JP6661101B2 - 中空杭内面の付着物除去装置および付着物除去方法 - Google Patents
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Description
しかし、現状の鋼管杭工法で用いられるスパイラル鋼管の製造可能な板厚には上限があることや、また、施工可能な杭径にも制約があることから、必要な曲げ性能を確保できない場合がある。この場合、杭本数を増やすことによる対策が必要となり非常に不経済である。
しかし、施工直後の杭頭部付近の杭内面には、土砂やソイルセメント等が付着している。CFT構造とするには、これらをきれいに取り除き、コンクリートを打設する必要がある。
(1)洗浄装置本体下部を中空杭の杭頭部内に挿入し、杭頭接触板で杭頭上面に着座させて設置し、本体下部の噴出手段より杭頭部内壁面に向けて水又は空気を噴出させて付着物を除去するもの(例えば、特許文献1参照)。
(2)上方側を重機に懸吊される除去装置本体が、鋼管杭に挿入可能な鋼管からなり、該除去装置本体の下方側に鋼管杭の内部の地盤に加圧水を噴射可能な下方噴射口が設けられ、かつ装置本体の内部に空気を注入可能な空気吹出口が設けられ、下方噴射口から加圧水を鋼管杭内部の地盤に噴射することによって、地盤を構成する土砂を液状化するとともに、水圧および空気吹出口から供給された空気の気圧により液状化した泥水を鋼管杭の外部に排出して除去するもの(例えば、特許文献2参照)。
(3)排水ポンプを搭載する機枠の外周に、噴射口を外側に向けて複数配設する噴出管を環状に設けた装置本体を、中空杭の中空内に昇降させ、噴出管の噴射口より水を噴射するもの(特許文献3)、等が提案されている。
また、前記(3)の中空杭内面の付着物除去装置や方法は、中空杭内面の付着物が強固に付着している場合には、下降、上昇の繰り作業を多くしないと除去できないので作業時間が長くなり、場合によって除去残りが生じるし、結果、作業性が低下すると共に、洗浄水の使用も多くなる、という課題がある。
、前記環状の噴出管は、複数の噴射ノズルを有する空気噴出管と水噴出管とで構成され、空気噴出管には空気供給管が連結され、水噴出管には水供給管が連結され、空気噴出管の噴射ノズルからは空気が、水噴出管の噴射ノズルからは水が、それぞれ選択的に且つ同時に噴射可能となっていることを特徴とする
加えて中空杭内面の付着物除去にスクレーパが作用するので、水(洗浄水)の使用量が少なくても洗浄効果があり、結果、発生する洗浄泥水も少なくして泥水溜まり代の範囲内に抑えての洗浄作業が可能となる。特に、中空杭内面に空気と水の混合流体を噴射させて洗浄する場合は、使用する水の量がさらに少なくても洗浄効果がある。このような場合には泥水の排水が不要となり作業性が向上すると共にポンプの設置も不要となり、必要の場合でもポンプの小型化、軽量化、排水時間の短縮化を図ることができる。
また、スクレーパが存在するので使用する水の量を少なくしても洗浄効果を発揮でき、それ故に泥水の発生量を泥水溜まり代の範囲内に抑えることができ、排水作業が不要となり、作業工程を短縮することができる。
(1)中空杭内面に空気及び水をそれぞれ選択的に且つ同時に噴射させ、加えてスクレーパにより中空杭内面に付着した付着物を強制的に掻き落とすので、その相乗効果で、中空杭内面に付着した土砂やソイルセメント等の付着物を、中空杭内面の全体に亘ってムラなく確実に迅速に洗浄できる。
(2)中空杭内面に付着物が強固に付着していても、スクレーパにより掻き落とすことができるので確実に迅速に洗浄できる。
(3)洗浄によって発生した泥水は、排水ポンプで外部に排出することができる。従って、発生した泥水が噴出管の噴射ノズルに達する前に排水ポンプで排出することで、空気や水の泥水中(水中)での噴射を回避でき、噴射力の減衰が生じず、洗浄能力が低下することもない。
(4)スクレーパが存在するので噴射する水の量は少なくても洗浄効果があり、発生する泥水の量を泥水の溜まり代内に収まるように抑えることができ、排水作業が不要となり、作業性が向上する。
ガイドとして、本実施の形態では、中空杭内面に当接して転動するガイド輪4で示しているが、これに限定されるものではない。中空杭5の内面に当接して昇降体1を中空杭5内面に対し一定の間隔を維持するように案内する構成であればよい。また、本実施の形態では、ガイドとしてのガイド輪4を昇降体1の下部外周に設けた場合を示しているが、これは昇降体1の上部外周でも、上部及び下部の両方でもよい。ガイドとしてのガイド輪4が昇降体1の上部外周に存在すると、噴射ノズル6が中空杭5の内面にぶつかって損傷することを防ぐ効果もある。
特に、スクレーパ3が中空杭5内面の付着物除去に作用するので、水(洗浄水)の使用量を少なくしても洗浄効果を発揮し、結果、発生する洗浄泥水量も少なくして泥水溜まり代の範囲内に抑えての洗浄作業が可能となる。
また、この図4に示す実施の形態の中空杭内面の付着物除去装置によれば、前記の他に空気供給管21から空気通路管2aへの空気の供給を停止して、水供給管22から水噴出管2bに水を供給することで混合流体噴射ノズル6aからは水のみを噴射することもできるし、また、水供給管22から水噴出管2bへの水の供給を停止して、空気供給管21から空気通路管2aに空気を供給することで混合流体噴射ノズル6aからは空気のみを噴射することもできる。従って、この実施の形態の中空杭内面の付着物除去装置では、混合流体噴射ノズル6aから水と空気の混合流体を噴射して洗浄したり、混合流体噴射ノズル6aから水のみを噴射して洗浄したり、混合流体噴射ノズル6aから空気のみを噴射して洗浄する施工を、選択的に実施することができる。これにより中空杭5内面に付着した付着物の性状に応じて最適な洗浄方法を選択して洗浄作業を実施できることになり、付着物除去作業を効率的に実施できる。加えて、スクレーパ3が存在するので、その作用、効果を加味して最適の除去効率を発揮する選択をすることで、一層の除去作業の効率化を図ることができる。
まず、図8(a)は、中空杭5の先端に拡大根固め部Kを築造した状態を示す。この根固め部Kの築造は、従来公知の方法で実施する。この根固め部Kの築造は、根固め液Rと地盤土を撹拌混合して築造するため、図8(a)に示すように中空杭5内に根固め液(あるいはソイルセメント)Rが上昇する。そこで、図8(b)に示すように中空杭5内にバケツ31をワイヤ32で上げ降ろしして、根固め液(あるいはソイルセメント)Rを中空杭5の外に汲み出す。この汲み出し作業では、洗浄必要領域Tの区間だけでなく、泥水溜まり代Sの区間も加えて汲み出す。この汲み出しは泥水ポンプを用いて行うこともできる。これにより根固め液Rが洗浄の必要な(洗浄区間T+泥水溜まり代S)所定レベルLに達した場合には、その汲み出し作業を終了する(図8(c))。次に、前述した方法で昇降体1を中空杭5内に挿入し、その昇降体1を下降または上昇させながらエアーコンプレッサ10からの圧縮空気またはポンプ11からの高圧水、あるいはこれらの混合流体を噴出管2または各噴出管2A、2B、2a、2bに供給し、それぞれの噴射ノズル6、6aから噴出させ、中空杭5内面の洗浄を行う。同時に、昇降体1の下降または上昇によって、この昇降体1の外周側に取り付けられたスクレーパ3が中空杭5内面の付着物を掻き取るように作用するため、土砂やソイルセメントなどの付着物は前記空気や洗浄水とともに泥水にしながら中空杭5内の下方へ洗い落とされる。
なお、図8(f)では、泥水溜まり代の部分の泥水も排水した場合を示しているが、これは図8(e)に示すように泥水溜まり代Sの範囲内の泥水は、そのまま残してもよい。
2、2A、2B、2b 噴出管
2a 空気通路管
2c 連結管
3 スクレーパ
3a 扇形板
4 ガイド輪
5 中空杭
6 噴射ノズル
6a 混合流体噴射ノズル
7 供給パイプ
8 空気供給管
9 水供給管
10 エアーコンプレッサ
11 ポンプ
12 支持部材
12a 基部材
12b 可動部材
13 水中ポンプ
14 排水パイプ
15 吊りワイヤ
16 クレーン
17 ワイヤロープ
21 空気配管
22 水配管
23 空気・水配管
24、25 補強枠
26 ゴム片
31 バケツ
32 ワイヤ
K 拡大根固め部
R 根固め液
S 泥水の溜まり代
Claims (6)
- 地盤に沈設された中空杭内に往復移動可能に挿入される筒状の昇降体と、
この昇降体に取り付けられ、前記中空杭内面に対向する位置に複数の噴射ノズルを有する環状の噴出管と、
前記昇降体に取り付けられて、該昇降体の昇降時に前記中空杭内面に先端縁が押し当てられるスクレーパと、
前記昇降体に取り付けられて、前記昇降体を前記中空杭内面に対し一定の間隔を維持するように中空杭内面に当接するガイドと、を備え、
前記中空杭内における前記昇降体の昇降時に、前記噴出管に供給される洗浄流体を前記噴射ノズルから前記中空杭内面の付着物に噴射させるとともに、前記スクレーパにより前記中空杭内面の付着物を掻き取り、
前記環状の噴出管は、複数の噴射ノズルを有する空気噴出管と水噴出管とで構成され、空気噴出管には空気供給管が連結され、水噴出管には水供給管が連結され、空気噴出管の噴射ノズルからは空気が、水噴出管の噴射ノズルからは水が、それぞれ選択的に且つ同時に噴射可能となっていることを特徴とする中空杭内面の付着物除去装置。 - 地盤に沈設された中空杭内に往復移動可能に挿入される筒状の昇降体と、
この昇降体に取り付けられ、前記中空杭内面に対向する位置に複数の噴射ノズルを有する環状の噴出管と、
前記昇降体に取り付けられて、該昇降体の昇降時に前記中空杭内面に先端縁が押し当てられるスクレーパと、
前記昇降体に取り付けられて、前記昇降体を前記中空杭内面に対し一定の間隔を維持するように中空杭内面に当接するガイドと、を備え、
前記中空杭内における前記昇降体の昇降時に、前記噴出管に供給される洗浄流体を前記噴射ノズルから前記中空杭内面の付着物に噴射させるとともに、前記スクレーパにより前記中空杭内面の付着物を掻き取り、
前記環状の噴出管は、複数の水と空気の混合流体噴射ノズルを有する水噴出管で構成され、この水噴出管と並列して環状の空気通路管が設けられ、水噴出管には水供給管が連結され、空気通路管には空気供給管が連結され、前記水噴出管の各混合流体噴射ノズルには、空気通路管との間に連結管が連結され、水と空気の混合流体が噴射可能となっていることを特徴とする中空杭内面の付着物除去装置。 - 前記スクレーパは、ばねを介して支持され、弾性的に中空杭内面に押し当て中空杭内面形状に対応して進退自在となっていることを特徴とする請求項1または2記載の中空杭内面の付着物除去装置。
- 前記スクレーパのうち少なくとも前記中空杭内面と接触する先端縁部がゴム片であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の中空杭内面の付着物除去装置。
- 前記昇降体には排水ポンプが設置され、前記中空杭内の泥水を吸い込んで中空杭外に排出するための吸水口が、前記噴出管の噴出ノズルより下位レベルに設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の中空杭内面の付着物除去装置。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の中空杭内面の付着物除去装置を用いる中空杭内面の付着物除去方法であって、
地盤に中空杭を沈設した後に、前記付着物除去装置を構成する昇降体を上部開口より中空杭内に挿入し、前記昇降体に設けられた環状の噴出管に洗浄流体を供給することで、その噴出管に設けられた噴射ノズルより前記中空杭内面に向けて洗浄流体を噴射させつつ前記昇降体を下降および上昇させるとともに、前記昇降体に突設されたスクレーパの先端縁を前記中空杭内面に押し当てることにより、中空杭内面の付着物を洗浄、除去することを特徴とする中空杭内面の付着物除去方法。
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