(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に掘削した打設穴に鉄筋籠を建て込んだ後、この打設穴にコンクリートを打設して場所打ち杭を形成するに際し、
打設穴掘削予定地点の一つに、打設穴となる前の段階の穴を鉄筋籠継ぎ足し作業穴として掘削し、この鉄筋籠継ぎ足し作業穴で継ぎ足して長さを伸ばした延伸鉄筋籠を前記打設穴に運んで建て込むとともに、当該地点における鉄筋籠継ぎ足し作業終了後、前記鉄筋籠継ぎ足し作業穴をさらに掘り下げて打設穴とすることを特徴とする場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法。
【請求項２】
前記鉄筋籠継ぎ足し作業穴に壁面補強処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法。
【請求項３】
鋼管により前記壁面補強処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法。
【請求項４】
土壌凝結剤により前記壁面補強処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作物の基礎杭が場所打ち杭である場合の鉄筋籠の建て込み工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型工作物の場合、基礎杭設置場所に打設穴を掘削して鉄筋籠を建て込み、この打設穴に生コンクリートを打設して基礎杭を形成する場所打ち（現場打ち）の工法が採用されることが多い。
【０００３】
掘削した打設穴に建て込む鉄筋籠は完成形態あるいは組立前の部品の形態で製造工場から運ばれてくるものであり、トラックやトレーラーに積載可能な長さとなっている。ところがこの程度の長さでは地下の支持層には届かないことが多い。そのような場合には打設穴のところで鉄筋籠を継ぎ足して必要な長さの延伸鉄筋籠を形成する。継ぎ足し作業は、溶接、継手による結合、番線による結束などの手段を使用して行われる。このように鉄筋籠を継ぎ足して建て込む工法の例を特許文献１に見ることができる。
【特許文献１】特開２００５−９７８７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉄筋籠を継ぎ足して所望の長さにするのは時間のかかる作業であり、コンクリートの打設が開始される前に打設穴が土圧で圧潰するおそれもある。本発明はこの点に鑑みなされたものであり、鉄筋籠の継ぎ足し作業をスピードアップして早期にコンクリート打設に着手できるようにした場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は、地盤に掘削した打設穴に鉄筋籠を建て込んだ後、この打設穴にコンクリートを打設する場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法において、打設穴掘削予定地点の一つに、打設穴となる前の段階の穴を鉄筋籠継ぎ足し作業穴として掘削し、この鉄筋籠継ぎ足し作業穴で継ぎ足して長さを伸ばした延伸鉄筋籠を前記打設穴に運んで建て込むとともに、当該地点における鉄筋籠継ぎ足し作業終了後、前記鉄筋籠継ぎ足し作業穴をさらに掘り下げて打設穴とすることを特徴としている。
【０００６】
この構成によると、打設穴となる前の段階の鉄筋籠継ぎ足し作業穴で継ぎ足し作業を済ませた延伸鉄筋籠を打設穴に運んで建て込むので、打設穴における継ぎ足し作業の回数を減らし、コンクリートの打設を早期に開始することができる。このため、打設作業全体の工期を短縮してコストを削減することができる。打設開始前に打設穴が圧潰する危険も軽減される。
【０００７】
打設穴掘削予定地点の一つに鉄筋籠継ぎ足し作業穴を掘削し、この鉄筋籠継ぎ足し作業穴を、当該地点における鉄筋籠継ぎ足し作業終了後、さらに掘り下げて打設穴とするものであるから、打設穴掘削予定地点外に仮穴として鉄筋籠継ぎ足し作業穴を掘削する手間が不要となる。現場が狭隘で仮穴を掘削するゆとりがないときなど、特にこの工法は有益である。
【０００８】
また、鉄筋籠継ぎ足し作業穴は鉄筋籠継ぎ足し作業に必要な深さだけ掘削すればよいから、掘削を速やかに終わらせることができる上、最初から基礎杭打設に必要な深さまで掘削したときのように、穴の底の方で壁面が圧潰するおそれが少ない。打設に必要な深さまで掘削した穴が圧潰すれば、排除した土砂量が多い分地面が大きく陥没し、周囲の建設機械が倒れるという危険が発生するが、本発明の工法であればそのような深刻な事態に陥る懸念が小さくて済む。
【０００９】
また本発明は、上記構成の場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法において、前記鉄筋籠継ぎ足し作業穴に壁面補強処理を施すことを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、壁面の圧潰を心配することなく、同一の鉄筋籠継ぎ足し作業穴を繰り返し鉄筋籠継ぎ足し作業に使用することができる。
【００１１】
また本発明は、上記構成の場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法において、鋼管により前記壁面補強処理を行うことを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、簡便に壁面補強処理を行うことができる。
【００１３】
また本発明は、上記構成の場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法において、土壌凝結剤により前記壁面補強処理を行うことを特徴としている。
【００１４】
この構成によると、簡便に壁面補強処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、打設穴とは別の場所に形成した鉄筋籠継ぎ足し作業穴で継ぎ足し作業を済ませた延伸鉄筋籠を打設穴に運んで建て込むことにより、打設穴における継ぎ足し作業の回数を減らし、コンクリートの打設を早期に開始することができるから、打設作業の工期を短縮してコストを削減することができるとともに、打設開始前に打設穴が圧潰する危険も軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１実施形態を図１〜図１４に示す。図１〜図１４は基礎杭打設工程を順を追って示す説明図である。
【００１７】
図１において、１は地盤、２は地中深くの支持層である。地盤１の上にアースドリル機１０を配置し、複数存在する打設穴掘削予定地点（図では一点鎖線Ａで表示する）の一つにケリーバ（Kelly-bar）１１を位置合わせする。そしてケリーバ１１を降下させてその下端により地表に圧痕を残し、掘削の目印とする。
【００１８】
目印を付けた後、図２に示すように、ケリーバ１１にドリリングバケット１２を取り付けて所定直径の穴を掘削する。
【００１９】
打設穴掘削予定地点の一つには、打設穴となる前の段階の穴を鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａとして掘削する。鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａは、２個の鉄筋籠の継ぎ足し作業を支障なく行える深さに掘削する。打設穴掘削予定地点の他の一つには、鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａの深さ以上に掘り下げて支持層２に到達させた、打設穴として本来備えるべき深さを備える打設穴３ｂを掘削する。
【００２０】
鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａも打設穴３ｂも、上端部は直径を広げる。ドリリングバケット１２に、バケット外径よりも外側にはみ出す工具（リーマナイフ）を装着して土をかき取ることにより、穴を広げることができる。このように直径を大きくした鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａと打設穴３ｂの各上端部に、表層ケーシング４を建て込む。表層ケーシング４は、ドリリングバケット１２及び、後述する鉄筋籠と杭頭処理用キャップを受け入れられる内径を有する鋼管からなる。表層ケーシング４の建て込み後、さらに地盤深くへと掘削が継続される。
【００２１】
表層ケーシング４は、穴の壁面を補強するものであると同時に、後述する鉄筋籠の継ぎ足し作業を容易にするためにも用いられるものであり、作業しやすい高さまで上端部が地盤１から突き出している。
【００２２】
鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａと打設穴３ｂを掘り下げて行く間、穴には安定液５が注入される。安定液５は、一例としてベントナイトと水の混合液からなるものであり、ドリリングバケット２の回転をスムーズにする他、穴が土圧で圧潰するのを防ぐ役割も果たす。安定液５は図示しない安定液プラントよりホース６で供給される。
【００２３】
所定の時期を迎えたらホース６に回収ポンプ７を接続する。回収ポンプ７は表層ケーシング４に吊り下げ支持されて安定液５を吸い込み、吸い込んだ安定液５をホース６を通じて安定液プラントに戻す。打設穴３ｂにあっては、生コンクリートの打設開始時点から安定液５の回収が開始される。コンクリートの体積が増えるに従い安定液５の液位が上昇するので、その上昇分を吸い込んで安定液プラントに戻し、液位が所定レベルに保たれるようにするのである。なおホース６及び回収ポンプ７は図３以降の図では図示を省略する。
【００２４】
鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａを所定の深さまで掘削したら、図３に示すように、自走式クレーン２０のブーム２１にワイヤーロープ２２と天秤状のトラバーサー２３で鉄筋籠３０を吊るす。鉄筋籠３０は、垂直な主筋に対し、水平なフープ筋と、同じく水平であって、フープ筋よりも太く頑丈な帯筋を組み合わせてなるものであり、トラックやトレーラーに積載可能な長さにされている。吊した鉄筋籠３０を鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａに挿入する。そして、帯筋の中で最も上に位置するものが表層ケーシング４の上端から少し上に来るまで鉄筋籠３０を下げる。
【００２５】
上記のようにしておいて前記帯筋の下端と表層ケーシング４の上端の間に横から角形断面の鋼管２４を通し、鉄筋籠３０をさらに下げる。すると表層ケーシング４の上端に載った鋼管２４が鉄筋籠３０を最上位の帯筋のところで支える。これにより、鉄筋籠３０は鋼管２４で上部を支持されて表層ケーシング４の内部に吊り下げられた形になる。この形になったらトラバーサー２３を鉄筋籠３０から外す。
【００２６】
続いて図４に示すように、表層ケーシング４の内部に吊り下げた鉄筋籠３０の上にもう１個の鉄筋籠３０を運ぶ。そして下方の鉄筋籠３０との間に所定の重なりが生じるように上方の鉄筋籠３０を下ろす。この状態で溶接、継手による結合、番線による結束などの手段を用いて上方の鉄筋籠３０と下方の鉄筋籠３０を継ぎ合わせる。これが図５に示す状態であり、２個の鉄筋籠３０を継ぎ合わせたものが延伸鉄筋籠３１となる。
【００２７】
完成した延伸鉄筋籠３１を自走式クレーン２０で吊り上げ、打設穴３ｂに挿入する。この延伸鉄筋籠３１を、鋼管２４で表層ケーシング４に吊り下げ支持する。これが図６に示す状態である。鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａでは再度鉄筋籠３０の継ぎ足し作業を行ってもう１個の延伸鉄筋籠３１を製作する。
【００２８】
新たに製作した延伸鉄筋籠３１を、図７に示すように、打設穴３ｂに吊り下げ支持された延伸鉄筋籠３１の上に運ぶ。そして下方の延伸鉄筋籠３１との間に所定の重なりが生じるように上方の延伸鉄筋籠３１を下ろす。この状態で溶接、継手による結合、番線による結束などの手段を用いて上方の延伸鉄筋籠３１と下方の延伸鉄筋籠３１を継ぎ合わせる。これが図８に示す状態であり、２個の延伸鉄筋籠３１を継ぎ合わせたものが延伸鉄筋籠３２となる。
【００２９】
延伸鉄筋籠３２が支持層２に届く長さに達していなければ、鋼管２４を一旦抜いて延伸鉄筋籠３２を打設穴３ｂの底の方へ下ろした後、再び鋼管２４で表層ケーシング４に吊り下げ、別の延伸鉄筋籠３１あるいは鉄筋籠３０を継ぎ足す。延伸鉄筋籠３２が所要長さに達するまでこの作業を繰り返す。
【００３０】
延伸鉄筋籠３２が所要長さに達したら、図９に示すように、それを打設穴３ｂに建て込む。
【００３１】
延伸鉄筋籠３２を建て込んだ打設穴３ｂに対し、生コンクリート打設のための準備を行う。図１０に示すように、延伸鉄筋籠３２の中に上方からトレミー管４０を挿入する。トレミー管４０は支持フレーム４１により表層ケーシング４の上端に支持される。トレミー管４０の上端には投入される生コンクリートを受けるホッパー４２が設けられている。
【００３２】
上記のように生コンクリート打設準備を進める間、鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａでは他の打設穴３ｂで用いる延伸鉄筋籠３１の製作を同時進行的に遂行することができる。
【００３３】
トレミー管４０の準備が整ったら、図１１に示すように、生コン車５０より生コンクリート４３を投入する。
【００３４】
生コンクリート４３は打設穴３ｂの底の方から堆積し、堆積分だけ安定液５を押し上げる。押し上げられた分の安定液５は前記回収ポンプ７が汲み上げ、表層ケーシング４から安定液５が溢れ出さないようにする。このように生コンクリート４３を打設している間、トレミー管４０は生コンクリート４３の堆積に歩調を合わせる形で順次引き上げられる。ただしトレミー管４０の下端が生コンクリート４３の堆積層から浮き上がらないよう、常時所定長さ（例えば２ｍ）以上の根入れ（トレミー管４０の下端が生コンクリート４３の中に入り込んでいること）が保たれる。
【００３５】
生コンクリート４３の堆積層が上がってきたら表層ケーシング４も引き上げられる。打設穴３ｂが所定高さまで生コンクリート４３で満たされたら打設を終える。そしてトレミー管４０を抜き、供給管６Ａ、回収管６Ｂ、及び回収ポンプ７を取り外し、表層ケーシング４も引き抜いて、コンクリートの養生に入る。養生により、場所打ち杭８が完成する。養生期間中、あるいは養生後、図１２に示すように、打設穴３ｂの上部は土砂で埋め戻される。
【００３６】
時期が来たら、図１３に示すように油圧ショベル６０で場所打ち杭８の上端部を掘り出し、工作物建造工程の次段階に入る。
【００３７】
鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａは時間が経過すると圧潰するおそれがあるので、適当なタイミングで用済みとする。用済みとなった鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａはさらに掘り下げてもう１本の打設穴３ｂとする。図１４には、別の打設穴掘削予定地点に新たな鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａが掘削されたところまでが描かれている。
【００３８】
このように、鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａの状態を注視しつつ鉄筋籠継ぎ足し作業を行い、鉄筋籠継ぎ足し作業用穴３ａとしては用済みと判断した穴はさらに掘り下げて打設穴３ｂとするという手順を繰り返して、場所打ち杭５の打設作業を遂行する。最後に１本だけ残った打設穴３ｂについては、別の場所で予備的な鉄筋籠継ぎ足し作業を行うということができないので、打設穴３ａの中で鉄筋籠３０を継ぎ足して建て込むという伝統的方式を採用する。
【００３９】
場所打ち杭工法では、鉄筋籠の最上部に鋼管を継ぎ合わせることもある。この作業にも鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａを用いることができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態を図１５に基づき説明する。図１５は第１実施形態の図３に相当する説明図である。
【００４１】
第１実施形態では鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａに鋼管からなる表層ケーシング４を建て込んで壁面補強を行ったが、第２実施形態では土壌凝結剤を用いて鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａの周囲に補強層９を形成した。補強層９の上端は地盤１から突き出さないので、その上に、表層ケーシング４と同じ直径で、表層ケーシング４の地盤１からの突き出しと同程度の高さの支持リング２５を置き、鋼管２４を載せやすく、また鉄筋籠継ぎ合わせ作業をしやすくした。
【００４２】
土壌凝結剤としてはセメントミルク等を用いる。土壌凝結剤は、鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａを掘削した後、穴の周囲に浸透させることができる。土壌凝結剤がセメントミルクであれば、穴を掘削しつつ掘削土にセメントミルクを注入し、掘削土とセメントミルクを混練してソイルセメントを形成し、そのソイルセメントが固まってソイルセメント柱と化してからソイルセメント柱の中心を掘削して鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａを形成するという手順も可能である。
【００４３】
上記のようにして補強層９を形成した鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａは、同一の鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａを壁面の圧潰を心配することなく繰り返し鉄筋籠継ぎ足し作業に使用することができる。この鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａを打設穴３ｂとして掘り下げるときは、補強層９を突き抜く形で掘削を進める。
【００４４】
以上本発明の各実施形態につき説明したが、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は場所打ち杭工法（アースドリル工法、リバース工法、オールケーシング工法等）全般に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第１の説明図
【図２】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第２の説明図
【図３】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第３の説明図
【図４】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第４の説明図
【図５】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第５の説明図
【図６】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第６の説明図
【図７】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第７の説明図
【図８】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第８の説明図
【図９】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第９の説明図
【図１０】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第１０の説明図
【図１１】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第１１の説明図
【図１２】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第１２の説明図
【図１３】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第１３の説明図
【図１４】第１実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第１４の説明図
【図１５】第２実施形態に係る基礎杭建て込み工程の説明図
【符号の説明】
【００４７】
１    地盤
２    支持層
３ａ  鉄筋籠継ぎ足し作業穴
３ｂ  打設穴
４    表層ケーシング
５    安定液
６Ａ  供給管
６Ｂ  回収管
７    回収ポンプ
８    場所打ち杭
９    補強層
１０  アースドリル機
１２  ドリリングバケット
２０  自走式クレーン
３０  鉄筋籠
３１、３２  延伸鉄筋籠
４０  トレミー管
４３  生コンクリート
５０  生コン車
６０  油圧ショベル
【要約】
【課題】鉄筋籠の継ぎ足し作業をスピードアップして早期に生コンクリートの打設に着手できるようにした場所打ち杭における鉄筋籠の建て込み工法を提供する。
【解決手段】打設穴掘削予定地点の一つに、打設穴３ｂとなる前の段階の穴を鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａとして掘削する。２個の鉄筋籠３０を鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａで継ぎ足し、延伸鉄筋籠３１とする。延伸鉄筋籠３１を打設穴３ｂに挿入した後、この延伸鉄筋籠３０にもう１個の延伸鉄筋籠３１を継ぎ足し、それらを合わせた長さの延伸鉄筋籠３２を得る。延伸鉄筋籠３２を打設穴３ｂに建て込んだ後、生コンクリート４３を打設して場所打ち杭８を形成する。当該地点における鉄筋籠継ぎ足し作業終了後、用済みとなった鉄筋籠継ぎ足し作業穴３ａをさらに掘り下げて打設穴３ｂとする。
【選択図】図１１【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】
0004137172.tif 000012
【図１２】
0004137172.tif 000013
【図１３】
0004137172.tif 000014
【図１４】
0004137172.tif 000015
【図１５】
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