JP-2026076642-A - 杭施工方法および杭施工装置

Abstract

【課題】狭隘な現場でも杭の打ち込みを行う機器を容易に配置できるとともに安全性を高めることができる杭施工方法および杭施工装置を提供する。 【解決手段】一実施形態に係る杭施工方法は、地盤に杭を打ち込んで杭を施工する。杭施工方法は、複数の門型支柱１１、および複数の門型支柱１１に支持された吊り部材１３を有するクレーン１０を地盤Ｇの上方に配置する工程と、吊り部材１３にダウンザホールハンマー３を吊る工程と、吊り部材１３を移動させ、ダウンザホールハンマー３が地盤Ｇを削孔することによって杭孔を形成する工程と、杭孔に杭を建て込む工程と、を備える。 【選択図】図１

Inventors

• 尋木 亮磨

Assignees

• 鹿島建設株式会社

Dates

Publication Date

20260512

Application Date

20241024

Claims (5)

1. 地盤に杭を打ち込んで前記杭を施工する杭施工方法であって、 複数の門型支柱、および複数の前記門型支柱に支持された吊り部材を有するクレーンを前記地盤の上方に配置する工程と、 前記吊り部材にダウンザホールハンマーを吊る工程と、 前記吊り部材を移動させ、前記ダウンザホールハンマーが前記地盤を削孔することによって杭孔を形成する工程と、 前記杭孔に杭を建て込む工程と、 を備える、 杭施工方法。
2. 前記クレーンは、複数の前記門型支柱の内側かつ上側において複数の前記門型支柱を互いに接続する横材を有し、 前記吊り部材は、前記横材に沿って移動可能とされており、 前記杭孔を形成する工程では、前記横材に沿って前記吊り部材を移動させる、 請求項１に記載の杭施工方法。
3. 前記杭孔を形成する工程の前に、前記地盤における前記杭を建て込む場所に保護管を打ち込む工程を備え、 前記杭孔を形成する工程では、前記地盤の前記保護管の内側を削孔する、 請求項１または請求項２に記載の杭施工方法。
4. 前記吊り部材にダウンザホールハンマーを吊る工程の前に、前記ダウンザホールハンマーをチルローラに載せて、前記チルローラによって前記ダウンザホールハンマーを前記吊り部材の下に配置する工程を備える、 請求項１または請求項２に記載の杭施工方法。
5. 地盤に杭を打ち込んで前記杭を施工する杭施工装置であって、 複数の門型支柱、および複数の前記門型支柱に移動可能に支持されている吊り部材を有するクレーンと、 前記吊り部材に吊られた状態で前記地盤を削孔することによって杭孔を形成するダウンザホールハンマーと、 前記杭孔に杭を打設する打設装置と、 を備える、 杭施工装置。

Description

本開示は、杭施工方法および杭施工装置に関する。 特許文献１には、杭となるマイクロパイルを用いて斜面を安定化させる斜面の安定化工法が記載されている。この安定化工法は、第１の斜面、第１の小段、第２の斜面、第２の小段、および第３の斜面を有する切土法面に適用される。マイクロパイルの施工は、ダウンザホールハンマーを用いて行われる。ダウンザホールハンマーは空気圧によってハンマー部を作動させて偏心拡径ビットに衝撃荷重を加え、このダウンザホールハンマーと偏心拡径ビットとの併用により地盤の削孔が行われる。 特許文献２には、管状杭の打設方法が記載されている。この打設方法では、ダムサイトでの桟橋施工において管状杭が打設される。既設の管状杭の上に導材およびメインフレームを有する機械足場が構築され、機械足場の上にクレーンが載せられる。導材は、機械足場から片持ち状に張り出しており、この張り出した部分に杭ガイド、および管状杭を把持する把持装置が設けられる。杭ガイドにガイドされた管状杭を把持装置が把持した状態で、クレーンに吊られた中堀り装置が管状杭に下ろされることにより、管状杭が打ち込まれる。 特許文献３には、鋼管杭式土砂崩壊予防施設が記載されている。鋼管杭式土砂崩壊予防施設は、鋼管杭であるパイプアンカーが、すべり面を境とした不安定層と安定層にまたがって埋設されており、パイプアンカーから地表に至る設置孔を有する。パイプアンカーは、ボーリングマシンによって打ち込まれる。ボーリングマシンは、架台と、ドリルビット駆動部と、ウインチと、駆動部用ウインチとを備える。ボーリングマシンは傾斜面に配置され、控えロープによってボーリングマシンの姿勢を安定させる。 特許文献４には、地中連続壁の施工に伴う法面の掘削方法が記載されている。法面の掘削施工にあたり、法面には、作業構台、門型クレーン、巻上げ機、および掘削機が配置される。作業構台の上には一対のレールが敷設されており、そのレール上に門型クレーンが走行可能に配置されている。巻上げ機は門型クレーンに搭載されており、巻上げ機から垂下するワイヤの下端に掘削機が吊り下げられている。 この掘削方法では、掘削機の下降に伴う掘削により掘削溝を形成する。掘削機による法面の掘削は作業構台上を門型クレーンが走行する度に繰り返し行われ、これにより連続する掘削溝が形成される。そして、掘削溝に安定液を満たし、安定液で満たされた掘削溝にアスファルトマスチックを打設することによって遮水壁が構築される。 特許第３７６９６３７号公報特許第６３１９９３５号公報特許第７２３３８２９号公報特許第６２７６５９４号公報 図１は、実施形態に係る杭施工方法および杭施工装置が適用される一例としての現場を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る杭施工方法の工程の例を示すフローチャートである。図３は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す断面図である。図４は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す断面図である。図５は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す側面図である。図６は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す側面図である。図７は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す断面図である。図８は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す断面図である。図９は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す断面図である。図１０は、実施形態に係る杭施工方法の一工程を模式的に示す断面図である。 以下では、図面を参照しながら本開示に係る杭施工方法および杭施工装置の実施形態について説明する。図面の説明において同一または相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化または誇張して描いている場合があり、形状および寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。 図１は、本実施形態に係る杭施工方法および杭施工装置１００が適用される一例としての現場Ａを示す斜視図である。現場Ａは法面Ｓに設けられ、法面Ｓに杭Ｃ（図１０参照）を建て込む場所Ｅが設けられる。杭Ｃは、法面Ｓに構築される地すべり抑止杭である。現場Ａは、法面Ｓに複数の杭Ｃを建て込む狭隘な現場である。よって、現場Ａに大型クレーン等を配置することは難しい。例えば、現場Ａでは、小型の装置のみを用いて複数の杭Ｃが打ち込まれる。例えば、現場Ａにはアースアンカーが埋設されている。したがって、アースアンカーを避けるべく、打ち込む杭Ｃの位置の精度を高める必要がある。 現場Ａには、複数の柱、および複数の梁からなる構台１が構築されている。平面視において、構台１は、第１方向Ｄ１、および第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延びている。平面視において、構台１は、例えば、第１方向Ｄ１に延びる長辺、および第２方向Ｄ２に延びる短辺を有する長方形状とされている。 例えば、構台１は、杭施工装置１００が載せられる天板１ｂを有する。杭施工装置１００は、地盤Ｇ（図３参照）に杭を打ち込んで杭を施工する。杭施工装置１００は、ダウンザホールハンマー３と、クレーン１０と、杭を打設する打設装置２０とを備える。天板１ｂには、例えば、小型クレーン２、ダウンザホールハンマー３、保護管４、バイブロハンマー５、チルローラ６、コンプレッサ７、バキューム装置２１、テーブルマシン２３およびバックホウ２５が載せられる。 小型クレーン２は、例えば、４．９ｔクレーンである。ダウンザホールハンマー３は、地盤を削孔することによって杭孔を形成する。ダウンザホールハンマー３は、例えば、ハンマー３ａと、複数本（一例として４本）のロッド３ｂを含む。ダウンザホールハンマー３は、テーブルマシン２３を用いて地盤を削孔する。 ダウンザホールハンマー３は、テーブルマシン２３でハンマー３ａを回転させて削孔を行う。保護管４は、孔壁保護のために設けられる。保護管４によって杭孔の孔壁が崩れることを防止できる。例えば、複数本（一例として６本）の保護管４が天板１ｂに設けられる。 バイブロハンマー５は、地盤に保護管４を打ち込むときに用いられる。チルローラ６は、資機材をクレーン１０の下に搬送するときに用いられる。コンプレッサ７は、ダウンザホールハンマー３にエアを供給してダウンザホールハンマー３に地盤を掘削させるために設けられる。 クレーン１０は、複数の門型支柱１１、および複数の門型支柱１１に移動可能に支持されている吊り部材１３を有する。ダウンザホールハンマー３は、吊り部材１３に吊られた状態で地盤Ｇを削孔する。クレーン１０は、複数の門型支柱１１の内側かつ上側において複数の門型支柱１１を互いに接続する横材１２を有し、吊り部材１３は横材１２に沿って移動可能とされている。例えば、クレーン１０では、門型支柱１１および横材１２は固定されており、吊り部材１３のみが移動する。ダウンザホールハンマー３は、吊り部材１３に吊られた状態で地盤Ｇを削孔する。 複数の門型支柱１１は、第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。複数の門型支柱１１の上端に位置する梁材１１ｄに横材１２が固定されており、横材１２は第１方向Ｄ１に沿って延びている。吊り部材１３は、横材１２に固定されており、横材１２に沿って第１方向Ｄ１に移動する。杭を建て込む場所Ｅは、複数の門型支柱１１の下端において第１方向Ｄ１に延びている。吊り部材１３は、杭を打つための資機材を吊るとともに、杭を建て込む場所Ｅの上方において第１方向Ｄ１に移動する。これにより、杭を建て込む場所Ｅにおける杭の施工を正確に、効率よく、かつ安全に行うことができる。 例えば、クレーン１０は、テルハクレーンである。一例として、クレーン１０は、４．９ｔテルハクレーンである。クレーン１０では、門型支柱１１および横材１２は移動せず、門型支柱１１の上側かつ内側に位置する吊り部材１３が移動する。したがって、安全性を高めることができるとともに、複数の門型支柱１１の下部にホース等の資機材を配置することができる。 打設装置２０は、杭孔に杭を打設するときに用いられる。打設装置２０は、例えば、杭孔に注入するグラウトが収容された注入プラント（グラウトプラント）を有する。打設装置２０は、例えば、杭の打設のときに用いられる複数の資機材を含んでいる。バキューム装置２１は、掘削のときに生じる粘性土を吸引するために用いられる。 本実施形態に係る杭施工方法の工程について図２のフローチャートを参照しながら説明する。この杭施工方法では、地盤Ｇ（図３参照）に杭を打ち込んで杭を施工する。図２は、杭施工装置１００を用いて杭の施工を行う杭施工方法の工程の例を示している。この杭施工方法では、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数本（一例として６本）の杭が施工される。 まず、法面Ｓに構台１を構築する（構台を構築する工程、ステップＳ１）。図１および図３に示されるように、法面Ｓに複数の柱、および複数の梁からなる構台１を構築する。次に、地盤Ｇの杭を建て込む場所Ｅの上方にクレーン１０を構築する（クレーンを構築する工程、ステップＳ２）。このとき、複数の門型支柱１１、および複数の門型支柱１１に支持された吊り部材１３を有するクレーン１０を地盤Ｇの上方に配置する。 例えば、天板１ｂにおいて、門型支柱１１を構成する斜材１１ｂ，１１ｃ、および梁材１１ｄのそれぞれを小型クレーン２によって搬送し、斜材１１ｂ，１１ｃおよび梁材１１ｄを組み立てて門型支柱１１を作製し、複数の門型支柱１１を第１方向Ｄ１に沿って並べる。 予め斜材１１ｂ，１１ｃおよび梁材１１ｄが一体とされていてもよい。そして、複数の門型支柱１１の梁材１１ｄの下部に横材１２を第１方向Ｄ１に沿うように固定し、吊り部材１３を横材１２に対して第１方向Ｄ１に移動可能に固定する。これにより、クレーン１０が完成する。杭を建て込む場所Ｅに導枠材２２を設置する。平面視において、導枠材２２は、杭を建て込む場所Ｅを囲む位置に設置される。導枠材２２の内側に、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の杭が打設される。例えば、１本の杭が完成した後に、他の杭の打設を開始する。 クレーン１０が完成した後、クレーン１０を用いて保護管４を打ち込む（保護管を打ち込む工程、ステップＳ３）。このとき、保護管４を吊り部材１３によって杭打ち予定位置に移動させ、導材２６に保護管４を支持させる。一方、チルローラ６によってバイブロハンマー５をクレーン１０の下に搬送し、吊り部材１３にバイブロハンマー５を吊り下げる（吊り部材にバイブロハンマーを吊る工程）。そして、吊り部材１３によってバイブロハンマー５を杭打ち予定位置に移動させる。 バイブロハンマー５に保護管４を取り付ける（バイブロハンマーに保護管を取り付ける工程）。例えば、保護管４の上端にチャッキングプレートを溶接し、保護管４に溶接したチャッキングプレートをバイブロハンマー５のバイブロチャックが挟むことによって、バイブロハンマー５に保護管４を支持させる。そして、バイブロハンマー５によって地盤Ｇに保護管４を打ち込む。このとき、バイブロハンマー５は、保護管４に振動を伝達し、地盤Ｇに対する保護管４の周面摩擦力を低減させながら地盤Ｇに保護管４を挿入する。 バイブロハンマー５が地盤Ｇに保護管４を打ち込むときに、クレーン１０の門型支柱１１に防音シート８を設置してもよい。この場合、保護管４の打ち込みによって生じる騒音の漏れを抑制して防音対策を施すことができる。例えば、保護管４の打ち込みのときにトータルステーションによって保護管４の位置を確認する。この場合、保護管４の位置精度を一層高めることができる。 保護管４の打ち込みの後には、図４に示されるように、平面視における杭を建て込む場所Ｅの周囲に足場９を構築し、杭を建て込む場所Ｅの上方にテーブルマシン２３を設置する（足場を構築する工程、テーブルマシンを設置する工程）。テーブルマシン２３の設置は、吊り部材１３にテーブルマシン２３を吊って吊り部材１３が移動することによって