JP7049976B2

JP7049976B2 - 構真柱施工方法

Info

Publication number: JP7049976B2
Application number: JP2018220542A
Authority: JP
Inventors: 俊介佐藤; 収一味岡; 慎吾柏原
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2022-04-07
Anticipated expiration: 2038-11-26
Also published as: JP2020084578A

Description

本発明は、地盤に形成した孔内にコンクリートを打設した後、孔内の打設コンクリートに構真柱を建て込む構真柱施工方法に関する。

逆打ち工法の実施に伴う構真柱の後建て工法では、一般的には、地盤に構真柱建て込み用の孔を掘削し、構真柱の根固め部に鉄筋篭を建て込み、二次スライム処理を実施した後に根固め用のコンクリートを打設する。しかる後、構真柱をそれの上端部に連結されたヤットコ（建て込み補助治具）を介して揚重機で鉛直姿勢に吊下げる。吊下げられた構真柱を孔内に挿入して落とし込むことにより、構真柱の根入れ部を自重で打設コンクリートに建て込む。このとき、打設コンクリートに根入れされる構真柱には大きな浮力を受けるため、建て込み時に構真柱の位置保持が難しく、構真柱の建て込みに時間を要する。

そこで、従来では、特許文献１に示すように、高周波型加振機（加振装置）を用いた構真柱の建て込み方法が提案されている。この構真柱の建て込み方法では、揚重機の吊下げ部と構真柱の上端部との間に、構真柱に振動を付与する高周波型加振機を配設し、揚重された構真柱に高周波型加振機で振動を付与する。この加振状態にある構真柱を、孔内の打設コンクリートに落とし込むことにより、構真柱の周囲のコンクリート部分を液状化させて粘土を低下させながら、構真柱を建て込む。

特開２００２－１２９５６２号公報

しかしながら、上述の構真柱の建て込み方法では、揚重された重量のある構真柱を振動させるだけの出力を有する高価な高周波型加振機が必要で、施工コストが嵩む。また、高周波型加振機を所定のタイミングで作動及び停止させる必要があるので施工手順も複雑になる不都合がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、構真柱の建て込み補助治具であるヤットコの合理的な改良により、施工コストの増大抑制と施工手順の簡素化を図りながら、構真柱を浮力に抗して効率良く確実に建て込むことのできる構真柱施工方法を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、地盤に形成した孔内にコンクリートを打設した後、ヤットコに錘を付加した錘付きヤットコを用いて前記孔内に構真柱を落とし込むことにより、前記構真柱を建て込む構真柱施工方法において、
前記錘付きヤットコが、前記ヤットコの少なくとも一部に形成した中空状の錘収容部内に、前記錘としての重量材を収容して構成される点にある。

上記構成によれば、コンクリート打設後に構真柱を建て込む後建て工法において、ヤットコに錘を付加した錘付きヤットコを用いることで、当該錘付きヤットコの重量を構真柱に作用させ、構真柱の自重による落ち込み力を高めることができる。ここで、錘付きヤットコは、安価な材料や廃材等を錘に利用して低コストで構成することができるので、コストの増大を抑制することができる。また、錘付きヤットコの重量が加えられた構真柱を孔内に沿って落とし込むだけで済むので、構真柱に高周波型加振機で振動を付与する従来方法のように、施工中の特定のタイミングで振動を付与する操作も不要で、施工手順が複雑化することも回避することができる。
したがって、構真柱の建て込み補助治具であるヤットコの上述の合理的な改良により、孔内での落とし込み時に生じる大きな浮力に抗して構真柱を効率良く確実に建て込むことができる。

更に、上記構成によれば、ヤットコの少なくとも一部に形成した中空状の錘収容部内に重量材を収容するので、重量材として成形されていない非常に安価な材料（例えば、多数のベアリング材（廃材）、解体ガラ（廃材）、流動化処理土、砕石）を用いることができる。よって、錘付きヤットコを一層低コストで構成することができ、構真柱を一層効率良く建て込むことができる。
また、その施工現場で必要な重量となるように重量材の種別（比重）を選択してヤットコに収容させることで、その施工現場に適した錘付きヤットコを容易に構成することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記錘収容部が、クロスＨ鋼の隣り合うウェブの内面とこれに連続する隣り合うフランジの内面とで囲まれた内部空間を封鎖して構成される点にある。

上記構成によれば、クロスＨ鋼の隣り合うフランジの内面とこれに連続する隣り合うウェブの内面とで囲まれた内部空間を封鎖することで、錘としての重量材を収容可能な中空状の錘収容部を備えたヤットコを安価に構成することができる。しかも、錘収容部の内面にクロスＨ鋼のウェブを備えることで、当該錘収容部の保形性を向上することができる。よって、錘付きヤットコを更に一層低コストで効率良く構成することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記構真柱が下端を閉塞した鋼管柱である点にある。

上記構成によれば、前記構真柱が下端を閉塞した鋼管柱の場合、後建て工法において、孔内での落とし込み時に大きな浮力を受ける。この状態で従来方法のように構真柱を加振しても、構真柱に落ち込み力を付加することはできない。しかし、本発明では、錘付きヤットコを用いるので、当該錘付きヤットコの重量を構真柱に作用させ、構真柱の自重による落ち込み力を高めることができる。これにより、構真柱が鋼管柱であっても、孔内で生じる大きな浮力に抗して構真柱を効率良く確実、容易に建て込むことができる。

本発明の構真柱施工方法を示す縦断側面図錘付きヤットコの正面図錘付きヤットコの縦断側面図図２のＩＶ－ＩＶ線断面図図２のＶ－Ｖ線断面図図２のＶＩ－ＶＩ線断面図

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、逆打ち工法の実施に伴う構真柱１の後建て工法を示す。この構真柱１の後建て工法では、施工現場の地盤２に、地盤安定液（ベントナイト、泥水等）８を満たしながら鉛直方向に沿って所定深度まで構真柱建込み用の孔（杭孔）３を掘削形成する。この建込み用孔３内には、孔壁面の崩壊を防止するための円形断面の孔保護用のケーシング４が建て込まれている。建込み用孔３における構真柱１の根入れ部１Ａに相当する根固め領域には鉄筋篭（図示省略）が建て込まれている。そして、二次スライム処理を実施した後に、建込み用孔３内に根固め用のコンクリート５を打設する。

また、構真柱１の上端部に、図３、図５、図６に示す錘６を付加した錘付きヤットコ（建て込み補助治具）７を連結し、この錘付きヤットコ７を介してクローラクレーン等の揚重機５０で鉛直姿勢に吊下げる。吊下げられた構真柱１を建込み用孔３内に挿入して落とし込むことにより、構真柱１の根入れ部１Ａを、構真柱１の重量及び錘付きヤットコ７の重量によって建込み用孔３内の根固め領域に打設されているコンクリート５に建て込む。

コンクリート５打設後に構真柱１を建て込む後建て工法においては、吊下げられた構真柱１を建込み用孔３内に挿入して落とし込む際、構真柱１は大きな浮力を受ける。この大きな浮力は、建込み用孔３内の上層に存在する地盤安定液８の安定液層において構真柱１が受ける揚圧力と、建込み用孔３内の下層に存在する打設コンクリート５のコンクリート層において構真柱１が受ける揚圧力と、の和からなる。

特に、本実施形態においては、構真柱１は、下端開口部を管端プレート１Ｃで閉塞してある閉断面の角管状の鋼管柱から構成されており、この構真柱１の柱本体部１Ｂと根入れ部１Ａとは同形のボックス型に構成されている。これにより、例えば、構真柱１が開断面の鉄骨柱から構成されている場合と比べて、吊下げられた構真柱１を建込み用孔３内に挿入して落とし込む際の浮力は大きくなる。

しかしながら、上述のように、錘６を付加した錘付きヤットコ７を用いることで、当該錘付きヤットコ７の重量を構真柱１に作用させ、構真柱１の自重による落ち込み力を高めることができる。これにより、建込み用孔３内での落とし込み時に生じる大きな浮力に抗して構真柱１を効率良く確実に建て込むことができる。
また、錘付きヤットコ７は、安価な材料や廃材等を錘６に利用して低コストで構成することができるので、コストの増大を抑制することができる。また、錘付きヤットコ７の重量が加えられた構真柱１を建込み用孔３内に沿って落とし込むだけで済むので、構真柱１に高周波型加振機で振動を付与する従来方法のように、施工中の特定のタイミングで振動を付与する操作も不要で、施工手順の複雑化も回避することができる。
さらに、構真柱１の柱本体部１Ｂと根入れ部１Ａとは、同形のボックス型に構成してあるので、建込み用孔３内での落とし込み時に大きな浮力を受けるものの、構真柱１の柱本体部１Ｂと根入れ部１Ａとを作り替える必要がなく、構真柱１の加工・溶接を減らし、省人化やロ－コスト化を図ることができる。

次に、錘付きヤットコ７について説明する。
ヤットコ７は、図１に示すように、構真柱１の根入れ部１Ａが建込み用孔３内の打設コンクリート５に所定深さまで根入れされたとき、構真柱１の上端部からケーシング４の上端開口部４ａよりも上方の所定高さ位置にまで及ぶ長さのクロスＨ鋼１１を主要構成として備える。このクロスＨ鋼１１は、図２～図６に示すように、十字状に交差する各ウェブ１１Ａの先端にフランジ１１Ｂが略「Ｔ」の字状に一体形成されている。
また、クロスＨ鋼１１の各フランジ１１Ｂの上端部には、図２に示すように、揚重機５０の吊下げワイヤ５１等に係止可能な吊下げピース１３が設けられ、各フランジ１１Ｂの下端部には、構真柱１の上端部と連結するためのエレクションピース１４が設けられている。

ヤットコ７の上下中間部における下方側に偏位した領域には、図２～図６に示すように、錘６としての所定数量の重量材２６を収容可能な中空状の錘収容部２０が形成されている。この錘収容部２０は、図３、図５、図６に示すように、クロスＨ鋼１１の隣り合うウェブ１１Ａの内面と隣り合うフランジ１１Ｂの内面とで囲まれた４つの内部空間２５を封鎖して構成される。詳しくは、錘収容部２０は、クロスＨ鋼１１の周方向で隣り合うフランジ１１Ｂ間の隙間を封鎖する状態で、周方向で隣り合う各組の両フランジ１１Ｂの隣接側辺に亘って溶接等で固着される鋼板製の側板部２１と、各側板部２１の下端とクロスＨ鋼１１のフランジ及びウェブ１１Ａの各内側面との間で形成される下方開口を封鎖する鋼板製の底板部２２と、各側板部２１の上端とクロスＨ鋼１１のフランジ及びウェブ１１Ａの各内側面との間で形成される上方開口の錘投入口２３を封鎖可能な鋼板製の天板部２４と、を備える。

上述のように、クロスＨ鋼１１の隣り合うウェブ１１Ａの内面とこれに連続する隣り合うフランジ１１Ｂの内面とで囲まれた４つの内部空間２５の各々は、図３、図５、図６に示すように、側板部２１の内面と、底板部２２の内面と、天板部２４の内面と、で封鎖され、封鎖された各内部空間２５の各々が錘収容部２０の錘収容室に構成されている。
さらに、図２、図３、図６に示すように、クロスＨ鋼１１における錘収容部２０の形成領域のうち、該錘収容部２０の全長の約７割強に及ぶ中間部位には、クロスＨ鋼１１の各フランジ１１Ｂの外側面に接する又は近接する角鋼管製の補強管１５が外嵌状態で溶接等にて固着されている。

錘収容部２０の４つの内部空間２５に収容する重量材２６により、構真柱１の重量と錘付きヤットコ７の重量との総重量が、建込み用孔３内での落とし込み時に生じる浮力よりも大きくなるように設定する。そのため、錘収容部２０の各内部空間２５に収容する重量材２６の総収納重量は、浮力に対抗できない不足分の重量となる。好ましくは、構真柱１を建込み用孔３内に挿入して落とし込む際、構真柱１が建込み用孔３内の安定液層及びコンクリート層を確実に沈下移動することのできる総収納重量に設定する。

上述のように、クロスＨ鋼１１の隣り合うフランジ１１Ｂどうしの隙間を鋼板製の側板部２１で封鎖し、且つ、少なくとも各側板部２１の下端とクロスＨ鋼１１のウェブ１１Ａ及びフランジ１１Ｂの各内面との間で形成される下方開口を鋼板製の底板部２２で封鎖することにより、錘６としての重量材２６を収容可能な中空状の錘収容部２０を備えたヤットコ７を安価に構成することができる。しかも、錘収容部２０の各内部空間２５の内面にクロスＨ鋼１１のウェブ１１Ａを備えることで、錘収容部２０の保形性を向上することができる。

錘収容部２０の各内部空間２５に収容する重量材２６としては、成形されていない非常に安価な材料（例えば、多数のパチンコ球、ベアリング材（廃材）、解体ガラ（廃材）、流動化処理土、砕石、鉄粉、金属切板等）を用いることができる。よって、錘付きヤットコ７を一層低コストで構成することができ、構真柱１を一層効率良く建て込むことができる。
また、その施工現場で必要な重量となるように重量材２６の種別（比重）を選択してヤットコ７の錘収容部２０に収容させることで、その施工現場に適した錘付きヤットコ７を容易に構成することができる。

また、ヤットコ７に設ける重量材２６としては、金属製の切板やコンクリート板等の重量板を用いることができる。この場合には、上述のような中空状の錘収容部２０を形成しないで外付け形成で実施することも可能である。

〔その他の実施形態〕
（１）上述の実施形態では、クロスＨ鋼１１の隣り合うウェブ１１Ａの内面と隣り合うフランジ１１Ｂの内面とで囲まれた４つの内部空間２５の各々を、錘収容部２０の錘収容室に構成したが、径方向で相対向する一対の内部空間２５を、錘収容部２０の錘収容室に構成してもよい。

（２）上述の実施形態では、錘６としての重量材２６を収容する中空状の錘収容部２０を、ヤットコ７の一部に形成したが、ヤットコ７の全長に中空状の錘収容部２０を構成してもよい。

（３）上述の実施形態では、構真柱１として閉断面の角型の鋼管柱を例にあげて説明したが、Ｈ形鋼やクロスＨ鋼等の開断面の鉄骨柱を用いて実施してもよい。

（４）上述の実施形態では、ヤットコ７の本体をクロスＨ鋼１１から構成したが、ヤットコ７の本体をＨ形鋼や鋼管等から構成してもよい。

１構真柱（鋼管柱）
２地盤
３孔（建込み用孔）
５コンクリート
６錘
７ヤットコ（錘付きヤットコ）
１１クロスＨ鋼
１１Ａウェブ
１１Ｂフランジ
２０錘収容部
２１側板部
２５内部空間
２６重量材

Claims

地盤に形成した孔内にコンクリートを打設した後、ヤットコに錘を付加した錘付きヤットコを用いて前記孔内に構真柱を落とし込むことにより、前記構真柱を建て込む構真柱施工方法において、
前記錘付きヤットコが、前記ヤットコの少なくとも一部に形成した中空状の錘収容部内に、前記錘としての重量材を収容して構成される構真柱施工方法。
前記錘収容部が、クロスＨ鋼の隣り合うウェブの内面とこれに連続する隣り合うフランジの内面とで囲まれた内部空間を封鎖して構成される請求項１記載の構真柱施工方法。
前記構真柱が下端を閉塞した鋼管柱である請求項１又は２記載の構真柱施工方法。