(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
杭打ち装置により地中へ挿入される削孔ロッドを鉛直とする工程は、前記削孔ロッドの地上部分における上下2点の座標を、前記杭打ち装置から離れた地上に設置された少なくとも1つの光学式測定装置によってそれぞれ計測する座標測定工程と、測定された前記座標から、上下2点の平面2軸上のズレ量と、挿入予定位置からのズレ量とを算出するズレ算出工程と、前記平面2軸上のズレ量が許容範囲内となるように、前記杭打ち装置を操作して前記削孔ロッドの鉛直度を修正する鉛直度修正工程と、を有する軸部材の鉛直度管理方法を用い、前記削孔ロッドによって地中に間隔を空けて複数の基準孔を形成する先行削孔工程と、
両端が前記基準孔と重複する連続孔を、間隔を空けて一対形成した状態で、形成された一対の前記連続孔に両端が夫々重複する連続孔を形成し、前記連続孔にセメントミルクを注入する山留め壁構築工程と、
を有する山留め壁の構築方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1に開示されている掘削精度測定方法では、掘削ロッドによる掘削後に掘削孔の鉛直度を計測するため、掘削ロッドの鉛直度を管理しながら掘削を行うことはできなかった。
【0006】
本発明は上記事実に鑑み、軸部材によって形成される孔の鉛直度を高めることができる軸部材の鉛直度管理方法及び山留め壁の構築方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】
【0007】
第1態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法は、杭打ち装置により地中へ挿入される軸部材を鉛直とする工程を有する。
【0008】
上記構成によれば、軸部材を鉛直とすることで、掘削後の孔の鉛直度を計測することなく、軸部材によって形成される孔の鉛直度を高めることができる。
【0009】
第2態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法は、
第1態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法であって、前記軸部材を鉛直とする工程は、前記軸部材の地上部分における上下2点の座標を、前記杭打ち装置から離れた地上に設置された少なくとも1つの光学式測定装置によってそれぞれ計測する座標測定工程と、測定された前記座標から、上下2点の平面2軸上のズレ量を算出するズレ算出工程と、前記平面2軸上のズレ量が許容範囲内となるように、前記杭打ち装置を操作して前記軸部材の鉛直度を修正する鉛直度修正工程と、を有する。
【0010】
上記構成によれば、軸部材の上下2点の平面2軸上のズレ量を算出して軸部材の鉛直度を修正することで、軸部材によって形成される孔の鉛直度を高めることができる。また、少なくとも1つの光学式測定装置によって杭打ち装置から離れた場所で軸部材の位置を測定することができるため、軸部材の鉛直度を容易に測定することができる。
【0011】
第3態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法は、
第2態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法であって、前記軸部材が地中へ一定の深度挿入される毎に、前記座標測定工程、前記ズレ算出工程、及び前記鉛直度修正工程を実施する。
【0012】
上記構成によれば、軸部材が地中へ一定の深度挿入される毎に、座標測定工程、ズレ算出工程、及び鉛直度修正工程を繰り返すことで、軸部材の鉛直度をより高めることができる。
【0013】
第4態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法は、
第1態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法であって、前記軸部材を鉛直とする工程は、地下階を有する既存建物の地下部分に下部ガイド部材を設置する下部ガイド設置工程と、前記既存建物の地上部分に上部ガイド部材を設置する上部ガイド設置工程と、前記下部ガイド部材と前記上部ガイド部材の平面2軸上の位置を合わせる位置合わせ工程と、前記上部ガイド部材及び前記下部ガイド部材に沿って前記軸部材を建込む軸部材建込み工程と、を有する。
【0014】
上記構成によれば、平面2軸上の位置が合わせられた上下一対のガイド部材に沿って軸部材を建込むため、軸部材、及び軸部材によって形成される孔の鉛直度を高めることができる。
【0015】
ここで、下部ガイド部材が既存建物の地下部分に設置され、上部ガイド部材が既存建物の地上部分に設置されている。このため、特に光学式測定装置によって座標を測定することができない地下部分において、軸部材、及び軸部材によって形成される孔の鉛直度を高めることができる。
【0016】
第5態様に記載の山留め壁の構築方法は、
第1〜第4態様の何れか1態様に記載の軸部材の鉛直度管理方法を用い、前記軸部材としての削孔ロッドによって地中に複数の基準孔を形成する先行削孔工程と、一部が重複して連続する連続孔を複数の前記基準孔に沿って形成し、前記連続孔にセメントミルクを注入する山留め壁構築工程と、を有する。
【0017】
上記構成によれば、先行削孔工程で基準孔を形成する際に、請求項1〜4のいずれか1項に記載の軸部材の鉛直度管理方法を用いるため、基準孔の鉛直度を高めることにより、基準孔に沿って構築された山留め壁の構築精度を高めることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、軸部材によって形成される孔の鉛直度を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態における軸部材の鉛直度管理方法について、
図1、
図2を用いて説明する。
【0021】
(構造)
図1(A)〜
図1(C)に示すように、本実施形態で用いられる軸部材は、一例として地盤を掘削して孔を形成する削孔ロッド10とされている。削孔ロッド10は、ロッド本体12と、ロッド本体12の外周面に螺旋状に取付けられたスクリュー翼14と、を有している。
【0022】
地上には、削孔ロッド10を地中に挿入する杭打ち装置16が設置されている。杭打ち装置16は一般的なオーガ機やパイルドライバであり、杭打ち装置16によって削孔ロッド10の上端部及び下部をそれぞれ支持しつつ削孔ロッド10を回転させることにより、削孔ロッド10の下端に設けられた図示しないオーガヘッドで地盤を掘削し、地中に孔18を形成する。
【0023】
また、地上における杭打ち装置16から離れた場所には、1つの光学式測定装置20が設置されている。光学式測定装置20は、一例としてノンプリズム光波距離計であり、レーザ光を対象物である削孔ロッド10に照射して反射光を受光することにより、光学式測定装置20と削孔ロッド10との間の距離、すなわち削孔ロッド10の位置が測定可能とされている。
【0024】
(軸部材の鉛直度管理方法)
本実施形態の軸部材の鉛直度管理方法は、杭打ち装置16により地中へ挿入される削孔ロッド10を鉛直とする工程を有している。また、削孔ロッド10を鉛直とする工程は、座標測定工程と、ズレ算出工程と、鉛直度修正工程と、を有している。
【0025】
まず、座標測定工程では、
図1(A)に示すように、光学式測定装置20から削孔ロッド10の地上部分における上下2点に向かってレーザ光L1、L2をそれぞれ照射することで、削孔ロッド10の地上部分における上下2点の座標をそれぞれ計測する。なお、削孔ロッド10の上下2点の位置は、なるべく離れていることが好ましい。
【0026】
ここで、
図2(A)及び
図2(B)を用いて削孔ロッド10の座標について詳しく説明する。なお、
図2(A)及び
図2(B)では、削孔ロッド10を円柱形状として模式的に示す。
【0027】
図2に示すように、削孔ロッド10を初期位置に設置した場合、すなわち挿入予定位置に鉛直に設置した場合における削孔ロッド10の平面2軸上の中心座標の位置を、光学式測定装置20によって予め測定しておき、その座標を基準点(x0、y0)とする。
【0028】
そして、削孔ロッド10の地中への挿入前及び挿入中において、光学式測定装置20によって削孔ロッド10の高さz1、z2の上下2点における平面2軸上の表面座標(x1、y1)、(x2、y2)をそれぞれ測定し、その表面座標を削孔ロッド10の中心座標とする(近似する)。
【0029】
次に、ズレ算出工程では、上述した座標測定工程で測定された削孔ロッド10の座標(中心座標)から、高さz1、z2の上下2点における平面2軸上のズレ量(Δx、Δy)を算出する。
【0030】
なお、削孔ロッド10の高さz1、z2の上下2点における平面2軸上のズレ量(Δx、Δy)を算出することにより、削孔ロッド10の傾きθ(鉛直度)を算出することができる。また、削孔ロッド10の座標(中心座標)に基き、基準点(x0、y0)からのズレ量を算出することもできる。
【0031】
そして、鉛直度修正工程では、上述したズレ算出工程で算出した平面2軸上のズレ量(Δx、Δy)が許容範囲内となるように、
図1(A)に示す杭打ち装置16を操作して削孔ロッド10の鉛直度を修正する。
【0032】
上述した各工程により、削孔ロッド10の鉛直度を管理しつつ、削孔ロッド10を地中へ挿入していく。なお、
図1(A)〜
図1(C)に示すように、座標測定工程、ズレ算出工程、及び鉛直度修正工程は、削孔ロッド10が地中へ一定の深度挿入される毎に繰り返し実施される。
【0033】
(山留め壁の構築方法)
次に、本実施形態の軸部材の鉛直度管理方法を用いて山留め壁を構築する工程について、
図3及び
図4を用いて説明する。
【0034】
山留め壁を構築する場合、まず、
図3(A)及び
図3(B)に示すように、上述した鉛直度管理方法を用いて山留め壁の構築予定箇所に複数の基準孔22A〜22Eを形成する先行削孔工程を行う。具体的には、光学式測定装置20を用いて軸部材としての削孔ロッド10の鉛直度を管理しながら、削孔ロッド10によって複数の基準孔22A〜22Eを地中に互いに間隔を空けて形成する。
【0035】
先行削孔工程で地中に基準孔22A〜22Eを予め形成しておくことで、山留め壁の構築予定箇所の地盤を緩めるとともに、基準孔22A〜22Eを山留め壁を構築する際のガイドとすることが可能となる。
【0036】
次に、
図4(A)及び
図4(B)に示すように、杭打ち装置26に支持された軸部材としての3本の削孔ロッド24A〜24Cを用い、上述した軸部材の鉛直度管理方法を用いて山留め壁構築工程を行う。
【0037】
杭打ち装置26は、3軸オーガ機又は3点式パイルドライバであり、杭打ち装置26によって3本の削孔ロッド24A〜24Cを同時に回転させることにより、地中に壁状の連続孔28を形成する。
【0038】
具体的には、3本の削孔ロッド24A〜24Cのうち例えば左右2本の削孔ロッド24A、24Cについて、光学式測定装置20を用いて鉛直度を管理しながら、3本の削孔ロッド24A〜24Cによって地盤を掘削する。
【0039】
このとき、
図4(B)に示すように、まず、基準孔22A及び22Bに沿って実線で示す連続孔28を形成し、基準孔22C及び22Dに沿って連続孔28に対して間隔を空けて破線で示す連続孔30を形成する。その後、連続孔28、30とラップするように、基準孔22B及び22Cに沿って二点鎖線で示す連続孔32を形成することで、一部が重複して連続する連続孔28、30、32を形成する。
【0040】
また、連続孔28、30、32にセメントミルクを注入し、掘削土とセメントミルクとを混合撹拌することにより、連続孔28、30、32内に山留め壁を構築する。なお、上記手順は一例であり、例えば連続孔28、30、32内に山留め壁の芯材として図示しないH形鋼等を挿入する工程等、他の手順が含まれていても構わない。
【0041】
(作用及び効果)
本実施形態によれば、座標測定工程において光学式測定装置20によって削孔ロッド10の地上部分における上下2点の座標をそれぞれ計測し、ズレ算出工程において上下2点の平面2軸上のズレ量を算出し、鉛直度修正工程において平面2軸上のズレ量が許容範囲内となるように鉛直度を修正している。
【0042】
上述の各工程により削孔ロッド10の鉛直度を管理しつつ、削孔ロッド10を地中に挿入することで、削孔ロッド10の鉛直度を高めることができ、削孔ロッド10によって形成される孔18の鉛直度を高めることができる。
【0043】
特に本実施形態では、削孔ロッド10の上下2点における平面2軸上の座標(中心座標)をそれぞれ測定するため、削孔ロッド10の傾きθ(鉛直度)を算出することができるだけでなく、基準点(x0、y0)からのズレ量を算出することもできる。これにより、杭打ち装置16を操作して削孔ロッド10の挿入位置を初期位置(挿入予定位置)に修正することが可能となる。
【0044】
また、座標測定工程において、1つの光学式測定装置20によって杭打ち装置16から離れた場所で削孔ロッド10の位置を測定することができるため、削孔ロッド10の鉛直度を容易に測定することができる。
【0045】
さらに、本実施形態の鉛直度管理方法によれば、削孔ロッド10が地中へ一定の深度挿入される毎に、座標測定工程、ズレ算出工程、及び鉛直度修正工程が繰り返し実施される。このため、各工程を1度のみ実施する方法と比較して、削孔ロッド10の鉛直度をより高めることができる。
【0046】
また、本実施形態の山留め壁の構築方法によれば、先行削孔工程において削孔ロッド10の鉛直度を管理しつつ地中に複数の基準孔22A〜22Eを形成し、山留め壁構築工程において基準孔22A〜22Eに沿って連続孔28、30、32を形成している。
【0047】
これにより、基準孔22A〜22Eを形成する際に削孔ロッド10の鉛直度を管理することで、基準孔22A〜22Eの鉛直度を高めることができ、基準孔22A〜22Eに沿って構築された山留め壁の構築精度を高めることができる。
【0048】
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態における軸部材の鉛直度管理方法について、
図5を用いて説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【0049】
(構造)
図5に示すように、本実施形態では、既存建物38の地下階のみが残されており、その地上部分に杭打ち装置16が設置されている。本実施形態の軸部材としての削孔ロッド40は、第1実施形態の削孔ロッド10と同一の構成とされており、杭打ち装置16によって支持され、既存建物38の地下底版38Aを貫通して地下底版38Aの下部の地中に挿入されている。
【0050】
また、削孔ロッド40の周囲には、上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bがそれぞれ設けられている。上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bは、高さが1.5m程度の円筒状の部材であり、既存建物38の地上部分に上部ガイド部材42A、既存建物38の地下部分に下部ガイド部材42Bがそれぞれ設置されている。
【0051】
(軸部材の鉛直度管理方法)
本実施形態の軸部材の鉛直度管理方法は、杭打ち装置16により地中へ挿入される削孔ロッド40を鉛直とする工程を有している。また、削孔ロッド40を鉛直とする工程は、下部ガイド設置工程と、上部ガイド設置工程と、位置合わせ工程と、軸部材建込み工程と、を有している。
【0052】
まず、下部ガイド設置工程では、地下底版38A上に図示しない一対の鋼材を設置し、一対の鋼材間に下部ガイド部材42Bを載置する。また、地下底版38A及び鋼材の下部ガイド設置予定位置にマーキング(墨出し)を行っておく。
【0053】
次に、上部ガイド設置工程では、下部ガイド設置工程と同様に、地上部分に図示しない一対の鋼材を設置し、一対の鋼材間に上部ガイド部材42Aを載置する。また、地上部分及び鋼材における下部ガイド設置予定位置のマーキングに対応する位置に、マーキング(墨出し)を行っておく。
【0054】
そして、位置合わせ工程では、マーキングの位置に従って上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bの平面2軸上の位置を合わせ、固定具によって鋼材上に上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bをそれぞれ固定する。
【0055】
その後、軸部材建込み工程では、位置合わせされた上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42B内に削孔ロッド40を挿入することで、上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bに沿って削孔ロッド40を地中に建込み、地中に孔44を形成する。
【0056】
なお、第1実施形態と同様に、削孔ロッド40によって孔44を複数形成し、複数の孔44を基準孔として基準孔に沿って図示しない連続孔を形成することで、地下底版38Aの下部に山留め壁を構築することが可能である。
【0057】
(作用及び効果)
本実施形態によれば、下部ガイド設置工程、上部ガイド設置工程、及び位置合わせ工程によって平面2軸上の位置が合わせられた上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bを設置している。
【0058】
また、上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bに沿って削孔ロッド40を建込むことで、地中に孔44を形成している。このため、削孔ロッド40の鉛直度、及び削孔ロッド40によって形成された孔44の鉛直度を高めることができる。
【0059】
特に本実施形態のように、既存建物38の地下底版38Aの下部に孔44を形成する場合、地上に設置された光学式測定装置のレーザ光を地下底版38A上(孔44の上端部)に照射することができないため、第1実施形態のような光学式測定装置20を用いた鉛直度管理方法をそのまま適用することが困難である。
【0060】
ここで、本実施形態によれば、上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bに沿って削孔ロッド40を建込むことで、光学式測定装置を用いずに削孔ロッド40の鉛直度を高めることが可能となる。すなわち、光学式測定装置のレーザ光を軸部材の上下2点に照射することが困難な現場での軸部材の鉛直度管理に、特に有用な方法となる。
【0061】
<その他の実施形態>
以上、本発明について第1、第2実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。また、第1、第2実施形態の構成は適宜組み合わせることが可能である。
【0062】
例えば、第1実施形態では、光学式測定装置20を用いて削孔ロッド10の鉛直度管理を行い、第2実施形態では、上部ガイド部材42A及び下部ガイド部材42Bを用いて削孔ロッド40の鉛直度管理を行っていた。しかし、
図6(A)及び
図6(B)に示すように、光学式測定装置とガイド部材とを併用して削孔ロッドの鉛直度管理を行ってもよい。
【0063】
具体的には、
図6(A)に示すように、既存建物48の地下底版48A上にガイド部材50を設置し、地上に光学式測定装置52を設置してもよい。又は
図6(B)に示すように、既存建物58の地下底版58A上に光学式測定装置60を設置し、地上にガイド部材62を設置してもよい。
【0064】
上記構成によれば、ガイド部材50、62によって削孔ロッド70の上端及び下端の一方を位置決めしつつ、光学式測定装置52、60によって削孔ロッド70の上端及び下端の他方の位置を測定することができる。これにより、削孔ロッド70の上端及び下端の平面2軸上のズレ量を算出し、ズレ量が許容範囲内となるように鉛直度を修正することで、削孔ロッド70の鉛直度、及び削孔ロッド70によって形成された孔72の鉛直度を高めることができる。
【0065】
同様に、第1実施形態では、光学式測定装置20によって削孔ロッド10の地上部分における上下2点の位置を測定することで削孔ロッド10の鉛直度管理を行っていた。しかし、ガイド部材によって削孔ロッド10の地上部分における下端を位置決めしつつ、光学式測定装置20によって削孔ロッド10の上端の位置を測定することで削孔ロッド10の鉛直度管理を行ってもよい。
【0066】
また、第1実施形態では、1つの光学式測定装置20によって削孔ロッド10の上下2点の位置を測定していたが、複数の光学式測定装置によって削孔ロッド10の上下2点の位置をそれぞれ測定してもよい。
【0067】
また、第1、第2実施形態では、軸部材として削孔ロッド10、40が用いられていたが、軸部材は削孔ロッド10、40には限られず、例えば地中に建込まれるスクリュー翼付きの杭等であってもよい。
【0068】
また、第1実施形態の山留め壁の構築手順では、鉛直度管理方法を用いて先行削孔工程及び山留め壁構築工程が実施されていた。しかし、先行削孔工程のみ鉛直度管理方法を用い、山留め壁構築工程については本発明の鉛直度管理方法を用いずに実施してもよい。
【0069】
少なくとも先行削孔工程において鉛直度管理方法を用いることで、削孔ロッド10の鉛直度及び基準孔22A〜22Eの鉛直度を高めることができ、山留め壁構築工程において鉛直度の高い基準孔22A〜22Eに沿って連続孔28、30、32を形成することで、鉛直度の高い山留め壁を得ることができる。
【0070】
また、第1実施形態の山留め壁の構築手順では、3本の削孔ロッド24A〜24Cが用いられていたが、削孔ロッド24A〜24Cの数は3本には限られず、例えば5本の削孔ロッドを有する5軸オーガを用いてもよい。5軸オーガの場合、少なくとも両端の2本の削孔ロッドの鉛直度を管理することで、削孔ロッドによって形成される連続孔及び山留め壁の鉛直度を高めることが可能である。