JPH01187225A - 芯だし台枠およびそれを使用したケ−シングまたは鋼管杭圧入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 巨大化する最近の建造物や工作物を地盤が安全に支持す
るようにするために、その強化手段の一つとして採用さ
れる場所打ち杭工法、即ち、現場に所定直径の縦穴を掘
削し、その穴内にコンクリートを流し込んだり既成杭を
挿入して杭を造成する工法においては、その縦穴の孔壁
が崩壊してしまわないように、通常、縦穴の掘削に平行
してケーシングまたは鋼管杭用の鋼管が埋入される。こ
の発明は、その場所打ち工法における縦穴の掘削方向と
ケーシングまたは鋼管杭（以下、単にケーシング等とい
う）の圧入位置とが、ズレることなく正しく実現される
ようにするための新規な芯だし装置と、それを使用した
ケーシング等の圧入工法とを開発、完成し、それを提供
しようとするものである。

［従来技術］ 建造物または土木工作物等を支える地盤の強化手段とし
て、杭の造成は極めて有効且つ一般的な手段の一つとな
っている。しかし、最近のように支持すべき建造物また
は土木工作物等が大型化するにつれ、採用する杭にはそ
の耐力上、極めて長大なものを必要とするようになり、
従前までのようにハンマでは打ち込めないようになって
きていると共に、仮置ハンマで打ち込めるような杭を採
用する場合でも、都市部では騒音公害が社会問題となる
ため、そのハンマ自体の使用が制限されてしまうような
状態になっている。

そこで、そのハンマ打ち工法に代わりＩＩ　Ｈ公害のな
い水ジエツト工法もないわけではないが、必ずしも一般
的ではなく、最近では、所定の場所に直径１ｍ程度の縦
穴を予め掘削、形成し、その孔壁が崩れないようにケー
シングやベントナイト液を挿入または注入するようにし
、その中に配筋してコンクリートを流し込んで杭を形成
（通常、場所打ち杭工法と呼ばれる）したり、既成コン
クリートパイルを挿入した上、その周辺にコンクリート
ミルクを注入して地盤と一体化した杭を形成（通常、既
成杭立て込み工法と呼ばれる）したり、あるいは、ケー
シングに換えてそれ自体を杭の一部とする鋼管を埋め込
み、鋼管杭を形成（通常、鋼管杭工法と呼ばれる）する
等、所謂場所打ち工法による杭の造成が多く採用される
ようになってきている。

しかし、この場所打ち工法において、その杭穴の形成方
向とケーシング等の圧入位置とを正しく実現するように
することはかなり難しく、その都度、現場要員が勘に顆
り、時間をかけて実施しているというのが実情であり、
杭の打ち込みが完了して床掘りした際に、許容範囲以上
に杭芯のズしていることが判明したりすると、設計され
た耐力が得られないという理由から、そのズレな杭を再
度打ち直さなければならないことになり、それでなくと
も時間の掛かるこれまでの杭打ち施工が、更に無駄な時
間と手間を掛けなければならないことになる。

このような失態は、建設現場のスケジュールを大きく狂
わせ、施工費の上にも大きな影響が出てしまうことから
、施工業者には絶対許されないことであり、何時でも細
心の注意を払い、十分に時間を掛けた施工を試みるよう
にしているにも拘らず、実際には、一つの現場で幾つか
の規格外の杭の造成を見てしまうというのがこれまでの
実態であった。

この発明は、このような実態に鑑み、現場に永年に亘っ
て従事するものとして、鋭意研究開発を継続してきた結
果、遂に以下において詳述するとおりの、極めて新規な
解決手段を実現したものである。

［発明の構成コ 先ず、この発明の芯だし装置は、次のような構成から成
るものである。

即ち、第１図会体斜視図、第２図中央縦断面図に示され
ているように、平板２の中心にケーシング等Ｃの外径寸
法よりやや大きい直径の刳り抜き孔３を形成し、その裏
面側に該別り抜き孔３の直径に略等しい内径を有する短
筒状体４を、その中心軸が平板２に対して垂直となる如
くして一体化する一方、平板２の裏面であって短筒状体
４の外方となる箇所に、複数枚の垂直な翼板５，５・・
・・・・を一体止することにより芯だし台枠１を形成し
て成る芯だし装置である。

平板２、短筒状体４および翼板５は、夫々十分な強度を
有する厚い鋼板によって形成されると共に、それら相互
は強固に爆着その他の手段で一体化され、地磐面に押し
付けられても簡単には変形しない強度のものに形成され
る。

また、短筒状体４および翼板５は、地盤に食い込みやす
いように、その下端縁や外縁が刃型４１または５１に形
成されるようにすると極めて好都合のものとなる。

翼板５は、本装置が地盤に圧入、固定されてケーシング
Ｃ等の挿入方向を規制する機能を発揮しようとする場合
に、外力によって簡単にその固定位置がズしてしよりな
いようアンカー機能を果たす一方、短筒状体４の補強機
能をも果たすものであり、図面に示されているとおり、
短筒状体４の中心軸に向かう放射状配置に配されるのが
望ましい。

図中、２１．２１・・・・・・は、芯だし台枠１を吊り
上げる際に、ワイヤＷ等を引っ掛・けるための掛止片を
示すものである。。

芯だし台枠１からなる芯だし装置は、第３図一部を省略
した平面図および第２図中央縦断面図に示されているよ
うに、更に芯だし案内具６を組み合わせることにより、
次のような改良された芯だし装置を実現することができ
る。

即ち、平板２の中心にケーシング等Ｃの外径寸法よりや
や大きい直径の例り抜き孔３を形成し、その裏面側に該
別り抜き孔３の直径に略等しい内径を有する短筒状体４
を、その中心軸が平板２に対して垂直となる如くして一
体化する一方、平板２の裏面であって短筒状体４の外方
となる箇所に、複数枚の垂直な翼板５，５・・・・・・
を一体止することにより芯だし台枠１を形成すると共に
、該芯だし台枠１に対し、中心に案内棒７を有する芯だ
し案内具６を、その案内棒７の先端が前記芯だし台枠１
の短筒状体４の中心軸位置に位置する如く嵌合して成る
芯だし台枠１に芯だし案内具６を組み合わせた芯だし装
置とするものである。

この芯だし台枠１に芯だし案内具６を組み合わせて成る
芯だし装置は、次のような構成のものに形成されるのが
望ましい。

（実施例１） 即ち、芯だし案内具６が、上下動自在となる先端目安針
６２を有する芯だし用の案内棒６１と、該案内棒６１に
対して直交する如くして一体化された水平杆６３．６３
・・・・・・と、該水平杆６３に対して仮着可能な内径
調整片６４．６４とからなり、その内径調整片６４の調
整により該内径調整片６４の仮着位置を前記芯だし台枠
１の刳り抜き孔３の直径に相当する位置に略合致させ、
この芯だし案内具６を芯だし台枠１のｔ！１つ抜き孔３
の上方から嵌合するようにした構成のものに形成され、
芯だし台枠１に組み合わされて成る芯だし装置である。

図示した実施例では、案内棒６１に対して水平杆６３が
放射状に３本形成されたものとして示されているが、特
にその本数が限定されるものではなく、あくまで案内棒
６１を刳り抜き孔３の中心位置に位置させるために都合
の良い本数であればよく、場合によっては、案内８６１
を刳り抜き孔３の中心に位置させるために都合の良い構
成であれば、この水平杆６３に換えて平板状のものやリ
ング状のもの等を採用することも可能である。

先端目安針６２は、案内棒６１の中空部に上方から遊嵌
され、吊り上げ孔６６の形成されたキャップ６５によっ
て抜は出しが規制された構造に形成されるものである。

図中、６７は、水平杆６３．６３・・・・・・の先端部
相互を繋ぐ繋ぎ杆であり、補強斜め杆６８゜６８・・・
・・・によって案内棒６１の上端に接続されている。

次に、上記のような構造から成る芯だし装置を使用した
施工方法を示すと、以下のような工程から成るものとな
る。

「第１工程」 第７図に示されているように、形成すべき杭の中心軸位
置に、芯だし装置における短筒状体４の中心軸位置が合
致する如くして芯だし装置の短筒状体４および翼板５を
地慇に強制的に圧入すると共に、同装置の平板２が水平
となるようにして芯だし装置を所定位置に固定する。

「第２工程」 所定の姿勢で固定された芯だし装置の短筒状体４に、第
８図に示されているようにしてオーガー０の内装された
ケーシング等Ｃを上方から挿入させ、オーガー０を作動
させて掘削を開始し、掘削されつつある縦穴■に沿わせ
てケーシング等Ｃを徐々に圧入する過程において、ケー
シング等Ｃが芯だし装置の短筒状体４の内壁に規制され
ることにより、オーガー０の掘削方向ならびにケーシン
グ等Ｃの中心軸位置が、自然に形成しようとする杭の中
心軸に略合致してしまうようにして所定深さの樅六■の
掘削とゲージング等Ｃの圧入とを完了するようにする。

ｒ第３１程」 ケーシング等Ｃが略正確に圧入された状態で掘削形成さ
れた縦穴Ｖに、適宜手段、例えば、配筋をした上でコン
クリートを流し込んだり、第１０図に示されている例の
ように、既成コンクリートパイルを挿入し、周辺にコン
クリ−１−ミルクを充填する等して杭Ｐを形成する。

「第４工程」 杭Ｐを形成した後に、第１２図図示のように、芯だし装
置を撤去する。

なお、ｆ１４ＩＴ−抗Ｃの場合には必要でないが、ケー
シングＣの場合、それを縦穴Ｖから引き抜く工程は、特
にこの発明で規制するものではなく、杭Ｐの形成手段に
応じた！適な段階で引き抜くようにすればよく、例えば
、図示した実施例のように既成コンクリートパイルを使
用したものであれば、コンクリートミルク充填後におい
て該既成コンクリートパイルの頭を押さえてその浮き上
がりを阻止しながらケーシングＣを引き抜き、第１１図
図示のようにするのが望ましく、また、配筋をした上で
コンクリートを流し込むようにして杭Ｐを形成するよう
にしたものの場合には、コンクリートを流し込みながら
徐々に引き抜くようにしたり、あるいは、ベントナイト
溶液を注入して縦穴■の壁土の崩壊を阻止するようにし
た上でケーシングＣを引き抜くようにする等するもので
ある。

このようにして実施される前記したこの発明の芯だし装
置を使用したケーシングまたは鋼管杭圧入工法は、更に
次のような具体的な方法によって実施されるものである
。

（実施例２） 即ち、第１工程が、第５図に示されているように、芯だ
し台枠１に芯だし案内具６が組み合わされ、その先端目
安針６２を形成すべき縦穴■の中心位置に位置するよう
注視した上、第６図のような状態に芯だし台枠１を地盤
上に位置させてから、芯だし装置の短筒状体４および翼
板５を地盤に強制的に圧入すると共に、第７図に示すよ
うに同装置の平板２が水平となるようにして芯だし装置
を所定位置に固定する工程となし、以下、引き続き第２
ないし４工程を実施するようにして成るケーシング等圧
入工法とするものである。

（実施例３） 次は、上記したような内容で第１工程を実施した上、第
２工程が、オーガー０が所定範囲まで掘削を完了してし
まわない段階において、第９図に示されているように、
オーガーヘッド部分０１を掘削ヘッドＨ１の形成された
残土処理ホッパーＨに換え、縦穴Ｖ内の残土処理を成す
と共に、その後、所定深さに達するまで掘削を継続しな
がら残土処理を成すようにすることにより、所定深さの
縦穴Ｖの掘削とケーシング等Ｃの圧入とを完了するよう
にし、以下、第３工程および第４工程を実施して成るケ
ーシング等圧入工法とするものである。

この工程で採用される残土処理ホッパーＨは、ケーシン
グ等Ｃの内径より小さい直径の縦長ドラム状のものであ
り、その底部に略半径に相当する切り口が形成され、オ
ーガＯと共に回転作動させることにより、該切り口から
残土を掬い収ることができ、且つ残土処理を終えた時点
以降には岩盤を多少とも削り採ることの出来るようにし
た掘削ヘッドＨ１が該切り口に沿って斜設される一方、
その内部からは土砂搬出用のエアパイプが地上まで配設
されて成る構造のものである。

（実施例４） 次の例は、上記したような工程で第１ないし２工程を実
施した上、第３工程において形成される杭Ｐが既成杭建
込み工法により形成される杭であり、該杭形成工程に、
ケーシングＣを引き抜いてから、芯だし装置の削り抜き
孔３を利用してパイル固定ケーシングＦを既成コンクリ
ートパイルの頭に嵌合し、既成コンクリートパイルが固
定されるまで安定させるようにした過程が合わせて実施
されるようにし、以下、第４工程を実施して成るケーシ
ング等圧入工法とするものである。

パイル固定ケーシングＦは、それ自体適宜重量を有する
中空ドラム状のもので、その内部に適宜針が装填できる
構造のものであって、既成コンクリートパイルの浮き上
がりを防止でき、且つ底部の形状は、固定すべきパイル
の頭に嵌合し得るものに形成されている。なお、第１２
図中、Ｆｌは同着部を示している。

［作用効果］ 上記のような構造から成るこの発明の芯だし装置は、極
めてＦｒＩＪ潔な構造から構成されるもので、製造なら
びに取扱が容易で繰り返し使用が可能なものであり、比
較的安価に提供可能なものである上、なによりもこの装
置を採用することによって規格どおりの正確な杭Ｐの造
成が可能であることから、従前までのように形成される
現場打ち杭の施工結果が、中途の施工精度によってバラ
つきを生じてしまうために、それを防止するために細心
の注意と時間を掛けなければならないといった心配がな
くなり、それだけでも極めて経済的、効率的である上、
装置自体の採用にも、全体の工事費からすればほとんど
負担にならない程度の投資で済ませることができ、全体
としては計り知れない経済効果および施工者としての信
頼感を生み出すことができるものである。

特に、芯だし案内具６の組み合わされたものにあっては
、形成すべき杭芯への本装置の設置が非常に簡単且つ正
確なものとなり、当然のことながらその正確に設置され
た本装置をガイドとして形成される杭Ｐは、より以上に
正確なものとなるから、この発明の芯だし装置のもたら
す効果は、−層顕著なものとなる。

また、この装置を採用して実施される施工方法も、単に
地盤上へ強制的な圧入あるいは撤去を、従前までの施工
機械、例えばパワーショベルやバックポウ、ドロップハ
ンマー、ランマー等の施工機械Ｍ″Ｃ″Ｃ″簡単しさえ
すれば済むことであり、それ以外の工程は、はとんど従
前までのケーシング笠Ｃを採用する現場杭形成工程と同
じようにして実施することができるから、従前までの施
工方法に比較してもそれほど工程数が増える訳でもなく
、それでありながら非常に高い施工精度の杭造成の期待
が可能なものとなっており、したがって、それによって
もたら−される効果は甚大なものであるとすることがで
きる。

特に、芯だし案内具６を組み合わせた本装置を採用して
実施する工法では、第１工程における位置合わせの作業
がｌｒ常に前便且つ正確なものとなり、そのために熟練
した作業者を養成しなくとも簡単且つ確実に実施するこ
とができ、また、第２工程に残土処理ホッパーＨを使用
して縦穴Ｖ底部の土砂を取り出すようにしたものでは、
縦穴Ｖの深さがどのように深いものであっても、確実に
規定通りの縦穴Ｖの形成が可能であり、更にまた、第３
工程に既成コンクリートパイル頭を固定するパイル固定
ケーシングＦ分設置する工程を包含するようにしたもの
では、既成コンクリートパイルを採用して形成する杭Ｐ
が、施工後において何かの衝撃によって縮入Ｖ内で動き
、せっかく縦穴ｖ内に正確に設置した効果が失われてし
まうといっな弊害を確実に払拭することができるものと
なる等、この発明の装置を採用して実施する施工方法は
、より一層実用価値の高いものとなる。

蒸上のとおり、この発明は、現場打ち基礎の造成が、従
前までのものに比較して、その作業性の点はいうに及ば
ず、その施工精度の点でも経済効果の点でも各段に秀れ
たものとすることができ、巨大化する各種建造物を支え
る地盤の強化手段としてなくてはならない杭の造成に携
わる多くの施工業者によって高い評価を得ることが予想
される。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明を代表する実施例に基づくものであり
、第１図は、この発明の装置を示す全体斜視図、第２図
は、同中央縦断面図、第３図は、他の実施例によるこの
発明の装置を示す一部を省略した平面図、第４図は、同
中央縦断面図、第５図以下第１２図までは、この発明の
装置を採用して実施する施工方法を説明するための、夫
々代表的な工程における実施内容を示す縦断面図である
。 ■・・・芯だし台枠、２・・・同平板、３・・・日別り
抜き孔、４・・・同短筒状体、５・・・同翼体、６・・
・芯だし案内具、Ｃ・・・ケーシングまたは鋼管杭、Ｆ
・・・パイル固定ケーシング、Ｈ・・・残土処理ホッパ
ー、０・・・オーガー、Ｐ・・・杭、■・・・縦穴。 ・′）　　　　１　　　　図 グＡ　　　　２　　　　図 図面の浄書 第　　　　５　　　　図 （イ）　　　　　　　　　　（０） 第　　　　　６　　　　　図 （イ）　　　　　　（ロ）　　　　　　（ハ）第　　　
　　７　　　　　図 第　　　　　８　　　　　図 昭和６２年特許願第０６９６４１号 住　　所　　　山形県天童市東長岡二丁目１番２１号氏
名（名称）　　　　辻　　　　清　　二４、代理人 ７、補正の内容 ものであり、第１図は、この発明の装置を示す全体斜視
図、第２図は、同中央縦断面図、第３図は、他の実施例
によるこの発明の装置を示すの、夫々代表的な工程にお
ける実施内容を示す縦断面図である。 １・・・芯だし台枠、２・・・同平板、３・・・日別り
抜き孔、４・・・同短筒状体、５・・・同翼体、６・・
・芯だし案内具、Ｃ・・・ケーシングまたは鋼管杭、Ｆ
・・・パイル固定ケーシング、Ｈ・・・残土処理ホッパ
ー、０・・・オーガー、Ｐ・・・杭、■・・・縦穴。」
（２）図面第５ないし１２図の図番号を別紙のとおり補
正する 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　平板中心にケイシンクまたは鋼管杭外径寸法よりや
   や大きい直径の刳り抜き孔を形成し、その裏面側に該刳
   り抜き孔の直径に略等しい内径を有する短筒状体を、そ
   の中心軸が平板に対して垂直となる如くして一体化する
   一方、平板裏面であって短筒状体外方となる箇所に、複
   数枚の垂直な翼板を一体化することにより芯だし台枠を
   形成して成る芯だし装置。 ２　平板中心にケイシンクまたは鋼管杭外径寸法よりや
   や大きい直径の刳り抜き孔を形成し、その裏面側に該刳
   り抜き孔の直径に略等しい内径を有する短筒状体を、そ
   の中心軸が平板に対して垂直となる如くして一体化する
   一方、平板裏面であって短筒状体外方となる箇所に、複
   数枚の垂直な翼板を一体化することにより芯だし台枠を
   形成すると共に、該芯だし台枠に対し、中心に案内棒を
   有する芯だし案内具を、その案内棒先端が前記芯だし台
   枠の短筒状体中心軸に位置する如く嵌合して成る芯だし
   台枠に芯だし案内具を組み合わせた芯だし装置。 ３　芯だし案内具が、上下動自在となる先端目安針を有
   する芯だし用の案内棒と、該案内棒に対して直交する如
   くして一体化された水平部材と、該水平部材に対して仮
   着可能な内径調整片とからなり、その内径調整片の調整
   により該内径調整片の仮着位置を前記芯だし台枠の刳り
   抜き孔の直径に相当する位置に略合致させ、この芯だし
   案内具を芯だし台枠の刳り抜き孔上方から嵌合するよう
   にした特許請求の範囲第２項記載の芯だし台枠に案内具
   を組み合わせて成る芯だし装置。 ４　形成すべき杭の中心軸位置に、芯だし装置における
   短筒状体の中心軸位置が合致する如くして芯だし装置の
   短筒状体および翼板を地盤に強制的に圧入すると共に、
   同装置の平板が水平となるようにして芯だし装置を所定
   位置に固定する第１工程、所定の姿勢で固定された芯だ
   し装置の短筒状体に、オーガーの内装されたケーシング
   または鋼管杭を上方から挿入しつつオーガーを作動させ
   て掘削を開始し、掘削されつつある縦穴に沿わせてケー
   シングまたは鋼管杭を徐々に圧入する過程において、ケ
   ーシングまたは鋼管杭が芯だし装置の短筒状体内壁に規
   制されることにより、オーガーの掘削方向ならびにケー
   シングまたは鋼管杭の中心軸位置が、自然に形成しよう
   とする杭の中心軸に略合致してしまうようにして所定深
   さの縦穴掘削とケーシングまたは鋼管杭圧入とを完了す
   るようにした第２工程、ケーシングまたは鋼管杭が略正
   確に圧入された状態で掘削形成された縦穴に、適宜手段
   により杭を形成する第３工程、杭形成後に芯だし装置を
   撤去する第４工程から成る特許請求の範囲第１ないし３
   項記載の芯だし装置を使用したケーシングまたは鋼管杭
   圧入工法。 ５　第１工程が、芯だし台枠１に芯だし案内具６が組み
   合わされ、その先端目安針６２を形成すべき穴の中心位
   置に合わせながら芯だし台枠１を地盤上に位置させてか
   ら、芯だし装置の短筒状体および翼板下端部分を地盤に
   強制的に圧入すると共に、同装置の平板が水平となるよ
   うにして芯だし装置を所定位置に固定する工程の特許請
   求の範囲第４項記載のケーシングまたは鋼管杭圧入工法
   。 ６　第２工程が、オーガーが所定範囲まで掘削を完了し
   てしまわない段階において、オーガーヘッド部分を掘削
   ヘッドの形成された残土処理ホッパーに換え、縦穴内の
   残土処理を成すと共に、その後、所定深さに達するまで
   掘削を継続しながら残土処理を成すようにすることによ
   り、所定深さの縦穴掘削とケーシングまたは鋼管杭圧入
   とを完了するようにした工程の特許請求の範囲第４項記
   載のケーシングまたは鋼管杭圧入工法。 ７　第３工程において形成される杭が既成杭建込み工法
   により形成される杭であり、該杭形成工程に、ケーシン
   グを引き抜いてから芯だし装置の刳り抜き孔を利用して
   パイル固定ケーシングを既成杭の頭に嵌合して既成杭を
   安定させる過程が包含されて成る特許請求の範囲第４項
   記載のケーシングまたは鋼管杭圧入工法。