JP3870146B2 - 岩盤への杭打用杭とその杭打工法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は杭打用杭と、その杭を岩盤へ打設する際に、杭の打撃力により粉砕された粉砕岩を噴射水で排除しながら杭打ちをする岩盤への杭打工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の岩盤への杭打工法においては、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、鋼矢板及び鋼管杭等を振動杭打機により岩盤へ打設する際に、杭の先端に導水パイプの先端を固定して、多量の高圧水を噴射させ、杭先端部の粉砕岩を噴射水により排出して杭打の効果を高めるようにしたが、この工法ではＮ値（重量６３．５ｋｇのハンマーを７５ｃｍ自由落下させ、標準貫入試験用サンプラーを３０ｃｍ打ち込むのに要する打撃数）が５０以上の硬土、岩盤には打込みが不可能とされていた。
【０００３】
そこで上記のごとく不可能とされていた岩盤にでも杭等を容易に打ち込むことができ、しかも、作業能率が高く、経済的な岩盤への杭打工法（例えば、特許文献１参照）が実用化されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５７−１３６９０号公報
【０００５】
上記の実用化されている工法においては、図１１に示すクレーンＣからは振動杭打機、例えばバイブロハンマーＡが吊り下げられており、このバイブロハンマーＡには、岩盤Ｄに打ち込む杭本体１がバイブロハンマーＡから発振する振動が伝達するように取り付けられている。
【０００６】
また、この杭本体１には、好ましくはその内側縁部に沿わせて数本の導水パイプ２がその先端を杭本体１の岩盤Ｄへの打撃点（先端部）近傍に位置するように配置され、この導水パイプ２は、杭本体１に対して自由な状態、例えば上下方向、および水平方向にも移動可能に取り付け、この導水パイプ２は破砕岩を杭本体１の打撃点から排除できる圧力と水量をその先端の図１４に示すノズル４から噴射させるように、例えば高水圧ポンプＢと連結されている。
【０００７】
さらに、導水パイプ２を杭本体１の内側縁部に沿わせ所定の範囲内で上下方向若しくは水平方向にも移動可能に図１２に示すように取り付けている。
【０００８】
即ち、図１２において、Ｈ形鋼の場合にはウエッブ１ａとそれぞれ平行に振れ止め金物３をそれぞれ両方のフランジ１ｂ，１ｂ′に固着して、振れ止め金物３とウエッブ１ａとの間に形成された空隙に導水パイプ２を遊嵌している。
【０００９】
ここで、導水パイプ２は上方で、ワイヤーまたはチェーン等吊り金物で、ある程度の余裕を持って杭本体１に取付けられている。
【００１０】
一方、杭本体１が鋼管の場合には図１３に示すように、例えば導水パイプ２を二本使用する場合において、鋼管の内縁に沿って相対向して二個所にそれぞれ振れ止め金物３を取り付け、鋼管の内縁と振れ止め金物３とにより形成されたそれぞれの空隙に導水パイプ２を遊嵌させている。
【００１１】
そこで、船上にて杭本体１に高圧の導水パイプ２を吊り金物で取り付け、次に高水圧ポンプＢを始動させてノズル４の点検を行なった後、杭本体１を立設させて、バイブロハンマー（振動杭打機）Ａを杭本体１の末端に取り付け、この状態から高水圧ポンプＢを始動し、バイブロハンマーＡを始動させて杭本体１を打込む。
【００１２】
この打込みの際、バイブロハンマーＡによる振動が杭本体１に伝達されるので、杭本体１の先端は岩盤Ｄを打撃し、この打撃により杭本体１の先端で岩盤Ｄが打撃された部分を粉砕するとともに、杭本体１は反力により岩盤Ｄから離反する。この時、粉砕岩は導水パイプ２のノズル４から噴射される噴射水により排除されるので、杭本体１が続いて岩盤Ｄを打撃する時には粉砕岩によるクッションがないことと、導水パイプ２に逆噴射力が作用しても杭本体１には逆噴射力が作用しないため杭本体１のエネルギーが減殺されずにその先端が岩盤Ｄを打撃するので岩盤Ｄを容易に破砕できることを特徴としている。
【００１３】
岩盤の強度が一軸圧縮強度（ｑｕ）で１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 （１４，７００ＫＮ／ｍ2 ）を越えるような硬い岩盤への杭打施工では、杭本体１が普通鋼の杭材では変形する恐れがあり、また岩盤強度がｑｕ＝１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 （１４，７００ＫＮ／ｍ2 ）以下であっても、岩盤への根入れが長く、１本（枚）の杭本体１の打設時間が１５分を超える杭打施工の場合には、杭材が変形する恐れがある。
【００１４】
そこで、岩盤の強度による杭材の変形や、岩盤への根入れが長い場合の杭材の変形を考慮する必要があるが、前記の実用化された杭打工法においては、そのような考慮ははらわれていなかった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来は不可能とされていた岩盤にでも杭類を容易に打ち込むことができ、しかも作業能率が高く経済的な岩盤への杭打工法において、その杭本体の下部先端に補強鋼を取付けて杭打施工をし、その岩盤強度、打設時間および岩盤への根入れ長さを考慮した補強を行なって確実な杭打施工を行ないうる岩盤への杭打工法を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、杭本体の下端に補強鋼を固着し、補強鋼のフランジ同士又はフランジとウエブを夫々連結するごとく補強部材を、夫々の補強鋼の下端より上方に取付けた岩盤への杭打用杭からなり、また杭による杭打工法は、杭本体と導水パイプとからなり、該導水パイプは該杭本体に対して上下方向に移動可能で、かつ隣接して該杭本体に取付けられ、該杭本体の先端を振動杭打機により岩盤に打ちつけて岩盤を破砕し、この破砕した岩石を該導水パイプからの噴射水で排除することにより岩盤中に杭を打込む岩盤への杭打工法において、杭本体の下端に補強鋼を固着し、補強鋼のフランジ同士又はフランジとウエブを夫々連結するごとく補強部材を、夫々の補強鋼の下端より上方に取付けた岩盤への杭打工法からなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の杭打用杭とその杭打工法の実施の形態を説明する。
【００１８】
本発明の基本原理は、前記図１１で説明したように、導水パイプ２を杭本体１に対して上下方向に移動可能に、かつ隣接して杭本体１に取付け、その導水パイプ２の先端に取付けたノズル４からの水噴射による洗浄機能で岩盤Ｄへの直接杭打ちを行なう工法を用いるものであるが、図１の本発明の実施形態では、その鋼矢板からなる杭本体１の下部先端に補強鋼８を溶接し、杭本体１と補強鋼８にわたって当て板９を、その下端が補強鋼８の下端より上方に位置するごとく取り付けている。
【００１９】
この補強鋼８の高さ寸法ｔは、杭本体１を杭打ちする岩盤の強度が大きい程、また打設時間が長くかかる程大きくする。図１の鋼矢板からなる杭本体１は、セクションＳ、フランジＦ、そしてウエブＷからなり、杭本体１と補強鋼８にわたって取付ける当て板９は、杭打ち施工をする岩盤の強度ｑｕが小さいものから大きい順に、そして打設時間が短いものから長い順に等級を１から２、３、４とした場合、等級１の場合には図２のように鋼矢板からなる杭本体１の先端には補強鋼８のみを溶接して当て板９は用いない。等級２の場合には図３の鋼矢板の先端に溶接した補強鋼８のセクションＳに対してのみ当て板９を取付け、また等級３の場合には図４に示すごとく、セクションＳおよびウエブＷに対して当て板９を取り付け、最も岩盤強度が高く、かつ打設時間が長い等級４の場合には図５に示すごとく、セクションＳ、ウエブＷ及びフランジＦの全てに当て板９を取付けるようにしている。
【００２０】
次に、Ｈ形鋼からなる杭本体１の場合には、図６〜図１０に示すごとく、その杭本体１の下端に補強鋼８を溶接し、補強鋼８のフランジＦ同士、またはフランジＦとウエブＷを夫々連結するごとく補強部材１０をそれぞれの補強鋼８の下端より上方に溶接する。
【００２１】
つまり、岩盤の強度や打設時間による杭打ち施工の等級が１の場合には、図７のごとくＨ形鋼の下端に補強鋼８だけを溶接し、補強部材１０は用いない。等級が２の場合には図８に示すごとく、フランジＦとウエブＷと補強部材１０で補強する。
【００２２】
また、等級が３の場合には図９に示すごとく両フランジＦ，Ｆ間にわたって補強部材１０を介在させ、さらに等級４の場合には、図１０に示すごとく、図９の状態にさらに斜行する補強部材１０をフランジＦとウエブＷ間に介在させる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の工法によれば、導水パイプが杭本体に対して上下方向に移動可能で、かつ隣接して杭本体に取付けられており、杭本体が岩盤に打ちつけられ反発し、跳ね上がったとき、導水パイプの先端は未だ岩盤付近にあって、噴射水で杭本体の先端を岩盤に打ちつけて破砕した岩盤を排除し、次いで導水パイプが噴射力で、杭本体の反発から遅れて跳ね上がり、この時に杭本体は次の打撃のために落下して再び岩盤を打撃し、これらの上下運動を交互に繰り返しながらＮ値５０以上の岩盤を容易に杭打ちができるとともに、特に本発明では、岩盤強度及び打設時間により杭本体の下部の先端に補強鋼を取付けて杭打ち施工する場合、その岩盤強度や打設時間及び岩盤への根入れ長さの等級に応じて杭本体と補強鋼とにわたって当て板や補強部材を溶接等で取り付けて補強しているので、岩盤強度が高かったり、岩盤への根入れ長さや打設時間が長い場合にも杭本体が変形する恐れなしに岩盤への杭打ち施工が円滑に施工できる。特に重要なことは、それらの補強部材は杭本体の先端部が岩盤に衝突して貫入することにより生じた孔を利用して岩盤中に入るようにしたので、貫入のための抵抗とならないようにした点である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の杭打工法の実施形態において使用される鋼矢板からなる杭本体の下端に補強鋼を溶接した説明用斜視側面図である。
【図２】図１の杭本体を等級１の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
【図３】図１の杭本体を等級２の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
【図４】図１の杭本体を等級３の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】図１の杭本体を等級４の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
【図６】本発明の杭打工法の実施形態において使用されるＨ形鋼からなる杭本体の下端に補強鋼を溶接した説明用斜視側面図である。
【図７】図６の杭本体を等級１の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
【図８】図６の杭本体を等級２の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
【図９】図６の杭本体を等級３の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
【図１０】図６の杭本体を等級４の岩盤に使用する場合を示す断面図である。
【図１１】従来実用化されている杭打工法の例を示す説明図である。
【図１２】図１０の杭本体がＨ形鋼である例の断面図である。
【図１３】図１０の杭本体が鋼管である例の断面図である。
【図１４】図１０の導水パイプの先端のノズルの斜視図である。
【符号の説明】
１ 杭本体
２ 導水パイプ
８ 補強鋼
９ 当て板
１０ 補強部材
Ａ 振動杭打機
Ｄ 岩盤
Ｆ フランジ
Ｗ ウエブ
Claims (2)
- 杭本体の下端に補強鋼を固着し、補強鋼のフランジ同士又はフランジとウエブを夫々連結するごとく補強部材を、夫々の補強鋼の下端より上方に取付けた岩盤への杭打用杭。
- 杭本体と導水パイプとからなり、該導水パイプは該杭本体に対して上下方向に移動可能で、かつ隣接して該杭本体に取付けられ、該杭本体の先端を振動杭打機により岩盤に打ちつけて岩盤を破砕し、この破砕した岩石を該導水パイプからの噴射水で排除することにより岩盤中に杭を打込む岩盤への杭打工法において、杭本体の下端に補強鋼を固着し、補強鋼のフランジ同士又はフランジとウエブを夫々連結するごとく補強部材を、夫々の補強鋼の下端より上方に取付けた岩盤への杭打工法。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002290139A JP3870146B2 (ja) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | 岩盤への杭打用杭とその杭打工法 |
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