JP5412501B2 - 鉄筋籠の建て込み方法、該方法に用いる浮力付与装置、及び浮力体離脱装置 - Google Patents

Description

本発明は鉄筋籠の建て込み方法、該方法に用いる浮力付与装置、及び浮力体離脱装置に関し、より詳細にはコンクリート製の場所打ち杭や地中連続壁などの構造体の構築に用いられる鉄筋籠を、掘削孔（杭孔）内に建て込む方法、該方法に用いる浮力付与装置、前記掘削孔に建て込まれた鉄筋籠から前記浮力付与装置を離脱回収するための浮力体離脱装置に関する。

コンクリートで構築される場所打ち杭や地中連続壁には、コンクリート構造体の補強を行うために、円周上の中心軸方向に配列された多数の主筋と、これら主筋の外側に略直交させた態様で巻き付けられた多数のフープ筋とを含んで構成された鉄筋籠が使用されている。
この種の鉄筋籠は、鉄筋籠の建て込み場所の近くに組立に必要な場所が確保できる時には、建て込み場所の近くで組み立てを行い、建て込み時にクレーン等で吊り上げて掘削孔に建て込むという作業方法が採られている。一方、組立に必要な場所が確保できない場合等には別の場所で組立を行い、トレーラ等に載せて建て込み場所まで搬送し、上記同様にクレーン等で吊り上げて掘削孔に建て込むという方法が採られている。

場所打ち杭は、地下の支持層に到達する深さまで構築する必要があるため、掘削孔の深さが数十メートルに及ぶ場合がある。かかる場合、１つの鉄筋籠で支持層まで到達させることは困難であるため、複数の鉄筋籠を連結しながら、すなわち、掘削孔の上部で、先行して掘削孔内に支持されている鉄筋籠の上端と、次位の鉄筋籠の下端とを連結して継ぎ足しながら、前記支持層に到達する長さの鉄筋籠を構築するようになっている。

複数の鉄筋籠を用いて数十メートルの長さに連結された状態では、鉄筋籠の総重量が非常に大きくなる（例えば、１５トン〜２０トン程度となる）ため、このような大重量の鉄筋籠を吊り下げる場合、吊り荷重能力が大きな大型クレーンを必要としていた。
一方、近年では土地の有効利用を図って効率的な構造物配置を実現したり、既存構造物に干渉しない構造物を構築したりというように、施工に対する効率性等が要求され、さらに、場所打ち杭の施工にあっては、構造強度の向上に対する要求も高く、そのため施工スペースが十分に確保できない施工現場もあり、大型クレーンを移動、接近させるスペースの確保が難しく、施工作業の困難性が増しているという課題があった。

上記のような課題を解決するために、下記の特許文献１には、掘削孔に鉄筋籠を建て込む際に、吊り荷重を軽減することにより、使用するクレーンの能力を小さくすることのできる鉄筋籠の建て込み工法が開示されている。

図１５は、特許文献１記載の鉄筋籠の建て込み工法を説明するための図を示している。特許文献１記載の鉄筋籠の建て込み工法では、鉄筋籠の建て込み時に、鉄筋籠の内側に鉄筋籠とは独立した構造であるフロートを入れて、このフロートの浮力を鉄筋籠に作用させることで、吊り荷重が軽減されるようになっている。

図１５（ａ）は、先の鉄筋籠（内側にフロート８２Ａが挿入されているもの）８０Ａが、掘削孔３の上端部に仮受け部材８１Ａを係合させて吊り下げられ状態（仮受け部材８１Ａにフロート８２Ａの浮力が作用している状態）から、まず、次の鉄筋籠８０Ｂの内側に挿入する２つのフロート８２Ｂを、先のフロート８２Ａの上にナットで連結して配設し、その後、仮受け部材８１Ｂとワイヤー８３を介してクレーンのフック８４で吊り下げられた次の鉄筋籠８０Ｂを、その内側にフロート８２Ｂが位置するように降下させている状態を示している。

図１５（ｂ）は、次の鉄筋籠８０Ｂをさらに降下させて、先の鉄筋籠８０Ａの主筋の上端部と、次の鉄筋籠８０Ｂの主筋の下端部とをカプラー８５で連結した状態を示している。連結後、先の鉄筋籠８０Ａに差し込んでいた仮受け部材８１Ａを抜き、連結された両鉄筋籠をさらに掘削孔３に挿入し、次の鉄筋籠８０Ｂの上部に差し込まれている仮受け部材８１Ｂを掘削孔３の上端部に係合させる。以下、同様にして、複数の鉄筋籠を連結しながら掘削孔に挿入し、鉄筋籠が掘削孔の全高にわたり配置されるまでこの作業を繰り返す。

図１５（ｃ）は、鉄筋籠の建て込み後の状態を示している。連結された最上位の鉄筋籠８０Ｃが吊り下げ用鉄筋８６、仮受け部材８１Ｃを介して掘削孔３の上端部に掛け止められている。この状態では、最上位のフロート８２Ｃが、吊り下げ用鉄筋８６で吊り下げられた全ての鉄筋籠の荷重を受ける仮受け部材８１Ｃに当接し、連結された全フロートの浮力を、最上位の鉄筋籠の仮受け部材８１Ｃで受ける形態となっている。

上記した特許文献１記載の建て込み工法では、連結される下位の鉄筋籠から最上位の鉄筋籠に至るまで、その内側に建て込みの都度、フロート８２Ａ〜８２Ｃを設置（連結）しなければならず、途中でこれらフロートの設置を止めることができない。
途中でこれらフロートの設置を止めると、例えば、図１５（ｂ）の状態において、仮に次の鉄筋籠８０Ｂの内側にフロート８２Ｂを設置しなかった場合、掘削孔３の上端部に係合された、先の鉄筋籠８０Ａの仮受け部材８１Ａを抜くと、フロート８２Ａが浮力により次の鉄筋籠８０Ｂ内を一気に上昇し、次の鉄筋籠８０Ｂの仮受け部材８１Ｂに突き当り、鉄筋籠の崩れや落下などの事故につながる虞があるからである。

したがって、先の鉄筋籠８０Ａの仮受け部材８１Ａを抜いた場合でも、フロート８２Ａが急上昇しないように、先の鉄筋籠８０Ａの仮受け部材８１Ａと、次の鉄筋籠８０Ｂの仮受け部材８１Ｂとの間に、フロート８２Ｂがキッチリと収まるように（すなわち、図１５（ｂ）の状態において、次の鉄筋籠８０Ｂの仮受け部材８１Ｂに、次のフロート８２Ｂの上端面が当接するように）、これら仮受け部材の設置間隔に応じてフロートのサイズ（長さ、連結個数等）をきちんと設計しておかなければならず、異なる長さの鉄筋籠に使用することが難しく、汎用性に欠け、これらフロートの連結作業も煩雑で手間を要するという課題があった。

また、特許文献１記載の建て込み工法では、図１５（ａ）に示したように、先の鉄筋籠８０Ａを、掘削孔３の上端部に吊り下げた後、次のフロート８２Ｂを、先のフロート８２Ａの上に連結した後、次の鉄筋籠８０Ｂを降下させるようになっており、また、特許文献１には、鉄筋籠としては比較的短い長さ（２．５ｍ）の鉄筋籠を連結していく場合について記載されているが、多くの施工現場では、これよりも長い鉄筋籠（例えば、５ｍ程度以上のもの）が使用される場合が多く、このような長尺の鉄筋籠を連結する場合を想定した場合、次のような課題も生じる。
すなわち、掘削孔３の上端部において、長尺の鉄筋籠の長さに対応させた長尺（例えば、５ｍ程度以上）のフロートを、先のフロートの上に連結しようとした場合、掘削孔３の上端部上で長尺のフロートを吊り下げたり、倒れないように支持する装置等が別途必要となり、取付け作業が一層煩雑になるという課題が生じる。

また、先のフロートの上に連結できたとしても、この連結された長尺のフロートの上から、次の鉄筋籠をフロートに被せるように降下させる必要があるため、クレーンの引き上げ能力（高い位置まで吊り上げる能力）が要求され、クレーンの能力を小さくすることができないという課題が生じる。

また、近年では、大口径（２ｍ〜３ｍ程度）の鉄筋籠が使用される現場も多く、大口径の鉄筋籠が使用された場合には、作業者が掘削孔の内側で先のフロートと次のフロートとの連結（ボルトの締結）を行わなければならず、作業に危険性を伴うため、安全面に対して多大な配慮を払わなければならないという課題が生じる。

また、特許文献１記載の建て込み工法では、図１５（ｃ）の鉄筋籠の建て込み完了後、これらフロートの撤去作業に移るが、仮受け部材８１Ｃを抜いた時に、これらフロートが一気に上昇することを防止するために、仮受け部材８１Ｃを抜く前に、各フロートの中空部に液体を注入し、フロートの浮力をなくした状態、又は少なくした状態で、順次引き上げて撤去するようになっている。
しかしながら、連結された全てのフロートに液体を注入するには、かなりの時間を要し、また、撤去後に、フロート内の液体を排出し回収する作業等にも時間を要することとなり、鉄筋籠の建て込み後、コンクリートを打設するまでに時間を要し、作業効率が大幅に低下してしまうという課題が生じる。

また、特許文献１記載の建て込み工法では、安定液５が張られた掘削孔３内に、フロート８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃを順次連結しながら降下させるため、安定液５の液面下に沈めたこれらフロートの体積分ほど掘削孔３内の安定液５の液位が上昇する一方、これらフロートを掘削孔３から取り出す際には、取り出したフロートの体積分ほど掘削孔３内の安定液５の液位が大きく低下することとなる。
鉄筋籠の建て込み時において、掘削孔３に張られた安定液５は、孔壁の崩壊等を防止する重要な役割を果たしており、液位の変動は、孔壁等の崩壊を招く要因となるため、液位を略一定に保つ必要があるが、大きな体積を有するこれらのフロートを降下及び撤去するにあたり、安定液５の液位を保つことについては特許文献１では何ら記載されておらず、安定液５の液位の大きな変動により、掘削孔３の崩壊を招く危険性が高くなる虞があるという課題があった。

特許第４６８０１０１号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、掘削孔に建て込む鉄筋籠に浮力を作用させて、鉄筋籠の吊り荷重を軽減しながら行う建て込み作業の効率化と作業の安全性を高めることができる鉄筋籠の建て込み方法、該建て込み方法に用いられ、鉄筋籠への脱着を容易に行うことができると共に、異なるサイズの鉄筋籠への使い回しも容易に行うことができ、作業性、汎用性、及び経済性に優れた浮力付与装置、該浮力付与装置を安全かつ容易に掘削孔内から回収することができ、コンクリート打設作業へ移行するまでの効率化を図ることができる浮力体離脱装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明に係る鉄筋籠の立て込み方法（１）は、安定液が張られた場所打ち杭や地中連続壁用の掘削孔内に、複数の鉄筋籠を連結しながら建て込んでいく鉄筋籠の建て込み方法において、連結される複数の鉄筋籠のうち、最上位の鉄筋籠を除く、いずれか１つ以上の鉄筋籠に、浮力を付与する浮力体が前記安定液中で取外し可能な態様で前記鉄筋籠内に取り付けられたものを使用し、前記浮力体が掛止される鉄筋籠として、中心軸の周囲に該中心軸方向と略平行に配列された複数の主筋と、これら主筋の外側に略直交させて配設された多数のフープ筋と、これら主筋の内側に略直交させて配設されたリング形状をした複数の補強材とを含み、これら補強材のうち、最上位の補強材を除く、いずれかの内側面に複数の掛止枠が設けられたものを使用し、これら掛止枠に、前記浮力体から吊り下げられた掛止手段を掛止させた状態で、前記鉄筋籠を前記掘削孔内に建て込むことを特徴としている。

前記掘削孔内に、複数の鉄筋籠を連結しながら建て込んでいく場合、最上位の鉄筋籠が連結された状態の鉄筋籠を建て込む（吊り込む）際に、自走式クレーン等の吊り上げ装置に最大の吊り荷重がかかることになる。
上記鉄筋籠の建て込み方法（１）によれば、連結される複数の鉄筋籠のうち、最上位の鉄筋籠を除く、いずれか１つ以上の鉄筋籠に、前記浮力体が前記安定液中で取外し可能な態様で前記鉄筋籠内に取り付けられたものを使用するので、前記浮力体により生じる浮力により、最大の吊り荷重がかかる最上位の鉄筋籠が連結された状態での吊り荷重を効果的に軽減することができ、鉄筋籠吊り上げ（玉掛け）作業の安全性を高めることができる。

また、鉄筋籠を吊り上げる装置にかかる吊り荷重を確実に軽減できるため、大型クレーンの導入が物理的に難しい現場等において、吊り上げ能力が大型クレーンよりも小さなアースドリル機等の掘削機のクレーン機能を使って、鉄筋籠の建て込み作業等を行うことが可能となり、施工領域が広くない現場でも広く対応することが可能となる。
また、前記浮力体が取り付けられた鉄筋籠を連結して建て込むことになるため、建て込み作業時に前記浮力体を鉄筋籠内へ設置する等の作業が必要なく、前記浮力体を使用する場合であっても、前記浮力体を使用しない場合と略同様の手順で効率よく鉄筋籠の連結作業を行うことができ、建て込み時の作業性を損なうことなく、効率の良い建て込み作業を行うことができる。
また、前記浮力体が前記安定液中で取外し可能な態様で前記鉄筋籠内に取り付けられているので、前記安定液中に前記浮力体が沈められた状態から、前記浮力体を前記鉄筋籠から取り外すことができるため、建て込み後のコンクリートの打設作業等の妨げにならず、また、取り外した前記浮力体を次杭や別の現場の鉄筋籠に再度取付けて繰返し利用することができる。

また上記鉄筋籠の建て込み方法（１）によれば、前記鉄筋籠を構成する補強材に設けられた掛止枠に、前記浮力体から吊り下げられた掛止手段を掛止させた状態で、前記鉄筋籠を前記掘削孔内に建て込むので、前記浮力体に作用する浮力によって、前記掛止手段を前記掛止枠に確実かつ容易に掛止させることができ、安定液面下において前記鉄筋籠に浮力を作用させた状態を維持することができる。また、浮力が作用している前記浮力体を下方に押し下げることにより、前記掛止手段を前記掛止枠から容易に離脱させることが可能となっており、後に行われる安定液面下での前記浮力体の取外し作業を容易に行うことが可能となる。

また本発明に係る鉄筋籠の建て込み方法（２）は、上記鉄筋籠の建て込み方法（１）において、前記最上位の鉄筋籠を前記掘削孔に建て込んだ後、前記掘削孔に建て込んだ鉄筋籠内に、前記浮力体を前記鉄筋籠から離脱させて回収するための離脱装置を降下させていき、該離脱装置で前記浮力体を押し下げながら、該浮力体から吊り下げられた前記掛止手段を前記鉄筋籠の掛止枠から離脱させ、前記離脱装置で前記浮力体の浮き上がりを抑えながら、該浮力体を安定液の液面まで上昇させた後、前記浮力体を引き上げて回収することを特徴としている。

上記鉄筋籠の建て込み方法（２）によれば、前記離脱装置を用いることにより、前記浮力体を前記鉄筋籠から容易に離脱させることができ、また、前記離脱装置によって前記鉄筋籠から離脱した前記浮力体の浮き上がりが抑えられているので、該浮力体が急浮上する危険性がなく、前記浮力体を安全かつ効率よく回収することができ、後のコンクリート打設作業等に速やかに移行することができる。

また本発明に係る鉄筋籠の建て込み方法（３）は、上記鉄筋籠の建て込み方法（２）において、前記浮力体が取り付けられた鉄筋籠を前記安定液面下に降下させる際に、所定液位よりも押し上げられた分の前記安定液を回収する一方、前記浮力体の引き上げ回収時に、前記安定液の液位が所定位置に保たれるように前記安定液を前記掘削孔に供給することを特徴としている。

前記浮力体が取り付けられた鉄筋籠を安定液面下に降下させた場合、前記浮力体の降下に伴い、前記安定液の液位が大きく上昇することとなるが、上記鉄筋籠の建て込み方法（４）によれば、所定液位よりも押し上げられた分の前記安定液を回収するので、前記浮力体が取り付けられた鉄筋籠を安定液面下に降下させる際における前記安定液の液位変化を抑えることができ、前記浮力体を降下させる際の孔壁にかかる水圧等の変化を抑制して、孔壁の崩壊等を防止することができる。

なお、前記安定液の回収方法の一例として、前記掘削孔の上端開口部に配設された筒状体（ケーシング）の地面から突出させた側壁部に開口部を設け、該開口部の傍にポンプを設置した溝を設けて、開口部から流出してきた安定液を前記溝に一時溜めながら前記ポンプで前記安定液を回収する（安定液槽へ送り込む）方法が採用され得る。かかる方法によれば、液位の上昇を確実に防止することができ、鉄筋籠の建て込み時にポンプ等をケーシング内（掘削孔内）に配設することなく、安定液を回収することができる。

また、前記浮力体を安定液面から引き上げる際には、前記安定液の液位が大きく低下することとなるが、前記安定液の液位が所定位置に保たれるように前記安定液を前記掘削孔に供給するので、液位の変動を抑制することができ、前記浮力体を引き上げる際の孔壁にかかる水圧等を一定に保つことができ、孔壁の崩壊等を防止することができる。

また本発明に係る浮力付与装置（１）は、上記鉄筋籠の建て込み方法（１）〜（３）のいずれかで用いられる浮力付与装置であって、鉄筋籠内に収容可能な形状をした浮力体と、該浮力体を前記鉄筋籠内に吊着するための脱着可能な吊着手段と、前記掘削孔内の安定液中で浮上しようとする前記浮力体を前記鉄筋籠に繋ぎ止めるための掛止手段とを備えていることを特徴としている。

上記浮力付与装置（１）によれば、前記吊着手段により前記浮力体を鉄筋籠の内側に吊した状態につけることができ、前記鉄筋籠を立て起こした際に、前記浮力体が落下することなく、前記浮力体が鉄筋籠の内側に吊着された状態で、スムーズに前記掘削孔への建て込み作業を行うことができる。
また、前記浮力体が安定液面下に降下され始めると、浮力により浮き上ろうとする前記浮力体を前記掛止手段により前記鉄筋籠に繋ぎ止めた状態にすることができ、前記鉄筋籠に浮力を作用させた状態（吊り荷重を軽減させた状態）で前記鉄筋籠を降下させることができる。また、前記吊着手段は脱着可能であるため、前記浮力体が安定液面下に降下され浮力が作用し始めた後、前記吊着手段を鉄筋籠から安全に取り外すことができる。

また本発明に係る浮力付与装置（２）は、上記浮力付与装置（１）において、前記浮力体の上部が先細りのテーパー形状を呈していることを特徴としている。
上記浮力付与装置（２）によれば、前記浮力体の上部が先細りのテーパー形状を呈しているので、前記浮力体を前記鉄筋籠から離脱させて回収するための離脱装置を容易かつ確実に被せることができ、前記浮力体の離脱・回収作業をスムーズに行うことができる。

また本発明に係る浮力付与装置（３）は、上記鉄筋籠の建て込み方法（１）〜（３）のいずれかで用いられる浮力付与装置であって、鉄筋籠内に収容可能な浮力体収納手段と、該浮力体収納手段に収納可能な形状をした複数の浮力体と、前記浮力体収納手段を前記鉄筋籠内に吊着するための脱着可能な吊着手段と、前記掘削孔内の安定液中で浮上しようとする、前記複数の浮力体が収納された浮力体収納手段を前記鉄筋籠に繋ぎ止めるための掛止手段とを備えていることを特徴としている。

上記浮力付与装置（３）によれば、上記浮力付与装置（１）と同様の効果が得られる。さらに、前記浮力体収納手段が、複数の浮力体を収納する構成となっているので、前記浮力体収納手段に収納する前記浮力体の個数により、前記鉄筋籠に作用させる浮力を調整することができ、鉄筋籠の重量や鉄筋籠を吊り上げる装置の能力等を考慮して、必要な浮力の調整を行うことができる。

また本発明に係る浮力付与装置（４）は、上記浮力付与装置（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記掛止手段が、前記鉄筋籠の掛止枠に掛止されるフック部を有する掛止フックと、該掛止フックと前記浮力体とを繋ぐ連結材と、前記掛止フックのフック部の内側面に固着された案内板とを備えていることを特徴としている。

上記浮力付与装置（４）によれば、前記浮力体に繋がれた前記連結材に前記掛止フックを取り付けた構成とすることができ、前記掛止フックを前記掛止枠に容易に引っ掛けることができる。さらに、前記掛止フックのフック部の内側面に固着された案内板により、前記掛止枠に掛止された前記掛止フックの捩れを防止することができ、前記掛止フックを前記掛止枠から外し易いものにすることができる。

また本発明に係る浮力付与装置（５）は、上記浮力付与装置（４）において、前記鉄筋籠の掛止枠と、前記掛止フックのフック部の先端部とに、前記掛止枠に前記掛止フックを掛止させた状態で仮止めピンを挿着させるための挿通孔がそれぞれ形成されていることを特徴としている。

上記浮力付与装置（５）によれば、前記掛止枠に前記掛止フックを掛止させた状態で、それぞれの挿通孔を通すように仮止めピンを挿通させておくことで、前記掛止枠へ前記掛止フックを仮固定することができ、前記浮力体が取り付けられた鉄筋籠を立て起こして、鉄筋籠を安定液下に沈めるまでに前記掛止枠に掛止させた前記掛止フックの脱落を確実に防止することができる。また、前記仮止めフックは、前記浮力体が安定液面下に沈められる直前に引き抜くことができ、後に行われる前記浮力体の離脱・回収の妨げとならないようにすることができる。

また本発明に係る浮力付与装置（６）は、上記浮力付与装置（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記吊着手段が、前記浮力体に繋がれる線材と、該線材の端部どうしを脱着可能に連結する連結具とを含んで構成されていることを特徴としている。
上記浮力付与装置（６）によれば、前記線材と前記連結具とを用いて、前記浮力体を前記鉄筋籠（の補強材）に簡単に繋ぎ止めることができ、また、前記連結具の取外しも可能であるため、前記浮力体を安定液面下に降下させ始めた後に取外すことができる。

また本発明に係る浮力体離脱装置（１）は、上記浮力付与装置（１）〜（６）のいずれかを、掘削孔に建て込まれた鉄筋籠から離脱させて回収するための浮力体離脱装置であって、掘削機の伸縮駆動竪軸に連結する連結部を有し、前記浮力体を収容可能な逆有底筒形状をした浮力体収容体を含んで構成されている
上記浮力体離脱装置（１）によれば、前記浮力体収容体の連結部を前記掘削機の伸縮駆動竪軸（ケリーバー）に連結し、該伸縮駆動竪軸に連結した浮力体収容体を、前記伸縮駆動竪軸の伸長とともに掘削孔内に降下させて、前記浮力体に被せた状態で、さらに前記伸縮駆動竪軸を下方に伸ばすことにより、前記浮力体を押し下げて、該浮力体を鉄筋籠から離脱させることができる。また、離脱させた浮力体は、前記浮力体収容体に連結されている伸縮駆動竪軸により抑えられているので、急激に浮上することがなく、安全かつ効率よく作業を行うことができる。

また本発明に係る浮力体離脱装置（２）は、上記浮力付与装置（１）〜（６）のいずれかを、掘削孔に建て込まれた鉄筋籠から離脱させて回収するための浮力体離脱装置であって、吊り上げ機能を有した装置から吊り下げられた掛止具を掛止させるための吊り上げ部と、複数の錘部材を配設可能な錘配設部とを有する、前記浮力体を収容可能な逆有底筒形状をした浮力体収容体を含んで構成されていることを特徴としている。

上記浮力体離脱装置（２）によれば、前記浮力体収容体の吊り上げ部に前記吊り上げ機能を有した装置から吊り下げられた掛止具を掛止した状態で、前記浮力体収容体を掘削孔内に降下させて、前記浮力体に被せた後さらに降下させて、前記浮力体を押し下げて、該浮力体を鉄筋籠から離脱させることができる。また、離脱させた浮力体は、浮力体収容体（の錘配設部に配設された錘）により抑えられているので、急激に浮上することがなく、安全かつ効率よく離脱・回収作業を行うことができる。

本発明の実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法における掘削孔形成後の状態を示した図である。 実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法における下段の鉄筋籠を建て込んでいる状態を示した図である。 実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法における中段の鉄筋籠を吊り上げた状態を示した図である。 実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法における吊り上げた中段の鉄筋籠の縦断面図である。 図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。 掛止フックの掛止枠への取り付け方法を説明するための分解斜視図である。 実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法における上段の鉄筋籠を吊り上げた状態を示した図である。 実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法における上段の鉄筋籠を建て込んだ（建て込み完了）状態を示している。 実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法において、掘削孔に建て込んだ鉄筋籠から浮力付与装置を回収するために浮力体離脱装置を降下させている状態を示した図（中段の鉄筋籠部分の縦断面図）である。 浮力体離脱装置を降下させて、鉄筋籠から浮力付与装置を離脱させた状態を示した図（中段の鉄筋籠部分の縦断面図）である。 別の実施の形態に係る浮力付与装置の鉄筋籠への取り付け（吊り下げ）方法を説明するための要部概略図であり、（ａ）は鉄筋籠の平面図、（ｂ）は側面図である。 さらに別の実施の形態に係る浮力付与装置を鉄筋籠から離脱させた状態を示した図である。 実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法における吊り上げた中段の鉄筋籠の縦断面図である。 実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法において、掘削孔に建て込んだ鉄筋籠から浮力付与装置を回収するために浮力体離脱装置を降下させている状態を示した図（中段の鉄筋籠部分の縦断面図）である。 （ａ）〜（ｃ）は、フロートを用いた従来の鉄筋籠の建て込み工法を説明するための図を示している。

本発明に係る鉄筋籠の建て込み方法、該方法に用いる浮力付与装置、及び浮力体離脱装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１０は、実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法、該方法に用いる浮力付与装置、及び浮力体離脱装置を説明するための図である。本実施の形態では、場所打ち杭の構築に際し、掘削孔に鉄筋籠を建て込む方法について説明する。

図１は、掘削孔形成後の状態を示している。掘削孔３の形成は、まず、地盤１上の所定位置にアースドリル掘削機（以下、掘削機と記す）１０を配置し、掘削機１０の伸縮駆動竪軸（以下、ケリーバーと記す）１１を掘削予定地点（杭芯）に位置合わせし、ケリーバー１１の先端に掘削用のバケット１２を取り付け、ケリーバー１１を伸長させながらバケット１２により所定直径の穴（掘削孔）を掘削していく。なお、掘削機１０は、バケット１２に回転力と押込み力を与える伸縮可能な上記ケリーバー１１やこのケリーバー１１を駆動させる装置（図示せず）などを備え、また巻き上げロープ（補巻き上げロープでも可）によるクレーン機能を有している。

また、掘削孔３の上端部は、ケーシング（スタンドパイプとも言う）４が建て込まれるため、孔の直径を大きくするために、バケット１２にその外径よりも外側にはみ出す工具（リーマナイフ）（図示せず）を装着して掘削する。ケーシング４の建て込み後、リーマナイフを取り外して、さらに支持層２に向けて掘削が継続される。

ケーシング４は、バケット１２及び鉄筋籠等を挿入可能な内径を有する鋼管からなり、孔壁面を補強するためのものであると同時に、後述する鉄筋籠の継ぎ足し（連結）作業を容易に行うために使用されるものであり、作業しやすい高さ（本実施の形態では１〜２ｍ程度）まで上端部が地盤１から突き出した状態に設置される。なお、本実施の形態で使用するケーシング４の上端部（地盤から突き出した状態となる部分）には、安定液５を回収（排出）等するための開口部４ａが設けられている。開口部４ａの傍には、排出された安定液を一時溜めるための溝６が設けられ、溝６に設置された水中ポンプ７で、溝６に溜まった安定液を安定液プラント（図示せず）へ送り込むことができるようになっている。この構造により、鉄筋籠の建て込み時に、水中ポンプ７をケーシング４内に配設することなく、安定液５を回収することができ、水中ポンプ７を鉄筋籠の建て込みの邪魔にならないように使用することができる。

また、掘削孔３を掘り下げて行く間、孔には安定液５が注入され、所定の液位に保たれる。安定液５は、一例としてベントナイトと水との混合物からなるものであり、バケットの回転をスムーズにする他、掘削孔３が土圧等で崩壊するのを防ぐ役割も果たす。安定液５は図示しない安定液プラントからホース等で供給される。その後、所定の深度（支持層２）まで掘削したら、掘削作業を終了し、ケリーバー１１を縮退させてバケット１２を掘削孔３から引き上げ、その後、スライム処理等を行った後、鉄筋籠の建て込み作業に移る。

本実施の形態では、複数の鉄筋籠を連結しながら掘削孔３に建て込む作業を行う。図２〜図１０に示したように、ここでは説明を容易にするため、下段の鉄筋籠２０Ａ、中段の鉄筋籠２０Ｂ、上段の鉄筋籠２０Ｃの３つを順次連結しながら建て込む場合について説明する。

これら鉄筋籠は、円周上の中心軸方向に配列された多数の主筋（棒状筋）２１と、これら主筋の外側に略直交する態様で巻かれた多数のフープ筋２２とを含んで構成され、これら主筋２１とフープ筋２２との各交差部は、鉄線結束、クリップ金具（いずれも図示せず）又は溶接等によって固定され、所定の長さ（３ｍ〜１２ｍ程度）で所定の直径（例えば２ｍ〜３ｍ程度の大口径）の円筒状に形成されている。

また、鉄筋籠の剛性を高めるために、各鉄筋籠には、鉄筋籠の内側から主筋２１に接するようにリング状に形成された補強材２３が、鉄筋籠の長さ方向に所定間隔（例えば２、３ｍ）毎に配設されている。主筋２１と補強材２３との交差部は、固定用金具（図示せず）や溶接等によって固定されている。本実施の形態では、リング形状をした補強材２３として、断面Ｌ型の鋼材（Ｌ型アングル鋼材）を用いているが、鉄筋籠の直径や重量等を考慮して、平鋼板（帯状板）を用いることもできる。これら鉄筋籠は、施工現場で予め組み立てられる、またはトレーラ等で搬送される。なお、中段の鉄筋籠２０Ｂには、図４等に示した浮力付与装置３０が籠組立時に取り付けられたものを使用している。

本実施の形態に係る鉄筋籠の建て込み方法では、鉄筋籠の建て込み作業に、掘削孔３の形成に使用した掘削機１０のクレーン機能を利用して行うようになっている。
まず、図２に示したように、掘削機１０（のブーム）から吊り下げられたワイヤーロープ１３に装着された荷吊用トラバーサー（以下トラバーサーと記す）１４に下段の鉄筋籠２０Ａを玉掛けし、下段の鉄筋籠２０Ａを吊り上げて掘削孔３に挿入していき、鉄筋籠２０Ａの補強材２３の中で最も上に位置する補強材２３がケーシング４の上端から少し上に来るまで鉄筋籠２０Ａを降下させる。

そして、ケーシング４の上端部に鉄筋籠支持用の支持具１５を掘削孔３の中心方向に突出させた形態で複数個取付けた後、鉄筋籠２０Ａを降下させると、これら支持具１５によって、鉄筋籠２０Ａが最上位の補強材２３のところで支持され、鉄筋籠２０Ａがケーシング４に吊り下げた状態となる（図３の下段の鉄筋籠２０Ａの状態）。その後、トラバーサー１４を鉄筋籠２０Ａから取外して、次の中段の鉄筋籠２０Ｂの建て込み作業に移る。

下段の鉄筋籠２０Ａと同様の方法で、図３に示したように、中段の鉄筋籠２０Ｂを吊り上げて、ケーシング４に吊り下げられた下段の鉄筋籠２０Ａの上に運ぶ。この中段の鉄筋籠２０Ｂの内側には、浮力付与装置３０が吊着されている。図４は、中段の鉄筋籠２０Ｂへの浮力付与装置３０の取付け状態を説明するための鉄筋籠の縦断面図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線断面図を示している。また、図６は、浮力付与装置３０の掛止フック３３ｂの掛止枠２４への取付け状態を説明するための分解斜視図である。

浮力付与装置３０は、上部が先細りテーパー形状の円錐形、下部が円柱形状に形成された、鉄筋籠内に収容可能な外径及び長さを有する浮力体３１と、浮力体３１を鉄筋籠内に吊着するための脱着可能な吊着手段３２と、掘削孔３内の安定液中で浮上しようとする浮力体３１を鉄筋籠２０Ｂに繋ぎ止めるための掛止手段３３とを含んで構成されている。

浮力体３１は、金属板やプラスチック等の樹脂材料等を用いて、中空状に形成されたものであり、その大きさは、鉄筋籠２０Ｂの直径、長さ及び重量等を考慮して選定することができ、かつ、後述する浮力体離脱装置５０による回収作業の妨げにならない大きさ、及び連結される鉄筋籠重量を軽減するのに必要とされる大きさに設定され、通常であれば、使用する鉄筋籠内径の５０〜７０％程度の直径、使用する鉄筋籠の５０〜８０％程度の長さのものが好適に採用され得る。

例えば、直径が２３００ｍｍ前後、長さが８ｍ前後の鉄筋籠に対しては、浮力体３１の外径が１６００ｍｍ程度、長さが５ｍ程度の浮力付与装置を適用することができる。この場合、浮力体３１の形状が円柱であると仮定すると、その体積（半径^２×π×高さ）は、０．８^２×３．１４×５＝１０．０５ｍ^３となり、安定液の密度をρ（ｔ／ｍ^３）とすると、浮力は、１０．０５ρ（ｔ）となる。鉄筋籠全体の重量が約２０ｔ、安定液の密度をρ≒１（ｔ／ｍ^３）とすれば、最上位の鉄筋籠（連結鉄筋籠）を吊り上げる場合、その吊り上げ荷重を２０−１０．０５≒９．９５ｔにまで大きく軽減することができる。

吊着手段３２は、浮力体３１の外周に数か所、本実施の形態では、外周部に略９０度間隔で４箇所設けられた金具取付部３１ａに取り付けられる連結金具３２ａと、連結金具３２ａに通された線材３２ｂと、線材３２ｂの両端部を連結する連結金具３２ｃとで構成されており、線材３２ｂの両端部を連結金具３２ｃで繋いで、鉄筋籠２０Ｂの補強材２３に繋ぎ止めるようになっている。連結金具３２ａ、３２ｃにはシャックル等が採用され、線材３２ｂにはワイヤーや金属チェーン等が採用され得る。

掛止手段３３は、浮力体３１の底面に数か所、本実施の形態では、底面周縁部に略９０度間隔で４箇所設けられた線材取付部３１ｂに取り付けられた線材３３ａと、線材３３ａの先端に取り付けられた掛止フック３３ｂとを含んで構成され、掛止フック３３ｂのフック部の内側面には、所定幅を有するガイド板（案内板）３３ｃが固着されており、後述する掛止枠２４の外側面にガイド板３３ｃが当接する態様で取り付けられるようになっている。なお、ガイド板３３ｃの幅は、掛止フック３３ｂを掛止枠２４に掛止させたときにフック部の掛止状態に捩れが生じない幅に設定されている。線材３３ａには、ワイヤーや金属チェーン等が採用され得る。

浮力付与装置３０が取付けられる鉄筋籠２０Ｂの補強材２３の中で下方に位置するものの内側数箇所、本実施の形態では４箇所に、掛止フック３３ｂを掛止させるためのコ字状部を有する掛止枠２４が固着されている。掛止枠２４は、略コ字状をした金具の両端を外側に略直角に屈曲されて形成されたものであり、屈曲された両端部が補強材２３に固着されている。

また、図５、６に示したように、補強材２３に固着された掛止枠２４と、掛止フック３３ｂのフック部の先端部とに、掛止枠２４に掛止フック３３ｂを掛止させた状態で仮止めピン２５を挿着させるための挿通孔３３ｄ、２４ａがそれぞれ形成されている。

上記した構成の浮力付与装置３０が取り付けられた中段の鉄筋籠２０Ｂを掘削機１０で吊り上げて、ケーシング４に吊り下げられた下段の鉄筋籠２０Ａの上に運んだ後、下段の鉄筋籠２０Ａの上端部との間に所定の重なりが生じるように降下させる。この状態で継手、連結金具等による結合、番線による結束、溶接などの所定の連結方法を用いて下段の鉄筋籠２０Ａと中段の鉄筋籠２０Ｂとを連結して、２つの鉄筋籠が連結された状態とする。

その後、連結された鉄筋籠を吊り上げて、ケーシング４の上端部に取付けられた支持具１５を取外した後、掘削孔３に挿入していく。ここで、中段の鉄筋籠２０Ｂに取付けられた浮力付与装置３０の掛止フック３３ｂ部分をケーシング４付近まで降下させた段階で、鉄筋籠２０Ｂの外側から線材３３ａを引っ張るための引張棒（図６参照）４０を籠内に挿し込み、引張棒４０の先端掛止部４０ａを線材３３ａに引っ掛けて、線材３３ａを引っ張った状態で仮止めピン２５を抜く。引張棒４０で線材３３ａを引っ張った状態とすることで、安定液面より上での掛止枠２４から掛止フック３３ｂの脱落が防止される。

その後、浮力体３１の底面が安定液面下に降下されるまで、引張棒４０で線材３３aを引っ張った状態を維持する。浮力体３１の底面が安定液面下に降下し始めると、浮力体３１の浮力によって線材３３ａが引っ張られ、掛止フック３３ｂが掛止枠２４に自然に掛止された状態となった後、引張棒４０を線材３３ａから取り外して中段の鉄筋籠２０Ｂから引き抜く。

その後、鉄筋籠を降下させていく段階で、中段の鉄筋籠２０Ｂの補強材２３に繋がれている吊着手段３２の線材３２ｂを全て取り外し、これら鉄筋籠をさらに挿入していき、鉄筋籠２０Ｂの補強材２３の中で最も上に位置するものがケーシング４の上端から少し上に位置するまで鉄筋籠を下げる。なお、この過程においても、安定液面下に降下させた浮力体３１による浮力により、連結された鉄筋籠の吊り上げ荷重の軽減効果が得られる状態となっている。

その後、ケーシング４の上端部に支持具１５を複数個取付けた後、鉄筋籠を下げて、支持具１５によって鉄筋籠が最上位の補強材２３のところで支持され、下段と中段の連結鉄筋籠がケーシング４に吊り下げられた状態とする（図７の鉄筋籠２０Ａ、２０Ｂの状態）。その後、トラバーサー１４を中段の鉄筋籠２０Ｂから外し、次の上段の鉄筋籠２０Ｃの建て込み作業に移る。

なお、浮力体３１を安定液面下に降下させるに伴い、安定液５の液位が上昇するが、その上昇分は、ケーシング４の上部に設けられた開口部４ａから排出され、開口部４ａの傍に設置した溝６に一時溜めながらポンプ７で安定液槽（図示せず）へ送り込むようになっている。かかる方法により、液位の上昇を確実に防止することができ、液位が所定レベルに保たれ、ケーシング４の上部からも安定液があふれ出ることもなく、また、建て込み時にポンプ７等をケーシング４内に配設することなく、安定液５を回収することができる。

その後、上記と同様の方法で、図７に示したように最上位となる上段の鉄筋籠２０Ｃを掘削機１０で吊り上げて、ケーシング４に吊り下げられた鉄筋籠２０Ｂの上まで運び、上段の鉄筋籠２０Ｃを、中段の鉄筋籠２０Ｂの上端部との間に所定の重なりが生じるように降下させる。この状態で継手、連結金具等による結合、番線による結束、溶接などの所定の連結手段を用いて中段の鉄筋籠２０Ｂの上端部と上段の鉄筋籠２０Ｃの下端部とを継ぎ合わせ、３つの鉄筋籠が連結された状態とし、これら連結された鉄筋籠を吊り上げ、ケーシング４の上端部から支持具１５を取り外した後、掘削孔３に挿入していく。

このとき、安定液面下にある中段の鉄筋籠２０Ｂに浮力体３１が取り付けられているので、浮力体３１による浮力が鉄筋籠全体に作用することとなり、吊り上げ荷重の軽減効果が得られる状態となっている。図８に示したように、これら連結された鉄筋籠を掘削孔３の底へ下ろした後、トラバーサー１４を鉄筋籠２０Ｃから外す等の処理を行った後、浮力付与装置３０の回収作業に移る。

図９、１０は、掘削孔３に建て込まれた鉄筋籠から浮力付与装置３０を回収する方法を説明するための鉄筋籠２０Ｂの部分拡大段面図であり、図９は、浮力体離脱装置５０を浮力付与装置３０に被せるように降下させている状態を示し、図１０は、浮力体離脱装置５０で浮力付与装置３０を鉄筋籠２０Ｂから離脱させた後の状態を示している。

浮力体離脱装置５０は、掘削孔３に建て込まれた鉄筋籠から浮力付与装置３０を離脱させて回収するためのものであり、掘削機１０のケリーバー１１に連結する連結部５１を有し、浮力体３１を収容可能な逆有底円筒形状をした浮力体収容体５２を含んで構成されている。浮力体収容体５２は、金属板（鋼板）等を加工して形成されており、浮力体収容体５１の天板部５２ａには、安定液面下を降下させる際に、収容体５２内の空気を抜くための通孔（図示せず）が形成されている。連結部５１の構造は、ケリーバー１１と確実に連結できる構造であればよく、例えば、ケリーバー１１の下端部を挿入し、側面から抜け止めピン等を通して連結するソケット構造などにすることができる。

浮力付与装置３０の回収作業においても掘削機１０を利用する。まず、地上において掘削機１０のケリーバー１１の下端部に、浮力体離脱装置５０の連結部５１を連結し、浮力体離脱装置５０を掘削孔３上に配置した後、ケリーバー１１を伸長（回転させずに伸長）させながら、浮力体離脱装置５０を掘削孔３に建て込まれた鉄筋籠内に除々に降下させて、図９に示したように、浮力体収容体５２を浮力体３１に被せていく。このとき、浮力体３１の上部が先細りのテーパー形状を呈しているので、浮力体収容体５２を浮力体３１に容易かつ確実に被せられるようになっている。

この状態からさらにケリーバー１１を下方に伸長させて浮力体離脱装置５０を降下させると、浮力体収容体５２に収容された浮力体３１が浮力体離脱装置５０とともに押し下げられていき、掛止手段３３の線材３３ａが緩み、掛止フック３３ｂが掛止枠２４から外れて、図１０に示したように掛止フック３３ｂはその自重により、略鉛直方向に吊り下げられた形となり、鉄筋籠２０Ｂから浮力付与装置３０が離脱された状態となる。なお、掘削機１０には、荷重計（図示せず）が装備されており、鉄筋籠２０Ｂから浮力付与装置３０が離脱すると、浮力体３１の浮力が浮力体離脱装置５０にかかるため、荷重計の値が小さく（軽く）なる。この荷重計の値の変化から鉄筋籠２０Ｂから浮力付与装置３０が離脱したか否かを判断することができるようになっている。

鉄筋籠２０Ｂから浮力付与装置３０が離脱されると、浮力体３１が自ら浮上しようとするが、浮力体３１はケリーバー１１に連結された浮力体離脱装置５０により抑えられているので、急浮上することはない。その後、ケリーバー１１を除々に縮退させることにより浮力体離脱装置５０の収容体５２内に浮力付与装置３０を収めた状態のまま、浮力体離脱装置５０を安定液面まで引き上げる。安定液面まで浮上させた浮力付与装置３０を掘削機１０のクレーン機能を使って吊り上げて掘削孔３から回収する。

また、浮力体３１を安定液面から引き上げる際には、安定液５の液位が低下することとなるが、安定液５の液位が所定位置に保たれるように、安定液５が掘削孔３に供給される。例えば、ケーシング４の上端部に逆Ｕ字形状の配管を引っ掛けて、ケーシング４の外側に位置する前記配管の開口に、安定液プラントから安定液を供給するポンプ等のホースを繋いで安定液を供給するように構成されているので、液位の変動を抑制することができ、浮力体３１を引き上げる際の孔壁にかかる水圧等を一定に保つことができ、孔壁の崩壊等を防止することが可能となっている。浮力付与装置３０の回収後、通常のトレミー管の建て込み作業やコンクリートの打設作業等に移行する。

上記実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法によれば、連結される複数の鉄筋籠２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのうち、最上位の鉄筋籠２０Ｃを除く、鉄筋籠２０Ｂに、浮力体３１が安定液５中で取外し可能な態様で鉄筋籠内に取り付けられたものを使用するので、浮力体３１により生じる浮力により、最大の吊り荷重がかかる最上位の鉄筋籠２０Ｃが連結された状態での吊り荷重を効果的に軽減することができ、鉄筋籠吊り上げ（玉掛け）作業の安全性を高めることができる。

また、鉄筋籠を吊り上げる装置（掘削機１０）にかかる吊り荷重を確実に軽減できるため、必要なクレーン能力を抑えることができ、大型クレーンの導入が物理的に難しい現場等において、吊り上げ能力が大型クレーンよりも小さなアースドリル機等の掘削機１０のクレーン機能を使って、鉄筋籠の建て込み作業等を行うことが可能となり、施工領域が広くない現場でも広く対応することが可能となる。

また、事前に浮力体３１が取り付けられた鉄筋籠２０Ｂを連結して建て込むことになるため、建て込み作業時に浮力体３１を鉄筋籠２０Ｂ内へ設置する等の作業が必要なく、浮力体３１を使用する場合であっても、浮力体３１を使用しない場合と略同様の手順で効率よく鉄筋籠の連結作業を行うことができ、建て込み時の作業性を損なうことなく、効率の良い建て込み作業を行うことができる。

また、浮力体３１が安定液中で取外し可能な態様（掛止手段３３）で鉄筋籠２０Ｂ内に取り付けられているので、安定液中に浮力体３１が沈められた状態から、浮力体３１を鉄筋籠２０Ｂから取り外すことができるため、建て込み後のコンクリートの打設作業等の妨げにならず、また、取り外した浮力体３１を次杭や別の現場の鉄筋籠に再度取付けて繰返し利用することができる。

また、鉄筋籠２０Ｂを構成する補強材２３に設けられた掛止枠２４に、浮力体３１から線材３２ｂで吊り下げられた掛止フック３３ｂを掛止させた状態で、鉄筋籠を掘削孔３内に建て込むので、浮力体３１に作用する浮力によって、掛止フック３３ｂを掛止枠２４に確実かつ容易に掛止させることができ、安定液面下において鉄筋籠に浮力を作用させた状態を維持することができる。

また、浮力が作用している浮力体３１を浮力体離脱装置５０で下方に押し下げることにより、掛止フック３３ｂを掛止枠２４から容易に離脱させることができ、また、浮力体離脱装置５０によって鉄筋籠から離脱した浮力体３１の浮き上がりが抑えられているので、浮力体３１が急浮上する危険性がなく、浮力体３１を安全かつ効率よく回収することができ、後のコンクリート打設作業等に速やかに移行することができる。安定液面下での浮力体３１の取外し作業を容易に行うことができる。

なお、上記実施の形態（１）では、図４に示したように中段の鉄筋籠２０Ｂに浮力付与装置３０を吊り下げるために連結金具３２ａ、３２ｂを用いた吊着手段３２を使用したが、別の実施の形態では、図１１に示すような仮固定バー３４を使用する吊り下げ構造を採用することができる。図１１は、別の実施の形態に係る浮力付与装置の鉄筋籠への取り付け（吊り下げ）構造を示しており、（ａ）は中段の鉄筋籠２０Ｂの平面図、（ｂ）は、中段の鉄筋籠２０Ｂの部分断面側面図である。

図１１に示したように、別の実施の形態にかかる浮力付与装置３０Ａでは、浮力体３１Ａの側面部分に、仮固定バー３４を差し込むための差込溝３１ｃが左右２箇所に形成されており、これら差込溝３１ｃに、鉄筋籠２０Ｂの直径よりも長い仮固定バー３４を鉄筋籠２０Ｂの外側（主筋間）から差し込み、仮固定バー３４を鉄筋籠２０Ｂの補強材２３の上に配設して、仮固定バー３４と主筋２１又は補強材２３とを、鉄線結束や脱着可能な固定用金具などで仮固定し、浮力体３１を安定液下に降下させ始めた後、浮力体３１から仮固定バー３４を引き抜いて、浮力体３１を鉄筋籠２０Ｂとともに降下させるようにする構成を採用することができる。仮固定バー３４には、図示した角材の他に、Ｌ型鋼材などを使用することもできる。

また、上記実施の形態（１）では、図１０に示したように、浮力付与装置３０の回収時、掛止フック３３ｂは略鉛直方向に吊り下げられた形となり、この状態でゆっくりと引き上げられることとなるが、鉄筋籠２０Ｂの内径に対する浮力体３１の直径の比率が大きくなると（すなわち、掛止フック３３ｂと鉄筋籠２０Ｂとの間隔が狭くなると）、引き上げ時に安定液中で掛止フック３３ｂが振れて、鉄筋籠に干渉する（引っ掛かる）おそれがある。

そこで、引き上げ時における掛止フック３３ｂの振れを防止するために、図１２に示した構造を採用することができる。図１２に示した浮力付与装置３０Ｂでは、浮力体３１の底面の線材取付部３１ｂの内側近傍に、掛止手段３３と略同じ長さの帯状板（平鋼板）３５の一端が固着（溶接やボルト等で固定）され、略鉛直下方に吊り下げられた帯状板３５の下端側の外側面に磁石３６が固着された構造となっている。この構造により鉄筋籠２０Ｂから外れた掛止フック（磁石にくっつく金属等で構成）３３ｂを磁力によって磁石３６に固定させることが可能となり、浮力付与装置３０Ｂが引き上げられる際の掛止フック３３ｂの振れを確実に防止することができる。

また、実施の形態（１）における浮力付与装置３０では、掛止手段３３を取り付ける線材取付部３１ｂが浮力体３１の底面周縁部分に設けられているが、引き上げ時に掛止フック３３ｂが鉄筋籠に干渉する（引っ掛かる）ことを防止する効果を高めるため、さらに別の実施の形態では、鉄筋籠２０Ｂと掛止フック３３ｂとの間隔が十分保たれるように（引き上げ時に安定液中で掛止フック３３ｂが振れた程度では、掛止フック３３ｂが鉄筋籠２０Ｂに干渉することがないように）、線材取付部３１ｂを浮力体３１底面の中心寄りに位置させる構成とすることもできる。

次に実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法について説明する。実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法が、実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法と相違する主な点は、中段の鉄筋籠２０Ｂに取付けられる浮力付与装置６０の構造と、浮力体離脱装置７０の構造とにあり、鉄筋籠の建て込み方法は略同様の方法で行われるため、以下相違する点を中心に説明する。

図１３は、実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法で使用される浮力付与装置６０が取り付けられた鉄筋籠２０Ｂの断面図を示している。なお、実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法で用いられた浮力付与装置３０と同一機能を有する構成部品には同一符号を付しその説明を省略する。

浮力付与装置６０は、鉄筋籠内に収容可能な略円柱形状をした浮力体収納籠体６１と、浮力体収納籠体６１に収納可能な円板状や円柱形状をした複数の浮力体６２と、浮力体収納籠体６１を鉄筋籠内に吊着するための脱着可能な吊着手段３２と、掘削孔３内の安定液中で浮上しようとする、複数の浮力体６２が収納された浮力体収納籠体６１を鉄筋籠２０Ｂに繋ぎ止めるための掛止手段３３とを含んで構成されている。

浮力体収納籠体６１は、太めの線材や棒材（鋼材）等を用いて溶接等により籠状に形成されており、内部に浮力体６２を出し入れすることができるように、上面又は底面に開閉可能な蓋部を有する構造、又は円筒状の胴体部分が左右に開く観音開き式の開閉構造を備えており、安定液中において、浮力体６２からの浮力を受けて変形したり壊れたりしない十分な強度を有した構造となっている。なお、籠体の構造を補強するために、胴体部分にリング形状をした補強材（帯状板など）を複数個配設したり、上面及び／又は底面部分を鋼板等で構成することが好ましい。

その大きさは、後述する浮力体離脱装置７０による回収作業の妨げにならない大きさ、かつ連結される鉄筋籠重量を軽減するのに必要とされる浮力体６２を収納できる大きさに設定され、通常であれば、使用する鉄筋籠内径の５０〜７０％程度の直径、使用する鉄筋籠の５０〜８０％程度の長さのものが好適に採用され得る。

浮力体６２は、浮力体収納籠体６１内に収まる直径と所定の厚さ（５０ｃｍ〜２ｍ程度）を有する円板状又は円柱形状をした発泡スチロール等の発泡体、発泡体を樹脂で覆ったもの、又は金属板やプラスチック等の各種の樹脂で形成された中空体などで構成されている。連結する鉄筋籠の総重量等を考慮して、必要とする浮力を得るための浮力体６２を浮力体収納籠体６１に収容することができるようになっている。

吊着手段３２は、浮力体収納籠体６１の外周に数か所、本実施の形態では、籠体胴部の外周部（リング形状の補強材など）に略９０度間隔で４箇所設けられた連結金具３２ａと、連結金具３２ａに通された線材３２ｂと、線材３２ｂの両端部を連結する連結金具３２ｃとで構成されており、線材３２ｂの両端部を連結金具３２ｃで繋いで、鉄筋籠２０Ｂの補強材２３に繋ぎ止めるようになっている。連結金具３２ａ、３２ｃにはシャックル等が採用され、線材３２ｂにはワイヤーや金属チェーン等が採用され得る。

掛止手段３３は、浮力体収納籠体６１の底面に数か所、本実施の形態では、底面周縁部に略９０度間隔で４箇所設けられた線材取付部６１ｂに取り付けられた線材３３ａと、線材３３ａの先端に取り付けられた掛止フック３３ｂとを含んで構成され、掛止フック３３ｂのフック部の内側面には、所定幅を有するガイド板（案内板）３３ｃが固着されており、掛止枠２４の外面にガイド板３３ｃが当接する態様で取り付けられるようになっている。なお、ガイド板３３ｃの幅は、掛止フック３３ｂを掛止枠２４に掛止させたときにフック部の掛止状態に捩れが生じない幅に設定されている。線材３３ａには、ワイヤーや金属チェーン等が採用され得る。

浮力付与装置６０が取付けられる鉄筋籠２０Ｂの補強材２３の中で下方に位置するものの内側数箇所、本実施の形態では４箇所に掛止枠２４が固着されている。鉄筋籠２０Ｂの掛止枠２４と、掛止フック３３ｂのフック部の先端部とに、掛止枠２４に掛止フック３３ｂを掛止させた状態で仮止めピン２５を挿着させるための挿通孔２４ａ、３３ｄがそれぞれ形成されている（図６に示したものと同様の構成を有する）。
上記した浮力体付与装置６０が取付けられた鉄筋籠の建て込み方法は、実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法と略同様の手順で行われるので、ここではその説明を省略する。

次に実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法で用いられる浮力体離脱装置７０について説明する。実施の形態（１）で使用した浮力体離脱装置５０は、掘削機１０のケリーバー１１に連結して使用するように構成されていたが、実施の形態（２）で使用する浮力体離脱装置７０は、掘削機１０のクレーン機能（又はクレーン装置でもよい）を使ってフック１６で吊り下げ状態で使用するように構成されている。

図１４は、掘削孔３に建て込まれた鉄筋籠から浮力付与装置６０を回収する方法を説明するための中段の鉄筋籠２０Ｂ部分の部分段面図であり、浮力体離脱装置７０を浮力付与装置６０に被せるように降下させている状態を示している。

浮力体離脱装置７０は、掘削孔３に建て込まれた鉄筋籠から浮力付与装置６０を離脱させて回収するためのものであり、クレーン（吊り上げ）機能を有した掘削機１０から吊り下げられたフック１６を掛止させるための吊り上げ用ワイヤー７１と、複数の錘部材７２を配設（出し入れ）可能（すなわち、重量調整可能）な錘配設部７３とを有する、浮力体収納籠体６１を収容可能な浮力体収容体７４を含んで構成されている。錘配設部７３に配設される錘部材７２の重量は、浮力体収納籠体６１に収納される浮力体６２による浮力よりも大きくなるように設定されている。また、各錘部材７２は、略円板形状を有し、同一箇所にボルト７６の挿通孔７２ａが複数個形成されており、浮力体収容体７４の内側から各錘部材７２の挿通孔７２ａにボルト７６（天板部７４ａから突出する長さのものを適宜使用する）を通し、天板部７４ａから突出させたボルト７６の先端部にナット７７を取付けて締結することで、各錘部材７２が錘配設部７３に固定されるようになっている。

浮力体収容体７４は、金属板（鋼板）を加工して逆有底筒形状に形成されており、その天板部７４ａ、錘部材７２、錘配設部７３には、安定液面下を降下させる際に、収容体７４内の空気を抜くための通孔７５が形成されている。

浮力付与装置６０の回収作業においては掘削機１０のクレーン機能（又はクレーン装置でもよい）を利用する。まず、地上において掘削機１０から吊り下げられたフック１６に、浮力体離脱装置７０の吊り上げ用ワイヤー７１を掛止して、浮力体離脱装置７０を吊り上げて掘削孔３上に配置した後、掘削孔３に建て込まれた鉄筋籠内に除々に降下させて、図１４に示したように、浮力体収容体７４を浮力体収納籠体６１に被せていく。

この状態からさらに浮力体離脱装置７０を降下させると、浮力体収容体７４に収容された浮力体収納籠体６１が浮力体離脱装置７０とともに押し下げられていき、浮力体収納籠体６１から吊り下げられた線材３３ａが緩み、掛止フック３３ｂが掛止枠２４から外れて、掛止フック３３ｂはその自重により、略鉛直方向に吊り下げられた形となり、鉄筋籠２０Ｂから浮力付与装置６０が離脱された状態となる。

このとき浮力体収納籠体６１が自ら浮上しようとするが、錘配設部７３に配設される錘部材７２の重量が、浮力体収納籠体６１に収納される浮力体６２による浮力よりも大きくなるように設定されているので、浮力体収納籠体６１の浮き上がりを浮力体離脱装置７０で抑えることができ、浮力体収納籠体６１が急浮上することはない。その後、浮力体離脱装置７０の収容体７４内に浮力体収納籠体６１を収めた状態のまま、浮力体離脱装置７０を安定液面まで引き上げる。安定液面まで浮上させた浮力付与装置６０を掘削機１０のクレーン機能を使って吊り上げて掘削孔３から回収する。浮力付与装置６０の回収後、通常のトレミー管の建て込み作業やコンクリートの打設作業等に移行する。

上記実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法によれば、上記実施の形態（１）に係る鉄筋籠の建て込み方法と略同様の効果を得ることができる。また、鉄筋籠の建て込み方法に使用する浮力付与装置６０が、浮力体収納籠体６１内に、複数の浮力体６２を収納する構成となっているので、浮力体収納籠体６１に収納する浮力体６２の個数により、鉄筋籠に作用させる浮力を調整することができ、鉄筋籠の総重量や鉄筋籠を吊り上げる装置の能力等を考慮して、必要な浮力の調整を行うことが容易にできる。

また、実施の形態（２）に係る鉄筋籠の建て込み方法に使用する浮力体離脱装置７０によれば、錘配設部７３を有する浮力体収容体７４の吊り上げ用ワイヤー７１に掘削機１０から吊り下げられたフック１６を掛止した状態で、浮力体収容体７４を掘削孔３内に降下させて、浮力体収納籠体６１に被せた後さらに降下させて、浮力体収納籠体６１を押し下げて、浮力体収納籠体６１から吊り下げられた掛止フック３３ｂを鉄筋籠２０Ｂの掛止枠２４から離脱させることができる。また、離脱させた浮力体収納籠体６１は、浮力体離脱装置７０の有する重量により抑えられているので、急激に浮上することがなく、安全かつ効率よく離脱及び回収作業を行うことができる。

なお、実施の形態（１）、（２）では、浮力付与装置３０、６０が中段の鉄筋籠２０Ｂに取付けられた場合について説明したが、これら浮力付与装置３０、６０を中段の代わりに下段の鉄筋籠２０Ａに取り付けたり、下段と中段の鉄筋籠２０Ａ、２０Ｂに取り付けて建て込みを行うこともでき、浮力付与装置３０、６０を取付ける鉄筋籠の位置（最上位の鉄筋籠を除く）及び個数（１つ以上）は、鉄筋籠の連結個数や、個々の鉄筋籠の重量、連結後の総重量などを勘案して設定することができる。

また、実施の形態（１）、（２）では、掘削機１０のクレーン機能を利用して鉄筋籠の建て込みや浮力付与装置３０、６０の回収作業を行ったが、必ずしも掘削機１０を利用する必要はなく、掘削機１０の代わりに自走式のクレーン装置を使用してもよく、施工現場の状況（広さ、地盤強度、設備等）を考慮して、これら作業に使用する装置を適宜選択できる。いずれの吊り上げ装置を利用した場合でも、鉄筋籠建て込み時の吊り上げ荷重を確実かつ容易に軽減する優れた効果を得ることができ、作業の安全性等を向上させることができる。

３ 掘削孔
５ 安定液
１０ 掘削機
１１ ケリーバー
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 鉄筋籠
２１ 主筋
２２ フープ筋
２３ 補強材
２４ 掛止枠
３０、３０Ａ、３０Ｂ 浮力付与装置
３１ 浮力体
３２ 吊着手段
３３ 掛止手段
５０、７０ 浮力体離脱装置

Claims (11)

1. 安定液が張られた場所打ち杭や地中連続壁用の掘削孔内に、複数の鉄筋籠を連結しながら建て込んでいく鉄筋籠の建て込み方法において、
   連結される複数の鉄筋籠のうち、最上位の鉄筋籠を除く、いずれか１つ以上の鉄筋籠に、浮力を付与する浮力体が前記安定液中で取外し可能な態様で前記鉄筋籠内に取り付けられたものを使用し、
   前記浮力体が掛止される鉄筋籠として、中心軸の周囲に該中心軸方向と略平行に配列された複数の主筋と、これら主筋の外側に略直交させて配設された多数のフープ筋と、これら主筋の内側に略直交させて配設されたリング形状をした複数の補強材とを含み、これら補強材のうち、最上位の補強材を除く、いずれかの内側面に複数の掛止枠が設けられたものを使用し、
   これら掛止枠に、前記浮力体から吊り下げられた掛止手段を掛止させた状態で、前記鉄筋籠を前記掘削孔内に建て込むことを特徴とする鉄筋籠の建て込み方法。
2. 前記最上位の鉄筋籠を前記掘削孔に建て込んだ後、
   前記掘削孔に建て込んだ鉄筋籠内に、前記浮力体を前記鉄筋籠から離脱させて回収するための離脱装置を降下させていき、
   該離脱装置で前記浮力体を押し下げながら、該浮力体から吊り下げられた前記掛止手段を前記鉄筋籠の掛止枠から離脱させ、
   前記離脱装置で前記浮力体の浮き上がりを抑えながら、該浮力体を安定液の液面まで上昇させた後、前記浮力体を引き上げて回収することを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の鉄筋籠の建て込み方法。
3. 前記浮力体が取り付けられた鉄筋籠を前記安定液面下に降下させる際に、所定液位よりも押し上げられた分の前記安定液を回収する一方、
   前記浮力体の引き上げ回収時に、前記安定液の液位が所定位置に保たれるように前記安定液を前記掘削孔に供給することを特徴とする請求項２記載の鉄筋籠の建て込み方法。
4. 請求項１〜３のいずれかの項に記載の鉄筋籠の建て込み方法で用いられる浮力付与装置であって、
   鉄筋籠内に収容可能な形状をした浮力体と、
   該浮力体を前記鉄筋籠内に吊着するための脱着可能な吊着手段と、
   前記掘削孔内の安定液中で浮上しようとする前記浮力体を前記鉄筋籠に繋ぎ止めるための掛止手段とを備えていることを特徴とする浮力付与装置。
5. 前記浮力体の上部が先細りのテーパー形状を呈していることを特徴とする請求項４記載の浮力付与装置。
6. 請求項１〜３のいずれかの項に記載の鉄筋籠の建て込み方法で用いられる浮力付与装置であって、
   鉄筋籠内に収容可能な浮力体収納手段と、
   該浮力体収納手段に収納可能な形状をした複数の浮力体と、
   前記浮力体収納手段を前記鉄筋籠内に吊着するための脱着可能な吊着手段と、
   前記掘削孔内の安定液中で浮上しようとする、前記複数の浮力体が収納された浮力体収納手段を前記鉄筋籠に繋ぎ止めるための掛止手段とを備えていることを特徴とする浮力付与装置。
7. 前記掛止手段が、前記鉄筋籠の掛止枠に掛止されるフック部を有する掛止フックと、該掛止フックと前記浮力体とを繋ぐ連結材と、前記掛止フックのフック部の内側面に固着された案内板とを備えていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかの項に記載の浮力付与装置。
8. 前記鉄筋籠の掛止枠と、前記掛止フックのフック部の先端部とに、前記掛止枠に前記掛止フックを掛止させた状態で仮止めピンを挿着させるための挿通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項７記載の浮力付与装置。
9. 前記吊着手段が、前記浮力体に繋がれる線材と、該線材の端部どうしを脱着可能に連結する連結具とを含んで構成されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれかの項に記載の浮力付与装置。
10. 請求項４〜９のいずれかの項に記載の浮力付与装置を、掘削孔に建て込まれた鉄筋籠から離脱させて回収するための浮力体離脱装置であって、
    掘削機の伸縮駆動竪軸に連結する連結部を有し、前記浮力体を収容可能な逆有底筒形状をした浮力体収容体を含んで構成されていることを特徴とする浮力体離脱装置。
11. 請求項４〜９のいずれかの項に記載の浮力付与装置を、掘削孔に建て込まれた鉄筋籠から離脱させて回収するための浮力体離脱装置であって、
    吊り上げ機能を有した装置から吊り下げられた掛止具を掛止させるための吊り上げ部と、複数の錘部材を配設可能な錘配設部とを有する、前記浮力体を収容可能な逆有底筒形状をした浮力体収容体を含んで構成されていることを特徴とする浮力体離脱装置。