JP2007239200A - 鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法並びに該工法に用いるフロート装置と該装置の撤去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 掘削溝内に鉄筋篭又は鋼管を建て込む際に、吊り荷重を軽減することにより、使用するクレーンの能力を小さくすることができる鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法並びに該工法に用いるフロート装置と該装置の撤去方法を提供すること。
【解決手段】 場所打ちコンクリート杭や地中連続壁を構築するときに安定液を張りながら掘削した掘削溝内にクレーンにより鉄筋篭又は鋼管を建て込む工法において、鉄筋篭又は鋼管の建て込みに際して鉄筋篭５又は鋼管の内側に浮力を生じさせる部材１０を入れることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、所定の鉄筋コンクリート製構造物を構築するときに場所打ちコンクリート杭や地中連続壁を構築するが、その場所打ちコンクリート杭等の構築に際して掘削して形成する掘削溝内に鉄筋篭又は鋼管を建て込む工法並びに該工法に用いるフロート装置と該装置の撤去方法に関するものである。

場所打ちコンクリート杭等の構築に際して作業空間に高さ制限があると、掘削溝内に鉄筋篭を一度に建て込めない。そのため、鉄筋篭を所定の長さのものに複数個に分割したタイプのものを使用し、このような分割タイプの鉄筋篭を鉄筋篭置場からクレーンで掘削溝のある場所まで建て込み姿勢で吊り上げて運び、建て込むことが既に行なわれている（特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載されている建て込み方法では、鉄筋篭を吊り上げ吊り下ろして建て込むときに、１つひとつの鉄筋篭は軽いが、複数個の鉄筋篭を連結して順次掘削溝に吊り下げていくに従って重くなっていくため、吊り荷重の能力が大きな大型クレーンを必要とする。しかも、大型クレーンの場合には掘削溝のある場所まで支障なく移動することができるかどうかという問題もあり、場合によっては周辺道路からの建て込みも考えなくてはならない等、建て込み作業性が必ずしもよくないという問題点がある。
特開２００２−３０６５４号公報

そこでこの発明は、前記従来の技術の問題点を解決し、掘削溝内に鉄筋篭又は鋼管を建て込む際に、吊り荷重を軽減することにより、使用するクレーンの能力を小さくすることができる鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法並びに該工法に用いるフロート装置と該装置の撤去方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、場所打ちコンクリート杭や地中連続壁を構築するときに安定液を張りながら掘削した掘削溝内にクレーンにより鉄筋篭又は鋼管を建て込む工法において、前記鉄筋篭又は鋼管の建て込みに際して鉄筋篭又は鋼管の内側に浮力を生じさせる部材を入れることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法において、浮力を生じさせる部材は、複数個、上下に連結可能なフロートからなり、鉄筋篭又は鋼管の建て込みに際してその建て込み長さに応じて所定数を連結することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、場所打ちコンクリート杭や地中連続壁を構築するときに安定液を張りながら掘削した掘削溝内にクレーンにより鉄筋篭又は鋼管を建て込む工法において、所定長さの鉄筋篭又は鋼管を複数個用意し、最初の鉄筋篭又は鋼管を落下防止用仮受け部材とワイヤによりクレーンのフックで吊り上げて掘削溝内に挿入し、前記仮受け部材を掘削溝の上端開口部に係合した後、次位の鉄筋篭又は鋼管を同様に仮受け部材とワイヤによりクレーンのフックで吊り上げて該鉄筋篭又は鋼管の下端部を最初の鉄筋篭又は鋼管の上端部に連結部材により連結し、連結後、最初の鉄筋篭又は鋼管に用いた仮受け部材を取り外したうえ連結された両鉄筋篭又は鋼管を掘削溝内に挿入し、次位の鉄筋篭又は鋼管の仮受け部材を掘削溝の上端開口部に係合し、以下同様にして鉄筋篭又は鋼管を掘削溝全体に配置されるように挿入していき、このような鉄筋篭又は鋼管の挿入に際して鉄筋篭又は鋼管の内側に同時進行でフロートを複数個連結して入れ、最上部のフロートを最後に挿入した鉄筋篭又は鋼管に用いられて全ての鉄筋篭又は鋼管の荷重を受ける仮受け部材に当接させることで鉄筋篭又は鋼管の組立を完了することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法において、鉄筋篭又は鋼管の組立完了後、フロートに形成した密閉状の中空部に液体を注入することにより浮力をなくした状態もしくは浮力を少なくした状態でフロートを撤去することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載した鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法に用いるもので、鉄筋篭又は鋼管の内側に入る大きさのフロートを複数個有し、これらフロートの内部が密閉状の中空部に形成されているとともに、上下に隣接するフロート同士を連結する連結部材が設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５記載の鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法に用いるフロート装置において、フロートの中空部に液体を注入可能な注水機構を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載したフロート装置を用いて、鉄筋篭又は鋼管の組立完了後、注水機構によりフロートの中空部に液体を注入することによりフロートの浮力をなくした状態もしくは浮力を少なくした状態もしくは浮力を少なくした状態でフロート装置を最上部のフロートから順次撤去することを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、鉄筋篭又は鋼管の建て込みに際して鉄筋篭又は鋼管の内側に浮力を生じさせる部材を入れるので、この浮力を生じさせる部材の浮力により鉄筋篭又は鋼管をクレーンで吊り上げる際の吊り荷重を軽減することができる。したがって、使用するクレーンも従来のものに比して小さい能力の小型のもので済むとともに、その移動も小回りがきくので、スムーズであるという優れた効果がある。

この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。この実施の形態は、場所打ちコンクリート杭を構築する際に掘削して形成する掘削溝に鉄筋篭を建て込む工法を例として示す。

図１Ａ及び図１Ｂは、鉄筋篭建て込み工法の全体の概要図であり、図１Ａで（ａ）は掘削完了時、（ｂ）は鉄筋篭建込時、図１Ｂで（ｃ）は鉄筋篭組立完了時、（ｄ）はフロート装置撤去時、のそれぞれ状態を示す。図１Ａの（ａ）において、１は場所打ちコンクリート杭の構築に際して図示しない掘削機で安定液２を張りながら掘削して形成した掘削溝で、地中の所定深さ（例えば２０ｍ）にまで達している。３は掘削溝１の上端開口部を安定させるために嵌合して設けられた補強鋼板パイプである。掘削溝１の掘削が完了し、鋼板パイプ３を設置した後、同（ｂ）に示す鉄筋篭５を建て込む作業に入る。図２にその際の詳細を示すように鉄筋篭５は所定長さ（例えば２．５ｍ）のものが上下に複数個連結されながら建て込まれる。

すなわち、鉄筋篭５は外周面にねじが形成されたねじ鉄筋としての複数本の縦向き主鉄筋５ａと、複数本の横向き組立筋５ｂとを有し、主鉄筋５ａの上下端部が鉄筋篭５の上下両端にある組立筋５ｂから若干突出した構造になっている。そして突出した主鉄筋５ａの上端部には連結部材としてのカプラー６が取り付けられており、建て込み順に送られてくる鉄筋篭５の主鉄筋５ａの下端面をこの鉄筋篭を受けて連結される鉄筋篭５の主鉄筋５ａの上端面に突き合うようにし、カプラー６の回動により連結して一体化を可能にしている。

建て込みに際しては、図２（ａ）にその途中の過程を示しているように、まず、最初の鉄筋篭５を、該鉄筋篭の上端部組立筋５ｂに係合するように差し込んだ２本の落下防止用仮受け部材７とワイヤ８により図示しないクレーンのフック９で吊り上げて掘削溝１に挿入する。そして仮受け部材７が掘削溝１の上端開口部に係合した状態とした後に次位の鉄筋篭５を同様にして仮受け部材７とワイヤ８により前記クレーンのフック９で吊り上げて掘削溝１に挿入するのであるが、この際に最初の鉄筋篭５の主鉄筋５ａの上端部に取り付けたカプラー６が仮受け部材７より上方に突出するので、この突出したカプラー６に前記クレーンで前記と同様にして吊られている次位の鉄筋篭５の主鉄筋５ａの下端面を突き合うように挿入し、カプラー６を回動することにより連結する。連結に際し、最初の鉄筋篭５の主鉄筋５ａの上端部と次位の鉄筋篭５の主鉄筋５ａの下端部のカプラー６への挿入位置は主鉄筋５ａの上下両端部に予め目印をマーキングすることにより把握する。また、主鉄筋５ａの対向両端面がある部分には図示しないグラウト材注入装置のノズルからグラウト材を注入し、所要時間養生させて接合するようにしてもよい。

前記のような最初の鉄筋篭５と次位の鉄筋篭５を連結した後、最初の鉄筋篭５に差し込んでいた仮受け部材７を抜いたうえ連結された両鉄筋篭をさらに掘削溝１に挿入する。そして、次位の鉄筋篭５に差し込んだ仮受け部材７を掘削溝１の上端開口部に係合させる。以下、同様にして複数個の鉄筋篭５を順次掘削溝１に挿入し、掘削溝１の全高にわたり配置されるようにする。図２（ｂ）には鉄筋篭５が順次取付けられ、掘削溝１に挿入されていく様子が示されている。そして、この鉄筋篭５が掘削溝１に挿入されていく際にフロート１０を同時進行で鉄筋篭５の内側に入れていく。

フロート１０は図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示すように円筒型を呈し、その外径が鉄筋篭５の外径より小さく形成され、かつ１個の鉄筋篭５に後記のように連結されるとほぼ２個が入る高さを有する大きさとなっている。勿論、フロート１０を１個の鉄筋篭５に１個が入る大きさとしてもよいし、３個以上入る大きさとしてもよい。さらに構造を詳述すると、フロート１０は例えば強化プラスチックなどの合成樹脂からなり、内部が密閉状の中空部に形成された本体１１を具え、該本体には連結部材としてのねじ鉄筋１２が挿通される縦孔１３が中空部１４とは円筒隔壁で区画されて上下に貫通して１対設けられている。ねじ鉄筋１２は本体１１の高さより若干長くなっていて、上下に隣接するフロート１０を連結するときに下方のフロート１０の本体１１の上端面より突出したねじ鉄筋１２の上端部と、上方のフロート１０の本体１１の下端面より突出したねじ鉄筋１２の下端部とをナット１５により連結できるようになっている。図３（ａ）で１６はガイドスペーサ、図４（ａ）で１７はフロート１０をねじ鉄筋１２の所定位置に固定するためのナットである。

これらのフロート１０は鉄筋篭５の建て込みの前に先行して所要数が連結され、取り付けられる。そして、図２（ａ），（ｂ）に示すように複数個の鉄筋篭５の順次取付けと、それと併行してのフロート１０の挿入を行い、最後に連結された鉄筋篭５内にある最上部のフロート１０の本体上端面が仮受け部材７に当接すると、鉄筋篭５の組立は完了し、図１Ｂ（ｃ）のような状態となる。この状態では前記のように最上部のフロート１０の本体上端面が仮受け部材７に当接し、その連結されたフロート全体の最大浮力を鉄筋篭５の全体に及ぼしており、これにより鉄筋篭５の全体の自重の軽減が図られている。すなわち、鉄筋篭５の自重Ｗに対して浮力Ｆが発生し、鉄筋篭５の全体の浮力が増加する。つまり、鉄筋篭５の自重Ｗ１＝７．０ｔとし、フロート１０の発生浮力Ｆ２を１個当たり０．５ｔとして１０個連結したとして５．０ｔとすると、前記クレーンにかかる吊り荷重Ｗ＝Ｗ１−Ｗ２＝２．０ｔとなる。したがって、挿入時に鉄筋篭５を吊り上げている前記クレーンにかかる荷重の軽減が図れる。

鉄筋篭５の自重とフロート１０の浮力の関係を図２によりさらに詳しく説明すると、鉄筋篭５は掘削溝１への挿入個数に応じて自重が大きくなり（Ｗ２＞Ｗ１）、フロート１０も掘削溝１へ入れる個数に応じて浮力が大きくなる（Ｆ２＞Ｆ１）。すなわち、鉄筋篭５、フロート１０とも順次取付ける毎にその自重、浮力が増加する。そして、図２（ｃ）に示すように鉄筋篭５の組立が完了してフロート装置を撤去する前の状態では鉄筋篭５の自重がＭＡＸ、フロート１０の浮力がＭＡＸとなる。

ところで、図１Ｂ（ｃ）の鉄筋篭の建て込み完了時の状態においても、全鉄筋篭５の自重は全フロート１０の浮力より大であるから鉄筋篭５は全体としてその最下部の鉄筋篭５の底面が掘削溝１の底面付近まで自然沈降する。この状態で、図２（ｃ）に示すように鉄筋篭吊り下げ用鉄筋２１を最上位の鉄筋篭５の上端部と掘削溝１の上端開口部との間に掛け止める。

フロート１０は常態ではその個数にもよるが、相当な浮力を仮受け部材７に及ぼしているので、仮受け部材７が不意に抜かれると、浮力により上方に突出してしまい、思わぬ事故に繋がることも予想される。そのため、フロート１０には図５（ａ），（ｂ）に示すように本体１１の中空部１４に注水する注水機構を構成する注水管２２が、その上下端部のソケット２３を本体１１の上下端壁に密閉状に係合して収納されている。注水管２２の周壁には多数の通水孔２４が形成されている。また、ソケット２３には上下に隣接するフロート１０のソケット２３が継手２５を介して連結されるようになっていて、最上位のフロート１０の上端部にあるソケット２３に送水管２６を連結して送水すると、その送水がフロート１０内にある注水管２２の通水孔２４から該フロートの中空部１４に入り、該中空部を水で満たし、フロート１０の浮力をなくすことが可能な構造になっている。

したがって、前記のように鉄筋篭の建て込み完了時の状態で図に示すように送水管２６から送水すると、最上位のフロート１０から最下位のフロート１０まで順次その中空部１４が図６（ａ）に示すようにフロート１０内にある注水管２２の通水孔２４からの注水により充されて、フロート１０は浮力がなくなるので、この状態下で図６（ｂ）に示すように最上位のものから１個ずつ前記クレーンで吊り上げられて順次、撤去される。図１Ｂ（ｄ）はフロート１０及びねじ鉄筋１２など関連部材を含むフロート装置が撤去された状態を示す。これで鉄筋篭５の掘削溝１への一連の建て込み作業は終了する。この後、鉄筋篭５の中にコンクリートを打設すると、コンクリート杭が構築されることとなる。

前記においては鉄筋篭５を縦向き主鉄筋５ａと横向き組立筋５ｂとで構成し、仮受け部材７を鉄筋篭５の上端部組立筋５ｂで受けるようにしたが、組立筋５ｂに代えて鉄筋篭５の主鉄筋５ａの上下端部を図示しないリングプレートの穴に挿入配置し、このリングプレートで仮受け部材７を受けるようにしてもよい。

前記実施の形態では鉄筋篭５の建て込みを例示したが、建て込む対象としては、鉄筋篭５に限らず、鋼管の建て込みにも適用できることは勿論である。また、建て込む掘削溝１として場所打ちコンクリート杭を構築用のものを示したが、これは地中連続壁の掘削溝でもよい。また、フロート１０の材質として強化プラスチックからなる合成樹脂を挙げたが、これは布製としてもよく、あるいはそのほか同効の材質のもので製作することができるし、その形状や構造も任意のものとすることができる。また、フロート１０も浮力を生じさせる部材の一例にすぎないとともに、仮受け部材７等も図示したものに限定されず、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内で、その細部の設計的なところは任意に変更、修正することができる。

この発明の一実施の形態である鉄筋篭建て込み工法の全体の概要図であり、（ａ）は掘削完了時、（ｂ）は鉄筋篭建込時、のそれぞれ状態を示す。 同上の鉄筋篭建て込み工法の全体の概要図であり、（ｃ）は鉄筋篭組立完了時、（ｄ）はフロート装置撤去時、のそれぞれ状態を示す。 同上のフロート装置の取付け手順を示す概要図であり、（ａ）は装置取付作業時、（ｂ）は順次取付、（ｃ）は装置取付完了時、のそれぞれ状態を示す。 同上の鉄筋篭とフロート装置の取付関係を示す概略図であり、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は横断面図である。 同上のフロート装置を示す概略図であり、（ａ）はフロートの一部を破断した要部正面図、（ｂ）は横断面図である。 同上のフロート装置の注水機構を示す概略図であり、（ａ）はフロートの一部を破断した要部正面図、（ｂ）は横断面図である。 同上のフロート装置の注水による撤去手順を示す概略図であり、（ａ）は注水、（ｂ）は順次クレーンにて１個毎撤去、のそれぞれ状態を示す。

符号の説明

１ 掘削溝
２ 安定液
３ 補強鋼板パイプ
５ 鉄筋篭
６ カプラー（連結部材）
７ 仮受け部材
８ ワイヤ
１０ フロート（浮力を生じさせる部材）
１１ 本体
１２ ねじ鉄筋（連結部材）
１３ 縦孔
１４ 中空部
２２ 注水管
２３ ソケット
２４ 通水孔
２５ 継手
２６ 送水管

Claims (7)

1. 場所打ちコンクリート杭や地中連続壁を構築するときに安定液を張りながら掘削した掘削溝内にクレーンにより鉄筋篭又は鋼管を建て込む工法において、前記鉄筋篭又は鋼管の建て込みに際して鉄筋篭又は鋼管の内側に浮力を生じさせる部材を入れることを特徴とする鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法。
2. 請求項１記載の鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法において、浮力を生じさせる部材は、複数個、上下に連結可能なフロートからなり、鉄筋篭又は鋼管の建て込みに際してその建て込み長さに応じて所定数を連結することを特徴とする鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法。
3. 場所打ちコンクリート杭や地中連続壁を構築するときに安定液を張りながら掘削した掘削溝内にクレーンにより鉄筋篭又は鋼管を建て込む工法において、所定長さの鉄筋篭又は鋼管を複数個用意し、最初の鉄筋篭又は鋼管を落下防止用仮受け部材とワイヤによりクレーンのフックで吊り上げて掘削溝内に挿入し、前記仮受け部材を掘削溝の上端開口部に係合した後、次位の鉄筋篭又は鋼管を同様に仮受け部材とワイヤによりクレーンのフックで吊り上げて該鉄筋篭又は鋼管の下端部を最初の鉄筋篭又は鋼管の上端部に連結部材により連結し、連結後、最初の鉄筋篭又は鋼管に用いた仮受け部材を取り外したうえ連結された両鉄筋篭又は鋼管を掘削溝内に挿入し、次位の鉄筋篭又は鋼管の仮受け部材を掘削溝の上端開口部に係合し、以下同様にして鉄筋篭又は鋼管を掘削溝全体に配置されるように挿入していき、このような鉄筋篭又は鋼管の挿入に際して鉄筋篭又は鋼管の内側に同時進行でフロートを複数個連結して入れ、最上部のフロートを最後に挿入した鉄筋篭又は鋼管に用いられて全ての鉄筋篭又は鋼管の荷重を受ける仮受け部材に当接させることで鉄筋篭又は鋼管の組立を完了することを特徴とする鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法。
4. 請求項３記載の鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法において、鉄筋篭又は鋼管の組立完了後、フロートに形成した密閉状の中空部に液体を注入することにより浮力をなくした状態もしくは浮力を少なくした状態でフロートを撤去することを特徴とする鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法。
5. 請求項３に記載した鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法に用いるもので、鉄筋篭又は鋼管の内側に入る大きさのフロートを複数個有し、これらフロートの内部が密閉状の中空部に形成されているとともに、上下に隣接するフロート同士を連結する連結部材が設けられていることを特徴とする鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法に用いるフロート装置。
6. 請求項５記載の鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法に用いるフロート装置において、フロートの中空部に液体を注入可能な注水機構を有することを特徴とする鉄筋篭又は鋼管の建て込み工法に用いるフロート装置。
7. 請求項６に記載したフロート装置を用いて、鉄筋篭又は鋼管の組立完了後、注水機構によりフロートの中空部に液体を注入することによりフロートの浮力をなくした状態もしくは浮力を少なくした状態でフロート装置を最上部のフロートから順次撤去することを特徴とするフロート装置の撤去方法。

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