(57)【要約】【課題】低音・低振動で施工することを可能にし、且つ打設の進行に伴って杭材の垂直精度が悪化するといった問題を解決すること。【解決手段】圧入施工が比較的困難であって、鋼管矢板中掘り併用圧入が可能な土質から成る地盤に打設する場合には、まずＡ杭を１本置きに先行打設する。次いでＢ杭を、Ａ杭をガイドとして、Ａ杭Ｂ杭が交互に並ぶように打設する。一方、圧入施工がスクリュードライバーと杭材圧入機との併用だけでは困難であって、先行して置換えが必要であるような地盤に打設する場合には、Ａ杭の打設に先立って、Ｂ杭打設予定位置の地盤を削孔して良質土で埋め戻すようにする。上記方法によれば、先行打設されるＡ杭は、隣り合うＡ杭と距離を置いて打設されるので、既打設Ａ杭の存在に影響されることなく精度よく打設することができる。したがって、Ａ杭を鉛直に打設することによって、Ａ杭をガイドとして打設されるＢ杭についても精度よく打設できる。【選択図】図１
2005220573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭材を連続して打設する場合において、
第１の杭材を１本置きに打設する工程と、
第２の杭材を、前記第１及び第２の杭材が交互に連なって並ぶように、既打設の前記第１の杭材の間に打設する工程と、を含んでいることを特徴とする杭材の打設方法。
【請求項２】
杭材本体と、当該杭材本体の外壁に一体的に設けられた継手と、を有する複数の杭材を、隣接する杭材の継手同士が係合した状態で連結するように、地盤に打設する方法であって、
第１の杭材を、１本置きに前記地盤に打設する工程と、
前記第１の杭材の打設が完了した後に、隣り合う既打設の前記第１の杭材をガイドとして利用して、第２の杭材を、前記第１及び第２の杭材が交互に連なって並ぶように前記地盤に打設する工程と、を含んでいることを特徴とする杭材の打設方法。
【請求項３】
さらに、前記第１の杭材の打設工程に先立って行われる工程であって、後に行われる前記第２の杭材の打設を円滑に進めるための置換え掘削工程を含んでおり、
当該置換え掘削工程は、
前記第２の杭材の打設が予定される位置において、ケーシングを前記地盤に圧入するステップと、
前記ケーシング内を掘削排土処理して、少なくとも前記杭材本体および前記継手の横断面を包含し得る径の杭孔を、所定深度形成するステップと、
形成された前記杭孔に、前記第２の杭材の圧入を円滑にし得る充填材を投入するステップと、
前記杭孔が前記充填材で埋め戻されるように、前記ケーシングを引き抜くステップと、を含んでおり、
上記置換え掘削工程における各ステップを、打設すべき前記第２の杭材の数に応じて繰り返すことを特徴とする請求項２記載の杭材の打設方法。
【請求項４】
前記第１の杭材を打設する工程は、
前記第１の杭材の打設が予定される位置において、ケーシングを前記地盤に圧
入するステップと、
杭材本体および継手を含む前記第１の杭材の横断面と、当該第１の杭材の両隣に連結されることとなる前記第２の杭材の継手部分の横断面とを包含し得る径の杭孔を、所定深度形成するために、前記ケーシング内側を排土処理するステップと、
形成された前記杭孔に前記第１の杭材を挿入するステップと、
挿入された前記第１の杭材と前記ケーシングとの間の空隙に、間詰材を投入するステップと、
前記第１の杭材の外壁と前記杭孔の孔壁との間が、投入された前記間詰材で満たされるように、当該ケーシングを引き抜くステップと、を含んでおり、
上記第１の杭材を打設する工程における各ステップを、打設すべき前記第１の杭材の数に応じて繰り返すことを特徴とする請求項２又は３記載の杭材の打設方法。
【請求項５】
前記第１の杭材を打設する工程において、
前記ケーシングの圧入ステップは、全回転型オールケーシング掘削機を利用して行われ、
前記ケーシング内の排土ステップは、中掘り装置を利用して行われ、
当該中掘り装置は、
地盤を掘削するためのドリルヘッドを先端に備えたスクリュードリルと、
前記スクリュードリルを回転駆動させるための回転駆動装置と、
前記スクリュードリルの周囲を覆うように設けられ、当該スクリュードリルによって掘削された被掘削物を一時的に格納するためのカプセルパイプと、
前記スクリュードリルに連結されており、当該スクリュードリルを自在に昇降できるように伸縮自在に構成されたスクリュードリル用伸縮シリンダと、
打設される前記第１の杭材に対して、回転掘削時における回転反力を確保するための油圧グリッパと、
前記油圧グリッパに連結されており、当該油圧グリッパを自在に張り出すことができるように伸縮自在に構成されたグリッパ用伸縮シリンダと、を有していることを特徴とする請求項４記載の杭材の打設方法。
【請求項６】
前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、前記杭孔に前記第１の杭材を挿入する際に当該第１の杭材を杭芯位置に導くためのガイド部材を、前記第１の杭材を挿入するステップに先立って設置するステップを含んでおり、
前記ガイド部材は、前記第１の杭材が挿通することが可能なガイドホールが形成されたプレートから構成されており、
前記ガイドホールの外周は、前記杭材本体および前記継手を含む前記第１の杭材の横断面の外周形状とほぼ同様の形状を有しており、且つ、当該第１の杭材の横断面の外周寸法よりもやや大きな寸法を有しており、
前記第１の杭材を挿入するステップにおいて、前記第１の杭材を、前記ガイド部材のガイドホールを介して前記杭孔に挿入するようになっており、挿入された当該第１の杭材は、杭芯に沿ってほぼ鉛直方向下側に案内され、その結果、当該第１の杭材が杭芯位置に建込まれるようになっていることを特徴とする請求項４又は５記載の杭材の打設方法。
【請求項７】
前記ガイド部材は、前記ガイドホールを分割する線に沿って２分割された第１の部分と第２の部分とから構成されており、
前記ガイド部材を設置するステップにおいて、前記第１の部分及び前記第２の部分の少なくとも何れか一方は、水平方向に移動可能に設置されるようになっていることを特徴とする請求項６記載の杭材の打設方法。
【請求項８】
前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、
打設後において前記第１の杭材が地盤中において回転することを防止するための回転防止部材を、当該第１の杭材を挿入するステップに先立って、当該第１の杭材に取り付けるステップを含んでいることを特徴とする請求項４又は５記載の杭材の打設方法。
【請求項９】
前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、
圧入された前記ケーシングの内壁と、当該ケーシング内の杭孔において杭芯位置に建込んだ場合の前記第１の杭材の外壁と、の間の距離を、当該第１の杭材の挿入前に予め測定するステップと、
前記第１の杭材を挿入するステップに先立って、測定された前記距離よりやや小さい寸法を有する位置決め部材を、当該距離が測定された位置に対応した位置において、当該第１の杭材の外壁に取り付けるステップと、を含んでおり、
前記第１の杭材の挿入するステップにおいては、
前記位置決め部材によって、前記ケーシングの内壁と前記第１の杭材の外壁との間に前記距離が保たれた状態で、前記第１の杭材が下降し、その結果、当該第１の杭材が所望の杭芯位置に建込まれるようになっていることを特徴とする請求項４又は５記載の杭材の打設方法。
【請求項１０】
前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、前記杭孔に前記第１の杭材を挿入する際に当該第１の杭材を杭芯位置に導くためのガイド部材を、前記第１の杭材を挿入するステップに先立って設置するステップを含んでおり、
前記ガイド部材は、
前記位置決め部材および前記回転防止部材の少なくとも何れか一方を備えた状態の前記第１の杭材が挿通することが可能な形状および寸法を有するガイドホールと、
前記ガイドホール周囲の縁部分から、当該ガイドホールのほぼ中心方向へ突き出るように形成され、前記杭材本体の外壁に当接し得るようになっている突出片と、を有するプレートから構成されており、
前記第１の杭材を挿入するステップにおいて、前記第１の杭材は、前記ガイド部材のガイドホールを介して前記杭孔に挿入されるようになっており、挿入された当該第１の杭材は、前記突出片に接触しながら杭芯に沿ってほぼ鉛直方向下側に案内され、その結果、当該第１の杭材が杭芯位置に建込まれるようになっていることを特徴とする請求項８又は９記載の杭材の打設方法。
【請求項１１】
前記第２の杭材を打設する工程は、
杭材圧入機を用いて、前記第２の杭材を圧入するステップと、
中掘り装置を用いて、打設される前記第２の杭材の下端側に対向する位置の地盤を掘削するとともに、排土するステップと、を含んでおり、
前記中掘り装置による掘削，排土ステップは、前記杭材圧入機によって圧入される前記第２の杭材が追随して下降するように、当該第２の杭材の下端側において先行して行われるようになっていることを特徴とする請求項２乃至１０の何れかに記載の杭材の打設方法。
【請求項１２】
前記中掘り装置は、
地盤を掘削するためのドリルヘッドを先端に備えたスクリュードリルと、
前記スクリュードリルを回転駆動させるための回転駆動装置と、
前記スクリュードリルの周囲を覆うように設けられ、当該スクリュードリルによって掘削された被掘削物を一時的に格納するためのカプセルパイプと、
前記スクリュードリルに連結されており、当該スクリュードリルを自在に昇降できるように伸縮自在に構成されたスクリュードリル用伸縮シリンダと、
打設される前記第２の杭材に対して、回転掘削時における回転反力をとるための油圧グリッパと、
前記油圧グリッパに連結されており、当該油圧グリッパを自在に張り出すことができるように伸縮自在に構成されたグリッパ用伸縮シリンダと、を有しており、
前記第２の杭材は、
継手の下端側に、当該第２の杭材の圧入を円滑にするための掘削治具を備えていることを特徴とする請求項１１記載の杭材の打設方法。
【請求項１３】
さらに、前記第１の杭材を打設する工程によって打設された前記第１の杭材を、連結部材を用いて隣り合う第１の杭材に連結することによって、固定する工程を含んでおり、
前記第１の杭材の連結工程は、前記第２の杭材を打設する工程に先立って行われるようになっていることを特徴とする請求項２乃至１２の何れかに記載の杭材の打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭材の打設方法に関し、具体的には、鋼管矢板等の杭材を、隣接する杭材の継手同士が係合した状態で連結するように、地盤に打設する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、図２３及び図２４に基づいて、本発明の背景となる従来技術について説明する。
図２３は、一般的に用いられている鋼管矢板１を示す全体図である。この図２３において、図２３（Ａ）は、鋼管矢板１の正面図である。また、図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
図２４は、図２３に示す鋼管矢板１を、従来の方法に従って打設している様子を示す図である。この図２４において、図２４（Ａ）は、地盤７に打設されている鋼管矢板１を示す正面図である。また、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）に示す様子の上面図である。
【０００３】
図２３に示すように、杭材の一種である鋼管矢板１は、本管（杭材本体）１１と、この本管の外壁両側に一体的に設けられた略管状の継手１３と、を有している。本管１１は、内側に形成された内空部１４と、上端に位置する上開口部と、下端に位置する下開口部と、を有している。同様に、継手１３も、内側に形成された内空部１５と、上端に位置する上開口部と、下端に位置する下開口部と、を有している。また、それぞれの継手１３の長さ方向（杭長方向）には、スリット１７が形成されている。そのため、継手１３は、略Ｃ字状の横断面を有するようになっている（図２３（Ｂ）参照）。
【０００４】
このような構成を有する鋼管矢板１は、砂質土、シルト等の軟弱地盤に対する高い水平耐力を有しているという特徴を持っている。この特徴を生かすべく、複数の鋼管矢板１をその側部の継手１３を介して直列状に相互連結（図２４参照）したものが、仮締め切りなどの仮設工事において広く用いられるようになっている。
【０００５】
また、近年では、兵庫県南部地震における被災の教訓に鑑み、加えて、鋼管矢板の性能が高く評価されていることもあり、鋼管矢板は、耐震構造を考慮した土留め壁、井筒基礎等の永久構造物などに広汎に用いられるに至っている。さらに、この鋼管矢板は、従来の軟弱層ばかりでなく、礫質土、硬質地盤に対しても適用されるに至っている。
【０００６】
従来、このような特徴を有する鋼管矢板１を打設する際には、主として、下記（一）〜（三）に述べる３つの方法が利用されていた。
【０００７】
（一）  第１の方法においては、まず、ケーシングを用いて孔壁を支持しながら、所定径（本管と継手とを含む鋼管矢板の横断面と、当該鋼管矢板の両隣に隣接して連結されることとなる鋼管矢板の継手部分の横断面とを包含し得る径）を有する杭孔を掘削する。続いて、ケーシング内に形成された杭孔を、土砂等で埋め戻しながら、圧入されたケーシングを引き抜く。そして、その後に、鋼管矢板を、油圧ハンマやバイブロハンマを用いて端から順番に列状に打設していた。
【０００８】
（二）  第２の方法においても、まず、ケーシングを用いて孔壁を支持しながら、上記（一）の場合と同様の径を有する杭孔を掘削する。続いて、ケーシング内に形成された杭孔を、土砂等で埋め戻しながら、圧入されたケーシングを引き抜く。そして、その後にオーガスクリューを用いて中掘りしながら、鋼管矢板の自重を利用して（或いは、オーガの押し込み力を利用して）、所定の位置に鋼管矢板を端から順番に打設していた。
【０００９】
（三）  第３の方法においては、まず、鋼管矢板の先端に、高圧水を噴射させるための噴射ノズルを取り付ける。そして、鋼管矢板を打設する際に、鋼管矢板の先端側の地盤を、噴射ノズルから吐出される高圧水で攪拌することによって緩める。続いて、油圧装置と、当該油圧装置に連結された油圧押し込みシリンダと、当該シリンダに連結されたオープンチャック（鋼管矢板を掴むためのオープンチャック）と、を有する油圧圧入機を用いて、所定の位置に鋼管矢板を端から順番に圧入していた。
【００１０】
しかしながら、このような従来より行われている鋼管矢板の打設方法には、以下のような問題があった。
【００１１】
すなわち、まず、上記（一）〜（三）で述べたいずれの方法においても、鋼管矢板の打設時において、継手の下端側に貫入抵抗が生じる。そして、この貫入抵抗によって、鋼管矢板がスムーズに降下せず、打ち込みの垂直精度が低下することがあった。ところが、一旦、垂直精度が低い状態で鋼管矢板が打設されると、打設された鋼管矢板をガイドとして、当該鋼管矢板に隣接して打設されることとなる鋼管矢板（次回打設の鋼管矢板）の垂直精度も低下してしまう。したがって、鋼管矢板を「端から順番」に打設するという従来の方法では、一旦、鋼管矢板が精度悪く打設されると、それ以降に順番に打設される鋼管矢板の垂直精度が連鎖的に悪化してしまい、場合によっては鋼管矢板を打設できなくなる事態が生じ得るという問題がある。また、これに関連した問題として、従来の鋼管矢板の打設方法では、その進捗に伴って鋼管矢板が進行方向に傾いてしまうという問題がある。
【００１２】
また、上記（一）で述べた油圧ハンマやバイブロハンマを用いる方法では、大きな騒音，振動を発生するという問題が生じていた。したがって、このような方法では、施工現場の周辺住民等に対する配慮が欠けているという問題がある。
【００１３】
さらに、上記（三）で述べた高圧水を用いる方法では、多量の濁水を生じさせるため、環境上の問題がある。また、高圧水を用いると、打設される鋼管矢板の下端のみならず周辺領域までも緩めてしまい、地中に空洞部分が発生して地表部が陥没する虞がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、上述した従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、従来と比較して遥かに低音・低振動で施工することが可能な杭材の打設方法を提供することにある。さらに、本発明の目的は、打設の進行に伴って杭材の垂直精度が悪化するといった従来技術の問題点を解決するとともに、地盤不良を生じさせることなく短時間で施工完了することが可能な杭材の打設方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）  上記目的を達成するために、本発明に係る杭材の打設方法は、杭材を連続して打設する方法であって、
第１の杭材を１本置きに打設する工程と、
第２の杭材を、前記第１及び第２の杭材が交互に連なって並ぶように、既打設の前記第１の杭材の間に打設する工程と、を含んでいる。
【００１６】
（２）  また、上記目的を達成するために、本発明に係る杭材の打設方法は、杭材本体と、当該杭材本体の外壁に一体的に設けられた継手と、を有する複数の杭材を、隣接する杭材の継手同士が係合した状態で連結するように、地盤に打設する方法であって、
第１の杭材を、１本置きに前記地盤に打設する工程と、
前記第１の杭材の打設が完了した後に、隣り合う既打設の前記第１の杭材をガイドとして利用して、第２の杭材を、前記第１及び第２の杭材が交互に連なって並ぶように前記地盤に打設する工程と、を含んでいる。
【００１７】
（３）  上記（２）記載の方法は、好ましくは、さらに、前記第１の杭材の打設工程に先立って行われる工程であって、後に行われる前記第２の杭材の打設を円滑に進めるための置換え掘削工程を含んでおり、
当該置換え掘削工程は、
前記第２の杭材の打設が予定される位置において、ケーシングを前記地盤に圧入するステップと、
前記ケーシング内を掘削排土処理して、少なくとも前記杭材本体および前記継手の横断面を包含し得る径の杭孔を、所定深度形成するステップと、
形成された前記杭孔に、前記第２の杭材の圧入を円滑にし得る充填材を投入するステップと、
前記杭孔が前記充填材で埋め戻されるように、前記ケーシングを引き抜くステップと、を含んでおり、
上記置換え掘削工程における各ステップを、打設すべき前記第２の杭材の数に応じて繰り返すようになっている。
【００１８】
（４）  上記（２）又は（３）記載の方法において、好ましくは、前記第１の杭材を打設する工程は、
前記第１の杭材の打設が予定される位置において、ケーシングを前記地盤に圧
入するステップと、
杭材本体および継手を含む前記第１の杭材の横断面と、当該第１の杭材の両隣に連結されることとなる前記第２の杭材の継手部分の横断面とを包含し得る径の杭孔を、所定深度形成するために、前記ケーシング内側を排土処理するステップと、
形成された前記杭孔に前記第１の杭材を挿入するステップと、
挿入された前記第１の杭材と前記ケーシングとの間の空隙に、間詰材を投入するステップと、
前記第１の杭材の外壁と前記杭孔の孔壁との間が、投入された前記間詰材で満たされるように、当該ケーシングを引き抜くステップと、を含んでおり、
上記第１の杭材を打設する工程における各ステップを、打設すべき前記第１の杭材の数に応じて繰り返すようになっている。
【００１９】
（５）  上記（４）記載の方法において、好ましくは、
前記第１の杭材を打設する工程における前記ケーシングの圧入ステップは、全回転型オールケーシング掘削機を利用して行われ、
前記ケーシング内の排土ステップは、中掘り装置を利用して行われ、
当該中掘り装置は、
地盤を掘削するためのドリルヘッドを先端に備えたスクリュードリルと、
前記スクリュードリルを回転駆動させるための回転駆動装置と、
前記スクリュードリルの周囲を覆うように設けられ、当該スクリュードリルによって掘削された被掘削物を一時的に格納するためのカプセルパイプと、
前記スクリュードリルに連結されており、当該スクリュードリルを自在に昇降できるように伸縮自在に構成されたスクリュードリル用伸縮シリンダと、
打設される前記第１の杭材に対して、回転掘削時における回転反力を確保するための油圧グリッパと、
前記油圧グリッパに連結されており、当該油圧グリッパを自在に張り出すことができるように伸縮自在に構成されたグリッパ用伸縮シリンダと、を有している。
【００２０】
（６）  上記（４）又は（５）記載の方法において、好ましくは、前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、前記杭孔に前記第１の杭材を挿入する際に当該第１の杭材を杭芯位置に導くためのガイド部材を、前記第１の杭材を挿入するステップに先立って設置するステップを含んでおり、
前記ガイド部材は、前記第１の杭材が挿通することが可能なガイドホールが形成されたプレートから構成されており、
前記ガイドホールの外周は、前記杭材本体および前記継手を含む前記第１の杭材の横断面の外周形状とほぼ同様の形状を有しており、且つ、当該第１の杭材の横断面の外周寸法よりもやや大きな寸法を有しており、
前記第１の杭材を挿入するステップにおいて、前記第１の杭材を、前記ガイド部材のガイドホールを介して前記杭孔に挿入するようになっており、挿入された当該第１の杭材は、杭芯に沿ってほぼ鉛直方向下側に案内され、その結果、当該第１の杭材が杭芯位置に建込まれるようになっている。
【００２１】
（７）  上記（６）記載の方法において、好ましくは、前記ガイド部材は、前記ガイドホールを分割する線に沿って２分割された第１の部分と第２の部分とから構成されており、
前記ガイド部材を設置するステップにおいて、前記第１の部分及び前記第２の部分の少なくとも何れか一方は、水平方向に移動可能に設置されるようになっている。
【００２２】
（８）  上記（４）又は（５）記載の方法において、好ましくは、前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、打設後において前記第１の杭材が地盤中において回転することを防止するための回転防止部材を、当該第１の杭材を挿入するステップに先立って、当該第１の杭材に取り付けるステップを含んでいる。
【００２３】
（９）  上記（４）又は（５）記載の方法において、好ましくは、前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、
圧入された前記ケーシングの内壁と、当該ケーシング内の杭孔において杭芯位置に建込んだ場合の前記第１の杭材の外壁と、の間の距離を、当該第１の杭材の挿入前に予め測定するステップと、
前記第１の杭材を挿入するステップに先立って、測定された前記距離よりやや小さい寸法を有する位置決め部材を、当該距離が測定された位置に対応した位置において、当該第１の杭材の外壁に取り付けるステップと、を含んでおり、
前記第１の杭材の挿入するステップにおいては、
前記位置決め部材によって、前記ケーシングの内壁と前記第１の杭材の外壁との間に前記距離が保たれた状態で、前記第１の杭材が下降し、その結果、当該第１の杭材が所望の杭芯位置に建込まれるようになっている。
【００２４】
（１０）  上記（８）又は（９）記載の方法において、好ましくは、前記第１の杭材を打設する工程は、さらに、前記杭孔に前記第１の杭材を挿入する際に当該第１の杭材を杭芯位置に導くためのガイド部材を、前記第１の杭材を挿入するステップに先立って設置するステップを含んでおり、
前記ガイド部材は、
前記位置決め部材および前記回転防止部材の少なくとも何れか一方を備えた状態の前記第１の杭材が挿通することが可能な形状および寸法を有するガイドホールと、
前記ガイドホール周囲の縁部分から、当該ガイドホールのほぼ中心方向へ突き出るように形成され、前記杭材本体の外壁に当接し得るようになっている突出片と、を有するプレートから構成されており、
前記第１の杭材を挿入するステップにおいて、前記第１の杭材は、前記ガイド部材のガイドホールを介して前記杭孔に挿入されるようになっており、挿入された当該第１の杭材は、前記突出片に接触しながら杭芯に沿ってほぼ鉛直方向下側に案内され、その結果、当該第１の杭材が杭芯位置に建込まれるようになっている。
【００２５】
（１１）  上記（２）乃至（１０）の何れかに記載の方法において、好ましくは、前記第２の杭材を打設する工程は、
杭材圧入機を用いて、前記第２の杭材を圧入するステップと、
中掘り装置を用いて、打設される前記第２の杭材の下端側に対向する位置の地盤を掘削するとともに、排土するステップと、を含んでおり、
前記中掘り装置による掘削，排土ステップは、前記杭材圧入機によって圧入される前記第２の杭材が追随して下降するように、当該第２の杭材の下端側において先行して行われるようになっている。
【００２６】
（１２）  上記（１１）記載の方法において、好ましくは、前記中掘り装置は、
地盤を掘削するためのドリルヘッドを先端に備えたスクリュードリルと、
前記スクリュードリルを回転駆動させるための回転駆動装置と、
前記スクリュードリルの周囲を覆うように設けられ、当該スクリュードリルによって掘削された被掘削物を一時的に格納するためのカプセルパイプと、
前記スクリュードリルに連結されており、当該スクリュードリルを自在に昇降できるように伸縮自在に構成されたスクリュードリル用伸縮シリンダと、
打設される前記第２の杭材に対して、回転掘削時における回転反力をとるための油圧グリッパと、
前記油圧グリッパに連結されており、当該油圧グリッパを自在に張り出すことができるように伸縮自在に構成されたグリッパ用伸縮シリンダと、を有しており、
前記第２の杭材は、
継手の下端側に、当該第２の杭材の圧入を円滑にするための掘削治具を備えている。
【００２７】
（１３）  上記（２）乃至（１２）の何れかに記載の方法は、好ましくは、さらに、前記第１の杭材を打設する工程によって打設された前記第１の杭材を、連結部材を用いて隣り合う第１の杭材に連結することによって、固定する工程を含んでおり、
前記第１の杭材の連結工程は、前記第２の杭材を打設する工程に先立って行われるようになっている。
【発明の効果】
【００２８】
上述した本発明によれば、基準杭となる第１の杭材（たとえば奇数番目に打設される杭材）を先行打設し、続いて、第２の杭材（たとえば偶数番目に打設される杭材）を、先行打設された第１の杭材の間において打設するようになっている。この先行打設される第１の杭材は、隣り合う第１の杭材と所定距離を置いて打設されるようになっているので、既打設の第１の杭材の存在に何等影響されることなく、精度よく打設することができるようになっている。しかも、第２の杭材を打設する際には、当該第２の杭材は、その両側の継手が隣接する第１の杭材の継手とスライド係合するように、地盤に打設されるようになっている。したがって、本発明によれば、第１の杭材を精度よく鉛直に打設することによって、当該第１の杭材をガイドとして打設される第２の杭材についても、精度よく鉛直に打設されることとなる。そのため、従来の打設方法において生じていた「一旦、杭材が精度悪く打設されると、それ以降に順番に打設される杭材の垂直精度が連鎖的に悪化してしまう」という問題が生じるのを防止することが可能になる。また本発明によれば、第１の杭材については、既打設杭による影響を何ら受けることなく単独で打設することができるので、杭材の打設精度を、従来と比較して大幅に向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、杭材の一例として鋼管矢板を挙げ、添付図面に基づいて、本発明に係る杭材の打設方法の第１乃至第６の実施形態について説明する。
【００３０】
［第１実施形態］
１−１．  第１実施形態に係る杭材の打設方法の概略
まず最初に、図２３を参照しながら、図１に基づいて第１実施形態に係る杭材の打設方法の概略について説明する。図１は、第１実施形態に係る杭材の打設方法の概略を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【００３１】
第１実施形態に係る本発明の打設方法は、鋼管矢板の圧入施工が比較的困難であって、鋼管矢板中掘り併用圧入が可能な土質から成る地盤に対して、当該鋼管矢板を打設する場合に好適に用いられる。本実施形態においては、まず、第１の鋼管矢板（第１の杭材）１ａを１本置きに打設することによって、端から数えて奇数番目（図１右側に示す例おいて、１，３及び５番目）に配される鋼管矢板を先行打設する（ステップＳ３）。次いで、既打設の第１の鋼管矢板１ａをガイド（基準杭）として、第２の鋼管矢板（第２の杭材）１ｂを、第１及び第２の鋼管矢板１ａ，１ｂが交互に連なって並ぶように第１の鋼管矢板１ａに隣接して地盤に打設する（ステップＳ５）。以上の工程を経て、複数の鋼管矢板１ａ，１ｂが、隣接する鋼管矢板の継手１３同士が係合した状態（すなわちスリット１７を介して噛み合った状態）で、地盤に打設される。
【００３２】
以下、本明細書において、「端から数えて奇数番目に打設されることとなる第１の鋼管矢板（第１の杭材）」のそれぞれを、単に「Ａ杭」と称する。また、「端から数えて偶数番目に打設されることとなる第２の鋼管矢板（第２の杭材）」のそれぞれを、単に「Ｂ杭」と称する。
【００３３】
上述した本発明によれば、基準杭となるＡ杭１ａを先行打設し、続いて、Ｂ杭１ｂを、先行打設されたＡ杭の間において打設するようになっている。この先行打設されるＡ杭１ａは、隣り合うＡ杭１ａと所定距離を置いて打設されるようになっているので、既打設のＡ杭の存在に何等影響されることなく、精度よく打設することができるようになっている。しかも、Ｂ杭１ｂを打設する際には、当該Ｂ杭は、その両側の継手１３が隣接するＡ杭１ａの継手１３とスライド係合するように、地盤に打設されるようになっている。したがって、本発明によれば、Ａ杭１ａを精度よく鉛直に打設することによって、当該Ａ杭をガイドとして打設されるＢ杭１ｂについても、精度よく鉛直に打設されることとなる。そのため、従来の打設方法において生じていた「一旦、鋼管矢板が精度悪く打設されると、それ以降に順番に打設される鋼管矢板の垂直精度が連鎖的に悪化してしまう」という問題が生じるのを防止することが可能になる。したがって、本発明によれば、従来と比較して、すべての鋼管矢板を精度よく打設することが可能になる。
【００３４】
以下、図１に示すステップＳ３及びＳ５に係るそれぞれの工程について、詳細に説明する。
【００３５】
１−２．  Ａ杭の打設工程
まず、図１〜図５に基いて、図１に示すＡ杭打設工程（ステップＳ３）の詳細について説明する。
図２は、図１に示すＡ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
図３は、図２に示すステップＳ３１〜Ｓ３５において行われる施工態様の概略を示す正面図である（ケーシング４については断面で示す）。
図４は、図２に示すステップＳ３１〜Ｓ３５において形成される杭孔７３を示す拡大上面図である（打設予定の鋼管矢板を仮想線で示す）。
図５は、図２に示すステップＳ３７〜Ｓ４３において行われる施工態様の概略を示す正面図である（ケーシング４については断面で示す）。
【００３６】
Ａ杭１ａの打設工程においては、まず、図３に示すような全回転型オールケーシング掘削機３とスクリュードライバー（中掘り装置）６とを用いて、Ａ杭１ａを挿入するための杭孔７３を形成する。
【００３７】
図３に示すスクリュードライバー６は、ワイヤロープ６１を介してクローラクレーン等（図示せず）によって吊り込んであり、スクリュードリル６２と、回転駆動装置と、中空の円筒状カプセルパイプ６５と、スクリュードリル用伸縮シリンダと、油圧グリッパ６７と、グリッパ用伸縮シリンダと、を有している。
【００３８】
上記スクリュードライバー６において、スクリュードリル６２は、その先端に地盤を掘削するためのドリルヘッド６３を備えており、当該スクリュードリルを回転駆動させるための回転駆動装置に連結されている。カプセルパイプ６５は、スクリュードリル６２の周囲を覆うように設けられ、当該スクリュードリルによって掘削された被掘削物（土砂等）を内側に一時的に格納することができるように構成されている。スクリュードリル用伸縮シリンダは、スクリュードリル６２に連結されており、当該スクリュードリルを自在に昇降できるように伸縮自在に構成されている。油圧グリッパ６７は、張り出した状態において、圧入されるケーシング４の内壁に対して、回転掘削に必要な回転反力を確保できるようになっている。グリッパ用伸縮シリンダは、油圧グリッパ６７に連結されており、当該油圧グリッパを自在に張り出すことができるように伸縮自在に構成されている。
【００３９】
上述した構成を有する装置を用いて杭孔７３を形成する際には、まず、Ａ杭１ａの打設が予定される位置に全回転型オールケーシング掘削機３を設置して、ケーシング４を地盤７に圧入する（ステップＳ３１／図３（Ａ）〜（Ｃ））。その際、スクリュードライバー６を併用して、ケーシング４が追随して下降するように当該ケーシングの下端側を先行掘削するとともに、掘削によって生じた土砂７１等を地上部に排土する（ステップＳ３３，Ｓ３５／図３（Ｂ）〜（Ｄ））。必要であれば、ケーシング４の継ぎ足しを行いながら、掘削と排土を続ける。
【００４０】
この作業を繰り返し続けて、図４に示すように、少なくとも、Ａ杭１ａの横断面（本管１１および継手１３を含む）と、当該Ａ杭の両隣に連結されることとなるＢ杭１ｂの継手部分の横断面とを包含し得る径の杭孔を、所定深度形成する。図４において、杭孔７３の外周については実線で示し、打設されることとなるＡ杭１ａ及びＢ杭１ｂについては仮想線で示す。
【００４１】
所定深度の杭孔７３の形成が完了したら、続いて、ケーシング４内の杭孔７３にＡ杭１ａを挿入し、杭芯位置に建て込む（ステップＳ３７／図５（Ａ）（Ｂ））。なお、この工程で打設されるＡ杭は、後に打設されるＢ杭をガイドするための基準杭としての役割を担っているので、建込み時においてＡ杭の垂直精度を確認する（ステップＳ３９）。続いて、当該Ａ杭とケーシング４との間の空隙を間詰材７７で埋め戻しながら、当該ケーシングを引き抜く（ステップＳ４１，Ｓ４３／図５（Ｃ）（Ｄ））。この間詰材７７による埋め戻しは、Ａ杭１ａの外周にある空隙をなくして、当該Ａ杭１ａの位置を固定することと、後のＢ杭１ｂの圧入作業において圧入抵抗を軽減することを目的として行われる。
【００４２】
上述した工程を、打設すべきＡ杭１ａの数に応じて、Ａ杭を打設すべきそれぞれの位置において繰り返す。なお、ステップＳ４１において用いることが可能な間詰材の種類は特に限定されず、たとえば、ステップＳ３３，Ｓ３５の掘削排土工程において生じた土から、捨石や転石等を取り除いた土砂・粘性土を用いてもよい。
【００４３】
上述したＡ杭の打設工程によれば、基準杭となるＡ杭１ａは、図３に示すように全回転型オールケーシング掘削機３とスクリュードライバー６とを併用して打設されるようになっている。このスクリュードライバー６はカプセルパイプ６５内に大容量の掘削土を取り込めるため、ハンマーグラブのような掘削機と比較して、１回当りの掘削・排土量が多いという有利な特徴を有している。したがって、たとえばスクリュードライバー６に代えてハンマーグラブを用いる場合と比較して、Ａ杭１ａの打設に要する施工時間をより短縮することが可能になる。また、スクリュードライバー６は、地盤を掘削するための機構として油圧機構を利用しているので、ハンマーグラブのような掘削機と比較して、騒音・振動を抑えることが可能になる。なお、本発明においては、中掘り装置としてスクリュードライバー６を用いることが好ましいが、施工にあたって騒音，振動，施工時間等を考慮に入れる必要がない場合には、必要に応じて、一般的なハンマーグラブを中掘り装置として用いることも可能である。
【００４４】
また、上述した工程によれば、まずケーシング４で孔壁を支持しながら、Ａ杭１ａを挿入するための杭孔７３を形成し、次いで、この形成された杭孔７３に対してＡ杭１ａを挿入するようになっている。このような方法によれば、形成された杭孔内において、比較的自由にＡ杭１ａの位置を調整（挿入のやり直しや、垂直精度の微調整を含む）することができるので、Ａ杭を所望の杭芯位置に精度よく且つ簡単に設置することが可能になる。その結果、Ａ杭１ａをガイドとしてスライド係合しながら打設されることとなるＢ杭１ｂを、精度よく鉛直に打設することが可能になる。
【００４５】
１−３．  Ｂ杭の打設工程
次に、図１，図６及び図７に基いて、図１に示すＢ杭打設工程（ステップＳ５）の詳細について説明する。
図６は、図１に示すＢ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
図７は、図６に示す工程で行われる施工態様の概略を示す正面図である（ケーシング４，Ａ杭１ａ及びＢ杭１ｂについては断面で示す）。
【００４６】
Ｂ杭１ｂの打設工程を施工する際には、主として、図３に示す工程で用いられたものと同様のスクリュードライバー６と、杭材圧入機８とが用いられる。杭材圧入機８は、主として、鋼管矢板を掴むためのオープンチャック８１と、当該オープンチャックを油圧を利用して作動させるための油圧装置と、鋼管矢板を圧入する際に既打設の鋼管矢板上部内壁に反力を確保するためのクランプ８３と、を有している。
【００４７】
Ｂ杭１ｂを打設する際には、まず、杭材圧入機８を所定位置に移動し、クランプ８３を介して既打設鋼管矢板の本管１１の上部内壁に対して反力を確保して、Ｂ杭１ｂの圧入を開始する。Ｂ杭１ｂの圧入作業においては、スクリュードライバー６を併用して、打設されるＢ杭１ｂの下側端面と対向する位置の地盤を掘削，排土する。この際、杭材圧入機８によって圧入されるＢ杭１ｂが追随して下降するように、当該Ｂ杭の下端側において先行して掘削を行うようにする（図７参照）。なお、円滑に圧入を行うために、本発明において用いられるＢ杭１ｂは、継手１３の下端側にカッティングツース等の掘削治具を備えていることが好ましい。
【００４８】
上述した工程において杭材圧入機とともに用いられるスクリュードライバー６は、ハンマーグラブのような掘削機と比較して、１回当りの掘削・排土量が多いという有利な特徴を有している。したがって、たとえばハンマーグラブを用いる場合と比較して、Ｂ杭１ｂの圧入作業に要する施工時間をより短縮することが可能になる。
【００４９】
また、上述した工程においては、杭材圧入機８とスクリュードライバー６とを併用して、Ｂ杭１ｂが追随して下降するように、杭材圧入機による圧入に先行してスクリュードライバー６による掘削排土処理を施工するようになっている。これにより、Ｂ杭１ｂを圧入する際において、当該Ｂ杭の下端側に作用する貫入抵抗、並びに、Ｂ杭の周面に作用する摩擦抵抗を軽減することが可能になる。その結果、杭材圧入機８によるＢ杭１ｂの圧入作業を、より円滑に進めることが可能になる。
【００５０】
［第２実施形態］
２−１．  第２実施形態に係る杭材の打設方法の概略
次に、図２３を参照しながら、図８に基づいて第２実施形態に係る杭材の打設方法の概略について説明する。図８は、第２実施形態に係る杭材の打設方法の概略を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【００５１】
第２実施形態に係る本発明の打設方法は、鋼管矢板の圧入施工がスクリュードライバー６と杭材圧入機８との併用だけでは困難であって、且つ、先行して置換えが必要であるような地盤に対して、当該鋼管矢板を打設する場合に好適に用いられる。本実施形態においては、まず、Ｂ杭１ｂ打設予定位置の地盤部分を所定深度削孔し、形成された孔を良質土７５で埋め戻すための置換え掘削工程を行う（ステップＳ１）。次いで、Ａ杭１ａを１本置きに打設することによって、奇数番目（図８右側に示す例おいて、１，３及び５番目）に配される鋼管矢板を先行打設する（ステップＳ３）。次いで、既打設のＡ杭１ａをガイドとして、Ｂ杭１ｂを、Ａ杭Ｂ杭が交互に連なって並ぶようにＡ杭に隣接して打設する（ステップＳ５）。以上の工程を経て、複数の鋼管矢板１ａ，１ｂが、隣接する鋼管矢板の継手１３同士が係合した状態で打設される。
【００５２】
第２実施形態に係る本発明によれば、上記第１実施形態と同様の優れた効果を達成することが可能である。しかも、Ｂ杭１ｂの打設に先立って予め置換え掘削工程を施工することにより、鋼管矢板の圧入施工がスクリュードライバー６と杭材圧入機８との併用だけでは困難であって、且つ、先行して置換えが必要であるような地盤であっても、後のＢ杭の打設工程（ステップＳ５）において、本管１１および継手１３に多大な貫入抵抗を生じさせることなく、Ｂ杭を円滑に圧入することが可能になる。
【００５３】
以下、図８に示すステップＳ１〜Ｓ５に係るそれぞれの工程について、詳細に説明する。
【００５４】
２−２．  置換え掘削工程
まず、図８〜図１１に基いて、図８に示す置換え掘削工程（ステップＳ１）の詳細について説明する。
図９は、図８に示す置換え掘削工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
図１０は、図９に示す工程で行われる施工態様の概略を示す正面図である（ケーシング４については断面で示す）。
図１１は、図９に示すステップＳ１１〜Ｓ１５において形成される杭孔７３を示す拡大上面図である。
【００５５】
置換え掘削工程は、Ａ杭１ａの打設工程（ステップＳ３）に先立って行われる工程であって、後に行われるＢ杭１ｂの圧入作業を円滑にすることを目的として行われる。この置換え掘削工程を施工する際には、主として、第１実施形態において用いられたものと同様の全回転型オールケーシング掘削機３およびスクリュードライバー６とが用いられる。
【００５６】
上記装置を用いる置換え掘削工程においては、まず、Ｂ杭１ｂの打設が予定される位置に全回転型オールケーシング掘削機３を設置して、ケーシング４を地盤７に圧入する（図９ステップＳ１１／図１０（Ａ）〜（Ｃ））。その際、スクリュードライバー６を併用して、ケーシング４が追随して下降するように当該ケーシングの下端側を先行掘削するとともに、掘削によって生じた土砂７１等を地上部に排土する（ステップＳ１３，Ｓ１５／図１０（Ｂ）〜（Ｄ））。必要であれば、ケーシング４の継ぎ足しを行いながら、掘削と排土を続ける。この作業を繰り返し続けて、図１１に示すように、少なくとも本管１１および継手１３の横断面を包含し得る径の杭孔７３を所定深度形成する。
【００５７】
杭孔７３の形成が完了したら、続いて、当該杭孔を、後のＢ杭１ｂの圧入を円滑にし得る良質土（すなわち、Ｂ杭１ｂの貫入抵抗を軽減し得る充填材）７５で埋め戻しながら、ケーシング４を引き抜く（ステップＳ１７，Ｓ１９／図１０（Ｅ））。上述した工程を、打設すべきＢ杭の数に応じて、Ｂ杭１ｂを打設すべきそれぞれの位置において繰り返す。
【００５８】
なお、ステップＳ１７において用いることが可能な良質土の種類は特に限定されず、たとえばステップＳ１３，Ｓ１５の掘削排土工程において生じた土から、捨石や転石等を取り除いた土砂・粘性土を利用してもよい。ただし、後のＢ杭１ｂの圧入作業においてＢ杭の滑りを良くして貫入抵抗を軽減するために、可能な限り粘性土（粘土）を用いることが好ましい。
【００５９】
２−３．  Ａ杭の打設工程
次に、図８及び図１２に基いて、図８に示すＡ杭打設工程（ステップＳ３）の詳細について説明する。図１２は、図８に示すＡ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
なお、第１実施形態との関係で参照した図３及び図５に示す実施態様と同様の態様については、適宜同図を参照して説明するものとする。
【００６０】
Ａ杭１ａの打設工程においては、まず、図３に示す態様と同様に、Ａ杭の打設が予定される位置に全回転型オールケーシング掘削機３を設置して、当該掘削機を利用してケーシング４を地盤７に圧入する（ステップＳ３１）。その際、上記置換え掘削工程において用いられたものと同様のスクリュードライバー６を併用して、ケーシング４が追随して下降するように当該ケーシングの下端側を先行掘削するとともに、掘削によって生じた土砂７１等を排土する（ステップＳ３３，Ｓ３５）。必要であれば、ケーシング４の継ぎ足しを行いながら、掘削と排土を続ける。この作業を繰り返し続けて、少なくとも本管１１および継手１３の横断面を包含し得る径の杭孔７３を所定深度形成する。
【００６１】
所定深度の杭孔７３の形成が完了したら、続いて、図５に示す態様と同様に、ケーシング４内の杭孔７３にＡ杭１ａを挿入し、杭芯位置に建て込む（ステップＳ３７）。続いて、建て込まれたＡ杭の垂直精度を確認した後に（ステップＳ３９）、Ａ杭１ａとケーシング４との間の空隙を間詰材７７で埋め戻しながら、当該ケーシングを引き抜く（ステップＳ４１，Ｓ４３）。上述した工程を、打設すべきＡ杭１ａの数に応じて、Ａ杭を打設すべきそれぞれの位置において繰り返す。
【００６２】
２−４．  Ｂ杭の打設工程
次に、図８，図１３及び図１４に基いて、図８に示すＢ杭打設工程（ステップＳ５）の詳細について説明する。
図１３は、図１に示すＢ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
図１４は、図１３に示す工程で行われる施工態様の概略を示す正面図である（ケーシング４，Ａ杭１ａ及びＢ杭１ｂについては断面で示す）。
【００６３】
Ｂ杭１ｂの打設工程を施工する際には、主として、第１実施形態において用いられたものと同様のスクリュードライバー６および杭材圧入機８が用いられる。実際にＢ杭１ｂを打設する際には、まず、杭材圧入機８を所定位置に移動し、クランプ８３を介して既打設鋼管矢板の本管１１の上部内壁に対して反力を確保して、Ｂ杭１ｂの圧入を開始する。Ｂ杭１ｂの圧入作業においては、スクリュードライバー６を用いて、打設されるＢ杭１ｂの下側端面と対向する位置の地盤を掘削，排土する。ただし、本実施形態において、Ｂ杭１ｂの圧入時において掘削，排土されるのは、図９のステップＳ１７で予め杭孔７３に投入しておいた良質土７５であることに留意されたい。
【００６４】
Ｂ杭１ｂの圧入に際しては、杭材圧入機８によって圧入されるＢ杭１ｂの下降が追随するように、当該Ｂ杭の下端側において先行して掘削を行うようにする（図１４参照）。なお、円滑に圧入を行うために、本実施形態で用いられるＢ杭１ｂは、継手１３の下端側にカッティングツース等の掘削治具を備えていることが好ましい。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、図１及び図１５に基いて、第３実施形態に係る杭材の打設方法について説明する。図１５は、第３実施形態に係る杭材の打設方法の実施態様の概略を示す上面図である。この図１５において、図１５（Ａ）は、図１に示す第１実施形態との関係で連結部材２１を応用した態様を示す上面図である。また、図１５（Ｂ）は、図８に示す第２実施形態との関係で連結部材２１を応用した態様を示す上面図である。
なお、第３実施形態に係る打設方法は、新たな部材として連結部材２１を用いる点と、以下に述べる新たな工程を含む点を除いて、上記第１及び第２の実施形態に係る打設方法と同様である。したがって、第１及び第２の実施形態と同様の事項については、その説明を省略するとともに、図において同じ符号を用いる。
【００６６】
第３実施形態においては、Ａ杭１ａの打設（図１及び図８のステップＳ３）が完了した後に、Ｂ杭１ｂの打設工程（図１及び図８のステップＳ５）に先立って、先行打設されたＡ杭１ａのそれぞれを固定するための工程を行う。この工程においては、まず、打設された一群のＡ杭１ａの四方を、図１５に示すように、鋼材等から成る所定の連結部材２１で囲む。次いで、Ａ杭１ａの本管１１の上端側（すなわち地表から突き出た部分）の外壁と、所定位置に設置された連結部材２１とを溶接等により接合することによって、それぞれのＡ杭１ａを、隣り合う他のＡ杭に連結する。これにより、打設されたＡ杭１ａが、動かないように（特に、外力によって回転しないように）固定される。
【００６７】
この場合、用いることが可能な連結部材の形状，寸法，材質等は特に限定されず、たとえば、Ｈ型鋼、山型鋼、山留め材等の鋼材を用いることが可能である。また、連結部材２１とＡ杭１ａを接合する方法も特に限定されず、溶接以外に、たとえばブラケットを介してボルト締めする方法等を利用することも可能である。さらに、用いられる連結部材２１の数も特に限定されず、たとえば、予め一体的に形成された単一の連結部材を用いてもよく、或いは、施工現場において複数の連結部材を用いて連結してもよい。
【００６８】
上述した第３実施形態に係る本発明によれば、基準杭であるＡ杭１ａに反力をとって、杭材圧入機８によりＢ杭１ｂを圧入する工程（図７及び図１４参照）において、Ａ杭１ａが地中で回転して反力が弱まるという事態が生じることを防止することができる。
【００６９】
［第４実施形態］
次に、図２，図１２，図１６及び図１７に基いて、第４実施形態に係る杭材の打設方法について説明する。
図１６は、第４実施形態に係る杭材の打設方法において用いられるＡ杭１ａを示す図である。この図１６において、図１６（Ａ）は、スペーサ（位置決め部材）３１を備えたＡ杭１ａの下側部分を示す斜視図である。また、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示すＡ杭１ａの底面図である。
図１７は、図１６に示すＡ杭１ａを、Ａ杭打設工程（図５参照）において杭孔７３に挿入する様子を順番に示す図である。
なお、第４実施形態に係る打設方法は、新たな部材としてスペーサ（位置決め部材）３１を用いる点と、図２及び図１２に示すＡ杭打設工程において新たなステップを加えた点を除いて、第１及び第２の実施形態において述べた方法と同様である。したがって、第１及び第２の実施形態と同様の事項については、その説明を省略するとともに、図において同じ符号を用いる。
【００７０】
本発明の第４実施形態においては、まず、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、ケーシング４を圧入しながら、杭孔７３を形成する（図２及び図１２のステップＳ３１〜Ｓ３５）。次いで、Ａ杭１ａを挿入する工程（ステップＳ３７）を実行する前に、圧入されたケーシング４の内壁と、杭孔７３において杭芯位置に建て込んだ場合におけるＡ杭１ａの外壁（仮想上のＡ杭の外壁）と、の間の距離を予め測定する。図１７（Ａ）において、「杭孔７３において杭芯位置に設置した場合におけるＡ杭１ａ」の位置を仮想線で示す。また、図１７（Ａ）において、測定した距離の一部を符号ａ，ｂ，ｃ及びｄで示す。（以下、スペーサ３１の使用態様を、距離ａ，ｂ，ｃ及びｄとの関係で説明する。）
【００７１】
次に、測定された距離ａよりやや小さめの寸法を有するスペーサ３１ａを用意する。同様に、測定された距離ｂ〜ｄよりやや小さめの寸法を有するスペーサ３１ｂ〜３１ｄを、距離ｂ〜ｄのそれぞれについて用意する。次いで、図１７（Ｂ）に示すように、用意したスペーサ３１ａ〜３１ｄを、それぞれ、距離ａ〜ｄを測定した位置に対応した位置において、Ａ杭１ａの外壁に溶接等により取り付ける。
【００７２】
次に、図２及び図１２におけるステップＳ３７の工程と同様に、ケーシング４内の杭孔７３にＡ杭１ａを挿入する（ただし挿入の過程でＡ杭が回転しないように注意する。）これにより、予めＡ杭１ａの外壁に取り付けられたスペーサ３１ａ〜３１ｄによって、ケーシング４の内壁とＡ杭１ａの外壁との間に所定距離ａ〜ｄが保たれた状態で、Ａ杭１ａが下降し続ける。その結果、Ａ杭は、図１７（Ａ）において仮想線で示す通りの予め決められた位置に案内され、所望の杭芯位置に建込まれることとなる。
【００７３】
上述した第４実施形態に係る本発明によれば、形成された杭孔７３にＡ杭１ａを挿入する際には、各スペーサ３１の先端がケーシング４の内壁に適宜接触しながら、当該Ａ杭が下降し続け、最終的に、予定された杭芯位置にＡ杭が案内されるようになっている。したがって、このようなスペーサ３１を用いない場合と比較すると、より簡単且つ正確にＡ杭を杭芯位置に建て込むことが可能になる。
【００７４】
なお、上述した実施形態におけるスペーサの数、形状、寸法、及び距離の測定位置等は単なる一例であって、本発明における位置決め部材を上記実施形態に限定する趣旨ではないことに留意されたい。
【００７５】
［第５実施形態］
次に、図２，図１２，及び図１８〜図２０に基いて、第５実施形態に係る杭材の打設方法について説明する。
図１８は、第５実施形態に係る杭材の打設方法において用いられる定規（ガイド部材）４１を示す斜視図である。この図１８において、図１８（Ａ）は、本発明の第１実施形態または第２実施形態との組合せで用いられる定規４１を示す斜視図である。また、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示す定規４１の変形例であって、本発明の第４及び第６の実施形態との組合せで用いられる定規を示す斜視図である。
図１９は、第５実施形態に係る定規４１の他の変形例であって、本発明の第４及び第６の実施形態との組合せで用いられる定規４１を示す変形例である。
図２０は、図１８（Ａ）に示す定規４１を用いて、Ａ杭１ａを杭孔７３に挿入する様子を示す図である。
なお、第５実施形態に係る打設方法は、新たな部材として定規（ガイド部材）４１を用いる点と、図２及び図１２に示すＡ杭打設工程において新たなステップを加えた点を除いて、第１及び第２の実施形態において述べた方法と同様である。したがって、第１及び第２の実施形態と同様の事項については、その説明を省略するとともに、図において同じ符号を用いる。
【００７６】
５−１．  「定規」の第１の例
第５実施形態において用いられる定規４１は、図１８（Ａ）に示すように、Ａ杭１ａの本管１１および継手１３が挿通することが可能なガイドホール４３が形成されたプレートから構成されている。ガイドホール４３の外周（縁４５）は、本管および継手を含むＡ杭１ａの横断面の外周形状とほぼ同様の形状を有しており、且つ、当該Ａ杭の横断面の外周寸法よりもやや大きな寸法を有している。
【００７７】
上述した構成を有する定規４１を用いてＡ杭１ａを打設する際には、まず、第１実施形態の場合と同様に、ケーシング４を圧入しながら、杭孔７３を形成する（図４のステップＳ３１〜Ｓ３５）。次いで、Ａ杭１ａを挿入する工程（ステップＳ３７）を実行する前に、図２０（Ａ）に示すように、定規４１を、圧入されたケーシング４の上端に固定する。
【００７８】
次いで、Ａ杭１ａを挿入するステップ（図２及び図１２のステップＳ３７）において、図２０（Ｂ）に示すように、Ａ杭１ａを定規４１のガイドホール４３を介して杭孔７３に挿入する。挿入されたＡ杭１ａは、ガイドホール周囲の縁４５によって杭芯ずれを規制されながら、鉛直方向下側に案内され、その結果Ａ杭はほぼ鉛直に（杭芯位置に）設置される。
【００７９】
上述した第５実施形態に係る本発明によれば、形成された杭孔７３にＡ杭１ａを挿入する際には、当該Ａ杭は、定規４１によって杭芯位置に案内されるようになっている。したがって、このような定規４１を用いない場合と比較して、より簡単にＡ杭１ａを杭芯位置に建て込むことが可能になる。その結果、すべての鋼管矢板を打設するために要される施工時間を大幅に短縮することが可能になる。
【００８０】
５−２．  「定規」の第２の例
定規４１の構成は、特に図１８（Ａ）に示すものに限定されず、たとえば、当該定規は、図１８（Ｂ）に示すように、ガイドホール４３を分割する線に沿って２分割された第１の部分４１１と第２の部分４１２とから構成されてもよい。このように定規４１を構成した場合には、たとえば定規４１の設置および撤収に伴う搬送作業を円滑に行うことができる等の優れた効果が達成される。
【００８１】
上述した第２の例に係る定規４１は、第４実施形態において用いられるスペーサ３１、及び後述する第６実施形態において用いられるスパイク５１を備えた状態のＡ杭１ａを打設する場合において用いることが可能である。具体的には、まず、Ａ杭１ａを挿入する工程（ステップＳ３７）を実行する前に、図２０（Ａ）に示すように、定規４１を、圧入されたケーシング４の上端に固定する。ただし、この場合には、第１の部分４１１及び第２の部分４１２の少なくとも何れか一方を、ケーシング４の上端において水平方向（相対的に離れる方向）に移動可能に設置するようにする（図１８（Ｂ）の矢印参照）。
【００８２】
そして、Ａ杭１ａをガイドホール４３を介して挿入する過程においては、スペーサ又はスパイクがガイドホール４３を通過するタイミングに合わせて、第１の部分４１１及び第２の部分４１２の少なくとも何れか一方を、ケーシング４の上端においてスライドさせる（図１８（Ｂ）参照）。これにより、第１の部分４１１及び第２の部分４１２が相対的に離れて、当該第１及び第２の部分の間に、Ａ杭並びにスペーサ及びスパイクが通過できるほどの空隙が生じる。
【００８３】
そして、スペーサ又はスパイクが第１及び第２の部分４１１，４１２の間を通過したことを確認したら、再び、図１８（Ａ）の状態に至るように、第１の部分４１１及び第２の部分４１２を突き合わせる。その結果、挿入されたＡ杭１ａは、ガイドホール周囲の縁４５によって杭芯ずれを規制されながら、鉛直方向下側に案内され、最終的にほぼ鉛直に建込まれる。
【００８４】
５−３．  「定規」の第３の例
また、第４実施形態において用いられるスペーサ３１、及び後述する第６実施形態において用いられるスパイク５１を備えたＡ杭１ａを打設する場合には、図１９に示すような定規４１を用いることが可能である。
【００８５】
この第３の例に係る定規４１は、ガイドホール４３と、４つの突出片４７とを有するプレートから構成されている。ガイドホール４３は、スペーサ及びスパイクを備えた状態のＡ杭１ａが自在に挿通することが可能な形状および寸法を有するように形成されている。突出片４７のそれぞれは、ガイドホール４３周囲の縁４５の部分から、ガイドホールのほぼ中心方向へ突き出るように形成され、挿通する本管１１の外壁に当接し得るようになっている。
【００８６】
第３の例に係る定規４１を用いてＡ杭１ａを挿入する過程においては、ガイドホール４３を介して挿入されたＡ杭１ａは、各突出片４７に接触しながら杭芯に沿ってほぼ鉛直方向下側に案内され、その結果、杭芯位置に建込まれるようになっている。
【００８７】
［第６実施形態］
次に、図２，図１２，図２１及び図２２に基いて、第６実施形態に係る杭材の打設方法について説明する。
図２１は、第６実施形態に係る杭材の打設方法において用いられるＡ杭１ａを示す図である。この図２１において、図２１（Ａ）は、スパイク（回転防止部材）５１を備えたＡ杭１ａの下側部分を示す斜視図である。また、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）に示すＡ杭１ａの底面図である。
図２２は、図２１に示すＡ杭１ａを、Ａ杭打設工程（図２及び図１２参照）において杭孔７３に挿入した様子を示す図である。
なお、第６実施形態に係る打設方法は、新たな部材としてスパイク（回転防止部材）４１を用いる点と、図２及び図１２に示すＡ杭打設工程において新たなステップを加えた点を除いて、第１及び第２の実施形態において述べた方法と同様である。したがって、第１及び第２の実施形態と同様の事項については、その説明を省略するとともに、図において同じ符号を用いる。
【００８８】
本発明の第６実施形態においては、まず、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、ケーシング４を圧入しながら、杭孔７３を形成する（図２及び図１２のステップＳ３１〜Ｓ３５）。次いで、図２１（Ａ）に示すような先細り丸棒状のスパイク５１を複数用意し、当該スパイクを、先細りの側がＡ杭１ａの下端側から部分的に突き出るように、Ａ杭１ａの外壁に溶接等により接合する。次に、図２及び図１２におけるステップＳ３７の工程と同様に、ケーシング４内の杭孔７３にＡ杭１ａを挿入し続ける。その結果、Ａ杭１ａの重量がスパイク５１に加わって、当該スパイクのそれぞれが杭孔底部の地盤７に突き刺さり、各スパイク５１が地盤に食い込んだ状態でＡ杭が建込まれる（図２２参照）。
【００８９】
なお、本発明において用いることが可能なスパイクの構成は、打設後における鋼管矢板の回転を防止することが可能である限り、図２１及び図２２に示すような構成に限定されるものではなく、また、数，形状，寸法等も特に限定されないことに留意されたい。
【００９０】
上述した第６実施形態に係る本発明によれば、Ａ杭１ａはスパイク５１を備えているので、打設後において、当該Ａ杭に外力（杭材を回転させる方向の外力）が作用した場合であっても、Ａ杭が意に反して地中で回転することはない。したがって、たとえば、図２及び図１２のステップＳ４１において間詰材７７を投入する際において、Ａ杭１ａが意に反して地中で回転することを防止することが可能になる。また、基準杭であるＡ杭１ａに反力をとって、杭材圧入機８によりＢ杭を圧入する際においても（図７及び及び図１４参照）、Ａ杭１ａが地中で回転することを防止することが可能になる。
【００９１】
以上、本発明に係る杭材の打設方法の第１乃至第６実施形態について詳細に説明した。ただし、本発明の構成は、上述した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において種々の改変が可能であることに留意されたい。また、上述した第１乃至第６実施形態に係る本発明の打設方法は、それぞれ単独で実施することも可能であり、また、任意の２以上の組み合わせにおいて実施することも可能であることに留意されたい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、従来と比較して遥かに低音・低振動で施工することが可能な杭材の打設方法を提供するのに好適に用いられる。また本発明は、杭材の打設方法を改善することによって、打設の進行に伴って杭材の垂直精度が悪化するといった従来の問題点を解決するとともに、地盤不良を生じさせることなく短時間で施工完了することが可能な杭材の打設方法を提供するのに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】第１実施形態に係る杭材の打設方法の概略を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【図２】図１に示すＡ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【図３】図２に示すステップＳ３１〜Ｓ３５において行われる施工態様の概略を示す正面図である。
【図４】図２に示すステップＳ３１〜Ｓ３５において形成される杭孔を示す拡大上面図である。
【図５】図２に示すステップＳ３７〜Ｓ４３において行われる施工態様の概略を示す正面図である。
【図６】図１に示すＢ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【図７】図６に示す工程で行われる施工態様の概略を示す正面図である。
【図８】第２実施形態に係る杭材の打設方法の概略を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【図９】図８に示す置換え掘削工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【図１０】図９に示す工程で行われる施工態様の概略を示す正面図である。
【図１１】図９に示すステップＳ１１〜Ｓ１５において形成される杭孔を示す拡大上面図である。
【図１２】図８に示すＡ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【図１３】図１に示すＢ杭打設工程において行われる工程を、各ステップに対応した施工態様の上面図（図面右側）とともに示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示す工程で行われる施工態様の概略を示す正面図である。
【図１５】第３実施形態に係る杭材の打設方法の実施態様の概略を示す上面図であって、図１５（Ａ）は図１に示す第１実施形態との関係で連結部材を応用した態様を示す上面図であり、また、図１５（Ｂ）は図８に示す第２実施形態との関係で連結部材を応用した態様を示す上面図である。
【図１６】第４実施形態に係る杭材の打設方法において用いられるＡ杭を示す図であって、図１６（Ａ）はスペーサを備えたＡ杭の下側部分を示す斜視図であり、また、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）に示すＡ杭の底面図である。
【図１７】図１６に示すＡ杭を、Ａ杭打設工程（図５参照）において杭孔に挿入する様子を順番に示す図である。
【図１８】第５実施形態において用いられる定規を示す斜視図であって、図１８（Ａ）は第１実施形態または第２実施形態との組合せで用いられる定規を示す斜視図であり、また、図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）に示す定規の変形例を示す斜視図である。
【図１９】第５実施形態に係る定規の他の変形例であって、本発明の第４及び第６の実施形態との組合せで用いられる定規を示す変形例である。
【図２０】図１８（Ａ）に示す定規を用いて、Ａ杭を杭孔に挿入する様子を示す図である。
【図２１】第６実施形態に係る杭材の打設方法において用いられるＡ杭を示す図であって、図２１（Ａ）はスパイクを備えたＡ杭の下側部分を示す斜視図であって、また、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）に示すＡ杭の底面図である。
【図２２】図２１に示すＡ杭を、Ａ杭打設工程（図２及び図１２参照）において杭孔に挿入した様子を示す図である。
【図２３】一般的に用いられている鋼管矢板を示す全体図であって、図２３（Ａ）は鋼管矢板の正面図であり、また、図２３（Ｂ）は図２３（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図２４】図２３に示す鋼管矢板を、従来の方法に従って打設している様子を示す図であって、図２４（Ａ）は地盤に打設されている鋼管矢板を示す正面図であり、また、図２４（Ｂ）は図２４（Ａ）に示す様子の上面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１              鋼管矢板（杭材）
１１            本管（杭材本体）
１３            継手
１４            本管の内空部
１５            継手の内空部
１７            スリット
１ａ            鋼管矢板（Ａ杭／第１の杭材）
１ｂ            鋼管矢板（Ｂ杭／第２の杭材）
２１            連結部材
３              全回転型オールケーシング掘削機
３１            スペーサ（位置決め部材）
３１ａ          スペーサ（位置決め部材）
３１ｂ          スペーサ（位置決め部材）
３１ｃ          スペーサ（位置決め部材）
３１ｄ          スペーサ（位置決め部材）
４              ケーシング
４１            定規（ガイド部材）
４３            ガイドホール
４５            縁
４７            突出片
５１            スパイク（回転防止部材）
６              スクリュードライバー（中掘り装置）
６１            ワイヤロープ
６２            スクリュードリル
６３            ドリルヘッド
６５            カプセルパイプ
６６            スクリュードリル用伸縮シリンダ
６７            油圧グリッパ
７              地盤
７１            土砂
７３            杭孔
７５            良質土（充填材）
７７            間詰材
８              杭材圧入機
８１            オープンチャック
８３            クランプ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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