(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート充填された鋼管矢板からなる上部杭と、場所打ちコンクリート杭からなる下部杭とを上下一体構造として構築する複合杭の構築方法であって、前記場所打ちコンクリート杭の杭孔を、前記鋼管矢板の内径とほぼ同径で前記鋼管矢板の内部の土砂除去と連続して支持層の所定根入れ深さまで掘削し、該杭孔の孔底部に拡径装置を孔底部まで吊り込み、該拡径装置の上部で前記杭孔の孔壁に支持をとりつつ前記拡径装置の下部で孔壁を掘削する動作と、前記拡径装置の引き上げ動作とにより、前記孔底部から杭孔上方へ向けて順次杭孔の拡径を行い、前記下部杭を上部杭より拡径された形状の複合杭の杭形を形成し、その後下部杭配筋、コンクリート打設、上部杭のコンクリート充填を行って杭体を完成させるようにしたことを特徴とする複合杭の構築方法。
【請求項２】
場所打ちコンクリート杭孔内に吊り込まれ、地上の駆動装置から回転力が付与される回転ロッドと、該回転ロッドの下端に吊持され、杭孔放射方向に複数個の拡径カッタプレートが伸縮自在なシリンダロッドを介して取り付けられた下部架台と、該下部架台の上方で前記回転ロッドに、所定区間で上下動可能に遊嵌されるとともに、杭孔放射方向に複数個の反力プレートが伸縮自在なシリンダロッドを介して取り付けられた上部架台とを備え、前記反力プレートで杭孔壁を押圧して回転ロッドを所定位置に保持するとともに、前記回転ロッドの回転により前記拡径カッタプレートに装着されたカッタビットにより杭孔壁を切削して拡径を行うことができるようにしたことを特徴とする拡径装置。
【請求項３】
コンクリート充填された鋼管矢板からなる上部杭と、場所打ちコンクリート杭からなる下部杭とを上下一体構造とする複合杭を、前記鋼管矢板の継手管を介して接続させる連続複合杭の構築方法であって、隣接する先行した複合杭間に掘削された後行の複合杭の場所打ち杭孔内に杭間切削装置を吊り込み、該杭間切削装置によって杭間土砂を帯状に切削し、該帯状部分に後行の場所打ち杭のコンクリート打設と同時にコンクリートを打設して杭間を接続させることを特徴とする連続複合杭の構築方法。
【請求項４】
先行した場所打コンクリート杭間に掘削された後行の場所打コンクリート杭の孔内に吊持された昇降ロッドと、該昇降ロッドの下端に吊持され、両側の先行した場所打コンクリート杭に向けて杭間切削カッタプレートと清掃ブラシ支持プレートと、これらのプレートと直交方向をなすガイドプレートとがともに伸縮自在なシリンダロッドを介して取り付けられた架台本体とを備え、前記昇降ロッドの押し下げにより前記後行の場所打コンクリート杭の孔内側から杭間切削カッタプレートのカッタで杭間を帯状に切削することを特徴とする杭間切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合杭の構築方法及び杭拡径装置並びに杭間切削装置に係り、特に場所打ちコンクリート杭と鋼管矢板との複合杭からなる構造物基礎の場所打ちコンクリート杭部分の杭形を効率よく掘削（拡径）する構築方法と、そのとき使用される拡径装置並びに隣接した場所打ちコンクリート杭間の接続のために杭間土砂を帯状に切削できるような杭間切削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
大型の橋脚基礎に適用可能な基礎として複合杭を用いた鋼管矢板複合井筒基礎が提案されている（たとえば特開平９−２５６３５６号公報参照）。この複合井筒基礎は、異種杭を上下方向に一体的に接続した複合杭を、円形、小判形等の所定の基礎平面形状となるように、隣接して構築されている。個々の複合杭は、たとえば上部杭が大口径の鋼管矢板で、下部杭が上部杭より大きな外径の場所打ちコンクリート杭（以下、場所打ち杭と記す。）とから構成されたものがある。
【０００３】
図９は、この提案の複合杭５０を橋脚の基礎として適用した従来例を示している。同図に示したように、下部杭５１としての場所打ちコンクリート杭は支持地盤位置に十分な根入れ部分をとって造成され、その上に上部杭５２としての鋼管矢板が一体的に接続されている。そしてこの複合杭５０で囲まれた内部空間に橋脚フーチング６１及び橋脚６２からなる橋梁基礎６０が構築されている。
【０００４】
図１０は、複合杭５０の構成を説明するために示した断面図である。同図に示したように、場所打ち杭として造成された下部杭５１の上端にテーパ部５１ａが形成され、その上部にコンクリート５５が充填された鋼管矢板からなる上部杭５２が一体的に接続されている。この両杭の接続部では軸方向荷重を確実に伝達するとともに、地震時における水平力を杭全体として負担できるように十分な剛性を有するように設計、施工されている。このとき下部杭５１としての場所打ち杭の直径を上部杭５２の直径より太くすることで複合杭５０の先端支持力を増加させるようになっている。従来孔底部の拡径を行うようにした掘削装置はあるが、図１０に示したように場所打ち杭の部分全体を拡径した杭形を一体的に掘削（拡径）する方法が確立されておらず、多数の複合杭を効率よく構築する方法が必要であった。
【０００５】
一方、図１０に示した複合杭５０の隣接した鋼管矢板５２（上部杭として用いられていることから符号５２を付す。）同士を接続する継手としては、Ｐ−Ｐ型（パイプ型）が一般に使用されている。図１１は、このＰ−Ｐ型継手部で接続された鋼管矢板壁の一部を示した平面図である。同図に示したように、Ｐ−Ｐ型継手は、鋼管矢板５２の管軸方向に沿って、スリット５３ａが形成された小径の円形鋼管からなる継手管５３で構成され、鋼管矢板５２の対向した外側面にその管軸方向に沿って取り付けられている。
【０００６】
また、この種の鋼管矢板５２を接続して壁体を構成した基礎では、この継手部により壁体が一体化されていることを条件に構造計算がされているため、継手部の強度が壁体強度に大きく影響する。このため、継手部を確実に行うことが重要になっている。従来、施工にあたっては、円形鋼管からなる継手管５３のスリット５３ａ部分をはめ合わせるようにして隣接した鋼管矢板５２を地盤中に打設し、その継手管５３内に詰まっている土砂を除去し、鋼管内面の清掃を行い、鋼管内にモルタル５４を充填して継手部の補強が図られている。
【０００７】
このとき、下部杭は図１１に示した断面図にあるように、上部杭としての鋼管矢板同士が継手管で接続された状態において、隣接する各下部杭は所定の離隔をとり独立した状態で造成されている。このため、複合杭の全長にわたり、隣接する杭同士を効率よくかつ構造的に一体的に接続するための手段と接続方法の確立が求められていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する問題点を解消し、具体的には複合杭の下部杭としての場所打ち杭の杭孔の拡径作業、および隣接した場所打ちコンクリート杭間の土砂を切削し、杭間を確実に接続させるようにした複合杭の構築方法及びその方法に使用される拡径装置、杭間切削装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明はコンクリート充填された鋼管矢板からなる上部杭と、場所打ちコンクリート杭からなる下部杭とを上下一体構造として構築する複合杭の構築方法であって、前記場所打ちコンクリート杭の杭孔を、前記鋼管矢板の内径とほぼ同径で前記鋼管矢板の内部の土砂除去と連続して支持層の所定根入れ深さまで掘削し、該杭孔の孔底部に拡径装置を孔底部まで吊り込み、該拡径装置の上部で前記杭孔の孔壁に支持をとりつつ前記拡径装置の下部で孔壁を掘削する動作と、前記拡径装置の引き上げ動作とにより、前記孔底部から杭孔上方へ向けて順次杭孔の拡径を行い、前記下部杭を上部杭より拡径された形状の複合杭の杭形を形成し、その後下部杭配筋、コンクリート打設、上部杭のコンクリート充填を行って杭体を完成させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
上記拡径装置として、場所打ちコンクリート杭孔内に吊り込まれ、地上の駆動装置から回転力が付与される回転ロッドと、該回転ロッドの下端に吊持され、杭孔放射方向に複数個の拡径カッタプレートが伸縮自在なシリンダロッドを介して取り付けられた下部架台と、該下部架台の上方で前記回転ロッドに、所定区間で上下動可能に遊嵌されるとともに、杭孔放射方向に複数個の反力プレートが伸縮自在なシリンダロッドを介して取り付けられた上部架台とを備え、前記反力プレートで杭孔壁を押圧して回転ロッドを所定位置に保持するとともに、前記回転ロッドの回転により前記拡径カッタプレートに装着されたカッタビットにより杭孔壁を切削して拡径を行うことができるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
コンクリート充填された鋼管矢板からなる上部杭と、場所打ちコンクリート杭からなる下部杭とを上下一体構造とする複合杭を、前記鋼管矢板の継手管を介して接続させる連続複合杭の構築方法の場合、隣接する先行した複合杭間に掘削された後行の複合杭の場所打ち杭孔内に杭間切削装置を吊り込み、該杭間切削装置によって杭間土砂を帯状に切削し、該帯状部分に後行の場所打ち杭のコンクリート打設と同時にコンクリートを打設して杭間を接続させることを特徴とする。
【００１３】
杭間切削装置として、先行した場所打コンクリート杭間に掘削された後行の場所打コンクリート杭の孔内に吊持された昇降ロッドと、該昇降ロッドの下端に吊持され、両側の先行した場所打コンクリート杭に向けて杭間切削カッタプレートと清掃ブラシ支持プレートと、これらのプレートと直交方向をなすガイドプレートとがともに伸縮自在なシリンダロッドを介して取り付けられた架台本体とを備え、前記昇降ロッドの押し下げにより前記後行の場所打コンクリート杭の孔内側から杭間切削カッタプレートのカッタで杭間を帯状に切削できることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複合杭の構築方法及び杭拡径装置並びに杭間切削装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
［複合杭基礎の全体構成］
図１は、本発明による複合杭の構築方法により、構築された複合杭２を複数本連続して接続して構築された複合杭基礎１の概略構成を示した正面及び平面図である。この基礎に用いられる複合杭２は、その支持力、水平方向剛性の向上を果たすために、次の３つの特徴的な構成を有する。
▲１▼下部杭（拡径場所打ち杭）
▲２▼高耐力継手
▲３▼鋼管コンクリート一体複合構造
【００１５】
▲１▼下部杭（拡径場所打ち杭）及びその効率的施工（図１，図３参照）
本発明で杭の先端支持力の増加を目的として下部杭を全長にわたって拡径構造としている。これを実現するために下部杭４の施工を、上部杭３として既に打設された鋼管矢板内を通じて装備された掘削手段を用いて鋼管矢板５下端から連続して杭孔６の掘削を行い、引き続き杭孔６の拡径を行って所定の杭形を得るものとした。この結果、迅速に上部杭３と下部杭４とを施工できるとともに、下部杭４の先端支持力を増加させ、杭本数を大幅に減少させ、さらには基礎平面全体寸法を縮小できるという効果を有する。
【００１６】
▲２▼高耐力継手
基礎平面形状を縮小すると、基礎の全体構造の剛性が低下するために、水平方向に変形しやすくなる。このため個々の隣接杭を接続してなる全体構造の剛性を向上させることが好ましい。そこで、本発明では鋼管矢板間に高耐力継手管を採用している。また高耐力継手管の内面は多数の突起をつけた凹凸面とし、継手管内に充填される充填材として高強度モルタルを採用している。内面に突起を付けた継手管としては、例えば縞鋼板の突起面を内側にして製造した鋼管等も好ましい。
【００１７】
▲３▼鋼管コンクリート一体複合構造（図１，図３参照）
鋼管矢板５と内部コンクリートとの複合構造の剛性を向上させるために、上部杭３としての鋼管矢板５と連続した下部杭４としての場所打ち杭の杭孔の掘削が終了した後に、鋼管矢板５の内部を清掃し、場所打ち杭のコンクリート打設に引き続き、鋼管矢板５の内部にコンクリートを充填する。このときの鋼管内面とコンクリートとの付着力を向上させるため、内面突起付きの鋼管矢板５を使用することが好ましい。
【００１８】
以上の構成のうち、▲２▼、▲３▼の技術に関しては出願人は、既に特許出願を行っているので、特に▲１▼の拡径場所打ち杭の効率的施工を実現するために用いた装置及びその装置を用いた場所打ち杭の拡径方法について図面を参照して説明する。
【００１９】
［場所打ち杭拡径装置の構成］
上述した場所打ち杭拡径装置（以下、拡径装置と記す。）の構成について、図２各図を参照して説明する。図２（ａ）は、杭孔６内に吊持された拡径装置１０の全体を示した正面図、図２（ｂ）は同装置の上部断面を、図２（ｃ）は同装置の下部断面を示している。図２（ａ）に示したように、回転ロッド１１下端に連結された下部架台２５と、下部架台２５上に位置し、回転ロッド１１が長手方向を貫通する筒状の上部架台２０とから構成されている。
【００２０】
拡径装置１０は、その全体が回転ロッド１１に支持され、拡径装置１０を孔内で位置保持する上部架台２０（図２（ｂ）参照）と、杭孔６を所定直径まで拡径するカッタ機構を備えた下部架台２５（図２（ｃ）参照）とから構成されている。上部架台２０に油圧ジャッキ１２のシリンダロッド１３を介して支持された反力プレート２２は
ロッド１３の伸縮により位置制御される。このロッド長の調整により、回転ロッド１１の中心軸が杭孔６の中心位置と一致するように位置が保持される。下部架台２５は円筒形状の架台本体２６と、この架台本体２６内に配置された油圧ジャッキ１８のロッド１９の伸縮により杭孔６の中心位置から放射方向に伸縮可能に取り付けられたカッタ機構としての拡径カッタプレート２７とから構成されている。
【００２１】
以下、各構成について詳述する。回転ロッド１１は、本実施の形態では直径１５０〜２５０mmφの肉厚鋼管からなり、地上に設置された回転駆動装置（図示せず）によって付与される回転駆動力を、下部架台２５の架台本体２６に伝達する。すなわち、この架台本体２６に取り付けられた拡径カッタプレート２７による杭孔６の拡径動作のための回転力伝達手段となる。回転ロッド１１と下部架台２５とは、回転ロッド１１下端が架台本体２６の上端角形連結孔２６ａに嵌合された状態で連結ピン２９によって固定されている。
【００２２】
この回転ロッド１１には、肉厚円管状の上部架台２０の架台本体２１が遊嵌されている。この架台本体２１は下端がスラスト支持部としての下部ベアリング１４を介して下部架台２５の上面に載置され、上端が上部ベアリング１５を介して回転ロッド１１の架台保持カラー１６に支持されている（図２（ｂ）参照）。さらに、架台本体２１の内周面の上下端には回転軸受１７が装着されている。
【００２３】
反力プレート２２は、図２（ａ），（ｂ）に示したように、平面視して十字形状に配置された杭孔６の孔壁に沿う曲面板状部材で、上下に配置された２本の油圧ジャッキ１２のシリンダロッド１３で支持され、このシリンダロッド１３の伸長量を制御して架台本体２１の貫通孔の中心軸と杭孔６芯とを一致させるように、各反力プレート２２位置を制御できるようになっている。
【００２４】
拡径カッタプレート２７も反力プレート２２と同様に、下部架台２５の架台本体２６内で上下に配置された２本の油圧ジャッキ１８のシリンダロッド１９に支持されている。縦長の拡径カッタプレート２７には、図２（ａ），（ｃ）に示したように、長手方向の外側辺に複数個のカッタビット２８が配設されている。拡径作業では、シリンダロッド１９を孔壁の掘削に合わせて伸長し、カッタビット２８を地山に押し当てながら架台本体２６を回転させて孔壁の切削を行い、図２（ｃ）に示す程度まで杭孔６の拡径を行う。なお、シリンダロッド１９を最も縮めた状態で、拡径カッタプレート２７の外径寸法は鋼管矢板５の内径より小さくなる。このため回転ロッド１１を昇降させることで拡径装置１０全体を、鋼管矢板５、杭孔６内で自由に昇降できる。なお、各油圧ジャッキの作動油は回転ロッド１１内に配管された油圧経路によって地上の操作部（図示せず）から供給されるようになっている。
【００２５】
［上部杭打設〜下部杭拡径作業工程］
次に、上部杭３としての鋼管矢板５の打設作業から、下部杭４としての場所打ち杭孔６の拡径作業までの一連の作業手順について、一部、図３を参照して説明する。
▲１▼定規の据付け−上部杭３としての鋼管矢板５を打設する地盤面にその位置決め用の定規７を設置する。
▲２▼鋼管矢板立て込み打設−定規７に合わせ、地上のクローラクレーン等（図示せず）で鋼管矢板５を吊り込み、定規７に沿ってバイブロハンマー等で打設する（図３（ａ））。打設は通常の杭打ち機でも可能である。
▲３▼鋼管矢板内掘削−所定の深度まで打設が完了した鋼管矢板５の内部をアースドリルバケットＥにより掘削する。この掘削はリバース工法等の各種公知工法によって可能である。
▲４▼下部杭杭孔の先行掘削−鋼管矢板５の内部掘削を行ったアースドリルバケットＥを使用して、鋼管矢板５内径と同径とした下部杭４の杭孔６を所定の深度（支持地盤内の所定の根入れ長）まで掘削し、掘削完了後、アースドリルバケットＥを引き上げる。（図３（ｂ）〜（ｃ））。
▲５▼下部杭の拡径掘削−下部杭４の杭孔６に回転ロッド１１下端に取り付けられた拡径装置１０を、回転ロッド１１を下降させて杭孔６内に吊り込む（図３（ｄ））。吊り込みの際には、拡径カッタプレート２７、反力プレート２２のシリンダロッド１３，１９を縮退させておく。下部架台２５を孔底部に到達させたら、杭孔６の拡径作業を開始する。まず、上部架台２０の反力プレート２２のシリンダロッド１３を伸長し、反力プレート２２を孔壁に密着させて装置全体を固定する。さらに回転ロッド１１に吊持された下部架台２５の拡径カッタプレート２７のシリンダロッド１９を伸長してカッタビット２８の先端を地山に当接し、回転ロッド１１を回転させ、拡径掘削を開始する。地山を切削しながら徐々にシリンダロッド１９を伸長し、杭孔６が所定の径に達したら、反力プレート２２と拡径カッタプレート２７のシリンダロッド１３，１９を縮退し、回転ロッド１１を引き上げ、次の範囲の拡径作業を繰り返す（図３（ｅ）〜（ｆ））。
▲６▼拡径装置の回収−拡径掘削により下部杭４の全深にわたる拡径掘削が完了したら、拡径装置１０を引き上げて地上に回収する。
▲７▼拡径掘削分の土砂・スライム撤去−拡径装置１０は、孔壁の土砂を掻き落す機能であるため、拡径時の掘削土砂８は孔底部に堆積する。このため、この土砂８を排出する。本実施の形態（図３（ｇ））では、エア供給された排土管９によるエアリフトによる排土を行っている。このほか、排土用バケット、排土ポンプによる土砂排出が可能である。
▲８▼鋼管矢板内面清掃−鋼管矢板５と内部充填コンクリートの付着・一体化を確実にするため公知の清掃用ブラシを使用して、鋼管矢板５の内面に付着している土砂を掻き落し、鋼管矢板５の内側の表面の清掃を行なう。必要に応じて、孔底部に堆積している残土砂やスライムを確実に除去する。
▲９▼配筋、コンクリート打設−場所打ちコンクリートの鉄筋かごを拡径後の杭孔６に吊り込むとともに、トレミー管を設置し、鋼管矢板内部までコンクリートを打設・充填する。コンクリート打設に先立ち、必要に応じて２次スライム処理を行うことが好ましい。
なお、本実施の形態で、拡径装置を下方から上方に向って拡径するようにしているのは、反力プレートのシリンダロッドのストロークが短くて済むためと、掘削土砂の排土を拡径後に別途に行うため、逆の施工方法では、途中で堆積土砂の排土作業を行うことが必要になるところ、本施工方法であれば、拡径後に一度に排土作業を行えるからである。
【００２６】
拡径装置１０の変形例の構成及びその拡径作業工程について、図４各図を参照して説明する。
図４（ａ）に示した拡径装置１０は、上部架台２０の架台本体２１の外側面に架台昇降装置２３が添設された構造からなる。この架台昇降装置は長いストロークのシリンダロッド２３ａを有する油圧ジャッキで、上部架台２０のみを１回のロッド伸長動作で回転ロッド１１に沿って図４（ａ）〜（ｃ）の範囲だけ上昇させることができる。上部架台２０のその他の構成は同様である。また下部架台２５の構成では、拡径カッタプレート２７の上端にもカッタ２８ａが装着され、上昇時に拡幅段差部分の切削ができるようになっている。図４（ａ）は拡径装置１０が設置された深度での杭孔６の拡径作業が完了した状態を示している。このとき拡径装置１０は上部架台２０の反力プレート２２によって杭孔６壁に反力をとって位置保持されている。この状態から同図（ｂ）〜（ｃ）に示したように、架台昇降装置のジャッキのロッド伸長により上部架台２０を回転ロッドカラー１６の下側まで上昇させる。この状態で回転ロッド１１芯が杭孔６中心とほぼ一致するように、反力プレート２２を孔壁に当接して回転ロッド１１及び下部架台２５の位置保持を図る。この状態で図４（ｃ）〜（ｄ）に示したように、拡径カッタプレート２７を張り出した状態で回転ロッド１１を回転、上昇させることで上部架台２０の下端まで下部架台２５が到達するまでの範囲の杭孔６の拡径を行うことができる。
ところで、図４の実施例における装置であるが、この場合は架台昇降装置２３を添設したが、この装置がなくても、単に上部架台２０の架台本体２１が回転ロッドに所定区間上下動可能になっているだけでもよい。この場合の拡径方法は、拡径作業を始める位置に対し前記所定区間上方位置で、まず上部架台を孔壁に固定し、次に拡径カッタープレートが取り付けられた下部架台を所定区間下げる。そしてそこの位置で拡径カッタープレートを押し広げて拡径掘削を始める。この位置の拡径が終了したら、拡径したまま、ロッドを回転させて所定区間までロッドを引き上げることにより、拡径を連続的に行う。この区間作業が終了したら、上下部架台を縮小状態にして拡径装置全体を引き上げ、順次前記の工程を繰り返すことにより、場所打ち杭部分の拡径を連続的に行うことが出来る。なお、この場合の所定区間とは、出来るだけ長い区間の方がいいが、拡径掘削がぶれない区間であり、これは設計上あるいは土質により決められる。
【００２７】
［杭間切削装置の構成］
上述の施工手順によって場所打ち杭を施工する場合、隣接する場所打ち杭は図１１に示したように独立して造成されるため、場所打ち杭間の一体化は為されていない。そこで、図５に示すようにこれらの個々に独立した杭構造となっている下部杭４としての隣接する場所打ち杭をウイング状の壁体で接続することで壁体構造を構築することとした。これにより、一体構造の壁体が実現し、構造的に安定する。また下部杭４間の止水性が確保されるため、上部杭３としての鋼管矢板５内の掘削が容易になる。以下、場所打ち杭の杭間をウイング状壁体で接続するために杭間に壁形状の溝を掘削するために用いられる杭間切削装置及びその動作について図６〜図８を参照して説明する。
【００２８】
図６は既に造成された２本の先行場所打ち杭（先行杭）４Ａの間に掘削され拡径作業が完了した後行の場所打ち杭（後行杭）の杭孔６内に吊り込まれた杭間切削装置を示した正面図である。また、図７は図６で示したVII-VII断面線に沿って見た平断面図である。図６に示したように、杭間切削装置４０は、昇降ロッド４１に吊持された細長箱状の架台本体４２と、架台本体４２に内蔵された油圧ジャッキ群（図示せず）のシリンダロッド４３，４４の先端に支持された杭間切削カッタプレート４５と、清掃ブラシ支持プレート４７と、これら両方のプレート４５，４７と直交方向に架台本体４２から延出したシリンダロッドに支持されたガイドプレート４９とから構成されている。架台本体４２に伸縮自在に支持された各プレート４５，４７，４９のうち杭間切削カッタプレート４５には、図６、図７に示したように、複数個のカッタビット４６が装着されている。それぞれのカッタビット４６の先端は、所定幅の帯状に杭間Ｓの土砂を切削するように配置され、さらに先行杭４Ａの表面をわずかに切削し、所定幅の帯状溝を形成にするように、カッタプレート４５にビット取付治具（図示せず）を介して取り付けられている。
【００２９】
また、杭間切削カッタプレート４５のカッタビット４６によって杭間Ｓを接続する帯状溝が切削された後に、先行杭４Ａの表面に残った土砂を除去し、杭表面を清掃するために、清掃ブラシ４８がブラシ取付治具を介して清掃ブラシ支持プレート４７に取り付けられている。杭間切削カッタプレート４５と、清掃ブラシ支持プレート４７とは、前述したように架台本体４２内に取り付けられたジャッキ（図示せず）のロッド４３，４４の伸縮量を調整することにより、先行杭４Ａのコンクリート表面の切削深さや、清掃ブラシ４８の杭表面への押し付け力を制御できる。また、杭間切削カッタプレート４５と、清掃ブラシ支持プレート４７とは、独立してロッド制御できるように分離されているため、先行杭４Ａの切削された表面に凹凸があってもその凹凸に倣った動作が可能である。
【００３０】
なお、この杭間切削装置４０は昇降ロッド４１に連結ピン２９を介して連結されているが、この接続方式をアースドリルバケットや拡径装置１０の接続方式と同じものにすれば、地上の掘削機はすべて同じ機械が使用でき、設備コストを抑えることができる。また、杭間切削装置４０はカッタビット４６を下方に押し下げるようにして地山切削を行うことを基本としているが、隣接した先行杭４Ａの表面の清掃が不十分な場合には、杭間切削カッタプレート４５のロッド４３を縮退し、杭間切削カッタビット４５を先行杭４Ａから離した状態で清掃ブラシ４８を先行杭４Ａに押し付けるようにして確実な清掃を行なうことも可能である。清掃ブラシ４８としては、支持プレート４７に植設された硬質樹脂繊維ブラシ、鋼板ベースに溶接されたワイヤブラシ等を用いることができる。ワイヤブラシとしては所定径のワイヤロープを、所定長さにして鋼板に溶接したものが好適である。なお、本実施の形態では杭間切削カッタプレート４５と、清掃ブラシ支持プレート４７を上下２段に配置したが、多段でも１段でも良い。
【００３１】
この杭間切削装置４０を用いた杭間切削作業の手順について図８を参照して説明する。図８（ａ）は、隣接した先行杭４Ａ間に位置する後行杭の杭孔６を示している。この杭孔６は前述の拡径装置１０による拡径作業が終了しており、この拡径後の太さで後行杭が造成される。ここで、図８（ｂ）に示したように、昇降ロッド４１に支持された杭間切削装置４０を杭孔６内に吊り込む。このとき、ガイドプレート４９、杭間切削カッタプレート４５、清掃ブラシ支持プレート４７のロッド４３，４４はすべて縮退しており、杭孔６内を自由に昇降でき、杭間切削を行う開始深度まで装置を降下させることができる。この状態から図６及び図８（ｃ）に示したように、杭間切削カッタプレート４５と清掃ブラシ支持プレート４７のロッド４３，４４を伸長し、昇降ロッド４１を押し下げるようにして杭間切削カッタによって杭間Ｓの土砂の切削、隣接杭表面の土砂清掃を行う。この杭間切削およびコンクリート打設による杭間の接続は、対象となる場所打ち杭の全長にわたって行うことを基本としているが、部分的にでもよく中間帯水層を横切るような、たとえば杭間の止水性が問題となる地山の場合、所定深さに位置する帯水層部分の杭間を切削して溝を形成してコンクリート打設を行い、所定深さに存在する透水層だけにウイング状の遮水壁を造成することもできる。
【００３２】
【実施例】
［大型橋脚基礎（Ｍ大橋；６車線道路・鋼斜張橋,最大支間５９０m主塔）］
0004413454.tif 000002
本構造物は、拡径した場所打ち杭を採用して１本当りの支持力を大幅に向上させたため、杭の本数を大幅に減少させることができ、従来設計であった鋼管矢板構造基礎と比較して平面積で３０％減、工事コストが２５％減となった。なお、図１（ａ），（ｂ）は本実施例を想定した複合杭構造基礎のモデル図である。
【００３３】
なお、拡径装置１０、杭間切削装置４０は、上述した各実施の形態、実施例において、複合杭の施工に適用した場合について説明したが、通常の場所打ち杭での施工にも適用できることは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、上部杭としての鋼管矢板と連続して造成される下部杭としての場所打ち杭を効率よく所定直径に拡径することができ、また隣接する場所打ち杭間を接続するために、その杭間を効率よく切削し、接続面の清掃を確実に行うことで杭間に打設されたコンクリートによる杭間での構造の一体化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によって構築された鋼管矢板複合構造基礎の全体構造の一部を切欠いて示した正面図、平面図。
【図２】下部杭の杭孔の拡径作業を行う拡径装置を示した正面図、断面図。
【図３】図２の拡径装置による下部杭の杭孔の拡径作業手順を示した施工順序図。
【図４】拡径装置の変形例による拡径作業手順を示した施工順序図。
【図５】下部杭４の杭間の接続構造の一実施の形態の構成を示した部分平面図。
【図６】下部杭の杭間の土砂切削を行う杭間掘削装置の一実施の形態の構成を示した正面図。
【図７】図６に示した杭間掘削装置の断面線VII-VII断面線に沿って示した平断面図。
【図８】杭間掘削装置による杭間土砂の切削状態〜コンクリート杭造成までを模式的に示した施工順序図。
【図９】従来の鋼管矢板複合構造基礎の構造断面の一例を示した模式全体断面図。
【図１０】従来の鋼管矢板複合杭の構造断面の一例を示した模式全体断面図。
【図１１】従来の鋼管矢板複合基礎の鋼管矢板継手構造の一例を示した部分断面図。
【符号の説明】
１  複合杭構造基礎
２  複合杭
３  上部杭
４  下部杭
５  鋼管矢板
６  杭孔
１０  拡径装置
１１  回転ロッド
１３，１９，４３，４４  シリンダロッド
２０  上部架台
２１，２６  架台本体
２２  反力プレート
２７  拡径カッタプレート
２８，４６  カッタビット
４０  杭間切削装置
４１  昇降ロッド
４５  杭間切削カッタプレート
４７  清掃ブラシ支持プレート
４９  ガイドプレート
【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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