JP2556215B2 - 構真柱建込方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建物の地下工事をいわゆ
る逆打工法で行う場合において、建物地下階部分の掘削
に先立ち現場築造杭上に建込まれる構真柱の建込方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる逆打工法においては、通常、地
上１階の床・梁コンクリート打設後、地下掘削を行い、
地下１階の床・梁コンクリートを打設し、順次地下２
階、地下３階の順で地下掘削、床・梁工事を行う。その
ため、掘削時に上階の床・梁荷重を受けるための構真柱
と称する鉄骨柱を設ける。

【０００３】この場合、構真柱の建込精度は非常に重要
である。すなわち、構真柱は上階の荷重（１階、地下１
階、地下２階、……、及び地上鉄骨工事等が開始される
と、鉄骨重量、床コンクリート重量等）を受けるため、
図２１に示すように傾斜すると予想外の曲げモーメント
が加わり、危険となる。また、図２２に示すように鉄骨
鉄筋コンクリート柱を構成する構真柱が傾斜すると、柱
型内に納まらなくなるか、または柱の鉄筋が納まらなく
なり、図２２(c) のように構真柱が鉄筋に当たったり、
図２２(d) のように柱型から出てしまうことになる。

【０００４】従来の構真柱の建込方法としては、構真柱
頂部の位置確保のため、現場築造杭の施工に用いた杭掘
削架台上にＨ形鋼を井桁に組み、トランシットで芯墨を
出し、その墨を基準に構真柱をセットするのが一般的で
ある。

【０００５】また、構真柱の傾斜に対しては杭掘削時の
ケーシングに反力をとり、できるだけ下部にジャッキを
設けて構真柱を横方向に押して移動させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した建込
方法ではＨ形鋼の井桁の中に構真柱を挿入する際、クリ
アランスがあり、かつ挿入時に構真柱がＨ形鋼とせるた
めに誤差が出る。

【０００７】また、井桁のＨ形鋼を基準となるＸ，Ｙ方
向に直角または平行とする作業が煩雑であり、このこと
により構真柱にねじれが生じる。

【０００８】さらに、従来は構真柱の施工にも杭掘削架
台をそのまま使用しているため、構真柱の建込みを完了
した後、コンクリートが硬化するまで杭掘削架台を外す
ことができず、転用の効率が悪い。

【０００９】傾斜の修正に関しては、ケーシング長が短
い場合、傾斜を完全に修正することは困難である。ま
た、杭掘削に用いられる孔壁安定のための泥水中で構真
柱の傾斜を確認することが困難である。

【００１０】本発明は従来技術における上述のような問
題点の解消を図ったものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の構真柱建込方法
は以下の工程を有する。なお、これらの工程は一部並行
作業となったり、作業手順を入れ換えることもあり得
る。

【００１２】(a) 構真柱を垂直方向に案内するためのガ
イド部を形成した構真柱建込架台を構真柱建込位置上に
設置する工程。

【００１３】(b) 前記構真柱建込架台のガイド部の位置
を調整する工程。

【００１４】(c) 構真柱を重心で吊り上げるための構真
柱建込治具を前記構真柱の上端に取付ける工程。

【００１５】(d) 構真柱を前記構真柱建込治具を介して
揚重装置で垂直に吊り上げ、下端先端部から前記構真柱
建込架台の前記ガイド部に挿入する工程。

【００１６】(e) 前記構真柱建込治具を前記構真柱建込
架台のガイド部に沿って垂直に案内し、前記構真柱下端
を現場築造杭の未硬化コンクリート中の所定深さまで建
込む工程。

【００１７】上記の構成を有する構真柱建込方法におい
て、本発明では、構真柱建込治具の外周に、その本体の
全長から構真柱の外周まで跨がり建込治具本体の長さ方
向に鉛直面を形成するガイドレール部が形成されてお
り、一方、構真柱建込架台の前記ガイド部には、構真柱
建込治具を垂直に案内するに際し、構真柱建込治具のガ
イドレール部に当接する起倒自在なガイドローラーが設
けられている。

【００１８】ガイドレール部の構真柱の外周まで跨がる
突出長は、構真柱の建込みに際し構真柱下端が現場築造
杭の未硬化コンクリートの天端に到達する直前に、ガイ
ドレール部の先端がガイドローラーに当接して傾きが拘
束される長さとする。

【００１９】このようにして構真柱および構真柱建込治
具の鉛直方向からの傾きをガイドローラーにより拘束し
た状態で未硬化コンクリート中へ所定深さまで建込むこ
とで、高精度の建込みをスムーズに行うことができる。

【００２０】また、ガイドローラーが起倒自在であるこ
とにより、構真柱の芯合わせ時にはガイドローラーを起
立させることで構真柱との衝突を回避でき、芯合わせが
終了した後はガイドローラーを倒すことで構真柱の建込
みが開始できる態勢になるため、現場築造杭のコンクリ
ート打設後から短時間に構真柱建込みの施工を開始する
ことができる。すなわち、未硬化コンクリート中への構
真柱の挿入は現場築造杭のコンクリート打設後からの時
間が短縮される程よいが、起倒自在なガイドローラーに
よってコンクリート打設から挿入までの時間が短縮され
る。

【００２１】構真柱建込架台ガイド部は精度を確保する
ため、水平面内で微調整できる構造が望ましい。

【００２２】構真柱を所定深さまで建込んだ状態でさら
に微調整するためには、建込治具本体の上部側面に複数
の受けブラケットを設け、構真柱建込架台上に設置した
鉛直方向のジャッキに支持させ、これらを調整する方法
を用いることができる。

【００２３】

【実施例】次に、図示した実施例について説明する。

【００２４】図１は本発明の概要を示したもので、建込
架台１０及び建込治具３０を用いて、構真柱１を現場築
造杭５０上部に垂直に建込んで行く様子を示している。

【００２５】建込架台１０は構真柱建込位置の地表に設
置され、中央部に構真柱１を垂直方向に案内するための
ガイド部１１が形成されている。建込架台１０はレベル
調整ジャッキ（油圧ジャッキ）２０等で水平の調整を行
い、また後述するようにガイド部１１についても水平面
内における直交する２方向及びねじれ等に対する回転の
微調整ができるようにしてある。

【００２６】建込治具３０は治具本体を構真柱１の上部
に高力ボルト等で連結し、建込治具３０上端の吊治具部
をローラーシャックル等を介して揚重機で吊り上げるこ
とにより、構真柱１を重心で吊り上げることができるよ
うにしたものである。構真柱１の建込みに際しては、構
真柱１を建込治具３０を介して吊り上げ、構真柱１の下
端から建込架台１０のガイド部１１に挿入する。

【００２７】例えば構真柱１の断面が矩形の場合には、
建込治具本体に構真柱１と外径が同一または相似な断面
を有するものを用い、治具本体の外周面をガイドレール
部として、建込架台１０のガイド部１１で垂直に案内す
る。構真柱１の断面が矩形以外、例えば円形断面や、Ｈ
形断面、十字断面、その他の場合には構真柱１の重心に
合わせて、構真柱１の断面を決定し、４隅に角形パイプ
あるいはアングル等でガイドレール部を設けることによ
り、外周部が略矩形断面となるようにし、建込架台１０
のガイド部１１に合わせる。

【００２８】図２〜図４は構真柱建込架台１０の一実施
例を示したもので、構真柱建込架台１０のセットから構
真柱１の建込みまでの、作業手順の一例を挙げると以下
のようになる。

【００２９】(1) 地表のアスファルトコンクリート上に
設けた墨に合わせて建込架台１０をセットする。

【００３０】(2) ４箇所のレベル調整ジャッキ２０によ
り建込架台１０を水平にセットする。 (3) 地表のアスファルトコンクリート上に設けた芯墨を
下げ振り等で下部ゲージ１８まで上げ、ゲージの数値を
読み取る。

【００３１】(4) 下部ゲージ１８の数値と同じ数値を上
部ゲージ１９に移す（上部ゲージと下部ゲージとは建込
架台が垂直であれば、ゲージ数値が同一となるようにし
ておく）。

【００３２】(5) 建込架台１０中央のガイド部１１に芯
出し定規をセットする（ガイド部の形状、寸法に合わせ
た略矩形の定規であり、ガイド部にはめ込んで水平面内
の調整に利用する）。

【００３３】(6) 対向する上部ゲージ１９間に水糸を張
る（この水糸が通り芯に平行となり、構真柱の芯を示
す）。

【００３４】(7) 建込架台はＸ，Ｙ方向各々３００mm、
ねじれ８°以内については、水平面内に配した複数の油
圧ジャッキ１３で微調整可能となっている。油圧ジャッ
キ１３で、前述した水糸に合わせてＸ，Ｙ方向及びねじ
れを調整し、芯出し定規に合わせる。以上で芯出し作業
が完了する。

【００３５】(8) 芯出し定規を外す。

【００３６】(9) 建込時に構真柱１がガイド部１１のガ
イドローラー１２に当たってずれることを防止するた
め、起倒式のガイドローラー１２は上げておく。

【００３７】(10)構真柱１を建込む。

【００３８】(11)構真柱１上部の建込治具３０が建込架
台１０位置に来た時点で、ガイドローラー１２を元に戻
す。

【００３９】(12)構真柱１上部の建込治具３０をガイド
ローラー１２でガイドしながら、構真柱１を挿入する。

【００４０】(13)建込治具３０に設けたブラケット３８
を建込架台１０に設けた治具受けジャッキ２５上にセッ
トし、正規のレベルまで治具受けジャッキ２５で微調整
する。以上の操作により構真柱１は位置、レベルとも正
しく簡易にセットできる。

【００４１】図５〜図１２は構真柱建込治具３０の実施
例を示したものである。

【００４２】図５〜図８に示した実施例は構真柱１が各
先端にフランジ部を有する十字断面柱の場合である。

【００４３】構真柱建込治具３０は大きく分けて、吊治
具部、建込治具本体、ガイドレール部の３つの部分から
なる。

【００４４】吊治具部は建込治具３０本体の上部に設け
られ、構真柱１の傾きをなくすため、計算によって重心
を求め、重心が吊中心となるように吊孔３１を設ける。
また、構真柱１を吊った状態での垂直性を確保するた
め、例えば図１６に示すようにローラーシッャクル４０
を用いるとよい。ローラーシャックル４０を用いること
で、図１７(a) に示すように吊り上げたときに構真柱１
が傾いても、重心を吊中心としているため、図１７(b)
に示すようにローラーシャックル４０部分の回転により
垂直になる。

【００４５】建込治具本体に関し、従来、構真柱の上部
に取り付けるタイプの建込治具は仮設であることから、
精度及び構真柱との取合部を容易に考えていたが、構真
柱１の自重で垂直性を保つためには建込治具３０にも構
真柱１と同程度の精度が必要であるのみならず、構真柱
１との取合部（継手部）も完全に一体化できるものでな
ければならない。このため、本実施例では構真柱との取
合部に４箇所のエレクションピース３６を設け、各々複
数本の高力ボルト３７で接合する形式としている。ま
た、建込治具本体の上部側面には、構真柱１を所定深度
まで建込んだ状態で、建込架台１０に対し治具受けジャ
ッキ２５を介して垂直に支持させる（図２参照）ための
複数のブラケット３８を設けている。

【００４６】ガイドレール部３３は正確に設置された建
込架台の中央部に正しく構真柱１をセットするために設
けられ、このガイドレール部３３を建込架台ガイド部の
ガイドローラー１２（図３参照）に当てて構真柱１を挿
入して行く。ガイドローラー部は起倒式になっており、
構真柱先端から挿入して行く時点では上向きに立て、構
真柱１との干渉を避け、所定深さまで建込んだ状態で倒
し、建込治具３０のガイドレール部３３に当接させる。

【００４７】対向するガイドレール部３３の外面寸法を
数種類に統一することにより、多数ある構真柱サイズを
整理し、建込架台についても数種類のガイド部またはガ
イドレール部を用意すればよいことになる。

【００４８】ガイドレール部３３の長さは、杭コンクリ
ートの抵抗で先端が移動し、構真柱 が傾くのを防ぐた
め、構真柱１の先端が未硬化の杭コンクリート天端に到
達する直前に建込架台のガイドローラーで拘束されるよ
うに決定する。

【００４９】また、ガイドレール部３３は杭コンクリー
トが固まった後、取り外すが、上述のように長さを決定
すると、ガイドレール部３３先端は地表面より約２ｍ程
度となる。そのため、地表面上での作業で簡単に取り外
せ、かつ精度が確保できる方法として、例えば図１８に
示すような納まりが考えられる。すなわち、ガイドレー
ル部３３の先端にピン３４を設け、構真柱１側の受プレ
ート５にピン用の孔６をあけ、その孔６にピン３４を差
し込み固定する。

【００５０】図９〜図１２に示した実施例は構真柱１が
円形断面の鋼管柱の場合である。本実施例ではガイドレ
ール部３３が矩形をなすよう丸鋼管からなる建込治具本
体３０の外側に４本の角パイプをガイドレール部３３と
して配置している。ガイドレール部３３の長さや先端部
の構造は上述した十字断面柱の場合と同様に考えること
ができる。

【００５１】図１３〜図１５に示した実施例は構真柱１
がＩ形鋼１ａとこれと直交するＴ形鋼１ｂとで構成さ
れ、これに梁受け部２が付いた形状の場合である。

【００５２】構真柱３０も同様にＩ形鋼３０ａとこれと
直交するＴ形鋼３０ｂとで構成しているが、フランジ
幅、板厚等は小さくてもよい。この場合も梁受け部２等
を含めて重心を計算し、重心吊りを行う。

【００５３】図１９は全体工程のフローチャートであ
り、現場築造杭作業（掘削→１次スライム処理→孔壁測
定→鉄筋籠建込み→２次スライム処理→コンクリート打
設）終了後、直ちに構真柱建込架台をセットする。

【００５４】図２０(a) 〜(g) は図１９の現場築造杭作
業後の工程に相当する。

【００５５】図２０(a) は構真柱建込架台１０のセット
の様子を示したもので、例えば以下の手順で行う。作業
地盤確認→構真柱芯確認（アスファルトコンクリート上
の墨）→架台芯セット（架台４隅で合わせる）→レベル
調整（架台取付け水準器を用い、各レベル調整ジャッキ
の高さを調整）→架台芯ずれの調整（架台定規を用い
る）→構真柱芯位置部分調整確認（測定結果による位置
調整）→構真柱レベル確認。

【００５６】図２０(b) は構真柱１の建込みの様子を示
したもので、例えば以下の手順で行う。構真柱芯及び方
向確認→構真柱レベル確認→構真柱建込み（クローラー
クレーン２台共吊り）→吊上げ移動→芯位置に吊込み
（クローラークレーン１台）→構真柱架台挿入（吊下げ
→先端コンクリート中へ挿入）→構真柱セット、レベル
調整、方向確認。

【００５７】図２０(c) は架台１０の撤去の様子を示し
たもので、例えば以下の手順で行う。杭コンクリート養
生→構真柱頭部仮固定→位置確認固定→架台撤去→定規
撤去→構真柱レベル、芯位置確認。

【００５８】図２０(d) は１次埋戻しの様子を示したも
ので、杭掘削用の泥水（安定液）を回収し、再生砕石５
４等で所定高さまで埋戻す。

【００５９】図２０(e) はケーシング５１の撤去の様子
を示したもので、頭部固定金物等を撤去した後、杭建込
み用のケーシング５１を引抜く。

【００６０】図２０(f) は構真柱建込治具１０の撤去の
様子を示したもので、構真柱建込治具１０を構真柱１頭
部から取外し、さらに構真柱頭部の位置を確認する。

【００６１】図２０(g) は２次埋戻しの様子を示したも
ので、砕石５５等をＧＬレベルまで埋戻す。

【００６２】構真柱建込架台は前述のように水平、Ｘ，
Ｙ方向及びねじれが簡易に微調整できるようになってい
る。一方、構真柱の形状は図５〜図１５に示したもの以
外も含めて各種あり、サイズも分かれているが、構真柱
建込治具により建込架台部においては全て角形形状に置
き換え、Ｘ，Ｙ方向及びねじれを管理する。

【００６３】構真柱は精度良く製造、ジョイントしたも
のを構真柱建込治具を使用して重心で吊ることで、自ず
と垂直となり、建込架台のガイド部で垂直に案内し、現
場築造杭の未硬化のコンクリート中に精度よく建込むこ
とができる。

【００６４】

【発明の効果】構真柱は現場築造杭のコンクリート打設
後、短時間に建込みを完了させないと、コンクリートが
硬化し、挿入不可能となるが、本発明の建込方法を用い
ることにより、構真柱をコンクリートが十分流動性を有
する時間内に高精度で建込むことができる。

【００６５】特に、構真柱建込治具の外周には、その本
体の全長から構真柱の外周まで跨がり建込治具本体の長
さ方向に鉛直面を形成するガイドレール部が形成されて
おり、このガイドレール部の構真柱の外周まで跨がる突
出長を、建込みに際し構真柱下端が現場築造杭の未硬化
コンクリートの天端に到達する直前に、ガイドレール部
の先端が構真柱建込架台のガイド部に設けられたガイド
ローラーに当接して傾きが拘束される長さとしてあるた
め、構真構真柱のガイド部への挿入開始から未硬化コン
クリート中への建込みまで、構真柱を安定させながら高
精度で施工できる。

【００６６】また、ガイドローラーが起倒自在であるた
め、構真柱の芯合わせ時の構真柱との衝突を回避でき、
芯合わせ終了後には短時間に施工を開始でき、現場築造
杭のコンクリート打設から構真柱挿入までの時間が短縮
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を示す鉛直断面図である。

【図２】構真柱建込架台の一実施例を示す正面図であ
る。

【図３】構真柱建込架台の一実施例を示す平面図であ
る。

【図４】構真柱建込架台の一実施例を示す側面図であ
る。

【図５】構真柱建込治具の一実施例を示す正面図であ
る。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】図５のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】構真柱と構真柱建込治具の継手の配置を示す水
平断面図である。

【図９】構真柱建込治具の他の実施例を示す正面図であ
る。

【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図である。

【図１１】図９のＤ−Ｄ断面図である。

【図１２】図９のＥ−Ｅ断面図である。

【図１３】構真柱建込治具の他の実施例（上端吊治具部
は省略）を示す正面図である。

【図１４】図１３のＨ−Ｈ断面図である。

【図１５】構真柱と構真柱建込治具の継手の配置を示す
水平断面図である。

【図１６】構真柱建込治具の上端吊治具部の構造を示し
たもので、(a) は正面図、(b) は側面図である。

【図１７】(a) 、(b) はローラーシャックルの作用を説
明するための図である。

【図１８】構真柱建込治具のガイドレール部先端の納ま
りを示す斜視図である。

【図１９】構真柱建込みの全体工程のフローチャートで
ある。

【図２０】(a) 〜(g) は現場築造杭作業後の構真柱建込
み作業を示す鉛直断面図である。

【図２１】構真柱の垂直確保の必要性を説明するための
鉛直断面図である。

【図２２】構真柱の垂直確保の必要性を説明するための
図であり、(a) は鉛直断面図、(b) は構真柱が正確に建
込まれた場合の水平断面図、(c) 及び(d) は 構真柱に傾
斜が生じた場合の水平断面図である。

【符号の説明】

１…構真柱、２…梁受け部、５…受けプレート、６…
孔、１０…構真柱建込架台、１１…ガイド部、１２…ガ
イドローラー、１３…油圧ジャッキ、１８…下部ゲー
ジ、１９…上部ゲージ、２０…レベル調整ジャッキ、２
５…治具受けジャッキ、３０…構真柱建込治具、３１…
吊孔、３３，３３’…ガイドレール部、３４…ピン、３
６…エレクションピース、３７…高力ボルト、３８…ブ
ラケット、４０…ローラーシャックル、５０…現場築造
杭、５１…ケーシング、５２…杭天端、５３…杭余盛り
天端、５４，５５…砕石、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 昭臣 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島 建設株式会社東京支店内 (56)参考文献 特開 昭57−19418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−218515（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−11757（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−21442（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現場築造杭のコンクリート打設後、建物
   の地下階部分の掘削に先立ち、主として建物の地下階部
   分の柱を構成する構真柱を前記現場築造杭上に垂直に建
   込むにあたり、 (a) 前記構真柱を垂直方向に案内するためのガイド部を
   形成した構真柱建込架台を構真柱建込位置上に設置する
   工程、 (b) 前記構真柱建込架台のガイド部の位置を調整する工
   程、 (c) 前記構真柱を重心で吊り上げるための構真柱建込治
   具を前記構真柱の上端に取付ける工程、 (d) 前記構真柱を前記構真柱建込治具を介して揚重装置
   で垂直に吊り上げ、下端先端部から前記構真柱建込架台
   の前記ガイド部に挿入する工程、 及び、 (e) 前記構真柱建込治具を前記構真柱建込架台のガイド
   部に沿って垂直に案内し、前記構真柱下端を前記現場築
   造杭の未硬化コンクリート中の所定深さまで建込む工程
   とを有する構真柱の建込方法において、 前記構真柱建込治具の外周には、その本体の全長から構
   真柱の外周まで跨がり建込治具本体の長さ方向に鉛直面
   を形成するガイドレール部が形成されており、前記構真
   柱建込架台のガイド部には、前記構真柱建込治具を垂直
   に案内するに際し、前記構真柱建込治具のガイドレール
   部に当接する起倒自在なガイドローラーが設けられてお
   り、前記ガイドレール部の構真柱の外周まで跨がる突出
   長を、構真柱の建込みに際し構真柱下端が前記現場築造
   杭の未硬化コンクリートの天端に到達する直前に、ガイ
   ドレール部の先端が前記ガイドローラーに当接して傾き
   が拘束される長さとし、前記ガイドローラーにより構真
   柱および構真柱建込治具の鉛直方向からの傾きを拘束し
   た状態で所定深さまで建込むことを特徴とする構真柱建
   込方法。