(57)【要約】【課題】  障害物の下方地盤にその上方から杭体を効率的に打ち込む。【解決手段】  短尺の単位杭体（単位鋼矢板５）を障害物（配管４）の下方で継ぎ足しながら杭打ち機６によって順次打ち込んでいく。単位杭体を打ち込むに際しては、障害物の外側にフレーム体７を上下動可能に装着してそのフレーム体を杭打ち機と単位杭体との間に介装し、フレーム体を介して単位杭体を打ち込む。フレーム体は上部に杭打ち機６が連結可能とされ、下部に障害物が通過し得る大きさの開口部８を有し、内部有効高さ寸法が単位杭体の打ち込みストローク以上に設定された高剛性のものであり、開口部８に装着した把持具９に単位杭体を把持せしめ、障害物がフレーム体の内側下部に位置している状態から内側上部に達する位置まで単位杭体を打ち込み、その時点で打ち込みを中断し、フレーム体を引き上げて新たな単位杭体を継ぎ足してさらに打ち込む工程を繰り返す。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表部に敷設されている配管等の障害物の上方からその障害物の下方地盤に対して鋼矢板等の杭体を打ち込むに際し、短尺の単位杭体を障害物の下方で継ぎ足しながら杭打ち機によって順次打ち込んでいくようにした杭体の施工方法であって、
上部に杭打ち機が連結可能とされ、下部に障害物が通過し得る大きさの開口部を有して障害物の外側に装着可能とされ、内部有効高さ寸法が単位杭体の打ち込みストローク以上に設定された高剛性のフレーム体を用い、
そのフレーム体を杭打ち機に連結して障害物の外側に上下動可能に装着し、フレーム体の開口部に把持具を装着するとともにその把持具に単位杭体を把持せしめ、フレーム体の内側下部に障害物が位置している状態から、杭打ち機によってフレーム体を介して単位杭体を障害物の下方地盤に打ち込んでいき、障害物がフレーム体の内側上部に達する位置まで単位杭体を打ち込んだ時点で打ち込みを中断し、フレーム体を引き上げて新たな単位杭体を打ち込み後の単位杭体に継ぎ足すとともに把持具に把持せしめてさらに打ち込んでいくことを特徴とする杭体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管等の障害物の上方からその下方地盤に対して鋼矢板等の杭体を打ち込むための杭体の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去の基準で設計され施工された石油タンクの中には現行の耐震性能基準を満たさないものもあり、特に支持地盤の液状化に対する強度が充分ではないために大地震時には地盤液状化による被害が想定されるものもあることから、その対策が急務とされている。
【０００３】
既存の石油タンクの支持地盤に対する液状化防止対策としては様々な工法が提案されているが、比較的簡便かつ安価に実施できる工法として、図８に示すようにタンク１の周囲に閉鎖環状の地中壁体２を設けるという工法が有望視されている。このような工法によれば、タンク１直下の液状化層３が地中壁体２により周囲より隔絶されるとともに、地中壁体２のリング効果によって液状化層３の変形が拘束されて液状化に対する強度が高められ、それにより液状化を有効に防止できるとされている。
【０００４】
ところで、そのような閉鎖環状の地中壁体２は一般に鋼矢板を継手を介して周方向に連結しながら打ち込むことで設けるのであるが、その場合、地表部に敷設されてタンク１に接続されている既存の配管４の下方地盤に対しては通常の工法では鋼矢板をそのまま打ち込むことができないことから、従来においてはタンク１の供用を一時的に停止して配管４を解体撤去し、鋼矢板を打ち込んでから復旧するようにしていた。しかし、そのようなことでは非効率的であることから、最近ではたとえば特許文献１に示されるように配管４を解体撤去することなく鋼矢板を打ち込むための工法も提案されている。これは、配管４の両側に打ち込む２枚の鋼矢板どうしを配管４の下方において接合鋼板により連結し、それら連結した２枚の鋼矢板を２台の打設機械によって同時に地盤に圧入していくというものである。
【特許文献１】特許第３２５２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示される工法では、鋼矢板に接合鋼板を連結する作業を必要とし、また２台の打設機械を必要とするばかりでなく、接合鋼板により連結した２枚の鋼矢板を同時に圧入することは必ずしも容易に行えるものでもないので、そのような作業をより効率的に行うことのできる有効な工法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明の杭体の施工方法は、短尺の単位杭体を障害物の下方で継ぎ足しながら、バイブロハンマー等の杭打ち機によって順次打ち込んでいくことを基本とするものであり、その単位杭体を打ち込むに際しては、障害物の外側において上下動可能なフレーム体を杭打ち機と単位杭体との間に介装し、そのフレーム体を介して単位杭体を打ち込むようにしたものである。
【０００７】
すなわち、本発明の杭体の施工方法では、上部に杭打ち機が連結可能とされ、下部に障害物が通過し得る大きさの開口部を有して障害物の外側に装着可能とされ、内部有効高さ寸法が単位杭体の打ち込みストローク以上に設定された高剛性のフレーム体を用い、そのフレーム体を杭打ち機に連結して障害物の外側に上下動可能に装着し、フレーム体の開口部に把持具を装着するとともにその把持具に単位杭体を把持せしめ、フレーム体の内側下部に障害物が位置している状態から、杭打ち機によってフレーム体を介して単位杭体を障害物の下方地盤に打ち込んでいき、障害物がフレーム体の内側上部に達する位置まで単位杭体を打ち込んだ時点で打ち込みを中断し、フレーム体を引き上げて新たな単位杭体を打ち込み後の単位杭体に継ぎ足すとともに把持具に把持せしめてさらに打ち込んでいくようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、障害物に対して上下動可能なフレーム体を杭打ち機と杭体との間に介装し、そのフレーム体を介して単位杭体を障害物の下方において継ぎ足しながら打ち込むことにより、障害物の上方からその下方地盤に対して各種の杭体を在来の杭打ち機による通常の杭打ち操作と同様にして支障なく効率的に打ち込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図７を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、図８に示したように既存の石油タンクの支持地盤に対する液状化防止対策として、タンク１の周囲に鋼矢板からなる閉鎖環状の地中壁体２を設ける場合への適用例であって、鋼矢板の打ち込み作業の障害物となる既存の配管４の上方からその下方地盤に対して鋼矢板を打ち込むようにしたものである。
【００１０】
本実施形態では、通常の鋼矢板を所定長さに切断した短尺の単位鋼矢板５を配管４の下方で継ぎ足しながら、バイブロハンマー等の杭打ち機６によって順次打ち込んでいくことを基本とするものであり、その単位鋼矢板５を打ち込むに際しては、杭打ち機６と単位鋼矢板５との間にフレーム体７を介装し、そのフレーム体７を介して単位鋼矢板５を打ち込むことを主眼とするものである。
【００１１】
本実施形態で用いるフレーム体７は、図２に示すように、下部が開放された下向きの矩形三方枠状の形態の高剛性のもので、その上部がバイブロハンマー等の杭打ち機６に対して連結可能とされ、下部には開口幅寸法ｗが配管４の外径寸法よりも大きく設定されてその配管４が通過し得る開口部８が形成され、内部有効高さ寸法ｈが単位鋼矢板５の打ち込みストローク以上（より厳密には、打ち込みストローク＋配管４の外径寸法＋余裕分）に設定されたものである。また、このフレーム体７の下部の開口部８には、単位鋼矢板５の上部を把持する把持具９が装着可能とされている。
【００１２】
本実施形態の施工方法の施工手順を具体的に説明すると、まず図１に示すように配管４の直下に単位鋼矢板５をセットするための作業用ピット１０を掘削する。その際、必要であればたとえばウエルポイント工法等により地下水位を低下させれば良い。そして、作業用ピット１０の上方を跨ぐように仮設ビーム１１を設置し、最初に打ち込むべき単位鋼矢板５の上部を把持具９に把持せしめ、その把持具９をクレーン等により仮設ビーム１１に支持せしめて配管４の直下までスライドさせていく。
【００１３】
図２に示すように、配管４の直下に配置した把持具９の直上位置から、杭打ち機６に連結したフレーム体７を降下させていき、その下部の開口部８内に配管４を通過させ、開口部８に把持具９を装着する。これにより図３に示すようにフレーム体７は配管４の外側に上下動可能な状態で装着され、単位鋼矢板５は自ずと打ち込み位置に臨むことになるので、その時点で仮設ビーム１１を退避させる。
【００１４】
図３に示しているように、フレーム体７の内側下部に配管４が位置している状態（上限位置）から打ち込みを開始し、図４に示すように配管４がフレーム体７の内側上部に達する位置（下限位置）まで打ち込んだら、それ以上の打ち込みは配管４とフレーム体７とが干渉して不能であるので、その時点で打ち込みを中断する。
【００１５】
そこで、把持具９による単位鋼矢板５の把持を解除し、フレーム体７を把持具９とともに上昇させて上限位置まで復帰させ、図５に示すように新たな単位鋼矢板５を打ち込み済みの単位鋼矢板５に継ぎ足すとともにそれを把持具９を把持せしめた後、打ち込みを再開する。
【００１６】
以上の手順を繰り返して、所定数の単位杭鋼矢板５を継ぎ足しつつ所定深度に達するまで打ち込んだ後は、図６に示すようにその鋼矢板の両側に通常の鋼矢板１２を通常の工法により継手により連結しながら打ち込んでいき、図８に示したような全体として閉鎖環状の地中壁体２を施工し、最終的に作業用ピット１０を埋め戻せば作業完了となる。
【００１７】
上記工法によれば、フレーム体７を上限位置に引き上げた状態で単位鋼矢板５を継ぎ足しては、フレーム体７が下限位置に達するまで打ち込むという打ち込み操作を繰り返すことにより、配管４の直下に鋼矢板を支障なく打ち込むことができる。また、単なる高剛性のフレーム体７を用いることのみで杭打ち機６自体は在来のものをそのまま採用可能であるし、フレーム体７以外には複雑な機構や面倒な操作を必要とせず、その作業を極めて効率的に実施することができる。
【００１８】
なお、上記実施形態の応用例として、図７に示すように配管４の外径寸法が単位鋼矢板５の幅寸法に対して同等程度以上であるような場合、あるいは複数の配管４が並設されているような場合には、配管４の直下のみならず、それに隣接する位置にもフレーム体７を用いて単位鋼矢板５を同様に打ち込むようにすれば良く、その場合にはフレーム体７の内部有効幅寸法を大きくして配管４に対してフレーム体７を横方向にずらすことが可能としておけば良い（図７に示すものは、配管４の直下とその両側の鋼矢板を打ち込むように鋼矢板３枚分に相当する内部有効幅寸法を有するものとしている）。勿論、フレーム体７の下部に設ける開口部８の開口幅寸法ｗは、配管４が通過し得るように配管径に応じて大きくしておく必要がある。
【００１９】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は既存の石油タンクの支持地盤の液状化防止対策としての地中壁体の施工に際して鋼矢板を配管の直下に打ち込む場合に適用するのみならず、障害物の外側に上記のようなフレーム体を上下動可能に装着してそのフレーム体を介して打ち込みを行い得る場合には、鋼矢板のみならず各種の杭体を様々な障害物の直下に打ち込む場合全般に広く適用できるものである。また、本発明において用いる杭打ち機としても、バイブロハンマーに限らず、打ち込むべき杭体や地盤状況、周囲環境等の諸条件を考慮して適当なものを用いれば良い。また、上記実施形態における作業用ピット１０や仮設ビーム１１も不要な場合には省略して差し支えない。
【００２０】
そして、いずれにしても、フレーム体の形状や寸法、所要強度は、障害物の形状や大きさ、その位置、杭打ち機の形式や杭打ち方式等の諸条件を考慮しつつ、上記実施形態と同様の手順により杭体を打ち込むことができるように最適に設定すれば良い。勿論、上述したようにフレーム体の内部有効高さ寸法ｈは単位杭体の打ち込みストロークに応じて設定すれば良いのであるが、逆に、フレーム体の内部有効高さ寸法ｈが何らかの制約により自ずと決定される場合には、それに応じて単位杭体の長さやその打ち込みストロークを設定すれば良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、配管の直下に打ち込むべき短尺の単位鋼矢板をセットする状況を示す図である。
【図２】同、単位鋼矢板を把持具を介してフレーム体を装着する状況を示す図である。
【図３】同、フレーム体を介して鋼矢板を打ち込む状況を示す図である。
【図４】同、打ち込み後の状態を示す図である。
【図５】同、鋼矢板を継ぎ足してさらに打ち込む状況を示す図である。
【図６】同、施工完了後の状態を示す図である。
【図７】同、応用例を示す図である。
【図８】既存タンクの支持地盤に対する地中壁体による液状化防止対策の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  タンク
２  地中壁体
３  液状化層
４  配管（障害物）
５  単位鋼矢板（単位杭体）
６  杭打ち機（バイブロハンマー）
７  フレーム体
８  開口部
９  把持具
１０  作業用ピット
１１  仮設ビーム
１２  鋼矢板
【図１】
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【図２】
2005315000.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005315000.tif 000006
【図５】
2005315000.tif 000007
【図６】
2005315000.tif 000008
【図７】
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【図８】
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