(57)【要約】【課題】容易に地下構造物内に設置でき、容易に地下構造物内に杭を回転圧入できる杭施工装置、この杭施工装置を用いた杭の施工方法、及びこの杭の施工方法を用いて施工される杭を提供する。【解決手段】マンホール１００の内部の空間Ｃに、マンホール１００の内面１０２に沿って互いに離間して配され、杭１１０の圧入方向に沿って延びるガイド支柱２と、ガイド支柱２を、杭１１０の圧入方向に交差する方向に相対移動不能となるように支持するとともに、杭１１０を回転圧入させる回転装置１２０を固定する支持部３と、を備え、支持部３は、内面１０２に沿うように固定されてガイド支柱２を内面１０２に取り付ける支柱取付部５と、支柱取付部５と干渉しない位置で、ガイド支柱２に取り付けられ、ガイド支柱２に対して杭１１０の圧入方向に相対移動可能に設けられるとともに、回転装置１２０を固定する回転装置固定部６と、を有している。【選択図】図１
2015218535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に埋設されて内部に空間が画成された地下構造物の壁面を貫通して、杭を地盤に回転圧入する際に用いる杭施工装置であって、
前記空間に、前記地下構造物の内面に沿って互いに離間して配され、前記杭の圧入方向に沿って延びる複数のガイド支柱と、
前記複数のガイド支柱を、前記圧入方向に交差する方向に相対移動不能となるように支持するとともに、前記杭を回転圧入させる回転装置を固定する支持部と、
を備え、
前記支持部は、前記地下構造物の内面に沿うように固定されて前記複数のガイド支柱を前記内面に取り付ける支柱取付部と、
前記支柱取付部と干渉しない位置で、前記複数のガイド支柱に取り付けられ、該ガイド支柱に対して前記圧入方向に相対移動可能に設けられるとともに、前記回転装置を固定する回転装置固定部と、
を有することを特徴とする杭施工装置。
【請求項２】
前記支柱取付部は、前記圧入方向に互いに離間して複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の杭施工装置。
【請求項３】
前記支柱取付部は、前記地下構造物の内面に接触して設けられるとともに、前記複数のガイド支柱を該内面に取り付ける取付部本体部と、
前記取付部本体部が設けられた位置とは前記交差する方向に異なる前記内面の位置で、該内面に接触して設けられる反力受け部と、
前記取付部本体部と前記反力受け部との間にわたって設けられて、該取付部本体部及び該反力受け部を前記地下構造物の内面に向けて押圧する押圧部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の杭施工装置。
【請求項４】
前記取付部本体部は、前記地下構造物の内面に沿って前記圧入方向に交差する方向に延びるとともに、前記複数のガイド支柱が挿通される挿通孔部が形成された板状部と、
前記板状部の延在方向に互いに離間して配され、前記地下構造物の内面に向けて前記板状部の延在方向の一部から突出して該内面に接触する支圧部と、
を有していることを特徴とする請求項３に記載の杭施工装置。
【請求項５】
前記押圧部は、
前記取付部本体部と前記反力受け部との間にわたって延びる棒状なして、一端に右ねじが形成され、他端に左ねじが形成された本体部と、
前記右ねじに螺合するとともに、前記取付部本体部と前記反力受け部とのうちの一方に取り付けられた第一固定部と、
前記左ねじに螺合するとともに、前記取付部本体部と前記反力受け部とのうちの他方に取り付けられた第二固定部と、
を有するターンバックルとなっていることを特徴とする請求項３又は４に記載の杭施工装置。
【請求項６】
前記支柱取付部は、前記地下構造物として前記空間が円柱状をなす地下構造物に設けられ、
前記反力受け部は、前記地下構造物の周方向に互いに離間して二つが設けられ、
前記押圧部は、前記取付部本体部と一方の前記反力受け部との間、及び、前記取付部本体部と他方の前記反力受け部との間にそれぞれ設けられ、
前記支柱取付部は、二つの前記反力受け部の間にわたって設けられて、これら反力受け部を前記地下構造物の内面に向けて押圧する受け部間押圧部をさらに有することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の杭施工装置。
【請求項７】
前記受け部間押圧部は、
二つの前記反力受け部の間にわたって延びる棒状なして、一端に右ねじが形成され、他端に左ねじが形成された本体部と、
前記右ねじに螺合するとともに、一方の前記反力受け部に取り付けられた第一固定部と、
前記左ねじに螺合するとともに、他方の前記反力受け部に取り付けられた第二固定部と、
を有するターンバックルとなっていることを特徴とする請求項６に記載の杭施工装置。
【請求項８】
前記支持部に干渉しない位置に設けられて、前記杭を外周側から挟持するとともに、前記複数のガイド支柱に着脱可能に取り付けられる振れ止め部をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の杭施工装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の杭施工装置を用いて杭を施工する杭の施工方法であって、
前記支柱取付部を地下構造物の内面に設置する取付部設置工程と、
前記ガイド支柱を前記支柱取付部に設置する支柱設置工程と、
前記ガイド支柱に前記回転装置固定部を設置する固定部設置工程と、
前記回転装置固定部に杭、及び杭を回転させる回転装置を固定する杭設置工程と、
前記杭を前記回転装置によって回転させて、地下構造物の壁面を貫通して前記杭を地盤に回転圧入する圧入工程と、
を含むことを特徴とする杭の施工方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の杭の施工方法によって、前記地下構造物の壁面を貫通して地盤に回転圧入されることを特徴とする杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物の内部で杭を地盤に圧入する杭施工装置、杭の施工方法、及び杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、マンホールや管きょ等の地下構造物の浮き上がりを抑制するため、地下構造物の底部を貫通して、杭を地盤に向けて圧入施工することが一般に行われている。
【０００３】
ここで特許文献１にはこのような杭の一例が開示されている。この杭は、透水孔が設けられた中空パイプ材を備えていることで、地盤から地下水を吸い出して地盤の液状化による地下構造物の浮き上がりを抑制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、地下構造物の内部の空間は非常に狭く、作業スペースが限られる。このため、杭を施工する際には、杭の回転反力を受けるとともに杭を回転圧入させる施工装置を地上に設置する必要があり、このスペースを地上に確保しなければならない。さらに、地下構造物の空間が斜め下方に延びて形成されている場合などでは、杭を設置する位置を地上から視認することは難しく、地上から所望の位置に杭を施工することは困難である。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、容易に地下構造物内に設置でき、容易に地下構造物内に杭を回転圧入できる杭施工装置、この杭施工装置を用いた杭の施工方法、及びこの杭の施工方法を用いて施工される杭を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の一の態様に係る杭施工装置は、地盤に埋設されて内部に空間が画成された地下構造物の壁面を貫通して、杭を地盤に回転圧入する際に用いる杭施工装置であって、  前記空間に、前記地下構造物の内面に沿って互いに離間して配され、前記杭の圧入方向に沿って延びる複数のガイド支柱と、前記複数のガイド支柱を、前記圧入方向に交差する方向に相対移動不能となるように支持するとともに、前記杭を回転圧入させる回転装置を固定する支持部と、を備え、前記支持部は、前記地下構造物の内面に沿うように固定されて前記複数のガイド支柱を前記内面に取り付ける支柱取付部と、前記支柱取付部と干渉しない位置で、前記複数のガイド支柱に取り付けられ、該ガイド支柱に対して前記圧入方向に相対移動可能に設けられるとともに、前記回転装置を固定する回転装置固定部と、を有することを特徴としている。
【０００８】
このような杭施工装置によれば、杭の回転圧入の際には、地下構造物の内面に対して相対移動不能に設けられたガイド支柱によって杭の回転反力を確保できる。より詳しくは、杭の回転力はガイド支柱から地下構造物に伝達され、地下構造物と地盤との間の摩擦力によって回転反力が確保される。よって、回転装置固定部をガイド支柱に沿って移動させつつ、杭を地盤に圧入していくことができる。即ち、地上に杭の回転反力を確保装置を設けなくとも杭の圧入が可能である。
また、このように地下構造物の空間内にガイド支柱、支持部を設置し、この支持部における回転装置固定部に杭の回転装置を固定することで杭を回転圧入できる。即ち、少ない部品を地下構造物内に設置するのみで杭の圧入が可能となる。
また、ガイド支柱は、地下構造物の内面に沿うように固定されて設けられているため、作業者が地下構造物内で作業する際のスペースを十分に確保することができる。
【０００９】
前記支柱取付部は、前記圧入方向に互いに離間して複数設けられていてもよい。
【００１０】
このように支柱取付部が複数設けられていることで、各々の支柱取付部の形状、大きさ等を異なるようにすることで、各々の支柱取付部がガイド支柱を地下構造物の内面に取り付ける位置を異なるようにすることができる。例えば、一方の支柱取付部によって地下構造物の内面に、より近接するようにガイド支柱を取り付け、他方の支柱取付部によって地下構造物の内面から、より離間するようにガイド支柱を取り付ける。これにより、地下構造物の壁面に対して斜めに杭を圧入することも可能となり、杭の圧入方向を任意に選択することができる。
【００１１】
さらに、前記支柱取付部は、前記地下構造物の内面に接触して設けられるとともに、前記複数のガイド支柱を該内面に取り付ける取付部本体部と、前記取付部本体部が設けられた位置とは前記交差する方向に異なる前記内面の位置で、該内面に接触して設けられる反力受け部と、前記取付部本体部と前記反力受け部との間にわたって設けられて、該取付部本体部及び該反力受け部を前記地下構造物の内面に向けて押圧する押圧部と、を有していてもよい。
【００１２】
このように取付部本体部と反力受け部との間に押圧力を作用させる押圧部を設けることによって、地下構造物の内面に取付部本体部を固定するような部材を別途設けなくとも、取付部本体部を地下構造物の内面に押し付けることのみで、取付部本体部を内面に固定して、内面上に保持することができる。
【００１３】
また、前記取付部本体部は、前記地下構造物の内面に沿って前記圧入方向に交差する方向に延びるとともに、前記複数のガイド支柱が挿通される挿通孔部が形成された板状部と、前記板状部の延在方向に互いに離間して配され、前記地下構造物の内面に向けて前記板状部の延在方向の一部から突出して該内面に接触する支圧部と、を有していてもよい。
【００１４】
このような取付部本体部では、取付部本体部の一部で突出するように形成された支圧部が地下構造物の内面に接触するとともに内面に押し付けられて、取付部本体部が地下構造物の内面に固定される。よって、例えば地下構造物の内面が曲面状をなしている場合であっても、取付部本体部が地下構造物の内面に接触して固定され易くするように取付部本体部全体を内面に沿うような形状に精度よく加工しなくとも、支圧部のみを内面に沿うような形状とすることで取付部本体部を地下構造物の内面に、強固に固定することができる。
【００１５】
また、前記押圧部は、前記取付部本体部と前記反力受け部との間にわたって延びる棒状なして、一端に右ねじが形成され、他端に左ねじが形成された本体部と、前記右ねじに螺合するとともに、前記取付部本体部と前記反力受け部とのうちの一方に取り付けられた第一固定部と、前記左ねじに螺合するとともに、前記取付部本体部と前記反力受け部とのうちの他方に取り付けられた第二固定部と、を有するターンバックルとなっていてもよい。
【００１６】
このようなターンバックルを押圧部として採用することで、取付部本体部に容易に押圧力を作用させ、取付部本体部を地下構造物の内面に強固に固定することができる。
【００１７】
さらに、前記支柱取付部は、前記地下構造物として前記空間が円柱状をなす地下構造物に設けられ、前記反力受け部は、前記地下構造物の周方向に互いに離間して二つが設けられ、前記押圧部は、前記取付部本体部と一方の前記反力受け部との間、及び、前記取付部本体部と他方の前記反力受け部との間にそれぞれ設けられ、前記支柱取付部は、二つの前記反力受け部の間にわたって設けられて、これら反力受け部を前記地下構造物の内面に向けて押圧する受け部間押圧部をさらに有していてもよい。
【００１８】
このように、受け部間押圧部を設けることで、押圧部が取付部本体部を押圧する際の反力が反力受け部に作用した際に、この反力のうちの反力受け部が地下構造物の内面からズレる方向に作用する力、即ち、地下構造物の周方向に作用する力を打ち消すことができる。
【００１９】
また、前記受け部間押圧部は、二つの前記反力受け部の間にわたって延びる棒状なして、一端に右ねじが形成され、他端に左ねじが形成された本体部と、前記右ねじに螺合するとともに、一方の前記反力受け部に取り付けられた第一固定部と、前記左ねじに螺合するとともに、他方の前記反力受け部に取り付けられた第二固定部と、を有するターンバックルとなっていてもよい。
【００２０】
このようなターンバックルを受け部間押圧部として採用することで、反力受け部に容易に押圧力を作用させ、反力受け部を地下構造物の内面に強固に固定することが可能となる。
さらに、押圧部、受け部間押圧部ともにターンバックルを採用した場合、これら三つのターンバックルを杭の圧入方向から見て三角形のトラス状に組むことが可能となる。従って、これらターンバックルの内側に作業者が作業するスペースを確保することができ、さらに容易に杭を施工することが可能となる。
【００２１】
さらに、上記の杭施工装置は、前記支持部に干渉しない位置に設けられて、前記杭を外周側から挟持するとともに、前記複数のガイド支柱に着脱可能に取り付けられる振れ止め部をさらに備えていてもよい。
【００２２】
このような振れ止め部によって、杭を回転圧入する際の杭のガタつきを抑制することができる。また、杭の施工が進み、杭が圧入方向へ移動してこの振れ止め部が施工の妨げとなるような場合には、振れ止め部を取り外すことで、杭の施工を継続することができる。
【００２３】
さらに、本発明の一の態様に係る杭の施工方法は、上記の杭施工装置を用いて杭を施工する杭の施工方法であって、前記支柱取付部を地下構造物の内面に設置する取付部設置工程と、前記ガイド支柱を前記支柱取付部に設置する支柱設置工程と、前記ガイド支柱に前記回転装置固定部を設置する固定部設置工程と、前記回転装置固定部に杭、及び杭を回転させる回転装置を固定する杭設置工程と、前記杭を前記回転装置によって回転させて、地下構造物の壁面を貫通して前記杭を地盤に回転圧入する圧入工程と、を含むことを特徴としている。
【００２４】
このような杭の施工方法によれば、杭施工装置を用いることで、杭を地盤に回転圧入する際に、地上に杭の回転反力を受ける装置を設けなくともよくなる。そして、少ない部品を地下構造物内に設置するのみで、杭の圧入が可能となる。また、作業者が地下構造物内で作業する際のスペースを十分に確保することができる。
【００２５】
さらに、本発明の一の態様に係る杭は、上記の杭の施工方法によって、前記地下構造物の壁面を貫通して地盤に回転圧入されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の杭施工装置によれば、容易に地下構造物内に設置でき、容易に地下構造物内に杭を回転圧入することができる。
【００２７】
また、請求項２の杭施工装置によれば、地下構造物の形状に応じて杭を施工でき、例えば斜杭を施工することで、杭による支持力を高めることができる。
【００２８】
さらに、請求項３の杭施工装置によれば、地下構造物の内面の構造、形状等によらず、容易に地下構造物の内面にガイド支柱を取り付けることができる。
【００２９】
また、請求項４の杭施工装置によれば、支圧部によって、取付部本体部の加工コストを抑えながら地下構造物の内面にガイド支柱を取り付けることが可能となる。
【００３０】
さらに、請求項５の杭施工装置によれば、簡易な構造で、さらに容易に地下構造物の内面にガイド支柱を取り付けることが可能となる。
【００３１】
また、請求項６の杭施工装置によれば、内面から反力受け部が脱落してしまうことを抑制することができ、地下構造物の内面に、しっかりとガイド支柱を取り付けることが可能となる。
【００３２】
さらに、請求項７の杭施工装置によれば、簡易な構造で、さらに容易に地下構造物の内面にガイド支柱を取り付けることが可能となる。
【００３３】
また、請求項８の杭施工装置によれば、より正確な位置に容易に杭を施工することが可能となる。
【００３４】
さらに、請求項９の杭の施工方法によれば、杭施工装置によって容易に地下構造物内に杭を回転圧入することができる。
【００３５】
さらに、請求項１０の杭によれば、杭施工装置によって容易に地下構造物内に設置可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る杭施工装置がマンホール内に設置された様子を示す全体側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る杭施工装置を示す上面図であって、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る杭施工装置を示す上面図であって、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る杭施工装置を示す上面図であって、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る杭施工装置を示す上面図であって、図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る杭施工装置を用いて杭を施工する際の施工方向の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本実施形態の杭施工装置１について、図面を参照して説明する。
杭施工装置１は、地盤Ｇに埋設されたマンホール１００（地下構造物）の内部に設置されて、マンホール１００の底部１０１の壁面を貫通して、鋼管の杭１１０を地盤Ｇに回転圧入する際に用いる装置である。
マンホール１００は、地表面Ｓに開口する開口部１００ａが形成された有底筒状をなすコンクリート製の構造物である。そして、このマンホール１００は、地表面Ｓから地盤Ｇの内部に向かって下方に延びる円柱状の空間Ｃを内部に画成している。
ここで、本実施形態では、杭１１０は、マンホール１００の底部１０１から下方に向かって圧入される。即ち、圧入方向が上下方向に一致している。
【００３８】
図１に示すように、杭施工装置１は、マンホール１００の空間Ｃ内に配された上下方向に延びる二つのガイド支柱２と、これらガイド支柱２を支持するとともに杭１１０を回転圧入する回転装置１２０を固定する支持部３とを備えている。
以下、杭施工装置１がマンホール１００に設置された状態での説明を行う。
【００３９】
二つのガイド支柱２は、鋼管等よりなり、マンホール１００の内面１０２に沿ってマンホール１００の周方向に互いに離間して配置されている。
【００４０】
支持部３は、ガイド支柱２をマンホール１００の内面１０２に取り付ける支柱取付部５と、支柱取付部５に干渉しない位置で、ガイド支柱２に取り付けられるとともに回転装置１２０を固定する回転装置固定部６とを有している。
【００４１】
支柱取付部５は、上下方向に互いに離間して二つが設けられている。ここで、上側の支柱取付部５を上支柱取付部１１とし、下側の支柱取付部５を下支柱取付部２１とする。
【００４２】
図２に示すように、上支柱取付部１１は、マンホール１００の内面１０２に接触して内面１０２に沿うように設けられた取付部本体部１２と、取付部本体部１２が設けられた位置とは異なるマンホール１００の周方向位置で、内面１０２に接触して内面１０２に沿うように設けられた反力受け部３１と、取付部本体部１２と反力受け部３１との間にわたって設けられた押圧部４１とを有している。
【００４３】
反力受け部３１は、鋼製のブロック状をなし、互いにマンホール１００の周方向に離間した位置で、略同一水平面内に、二つが配されている。また各々の反力受け部３１は、マンホール１００の内面１０２に接触して設けられており、内面１０２に接触する表面は、内面１０２の形状に沿って湾曲する曲面状に形成されて、内面１０２に密着可能となっている。
【００４４】
取付部本体部１２は、二つの反力受け部３１と略同一水平面内に配されている。この取付部本体部１２は、マンホール１００の内面１０２に沿って、水平方向（上下方向に直交する方向）に延びる板状部１３と、板状部１３からマンホール１００の内面１０２に向けて突出する支圧部１８を有している。
【００４５】
板状部１３は、マンホール１００の内面１０２に対向する側の面である対向面１４が、内面１０２の形状に沿って周方向に湾曲する曲面状に形成されている。また、板状部１３には、上下方向に貫通する挿通孔部１３ａが形成されている。この挿通孔部１３ａは、板状部１３における延在方向の中心を通る上下に延びる軸Ｏを中心として、左右対称な形状となるように延びる長孔となっている。そして、この挿通孔部１３ａの両端部にガイド支柱２が挿通されている。
【００４６】
さらに、この板状部１３には、対向面１４とは反対側の面、即ち、マンホール１００の空間Ｃの中心側を向く中心側面１５から、挿通孔部１３ａに向かって切り欠かれて、挿通孔部１３ａに連続する切欠き孔部１３ｂが形成されている。さらにこの切欠き孔部１３ｂは、挿通孔部１３ａを貫いて、対向面１４に近接する位置まで延びて形成されている。そして、この切欠き孔部１３ｂの全体形状は、上方から見て、中心側面１５から挿通孔部１３ａまでが四角形状に形成されており、挿通孔部１３ａから対向面１４に向けては、円の一部分の形状をなすように形成されている。そして、この切欠き孔部１３ｂは、杭１１０、及び回転装置１２０が上下に板状部１３を通過可能な大きさに形成されている。
【００４７】
ここで、板状部１３の中心側面１５は、挿通孔部１３ａと平行となるように、対向面１４における周方向の両端部を結ぶ線分に平行な方向に延びている。さらに、板状部１３にはこの中心側面１５及び対向面１４の両端部を接続する端面１６が形成されている。この端面１６は、マンホール１００の径方向に沿って、周方向を向くように形成されている。
【００４８】
支圧部１８は、鋼製のブロック状をなし、互いにマンホール１００の周方向に離間した位置、即ち、板状部１３の延在方向に互いに離間した位置に配されて、板状部１３の対向面１４の一部からマンホール１００の内面１０２に向けて突出するようにして、板状部１３と一体に設けられている。これら支圧部１８は、本実施形態では、板状部１３の延在方向の両端部（周方向の両端部）と中央部との、三か所に設けられている。
【００４９】
また、各々の支圧部１８の内面１０２に接触する表面は、内面１０２の形状に沿って湾曲する曲面状に形成されて、内面１０２に密着可能となっている。
【００５０】
押圧部４１は、板状部１３における中心側面１５と端面１６とが接続される位置と、反力受け部３１との間に設けられた棒状をなすターンバックルである。より詳しくは、板状部１３における一方の端面１６側の位置と、この端面１６が向く側の反力受け部３１との間に一つ、板状部１３における他方の端面１６側の位置と、この端面１６が向く側の反力受け部３１との間に一つの、合計で二つ押圧部４１が設けられている。
【００５１】
各々の押圧部４１は、鋼管等よりなるとともに、一端の内面に左ねじ４２ａの雌ねじが形成され、他端の内面に右ねじ４２ｂの雌ねじが形成された本体部４２と、本体部４２の左ねじ４２ａ、右ねじ４２ｂにそれぞれ螺合する第一固定部４３及び第二固定部４４を有している。
【００５２】
第一固定部４３は、外周面に左ねじ４３ａの雄ねじが形成されて、本体部４２の左ねじ４２ａに螺合するとともに、板状部１３にボルト８０によって取り付けられている。
【００５３】
第二固定部４４は、外周面に右ねじ４４ａの雄ねじが形成されて、本体部４２の右ねじ４２ｂに螺合するとともに、反力受け部３１にボルト８０によって取り付けられている。
【００５４】
本体部４２は、第一固定部４３及び第二固定部４４に対して相対回転させられることによって、回転方向に応じて第一固定部４３と第二固定部４４とを互いに離間させるか、又は近接させるか選択可能となっている。そして、第一固定部４３と第二固定部４４とが互いに離間すると、押圧部４１全体が長くなる。この状態では、板状部１３を介して支圧部１８がマンホール１００の内面１０２に向けて押圧されるとともに、その反力によって、反力受け部３１がマンホール１００の内面１０２に向けて押圧される。
【００５５】
なお、第一固定部４３及び第二固定部４４の位置は、逆であってもよい。即ち、本体部４２の左ねじ４２ａ及び第一固定部４３が反力受け部３１側に設けられていてもよい。
【００５６】
ここで、本実施形態の上支柱取付部１１は、二つの反力受け部３１の間にわたって設けられた受け部間押圧部５１をさらに有している。
【００５７】
受け部間押圧部５１は、押圧部４１と同じように、本体部４２と、反力受け部３１にボルト８０で固定される第一固定部４３及び第二固定部４４とを有するターンバックルである。そして、本体部４２が、第一固定部４３及び第二固定部４４に対して相対回転させられることによって、第一固定部４３と第二固定部４４とを互いに離間させ、各々の反力受け部３１をマンホール１００の内面１０２に押圧可能となっている。
【００５８】
さらに、図３に示すように、下支柱取付部２１は、上支柱取付部１１と同様にマンホール１００の内面１０２に取り付けられた取付部本体部２２と、反力受け部３１と、取付部本体部２２と反力受け部３１との間にわたって設けられた押圧部４１と、反力受け部３１同士の間にわたって設けられた受け部間押圧部５１とを有している。
【００５９】
下支柱取付部２１の取付部本体部２２は、上支柱取付部１１と同様に、板状部２３と支圧部１８とを有している。板状部２３には、軸Ｏを中心として左右対称な形状となるように延びる長孔である挿通孔部２３ａ（挿通孔部１３ａと同様）と、軸Ｏを中心とした円形状の大孔部２３ｂが形成されている。この大孔部２３ｂは、挿通孔部２３ａの延在方向に直交する方向に、挿通孔部２３ａから突出するように大径に形成されている。この大孔部２３ｂには、杭１１０が上下に板状部２３を通過可能な大きさに形成されている。
【００６０】
このようにして上支柱取付部１１及び下支柱取付部２１では、二つの押圧部４１と、受け部間押圧部５１とによって略三角形状に囲まれた空間Ｃが形成され、この空間Ｃが、作業者が入り込んで作業を行う作業スペースとなっている。
【００６１】
回転装置固定部６は、上支柱取付部１１と下支柱取付部２１との間に上下に挟まれる位置で、二つのガイド支柱２に取り付けられている。
図４に示すように、この回転装置固定部６は、各々のガイド支柱２に外周から覆うように取り付けられた鋼管等よりなる移動管部６１と、これら移動管部６１から水平方向に互い近接する方向に突出するフランジ部６２と、各々の移動管部６１におけるフランジ部６２同士を接続する固定板部６３とを有している。
【００６２】
各々の移動管部６１は、ガイド支柱２の外周面に対して隙間を空けた状態で、ガイド支柱２に取り付けられている。そして、ガイド支柱２に取り付けられた状態で、ガイド支柱２に対して上下に相対移動可能となっている。
【００６３】
フランジ部６２は板状をなしており、このフランジ部６２には、上下に貫通する貫通孔部６２ａが形成されている。
【００６４】
固定板部６３には、上下に貫通する貫通孔部６３ａが形成されている。そして、この固定板部６３にはフランジ部６２に載置され、フランジ部６２の貫通孔部６２ａと固定板部６３の貫通孔部６３ａとにわたってボルト８１が挿通され、ナット８２によってフランジ部６２と固定板部６３とが固定されている。
【００６５】
そして、固定板部６３には、その中心位置で、上下に貫通して回転装置１２０の先端に設けられた回転駆動部１２１が挿入可能な挿入孔部６３ｂが形成されている。
より詳しくは、図１に示すように、挿入孔部６３ｂは、上側で大径に形成された大径部６３ｂ１と、下側で小径に形成された小径部６３ｂ２とからなっている。大径部６３ｂ１
の内面には、凹凸状、又は歯車状をなす凹凸状部６３ｃが形成されており、回転装置１２０の先端の外周面に形成された凹凸部１２２と噛み合って回転装置１２０が固定板部６３に固定されるようになっている。また小径部６３ｂ２には、回転駆動部１２１が挿入されている。
【００６６】
ここで、固定板部６３の厚さは、回転装置１２０が固定板部６３に固定された状態で、回転駆動部１２１が固定板部６３の下方に突出する程度の寸法となっている。そして回転駆動部１２１が杭１１０の杭頭に嵌り込んで、杭１１０に回転力を付与するようになっている。
【００６７】
このように、上記の支柱取付部５及び回転装置固定部６を有する支持部３によって、ガイド支柱２が、マンホール１００の内面１０２に対して水平方向に相対移動不能となるように支持されている。
【００６８】
ここで、図５に示すように、本実施形態の杭施工装置１は、支柱取付部５に干渉しない位置で、ガイド支柱２に設けられた振れ止め部７１をさらに備えている。
【００６９】
振れ止め部７１は、回転装置１２０が回転装置固定部６に固定されるとともに、杭１１０が回転装置１２０にセットされた状態で、杭１１０を外周側から挟持するとともに、二つのガイド支柱２の間にわたってガイド支柱２に着脱可能に取り付けされている。
【００７０】
より詳しくは、振れ止め部７１は、一対の板状をなす部材からなり、ガイド支柱２、及び杭１１０をマンホール１００の内面１０２側からと、マンホール１００の空間Ｃの中心側からとで挟み込むとともに、ボルト８３、ナット８４によって固定されている。
【００７１】
そして、ガイド支柱２に対向してガイド支柱２を挟み込む位置には、ガイド支柱２の外周面に沿う筒状の第一筒状部７２が形成され、杭１１０に対向して杭１１０を挟み込む位置には、杭１１０の外周面に沿う筒状の第二筒状部７３が形成されている。これら第一筒状部７２と第二筒状部７３との間には、平板状をなす接続部７４が形成されている。振れ止め部７１を構成する一対の板状をなす部材各々の接続部７４同士は密着している。
【００７２】
第一筒状部７２は、ガイド支柱２に対して振れ止め部７１が相対移動しないようにガイド支柱２との間に隙間のない状態で密着している。また、第二筒状部７３は、振れ止め部７１に対して杭１１０が上下方向に相対移動可能となるように隙間が形成された状態となっている。
【００７３】
次に、図６を参照して、本実施形態の杭施工装置１を用いた杭１１０の施工方法について説明する。
【００７４】
まず、取付部設置工程Ｓ１を実行し、支柱取付部５をマンホール１００の内面１０２に設置する。即ち、下支柱取付部２１をマンホール１００内に搬入し、取付部本体部２２、反力受け部３１をマンホール１００の内面１０２に接触させるとともに、押圧部４１を取付部本体部２２と反力受け部３１との間に取り付ける。そして取付部本体部２２、反力受け部３１を内面１０２に押し付ける。
この際、反力受け部３１同士の間に、受け部間押圧部５１を取り付けて反力受け部３１を互いに離間する方向に押圧して、反力受け部３１を内面１０２に押し付ける。
【００７５】
同様に、上支柱取付部１１をマンホール１００内に搬入し、押圧部４１、受け部間押圧部５１によって取付部本体部１２、反力受け部３１を内面１０２に押し付ける。
【００７６】
次に、支柱設置工程Ｓ２を実行し、ガイド支柱２を支柱取付部５に設置する。即ち、上支柱取付部１１の板状部１３に形成された挿通孔部１３ａ、及び、下支柱取付部２１の板状部２３に形成された挿通孔部２３ａにガイド支柱２を挿通させる。そしてガイド支柱２は、マンホール１００の底部１０１に接触する位置まで挿入されることで、マンホール１００の底部１０１、及び板状部１３、２３によって支持され、マンホール１００の内面１０２に取り付けられる。
【００７７】
その後、固定部設置工程Ｓ３を実行し、ガイド支柱２に回転装置固定部６を設置する。即ち、ガイド支柱２に移動管部６１を取り付けるとともに、固定板部６３をフランジ部６２にボルト８１、ナット８２で固定する。なお、支柱設置工程Ｓ２でガイド支柱２を板状部１３、２３に挿入する際に、移動管部６１をガイド支柱２に取り付けてもよい。
【００７８】
次に、杭設置工程Ｓ４を実行する。即ち、杭１１０、及び回転装置１２０をマンホール１００の空間Ｃ内に搬入するとともに、回転装置１２０を固定板部６３の挿入孔部６３ｂに挿入して、回転装置１２０を固定板部６３に固定する。この際、回転装置１２０の回転駆動部１２１に杭１１０を取り付け、杭１１０の下端部をマンホール１００の底部１０１に載置する。
【００７９】
その後、振れ止め設置工程Ｓ５を実行する。即ち、振れ止め部７１を、ガイド支柱２、及び杭１１０を挟み込むように設置する。
【００８０】
そして、圧入工程Ｓ６を実行する。即ち、回転装置１２０の回転力によって杭１１０を回転させ、地盤Ｇに圧入する。ここで、杭１１０が地盤Ｇにある程度圧入されたら、振れ止め取り外し工程Ｓ７を実行し、振れ止め部７１をガイド支柱２、杭１１０から取り外す。
【００８１】
そして、上記の各工程は、押圧部４１と受け部間押圧部５１とで囲まれた空間Ｃに作業者が入って実行されるようになっている。
【００８２】
このような杭施工装置１によると、杭１１０の回転圧入の際には、マンホール１００の内面１０２に対して相対移動不能に設けられたガイド支柱２によって、杭１１０の回転反力を確保することができる。
具体的には、杭１１０に上方から見て時計回りに回転力が付与されると（図２に示す回転方向Ｒ）、一方のガイド支柱２（図２の紙面に向かって左側のガイド支柱２）にはマンホール１００の内面１０２に近接するような力が作用する。また、他方のガイド支柱２（図２の紙面に向かって右側のガイド支柱２）にはマンホール１００の内面１０２から離間するような力が作用する。これにより、板状部１３、２３には杭１１０による回転力が生じる。
【００８３】
そしてこの回転力を、内面１０２に固定された支持部３によって受けることで、杭１１０の回転反力を確保できる。より詳しくは、杭１１０の回転力はガイド支柱２、支持部３からマンホール１００に伝達され、マンホール１００と地盤Ｇとの間の摩擦力によって回転反力を確保できる。よって、回転装置固定部６をガイド支柱２に沿って移動させて杭１１０を地盤Ｇに圧入していくことが可能となる。従って、地上に、このような回転反力を確保する装置を設けなくともよくなる。
【００８４】
さらに、マンホール１００の空間Ｃ内にガイド支柱２、支持部３を設置し、この支持部３における回転装置固定部６に杭１１０の回転装置１２０を固定するのみで杭１１０を回転圧入することが可能である。即ち、少ない部品をマンホール１００内に設置するのみで、杭１１０の圧入が可能となる。
【００８５】
また、ガイド支柱２は、マンホール１００の内面１０２に沿って設けられており、押圧部４１、受け部間押圧部５１にターンバックルを用いることによって略三角形状の空間Ｃが形成される。このため、作業者がマンホール１００内で作業する際の作業スペースを十分に確保することができ、容易に杭１１０を施工することが可能となる。
【００８６】
また、上支柱取付部１１と下支柱取付部２１とが上下に離間して設けられている。このため、これら上支柱取付部１１と下支柱取付部２１とでの形状、大きさ等を異なるようにすることで、上支柱取付部１１と下支柱取付部２１とが、ガイド支柱２をマンホール１００の内面１０２に取り付ける位置を異なるようにすることができる。
【００８７】
例えば、下支柱取付部２１によって内面１０２に、より近接するようにガイド支柱２を取り付け、上支柱取付部１１によって内面１０２から、より離間するようにガイド支柱２を取り付けることで、杭１１０を下方に向かってマンホール１００の底部１０１、地盤Ｇに対して斜めに圧入することが可能となる。
【００８８】
従って、杭１１０の圧入方向を任意に選択することができ、マンホール１００の形状に応じて杭１１０を施工できる。そして、斜杭として杭１１０を施工することで、杭１１０による支持力を高めることができる。またこのように、上支柱取付部１１と下支柱取付部２１との形状等を適宜選択することで、マンホール１００に斜壁があっても、上下方向に真っ直ぐに杭１１０をすることも可能である。
【００８９】
また、取付部本体部１２、２２は、押圧部４１によってマンホール１００の内面１０２に押圧されて設けられているため、内面１０２に、支柱取付部５を固定するような部材を別途設けなくとも、取付部本体部１２、２２を内面１０２上に保持することができる。よって、マンホール１００の内面１０２の構造、形状等によらず、容易にガイド支柱２を内面１０２に取り付けることができる。
【００９０】
また、取付部本体部１２、２２には、板状部１３、２３の一部で突出する支圧部１８が設けられている。そして支圧部１８がマンホール１００の内面１０２に接触するとともに、内面１０２に押し付けられて取付部本体部１２が内面１０２に固定される。ここで、マンホール１００の内面１０２は曲面状をなしている。しかし、取付部本体部１２、２２全体が内面１０２に接触して固定され易くするように取付部本体部１２、２２全体を内面１０２に沿うような形状に精度よく加工しなくとも、支圧部１８のみを内面１０２に沿うような形状とすることで取付部本体部１２、２２を内面１０２に強固に固定することができる。従って、取付部本体部１２、２２の加工コストを抑えながらガイド支柱２を内面１０２に取り付けることが可能となる。
【００９１】
さらに、受け部間押圧部５１を設けることで、押圧部４１が取付部本体部１２、２２を押圧する際の反力が反力受け部３１に作用した際の、反力受け部３１がマンホール１００の内面１０２からズレるように周方向に作用する力を打ち消すことができる。従って、内面１０２から反力受け部３１が脱落してしまうことを抑制することができ、ガイド支柱２を内面１０２に、しっかりと取り付けることが可能となる。
【００９２】
さらに、ターンバックルを押圧部４１、受け部間押圧部５１に採用することで、容易にマンホール１００の内面１０２に取付部本体部１２、２２を強固に固定し、容易にガイド支柱２を内面１０２に取り付けることができる。
【００９３】
また、振れ止め部７１によって、杭１１０を回転圧入する際の杭１１０のガタつきを抑制することができ、より正確な位置に容易に杭１１０を施工することが可能となる。また、杭１１０の施工が進み、杭１１０が下方へ移動してこの振れ止め部７１が施工の妨げとなるような場合には、振れ止め部７１を取り外すことで杭１１０の施工を継続することが可能となる。
【００９４】
本実施形態の杭施工装置１によると、容易にマンホール１００内に設置でき、マンホール１００内で、容易に杭１１０を回転圧入することができる。
【００９５】
以上、本発明の杭施工装置の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態で示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
例えば、受け部間押圧部５１は必ずしも設けられなくともよい。
【００９６】
また、押圧部４１、受け部間押圧部５１は、ターンバックルではなく、アクチュエータ等であってもよい。
【００９７】
また、反力受け部３１を二つ以上設けてもよいし、作業の妨げにならないのであれば、反力受け部３１を一つのみ設けてもよい。
【００９８】
さらに、ガイド支柱２を二つ以上設けてもよい。
【００９９】
上支柱取付部１１の板状部１３と、下支柱取付部２１の板状部２３とは、同じものあってもよい。
【０１００】
押圧部４１、受け部間押圧部５１の本体部４２には雄ねじが形成され、第一固定部４３、第二固定部４４に、雌ねじが形成されることで、これら本体部４２と第一固定部４３、第二固定部４４とが螺合するようにしてもよい。
【０１０１】
支持部３は、マンホール１００の内面１０２に、はしご等の突起物がある場合には、押圧部４１、反力受け部３１を設けずに、このような突起物に取付部本体部１２、２２に相当する部材を固定してもよい。
【０１０２】
また、振れ止め部７１はなくともよい。
【０１０３】
板状部１３、２３の挿通孔部１３ａ、２３ａは長孔でなくともよく、各々のガイド支柱２の外径に対応する内径を有する孔部が、ガイド支柱２と同じ数量（二つ）、形成されていてもよい。即ち、少なくとも各々のガイド支柱２が挿通され、マンホール１００の周方向に移動しないように規制可能となっていればよい。
【０１０４】
また、杭施工装置１をマンホール１００の底部１０１のコア抜きを行う際の回転反力確保に使用してもよい。
【０１０５】
杭施工装置１は、マンホール１００以外の管きょ等の地下構造物にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１…杭施工装置  
２…ガイド支柱  
３…支持部  
５…支柱取付部  
６…回転装置固定部  
１１…上支柱取付部  
１２…取付部本体部  
１３…板状部  
１３ａ…挿通孔部  
１３ｂ…切欠き孔部  
１４…対向面  
１５…中心側面  
１６…端面  
１８…支圧部  
２１…下支柱取付部  
２２…取付部本体部  
２３…板状部  
２３ａ…挿入孔部
２３ｂ…大孔部  
３１…反力受け部  
４１…押圧部  
４２…本体部  
４２ａ…左ねじ  
４２ｂ…右ねじ  
４３…第一固定部  
４３ａ…左ねじ  
４４…第二固定部  
４４ａ…右ねじ  
５１…受け部間押圧部  
６１…移動管部  
６２…フランジ部  
６２ａ…貫通孔部  
６３…固定板部  
６３ａ…貫通孔部  
６３ｂ…挿入孔部  
６３ｂ１…大径部
６３ｂ２…小径部
６３ｃ…凹凸状部  
７１…振れ止め部  
７２…第一筒状部  
７３…第二筒状部  
７４…接続部  
８０、８１、８３…ボルト  
８２、８４…ナット  
１００…マンホール（地下構造物）  
１００ａ…開口部  
１０１…底部  
１０２…内面
１１０…杭  
１２０…回転装置  
１２１…回転駆動部  
１２２…凹凸部  
Ｇ…地盤  
Ｓ…地表面  
Ｃ…空間  
Ｏ…軸
Ｒ…回転方向
Ｓ１…取付部設置工程  
Ｓ２…支柱設置工程  
Ｓ３…固定部設置工程  
Ｓ４…杭設置工程  
Ｓ５…振れ止め設置工程  
Ｓ６…圧入工程  
Ｓ７…振れ止め取り外し工程
【図１】
2015218535.tif 000003
【図２】
2015218535.tif 000004
【図３】
2015218535.tif 000005
【図４】
2015218535.tif 000006
【図５】
2015218535.tif 000007
【図６】
2015218535.tif 000008