(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】P2022168504
(43)【公開日】2022-11-08
(54)【発明の名称】鋼材保持装置
(51)【国際特許分類】
E02D 5/20 20060101AFI20221031BHJP
E02D 13/10 20060101ALI20221031BHJP
【ＦＩ】
E02D5/20 101
E02D13/10
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021074017
(22)【出願日】2021-04-26
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-08-11
(71)【出願人】
【識別番号】517127687
【氏名又は名称】藤井 健之
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100187827
【弁理士】
【氏名又は名称】赤塚 雅則
(72)【発明者】
【氏名】藤井 健之
【テーマコード（参考）】
2D049
2D050
【Ｆターム（参考）】
2D049EA02
2D049GC11
2D049GD03
2D049GD08
2D049GE03
2D050AA13
2D050EE04
2D050EE07
(57)【要約】
【課題】地盤に形成されたソイルセメントの中に、垂直な状態を保ちつつ鋼材を埋設することが可能な鋼材保持装置を提供する。
【解決手段】基部１１と、基部１１から下向きに延設され、鋼材Ｓを挿入可能な所定幅の隙間ｇが形成された一対の挟持部１２ａ、１２ｂと、隙間ｇに挿入された鋼材Ｓを一対の挟持部１２ａ、１２ｂのうちの一方側の挟持部１２ａに押し付けて両挟持部１２ａ、１２ｂ間で保持する押圧部材１３と、基部１１から上向きに延設され、鋼材Ｓを地盤Ｇに埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部１４と、を有する構成とする。
【選択図】図１
【解決手段】基部１１と、基部１１から下向きに延設され、鋼材Ｓを挿入可能な所定幅の隙間ｇが形成された一対の挟持部１２ａ、１２ｂと、隙間ｇに挿入された鋼材Ｓを一対の挟持部１２ａ、１２ｂのうちの一方側の挟持部１２ａに押し付けて両挟持部１２ａ、１２ｂ間で保持する押圧部材１３と、基部１１から上向きに延設され、鋼材Ｓを地盤Ｇに埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部１４と、を有する構成とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基部（１１）と、
前記基部（１１）から下向きに延設され、鋼材（Ｓ）を挿入可能な所定幅の隙間（ｇ）が形成された一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）と、
前記隙間（ｇ）に挿入された前記鋼材（Ｓ）を前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうちの一方側の挟持部（１２ａ）に押し付けて前記両挟持部（１２ａ、１２ｂ）間で保持する押圧部材（１３）と、
前記基部（１１）から上向きに延設され、前記鋼材（Ｓ）を地盤（Ｇ）に埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部（１４）と、
を有する鋼材保持装置。
前記基部（１１）から下向きに延設され、鋼材（Ｓ）を挿入可能な所定幅の隙間（ｇ）が形成された一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）と、
前記隙間（ｇ）に挿入された前記鋼材（Ｓ）を前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうちの一方側の挟持部（１２ａ）に押し付けて前記両挟持部（１２ａ、１２ｂ）間で保持する押圧部材（１３）と、
前記基部（１１）から上向きに延設され、前記鋼材（Ｓ）を地盤（Ｇ）に埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部（１４）と、
を有する鋼材保持装置。
【請求項2】
前記押圧部材（１３）が、前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうちの他方側の挟持部（１２ｂ）に設けられたシリンダ装置（１３）であって、該シリンダ装置（１３）のロッド（１３ｂ）が、前記一方側の挟持部（１２ａ）に向かって出没可能となっている請求項１に記載の鋼材保持装置。
【請求項3】
前記露出部（１４）の上側にオーガ装置（１６）をさらに有し、地盤（Ｇ）への前記鋼材（Ｓ）の埋設に際し、前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）を前記オーガ装置（１６）の回転軸周りに回転可能とした請求項１または２に記載の鋼材保持装置。
【請求項4】
前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうち前記一方側の挟持部（１２ａ）と、前記他方側の挟持部（１２ｂ）の下端高さが異なっている請求項１から３のいずれか１項に記載の鋼材保持装置。
【請求項5】
前記鋼材（Ｓ）がＨ形鋼（Ｓ）または鋼矢板（Ｓ）であって、前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）がそれらのウェブ（Ｗ）を挟むようにした請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼材保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、地盤に鋼材を埋設する際に用いられる鋼材保持装置に関する。
【背景技術】
【0002】
建設工事などの工事現場においては、地盤の掘削作業時に工事現場の隣接地側から工事現場側に土砂が崩落するのを防止する土留め壁の形成や、建物を支持する基礎工事のために、地盤にＨ形鋼や鋼矢板などの鋼材を埋設する作業が行われる。この作業においては、例えば下記特許文献１に示すように、地盤に形成された地盤改良体７（セメントミルクと地盤の土砂などが混合した泥土状のもの）の中に芯材１を吊り下ろし、芯材１の自重で地盤改良体７の中に埋設している。
【0003】
芯材１の下端には、エアコンプレッサー５から供給される圧縮空気Ａを噴射するエア噴射管２が設置されている。芯材１の埋設の際にエア噴射管２から圧縮空気Ａを噴射すると、未固化状態の地盤改良体７が撹拌状態となり、芯材１の側面と地盤改良体７との間に生じる摩擦抵抗が低減する。このため、芯材１をスムーズに下降移動させることができるとされている（特許文献１の特に段落００３５～００３７、図３など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１００５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
地盤改良体７中には、岩石などの比較的大きな異物が含まれていることがある。特許文献１に示す構成においては、圧縮空気Ａの噴射でそのような異物を動かすことは難しく、芯材１の下端にこの異物が突き当たることがある。すると、芯材１の下端側が横向きにずれ、地盤改良体７の軸心に対して芯材１が傾いてしまうことがある。しかも、この芯材１は、地盤改良体７の中に完全に埋め込まれるまで深く埋設されることが多く、この芯材１が地盤改良体７の中で傾いてもそのことが目視によって確認できず、その後の工程に支障を与えるおそれがある。
【0006】
そこで、この発明は、地盤に形成されたソイルセメントの中に、垂直な状態を保ちつつ鋼材を埋設することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、この発明は、基部と、前記基部から下向きに延設され、鋼材を挿入可能な所定幅の隙間が形成された一対の挟持部と、前記隙間に挿入された前記鋼材を前記一対の挟持部のうちの一方側の挟持部に押し付けて前記両挟持部間で保持する押圧部材と、前記基部から上向きに延設され、前記鋼材を地盤に埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部と、を有する鋼材保持装置を構成した。
【0008】
このように、鋼材を押圧部材で一方側の挟持部に押し付けることによって、ソイルセメントへの埋設中にこの鋼材を確実に保持することができる。また、この鋼材に傾斜が生じたとしても、露出部を目視することによってその傾斜の程度を確認することができ、その傾斜の補正を速やかに行うことができる。このため、ソイルセメント中の鋼材の垂直状態を保つことができる。
【0009】
前記構成においては、前記押圧部材が、前記一対の挟持部のうちの他方側の挟持部に設けられたシリンダ装置であって、該シリンダ装置のロッドが、前記一方側の挟持部に向かって出没可能となっている構成とすることができる。
【0010】
このようにすると、シリンダ装置を作動させることによって、一方側の挟持部への鋼材の押し付け（鋼材の保持）とその解除をスムーズに行うことができる。
【0011】
前記各構成においては、前記露出部の上側にオーガ装置をさらに有し、地盤への前記鋼材の埋設に際し、前記一対の挟持部を前記オーガ装置の回転軸周りに回転可能とした構成とすることができる。
【0012】
このようにすると、鋼材の下端付近に岩石などの異物が存在していても、オーガ装置によって鋼材に与えられた回転軸周りの回転力によって、その異物を鋼材の下端の直下から移動させることができる。このため、この異物によって鋼材が垂直な状態から傾斜するのを防止しつつ埋設作業を継続することができる。
【0013】
前記各構成においては、前記一対の挟持部のうち前記一方側の挟持部と、前記他方側の挟持部の下端高さが異なっている構成とすることができる。
【0014】
このようにすると、鋼材の上端を一対の挟持部のうち下向きに長い側の挟持部の内面に一旦突き当てた上で、両挟持部の間の隙間にこの鋼材を導くことができ、この隙間への鋼材の挿入作業をスムーズに行うことができる。
【0015】
前記各構成においては、前記鋼材がＨ形鋼または鋼矢板であって、前記一対の挟持部がそれらのウェブを挟むようにした構成とすることができる。
【0016】
このようにすると、一対の挟持部によって鋼材を安定して保持することができる。
【発明の効果】
【0017】
この発明は、埋設する鋼材を押圧部材で一方側の挟持部に押し付けて両挟持部間で確実に保持するようにしたので、ソイルセメントへの埋設中にこの鋼材を確実に保持することができる。また、露出部を設けたので、この鋼材に傾斜が生じたとしても、露出部を目視することによって傾斜の程度を確認することができ、その傾斜の補正を速やかに行うことができる。このため、ソイルセメント中に埋設されて直接目視できない鋼材の垂直状態を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】この発明に係る鋼材保持装置の断面図を示し、（ａ）は鋼材を挟み込んでいない状態、（ｂ）は鋼材（Ｈ形鋼）を挟み込んだ状態
【発明を実施するための形態】
【0019】
この発明に係る鋼材保持装置１０の一実施形態を図面に基づいて説明する。この鋼材保持装置１０は、図１（ａ）に示すように、基部１１、一対の挟持部１２ａ、１２ｂ、押圧部材１３、および、露出部１４を主要な構成要素としている。以下においては、一対の挟持部１２ａ、１２ｂのうち一方側の挟持部に符号１２ａを、他方側の挟持部に符号１２ｂを付して両者を区別する。
【0020】
基部１１は、鋼製の円板状の部材である。この基部１１をベースとして一対の挟持部１２ａ、１２ｂや露出部１４などが取り付けられる。
【0021】
一対の挟持部１２ａ、１２ｂは、基部１１から下向きに延設された鋼製の部材である。この挟持部１２ａ、１２ｂは、水平断面がロ字形で下端側が閉じた形状をなす。対向する挟持部１２ａ、１２ｂの間には、図１（ａ）、図２に示すように、鋼材Ｓ（例えば、Ｈ形鋼（以下、鋼材Ｓと同じ符号を付する。）のウェブＷ）を挿入可能な所定幅の隙間ｇ（例えば２０～４０ｍｍ程度）が形成されている。その下端側には、対向する挟持部１２ａ、１２ｂに臨むように、下端側ほど隙間ｇの大きさが拡がる傾斜面１５が形成されている。挟持部１２ａ、１２ｂの下端に傾斜面１５を形成することにより、鋼材Ｓをスムーズに隙間ｇに挿入することができる。
【0022】
押圧部材１３は、一対の挟持部１２ａ、１２ｂのうち他方側の挟持部１２ｂの内部に設けられている。この押圧部材１３は、この挟持部１２ｂの内部に固定された本体部１３ａと、この他方側の挟持部１２ｂに形成された貫通穴を通ってこの本体部１３ａから一対の挟持部１２ａ、１２ｂのうち一方側の挟持部１２ａに向かって出没するロッド１３ｂとを有する油圧式のシリンダ装置（以下、押圧部材１３と同じ符号を付する。）である。
【0023】
図１（ｂ）に示すように、一対の挟持部１２ａ、１２ｂの間の隙間ｇに、例えばＨ形鋼ＳのウェブＷを挿入した状態でロッド１３ｂを突出させると、このロッド１３ｂからウェブＷに作用する押圧力によって、このウェブＷが一方の挟持部１２ａの内面に押し付けられる。これによって、Ｈ形鋼Ｓの上端が一対の挟持部１２ａ、１２ｂによって挟み込まれて確実に保持される。
【0024】
なお、本実施形態に係る一対の挟持部１２ａ、１２ｂの形状は例示に過ぎず、この一対の挟持部１２ａ、１２ｂによって鋼材Ｓを確実に保持できる限りにおいて、その形状を適宜変更することができる。例えば、挟持部１２ａ、１２ｂの下端の傾斜面１５を省略することもできる。
【0025】
露出部１４は、基部１１から上向きに延設された鋼製の部材である。この露出部１４は、鋼材Ｓを地盤Ｇに埋設した際に地表面よりも上側に露出する部分を有している（図４参照）。この露出部１４の上部には、鋼材保持装置１０の全体を軸周りに回転させるオーガ装置１６が設けられている。オーガ装置１６を設けることにより、地盤Ｇへの鋼材Ｓの埋設に際し、一対の挟持部１２ａ、１２ｂをオーガ装置１６の回転軸周りに必要に応じて回転することができる（図１（ｂ）中の矢印ｒを参照）。
【0026】
この鋼材保持装置１０を用いた鋼材Ｓの埋設作業においては、まず、図１（ｂ）、図３に示すように、鋼材Ｓ（ここではＨ形鋼Ｓ）の上端を一対の挟持部１２ａ、１２ｂの間の隙間ｇに挿入した上でシリンダ装置１３のロッド１３ｂを突出させ、この鋼材Ｓを一方側の挟持部１２ａに押し付ける。
【0027】
地盤Ｇには、この地盤Ｇを掘削した土砂とセメントミルクなどを撹拌混合して泥土状としたソイルセメントＣからなる柱状体が形成される。そして、未固化状態のソイルセメントＣの中に、一対の挟持部１２ａ、１２ｂによって保持された鋼材Ｓを主にその自重で沈めていく。
【0028】
図４に示すように、この鋼材Ｓは、ソイルセメントＣの中にその全体が埋設されるため、このソイルセメントＣ内で鋼材Ｓが傾斜しても、そのことを地上から直接視認することはできない。この発明に係る鋼材保持装置１０においては、基部１１の上部に、鋼材Ｓを地盤Ｇに埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部１４を設けたので、この露出部１４が地面に対して傾斜しているかどうか目視で確認することによって、鋼材Ｓの傾斜の有無を推定することができる。このため、仮に埋設作業中に鋼材Ｓが傾斜し始めたとしても、その傾斜の補正を速やかに行うことができ、ソイルセメントＣ中の鋼材Ｓの垂直状態を保つことができる。
【0029】
ソイルセメントＣへの鋼材Ｓの埋設の際には、このソイルセメントＣ中の岩石などの異物Ｘが鋼材Ｓの下端に接触して、鋼材Ｓが垂直方向から傾斜するおそれがある。この発明に係る鋼材保持装置１０においては、露出部１４の上部にオーガ装置１６を設け、図５に示すようにこのオーガ装置１６で鋼材Ｓを回転軸周りに回転可能としたので（図５中の矢印ｒを参照）、鋼材Ｓの下端の直下の異物Ｘを移動して（図５中の矢印ｍを参照）、鋼材Ｓを垂直に埋設することができる。
【0030】
この鋼材ＳがＨ形鋼Ｓの場合は、オーガ装置１６の回転角を例えば±１０度程度の比較的小さい範囲内として、Ｈ形鋼Ｓに大きなねじりが作用しないようにするのが好ましい。
【0031】
図１（ａ）に示した鋼材保持装置１０の変形例を図６（ａ）に示す。この変形例に係る鋼材保持装置１０は、基本的な構成は図１（ａ）に示したものと共通するが、一対の挟持部１２ａ、１２ｂのうち一方側の挟持部１２ａと、他方側の挟持部１２ｂの下端高さが異なっている点で相違する。具体的には、他方側の挟持部１２ｂよりも一方側の挟持部１２ａの方が、下向きに長く延設されている。
【0032】
この鋼材保持装置１０で例えばＨ形鋼Ｓを挟み込む際には、図６（ｂ）に示すように、一方側の挟持部１２ａの下端部内面に水平方向からＨ形鋼ＳのウェブＷを接近させて突き当てる。そして、突き当てた状態のままＨ形鋼Ｓを上向きにスライドし（または、鋼材保持装置１０を下向きに移動し）、一対の挟持部１２ａ、１２ｂの間の隙間ｇにウェブＷを挿入する。
【0033】
図１（ａ）に示した鋼材保持装置１０においては、鋼材Ｓの上端位置を一対の挟持部１２ａ、１２ｂの下端に形成された傾斜面１５の間に正確に合わせる必要があるが、図６（ａ）に示した構成によると、ウェブＷを一方側の挟持部１２ａの下端に突き当てることによって正確な位置合わせが不要となり、鋼材Ｓの挿入作業をスムーズに行うことができる。
【0034】
上記の実施形態においては、鋼材ＳとしてＨ形鋼Ｓを保持した例について説明したが、図７に示すように、この鋼材Ｓは鋼矢板（以下、鋼材Ｓと同じ符号を付する。）であってもよい。この場合も、鋼矢板ＳのウェブＷを一対の挟持部１２ａ、１２ｂで挟み込むことによって、この鋼矢板Ｓを安定的に保持することができる。このように、鋼矢板Ｓを鋼材保持装置１０で保持しつつオーガ装置１６で回転軸周りに回転可能とすることにより、ソイルセメントＣへの埋設作業や継手部Ｊにおける鋼矢板Ｓ同士の接続作業をスムーズに行うことができる。
【0035】
上記の実施形態においては、露出部１４の上部にオーガ装置１６を設け、このオーガ装置１６で鋼材Ｓを回転軸周りに回転可能な構成としたが、図８に示すように、露出部１４をワイヤ１７で吊り下げる構成とすることもできる。この場合、オーガ装置１６を設けた場合のように鋼材Ｓを回転軸周りに回転させることはできないが、露出部１４を目視することによって、鋼材Ｓの傾斜状態を推定することができる。
【0036】
上記の実施形態においては、一対の挟持部１２ａ、１２ｂのうちの他方側の挟持部１２ｂに１個の押圧部材１３を設ける構成としたが、複数の押圧部材１３を設けて、より確実に鋼材Ｓを保持可能な構成とすることもできる。また、一対の挟持部１２ａ、１２ｂを接離可能な可動式とし、押圧部材１３の押圧力によって、一対の挟持部１２ａ、１２ｂの間の隙間ｇに挿入した鋼材Ｓを挟み込む構成とすることもできる。
【0037】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0038】
１０ 鋼材保持装置
１１ 基部
１２ａ （一方側の）挟持部
１２ｂ （他方側の）挟持部
１３ 押圧部材（シリンダ装置）
１３ａ 本体部
１３ｂ ロッド
１４ 露出部
１５ 傾斜面
１６ オーガ装置
１７ ワイヤ
Ｇ 地盤
Ｓ 鋼材（Ｈ形鋼、鋼矢板）
Ｗ （鋼材の）ウェブ
１１ 基部
１２ａ （一方側の）挟持部
１２ｂ （他方側の）挟持部
１３ 押圧部材（シリンダ装置）
１３ａ 本体部
１３ｂ ロッド
１４ 露出部
１５ 傾斜面
１６ オーガ装置
１７ ワイヤ
Ｇ 地盤
Ｓ 鋼材（Ｈ形鋼、鋼矢板）
Ｗ （鋼材の）ウェブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2021-06-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基部（１１）と、
前記基部（１１）から下向きに延設され、鋼材（Ｓ）を挿入可能な所定幅の隙間（ｇ）が形成された一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）と、
前記隙間（ｇ）に挿入された前記鋼材（Ｓ）を前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうちの一方側の挟持部（１２ａ）に押し付けて前記両挟持部（１２ａ、１２ｂ）間で保持する押圧部材（１３）と、
前記基部（１１）から上向きに延設され、前記鋼材（Ｓ）を地盤（Ｇ）に埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部（１４）と、
を有する鋼材保持装置。
前記基部（１１）から下向きに延設され、鋼材（Ｓ）を挿入可能な所定幅の隙間（ｇ）が形成された一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）と、
前記隙間（ｇ）に挿入された前記鋼材（Ｓ）を前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうちの一方側の挟持部（１２ａ）に押し付けて前記両挟持部（１２ａ、１２ｂ）間で保持する押圧部材（１３）と、
前記基部（１１）から上向きに延設され、前記鋼材（Ｓ）を地盤（Ｇ）に埋設した際に地表面よりも上側に露出する露出部（１４）と、
を有する鋼材保持装置。
【請求項2】
前記押圧部材（１３）が、前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうちの他方側の挟持部（１２ｂ）に設けられたシリンダ装置（１３）であって、該シリンダ装置（１３）のロッド（１３ｂ）が、前記一方側の挟持部（１２ａ）に向かって出没可能となっている請求項１に記載の鋼材保持装置。
【請求項3】
前記露出部（１４）の上側にオーガ装置（１６）をさらに有し、地盤（Ｇ）への前記鋼材（Ｓ）の埋設に際し、前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）を前記オーガ装置（１６）の回転軸周りに回転可能とした請求項１または２に記載の鋼材保持装置。
【請求項4】
前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）のうち前記一方側の挟持部（１２ａ）と、他方側の挟持部（１２ｂ）の下端高さが異なっている請求項１から３のいずれか１項に記載の鋼材保持装置。
【請求項5】
前記鋼材（Ｓ）がＨ形鋼（Ｓ）または鋼矢板（Ｓ）であって、前記一対の挟持部（１２ａ、１２ｂ）がそれらのウェブ（Ｗ）を挟むようにした請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼材保持装置。