JP2009264003A - 打設用定規および杭材の打設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】杭材の打設精度を向上させることが可能な打設用定規および杭材の打設方法を提供することを目的とする。
【解決手段】支持部１０の複数の第１受材１３間に架設されるとともに、杭材２を、この杭材２の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第１導枠２０と、支持部１０の複数の第２受材１４間に架設されるとともに、杭材２を、この杭材２の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第２導枠３０とを備える打設用定規１を用いて、杭材２を鉛直方向にガイドしながら、バイブロハンマ等の振動式杭打機３によって地中に打設する。これにより、杭材の長さ方向に沿って２箇所で杭材を摺動可能に挟持できるので、振動式杭打機によって打設される際の杭材のブレを確実に防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼管矢板等の杭材を、バイブロハンマ等の振動式杭打機によって地中に打設する際に、この杭材を鉛直方向にガイドする打設用定規と、この打設用定規を用いて、前記杭材を地中に鉛直に打設する杭材の打設方法とに関する。

従来、地中に打設される鋼管矢板等の杭材の打設精度を確保するために、予め特許文献１に記載のような定規材および回転防止治具を備える打設用定規を、杭材が打設される位置の地面に設置しておき、この打設用定規によって杭材をガイドしながら、杭材の上端部を把持するバイブロハンマ等の振動式杭打機を用いて、この杭材を地中に打設する方法が行われている。
特開２０００−２５７０６５号公報

ところで、上述のような打設用定規は、この打設用定規と、杭材の上端部を把持する振動式杭打機とが接触しないように、極力、地表面に近い高さに設けられる。
ところが、打設用定規を地表面に近い高さに設けると、振動式杭打機によって打設される際の杭材のブレを防止しにくい場合があるため、杭材のブレを確実に防止することが可能な技術の開発が望まれていた。

本発明の課題は、杭材の打設精度を向上させることが可能な打設用定規および杭材の打設方法を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、鋼管矢板等の杭材を、バイブロハンマ等の振動式杭打機によって地中に打設する際に、この杭材を所定の打設方向にガイドする打設用定規において、
下端部が地中に打設される少なくとも一対の導杭と、これら少なくとも一対の導杭間に架設されるとともに地面に接する第１受材と、この第１受材よりも上方に位置するとともに前記少なくとも一対の導杭の上端部間に架設される第２受材とを有する支持フレームを、所定の間隔をあけて複数並設することによって形成される支持部と、
この支持部の複数の第１受材間に架設されるとともに、前記杭材を、この杭材の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第１導枠と、
前記支持部の複数の第２受材間に架設されるとともに、前記杭材を、この杭材の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第２導枠とを備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の打設用定規において、前記一対の第２導枠は、これら一対の第２導枠を、前記複数の第２受材の長さ方向に沿ってスライドさせるスライド手段を備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の打設用定規において、前記第２受材には、前記一対の第２導枠のスライドを規制するストッパー部材が、この第２受材の長さ方向の所定の位置に着脱可能に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の打設用定規を用いて、前記杭材を地中に鉛直に打設する杭材の打設方法であって、
前記打設用定規を、前記杭材が打設される位置に設置しておき、
前記杭材を、前記一対の第１導枠および一対の第２導枠によって挟持するとともに、前記一対のストッパー部材によって、前記一対の第２導枠が互いに離間する方向にスライドすることを規制し、
前記杭材を、この杭材の上端部が前記一対の第２導枠の近傍まで達するように、前記振動式杭打機によって打設した後、前記一対のストッパー部材を前記第２受材から取り外してから、前記一対の第２導枠を、これら一対の第２導枠が互いに離間する方向にスライドさせ、
その後、前記杭材を、この杭材の上端部が前記一対の第１導枠の近傍まで達するように、前記振動式杭打機によって打設することを特徴とする。

本発明によれば、杭材を、支持部の複数の第１受材間に架設される一対の第１導枠によって、地表面に近い高さで挟持できるとともに、支持部の複数の第２受材間に架設される一対の第２導枠によって、一対の第１導枠によって挟持された杭材の地表面に近い高さの部分よりも上方で挟持できるので、杭材の長さ方向に沿って２箇所で杭材を摺動可能に挟持できることとなる。したがって、振動式杭打機によって打設される際の杭材のブレを確実に防止することができるので、杭材の打設精度を向上させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

本実施の形態の打設用定規１は、図１〜図３に示すように、鋼管矢板等の杭材２を、バイブロハンマ等の振動式杭打機３によって地中に打設する際に、この杭材２を所定の打設方向にガイドするものであり、下端部が地中に打設される少なくとも一対の導杭１２と、これら少なくとも一対の導杭１２間に架設されるとともに地面に接する第１受材１３と、この第１受材１３よりも上方に位置するとともに前記少なくとも一対の導杭１２の上端部間に架設される第２受材１４とを有する支持フレーム１１を、所定の間隔をあけて複数並設することによって形成される支持部１０と、この支持部１０の複数の第１受材１３間に架設されるとともに、前記杭材２を、この杭材２の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第１導枠２０と、前記支持部１０の複数の第２受材１４間に架設されるとともに、前記杭材２を、この杭材２の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第２導枠３０とを備えている。

なお、所定の打設方向とは、前記杭材２が地中に打設される方向であり、本実施の形態において前記杭材２は鉛直方向に打設される。また、鉛直方向だけに限らず、例えば斜め方向でもよく、適宜変更可能である。

ここで、本実施の形態の杭材２は、上述のように鋼管矢板が用いられているが、シートパイル等でも良い。
また、鋼管矢板である前記杭材２は、この杭材２の両側に継手部２ａが溶接にて取り付けられており、隣り合う杭材２の隣り合う継手部２ａ同士を噛み合わせることによって、鋼管矢板基礎や土留壁等を形成できる。

本実施の形態の振動式杭打機３としては、上述のように、振動によって周辺地盤を緩めることにより前記杭材２を地中に打設するバイブロハンマが用いられている。
この振動式杭打機３は、図３および図４に示すように、下端部に、前記杭材２の上端部を把持する把持部３ａを備えており、上端部が、クレーン等のワイヤー４に接続されて吊り下げられている。

一方、前記支持部１０は、上述のように、前記少なくとも一対の導杭１２と、前記第１受材１３と、前記第２受材１４とを有する支持フレーム１１を、所定の間隔をあけて複数並設することによって形成されている。

また、前記支持フレーム１１は、図３および図４に示すように、前記少なくとも一対の導杭１２間に、前記第１受材１３を架設するとともに、前記少なくとも一対の導杭１２の上端部間に、前記第２受材１４を架設することによって、略門型に形成されている。

前記少なくとも一対の導杭１２は、例えばＨ形鋼が用いられており、図２〜図４に示すように、これら少なくとも一対の導杭１２の下端部が地中に打設されている。また、これら少なくとも一対の導杭１２は、トランシット等によって鉛直精度を確認・修復しながら地中に打設して、地面に対して鉛直方向に立設させることが望ましい。

前記第１受材１３は、図２に示すように、例えば溝形鋼が用いられており、前記所定の間隔をあけて複数並設する支持フレーム１１の第１受材１３間に、前記一対の第１導枠２０が架設されて固定されている。

前記第２受材１４は、図２に示すように、例えばＨ形鋼が用いられており、前記所定の間隔をあけて複数並設する支持フレーム１１の第２受材１４間に、前記一対の第２導枠３０が架設されている。

なお、本実施の形態において、前記少なくとも一対の導杭１２は、図１〜図４に示すように、前記導杭１２が一対ずつ、前記支持部１０の長さ方向に沿って所定の間隔をあけて打設された状態となっているが、これに限るものではない。すなわち、例えば比較的軟弱な地盤に前記打設用定規１を設置する際は、前記導杭１２を３本以上ずつ、前記支持部１０の長さ方向に沿って所定の間隔をあけて打設するようにしてもよい。これによって、前記打設用定規１が設置される地盤が比較的軟弱であっても、この打設用定規１の設置状態を安定させて確実に設置することができる。
また、このように前記導杭１２を多数本ずつ打設する際は、前記第１受材１３および第２受材１４も、長さの長い鋼材を用いて対応することが好ましい。

一方、前記一対の第１導枠２０は、図３および図４に示すように、例えばＨ形鋼が用いられており、前記所定の間隔をあけて複数並設する支持フレーム１１の第１受材１３間に架設固定されている。また、これら一対の第１導枠２０同士の離間寸法は、前記杭材２の直径と略等しくなるように設定されている。

また、前記一対の第２導枠３０は、図３および図４に示すように、例えばＨ形鋼が用いられており、前記所定の間隔をあけて複数並設する支持フレーム１１の第２受材１４間に架設されている。
そして、これら一対の第２導枠３０は、図２，図５〜図７に示すように、これら一対の第２導枠３０を、前記複数の第２受け材１４の長さ方向に沿ってスライドさせるスライド手段３１を備えている。

このスライド手段３１は、図２に示すように、前記複数の第２受材１４の位置に対応するようにして、前記一対の第２導枠３０の下面に固定されている。
また、このスライド手段３１としては、例えば小型搬送装置が用いられている。この小型搬送装置は、無端状の複数のローラーを備えており、これら複数のローラーによって荷重を均等に受けることができるようになっている。
このスライド手段３１は、図５〜図７に示すように、Ｈ形鋼である前記第２受材１４の両フランジからはみ出さないようにして、この第２受材１４のウェブ上に設置されている。

さらに、このスライド手段３１は、図５〜図７に示すように、Ｈ形鋼である前記第２導枠３０の両フランジとウェブとで囲まれた凹部に嵌め込まれて固定されるとともに、壁部３２ａと底部３２ｂとからなる溝形部材３２と、この溝形部材３２の底部３２ｂに固定される高さ調整金物３３とを介して、前記第２導枠３０に固定されている。
また、このスライド手段３１と前記高さ調整金物３３とは、例えばボルト等によって接合されている。

そして、このように前記一対の第２導枠３０は、これら一対の第２導枠３０を、前記複数の第２受け材１４の長さ方向に沿ってスライドさせるスライド手段３１を備えているので、必要に応じて、前記一対の第２導枠３０を互いに離間させる方向にスライドさせたり、互いに接近させる方向にスライドさせたりすることが可能となる。
これによって、例えば、前記杭材２を地中に深く打設したいという要望があった場合に、前記一対の第２導枠３０を互いに離間させる方向にスライドさせておくことで、これら一対の第２導枠３０と、前記杭材２の上端部を把持する振動式杭打機３とが接触することを確実に防ぐことができる。したがって、前記杭材２を、この杭材２の上端部が前記一対の第１導枠２０の近傍まで達するように、地中に深く打設することができるようになっている。

一方、前記第２受材１４には、図５および図６に示すように、前記一対の第２導枠３０のスライドを規制するストッパー部材４０が、この第２受材１４の長さ方向の所定の位置に着脱可能に設けられている。
なお、図５および図６では、前記一対の第２導枠３０の内の一方の第２導枠３０の付近に、前記ストッパー部材４０が設けられている状態を表している。また、図示はしないが、前記一対の第２導枠３０の内の他方の第２導枠３０の付近にも、前記ストッパー部材４０が設けられているものとする。

前記ストッパー部材４０は、Ｈ形鋼である前記第２受材１４のウェブ上の所定の位置に設置固定されている。また、このストッパー部材４０は、前記スライド手段３１または高さ調整金具３３にぶつかることによって、前記スライド手段３１による前記一方の第２導枠３０のスライドを規制できるようになっている。
なお、このストッパー部材４０とは別に、前記第２受材１４には、前記スライド手段３１に当接することによって前記一対の第２導枠３０の前記杭材２方向へのスライドを規制するストッパー部材４１が設置固定されている。このストッパー部材４１は、溶接やボルト接合等によって前記第２受材１４の前記杭材２に近接した位置に設置固定されている。

また、前記一対の第２導枠３０を互いに離間させる方向にスライドさせた際は、図５に示すように、前記スライド手段３１を、複数の前記ストッパー部材４０で挟み込むようにして前記第２受材１４に設置することで、前記第２導枠３０のスライドを確実に防止できるようになっている。
また、前記一対の第２導枠３０を互いに接近させる方向にスライドさせた際は、図６に示すように、前記スライド手段３１を、前記ストッパー部材４０と、前記ストッパー部材４１とで挟み込むようにして前記第２受材１４に設置することで、前記第２導枠３０のスライドを確実に防止できるようになっている。

そして、このように前記第２受材１４に、前記ストッパー部材４０が、この第２受材１４の長さ方向の所定の位置に着脱可能に設けられていることから、このストッパー部材４０の装着時は、前記一対の第２導枠３０が前記第２受材１４の長さ方向に沿ってスライドすることを確実に防止できる。これによって、前記一対の第２導枠３０を互いに離間させる方向にスライドさせた後に、これら一対の第２導枠３０をその場に確実に留めておくことができるので、前記一対の第２導枠３０と前記振動式杭打機３とが接触することを、より確実に防ぐことができる。また、前記一対の第２導枠３０を互いに接近させる方向にスライドさせた後に、これら一対の第２導枠３０をその場に確実に留めておくことができるので、前記杭材２の打設時のブレを確実に防止でき、この杭材２の打設精度を向上させることが可能となる。

また、これら一対のストッパー部材４０は、図示しない固定器具によって前記第２受材１４に対して着脱可能に設けられている。
この固定器具としては、例えば万力状の締結金具が用いられており、この締結金具は、略Ｃ型に形成された本体の一端部および他端部に、先端部同士が向き合うようにしてボルトが螺合されてなる。
そして、この締結金具の双方のボルトを締め付けることによって、前記ストッパー部材４０の一端と第２受材１４のフランジとを強固に挟持できるようになっている。前記ストッパー部材４０の取り外し時は、前記ボルトを緩めて締結金具を取り外すだけで、前記ストッパー部材４０を、前記第２受材１４から容易に取り外すことができる。したがって、前記一対の第２導枠３０を、容易にスライドさせたり、スライドを規制したりすることができるので、好ましい。

なお、図示はしないが、Ｈ型鋼を所定の長さに切断した主材の上面に、鋼管矢板である前記杭材２の継手部２ａの位置を固定することにより杭材２の打設時における回転を防止する継手部固定口を設置してなる回転防止治具を、前記一対の第２導枠３０上に設けるようにしてもよい。
すなわち、鋼管矢板である前記杭材２は、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０だけでなく、前記回転防止治具によっても、打設時の打設精度を確保できるので好ましい。

なお、前記支持部１０には、図１，図３および図４に示すように、所定の間隔をあけて並設される複数の支持フレーム１１と、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０とで囲まれる位置に、前記杭材２を挿入するための空間である挿入部１０ａが形成されている。
本実施の形態の挿入部１０ａは、５つの支持フレーム１１と、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０とで囲まれる位置に４つ形成されている。そして、これら挿入部１０ａには少なくとも１本の杭材２を挿入できるようになっている。

次に、以上のような打設用定規１を用いて、前記杭材２を地中に鉛直に打設する杭材２の打設方法について説明する。

まず、図１および図２に示すように、前記少なくとも一対の導杭１２の下端部を地中に打設し、これら少なくとも一対の導杭１２間に前記第１受材１３を、この第１受材１３が地面に接するように架設する。さらに、この第１受材１３よりも上方に位置するようにして、前記少なくとも一対の導杭１２の上端部間に前記第２受材１４を架設することによって、前記支持フレーム１１を形成して、地面に設置する。
また、このような支持フレーム１１を、所定の間隔をあけて複数並設することによって前記支持部１０を形成する。

続いて、前記一対の第１導枠２０を、前記支持部１０の複数の第１受材１３間に架設固定するとともに、前記一対の第２導枠３０を、前記支持部１０の複数の第２受材１４間に架設する。
なお、前記一対の第２導枠３０には、図５〜図７に示すように、予め前記スライド手段３１を取り付けておき、さらに、前記第２受材１４にも、前記一対のストッパー部材４０，４１を取付固定しておくことが望ましい。
このようにして、前記打設用定規１を、前記杭材２が打設される位置に設置しておく。

続いて、前記クレーン等のワイヤー４によって吊り下げられた前記振動式杭打機３の把持部３ａによって、前記杭材２の上端部を把持し、この杭材２を所定の高さまで吊り上げるとともに、前記打設用定規１の上方に移動させる。

続いて、前記杭材２を下げ降ろして、図３に示すように、前記複数の支持フレーム１１と、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０とで囲まれる位置に形成される挿入部１０ａに挿入する。
そして、前記杭材２を、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０によって挟持するとともに、前記一対のストッパー部材４０によって、前記一対の第２導枠３０が互いに離間する方向にスライドすることを規制する。これによって、前記杭材２の打設時のブレを確実に防止でき、この杭材２の打設精度を向上させることが可能となる。

なお、前記杭材２を、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０によって挟持する際は、この杭材２を摺動可能とするために強固に挟持せずに、前記杭材２と、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０とは、例えば２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の間隔を保持することが望ましい。また、この杭材２を挟持した場合でも、前記杭材２の外周面と、前記一対の第１導枠２０および前記一対の第２導枠３０と間に潤滑剤などを塗布してもよいものとする。

なお、このように前記杭材２と、前記一対の第２導枠３０との間隔を保持するために、図５および図６に示すように、前記ストッパー部材４１を、前記第２受材１４のウェブ上に予め取り付けておく。これらストッパー部材４１としては、例えばアングル材が用いられており、溶接やボルト接合等によって前記第２受材１４に固定する。

このように前記杭材２を、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０によって挟持した後、前記杭材２を、この杭材２の上端部が前記一対の第２導枠３０の近傍まで達するように、前記振動式杭打機３によって打設する。

その後、図４に示すように、前記一対のストッパー部材４０を前記第２受材１４から取り外して、前記一対の第２導枠３０を、これら一対の第２導枠３０が互いに離間する方向にスライドさせてから、前記杭材２を、この杭材２の上端部が前記一対の第１導枠２０の近傍まで達するように、前記振動式杭打機３によって打設する。これによって、前記一対の第２導枠３０と、前記杭材２の上端部を把持する振動式杭打機３とが接触することを確実に防ぐことができるとともに、前記杭材２を、地中に深く打設することが可能となる。

以上のようにして、前記打設用定規１を用いて、前記杭材２を鉛直方向にガイドしながら地中に打設できるようになっている。

また、以上のような作業を繰り返すことによって、複数の杭材２を地中に打設することができるので、地中に打設された隣り合う杭材２の隣り合う継手部２ａ同士を噛み合わせることによって、鋼管矢板基礎や土留壁等を形成することができる。

なお、このような鋼管矢板基礎や土留壁等を形成する際は、例えば、一本置きに基準杭となる杭材２を打設した後、その間に閉合杭となる杭材２を打設する。すなわち、前記挿入部１０ａには、基準杭となる杭材２が少なくとも１本挿入されることとなる。
また、少なくとも基準杭となる杭材２は、トランシット等の測量機器によって直角二方向より鉛直精度を確認・修復しながら建て込み・打ち込み作業を行うものとする。

なお、本実施の形態の杭材２は、鉛直方向に打設されるものとしたが、これに限られるものではなく、例えば斜め方向に打設してもよいものとする。
この場合は、前記一対の第１導枠２０および一対の第２導枠３０を、図示しない傾き調整部材等を、前記第１受材１３および第２受材１４との間に介在させることによって所定の角度に傾斜させ、さらに、前記一対の第１導枠２０の位置と前記一対の第２導枠３０の位置とを、前記杭材２を斜め方向に打設できるように配置する。

本実施の形態によれば、前記杭材２を、前記支持部１０の複数の第１受材１３間に架設される一対の第１導枠２０によって、地表面に近い高さで挟持できるとともに、前記支持部１０の複数の第２受材１４間に架設される一対の第２導枠３０によって、前記一対の第１導枠２０によって挟持された杭材２の地表面に近い高さの部分よりも上方で挟持できるので、前記杭材２の長さ方向に沿って２箇所で前記杭材２を摺動可能に挟持できることとなる。したがって、前記振動式杭打機３によって打設される際の前記杭材２のブレを確実に防止することができるので、前記杭材２の打設精度を向上させることが可能となる。

本発明の打設用定規を示す平面図である。 図１に示す打設用定規のＡ−Ａ側面図である。 図１に示す打設用定規のＢ−Ｂ断面図を示すとともに、振動式杭打機によって把持された杭材の打設途中の状態を示している。 図３に示す杭材の打設完了直前の状態を示す断面図である。 スライド手段近傍の構成を示す拡大側断面図であり、一対の第２導枠が互いに離間する方向にスライドした状態を示している。 スライド手段近傍の構成を示す拡大側断面図であり、一対の第２導枠が互いに接近する方向にスライドした状態を示している。 スライド手段近傍の構成を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ 打設用定規
２ 杭材
３ 振動式杭打機
１０ 支持部
２０ 第１導枠
３０ 第２導枠
３１ スライド手段
４０ ストッパー部材

Claims (4)

1. 鋼管矢板等の杭材を、バイブロハンマ等の振動式杭打機によって地中に打設する際に、この杭材を所定の打設方向にガイドする打設用定規において、
   下端部が地中に打設される少なくとも一対の導杭と、これら少なくとも一対の導杭間に架設されるとともに地面に接する第１受材と、この第１受材よりも上方に位置するとともに前記少なくとも一対の導杭の上端部間に架設される第２受材とを有する支持フレームを、所定の間隔をあけて複数並設することによって形成される支持部と、
   この支持部の複数の第１受材間に架設されるとともに、前記杭材を、この杭材の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第１導枠と、
   前記支持部の複数の第２受材間に架設されるとともに、前記杭材を、この杭材の打設方向に沿って摺動可能に挟持する一対の第２導枠とを備えていることを特徴とする打設用定規。
2. 前記一対の第２導枠は、これら一対の第２導枠を、前記複数の第２受材の長さ方向に沿ってスライドさせるスライド手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の打設用定規。
3. 前記第２受材には、前記一対の第２導枠のスライドを規制するストッパー部材が、この第２受材の長さ方向の所定の位置に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の打設用定規。
4. 請求項３に記載の打設用定規を用いて、前記杭材を地中に鉛直に打設する杭材の打設方法であって、
   前記打設用定規を、前記杭材が打設される位置に設置しておき、
   前記杭材を、前記一対の第１導枠および一対の第２導枠によって挟持するとともに、前記一対のストッパー部材によって、前記一対の第２導枠が互いに離間する方向にスライドすることを規制し、
   前記杭材を、この杭材の上端部が前記一対の第２導枠の近傍まで達するように、前記振動式杭打機によって打設した後、前記一対のストッパー部材を前記第２受材から取り外してから、前記一対の第２導枠を、これら一対の第２導枠が互いに離間する方向にスライドさせ、
   その後、前記杭材を、この杭材の上端部が前記一対の第１導枠の近傍まで達するように、前記振動式杭打機によって打設することを特徴とする杭材の打設方法。

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