JP4503475B2 - 杭打止レベル確認装置及び杭打止レベル確認方法 - Google Patents

Description

本発明は杭打止レベル確認装置及び杭打止レベル確認方法に関し、特に、地中に杭を回転圧入する際に、杭が適正な打止レベルまで打ち込まれるように、作業者の確認作業を支援する、杭打止レベル確認装置及び杭打止レベル確認方法に関する。

住宅等の建物の基礎は、一般に、地盤を掘削し、そこに鉄筋からなる構造体を構築し、型枠を設置した後、コンクリートを打設して形成されている。
しかし、上記基礎では、施工に手間を有し、さらに、敷地外に廃棄される残土を多く生じるという問題があった。

また、リサイクルの観点から見ても、上記従来の基礎では、コンクリート部分と鋼材部分とを分離するのが容易ではなく、鋼材の再利用が難しいという問題があった。

そこで、地盤に鋼製の杭を打ち込み、この杭の上端部に鋼製の基礎横架材が接合されてなる建物基礎の構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−０６４９７８号公報

上記特許文献１に開示された基礎構造を採用するときは、杭を適正な貫入量で打ち込むことが好ましい。
このため、杭が適正な貫入量で打ち込まれているか否かを管理する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に開示された管理装置は、杭の頭部にターゲットプリズムを設置し、このターゲットプリズムを光波測距儀で自動追尾してプリズムまでの測距データ並びに測角データを継続的に計測し、取得した計測データを用いて、ターゲットプリズムの高さの変化を杭の貫入量として演算し、杭が適正な貫入量で打ち込まれるように管理するものである。
特開平１０−０３０２３０号公報（図１）

上記特許文献２に開示された装置により、杭を適正な貫入量で打ち込むことが可能となるが、特許文献２の装置では、それぞれの杭にターゲットプリズムを取り付ける必要があり、取り付けに手間がかかるとともに、コンピュータシステム等が必要であり、コストが高くなるという問題があった。

本発明の目的は、住宅等の基礎を構成する杭の打込作業を行う際に、杭を適正な打止レベルまで打ち込めるように、作業者の監視作業を支援する、杭打止レベル確認装置及び杭打止レベル確認方法を提供することにある。

前記課題は、請求項１に係る杭打止レベル確認装置によれば、杭が適正な貫入量で打ち込まれたことを確認する、杭打止レベル確認装置であって、地盤面に対して略鉛直に配設される本体部と、該本体部の下端に、地盤面に対して略水平に配設される指示棒部を備え、前記本体部は、地盤面から任意の距離に設定された第一の基準高さに一致して設置される目盛部と、該目盛部が付され、前記本体部の長さを変更する伸縮可能部と、を有し、前記本体部上の前記第一の基準高さに一致する点から、前記本体部の前記指示棒部の配設位置までの距離と、前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離と、を前記伸縮可能部を調整して一致させることにより、前記指示棒部が前記杭の打止高さを指し示すように構成された、ことにより解決される。

本発明の杭打止レベル確認装置は、本体部と指示棒部を備え、本体部上の第一の基準高さに一致する点から、前記本体部の前記指示棒部の配設位置までの距離と、第一の基準高さから杭の打止高さまでの距離とを一致させることにより、指示棒部で杭の打止レベルを指し示す機能を有する。

なお、前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離は、前記第一の基準高さから、前記第一の基準高さよりも地盤面側に近い第二の基準高さまでの距離を求め、前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも低い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を加算すると共に、前記杭の突出長さを減算することにより得られ、前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも高い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を減算すると共に、前記杭の突出長さを減算することにより得られる。

前記本体部は複数部分に分割可能とされており、装置を使用しないときには、他の作業の邪魔にならないように分解しておくことが可能である。
また、前記指示棒部を伸縮可能に形成すると、杭の径が異なる場合でも、常に杭の近くに指示棒部を位置させることが可能となり、作業員の目視が行い易くなるので好適である。

本発明の杭打止レベル確認方法は、杭が適正な貫入量で打ち込まれたことを確認する、杭打止レベル確認方法であって、地盤面から任意の距離に第一の基準高さを設定する工程と、前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離を求める工程と、前記地盤面に対して略鉛直に配設される本体部と、該本体部の下端に、地盤面に対して略水平に配設される指示棒部を備えた打止レベル確認装置を前記杭の近傍に配置する工程と、前記本体部上の前記第一の基準高さに一致する点から、前記本体部の前記指示棒部の配設位置までの距離と、前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離と、を一致させる工程と、前記指示棒部が前記杭の打止高さに一致するまで前記杭を打ち込む工程と、を備えたことを特徴とする。

なお、前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離を求める工程では、前記第一の基準高さから、前記第一の基準高さよりも前記地盤面に近い第二の基準高さまでの距離を求める工程と、前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも低い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を加算すると共に、前記杭の突出長さを減算する工程と、前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも高い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を減算すると共に、前記杭の突出長さを減算する工程と、が行われる。

以上のように、本発明の杭打止レベル確認装置及び杭打止レベル確認方法によれば、指示棒部が杭の打止レベルを指し示すように構成されているので、指示棒部を監視することにより、杭を適正な打止レベルまで打ち込むことが可能となる。

また、本発明の杭打止レベル確認装置は、複数の杭に共通に使用することが可能であり、コスト面において有利である。

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。

図１乃至図４は、本発明に係る一実施形態を示すものであり、図１は本実施形態に係る打止レベル確認装置の斜視図、図２は打止レベルの説明図、図３は打止レベル確認装置の設置方法を示す説明図、図４は打止レベル確認装置と打ち込みが終了した杭を示す説明図である。

本実施形態の打止レベル確認装置６は、住宅の基礎等を構成する杭３を地中に打ち込む際に、杭３が適正な打止レベルまで打ち込まれるように、作業者の確認作業を支援する装置である。

杭３を打ち込むとき、杭３の十分な支持力を確保するため、地盤に杭３が十分な貫入量で打ち込まれることが規定されている。
すなわち、杭３の打ち込みが終了したときに、杭３の頭部の地盤面からの突出長さが所定長さ以下であることが要求されている。

打止レベル確認装置６は、杭３を打ち込む前、または、ある程度杭３が打ち込まれた段階で、杭３の近傍に設置され、杭３の打込レベルの確認に使用されるものである。

本例の打止レベル確認装置６は、地盤面に対して略鉛直に配設される本体部と、この本体部の下端に、地盤面に対して略水平に配設される指示棒部とから構成されている。図１において、指示棒部は差し棒６ｄとして示されている。

本体部は、標尺置き台６ａと、標尺支持部６ｂと、レベルアーム６ｃとから構成されている。標尺置き台６ａには、次述する標尺８が載置される。
レベルアーム６ｃは、ねじ６ｆを緩めることにより、保持部６ｇよりも下側に位置する部分が伸縮可能に構成されている。

打止レベル確認装置６は、支持手段２ａにより支持され、地盤面から浮くようにして保持される。
打止レベル確認装置６を浮かせる距離は、杭３の適正な突出長さと大きく変わらないように設定される。

ここで、杭３の打止レベルについて、図２に基づいて説明する。
杭３は、地盤面（設計ＧＬ）から出る杭３の頭部が、所定突出量以下となるまで打ち込まれるように規定されている。

図２では、説明のために起伏を大げさにして図示しているが、図示のように建築現場の地盤面ＧＬは全ての場所で同一であるとは限らない。
しかし、地盤面ＧＬに起伏があっても、全ての場所で、決められた十分な貫入量だけ杭３を打ち込み、さらに、杭３の上端部が同じ高さになるように打ち込まなければならない。

図２の例では、最も低い地盤面に打ち込まれる杭３ａを基準とし、杭３ａの頭部が所定長さ以下となるように、杭３ａが地面から出る長さを設定している。図２では杭３ａの地面から出る長さはＡ_１として設定されている。この長さＡ_１は規定された基準長さ以内に収まるものである。

その他の杭３ｂ、３ｃが打ち込まれる地盤面は、杭３ａが打ち込まれる地盤面よりも高いので、杭３ｂの地盤面からの突出長さＡ_２、杭３ｃの地盤面からの突出長さＡ_３のいずれも、規定された基準長さ内に収まることとなる。

打止レベル確認装置６は、各杭３ａ〜３ｃに対して、各杭３ａ〜３ｃが打止レベルに達したとき、差し棒６ｄが杭３ａ〜３ｃの上端部を差すように設置される。

打止レベル確認装置６の設置は次のようにして行う。
まず、任意の位置にレベル７を設置する。本例では、レベル７を、杭３ａが打ち込まれる地盤面上に設置している。
そして、レベル７による視準を行い、任意の高さを設定する。この高さを、第一の基準高さＨ_１とする。

図２に示すように、各地点では、杭３の打止高さＨ_２（図２では杭３の上端部）は、第一の基準高さＨ_１から距離ｈだけ下がった位置になっている。
第一の基準高さＨ_１と、距離ｈと、杭３ａ〜３ｃの突出長さＡ_１〜Ａ_３との関係は次式のようになる。

なお、ＢＭ（ベンチマーク）は建物の各部の高さを定める基準となる高さであり、本例ではＢＭの高さを、第二の基準高さＨ_３としている。
本例では、第一の基準高さＨ_１は、この第二の基準高さＨ_３よりも高い位置となるように設定されている。

上記式１のうち、Ｈ_１±（視準場所でのＢＭからＧＬまでの距離）の演算からは、第一の基準高さＨ_１から、第二の基準高さＨ_３までの距離、すなわち図２に示す距離Ｌ_１が算出される。

さらに、距離Ｌ_１に、各地点での第二の基準高さＨ_３からＧＬまでの距離を加減算し、杭３の突出長さＡ_１〜３を減算することにより、距離ｈが得られる。

次式より距離ｈが算出される。

なお、別の場所でも、次式により、距離ｈを求めることができる。

打止レベル確認装置６を設置するときは、図３に示すように、打止レベル確認装置６の標尺置き台６ａに標尺８を乗せ、標尺支持部６ｂで支持して垂直に立てる。
そして、視準線７ａの高さ（すなわち、第一の基準高さＨ_１）に一致する目盛８ａを読み取る。この目盛が示す数値は、図３の長さｙに該当する。

次に、打止レベル確認装置６のレベルアーム６ｃを伸縮させ、打止レベル確認装置６の全長ｚと、上記長さｙを加算した長さが、高さｈになるように調整する。

打止レベル確認装置６の全長は、レベルアーム６ｃ及び保持部６ｇに付された目盛６ｍにより、容易に把握することができる。
打止レベル確認装置６において、標尺置き台６ａは目盛を付すことが困難な部位であるが、この部位は、その長さｌが目盛一つ分となるように形成されている。
目盛６ｍは一定間隔に整数倍の寸法で設けられている。レベルアーム６ｃ及び保持部６ｇには、周面上に目盛６ｍが付されているので、どの位置からでも、目盛を確認することができる。

そして、ｙ＋ｚ＝ｈになるポイントで、ねじ６ｆを締めて、レベルアーム６ｃを固定する。

このときの差し棒６ｄの差す位置が、杭３の打ち止めレベルとなる。すなわち、杭３の上端部が差し棒６ｄの位置まで来たときに、杭３の打ち止めがなされる。
差し棒６ｄの先端には着色部６ｅが設けられており、杭３の打ち止め位置の確認を確実に行えるようになっている。

図４は、杭３の上端ではなく、杭３の外周面に印３ａを付けておき、この印の位置を差し棒６ｄが差したときに、杭３の打ち止めを行うようにした構成を示すものである。
この場合は、杭３の上端部から印位置までの長さ分だけ、差し棒６ｄの位置を下げて設置すればよい。
図４の場合は、印３ａの付された高さが、杭３の打止高さＨ_２となる。

なお、本例の差し棒６ｄは、異なる径の杭３に対応するために、伸縮自在に構成されている。
差し棒６ｄは、円筒状の基部６ｄ_１と、棒部材６ｄ_２とから構成されており、棒部材６ｄ_２は、基部６ｄ_１から突出可能に構成されている。

杭３の径が太くなるほど、棒部材６ｄ_２基部６ｄ_１内に収納され、差し棒６ｄは短くされる。逆に、杭３の径が細くなるほど、棒部材６ｄ_２は杭３側に延出される。

図５は、打止レベル確認装置６の他の実施例を示す説明図である。
本例の打止レベル確認装置６は、レベルアーム６ｃの他に、もう一本のレベルアーム６ｈを備えている。

本例の打止レベル確認装置６は標尺８を用いない構成とされている。
このため、上記実施例における標尺置き台６ａ及び標尺支持部６ｂに相当する部材を備えていない。

レベルアーム６ｃは、上記実施例と同様に、ねじ６ｆ及び保持部６ｇを備え、保持部６ｇよりも下側に位置する部分が伸縮可能とされている。

レベルアーム６ｈは、打止レベル確認装置６を設置するときのみ、接続部６ｉを介してレベルアーム６ｃに連結される。
レベルアーム６ｈが連結されることにより、標尺８を用いなくても、長さｙの値を得ることが可能となる。

レベルアーム６ｃ及び６ｈには、周面上に目盛が付されているので、どの位置からでも、目盛を確認することができる。
また、目盛は一定間隔で色分けされている。例えば、１００ｍｍごとに色分けしておけば、色を見るだけで１００ｍｍ単位の長さを把握することができ、容易に概略長さを把握することができる。

図５に示す打止レベル確認装置６を使用する場合、杭打ちの初期段階では、レベルアーム６ｈを外しておく。こうすれば、打止レベル確認装置６が杭打ち作業の邪魔になることがない。

そして、杭３がある程度打ち込まれ、打ち止め位置を確認する必要が生じた段階で、レベルアーム６ｈを接続し、打止レベル確認装置６の設置を行えば良い。

図６は、打止レベル確認装置６のさらに他の実施例を示す説明図である。
本例の打止レベル確認装置６は、上下に伸縮可能なレベルアームを備えている。
レベルアームは、保持部６ｇから上方に延出する第一の延出部６ｊと、保持部６ｇから下方に延出する第二の延出部６ｋを備えている。

レベルアームの構造は、保持部６ｇ，第一の延出部６ｊ，第二の延出部６ｋが円筒状であり、不使用時には、保持部６ｇ，第一の延出部６ｊ，第二の延出部６ｋが入れ子状態になって、短縮されるように構成されている。
保持部６ｇ，第一の延出部６ｊ，第二の延出部６ｋは、ねじ等により互いに固定されている。

使用時には、ねじを緩め、保持部６ｇから第一の延出部６ｊ，第二の延出部６ｋを延出させて、必要な長さを確保すれば良い。

本発明に係る打止レベル確認装置の斜視図である。 杭の打止レベルの説明図である。 打止レベル確認装置６の設置方法を示す説明図である。 打止レベル確認装置と打ち込みが終了した杭を示す説明図である。 打止レベル確認装置の他の実施例を示す説明図である。 打止レベル確認装置の他の実施例を示す説明図である。

符号の説明

２ａ 支持手段
６ 打止レベル確認装置
６ａ 標尺置き台
６ｂ 標尺支持部
６ｃ レベルアーム
６ｄ 差し棒
６ｄ_１ 基部
６ｄ_２ 棒部材
６ｅ 着色部
６ｆ ねじ
６ｇ 保持部
６ｈ レベルアーム
６ｉ 接続部
６ｊ 第一の延出部
６ｋ 第二の延出部
６ｍ 目盛
７ レベル
７ａ 視準線
８ 標尺
８ａ 目盛
Ａ、Ａ_１〜Ａ_３ 杭が地盤面から出る長さ
ＢＭ ベンチマーク
ＧＬ 地盤面
Ｈ_１ 第一の基準高さ
Ｈ_２ 杭の打止高さ
Ｈ_３ 第二の基準高さ
ｈ 第一の基準高さから杭の打止高さまでの距離
ｓ_１ 視準場所でのＢＭからＧＬまでの距離
ｓ_２，ｓ_３ 各地点でのＢＭからＧＬまでの距離

Claims (6)

1. 杭が適正な貫入量で打ち込まれたことを確認する、杭打止レベル確認装置であって、
   地盤面に対して略鉛直に配設される本体部と、該本体部の下端に、地盤面に対して略水平に配設される指示棒部を備え、
   前記本体部は、地盤面から任意の距離に設定された第一の基準高さに一致して設置される目盛部と、該目盛部が付され、前記本体部の長さを変更する伸縮可能部と、を有し、
   前記本体部上の前記第一の基準高さに一致する点から、前記本体部の前記指示棒部の配設位置までの距離と、前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離と、を前記伸縮可能部を調整して一致させることにより、前記指示棒部が前記杭の打止高さを指し示すように構成されたことを特徴とする杭打止レベル確認装置。
2. 前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離は、前記第一の基準高さから、前記第一の基準高さよりも地盤面側に近い第二の基準高さまでの距離を求め、
   前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも低い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を加算すると共に、前記杭の突出長さを減算することにより得られ、
   前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも高い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を減算すると共に、前記杭の突出長さを減算することにより得られることを特徴とする請求項１記載の杭打止レベル確認装置。
3. 前記本体部は複数部分に分割可能とされたことを特徴とする請求項１記載の杭打止レベル確認装置。
4. 前記指示棒部は伸縮可能に形成されたことを特徴とする請求項１記載の杭打止レベル確認装置。
5. 杭が適正な貫入量で打ち込まれたことを確認する、杭打止レベル確認方法であって、
   地盤面から任意の距離に第一の基準高さを設定する工程と、
   前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離を求める工程と、
   前記地盤面に対して略鉛直に配設される本体部と、該本体部の下端に、地盤面に対して略水平に配設される指示棒部を備えた打止レベル確認装置を前記杭の近傍に配置する工程と、
   前記本体部上の前記第一の基準高さに一致する点から、前記本体部の前記指示棒部の配設位置までの距離と、前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離と、を一致させる工程と、
   前記指示棒部が前記杭の打止高さに一致するまで前記杭を打ち込む工程と、を備えたことを特徴とする杭打止レベル確認方法。
6. 前記第一の基準高さから前記杭の打止高さまでの距離を求める工程では、
   前記第一の基準高さから、前記第一の基準高さよりも前記地盤面に近い第二の基準高さまでの距離を求める工程と、
   前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも低い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を加算すると共に、前記杭の突出長さを減算する工程と、
   前記地盤面が、前記第二の基準高さよりも高い場合、前記求められた距離に、前記第二の基準高さから前記地盤面までの距離を減算すると共に、前記杭の突出長さを減算する工程と、
   が行われることを特徴とする請求項５記載の杭打止レベル確認方法。

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