JP2023009672A - 逆打ち支柱の建込み方法及びこれに用いる逆打ち支柱 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート杭に逆打ち支柱を精度良く建て込むことが可能な逆打ち支柱の建込み方法及び逆打ち支柱を提供することである。【解決手段】地盤３０に設けられた杭孔３１に逆打ち支柱１を建て込む、逆打ち支柱の建込み方法であって、逆打ち支柱１の根入れ部３の下端に、下方に向けて延びる精度保持用鋼材２０を固定する工程と、精度保持用鋼材２０が固定された逆打ち支柱１を杭孔３１に挿入する工程と、精度保持用鋼材２０及び根入れ部３をコンクリート杭に固定する工程と、を有することを特徴とする逆打ち支柱の建込み方法及びこれに用いる逆打ち支柱１。【選択図】図６

Description

本発明は、逆打ち支柱の建込み方法及びこれに用いる逆打ち支柱に関する。

地上部分と地下部分とを有する建築物を構築する工法として、逆打ち工法が知られている。逆打ち工法では、地下架構を構築するために地盤を掘削する前に、建築物の地上部分を支持するための逆打ち支柱を地盤に設けた杭孔に建て込んでおくことで、地盤を掘削して地下架構の構築を行いつつ、逆打ち支柱上への地上部分の構築を並行して行うことができる。これにより、地下部分の構築を完了した後に地上部分の構築を進める工法に比べて、建築物の工期を短縮することができる。

このような逆打ち工法において、逆打ち支柱がある程度の長さを有する場合には、先入れ工法が採用されるのが一般的である。先入れ工法では、逆打ち支柱は、杭孔にコンクリートが打設される前に杭孔に挿入され、次いで杭孔にコンクリートが打設されることで、根入れ部において場所打ちのコンクリート杭に固定される（例えば特許文献１参照）。

特開２００２－５４１６４号公報

逆打ち支柱が鉛直方向に対して傾斜した姿勢でコンクリート杭に固定されると、梁との取り合い、地上部分の施工などに大きな影響を及ぼすため、コンクリート杭が硬化するまでの間、逆打ち支柱を精度良く鉛直姿勢に支持することが求められる。

しかし、逆打ち支柱を挿入した状態で杭孔にコンクリートを打設すると、コンクリートが高さの偏りなどによって流れを生じ、当該流れによって根入れ部に側圧が加わって逆打ち支柱の鉛直度が低下する虞があるという問題点があった。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、コンクリート杭に逆打ち支柱を精度良く建て込むことが可能な逆打ち支柱の建込み方法及び逆打ち支柱を提供することにある。

本発明の逆打ち支柱の建込み方法は、地盤に設けられた杭孔に逆打ち支柱を建て込む、逆打ち支柱の建込み方法であって、前記逆打ち支柱の根入れ部の下端に、下方に向けて延びる精度保持用鋼材を固定する工程と、前記精度保持用鋼材が固定された前記逆打ち支柱を前記杭孔に挿入する工程と、前記精度保持用鋼材及び前記根入れ部をコンクリート杭に固定する工程と、を有することを特徴とする。

本発明の逆打ち支柱の建込み方法は、上記構成において、前記精度保持用鋼材が、少なくとも１つの貫通孔を備えているのが好ましい。

本発明の逆打ち支柱は、地盤に設けられた杭孔に建て込まれる逆打ち支柱であって、根入れ部の下端に、下方に向けて延びる精度保持用鋼材が固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、コンクリート杭に逆打ち支柱を精度良く建て込むことが可能な逆打ち支柱の建込み方法及び逆打ち支柱を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る逆打ち支柱の建込み方法に用いられる逆打ち支柱の正面図である。 図１におけるＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図１に示す精度保持用鋼材の拡大正面図である。 図３におけるＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 （ａ）は、地盤に設けた杭孔を示す図であり、（ｂ）は同図（ａ）に示す杭孔に鉄筋を建て込んだ状態を示す図である。 （ａ）は、精度保持用鋼材が固定された逆打ち支柱を杭孔に挿入した状態を示す図であり、（ｂ）は、杭孔に打設されたコンクリートに精度保持用鋼材が埋没した状態を示す図である。 （ａ）は、杭孔に打設されたコンクリートに精度保持用鋼材及び根入れ部の一部が埋没した状態を示す図であり、（ｂ）は、杭孔に打設されたコンクリートによりコンクリート杭が形成された状態を示す図である。 コンクリート杭に逆打ち支柱が固定された後、地下部分を構築しつつ地上部分を構築している状態を示す図である。 変形例の精度保持用鋼材の拡大正面図である。 図９におけるＣ－Ｃ線に沿う断面図である。 図３に示す精度保持用鋼材が固定された変形例の逆打ち支柱の一部を示す図である。 図１１におけるＤ－Ｄ線に沿う断面図である。 図８に示す精度保持用鋼材が固定された変形例の逆打ち支柱の一部を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る逆打ち支柱の建込み方法及び逆打ち支柱について、図面を参照しつつ詳細に例示説明する。

図１に示す逆打ち支柱１は、本発明の一実施形態に係る逆打ち支柱の建込み方法において、地盤に設けられた杭孔に建て込まれるものである。

逆打ち支柱１は、所定の長さの真っ直ぐな柱状に形成されている。本実施形態では、図２に示すように、逆打ち支柱１は、矩形断面の鋼管により形成されたボックス型となっており、その内部は中空である。逆打ち支柱１の下側部分における外周面には、地下架構を構成するマットスラブに逆打ち支柱１を係止させるための複数のスタッド２が上下方向及び水平方向に互いに所定間隔を空けて並べて固定されている。なお、図１においては、便宜上、１つのスタッド２にのみ符号を付している。逆打ち支柱１の複数のスタッド２が固定された部分よりも下側部分は根入れ部３となっている。根入れ部３は、逆打ち支柱１の、杭孔に打設されたコンクリートに挿入されて当該コンクリートが硬化したコンクリート杭に固定される部分である。逆打ち支柱１の下端は下端閉塞壁４により閉塞されている。

逆打ち支柱１は、上端にヤットコ（仮杭）１０が取り付けられた構成としてもよい。ヤットコ１０としては、例えば、逆打ち支柱１と同一寸法の矩形断面の鋼管により所定の長さの真っ直ぐで中空の柱状に形成され、上端部に一対の吊下げ用フック１１を備えるとともに、側面に落下防止用の複数の羽根状のストッパ１２が固定された構成のものを用いることができる。

逆打ち支柱１の根入れ部３の下端には、精度保持用鋼材２０が固定されている。精度保持用鋼材２０は、逆打ち支柱１の根入れ部３の下端から下方に向けて延びている。

図３、図４に示すように、本実施形態では、精度保持用鋼材２０は、Ｈ型鋼により形成されている。具体的には、精度保持用鋼材２０は、厚板により細長い矩形形状に形成されたウェブ２１と、それぞれ厚板により細長い矩形形状に形成されてウェブ２１の両側部に連なる一対のフランジ２２とを備えており、上下方向に垂直な断面形状が上端から下端まで一様なＨ形となっている。精度保持用鋼材２０は、逆打ち支柱１と同軸となる姿勢で、その上端において逆打ち支柱１の下端閉塞壁４の下面に、例えば溶接等によって固定されている。

精度保持用鋼材２０の幅寸法（フランジ２２の水平方向の幅寸法）及び奥行き寸法（一対のフランジ２２の外側面の間の寸法）は、逆打ち支柱１の根入れ部３の水平方向の幅寸法及び奥行き寸法よりも小さくなっている。すなわち、精度保持用鋼材２０は逆打ち支柱１の根入れ部３よりも細くなっている。

精度保持用鋼材２０は、少なくとも１つの貫通孔２３を備えた構成とするのが好ましい。本実施形態では、精度保持用鋼材２０は、ウェブ２１の幅方向中心位置に、それぞれウェブ２１を水平方向に貫通するとともに上下方向に等しい間隔を空けて並べて配置された５つの円形の貫通孔２３を備えるとともに、それぞれのフランジ２２のウェブ２１を挟んだ両側位置に、それぞれフランジ２２を水平方向に貫通するとともに上下方向に等しい間隔を空けて並べて配置された５つの円形の貫通孔２３を備えた構成とされている。なお、精度保持用鋼材２０に設ける貫通孔２３の個数や配置、形状は種々変更可能である。また、貫通孔２３は、硬化前のコンクリートが通過可能な大きさとされる。

次に、逆打ち工法により地上部分と地下部分とを有する建築物を構築する際に、本実施形態の逆打ち支柱の建込み方法によって、地盤に設けられた杭孔に逆打ち支柱１を建て込む手順について説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、逆打ち工法によって建築物を構築する建設現場の地盤３０の、逆打ち支柱１の立設予定位置に、ドリルなどの掘削装置を用いて所定深さの杭孔３１を掘削する。図示する場合では、杭孔の形状は、底部のみが拡径する円筒状となっているが、その形状は適宜変更可能である。次に、図５（ｂ）に示すように、杭孔３１の底部側の所定位置に鉄筋３２を建て込む。

次に、図１に示すように、逆打ち支柱１の根入れ部３の下端に、下方に向けて延びる精度保持用鋼材２０を固定する。精度保持用鋼材２０は、予め工場において逆打ち支柱１の根入れ部３を構成する部材に固定するようにしてもよく、建設現場において逆打ち支柱１の根入れ部３の下端に固定するようにしてもよい。

また、逆打ち支柱１の上端にヤットコ１０を取り付ける。

次に、図６（ａ）に示すように、下端に精度保持用鋼材２０が固定された逆打ち支柱１を、ヤットコ１０の吊下げ用フック１１に接続したワイヤー３３を用いてクレーン（不図示）で吊り下げて、下端側から杭孔３１に挿入する。このとき、杭孔３１の開口部の上方に架台３４を設置し、架台３４に設けたガイドローラ３５で逆打ち支柱１及びヤットコ１０を案内しながら垂直姿勢で杭孔３１に挿入する。また、逆打ち支柱１の外周面の逆打ち支柱１の軸心を挟んで互いに対向する位置に、複数のパンタグラフ式のジャッキ３６を装着する。

逆打ち支柱１が、その下端が杭孔３１の所定深さに達する位置まで挿入されると、ストッパ１２が架台３４に支持されて、逆打ち支柱１は当該位置に保持される。逆打ち支柱１の上下方向位置は、架台３４に設けたジャーナルジャッキ３７で調整する。次に、複数のパンタグラフ式のジャッキ３６を開いて杭孔３１の壁面にジャッキ３６を当接させる。逆打ち支柱１が杭孔３１に所定深さまで挿入された状態において、ヤットコ１０はガイドローラ３５に支持されているので、逆打ち支柱１は、上下に離れたジャッキ３６とガイドローラ３５とにおいて鉛直姿勢に支持される。左右のパンタグラフ式のジャッキ３６の開き加減及びガイドローラ３５の位置を調整することで、逆打ち支柱１の鉛直度が所定範囲内となるように適宜調整する。逆打ち支柱１の鉛直度の測定は、逆打ち支柱１の外周面に取り付けた傾斜計（不図示）を用いて行うことができる。

次に、、杭孔３１にトレミー管３８を建て込み、トレミー管３８を通して杭孔３１の内部にコンクリート３９を打設して、精度保持用鋼材２０及び根入れ部３を、硬化したコンクリート３９すなわち鉄筋３２が埋設された場所打ちのコンクリート杭に固定する。

ここで、コンクリート３９は、杭孔３１の内部に所定の打設スピードで徐々に打設されるので、図６（ｂ）に示すように、杭孔３１に打設されたコンクリート３９の杭孔３１の底部からの高さが逆打ち支柱１の根入れ部３に達する高さとなる前に、精度保持用鋼材２０が硬化前のコンクリート３９に埋設されるとともに、下方側から硬化する当該コンクリート３９に固定される。これにより、逆打ち支柱１は、コンクリート３９がまだ根入れ部３に達していない状態で、根入れ部３の下端に固定された精度保持用鋼材２９において硬化したコンクリート３９を介して杭孔３１に支持される。

この状態から、さらにコンクリート３９が杭孔３１の内部に所定の打設スピードで徐々に打設されると、図７（ａ）に示すように、コンクリート３９が根入れ部３の部分にまで達する。このとき、逆打ち支柱１は、根入れ部３の下端に固定された精度保持用鋼材２９において硬化したコンクリート３９を介して杭孔３１に支持された状態となっているので、硬化前のコンクリート３９が高さの偏りなどによって流れを生じ、当該流れにより根入れ部３に側圧が加わっても、逆打ち支柱１は当該側圧によって位置ずれを生じることなく、精度良く鉛直姿勢に維持される。

そして、さらにコンクリート３９が杭孔３１の内部に所定の打設スピードで徐々に打設され、図７（ｂ）に示すように、根入れ部３の上端位置となる高さにまでコンクリート３９が打設されると、逆打ち支柱１は精度保持用鋼材２９及び根入れ部３において硬化したコンクリート３９すなわち鉄筋３２が埋設された場所打ちのコンクリート杭に固定される。

このように、本実施形態の逆打ち支柱の建込み方法によれば、逆打ち支柱１の根入れ部３の下端に、下方に向けて延びる精度保持用鋼材２０を固定し、精度保持用鋼材２０が固定された逆打ち支柱１を杭孔３１に挿入した後、杭孔３１にコンクリート３９を打設して精度保持用鋼材２０及び根入れ部３をコンクリート杭に固定するようにしたので、硬化前のコンクリート３９の流れによって逆打ち支柱１が位置ずれを生じることを抑制して、コンクリート杭に逆打ち支柱１を精度良く建て込むことができる。

精度保持用鋼材２０は、逆打ち支柱１の根入れ部３よりも細くなっているので、精度保持用鋼材２０が硬化前のコンクリート３９に埋設された状態において、当該コンクリート３９に流れが生じても、精度保持用鋼材２０がコンクリート３９から受ける側圧は根入れ部３が受ける側圧よりも小さく、逆打ち支柱１が位置ずれを生じる虞を低減することができる。

特に、本実施形態の逆打ち支柱の建込み方法において、精度保持用鋼材２０を、少なくとも１つの貫通孔２３を備えた構成とした場合には、精度保持用鋼材２０が硬化前のコンクリート３９に埋設された状態において、当該コンクリート３９に流れが生じても、当該コンクリート３９が貫通孔２３を通過して流れるようにして、精度保持用鋼材２０がコンクリート３９から受ける側圧をさらに低減することができる。これにより、精度保持用鋼材２０が硬化前のコンクリート３９に埋設されたときに逆打ち支柱１が位置ずれを生じることを抑制して、コンクリート杭に逆打ち支柱１をさらに精度良く建て込むことができる。

上記と同様の手順で、建築物に必要な所定本数の逆打ち支柱１を、地盤３０に設けた所定数の杭孔３１のそれぞれのコンクリート杭に固定する。全ての逆打ち支柱１が硬化した対応する杭孔３１のコンクリート杭に固定されると、杭孔３１を埋め戻した後、図８に示すように、逆打ち支柱１に支持させて建築物の地上部分４０を構築する作業を進めるとともに、地盤３０を所定深さにまで掘削し、その底部にトレミー管３８からコンクリートを打設してて建築物の地下架構の耐圧盤を形成するなど地下部分４１を構築する作業を進める。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施形態では、ボックス型の逆打ち支柱１の根入れ部３の下端に、Ｈ型鋼で形成された精度保持用鋼材２０を固定するようにしているが、逆打ち支柱１及び精度保持用鋼材２０の形状ないし形態は種々変更可能である。

例えば、図９、図１０に示すように、ボックス型の逆打ち支柱１の根入れ部３の下端に、クロスＨ型鋼で形成された精度保持用鋼材２０を固定するようにしてもよい。具体的には、精度保持用鋼材２０は、それぞれ厚板により細長い矩形形状に形成されるとともに互いに幅方向中心位置で直交する一対のウェブ２１と、それぞれ厚板により細長い矩形形状に形成されて、それぞれのウェブ２１の両側部に連なる４つのフランジ２２とを備え、上下方向に垂直な断面形状が上端から下端まで一様なクロスＨ形となるものであってもよい。この場合においても、精度保持用鋼材２０は、例えば一対のウェブ２１のそれぞれに、ウェブ２１を水平方向に貫通するとともに上下方向に等しい間隔を空けて並べて配置された５つの円形の貫通孔２３を備えた構成とするなど、少なくとも１つの貫通孔２３を備えた構成とするのが好ましい。クロスＨ型鋼で形成された構成とすることで、精度保持用鋼材２０を四方に対称な形状として、コンクリート３９の内部で動きづらくすることができる。なお、左右一対のフランジ２２の外側を向く面に、精度保持用鋼材２０をコンクリート３９と一体化させるための複数のスタッド２４を取り付けた構成としてもよい。

また、本実施形態では、逆打ち支柱１はボックス型となっているが、逆打ち支柱１はクロスＨ形鋼で形成された構成としてもよい。具体的には、逆打ち支柱１は、図１１、図１２に示すように、それぞれ厚板により細長い矩形形状に形成されるとともに互いに幅方向中心位置で直交する一対のウェブ１ａと、それぞれ厚板により細長い矩形形状に形成されて、それぞれのウェブ１ａの両側部に連なる４つのフランジ１ｂとを備え、上下方向に垂直な断面形状が上端から下端まで一様なクロスＨ形となるものであってもよい。

さらに、逆打ち支柱１をクロスＨ形鋼で形成された構成とした場合には、図１１に示すように、精度保持用鋼材２０としてＨ型鋼で形成されたものを用いてもよく、図１３に示すように、精度保持用鋼材２０としてクロスＨ型鋼で形成されたものを用いてもよい。何れの場合も、精度保持用鋼材２０は、逆打ち支柱１よりも細く形成されているのが好ましい。

１ 逆打ち支柱
１ａ ウェブ
１ｂ フランジ
２ スタッド
３ 根入れ部
４ 下端閉塞壁
１０ ヤットコ
１１ 吊下げ用フック
１２ ストッパ
２０ 精度保持用鋼材
２１ ウェブ
２２ フランジ
２３ 貫通孔
２４ スタッド
３０ 地盤
３１ 杭孔
３２ 鉄筋
３３ ワイヤー
３４ 架台
３５ ガイドローラ
３６ ジャッキ
３７ ジャーナルジャッキ
３８ トレミー管
３９ コンクリート
４０ 地上部分
４１ 地下部分

Claims (3)

1. 地盤に設けられた杭孔に逆打ち支柱を建て込む、逆打ち支柱の建込み方法であって、
   前記逆打ち支柱の根入れ部の下端に、下方に向けて延びる精度保持用鋼材を固定する工程と、
   前記精度保持用鋼材が固定された前記逆打ち支柱を前記杭孔に挿入する工程と、
   前記精度保持用鋼材及び前記根入れ部をコンクリート杭に固定する工程と、を有することを特徴とする逆打ち支柱の建込み方法。
2. 前記精度保持用鋼材が、少なくとも１つの貫通孔を備えている、請求項１に記載の逆打ち支柱の建込み方法。
3. 地盤に設けられた杭孔に建て込まれる逆打ち支柱であって、
   根入れ部の下端に、下方に向けて延びる精度保持用鋼材が固定されていることを特徴とする逆打ち支柱。

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