JP3616895B2

JP3616895B2 - 構真柱の建て入れ装置

Info

Publication number: JP3616895B2
Application number: JP21951797A
Authority: JP
Inventors: 保夫梶岡
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2017-08-14
Also published as: JPH1161812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に穿設した掘削孔内に構真柱を建て入れるときに用いる構真柱の建て入れ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、高層ビルの地下部や地下構造物を構築する工法として、地盤に掘削孔を形成して構真柱（本設の鉄骨柱）を建て入れ、その先端部（下端部）を基礎杭のコンクリートと一体に固定した後、バックホー等を用いて掘削孔を一旦土砂で埋め戻し、その後、施工の進捗に伴って地盤を根切りしながら、上方から下方に向けて前記地下部や地下構造物を構成する本設の鉄骨梁を構真柱に取り付けて、地下部や地下構造物を構築するという工法が知られている。
【０００３】
このような工法においては、構真柱の建て入れに際して、その平面上の位置（通り芯）、鉛直度、及び上下レベルを精度良く維持した状態で、少なくとも下端部をコンクリートで固める必要がある。そのため、従来では、例えば掘削孔の口部に筒状のスタンドパイプを略鉛直に設置し、構真柱の側面にジャッキ等を取り付けて、これを水平方向に伸縮させ、その反力をスタンドパイプに取ることによって構真柱の鉛直度の調整を行う工法等が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の工法は、装置の準備や段取りに熟練を要する上、地盤の微小な沈下等に対する位置修正に手間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、構真柱の建て入れを要領よく高精度で行うことができ、現場の生産性向上を図ることができる構真柱建て入れ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の構真柱の建て入れ装置は、構真柱を所定の通り芯に鉛直に建て入れるためのガイドとして地盤の掘削孔に挿入されるガイドパイプと、このガイドパイプを前記所定の通り芯に位置出しする位置出し手段と、前記掘削孔の周縁の地表面にレベル調整可能に設置され、受面に前記ガイドパイプの上端に設けたブラケットを載置することによりガイドパイプの荷重を支持し、且つ、受面の水平レベルを調整することでガイドパイプの鉛直度を調整可能なベース架台と、前記受面とブラケットの間に介在され、受面とブラケットの水平面内全方向の相対移動を許容する移動許容手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明の装置は、請求項１において、前記移動許容手段が、空気圧によってブラケットを受面から浮かせるエアベアリングで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明の装置は、請求項１において、前記移動許容手段が、互いに直交する２つの方向に転動可能なローラを備えたローラ機構で構成され、第１の方向に転動可能なローラが前記受面の上に載り、第２の方向に転動可能なローラの上に前記ブラケットが載っていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明の装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、掘削孔の上部内周に建て込まれるスタンドパイプを備え、スタンドパイプの上端に、位置出し手段として、ガイドパイプ側の受部に嵌まることによりガイドパイプの上端部の芯出しを行う基準ピンが突設されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施形態の構真柱建て入れ装置の全体構成を示す側断面図、図２はその平面図、図３はその要部の側断面図である。
【００１１】
この構真柱建て入れ装置は、コンクリート先打ち方式及びコンクリート後打ち方式の両方式に兼用できるものであり、図１に示すように、地盤Ｇ中に鉛直に穿設した掘削孔Ｈの上部内周に建て込まれるスタンドパイプ１と、スタンドパイプ１内に挿入されて所定の通り芯Ｌに鉛直に位置出し保持されることで後から挿入される構真柱Ｃを通り芯Ｌに鉛直に直接ガイドするガイドパイプ２と、掘削孔Ｈの周囲の地表面に設置されるベース架台４とを備えている。ベース架台４は、脚部にレベル調整用ジャッキ５を備えており、水平レベルを調整できるようになっている。
【００１２】
また、ベース架台４は、図２に示すように平面視略正三角形の定置式架台からなり、上面が水平な受面４ａとされ、中心部に穴４ｂ（本例では六角形をなしている）を有している。一方、ガイドパイプ２の上端部には、互いに１２０度の角度をなして半径方向外方に張り出した３つの支持ブラケット３を有しており、このガイドパイプ２はそれら支持ブラケット３でベース架台４の受面４ａ上に載り、それにより全荷重を支持される。この場合、支持ブラケット３と受面４ａとの間には、受面４ａに対して支持ブラケット３が全方向に自由にスライドできるようにエアベアリング（移動許容手段）６が介在されている。エアベアリング６は、空気圧によって支持ブラケット３を受面４ａから浮かせることで、支持ブラケット３と受面４ａとのスムーズな相対移動を許容するものである。
【００１３】
ベース架台４は、レベル調整ジャッキ５によって受面４ａの水平レベルを調整することで、ガイドパイプ２の鉛直度を調整することができる。この場合、ベース架台４の受面４ａを水平に設定すれば、ガイドパイプ２が鉛直となるように、事前に工場等で機械的に調整されている。なお、ベース架台４には水準器（図示略）が取り付けられており、受面４ａの水平レベルを確認できるようになっている。
【００１４】
また、スタンドパイプ１の上端には、位置出し手段として基準ピン７が位置調整可能に突設され、ガイドパイプ２の上端には、位置調整された基準ピン７に係合することでガイドパイプ２を所定の通り芯Ｌに位置出しする受溝（受部）８が設けられている。なお、基準ピン７及び受溝８は、スタンドパイプ１およびガイドパイプ８の中心を挟んで対向する位置とそれらに直交する位置の計３箇所に配置されている。
【００１５】
また、ガイドパイプ２の下部外周には、スタンドパイプ１の内周に突っ張ることでガイドパイプ２自身の鉛直度を調整しかつ固定するためのジャッキ１０が設けられている。ジャッキ１０は９０度間隔で周方向に４組装備され、個々に手動で操作できるほか、対向するものを連動して操作することができる。また、ガイドパイプ２の内周には、１８０度対向させて鉛直方向に延びる一対のガイドレール９が設けられている。このガイドレール９は構真柱Ｃの建て入れの際のガイドとなるものであり、該ガイドレール９に対して、構真柱Ｃに着脱可能に取り付けられるローラフレームＲのローラが係合する。
【００１６】
その他の装備としては、鉛直度レーザ計測システム（図示略）が設けられている。このシステムは、ガイドパイプ２内にレーザパイプを沿わせ、ガイドパイプ２のセッティング時にレーザパイプの上下部にそれぞれ取り付けられた鉛直レーザ発信器及びレーザ受光器により、ガイドパイプの鉛直度を計測し、コンピュータ処理して表示するものである。なお、鉛直度を計測するものとして、水管と浮子を用いる形式のものや２軸傾斜計を用いても良い。
【００１７】
次に施工時の手順を説明する。
構真柱Ｃを建て込む方式としては、掘削孔Ｈ内にコンクリートを先打ちした後に構真柱Ｃを建て入れるコンクリート先打ち方式（構真柱後建て方式）と、掘削孔内に構真柱を建て入れた後にコンクリートを後打ちするコンクリート後打ち方式（構真柱先建て方式）とがある。最初にコンクリート先打ち方式の場合を説明する。施工は以下の手順で実施する。
【００１８】
（１）掘削孔Ｈを先行したら、掘削孔Ｈの精度を測定する。
（２）掘削孔Ｈに鉄筋篭を建込みセットする。
（３）掘削孔Ｈの上部内周にスタンドパイプ１を設置した後、スタンドパイプ１の上端に基準ピン７を取り付ける。そして、測量器具を用いて通り芯Ｌに合わせて基準ピン７を位置決めする。
【００１９】
（４）スタンドパイプ１の上端の周囲にベース架台４を設置し、脚部に設けたレベル調整ジャッキ５の操作によりレベル出しを行う。
（５）スタンドパイプ１の内部にガイドパイプ２を吊り込み、支持ブラケット３を、エアベアリング６を介してベース架台４の受面４ａ上に載せる。また、構真柱Ｃの重量を見込んで、ベース架台４に載荷する。この際、ベース架台４のレベルを確認しながら行う。
（６）コンクリートの打設準備として、斜路及びトレミー管を設置する。
【００２０】
（７）掘削孔Ｈの底部にコンクリートを打設する。その際、天端位置を計測しながら打設量を管理する。
（８）コンクリートの打設を完了したら、トレミー管を撤去する。
【００２１】
（９）構真柱Ｃを建て入れる前に、再度ベース架台４の水平レベルを確認することで、ガイドパイプ２の鉛直度を確保する。水平レベルが出ていない場合は、支持ブラケット３の下側のエアベアリング６を作動させた状態で、ベース架台４のレベル調整ジャッキ５を操作する。そうすることで、ベース架台４がガイドパイプ２を水平方向に何ら拘束しなくなるので、ベース架台４の動きに引きずられてガイドパイプ２の通り芯が狂うことがなくなる。つまり、ガイドパイプ２の鉛直度を修正すると通り芯が狂い、通り芯を修正すると鉛直度が狂うというイタチごっこがなくなり、修正作業が熟練を要さずに簡単にできるようになる。なお、レベル調整はベース架台４が三脚式であることから簡単にできる。
【００２２】
（１０）構真柱ＣにローラフレームＲを取り付け、ローラをガイドパイプ２のガイドレール９に係合させながら、構真柱Ｃをガイドパイプ２に沿って吊り降ろして行く。そして、構真柱Ｃの天端が所定レベルまで達したら、仮受け材により支持固定する。
【００２３】
（１１）コンクリートの養生を待って、ガイドパイプ２を撤去すると共にローラフレームＲを撤去する。最後にベース架台４を撤去して、構真柱Ｃの頭部をスタンドパイプ１に仮固定した上で、コンクリートの上部の掘削孔Ｈを埋め戻し、その後、スタンドパイプ１を撤去して作業を終了する。
【００２４】
次に、コンクリート後打ち方式の場合を説明する。施工は以下の手順で実施する。（１）〜（５）の工程は先の方式と同じであり、次の工程から説明する。
【００２５】
（６）コンクリートが後打ちされた際にコンクリートの側圧による偏荷重によりガイドパイプ２が径方向にずれることを防止するべく、ジャッキ１０によりガイドパイプ２の下部を固定する。その際、各ジャッキ１０をスタンドパイプ１の内周面に低圧でタッチさせ、その後、ガイドパイプ２が動かないように圧力を上げて固定する。
【００２６】
（７）構真柱Ｃを建て入れる前に、再度ベース架台４の水平レベルを確認することで、ガイドパイプ２の鉛直度を確保する。水平レベルが出ていない場合のやり方は先の方式と同じである。
（８）構真柱ＣにローラフレームＲを取り付け、ローラをガイドパイプ２のガイドレール９に係合させながら、構真柱Ｃをガイドパイプ２に沿って吊り降ろして行く。そして、構真柱Ｃの天端が所定レベルまで達したら、仮受け材により支持固定する。
【００２７】
（９）コンクリートの打設準備として、斜路及びトレミー管を設置する。
（１０）掘削孔Ｈの底部にコンクリートを打設する。その際、天端位置を計測しながら打設量を管理する。
（１１）コンクリートの打設を完了したら、トレミー管を撤去する。
【００２８】
以降は先の方式と同じである。
以上のように、ガイドパイプ２の鉛直度をベース架台４の水平レベル調整によって出す際に、エアベアリング６の働きにより、ガイドパイプ２の水平方向の動きをベース架台４が拘束しなくなるので、通り芯が狂わなくなり、調整がたやすくできるようになる。
【００２９】
なお、エアベアリング６の代わりに、図４の実施形態のようなＸ−Ｙ自在ローラ機構（移動許容手段）１６を、受面４ａと支持ブラケット３の間に設けてもよい。
【００３０】
このＸ−Ｙ自在ローラ機構１６は、水平面内で互いに直交するＸ−Ｙ方向（第１の方向及び第２の方向）にそれぞれ転動可能なローラセット１８、１９を中間板１７の下と上に備えている。下側のローラセット１８は、中間板１７に固定されたケーシング１８ａに、多数のローラ１８ｂをＸ方向に転動自在に保持させたものであり、ローラ１８ｂで受面４ａに載っている。また、上側のローラセット１９は、中間板１７に固定されたケーシング１９ａに、軸１９ｂを介して多数のローラ１９ｃをＹ方向に回転自在に取り付けたものであり、ローラ１９ｃの上に支持ブラケット３が載っている。これにより、支持ブラケット３は、受面４上の全方向に自由に動けるようになる。なお、ガイドパイプ２の設置時には、Ｘ−Ｙ自在ローラ機構１６を、吊りピース２０により支持ブラケット３に懸吊固定した状態で、ベース架台４上に設置する。設置後に吊りピース２０を取り除き、自在にローラ１８ｂ、１９ｃが作動するようにする。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、鉛直度と通り芯を簡単に調整することのできるガイドパイプを利用し、このガイドパイプでガイドしながら構真柱を掘削孔内に建て入れることができるので、装置の準備や段取りに熟練を要さずに、構真柱を要領よく高精度に建て入れることができる。また、ガイドパイプの水平面内での位置出しは位置出し手段によって行い、ガイドパイプの荷重はブラケットを介してベース架台で受けるようにしており、しかもベース架台の受面とブラケットの間に移動許容手段を介在させたので、ガイドパイプの鉛直度をベース架台の水平レベルを調整することによって出す場合に、ガイドパイプの通り芯を狂わすことなく行うことができる。従って、鉛直度の修正及び通り芯の修正を独立して行うことができ、地盤の微小な沈下等に対する位置修正が簡単にできるようになる。その結果、現場の生産性向上を図ることができる。
【００３２】
請求項２または３の発明によれば、移動許容手段としてエアベアリングやローラ機構を利用することで、請求項１の効果を奏することができる。また、請求項４の発明によれば、ガイドパイプの通り芯を出すための基準ピンをスタンドパイプに配するので、掘削孔の穿設後の早期に基準ピンの位置調整を行っておくことができる。また、地中に建て込んだスタンドパイプに基準ピンを取り付けるので地盤沈下の影響を受けにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構真柱の建て入れ装置の全体構成を示す側断面図である。
【図２】同建て入れ装置の平面図である。
【図３】同建て入れ装置の要部構成を示す側断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の要部構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
Ｃ構真柱
Ｈ掘削孔
Ｌ通り芯
Ｇ地盤
１スタンドパイプ
２ガイドパイプ
３ブラケット
４ベース架台
４ａ受面
５レベル調整ジャッキ
６エアベアリング（移動許容手段）
７基準ピン（位置出し手段）
８受溝（位置出し手段）
１０ジャッキ（位置出し手段）
１６Ｘ−Ｙ自在ローラ機構（移動許容手段）
１８ｂローラ
１９ｃローラ

Claims

構真柱を所定の通り芯に鉛直に建て入れるためのガイドとして地盤の掘削孔に挿入されるガイドパイプと、
このガイドパイプを前記所定の通り芯に位置出しする位置出し手段と、
前記掘削孔の周縁の地表面にレベル調整可能に設置され、受面に前記ガイドパイプの上端に設けたブラケットを載置することによりガイドパイプの荷重を支持し、且つ、受面の水平レベルを調整することでガイドパイプの鉛直度を調整可能なベース架台と、
前記受面とブラケットの間に介在され、受面とブラケットの水平面内全方向の相対移動を許容する移動許容手段とを備えたことを特徴とする構真柱の建て入れ装置。
前記移動許容手段が、空気圧によってブラケットを受面から浮かせるエアベアリングで構成されていることを特徴とする請求項１記載の構真柱の建て入れ装置。
前記移動許容手段が、互いに直交する２つの方向に転動可能なローラを備えたローラ機構で構成され、第１の方向に転動可能なローラが前記受面の上に載り、第２の方向に転動可能なローラの上に前記ブラケットが載っていることを特徴とする請求項１記載の構真柱の建て入れ装置。
前記掘削孔の上部内周に建て込まれるスタンドパイプを備えており、該スタンドパイプの上端に、前記位置出し手段として、ガイドパイプ側の受部に嵌まることによりガイドパイプの上端部の芯出しを行う基準ピンが突設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の構真柱の建て入れ装置。