JP2015183374A - 杭の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】杭施工穴を掘削する際の垂直精度を確保し、垂直な杭を施工することが可能な杭の施工方法を提供する。
【解決手段】施工予定領域内に杭施工穴を掘削し、当該杭施工穴内にコンクリートを打設する杭の施工方法であって、施工予定領域内の既存杭を当該施工予定領域内から撤去する工程と、既存杭撤去後の杭穴を埋め戻し材により埋め戻す工程と、施工予定領域内に、杭の杭芯を中心とする予備穴を杭穴の深さ以上の深さまで掘削する工程とを備えた態様とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、杭の施工方法に関し、特に杭を地表面に対して垂直に施工する方法に関する。

近年、新たな都市計画の立案等により、家屋やビル等の建造物の建て替え需要が高まっており、既存の建造物や基礎の解体，撤去後に、地中に埋設された既存杭を撤去し、新たな杭を施工する必要性も高まっている。既存杭を撤去する方法としては、既存杭の外周に円筒状のケーシングを挿入することによって既存杭と周囲の地盤との接触を断ち、引抜く方法が知られている。そして、既存杭が引き抜かれた後に形成される杭穴は、山砂等により埋め戻しされる（例えば、特許文献１）。
また、上記既存杭の撤去後に行われる新たな杭の施工には、アースドリル工法が広く採用されている。一般的なアースドリル工法としては、アースドリルの先端に吊り下げられた掘削バケットの中心と、新たに施工する杭の杭芯の位置とを位置合わせし、掘削バケットの自重により地表面に対して垂直な杭施工穴を掘削する工程と、当該杭施工穴内にコンクリートを打設して、新たな杭を構築する工程とが存在する。

特開２００５−２８２１８３号公報

しかしながら、既存杭を撤去した後の杭穴が、新たな杭（本設杭）の施工予定領域内に存在する場合、杭穴を山砂等により事前に埋め戻しても、施工予定領域内に地盤の強度差が生じるため、吊り下げられた状態の掘削バケットの中心が掘削の進行に伴って徐々に杭穴側へズレてしまい、杭施工穴を地表面に対して垂直に掘削することが困難となり、ひいては本設杭の垂直性を確保することが困難となるという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するため、杭施工穴を掘削する際の垂直精度を確保し、垂直な杭を施工可能な杭の施工方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本設杭の施工方法として、施工予定領域内に杭施工穴を掘削し、当該杭施工穴内にコンクリートを打設する杭の施工方法であって、施工予定領域内の既存杭を当該施工予定領域内から撤去する工程と、既存杭撤去後の杭穴を埋め戻す工程と、施工予定領域内に、杭の杭芯を中心とする予備穴を杭穴の深さ以上の深さまで掘削する工程とを備えた態様とした。
本発明によれば、施工予定領域よりも内側に、本設杭の杭芯となる位置を中心とする予備穴を杭穴の深さ以上の深さまで掘削することから、当該予備穴が本設杭の施工予定領域内において最も軟弱な部分となり、施工予定領域内に杭施工穴を掘削する際に、予備穴の中心である杭芯側に向かって応力が作用するため、掘削バケットの中心が掘削の進行とともにズレることなく、杭施工穴を高い垂直精度で掘削することができる。
また、上記課題を解決するための本設杭の他の施工方法として、予備穴を掘削する工程の後、アースドリルに設けられた掘削バケットにより、施工予定領域の大きさと対応する杭施工穴を掘削する工程と、杭施工穴内にコンクリートを打設する工程とを備えた態様とした。
本発明によれば、前記態様から生じる効果に加え、予備穴の掘削により垂直精度が高い杭施工穴を掘削でき、当該杭施工穴にコンクリートを打設することによって本設杭を構築するので、杭施工穴と同様に垂直精度が極めて高い本設杭を施工することができる。
また、上記課題を解決するための本設杭の他の施工方法として、杭穴に埋め戻された埋め戻し材の強度が、杭穴の周囲よりも低く、かつ、予備穴よりも高い態様とした。
本発明によれば、予備穴が本設杭の施工予定領域内において最も軟弱な部分となるので、前記各態様から生じる効果と同等の効果を奏することが可能となる。
また、上記課題を解決するための本設杭の他の施工方法として、予備穴の掘削は、当該予備穴を掘削する工程の前に、山留材を埋設する穴を掘削する掘削装置により行う態様とした。
本発明によれば、予備穴の掘削に際し、山留材を埋設する穴の掘削に用いた掘削装置を転用できるので、予備穴の掘削に対する手間やコストを低減することが可能となる。
上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本設杭の施工工程を示すフロー図である。 既存杭と本設杭との関係を示す模式図である。 既存杭撤去工程及び杭穴埋め戻し工程を示す概略図である。 予備穴掘削工程を示す概略図である。 杭施工穴掘削工程及び本設杭構築工程を示す概略図である。 杭穴と予備穴との関係を示す模式図である。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

図１は、本発明に係る本設杭の施工工程を示すフロー図である。また、図２（ａ），（ｂ）は、既存杭１と本設杭１０の施工予定領域１０´との関係を示す断面模式図及び平面模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る本設杭１０の施工方法は、後述する本設杭１０の施工予定領域１０´の内側に既存杭１が埋設されている場合に好適な方法である。
具体的には、本設杭１０の施工にあたっては、まず既存の設計図面等に基づいて本設杭１０の施工予定領域１０´内に既存杭１が埋設されているかどうかを確認する。確認の結果、施工予定領域１０´内に既存杭１が埋設されている場合には、ステップＳ１０の既存杭撤去工程、ステップＳ２０の杭穴埋め戻し工程、ステップＳ３０の予備穴掘削工程を経て、ステップＳ４０の杭施工穴掘削工程以降の工程に進む。一方、施工予定領域１０´内に既存杭１が埋設されていない場合には、ステップＳ１０からステップ３０の工程を省略して、ステップＳ４０以降の工程に進むこととなる。

図２（ａ）に示すように、既存杭１とは、例えば予め工場等で製造されたＰＣ杭等が圧入等の工法によって地表面２に打ち込まれることにより埋設されたいわゆる「既製杭」である。既存杭１の直径は、例えば０．３メートル程度であり、深さが１５メートル程度である。これに対し、施工予定領域１０´に構築される本設杭１０とは、地表面２に掘削された後述の杭施工穴７内に鉄筋かご９０を設置し、コンクリート８等を流し込むことにより施工されるいわゆる「場所打ち杭」である。
また、本実施形態に係る本設杭１０の直径は例えば２メートル程度、深さが４０メートル程度であり、既存杭１と比較して大径、かつ、長大に設定される。なお、本実施形態においては、本設杭１０が円柱状であることを前提として説明するが、これに限定されず、施工場所等に応じて任意の形状に変更可能である。

図２（ｂ）に示すように、地表面２内に既存杭１Ａ〜既存杭１Ｃが埋設されている場合において、本設杭１０の施工予定領域１０´内に、既存杭１Ａ及び既存杭１Ｂが存在する場合がある。施工予定領域１０´は、本設杭１０の直径と対応する領域であり、当該領域内に既存杭１の全部又は一部が存在する場合には、これらの既存杭１Ａ，１Ｂを撤去する必要が生じる。一方、既存杭１Ｃは、施工予定領域１０´内に存在しないため撤去を要しない。以下、撤去が必要な既存杭１Ａ，１Ｂを単に既存杭１として説明する。

［ステップＳ１０：既存杭撤去工程］
図３は、既存杭１の撤去工程（ステップＳ１０）と、杭穴３の埋め戻し工程（ステップＳ２０）に係る作業を細分化して示す概略図である。
図３（ａ）に示すように、地表面２内に埋設された既存杭１の撤去は、杭撤去装置２０によって行われる。杭撤去装置２０は、例えばクローラ式の走行体２１によって地表面２上を走行可能である。走行体２１の上部には、水平方向に３６０°旋回可能な旋回装置２２が設けられ、当該旋回装置２２を介して旋回体２３が設けられる。旋回体２３は、エンジン等が搭載される駆動部や後述するジブ２４やケーシング３０等を操作する操作部を備える。

旋回体２３の前部からは、ジブ２４が上方に延長する。ジブ２４の内部には、複数の補助ジブ２４Ｂが収納されており、操作部の操作によって、内部に収容された複数の補助ジブ２４Ｂが伸縮可能とされる。ジブ２４の傾斜角度は、旋回体２３に設けられた油圧シリンダ２５の伸縮により自在に調整可能である。

補助ジブ２４Ｂの先端側には、リーダ２７が固定部材２６を介して固定される。リーダ２７は、矩形状の棒状部材であり、固定部材２６から地表面２付近まで垂下する。リーダ２７は、回転駆動装置２８を介して取り付けられるケーシング３０を上下方向に沿って案内する。回転駆動装置２８は、リーダ２７の上端部に取付けられる。回転駆動装置２８は、内部に搭載された図外のスライド機構によって、リーダ２７に沿ってスライド移動し、ケーシング３０の高さを調整する。また、回転駆動装置２８には、モータが搭載されており、当該モータの出力軸には、図外の伝達機構を介してケーシング３０が接続される。

ケーシング３０は、リーダ２７と同一方向に延長する円筒体であって、回転駆動装置２８に対して着脱自在に設けられる。ケーシング３０の内径は、地表面２内に埋設された既存杭１よりも僅かに大径であり、その長さは既存杭１よりも長尺に設定される。
そして、ケーシング３０は、上述の回転駆動装置２８のモータの駆動により一方向に回転しながら、スライド機構の駆動によって下降し、地表面２を掘削しつつ既存杭１を内部に取込可能である。また、ケーシング３０の下端部には、ケーシング３０の回転動作により地表面２を容易に掘削可能な複数の掘削爪３１が取り付けられる。

以下、図３（ａ）〜図３（ｅ）を参照して、既存杭１の撤去工程を順に説明する。まず、図３（ａ）に示すように、本設杭１０の施工予定領域１０´内に埋設された既存杭１の周囲を図外の油圧ショベル等によって掘削し、既存杭１の杭頭１Ｕを地表面２から露出させる。

次に、図３（ｂ）に示すように、ケーシング３０の中心と、既存杭１の杭芯の位置とを位置合わせし、ケーシング３０を回転駆動装置２８のスライド機構によりリーダ２７に沿って下降させつつ、ケーシング３０を回転駆動装置２８のモータにより回転動作させながら、掘削爪３１を地表面２面に押し当て、掘削を開始する。

図３（ｃ）に示すように、ケーシング３０の回転動作と下降動作とにより、掘削を継続する。そして、掘削爪３１が既存杭１の下端部１Ｌに到達した時点で、回転駆動装置２８の回転を停止し、ケーシング３０による掘削を終了する。その後、ケーシング３０を回転駆動装置２８のスライド機構によりリーダ２７に沿って上昇させ、地表面２内から引き抜く。これにより、既存杭１と既存杭１の周囲の地表面２とが縁切りされる。

次に、図３（ｄ）に示すように、既存杭１の杭頭１Ｕにワイヤーを巻付け、当該ワイヤーをクレーン等のフック３５を介して上昇させ、地表面２内から引き抜く。これにより、既存杭１の撤去工程が完了する。

図１に示すように、１個所の既存杭１に対して、ステップＳ１０の既存杭撤去工程が完了すると、再度設計図面等に基づいて本設杭１０の施工予定領域１０´内に他の撤去対象となる既存杭１が埋設されていないかどうかを確認する。確認の結果、施工予定領域１０´内に既存杭１が埋設されている場合には、上述したステップＳ１０の既存杭撤去工程を繰り返し行う。一方、施工予定領域１０´内に既存杭１が埋設されていない場合には、ステップＳ２０の杭穴埋め戻し工程へ進むこととなる。

図３（ｅ）に示すように、既存杭１が撤去された後には、ケーシング３０の外径と略同径であり、ケーシング３０により掘削した深度と略同一の深さを有する杭穴３が形成される。

［ステップＳ２０：杭穴埋め戻し工程］
既存杭１の撤去工程後には、杭穴３の埋め戻し工程へ移行する。具体的には、図３（ｆ）に示すように、杭穴３を山砂や土砂等の埋め戻し材４を投入することによって埋め戻す。埋め戻し材４の投入に際しては、水締めを行い、埋め戻し材４を締め固める。埋め戻し材４を地表面２と略面一となるまで行うことにより、杭穴３を埋め戻し材４によって埋め戻す。詳細については後述するが、埋め戻された杭穴３の埋め戻し材４の強度は、杭穴３周囲における地表面２の土砂よりも低い（柔らかい）状態である。このことから、本設杭１０の施工予定領域１０´内には、地盤の強度差（勾配）が生じることとなる。

［ステップＳ３０：予備穴掘削工程］
図４は、予備穴６の掘削工程を細分化して示す概略図である。図４（ａ）に示すように、予備穴６の掘削は、アースオーガー等の掘削装置４０によって行われる。
掘削装置４０は、上記杭撤去装置２０と同様に、クローラ式の走行体４１を備え地表面２上を走行可能である。また、走行体４１の上方側には、水平方向に旋回可能な旋回装置４２が設けられており、当該旋回装置４２を介して旋回体４３が設けられる。

旋回体４３の前方には、旋回体４３から上方に向かって垂直に延長する矩形状のリーダ４４が立設される。リーダ４４は、下端側が旋回体４３の前方に設けられたリーダ受部４５によって支持され、上端部がバックステー４６によって支持される。リーダ４４は、後述の回転駆動装置４７を介してオーガスクリュー５０を上下方向に案内する。バックステー４６は、旋回体４３の後方から前方に向かって傾斜して延長し、リーダ４４に取付けられた固定部材４８を介してリーダ４４の上端部を支持する。

リーダ４４の上端部には、杭撤去装置２０の回転駆動装置２８と略同等の構成を有する回転駆動装置４７が取り付けられる。回転駆動装置４７は、図外のスライド機構によってリーダ４４を上下方向にスライド移動可能であり、オーガスクリュー５０の高さを調整する。また、回転駆動装置４７には、モータが搭載され、当該モータの出力軸は、伝達機構を介してオーガスクリュー５０と接続される。オーガスクリュー５０は、モータの回転に伴って所定の回転速度で一定方向に回転する。リーダ４４の下端部には、スクリューガイド４９が設けられる。スクリューガイド４９は、オーガスクリュー５０が摺動可能に貫通する貫通孔を有し、当該貫通孔に挿通されたオーガスクリュー５０が掘削中に水平方向へ揺動することを防止する。

オーガスクリュー５０は、リーダ４４と同一方向に延長する円筒体であって、回転駆動装置４７に対して着脱自在に取付けられる。オーガスクリュー５０は、円筒状のロッド５１と、ロッド５１の下端部に配設され、地表面２を掘削する掘削ヘッド５３と、ロッド５１の延長方向に沿って螺旋状に形成された撹拌ヘッド５２とを備える。掘削ヘッド５３に掘削された土は、撹拌ヘッド５２により撹拌されながら地表面２上に掘り出される。ここで、掘削ヘッド５３の直径は、少なくとも本設杭１０の直径と対応する施工予定領域１０´よりも小径に設定される。よって、オーガスクリュー５０によって掘削される予備穴６の直径は、施工予定領域１０´よりも小径となる。

以下、図４（ａ）〜図４（ｄ）を用いて、掘削装置４０による予備穴６の掘削工程を順に説明する。
まず、図１のフロー図には示していないが、本実施形態においては、ステップＳ２０の杭穴埋め戻し工程が完了した後、ステップＳ３０の予備穴掘削工程に進む前に地盤支持工程へと移行することとなる。地盤支持工程は、一般的に山留工事と称される作業を行う工程であって、地表面２に山留材（Ｈ鋼等）を打ち込んで仮設の壁を構築することにより地盤を支持し、後述する杭施工穴７の掘削中や本設杭１０を構築する際に周囲の地盤が土圧等によって崩れることを防止するものである。本実施形態に係る地盤支持工程では、山留材を埋設する穴を掘削するために、ステップＳ３０の予備穴掘削工程において使用する上記掘削装置４０が用いられる。つまり、掘削装置４０は、地盤支持工程で山留工事を行った後、ステップＳ３０の予備穴掘削工程で予備穴６の掘削に転用されることとなる。
このように、地盤支持工程で用いた掘削装置４０をステップＳ３０の予備穴掘削工程に転用することにより、予備穴掘削工程に使用するためだけの掘削装置を別途準備する必要が無いため、掘削装置の準備に要する手間やコストを低減することができる。

掘削装置４０による地盤支持工程が完了した後、予備穴６を掘削するために掘削装置４０を待機させておく。
その後、図４（ａ）に示すように、オーガスクリュー５０のロッド５１の中心と、本設杭１０の杭芯１１の位置とを位置合わせする。次に、図４（ｂ）に示すように、オーガスクリュー５０を回転駆動装置４７のスライド機構によりリーダ４４に沿って下降させるとともに、オーガスクリュー５０を回転駆動装置４７のモータにより回転動作させながら、予備穴６の掘削を開始する。

図４（ｃ）に示すように、オーガスクリュー５０による掘削は、予備穴６の深さが、少なくとも埋め戻しされた杭穴３の深さＬ１以上の深さとなるまで継続される。つまり、予備穴６の深さは、杭穴３の深さＬ１と同一深さ、又は深さＬ１よりも深く設定される。

図４（ｄ）に示すように、予備穴６の深さを所定の深さＬ１以上となるまで掘削した後、オーガスクリュー５０を予備穴６から引き抜く。これにより、予備穴６の掘削工程が完了する。
上記掘削工程を経ることにより、本設杭１０の施工予定領域１０´内には、当該施工予定領域１０´よりも小径であり、かつ、その深さが埋め戻された杭穴３の深さＬ１以上である予備穴６が掘削される。また、垂直精度が確保されたオーガスクリュー５０のロッド５１の中心と、本設杭１０の杭芯１１（施工予定領域１０´の中心）とが位置合わせされているため、予備穴６の中心は、本設杭１０の杭芯１１と一致することとなる。
なお、本実施形態においては、予備穴６の深さを埋め戻された杭穴３の深さＬ１以上としたが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、予備穴６の深さを、後述するステップＳ４０の杭施工穴掘削工程において、アースドリル７０の掘削バケット８１が杭穴３の埋め戻し材４による応力Ｆ１または応力Ｆ２を受けることのない深さであれば、杭穴３の深さＬ１未満としても良い。

［ステップＳ４０：杭施工穴掘削工程］
図５は、杭施工穴７の掘削工程を細分化して示す概略図である。図５（ａ）に示すように、杭施工穴７の掘削は、アースドリル７０によって行われる。以下、アースドリル７０について概説する。

アースドリル７０は、杭撤去装置２０，掘削装置４０と同様に、クローラ式の走行体７１を備える。走行体７１の上方側には、水平方向に旋回可能な旋回装置７２が設けられ、当該旋回装置７２を介して旋回体７３が設けられる。

旋回体７３の前側には、起立したジブ７４の一端側が設けられる。ジブ７４は、旋回体７３から上方に向かって延長する枠体であって、任意の角度に傾動可能である。また、旋回体７３の前側には、図外の油圧シリンダ等により傾動角度を任意に調整可能なフロントフレーム７５が固定される。フロントフレーム７５は、ジブ７４と後述のケリーバ８０との間に配設され、一端側が旋回体７３に対して固定され、他端側が固定部材７９を介してケリーバ８０に固定される。フロントフレーム７５は、杭施行穴７の掘削中における掘削バケット８１の搖動を抑制する。

ジブ７４には、ワイヤー７６が掛け渡される。ワイヤー７６は、旋回体７３の後側からジブ７４の他端側を経由してジョイント部７７に接続される。ワイヤー７６は、旋回体７３上に搭載される図外のウインチ等によって巻上げ方向、又は巻下げ方向に作動し、ケリーバ８０及び掘削バケット８１を上下動させる。ケリーバ８０は、ジョイント部７７を介してワイヤー７６によって吊り下げられる円筒形状の棒状部材であって、下端部には、掘削バケット８１が設けられる。また、ケリーバ８０は、ケリーバ駆動装置７８によって所定の回転速度で一定方向に回転駆動する。ケリーバ駆動装置７８は、フロントフレーム７５の上方側に配設される。ケリーバ駆動装置７８には、図外の油圧モータ等が搭載され、油圧モータの回転に伴ってケリーバ８０及び掘削バケット８１が回転する。

掘削バケット８１は、ケリーバ８０の下端部に取り付けられる円筒形状の収容体である。掘削バケット８１の底面及び側面には、地表面２を掘削する掘削カッタ８２が設けられており、当該掘削カッタ８２により掘削された土砂等は、本体部８３内に収容される。本体部８３の底面は、開閉可能となっており、本体部８３内に収容された土砂を排出可能である。掘削バケット８１の直径は、本設杭１０（施工予定領域１０´）の直径と略同径（例えば２ｍ）に設定されており、一度の掘削工程により本設杭１０の直径に対応する直径を有する杭施工穴７を掘削することが可能である。

以下、図５（ａ）〜図５（ｄ）を参照し、杭施工穴７の掘削工程を順に説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、本設杭１０の杭芯１１となる位置（予備穴６の中心）と、ケリーバ８０及び掘削バケット８１の中心とが一致するように位置合わせする。次に、ワイヤー７６を巻下げ方向に作動させてケリーバ８０を下降させ、ケリーバ駆動装置７８によりケリーバ８０及び掘削バケット８１を回転させながら、杭施工穴７の掘削を開始する。

図５（ｂ）に示すように、掘削バケット８１の自重と回転とにより、杭施行穴７の掘削を継続する。掘削に伴い本体部８３内に土砂が溜まった場合、掘削バケット８１を地表面２上まで引き上げて本体部８３底面の底蓋を開放し、本体部８３に溜まった土砂を排出する。
なお、掘削バケット８１により杭施行穴７を掘削する際には、ベントナイト等の安定液を既に掘削された杭施行穴７に注入した状態で行うことが望ましい。一方、土質等によっては安定液を必ずしも使用する必要はない。

図５（ｃ）に示すように、土砂の掘削と、土砂の排出とを繰り返し行い、本設杭１０を構築する所定の深さ（例えば４０ｍ）まで掘削を継続する。
図５（ｄ）に示すように、杭施行穴７の深さが、所定の深さにまで達した後、掘削バケット８１を杭施行穴７から引き上げる。これにより、アースドリル７０による杭施行穴７の掘削工程が完了する。なお、本設杭１０を拡底杭とする場合には、掘削バケット８１を図外の拡底バケットと付け替え、杭施行穴７の底部を拡径する。

上記ステップＳ３０の予備穴掘削工程を経て、ステップＳ４０の杭施工穴掘削工程が行われることにより、杭施工穴掘削工程完了後に形成される杭施行穴７の垂直精度が極めて向上し、本設杭１０の垂直精度も向上することになる。以下、図６を参照して、予備穴６の有無による杭施工穴７の垂直精度について説明する。

図６は、予備穴６と杭施工穴７が掘削される施工予定領域１０´との関係を示す模式図である。図６（ａ）に示すように、予備穴６が存在しない場合、施工予定領域１０´内には、埋め戻し材４によって埋め戻された杭穴３と、その他の領域が存在することとなる。また、埋め戻された杭穴３の土質と、その他の領域の土質とを比較した場合、埋め戻し材４の種類等に依存して、両者の間には地盤の強度差（勾配）が生じることとなる。
そして、施工予定領域１０´内において、地盤の強度差が生じたままアースドリル７０の掘削バケット８１により杭施工穴７の掘削を開始すると、例えば杭穴３（埋め戻し材４）の強度が他の領域よりも高い場合には、吊り下げられた状態の掘削バケット８１に対して杭穴３を基点とする外向きの応力Ｆ１が作用する。また、例えば、杭穴３（埋め戻し材４）の強度が他の領域よりも低い場合には、吊り下げられた状態の掘削バケット８１に対して杭穴３の中心方向に向かう内向きの応力Ｆ２が作用する。
つまり、杭施工穴７の掘削開始前に、掘削バケット８１の中心と、本設杭１０の杭芯１１となる位置（施工予定領域１０´の中心）とを位置合わせしても、施工予定領域１０´内に地盤の強度差が存在する場合には、掘削中において吊り下げられた状態の掘削バケット８１の中心が、上記応力Ｆ１，Ｆ２によって本設杭１０の杭芯１１からズレる方向に徐々に変位するため、掘削後の杭施行穴７の垂直精度を確保することが困難となる。

これに対して、図６（ｂ）に示すように、ステップＳ３０の予備穴掘削工程によって予備穴６が形成された場合、予備穴６の領域が施工予定領域１０´内において最も強度の低い（柔らかい）部分となる。そのため、施工予定領域１０´内における強度は、地表面２が最も高く、杭穴３の埋め戻し材４が２番目に高く、予備穴６が最も低い状態となる。このことから、ステップＳ４０の杭施工穴掘削工程において、吊り下げられた状態の掘削バケット８１に対して予備穴６の中心（本設杭１０の杭芯１１）側に向かって応力Ｆ３が作用し、応力Ｆ１，Ｆ２の影響をほとんど受けなくなる。よって、杭施工穴掘削工程の完了後に形成される杭施工穴７が地表面２に対して垂直な穴、換言すれば、本設杭１０の杭芯と一致した穴となり、当該杭施工穴７内に形成される本設杭１０の垂直精度を極めて向上させることが可能となる。

［ステップＳ５０：本設杭構築工程］
杭施工穴７の掘削完了後には、本設杭１０の構築工程に移行する。以下、図５（ｅ）〜図５（ｇ）を用いて、本設杭１０の構築工程を概説する。
まず、図５（ｅ）に示すように、杭施行穴７外で組み立てられた鉄筋かご９０を図外のクレーン等を用いて杭施行穴７内に設置するとともに、杭施工穴７内にコンクリート８を圧送するためのトレミー管９１を挿入する。

図５（ｆ）に示すように、鉄筋かご９０及びトレミー管９１の挿入の後、図外のコンクリートポンプからトレミー管９１を通じて杭施行穴７の底部側から順にコンクリート８の打設を開始する。

図５（ｇ）に示すように、杭施行穴７の底部側から順次コンクリート８を注入し、杭施行穴７をコンクリート８により満たす。コンクリート８の打設完了後、トレミー管９１を引き抜き、コンクリート８を固化させる。これにより、本設杭１０の構築工程が完了する。
当該工程を経て構築された本設杭１０の垂直精度は、垂直精度が確保された杭施工穴７と同様に極めて高くなる。

以上のとおり、本実施形態に係る杭の施工方法によれば、本設杭１０の施工予定領域１０´内に既存杭１が存在する場合であっても、予備穴６の掘削工程を経て杭施工穴７を掘削することにより、杭施工穴７の垂直精度を極めて向上でき、ひいては杭施工穴７に構築される本設杭１０の垂直精度を極めて向上させることができる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に何ら限定されることはなく、実施形態を組み合わせて多様な変更、改良を行い得ることが当業者において明らかである。また、そのような多様な変更、改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 既存杭、２ 地表面、３ 杭穴、４ 埋め戻し材、６ 予備穴、７ 杭施工穴、
８ コンクリート、１０ 本設杭、１０´ 施工予定領域、１１ 杭芯、
２０ 杭撤去装置、２４ ジブ、２７ リーダ、３０ ケーシング、
４０ 掘削装置、４４ リーダ、４７ 回転駆動装置、５０ オーガスクリュー、
７０ アースドリル、７８ ケリーバ駆動装置、８０ ケリーバ、８１ 掘削バケット。

Claims (4)

1. 施工予定領域内に杭施工穴を掘削し、当該杭施工穴内にコンクリートを打設する杭の施工方法であって、
   前記施工予定領域内の既存杭を当該施工予定領域内から撤去する工程と、
   前記既存杭撤去後の杭穴を埋め戻す工程と、
   前記施工予定領域内に、前記杭の杭芯を中心とする予備穴を前記杭穴の深さ以上の深さまで掘削する工程と、
   を備えたことを特徴とする杭の施工方法。
2. 前記予備穴を掘削する工程の後、アースドリルに設けられた掘削バケットにより、前記施工予定領域の大きさと対応する杭施工穴を掘削する工程と、
   前記杭施工穴内にコンクリートを打設する工程と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の杭の施工方法。
3. 前記杭穴に埋め戻された埋め戻し材の強度が、前記杭穴の周囲よりも低く、かつ、前記予備穴よりも高いことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の杭の施工方法。
4. 前記予備穴の掘削は、当該予備穴を掘削する工程の前に、山留材を埋設する穴を掘削する掘削装置により行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の杭の施工方法。

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