特開 2022-111707 既存躯体解体と新設杭の連続施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022111707

(43)【公開日】2022-08-01

(54)【発明の名称】既存躯体解体と新設杭の連続施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 29/045 20060101AFI20220725BHJP

   E02D 11/00 20060101ALI20220725BHJP

   E02D 5/34 20060101ALI20220725BHJP

   E04G 23/08 20060101ALI20220725BHJP

【ＦＩ】

E02D29/045 A

E02D11/00

E02D5/34 Z

E04G23/08 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021007315

(22)【出願日】2021-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 進

【テーマコード（参考）】

2D041

2D050

2D147

2E176

【Ｆターム（参考）】

2D041AA01

2D041CA01

2D041CB01

2D041DA03

2D041EA02

2D050CA02

2D050CB23

2D050DA03

2D050DB03

2D147AA05

2E176AA01

2E176DD23

2E176DD61

(57)【要約】

【課題】工期短縮を図ることができる既存躯体解体と新設杭の連続施工方法を提供する。
【解決手段】地盤Ｇ内に既存する既存地下躯体１０の解体工事と、この地盤Ｇに新設する杭の新設工事を連続して施工する方法であって、地盤Ｇ上から第一ケーシング２０を既存地下躯体１０以深まで圧入し、第一ケーシング２０内の既存地下躯体１０を除去するステップと、第一ケーシング２０の内側に第二ケーシング２８を挿入した後、第一ケーシング２０を引き抜くステップと、第二ケーシング２８を表層ケーシングとして地盤Ｇ内に場所打ち杭を築造するステップとを有するようにする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤内に既存する既存地下躯体の解体工事と、この地盤に新設する杭の新設工事を連続して施工する方法であって、
地盤上から第一ケーシングを既存地下躯体以深まで圧入し、第一ケーシング内の既存地下躯体を除去するステップと、
第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングを引き抜くステップと、
第二ケーシングを表層ケーシングとして地盤内に場所打ち杭を築造するステップとを有することを特徴とする既存躯体解体と新設杭の連続施工方法。

【請求項2】

第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングと第二ケーシングの間に充填材を詰め、その後、第一ケーシングを引き抜くことを特徴とする請求項１に記載の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法。

【請求項3】

第一ケーシングとして、下端側の内周面に切削刃を有するとともに全周回転可能に構成された円筒状の掘削ケーシングを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法。

【請求項4】

場所打ち杭としてアースドリル杭を築造することを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、既存躯体解体と新設杭の連続施工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、既存地下躯体などが存在する場所に新設の杭工事を行うことがある。この場合、既存地下躯体が杭に干渉することを避けるため、既存地下躯体の解体撤去を先行し、その後、地盤改良工事などを行ってから杭工事を施工することが多い。

【0003】

一方、既存地下躯体が存在する場合の関連工法として、本特許出願人は既に特許文献１に示すような工法を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２６３４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の従来技術のように、既存地下躯体の解体撤去を先行し、その後、地盤改良工事などを行ってから杭工事を施工する方法では、全体の工期が長期化するという問題があった。このため、工期短縮を図ることができる施工方法が求められていた。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、工期短縮を図ることができる既存躯体解体と新設杭の連続施工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】

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る既存躯体解体と新設杭の連続施工方法は、地盤内に既存する既存地下躯体の解体工事と、この地盤に新設する杭の新設工事を連続して施工する方法であって、地盤上から第一ケーシングを既存地下躯体以深まで圧入し、第一ケーシング内の既存地下躯体を除去するステップと、第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングを引き抜くステップと、第二ケーシングを表層ケーシングとして地盤内に場所打ち杭を築造するステップとを有することを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法は、上述した発明において、第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングと第二ケーシングの間に充填材を詰め、その後、第一ケーシングを引き抜くことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法は、上述した発明において、第一ケーシングとして、下端側の内周面に切削刃を有するとともに全周回転可能に構成された円筒状の掘削ケーシングを用いることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法は、上述した発明において、場所打ち杭としてアースドリル杭を築造することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、地盤内に既存する既存地下躯体の解体工事と、この地盤に新設する杭の新設工事を連続して施工する方法であって、地盤上から第一ケーシングを既存地下躯体以深まで圧入し、第一ケーシング内の既存地下躯体を除去するステップと、第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングを引き抜くステップと、第二ケーシングを表層ケーシングとして地盤内に場所打ち杭を築造するステップとを有するので、既存地下躯体の解体工事に連続して杭の新設工事を施工することができる。これにより、全体の工期短縮を図ることができるという効果を奏する。

【0012】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングと第二ケーシングの間に充填材を詰め、その後、第一ケーシングを引き抜くので、第一ケーシングによって形成した孔壁を保護しながら第一ケーシングを引き抜くことができるという効果を奏する。

【0013】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、第一ケーシングとして、下端側の内周面に切削刃を有するとともに全周回転可能に構成された円筒状の掘削ケーシングを用いるので、全周回転機で第一ケーシングを周方向に回転することにより第一ケーシングを既存地下躯体以深まで圧入して既存地下躯体を切削することができるという効果を奏する。

【0014】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、場所打ち杭としてアースドリル杭を築造するので、工期短縮を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明に係る既存躯体解体と新設杭の連続施工方法の実施の形態を示す解体ステップの図である。

【図2】図２は、本発明に係る既存躯体解体と新設杭の連続施工方法の実施の形態を示す新築ステップの図である。

【図3】図３は、図１のＡ部分拡大図である。

【図4】図４は、図１のＢ部分拡大図である。

【図5】図５は、図１のＣ部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明に係る既存躯体解体と新設杭の連続施工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0017】

図１に示すように、既存の基礎および耐圧板１０の上に埋め戻し土１２が埋め戻された地盤Ｇにおいて、新設の杭を施工するものとする。基礎および耐圧板１０は地中深く（例えば地表から例えば８～９ｍの深さ）に位置している。

【0018】

本実施の形態は、既存地下躯体（基礎および耐圧板１０）の解体ステップと、杭の新築ステップとを有する。以下に、各ステップの処理内容について説明する。

【0019】

（解体ステップ）
まず、解体ステップについて説明する。図１は、解体ステップの施工手順を示したものである。
図１（１）に示すように、地盤Ｇの上に敷鉄板１６を設置するとともに、この敷鉄板１６の上に全周回転オールケーシング機１８（全周回転機）を据え付け設置する。さらに、この全周回転オールケーシング機１８に掘削ケーシング２０（第一ケーシング）を装着する。全周回転オールケーシング機１８は、掘削ケーシング２０を地中に圧入するためのものであり、掘削ケーシング２０を把持した状態で回転させる機能と、上下方向に移動させる機能を有している。

【0020】

掘削ケーシング２０は、図３に示すように、下端側の内周面にインナービット２２（切削刃）を有する円筒状の鋼製チューブであり、全周回転可能に構成される。本実施の形態の掘削ケーシング２０は、外径Ｄ１＝２５００ｍｍ程度のものを想定しているが、施工可能な仕様であればこれ以外の寸法であっても構わない。図１（１）に示すように、全周回転オールケーシング機１８で掘削ケーシング２０を周方向に回転することによって、掘削ケーシング２０を埋め戻し土１２内に圧入し、掘削ケーシング２０内の埋め戻し土１２を掘削する。掘削した埋め戻し土１２は、ハンマーグラブ２４によって引き上げ撤去する。

【0021】

続いて、図１（２）に示すように、掘削ケーシング２０の上端に同径のケーシング２６を継ぎ足しながら地中深く圧入するとともに、掘削ケーシング２０内の埋め戻し土１２を掘削していく。

【0022】

その後、図１（３）に示すように、掘削ケーシング２０の下端を基礎および耐圧板１０以深まで圧入する。こうすることで、基礎および耐圧板１０を切削する。

【0023】

次に、図１（４）に示すように、掘削ケーシング２０内の基礎および耐圧板１０をハンマーグラブ２４で引き上げ撤去する。

【0024】

次に、図１（５）および図４に示すように、掘削ケーシング２０内にアースドリル用の表層ケーシング２８（第二ケーシング）を建て込む。本実施の形態の表層ケーシング２８は、外径Ｄ２＝２０００ｍｍ、長さ１１ｍ程度の円筒状の鋼製チューブを想定しているが、施工可能な仕様であればこれ以外の寸法であっても構わない。表層ケーシング２８の外周面には位置決め用のスペーサー３０をあらかじめ複数設けておくようにする。スペーサー３０は、例えば鉄筋などを用いて構成することができる。スペーサー３０を設けることで、表層ケーシング２８を掘削ケーシング２０の軸心と同軸上に容易に配置することができる。

【0025】

次に、図１（６）および図４に示すように、表層ケーシング２８の下端が掘削ケーシング２０の下端から下側に位置するように圧入する。続いて、表層ケーシング２８の上端の開口を蓋３２で塞ぐ。この蓋３２は、次の工程でケーシング間の間隙に充填材３４を充填するために一時的に設ける。

【0026】

次に、図１（７）に示すように、ハンマーグラブ２４を用いて、表層ケーシング２８の外周面とケーシング２６および掘削ケーシング２０の内周面の間の間隙に再生砂などの充填材３４を充填する。

【0027】

次に、図１（８）に示すように、表層ケーシング２８を残したまま、ケーシング２６および掘削ケーシング２０を地盤Ｇから引き抜く。

【0028】

次に、図１（９）に示すように、全周回転オールケーシング機１８を移動する。その後、図５に示すように、表層ケーシング２８の上端側の外周面に沈下止めブラケット３６を溶接等により設置し、敷鉄板１６に支持されるようにする。沈下止めブラケット３６は、例えばＨ形鋼などを用いて構成することができる。
その後、次の新築ステップに移行する。

【0029】

（新築ステップ）
次に、新築ステップについて説明する。図２は、新築ステップの施工手順を示したものである。なお、以下の実施の形態では、アースドリル拡底工法による場合を例にとり説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えばアースドリル工法などの他の場所打ち杭工法で杭を築造してもよい。

【0030】

まず、図２（１）に示すように、アースドリル機のアースドリル３８を表層ケーシング２８内に挿入し、表層ケーシング２８以深に軸部となる杭孔４０を掘削形成する。その後、アースドリル機のケリーバーの先端に取り付けた拡底バケットを杭孔４０の底部で回転させることにより拡幅掘削し、拡底部を形成する。孔壁は、ベントナイト等を用いた安定液によって保護する。

【0031】

次に、図２（２）に示すように、杭孔４０の拡底部に攪拌翼付きスライムポンプ４２を配置してスライム処理を行い、安定液を置換する。

【0032】

次に、図２（３）に示すように、杭孔４０に鉄筋籠４４を建て込む。

【0033】

次に、図２（４）に示すように、杭孔４０にトレミー管４６を建て込み、鉄筋籠４４を埋設する態様で所定の高さ位置まで生コンクリート４８を打設する。

【0034】

次に、図２（５）に示すように、生コンクリート４８の打設完了後、トレミー管４６を引き抜く。その後、地盤Ｇ上に表層ケーシング引抜き用のパワージャッキ５０を据え付け設置し、パワージャッキ５０で表層ケーシング２８を生コンクリート４８の上まで引き上げる。

【0035】

次に、図２（６）に示すように、所定の養生期間（例えば１日）について杭孔４０内のコンクリート４８の養生を行う。

【0036】

次に、図２（７）に示すように、杭孔４０内のコンクリート４８の上方部分に再生砂等の埋め戻し材５２を埋め戻す。

【0037】

最後に、図２（８）に示すように、パワージャッキ５０で表層ケーシング２８を地盤Ｇから引き抜いた後、地盤Ｇの表面を整地して施工を完了する。

【0038】

このように、掘削ケーシング２０を用いて既存地下躯体（基礎および耐圧板１０）を貫通する立坑を形成することで、立坑の外側の既存地下躯体を残したまま、立坑部分にアースドリル拡底杭（場所打ち杭）を築造することができる。全周回転オールケーシングによる既存地下躯体の解体工事と新築アースドリル杭工事の連続施工により、工期短縮を図ることができる。本実施の形態は、大規模な機械設備や広大なスペースを要しないことから、市街地、特に狭隘な敷地における杭築造工事に有効である。

【0039】

上記の実施の形態においては、全周回転オールケーシング機１８で第一ケーシング（掘削ケーシング２０）を回転圧入する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、第一ケーシングを既存地下躯体（基礎および耐圧板１０）以深まで圧入可能な方法であればいかなる方法でもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。また、上記の実施の形態においては、場所打ち杭としてアースドリル拡底杭を築造する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、場所打ち杭を築造する方法であればいかなる方法でもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

【0040】

また、上記の実施の形態においては、既存の基礎および耐圧板１０の上に埋め戻し土１２が埋め戻された地盤Ｇにおいて新設の杭を施工する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、埋め戻し土１２はコンクリート解体ガラ等を含んでいてもよい。このような場合でも上記と同様の作用効果を奏することができる。

【0041】

また、上記の連続施工方法は、新設の杭と干渉するおそれのある既存杭が地中に存在する場合にも同様に適用可能である。このような場合でも上記と同様の作用効果を奏することができる。

【0042】

以上説明したように、本発明に係る既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、地盤内に既存する既存地下躯体の解体工事と、この地盤に新設する杭の新設工事を連続して施工する方法であって、地盤上から第一ケーシングを既存地下躯体以深まで圧入し、第一ケーシング内の既存地下躯体を除去するステップと、第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングを引き抜くステップと、第二ケーシングを表層ケーシングとして地盤内に場所打ち杭を築造するステップとを有するので、既存地下躯体の解体工事に連続して杭の新設工事を施工することができる。これにより、全体の工期短縮を図ることができる。

【0043】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、第一ケーシングの内側に第二ケーシングを挿入した後、第一ケーシングと第二ケーシングの間に充填材を詰め、その後、第一ケーシングを引き抜くので、第一ケーシングによって形成した孔壁を保護しながら第一ケーシングを引き抜くことができる。

【0044】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、第一ケーシングとして、下端側の内周面に切削刃を有するとともに全周回転可能に構成された円筒状の掘削ケーシングを用いるので、全周回転機で第一ケーシングを周方向に回転することにより第一ケーシングを既存地下躯体以深まで圧入して既存地下躯体を切削することができる。

【0045】

また、本発明に係る他の既存躯体解体と新設杭の連続施工方法によれば、場所打ち杭としてアースドリル杭を築造するので、工期短縮を図ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0046】

以上のように、本発明に係る既存躯体解体と新設杭の連続施工方法は、既存地下躯体などの地中埋設物が存在する地盤に新設の杭工事を施工する場合に有用であり、特に、全体の工期短縮を図るのに適している。

【符号の説明】

【0047】

１０ 基礎および耐圧板（既存地下躯体）
１２ 埋め戻し土
１６ 敷鉄板
１８ 全周回転オールケーシング機
２０ 掘削ケーシング（第一ケーシング）
２２ インナービット（切削刃）
２４ ハンマーグラブ
２６ ケーシング
２８ 表層ケーシング（第二ケーシング）
３０ スペーサー
３２ 蓋
３４ 充填材
３６ 沈下止めブラケット
３８ アースドリル
４０ 杭孔
４２ 攪拌翼付きスライムポンプ
４４ 鉄筋籠
４６ トレミー管
４８ コンクリート
５０ パワージャッキ
５２ 埋め戻し材
Ｇ 地盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】