特許第6208397号(P6208397)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6208397親杭圧入用補助具及びそれを使用する親杭圧入方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6208397
(24)【登録日】2017年9月15日
(45)【発行日】2017年10月4日
(54)【発明の名称】親杭圧入用補助具及びそれを使用する親杭圧入方法
(51)【国際特許分類】
   E02D 13/04 20060101AFI20170925BHJP
【FI】
   E02D13/04
【請求項の数】3
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-146526(P2017-146526)
(22)【出願日】2017年7月28日
【審査請求日】2017年8月1日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】517266344
【氏名又は名称】高谷 慶幸
(74)【代理人】
【識別番号】100123881
【弁理士】
【氏名又は名称】大澤 豊
(74)【代理人】
【識別番号】100080931
【弁理士】
【氏名又は名称】大澤 敬
(72)【発明者】
【氏名】高谷 慶幸
【審査官】 袴田 知弘
(56)【参考文献】
【文献】 特許第2706894(JP,B2)
【文献】 特開昭55−142828(JP,A)
【文献】 特開2007−154484(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02D 13/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の長さと幅及び厚さを有し、長さ方向の先端部が内側に湾曲した本体部と、
該本体部の前記長さ方向の中央より前記先端部と反対側の基端部寄りの内側の面から突出して幅方向に沿って固着された内側駒部と、
前記本体部の前記内側駒部よりさらに前記基端部寄りの外側の面から外方に張り出し、前記幅方向に沿って延びる地盤圧力受部とを備え、
前記本体部と前記内側駒部及び前記地盤圧力受部がすべて鋼材からなり、一体に固着されていることを特徴とする親杭圧入用補助具。
【請求項2】
前記本体部、前記内側駒部、前記地盤圧力受部のうちの何れか1箇所以上の上部にワイヤ若しくはチエン挿通用又はフック引掛け用の穴明き金具を固着したことを特徴とする請求項1に記載の親杭圧入用補助具。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の親杭圧入用補助具を使用し、油圧ジャッキによって親杭を地中へ圧入する親杭圧入方法であって、
H型鋼等の親杭を鉛直に保持し、その下端部付近の一側面を地面に敷設した敷鉄板の側縁に当接させて地面の目標位置に位置決めし、
該親杭の下端部の前記敷鉄板に当接した側面と反対側の側面側の下端エッジ部に、前記親杭圧入用補助具の前記本体部の湾曲した先端部の内側の面を当接させて、該先端部を前記親杭の下端の下側に斜めに挿入し、
その後、前記油圧ジャッキによる前記親杭の地中への圧入を開始し、その圧入に伴なって、前記親杭圧入用補助具の前記先端部が前記親杭に押されて、前記内側駒部が前記親杭の前記下端エッジ部側の側面に当接するように回動しながら引き込まれ、
その後さらに、前記親杭圧入用補助具の前記地盤圧力受部が地盤から上方への圧力を受け、前記先端部が前記親杭の下端から外れて、前記本体部が前記親杭と平行な状態になって該親杭に前記内側駒部を摺接させながら、前記親杭圧入用補助具がそれ以上下降せずに該親杭の傾きを防止することを特徴とする親杭圧入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、建設現場での山留工事に関し、特に親杭圧入用補助具及びそれを使用する親杭圧入方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ビル等の地下室や地下建造物等を建設する場合、地面を掘削したときに周囲の土砂が崩壊するのを防止するために山留工事を行う必要がある。
その山留工事には、親杭横矢板工法、シートパイル(鋼矢板)工法、地中連続壁工法等の種々の工法があり、工事現場の土質、地下水位、周辺の建築物等の条件や予算等を考慮して、その工法が決定される。
【0003】
最も多く採用されているのが親杭横矢板工法であり、地中にH型鋼やレール等の親杭を、工事領域の外縁に沿って一定の間隔で打ちこみ、その隣接する親杭間に横矢板と言われる板を人手で嵌めていく工法である。
その親杭の地中への打ち込みを、以前は、自走式杭打機(二本子によるモンケン直打ち)を用いて、リーダに沿って1トン又は2トンのモンケン(重り)を吊下げ、それを親杭であるH鋼やレールに被せたガイド付きのキャップ上に落として行っていた。
そのため、かなりの騒音と振動が発生し、近隣の住民から苦情が寄せられていた。
【0004】
そこで、近年では油圧ジャッキ圧入工法とセメントミルク工法が主流になっている。地盤の硬度を示すN値が低い場合には、費用の面で安上がりな前者が多用されている。
その油圧ジャッキ圧入工法は、例えば特許文献1に記載されているように、地上に立設固定したリーダに油圧ジャッキ(サイレントジャッキとも称される)を並設し、その油圧ジャッキのシリンダの下端に設けたチャックによって親杭を挟持し、油圧によるシリンダとチャックの繰り返し動作によって親杭を地中に圧入(打杭)する。
この工法によれば、全油圧式で親杭を地中に圧入するため、騒音及び振動の発生が非常に少なく、市街地での施工に好適である。しかも、作業能率がよく、狭い土地での作業も容易である。
【0005】
上述した油圧ジャッキ圧入工法によって親杭を地中に圧入(打杭)する場合、親杭はラフタークレーンの孫ワイヤでリーダに沿って吊り下げられ、油圧ジャッキのチャックに挿入されて、その下端部が地面の目標位置に位置決めされるだけであるから、油圧ジャッキによる地中への圧入の過程で、手元とラフタークレーンのオペレータの双方、又は片方の対応が不正確であると、親杭が鉛直に圧入されずに幾分傾いて圧入されることになる。
親杭が傾いて圧入されると、横矢板を嵌め込むのが困難になったり、施工後の外観が不揃いになり見た目が悪くなる。そのため、各親杭をそれぞれ目標位置に鉛直に圧入する必要がある。
【0006】
そこで、地面の掘削予定領域の内側に敷鉄板を設置し、その一側縁が親杭の圧入目標位置の内縁に沿うようにして定規とする。そして、その敷鉄板の一側縁に親杭の内側の面(うちづら)を当接させ、外側の面(そとづら)と地面との間にスコップ型の幅寄せ駒やバール等を挿入して、作業員(山留杭工)が人力で親杭を敷鉄板の定規に常時押し付けて離れないようにしながら、油圧ジャッキによる親杭の圧入を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第2706894号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、この方法では、作業員の経験と勘に頼るところが大きいため、バラツキが生じやすく、作業員の負担が大きい。また、親杭の圧入に伴なって、挿入した幅寄せ駒やバールが地中に引き込まれ、親杭を敷鉄板に押し付ける機能を果たせなくなるばかりか、引き揚げて再使用することもできなくなってしまうことがある。それを防ぐためには、親杭の圧入作業中作業員がその引き込み力に抗して駒やバールをずっと保持していなければならず、多大な労力を要した。あわせて、先の段取りへ進んでいけない弱点があった。
また、敷鉄板の重量が十分大きくないと、親杭の圧入工程中に敷鉄板が動いてしまい、定規の役目を果たせなくなることがあった。
【0009】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、山留工事における親杭を油圧ジャッキによって地中へ圧入する際に、人力を殆ど要さずに親杭を敷鉄板の定規に押し付けて傾きを防止でき、地中に引き込まれることがなく、敷鉄板を動かすこともない親杭圧入用補助具を提供し、それを使用した高能率な親杭圧入方法も提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この発明による親杭圧入用補助具は上記の目的を達成するため、所定の長さと幅及び厚さを有し、長さ方向の先端部が内側に湾曲した本体部と、その本体部の上記長さ方向の中央より上記先端部と反対側の基端部寄りの内側の面から突出して幅方向に沿って固着された内側駒部と、上記本体部の上記内側駒部よりさらに上記基端部寄りの外側の面から外方に張り出し、上記幅方向に沿って延びる地盤圧力受部とを備え、上記本体部と内側駒部及び地盤圧力受部がすべて鋼材からなり、一体に固着されていることを特徴とする。
上記本体部、内側駒部、地盤圧力受部のうちの何れか1箇所以上の上部にワイヤ若しくはチエン挿通用又はフック引掛け用の穴明き金具を固着すると、設置及び引き抜き操作に便利である。
【0011】
この発明による親杭圧入方法は、上記親杭圧入用補助具を使用し、油圧ジャッキによって親杭を地中へ圧入する親杭圧入方法であって、H型鋼等の親杭を鉛直に保持し、その下端部付近の一側面を地面に敷設した敷鉄板の側縁に当接させて地面の目標位置に位置決めし、その親杭の下端部の上記敷鉄板に当接した側面と反対側の側面側の下端エッジ部に、上記親杭圧入用補助具の上記本体部の湾曲した先端部の内側の面を当接させて、その先端部を上記親杭の下端の下側に斜めに挿入し、その後、上記油圧ジャッキによる上記親杭の地中への圧入を開始し、その圧入に伴なって、上記親杭圧入用補助具の先端部が上記親杭に押されて、上記内側駒部が上記親杭の下端エッジ側の部側面に当接するように回動しながら引き込まれ、その後さらに、上記親杭圧入用補助具の地盤圧力受部が地盤から上方への圧力を受け、上記先端部が上記親杭の下端から外れて、上記本体部が上記親杭と平行な状態になってその親杭に上記内側駒部を摺接させながら、上記親杭圧入用補助具がそれ以上下降せずに親杭の傾きを防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
この発明による親杭圧入用補助具及びそれを使用した親杭圧入方法によれば、山留工事における親杭を油圧ジャッキによって地中へ圧入する際に、人力を殆ど要さずに親杭を敷鉄板の定規に押し付けて傾きを防止でき、親杭圧入用補助具が地中に引き込まれることがなく、敷鉄板を動かすこともない。それによって、多数の親杭を能率よく且つ傾きなく圧入することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】この発明を適用する油圧ジャッキ圧入工法による親杭圧入作業の一例を示す概要図である。
図2図1における油圧ジャッキ取付け部の拡大図である。
図3】この発明による親杭圧入用補助具の第1実施形態を示す斜視図である。
図4】この発明による親杭圧入用補助具の第2実施形態を示す斜視図である。
図5】この発明による親杭圧入用補助具の第3実施形態を示す斜視図である。
図6】この発明による親杭圧入用補助具の第4実施形態を示す斜視図である。
図7】この発明による親杭圧入用補助具を使用する親杭圧入方法の第1の実施形態の工程を示す図である。
図8】この発明による親杭圧入用補助具を使用する親杭圧入方法の第2の実施形態の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔油圧ジャッキ圧入工法の概要〕
先ず、この発明を適用する山留工事における親杭の油圧ジャッキ圧入工法(サイレントジャッキ圧入工法)の概要について、図1及び図2によって説明する。
【0015】
図1は油圧ジャッキ圧入工法による親杭圧入作業の一例を示す概要図であり、山留工事を施工する地面1の掘削予定領域上に、ラフタクレーン2を搭載した車両3を乗り入れて位置決め固定する。そのラフタクレーン2は、複数段に伸長可能なブーム4を旋回且つ俯仰自在に備えている。そして、そのブーム4の先端部に支持された上部シーブ5を介して鋼製柱状のリーダ6を懸垂し、そのリーダ6を地面1の親杭を圧入する目標位置の内側の所定位置に鉛直に立設する。「鉛直」とは、物体を釣り下げた糸の方向である重力の方向であって、水平面に対して垂直であり、地面が水平な場合は地面に対しても垂直になる。
【0016】
そのリーダ6の下部の外側の側面には、図2に拡大して示すように、油圧ジャッキ(サイレントジャッキ)7が取付けられている。その油圧ジャッキ7は、ロッド71とシリンダ72及びチャック73を有し、ロッド71の上端は取付具75によってリーダ6の側面に固定されている。シリンダ72は、摺動金具76,77を介してリーダ6の側面に摺動可能に支持されており、その下端部にチャック73を備えている。
この例では、リーダ6の内側の側面に、オーガ8を垂下したオーガモータ部9をリーダ6に沿って上下方向に摺動移動可能に設けている。
【0017】
図1では図示を省略しているが、図2に示す10は定規として使用する敷鉄板であり、山留工事を施工する地面1の掘削予定領域の内側に、その一側縁が親杭の圧入目標位置に沿うように設置され、その敷鉄板10上にリーダ6が立設される。敷鉄板10の1枚のサイズは、一般に1.5m×6mで厚さ22mm程度である。
【0018】
そして、地中に圧入すべきH型鋼又はレール(Iビーム)等の親杭11の上端を、ラフタクレーン2のブーム4に沿って上部シーブ5を介して繰り出されるワイヤ12の先端に係止して吊り下げ、油圧ジャッキのチャックに挿入し、下端を地面1の目標位置に位置決めして、親杭11を鉛直に保持する。このとき、親杭11の下端部付近の一側面を地面1に敷設した敷鉄板10の側縁に当接させる。また、油圧ジャッキ7のチャック73は開いている。
【0019】
その後、図示を省略した送油管によって供給される油圧力によって、チャック73が閉じて親杭11を挟持する。図2はその状態を示している。
そして、図示を省略した送油管によってシリンダ72に送油して油圧ジャッキ7を動作させ、油圧ジャッキ7による親杭11の地中への圧入を開始する。
【0020】
このとき、シリンダ72の動作によってロッド71が伸びるのに従ってシリンダ72がリーダ6に沿って徐々に下降し、チャック73に挟持された親杭11の圧入が進行する。シリンダ72が下降限界に達すると、チャック73を開放して元の位置まで上昇し、そこでチャック73に親杭11を再び挟持させた後、シリンダ72を下降させて親杭11の圧入を再開する。以後、親杭11の地中への圧入を完了するまで、この工程を繰り返す。
【0021】
圧入する親杭が比較的細く、例えば、200×200mmのH型鋼や250×125mmのIビーム位までで、地盤の硬度があまり高くない(例えば、標準貫入試験によるN値が10未満)場合は、上述のように地中に直接圧入することが可能である。
しかし、圧入する親杭が比較的太く、例えば、300×300mmのH型鋼や400×200mmのIビーム等の場合や、地盤の硬度が高い(例えば、標準貫入試験によるN値が10以上)層がある場合は、地中に直接圧入するのは困難になる。
【0022】
その場合は、オーガによって地面に略鉛直に先行削孔した後、その削孔に沿って親杭を圧入する。そのため、図1に示したラフタクレーン2によってリーダ6を長手方向の軸線の周りに回転可能に設置し、親杭11を吊下げる前に、リーダ6を180度回転させて、親杭の圧入目標位置にオーガ8の先端を位置決めする。そして、オーガモータ部9がオーガ8を回転させながら下降して地盤に削孔する。その後、オーガ8を逆回転させながら引き上げ、削孔した土を埋め戻す。
【0023】
なお、上述した標準貫入試験とは、ロッドの先端に取り付けた貫入きりなどのサンプラを地中に貫入し、63.5kgのハンマを75cmの高さから自由落下させてロッドを打撃し、各地層に30cm貫入させるために必要なハンマの打撃回数(N値)によって、地盤の硬度等を調べる地盤調査方法である。
【0024】
〔親杭圧入用補助具の実施形態〕
(1)第1実施形態
図3は、この発明による親杭圧入用補助具の第1実施形態を示す斜視図である。
この図3に示す親杭圧入用補助具20は、本体部21と内側駒部22と地盤圧力受部23とを備えており、その本体部21と内側駒部22及び地盤圧力受部23がすべて鋼材からなり、一体に固着されている。
【0025】
本体部21は、所定の長さと幅及び厚さを有し、長さ方向の先端部21aが内側に湾曲している。この実施形態では、所定径の丸棒材を同じ長さに切断した5本の丸棒210の各先端部を内側に湾曲させ、径方向に1列に並べて溶接して一体に形成している。
このようにすれば、所望の大きさ及び強度の本体部21を入手容易な丸棒材によって容易に作製することができる。
【0026】
内側駒部22は、本体部21の長さ方向の中央より先端部21aと反対側の基端部21b寄りの内側の面から突出して幅方向に沿って溶接により固着されている。この実施形態では、直方体のブロック状をなしている。
地盤圧力受部23は、本体部21の内側駒部22の固着位置よりさらに基端部21b寄りの外側の面から外方に張り出し、幅方向に沿って延びている。この実施形態では、本体部21の外側の面に溶接されて外方へ延びる支持部23aと、その支持部23aに長手方向の中央部が固着されて、本体部21の幅方向に延びる短冊板状の主地盤圧力受部23bとによって構成されている。
【0027】
さらに、この実施形態では、内側駒部22の上面にナット状の穴明き金具24が溶接によって固着されている。この穴明き金具24は、ワイヤ若しくはチエンを挿通したりフックを引掛けるための金具であり、親杭圧入用補助具20の設置や引き抜き作業を容易にするために設けている。しかし、地盤圧力受部23の支持部23aにワイヤやチエン等を巻き付けて操作することもできるので、穴明き金具24を設けることは必須ではない。
【0028】
(2)第2実施形態
図4は、この発明による親杭圧入用補助具の第2実施形態を示す斜視図である。
この図4に示す親杭圧入用補助具30も、本体部31と内側駒部32と地盤圧力受部33とを備えており、それらの各部がすべて鋼材からなり、一体に固着されている。
【0029】
本体部31は、所定の長さと幅及び厚さを有する一枚の舌状の鉄板からなり、長さ方向の先端部31aが円弧状に細くなり内側に湾曲している。
内側駒部32は、本体部31の長さ方向の中央より先端部31aと反対側の基端部31b寄りの内側の面から突出して幅方向に沿って溶接により固着されている。この実施形態では、肉厚の円筒状部材であり、本体部31の幅と同等の長さを有している。円筒状部材に代えて円柱状部材であってもよい。
【0030】
地盤圧力受部33は、本体部31の内側駒部32の固着位置よりさらに基端部31b寄りの外側の面から外方に張り出し、幅方向に沿って延びている。この第2実施形態でも、前述した第1実施形態における地盤圧力受部23と同様に、本体部31の外側の面に溶接されて外方へ延びる支持部33aと、その支持部33aに長手方向の中央部が固着されて、本体部31の幅方向に延びる短冊板状の主地盤圧力受部33bとによって構成されている。
【0031】
また、この第2実施形態でも、内側駒部32の外周面の上部にナット状の穴明き金具34が溶接によって固着されている。
これらの第1、第2実施形態の親杭圧入用補助具20,30は、比較的小型であり、比較的細い親杭を地盤に直接圧入する場合に使用する。
その寸法は例えば、本体部21,31の長さが200mm程度、地盤圧力受部23,33の張り出し量が100mm程度、主地盤圧力受部23b,33bの長さが200mm程度あるいはそれら以下である。
【0032】
(3)第3実施形態
図5は、この発明による親杭圧入用補助具の第3実施形態を示す斜視図である。
この図5に示す親杭圧入用補助具40は、本体部41と内側駒部42と地盤圧力受部43とを備えており、それらの各部がすべて鋼材からなり、一体に固着されている。
その各部の構成は第1実施形態の親杭圧入用補助具20の各部と同様に構成されているが、その寸法が大きく頑丈に造られている。
【0033】
本体部41は5本の丸棒410を並べて溶接して形成され、内側に湾曲した先端部41aと、幾分山形になった基端部41bを有し、その内面にブロック状の内側駒部42の一番広い側面を溶接して固着している。また、基端部41bの内面にナット状の穴明き金具44を溶接により固着している。
【0034】
地盤圧力受部43は、本体部41の外面に固着された第1支持部43cと、その第1支持部43cに固着されて外方に張り出した第2支持部43dと、その第2支持部43dに長手方向の中央部が固着されて、本体部41の幅方向に延びる短冊板状の主地盤圧力受部43bとによって構成されている。
この実施形態では、地盤圧力受部43の第2支持部43dの上面にも、ナット状の穴明き金具45が溶接によって固着されている。
【0035】
(4)第4実施形態
図6は、この発明による親杭圧入用補助具の第4実施形態を示す斜視図である。
この図6に示す親杭圧入用補助具50は、本体部51と内側駒部52と地盤圧力受部53とを備えており、それらの各部がすべて鋼材からなり、一体に固着されている。
その各部の構成は第3実施形態の親杭圧入用補助具40の各部と同様に構成されているが、その寸法が幾分小さく造られている。
【0036】
本体部51は5本の丸棒510を並べて溶接して形成され、内側に湾曲した先端部51aと、直線状の基端部51bを有し、その内面にブロック状の内側駒部52の一側面を溶接して固着している。この実施形態では、本体部51を構成する各丸棒510の先端部51aになる部分が先端に行くに従って肉薄になっている。
地盤圧力受部53は、互いに固着されて本体部51の外面に固着された第1支持部53cと第2支持部53d、外方に長く張り出した第2支持部53dに長手方向の中央部が固着されて、本体部51の幅方向に延びる短冊板状の主地盤圧力受部53bとによって構成されている。
【0037】
この実施形態では、地盤圧力受部53の第2支持部53dの上面に、ナット状の穴明き金具55が溶接によって固着されている。
これらの第3、第4実施形態の親杭圧入用補助具40,50は比較的大型であり、比較的太い親杭を地盤に直接圧入する場合、あるいは固い地盤にオーガで先行削孔した後、その削孔に沿って親杭を圧入する場合に使用する。
その寸法は例えば、本体部41,51の長さが300mm程度、地盤圧力受部43,53の張り出し量が200mm程度、主地盤圧力受部43b,53bの長さが300mm程度あるいはそれら以上である。
【0038】
図5に示した第3実施形態の親杭圧入用補助具40が最も大型の例であり、第2実施形態の親杭圧入用補助具30が最も小型の例であるが、用途に応じて種々のサイズ及び形状に構成することができる。
各本体部は、複数本の丸棒で構成しても、一枚あるいは複数枚の鉄板を重ねて構成してもよい。内側駒部は、直方体のブロックでも、円筒あるいは多角筒若しくは円柱又は多角柱、蒲鉾状、複数個の球状又は半球状など、種々の形状にすることができる。
【0039】
穴明き金具は、本体部と内側駒部と地盤圧力受部の何れか1か所以上の上部に設けるとよいが、省略してもよい。
鋼材からなる各部を溶接によって一体に固着する例を説明したが、鋳造や鍛造によって一体に形成してもよいし、充分な強度が得られれば、嵌め込みやねじ止め、接着、それらの組み合わせ等によって一体に固着してもよい。
【0040】
〔親杭圧入用補助具を使用した親杭圧入方法〕
(1)第1の実施形態
図7は、この発明による親杭圧入用補助具を使用する親杭圧入方法の第1の実施形態の工程を示す図である。
この実施形態は、親杭を地盤の硬度があまり高くない(例えば、標準貫入試験によるN値が0に近い)地面に直接圧入する場合の例であり、図3によって説明した第1実施形態の親杭圧入用補助具20を使用するものとする。
【0041】
図1に示したラフタクレーン2によって、H型鋼等の親杭11を鉛直に保持し、図7の(A)に示すように、その下端部11a付近の一側面11bを地面1に敷設した敷鉄板10の側縁10aに当接させて地面1の目標位置に位置決めする。このとき、親杭11の下端部11aが自重によって幾分地中1aに刺さる。
【0042】
そこで、親杭11の下端部11aの敷鉄板10に当接した側面11bと反対側の側面11c側の下端エッジ部11dに、親杭圧入用補助具20の本体部21の湾曲した先端部21aの内側の面を当接させて、その先端部21aを親杭11の下端の下側に斜めに挿入する。このように親杭圧入用補助具20を設置して準備完了である。
このとき、親杭圧入用補助具20の穴明き金具24にワイヤ若しくはチエンを通しておくか、それらの先に固着したフックを引っ掛けておくとよい。そして、作業者がそのワイヤ若しくはチエンを手で操作しながら、親杭圧入用補助具20を足で親杭11の下端の下側に押し込むように挿入すると、親杭圧入用補助具20の設置作業を容易に行うことができる。
【0043】
その後、図2に示した油圧ジャッキ7による親杭11の地中1aへの圧入を開始する。それによって図7の(B)に示すように、親杭11の矢示A方向への圧入に伴なって、親杭圧入用補助具20は、本体部21の先端部21aが親杭11の下端部11aに押されて、内側駒部22が親杭11の下端エッジ部11d側の側面11cに当接するように回動しながら引き込まれる。
このとき、親杭圧入用補助具20の本体部21は、地盤から矢示B方向に圧力を受け、内側駒部22を親杭11の側面11cに当接させ、親杭11の側面11bが敷鉄板10の側縁10aから離れないように押圧する。しかし、敷鉄板10を動かすような力は加わることはない。
【0044】
その後さらに、図7の(C)に示すように、親杭圧入用補助具20は、地盤圧力受部23が地中1aの地盤から矢示Cで示す上方への圧力を受け、本体部21の先端部21aが親杭11の下端エッジ部11dから外れて、本体部21が親杭11と平行な状態になってその親杭11の側面11cに内側駒部22を摺接させながら、それ以上下降せずに親杭11を敷鉄板10から離れないように押さえて、傾きが発生するのを防止する。
その際、定規となる敷鉄板10に加わる圧力を減じ、敷鉄板10の位置変動を防止することができる。
【0045】
親杭11がその後矢示A方向に圧入されても、親杭圧入用補助具20が地中1aに引き込まれないのは、内側駒部22と親杭11の側面11cとの摺接による引き込み力と、地盤圧力受部23が地盤から受ける上方への圧力とがバランスするためである。したがって、このバランスをとるように、地盤圧力受部23の張り出し量及び本体部21に幅方向に沿う長さを選ぶ必要がある。
【0046】
親杭11を所定の深さまで地中1aに圧入した後、穴明き金具24に通すかフックを引掛けたワイヤ若しくはチエンを引っ張れば、親杭圧入用補助具20を簡単に引き抜くことができる。したがって、作業員は同じ親杭圧入用補助具20を多数の親杭11の圧入に順次使用して、全ての親杭を傾かずに鉛直に圧入することができる。
【0047】
(2)第2の実施形態
図8は、この発明による親杭圧入用補助具を使用する親杭圧入方法の第2の実施形態の工程を示す図である。
この実施形態は、親杭を地盤の硬度が比較的高い(例えば、標準貫入試験によるN値が10以上)地面に圧入する場合の例であり、図6によって説明した第4実施形態の親杭圧入用補助具50を使用するものとする。
図8において、親杭圧入用補助具50以外に関しては、地質や大きさなどに相違はあるが、図7と対応する部分には同一の符号を付している。また、図8の(A)〜(C)は、図7の(A)〜(C)と対応する各工程を示している。
【0048】
この実施形態では、図1に示したオーガ8によって、地面1の親杭11を圧入する目標位置に、親杭11の横断面の外接円よりある程度小さい径の孔1bを地面1に略鉛直に地中(地盤)1aの所定の深さまで先行削孔する。その後、オーガ8を逆回転させながら引き上げ、削孔した土を埋め戻す。
【0049】
その後、図8の(A)に示すように、図1に示したラフタクレーン2によって、H型鋼等の親杭11を鉛直に保持し、その下端部11a付近の一側面11bを地面1に敷設した敷鉄板10の側縁10aに当接させて、地面1の孔1bを削孔した目標位置に位置決めする。このとき、親杭11の下端部11aが自重によって幾分地中1aに刺さる。
【0050】
そこで、親杭11の下端部11aの他方の側面11c側の下端エッジ部11dに、親杭圧入用補助具50の本体部51の湾曲した先端部51aの内側の面を当接させて、その先端部51aを親杭11の下端の下側に斜めに挿入する。このように親杭圧入用補助具50を設置して準備完了である。
このとき、親杭圧入用補助具50の穴明き金具55にワイヤ若しくはチエンを通しておくか、それらの先に固着したフックを引掛けておけば、作業員がそのワイヤ若しくはチエンを手で操作しながら、親杭圧入用補助具50を足で容易に押し込むことができる。
【0051】
その後、図2に示した油圧ジャッキ7による親杭11の地中1aへの圧入を開始する。それによって図8の(B)に示すように、親杭11の矢示A方向への圧入に伴なって、親杭圧入用補助具50は、本体部51の先端部51aが親杭11の下端部11aに押されて、内側駒部52が親杭11の下端エッジ部11d側の側面11cに当接するように回動しながら引き込まれる。
このとき、親杭圧入用補助具50の本体部51は、地盤から矢示B方向に圧力を受け、内側駒部52を親杭11の側面11cに当接させ、親杭11の側面11bが敷鉄板10の側縁10aから離れないように押圧する。しかし、敷鉄板10を動かすような力は加わることはない。
【0052】
その後さらに、図8の(C)に示すように、親杭圧入用補助具50は、地盤圧力受部53が地中1aの地盤から矢示Cで示す上方への圧力を受け、本体部51の先端部51aが親杭11の下端エッジ部11dから外れて、本体部51が親杭11と平行な状態になってその親杭11の側面11cに内側駒部52を摺接させながら、それ以上下降せずに親杭11を敷鉄板10から離れないように押さえて、傾きが発生するのを防止する。
【0053】
親杭11がその後矢示A方向に圧入されても、親杭圧入用補助具50が地中1aに引き込まれないのは、内側駒部52と親杭11の側面11cとの摺接による引き込み力と、地盤圧力受部53が地盤から受ける上方への圧力とがバランスするためである。
この場合、親杭圧入用補助具50の内側駒部52は親杭11から第1の実施形態の場合よりも大きな引き込み力を受けるが、大きく張り出した地盤圧力受部53が地盤からより大きな上方への圧力を受けるためバランスし、親杭圧入用補助具50が大きく地中1aに引き込まれることはない。
その他については、第1の実施形態と同様であるから説明を省略する。
【0054】
(3)まとめ
このように、圧入(打杭)する親杭の種類やサイズ、地盤の質及び先行削孔の要否等の条件に応じて、大小様々な親杭圧入用補助具を選択して最適なものを使用することにより、常に親杭の圧入を安全且つ正確に、見栄えよく高能率で行うことができる。したがって、山留工事の施工能率、安全性、及び完成度等を大幅に向上させることができる。
しかも、この親杭圧入用補助具は、建設現場で容易に入手可能な安価な材料によって簡単に作製することができる。
【0055】
図4に示した例のように、親杭圧入用補助具の内側駒部を円筒状あるいは円柱状にしたり、蒲鉾状や複数個の球状又は半球状などに形成した場合は、圧入する親杭が複数本の鋼材を溶接して接続したジョイント杭の場合に、盛り上がった溶接部分に内側駒部が引っ掛かって、親杭圧入用補助具が地中に引き込まれるのを防止することができる。
【0056】
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、その実施形態の各部の具体的な形状や材料等の構成及び施工工程等は、そこに記載したものに限るものではない。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されないことは言うまでもない。
さらに、以上説明してきた各実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能である。
【符号の説明】
【0057】
1:地面 1a:地中 1b:先行削孔された孔 2:ラフタクレーン
3:車両 4:ブーム 5:上部シーブ 6:リーダ 7:油圧ジャッキ
8:オーガ 9:オーガモータ部 10:敷鉄板(定規) 11:親杭
11a:親杭の下端部 11b:親杭の一側面 11c:親杭の他側面
11d:親杭の下端エッジ部 12:ワイヤ
20,30,40,50:親杭圧入用補助具 21,31,41,51:本体部
22,32,42,52:内側駒部 23,33,43,53:地盤圧力受部
23a,33a:支持部 23b,33b,43b,53b:主地盤圧力受部
43c,53c:第1支持部 43d,53d:第2支持部
24,34,44,45,55:穴明き金具
71::ロッド 72:シリンダ 73:チャック 75:取付具
76,77:摺動金具 210,410,510:丸棒
【要約】
【課題】山留工事における親杭を油圧ジャッキによって地中へ圧入する際に、人力を殆ど要さずに親杭の傾きを防止し、安全且つ正確に見栄えよく圧入できるようにする。
【解決手段】
長さ方向の先端部21aが内側に湾曲した本体部21と、その長さ方向の中央より基端部21b寄りの内側の面から突出して幅方向に沿って固着された内側駒部22と、本体部21のさらに基端部21b寄りの外側の面から外方に張り出し、幅方向に沿って延びる地盤圧力受部23とを備え、それらの各部がすべて鋼材からなり、一体に固着されている親杭圧入用補助具20を、地面1に鉛直に位置決め保持された親杭11の下端部11aの、敷鉄板10に当接した側面11bと反対側の側面11c側の下端エッジ部11dに、本体部21の先端部21aの内側の面を当接させて、親杭11の下端の下側に斜めに挿入した状態で、油圧ジャッキによる親杭11の圧入を開始する。
【選択図】 図7
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8