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(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】
(24)【登録日】2023-07-03
(45)【発行日】2023-07-11
(54)【発明の名称】芯材落し込み治具
(51)【国際特許分類】
E02D 13/10 20060101AFI20230704BHJP
E02D 5/20 20060101ALI20230704BHJP
【ＦＩ】
E02D13/10
E02D5/20 101
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019187577
(22)【出願日】2019-10-11
(65)【公開番号】P2021063352
(43)【公開日】2021-04-22
【審査請求日】2022-07-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000179915
【氏名又は名称】ジェコス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】519043408
【氏名又は名称】株式会社篠原建機
(74)【代理人】
【識別番号】100087491
【弁理士】
【氏名又は名称】久門 享
(74)【代理人】
【識別番号】100104271
【弁理士】
【氏名又は名称】久門 保子
(72)【発明者】
【氏名】後藤 健治
(72)【発明者】
【氏名】尾形 誠
(72)【発明者】
【氏名】篠原 孟
【審査官】佐久間 友梨
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１６８６６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０８５４３９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００７－３０９０１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２２２９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０６０６３１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０９－２２８３６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５７－１６４１４１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１０－００８４６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１６５９２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０９００８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭４８－０３１８０３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】国際公開第９３／０２５７６６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｄ ５／００－５／２０
７／００－１３／１０
Ｅ０４Ｇ ２１／１４－２１／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
地盤面下または水面下に建て込まれる芯材の落し込み治具として用いられる芯材落し込み治具であって、治具本体と、当該治具本体の下端部に前記芯材の表裏面に沿って垂設された表裏一対の吊り込み板と、前記表裏一対の吊り込み板の一方の吊り込み板の外側面に取り付けられ、前記表裏一対の吊り込み板と前記芯材とを連結する芯材連結装置を備え、前記芯材連結装置は、前記表裏一対の吊り込み板と前記芯材の上端部に連通して形成された吊り込み孔に挿入される連結ピンと、前記連結ピンを作動させるエアまたは油圧式のシリンダーを備え、かつ前記連結ピンは前記シリンダーのピストンに脱着可能に取り付けられていることを特徴とする芯材落し込み治具。
【請求項2】
請求項１記載の芯材落し込み治具において、前記治具本体の側部に前記治具本体の軸直角方向に凹部が設けられていることを特徴とする芯材落し込み治具。
【請求項3】
請求項１または２記載の芯材落し込み治具において、前記治具本体の側部に前記芯材を固定する吊り込み部材が脱着可能に取り付けられていることを特徴とする芯材落し込み治具。
【請求項4】
請求項１～３のいずれかひとつに記載の芯材落し込み治具において、前記連結ピンは前記ピストンにネジ式または差し込み式により脱着可能に取り付けられていることを特徴とする芯材落し込み治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、杭を地盤面下または水面下に建て込むのに用いられる芯材落し込み治具(「ヤットコ材」ともいう)に関し、例えば、ソイルセメント地中連続壁工法において、Ｈ形鋼などからなる鋼杭を芯材として作業地盤面より下方のソイルセメント内に建て込むのに用いられ、芯材落し込み治具の不具合い等に迅速に対応でき、長期間にわたり繰り返し使用できるようにしたものである。
【背景技術】
【0002】
ソイルセメント地中連続壁工法は、セメントとスラリーを原位置で混合撹拌して、地中にソイルセメントからなる連続壁を造成する工法であり、通常、ソイルセメント内に応力材としてＨ形鋼などからなる芯材が建て込まれる。
【0003】
また、ソイルセメント内に芯材を建て込む場合、各芯材の上端部を作業地盤面より下げ、ソイルセメント内で上端部を揃えて建て込むが、このような場合、芯材落し込み治具が用いられる。
【0004】
一般に、芯材落し込み治具は、山留杭や棚杭などの鋼杭を作業地盤面より下方(地中または水中)に建て込む際に、鋼杭の上端部に連結され、鋼杭と共に所定の深さに建て込まれ、鋼杭が作業地盤面下に固定された後、鋼杭の上端から切り離されて速やかに引き抜かれる。
【0005】
例えば、根切り底に段差が生じるような根切り工事の場合(図８参照)、段差部分の芯材として、深い根切り底ａと浅い根切底ｂとの間には、Ｈ形鋼などからなる本来の芯材Ａが建て込まれ、それより上方の浅い根切り底ｂと地上ｃとの間には、芯材落し込み治具３０が本来の芯材Ａの上端部に脱着可能に継いで建て込まれる。
【0006】
段差部分の芯材をこのような構成とすることで、芯材建て込み時の芯材どうしの接合や根切り底ｂから根切り底ａへの掘削時の芯材切断等の作業を省略できる等のメリットがある。
【0007】
この種の芯材落し込み治具として、例えば、特許文献１に図示するようなものが知られている。簡単に説明すると、Ｈ形鋼からなる治具本体３０の下端部にそのウェブ３０ａおよびフランジ３０ｂの表裏面に沿ってそれぞれ表裏一対のウェブ鞘板３１ａ，３１ｂとフランジ鞘板３２ａ，３２ｂがそれぞれ平行に垂設されている。
【0008】
このうち、ウェブ３０ａの表裏面に沿って垂設されたウェブ鞘板３１ａ，３１ｂに互いに連通する通孔３３ａ，３３ｂが形成され、また、一方のウェブ鞘板３１ａの外側面に通孔３３ａ，３３ｂに挿通可能で、先端部に軸方向に直角な差込み孔３４ａを有する連結ピン３４をスライド自在に保持した保持枠３５が取り付けられている。
【0009】
連結ピン３４にはその後端方向に弾力を付与してこの連結ピン３４の先端をウェブ鞘板３１ａの通孔３３ａ付近に位置させるための戻しバネ３６が装着されている。
【0010】
他方のウェブ鞘板３１ｂの外面にはこれに沿って治具本体３０の上端から通孔３３ｂ付近にかけてワイヤー３７が垂設され、このワイヤー３７の下端部に連結ピン３４の差込み孔３４ａに挿通可能な係止ピン３８が連結されている。
【0011】
このような構成において、芯材落し込み治具をＨ形鋼杭Ａの上端部に連結するには、表裏一対のウェブ鞘板３１ａ，３１ｂとフランジ鞘板３２ａ，３２ｂの各鞘板間にＨ形鋼杭ＡのウェブＡ1とフランジＡ２の各上端部をそれぞれ挿入すると共に、ウェブ鞘板３１ａ，３１ｂの通孔３３ａ，３３ｂとＨ形鋼杭ＡのウェブＡ1に形成された通孔Ａ３に連結ピン３４を挿入する。そして、連結ピン３４の差込み孔３４ａに係止ピン３８を挿入する。
【0012】
また、ワイヤー３７を介して連結ピン３４の差込み孔３４ａから係止ピン３８を引き抜くことにより、Ｈ形鋼杭Ａの上端部から治具本体３０を切り離すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【文献】実開平8-416号公報
【文献】特開2007-231691号公報
【文献】特開2007-309014号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
しかし、特許文献１の芯材落込み治具は、特に連結ピン３４が繰り返しの使用による傷等が激しく、比較的短い期間で交換する必要があった。
【0015】
また、長期間にわたる使用によって戻しバネ３６の復元力が低下し、そのため付着したソイルセメントの固化等によって連結ピン３４の動作に不具合が生じることがあった。
【0016】
このような場合、連結ピン３４と連結ピン３４を動かす戻しバネ３６等を内蔵した保持枠３６を丸ごと交換する必要があり、きわめて不経済であった。
【0017】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特に連結ピンの傷や錆などが進み、或いは連結ピンの動作に不具合が生じて交換を強いられる事態となった場合に、連結ピンのみの交換により迅速に対応でき、長期間にわたって繰り返し使用できるようにした芯材落し込み治具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、地盤面下または水面下に建て込まれる芯材の落し込み治具の発明であって、治具本体と、当該治具本体の下端部に前記芯材の表裏面に沿って垂設された一対の吊り込み板と、前記表裏一対の吊り込み板の一方の吊り込み板の外側面に取り付けられ、前記表裏一対の吊り込み板と前記芯材とを連結する芯材連結装置とを備え、前記芯材連結装置は前記表裏一対の吊り込み板と、前記芯材の上端部に連通して形成された連結孔に挿入される連結ピンと、前記連結ピンを作動させるエアまたは油圧式のシリンダーを備え、かつ前記連結ピンは前記シリンダーのピストンロッドに脱着可能に取り付けられていることを特徴とするものである。
【0019】
前記連結ピンは、前記ピストンロッドの先端部にネジ式または差し込み式により脱着可能に取り付けることができる。また、治具本体はＨ形鋼などの形鋼から容易に形成することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、地盤面下または水面下に建て込まれる芯材の落し込み治具の発明であり、治具本体と、当該治具本体の下端部に前記芯材の表裏面に沿って垂設された一対の吊り込み板と、前記表裏一対の吊り込み板の一方の吊り込み板の外側面に取り付けられ、前記表裏一対の吊り込み板と前記芯材とを連結する芯材連結装置を備え、前記芯材連結装置は前記表裏一対の吊り込み板と、前記芯材の上端部に連通して形成された連結孔に挿入される連結ピンと、前記連結ピンを作動するエアまたは油圧式のシリンダーを備え、特に前記連結ピンが前記シリンダーのピストンロッドに脱着可能に取り付けられていることで、連結ピンの傷や錆などが進み、或いは連結ピンの動作に不具合が生じて交換を強いられる事態となった場合に、連結ピンのみの交換により迅速に対応できる。
【0021】
また、連結ピンの操作は、エアまたは油圧式のシリンダーを利用して行うので、連結ピンの脱着を確実かつ容易に行うことができ、また、長期間にわたって繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施形態に係る芯材落し込み治具を図示したものであり、図(ａ)は正面図、図(ｂ)は図(ａ)におけるイ－イ線断面図である。
【図4】図(ａ)は連結ピンの斜視図、図(ｂ)は連結ピンを脱着するためのレンチの斜視図である。
【図5】揚重機に吊り下げて芯材の直上に配置された状態を示す芯材落し込み治具の正面図である。
【図6】揚重機に吊り下げて芯材の上端部に連結された状態を示し、図(ａ)は正面図、図(ｂ)は側面図である。
【図7】図(ａ)～(ｇ)は、芯材落し込み治具を用いて芯材Ａを作業地盤面より下方のソイルセメント内に建て込む作業手順を示す説明図である。
【図8】深い根切り底と浅い根切り底を有する場合の山留壁の施工方法を示す断面図である。
【図9】芯材落し治具の従来例を図示したものであり、図(ａ)は芯材落し治具の芯材との連結部を示す一部正面図、図(ｂ)は図(ａ)におけるロ－ロ線拡大断面図、図(ｃ)は図(ａ)におけるハ－ハ線拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
【0024】
図において、芯材落し込み治具１は、Ｈ形鋼などの形鋼からなる治具本体２と、治具本体２の下端部に芯材ＡのウェブＡ1の表裏面に沿って、それぞれ所定長垂設された表裏一対の吊り込み板３，３と、当該吊り込み板３，３の一方の吊り込み板３の外側面に取り付けられた芯材連結装置４を備えている。
【0025】
吊り込み板３，３は、治具本体２の下端部に上側部分の一定長をウェブ２ａの表裏面にそれぞれボルト止めすることにより脱着可能に取り付けられている。
【0026】
また、吊り込み板３，３は、縦長の長方形板状に形成され、その中間部より下方部分が、芯材ＡのフランジＡ２，Ａ２間に挿入し易いように下方向に徐々に幅小となるように形成されている。
【0027】
さらに、吊り込み板３，３間に芯材ＡのウェブＡ1の上端部を挿入し易いように、各吊り込み板３，３先端の内側部に、下端方向に徐々に拡幅するようにテーパ３ａ，３ａが形成されている。
【0028】
また、吊り込み板３，３の治具本体２の下端部より下方部分に吊り込み孔３ｂ，３ｂが形成され、また、当該吊り込み板３，３間に挿入される芯材ＡのウェブＡ1の上端部に吊り込み孔Ａ３が形成されている。
【0029】
吊り込み孔３ｂ，３ｂと吊り込み孔Ａ３は、吊り込み板３，３間にウェブＡ1の上端部が挿入されたとき、治具本体２の軸直角方向に連通するように形成されている。
【0030】
また、治具本体２の側部に、後述する吊り込み部材７の脱着作業をし易くするための凹部２ｂが形成されている。当該凹部２ｂは治具本体２の両フランジ２ｃ，２ｃを治具本体２の軸直角方向に所定深さ切り欠くことにより形成されている。
【0031】
芯材連結装置４は、吊り込み孔３ｂ，３ｂおよび吊り込み孔Ａ３に脱着可能に挿入される連結ピン５と連結ピン５を作動させるエア式または油圧式のシリンダー６を備えている。
【0032】
連結ピン５の操作は、シリンダー６を介し、地上より遠隔操作によって自由に行えるようになっている。符号６ａと６ｂはシリンダー６内の油圧を制御するための油送管である。
【0033】
また特に、連結ピン５は、シリンダー６のピストン６ｃに突設されたロッド６ｄにねじ式によって脱着可能に取り付けられている。この場合、連結ピン５にねじ孔５ａ、ロッド６ｄにねじ孔５ａと螺合する雄ねじがそれぞれ形成されている(図３，４参照)。
【0034】
なお、連結ピン５の端部に雄ねじを有するロッドが突設され、ピストン６ｃのロッド６ｄにねじ孔が形成されていてもよい。また、連結ピン５の先端面に連結ピン５の軸直角方向に連続する凹溝５ｂが形成されている。そして、凹溝５ｂにレンチＢを挿入して連結ピン５を回すことにより、連結ピン５をピストン６ｃのロッド６ｄに簡単に脱着できるようになっている。
【0035】
また、連結ピン５の中心に軸方向に貫通する貫通孔(図省略)が形成され、その中に雄ねじ無しのロッド６ｄが脱着可能に挿入される構成であってもよい。
【0036】
このような構成において、芯材落し込み治具１を用いて、芯材Ａを作業地盤面より下方のソイルセメントＤ内に建て込む作業手順について説明すると、最初に、芯材Ａの上端部に芯材落し込み治具１の下端部を連結する。
【0037】
その際、芯材落し込み治具１の吊り込み板３，３間に芯材ＡのウェブＡ1の上端部を挿入し、双方の吊り込み孔３ｂ，３ｂとウェブＡ1の吊り込み孔Ａ３に連結ピン５を挿入する。連結ピン５は、シリンダー６を作動させることにより吊り込み孔３ｂ，３ｂと吊り込み孔Ａ３に挿入することができる。
【0038】
また、芯材Ａが連結された芯材落し込み治具１は、クローラクレーン等の揚重機Ｃに吊って楊重することにより、芯材Ａと共にソイルセメント内に建て込むことができる。
【0039】
また、ソイルセメント内に建て込まれた芯材Ａと芯材落し込み治具１のうち、芯材Ａはソイルセメント内の設定された深さに、吊り込み部材７によって固定し、芯材落し込み治具１のみを芯材Ａの上端部から切り離して地上に引き上げる。
【0040】
その際、地上からの遠隔操作によりシリンダー６を作動させることにより、吊り込み孔３ｂ，３ｂと吊り込み孔Ａ３から連結ピン５を引き抜くことで、芯材ＡのウェブＡ1の上端部から芯材落し込み治具１を切り離すことができる。
【0041】
吊り込み部材７，７は、治具本体２の側部に鉛直方向に設置されている。吊り込み部材７，７の先端部は、芯材ＡのウェブＡ1の側面部に固定部材８，８を介して固定され、上端部は地上に配置された受け部材９に固定され、さらに中間部は治具本体２の側面部に取り付けられた複数のガイド部材１０，１０によって支持されている。
【0042】
なお、吊り込み部材７は鉄筋(丸鋼、ねじ鉄筋)などから形成することができ、また、固定部材８には吊り込み部材７の先端部に形成された雄ねじ部を脱着可能に螺合可能なナット等を用いることができる。
【0043】
さらに、ガイド部材１０には吊り込み部材７の外径よりやや大きい内径のクランプ、または鋼管や鉄筋などから形成された短管、輪環(リング)などを用いることができ、いずれも治具本体２および芯材Ａの側面部に溶接によって取り付けることができる。
【0044】
また、吊り込み部材７は長くなると重量が増して取扱いが困難になり、また、治具本体２のフランジ２ｃ，２ｃが邪魔になって、ガイド部材１０に貫通させ、固定部材８に連結する作業が困難になりやすいが、治具本体２の側部に凹部２ｂが設けられていることで、ガイド部材１０および固定部材８の近くまで手や治具を挿入し易くなり、吊り込み部材７の脱着作業が容易になる。
【0045】
図７(ａ)～(ｇ)は、本発明に係る芯材落し込み治具１を用いて、Ｈ形鋼などからなる芯材Ａを作業地盤面より下方のソイルセメント内に建て込む作業手順を図示したものである。以下、説明する。
【0046】
(１)作業地盤面より下方に造成したソイルセメントＤ内に、Ｈ形鋼からなる芯材Ａをクローラクレーン等の揚重機Ｃに吊って建て込み、所定深さの位置に仮固定する。その際、芯材Ａは地上に配置した受け部材９に仮固定する(図７(ａ)，(ｂ)参照)。
【0047】
(２)次に、所定深さに建て込み、かつ受け部材９に仮固定した芯材Ａの上端部に、揚重機Ｃで吊った芯材落し込み治具１の下端部を連結する(図７(ｃ))。また、芯材落し込み治具１の側面部に吊り込み部材７，７を取り付け、かつ吊り込み部材７，７の下端部を芯材ＡのウェブＡ1の側面部に固定部材８を介して固定する(図７(ｃ))。
【0048】
(３)次に、芯材Ａの受け部材９との仮固定を解除し、芯材Ａと芯材落し込み治具１および吊り込み部材７，７を作業地盤面下のソイルセメントＤ内に建て込む(図７(ｄ))。
【0049】
(４)芯材Ａを所定の深さまで建て込んだら、芯材落し込み治具１を芯材Ａの上端部から切り離し、芯材Ａと芯材Ａの上端部に固定された吊り込み部材７をソイルセメントＤ内に残し、芯材落し込み治具１のみを地上に引き上げる。
なお、芯材Ａと芯材落し込み治具１間の切り離しは、地上からの遠隔操作によってシリンダー６を作動することにより、芯材Ａの吊り込み孔Ａ３と芯材落し込み治具１の吊り込み孔３ｂ，３ｂから連結ピン５を引き抜くことにより簡単行うことができる。
なお、芯材Ａと芯材落し込み治具１間の切り離しは、地上からの遠隔操作によってシリンダー６を作動することにより、芯材Ａの吊り込み孔Ａ３と芯材落し込み治具１の吊り込み孔３ｂ，３ｂから連結ピン５を引き抜くことにより簡単行うことができる。
【0050】
(５)次に、吊り込み部材７，７の上端部を受け部材９に固定金具１１によって固定することにより芯材Ａの建て込みは完了する。
なお、吊り込み部材７、受け部材９および固定金具１１は、ソイルセメントＤの強度を確認した後に撤去する。また、芯材落し込み治具１は繰り返し使用することができる。
なお、吊り込み部材７、受け部材９および固定金具１１は、ソイルセメントＤの強度を確認した後に撤去する。また、芯材落し込み治具１は繰り返し使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【0051】
本発明は、主としてＨ形鋼などからなる鋼杭を芯材として作業地盤面より下方のソイルセメント内に建て込むのに用いられ、芯材落し込み治具の不具合い等に迅速に対応でき、また、長期間に渡って繰り返し使用することができる。
【符号の説明】
【0052】
１ 芯材落し込み治具
２ 治具本体
２ａ 治具本体のウェブ
２ｂ 凹部
２ｃ 治具本体のフランジ
３ 吊り込み板
３ａ テーパ
３ｂ 吊り込み孔
４ 芯材連結装置
５ 連結ピン
５ａ ねじ孔
５ｂ 凹溝
６ エアまたは油圧式のシリンダー
６ａ 油送管
６ｂ 油送管
６ｃ ピストン
６ｄ ロッド
７ 吊り込み部材
８ 固定部材
９ 受け部材
１０ ガイド部材
１１ 固定部材
Ａ 芯材
Ａ1 芯材のウェブ
Ａ２ 芯材のフランジ
Ａ３ 芯材の吊り込み孔
Ｂ レンチ
Ｃ 揚重機
Ｄ ソイルセメント
２ 治具本体
２ａ 治具本体のウェブ
２ｂ 凹部
２ｃ 治具本体のフランジ
３ 吊り込み板
３ａ テーパ
３ｂ 吊り込み孔
４ 芯材連結装置
５ 連結ピン
５ａ ねじ孔
５ｂ 凹溝
６ エアまたは油圧式のシリンダー
６ａ 油送管
６ｂ 油送管
６ｃ ピストン
６ｄ ロッド
７ 吊り込み部材
８ 固定部材
９ 受け部材
１０ ガイド部材
１１ 固定部材
Ａ 芯材
Ａ1 芯材のウェブ
Ａ２ 芯材のフランジ
Ａ３ 芯材の吊り込み孔
Ｂ レンチ
Ｃ 揚重機
Ｄ ソイルセメント
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】