JP3885891B1 - 基礎杭建て込み工法 - Google Patents

Abstract

【課題】基礎杭の継ぎ足し作業と建て込み作業を同時進行で実施するにあたり、仮穴の掘削を省略して能率的に建て込みを遂行できるようにする。
【解決手段】アースオーガー１０で複数の建て込み穴３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを掘削する。１個の建て込み穴、例えば建て込み穴３ｄに基礎杭の建て込みを行うにあたり、他の建て込み穴、例えば建て込み穴３ａで基礎杭の継ぎ足し作業を行う。第１の基礎杭３０と第２の基礎杭３１を建て込み穴３ａで継ぎ足し、延伸基礎杭３２ａとする。延伸基礎杭３２ａを途中まで建て込み穴３ｄに建て込んだ後、もう１本の延長基礎杭３２ｂを延伸基礎杭３２ａに継ぎ足し、それらを合わせた長さの延伸基礎杭３３として建て込みを続行する。１個の建て込み穴は、他の１個の建て込み穴に対してのみ基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用する。
【選択図】図６

Description

本発明は地盤に基礎杭を建て込む工法に関する。

建物の基礎杭を地盤に建て込むに際し、近年では予め地盤に掘削した穴に基礎杭を押し込むプレボーリング方式が多く用いられている。また建物の高層化に伴い、基礎杭の先端を確実に地下の支持層に届かせることが求められている。

工業生産される基礎杭は、トレーラーで輸送可能な、７ｍから１５ｍといった長さとするのが普通である。ところがこの程度の長さでは地下の支持層には届かないケースがある。そのような場合には基礎杭を継ぎ足して必要な長さの延伸基礎杭を形成する。

コンクリート製の基礎杭の端の部分には鋼鉄製のリングが取り付けてあり、このリング同士を連結して継ぎ足しを行う。連結には溶接継手、無溶接継手、ボルト継手などが用いられる。溶接継手を例にとって説明すると、まず下側の基礎杭に玉掛けをして建て込み穴の中に吊り下げておき、その上にクレーンで支持した上側の基礎杭を重ねて溶接するのであるが、この溶接作業にはかなりの時間を要する。そのため、延伸基礎杭が完成する前に建て込み穴が土圧で圧潰したり、建て込み穴の最深部を根固め液で根固めする場合には延伸基礎杭を届かせる前に根固め液が固化してしまうなど、延伸基礎杭を設計通りの深さまで押し込めない事態を生じる場合があった。

上記の問題を解決するため、特許文献１では次のような建て込み方法が提案されている。すなわち建て込み穴とは別の場所に仮穴を設けておき、この仮穴を用いて基礎杭の継ぎ足し作業を行うのである。このようにすれば、建て込み穴の掘削作業と基礎杭の継ぎ足し作業を同時進行で進め、建て込み穴の掘削が完了次第、延伸基礎杭を建て込めるので、建て込みに要する総時間が短縮され、杭打機（特許文献１ではアースオーガーが杭打機として用いられている）の稼働率が向上する。また建て込み前に建て込み穴が圧潰したり根固め部分が固化したりするおそれを少なくすることができる。
特開２００４−２７８２５０号公報（第３頁、図１）

継ぎ足し作業に用いる仮穴は何度も使用されるものであり、使用を繰り返しているうちに圧潰して用をなさなくなる。そのようになると、基礎杭の建て込みに使用していたアースオーガーを新しい仮穴の掘削に流用しなければならず、一連の建て込み作業の流れが著しく阻害される。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、基礎杭の継ぎ足し作業と建て込み作業を同時進行で実施するにあたり、仮穴の掘削を省略して能率的に建て込みを遂行できる基礎杭建て込み工法を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために本発明は、作業穴で基礎杭を継ぎ足して所定長さの延伸基礎杭を形成した後、この延伸基礎杭を建て込み穴に運んで建て込みを行う基礎杭建て込み工法において、複数掘削した建て込み穴のうち、未だ建て込みに着手していない建て込み穴を作業穴として使用することを特徴としている。

この構成によると、後で建て込みを行う建て込み穴そのものを基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用するから、わざわざ仮穴を掘削する手間が不要となり、作業能率が向上する。

（２）また本発明は、上記基礎杭建て込み工法において、１個の建て込み穴を、他の１個の建て込み穴に対してのみ基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用するやり方を繰り返すことを特徴としている。

この構成によると、１個の建て込み穴を他の１個の建て込み穴に対してのみ基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用し、１度使用した建て込み穴は作業穴としては再使用しないこととして延伸基礎杭を建て込んでしまうから、圧潰の危険が生じる前に本来の用途に試用することができる。

本発明によると、作業穴における基礎杭の継ぎ足し作業と、継ぎ足して作った延伸基礎杭の建て込み作業とを同時進行させることができるとともに、後で建て込みを行う建て込み穴そのものを継ぎ足し作業の作業穴として使用するから、仮穴を掘削して作業穴とする手間が不要となり、作業能率が向上する。また、１個の建て込み穴を他の１個の建て込み穴に対してのみ基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用するから、圧潰の危険が生じる前に建て込み穴を本来の用途に使用することができる。

本発明の一実施形態を図１−１１に示す。図１−８は基礎杭建て込み工程を順を追って示す説明図、図９は基礎杭の平面的配置状況を示す説明図、図１０、１１はオーガーヘッドの側面図にして互いに異なる状態を示すものである。

図１において、１は地盤、２は地中深くの支持層である。地盤１の上にアースオーガー１０を配置し、作業穴を形成すべき位置にオーガーヘッド１１を位置合わせする。オーガーヘッド１１は図１０、１１に見られるように下向きに突出する複数の掘削ブレード１２と水平面内で放射状に突出する複数の掘削ブレード１３を備える。掘削ブレード１３はオーガーヘッド１１の回転方向によって掘削径が変わる。すなわちオーガーヘッド１１が順回転するときは図１０に見られるように掘削ブレード１３はオーガーヘッド１１の中心方向に縮まり、掘削径が小さくなる。オーガーヘッド１１が逆回転するときは、図１１に見られるように掘削ブレード１３は外側に拡がり、掘削径が大きくなる。なお通常のオーガーヘッドと同様、オーガーヘッド１１は先端からセメントミルクや根固め液を噴出する機能を備える。

上記のようなオーガーヘッド１１をスクリュー１４の下端に装着したうえで、コラム１５の側面を上下するスクリュー回転ユニット１６によりスクリュー１４を回転させ、図２のように地盤１に支持層２まで届く深さの建て込み穴３を掘削する。スクリュー１４の回転は順回転とし、掘削径小の状態にしておく。

建て込み穴３の深さが所定深さに達したらスクリュー１４を逆回転し、オーガーヘッド１１の掘削径を広げる。そして図３に見られるように建て込み穴３の底部を拡大する。

図３のような形状の建て込み穴３を複数掘削する。高層建築物の場合、基礎杭を数本ずつ一組として建て込みを行うことがある。例えば４本一組とする場合は、正方形配置の４個の建て込み穴３を順次掘削することになる（図９参照）。識別のため、４個の建て込み穴の符号３にはアルファベットを加えて３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとする。建て込み穴３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、図４−８では横並びに図示してある。

４本目の建て込み穴３ｄを掘り終える前に、それ以前に掘り終えていた建て込み穴で基礎杭継ぎ足し作業を行う。ここでは建て込み穴３ａを基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用するものとする。

自走式クレーン２０のブーム２１に、ワイヤーロープ２２で第１の基礎杭３０を吊るす。そして第１の基礎杭３０を建て込み穴３ａに吊り込み、基礎杭３０の上部が所定高さ建て込み穴３ａから突き出した状態で、地盤１上に設置された支持構造体２３に対し基礎杭３０をワイヤーロープ２４で玉掛けする。玉掛け完了後、第１の基礎杭３０からワイヤーロープ２２を外し、ワイヤーロープ２２で第２の基礎杭３１を吊り下げる。第１の基礎杭３０の上に第２の基礎杭３１を重ね、第１の基礎杭３０の上端と第２の基礎杭３１の下端を溶接して、図５に示す延伸基礎杭３２ａを形成する。

建て込み穴３ｄにおいては、所定高さの拡大部を形成した後、図５のようにスクリュー１４を順回転してブレード１３を縮め、根固め液４を拡大部に注入しつつオーガーヘッド１１を引き上げる。

建て込み穴３ｄからオーガーヘッド１１をすっかり引き上げた後、延伸基礎杭３２ａを自走式クレーン２０で建て込み穴３ｄに吊り込む。そして図６のようにアースオーガー１０の建て込みユニット１７で延伸基礎杭３２ａの頭部をつかみ、回転させつつ下方に圧迫して建て込んで行く。この間建て込み穴３ａでは再度継ぎ足し作業を行ってもう１本の延伸基礎杭３２ｂを製作する。

延伸基礎杭３２ａは、それだけでは建て込み穴３の底部に到達しない。そこで、図７に見られるように、延伸基礎杭３２ａの上部が所定高さ建て込み穴３ｄから突き出すまで建て込んだ状態で、支持構造体２３とワイヤーロープ２４により玉掛けし、建て込み穴３ｄの上部に延伸基礎杭３２ａを支持する。玉掛け完了後、アースオーガー１０の建て込みユニット１７を延伸基礎杭３２ａから外す。そしてアースオーガー１０の旋回部分の角度を変え、建て込みユニット１７を延伸基礎杭３２ａの上からずらす。

次に延伸基礎杭３２ｂを吊り上げ、自走式クレーン２０のブーム２１を振って延伸基礎杭３２ｂを延伸基礎杭３２ａの上に重ねる。そして延伸基礎杭３２ａの上端と延伸基礎杭３２ｂの下端を溶接し、延伸基礎杭３２ａと延伸基礎杭３２ｂを合わせた長さの延伸基礎杭３３（図８参照）を形成する。

続いて図８に示すように、建て込みユニット１７で延伸基礎杭３３の頭部をつかみ、回転させつつ下方に圧迫して、延伸基礎杭３３を、下端が根固め液４に埋まるまで建て込む。

次に延伸基礎杭３３を建て込むのは、建て込み穴３ｄに対する基礎杭継ぎ足し作業穴としての役割を終えた建て込み穴３ａである。建て込み穴３ａに対しては、残りの建て込み穴のどちらか、例えば建て込み穴３ｂを基礎杭継ぎ足し作業穴として使用する。その後建て込み穴３ｂに対しては建て込み穴３ｃを基礎杭継ぎ足し作業穴として使用する。建て込み穴３ｃに対しては、どこか他の箇所の建て込み穴を基礎杭継ぎ足し作業穴として使用する。

このようにして、１個の建て込み穴を、他の１個の建て込み穴に対してのみ作業穴として使用するやり方を繰り返す。１個の建て込み穴が基礎杭継ぎ足し作業用の作業穴として使用される期間が短いので、圧潰の危険が生じる前に建て込み穴を基礎杭建て込みという本来の用途に使用することができる。最後に１個残った建て込み穴に対してのみ、仮穴を掘削して基礎杭継ぎ足し作業を行う。

上記の説明では、回転方向によって掘削径が変わるオーガーヘッド１１を用いて建て込み穴の掘削を行ったが、掘削径の異なる２個のオーガーヘッドを使い分けてこの作業を行っても良いことはもちろんである。また穴の掘削はアースオーガーに限定されるものではなく、他の種類の建設機械を用いても良い。

以上本発明の実施形態につき説明したが、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は建物の基礎杭工事を行う際に広く利用可能である。

基礎杭建て込み工程の第１の説明図 基礎杭建て込み工程の第２の説明図 基礎杭建て込み工程の第３の説明図 基礎杭建て込み工程の第４の説明図 基礎杭建て込み工程の第５の説明図 基礎杭建て込み工程の第６の説明図 基礎杭建て込み工程の第７の説明図 基礎杭建て込み工程の第８の説明図 基礎杭の平面的配置状況を示す説明図 オーガーヘッドの側面図 図１０と異なる状態を示すオーガーヘッドの側面図

符号の説明

１ 地盤
２ 支持層
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 建て込み穴
４ 根固め液
１０ アースオーガー
１１ オーガーヘッド
１４ スクリュー
１５ コラム
１６ スクリュー回転ユニット
１７ 建て込みユニット
２０ 自走式クレーン
３０ 第１の基礎杭
３１ 第２の基礎杭
３２ａ、３２ｂ 延伸基礎杭
３３ 延伸基礎杭

Claims (2)

1. 作業穴で基礎杭を継ぎ足して所定長さの延伸基礎杭を形成した後、この延伸基礎杭を建て込み穴に運んで建て込みを行う基礎杭建て込み工法において、
   複数掘削した建て込み穴のうち、未だ建て込みに着手していない建て込み穴を作業穴として使用することを特徴とする基礎杭建て込み工法。
2. １個の建て込み穴を、他の１個の建て込み穴に対してのみ基礎杭継ぎ足し作業の作業穴として使用するやり方を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の基礎杭建て込み工法。

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