JP2001214434A - 鋼管杭壁およびその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】効率的に施工できる鋼管杭壁とその施工方法を
提供する。 【解決手段】内側へ円弧状に凹む継手係合部１ａ，１ｂ
を長手方向両側に有する鋼管杭１を、ケーシング回転掘
削機１０で回転圧入して該継手係合部１ａ，１ｂを互い
に対向させて建込み、該継手係合部１ａ，１ｂに、断面
Ｃ型の継手２を圧入して構築するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築現場での土留
めや仕切りとして、鋼管を柱列状に連結して形成する鋼
管杭壁およびその施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築現場では土留めや仕切りとして、鋼
管を柱列状に連結して形成する鋼管杭壁が用いられてい
る。従来、この鋼管杭壁は鋼管の外周にジャンクション
と称する継手金具が溶接された鋼管矢板を使用してい
る。

【０００３】鋼管矢板のジャンクションの形状は図４に
示すように、鋼管２０の外周面の長手方向両側にＣ形断
面の継手金具２１、２２の固設されたＰ−Ｐ型（図３
（ａ））、一方はＬ形断面の継手金具２３を対向させて
固設するとともに他方はＴ形断面の継手金具２４の固設
されたＬ−Ｔ型（図３（ｂ）），一方はＬ形断面の継手
金具２５を対向させて固設するとともに他方はＬ形断面
の継手金具２６を逆向きに対向させて固設されたＬ−Ｌ
型（図３（ｃ））などがある。図４の右側の図は鋼管矢
板のジャンクションの係合状態を示すもので、隣接する
鋼管矢板がジャンクションによって連結され、一体性を
持たせている。

【０００４】このような鋼管矢板による鋼管壁の施工
は、ベースマシン前部に立設したリーダに油圧ハンマを
備えた杭打機やクレーンによって吊り下げられたバイブ
ロハンマなどによって鋼管矢板のジャンクションを係合
させて打設している。そして継手金具の係合部の隙間を
モルタルなどの充填剤によって埋め、止水性を持たせて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうした従来の鋼管矢
板による鋼管杭壁の施工では、油圧ハンマまたはバイブ
ロハンマによって鋼管矢板を打ち込むので、騒音および
振動が大きく、ときには周囲の地盤の沈下を招くといっ
た問題がある。

【０００６】また、硬い地質や転石・玉石の多い地質、
あるいは地中に障害物がある場合には、予め別のケーシ
ング回転掘削機で施工すべき鋼管矢板より大径のケーシ
ングで掘削し、内部の土をハンマグラブなどで取り除い
て新たな土を埋め、ケーシングを回収する置換施工を行
なうなどして、鋼管矢板を打ち込み易くしなければなら
ないといった問題がある。

【０００７】このため、施工手順が増えたり、施工のた
めの機材もその土質によって種々のものを必要とし、し
たがって、施工費用が嵩み工期がかかっている。そこ
で、本発明は、効率的に施工できる鋼管杭壁とその施工
方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の鋼管杭壁は、内側へ円弧状に凹む継手係合
部を長手方向両側に備え該継手係合部を互いに対向させ
て配列された鋼管杭と、該継手係合部に嵌挿された断面
Ｃ型の継手とからなることを特徴としている。

【０００９】また、本発明の鋼管杭壁の施工方法は、内
側へ円弧状に凹む継手係合部を長手方向両側に有する鋼
管杭を、ケーシング回転掘削機で回転圧入して該継手係
合部を互いに対向させて建込み、該継手係合部に、断面
Ｃ型の継手を圧入して構築するようにしたことを特徴と
している。

【００１０】本発明の鋼管杭壁に使用される鋼管杭は、
従来の鋼管矢板のように鋼管外周に突起した継手金具を
備えていないことを特徴としており、回転圧入によって
施工できる。なお、鋼管杭壁は直線上に施工されるもの
に限らず曲線状のものも含まれ、また、上面から見てＴ
字状やＬ字状のように施工されるものも含まれる。

【００１１】この場合、鋼管の継手係合部は鋼管杭壁の
形状に応じて形成することになり、前記「長手方向両
側」ではないものも幾つか必要となるが、ここでは、こ
れらを「長手方向両側」に含むものとする。鋼管杭の継
手係合部の円弧状は厳密な円弧でなくてもよい。また、
隣接した鋼管杭の継手係合部によって形成される形状は
かならずしも円でなくてもよい。

【００１２】ただし、円でない場合は継手係合部に嵌挿
される継手を継手係合部の形状に適合するものを使用す
る必要がある。鋼管杭同士を連結する断面Ｃ型の継手
は、円筒を縦方向に一部切り欠いた形状のものを使用す
るが、前記のように継手係合部が円でない場合（例えば
楕円）は、その形状に適合するものとする。なお、継手
は継手係合部間に形成される円より若干大きめの外径の
ばね鋼を用いるのがよい。これにより鋼管杭の連結が強
固となり一体性が高くなるとともに、止水性のよい鋼管
杭壁とすることができる。

【００１３】本発明の鋼管杭壁の施工においては、ケー
シング回転掘削機を使用するが、このケーシング掘削機
はケーシングを把持して回転させつつ地中へ押し込むも
ので、場所打ち杭に使用される公知の施工機である。断
面Ｃ型の継手の打設は、油圧ハンマやバイブロハンマに
よってもよいし、ケーシング回転掘削機に押込み用のア
タッチメントを付設して、押込みのシリンダを作動させ
て行ってもよい。

【００１４】また、断面Ｃ型の継手は隣接する鋼管杭を
建て込んだ後に直ぐに打設するのが望ましいが、鋼管杭
を多数順次建て込んだ後に継手を順次打設するようにし
てもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施形態
例に基づいて説明する。本発明の鋼管杭壁は、図３に示
すように、鋼管杭１をその中心が施工の基準線上になる
ように揃えて所定間隔で、かつ、鋼管杭１の継手係合部
１ａ，１ｂが隣接する鋼管杭１と対向するように建て込
まれている。そして、継手係合部１ａ，１ｂには断面Ｃ
型の継手２が嵌挿されている。

【００１６】鋼管杭は、この例では図１に示すように、
断面が円筒で、長手方向へ円周上２カ所に、内側へ円弧
状に凹む継手係合部１ａ，１ｂが設けられている。そし
て、鋼管杭の下端部１ｃ（図３参照）は回転掘削できる
ようにノコギリ状に形成されている。なお、軟弱地盤で
はフラット（ノコギリ状の形成がないもの）のものを用
い、硬質地盤では図３の右図に示すようにケーシング掘
削で用いられるビット１ｄが取り付けられたものを使用
する。

【００１７】継手２は、図１の右図に示すように、断面
がＣ型の形状を有し、材料には、ばね鋼が使用されてい
る。鋼管杭壁の施工においては、図３に示すように、ケ
ーシング回転掘削機１０が安定するように、予め設置場
所に敷鉄板６を敷設し、この上に、ケーシング回転掘削
機１０が図２（ａ）に示すように、先ず、鋼管杭１の中
心がＡ点に位置するように置かれる。

【００１８】ケーシング回転掘削機１０は、ベースフレ
ーム１２上に複数のスラストシリンダ１５によって連結
された昇降フレーム１１に鋼管杭１を把持して回転させ
る把持装置と回転装置が設けられたもので、ベースフレ
ーム１２にはケーシング回転掘削機１０の水平を出すた
めの水平ジャッキ１４が設けられている。

【００１９】また、ベースフレーム１２には図示しない
スパイクウエイトなどの反力取り装置が取り付けられ、
回転と押込みの反力が取れるようになっている。鋼管杭
壁の施工は、まず、水平ジャッキ１４でケーシング回転
掘削機１０の水平を出し、鋼管が鉛直に施工されるよう
にする。

【００２０】次に、鋼管杭１をクレーンで上方からケー
シング回転掘削機１０に挿通して、把持装置で把持し、
回転装置を作動させて回転させスラストシリンダ１５を
作動させて地中へ押し込む。そして、スラストシリンダ
１５が縮小してストロークエンドまでくると、鋼管杭１
の把持を解除し、スラストシリンダ１５を伸長させて鋼
管杭１を再度把持し、掘進させる。この動作を繰り返し
て行うことにより鋼管杭１は所定の深さに建て込まれ
る。

【００２１】軟弱地盤では押込みのみで建て込むことが
できるが、一般および硬質地盤では鋼管の下端に取り付
けられたビット１ｄ（図３参照）で地盤を掘削し、ハン
マグラブ３０などで鋼管内の土を掘削しながら掘進させ
る。鋼管杭１が所定深さまで建込まれたら、継手係合部
１ａ，１ｂが施工の基準線上に向くように位置させる
（図２（ａ））。なお、鋼管内の土を掘削した場合は、
掘削土を鋼管内へ埋め戻してもよい。

【００２２】次に、ケーシング回転掘削機１０を移動さ
せ、鋼管杭１の中心がＢ点になるように位置させて、次
の鋼管杭１を建て込む。そして、Ｂ点の鋼管杭１もその
継手係合部１ａ，１ｂを施工の基準線上を向くように位
置させる（図２（ｂ））。即ち、Ａ点の鋼管杭１の継手
係合部１ｂとＢ点の鋼管杭１の継手係合部１ａとが対向
するように建て込む。

【００２３】次に、ケーシング回転掘削機１０を移動さ
せ、油圧ハンマまたはバイブロハンマあるいはケーシン
グ回転掘削機１０に押込み用のアタッチメントを付設し
たものによって継手２を継手係合部１ａ，１ｂに圧入打
設する（図２（ｃ））。次に、ケーシング回転掘削機１
０をＢ点より右の図示しないＣ点に位置合わせをして、
上記と同じ動作によって鋼管杭１を建て込む。このよう
にして、順次鋼管杭１の建込みと継手の打設を行って鋼
管杭壁を構築する。

【００２４】なお、継手２の外形寸法は、継手係合部１
ａ，１ｂによって形成される円の直径より若干大きなば
ね鋼製のものを使用しており、打設後は継手２のばね作
用によってＡ点の鋼管杭１とＢ点の鋼管杭１が強固に密
着連結され一体性を有するようになるとともに高い止水
性を有する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の鋼管杭壁
は、内側へ円弧状に凹む継手係合部を長手方向両側に備
え、該継手係合部を互いに対向させて配列された鋼管杭
と、該継手係合部に嵌挿された断面Ｃ型の継手とから構
成したので、鋼管杭壁の一体性が高いばかりでなく、止
水性がよく、従来の鋼管矢板による鋼管杭壁のように、
継手部に充填剤を充填するといった作業も必要なく極め
て施工効率がよい。

【００２６】また、本発明の鋼管杭壁の施工方法は、ケ
ーシング回転掘削機で回転圧入して施工され、軟弱地盤
では圧入のみで作業できるので騒音振動が少なく、さら
に硬い地質や転石・玉石の多い地質あるいは地中に障害
物がある場合でも、鋼管下端のビットで地盤を掘削し鋼
管内を掘削することにより、十分鋼管杭を建て込むこと
ができるので、予め土の置換施工を行う必要がなく、施
工工期を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋼管杭壁を構成する鋼管杭と継手を示
す平面図である。

【図２】本発明の鋼管杭壁の施工手順を示す図である。

【図３】本発明の鋼管杭壁の構成とその施工状態の一実
施形態を示す斜視図である。

【図４】従来使用されている鋼管矢板のジャンクション
の形状を示す平面図である。

【符号の説明】

１…鋼管杭 １ａ，１ｂ…継手係合部 １ｃ…下端部 １ｄ…ビット ２…継手 ５…ガイドプレート ６…敷鉄板 １０…ケーシング回転掘削機 １１…昇降フレーム １２…ベースフレーム １４…水平ジャッキ １５…スラストシリンダ ２０…鋼管 ２１〜２６…継手金具 ３０…ハンマグラブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗本 真司 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内 (72)発明者 竹本 貴 兵庫県尼崎市菜切山町７−２ 竹本基礎工 事株式会社内 (72)発明者 松永 均 兵庫県尼崎市菜切山町７−２ 竹本基礎工 事株式会社内 Ｆターム(参考） 2D049 FB03 FB14 FC07 FC15 2D050 AA06 AA16 BB07 CB23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管杭同士を継手で連結して施工線上に配
   列される鋼管杭壁において、内側へ円弧状に凹む継手係
   合部を長手方向両側に備え該継手係合部を互いに対向さ
   せて配列された鋼管杭と、該継手係合部に嵌挿された断
   面Ｃ型の継手とからなることを特徴とする鋼管杭壁。
2. 【請求項２】内側へ円弧状に凹む継手係合部を長手方向
   両側に有する鋼管杭を、ケーシング回転掘削機で回転圧
   入して該継手係合部を互いに対向させて建込み、該継手
   係合部に、断面Ｃ型の継手を圧入して構築するようにし
   たことを特徴とする鋼管杭壁の施工方法。