(57)【要約】【課題】地中連続壁の施工現場の上方に鉄道高架橋等の障害物が存在するために、地中連続壁中に芯材を挿入する際に、芯材とそれを支持する揚重機が高さの制限を受ける場合に、機構の複雑化や製作コストの上昇を招くことなく、既存の揚重機を利用して芯材を吊り支持しながら挿入することを可能にする。【解決手段】揚重機８に吊り支持される被支持部２と、被支持部２の一方側に一体化し、芯材７の成方向、もしくは幅方向の片側に着脱自在に固定される固定部３と、被支持部２の他方側に一体化し、被支持部２が揚重機８に吊り支持されたときに芯材７と平衡するバランスウェイト４から芯材建込み部材１を構成し、この芯材建込み部材１を用いて芯材７を吊り支持しながら地中連続壁９中に挿入する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化前の地中連続壁中に挿入される芯材を支持しながら挿入するために使用される部材であり、揚重機に吊り支持される被支持部と、被支持部の一方側に一体化し、芯材の成方向、もしくは幅方向の片側に着脱自在に固定される固定部と、被支持部の他方側に一体化し、被支持部が揚重機に吊り支持されたときに芯材と平衡するバランスウェイトから構成される地中連続壁における芯材建込み部材。
【請求項２】
固定部は、芯材の成方向、もしくは幅方向の片側の被保持部の外側の面に接触する受け材と、受け材と共に被保持部を挟み込む押さえ材からなる請求項１記載の地中連続壁における芯材建込み部材。
【請求項３】
請求項１、もしくは請求項２に記載の芯材建込み部材を用いて芯材を硬化前の地中連続壁中に挿入する方法であり、芯材建込み部材の固定部を芯材の成方向、もしくは幅方向の片側に固定し、固定部により芯材の片側を支持した状態で、芯材建込み部材の被支持部を揚重機で吊り支持し、芯材を鉛直に保持したまま芯材を地中連続壁中に挿入する地中連続壁における芯材建込み方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は地中連続壁の施工現場に高さ制限がある場合に、その制限内で最長の芯材を吊り込むことを可能にする地中連続壁における芯材建込み部材、及びそれを用いて芯材を挿入する芯材建込み方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すように地中連続壁の施工現場の上方に例えば鉄道高架橋等の障害物１３が存在するために、地中連続壁９中に芯材７を挿入する際に、芯材７とそれを支持する揚重機８が高さの制限を受ける場合、芯材７の上端部を支持して地中連続壁上に吊り込むには、障害物１３の下に少なくとも揚重機８のブーム８１の先端からフック８２の先端までの距離が必要であるため、１本の芯材７の長さは地上からフック８２の先端までの高さ以内に制限され、この制限された長さの芯材７を継ぎ足しつつ、芯材７を地中連続壁中に挿入することになる。
【０００３】
このため、一定深度まで芯材を挿入する上で、使用する芯材の本数が多くなるため、芯材の吊り込み回数及び継手数が多くなり、芯材挿入の作業能率が低下し、工期が遅延する傾向があり、全芯材の挿入が完了する以前に地中連続壁のソイルセメントが硬化を開始する可能性がある。
【０００４】
施工現場が高さ制限を受ける場合に適用される装置として、地中連続壁の上方にループ状に閉じたモノレールを敷設し、モノレールから吊り下げられるフックで芯材を吊り支持し、そのまま芯材をモノレールに沿って所定位置まで移動させる装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
芯材を一旦、横倒しした状態で保持し、そのまま芯材を鉛直に建て起こして挿入する装置も提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
他に芯材を上端部ではなく、クレーンにより鉛直に吊った状態で横から把持する方法があるが（特許文献３参照）、この方法はクレーンによる芯材の吊り支持とは別に、芯材を保持するためにクレーンに対して補助的に併用されるため、把持する部分が単独で芯材を支持できる方法ではなく、高さ制限がある場合に適した方法でもない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１００４２３号公報（図１、図２）
【０００８】
【特許文献２】
特開平７−３３１６５５号公報（図１〜図４）
【０００９】
【特許文献３】
特開２００１−３０３５６８号公報（図１〜図４）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では地中連続壁の上方に、複数本の芯材を同時に支持可能な平面積を持つ閉じたモノレールを配置するため、地中連続壁の周辺にクレーンを使用する場合と同程度の空間を必要とする上、芯材を挿入する目的のために専用の台車を２種類用意しなければならないため、台車の製作に要するコストが増大する。
【００１１】
特許文献２ではクレーンに代わってフォークリフトを使用するが、その前面部分には芯材を横倒しした状態で保持する機構と、鉛直に建て起こす機構と、そのまま保持して地中に挿入する機構の３通りの機構を備えなければならないため、特許文献１と同様、フォークリフト全体ではクレーンを使用する場合と同程度の空間を必要とする。またフォークリフトの機構が複雑化するため、その製作コストが上昇する。
【００１２】
この発明は上記背景より、高さ制限がある施工現場において、機構の複雑化や製作コストの上昇を招くことなく、簡素な構造で、既存の揚重機を利用して芯材を吊り支持しながら挿入することのできる芯材建込み部材、及びそれを用いて芯材を挿入する芯材建込み方法を提案するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１では既存の揚重機を利用して芯材を支持できる簡素な芯材建込み部材を構成することにより、部材の複雑化と製作コストの上昇を招くことなく、芯材を吊り支持したまま硬化前の地中連続壁中に挿入することを可能にする。
【００１４】
芯材建込み部材は揚重機に吊り支持される被支持部と、被支持部の一方側に一体化し、芯材の成方向、もしくは幅方向の片側に着脱自在に固定される固定部と、被支持部の他方側に一体化し、被支持部が揚重機に吊り支持されたときに芯材と平衡するバランスウェイトから構成され、固定部において芯材を支持し、被支持部において揚重機に支持されることにより、既存の揚重機を用いて芯材を挿入することに適した機能を有する。芯材の成方向とは図３におけるｘ方向を、幅方向とはｙ方向を言う。
【００１５】
芯材建込み部材は被支持部と固定部とバランスウェイトの３部分のみからなり、単純な構造であるため、専用の台車やリフトを用いる場合より製作コストが大幅に低減される。
【００１６】
また図４に示す従来方法では揚重機が芯材を直接支持することから、芯材の頂部にはワイヤが接続されるための孔を穿設する必要があるが、請求項１では芯材建込み部材が芯材の頂部ではなく、芯材の片側を支持することで、芯材に対して吊り支持のための孔を穿設する必要がなくなる。
【００１７】
芯材建込み部材のバランスウェイトは、固定部における芯材の支持位置と被支持部における揚重機による支持位置との間の距離と芯材の重量との積が、被支持部における揚重機による支持位置とバランスウェイトの重心との間の距離とバランスウェイトの重量との積が等しくなるように芯材と平衡を保つ。従って被支持部における揚重機による支持位置が芯材寄りにある程、バランスウェイトの重量は軽くて済み、バランスウェイトの重量が大きい程、揚重機による支持位置をバランスウェイト寄りに配置することができる。
【００１８】
このことから、バランスウェイトの重量が一定であるとき、被支持部がその長さの範囲内の任意の位置で揚重機に吊り支持されるようにしておくことで、同一の芯材建込み部材によって長さ（重量）の相違する芯材を支持することができるため、例えば深度の相違する地中連続壁毎に異なる芯材建込み部材を用意する必要がなく、また同一の地中連続壁において最後に継ぎ足される芯材の長さが地中連続壁の部分毎に異なる場合に、その部分毎に異なる芯材建込み部材を用意する必要がなく、いずれの場合も単一の芯材建込み部材によって対応することができる。
【００１９】
揚重機は芯材建込み部材の長さ方向の中間部である被支持部を支持し、芯材建込み部材はその一方側の固定部において芯材の成方向、もしくは幅方向の片側に着脱自在に固定されることで、芯材の吊り込み時、芯材の頂部を固定部のレベルより上方に位置させることができるため、揚重機が直接芯材を支持する図４に示す場合より芯材の長さを大きくすることが可能になる。
【００２０】
具体的には芯材建込み部材の固定部が芯材を支持したときの、芯材の頂部から固定部までの距離分、図４に示す場合より芯材を長くすることができる。芯材建込み部材が芯材を支持した状態では芯材の頂部の上に揚重機が存在しないため、ブームの先端部が障害物の底面に接触しない範囲で、理論上は芯材の頂部が障害物の底面の直下に位置するまで芯材の長さを大きくすることが可能であり、高さ制限の範囲内で最長の芯材を使用することが可能になる。
【００２１】
従来方法より芯材を長くすることができることで、芯材の吊り込み回数及び芯材の継手数が削減されるため、作業能率が向上し、それだけ早期に芯材挿入作業を完了させることができ、地中連続壁のソイルセメントが硬化を開始する以前に確実に作業を遂行することが可能になる。
【００２２】
芯材建込み部材の固定部は芯材の成方向、もしくは幅方向の片側に、すなわち芯材の頂部と下端部を除いた範囲に着脱自在に固定され、固定された状態で芯材を鉛直に起立した状態で保持することができれば、形態を問わないが、具体的には請求項２に記載のように芯材の被保持部の外側の面に接触する受け材と、受け材と共に被保持部を挟み込む押さえ材からなり、受け材と押さえ材によって芯材の被保持部を把持することにより芯材を支持する。
【００２３】
この場合、受け材と押さえ材によって被保持部を挟み込むことで、芯材の重心と固定部との間に距離があることによるモーメントに抵抗しながら、芯材を鉛直に起立した状態で保持することが可能になる。被保持部は芯材自体がＨ形鋼である場合のフランジの他、鋼管である場合にその外周に突設されるリブプレート等を指す。
【００２４】
請求項３では請求項１、もしくは請求項２の芯材建込み部材を使用することにより請求項１、２の効果を受け継ぎ、上記の通り、芯材の吊り込み回数及び芯材の継手数を削減して作業能率の向上を図り、早期に芯材挿入作業を完了させ、地中連続壁のソイルセメントが硬化する以前に確実に作業を遂行する。
【００２５】
請求項３では芯材建込み部材の固定部を芯材の成方向、もしくは幅方向の片側に固定し、固定部により芯材の片側を支持した状態で、芯材建込み部材の被支持部を揚重機で吊り支持し、芯材を鉛直に保持したまま芯材を地中連続壁中に挿入することにより芯材の建込みが行われる。芯材の挿入は地中連続壁のソイルセメントが流動性を有している状態で行われるため、芯材はその自重により地中連続壁中に挿入される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は図１に示すように揚重機８に吊り支持される被支持部２と、被支持部２の一方側に一体化し、芯材７の成方向、もしくは幅方向の片側に着脱自在に固定される固定部３と、被支持部２の他方側に一体化し、被支持部２が揚重機８に吊り支持されたときに芯材７と平衡するバランスウェイト４から構成され、硬化前の地中連続壁９中に挿入される芯材７を支持しながら挿入するために使用される芯材建込み部材１である。
【００２７】
被支持部２は例えば図２，図３に示すようにＨ形鋼等の形鋼やプレートを組み立てた鋼材からなり、芯材７の支持によって曲げモーメントを負担することから、鋼材は断面上、強軸が水平を向いた状態で使用される。固定部３とバランスウェイト４は被支持部２の軸方向の両端に溶接やボルト接合等により一体化する。芯材建込み部材１は使用状態では横向きとなり、その材軸は水平をなす。
【００２８】
被支持部２の、使用状態での上側には揚重機８に吊り支持されるための被吊り部５が形成、もしくは突設され、バランスウェイト４の側面には芯材建込み部材１が芯材７を支持しない状態で、単独で揚重機８に吊り支持されるための被吊り部６が形成、もしくは突設される。被吊り部５、６は例えば揚重機８のブーム８１の先端のフック８２から懸垂するワイヤ８３が挿通する孔５ａ、６ａを有するプレートを被支持部２に溶接等することにより突設される。
【００２９】
被吊り部５、または被吊り部５の孔５ａは芯材７の長さ（重量）に関係なく、芯材７を吊り支持したときに常に芯材７が鉛直状態となるように被支持部２の軸方向に複数個突設、もしくは形成される。図１は１個の孔５ａを有する複数個の被吊り部５を被支持部２に突設した場合、図２，図３は複数個の孔５ａを有する１個の被吊り部５を突設した場合を示す。
【００３０】
孔５ａの配置や数は芯材建込み部材１が支持する芯材７の長さによって決まり、例えば一定長さの芯材７のみを支持する場合、孔５ａは芯材建込み部材１が芯材７を支持したときに芯材７とバランスウェイト４が平衡する位置に配置され、長さの相違する芯材７を支持する場合はその芯材７の種類に応じて被支持部２の長さ方向に複数配列する。
【００３１】
固定部３は芯材７がＨ形鋼である場合のフランジ、または鋼管である場合の鋼管の外周に突設されるリブプレート等の被保持部７１の外側の面に接触する受け材３１と、受け材３１と共に被保持部７１を挟み込む押さえ材３２をからなり、芯材７の長さ方向には芯材７を支持したときに、芯材７の自重のモーメントによる回転を拘束できる程度の長さを有する。
【００３２】
図２，図３では被支持部２の一方側の端面に受け材３１としてのプレートを溶接し、その受け材３１との間に距離をおき、受け材３１の幅方向両側に押さえ材３２を取り付けるための取付材３３としてのプレートを溶接等により一体化させ、取付材３３に押さえ材３２としてのボルトを挿通、もしくは螺合させ、押さえ材（ボルト）３２の先端を芯材７の被保持部７１に突き当てることにより押さえ材３２と受け材３１とによって被保持部７１を把持している。
【００３３】
なお、図示した例に限らず、受け材３１と押さえ材３２は芯材７を支持したときに、対になって芯材７の回転を拘束しながら把持することができればよい。従って、押さえ材３２としてのボルトを受け材３１としてのプレートに直接螺合させ、押さえ材（ボルト）３２の頭部と受け材３１によって被保持部７１を把持する、または滑り止めを付けた板状、もしくは棒状等の受け材３１と押さえ材３２によって被保持部７１を挟み込んで把持する等、受け材３１と押さえ材３２の組み合わせ方法は問われない。
【００３４】
固定部３の受け材３１と押さえ材３２は例えば地中連続壁９の周辺の地盤上の台木の上に横置きされている芯材７の被保持部７１に装着される。このとき、芯材建込み部材１は起立した状態にある。そのまま被支持部２の被吊り部５に揚重機８のフック８２から懸垂するワイヤ８３が接続され、揚重機８によって芯材７と共に吊り上げられることにより芯材建込み部材１が次第に横向きになり、芯材７が鉛直に起立する。
【００３５】
固定部３が芯材７を把持する位置は芯材７が横置きされた状態から揚重機８の吊り上げによる建て起こしの際に芯材建込み部材１が横向きになろうとする回転の向きと、芯材７が被吊り部５の回りに起立しようとする回転の向きが一致するように、被支持部２の被吊り部５が、芯材７と芯材建込み部材１を合わせた重心の片側に寄った位置、すなわち図１において被吊り部５の孔５ａが芯材７と芯材建込み部材１を合わせた重心より上にあればよい。具体的には例えば芯材７が４ｍであるとしたとき、芯材７の頂部から１．５ｍ前後程度（芯材７の全長の１／３〜２／５程度）下の位置に固定部３の中心線が位置するように固定部３が装着される。芯材７と芯材建込み部材１を合わせた重心は図１の状態で芯材７単独の重心より若干上に位置する。
【００３６】
図１は施工済みの地中連続壁９中に深度方向に複数本の芯材７を継ぎ足して挿入している様子を示す。地中連続壁９は掘削攪拌翼を有するロッドの回転による、またはカッターポストの回りに張架されたエンドレスチェーンの循環による掘削土と固化材液との攪拌・混合によりソイルセメントとして構築される。
【００３７】
地中連続壁９の両側の地表面には芯材７の挿入時の鉛直性を確保するための定規部材１０が定規受け１１に支持されて設置されており、上記のように揚重機８と芯材建込み部材１によって鉛直に吊り支持され、そのまま地中連続壁９上に吊り込まれた芯材７は地上の、地中連続壁９への挿入部分において定規部材１０に規制されながら、硬化前の地中連続壁９中に自重により挿入される。
【００３８】
芯材７を継ぎ足す場合、先行して挿入されている芯材７はその上に吊り込まれ、継ぎ足される芯材７とのスプライスプレート１２による接続のために地表面より６０ｃｍ程度、頂部が突出した状態で定規部材１０に保持され、その上に芯材建込み部材１に支持された芯材７が吊り込まれる。
【００３９】
従来方法を示す図４の場合、地表面からその上の障害物までの距離が６．８ｍであるとしたとき、障害物１３の下から、継ぎ足される芯材７の頂部までの間には揚重機８のブーム８１の先端部とフック８２、及びワイヤ８３が納まる距離が必要であるから、地表面から継手のための高さ（６０ｃｍ程度）を考慮すれば、芯材の長さは２．５ｍ程度に抑えられる。
【００４０】
これに対し、図４と同一条件下での本発明では図１に示すようにフック８２と芯材７が同一線上になく、フック８２のレベルより上に芯材７の頂部を位置させることができるため、前記した固定部３の中心線と芯材７の頂部との距離との関係を加味すれば、芯材７の長さを４ｍ程度に設定することができ、従来方法より１．６倍程度長くすることができる。
【００４１】
例えば深さ２０ｍの地中連続壁９に対し、従来の２．５ｍの長さの芯材７を挿入する場合には７回（２０÷２．５−１）、芯材７，７を接続する必要があるが、４ｍの長さの芯材７を使用した本発明の場合には４回（２０÷４−１）の接続で済むことになる。なお、本発明では１本の芯材７の長さを図４に示す従来の芯材７より１．６倍程度長くすることができるため、地中連続壁９の深度によっては深度方向に１本の芯材７を挿入するのみで済む場合もある。
【００４２】
このように従来方法より長い芯材７を使用することができることで、芯材７の吊り込み回数と継手数が削減されるため、芯材７挿入のための作業能率が向上する上、継手のためのスプライスプレート１２、及びボルト・ナットの数が削減され、材料費の節減が図られる。
【００４３】
また図４の場合、芯材７の直上にフック８２が位置することから、芯材７の吊り込み時にブーム８１の先端を障害物１３に衝突させる可能性があるが、本発明ではフック８２の位置が芯材７の脇にあることで、図４の場合よりブーム８１の傾斜角を小さくすることができるため、ブーム８１の先端と障害物１３との間の空間を確保し易くなり、ブーム８１の先端を障害物１３に衝突させる可能性が低下する。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１では揚重機に吊り支持される被支持部と、被支持部の一方側に一体化し、芯材の片側に着脱自在に固定される固定部と、被支持部の他方側に一体化し、芯材と平衡するバランスウェイトから芯材建込み部材を構成し、固定部において芯材を支持し、被支持部において揚重機に支持されるため、既存の揚重機を利用して芯材を支持することができる。
【００４５】
芯材建込み部材は被支持部と固定部とバランスウェイトの３部分のみからなり、単純な構造であるため、専用の台車やリフトを用いる場合より製作コストが大幅に低減される。また芯材建込み部材が芯材の頂部ではなく、芯材の片側を支持することで、芯材に対して吊り支持のための孔を穿設する必要がない。
【００４６】
揚重機は芯材建込み部材の長さ方向の中間部である被支持部を支持し、芯材建込み部材はその一方側の固定部において芯材の片側に着脱自在に固定されることで、芯材の吊り込み時、芯材の頂部を固定部のレベルより上方に位置させることができるため、揚重機が直接芯材を支持する場合より芯材を長くすることができ、高さ制限の範囲内で最長の芯材を使用することが可能である。
【００４７】
芯材を長くすることができることで、芯材の吊り込み回数及び芯材の継手数が削減されるため、作業能率が向上し、それだけ早期に芯材挿入作業を完了させることができ、地中連続壁のソイルセメントが硬化を開始する以前に確実に作業を遂行することができる。
【００４８】
請求項２では芯材の被保持部の外側の面に接触する受け材と、受け材と共に被保持部を挟み込む押さえ材からなり、受け材と押さえ材によって被保持部を挟み込むことため、芯材の重心と固定部との間に距離があることによるモーメントに抵抗しながら、芯材を鉛直に起立した状態で保持することができる。
【００４９】
請求項３では請求項１、請求項２の芯材建込み部材を用いて芯材を挿入することで請求項１、２の効果が維持されるため、芯材の吊り込み回数及び芯材の継手数が削減されることによる作業能率の向上が図られ、早期に芯材挿入作業を完了させることができ、地中連続壁のソイルセメントが硬化する以前に確実に作業を遂行することができる。
【００５０】
また既存の揚重機を用いて芯材を建込むため、揚重機の走行部を芯材挿入位置から離れた場所に位置させ、揚重機のブームを寝かせた状態で芯材の建込み作業を遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の芯材建込み部材を用いて芯材を挿入する様子を示した立面図である。
【図２】芯材建込み部材の具体例を示した側面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】従来方法による芯材挿入の様子を示した立面図である。
【符号の説明】
１……芯材建込み部材、２……被支持部、３……固定部、３１……受け材、３２……押さえ材、３３……取付材、４……バランスウェイト、５……被吊り部、５ａ……孔、６……被吊り部、６ａ……孔、７……芯材、７１……被保持部、８……揚重機、８１……ブーム、８２……フック、８３……ワイヤ、９……地中連続壁、１０……定規部材、１１……定規受け、１２……スプライスプレート、１３……障害物。
【図１】
2004068397.tif 000003
【図２】
2004068397.tif 000004
【図３】
2004068397.tif 000005
【図４】
2004068397.tif 000006