JP2011006906A - 深礎工法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い信頼性のもとに、安全に構築することができる深礎工法と深礎の構造を提供する。
【解決手段】縦孔を掘削する工程と、鉄筋ユニット１を吊下ろす工程と、新たに吊下ろした鉄筋ユニット１の横配力筋１１を、先行して吊下ろした鉄筋ユニット１の横配力筋１１の間に差し込んで配置する工程と、鉄筋ユニット１と鉄筋ユニット１の間の重なり部１１ａに後入れ主筋２を挿入する工程と、縦孔の周囲に鉄筋ユニット１を配置した後に、縦孔の内部にコンクリートを打設する工程より構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋脚の基礎のような巨大なコンクリートブロックを地中に構築するための深礎工法と深礎の構造に関するものである。

例えば直径１０メートル前後、深さ２０メートル前後の円柱状の縦孔を掘削し、その内部をコンクリートで充填するような深礎工法がある。
その場合に縦孔の全円周に沿って横配力筋と、縦主筋を配筋する必要がある。
この横配力筋は直径が１０ｍ前後の大きな円形の鉄筋になるから、これを一度に配筋することはできない。
そのために、円を複数に分割した状態の円弧状の横配力筋を地上で製作する。
そして円周に沿って縦方向に、複数本の捨縦筋を配置しておき、この捨縦筋に横配力筋を仮止めしつつ縦孔の内部で接続して円形に形成してゆく方法などが採用されている。ここで捨縦筋とは、構造上の縦筋ではなく、組み立てのために使用する縦筋のことである。

特開平８−２１８５５１号公報。

前記した従来の深礎工法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ 分割してあるとしても、円弧状の横配力筋は長いから、それを壁面に沿って設けた足場の上で組み立ててゆく作業は容易ではない。
＜２＞ そのために、鉄筋間の接続作業の信頼性が低い場合や、安全性に欠ける場合も考えられる。

上記のような課題を解決するために、本発明の深礎工法は、縦孔を掘削する工程と、鉄筋ユニットを吊下ろす工程と、新たに吊下ろした鉄筋ユニットの横配力筋を、先行して吊下ろした鉄筋ユニットの横配力筋の間に差し込んで配置する工程と、鉄筋ユニットと鉄筋ユニットの間の重なり部分に後入れ主筋を挿入する工程と、縦孔の周囲に鉄筋ユニットを配置した後に、縦孔の内部にコンクリートを打設する工程よりなり、前記の鉄筋ユニットは、平面視が細長楕円状、長方形状、あるいは台形状の横配力筋を、高さ方向に均等な間隔で複数段配置し、この複数段の横配力筋群を、縦方向の主筋群で接続してあり、特に横配力筋の端の重なり部には縦方向の主筋を配置せず、先行鉄筋ユニットの端の重なり部の間に、後行鉄筋ユニットの端の重なり部を差し込んだ後に、重なり部に、後入れ主筋を挿入できる空間を形成し得る鉄筋ユニットである、深礎工法を特徴としたものである。
また、前記の鉄筋ユニットに配置する横配力筋は、一段で閉合している形状である、深礎工法である。
また前記の鉄筋ユニットに配置する横配力筋は、一段で閉合せず、スパイラル状に加工した形状である、深礎工法である。
また鉄筋ユニットと鉄筋ユニットの連結は、後行する鉄筋ユニットを先行して設置した鉄筋ユニットに向けてスライドして行う深礎工法である。
また後行する鉄筋ユニットのスライド方向は、縦孔の壁面とほぼ平行方向であり、最後の鉄筋ユニットのみ、縦孔の壁面に対してほぼ直交方向である深礎工法である。
また後行する鉄筋ユニットのスライド方向は、縦孔の壁面とほぼ直交方向である深礎工法である。
また先行する鉄筋ユニットの最下段の横配力筋と主筋の下端との間隔は、後行する鉄筋ユニットの最下段の横配力筋と主筋の下端との間隔と同一ではなく、横配力筋の鉄筋１本の直径よりも大きい寸法差を設けてある深礎工法である。
また、縦孔の壁面に沿って並べた鉄筋ユニットにより構成し、前記の鉄筋ユニットは、平面視が細長楕円状、長方形状、あるいは台形状の横配力筋を、高さ方向に均等な間隔で複数段配置した鉄筋籠であり、隣接する鉄筋ユニットの間には重なり部分があり、重なり部分には後入れ主筋を挿入してあり、内部にコンクリートを打設してある深礎の構造である。

本発明の深礎工法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 鉄筋ユニットは、地上で組み立てることができるから、縦孔の中の足場の上で組み立てる従来の工法と異なって、高い信頼性のもとに、安全に製造することができる。
＜２＞ 鉄筋ユニットと鉄筋ユニットとの連結に際しては、先行して設置した鉄筋ユニットの横配力筋の間に、後行の鉄筋ユニットの横配力筋を差し込み、その後に後入れ主筋を上から挿入するだけであるから、きわめて簡単な作業で、信頼性の高い一体化を図ることができる。
＜３＞ 主鉄筋と横配力筋はすでに組み立てられているため、従来工法と異なり、縦孔内での配筋作業がない。そのために、足場の設置、解体作業を省略することができる。
＜４＞ 鉄筋ユニットは地上で事前に余裕をもって組み立てておくことができる。そのため、鉄筋ユニットの組み立てが全工程上のクリティカルパスにならず、従来工法と比較して、工程を十分に短縮することができる。
＜５＞ きわめて簡単な作業で鉄筋を組み立てられるため、従来工法と比較して、作業員の人数を減らすことができる。

本発明の深礎工法および深礎の構造に使用する鉄筋ユニットの実施例の説明図。 先行する鉄筋ユニットに接近して、後行する鉄筋ユニットを吊下ろした状態の説明図。 後行する鉄筋ユニットをスライドして、先行して設置した鉄筋ユニットに挿入した状態の説明図。 最後の鉄筋ユニットを、先行して設置した鉄筋ユニットの間に挿入する状態の説明図 鉄筋ユニットの間に後入れ主筋を挿入した状態の説明図 図２の状態を側面から見た説明図。 後入れ主筋を挿入した状態の側面から見た説明図。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞全体の構成。
本発明の深礎工法は、縦孔を掘削する工程と、鉄筋ユニット１を吊下ろす工程と、新たに吊下ろした鉄筋ユニット１の横配力筋１１を、先行して吊下ろした鉄筋ユニット１の横配力筋１１の間に差し込んで配置する工程と、鉄筋ユニット１と鉄筋ユニット１の間の重なり部分に後入れ主筋を挿入する工程と、縦孔の周囲に鉄筋ユニット１を配置した後に、縦孔の内部にコンクリートを打設する工程より構成する。

＜２＞鉄筋ユニット。
本発明の構成で採用する鉄筋籠である鉄筋ユニット１について説明する。

＜２−１＞横配力筋。
鉄筋ユニット１は、内外２本の平行した鉄筋の端を連結した形状の、平面視が細長楕円状、長方形状、あるいは台形状の横配力筋１１を使用する
この細長楕円状、あるいは長方形状の横配力筋１１を高さ方向に均一な間隔で複数段配置する。
横配力筋１１が平面視で細長楕円の場合、その内外の平行する横配力筋１１は円弧状になるが、その円弧は、掘削する縦孔の壁面ｗの円弧と同心円状である。
横配力筋１１が長方形、あるいは台形の場合には、その横配力筋１１は、縦孔の壁面ｗと正確には平行とならないが、縦孔の直径が大きいので、同心円状でなくとも問題はない。
横配力筋１１が細楕円形状の場合には、横配力筋１１の端はＵ字状に形成されることになるが、この端部を重なり部１１ａとして利用する。
横配力筋１１が長方形状の場合には、横配力筋１１の端の重なり部１１ａはコ字状に形成されることなる。
なお以下の説明では横配力筋１１が細楕円形状の場合について説明して、長方形状あるいは台形の横配力筋１１においての説明を省略するが、その構成、機能などは同様である。
また、図の実施例では横配力筋１１は１段ごとに閉合している形状について説明するが、上下の段がスパイラル状に連続している場合も本発明の実施例として採用することができる。

＜２−２＞主筋。
水平方向に、均一な間隔を介して複数段配置する横配力筋１１群を、縦方向の主筋１２群で接続する。
すると水平方向の横配力筋１１群と、鉛直方向の主筋１２群によって、全体が円弧状の鉄筋籠を形成することができる。
ただし、本発明ではこの鉄筋ユニット１において、特に横配力筋１１の端のＵ字状の重なり部１１ａには縦方向の主筋１２を配筋しないことを特徴とする。
このように、横配力筋１１の端の重なり部１１ａに縦方向の主筋１２が存在しないために、先行して配置した鉄筋ユニット１の端の重なり部１１ａの上下段の間に、後行して配置する鉄筋ユニット１の端の重なり部１１ａを差し込むことができる。
したがって主筋１２を配筋しない範囲は、先行鉄筋ユニット１の端の重なり部１１ａの間に、後行鉄筋ユニット１の端の重なり部１１ａを差し込んだ後にできる空間に、鉛直方向から後入れ主筋２を挿入できる程度の範囲である。

＜２−３＞横配力筋の位置の差。（図６）
前記したように横配力筋１１は均一なピッチで主筋１２に固定してある。
その場合に、先行する鉄筋ユニット１の最下段の横配力筋１１ｂと主筋１２の下端との間隔ｂは、後行する鉄筋ユニット１の最下段の横配力筋１１ｂと主筋１２の下端との間隔ａと同一ではなく、横配力筋１１の鉄筋１本の直径よりも大きい寸法差を設けてあることが特徴である。
これは、後述するように先行する鉄筋ユニット１の横配力筋１１の端の重なり部１１ａの間に、後行する鉄筋ユニット１の横配力筋１１の端の重なり部１１ａを挿入するためである。

＜２−４＞上下の接続。
鉄筋ユニット１は、縦孔の壁面ｗの内面に、全高さに配置する。
しかし上下方向に全高さの鉄筋ユニット１を一度に製造し、それを一度に吊り上げて設置することは効率的ではない。
そこで、縦孔の高さを分割した高さの鉄筋ユニット１を製造する。
そして、下段の鉄筋ユニット１を縦孔の内部に吊り下げた後に、上段の鉄筋ユニット１の主筋１２の最下部を、下段の鉄筋ユニット１の主筋１２の最上部に接続して構成することもできる。
上下の主筋１２の接続は、溶接、圧接その他の公知の方法を採用することができる。

＜３＞縦孔の掘削。
次に、上記のように構成した鉄筋ユニット１群を使用して深礎を構築する工法について説明する。
まず深礎を構築する位置に縦孔を掘削する。
縦孔を掘削する方法などは公知の工法を採用する。
縦孔の掘削に応じて壁面ｗの内側にコンクリートを吹き付けたり、ライナープレートを張り付けたりして、壁面ｗの崩壊を阻止しておくが、この工程も公知の工程である。

＜４＞鉄筋ユニットの組み立て。

＜４−１＞先行鉄筋ユニットの吊り下げ。
先行する鉄筋ユニット１Ａを縦孔の内部に、壁面ｗに平行に吊り下げる。
鉄筋ユニット１の縦方向の主筋１２の長さ、すなわち高さが、縦孔の深さよりも短い場合には、順次主筋１２を縦方向に接続する。
こうして先行する鉄筋ユニット１Ａを孔底まで吊下ろす。

＜４−２＞後行鉄筋ユニットの吊り下げ。
同様にして、後行する鉄筋ユニット１Ｂを縦孔の壁面ｗに平行に吊り下げる。
この吊り下げ位置は、先行鉄筋ユニット１Ａの横配力筋１１の端の重なり部１１ａからわずかに離れた位置に、後行鉄筋ユニット１Ｂの端の重なり部１１ａが位置するように吊り下げる。

＜４−３＞後行鉄筋ユニットの移動。
後行する鉄筋ユニット１Ｂを吊下ろしたら、先行して設置した鉄筋ユニット１Ａに向けてスライドさせる。（図２）
この後行する鉄筋ユニット１Ｂのスライド方向は、縦孔の壁面ｗとほぼ平行方向である。
先行する鉄筋ユニット１Ａの横配力筋１１と、後行する鉄筋ユニット１Ｂの横配力筋１１とは、高さ方向の位置において、横配力筋１１の鉄筋の直径以上の差がある。
そのために後行する鉄筋ユニット１Ｂの横配力筋１１の重なり部１１ａを、先行して設置した鉄筋ユニット１Ａの横配力筋１１の端の重なり部１１ａの間に挿入することができる。
すると、先行した鉄筋ユニット１Ａの横配力筋１１の端の重なり部１１ａと、後行して配置した鉄筋ユニット１Ｂの端の重なり部１１ａとの間に平面視、円形、楕円形、矩形の空間が生じることになる。
なお、図の実施例では、後行する鉄筋ユニット１Ｂのスライド方向が縦孔の壁面ｗとほぼ平行方向である場合について説明したが、縦孔の壁面ｗに向けて直交する方向からスライドさせることによっても、先行して設置した鉄筋ユニット１の横配力筋１１の端の重なり部１１ａの間に後行する鉄筋ユニット１Ｂを挿入することもできる。

＜４−４＞最後の鉄筋ユニット。
縦孔の壁面ｗの円周に沿って、複数の分割した鉄筋ユニット１を順次、先行する鉄筋ユニット１Ａに向けて、後行する鉄筋ユニット１Ｂをスライドさせながら連結してゆく。
しかし最後の鉄筋ユニット１は縦孔の壁面ｗに沿ってスライドさせる余裕がない。
だが、縦孔は全体にわたって掘削した空洞であるから、最後の鉄筋ユニット１は、縦孔の壁面ｗに対してほぼ直交方向から、両側に位置する先行する鉄筋ユニット１Ａに向けてスライドさせることができる。（図４）
すると、最後の鉄筋ユニット１の横配力筋１１の重なり部１１ａを、両側に先行して設置した鉄筋ユニット１の横配力筋１１の端の重なり部１１ａの間に挿入することができる。
こうして縦孔の壁面ｗの全円周に沿って鉄筋ユニット１群を配置することができる。（図５）
この鉄筋ユニット１群の配置は、縦孔の内側に１列を設置する場合だけでなく、同心円状に複数列、配置することもできる。

＜４−５＞後入れ主筋の挿入。
先行して配置した鉄筋ユニット１Ａの横配力筋１１の端の重なり部１１ａと、後行して配置した鉄筋ユニット１Ｂの端の重なり部１１ａとの間の平面視、円形、楕円形、矩形の空間に後入れ主筋２を鉛直に挿入する。（図８）
後入れ主筋２も通常の鉄筋である。
この後入れ主筋２を、鉛直方向に、上記の重なり部１１ａの空間内を挿入する。
すると、隣接する鉄筋ユニット１Ａと鉄筋ユニット１Ｂの位置関係を拘束して妄動することが制約できる。
この後入れ主筋２の挿入は、鉄筋ユニット１間に重なり部１１ａの空間が生じるごとに行うことも、最後にまとめて行うこともできる。
こうして縦孔の壁面ｗの全円周に沿って配置した個別の鉄筋ユニット１群を一体として配置することができる。
鉄筋ユニット１の横配力筋１１と後入れ鉄筋２とは、公知の方法で拘束して一体化する。

＜５＞コンクリートの打設。
縦孔の内部に、その壁面ｗの円周に沿って鉄筋ユニット１群による鉄筋の配置が終わったら、縦孔の内部にコンクリートを打設する。
コンクリートが硬化すれば、地中に大口径のコンクリートのブロック、すなわち深礎を構築することができる。

１：鉄筋ユニット
１１：横配力筋
１２：主筋
１１ａ：重なり部
２：後入れ主筋

Claims (8)

1. 縦孔を掘削する工程と、
   鉄筋ユニットを吊下ろす工程と、
   新たに吊下ろした鉄筋ユニットの横配力筋を、先行して吊下ろした鉄筋ユニットの横配力筋の間に差し込んで配置する工程と、
   鉄筋ユニットと鉄筋ユニットの間の重なり部に後入れ主筋を挿入する工程と、
   縦孔の周囲に鉄筋ユニットを配置した後に、縦孔の内部にコンクリートを打設する工程よりなり、
   前記の鉄筋ユニットは、
   平面視が細長楕円状、長方形状、あるいは台形状の横配力筋を、高さ方向に均等な間隔で複数段配置し、
   この複数段の横配力筋群を、縦方向の主筋群で接続してあり、
   特に横配力筋の端の重なり部には縦方向の主筋を配置せず、
   先行鉄筋ユニットの端の重なり部の間に、後行鉄筋ユニットの端の重なり部を差し込んだ後に、
   横配力筋の端の重なり部と重なり部に、後入れ主筋を挿入できる空間を形成し得る鉄筋ユニットである、
   深礎工法。
   
2. 前記の鉄筋ユニットに配置する横配力筋は、
   一段で閉合している形状である、
   請求項１記載の深礎工法。
   
3. 前記の鉄筋ユニットに配置する横配力筋は、
   一段で閉合せず、スパイラル状に加工した形状である、
   請求項１記載の深礎工法。
   
4. 前記の鉄筋ユニットと鉄筋ユニットの連結は、
   後行する鉄筋ユニットを、
   先行して設置した鉄筋ユニットに向けてスライドして行う、
   請求項１記載の深礎工法。
   
5. 後行する鉄筋ユニットのスライド方向は、
   縦孔の壁面とほぼ平行方向であり、
   最後の鉄筋ユニットのみ、縦孔の壁面に対してほぼ直交方向である、
   請求項１記載の深礎工法。
   
6. 後行する鉄筋ユニットのスライド方向は、
   縦孔の壁面に対してほぼ直交方向である、
   請求項１記載の深礎工法。
   
7. 先行する鉄筋ユニットの最下段の横配力筋と主筋の下端との間隔は、
   後行する鉄筋ユニットの最下段の横配力筋と主筋の下端との間隔と同一ではなく、
   横配力筋の鉄筋１本の直径よりも大きい寸法差を設けてある、
   請求項１記載の深礎工法。
   
8. 縦孔の壁面に沿って並べた鉄筋ユニットにより構成し、
   前記の鉄筋ユニットは、
   平面視が細長楕円状、長方形状、あるいは台形状の横配力筋を、高さ方向に均等な間隔で複数段配置した鉄筋籠であり、
   隣接する鉄筋ユニットの間には重なり部があり、
   重なり部には後入れ主筋を挿入してあり、
   内部にコンクリートを打設してある、
   深礎の構造。

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