特許 5939787 締固め治具及び地盤の締固め方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5939787

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】締固め治具及び地盤の締固め方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/026 20060101AFI20160609BHJP

   E02D 27/26 20060101ALI20160609BHJP

   E02D 27/28 20060101ALI20160609BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/026

   E02D27/26

   E02D27/28

【請求項の数】8

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2011-279473(P2011-279473)

(22)【出願日】2011年12月21日

(65)【公開番号】特開2013-129988(P2013-129988A)

(43)【公開日】2013年7月4日

【審査請求日】2014年9月4日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】505181550

【氏名又は名称】株式会社新生工務

(74)【代理人】

【識別番号】100095577

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 富雅

(74)【代理人】

【識別番号】100100424

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 知公

(74)【代理人】

【識別番号】100188411

【弁理士】

【氏名又は名称】阪下 典子

(72)【発明者】

【氏名】神農 一求

【審査官】 石井 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３４４４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３１７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−００８８０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−３４２９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０２９００４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０６−０６０６０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−１５８８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４５７９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ３／００ − ３／１１５

Ｅ０２Ｄ ２７／２６ −２７／２８

Ｅ０１Ｃ １９／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤を締め固める締固め機に備える締固め治具であって、
前記締固め機を押圧させるための押圧装置に取り付ける取付部と、
前記押圧装置で押圧する転圧部と、
前記取付部と前記転圧部とを連結するための連結部と、を備え、
前記転圧部は、該転圧部の中央に開口部を有するよう螺旋状に構成され、前記地盤から突出した杭の周辺に配置され、かつ、前記杭と干渉しないよう配置される、
締固め治具。

【請求項2】

地盤を締め固める締固め機に備える締固め治具であって、
前記締固め機を押圧させるための押圧装置に取り付ける取付部と、
前記押圧装置で押圧する転圧部と、
前記取付部と前記転圧部とを連結するための連結部と、を備え、
前記転圧部は、前記地盤から突出した杭の周辺に配置され、かつ、前記杭と干渉しないよう配置され、前記連結部ごとに、複数の該転圧部が備えられる、
締固め治具。

【請求項3】

前記連結部は長手方向に０．４〜１．５ｍの長さを有する、請求項１又は２に記載の締固め治具。

【請求項4】

前記転圧部は、その底面に該転圧部の回転により前記地盤を締め固める回転転圧部を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の締固め治具。

【請求項5】

前記転圧部の外周に、前記地盤の側壁の崩落を防止する崩落防止部を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の締固め治具。

【請求項6】

前記転圧部の開口部に沿って、消音緩衝部を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の締固め治具。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれかに記載の締固め治具を備えた締固め機。

【請求項8】

請求項７に記載の締固め機を用いた地盤の締固め方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤の締固め治具及び当該締固め治具を用いた地盤の締固め方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の地盤改良として、例えば、布基礎に合わせて溝を掘り、砕石を敷いて転圧する工法が行われている。そして一般に、この転圧は、タンピング・ランマーやプレート・ランマーを用いて、転圧したい範囲を移動させることにより行っている。
しかし、従来の転圧板は四角形状であるため、鋼管杭周辺の改良範囲を円形に転圧することが困難であり、更には、当該四角形状の転圧板を移動させながら転圧した地盤は転圧ムラが生じるという課題もあった。
本件発明に関連する従来技術を開示する特許文献１を参照されたい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許４０５３３５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らは、上述の鋼管杭が多数打ち込まれた地盤において、より効率良く転圧すべく鋭意検討を重ねてきた。その結果、当該杭と干渉することなく、当該杭の周辺地盤を転圧可能に配置された転圧部を備える締固め治具に想到した。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の局面は次のように規定される。即ち、
地盤を締め固める締固め機に備える締固め治具であって、
前記締固め機を押圧させるための押圧装置に取り付ける取付部と、
前記押圧装置で押圧する転圧部と、
前記取付部と前記転圧部とを連結するための連結部と、を備え、
前記転圧部は、前記地盤から突出した杭の周辺に配置され、かつ、前記杭と干渉しないよう配置される、
締固め治具。

【0006】

このように規定される第１の局面の締固め治具によれば、地盤から突出した杭と干渉することなく、当該杭の周辺地盤を締め固めることが可能となる。当該締固め治具を備えた締固め機によれば、杭の周囲を移動させることなく、杭周囲の地盤の締め固めが可能となるため、効率よく締め固めを行うことができる。
上記連結部は長手方向に０．４〜１．５ｍの長さを有することとできる（第２の局面）。
上記転圧部は平面部を有する略円形平板からなり、該円形平板の中央に円形状の開口部を備えている構成としても良い（第３の局面）。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は本発明の実施の形態の締固め治具１の斜視図である。

【図2】図２は本発明の他の実施の形態の締固め治具１１、２１、３１、４１の斜視図である。

【図3】図３は本発明の他の実施の形態の締固め治具５１の斜視図である。

【図4】図４は本発明の他の実施の形態の締固め治具６１の斜視図である。

【図5】図５は本発明の実施の形態の締固め治具１を備えた締固め機を効果的に利用可能な杭の補強方法を説明するための模式図である。

【図6】図６は本発明の実施の形態の締固め治具１を用いた地盤の締固め方法を説明するための模式図である。

【図7】図７は本発明の他の実施の形態の締固め治具８１の（Ａ）斜視図、（Ｂ）底面図、（Ｃ）側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、この発明の実施の形態の締固め治具について説明する。
図１に、この発明の実施の形態の締固め治具１の概略構成を示す。
図１に示すように、この締固め治具１は、取付部３、転圧部５及び連結部７を備えている。
取付部３は、締固め治具の上面に設けられ、当該締固め治具を、締固め機を押圧させるための押圧装置に取り付けるために備えられる。当該取付部３は、押圧装置に取り付けることが可能なよう構成されていれば良く、例えば、ネジ止めにより取り付けることとできる。この発明の締固め治具は、当該取付部３を備えることにより、既存のランマーやバックホー等の施工機に取り付けることができ、また、適宜締固め治具を取替えて利用することができる。取付部３は、特にタンピングランマーに取付可能であり、後述の取付部３３（図２（Ｃ）参照）は、特にプレートコンパクターランマーに取付可能である。

【0009】

転圧部５は、締固め治具の底面に設けられ、押圧装置で押圧して転圧部５に接触する地盤を締め固める。この発明の締固め治具は、杭が突出した地盤を締め固めるために用いられる。したがって、当該締固め治具と杭とが干渉しないように、すなわち、転圧部５と杭が干渉することのないよう、杭周辺に転圧部が配置される構成を採用することが好ましい。このような転圧部として、図１に示す転圧部５のように略円形平板からなり、杭に干渉しないよう当該円形平板の中央に円形状の開口部を有するドーナツ形状とすることができる。また、図２（Ａ）に示すように、切り欠きを設けた螺旋状の転圧部１３としても良い。転圧部１３を用いた場合もまた、杭と干渉することなく、締固め機の移動を抑えて、杭周辺の地盤を締め固めることが可能である。更には、図２（Ｂ）に示すように、杭と干渉することのないよう転圧部２３を複数配置することとしても良い。転圧部２３を用いた場合にも、所望の効果が得られる。当該複数の転圧部２３は、後述する連結部７ごとに備えることができる。
なお、上記押圧装置は、締固め機を押圧させる、すなわち、地盤に対して略垂直方向に力を加え、それとともに、振動及び／又は回転させることができる。この場合、転圧部５は、その力を受けて転圧部５の下面に当接する地盤あるいは補強層を締め固めることができる。

【0010】

連結部７は、上記取付部３と転圧部５とを連結して、押圧装置からの押圧を転圧部５に伝える。連結部７の長さは、地盤表面から突出した杭と締固め治具１、すなわち、取付部３とが干渉しないよう構成するために、長手方向に０．４〜１．５ｍの長さを有することが好ましい。連結部７は、転圧部５に押圧を伝えることができれば、その形状等に特に制限はないが、例えば、図１に示すように板状部材としても良いし、図２（Ｃ）に示す連結部３５のように棒状部材で構成することとしても良い。棒状部材は強度向上を図る点から中実であっても良く、軽量化を図る点から中空であっても良い。また、連結部７、３５の材質は、上記押圧に耐えうる材質であれば、特に制限されず、例えば鉄鋼とすることができる。更には、連結部７と取付部３、連結部７と転圧部５とは、例えば溶接により強固に接合されていることが好ましい。更には、図２（Ｄ）に示す連結部４５のように筒状部材で構成することとしても良い。筒状部材底面の直径は、転圧部５の開口部の直径以上であれば、転圧部５の直径と同等であっても良く、それ以下であっても良い。また、連結部４５と取付部４３とは、上述のように溶接により接合することができる。

【0011】

図３に、他の実施の形態の締固め治具５１の概略構成を示す。図３において、図１及び図２と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図３に示すのは、締固め時に地盤の側壁の崩壊を防止可能な締固め治具５１である。すなわち、図１に示す締固め治具１において、崩落防止部５３を更に備える。
崩落防止部５３は、転圧部５の上部外周に筒状部材として備えられる。崩落防止部５３の材質は、地盤の側壁の崩落を防止できるに耐える強度を備えていれば良く、例えば鉄鋼を用いることとできる。また、崩落防止部５３の高さについても、特に制限はなく、地盤から突出した杭の長さや、杭の打たれた地盤に設けられた空間部の深さによって適宜設計すれば良い。
この締固め治具５１において、連結部は、転圧部５及び崩落防止部５３と接合可能なよう台形形状の連結部５５として設計することが好ましい。

【0012】

図４に、他の実施の形態の締固め治具６１の概略構成を示す。図４において、図１、図２及び図３と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図４に示すのは、締固め時の騒音を低減可能な締固め治具６１である。すなわち、図１に示す締固め治具１において、消音緩衝部６３を更に備える。
消音緩衝部６３は、転圧部５に設けられた開口部に沿って備えられる。消音緩衝部６３の材質は、杭との接触により騒音を生じない材質であれば特に限定されず、例えばゴムを用いることとできる。また、消音緩衝部６３の厚みとしては、杭と干渉しない厚みに設計することとできる。消音緩衝効果の点からは、厚い方がより好ましい。

【0013】

図５を用いて、この発明の締固め治具１を備えた締固め機を効果的に利用可能な杭の補強方法について説明する。
図５（Ａ）に示すのは、杭７１と地盤７３である。
まず、杭７１を建物（図示せず）の基礎としての地盤７３に埋設する（図５（Ｂ）参照）。
次に、杭７１の杭頭７２の周縁領域の土を除去して空間部７５を形成して杭７２を露出させる（図５（Ｃ）参照）。空間部７５は杭７１を軸心とする直径１５０〜１５００ｍｍ、深さは１５０〜１５００ｍｍの円筒形である。空間部７５の底面７７は略水平面となっている。
更に、図５（Ｄ）に示すように、形成された空間部７５の底面７７に砕石７８を敷設し、補強層７９を形成する。補強層７９の厚さは５０〜１５００ｍｍである。砕石７８は密に敷設され、補強層７９の上面は略水平となっている。砕石７８を敷設する際には砕石７８に押圧力を加えることが好ましい。例えば、空間部７５への砕石７８の投入を複数回に分散し、砕石７８を投入するごとにこれを押し固めることが好ましい。このように押し固める作業を複数回に分けることにより、補強層をより強固なものにすることができることはもとより、空間部７５に充分な開口広さを確保できないときや床下等の狭い作業空間において、補強層に対して一度に大きな力を与えられることが困難な場合であっても、補強層を充分に押し固めることができる。その結果、補強層の周囲地盤が強化され、杭の埋設状態もより安定することとなる。
補強層７９の杭７１に対向する面は杭７１の外周面と当接している。その後、空間部７５を埋め直し、施工を完了する。空間部７５の全体を砕石７８で充填し、補強層としても良い。

【0014】

図６を用いて、この発明の締固め治具１を備えた締固め機を利用した、杭周辺地盤の締固め方法を説明する。
上述したようにこの発明の工法において、空間部７５の底面の地盤が締め固めの対象となる。
図６に示すように、打設された杭７１の杭頭７２が地盤７３に設けられた空間部７５の中央に突出して存在している。締固め治具は、当該杭の長さ、太さ、及び地盤にも受けられた空間部７５の底面形状を考慮して選択される。すなわち、杭７１が転圧部５と干渉しないよう充分な開口部が設けられ、空間部７５に敷設された砕石と底面地盤を締め固めることが可能な直径を備えた転圧部５と、杭頭７２が取付部３と干渉しないよう充分な長さを有する連結部７とから構成される締固め治具１が選択される。また、締固め治具は、その取付部３を介して締固め機本体に取り付けられて締固め機８０を構成する。そして、締固め機８０の押圧装置から転圧部５への押圧により、空間部７５の砕石と底面地盤を締め固める。

【0015】

図７に、他の実施の形態の締固め治具８１の概略構成を示す。図７において、図１、図２、図３及び図４と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図７に示すのは、転圧部を押圧、回転させることにより、より効果的に地盤を締め固めることが可能な締固め治具８１である。すなわち、図１に示す締固め治具１において、回転転圧部８７を更に備え、取付部３及び連結部７に代えて取付部８３及び連結部８５を備えている。
回転転圧部８７は、転圧部５の底面に備えられる。回転転圧部８７は、転圧部５の回転により、より地盤を強固に締め固められるよう備えられていれば良く、例えば、該転圧部５から突出して備えることとできる。このように回転転圧部８７を備えることにより、押圧装置による力は、転圧部５の下面から突出した回転転圧部８７に集中するため強固に締め固めることができる。そして、さらに当該回転転圧部８７を回転させるため、転圧部５の下面全面を均等に締め固めることが可能となる。回転転圧部８７は、例えば、鋼管の半円筒としても良く、転圧部の一部として、転圧部５に溶接により接合することができる。このように、回転転圧部８７を備えることにより、一定の押圧力と回転とを併せて利用することができ、より効果的に地盤を締め固めることが可能となる。
なお、強固に地盤を締め固めるために、回転転圧部８７を備えた転圧部５を更に振動させることとしても良い。

【0016】

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、これらのうち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。さらには、これらのうち、２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。

【0017】

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

【符号の説明】

【0018】

１ １１ ２１ ３１ ４１ ５１ ６１ ８１ 締固め治具
３ ３３ ４３ ８３ 取付部
５ １３ ２３ 転圧部
７ ３５ ４５ ５５ ８５ 連結部
５３ 崩落防止部
６３ 消音緩衝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】