(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を備えたことを特徴とする構真柱の建て込み方法。
（１）泥水を満たしながら、掘削孔を所定深度まで削孔する工程。
（２）削孔された孔内に薄肉の補助鋼材を継足しながら建て込む工程。
（３）前記孔内をスライム処理した後、根固め用の一次コンクリートを打設する工程。
（４）補助鋼材と孔壁との間にモルタルを裏込め注入する工程。
（５）補助鋼材内の泥水を排水し、ドライアップする工程。
（６）孔底に構真柱の中心位置決め用のアンカーフレームを設置する工程。
（７）構真柱を溶接接合しながらアンカーフレームに向けて建込む工程。
（８）構真柱の垂直性を調整後、根固め用の二次コンクリートを打設する工程。
【請求項２】
前記補助鋼材先端の外周又は内周に予め補強用鉄筋籠を配置したことを特徴とする請求項１記載の真構柱の建て込み方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構真柱の建て込み方法に関し、特に空頭制限のある場所であって地山性状が悪い地盤での施工に好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建設分野において都市機能の高度化・過密化等により、建物の大型化、高層化とともに地下空間の有効利用が図られている。
地下階を構築する方法の一種に構真柱を用いた施工法がある。この構真柱の施工法としては、通常、以下に示す２工法がある。
（Ａ）ＲＣＤ工法（リバースサーキュレーションドリル工法）等で泥水を満たしながら所定の深度まで削孔し、予め柱に地組した鋼製部材を孔内にクレーンで建込み、部材の垂直性及び平面位置を修正後、根固めコンクリートを打設する。
（Ｂ）深礎工法等で所定の深度までドライ掘削し、孔底に据付けたアンカーフレームに位合わせを行ない、その後は、（Ａ）の工法と同様に鋼製部材をクレーンで一括建込みをするか、各部材を溶接接合した後、根固めコンクリートを打設する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、（Ａ）の工法にあっては、図６に示すように、施工現場上部に高架橋のような構造物１があり、その高さＨにより空頭制限のある場所では次に説明するような技術課題があった。
先ず、このような場所では、鋼製部材２を地組みしてから施工が出来ず、掘削孔３に対するクローラクレーン４の吊り込み高さが制限され、必然的に各鋼製部材２の長さＬが決まってしまうため、各部材２を現場で溶接接合しながらパワーケーシングジャッキ５などを用いて順次建込まなければならない。
この場合には、溶接精度が悪いと各部材２の鉛直度が不十分となり、また孔底部に位置決め用のアンカーフレームを設置できないことから、部材２の下端外周に位置決め金具６などを配置しているが、図示のごとく部材２の先端部が孔壁に衝突する場合も想定され、このような事態となった場合において、地下水位が高く軟弱で崩壊性の地盤内に建て込む場合には孔壁崩壊のおそれがあるため、溶接、養生及び検査に長時間を要していた。
また、建て込み作業中に孔底部に堆積したスライムＳは、鋼製部材２が障害となり、完全な処理が出来ないため、杭の支持力確保に問題が生じていた。
【０００４】
また、（Ｂ）の工法では、次のような技術課題があった。
先ず、孔内をドライ掘削するため、孔底部にアンカーフレームを設置でき、建て込まれる鋼製部材の鉛直度を確保できるものの、地下水位が高く軟弱で崩壊性の地盤の場合には薬液注入などの補助工法に多大な時間と費用を要していた。
また人力掘削を採用した場合には、狭隘な場所での掘削作業であり、作業員交代や移動毎に上下に移送しなければならないため、作業環境や作業能率が悪く、安全面にの問題があった。また、地盤の中間部に硬質層が存在する場合には、さらに作業能率が悪くなり、工程の確保が困難となっていた。
【０００５】
本発明は、以上の技術課題を解決するものであって、その目的は、空頭制限のある場所であって地山性状が悪い地盤においても良好な建て込み作業が可能な構真柱の施工方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の施工方法は以下の工程を備えたことを特徴とするものである。
（１）泥水を満たしながら、掘削孔を所定深度まで削孔する工程。
【０００７】
（２）削孔された孔内に薄肉の補助鋼材を継足しながら建て込む工程。
【０００８】
（３）前記孔内をスライム処理した後、根固め用の一次コンクリートを打設する工程。
【０００９】
（４）補助鋼材と孔壁との間にモルタルを裏込め注入する工程。
（５）補助鋼材内の泥水を排水し、ドライアップする工程。
（６）孔底に構真柱の中心位置決め用のアンカーフレームを設置する工程。
（７）構真柱を溶接接合しながらアンカーフレームに向けて建込む工程。
（８）構真柱の垂直性を調整後、根固め用の二次コンクリートを打設する工程。
【００１０】
したがって、本発明方法では、予め建て込まれた補助鋼材をケーシングとして使用するため、長期間に亘る作業であっても孔壁を安定に保つことができ、先端部の一次コンクリートと、裏込めされたモルタルによって止水性も十分確保され、安全にドライ作業が可能となる。
【００１１】
また、本発明方法は、前記補助鋼材先端の外周又は内周に予め補強用鉄筋籠を配置したことにより、杭径を掘削孔径まで拡大でき、経済的設計が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図５は本発明方法が適用される施工手順を示すものである。
【００１３】
先ず、図１において、施工場所は従来と同様に上部には高架橋などの構造物１が存在し、その高さＨに応じた空頭制限があり、クローラクレーン４の吊り込み高さに制限を受ける場所となっている。
【００１４】
そして、この工程では、予め地盤Ｅの表層に埋設されたガイド鋼管１０をガイドとして泥水を満たしつつＲＣＤ工法により削孔を行い、掘削孔１２を形成するものである。
【００１５】
この方法では、先端に削孔用の三角ビット１４および孔径ガイド用の重錘管１６を設けた削孔用ロッド１８をクレーン４で吊り込みながら行う。ロッド１８は複数分割され、一本の長さは空頭制限に応じた長さとし、削孔深さに応じて順次継足しながら削孔を行う。
【００１６】
そして、ロッド１８の上端には図示しない正逆回転用の駆動モータおよびその下部にスイベルジョイント２０を介して送泥ホース２２が接続され、図示しない泥水プラントで作られた泥水２４を送泥ホース２２およびロッド１８の中空内部を通じて回転するビット１４の先端より吐出し、掘削孔１２内を満たす。所定深度まで削孔が行われ、作業終了後、ロッド１８を含む削孔装置を順次取外すことで掘削孔１２が完成する。
【００１７】
次の工程では図２に示すように、同じくクローラクレーン４により、薄肉の補助鋼管２６（補助鋼材）を掘削孔１２内に建て込む。補助鋼管２６は前記と同様に空頭制限に応じた長さとされる。加えて、図２（ａ）に示すように、最下端の補助鋼管２６の外周には予め鉄筋籠２８が一体に接合され、これによって杭径を掘削孔１２の径まで拡大でき、経済的設計を可能としている。
【００１８】
そしてこれら補助鋼管２６を掘削孔１２の地表部周縁に配置されたパワーケーシングジャッキ３０で保持しつつ、それぞれの接合面を溶接により一体化した状態で順次下降させて建て込んでいき、（ｂ）に示すように、最下端まで建て込んだ後は、補助鋼管２６の上端を地表部に配置された固定金具３２で仮固定する。次いで（ｃ）に示すように、ケリーバー３４を掘削孔１２内に差込み、孔底に滞っている泥水２４のスライム２４ａを除去する。
【００１９】
スライム２４ａの除去後は、ケリーバー３４を撤去し、次の工程に移行する。この工程では、図３（ａ）に示すように、トレミー管３６を差込んで、根固め用の一次コンクリート３８を打設し、補助鋼管２６の下端部を固定する。なお、この場合は、後述するドライ作業により、表面に形成されるスライム除去のためのはつりしろ３８ａを見込んだ高さまで打設する。
【００２０】
その後は、（ｂ）に示すように、補助鋼管２６と孔壁の間に裏込め用モルタル４０，４２を注入することで、掘削孔１２内での補助鋼管２６の本固定がなされる。
【００２１】
なお、図における線分Ａは、構築予定の地下構造物における下床版の下端位置の境界線を示すもので、境界線Ａの下部には基礎杭部分として高強度となるように、水：セメント＝１：３とした高配合モルタル４０を打設し、境界線Ａから上部は、孔壁の崩落と止水の目的であるため、１：６モルタル＋泥水の混合物４２を区分して注入する。
【００２２】
注入が完了し、補助鋼管２６の本固定後は、（ｃ）に示すごとく、水中ポンプ４４を鋼管２６内部に投入し、残余の泥水１２を抜取って、内部をドライ状態とする。
【００２３】
ドライ状態となったら、図４（ａ）に示すように、１〜２名の作業員が補助鋼鋼管２６の内部に入り、孔底部における一次コンクリート３８の上部はつりしろ３８ａのはつり作業を行い、底面を水平に成形する。なお、この作業時には、補助鋼管２６内には上部に送風機４４ａを設けた送風管４４が挿入され、常時孔底部に新鮮な外気を送風し、酸欠を防止している。また、この工程では、地表部に図示しないゴンドラ昇降機などが仮設され、作業員の乗降と、はつりによるコンクリートガラなどの排出がなされる。
【００２４】
この後、（ｂ）に示すように、孔底部に芯出し用のアンカーフレームとなる下部固定具４６を配置する。固定具４６は、これから建て込まれる構真柱となる通し鋼管柱４８の下端中心を孔底部の中心位置に位置決めするためのもので、通し鋼管柱４８が下降すると、これの下端が固定具４６に突設されたガイド用突起に嵌合され、これにガイドされて中心位置決めされる。
【００２５】
そして、以上の固定具４５中心だしと設置作業が完了し、作業員が待避した後は同じく（ｂ）に示すように、厚肉鋼管からなる通し鋼管４８をクローラクレーン４を用いて建て込む。各通し鋼管４８は、前記と同様に、空頭制限に応じた長さとされる。また、最下端の通し鋼管４８の外周にはアンカーとなるジベル鉄筋４８ａが予め一体に接合されている。
【００２６】
そして、これらの通し鋼管４８を掘削孔１２の地表部周縁に配置されたパワーケーシングジャッキ３０で保持しつつ、それぞれの接合面を溶接により一体化した状態で順次下降させ、建て込んでいく。なお、図中溶接工作業員の背面には防風シート５０が配置され、溶接部分の養生を行っている。
【００２７】
全ての通し鋼管４８を建て込んだ状態では、図５（ａ）に示すように、その最下端は下部固定具４６に嵌合し、下部の中心位置決めがなされる。その後は、鉛直度を計測して調整を行った後、最上部の通し鋼管４８の周囲に頭部固定金具５２を配置することで、通し鋼管４８の鉛直度が確保される。
【００２８】
次に（ｂ）に示すごとく、境界線Ａ以下の位置、すなわち、地下構造物における下床版の下端位置より下の位置では通し鋼管４８の内外に根固め用の高強度コンクリート５４を打設し、またそれより上部では通し鋼管４８の内周部のみに高強度コンクリート５４を打設する。打設には前記と同様にトレミー管３６などが用いられる。
【００２９】
最終的には、（ｃ）に示すごとく境界線Ａより上の位置外周と補助鋼管２６との間の間隙に再生砂５６を埋め戻すことで、補助鋼管２６に囲われた構真柱が完成する。
【００３０】
なお、上述した実施の形態では、補助鋼材として鋼管を用いたが、Ｈ型鋼などの鋼材であってもよいことは勿論である。また、本実施の形態では、最下端の補助鋼管２６の外周に予め鉄筋籠２８が一体に接合されるものを例示したが、鉄筋籠２８は、補助鋼管２６の内周に予め一体に接合されるものであってもよいし、補助鋼管２６の外周又は内周に別体として配置することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による構真柱の建て込み方法にあっては、空頭制限のある場所であって地山性状が悪い地盤においても良好な建て込み作業が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の工法手順を示す説明用断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１に引続く工法手順の説明用断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図２に引続く工法手順の説明用断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は図３に引続く工法手順の説明用断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は図４に引続く工法手順の説明用断面図である。
【図６】従来工法による不具合を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
１２  掘削孔
２４  泥水
２４ａ  スライム
２６  補助鋼管
２８  鉄筋籠
３８  一次コンクリート
４０，４２  裏込め用モルタル
４６  アンカーフレーム（下部固定具）
４８  通し鋼管
５４  二次コンクリート
【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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