JP5441723B2 - 杭の施工方法 - Google Patents
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Description
そこで、空頭制限がある場所で既製杭を施工する技術が提案されている(特許文献1)。
これにより、空頭制限があっても既製杭を中掘り工法で施工できる。
また、杭の最下部となる第1の杭の先端部が所定位置に達したら、根固め部を形成し、第1の杭の先端部を根固め部で固定することにより、これらの杭の支持力が確保される。
このように、大型の装置を必要とせず、低空頭条件下で杭を接続することで、所定長の杭を施工できる。
これにより、掘削により発生した排土を、ケーシング内部の掘削泥土の溜まり部を利用して処理ができ、掘削土の排土処理に広い空間を必要としない。
これにより、第1の杭と第2の杭の接続位置を杭把持装置から離すことができ、接合作業が容易となる。
先ず、初期掘削工程10について説明する。
図2に示すように、本実施の形態で用いられる杭40は既製のコンクリート杭であり、外形D1、内径D2の中空円筒状とされている。内径D2は、後述する掘削ヘッド58及び掘削ロッド62が挿入される大きさとされている。
図4に杭把持装置38の詳細を示す。杭把持装置38は、ケーシング30の上端部と係合される爪部を備えた係合金具46を有している。係合金具46は杭40を囲む下段把持部材44の周壁に固定され、下段把持部材44の周壁には、更に上下方向に伸縮可能なジャッキ42の一方の端部が固定されている。
続いて、図5(A)に示すように、杭把持装置38に第1の杭41を建て込む。ここに、第1の杭41は、杭40の中で最初に埋設される杭であり、第1の杭41の一方の端部に共吊り装置72を取付け、クレーン54で吊るして建て込む。
リング部材72Aとリング部材72Bの側壁には、第1の杭41の雌ネジ28と接合されるボルト77を挿入する長孔76が設けられている。また、リング部材72Aとリング部材72Bの側壁には、貫通孔78が設けられた吊下げ金具100が突設されている。
そして、第1の杭41を、杭把持装置38に上から挿入して突起部50を用いて把持させる。第1の杭41を杭把持装置38で把持した後、第1の杭41から共吊り装置72を取り外す。
この結果、大型の杭打ち機を使用することなく、低空頭条件下で第1の杭41を縦穴70に沈下させることができる。
先ず、図9(A)に示すように、掘削ヘッド58の先端を縦穴70の底面に預けて、掘削ロッド62から杭打機64を取り外す。このとき、掘削ロッド62の上側フランジは杭把持装置38の上に出ており、取り外し作業が確保される。
図10(A)に示すように、次に埋設する第2の杭74の一方の端部に、上述した手順で共吊り装置72を取り付ける。共吊り装置72の吊下げ金具100にはワイヤー56を取り付ける。
次に、図10(C)に示すように、第2の杭74の内部に中継ぎ掘削ロッド102を上から挿入する。吊り冶具104は、第2の杭74の上端面に載せる。
図12(A)に示すように、杭継前は掘削ロッド62のフランジは、接合作業が可能な寸法だけ第1の杭41の上端面から突き出ている。
次に、図12(C)に示すように、杭把持装置38のジャッキ42を伸張して第1の杭41を持ち上げる。第1の杭41の上端と第2の杭74の下端を突き合わせた状態で、突き合わせ部を連結する。
図17(A)に示すように、中継ぎ掘削ロッド104の上端を杭打機64の減速機66に接続する。そして、共吊り装置72を、第2の杭74に取り付けたまま杭打機64の減速機66のカバー部に設けた吊下げ部(図示せず)にワイヤー56で吊るす。
そして、第2の杭74を杭把持装置38で把持した状態で、第3の杭を上述した要領で杭継する。この杭継を、第1の杭41の先端部が支持層36に達するまで繰り返す。
なお、杭の全長が長い場合、或いは施工時間の制約等で掘削が複数日に渡る場合等には、掘削液に遅延剤を添加し、掘削液の固化を遅らせればよい。
図18(A)に示すように、第1の杭41の先端部が支持層36に達したら、根固め部24を形成する。第1の杭41に順次接合された杭のうち、最上部の杭112を杭把持装置38で把持し、掘削ヘッド38で支持層36を掘削して根固め部24を形成する。このとき、支持層36の先端支持力を大きくしたいときは、根固め部24の掘削径を縦穴70の掘削径より大きくする。
次に、図19(A)に示すように、濃いセメントミルク118の充填後、中継ぎ掘削ロッド102、掘削ロッド38、掘削ヘッド58を杭の貫通部から引き上げる。
図19(B)に示すように、最上部の杭112を杭把持装置38で把持した状態で、上端部にヤットコ26を取り付ける。そして、ヤットコ26の上端を減速機66に取り付ける。
図21に、従来のTBH工法で杭を施工した場合の施工時間を示す。
試算条件は、図21(A)に示すように、杭の施工場所は鉄道のホーム内とし、列車120の運行時間を避けて作業を行うため、1日の作業可能時間は3時間とした。杭の施工場所124は、列車軌道122に近接しており、杭頭Hは4mの低空頭条件とした。このため、低空頭用の杭打ち機64を使用した。
図21(C)に試算結果を示す。作業項目は10項目に上り、作業時間や作業スペースの制約から、場所打ち杭114を1本施工するのに6日を要している。
試算条件は、図22(A)に示すように、上述した図21(A)と全く同じ条件とした。そして、施工する杭は、図22(B)に示すように径D6が600mm、長さL4が20mの既製コンクリート杭116とした。
即ち、従来の6日に比べ半分の日数で杭が施工でき、大幅に施工期間が短縮できる。
また、杭施工後は、杭116の先端部を根固め部128で固定するため、所定の杭支持力が確保される。
12 杭継工程
14 杭沈下工程
16 根固め部形成工程
18 杭根固め工程
24 根固め部
30 ケーシング
34 地盤
36 支持層
38 杭把持装置
40 杭
41 第1の杭
43 貫通部
62 掘削ロッド
64 杭打機
70 掘削穴(縦穴)
72 共吊り装置
74 第2の杭
102 中継ぎ掘削ロッド
104 杭吊り治具
Claims (5)
- 地盤を掘削した掘削穴にケーシングを埋設し、前記ケーシングに杭把持装置を取付け、前記ケーシングに挿入する第1の杭を前記杭把持装置に把持させた後、前記第1の杭を貫通する貫通部へ掘削ロッドを挿入し、杭打機に前記掘削ロッドを取付けて、前記掘削穴の下に、前記第1の杭より大径の縦穴を掘削する初期掘削工程と、
前記掘削ロッドの下端部を前記縦穴の底面に預け、前記杭打機から前記掘削ロッドを取り外し、第2の杭と中継ぎ掘削ロッドを吊り下げて、前記掘削ロッドと前記中継ぎ掘削ロッドを接続し、前記第1の杭と前記第2の杭を接続した後、前記杭打機に前記中継ぎ掘削ロッドを取付けて、前記第1の杭と前記第2の杭を、前記杭打ち機に吊下げる杭継工程と、
前記杭把持装置の把持を開放し、前記杭打機で、前記掘削ロッド及び前記中継ぎ掘削ロッドを降下させ、前記縦穴を掘削しながら、前記第1の杭と前記第2の杭を、前記縦穴に沈下させる杭沈下工程と、
前記杭継工程と前記杭沈下工程を繰り返し、前記第1の杭の先端部が所定位置に達した後、前記把持装置で、前記第1の杭に順次接続された最上部の杭を把持したまま、前記掘削ロッドで、前記縦穴を掘削しながら根固め液を注入攪拌して根固め部を形成し、前記掘削ロッドを前記貫通部から引き上げる根固め部形成工程と、
前記杭把持装置の把持を開放し、前記第1の杭の先端部を前記根固め部に沈下させる杭根固め工程と、
を有する杭の施工方法。 - 前記ケーシングの径は、前記縦穴の径より大径とされ、前記ケーシングの内部は、掘削泥土の溜まり部とされる請求項1に記載の杭の施工方法。
- 前記中継ぎ掘削ロッドは、前記第2の杭の貫通部へ挿入された状態で、前記第2の杭の頭部に設けられた杭吊り治具へワイヤーで連結され、前記第2の杭と共に吊り下げられ前記第2の杭の下端から、前記中継ぎ掘削ロッドの下端が下方に突き出た状態で前記掘削ロッドと接続される請求項1又は2に記載の杭の施工方法。
- 前記杭把持装置を前記ケーシングの周壁に取付け、前記第1の杭の頭部を前記杭把持装置で把持して上昇させた状態で、前記第2の杭と接続する請求項2又は3に記載の杭の施工方法。
- 前記掘削ロッドの掘削中に使用される掘削液は、固化後、前記縦穴と前記杭の周面との周面抵抗を発揮するセメント系固定液である請求項1〜4のいずれか1項に記載の杭の施工方法。
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