残土排出装置

【課題】例えばＨ型杭連接壁体における隣接するＨ型杭相互間の連接空所内の土砂や掘削孔内の土砂を、効率良くかつ確実に地上に排出することができる残土排出装置を提供する。
【解決手段】立設地中工作物の中空孔内に遊嵌する断面プロフィールを備え、その地中工作物の深さよりも長い長さを有し、その地中工作物の中空孔内の残土を収納する中空筒体１１から成り、この中空筒体１１は、上端部のＨ型断面を有するＨ型チャック把持部１２にバイブロ装置を装着し、下端部に上向きにゲビンデ鋼棒１５によって回動自在に支えられ押上げ開口する揺動蓋１６を備え、この揺動蓋１６は、挿抜自在に備えられたゲビンデ鋼棒１９を引き抜くことによって、中空筒体１１内に収納した残土を地上で排出する手段を備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立設地中工作物中の中空孔内の残土を地上に排出する残土排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地下構造物を構築するにあたっては、例えば鋼製杭や鋼製矢板やＰＣ（プレストレストコンクリート）杭やＰＣ矢板などといった複数の杭又は矢板を連続的に地中に沈設して、掘削時における土砂の崩壊を防ぐための、仮設構造物としての土留壁を施工することが行われている。また、近年、荷重条件が厳しく高さの高い例えばアンダーパスや掘割構造道路の側壁となる部分に複数の杭又は矢板を連続的に地中に沈設して土留壁を築造し、その土留壁を永久構造物として用いることも行われている。
【０００３】
このような土留壁の施工に用いられる杭として、複数の杭を連続的に沈設した際の隣接する杭同士の連接部に杭の長手方向に凹条を備えた、Ｈ型断面を有する鋼製杭あるいはＨ型断面を有するＰＣ杭（以下、Ｈ型断面を有する鋼製杭やＨ型断面を有するＰＣ杭の総称をＨ型杭とする）が知られている。このようなＨ型杭は、例えば波形ＰＣ矢板や角形ＰＣ杭よりも曲げ耐力が高く、容易かつ正確に地中に沈設することができる。
【０００４】
このようなＨ型杭を複数用い、Ｈ型杭のフランジを対向させて連接して形成した土留壁（以下、このような土留壁をＨ型杭連接壁体と称する）を築造する場合、隣接するＨ型杭相互間の連接空所内に、トレミー管等を用いて間詰めコンクリートを充填して養生することによって、沈設した複数のＨ型杭同士を一体化すると共に防水処理が施される。
【０００５】
ここで、Ｈ型杭連接壁体における隣接するＨ型杭相互間の連接空所内に間詰めコンクリートを充填するにあたっては、コンクリートの充填不良が生じたり、充填したコンクリートに土砂が混入して、例えば、コンクリート強度の低下、支持力低下、止水性低下などといった障害が生じることを防ぐために、その連接空所内の土砂を十分に除去する必要がある。このような土砂の除去は、従来より、専用ハンマーグラブによる掘削や、バキュームによる掘削や、引掻棒や水ジェットによる掘削などにより行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、従来より、建築物や構築物等を築造する場合に、地中に場所打ちコンクリート杭を築造する技術がある。場所打ちコンクリート杭を地中に築造するにあたっては、掘削機を用いて杭の径とほぼ等しい径の立坑（掘削孔）を地盤に掘削し、その掘削孔内に籠状に組み立てられた鉄筋を挿入して配筋し、トレミー管等を用いてコンクリートを打設して養生する。
【０００７】
このような技術で、例えば、河川あるいは地下水のある地盤等に掘削孔を掘削して場所打ちコンクリート杭を築造する場合、掘削機によって掘削された土砂が杭底に沈殿することとなる。このような杭底に沈殿する土砂は、いわゆるスライムと称されるものであって、このスライムが杭底に沈殿した状態でコンクリートを打設すると、コンクリートの充填が妨げられたり、又は、打設コンクリートにスライムが混入して、例えば、コンクリート強度の低下、支持力低下、止水性低下などといった障害が生じる。そのため、コンクリートを打設する前に、杭底に沈殿したスライムを十分に除去する必要がある。
【０００８】
このようなスライムを除去する技術として、例えば、吊りワイヤ等で吊り上げられたバケットを掘削孔内に吊り降ろすことによって底面に設けられた可動蓋を開放し、その開放口より杭底のスライムをバケット内に収容し、この収容が終了した段階で可動蓋を閉塞し、スライムを収容したバケットを吊上げ具を介して地上に引き上げることによってスライムを除去する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１１２０４７号公報（段落（００２５））
【特許文献２】特開平８−１２０６７４号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
Ｈ型杭連接壁体における隣接するＨ型杭相互間の連接空所内の土砂を除去する、専用ハンマーグラブによる掘削や、引掻棒による掘削では、一回当たりの掘削量が少量で施工に多大な時間を要する。また、その土砂を除去する、バキュームによる掘削や、水ジェットによる掘削では、大量の水を必要とし、また、この掘削によって発生した大量の汚濁水の処理に別途多額の費用を要する。
【００１０】
また、特許文献２に開示されたバケットは、吊りワイヤ等で吊り上げられたバケットをこのバケットの自重で掘削孔内に吊り降ろすものであるため、掘削孔の杭底に沈殿したスライムの状態によっては杭底までバケットが降下されないおそれがあり、この場合、スライムが確実に除去されないこととなる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、例えばＨ型杭連接壁体における隣接するＨ型杭相互間の連接空所内の土砂や掘削孔内の土砂などといった、立設地中工作物中の中空孔内の残土を、効率良くかつ確実に地上に排出することができる残土排出装置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】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の残土排出装置は、立設地中工作物の中空孔内に遊嵌する断面プロフィールを備え、その地中工作物の深さよりも長い長さを有し、その地中工作物の中空孔内の残土を収納する中空筒体から成り、この中空筒体は、上端部にバイブロ装置を装着し、下端部に上向きに押上げ開口する揺動蓋を備え、この揺動蓋は中空筒体内に収納した残土を地上で排出する手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の残土排出装置は、立設地中工作物の中空孔内に遊嵌する断面プロフィールを備え、その地中工作物の深さよりも長い長さを有するものである。従って、本発明の残土排出装置によれば、この残土排出装置を上記中空孔内に１回挿入することによってその中空孔内の残土が上記中空筒体内に収納されることとなるため、非常に効率が良い。また、本発明の残土排出装置によれば、上記中空筒体内に収納した残土を地上で排出する手段を備えた上記揺動蓋によって、収納した残土を効率良く地上に排出することができる。
【００１４】
さらに、本発明の残土排出装置は、上記中空筒体の上端部にバイブロ装置を装着するものである。従って、本発明の残土排出装置によれば、この残土排出装置をバイブロ装置の振動によって上記中空孔内の最深部にまで確実に挿入することができるため、その中空孔内の残土を上記中空筒体内に確実に収納することができる。さらに、収納した残土の排出時に、必要に応じてバイブロ装置で振動を与えることによって、収納した残土を確実に地上に排出することができる。
【００１５】
ここで、上記本発明の残土排出装置は、上記地中工作物が、Ｈ型杭のフランジを対向させて連接して形成したＨ型杭連接壁体であって、上記断面プロフィールが、隣接するＨ型杭相互間の連接空所内に挿入される形状を備えたものであれば、その連接空所内の残土を効率良くかつ確実に地上に排出することができるため好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の残土排出装置によれば、この残土排出装置の上記中空孔内への１回の挿入によってその中空孔内の残土を上記中空筒体内に収納することができるため、非常に効率が良い。また、本発明の残土排出装置によれば、上記中空筒体内に収納した残土を地上で排出する手段を備えた上記揺動蓋によって、収納した残土を効率良く地上に排出することができる。さらに、本発明の残土排出装置によれば、この残土排出装置をバイブロ装置の振動によって上記中空孔内の最深部にまで確実に挿入することができるため、その中空孔内の残土を上記中空筒体内に確実に収納し、確実に地上に排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
尚、本実施形態では、本発明にいう立設地中工作物が、Ｈ型杭のフランジを対向させて連接して形成したＨ型杭連接壁体である例を挙げて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の残土排出装置１０についての一実施形態を示す正面図である。また、図２は、図１の線Ａ−Ａに沿った横断面図であり、図３は、図１の線Ｂ−Ｂに沿った横断面図であり、図４は、図１の線Ｃ−Ｃに沿った横断面図であり、図５は、図１に示すＤ部の拡大縦断面図である。
【００２０】
図１，図２に示す残土排出装置１０は、Ｈ型杭連接壁体における隣接するＨ型杭相互間の、残土を収納して地上に排出する中空筒体１１から成る、コラム角鋼管を使用した例を示したものである。この例では、隣接するＨ型杭相互間の連接空所内の残土を排出すべき連接空所内に遊嵌するように、一辺が４００ｍｍの矩形形状の断面プロフィール（図２参照）を備えている。またその長さは杭の深さよりも長い１２．５ｍとなっている。
【００２１】
従って、本実施形態の残土排出装置１０によれば、この残土排出装置１０を、残土を排出すべき連接空所内に１回挿入することによってその連接空所内の残土が中空筒体１１内に収納されて地上に排出されることとなるため、非常に効率が良い。
【００２２】
図１，図３に示すように、残土排出装置１０は、上端部に、バイブロ装置のチャックを把持させるための、Ｈ型断面を有するＨ型チャック把持部１２を有している。また、図３に示すように、このＨ型チャック把持部１２と中空筒体１１との境界部分は、空気孔として機能する直径が４０ｍｍの貫通孔１４を有する仕切板１３によって仕切られている。
【００２３】
このように、本実施形態の残土排出装置１０は、上端部にバイブロ装置を装着するものであるため、この残土排出装置をバイブロ装置の振動によって上記連接空所内の最深部にまで確実に挿入することができる。従って、その連接空所内の残土を中空筒体１１内に確実に収納することができる。
【００２４】
図１，図４，図５に示すように、残土排出装置１０は、下端部に、中空筒体１１に固定されたゲビンデ鋼棒１５によって回動自在に支えられ、上向き（図５に示す矢印Ｅ方向）に押上げ開口する揺動蓋１６が備えられている。また、図１，図５に示すように、残土排出装置１０の中空筒体１１内壁には、揺動蓋１６が上向きに押上げ開口したときに揺動蓋１６の先端部分１７が突き当てられるストッパ１８が設けられている。
【００２５】
また、図１，図４，図５に示すように、残土排出装置１０は、下端部に、閉じられた揺動蓋１６の先端部分１７を支えるゲビンデ鋼棒１９が、中空筒体１１に挿抜自在に備えられている。挿抜自在に備えられたそのゲビンデ鋼棒１９を地上で引き抜くことによって、中空筒体１１内に収納した残土の重さによって揺動蓋１６が下向き（図５に示す矢印Ｆ方向）に押下げられ、収納した残土が効率良く地上に排出される。また、この残土排出装置１０は、上述したように上端部にバイブロ装置を装着するものであるため、収納した残土の排出時に、必要に応じてバイブロ装置で振動を与えることによって、収納した残土を確実に地上に排出することができる。
【００２６】
図６は、Ｈ型杭連接壁体１００の一部分を上面から見た部分上面図であり、図７は、図６に示すＨ型杭連接壁体１００を側面から見た部分側面図である。
【００２７】
図６，図７に示すように、Ｈ型杭連接壁体１００は、Ｈ型杭１１０のフランジ１１１を対向させて連接し、順次地中に沈設して形成した土留壁である。尚、図６，図７には、Ｈ型杭連接壁体１００における隣接するＨ型杭相互間の連接空所２００のうちの、左から５つ目までの連接空所２００内に、既に間詰めコンクリート５０が充填された例が示されている。
【００２８】
以下、図６，図７に示す連接空所２００のうちの、左から６つ目以降の連接空所２００内の残土を、本実施形態の残土排出装置１０を用いて排出し、間詰めコンクリートを充填する方法を説明する。
【００２９】
図８は、残土排出装置挿入工程を説明する側面図であり、図９は、図８に示すＧ部の拡大縦断面図である。
【００３０】
図８に示すように、まず、クレーン３００に配備されたバイブロ装置３１０のチャック３１１で、残土排出装置１０の上端部のＨ型チャック把持部１２を把持して、残土排出装置１０を吊り上げる。
【００３１】
次に、バイブロ装置３１０を振動させるとともに、残土排出装置１０を上下させることによって、残土排出装置１０を連接空所２００内に挿入し、残土排出装置１０の中空筒体１１内に連接空所２００内の残土を収納する。
【００３２】
残土排出装置１０を連接空所２００内に挿入すると、残土排出装置１０の中空筒体１１の下端部に固定されたゲビンデ鋼棒１５によって回動自在に支えられた揺動蓋１６が、図９に示すように、連接空所２００内の残土の抵抗によって上向き（図９に示す矢印Ｅ方向）に押上げ開口し、この揺動蓋１６の先端部分１７がストッパ１８に突き当てられる。
【００３３】
図１０は、残土排出装置挿入工程を説明する側面図であり、図１１は、図１０に示すＨ部の拡大縦断面図である。
【００３４】
残土排出装置１０を連接空所２００内の最深部にまで挿入した後、図１０に示すように、バイブロ装置３１０を振動させながら残土排出装置１０を地上に引き上げる。
【００３５】
残土排出装置１０を地上に引き上げると、残土排出装置１０の中空筒体１１の下端部に固定されたゲビンデ鋼棒１５によって回動自在に支えられた揺動蓋１６が、図１１に示すように、中空筒体１１内に収納した残土の重さによって下向き（図１１に示す矢印Ｉ方向）に押下げられ、ゲビンデ鋼棒１９によって揺動蓋１６の先端部分１７が支えられることによって中空筒体１１の下部が閉じられる。
【００３６】
図１２は、残土排出装置挿入工程を説明する側面図であり、図１３は、図１２に示すＩ部の拡大縦断面図である。
【００３７】
図１２に示すように、地上に引き上げられた残土排出装置１０を土砂排出場所まで移動した後、揺動蓋１６の先端部分１７を支えているゲビンデ鋼棒１９を引き抜くと、図１３に示すように、中空筒体１１内に収納した残土の重さによって揺動蓋１６が下向き（図１３に示す矢印Ｆ方向）に押下げられ、収納した残土が地上に排出される。尚、収納した残土の排出時に、必要に応じてバイブロ装置３１０で振動を与えることによって、収納した残土を確実に地上に排出することができる。
【００３８】
図８〜図１３を参照して説明した各工程を経て残土が排出された後の連接空所２００内に、図示しないトレミー管を差し込み、間詰めコンクリート５０を充填する。
【００３９】
尚、上述した実施形態では、立設地中工作物がＨ型杭連接壁体である例を挙げて説明したが、本発明の立設地中工作物はこれに限られるものではなく、いかなる立設地中工作物にも適用することができる。
【００４０】
また、上述した実施形態では、本発明の残土排出装置の断面プロフィールが、隣接するＨ型杭相互間の連接空所内に挿入される形状を備えたものである例を挙げて説明したが、本発明の残土排出装置はこれに限られるものではなく、立設地中工作物の中空孔内に遊嵌する断面プロフィールを備えたものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の残土排出装置についての一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った横断面図である。
【図３】図１の線Ｂ−Ｂに沿った横断面図である。
【図４】図１の線Ｃ−Ｃに沿った横断面図である。
【図５】図１に示すＤ部の拡大縦断面図である。
【図６】Ｈ型杭連接壁体の一部分を上面から見た部分上面図である。
【図７】図６に示すＨ型杭連接壁体を側面から見た部分側面図である。
【図８】残土排出装置挿入工程を説明する側面図である。
【図９】図８に示すＧ部の拡大縦断面図である。
【図１０】残土排出装置挿入工程を説明する側面図である。
【図１１】図１０に示すＨ部の拡大縦断面図である。
【図１２】残土排出装置挿入工程を説明する側面図である。
【図１３】図１２に示すＩ部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０残土排出装置
１１中空筒体
１２Ｈ型チャック把持部
１３仕切板
１４貫通孔
１５ゲビンデ鋼棒
１６揺動蓋
１７先端部分
１８ストッパ
１９ゲビンデ鋼棒
１００Ｈ型杭連接壁体
１１０Ｈ型杭
１１１フランジ
２００連接空所
５０コンクリート
３００クレーン
３１０バイブロ装置
３１１チャック

【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設地中工作物の中空孔内に遊嵌する断面プロフィールを備え、該地中工作物の深さよりも長い長さを有し、該地中工作物の中空孔内の残土を収納する中空筒体から成り、該中空筒体は、上端部にバイブロ装置を装着し、下端部に上向きに押上げ開口する揺動蓋を備え、該揺動蓋は中空筒体内に収納した残土を地上で排出する手段を備えたことを特徴とする残土排出装置。
【請求項２】
前記地中工作物が、Ｈ型杭のフランジを対向させて連接して形成したＨ型杭連接壁体であって、前記断面プロフィールが、隣接するＨ型杭相互間の連接空所内に挿入される形状を備えたものであることを特徴とする請求項１記載の残土排出装置。

【図１】