前記回転式掘削機のケーシング内部にガイド管（例えば、後述のガイド管６０）を設置し、当該ガイド管の水平方向の位置および鉛直精度を調整する工程（例えば、後述のステップＳ２、Ｓ３）と、前記構真柱を前記ガイド管の内部に沿って吊り下ろして、前記場所打ち杭に挿入する工程（例えば、後述のステップＳ４）と、前記ガイド管および前記建込み架台を撤去し、その後、前記杭穴に土砂（例えば、後述の土砂４）を埋戻す工程（例えば、後述のステップＳ５）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、回転式掘削機の上に建込み架台を取り付けて、この建込み架台に支持させて回転式掘削機のケーシングの内部にガイド管を設置し、このガイド管の内部に沿って構真柱を吊り下ろして場所打ち杭に挿入した。これにより、場所打ち杭のコンクリートを打設した後、杭穴上から回転式掘削機を撤去することなく、構真柱を場所打ち杭に建て込むことができる。よって、逆打ち工法により建物を構築する際、地盤内に既存構造物があったり岩石が多く含まれたりしても、短時間で精度よく構真柱を場所打ち杭に建て込むことができる。
また、構真柱を杭穴に吊り降ろす際に、この構真柱をガイド管に案内させることで、構真柱を速やかに場所打ち杭に建て込むことができるうえに、ガイド管の水平方向の位置や鉛直精度（建入れ）を調整することで、ガイド管内の構真柱の水平方向の位置や鉛直精度（建入れ）を容易に調整できる。
【０００８】
第２の発明の構真柱建込み方法は、前記建込み架台を前記回転式掘削機のケーシングに取り付ける際、前記ケーシングの上端部に、高さ位置を調整可能な位置決め装置（例えば、後述の位置決め装置４０）を取り付け、当該位置決め装置の上端を前記建込み架台の下面に嵌合させることで、前記建込み架台を前記回転式掘削機のケーシングに取り付けることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、位置決め装置を介してケーシングの上に建込み架台を取り付ける際、位置決め装置の高さ位置を適宜調整することで、ケーシングパイプが水平面に対して傾斜している場合であっても、建込み架台の水平度を確保できる。また、建込み架台に支持されたガイド管の鉛直度を確保し、その後、このガイド管内部に構真柱を吊り下ろすことで、構真柱の鉛直度を確保できる。なお、ここでいう位置決め装置の高さ位置とは、位置決め装置の上端面の高さ位置である。
【００１０】
第３の発明の構真柱建込み装置は、場所打ち杭に鉄骨柱として構真柱を建て込む構真柱建込み装置（例えば、後述の構真柱建込み装置１）であって、前記場所打ち杭の杭穴を保護するケーシングの上端部に取り付けられた位置決め装置と、当該位置決め装置が下面に嵌合する建込み架台と、当該建込み架台に支持されて前記ケーシングの内部に設けられたガイド管と、を備え、前記位置決め装置は、当該位置決め装置の高さ位置を調整可能であり、前記建込み架台は、枠状の建込み架台本体（例えば、後述の建込み架台本体５１）と、当該建込み架台本体の下面に設けられて前記位置決め装置が嵌合する嵌合部（例えば、後述の嵌合部５２）と、前記建込み架台本体の上に前記ガイド管を囲んで井桁状に組み合わされた主桁（例えば、後述の主桁５３）および副桁（例えば、後述の副桁５４）と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、ケーシングの上端部に、高さ調整が可能な位置決め装置を介して、ガイド管およびこのガイド管を支持する建込み架台を設置することで、ケーシングが水平面に対して傾斜している場合であっても、容易に建込み架台を水平に補正することが可能であり、場所打ち杭に埋設する構真柱の柱芯位置および鉛直精度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、逆打ち工法により建物を構築する際、地盤内に既存構造物があったり岩石が多く含まれたりしても、短時間で精度よく構真柱を場所打ち杭に建て込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る構真柱建込み方法により構真柱が建て込まれた場所打ち杭の断面図である。
【図２】本発明の構真柱建込み方法に用いられる構真柱建込み装置の側面図である。
【図３】図２の構真柱建込み装置のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２の構真柱建込み装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３および図４の構真柱建込み装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図２の構真柱建込み装置を構成する位置決め装置の正面図、縦断面図、および見上げ図である。
【図７】構真柱建て込み方法の施工フローチャートである。
【図８】構真柱建て込み方法の手順説明図１（建込み架台の据え付け状況）である。
【図９】構真柱建て込み方法の手順説明図２（ガイド管の設置状況）である。
【図１０】構真柱建て込み方法の手順説明図３（構真柱の建て込み状況）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、場所打ち杭に短時間で精度よく構真柱を建て込む構真柱建込み装置と、その構真柱建込み装置を用いた構真柱の建込み方法である。本発明は、回転式掘削機で杭穴を掘削し、その杭穴にコンクリートを打設して場所打ち杭を形成した後、その回転式掘削機を移動させることなく、回転式掘削機のケーシングの上に、ガイド管を備えた構真柱芯決め装置（建込み架台を含む）を設置し、そのガイド管に沿って、短時間で精度良く構真柱を場所打ち杭に建込むことを特徴とする。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る構真柱建込み方法により構真柱１０が建て込まれた場所打ち杭２０の断面図である。
地盤面２には、杭穴３が形成されており、この杭穴３にコンクリートが打設されて、場所打ち杭２０が形成されている。場所打ち杭２０には、クロスＨ形鋼からなる鉄骨柱である構真柱１０が建込まれている。具体的には、構真柱１０の下端側は、場所打ち杭２０のコンクリートに埋設されている。また、杭穴３のうち場所打ち杭２０の上方の空間つまり構真柱１０の周囲の空間は、土砂４で埋め戻されている。
ここで、場所打ち杭２０に構真柱１０を建て込む際、図２〜図６に示す構真柱建込み装置１を用いて構真柱１０を建て込むとともに、構真柱１０の水平方向の位置および鉛直度を調整する。
【００１５】
図２は、構真柱建込み装置１の側面図である。図３は、図２の構真柱建込み装置１のＡ−Ａ断面図である。図４は、図２の構真柱建込み装置１のＢ−Ｂ断面図である。図５は、図３および図４の構真柱建込み装置１のＣ−Ｃ断面図である。
初期状態として、回転式掘削機３０によりケーシング３１を回転させて地盤面２に杭穴３を掘削し、この杭穴３に場所打ち杭２０のコンクリートを打設してあるものとする。
構真柱建込み装置１は、場所打ち杭２０の杭穴３を保護するケーシング３１の上端部に取り付けられた位置決め装置４０と、位置決め装置４０が下面に嵌合する建込み架台５０と、建込み架台５０に支持されてケーシング３１の内部に設けられたガイド管６０と、を備える。ガイド管６０には、吊り治具１１が取り付けられた構真柱１０が挿通される。
【００１６】
図６（ａ）は、位置決め装置４０の正面図である。図６（ｂ）は、位置決め装置４０の縦断面図である。図６（ｂ）は、位置決め装置４０の見上げ図である。
位置決め装置４０は、装置本体４１と、この装置本体４１に設けられて互いに略平行な板状の一対の挟持部４２Ａ、４２Ｂと、各挟持部４２Ａ、４２Ｂに螺合されて互いに対向するように配置された挟持ボルト４３Ａ、４３Ｂと、装置本体４１に螺合されて上方に延びる支持ボルト４４と、を備える。
位置決め装置４０をケーシング３１に固定する場合、一対の挟持部４２Ａ、４２Ｂでケーシング３１の上端縁を挟むように位置決め装置４０を配置する。この状態で、挟持ボルト４３Ａ、４３Ｂを適宜回転させることで、挟持ボルト４３Ａ、４３Ｂでケーシング３１の上端縁を挟み込む。
また、位置決め装置４０では、支持ボルト４４を適宜回転させることにより、この支持ボルト４４の上端面の高さ位置ｈを調整可能である。
【００１７】
図２〜図４に戻って、建込み架台５０は、枠状の建込み架台本体５１と、建込み架台本体５１の下面に設けられて位置決め装置４０の支持ボルト４４が嵌合する嵌合部５２と、建込み架台本体５１の上にガイド管６０を囲んで井桁状に組み合わされた一対の主桁５３および一対の副桁５４と、を備える。
嵌合部５２は、所定間隔ｄだけ離れて略平行に配置された一対の円筒状のガイド部材５５で構成されている（図６（ａ）参照）。この所定間隔ｄは、支持ボルト４４の首部の外径よりも僅かに大きくなっている。
【００１８】
一対の主桁５３は、建込み架台本体５１の上にガイド管６０を挟んで架設された一対の長尺状の部材であり、建込み架台本体５１に図示しない挟締金具で固定されている。また、一対の副桁５４は、主桁５３同士の間にガイド管６０を挟んで架設されて主桁５３に略直交して延びる一対の長尺状の部材であり、主桁５３に図示しない挟締金具で固定されている。
【００１９】
ガイド管６０は、上下方向に延びる角筒状の部材である。このガイド管６０の上端側には、一対の副桁５４の上面に係止する一対の係止部６１が設けられている。また、このガイド管６０の上端側には、鉛直度を測定するための傾斜計６２が取り付けられている。また、ガイド管６０の下端側の四側面には、側方に向かって伸縮可能に水中ジャッキ６３が取り付けられている。
【００２０】
吊り治具１１は、図２に示すように、構真柱１０の上端部に取り付けられている。この吊り治具１１の側面には、係止部１２が突出して設けられている。
ガイド管６０の上端の開口には、一対の支持部材１３が架け渡されており、これら支持部材１３と吊り治具１１の係止部１２との間には、高さ調整ジャッキ１４が介装されている。
【００２１】
以下、場所打ち杭２０に構真柱１０を建て込む手順について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２２】
ステップＳ１では、図８に示すように、円筒状のケーシング３１を回転させる回転式掘削機３０を地盤面２上に設置し、この回転式掘削機３０によりケーシング３１を回転させて地盤面２に杭穴３を掘削し、この杭穴３にコンクリートを打設して、場所打ち杭２０を形成する。このとき、打設したコンクリートの上端面の高さ位置を確認し、この打設したコンクリートの上端面の高さ位置よりもケーシング３１の下端の高さ位置が高くなるように、ケーシング３１を引き上げる。
【００２３】
ステップＳ２では、図８に示すように、回転式掘削機３０の上に建込み架台５０を取り付ける。
具体的には、図５および図６に示すように、ケーシング３１の上端縁に位置決め装置４０を取り付け、位置決め装置４０の支持ボルト４４を回転させて、支持ボルト４４の上端面の高さ位置を調整する。次に、図８中白抜き矢印で示すように、建て込み架台５０を揚重機で吊り上げて、支持ボルト４４を建込み架台５０の嵌合部５２に嵌合させることで、建込み架台５０を回転式掘削機３０のケーシング３１に取り付ける。
具体的には、図５および図６中白抜き矢印で示すように、建込み架台５０を吊り下ろすと、支持ボルト４４の上端側が一対のガイド部材５５同士の間に挿入されて、その後、この支持ボルト４４の上端面が建込み架台本体５１の下面５１Ａに当接する。このようにして、支持ボルト４４を建込み架台５０の嵌合部５２に嵌合させる。
【００２４】
ステップＳ３では、図９に示すように、建込み架台５０に支持させて回転式掘削機３０のケーシング３１の内部にガイド管６０を設置し、このガイド管６０の水平方向の位置および建入れ（鉛直精度）を調整する。
具体的には、ガイド管６０の水平方向の取り付け位置に基づいて、このガイド管６０を囲む主桁５３および副桁５４の水平方向の位置を決定する。
次に、予めガイド管６０に傾斜計６２および水中ジャッキ６３を取り付けておき、図９中白抜き矢印で示すように、ガイド管６０を揚重機で吊り上げて、建込み架台５０を貫通してケーシング３１の内部に配置する。
次に、主桁５３および副桁５４を所定位置に配置することで、主桁５３および副桁５４でガイド管６０を挟み込んで、ガイド管６０の水平方向の位置を位置決めし、図示しない挟締金具で主桁５３および副桁５４を建込み架台５０の建込み架台本体５１に固定する。
次に、傾斜計６２でガイド管６０の鉛直度を測定しながら、水中ジャッキ６３を駆動して、ガイド管６０の建入れを調整する。
【００２５】
ステップＳ４では、図１０に示すように、構真柱１０をガイド管６０の内部に沿って吊り下ろして、場所打ち杭２０に挿入する。
具体的には、予め、構真柱１０に吊り治具１１およびスペーサ１５を取り付けておく。
まず、図１０中白抜き矢印で示すように、吊り治具１１を介して構真柱１０を揚重機で吊り上げて、ガイド管６０の内部に吊り下ろす。このとき、スペーサ１５により、構真柱１０の側面とガイド管６０の内壁面との距離を確保する。
次に、図２に示すように、ガイド管６０の上端の開口に支持部材１３を架け渡し、この支持部材１３と吊り治具１１の係止部１２との間に高さ調整ジャッキ１４を設置し、この高さ調整ジャッキ１４を駆動して、構真柱１０の高さを調整する。また、傾斜計６２を確認して、ガイド管６０の建入れの再調整が必要であれば、水中ジャッキ６３を駆動してガイド管６０の建入れを再調整する。
【００２６】
ステップＳ５では、場所打ち杭２０のコンクリートが硬化した後、ガイド管６０および建込み架台５０を撤去し、その後、杭穴３に土砂４を埋戻す。
【００２７】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）回転式掘削機３０の上に建込み架台５０を取り付けて、この建込み架台５０に支持させて回転式掘削機３０のケーシング３１の内部にガイド管６０を設置し、このガイド管６０の内部に沿って構真柱１０を吊り下ろして場所打ち杭２０に挿入した。これにより、場所打ち杭２０のコンクリートを打設した後、杭穴３上から回転式掘削機３０を撤去することなく、構真柱１０を場所打ち杭２０に建て込むことができる。よって、逆打ち工法により建物を構築する際、地盤内に既存構造物があったり岩石が多く含まれたりしても、短時間で精度よく構真柱１０を場所打ち杭２０に建て込むことができる。
また、構真柱１０を杭穴３に吊り降ろす際に、この構真柱１０をガイド管６０に案内させることで、構真柱１０を速やかに場所打ち杭２０に建て込むことができるうえに、ガイド管６０の水平方向の位置や鉛直精度（建入れ）を調整することで、ガイド管６０内の構真柱１０の水平方向の位置や鉛直精度（建入れ）を容易に調整できる。
【００２８】
（２）位置決め装置４０を介してケーシング３１の上に建込み架台５０を取り付ける際、位置決め装置４０の支持ボルト４４上端面の高さ位置を適宜調整することで、ケーシング３１が水平面に対して傾斜している場合であっても、建込み架台５０の水平度を確保して、建込み架台５０に支持されたガイド管６０の鉛直精度を確保できる。また、建て込み架台５０の上端側に高さ調整ジャッキ１４を設置し、この高さ調整ジャッキ１４を伸縮させることで、構真柱１０の高さや建入れを調整することができる。
【００２９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態の位置決め装置４０では、装置本体４１に支持ボルト４４を螺合し、この支持ボルト４４を適宜回転させることにより、この支持ボルト４４の上端面の高さ位置ｈを調整可能としたが、これに限らない。例えば、支持ピンを装置本体４１に溶接固定し、支持ピンの上端面の高さ位置ｈを一定としてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…構真柱建込み装置  ２…地盤面  ３…杭穴  ４…土砂
１０…構真柱  １１…吊り治具  １２…係止部  １３…支持部材
１４…高さ調整ジャッキ  １５…スペーサ  ２０…場所打ち杭
３０…回転式掘削機  ３１…ケーシング
４０…位置決め装置  ４１…装置本体  ４２Ａ、４２Ｂ…挟持部
４３Ａ、４３Ｂ…挟持ボルト  ４４…支持ボルト
５０…建込み架台  ５１…建込み架台本体  ５２…嵌合部
５３…主桁  ５４…副桁  ５５…ガイド部材
６０…ガイド管  ６１…係止部  ６２…傾斜計  ６３…水中ジャッキ
【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】
2019131990.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019131990.tif 000011
【図１０】
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