| 【発明の名称】 |
鋼管柱の建て込み工法 |
| 【発明者】 |
【氏名】比永 正志
【氏名】外薗 伸二
【氏名】竹野内 雅巳
【氏名】吉岡 由郎
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| 【要約】 |
【課題】鋼管柱の外径と鋼管柱が挿入される鉄筋籠の内接径との差が小さい場合においても、掘削した杭孔内に鉄筋籠及び鋼管柱を同時に建て込むことにより、鉄筋籠及び鋼管柱を杭孔内の所定位置に正確に建て込むことができる鋼管柱の建て込み工法を提供すること。
【解決手段】掘削した杭孔３内に鉄筋籠５及び鋼管柱９を建て込み、コンクリートＣを打設する鋼管柱の建て込み工法において、杭孔３内に途中まで吊り降ろした鉄筋籠５の上端部に、鋼管柱９の下端部を挿入し、溶接等により固定した後、鋼管柱９を介して、鉄筋籠５をさらに吊り降ろして、鉄筋籠５及び鋼管柱９を杭孔３内の所定位置に建て込み、杭孔３内にコンクリートを打設する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 掘削した杭孔内に鉄筋籠及び鋼管柱を建て込み、コンクリートを打設する鋼管柱の建て込み工法において、杭孔内に途中まで吊り降ろした鉄筋籠の上端部に、鋼管柱の下端部を挿入し、溶接等により固定した後、該鋼管柱を介して、鉄筋籠をさらに吊り降ろして、鉄筋籠及び鋼管柱を杭孔内の所定位置に建て込み、杭孔内にコンクリートを打設することを特徴とする鋼管柱の建て込み工法。
【請求項２】 鉄筋籠の上端部に、鉄筋籠の上端が上方から露出するようにソケット鋼管を外嵌し、溶接等により固定するとともに、該鉄筋籠に、前記ソケット鋼管と重なり合うようにして鋼管柱の下端部を挿入し、溶接等により固定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の鋼管柱の建て込み工法。
【請求項３】 鋼管柱に、鋼管柱の鉛直度検出器及び鋼管柱の鉛直度修正手段を、それぞれ回収可能に配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の鋼管柱の建て込み工法。
【請求項４】 杭孔の周壁を構成するケーシングの内側に、剥離材を表面に形成したダミーチューブを配設するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の鋼管柱の建て込み工法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、鉄道高架橋工事等に使用される鋼管柱の建て込み工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、建物や橋梁等の建造物を築造する場合、所要の径と深度を有する杭孔を掘削し、この杭孔内に鉄筋籠を建て込み、コンクリートを打設して構築した場所打ち杭の上部に、コンクリート充填鋼管柱等の鋼管柱（本明細書において、「鋼管柱」という。）を建て込み、コンクリートを打設することにより、場所打ち杭と鋼管柱を一体化する工法が用いられている。
【０００３】ところで、鉄道高架橋では、鋼管柱を使用した建て込み工法の実績自体、数少ないのが現状であるが、これらは、いずれも、場所打ち杭のコンクリート打設後に、鋼管柱を建て込む後建て工法によって行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば、鉄道高架橋等においては、必要とされる地盤支持力等との関係から、鋼管柱の外径と鋼管柱が挿入される鉄筋籠の内接径との差が小さい場合がある。このような場合には、杭孔内に位置する鉄筋籠の上端部に、後建て工法で鋼管柱の下端部を挿入することは、現実には、施工誤差等の点で極めて難しいという問題があった。
【０００５】本発明は、上記従来の鋼管柱の建て込み工法における問題点に鑑み、鋼管柱の外径と鋼管柱が挿入される鉄筋籠の内接径との差が小さい場合においても、掘削した杭孔内に鉄筋籠及び鋼管柱を同時に建て込むことにより、鉄筋籠及び鋼管柱を杭孔内の所定位置に正確に建て込むことができる鋼管柱の建て込み工法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】上記目的を達成するため、本発明の鋼管柱の建て込み工法は、掘削した杭孔内に鉄筋籠及び鋼管柱を建て込み、コンクリートを打設する鋼管柱の建て込み工法において、杭孔内に途中まで吊り降ろした鉄筋籠の上端部に、鋼管柱の下端部を挿入し、溶接等により固定した後、該鋼管柱を介して、鉄筋籠をさらに吊り降ろして、鉄筋籠及び鋼管柱を杭孔内の所定位置に建て込み、杭孔内にコンクリートを打設することを特徴とする。
【０００７】この鋼管柱の建て込み工法は、杭孔内に途中まで吊り降ろした鉄筋籠の上端部に、鋼管柱の下端部を挿入し、溶接等により固定した後、この鋼管柱を介して、鉄筋籠をさらに吊り降ろして、鉄筋籠及び鋼管柱を杭孔内の所定位置に建て込み、杭孔内にコンクリートを打設するようにしているので、鋼管柱の外径と鋼管柱が挿入される鉄筋籠の内接径との差が小さい場合においても、鉄筋籠の上端部に鋼管柱の下端部を挿入し、さらに、鉄筋籠と鋼管柱の軸心を一致させた状態で、掘削した杭孔内に鉄筋籠及び鋼管柱を建て込むことができる。
【０００８】この場合において、鉄筋籠の上端部に、鉄筋籠の上端が上方から露出するようにソケット鋼管を外嵌し、溶接等により固定するとともに、該鉄筋籠に、前記ソケット鋼管と重なり合うようにして鋼管柱の下端部を挿入し、溶接等により固定するようにすることができる。
【０００９】これにより、鉄筋籠と鋼管柱の接続部を、ソケット鋼管により補強することができ、強度の大きなコンクリート充填鋼管柱等の鋼管柱を構築することができる。
【００１０】また、鋼管柱に、鋼管柱の鉛直度検出器及び鋼管柱の鉛直度修正手段を、それぞれ回収可能に配設することができる。
【００１１】これにより、地上から鋼管柱の鉛直度を修正することができ、鋼管柱の鉛直精度を簡易に確保することができるとともに、施工コストを低減することができる。
【００１２】また、杭孔の周壁を構成するケーシングの内側に、剥離材を表面に形成したダミーチューブを配設することができる。
【００１３】これにより、鋼管柱に施された錆止め塗装を傷つけたり、一旦建て込んだ鋼管柱の建て込み精度に悪影響を及ぼすことなく、打設したコンクリートがある程度硬化した後でも、ケーシング、さらに、必要に応じて、ダミーチューブを引き抜き、回収することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の鋼管柱の建て込み工法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】図１〜図１０に、本発明の鋼管柱の建て込み工法の一実施例を示す。この鋼管柱の建て込み工法は、図１（ａ）に示すように、先ず、鋼管柱の建て込み位置に設置したパワージャッキ１によって、ケーシング２を地面に圧入し、このケーシング２内を掘削して、所要の径と深度を有する杭孔３を形成する。
【００１６】次に、図１（ｂ）に示すように、杭孔３の周壁を構成するケーシング２の内周に沿って、剥離材を表面に形成したダミーチューブ４を配設するようにする。このダミーチューブ４は、外径がケーシング２の内径より若干小径で、かつ、その長さ（高さ）が、少なくとも、後述の鉄筋籠５と鋼管柱９の接続部のコンクリート打設高さＨ（通常、２．０ｍ程度）よりも、長くなるように、例えば、２．５〜３．０ｍ程度に形成し、内周面及び外周面にウレタンゴム等の剥離材を貼着すること等により形成した薄肉の鋼管からなる。そして、このダミーチューブ４は、図５に示すように、杭孔３内に鉄筋籠５を建て込む前に、複数本、本実施例においては２本のＰＣ鋼棒６を介して、ケーシング２の下部内周に沿うように吊り下げることにより、後述の鉄筋籠５と鋼管柱９の接続部の位置に配設し、ＰＣ鋼棒６の上端を杭孔３の上部に設置したケーシング２の上端部に設置したベース架台７等に固定するようにする。これにより、鋼管柱９に施された錆止め塗装を傷つけたり、一旦建て込んだ鋼管柱９の建て込み精度に悪影響を及ぼすことなく、打設したコンクリートがある程度硬化した後でも、ケーシング２、さらに、必要に応じて、ダミーチューブ４を引き抜き、回収することができるものとなる。
【００１７】そして、図１（ｃ）に示すように、クレーン等を用いて杭孔３内に鉄筋籠５を途中まで吊り降ろし、鉄筋籠５の上端部を地上の作業架台Ｋに位置するようにして、例えば、ケーシング２の上端部に設置したベース架台７に仮固定し、図１（ｄ）に示すように、鉄筋籠５の上端部に、鉄筋籠５の上端が上方から露出するようにソケット鋼管８を外嵌し、溶接等により複数箇所、本実施例においては、下部８箇所、上部４箇所で固定するようにする。
【００１８】この状態で、図１（ｅ）に示すように、鋼管柱９を吊金具１０を介して吊り下げ、その下端部を、鉄筋籠５に、ソケット鋼管８と重なり合うようにして挿入し、溶接等により複数箇所、本実施例においては、４箇所で固定するようにする。
【００１９】このように、鉄筋籠５の上端部に、鉄筋籠５の上端が上方から露出するようにソケット鋼管８を外嵌し、溶接等により固定するとともに、鉄筋籠５に、ソケット鋼管８と重なり合うようにして鋼管柱９の下端部を挿入し、溶接等により固定することにより、鉄筋籠５と鋼管柱９の接続部を、ソケット鋼管８により補強することができ、強度の大きなコンクリート充填鋼管柱等の鋼管柱９を構築することができるものとなる。
【００２０】鋼管柱９を吊り下げるために用いる吊金具１０は、図６〜図７に示すように、鋼管柱９を締め付けて固定する開閉式バンドからなり、クレーン等のワイヤ１０ａによって吊り下げることができるように構成されている。そして、吊金具１０の開閉式バンドの内周面には、鋼管柱９を締め付けて固定するとき、鋼管柱９に施された錆止め塗装を傷つけないように、硬質ゴム等のクッション部材が配設されている。
【００２１】この場合において、鋼管柱９には、鋼管柱９の鉛直度検出器としての水管１１を回収可能に配設するようにする。この水管１１は、図６（ａ）に示すように、鋼管柱９の上下２箇所を固定するようにした開閉式バンド１８で固定し、鋼管柱９と共に建て込むようにする。そして、開閉式バンド１８は、鋼管柱９を杭孔３内に建て込んで、コンクリートを打設した後、地上より操作ハンドル１８ａにより操作杆１８ｂを操作することにより、少なくとも下方の開閉式バンド１８のロックを解除することができるようにし（本実施例においては、上方の開閉式バンド１８のロックは、地上において直接解除するようにしている。）、これにより、クレーン等のワイヤ１８ｄにより吊り上げることにより、連結部材１８ｃにより接続された上下の開閉式バンド１８と共に、水管１１を回収することができる。水管１１は、図６（ｂ）に示すように、水を封入した縦長の管１１ａの内部に、下方から糸１１ｂで引っ張るようにウキ１１ｃを沈めたものからなり、ウキ１１ｃと管１１ａの中心のずれを上方から見ることにより、鋼管柱９の傾きを知ることができるように構成されている。なお、鋼管柱９の水管１１を配設した位置の対称位置に、バランスウエイト１８ｅを配設するようにしている。
【００２２】このようにして、鉄筋籠５に、ソケット鋼管８と重なり合うようにして鋼管柱９の下端部を挿入し、溶接等により固定した後、図１（ｆ）に示すように、鋼管柱９を介して、鉄筋籠５をさらに吊り降ろして、鉄筋籠５及び鋼管柱９を杭孔３内の所定位置に建て込むようにする。
【００２３】この状態で、図２（ａ）に示すように、図８に示すスライド式調整装置１３を用いて、鋼管柱９の上端部の水平方向の位置調整を行うとともに、図９に示すレベル調整ジャッキ１４によって鋼管柱９の高さ調整を行うようにする。
【００２４】スライド式調整装置１３は、図８に示すように、ベース架台７上に設置される井桁フレーム１２の直交する２方向から中心に向けて配設された可動式の固定具１３ａ，１３ａと、この固定具１３ａと対向する位置に配設された２個の固定式の固定具１３ｂ，１３ｂとからなり、固定具１３ａ，１３ｂの先端には、鋼管柱９に施された錆止め塗装を傷つけないように、硬質ゴム等のクッション部材が配設されている。
【００２５】レベル調整ジャッキ１４は、図９に示すように、複数個、本実施例においては、２個を、ベース架台７と吊金具１０との間に介在し、レベル調整ジャッキ１４の本体のねじ部や、さらに、スペーサ１４ａを用いて高さを調節することにより、鋼管柱９の高さ調整を行うことができるようにしている。
【００２６】鋼管柱９の上端部の水平方向の位置調整を行うのと併せて、図２（ｂ）に示すように、ケーシング２の内部において、鋼管柱９の周囲に、鋼管柱９の鉛直度修正手段としての鉛直度修正油圧ジャッキ１５を回収可能に配設し、この鉛直度修正油圧ジャッキ１５を用いて、鋼管柱９の鉛直度検出器としての水管１１で確認しながら、鋼管柱９の鉛直度の修正を行うようにする。この鉛直度修正油圧ジャッキ１５は、図１０に示すように、複数個、本実施例においては、４個を単体で、ケーシング２と鋼管柱９との間に、略等角度間隔に、吊り下げ杆１５ａによってケーシング２の上端部に吊り下げることにより支持するようにすることにより、地上から設置、回収ができるようにされ、また、鉛直度修正油圧ジャッキ１５の先端には、鋼管柱９に施された錆止め塗装を傷つけないように、硬質ゴム等のクッション部材が配設されている。
【００２７】このようにして、スライド式調整装置１３及び鉛直度修正手段としての鉛直度修正油圧ジャッキ１５によって、杭孔３に建て込まれた鋼管柱９の水平方向の位置調整及び鉛直度の調整を行うとともに、レベル調整ジャッキ１４によって、鋼管柱９の高さ調整を行うことができる。
【００２８】このようにして、杭孔３への鉄筋籠５及び鋼管柱９の建て込みが完了すると、図２（ｃ）に示すように、トレミ管１６を用いて、鉄筋籠５と鋼管柱９の接続部の上部位置まで、コンクリートＣの打設を行い（コンクリート打設高さＨ（通常、２．０ｍ程度））、その後、図２（ｄ）に示すように、コンクリートの余盛部Ｃ１の除去を行うようにする。
【００２９】そして、建て込んだ鋼管柱９の建て込み精度に悪影響を及ぼすことがないように、打設したコンクリートＣがある程度硬化した後、水管１１、鋼管柱９の鉛直度修正手段としての鉛直度修正油圧ジャッキ１５、ケーシング２、さらに、必要に応じて、ダミーチューブ４を地上に回収した後、図２（ｅ）に示すように、ケーシング２の上部において、鋼管柱９の周囲に、鋼管柱９の偏芯防止手段としての偏芯防止ジャッキ１７を配設して、鋼管柱９の周囲を砂等の埋め戻し材料を用いて埋め戻しを行うようにする。
【００３０】この鋼管柱の建て込み工法によれば、杭孔３内に途中まで吊り降ろした鉄筋籠５の上端部に、鋼管柱９の下端部を挿入し、溶接等により固定した後、この鋼管柱９を介して、鉄筋籠５をさらに吊り降ろして、鉄筋籠５及び鋼管柱９を杭孔３内の所定位置に建て込み、杭孔３内にコンクリートＣを打設するようにしているので、鋼管柱９の外径とこの鋼管柱９が挿入される鉄筋籠５の内接径との差が小さい場合、例えば、鋼管柱９の外径がφ８００ｍｍ、鉄筋籠５の内接径φ８５８ｍｍ、その差が５８ｍｍの場合においても、鉄筋籠５の上端部に鋼管柱９の下端部を挿入し、さらに、鉄筋籠５と鋼管柱９の軸心を一致させた状態で、掘削した杭孔３内に鉄筋籠５及び鋼管柱９を建て込むことができるものとなる。
【００３１】以上、本発明の鋼管柱の建て込み工法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００３２】
【発明の効果】本発明の鋼管柱の建て込み工法によれば、杭孔内に途中まで吊り降ろした鉄筋籠の上端部に、鋼管柱の下端部を挿入し、溶接等により固定した後、この鋼管柱を介して、鉄筋籠をさらに吊り降ろして、鉄筋籠及び鋼管柱を杭孔内の所定位置に建て込み、杭孔内にコンクリートを打設するようにしているので、鋼管柱の外径と鋼管柱が挿入される鉄筋籠の内接径との差が小さい場合においても、鉄筋籠の上端部に鋼管柱の下端部を挿入し、さらに、鉄筋籠と鋼管柱の軸心を一致させた状態で、掘削した杭孔内に鉄筋籠及び鋼管柱を建て込むことができ、高精度で、高品質のコンクリート充填鋼管柱等の鋼管柱を構築することができる。
【００３３】また、鉄筋籠の上端部に、鉄筋籠の上端が上方から露出するようにソケット鋼管を外嵌し、溶接等により固定するとともに、鉄筋籠に、ソケット鋼管と重なり合うようにして鋼管柱の下端部を挿入し、溶接等により固定するようにすることにより、鉄筋籠と鋼管柱の接続部を、ソケット鋼管により補強することができ、強度の大きなコンクリート充填鋼管柱等の鋼管柱を構築することができる。
【００３４】また、鋼管柱に、鋼管柱の鉛直度検出器及び鋼管柱の鉛直度修正手段を、それぞれ回収可能に配設することにより、地上から鋼管柱の鉛直度を修正することができ、鋼管柱の鉛直精度を簡易に確保することができるとともに、施工コストを低減することができる。
【００３５】また、杭孔の周壁を構成するケーシングの内側に、剥離材を表面に形成したダミーチューブを配設することにより、鋼管柱に施された錆止め塗装を傷つけたり、一旦建て込んだ鋼管柱の建て込み精度に悪影響を及ぼすことなく、打設したコンクリートがある程度硬化した後でも、ケーシング、さらに、必要に応じて、ダミーチューブを引き抜き、回収することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００３６５１５
【氏名又は名称】株式会社鴻池組
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| 【出願日】 |
平成１２年９月２５日（２０００．９．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２２１１
【弁理士】
【氏名又は名称】森 治 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−９７７１８（Ｐ２００２−９７７１８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年４月５日（２００２．４．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２９０１９４（Ｐ２０００−２９０１９４） |
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