説明

基礎杭建て込み工法

【課題】建て込み穴となる前の段階の穴を基礎杭継ぎ足し作業穴として使用することにより、圧潰のおそれ少なく建て込み穴を使い回すことができる基礎杭建て込み工法を提供する。
【解決手段】建て込み穴掘削予定地点の一つに、建て込み穴3bとなる前の段階の穴を基礎杭継ぎ足し作業穴3aとして掘削する。第1の基礎杭30と第2の基礎杭31を基礎杭継ぎ足し作業穴3aで継ぎ足し、延伸基礎杭32aとする。延伸基礎杭32aを途中まで建て込み穴3bに建て込んだ後、もう1本の延長基礎杭32bを延伸基礎杭32aに継ぎ足し、それらを合わせた長さの延伸基礎杭33として建て込みを続行する。当該地点における基礎杭継ぎ足し作業終了後、用済みとなった基礎杭継ぎ足し作業穴3aをさらに掘り下げて建て込み穴3bとする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は地盤に基礎杭を建て込む工法に関する。
【背景技術】
【0002】
工作物の基礎杭を地盤に建て込むに際し、近年では予め地盤に掘削した穴に基礎杭を押し込むプレボーリング方式が多く用いられている。また建物の高層化に伴い、基礎杭の先端を確実に地下の支持層に届かせることが求められている。
【0003】
工業生産される基礎杭は、トラックやトレーラーで輸送可能な長さとするのが普通である。ところがこの程度の長さでは地下の支持層には届かないケースがある。そのような場合には基礎杭を継ぎ足して必要な長さの延伸基礎杭を形成する。
【0004】
コンクリート製の基礎杭の端の部分には鋼鉄製のリングが取り付けてあり、このリング同士を連結して継ぎ足しを行う。連結には溶接継手、無溶接継手、ボルト継手などが用いられる。溶接継手を例にとって説明すると、まず下側の基礎杭に玉掛けをして建て込み穴の中に吊り下げておき、その上にクレーンで支持した上側の基礎杭を重ねて溶接するのであるが、この溶接作業にはかなりの時間を要する。そのため、延伸基礎杭が完成する前に建て込み穴が土圧で圧潰したり、建て込み穴の最深部を根固め液で根固めする場合には延伸基礎杭を届かせる前に根固め液が固化してしまうなど、延伸基礎杭を設計通りの深さまで押し込めない事態を生じる場合があった。
【0005】
上記の問題を解決するため、特許文献1では次のような建て込み方法が提案されている。すなわち複数掘削した建て込み穴のうち、未だ建て込みに着手していない建て込み穴を基礎杭継ぎ足し作業穴として使用するのである。このようにすれば、建て込み作業に着手した建て込み穴と別の場所で予備的な基礎杭継ぎ足し作業を行い、継ぎ足し後の延伸基礎杭を建て込み作業着手後の建て込み穴に建て込めるので、建て込みに要する総時間が短縮され、杭打機(特許文献1ではアースオーガーが杭打機として用いられている)の稼働率が向上する。また建て込み前に建て込み穴が圧潰したり根固め部分が固化したりするおそれを少なくすることができる。さらに、後で建て込みを行う建て込み穴そのものを基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用するから、基礎杭継ぎ足し作業のためだけの仮穴を掘削する手間が不要になり、作業能率が向上する。
【特許文献1】特許第3885891号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1記載の基礎杭建て込み工法において、基礎杭継ぎ足し作業に使用する建て込み作業未着手の建て込み穴は、基礎杭継ぎ足し作業を行っている間に土圧で底の方が圧潰するおそれがある。本発明は、建て込み穴となる前の段階の穴を基礎杭継ぎ足し作業穴として使用することにより、圧潰のおそれ少なく建て込み穴を使い回すことができる基礎杭建て込み工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】
上記目的を達成するために本発明は、基礎杭継ぎ足し作業穴で基礎杭を継ぎ足して所定長さの延伸基礎杭を形成した後、この延伸基礎杭を建て込み穴に運んで建て込みを行う基礎杭建て込み工法において、建て込み穴掘削予定地点の一つに、建て込み穴となる前の段階の穴を基礎杭継ぎ足し作業穴として掘削し、当該地点における基礎杭継ぎ足し作業終了後、前記基礎杭継ぎ足し作業穴をさらに掘り下げて建て込み穴とすることを特徴としている。
【0008】
この構成によると、建て込み穴掘削予定地点に、最終的にはさらに掘り下げて建て込み穴とする基礎杭継ぎ足し作業穴を掘削するから、建て込み穴掘削予定地点外に仮穴を掘削する手間が不要となる。現場が狭隘で、仮穴を掘削するゆとりがないときなど、特にこの工法は有益である。また基礎杭継ぎ足し作業穴は基礎杭継ぎ足し作業に必要な深さだけ掘削すればよいから、掘削を速やかに終わらせることができる上、最初から建て込みに必要な深さまで掘削したときのように、穴の底の方で壁面が圧潰するおそれが少ない。建て込みに必要な深さまで掘削した穴が圧潰すれば、排除した土砂量が多い分地面が大きく陥没し、建て込み作業のため基礎杭継ぎ足し作業穴の傍らに移動させていた建設機械が倒れるという危険が発生する。本発明の工法であれば、そのような深刻な事態に陥る懸念が小さくて済む。
【0009】
また本発明は、上記基礎杭建て込み工法において、前記基礎杭継ぎ足し作業穴に壁面補強処理を施すことを特徴としている。
【0010】
この構成によると、壁面の圧潰を心配することなく、同一の基礎杭継ぎ足し作業穴を繰り返し基礎杭継ぎ足し作業に使用することができる。
【0011】
また本発明は、上記基礎杭建て込み工法において、鋼管により前記壁面補強処理を行うことを特徴としている。
【0012】
この構成によると、簡便に壁面補強処理を行うことができる。
【0013】
また本発明は、上記基礎杭建て込み工法において、土壌凝結剤により前記壁面補強処理を行うことを特徴としている。
【0014】
この構成によると、簡便に壁面補強処理を行うことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によると、仮穴を掘削して基礎杭継ぎ足し作業を行う必要がなく、仮穴掘削の手間を省ける。また基礎杭継ぎ足し作業穴は最初から建て込みに必要な深さまで掘削するのでなく、基礎杭継ぎ足し作業に必要な深さだけ掘削すればよいから、掘削を速やかに終わらせることができる上、最初から建て込みに必要な深さまで掘削したときのように、穴の底の方で壁面が圧潰するおそれが少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明の第1実施形態を図1〜図8に示す。図1〜図8は基礎杭建て込み工程を順を追って示す説明図である。
【0017】
図1において、1は地盤、2は地中深くの支持層である。地盤1の上にアースオーガー10を配置し、複数存在する建て込み穴掘削予定地点(図では一点鎖線Aで表示する)の一つに、下端にオーガーヘッド11を装着したスクリュー12を位置合わせする。その上で、コラム13の側面を上下するスクリュー回転ユニット14によりスクリュー12を回転させ、図2のように地盤1に穴を掘削する。
【0018】
建て込み穴掘削予定地点の一つには、建て込み穴となる前の段階の穴を基礎杭継ぎ足し作業穴3aとして掘削する。基礎杭継ぎ足し作業穴3aは、基礎杭継ぎ足し作業を支障なく行えるだけの深さがあればよい。建て込み穴掘削予定地点の他の一つには、基礎杭継ぎ足し作業穴3aの深さ以上に掘り下げて支持層2に到達させた、建て込み穴として本来備えるべき深さを備える建て込み穴3bを掘削する。
【0019】
続いて図3のように、基礎杭継ぎ足し作業穴3aの傍らに自走式クレーン20を用意する。自走式クレーン20のブーム21に、ワイヤーロープ22で第1の基礎杭30を吊るす。そして第1の基礎杭30を基礎杭継ぎ足し作業穴3aに吊り込み、基礎杭30の上部が所定高さ基礎杭継ぎ足し作業穴3aから突き出した状態で、地盤1上に設置された支持構造体23に対し基礎杭30をワイヤーロープ24で玉掛けする。玉掛け完了後、第1の基礎杭30からワイヤーロープ22を外し、ワイヤーロープ22で第2の基礎杭31を吊り下げる。第1の基礎杭30の上に第2の基礎杭31を重ね、第1の基礎杭30の上端と第2の基礎杭31の下端を溶接して、図4に示す延伸基礎杭32aを形成する。
【0020】
完成した延伸基礎杭32aを自走式クレーン20で建て込み穴3bに吊り込む。そして図5のようにアースオーガー10の建て込みユニット15で延伸基礎杭32aの頭部をつかみ、回転させつつ下方に圧迫して建て込んで行く。この間基礎杭継ぎ足し作業穴3aでは再度継ぎ足し作業を行ってもう1本の延伸基礎杭32bを製作する。
【0021】
延伸基礎杭32aは、それだけでは建て込み穴3bの底部に到達しない。そこで、図6に示すように、延伸基礎杭32aの上部が所定高さ建て込み穴3bから突き出すまで建て込んだ状態で、延伸基礎杭32aを支持構造体23とワイヤーロープ24により玉掛けする。これにより延伸基礎杭32aは建て込み穴3bの上部に支持された状態になる。玉掛け完了後、アースオーガー10の建て込みユニット15を延伸基礎杭32aから外す。そしてアースオーガー10の旋回部分の角度を変え、建て込みユニット15を延伸基礎杭32aの上からずらす。
【0022】
次に自走式クレーン20で延伸基礎杭32bを吊り上げ、ブーム21を振って延伸基礎杭32bを延伸基礎杭32aの上に重ねる。そして延伸基礎杭32aの上端と延伸基礎杭32bの下端を溶接し、延伸基礎杭32aと延伸基礎杭32bを合わせた長さの延伸基礎杭33(図7参照)を形成する。
【0023】
続いて図7に示すように、建て込みユニット15で延伸基礎杭33の頭部をつかみ、回転させつつ下方に圧迫して、延伸基礎杭33を所定の深さまで建て込む。
【0024】
基礎杭継ぎ足し作業穴3aは時間が経過すると圧潰するおそれがあるので、適当なタイミングで用済みとする。用済みとなった基礎杭継ぎ足し作業穴3aはさらに掘り下げてもう1本の建て込み穴3bとする。図8には、別の建て込み穴掘削予定地点に新たな基礎杭継ぎ足し作業穴3aが掘削されたところまでが描かれている。
【0025】
このように、基礎杭継ぎ足し作業穴3aの状態を注視しつつ基礎杭継ぎ足し作業を行い、基礎杭継ぎ足し作業用穴3aとしては用済みと判断した穴はさらに掘り下げて建て込み穴3bとするという手順を繰り返して、建て込み作業を遂行する。最後に1本だけ残った建て込み穴3bについては、別の場所で予備的な基礎杭継ぎ足し作業を行うということができないので、その場で基礎杭を1本ずつ継ぎ足して建て込むという伝統的方式を採用する。
【0026】
延伸基礎杭に別の延伸基礎杭を継ぎ足すという継ぎ足し手法につき説明したが、これは継ぎ足し手法の一例にすぎない。延伸基礎杭に基礎杭を1本だけ継ぎ足す手法や、1組の延伸基礎杭のみを建て込む手法など、様々な手法で本発明を実施することができる。また穴の掘削はアースオーガーに限定されるものではなく、他の種類の建設機械を用いても良い。
【0027】
続いて本発明の第2実施形態と第3実施形態を図9と図10に基づき説明する。図9と図10はそれぞれ第1実施形態の図3に相当する説明図である。第2実施形態と第3実施形態は、基礎杭継ぎ足し作業穴3aに壁面補強処理を施したことを特徴としている。
【0028】
図9に示す第2実施形態では、基礎杭継ぎ足し作業穴3aに鋼管4を挿入して壁面補強を行った。このように構成すれば、同一の基礎杭継ぎ足し作業穴3aを壁面の圧潰を心配することなく繰り返し基礎杭継ぎ足し作業に使用することができる。この基礎杭継ぎ足し作業穴3aを建て込み穴3bとして掘り下げるときは、鋼管4を引き抜く。
【0029】
図10に示す第3実施形態では、土壌凝結剤を用いて基礎杭継ぎ足し作業穴3aの周囲に補強層5を形成した。土壌凝結剤としてはセメントミルク等を用いる。土壌凝結剤は、基礎杭継ぎ足し作業穴3aを掘削した後、穴の周囲に浸透させることができる。土壌凝結剤がセメントミルクであれば、穴を掘削しつつ掘削土にセメントミルクを注入し、掘削土とセメントミルクを混練してソイルセメントを形成し、そのソイルセメントが固まってソイルセメント柱と化してからソイルセメント柱の中心を掘削して基礎杭継ぎ足し作業穴3aを形成するという手順も可能である。
【0030】
上記のようにして補強層5を形成した基礎杭継ぎ足し作業穴3aは、同一の基礎杭継ぎ足し作業穴3aを壁面の圧潰を心配することなく繰り返し基礎杭継ぎ足し作業に使用することができる。この基礎杭継ぎ足し作業穴3aを建て込み穴3bとして掘り下げるときは、補強層5を突き抜く形で掘削を進める。
【0031】
以上本発明の各実施形態につき説明したが、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明は工作物の基礎杭工事を行う際に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第1の説明図
【図2】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第2の説明図
【図3】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第3の説明図
【図4】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第4の説明図
【図5】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第5の説明図
【図6】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第6の説明図
【図7】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第7の説明図
【図8】第1実施形態に係る基礎杭建て込み工程の第8の説明図
【図9】第2実施形態に係る基礎杭建て込み工程の説明図
【図10】第3実施形態に係る基礎杭建て込み工程の説明図
【符号の説明】
【0034】
1 地盤
2 支持層
3a 基礎杭継ぎ足し作業穴
3b 建て込み穴
4 鋼管
5 補強層
10 アースオーガー
11 オーガーヘッド
12 スクリュー
13 コラム
14 スクリュー回転ユニット
15 建て込みユニット
20 自走式クレーン
30 第1の基礎杭
31 第2の基礎杭
32a、32b 延伸基礎杭
33 延伸基礎杭

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基礎杭継ぎ足し作業穴で基礎杭を継ぎ足して所定長さの延伸基礎杭を形成した後、この延伸基礎杭を建て込み穴に運んで建て込みを行う基礎杭建て込み工法において、
建て込み穴掘削予定地点の一つに、建て込み穴となる前の段階の穴を基礎杭継ぎ足し作業穴として掘削し、当該地点における基礎杭継ぎ足し作業終了後、前記基礎杭継ぎ足し作業穴をさらに掘り下げて建て込み穴とすることを特徴とする基礎杭建て込み工法。
【請求項2】
前記基礎杭継ぎ足し作業穴に壁面補強処理を施すことを特徴とする請求項1に記載の基礎杭建て込み工法。
【請求項3】
鋼管により前記壁面補強処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の基礎杭建て込み工法。
【請求項4】
土壌凝結剤により前記壁面補強処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の基礎杭建て込み工法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2009−121057(P2009−121057A)
【公開日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−293463(P2007−293463)
【出願日】平成19年11月12日(2007.11.12)
【特許番号】特許第4101282号(P4101282)
【特許公報発行日】平成20年6月18日(2008.6.18)
【出願人】(505404471)美和産業株式会社 (10)
【Fターム(参考)】