JP5408072B2 - 斜杭貫入システム、および杭芯の位置合わせ方法 - Google Patents
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Description
このような問題に対しては特許文献1、2をはじめとする従来の技術では解決することができなかった。
δ1=(L/cosθ)−L
により、δ1を決めて、位置決め基礎部材が、目標とする地面の位置からδ1ずれた位置を表示することが可能な位置表示手段を備えており、該位置表示手段の直下が目標とする地面の位置となるように、位置決め基礎部材を設置する、杭芯の位置合わせ方法である。
δ2=(L’/cos2θ)−L’
により、δ2を決めて、位置決め基礎部材が、目標とする地面の位置から位置決め基礎部材の傾斜面に沿ってδ2ずれた位置を表示することが可能な位置表示手段を備えており、該位置表示手段の直下が目標とする地面の位置となるように、位置決め基礎部材を設置する、杭芯の位置合わせ方法である。
鋼管杭1は概ね次のように貫入される。すなわち、鋼管杭1には本体である杭本体2およびその下端に配置される先端翼3を備えている。鋼管杭1は、傾けられるべき角度に傾けられた斜杭貫入システム10の貫入装置11に把持される。貫入装置11に把持された鋼管杭1は、回転力及び押込力を与えられて地盤中に貫入される。このとき、鋼管杭1の杭芯1aが地盤の点Pを通るように埋設されることが必要とされ、斜杭貫入システム10によりこれが実現されている。以下、詳しく斜杭貫入システム10について説明する。
貫入装置11は鋼管杭1を把持し、回転させ、地盤に押し込む(貫入する)機能を有する装置である。貫入装置は、このような機能を有していれば、その型式等は特に限定されるものではなく、公知の貫入装置を用いることができる。本実施形態の貫入装置11は、脚12、12を備え、これが伸縮可能とされている。これにより、図1からわかるように貫入装置11の傾きを無段階に変更することが可能であり、斜杭の施工をする利便が図られている。
位置合わせ板13は板状の基板14を有し、ここには板厚方向に貫通する孔14aが設けられている。孔14aの大きさは少なくともここを鋼管杭1が通過することができる大きさとされる。鋼管杭1が鉛直で貫入される場合と傾斜して貫入される場合とでは、孔14aについて最低限必要とされる大きさ、形状が異なるが、いずれの場合にも貫通可能な大きさおよび形状であることが好ましい。
位置合わせ板13の厚さも特に限定されることはないが、貫入装置11を乗せる観点からその強度を確保する程度の厚さは必要である。
第一表示手段16の引っ掛け部材16a、16aは、平面視で孔14aを挟んで対向して設けられ、引っ掛け部材16a、16a間に水糸16bが張られている。ここで、引っ掛け部材16a、16aは基板14の面上を一次元方向(図2にIIaで示した方向)に移動可能とされている。従って、水糸16bも図2にIIaで示した方向に移動可能である。
第二表示手段17の引っ掛け部材17a、17aも、平面視で孔14aを挟んで対向して設けられ、引っ掛け部材17a、17a間を水糸17bが張られている。ただし、第二表示手段17は、その水糸17bが第一表示手段16の水糸16bと平面視で直交するように配置されている。また、引っ掛け部材17a、17aも基板14の面上を一次元方向(図2にIIbで示した方向)に移動可能とされている。従って、水糸17bも図2にIIbで示した方向に移動可能である。ただし、方向IIbは上記した方向IIaに対して垂直となる方向である。
δ1=(L/cosθ)−L (1)
cosθ=L/(L+δ1) (2)
が成立するので、これを変形して、
L+δ1=L/cosθ (3)
となり、左辺をδ1とすることで式(1)を導くことができる。
鋼管杭1は概ね次のように貫入される。すなわち、鋼管杭1には本体である杭本体2及びその下端に配置される先端翼3を備えている。鋼管杭1は、傾けられるべき角度に傾けられた斜杭貫入システム20の貫入装置11に把持される。貫入装置11に把持された鋼管杭1は、回転力及び押込力を与えられて地盤中に貫入される。このとき、鋼管杭1の杭芯1aが地面Gの点Qを通るように埋設されることが必要とされ、斜杭貫入システム20によりこれが実現されている。以下、詳しく斜杭貫入システム20について説明する。
貫入装置11は上記した斜杭貫入システム10の貫入装置11と共通するので、ここでは説明を省略する。ただし、本実施形態では貫入装置11の脚12はいずれも同じ長さとされ、貫入装置11自体によって杭を傾けるようには設定されていない。
位置合わせ架台23は基台24を有し、図5からわかるようにその上面側が傾けられている。この傾きは斜杭の傾斜角と同じである。また位置合わせ架台23には、傾斜を有する面とこれに対向する面間を貫通する孔24aが設けられている。孔24aの大きさは少なくともここを鋼管杭1が通過することができる大きさとされる。鋼管杭1が鉛直で貫入される場合と傾斜して貫入される場合とでは、孔24aについて最低限必要とされる大きさ、形状が異なるが、いずれの場合にも貫通可能な大きさおよび形状であることが好ましい。
位置合わせ架台23の構造も特に限定されることはないが、貫入装置11を乗せる観点からその強度を確保する程度の構造は必要である。
第一表示手段26の引っ掛け部材26a、26aは、平面視で孔24aを挟んで対向して設けられ、引っ掛け部材26a、26a間に水糸26bが張られている。ここで、引っ掛け部材26a、26aは基台24の面上を図6にVIaで示した方向に移動可能とされている。従って、水糸26bも図6にVIaで示した方向に移動可能である。
第二表示手段27の引っ掛け部材27a、27aも、平面視で孔24aを挟んで対向して設けられ、引っ掛け部材27a、27a間に水糸27bが張られている。ただし、第二表示手段27は、その水糸27bが第一表示手段26の水糸26bと平面視で直交するように配置されている。また、引っ掛け部材27a、27aも基台24の面上を図6にVIbで示した方向に移動可能とされている。従って、水糸27bも図6にVIbで示した方向に移動可能である。ただし、方向VIbは上記した方向VIaに対して垂直となる方向である。
δ2=(L’/cos2θ)−L’ (4)
三角形CQD’では、
cosθ=x/(L’+δ2) (5)
が成立する。ここで、D’は位置合わせ架台23の傾斜面において該傾斜面に沿ってDからδ2移動した位置であり、Qを通る鉛直線と位置合わせ架台23の傾斜面との交点である。また、xはCQ間距離である。
一方、三角形CDQでは、
cosθ=L’/x (6)
が成り立つ。
x=L’/cosθ (7)
と変形することができる。式(7)を式(5)のxに代入すると、
cosθ=(L’/cosθ)/(L’+δ2) (8)
なので、これを整理すると式(4)を得ることができる。
このときには、杭1の上端位置の鉛直深度をS、P’とPとの距離をTとし、
T=S・tanθ (9)
を算出し、Tを考慮して位置合わせ板13のずらし量を決定する。図9は方法S1によるものであるが、方法S2についても同様にQの代わりにQ’を得て位置合わせ架台23のずらし量を決定すればよい。
2 杭本体
3 先端翼
10 斜杭貫入システム
11 貫入装置
13 位置合わせ板(位置決め基礎部材)
20 斜杭貫入システム
23 位置合わせ架台(位置決め基礎部材)
Claims (4)
- 杭を地面に対して傾斜させた姿勢で、該杭を地盤に貫入する斜杭貫入システムであって、
前記杭を把持、回転、および貫入させる貫入装置と、
前記貫入装置が設置されるべき位置を決め、地面と前記貫入装置との間に配置される位置決め基礎部材と、を備え、
前記位置決め基礎部材には、前記杭が貫通可能に孔が設けられるとともに、平面視において前記孔の内側に交点を形成することができる位置表示手段が備えられ、
前記交点は、前記杭の傾斜角に基づいて得られた位置に移動可能とされている、
斜杭貫入システム。 - 前記位置表示手段は、移動可能とされた直交する2本の水糸を具備することを特徴とする請求項1に記載の斜杭貫入システム。
- 杭を地面に対して傾斜させた姿勢で、該杭を目標とする地面の位置に貫入する際の杭芯の位置合わせ方法であって、
前記杭を把持、回転、および貫入させる貫入装置と、前記貫入装置の平面視設置位置を決め、地面と前記貫入装置との間に配置される位置決め基礎部材と、を備える杭貫入システムにおいて、
前記杭を傾斜させないで前記目標とする地面の位置に杭を貫入するとしたときの前記位置決め基礎部材の設置位置に対して、前記杭を傾斜させた姿勢で前記杭を目標とする地面の位置に貫入するために前記位置決め基礎部材をずらす量をδ1(m)としたとき、
傾斜させた前記貫入装置の傾斜した下面と杭芯との交点から、前記下面の延長線と地面との交点までの距離をL(m)、前記杭の傾斜角をθ(度)とすると、
δ1=(L/cosθ)−L
により、δ1を決めて、
前記位置決め基礎部材が、前記目標とする地面の位置から前記δ1ずれた位置を表示することが可能な位置表示手段を備えており、該位置表示手段の直下が前記目標とする地面の位置となるように、前記位置決め基礎部材を設置する、杭芯の位置合わせ方法。 - 杭を地面に対して傾斜させた姿勢で、該杭を目標とする地面の位置に貫入する際の杭芯の位置合わせ方法であって、
前記杭を把持、回転、および貫入させる貫入装置と、前記貫入装置の平面視設置位置を決め、地面と前記貫入装置との間に配置される位置決め基礎部材と、を備える杭貫入システムにおいて、
前記杭を傾斜させないで前記目標とする地面の位置に前記杭を貫入するとしたときの前記位置決め基礎部材の設置位置に対して、前記杭を傾斜させた姿勢で前記杭を目標とする地面の位置に貫入するために前記位置決め基礎部材をずらす量を決める際に、
前記杭の傾斜角θに対応する傾斜面を有する前記位置決め基礎部材の前記傾斜面と杭芯との交点から、前記傾斜面の延長線と地面との交点までの距離をL’(m)、前記傾斜面に沿った距離をδ2(m)としたとき、
δ2=(L’/cos2θ)−L’
により、δ2を決めて、
前記位置決め基礎部材が、前記目標とする地面の位置から前記位置決め基礎部材の前記傾斜面に沿って前記δ2ずれた位置を表示することが可能な位置表示手段を備えており、該位置表示手段の直下が前記目標とする地面の位置となるように、前記位置決め基礎部材を設置する、杭芯の位置合わせ方法。
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