JP7699778B2

JP7699778B2 - Pile driving method

Info

Publication number: JP7699778B2
Application number: JP2022042844A
Authority: JP
Inventors: 啓知井原; 孝杉山; 浩二恩田
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2025-06-30
Anticipated expiration: 2042-03-17
Also published as: JP2023136911A

Description

本発明は、杭打設方法に関するものである。 The present invention relates to a pile driving method.

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の杭打設方法が知られている。この方法は、空頭制限がある場所において先に形成された掘削孔に杭の芯材が建込まれるものであり、空頭制限よりも短い分割芯材が順に連結されて掘削孔に吊り入れられる。この場合、最終的には分割芯材が複数連結されてなる芯材全体を吊る必要があり、これに対応する能力の大型のクレーンは空頭制限のある狭い現場に導入できない場合がある。従って、芯材全体を吊る能力をもつ専用の芯材建込装置が現場で構築される。 A conventional technique in this field is the pile driving method described in Patent Document 1 below. In this method, the core material of the pile is installed in a previously formed excavation hole in a location with a headroom limit, and divided core materials that are shorter than the headroom limit are connected in sequence and hoisted into the excavation hole. In this case, it is ultimately necessary to hoist the entire core material, which is made up of multiple connected divided core materials, and a large crane with the capacity to handle this may not be able to be introduced to a narrow site with a headroom limit. Therefore, a dedicated core material installation device capable of hoisting the entire core material is constructed on-site.

特開2021-021274号公報Patent Publication No. 2021-021274

しかしながら、上記のような芯材建込装置を用いる方法によれば、芯材建込装置を構築するための資機材を搬入し空頭制限下の狭い現場で組立てる、といった煩雑な作業が発生する。この課題に鑑み、本発明は、空頭制限下の狭い現場で建込装置を構築する手間を削減する杭打設方法を提供することを目的とする。 However, the method of using the above-mentioned core material installation device requires cumbersome work, such as transporting the materials and equipment required to construct the core material installation device and assembling it in a small site with headroom restrictions. In view of this issue, the present invention aims to provide a pile driving method that reduces the effort required to construct a installation device in a small site with headroom restrictions.

本発明の杭打設方法は、リーダと、リーダ上を昇降する回転機構部と、を備える削孔機械を用いて回転機構部でアースオーガを回転させながら地盤を削孔し杭孔を形成する杭孔削孔工程と、芯材の一部をなし削孔機械の回転機構部に取付けられた芯材材料を継ぎ足しながら回転機構部の昇降動作により杭孔内に回転させずに挿入して芯材を杭孔内に建込む芯材建込み工程と、を備える。 The pile driving method of the present invention includes a pile hole drilling process in which a drilling machine equipped with a leader and a rotation mechanism unit that rises and falls on the leader is used to drill holes in the ground while rotating the earth auger with the rotation mechanism unit to form pile holes, and a core material installation process in which a core material that forms part of the core material and is attached to the rotation mechanism unit of the drilling machine is added, and inserted into the pile hole without rotating by the lifting and lowering action of the rotation mechanism unit to install the core material in the pile hole.

上記の芯材がＨ鋼であってもよい。また、芯材建込み工程では、芯材材料の上端部が回転機構部に対して所定のアタッチメントを介して取付けられ、芯材材料の継ぎ足しは、芯材材料の端部に設けられたボルト穴を用いて添接板を介して芯材材料同士を接続して行なわれ、アタッチメントと芯材材料の上端部とが、当該上端部に位置するボルト穴を利用したボルト止めによって連結される、こととしてもよい。 The core material may be H-shaped steel. In the core material installation process, the upper end of the core material is attached to the rotating mechanism via a specified attachment, and the core material is added by connecting the core materials together via a splice plate using bolt holes provided at the ends of the core material, and the attachment and the upper end of the core material are connected by bolting using the bolt holes located at the upper end.

また、芯材建込み工程では、芯材材料が杭孔で仮支持された状態で、芯材材料の上端部に新たな芯材材料が連結され継ぎ足される芯材連結工程と、芯材連結工程の後、芯材材料の上端部に回転機構部が取付けられ、芯材材料の仮支持が解除されて、回転機構部の昇降動作により芯材材料が杭孔内に挿入される芯材挿入工程と、芯材挿入工程で杭孔内に挿入された芯材材料が杭孔に仮支持される仮支持工程と、が繰返し実行される、こととしてもよい。 In addition, the core installation process may repeatedly include a core connection process in which new core material is connected to the upper end of the core material while the core material is temporarily supported in the pile hole, a core insertion process in which, after the core connection process, a rotation mechanism is attached to the upper end of the core material, the temporary support of the core material is released, and the core material is inserted into the pile hole by the raising and lowering action of the rotation mechanism, and a temporary support process in which the core material inserted into the pile hole in the core insertion process is temporarily supported in the pile hole.

本発明によれば、空頭制限下の狭い現場で建込装置を構築する手間を削減する杭打設方法を提供することができる。 The present invention provides a pile driving method that reduces the effort required to set up a pile driving device in a narrow site with overhead restrictions.

（ａ），（ｂ）は、本実施形態の杭打設方法を順に示す施工現場の断面図である。1A and 1B are cross-sectional views of a construction site sequentially illustrating a pile driving method according to the present embodiment. Ｈ鋼同士の接続部を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a connection between H-shaped steel beams. （ａ），（ｂ）は、図１に続いて、本実施形態の杭打設方法を順に示す施工現場の断面図である。2A and 2B are cross-sectional views of a construction site sequentially illustrating the pile driving method of the present embodiment, following FIG. 1 . （ａ），（ｂ）は、図３に続いて、本実施形態の杭打設方法を順に示す施工現場の断面図である。5A and 5B are cross-sectional views of a construction site sequentially illustrating the pile driving method of the present embodiment, following FIG. 3 . （ａ），（ｂ）は、図４に続いて、本実施形態の杭打設方法を順に示す施工現場の断面図である。5A and 5B are cross-sectional views of a construction site sequentially illustrating the pile driving method of the present embodiment, following FIG. 4 . 本実施形態の杭打設方法で使用されるアタッチメントと、このアタッチメントに取付けられるＨ鋼の上部と、を示す斜視図である。1 is an oblique view showing an attachment used in the pile driving method of this embodiment and the upper part of an H-shaped steel beam attached to the attachment. FIG. （ａ）はアタッチメントの正面図であり、（ｂ）はその側面図である。1A is a front view of the attachment, and FIG.

以下、図面を参照しながら本発明に係る杭打設方法の実施形態について詳細に説明する。同一又は同等の構成要素には図面で同一の符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の杭打設方法は、図１に示されるように、約４ｍの空頭制限がある現場１０１に、Ｈ鋼を芯材とする約１７ｍの杭をプレボーリング工法によって打設するものである。この杭打設方法は、以下に説明する杭孔削孔工程と、芯材建込み工程と、を備えている。 Below, an embodiment of the pile driving method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Identical or equivalent components are given the same reference numerals in the drawings, and duplicated explanations will be omitted. As shown in FIG. 1, the pile driving method of this embodiment involves driving a pile of approximately 17 m long with an H-shaped steel core by a pre-boring method into a site 101 with a headroom restriction of approximately 4 m. This pile driving method includes a pile hole drilling process and a core material installation process, which will be described below.

〔杭孔削孔工程〕
図１（ａ）に示されるように、現場１０１には、自走式の削孔機械１と自走式の小型のバックホウ３とが導入される。削孔機械１は走行装置２とリーダ５と回転機構部７とを備えている。走行装置２は例えば履帯等を有し、削孔機械１は走行装置２によって自走可能である。リーダ５は削孔機械１の車両前部で鉛直方向に延びており、回転機構部７はリーダ５に取付けられるとともにリーダ５にガイドされて鉛直に昇降する。回転機構部７の下端部には鉛直軸周りに回転する回転軸部９が設けられており、回転軸部９にはアースオーガ１１が取付けられる。回転機構部７は、例えば動力源や減速機等を内蔵し、回転軸部９を回転させて当該回転軸部９に取付けられたアースオーガ１１を鉛直軸周りに回転させる。また、削孔機械１からは回転軸部９を通じてアースオーガ１１の下端にモルタルが供給される。このような削孔機械１としては、例えば、プレボーリング工法を行うための公知の杭打機が用いられればよい。 [Pile hole drilling process]
As shown in FIG. 1(a), a self-propelled drilling machine 1 and a small self-propelled backhoe 3 are introduced to a site 101. The drilling machine 1 includes a traveling device 2, a leader 5, and a rotating mechanism 7. The traveling device 2 has, for example, a track, and the drilling machine 1 can be self-propelled by the traveling device 2. The leader 5 extends vertically at the front of the drilling machine 1, and the rotating mechanism 7 is attached to the leader 5 and guided by the leader 5 to move vertically up and down. A rotating shaft 9 that rotates around a vertical axis is provided at the lower end of the rotating mechanism 7, and an earth auger 11 is attached to the rotating shaft 9. The rotating mechanism 7 incorporates, for example, a power source, a reducer, etc., and rotates the rotating shaft 9 to rotate the earth auger 11 attached to the rotating shaft 9 around the vertical axis. Mortar is supplied from the drilling machine 1 to the lower end of the earth auger 11 through the rotating shaft 9. As such a drilling machine 1, for example, a known pile driver for carrying out a pre-boring method may be used.

杭孔削孔工程では、地表面よりもやや低い位置に長さ約１．５ｍの口元管１３が埋込まれる。削孔機械１に取付けられたアースオーガ１１が先端からモルタルを噴出しながら、回転機構部７によって鉛直軸周りに回転されるとともに口元管１３を通して下方に押込まれる。これにより、地盤が掘削され杭孔１５が鉛直下方に延びていく。ここでは、空頭制限のために長いアースオーガ１１は使用できず、杭孔１５の掘削が例えば１．５ｍずつ進行する毎に、例えば１．５ｍの長さのアースオーガ１１が継ぎ足される。このとき、継ぎ足される１．５ｍのアースオーガ１１は、バックホウ３のアームを利用して回転軸部９の取付け位置に移動される。このようなアースオーガ１１の継ぎ足し及び掘削を繰り返すことで、約１７ｍの深さの杭孔１５が形成される。杭孔１５の直径は、例えば約８０ｃｍである。アースオーガ１１が抜去され完成した杭孔１５内にはモルタルが充填された状態であるが、各図面においてはこのモルタルの図示を省略する。 In the pile hole drilling process, a mouth pipe 13 with a length of about 1.5 m is buried at a position slightly lower than the ground surface. The earth auger 11 attached to the drilling machine 1 is rotated around a vertical axis by the rotating mechanism unit 7 while spraying mortar from the tip, and is pushed downward through the mouth pipe 13. As a result, the ground is excavated and the pile hole 15 extends vertically downward. Here, a long earth auger 11 cannot be used due to headroom restrictions, and an earth auger 11 with a length of, for example, 1.5 m is added every time the excavation of the pile hole 15 progresses by, for example, 1.5 m. At this time, the added 1.5 m earth auger 11 is moved to the mounting position of the rotating shaft unit 9 using the arm of the backhoe 3. By repeating such addition and excavation of the earth auger 11, a pile hole 15 with a depth of about 17 m is formed. The diameter of the pile hole 15 is, for example, about 80 cm. After the earth auger 11 is removed, the completed pile hole 15 is filled with mortar, but this mortar is not shown in the drawings.

〔芯材建込み工程〕
芯材建込み工程では、杭孔１５内に充填されたモルタルにＨ鋼１９を埋沈させるようにして、最終的には複数のＨ鋼１９（芯材材料）が連結されてなる約１７ｍの長さの芯材２９（図５（ｂ）参照）が杭孔１５内に建込まれる。図１（ｂ）に示されるように、芯材建込み工程では、最初に、自走式のクレーン１７が現場１０１に導入される。このクレーン１７によりＨ鋼１９が吊られ杭孔１５内に吊り入れられる。Ｈ鋼１９の長さは、例えば1.5～2mであり、Ｈ鋼１９の幅は例えば450mmｘ450mmである。このＨ鋼１９が長手方向に連結され継ぎ足されながら杭孔１５内に挿入されていく。互いに連結された複数のＨ鋼１９からなるユニットを以下では「芯材ユニット２１」という。新たなＨ鋼１９を芯材ユニット２１に連結する際には、芯材ユニット２１（芯材材料）の上端部が仮支持具２２（図３（ａ）参照）を介して口元管１３上に仮支持される。仮支持具２２は、例えば、口元管１３の上端縁に架け渡されたアングル材（図示せず）と、当該アングル材を芯材ユニット２１に固定するクランプ材（図示せず）と、で構成される。 [Core material installation process]
In the core erection process, the H-shaped steel 19 is embedded in the mortar filled in the pile hole 15, and finally, a core 29 (see FIG. 5(b)) having a length of about 17 m, which is made of a plurality of H-shaped steels 19 (core material) connected together, is erected in the pile hole 15. As shown in FIG. 1(b), in the core erection process, first, a self-propelled crane 17 is introduced to the site 101. The H-shaped steel 19 is hoisted by the crane 17 and inserted into the pile hole 15. The length of the H-shaped steel 19 is, for example, 1.5 to 2 m, and the width of the H-shaped steel 19 is, for example, 450 mm x 450 mm. The H-shaped steel 19 is inserted into the pile hole 15 while being connected and extended in the longitudinal direction. A unit made of a plurality of H-shaped steels 19 connected together is hereinafter referred to as a "core unit 21." When connecting a new H-beam 19 to the core unit 21, the upper end of the core unit 21 (core material) is temporarily supported on the mouth pipe 13 via a temporary support 22 (see FIG. 3(a)). The temporary support 22 is composed of, for example, an angle bar (not shown) that is spanned across the upper edge of the mouth pipe 13, and a clamp material (not shown) that fixes the angle bar to the core unit 21.

図１等においては、芯材ユニット２１におけるＨ鋼１９同士の連結部の詳細な描写が省略されているが、図２に示されるように、Ｈ鋼１９の上端部及び下端部には連結用のボルト穴２３が予め形成されている。そして、Ｈ鋼１９同士は上記ボルト穴２３を用いて添接板２４を介して連結される。なお、図２では、Ｈ鋼１９のウエブ同士を連結する添接板２４のみが例として図示され、フランジ同士を連結する添接板の図示は省略されている。また、図２においては、連結に用いられるボルト及びナットの図示も省略されている。このような添接板によるＨ鋼同士の連結構造及び連結方法は公知であるので、更なる詳細な説明は省略する。 In Figure 1 and other figures, detailed depictions of the connection between the H-beams 19 in the core unit 21 are omitted, but as shown in Figure 2, bolt holes 23 for connection are formed in advance at the upper and lower ends of the H-beams 19. The H-beams 19 are then connected to each other via splice plates 24 using the bolt holes 23. Note that in Figure 2, only the splice plates 24 that connect the webs of the H-beams 19 are shown as an example, and splice plates that connect the flanges are omitted. Also, in Figure 2, the bolts and nuts used for connection are omitted. The connection structure and method of connecting the H-beams using such splice plates are publicly known, so further detailed explanation is omitted.

その後、芯材ユニット２１の長さが例えば6～7mに達したところで、芯材ユニット２１の上端が仮支持具２２を用いて口元管１３上に仮支持された上で、図３（ａ）に示されるように、削孔機械１が再び現場１０１に導入される。また、クレーン１７はそのまま削孔機械１の近傍に配置される。これ以降は芯材ユニット２１の重量がクレーン１７の吊り能力を超えるので、クレーン１７に代えて削孔機械１によって芯材建込みが継続される。すなわち、削孔機械１は、クレーン１７に比較してより大重量の芯材ユニット２１を支持する能力を持つ。ここでは削孔機械１の回転機構部７の回転軸部９には、アースオーガ１１に代えてアタッチメント２５が取付けられている。アタッチメント２５は、芯材ユニット２１の上端部を回転軸部９に接続するためのものであり、アタッチメント２５にはボルト穴２３（図２）を利用して芯材ユニット２１の上端部がボルト止めされる。アタッチメント２５の詳細な構造については後述する。 After that, when the length of the core unit 21 reaches, for example, 6 to 7 m, the upper end of the core unit 21 is temporarily supported on the mouth pipe 13 using the temporary support 22, and the drilling machine 1 is introduced back into the site 101 as shown in FIG. 3(a). The crane 17 is still placed near the drilling machine 1. After this, the weight of the core unit 21 exceeds the lifting capacity of the crane 17, so the drilling machine 1 continues to install the core material instead of the crane 17. In other words, the drilling machine 1 has the capacity to support the core unit 21, which is heavier than the crane 17. Here, an attachment 25 is attached to the rotating shaft 9 of the rotating mechanism 7 of the drilling machine 1 instead of the earth auger 11. The attachment 25 is for connecting the upper end of the core unit 21 to the rotating shaft 9, and the upper end of the core unit 21 is bolted to the attachment 25 using the bolt hole 23 (FIG. 2). The detailed structure of the attachment 25 will be described later.

その後、クレーン１７から削孔機械１に引き継がれた後の芯材建込み工程では、次に説明する芯材連結工程と、芯材挿入工程と、仮支持工程と、が繰返し実行される。 Then, after the core installation process is handed over from the crane 17 to the drilling machine 1, the core connection process, core insertion process, and temporary support process, which will be described next, are repeatedly carried out.

（芯材連結工程）
図３（ａ）に示されるように、芯材連結工程は、仮支持具２２によって杭孔１５の上端の口元管１３上に芯材ユニット２１が仮支持された状態で実行される。このとき、芯材ユニット２１の上端部は、口元管１３の上端よりもやや高い位置にある。この状態において、クレーン１７が新たなＨ鋼１９を芯材ユニット２１の上方の位置に吊って移動させる。そして、芯材ユニット２１の上端部にＨ鋼１９が連結され継ぎ足される。このときの芯材ユニット２１の上端部とＨ鋼１９の下端部との連結は、図２で説明したように、添接板２４を介したボルト止めで実行される。これにより、図３（ｂ）に示されるように、芯材ユニット２１が新たなＨ鋼１９の長さ分だけ上方に延長される。 (Core material connecting process)
As shown in Fig. 3(a), the core connection process is performed in a state where the core unit 21 is temporarily supported on the mouth pipe 13 at the upper end of the pile hole 15 by the temporary support 22. At this time, the upper end of the core unit 21 is slightly higher than the upper end of the mouth pipe 13. In this state, the crane 17 hoists a new H-shaped steel 19 and moves it to a position above the core unit 21. Then, the H-shaped steel 19 is connected to the upper end of the core unit 21 and extended. At this time, the connection between the upper end of the core unit 21 and the lower end of the H-shaped steel 19 is performed by bolting via the splice plate 24, as described in Fig. 2. As a result, the core unit 21 is extended upward by the length of the new H-shaped steel 19, as shown in Fig. 3(b).

（芯材挿入工程）
芯材連結工程の後、芯材挿入工程では、芯材ユニット２１の上端部に削孔機械１の回転機構部７が取付けられる。具体的には、図４（ａ）に示されるように、アタッチメント２５が芯材ユニット２１の上端部に嵌まり込むまで回転機構部７が下降されアタッチメント２５と芯材ユニット２１の上端部とがボルト止めで連結される。詳細は後述するが、ここでアタッチメント２５と芯材ユニット２１の上端部とは、ボルト穴２３（図２）を利用したボルト止めによって連結される。その後、芯材ユニット２１から仮支持具２２が取り外されることで芯材ユニット２１の仮支持が解除され、芯材ユニット２１は回転機構部７に支持された状態となる。 (Core Insertion Process)
After the core connecting step, in the core inserting step, the rotation mechanism 7 of the drilling machine 1 is attached to the upper end of the core unit 21. Specifically, as shown in FIG. 4(a), the rotation mechanism 7 is lowered until the attachment 25 fits into the upper end of the core unit 21, and the attachment 25 and the upper end of the core unit 21 are connected by bolting. Details will be described later, but here the attachment 25 and the upper end of the core unit 21 are connected by bolting using the bolt holes 23 (FIG. 2). Thereafter, the temporary support 22 is removed from the core unit 21, releasing the temporary support of the core unit 21, and the core unit 21 is supported by the rotation mechanism 7.

この状態から、図４（ｂ）に示されるように、削孔機械１の回転機構部７の下降動作により杭孔１５内に下向きに芯材ユニット２１が挿入される。ここでは、回転機構部７の上下可動範囲のほぼ下限位置まで当該回転機構部７が下降し、芯材ユニット２１の上端部は、口元管１３の上端部よりもやや高い位置まで移動する。なおここでは、下降中の芯材ユニット２１が杭孔１５内で引っ掛かった場合には、回転機構部７の上昇動作により芯材ユニット２１を一旦上昇させて引っ掛かり状態を解除するといった措置も可能である。 From this state, as shown in FIG. 4(b), the core unit 21 is inserted downward into the pile hole 15 by the downward movement of the rotation mechanism 7 of the drilling machine 1. Here, the rotation mechanism 7 is lowered to almost the lower limit of the vertical movement range of the rotation mechanism 7, and the upper end of the core unit 21 moves to a position slightly higher than the upper end of the mouth pipe 13. Note that here, if the core unit 21 gets stuck in the pile hole 15 during its descent, it is also possible to lift the core unit 21 once by the upward movement of the rotation mechanism 7 to release the stuck state.

削孔機械１は、回転機構部７をリーダ５上で上下移動させる上下駆動機能と、回転機構部７によって回転軸部９を鉛直軸周りに回転させる回転駆動機能と、を備えているが、芯材挿入工程では回転駆動機能は使用されず、上下駆動機能のみが使用される。従ってここでは、芯材ユニット２１は、鉛直軸周りに回転せずに下降し、杭孔１５内に挿入される。また、上記の上下駆動機能では、回転機構部７を下向きに押す動作が可能であるので、削孔機械１は、芯材ユニット２１に下向きの力を付与し、杭孔１５内に向けて芯材ユニット２１を下向きに押込む動作が可能である。 The drilling machine 1 has a vertical drive function for moving the rotating mechanism 7 up and down on the leader 5, and a rotation drive function for rotating the rotating shaft 9 around the vertical axis by the rotating mechanism 7, but the rotation drive function is not used in the core material insertion process, and only the vertical drive function is used. Therefore, here, the core material unit 21 descends without rotating around the vertical axis and is inserted into the pile hole 15. In addition, the above-mentioned vertical drive function is capable of pushing the rotating mechanism 7 downward, so the drilling machine 1 can apply a downward force to the core material unit 21 and push the core material unit 21 downward into the pile hole 15.

なお、ここでは、上下駆動機能と回転駆動機能とを合わせて使用し芯材ユニット２１を回転させながら芯材ユニット２１を杭孔１５内に挿入することも考えられる。しかしながら、モルタルが充填された杭孔１５内で芯材ユニット２１を回転させると、モルタルの粘性抵抗力により芯材ユニット２１が変形したり、回転軸部９やアタッチメント２５が破損したりする虞がある。従って、本実施形態における芯材挿入工程では、芯材ユニット２１を回転させずに杭孔１５内に挿入する。なお、下降中の芯材ユニット２１が杭孔１５内で引っ掛かった場合に引っ掛かり状態を解除するためには、回転駆動機能を用いて芯材ユニット２１を僅かに回転させてもよい。 Here, it is also possible to use the vertical drive function in combination with the rotation drive function to rotate the core unit 21 while inserting it into the pile hole 15. However, if the core unit 21 is rotated in the pile hole 15 filled with mortar, there is a risk that the viscous resistance of the mortar may cause the core unit 21 to deform, or that the rotating shaft 9 or the attachment 25 may be damaged. Therefore, in the core insertion process in this embodiment, the core unit 21 is inserted into the pile hole 15 without rotating it. Note that if the core unit 21 becomes stuck in the pile hole 15 during its descent, the core unit 21 may be slightly rotated using the rotation drive function to release the stuck state.

（仮支持工程）
芯材挿入工程の後、仮支持工程では、芯材ユニット２１が、杭孔１５の上端である口元管１３上に仮支持される。具体的には、芯材挿入工程で下降した芯材ユニット２１の上端部に仮支持具２２が取付けられる。前述したように、仮支持具２２は、例えば、口元管１３の上端縁に架け渡されるアングル材（図示せず）と、当該アングル材を芯材ユニット２１に固定するクランプ材（図示せず）と、で構成される。そして、この仮支持具２２が口元管１３の上端縁に掛止されることで、芯材ユニット２１が口元管１３に支持された状態となる。その後、アタッチメント２５と芯材ユニット２１の上端部とのボルト止めが解除され、再び図３（ａ）に示されるように、回転機構部７の上昇動作により当該回転機構部７は芯材ユニット２１から離れ、上下可動範囲のほぼ上限位置まで上昇する。この仮支持工程の後、前述の芯材連結工程が再び実行される。 (Temporary support process)
After the core material insertion process, in the temporary support process, the core material unit 21 is temporarily supported on the mouth pipe 13, which is the upper end of the pile hole 15. Specifically, a temporary support 22 is attached to the upper end of the core material unit 21 that has been lowered in the core material insertion process. As described above, the temporary support 22 is composed of, for example, an angle material (not shown) that is spanned across the upper end edge of the mouth pipe 13, and a clamp material (not shown) that fixes the angle material to the core material unit 21. Then, the temporary support 22 is hooked onto the upper end edge of the mouth pipe 13, so that the core material unit 21 is supported by the mouth pipe 13. After that, the bolt fastening between the attachment 25 and the upper end of the core material unit 21 is released, and as shown in FIG. 3(a) again, the rotation mechanism unit 7 moves up, so that the rotation mechanism unit 7 moves away from the core material unit 21 and rises to almost the upper limit position of the vertical movement range. After this temporary support process, the above-mentioned core material connection process is performed again.

上述のような芯材連結工程と、芯材挿入工程と、仮支持工程と、が繰返し実行されることで、Ｈ鋼１９を継ぎ足しながら回転機構部７の昇降動作により杭孔１５内に回転させずに挿入して芯材ユニット２１を杭孔１５内に建込み、最終的な芯材２９の建込みが完了する。その後、杭孔１５内のモルタルが硬化することで、芯材２９（図５（ｂ）参照）を含む杭が完成する。 By repeatedly carrying out the core connection process, core insertion process, and temporary support process described above, the H-beam 19 is added while the rotation mechanism 7 raises and lowers to insert the core unit 21 into the pile hole 15 without rotating it, and the final core 29 is installed in the pile hole 15. After that, the mortar in the pile hole 15 hardens, completing the installation of the pile including the core 29 (see Figure 5 (b)).

なお、前述の芯材挿入工程では、回転機構部７が上下可動範囲のほぼ下限位置まで下降し、芯材ユニット２１の上端部は口元管１３の上端部よりもやや高い位置に移動される。そして、回転機構部７の上下可動範囲の制限により、芯材ユニット２１を更に下方に移動することはできない。従って、完成後の芯材ユニット２１の上端を口元管１３の上端よりも低い位置にするためには、最後の芯材挿入工程において前述の芯材挿入工程とは異なる次のような工程が必要である。 In the aforementioned core material insertion process, the rotation mechanism 7 descends to nearly the lowest position of its vertical movement range, and the upper end of the core material unit 21 is moved to a position slightly higher than the upper end of the mouth tube 13. Due to the limitations of the vertical movement range of the rotation mechanism 7, the core material unit 21 cannot be moved further downward. Therefore, in order to position the upper end of the completed core material unit 21 lower than the upper end of the mouth tube 13, the following process, which is different from the aforementioned core material insertion process, is required in the final core material insertion process.

（最後の芯材挿入工程）
図５（ａ）に示されるように、最後の芯材挿入工程では、回転軸部９とアタッチメント２５との間に介在するように延長軸部２７が取付けられる。延長軸部２７の長さは例えば約５０ｃｍである。この延長軸部２７が使用されること以外は、前述の芯材挿入工程と同様であるので、重複する説明を省略する。このような最後の芯材挿入工程では、図５（ｂ）に示されるように、回転機構部７が上下可動範囲のほぼ下限位置まで下降したときに、芯材ユニット２１の上端が口元管１３の上端よりも低い位置まで押込まれる。その後、アタッチメント２５と芯材ユニット２１の上端部とのボルト止めが解除され、回転機構部７が上方に退避することで、芯材２９（芯材ユニット２１）の建込みが完了する。 (Final core insertion process)
As shown in FIG. 5(a), in the final core material insertion step, the extension shaft 27 is attached so as to be interposed between the rotating shaft 9 and the attachment 25. The length of the extension shaft 27 is, for example, about 50 cm. Other than the use of this extension shaft 27, the process is the same as the above-mentioned core material insertion step, so that a duplicated description will be omitted. In such a final core material insertion step, as shown in FIG. 5(b), when the rotating mechanism 7 descends to almost the lower limit position of the vertical movable range, the upper end of the core material unit 21 is pushed to a position lower than the upper end of the mouth pipe 13. Thereafter, the bolt fastening between the attachment 25 and the upper end of the core material unit 21 is released, and the rotating mechanism 7 retreats upward, completing the installation of the core material 29 (core material unit 21).

続いて、以上説明した芯材建込み工程で用いられるアタッチメント２５の構成について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、アタッチメント２５と、このアタッチメント２５に取付けられるＨ鋼１９（または芯材ユニット２１）の上部と、を示す斜視図である。図７（ａ）はアタッチメント２５の正面図であり、図７（ｂ）はその側面図である。回転機構部７（図３（ａ））に取付けられた状態のアタッチメント２５は、図６及び図７に示されるように、水平な平板状をなす本体部３１と、本体部３１の上面中央から上方に延びる装着軸３３と、本体部３１の下面中央部から下方に延びる２枚の狭持板３５と、を備えている。本体部３１は、平面視でＨ鋼１９の縦横幅とほぼ同等の縦横幅の長方形をなしている。装着軸３３は、回転機構部７の回転軸部９（図３（ａ）参照）に嵌め込まれる部位である。この装着軸３３が回転軸部９に着脱可能に嵌め込まれることにより、アタッチメント２５は回転機構部７に対して着脱可能に取付けられる。なお、前述した最後の芯材挿入工程においては、装着軸３３は延長軸部２７の下端部に嵌め込まれる。 Next, the configuration of the attachment 25 used in the core material installation process described above will be described with reference to Figures 6 and 7. Figure 6 is a perspective view showing the attachment 25 and the upper part of the H-beam 19 (or the core material unit 21) attached to the attachment 25. Figure 7 (a) is a front view of the attachment 25, and Figure 7 (b) is a side view of the attachment 25. As shown in Figures 6 and 7, the attachment 25 attached to the rotation mechanism 7 (Figure 3 (a)) includes a horizontal flat body 31, a mounting shaft 33 extending upward from the center of the upper surface of the body 31, and two clamping plates 35 extending downward from the center of the lower surface of the body 31. The body 31 is rectangular in shape with length and width approximately equal to the length and width of the H-beam 19 in a plan view. The mounting shaft 33 is fitted into the rotating shaft portion 9 (see FIG. 3(a)) of the rotating mechanism portion 7. The mounting shaft 33 is detachably fitted into the rotating shaft portion 9, so that the attachment 25 is detachably attached to the rotating mechanism portion 7. In the final core material insertion process described above, the mounting shaft 33 is fitted into the lower end of the extension shaft portion 27.

狭持板３５は、Ｈ鋼１９のウエブ１９ｗに対して平行に存在する平板状をなしている。狭持板３５を補強するために、各狭持板３５の外側の面と本体部３１の下面との角部には三角形のリブ３２が設けられている。２枚の狭持板３５は隙間３７をあけて平行であり、この隙間３７はウエブ１９ｗの厚さよりもやや広い。各狭持板３５には、水平方向及び鉛直方向に並ぶ４つのボルト穴３９が厚み方向に貫通するように形成されている。この４つのボルト穴３９の水平ピッチ及び鉛直ピッチは、ウエブ１９ｗに形成された添接板２４用のボルト穴２３のピッチの整数倍である。従って、ウエブ１９ｗが隙間３７に下から挿入されるとともに、一方の狭持板３５のボルト穴３９、ウエブ１９ｗのボルト穴２３、及び他方の狭持板３５のボルト穴３９を順に挿通する４本のボルトをもって、ウエブ１９ｗを狭持板３５，３５に締結することができる。このようにウエブ１９ｗが狭持板３５，３５に締結されることで、芯材ユニット２１は、アタッチメント２５に取付けられ、当該アタッチメント２５を介して削孔機械１の回転機構部７に取付けられる。 The clamping plates 35 are flat plates parallel to the web 19w of the H-beam 19. To reinforce the clamping plates 35, triangular ribs 32 are provided at the corners between the outer surface of each clamping plate 35 and the underside of the main body 31. The two clamping plates 35 are parallel to each other with a gap 37 between them, which is slightly wider than the thickness of the web 19w. Each clamping plate 35 has four bolt holes 39 arranged horizontally and vertically, which penetrate the plate in the thickness direction. The horizontal pitch and vertical pitch of the four bolt holes 39 are an integer multiple of the pitch of the bolt holes 23 for the splice plate 24 formed in the web 19w. Therefore, the web 19w is inserted into the gap 37 from below, and the web 19w can be fastened to the clamping plates 35, 35 with four bolts that pass through the bolt holes 39 of one clamping plate 35, the bolt holes 23 of the web 19w, and the bolt holes 39 of the other clamping plate 35 in that order. By fastening the web 19w to the clamping plates 35, 35 in this way, the core unit 21 is attached to the attachment 25, and is attached to the rotation mechanism 7 of the drilling machine 1 via the attachment 25.

続いて、本実施形態の杭打設方法による作用効果について説明する。この杭打設方法によれば、杭孔削孔工程で用いられる削孔機械１を、芯材建込み工程においても共通して使用することができる。すなわち、杭孔削孔工程においては、回転機構部７にアースオーガ１１が取付けられることで、削孔機械１は本来の使用方法に従って杭孔１５を形成する。そして、芯材建込み工程では、回転機構部７に芯材ユニット２１がアタッチメント２５を介して取付けられ、削孔機械１は回転機構部７の上下駆動機能を用いて芯材ユニット２１を杭孔１５に挿入する。 Next, the effects of the pile driving method of this embodiment will be described. According to this pile driving method, the drilling machine 1 used in the pile hole drilling process can also be used in the core material installation process. That is, in the pile hole drilling process, the earth auger 11 is attached to the rotation mechanism 7, and the drilling machine 1 forms the pile hole 15 according to its original usage method. Then, in the core material installation process, the core material unit 21 is attached to the rotation mechanism 7 via the attachment 25, and the drilling machine 1 inserts the core material unit 21 into the pile hole 15 using the up and down drive function of the rotation mechanism 7.

空頭制限がある狭い現場１０１では大型のクレーンは使用できず、現場１０１で使用可能なクレーン１７では前述の通り能力不足により芯材２９の建込みは不可能である。従って、従来であれは、芯材２９を建込むために、前述の特許文献１で開示されるような芯材建込装置を現場１０１に構築する必要があった。これに対し、本実施形態の杭打設方法によれば、狭い現場１０１において例えば上記のような芯材建込装置を構築する手間が削減される。このように、使用される機械が共通化され、芯材建込装置の構築作業の手間が削減されることで、工期短縮やコスト削減を図ることができる。 Large cranes cannot be used on the narrow site 101 where headroom is limited, and the crane 17 available on the site 101 is unable to install the core material 29 due to insufficient capacity as described above. Conventionally, therefore, in order to install the core material 29, it was necessary to construct a core material installation device such as that disclosed in the aforementioned Patent Document 1 at the site 101. In contrast, the pile driving method of this embodiment reduces the effort required to construct a core material installation device such as that described above at the narrow site 101. In this way, the machines used are standardized and the effort required for constructing the core material installation device is reduced, thereby shortening the construction period and reducing costs.

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、実施例の変形例を構成することも可能である。各実施形態等の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。 The present invention can be implemented in various forms, including the above-described embodiment, with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. It is also possible to configure modified examples by utilizing the technical matters described in the above-described embodiment. The configurations of each embodiment, etc. may be used in appropriate combination.

例えば、上述の実施形態では、杭の芯材がＨ鋼１９であるが、芯材は、他の型鋼でもよく、例えば円柱の鋼管であってもよい。 For example, in the above embodiment, the core material of the pile is H-beam 19, but the core material may be other types of steel, such as a cylindrical steel pipe.

１…削孔機械、５…リーダ、７…回転機構部、１１…アースオーガ、１５…杭孔、１９…Ｈ鋼（芯材材料）、２１…芯材ユニット（芯材材料）、２３…ボルト穴、２４…添接板、２５…アタッチメント、２９…芯材。 1...Drilling machine, 5...Leader, 7...Rotation mechanism, 11...Earth auger, 15...Pile hole, 19...H-steel (core material), 21...Core unit (core material), 23...Bolt hole, 24...Splicing plate, 25...Attachment, 29...Core material.

Claims

A pile hole drilling process in which a drilling machine including a leader and a rotation mechanism unit that ascends and descends on the leader is used to drill a hole in the ground while rotating an earth auger with the rotation mechanism unit to form a pile hole;
and a core material installation process in which a core material which forms part of the core material and is attached to the rotating mechanism unit of the drilling machine is added and inserted into the pile hole without rotating it by raising and lowering the rotating mechanism unit, thereby installing the core material in the pile hole.

The pile driving method according to claim 1, wherein the core material is an H-shaped steel.

In the core material installation process,
The upper end of the core material is attached to the rotation mechanism via a predetermined attachment,
The core material is extended by connecting the core materials to each other via a splice plate using a bolt hole provided at an end of the core material,
3. The pile driving method according to claim 1 or 2, wherein the attachment and the upper end of the core material are connected by bolting using the bolt holes located at the upper end.

In the core material installation process,
A core material connecting process in which a new core material is connected to the upper end of the core material while the core material is temporarily supported in the pile hole;
After the core material connecting step, the rotation mechanism is attached to the upper end of the core material, the temporary support of the core material is released, and the core material is inserted into the pile hole by the lifting and lowering operation of the rotation mechanism.
The pile driving method according to any one of claims 1 to 3, wherein the core material inserted into the pile hole in the core material insertion step is temporarily supported in the pile hole.