JPH08105072A - 逆打ち工法における柱の建込み方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】逆打ち工法により地下構造物を構築する際、鋼
管コンクリート柱を簡単に建て込む。 【構成】地表面ＧＬ下に形成した掘削孔２ｓの深部に杭
２を打設構築する一方で、事前に下方に形鋼材からなる
脚部３３を突出させる形にして鋼管３１内にコンクリー
ト３２を打設した柱３を準備し、これを安定液３９で充
たされた掘削孔２ｓ中に挿入する。柱３は自重によっ
て、掘削孔２ｓ中に沈み込んでいくので、脚部３３を杭
２の未硬化コンクリート２１中に定着させ、これによ
り、本設の柱３を杭２に接続支持させる。 【効果】柱３の挿入抵抗が小さくてすみ、また、鋼管３
１内に杭２の最上部の劣化コンクリートが入り込む懸念
がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、逆打ち工法を用いて地
下構造物を構築する際に適用される、逆打ち工法におけ
る柱の建込み方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来の逆打ち工法により構築さ
れた地下構造物の一例を示す図である。従来、比較的大
規模な地下構造物を構築せんとするとき、地面から下方
に向けて段階的に掘削しながら、該掘削段階毎に地下に
向けて構造物を構築していく、逆打ち工法というものが
知られている。こうした逆打ち工法では、図１２に示す
ように、まず、地盤に穴を所定深度にまで掘削し、該穴
にコンクリートを打設して杭４１を施工する。次いで、
掘削した穴の杭４１に地上付近にまで達する鉄骨材４３
を挿入設置した後、該穴を埋め戻しておく。また、土留
壁４４により地盤安定を図っておく。こうしておいて、
鉄骨材４３を支保とする形で地面から段階的に掘削を行
い、まず、１階のスラブ４５ａ、次に地下１階のスラブ
４５ｂ、次に１階と地下１階間の柱４６ａ、さらに地下
２階のスラブ４５ｃ、地下１階と地下２階間の柱４６ｂ
という順で、施工していく。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした逆打
ち工法では、段階的な掘削を行いながら、スラブ４５の
型枠、鉄筋、コンクリート打設作業を行い、これ等の作
業終了後に鉄骨材４３を利用する形で柱４６の鉄筋、型
枠、コンクリート打設作業を行わなければならない。従
って、作業工程が極めて複雑になり、特に柱の施工が大
変であることが、欠点となっていた。このため、逆打ち
工法において柱の構築作業を簡略化することが強く望ま
れていた。そこで、柱に鋼管コンクリート柱を用いる方
法が提案された。ところが、鋼管コンクリート柱を用い
る場合に、鋼管を、杭４１の未硬化コンクリートに挿入
しようとすると、未硬化コンクリートの粘性による鋼管
挿入時の抵抗が過大となって、鋼管コンクリート柱を、
設計上の所望深さまで挿入出来ない不都合がある。ま
た、鋼管内のコンクリートを後から打設する場合に、底
がない鋼管を杭４１の未硬化コンクリートに挿入する
と、該杭４１の最上部に形成された強度の小さい劣化コ
ンクリートが、鋼管内部にも入り込んでしまう、という
問題が生じる。当該鋼管内部に入り込んだ劣化コンクリ
ートの除去は極めて困難であるところから、後に、該鋼
管内部に柱用のコンクリートを打設しても、該劣化コン
クリートにより、構造体としての一体性が阻害される危
険性がある。一方、底を閉塞した鋼管を用いる場合に
は、内部が空のままの鋼管を、地盤安定に用いられてい
る泥水等を介して、杭４１の未硬化コンクリートに挿入
しなければならないので、鋼管に浮力が生じて地中の杭
４１に挿入することが出来ない。そこで、鋼管内に水や
泥水等を注入すれば良いが、これを行うと該鋼管内の水
や泥水を後に回収する必要性が生じ作業に手間と時間が
かかる欠点がある。従って、いずれの方法を選択して
も、地下に鋼管コンクリート柱を建て込むのは非常に難
しかった。そこで本発明は、上記事情に鑑み、鋼管コン
クリート柱を簡単に地下に建て込むことが出来るように
した、逆打ち工法における柱の建込方法を提供するもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、地下構造
物（１）を逆打ち工法により構築する際に、地面（Ｇ
Ｌ）から地盤（４０）中に縦孔（２ｓ）を形成し、該縦
孔（２ｓ）の深部にコンクリート（２１）を打設して、
地中杭（２）を構築し、該地中杭（２）に柱を建込み接
続する、逆打ち工法における柱の建込み方法において、
鋼管本体（３１）を有し、前記鋼管本体（３１）の内部
にコンクリート（２１）を打設充填して設け、前記鋼管
本体（３１）の下端部は、該鋼管本体（３１）の内外を
遮断する形で閉塞し、前記鋼管本体（３１）の下端に接
続用脚部（３３）を、該鋼管本体（３１）の下方に突出
させる形で設けた鋼管コンクリート柱（３）を、前記柱
として用い、該鋼管コンクリート柱（３）を、安定液
（３９）で充たされた状態の前記縦孔（２ｓ）中に挿入
し、該鋼管コンクリート柱（３）の前記接続用脚部（３
３）を前記地中杭（２）の未硬化状態のコンクリート
（２１）中に挿入させ、前記鋼管コンクリート柱（３）
を前記接続用脚部（３３）を介して前記地中杭（２）に
定着させるようにして、構成される。また、本発明は、
前記接続用脚部（３３）の曲げ剛性（Ｇ１）を、前記コ
ンクリート（３２）が打設充填された鋼管本体（３１）
よりも小さく設定して、構成される。また、本発明は、
前記接続用脚部（３３）は水平方向に開放された断面形
状を有し、該接続用脚部（３３）を前記地中杭（２）の
未硬化状態のコンクリート（２１）中に挿入する際に、
前記接続用脚部（３３）周辺のコンクリート（２１）の
滞留を防止するようにしたことを特徴として、構成され
る。また、本発明は、前記鋼管本体（３１）の下端部
は、該鋼管本体（３１）の内部に打設充填されたコンク
リート（３２）により該鋼管本体（３１）の内外を遮断
する形で閉塞して、構成される。なお、（ ）内の番号
等は、図面における対応する要素を示す、便宜的なもの
であり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束され
るものではない。以下の作用の欄についても同様であ
る。

【０００５】

【作用】上記した構成により、本発明は、鋼管コンクリ
ート柱（３）を縦孔２ｓに挿入する際に、鋼管本体（３
１）の内部に打設充填されたコンクリート（３２）の重
量によって、鋼管コンクリート柱（３）が縦孔（２ｓ）
中に自沈するように作用する。また、本発明において、
接続用脚部（３３）の変形によって、コンクリート（３
２）が打設充填された鋼管本体（３１）に過大な曲げ応
力が生じるのを避けるように作用する。また、本発明に
おいて、接続用脚部（３３）を地中杭（２）の未硬化状
態のコンクリート（２１）に挿入する際に、該コンクリ
ート（２１）が該接続用脚部（３３）に対して流動する
形で、挿入抵抗が軽減されるように作用する。また、本
発明において、鋼管本体（３１）の内部は、既にここに
打設充填されたコンクリート（３２）により閉塞された
形になって、該コンクリート（３２）以外の他の材料が
進入し得ないように作用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明を用いて構築中の地下構造物の
一例を示す図、図２は図１のII、II矢視断面図、図３は
図１に示す構造物に適用する鋼管コンクリート柱の別の
例を示す図、図４（ａ）乃至（ｃ）及び図５（ａ）乃至
（ｃ）は図１に示す地下構造物の構築手順を示す一連の
図、図６は図１に示す地下構造物において、地山土圧に
より杭頭部が変形した状態を示す図、図７乃至図１１は
本発明に用いる鋼管コンクリート柱の接続用脚部の断面
形状の別の例を示す図である。

【０００７】構築中の地下構造物１は、図１に示すよう
に、該地下構造物１構築以前の地面である地表面ＧＬ下
の所定深さをなす地盤４０中に打設された複数の杭２上
に構築されており、杭２は、図１左右方向及び図１紙面
と交差方向に所定ピッチで並ぶ形になっている。各杭２
は、地表面ＧＬから地盤４０中に形成された縦孔である
掘削孔２ｓの深部に現場打設されたコンクリート２１
と、該コンクリート２１中に埋設された鉄筋２２によっ
て、形成されており、杭２上には鋼管コンクリート柱で
ある柱３が、図１左右方向及び図１紙面と交差方向にそ
れぞれ所定ピッチをなすように、即ち、該杭２にそれぞ
れ支持された形で複数立設されている。なお、各杭２の
最上部は、図１に示すように、余盛コンクリート２ａに
なっており、該余盛コンクリート２ａ部分は、後に、斫
られ、ここに打設されたコンクリートによって基礎部２
３となるので、実際の構造部分として生き残る杭２は、
設計杭天端ＰＬより下側部分になっている。また、杭２
のコンクリート２１中に埋設されている鉄筋２２は、余
盛コンクリート２ａの天端より上側に突出する形になっ
ている。

【０００８】それぞれの柱３は、図１又は図２に示すよ
うに、鋼管本体として該柱３の外周部を構成する、実施
例においては角形の鋼管３１（即ち丸形の鋼管でも良
い）を有しており、鋼管３１の内部にはコンクリート３
２が打設充填されている。鋼管３１の下端部は、コンク
リート３２により該鋼管本体３１の内外を遮断する形で
閉塞されており、柱３の下部には形鋼材からなる脚部３
３が、該鋼管３１の下端部より下方に突出する形で、接
続用脚部として設けられている。なお、脚部３３の上部
は、図１に示す例においては、その上部を鋼管３１内に
予め打設されたコンクリート３２中に定着させている一
方で、該脚部３３の下部は、前記杭２のコンクリート２
１中に埋設定着されている。また、脚部３３は図２に示
すように水平方向に開放された断面形状を呈しており、
脚部３３の曲げ剛性Ｇ１は、コンクリート３２が打設充
填された鋼管３１よりも小さく設定されている。即ち、
脚部３３には、鋼管３１の内部に位置する上部と杭２中
に位置する下部との間に露出部３３ａが、柱３における
小断面部分として配置されており、露出部３３ａは、図
１一点鎖線で示すように、後に基礎部２３の一部とな
る。

【０００９】また、地下構造物１には、図１に示すよう
に、上下方向に所定ピッチをなす地下スラブであるスラ
ブ５が、隣接する柱３、３間をそれぞれ接続する形で設
けられており、実施例におけるスラブ５は、現場打設の
コンクリート５１及び鋼材からなる補強筋５２によって
構成されている。なお、地下構造物１は、梁を介さず
に、柱３がスラブ５を直接支持する、フラットスラブ構
造形式を呈している。上下方向に隣接するスラブ５、５
間には、地下空間６が、各地下階の階層毎にスラブ５に
よって仕切られた形で設けられており、また、現在構築
作業が行われている階の掘削面ＤＬ上には、この階のス
ラブ５（図１一点鎖線で図示）を打設するための捨てコ
ンクリート３７が打設されている。

【００１０】ところで、前記複数の柱３は、図１に示す
ように、前記地表面ＧＬより上側にも伸延配置されてお
り、柱３において地表面ＧＬより上側に位置する部分
は、地下構造物１の上側に構築される地上構造物１Ｘの
地上柱３Ｘとして供される。

【００１１】地下構造物１は、以上のような構成を有し
ているので、該地下構造物１を構築する際には、図４
（ａ）乃至（ｃ）及び図５（ａ）乃至（ｃ）に示す作業
工程に則って、逆打ち工法を行う形で、施工する。そこ
でまず、図４（ａ）に示すように、杭２を施工すべき位
置の地表面ＧＬ下にスタンドパイプ３８をセットし、こ
こから地盤４０中の所定深さまで、清水或いは地盤の状
況に応じてベントナイト溶液等の適宜な液状の安定液３
９で充たしながら掘削孔２ｓを縦孔として掘削形成す
る。そして、掘削形成された掘削孔２ｓの深部に杭２用
の鉄筋２２をセットする。

【００１２】こうしておいて、該鉄筋２２がセットされ
た掘削孔２ｓの深部にコンクリート２１を、図４（ｂ）
に示すように、設計杭天端ＰＬより余盛コンクリート２
ａの長さ分だけ高い位置の杭コンクリート打設予定レベ
ルＣＬまで、現場打設する。

【００１３】そこで直ちに、柱３を立設設置する作業を
行う。なお、当該柱３の設置作業は、杭２のコンクリー
ト２１が未硬化な時点で行わなければならない。そこで
まず、地下構造物１を構築している現場において、鋼管
３１の内部から一方の端部に所定長さだけ突出させる形
で形鋼を脚部３３としてセットし、この状態で該鋼管３
１中にコンクリート３２を打設し、硬化させる。する
と、該形鋼は鋼管３１内のコンクリート３２に定着支持
される形で、柱３建て込み時に下方に突出する脚部３３
となり、そして、該硬化したコンクリート３２と鋼管３
１からなる柱３が、プレキャストの鋼管コンクリート柱
として予め製造される。

【００１４】こうして予め鋼管コンクリート柱として製
造された柱３を、図示しないクレーン等を用いて、図４
（ｃ）に示すように、縦に吊り下げ、所定位置の杭２の
上方に位置決めする。この状態から、クレーン操作等に
よって、柱３を下降させる。すると、柱３は、鋼管３１
中にコンクリート３２を打設充填した鋼管コンクリート
柱であることによって、該柱３の自重を介して、安定液
３９で充たされた状態の掘削孔２ｓ中に沈み込んでゆ
く。従って、掘削孔２ｓに充たされていた安定液３９
は、柱３が沈んだ分だけ溢れ出すので、該溢れる安定液
３９をポンプ等を介して抜きながら、掘削孔２ｓの（即
ち、安定液３９と柱３を置換する形で）所定位置まで柱
３を挿入する。すると、柱３は、その脚部３３が、未だ
硬化していない杭２のコンクリート２１中に挿入される
形になり、該コンクリート２１の硬化によって、脚部３
３を介して杭２に定着支持される。従って、柱３は、浮
力で浮き上がることなく、簡単に建て込まれる。また、
柱３の脚部３３は水平方向に開放された断面形状になっ
ているので、コンクリート２１中に挿入する際に、該脚
部３３に押し避けられたコンクリート２１が断面開放部
分から水平方向に逃げる形で移動することが出来、この
結果、該脚部３３の周辺のコンクリート２１の滞留が防
止される。これにより、挿入抵抗が小さくて済む。よっ
て、円滑に且つ確実に所定の挿入長が得られるように挿
入される。さらに、鋼管３１の下端部は該鋼管３１内部
に予め打設充填されたコンクリート３２により閉塞され
ているので、該鋼管３１内に杭２のコンクリート２１が
入り込むことはない。

【００１５】このようにして、柱３を地盤４０中の掘削
孔２ｓに建て込み設置したところで、図５（ａ）に示す
ように、該柱３周囲の掘削孔２ｓには、土砂３６等を埋
め戻す。すると、これによって、掘削孔２ｓに残った安
定液３９は土砂３６と置換される形で回収される。そこ
で次に、地表面ＧＬから地盤４０を段階的に掘り下げ撤
去する形で、掘削作業を行う。すると、掘削に伴い、地
下空間６が形成され、これにより柱３が、図５（ｂ）に
示すように、掘削面ＤＬより上側の該地下空間６に露出
していく。すると、柱３は、その脚部３３が杭２に定着
支持されており、また、鋼管コンクリート自体が十分な
強度を有するので、地盤４０の撤去によって、地下空間
６に姿を晒しても、地下構造物１における本設の柱とし
て、地表面ＧＬ下に安定的に配置される。地下のスラブ
５に相当する所定位置まで地盤４０を掘削したところ
で、図５（ｃ）に示すように、掘削面ＤＬ上に捨てコン
クリート３７を打設し、その表面３７ａを均す。

【００１６】そこで次に、捨てコンクリート３７を打設
し、コンクリートの付着防止材を塗布または敷設する。
そこで、地下のスラブ５に必要な補強筋５２を所定配筋
状態に設置する。すると、配筋作業は、地盤安定が図ら
れている地盤４０の掘削面ＤＬ上の、掘削により形成さ
れた地下空間６において行われるので、円滑に配筋作業
が行われる。こうして補強筋５２を配筋したところで、
捨てコンクリート３７上に、図５（ｃ）において一点鎖
線で示すように、地下のスラブ５の厚さに対応した所定
厚さ分だけコンクリート５１を打設する。

【００１７】すると、先に掘削面ＤＬ上に打設された捨
てコンクリート３７を下型枠として、スラブ５が打設構
築される。従って、スラブ５を打設するための型枠は不
要である。また、柱３は、既に本設柱として、スラブ５
の構築に先立って建て込まれた鋼管コンクリート柱であ
り、先に述べたように地盤４０の掘削によって既に地下
空間６に露出した形になっているため、単に該柱３と直
交方向に接続するようスラブ５をフラットスラブ状に打
設するだけで、スラブ構築が完了する。このため、地下
構造物１を逆打ち工法で構築するに際し、柱のコンクリ
ート打ち継ぎ箇所が生じるのを避けることが出来る。こ
の結果、施工がやり易く、また出来上がった地下構造体
にコンクリート打ち継ぎ不良によるウィークポイントが
出来るのを避けることが出来る。

【００１８】以上の手順を繰返すことで、短い工期で地
下構造物１が構築される。そして、基礎部２３を打設す
べき深さ位置まで地下空間６を形成したところで、該基
礎部２３を、図１一点鎖線で示すように、コンクリート
により打設構築する。この際、杭２のコンクリート２１
の最上部即ち余盛りコンクリート２ａ部分は、安定液３
９等が混ざって強度が低い状態になっているので、取り
除く必要があるが、このような不良なコンクリート２１
ａは、先に述べたように柱３の鋼管３１の内部には入り
込んでいないので、余盛りコンクリート２ａの斫り作業
は円滑に行われる。こうして、基礎部２３は、複数並ぶ
杭２を図１左右方向に連結させる形になり、これによ
り、地下構造物１の基礎部分が堅固に構築完了される。
なお、基礎部２３は、図１一点鎖線で示すように、複数
の柱３の各脚部３３を接続する形でコンクリート打設さ
れる。これにより、掘削及びスラブ打設作業中には、柱
３を杭２に定着支持させるための接続用脚部であった部
分を、地下構造物１の構造体の一部として活用すること
が出来る。即ち、脚部３３は、その上部が鋼管３１の内
部のコンクリート３２中に埋設され、その中間部が基礎
部２３中に定着され、その下部が杭２のコンクリート２
１中に埋設された形になる。これにより、脚部３３は、
地下構造物１の基礎部分を的確に接続補強する役目を果
たす。よって、地下構造物１の基礎部分は極めて安定的
な構造となる。

【００１９】なお、柱３の脚部３３は、基礎部２３が構
築されるまでは、施工途中の建物重量を杭２に伝達する
役目を果たすものであるが、軟弱な地盤でこの工法を採
用する場合には、図６に示すように、掘削に伴なって山
留壁２５に、図６点線で示すように大きい変形が生じた
時には、杭２の頭部２ｂも、それに伴なって図６矢印Ａ
方向に示す水平方向に柱３に対して相対的に移動するこ
とが考えられる。通常、こうした杭２の頭部２ｂの相対
的移動は、柱３に、設計時点では予期せぬ過大な曲げ応
力を発生させる懸念がある。しかし、本工法によれば、
脚部３３がコンクリート３２が打設充填された鋼管３１
即ち本設の柱３部分に比べて、鋼材断面が小さく、その
曲げ剛性Ｇ１が、小さくなるように設定されていること
により、該脚部３３が図６のように変形して、頭部２ｂ
の相対的変位の大半を吸収することが出来る。この結
果、本設の柱３に生じる曲げ応力を大幅に軽減すること
が出来るのである。

【００２０】このようにして、地表面ＧＬより下側の地
盤４０中で、地下構造物１の構築作業を効率的且つ安全
に進行させていくと、該地表面ＧＬより上側では、地上
構造物１Ｘの構築作業を、地下構造物１の工事と同時進
行させる形で行うことが出来る。この際、地上の柱３Ｘ
は、既に杭２に支持された地下の本設の柱３を利用し
て、施工出来るので、地上構造物１Ｘの構築作業を好適
に進行させることが出来る。また、地下構造物１の構築
のために地盤４０を全部一度に開削することはなく、地
表面ＧＬ下は常に地盤安定が図られた状態で地下構造物
１の工事が行われているので、地上作業も安全であり、
これによって、構造物構築作業全体を効率的に行うこと
が出来る。

【００２１】なお、上述した実施例においては、掘削孔
２ｓに清水或いはベントナイト等からなる安定液３９を
充たして、地盤安定を図るようにした例を述べたが、安
定液は、液状のものであれば、これに限定されることな
く、その種類は任意である。また、柱３を構成している
鋼管３１及び脚部３３の形状も、任意であり、円形の鋼
管を用いたり、断面形状が図示した以外の鋼材を接続用
脚部として用いても差し支えない。また、柱３の接続用
脚部は鋼材であることが必須であるが、該脚部以外の鋼
管コンクリート柱の構成は任意であり、従って、鋼管３
１の内部には、補強の為の鉄筋や脚部とは異なる鋼材、
或いはスチールファイバー等のなんらかのコンクリート
補強材が設けられていても差し支えない。

【００２２】なお、柱３の脚部３３を構成している鋼材
は、鋼管３１の下部部分にのみ配置していても良く、或
いは、鋼管３１の全長に亙って延長された形で、配置さ
れていても構わない。従って、鋼管コンクリート柱であ
る柱３の別の例としては、図３に示すように、内部にコ
ンクリート３２が打設充填された鋼管３１の下端部に鉄
板等からなる底部３４が、ここを閉鎖する形で設けられ
ていて、該底部３４の下側に、補強板３５、３５を介し
て脚部３３が溶接接続されていても構わない。これによ
り、脚部３３は、接続用脚部として、鋼管３１の下方に
突出する形になっている。すると、図３に示す柱３は、
その使用時には、前述してその断面を図２に示した柱３
と殆ど同等の役目を果たしながら、その製造が簡単であ
る。なおまた、実施例においては、脚部３３が水平方向
に開放された断面形状を呈することによって、コンクリ
ート２１への挿入時の滞留を防止して、挿入抵抗を軽減
するようにした例として、図２に示すような脚部３３の
断面形状を示したが、該脚部３３の水平方向に開放され
た断面形状とは、その他であっても良い。例えば、図７
に示すように、板状の鋼材３３１を図７上下対称で櫛刃
状に並べた形や、図８に示すように、放射状に並べた形
であっても、矢印Ｂ方向へのコンクリート２１の流動即
ち滞留防止が可能である。或いは、図９や図１０に示す
ように、若干のリブ３３２が設けられていても構わな
い。さらには、鋼管３１の下端に、図１１に示すよう
に、複数の鉄筋３３３等の棒状部材を、その各々の伸延
方向を鉛直方向に向けた形で並べて、接続用脚部にして
も構わない。このように、脚部３３等の接続用脚部は、
該接続用脚部を介して柱３を杭２に定着させることが出
来るようになっていれば、その形状は任意であり、図７
乃至図１１に示す断面形状以外でも、コンクリート２１
への挿入抵抗や、或いは付着に工夫が施されたものが用
いられて、何等差し支えない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地下構造物１を逆打ち工法により構築する際に、地面Ｇ
Ｌから地盤４０中に掘削孔２ｓ等の縦孔を形成し、該縦
孔の深部にコンクリート２１を打設して、杭２等の地中
杭を構築し、該地中杭に柱を建込み接続する、逆打ち工
法における柱の建込み方法において、鋼管３１等の鋼管
本体を有し、前記鋼管本体の内部にコンクリート３２を
打設充填して設け、前記鋼管本体の下端部は、該鋼管本
体の内外を遮断する形で閉塞し、前記鋼管本体の下端に
脚部３３等の接続用脚部を、該鋼管本体の下方に突出さ
せる形で設けた柱３等の鋼管コンクリート柱を、前記柱
として用い、該鋼管コンクリート柱を、安定液３９で充
たされた状態の前記縦孔中に挿入し、該鋼管コンクリー
ト柱の前記接続用脚部を前記地中杭の未硬化状態のコン
クリート２１中に挿入させ、前記鋼管コンクリート柱を
前記接続用脚部を介して前記地中杭に定着させるように
して、構成したので、鋼管コンクリート柱を縦孔に挿入
する際に、鋼管本体の内部に打設充填されたコンクリー
ト３２の重量によって、該鋼管コンクリート柱が縦孔中
に自沈することが出来る。従って、本発明によれば、鋼
管コンクリート柱が安定液の浮力によって縦孔中に挿入
困難となる懸念がないので、鋼管を空の状態（コンクリ
ート３２を打設していない状態）で建て込む場合のよう
に、浮力対策を要することはない。また、鋼管コンクリ
ート柱は、接続用脚部を地中杭に定着させるように建て
込むので、鋼管本体部分を該地中杭の未硬化状態のコン
クリート２１に挿入する必要はない。従って、鋼管本体
そのものを地中杭のコンクリート２１に挿入する場合の
ような大きな挿入抵抗が生じる懸念はない。このため、
鋼管コンクリート柱を簡単に地中に建て込むことが出来
る。また、鋼管本体の下端部は閉塞されているので、鋼
管コンクリート柱を地中杭の未硬化状態のコンクリート
２１に挿入しても、地中杭の最上部に形成された強度の
小さいコンクリート（余盛りコンクリート２ａ部分）が
該鋼管本体の内部に入り込むことはない。従って、接続
用脚部を設計上の所望深さ分だけ地中杭のコンクリート
２１に挿入しておいて、該接続用脚部の周囲から該コン
クリート２１の不良な最上部部分を取り除けば、鋼管コ
ンクリート柱は接続用脚部を介して良質な地中杭と接続
一体化される。このようにして、接続用脚部が地中杭の
コンクリート２１中に定着された形で縦孔中に建て込み
された鋼管コンクリート柱は、鋼管本体の内部にコンク
リートを現場打設する必要なく、直ちに柱として機能す
ることが出来る。従って、本発明によれば、逆打ち工法
における地下構造物１の構築に際し、鋼管コンクリート
柱による柱を簡単に建込むことが出来、柱のコンクリー
ト打設のために型枠を組む作業等が省略されるので、該
柱の構築作業が簡素化された分だけ、地下構造物１構築
作業全般の作業工程が簡潔なものになり、工期が短縮さ
れる。

【００２４】また、本発明において、前記接続用脚部の
曲げ剛性Ｇ１を、前記コンクリート３２が打設充填され
た鋼管本体よりも小さく設定して、構成すると、接続用
脚部の変形によって、コンクリート２１が打設充填され
た鋼管本体に過大な曲げ応力が生じるのを避けることが
出来る。即ち、本発明による工法を軟弱な地盤で採用し
ようとすると、山留め壁が変形し、これにより杭２の頭
部２ｂが鋼管本体に対して水平方向に相対的に移動する
形で変位することがある。当該杭２の頭部２ｂの相対的
変位は、既に地中に建て込まれた柱に予期せぬ過大な曲
げ応力を発生させる危険性がある。しかし、このとき、
本発明では、後に本設の柱として機能すべき、コンクリ
ート３２が打設充填された鋼管本体よりも先に、接続用
脚部が変形することによって、該杭２の頭部２ｂの相対
的変位は、該接続用脚部の変形に好適に吸収される。こ
の結果、柱の曲げ応力は大幅に軽減されることが可能と
なる。

【００２５】また、本発明において、前記接続用脚部は
水平方向に開放された断面形状を有し、該接続用脚部を
前記地中杭の未硬化状態のコンクリート２１中に挿入す
る際に、前記接続用脚部周辺のコンクリート２１の滞留
を防止するようにしたことを特徴として、構成すると、
接続用脚部を地中杭の未硬化状態のコンクリート２１に
挿入する際に、該コンクリート２１が該接続用脚部に対
して流動する形で、挿入抵抗が軽減されることが出来
る。即ち、鋼管コンクリート柱を地中杭に建込み接続す
る際、鋼管本体の下端部が閉塞されていると、地中杭の
未硬化状態のコンクリート２１は該鋼管本体の内部に入
り込むことが出来ない。すると、行きどころのないコン
クリート２１はいずれかに滞留せんとし、この結果とし
て、挿入抵抗が増大する懸念がある。しかし、本発明で
は、接続用脚部に押し退けられた未硬化状態のコンクリ
ート２１が、該接続用脚部の水平方向に開放された部分
を介して、側方に逃げるので、この結果、該接続用脚部
周辺のコンクリート２１の滞留が防止される。よって、
鋼管コンクリート柱の建込み時における挿入抵抗が小さ
くて済むので、施工性が良い。また、接続用脚部は確実
に設計上の所望深さまで、地中杭のコンクリート２１に
挿入されることが出来る。このため、信頼性の高い施工
が可能となる。

【００２６】また、本発明において、前記鋼管本体の下
端部は、該鋼管本体の内部に打設充填されたコンクリー
ト３２により該鋼管本体の内外を遮断する形で閉塞し
て、構成すると、鋼管本体の内部は、既にここに打設充
填されたコンクリートにより閉塞された形になって、該
コンクリート以外の他の材料が進入することが出来な
い。従って、先に述べたように、鋼管コンクリート柱の
接続用脚部を、地中杭の未硬化状態のコンクリート２１
に挿入しても、該地中杭の最上部に形成された強度の小
さい劣化コンクリートが、鋼管内部に入り込んでしまう
危険性がないのは勿論であるが、こうした、下端部が閉
塞された鋼管コンクリート柱を得るために、底部３４等
の底部材が必ずしも必要とはされなくなる。この結果、
鋼管コンクリート柱の構成材料が簡素化される。また、
底部３４を装着しないことにより、接続用脚部の鋼管本
体の下方に突出させた部分より上側を、該鋼管本体の内
部に延長配置させることが容易に出来る。このため、鋼
管コンクリート柱の設計上の強度を自由に選択調整する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いて構築中の地下構造物の一例を示
す図である。

【図２】図１のII、II矢視断面図である。

【図３】図１に示す構造物に適用する鋼管コンクリート
柱の別の例を示す図である。

【図４】（ａ）乃至（ｃ）は図１に示す地下構造物の構
築手順を示す一連の図である。

【図５】（ａ）乃至（ｃ）は図１に示す地下構造物の構
築手順を示す一連の図である。

【図６】図１に示す地下構造物において、地山土圧によ
り杭頭部が変形した状態を示す図である。

【図７】本発明に用いる鋼管コンクリート柱の接続用脚
部の断面形状の別の例を示す図である。

【図８】本発明に用いる鋼管コンクリート柱の接続用脚
部の断面形状のさらに別の例を示す図である。

【図９】本発明に用いる鋼管コンクリート柱の接続用脚
部の断面形状のさらに別の例を示す図である。

【図１０】本発明に用いる鋼管コンクリート柱の接続用
脚部の断面形状のさらに別の例を示す図である。

【図１１】本発明に用いる鋼管コンクリート柱の接続用
脚部の断面形状のさらに別の例を示す図である。

【図１２】従来の逆打ち工法により構築された地下構造
物の一例を示す図である。

【符号の説明】

１……地下構造物 ２……地中杭（杭） ２１……コンクリート ２ｓ……縦孔（掘削孔） ３……鋼管コンクリート柱（柱） ３１……鋼管本体（鋼管） ３２……コンクリート ３３……接続用脚部（脚部） ３９……安定液 ４０……地盤 ＧＬ……地面（地表面）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地下構造物を逆打ち工法により構築する際
   に、 地面から地盤中に縦孔を形成し、 該縦孔の深部にコンクリートを打設して、地中杭を構築
   し、 該地中杭に柱を建込み接続する、逆打ち工法における柱
   の建込み方法において、 鋼管本体を有し、 前記鋼管本体の内部にコンクリートを打設充填して設
   け、 前記鋼管本体の下端部は、該鋼管本体の内外を遮断する
   形で閉塞し、 前記鋼管本体の下端に接続用脚部を、該鋼管本体の下方
   に突出させる形で設けた鋼管コンクリート柱を、前記柱
   として用い、 該鋼管コンクリート柱を、安定液で充たされた状態の前
   記縦孔中に挿入し、 該鋼管コンクリート柱の前記接続用脚部を前記地中杭の
   未硬化状態のコンクリート中に挿入させ、 前記鋼管コンクリート柱を前記接続用脚部を介して前記
   地中杭に定着させるようにして構成した、逆打ち工法に
   おける柱の建込み方法。
2. 【請求項２】前記接続用脚部の曲げ剛性を、前記コンク
   リートが打設充填された鋼管本体よりも小さく設定して
   構成した、請求項１記載の逆打ち工法における柱の建込
   み方法。
3. 【請求項３】前記接続用脚部は水平方向に開放された断
   面形状を有し、該接続用脚部を前記地中杭の未硬化状態
   のコンクリート中に挿入する際に、前記接続用脚部周辺
   のコンクリートの滞留を防止するようにしたことを特徴
   とする、請求項１記載の逆打ち工法における柱の建込み
   方法。
4. 【請求項４】前記鋼管本体の下端部は、該鋼管本体の内
   部に打設充填されたコンクリートにより該鋼管本体の内
   外を遮断する形で閉塞して構成した、請求項１記載の逆
   打ち工法における柱の建込み方法。