JP6418493B2 - 杭保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、既製杭を杭孔に建て込む際に、既製杭を保持するために杭孔開口部に設けられる杭保持装置に関する。

既製杭を敷設する施工現場では、複数の既製杭を溶接継手や無溶接継手等を介して継ぎ足す、いわゆる「継ぎ杭構法」が採用される。すなわち、プレボーリングした杭孔に対して、下杭の頂部を地上に出した状態で保持して、その下杭の頂部上に上杭を吊り込んで双方の杭を順次一体的に略鉛直方向に接合して、杭孔に沈設していく。その作業過程において、下杭の頂部を地上に出した状態で保持するために、従来では、杭孔開口部に保持台を置き、当該保持台に固定したワイヤを既製杭の外周面に巻いて、既製杭を保持する方法が使用されていた。

しかしながら、杭基礎に建てられる建造物の高層化、大型化に伴って既製杭の径が、例えば１２００ｍｍ程度まで大径化し、重量が７０ｔ程度まで重量化することにより、ワイヤによる杭保持では、安全面や施工現場における作業効率等において、各種問題が発生していた。複数の既製杭を継ぎ足して連結させる際に、ワイヤを用いずに上杭と下杭を連結可能とする従来技術について、下杭を保持する杭保持装置を杭孔の開口部に設置する手法が特許文献１、特許文献２で開示されている。これら特許文献に係る従来技術は、何れも既製杭の上端から所定距離に杭孔径内に納まる形状・大きさの係止手段を形成して、当該係止手段を係止可能な保持筒等の保持手段に保持することによって、ワイヤを用いずに上杭と下杭を連結可能としている。

特開２００８−２４８４９３号公報 特許４４３７２３４号公報

既製杭には、ストレート状の通常の丸杭以外に、環状の突起を杭本体の全長に設けた節杭、杭本体の外周面の上端側にテーパ形状の環状凸部を設けたテーパ杭、杭本体の外周面の上端側が拡径された拡頭杭、あるいはその他の特殊形状の環状凸部を設けた杭がある。また、既製杭の杭本体の外径も例えば８００〜１５００ｍｍと幅広い数値範囲のものがある。このように環状凸部の形状や杭本体の外径が異なる既製杭に対して、安定させた状態で鉛直方向に支持するためには、環状凸部の形状や杭本体の外径に適合した杭保持装置を使用することが好ましい。

しかしながら、杭の形状や外径が異なるものに対して、それぞれに適合した杭保持装置を事前に用意するのは、維持・管理する上でコスト的にも労力的にも手間を要する。このため、１台の杭保持装置で異なる環状凸部の形状と杭本体の外径に対応して支持可能とすることが好ましい。特許文献１及び特許文献２の既製杭の埋設方法では、何れもワイヤを使用しないで、複数の既製杭を連結可能としているが、１台の杭保持装置で環状凸部の形状と杭本体の外径が異なる既製杭に対応して支持可能とすることに課題が残る。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、既製杭の外周面に形成された環状凸部の形状と杭本体の杭径に対応して支持可能な、新規かつ改良された杭保持装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、杭本体の外周面に環状凸部を有する既製杭を杭孔に建て込む際に、前記杭孔の開口部で前記既製杭を略鉛直方向に保持する杭保持装置であって、前記環状凸部に嵌装される環状凹部を有し、前記杭本体の前記環状凸部を囲って前記既製杭を保持する略円筒形状の保持筒体と、前記保持筒体の内周側端部に取り付けられ、前記保持筒体の内周面の内径の大きさを調整可能な内径調整部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、杭保持装置の保持筒体の内周面側に内径調整部材を取り付けることによって、１台の杭保持装置で異なる環状凸部の形状と杭本体の外径に対応して安定支持できる杭径の範囲を拡大できる。

このとき、本発明の一態様では、前記環状凸部は、前記杭本体の前記外周面に沿って環状に一体成型され、該外周面の所定の位置から前記杭本体の一端部を有する方向に一定の割合で拡径して形成された杭側テーパ面を有し、前記環状凹部は、前記保持筒体の前記内周面の底部側から頂部側に向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面を有し、前記内径調整部材の内側面は、前記内径調整部材を前記保持筒体の前記内周面に取り付けた状態で、前記保持筒体の前記テーパ面と略平行な構成となっており、前記保持筒体で前記杭本体を保持する際に、前記杭側テーパ面が前記保持筒体の前記テーパ面又は前記内径調整部材の前記内側面の何れかに当接することとしてもよい。

このようにすれば、環状凸部がテーパ形状のテーパ杭の外径が異なっても、１つの杭保持装置で安定した支持が可能となる。

また、本発明の一態様では、その内径方向の厚さが異なる複数の前記内径調整部材を交換することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることとしてもよい。

このようにすれば、既製杭の杭本体の外径の大きさに適合した厚さを有する内径調整部材を杭保持装置の保持筒体の内周面側に取り付けることによって、１台の杭保持装置で杭本体の異なる外径に対応して安定支持できるようになる。

また、本発明の一態様では、その内径方向の厚さが略同一の複数の前記内径調整部材を着脱することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることとしてもよい。

このようにすれば、既製杭の杭本体の外径の大きさに適合した厚さとなるように、調整部材を杭保持装置の保持筒体の内周面側に取り付けることによって、１台の杭保持装置で杭本体の異なる外径に対応して安定支持できるようになる。

また、本発明の一態様では、前記保持筒体の前記内周面に取り付ける前記内径調整部材の鉛直方向における高さ位置を変更することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることとしてもよい。

このようにすれば、杭保持装置の保持筒体の内周面側のうち、既製杭の杭本体の外径の大きさに適合した内径となる位置に内径調整部材を取り付けることによって、１台の杭保持装置で杭本体の異なる外径に対応して安定支持できるようになる。

また、本発明の一態様では、前記内径調整部材の内周面に緩衝部材が設けられることとしてもよい。

このようにすれば、杭径が異なることによって杭本体と環状凸部の曲率が変化しても、かかる曲率の変化に対応して緩衝部材が環状凸部に当接するようになるので、杭径が異なる既製杭を支持する場合における既製杭のがたつきを無くして、定位置における安定した保持が可能となる。

以上説明したように本発明によれば、杭保持装置の保持筒部の内周面側に内径調整部材を取り付けることによって、１台の杭保持装置で異なる環状凸部の形状と杭本体の外径に対応して安定支持できるようになる。

本発明の一実施形態に係る杭保持装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る杭保持装置の概略構成を示す平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置の一接続部を開放した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る杭保持装置に取り付けられる内径調整部材の設置状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る杭保持装置に取り付けられる内径調整部材の設置状態を示す断面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を保持した状態を示す説明図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を他の態様で保持した状態を示す説明図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を他の態様で保持した状態を示す説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置で他の態様の既製杭を保持した状態を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

まず、本発明の一実施形態に係る杭保持装置の構成について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、図２は、既製杭１０を保持している状態の杭保持装置１００の連結部１０６、１０７を回避したＡ−Ａ断面図となっている。

本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００は、杭本体１２の外周面１２ｃに環状凸部１８が設けられる既製杭１０を杭孔５０に建て込む際に、既製杭１０を略鉛直方向に保持するために、杭孔５０の開口部５０ａに設置して使用される。杭保持装置１００は、図１に示すように、既製杭１０の外周面１２ｃの所定の部位に巻着されて、既製杭１０を略鉛直方向に保持する略円筒形状の保持筒体１０２と、当該保持筒体１０２の底部側に設けられ、保持筒体１０２より外径が大きいフランジ部１０４とを備える。本実施形態では、杭保持装置１００は、杭孔５０の開口部５０ａに設置する際に、当該開口部５０ａの周囲に略Ｕ字型の杭受け台６０を設けてから、当該杭受け台６０にフランジ部１０４を載置させて、杭孔５０の開口部５０ａに設置される。

なお、本実施形態では、杭保持装置１００を杭受け台６０に載置するために補助部材としてフランジ部１０４を設けたが、当該補助部材は、フランジ形状に限定されるものではなく、例えば、保持筒体１０２の外周面側に取り付けた縦リブ等でもよい。また、杭孔５０が形成される地盤ＧＮが安定している場合等には、杭受け台６０を置かずに、直接、杭保持装置１００のフランジ部１０４を開口部５０ａに載置してもよい。

保持筒体１０２は、その内周面側に既製杭１０の杭本体１２の外周面１２ｃに形成された環状凸部１８と嵌装可能な環状凹部が形成され、当該環状凸部１８を覆うように既製杭１０に巻着されることによって、既製杭１０を略鉛直方向に支持する。すなわち、保持筒体１０２は、杭本体１２の環状凸部１８が設けられる部位を環状凹部で囲って、既製杭１０を略鉛直方向に保持する。本実施形態では、図２に示すように、環状凹部として、当該保持筒体１０２の内周面側に底部１０２ｂ側から頂部１０２ａ側に向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面１０２ｃ（以下、支持側テーパ面１０２ｃという）が設けられる。

このように、本実施形態では、既製杭１０を杭保持装置１００で支持する際に、既製杭１０の環状凸部１８に設けられるテーパ面１４（以下、杭側テーパ面１４という）と、保持筒体１０２の内周面側に設けられる支持側テーパ面１０２ｃが互いに対向する構成となっている。このため、杭保持装置１００で既製杭１０を支持する際に、支持側テーパ面１０２ｃに対向する杭側テーパ面１４に均等に荷重がかかり易くなる。従って、大径化に伴い重量化された既製杭１０を杭孔５０に建て込む際に、定位置に安定した状態で支持することが可能になる。

また、保持筒体１０２は、支持側テーパ面１０２ｃを有するため、杭側テーパ面１４を有する既製杭１０を杭保持装置１００内で降下させると、既製杭１０の中心位置と杭保持装置１００の中心位置が一致する。このため、杭側テーパ面１４を有する既製杭１０を杭孔５０に建て込む際には、常に既製杭１０を定位置で支持することが可能になる。

さらに、本実施形態では、図２に示すように、保持筒体１０２の内周面、すなわち、内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに、当該内周面の内径の大きさを調整可能な内径調整部材１１０が取り付けられる。具体的には、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃの内径が縮径するように、内径調整部材１１０が取り付けられる。このように、杭保持装置１００の保持筒部１０２の内周面側に複数の円弧状の内径調整部材１１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で異なる杭本体１２の外径に対応して安定支持できる杭径の範囲を拡大できる。なお、内径調整部材１１０の構成及び動作の詳細な説明については、後述する。

次に、本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００の詳細な構成について、図面を使用しながら説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００の概略構成を示す平面図であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００の一接続部を開放した状態を示す平面図である。

本実施形態に係る杭保持装置１００は、図３に示すように、保持筒体１０２は、略円弧形状の曲面板となる保持具片１０３を４つ環状に配列して連結することによって、略円筒形状に構成される。各保持具片１０３は、それぞれの両端部が互いに連結部１０６、１０７を介して、連結されている。

これら連結部１０６、１０７のうち、図３における紙面の左右両端側に有する支持固定用連結部１０６ａ、１０６ｃは、それぞれ回転用固定ピン１０５ａ、１０５ｃで連結されている。すなわち、支持固定用連結部１０６ａは、保持具片１０３ａ、１０３ｂを回転可能に支持している。一方、支持固定用連結部１０６ｃは、保持具片１０３ｃ、１０３ｄを回転可能に支持している。

これに対して、開閉用連結部１０６ｂは、着脱が可能な開閉用脱着ピン１０５ｂで支持されている。このため、開閉用連結部１０６ｂは、開閉用脱着ピン１０５ｂを外すと、図４（Ａ）に示すように、保持具片１０３ｂ、１０３ｃがそれぞれ支持固定用連結部１０６ａ、１０６ｃを中心に回転自在となって、開放されるようになる。すなわち、開閉用連結部１０６ｂは、開閉用脱着ピン１０５ｂの抜き差しによって着脱可能に構成され、既製杭１０に杭保持装置１００を着脱する際には、開閉用脱着ピン１０５ｂを外して、開閉自在となった保持具片１０３ｂ、１０３ｃを動かせる。

一方、開閉用連結部１０６ｂに対向する固定用連結部１０７は、不図示のネジやボルト等の接続部材によって保持具片１０３ａ、１０３ｄを連結している。すなわち、固定用連結部１０７は、通常、保持具片１０３ａ、１０３ｄを連結した状態で固定している。しかしながら、開閉用連結部１０６ｂの開閉用脱着ピン１０５ｂが経年変化や摩耗等により、固定されて外れなくなった場合等の緊急時に杭保持装置１００を既製杭１０から外す際に、固定用連結部１０７のボルト等を外して、図４（Ｂ）に示すように、開閉自在となった保持具片１０３ａ、１０３ｄを動かす。すなわち、固定用連結部１０７は、ボルトやネジの脱着によって着脱可能に構成され、緊急時等における保持筒体１０２の開放手段となる。

このように、本実施形態では、保持筒体１０２を４つの保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを連結部１０６、１０７で連結した構成としているので、保持筒体１０２の開閉が容易に行えるようになり、既製杭１０に保持筒体１０２を装着し易くなる。このため、施工現場における既製杭１０の建て込み作業の効率化が図れる。

また、本実施形態では、保持筒体１０２を４つの保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを連結部１０６、１０７で連結した構成としている。そして、内径調整部材１１０は、各保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄにそれぞれ取り付けられ、保持筒体１０２の内径を調整する。なお、本実施形態では、４つの保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄから保持筒体１０２が構成されているが、保持具片１０３の数は、４つに限定されない。そして、保持筒体１０２は、少なくとも３つ以上の保持具片１０３が環状に配列されて連結される構成となっていればよい。

また、内径調整部材１１０は、保持具片１０３の数に対応する数としてそれぞれ取り付けることとしても良いし、複数の保持具片１０３に対して１つの内径調整部材１１０を取り付けることとしても良い。なお、内径調整部材１１０は、脱着作業の容易性を考慮すると円弧状のものを２つ以上準備することが好ましいが、これに限定されるものではなく、リング状のものを１つとしてもよい。

次に、本発明の一実施形態に係る杭保持装置に取り付けられる内径調整部材１１０の設置状態について、図面を使用しながら説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置に取り付けられる内径調整部材１１０の設置状態を示す正面図であり、図６は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置に取り付けられる内径調整部材１１０の設置状態を示す断面図である。

図５及び図６に示すように、保持筒体１０２の内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃには、複数の内径調整部材１１０が取り付けられている。内径調整部材１１０は、水平断面が略円弧形状を有しており、支持側テーパ面１０２ｃに沿って周方向へ並列して設けられる。各内径調整部材１１０は、支持側テーパ面１０２ｃに形成されたボルト孔１２５に嵌合されるボルト１２６によって固定される。このように、各内径調整部材１１０を支持側テーパ面１０２ｃに取り付けることによって、保持筒体１０２の内周面の内径が所望の大きさとなるように縮径されて調整される。

次に、本発明の一実施形態に係る杭保持装置に備わる内径調整部材の詳細な構成及び動作について、図面を使用しながら説明する。図７（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を保持した状態を示す説明図である。

本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００は、保持筒体１０２の内周面側に内径調整部材１１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で異なる杭径の既製杭１０を安定して支持できる。

本実施形態では、内径調整部材１１０として、その内径方向の厚さが異なる調整部材１１１、１１２が使用される。具体的には、調整部材１１１は、外径１１００ｍｍの杭本体１２を保持する場合に用いられ、調整部材１１２は、調整部材１１１の内径方向の厚さよりも長くて、外径１０００ｍｍの杭本体１２を保持する場合に用いられる。

それぞれの調整部材１１１、１１２の外径は、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃの径と略同一である。一方、調整部材１１１の内径は、外径１１００ｍｍの杭側テーパ面１４の径と略同一である。また、調整部材１１２の内径は、外径１０００ｍｍの杭側テーパ面１４の径と略同一である。すなわち、これらの調整部材１１１、１１２の各内周面１１１ｃ、１１２ｃは、それぞれ保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃと略平行な構成となっている。また、これらの調整部材１１１、１１２は、ＳＳ相当の強度の強い材料から形成される。

また、各調整部材１１１、１１２は、保持具片１０３（図３参照）のそれぞれの内周面側にボルトやナット等の接続部材で脱着可能となっている。なお、内径調整部材１１０の取り付け方は、事前にボルトやナット等の接続部材で固定して取り付ける以外に、例えば、杭孔５０の開口部５０ａに設置した保持筒体１０２に既製杭１０を降ろす直前に内径調整部材１１０を差し込むように取り付けてもよい。

このように、本実施形態では、内径調整部材１１０として、厚さの異なる調整部材１１１、１１２を保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃにそれぞれ取り付けることによって、保持筒体１０２の内径を所望の大きさとなるように縮径させる。すなわち、保持筒体１０２の内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに内径調整部材１１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で異なる外径の既製杭１０を安定して支持できるように、支持可能な杭径の範囲を拡大している。

内径調整部材１１０として、調整部材１１１、１１２を使用しない場合及び使用する場合について、以下で具体的な例を用いて説明する。

例えば、図７（Ａ）に示すように、外径１２００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、既製杭１０の杭側テーパ面１４をそのまま支持側テーパ面１０２ｃに当接させる。すなわち、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに調整部材１１１、１１２を取り付けずに、既製杭１０を杭保持装置１００で保持する。

一方、図７（Ｂ）に示すように、外径１１００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに調整部材１１１を取り付ける。

さらに、図７（Ｃ）に示すように、外径１０００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに調整部材１１２を取り付ける。

このように、保持筒体１０２の内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに、内径保持部材１１０として調整部材１１１、１１２を着脱可能な構成とすることによって、杭側テーパ面１４が支持側テーパ面１０２ｃ、又は調整部材１１１の内周面１１１ｃ若しくは調整部材１１２の内周面１１２ｃの何れかに当接される。このため、既製杭１０の杭本体１２の外径が異なっても、１つの杭保持装置１００でこれらの外径が異なる既製杭１０を安定して支持できる。

換言すると、本実施形態では、内径調整部材１１０として、その内径方向の厚さが異なる複数の調整部材１１１、１１２を交換することによって、保持筒体１０２の内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃの内径を調整可能としている。すなわち、既製杭１０の杭本体１２の外径の大きさに適合した厚さを有する調整部材１１１、１１２を保持筒部１０２の内周面側に有する支持側テーパ面１０２ｃに取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で、外径の異なる既製杭１０を安定して支持できるようになる。

なお、内径調整部材１１０による保持筒体１０２の内径調整方法は、図７（Ａ）乃至（Ｃ）に開示した内容に限定されない。内径調整部材１１０による内径調整方法の他の態様について、図面を使用しながら説明する。図８（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を他の態様で保持した状態を示す説明図である。また、図９（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を更に他の態様で保持した状態を示す説明図である。

図８（Ａ）乃至（Ｃ）に示す実施態様では、内径調整部材１１０として、その内径方向の厚さが略同一の複数の調整部材１１３、１１４を着脱する。これらの調整部材１１３、１１４を保持筒体１０２の内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに着脱することによって、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃの内径を所望の大きさに調整する。

本実施形態では、調整部材１１３の外径は、保持筒体１０２の内径、すなわち支持側テーパ面１０２ｃの径と略同一である。また、調整部材１１３の内径は、外径１１００ｍｍのテーパ杭１０の杭側テーパ面１４の径と略同一である。

一方、調整部材１１４の外径は、外径１１００ｍｍのテーパ杭１０の杭側テーパ面１４の径と略同一である。また、調整部材１１４の内径は、外径１０００ｍｍのテーパ杭１０の杭側テーパ面１４の径と略同一である。

すなわち、これらの調整部材１１３、１１４の各内周面１１３ｃ、１１４ｃは、それぞれ保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃと略平行な構成となっている。そして、外径１１００ｍｍの既製杭１０を保持する場合には、内径調整部材１１０として、調整部材１１３が用いられ、外径１０００ｍｍの既製杭１０を保持する場合には、内径調整部材１１０として、双方の調整部材１１３、１１４が用いられる。

内径調整部材１１０として、調整部材１１３、１１４を使用しない場合及び使用する場合について、以下で具体的な例を用いて説明する。

例えば、図８（Ａ）に示すように、外径１２００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、既製杭１０の杭側テーパ面１４をそのまま支持側テーパ面１０２ｃに当接させる。すなわち、内径調整部材１１０として、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに調整部材１１１、１１２を取り付けずに、既製杭１０を杭保持装置１００で保持する。

一方、図８（Ｂ）に示すように、外径１１００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、内径調整部材１１０として、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに調整部材１１３を取り付ける。

さらに、図８（Ｃ）に示すように、外径１０００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、内径調整部材１１０として、調整部材１１３の内周面１１３ｃに調整部材１１４を取り付ける。

このように、図８（Ａ）乃至（Ｃ）に示す実施態様では、内径調整部材１１０が杭本体１２の外径の大きさに適合した厚さとなるように、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに調整部材１１３、１１４を取り付ける。このようにして、杭本体１２の外径が異なっても、１台の杭保持装置１００で、これらの既製杭１０を安定して支持できる。

また、図９（Ａ）乃至（Ｃ）に示す実施態様では、内径調整部材１１０として保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに取り付ける調整部材１１５の鉛直方向における高さ位置を略鉛直方向へ移動させて変更することによって、保持筒体１０２の内径を所望の大きさに調整する。

具体的には、図９（Ａ）に示すように、外径１１００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、内径調整部材１１０として、保持筒体１０２の内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに外径１１００ｍｍのテーパ杭用の調整部材１１５を取り付ける。すなわち、調整部材１１５として、前述した一実施形態の杭保持装置１００の保持筒体１０２に取り付ける調整部材１１１と同じ仕様のものを取り付ける。

これに対して、図９（Ｂ）に示すように、外径１２００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、調整部材１１５の上部が保持筒体１０２よりも上方に突出するように、即ち、調整部材１１５の内径が拡がるように調整部材１１５を内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに取り付ける。換言すると、内径調整部材１１０として、保持筒体１０２の頂部側に外径１１００ｍｍのテーパ杭用の調整部材１１５をずらして取り付ける。

さらに、図９（Ｃ）に示すように、外径１０００ｍｍの既製杭１０を杭保持装置１００で支持する場合には、調整部材１１５の下部が保持筒体１０２よりも下方に突出するように、即ち、調整部材１１５の内径が狭くなるように調整部材１１５を内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに取り付ける。換言すると、内径調整部材１１０として、保持筒体１０２の底部側に外径１１００ｍｍのテーパ杭用の調整部材１１５をずらして取り付ける。

このように、本実施態様では、内径調整部材１１０として、１つの外径対応用の調整部材１１５を杭保持装置１００の頂部側又は底部側にずらして支持側テーパ面１０２ｃに取り付けることで、当該調整部材１１５の内径を杭本体１２の外径の大きさに適合させる。このようにして、１台の杭保持装置１００で杭本体１２の異なる外径に対応して支持できるようになる。このため、異なる杭径に対応しても、既製杭１０を安定して支持できる。

また、本実施態様では、調整部材１１５の内周面１１５ｃに所定の範囲内のゴム硬度を有するウレタンゴム等からなる緩衝部材１２０が設けられる。調整部材１１５の内周面１１５ｃの曲率は、例えば、外径１１００ｍｍの既製杭１０の環状凸部１８の曲率と一致した構成となっている。すなわち、この場合では、調整部材１１５の内周面１１５ｃの曲率は、外径１２００ｍｍや１０００ｍｍの既製杭１０の環状凸部１８の曲率と一致しない。

このため、外径１２００ｍｍや１０００ｍｍの既製杭１０を調整部材１１５で支持すると、当該既製杭１０の杭側テーパ面１４と調整部材１１５の内周面１１５ｃとの間に部分的に隙間が生じる。すなわち、杭側テーパ面１４と調整部材１１５の内周面１１５ｃとの間に片当たりが生じる。しかしながら、調整部材１１５と既製杭１０との間に介在された緩衝部材１２０がこの隙間に圧密されるため、既製杭１０の杭側テーパ面１４の全体を支持することができるようになる。

特に、緩衝部材１２０のゴム硬度を５０度以上１００度未満の範囲内とすることによって、大径化に伴って重量化した既製杭１０を支持する際における既製杭１０への衝撃を確実に緩和し、かつ杭径が異なった既製杭１０を支持する場合における既製杭１０の片当たりを無くして、安定した支持ができる。

このように、本実施形態では、調整部材１１５の内周面１１５ｃに緩衝部材１２０を設けることによって、かかる曲率の変化に対応して緩衝部材１２０が環状凸部１８に当接するようにしている。このため、外径が異なる既製杭１０を支持する場合においても当該既製杭１０を安定して支持できる。

緩衝部材１２０は、ゴム硬度が上記範囲内の材質であればよく、例えば、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム系の材質や、ポリスチレン等の合成樹脂系の材質といった弾性材や緩衝材として使用されるものが適用される。本明細書中における「ゴム硬度」とは、ＩＳＯ７６１９やＪＩＳ_Ｋ_６２５３の規格に基づいたデュロメータを計測器に用いて測定した弾性材や緩衝材の硬度をいう。

なお、本実施形態の杭保持装置１００は、環状凸部１８として杭側テーパ面１４を有する既製杭１０を保持する場合について取り上げているが、環状凸部１８の形状は、杭側テーパ面１４に限定されるものではなく、環状凸部１８の形状に対応した内径調整部材１１０を併用することによって、他の態様の既製杭にも適用可能である。以下で環状凸部１８の形状が異なる場合について説明する。

例えば、図１０（Ａ）に示すように、環状凸部である節部２８を有する節杭２０を支持する場合には、内径調整部材１１０として外径１０００ｍｍのテーパ杭用の調整部材１１６の頂部側に節受部材２１２がナット等の接続部材により取り付けられる。すなわち、調整部材１１６として、前述した一実施形態の杭保持装置１００の保持筒体１０２に取り付ける調整部材１１２と同じ仕様のものを取り付ける。

節受部材２１２の内周面２１２ｃは、調整部材１１６を保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに取り付けた状態で、節部２８の下部の杭側テーパ面２８ｃと略平行な構成となっている。また、節受部材２１２の内周面２１２ｃの最下端による内径は、杭本体２２の外径と略同一である。節受部材２１２の外周面２１２ｂの外径は、調整部材１１６の内周面１１６ｃの径と略同一である。そして、これらの調整部材１１６、２１２は、ＳＳ相当の材料から形成される。

保持筒体１０２で節杭２０を保持する際には、節部２８の杭側テーパ面２８ｃが節受部材２１２の内周面２１２ｃに当接することで、節杭２０を支持することができるようになる。また、節受部材２１２の鉛直方向における設置位置の変更や内径方向の厚さの調整、及び調整部材１１６の内径方向の厚さを調整することによって、節杭２０の杭本体２２の外径に対応して、安定した支持ができるようになる。

一方、図１０（Ｂ）に示すように、環状凸部として杭本体３２の外周面側に拡頭部３８が設けられた拡頭杭３０を支持する場合には、調整部材１１６の頂部側に節受部材３１２をナット等の接続部材で取り付けて、拡頭杭３０を支持することができる。また、保持筒体１０２の内周面側に支持側テーパ面１０２ｃが設けられていることから、節受部材３１２の鉛直方向における設置位置の変更や調整部材１１６の内径方向の厚さを調整することによって、拡頭杭３０の杭本体３２の外径に対応して、安定した支持が可能となる。

上述した各実施態様では、既製杭１０、節杭２０、拡頭杭３０の外周面１２ｃにそれぞれ環状凸部１８、２８、３８を設けるとともに、杭保持装置１００の保持筒体１０２に支持側テーパ面１０２ｃを設けている。また、保持筒体１０２にその内径を所望の大きさに調整可能な内径調整部材１１０として各調整部材１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、緩衝部材１２０及び節受部材２１２、３１２等を取り付けられる構成となっている。

このため、既製杭１０、節杭２０、拡頭杭３０を保持筒体１０２で支持する際に、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに既製杭１０の環状凸部１８、２８、３８からの荷重が分散されて、均等にかかり易くした上で、所望の大きさの外径に対応した既製杭１０の安定した支持が可能となる。

すなわち、大径化、重量化された既製杭としてテーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０を保持筒体１０２で支持する際に、定位置での安定した保持状態を維持することができる。換言すると、既製杭としてテーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０を杭孔５０に建て込む過程において、杭保持装置１００でこれらテーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０を保持する際に、各既製杭１０、２０、３０がぶれることなく、より安定した状態で定位置にテーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０を略鉛直方向に保持することができる。

このため、従来のように杭の継ぎ足しをする際における杭保持にワイヤを使わないため、既製杭としてテーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０を継ぎ足しながら杭孔５０に建て込む作業の効率が上がると同時に、かかる作業における安全性も向上する。また、下杭に上杭を継ぎ足して連結する際に、環状凸部１８、２８、３８を有する下杭が支持側テーパ面１０２ｃを有する保持筒体１０２によって定位置に保持されるので、下杭と上杭を精度よく連結できる。

また、保持筒体１０２の内周面側の支持側テーパ面１０２ｃに所望の大きさに内径を調整可能な内径調整部材１１０を取り付けることによって、テーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０の杭本体１２、２２、３２の外径に対応できる。このため、テーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０ががたつくことなく安定した杭保持が実現されるようになる。

さらに、内径調整部材１１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で保持対象となる既製杭としてテーパ杭１０、節杭２０、拡頭杭３０の外径の適用範囲が拡大される。このため、杭の形状や外径が異なるものに対して、それぞれに適合した杭保持装置１００を事前にそれぞれ用意する必要がなくなるので、維持・管理する上でコスト的にも労力的にも手間を低減することができる。

また、本実施形態の杭保持装置１００では、内径調整部材１１０として各種形状及び厚さの調整部材１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を保持筒体１０２の内周側端部となる支持側テーパ面１０２ｃに取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で保持対象となる既製杭１０の種類と外径の適用範囲が拡大される。このため、１台の杭保持装置１００で、使用箇所に適応した杭形状及び杭径の既製杭１０、２０、３０をより安定した状態で保持して、継ぎ足せるようになる。

例えば、地盤の支持層では、より大きな先端支持力を確保するために、径の大きな節杭２０等を使用し、支持層から地表に至るまでの間には、材料コストを低減した上で杭保持装置１００を使用して、ワイヤを用いずに上杭と下杭を連結するワイヤレスでの杭の継ぎ足しを可能とするために、径の小さいテーパ杭１０を使用し、地表側では、より耐震性を確保するために、径の大きな拡頭杭３０を使用するような場合でも、１台の杭保持装置１００で杭保持が可能となる。このため、１台の杭保持装置１００でワイヤレスによる杭保持で各種の既製杭１０、２０、３０を継ぎ足しながら、杭孔５０に建て込む作業の効率と安全性を向上させた上で、既製杭１０のトータル材料コストの削減等も実現される。

なお、上記のように本発明の各実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、杭保持装置の構成、動作も本発明の各実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１０ 既製杭（テーパ杭）、１２ 杭本体、１２ｃ 外周面、１４ テーパ面（杭側テーパ面）、１８ 環状凸部、２０ 節杭、３０ 拡頭杭、５０ 杭孔、５０ａ 開口部、１００ 杭保持装置、１０２ 保持筒体、１０２ａ 頂部、１０２ｂ 底部、１０２ｃ テーパ面（支持側テーパ面、環状凹部）、１０３ 保持具片、１０４ フランジ部、１０５ａ、１０５ｃ 回転用固定ピン、１０５ｂ 開閉用脱着ピン、１０６ 連結部、１０６ａ、１０６ｃ 支持固定用連結部、１０６ｂ 開閉用連結部、１０７ 固定用連結部、１１０ 内径調整部材、１１０ｃ、１１１ｃ、１１２ｃ、１１３ｃ，１１４ｃ、１１５ｃ、１１６ｃ 内周面（内周側端部）、１１１、１１２、１１３，１１４、１１５、１１６ 調整部材、１２０ 緩衝部材、ＧＮ 地盤

Claims (6)

1. 杭本体の外周面に環状凸部を有する既製杭を杭孔に建て込む際に、前記杭孔の開口部で前記既製杭を略鉛直方向に保持する杭保持装置であって、
   前記環状凸部に嵌装される環状凹部を有し、前記杭本体の前記環状凸部を囲って前記既製杭を保持する略円筒形状の保持筒体と、
   前記保持筒体の内周側端部に取り付けられ、前記保持筒体の内周面の内径の大きさを調整可能な内径調整部材と、を備えることを特徴とする杭保持装置。
2. 前記環状凸部は、前記杭本体の前記外周面に沿って環状に一体成型され、該外周面の所定の位置から前記杭本体の一端部を有する方向に一定の割合で拡径して形成された杭側テーパ面を有し、
   前記環状凹部は、前記保持筒体の前記内周面の底部側から頂部側に向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面を有し、
   前記内径調整部材の内側面は、前記内径調整部材を前記保持筒体の前記内周面に取り付けた状態で、前記保持筒体の前記テーパ面と略平行な構成となっており、
   前記保持筒体で前記杭本体を保持する際に、前記杭側テーパ面が前記保持筒体の前記テーパ面又は前記内径調整部材の前記内側面の何れかに当接することを特徴とする請求項１に記載の杭保持装置。
3. その内径方向の厚さが異なる複数の前記内径調整部材を交換することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭保持装置。
4. その内径方向の厚さが略同一の複数の前記内径調整部材を着脱することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭保持装置。
5. 前記保持筒体の前記内周面に取り付ける前記内径調整部材の鉛直方向における高さ位置を変更することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭保持装置。
6. 前記内径調整部材の内周面に緩衝部材が設けられることを特徴とする請求項５に記載の杭保持装置。

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