(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭を長手方向が略鉛直となるように地盤中へ打設する鋼管杭の打設工法において、
上記打設すべき鋼管杭をその長手方向につき略水平へ向けた状態で地上に仮載置し、
上記鋼管杭を地盤中に回転圧入させるためのオーガーの底面に取り付けられ、少なくとも略鉛直方向から略水平方向にかけて回転可能に構成された取付部先端を略水平方向へ向け、この取付部に対して上記載置されている鋼管杭の一端を取り付け、
取り付けられた上記鋼管杭を長手方向が略鉛直となるまで、上記オーガーを上方に引き上げ、
さらに上記オーガーを介して上記鋼管杭を上記地盤中へ回転圧入すること
を特徴とする鋼管杭の打設工法。
【請求項２】
上記オーガーを取り付けた杭打機の当該オーガーより上方から延長したワイヤーを、上記鋼管杭に取り付け、
上記ワイヤーを引き上げることにより上記鋼管杭の少なくとも一端を宙に浮かせ、
その宙に浮かせた鋼管杭の一端を上記取付部に対して取り付けること
を特徴とする請求項１記載の鋼管杭の打設工法。
【請求項３】
長手方向が略鉛直となるように地盤中に打設された鋼管杭を地上へ引き上げる鋼管杭の引き上げ工法において、
オーガーの底面に取り付けられ、少なくとも略鉛直方向から略水平方向にかけて回転可能に構成された取付部先端を略鉛直方向へ向け、この取付部に対して上記地盤中に打設された鋼管杭の上端を取り付け、
取り付けられた上記鋼管杭の下端が少なくとも地上に出現するまで、上記オーガーを上方に引き上げ、
上記鋼管杭の長手方向が略水平となるまで上記オーガーを下降させ、さらに上記取付部と上記鋼管杭とを互いに取り外すことにより、上記鋼管杭をその長手方向につき略水平へ向けた状態で地上に仮載置すること
を特徴とする鋼管杭の引き上げ工法。
【請求項４】
上記オーガーを取り付けた杭打機の当該オーガーより上方から延長したワイヤーを、地上に引き上げられた上記鋼管杭に取り付け、
上記鋼管杭の長手方向が略水平となるように上記オーガーを下降させ、さらに上記ワイヤーを引き上げることにより上記取付部が取り付けられた上記鋼管杭の一端を宙に浮かせ、その宙に浮かせた鋼管杭の一端と上記取付部とを取り外すこと
を特徴とする請求項３記載の鋼管杭の引き上げ工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管杭を長手方向が略鉛直となるように地盤中へ打設する鋼管杭の打設工法、並びに長手方向が略鉛直となるように地盤中に打設された鋼管杭を地上へ引き上げる鋼管杭の引き上げ工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の基礎は、建築物に作用する荷重及び外力を安全に地盤に伝え、かつ、地盤の沈下又は変形に対して構造耐力上安全なものとしなければならない。よって、建築物を建設するに際しては、地盤が軟弱である場合には、建築物の基礎下に支持地盤に届く基礎杭を予め打設して、当該基礎と基礎杭とを介して建築物を支持地盤にて支持するようにしている。
【０００３】
また、これら基礎杭を打設するためには、例えば軟弱な地盤が地表からいかなる深さまで堆積しているのかを予め判別する必要がある。かかる場合には、基礎杭とは別に、調査杭を予め地盤中に打ち込み、その調査杭に刻まれたスケールを介して、地盤の厚さを測定することになる。
【０００４】
この調査杭を地盤中に打設する従来の方法について説明をする。
【０００５】
打設すべき調査杭１０１は、図８に示すように、長手方向が略水平方向となるようにして置き場１０２に仮載置されている。このような調査杭１０１を杭打機１０３におけるオーガー１０４へ取り付ける。オーガー１０４は、調査杭１０１を地盤中に回転圧入するために杭打機１０３に配設されたものである。
【０００６】
このようなオーガー１０４に対して実際に調査杭１０１を取り付けるには、例えば図８に示すようなクレーン１０５を利用し、置き場１０２に仮載置されている調査杭１０１を吊り下げる。そして、クレーン１０５を操作することにより、その吊り下げた調査杭１０１の上端をオーガー１０４まで近接させる。かかる状態において作業員を乗せた高所作業車１０６をオーガー１０４まで近接させる。そしてその作業員の手作業により調査杭１０１をオーガー１０４に取り付けることになる。
【０００７】
最後にこの調査杭１０１が取り付けられたオーガー１０４を回転させながら押し下げていくことにより、調査杭１０１が地盤中に回転圧入されていくことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した調査杭１０１の取り付け作業を行うためには、杭打機１０３に加えてクレーン１０５と、高所作業車１０６を用意しなければならず、これに伴って工事コストが増加してしまうという問題点があった。また、オーガーに調査杭１０１を取り付ける度に、作業者を高所作業車１０６上に乗せる必要が出てくるため、労力の負担がいきおい増大し、さらには作業の安全性に完全を期し難くなるという問題点もあった。
【０００９】
ちなみに地盤中に打設された鋼管杭を地上へ引き上げる際には、上述の作業について逆の手順を踏むことになるが、かかる場合においても同様の問題点が生じていた。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、調査杭を始めとした各種杭を地盤中に打設する際に、或いは地盤中に打設された鋼管杭を地上へ引き上げる際に、工事コストや作業労力の負担を低減させ、さらには作業の安全性を向上させることが可能な鋼管杭の打設工法、並びに鋼管杭の引き上げ工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明を適用した鋼管杭の打設工法は、鋼管杭を長手方向が略鉛直となるように地盤中へ打設する鋼管杭の打設工法において、上記打設すべき鋼管杭をその長手方向につき略水平へ向けた状態で地上に仮載置し、上記鋼管杭を地盤中に回転圧入させるためのオーガーの底面に取り付けられ、少なくとも略鉛直方向から略水平方向にかけて回転可能に構成された取付部先端を略水平方向へ向け、この取付部に対して上記載置されている鋼管杭の一端を取り付け、取り付けられた上記鋼管杭を長手方向が略鉛直となるまで、上記オーガーを上方に引き上げ、さらに上記オーガーを介して上記鋼管杭を上記地盤中へ回転圧入することを特徴とする。
【００１２】
本発明を適用した鋼管杭の引き上げ工法は、長手方向が略鉛直となるように地盤中に打設された鋼管杭を地上へ引き上げる鋼管杭の引き上げ工法において、オーガーの底面に取り付けられ、少なくとも略鉛直方向から略水平方向にかけて回転可能に構成された取付部先端を略鉛直方向へ向け、この取付部に対して上記地盤中に打設された鋼管杭の上端を取り付け、取り付けられた上記鋼管杭の下端が少なくとも地上に出現するまで、上記オーガーを上方に引き上げ、上記鋼管杭の長手方向が略水平となるまで上記オーガーを下降させ、さらに上記取付部と上記鋼管杭とを互いに取り外すことにより、上記鋼管杭をその長手方向につき略水平へ向けた状態で地上に仮載置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
従来の工法と比較してクレーンや高所作業車等が不要となることから、工事コストを大幅に削減することが可能となり、作業労力の負担を低減させることができる。特に高所において作業員が作業するケースを無くすことができる本発明では、作業の安全性をも向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、鋼管杭の打設工法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明を適用した鋼管杭の打設工法が適用される地盤の断面構造の一例を示している。この鋼管杭の打設工法は、例えば、地盤中に基礎杭を打設する際において、軟弱な地盤の厚さを予め測定するための調査杭を打設する際に適用される。
【００１６】
例えば図１に示すように比較的固い地盤層２の上に、軟弱な地盤層１が堆積されているものとする。このとき、地盤層１の厚さが局所的に異なる場合には、この地盤層１につき互いに間隔をおいて割り当てられる、基礎杭を打設するための基礎杭打設領域３ａ、３ｂは、その深さも当然のことながら互いに異なるものとなる。
【００１７】
例えば、図１に示すように、基礎杭打設領域３ａの深さが１５ｍであるのに対して、基礎杭打設領域３ｂの深さが２０ｍであった場合には、基礎杭を土台して構築される建築物の安定性を高くするべく、これらに打設される基礎杭間において５ｍ分の長さ調整が必要となる。
【００１８】
実際に、地盤層２の基礎杭打設領域３の深さを調べるためには、予め調査杭と呼ばれるスケールが刻まれた杭を、それぞれの基礎杭打設領域３近傍に打ち込み、その刻まれたスケールを介してこれを判別していくことになる。
【００１９】
打設すべき調査杭１１は、当初、例えば図２に示すように、その長手方向につき略水平へ向けた状態で置き場１２に仮載置された状態にある。置き場１２は、外部から搬送されてきた調査杭１１をあくまで一時的に載置するための箇所である。この置き場１２においては、調査杭１１の長手方向を略水平へ向けて横向きに寝かしておくことで最も安定した状態で仮載置しておくことができる。
【００２０】
この仮載置された調査杭１１は、杭打機２１により地中へと打設されていくことになる。杭打機２１は、図２に示すように、重機２２にジブ２３が設けられてなり、該ジブ２３の先端から垂下された巻上ロープ２５に回転駆動装置としてのオーガー２６と、金具３９が吊り下げられている。オーガー２６の底面には、少なくとも略鉛直方向から略水平方向にかけて回転可能に構成された取付部２７が設けられている。金具３９の底面には、調査杭１１を吊るし上げるためのワイヤー４０が取り付けられている。
【００２１】
取付部２７は、例えば図３に示すように、オーガー２６の底面２６ａに配設されたいわゆるクレビスとして構成される。この取付部２７は、図４に示すような一山クレビス２８と二山クレビス２９とを互いに嵌合させてなる。図４(a)は一山クレビス２８の正面図、図４(b)は一山クレビス２８の側面図であり、図４(c)は二山クレビス２９の正面図であり、図４(d)は、二山クレビス２９の側面図である。一山クレビス２８並びに二山クレビス２９は、それぞれの突起部３０、３１の中央に孔部３２、３３が形成されている。実際にこれら一山クレビス２８と二山クレビス２９とを互いに嵌合させる際には、孔部３２、３３の位置を相互に合わせ込んだ上で、それぞれに対してピン９０を挿通させる。これにより二山クレビス２９に対して一山クレビス２８を回転可能に構成することができる。即ち、このような構成からなる取付部２７は、少なくとも略鉛直方向から略水平方向にかけて回転可能に構成されることになる。
【００２２】
取付部２７の下端には、図３に示すように先端部３５が取り付けられている。この先端部３５は、例えば図５に示すように、調査杭１１の端部を嵌合可能な嵌合孔３５ａが開削されている。調査杭１１の端部が例えば六角形で形成されている場合には、この嵌合孔３５ａについても六角形となるように開削されるようにしてもよい。
【００２３】
次に、本発明を適用した鋼管杭の打設工法に基づいて、実際に調査杭を地盤に打ち込む例につき説明をする。
【００２４】
先ず図６(a)に示すように、オーガー２６を地表面近傍まで下降させるとともに、金具３９をも下降させる。そして、金具３９に取り付けられたワイヤー４０を調査杭１１に取り付ける。
【００２５】
次に図６(b)に示すように、杭打機２１によりワイヤー４０を巻上げる。これにより、ワイヤー４０に取り付けられた調査杭１１の一端が持ち上げられて宙に浮くことになる。この宙に浮いた調査杭１１の一端をオーガー２６の近傍まで寄せてくる。この作業に関しては作業員５１の手作業を含めるようにしてもよい。次に、作業員５１は、取付部２７の先端部３５を略水平方向に回転させる。そして、この略水平方向に向けた先端部３５を調査杭１１の一端とを嵌合し、ネジ止めでこれらを互いに固定する。
【００２６】
このように予めワイヤー４０により調査杭１１の一端を浮かせた状態でオーガー２６を取り付けることにより、作業員の上半身の高さに合わせて先端部３５と調査杭１１との取付作業を実行することが可能となり、作業員による取付作業をより快適化させることも可能となる。
【００２７】
次に図６(c)に示すように杭打機２１によりオーガー２６を巻上げる。このオーガー２６の巻上げ動作に伴って調査杭１１の一端が持ち上げられていく。取付部２７は、回転自在に構成されているため、オーガー２６を介して取付部２７が上昇していくにつれて先端部３５の向きは水平方向から垂直方向へと徐々にシフトしていく。同様に、この先端部３５に取り付けられた調査杭１１の長手方向もこれに伴って水平方向から垂直方向へと徐々に変化していくことになる。
【００２８】
即ち、オーガー２６の巻上げ動作が進行にしていくにつれて、この調査杭１１は、横向きに寝かせられていた状態から、徐々に縦方向へ向けて持ち上げられていくことになる。この過程において調査杭１１は、上端が取付部２７に接続されているとともに、下端が地表に接触した状態となる。このオーガー２６の巻上げ動作は、取り付けられた調査杭１１の長手方向が略鉛直となるまで継続されることになる。
【００２９】
そして図７(a)に示すように、調査杭１１の下端が宙に浮くまで引き上げられると、この先端部３５の向きは、完全に鉛直下向きとなり、同様に調査杭１１も鉛直方向に配向することになる。
【００３０】
さらに図７(b)に示すように、長手方向が略鉛直方向に向いている状態にある調査杭１１を地盤中に回転圧入していく。この調査杭１１の圧入動作は、オーガー２６を回転させることにより実行する。これにより、調査杭１１は長手方向が略鉛直方向に配向した状態で地盤中に順次打ち込まれていくことになる。
【００３１】
このように本発明では、オーガー２６の底面において、クレビス２８、２９で構成された取付部２７を取り付け、この取付部２７に対して置されている調査杭１１の一端を取り付け、取り付けた調査杭１１を長手方向が略鉛直となるまで、オーガー２６を上方に引き上げ、オーガー２６を介して調査杭１１を地盤中へ回転圧入する。
【００３２】
これにより、従来の工法と比較してクレーンや高所作業車等が不要となることから、工事コストを大幅に削減することが可能となり、作業労力の負担を低減させることができる。特に高所において作業員が作業するケースを無くすことができる本発明では、作業の安全性をも向上させることが可能となる。
【００３３】
次に、長手方向が略鉛直となるように地盤中に打設された調査杭１１を地上へ引き上げる引き上げ工法について説明をする。この引き上げ工法においても上述した取付部２７が設けられたオーガー２６を使用する。
【００３４】
先ず、図８(a)に示すように、オーガー２６を地表近傍まで降下させてゆき、地盤中に打設された調査杭１１の上端に取付部２７を取り付ける。その後、杭打機２１を介して、このオーガー２６を鉛直方向に巻上げていく。これに伴って、取付部２７に取り付けられた調査杭１１は、地盤中から地上へと引き上げられていくことになる。
【００３５】
次に、図８(b)(c)に示すように、調査杭１１の下端に至るまで地上に引き上げた後、杭打機２１を介してオーガー２６を下げていく。取付部２７の先端部３５は略垂直方向から略水平方向へ回転可能に構成されているため、引き上げられた直後において略鉛直に配向していた調査杭１１の長手方向は、オーガー２６を下げていくにつれて、徐々に略水平方向へシフトしていくことになる。
【００３６】
次に、図９(a)に示すように、オーガー２６を下げていくことにより、調査杭１１が略水平方向に落ち着いた状態となった場合に、作業員は、先端部３５と調査杭１１の一端の取り外し作業を行う。このとき、ワイヤー４０を利用して調査杭１１を支持するようにしてもよい。このようにワイヤー４０により調査杭１１の一端を浮かせた状態でオーガー２６との取り外し作業を行うことにより、作業員の上半身の高さに合わせて作業を実行することが可能となる。
【００３７】
最後に、図９(b)に示すように、ワイヤー４０を利用して調査杭１１を置き場１２へ載置する。
【００３８】
このように調査杭１１を地上へ引き上げる本発明においても、従来の工法と比較してクレーンや高所作業車等が不要となることから、工事コストを大幅に削減することが可能となり、作業労力の負担を低減させることができる。特に高所において作業員が作業するケースを無くすことができる本発明では、作業の安全性をも向上させることが可能となる。
【００３９】
なお、上述した例においてはワイヤー４０を調査杭１１に取り付けた状態で、調査杭１１と取付部２７との着脱作業を行う場合について説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、このワイヤー４０の構成を省略するようにしてもよい。
【００４０】
また、本発明は、調査杭１１の打設工法、引き上げ工法に限定されるものではなく、基礎杭を地盤中に打設する場合、或いは地盤中に打設された基礎杭を地上に引き上げる際にも同様に適用可能である。即ち、調査杭１１、基礎杭を含む概念としての鋼管杭であれば本発明を適用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を適用した鋼管杭の打設工法が適用される地盤の断面構造の一例を示す図である。
【図２】本発明を適用した鋼管杭の打設工法を実現するための杭打機の構成について示す図である。
【図３】オーガーの底面において回転可能に設けられた取付部を示す図である。
【図４】取付部に適用される一山クレビスと二山クレビスの詳細な構成を示す図である。
【図５】先端部の詳細について説明するための図である。
【図６】本発明を適用した鋼管杭の打設工法について説明するための図である。
【図７】本発明を適用した鋼管杭の打設工法について説明するための他の図である。
【図８】本発明を適用した鋼管杭の引き上げ工法について説明するための図である。
【図９】本発明を適用した鋼管杭の引き上げ工法について説明するための他の図である。
【図１０】調査杭を地盤中に打設する従来の方法について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、２  地盤層
３  基礎杭打設領域
１１  調査杭
１２  置き場
２１  杭打機
２２  重機
２３  ジブ
２５  巻上ロープ
２６  オーガー
２７  取付部
２８  一山クレビス
２９  二山クレビス
３０、３１  突起部
【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】
0004719008.tif 000008
【図８】
0004719008.tif 000009
【図９】
0004719008.tif 000010
【図１０】
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