JP2015001113A - 構真柱の建込み方法 - Google Patents

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【課題】工程数を減らして、硬化コンクリートと構真柱との密着度を向上させることが可能な構真柱の建込み方法を提供する。
【解決手段】構真柱5が取り付けられたトレミー管4を、構真柱5側を先端として地盤に掘削された孔2内に挿入し、トレミー管4を用いてコンクリートCを孔2内に打設しながら、当該打設されたコンクリートC内に前記構真柱の下端部を入れた状態を維持しつつ構真柱5を所定深度まで引き上げ、構真柱5を所定深度で保持するとともに、トレミー管4を構真柱5から取り外してトレミー管4を孔2内から引き抜くことを特徴とする。
【選択図】図2

Description

この発明は、場所打ち杭の築造に伴って杭孔に建込まれる構真柱の建込み方法に関する。
建物の地下階を構築する工法の1つとして逆打ち工法が知られている。これは地表面から下に構築される地下部分の各階の床を山留壁の支保工として構築しながら、地盤を各階ごとに掘り下げていく工法である。この工法は周辺地盤に変状を及ぼすことが少なく、また地下工事と地上工事とを並行して進めることができるため、工期短縮が図れるなどのメリットがある。
この逆打ち工法において、基礎杭を場所打ち杭とする場合、上階の床や荷重の作用する梁を支承するための構真柱が場所打ち杭上に設置される。構真柱は場所打ち杭の築造の際に杭孔に建込まれるが、その建込み方式としては従来、2つの方式が一般に採用されている(例えば特許文献1参照)。すなわち、杭孔への鉄筋籠の建込み後、構真柱を建込んでからコンクリートを打設する方式(同文献の図1参照)と、コンクリートを打設してからその直後に構真柱を建込む方式(同文献の図8参照)である。
特開2003ー313862
しかしながら、上記両方式ともに、構真柱の建込みとコンクリートの打設とが別工程として行われるので、工程数が多くなり手間がかかる。
また、構真柱が打設コンクリート中に入り込んでいくとき、構真柱がスライム等の不良コンクリート部を通過するため、出来上がりの硬化コンクリートと構真柱との密着度が低下してしまうおそれがある。
そこで、本発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、工程数を減らして、硬化コンクリートと構真柱との密着度を向上させることが可能な構真柱の建込み方法を提供することにある。
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、構真柱が取り付けられたトレミー管を、前記構真柱側を先端として地盤に掘削された孔内に挿入し、
前記トレミー管を用いてコンクリートを前記孔内に打設しながら、当該打設されたコンクリート内に前記構真柱の下端部を入れた状態を維持しつつ前記構真柱を所定深度まで引き上げ、
前記構真柱を前記所定深度で保持するとともに、前記トレミー管を前記構真柱から取り外して前記トレミー管を前記孔内から引き抜くことを特徴とする構真柱の建込み方法にある。
上記建込み方法において、前記構真柱は、前記トレミー管の一端に前記トレミー管と同軸的に接続された管状体であり、且つ前記トレミー管に対して着脱自在である構成を採ることができる。この場合、前記構真柱は、前記トレミー管とほぼ同径の単管である構成を採ることができる。
あるいは、前記構真柱は、前記トレミー管の外径よりも大きい内径を有する単管であり、前記トレミー管の外周を囲うように設けられる構成を採ることもできる。さらに、前記構真柱は、前記トレミー管とほぼ同径の内管及び当該内管の外周に設けられる外管を有する二重管である構成を採ることもできる。前記構真柱は、前記構真柱の外周側面を貫通する貫通穴を前記構真柱の上端部に有する構成を採用すると良い。
また、上記建込み方法において、前記構真柱は、前記トレミー管の外周に着脱自在に取り付けられた棒状体である構成を採ることができる。この場合、前記トレミー管は、錘を備えており、前記錘、前記トレミー管及び前記構真柱を含む全体の重心位置がトレミー管の軸心上に位置する構成を採用すると良い。
この発明によれば、トレミー管の杭孔への挿入に伴って構真柱が杭孔に建込まれるので、従来工法に比べて工程数を低減することができる。また、構真柱がコンクリート不良部を通過することがないので、硬化コンクリートと構真柱との密着度を向上させることができる。
この発明の第1実施形態に係る杭孔の側断面図であり、(a)は安定液を満たした杭孔に鉄筋籠を建て込んだ状態を示し、(b)はトレミー管及び構真柱を杭孔に挿入している状態を示し、(c)は構真柱の下端を着底させた状態を示し、(d)はコンクリートを杭孔内に打設している状態を示している。 この発明の第1実施形態に係る杭孔の側断面図であり、(e)はトレミー管及び構真柱を引き上げている状態を示し、(f)はコンクリートの打設を完了した状態を示し、(g)はトレミー管と構真柱との接続を解除して構真柱を残置し、構真柱の芯出し状態を示している。 第1実施形態に係るフローを示す図である。 第1実施形態で使用する構真柱の別例を示す平面図である。 この発明の第2実施形態に係る杭孔の側断面図であり、(a)は安定液を満たした杭孔に鉄筋籠を建て込んだ状態を示し、(b)はトレミー管及び構真柱を杭孔に挿入している状態を示し、(c)は構真柱の下端を着底させた状態を示し、(d)はコンクリートを杭孔内に打設している状態を示している。 この発明の第2実施形態に係る杭孔の側断面図であり、(e)はトレミー管及び構真柱を引き上げている状態を示し、(f)はコンクリートの打設を完了した状態を示し、(g)はトレミー管と構真柱との接続を解除して構真柱を残置し、構真柱の芯出し状態を示している。 第2実施形態で使用する構真柱とトレミー管との接続例を示す断面図である。 第2実施形態に係るフローを示す図である。 第2実施形態で使用する構真柱の別例を示す断面図である。 この発明の第3実施形態に係る杭孔の側断面図であり、(a)は安定液を満たした杭孔に鉄筋籠を建て込んだ状態を示し、(b)はトレミー管及び構真柱を杭孔に挿入している状態を示し、(c)はトレミー管の下端を着底させた状態を示し、(d)はコンクリートを杭孔内に打設している状態を示している。 この発明の第3実施形態に係る杭孔の側断面図であり、(e)はトレミー管及び構真柱を引き上げている状態を示し、(f)はコンクリートの打設を完了した状態を示し、(g)はトレミー管と構真柱との接続を解除して構真柱を残置し、構真柱の芯出し状態を示している。 第3実施形態で使用する構真柱の例を示す平面図である。 第3実施形態で使用する構真柱とトレミー管との接続例を示し、(a)は平面図、(b)(a)のA−A線矢視断面図である。 第3実施形態に係るフローを示す図である。
この発明の実施形態についてを図面を参照しながら以下に説明する。
図1、図2は、この発明の第1実施形態を示す断面図である。また、図3は、第1実施形態に係るフローを示す図である。
図1(a)は、場所打ち杭築造のために、安定液1を満たしながら杭孔2を掘削した後、杭孔2に鉄筋籠3を建込んだ状態を示している。
この第1実施形態では、鉄筋籠3の杭孔2への挿入(ステップS1)後、図1(b)に示すように(図面の簡略化のために鉄筋籠3のフープ筋は一部省略、(c)以下も同じ)、トレミー管4に構真柱5を着脱自在に取り付けて(ステップS2)、トレミー管4及び構真柱5を杭孔2に挿入する(ステップS3)。構真柱は、一般的にH形断面や十字形断面の鋼材が用いられるが、この第1実施形態では構真柱5として管状体、具体的にはトレミー管4とほぼ同径の単管である円形鋼管を用いる。
この構真柱5の上端にはフランジ6が設けられている。他方、トレミー管4は管ユニット4aを多数本接続しながら杭孔2に挿入され、これら管ユニット4aどうしを接続するために上下端にフランジ7が設けられている。構真柱5はそのフランジ6と先端の管ユニット4aのフランジ7とをボルト18等により接合することにより、トレミー管4に同軸的に接続される。構真柱5と管ユニット4aはボルト18等により接合されるため、短時間で容易に着脱が可能である。
また、構真柱5と管ユニット4aの接続状態において、構真柱5の内部はトレミー管4と連通状態にある。すなわち、この実施形態では、構真柱5は後述するコンクリートの打設まではトレミー管4の一部として機能する。なお、構真柱5の外周には地中梁と接合するための接合部材8が設けられている。
以上のようにして先端に構真柱5を接続したトレミー管4を杭孔2に挿入し、同図(c)に示すように、構真柱5の先端を孔底に着底させる(ステップS4)。なお、必要に応じてスライム処理等の孔底処理を行う。次いで、同図(d)に示すようにコンクリートの打設を開始する(ステップS5)。打設コンクリートCは、図2(e)に示すように、通常の場所打ち杭施工の場合と同様に、トレミー管4を引き上げながら(ステップS6)、その先端すなわち構真柱5の先端から打設する。その際、トレミー管4の引き上げに伴って管ユニット4aは順次回収される。そして、同図(f)に示すように、コンクリートの打設が完了したら(ステップS7)、構真柱5を所定深度位置に適宜の保持手段9により保持するとともに、トレミー管4を構真柱5から取り外す(同図(g)、ステップS8)。続いて、トレミー管を回収し(ステップS9)、構真柱5には芯出し装置10を取り付けて杭孔芯と一致させる(ステップS10)。以上によって、構真柱5の建込みを完了する。なお、打設コンクリートCの硬化後は、杭孔2は埋め戻される。
図4は、本実施形態で使用する構真柱15の別の例を示している。この例は、円形鋼管15aの外周に軸方向に延びるT字形の補強プレート15bを90度の角度間隔をおいて設けたものである。言い換えれば、構真柱として用いられている十字形断面の鋼材の中心部を円形鋼管15aに置き換えたものである。円形鋼管15aはトレミー管4の先端に接続され、トレミー管の一部として機能する。
上記実施形態によれば、トレミー管4の杭孔2への挿入に伴って構真柱5が杭孔2に建込まれるので、従来工法に比べて工程数が減り施工時間を短縮することができる。係る場合に、構真柱5とトレミー管4とが同軸になるようにトレミー管4の下端に構真柱5を接続して、トレミー管4及び構真柱5を杭孔2内に挿入し、コンクリート打設後はトレミー管4のみを地上へ回収するため、従来よりもトレミー管の挿入及び引き抜き距離が短くてすむ。これにより、施工時間を大幅に短縮することができる。
また、構真柱5がコンクリート不良部を通過することがないので、硬化コンクリートCと構真柱5との密着度に影響を及ぼすことがない。
また、構真柱5は、トレミー管4とほぼ同径の単管であるため、コンクリートの打設圧を変化させることがない。
そして、杭孔内に構真柱を建て込んだ後、杭孔にトレミー管を挿入してコンクリートを打設する従来の工法では、トレミー管の挿入時には杭孔中に構真柱がすでに存在しているため、トレミー管を挿入したり、引き抜いたりするためのスペースが狭い。このため、当該工法では、コンクリート打設時にトレミー管が構真柱や孔壁に引っ掛かり、打設中断トラブルが発生する危険性があった。
しかしながら、本実施形態によれば、構真柱5がトレミー管4と軸方向に連続してトレミー管の一部として機能しているので、トレミー管4の挿入時には十分なスペースがあり、コンクリート打設中断のトラブルが発生することはない。
さらに、杭孔内にコンクリートを打設した後、杭孔に構真柱を建込む従来の工法では、打設コンクリートの硬化前に構真柱を杭孔に建込む必要があるため、建込みに時間がかかると構真柱を所定位置に設置できないおそれがあった。
しかしながら、本実施形態によれば、構真柱5はコンクリートの打設に伴って設置されるので、コンクリートの硬化時間を考慮することなく所定位置に精度よく設置することができる。
図5、図6は、この発明の第2実施形態を示す断面図である。また、図7は、第2実施形態で使用する構真柱とトレミー管との接続例を示す断面図、図8は、第2実施形態に係るフローを示す図である。
図5(a)は、場所打ち杭築造のために、安定液1を満たしながら杭孔2を掘削した後、杭孔2に鉄筋籠3を建込んだ状態を示している。
この第1実施形態においても、鉄筋籠3の杭孔2への挿入(ステップS1)後、図5(b)に示すように(図面の簡略化のために鉄筋籠3のフープ筋は一部省略、(c)以下も同じ)、トレミー管4に構真柱25を着脱自在に取り付けて(ステップS2)、トレミー管4及び構真柱25を杭孔2に挿入する(ステップS3)。ここで、上記第1実施形態では構真柱としてトレミー管4とほぼ同径の円形鋼管を用いたが、この第2実施形態では、構真柱25としてトレミー管4の外径よりも大きい内径を有する単管である円形鋼管(角形鋼管であってもよい)を用いる。
構真柱25は図7に示すように、トレミー管4の外周、より具体的には先端の管ユニット4aの外周を囲うように設けられる。構真柱25とトレミー管4とを接続するために、構真柱25の上端には内向きのフランジ10が形成されるとともに、連結プレート11が設けられる。この連結プレート11にはトレミー管4の内径と同径の穴11aが形成されている。構真柱25の建込み時には、まず先端の管ユニット4aのフランジ7とその上部に接続される管ユニット4aのフランジ7との間に連結プレート11を挟み込み、ボルト12により上下の管ユニット4a、4aを接続する。次に、トレミー管4を構真柱25内に挿入し、ボルト13により連結プレート11を構真柱25のフランジ11に接続する。
構真柱25の下端には内向きのフランジ14が設けられている。このフランジ14と管ユニット4aのフランジ7との間には、構真柱25の建て込み時やコンクリート打設時に浮力の影響を抑制するために、構真柱25内に安定液1を入り込ませ、またコンクリートを入り込ませるための環状の隙間16が設けられている。また、構真柱25の上端部には、空気抜きのための複数の貫通穴17が外周側面を貫通して設けられている。
以上のようにして先端に構真柱25を接続したトレミー管4を杭孔2に挿入し、図5(c)に示すように、トレミー管4の先端を孔底に着底させる(ステップS4)。なお、必要に応じてスライム処理等の孔底処理を行う。次いで、同図(d)に示すようにコンクリートの打設を開始する(ステップS5)。打設コンクリートCは、図6(e)に示すように、トレミー管4を引き上げながら(ステップS6)、構真柱25内の先端の管ユニット4aから打設する。その際、トレミー管4の引き上げに伴って管ユニット4aは順次回収される。そして、同図(f)に示すように、コンクリートの打設が完了したら(ステップS7)、構真柱25を所定深度位置に適宜の保持手段9により保持するとともに、図7に示したボルト13を取り外してトレミー管4を構真柱25から取り外す(同図(g)、ステップS8)。続いて、トレミー管を回収し(ステップS9)、構真柱25には芯出し装置10を取り付けて杭孔芯と一致させる(ステップS10)。以上によって、構真柱25の建込みを完了する。なお、打設コンクリートCの硬化後は、杭孔2は埋め戻される。
図9は、第2実施形態で使用する構真柱35の別の例を示している。この例では、構真柱35は、トレミー管4とほぼ同径の内管19及び内管19の外周に設けられる外管20を有する二重管で構成されている。内管19及び外管20はいずれも円形鋼管からなるが、外管20は角形鋼管であってもよい。内管19及び外管20の各下端間は底板21によって閉鎖され、内管19及び外管20は一体となっている。構真柱35は、内管19とトレミー管4とが連通するように先端の管ユニット4aに接続され、内管19はコンクリートの打設時にはトレミー管4の一部として機能する。
この構真柱35の場合、構真柱35の建て込み時やコンクリート打設時に浮力の影響を抑制するために、外管20内に安定液1を入り込ませ、またコンクリートを入り込ませるための複数の貫通穴22が外管20の下端部に設けられている。貫通穴22は底板21に設けるようにしてもよい。外管20の上端部に空気抜きのための貫通穴を設ける点は、図7に示した構真柱25の場合と同様である。この構真柱35の場合、杭孔2へのコンクリート打設完了後、内管19及び外管20が杭孔2に残置されることになる。
以上の第2実施形態によっても、トレミー管4の杭孔2への挿入に伴って構真柱25、35が杭孔2に建込まれるので、第1実施形態と同様の効果が得られる。
また、構真柱25の径あるいは構真柱35を構成する外管20の径は、設計荷重に応じて調整することができるため、構真柱25、35は様々な設計荷重の構築構造物に対応することができる。さらに、構真柱35のように、構真柱を一体となった内管19及び外管20で構成することにより、内管19をコンクリート打設時にはトレミー管4の一部として機能させるとともに、コンクリート打設後は構築構造物を支持するための強度部材として用いることができる。
図10、図11は、この発明の第3実施形態を示す断面図である。また、図12は、第3実施形態で使用する構真柱の例を示す平面図、図13は、第3実施形態で使用する構真柱とトレミー管との接続例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線矢視断面図、図14は、第3実施形態に係るフローを示す図である。
図10(a)は、場所打ち杭築造のために、安定液1を満たしながら杭孔2を掘削した後、杭孔2に鉄筋籠3を建込んだ状態を示している。
この第3実施形態においても、鉄筋籠3の杭孔2への挿入(ステップS1)後、図10(b)に示すように(図面の簡略化のために鉄筋籠3のフープ筋は一部省略、(c)以下も同じ)、トレミー管4に構真柱45を着脱自在に取り付けて(ステップS2)、トレミー管4及び構真柱45を杭孔2に挿入する(ステップS3)。ここで、上記第1、第2実施形態では構真柱としてトレミー管4に同軸的に接続される管状体を用いたが、この第3実施形態では構真柱45、55は、図12に例示されるように、それぞれH形断面(同図(a))や十字形断面(同図(b)などの棒状の鋼材からなっている。これらの構真柱45、55はトレミー管4の外周に軸方向に沿って取り付けられる。構真柱は、H形断面や十字形断面に限らず、I形、T形、Z形、山形及び溝形の各断面とすることができる。
図13は、H形断面とした構真柱45のトレミー管4への取り付け例を示している。トレミー管4は構真柱45を構成するH形断面鋼材のフランジ45a、45a間に入り込むように配置され、取り付けには矩形の連結プレート23が用いられる。この連結プレート23には上下の管ユニット4a、4aを連通させるための穴23aが形成されている。トレミー管4を構成する上下の管ユニット4a、4aのフランジ7、7間に連結プレート23を挟み込み、フランジ7、7はボルト24により接続される。H形断面鋼材のウェブ45bを挟んだトレミー管の反対側には、フランジ45a、45aにブラケット25が設けられている。このブラケット25に連結プレート23がボルト26により固定され、これによりトレミー管4と構真柱45とが一体化される。構真柱45はその先端がトレミー管4の先端と一致するように取り付けられているが、トレミー管4の先端よりも幾分か上方に位置するように取り付けてもよい。
上記第1、第2実施形態の場合、構真柱はトレミー管4に同軸的に取り付けられるので、全体の重心位置はトレミー管の軸心上にあり、杭孔2への挿入の際にトレミー管に傾きは生じにくい。一方、本実施形態のようにトレミー管4の外周に構真柱45、55を取り付けると、全体の重心位置がトレミー管の軸心からずれてしまい、杭孔2への挿入の際にトレミー管及び構真柱が傾きやすい。このような傾きを防止するために、図12に示すように、トレミー管4に錘27を取り付けるとよい。錘27は、錘27、トレミー管4及び構真柱45(又は55)を含む全体の重心位置がトレミー管4の軸心上に位置するように、トレミー管4に取り付けられる。錘27の取付け位置は、例えば、構真柱45、55及びトレミー管4の各軸心を含む面上であって、トレミー管4を挟む構真柱45、55の反対側である。この錘27は、例えば、適宜の管ユニット4aを選択し、そのフランジ7、7間にボルト等を用いて取り付けることができる。
以上のようにして先端に構真柱45を接続したトレミー管4を杭孔2に挿入し、図10(c)に示すように、トレミー管4の先端を孔底に着底させる(ステップS4)。なお、必要に応じてスライム処理等の孔底処理を行う。次いで、同図(d)に示すようにコンクリートの打設を開始する(ステップS5)。打設コンクリートCは、図11(e)に示すように、通常の場所打ち杭施工の場合と同様に、トレミー管4を引き上げながら(ステップS6)、その先端から打設する。その際、トレミー管4の引き上げに伴って構真柱45も引き上げられ、また管ユニット4aは順次回収される。そして、同図(f)に示すように、コンクリートの打設が完了したら(ステップS7)、構真柱45を所定深度位置に適宜の保持手段9により保持するとともに、図13に示したボルト24を取り外してトレミー管4を構真柱45から取り外す(同図(g)、ステップS8)。続いて、トレミー管を回収し(ステップS9)、構真柱45には芯出し装置10を取り付けて杭孔芯と一致させる(ステップS10)。以上によって、構真柱45の建込みを完了する。なお、打設コンクリートCの硬化後は、杭孔2は埋め戻される。
なお、本実施形態では、構真柱として鋼製のものを示したが、プレキャストコンクリート製のものを用いてもよい。
この第3実施形態によっても、トレミー管の杭孔への挿入に伴って構真柱が杭孔に建込まれるので、従来工法に比べて工程数が減り施工時間を短縮することができる。また、構真柱は上記第1、第2実施形態のようにトレミー管4と軸方向に連続するものではないが、トレミー管の挿入時には十分なスペースがあり、コンクリート打設中断のトラブルが発生することはない。
さらに、構真柱として、設計条件に応じて様々な断面形状の形鋼を用いることができる。これにより、設計の幅を広げることができる。
また、本実施形態でも上記各実施形態と同様の効果が得られる。
なお、上記各実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。
2 杭孔
3 鉄筋籠
4 トレミー管
4a 管ユニット
5、15、25、35、45 構真柱
11 内管
12 外管
C 打設コンクリート

Claims (8)

  1. 構真柱が取り付けられたトレミー管を、前記構真柱側を先端として地盤に掘削された孔内に挿入し、
    前記トレミー管を用いてコンクリートを前記孔内に打設しながら、当該打設されたコンクリート内に前記構真柱の下端部を入れた状態を維持しつつ前記構真柱を所定深度まで引き上げ、
    前記構真柱を前記所定深度で保持するとともに、前記トレミー管を前記構真柱から取り外して前記トレミー管を前記孔内から引き抜くことを特徴とする構真柱の建込み方法。
  2. 前記構真柱は、前記トレミー管の一端に前記トレミー管と同軸的に接続された管状体であり、且つ前記トレミー管に対して着脱自在であることを特徴とする請求項1記載の構真柱の建込み方法。
  3. 前記構真柱は、前記トレミー管とほぼ同径の単管であることを特徴とする請求項2記載の構真柱の建込み方法。
  4. 前記構真柱は、前記トレミー管の外径よりも大きい内径を有する単管であり、前記トレミー管の外周を囲うように設けられることを特徴とする請求項2記載の構真柱の建込み方法。
  5. 前記構真柱は、前記トレミー管とほぼ同径の内管及び当該内管の外周に設けられる外管を有する二重管であることを特徴とする請求項2記載の構真柱の建込み方法。
  6. 前記構真柱は、前記構真柱の外周側面を貫通する貫通穴を前記構真柱の上端部に有することを特徴とする請求項4又は5記載の構真柱の建込み方法。
  7. 前記構真柱は、前記トレミー管の外周に着脱自在に取り付けられた棒状体であることを特徴とする請求項1記載の構真柱の建込み方法。
  8. 前記トレミー管は、錘を備えており、
    前記錘、前記トレミー管及び前記構真柱を含む全体の重心位置が前記トレミー管の軸心上に位置することを特徴とする請求項7記載の構真柱の建込み方法。
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