JP7732778B2 - Hollow steel pipe and method for extracting existing structure using the same - Google Patents
Hollow steel pipe and method for extracting existing structure using the sameInfo
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Description
本発明は、中空鋼管およびこれを用いた既設構造物の引き抜き方法に関する。 The present invention relates to a hollow steel pipe and a method for extracting an existing structure using the pipe.
たとえば基礎杭の上に建つ既設構造物を撤去してそこに新たな構造物を構築するといった場合、既存杭の処理形態は主として「直接利用」、「存置」、「撤去」の3つに分類される。これらのうち、「撤去」は既存杭を引き抜き新しい杭を打設する形態である(例えば特許文献1参照)。 For example, when an existing structure standing on foundation piles is to be removed and a new structure constructed in its place, the disposal of the existing piles can be broadly classified into three categories: "direct use," "retention," and "removal." Of these, "removal" involves pulling out the existing piles and driving in new ones (see, for example, Patent Document 1).
上記のごとく既存杭を引き抜いて撤去する際の工法のひとつに、当該既存杭の周囲に中空鋼管を貫入させてから既存杭を引き抜くというものがある。これは、既存杭とその周囲の地盤との間を中空鋼管により仕切っておくことによっていわば縁切りした状態にしておくというもので、こうすることで、既存杭を引き抜く際に周囲の地盤が崩壊することを防ぎながら、より円滑に引き抜き作業を遂行することができるようになる。 As mentioned above, one method for uprooting and removing existing piles involves inserting a hollow steel pipe around the existing pile and then pulling it out. This separates the existing pile from the surrounding ground by separating it with a hollow steel pipe, essentially isolating the connection. This prevents the surrounding ground from collapsing when the existing pile is pulled out, and allows the removal work to be carried out more smoothly.
しかし、中空鋼管の内部に土が付着してしまうと、本来の目的である縁切り効果が十分に期待できなくなるおそれがある。 However, if soil adheres to the inside of the hollow steel pipe, it may not be possible to fully achieve the intended effect of separating the edges.
そこで、本発明は、既存杭をはじめとする、地盤に埋設された既設構造物とその周囲地盤とを中空鋼管により縁切りする効果を十分ならしめるべく、当該中空鋼管の内部に土が付着してしまうのを抑制することができるようにした中空鋼管およびこれを用いた既設構造物の引き抜き方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a hollow steel pipe that prevents soil from adhering to the inside of the hollow steel pipe, thereby fully maximizing the effectiveness of isolating existing structures buried in the ground, such as existing piles, from the surrounding ground, and a method for extracting existing structures using the hollow steel pipe.
本発明の一態様は、既存杭をはじめとする、地盤に埋設された既設構造物を、中空鋼管内に内包した状態で引き抜き、既設構造物を引き抜いた後の中空鋼管内に埋め戻し材を充填するために用いられる中空鋼管であって、
中空鋼管の内周壁に付着した土及び埋め戻し材を削ぎ落とす付着抑制機構を有する、中空鋼管である。
One aspect of the present invention is a hollow steel pipe used to extract an existing structure buried in the ground, such as an existing pile, while it is contained within the hollow steel pipe, and to fill a backfill material into the hollow steel pipe after the existing structure has been extracted.
This hollow steel pipe has an adhesion prevention mechanism that scrapes off soil and backfill material that has adhered to the inner wall of the hollow steel pipe.
かかる付着抑制機構を有する中空鋼管によれば、(1)杭の引き抜き時、当該中空鋼管と杭との間の土を十分にほぐし、(2)埋め戻し材の投入時、当該中空鋼管内に残った土が蓋になって埋め戻し材が充填できなくなることがないように土を十分にほぐし、(3)当該中空鋼管を地盤から引き抜く時、充填した埋め戻し材をケーシングに詰まらないように十分にほぐし、埋め戻し材が中空鋼管と一緒に排出されてしまうのを抑制する、といった機能を十分ならしめることが可能となる。 A hollow steel pipe with such an adhesion prevention mechanism can fully perform the following functions: (1) When the pile is pulled out, the soil between the hollow steel pipe and the pile is sufficiently loosened; (2) When backfill material is poured in, the soil is sufficiently loosened so that the soil remaining inside the hollow steel pipe does not act as a lid, preventing the backfill material from being inserted; and (3) When the hollow steel pipe is pulled out of the ground, the filled backfill material is sufficiently loosened so that it does not clog the casing, preventing the backfill material from being discharged along with the hollow steel pipe.
上記のごとき中空鋼管における付着抑制機構は、供回り抑制機構を含むものであってもよい。 The adhesion prevention mechanism in the hollow steel pipe described above may also include a co-rotation prevention mechanism.
上記のごとき中空鋼管における供回り抑制機構は、当該中空鋼管の外周壁に沿って設けられた開孔と、当該中空鋼管の内側から外側に向かい開孔を通じる突起体と、を備えていてもよい。 The co-rotation suppression mechanism for the hollow steel pipe described above may include an opening provided along the outer wall of the hollow steel pipe and a protrusion that passes through the opening from the inside to the outside of the hollow steel pipe.
上記のごとき中空鋼管における付着抑制機構は、当該中空鋼管の内側に設けられた環状体と、該環状体に設けられ当該中空鋼管の中心軸方向に延びる突状体と、を備えていて、開孔が長孔であり、環状体と突状体とが長孔に沿って当該中空鋼管に対し相対回転可能となっていてもよい。 The adhesion prevention mechanism for the hollow steel pipe described above may comprise an annular body provided inside the hollow steel pipe and a protruding body provided on the annular body and extending in the central axis direction of the hollow steel pipe, the opening being an elongated hole, and the annular body and the protruding body being rotatable relative to the hollow steel pipe along the elongated hole.
上記のごとき中空鋼管における付着抑制機構は、当該中空鋼管の内周壁に設けられた突部を備えていてもよい。 The adhesion prevention mechanism in the hollow steel pipe described above may include a protrusion provided on the inner wall of the hollow steel pipe.
上記のごとき中空鋼管の突部は半球状であってもよい。 The protrusions of the hollow steel pipes described above may be hemispherical.
上記のごとき中空鋼管において、当該中空鋼管の下方に付着抑制機構が設けられていてもよい。 In the hollow steel pipe described above, an adhesion prevention mechanism may be provided below the hollow steel pipe.
上記のごとき中空鋼管は、複数のケーシングが当該中空鋼管の中心軸方向に沿って接続され、これら複数のケーシングのうち、少なくとも、最下段に位置するケーシングに付着抑制機構が設けられているものであってもよい。 The hollow steel pipe described above may have multiple casings connected along the central axis of the hollow steel pipe, and at least the lowest casing among these multiple casings may be provided with an adhesion prevention mechanism.
本発明の別の一態様は、上記のごとき中空鋼管を使用して、地盤に埋設された既設構造物を引き抜く、既設構造物の引き抜き方法である。 Another aspect of the present invention is a method for extracting an existing structure buried in the ground using a hollow steel pipe as described above.
本発明によれば、中空鋼管の内部に土が付着してしまうのを抑制することにより、既設構造物とその周囲地盤とを中空鋼管により縁切りする効果を十分ならしめることができる。 This invention prevents soil from adhering to the inside of hollow steel pipes, thereby achieving the full effect of isolating existing structures from the surrounding ground using hollow steel pipes.
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する(図1等参照)。 The configuration of the present invention will be described in detail below based on an example of an embodiment shown in the drawings (see Figure 1, etc.).
本発明にかかる中空鋼管10は、地盤Gに埋設された既存杭Pを引き抜いて撤去する際、当該既存杭Pの周囲に貫入させることで、既存杭Pとその周囲の地盤Gとの間を縁切りした状態にしておくために用いられるものである。以下では、まず中空鋼管10を地盤Gに貫入させ埋設する際の施工手順と、その後に既存杭Pを引き抜く際の施工手順とを説明し(図1~図6参照)、続いて、中空鋼管10の構造の特徴などについて説明する(図7等参照)。 The hollow steel pipe 10 of the present invention is used to penetrate around an existing pile P buried in the ground G when it is pulled out and removed, thereby separating the existing pile P from the surrounding ground G. Below, we will first explain the construction procedure for penetrating and burying the hollow steel pipe 10 into the ground G, and then the construction procedure for pulling out the existing pile P (see Figures 1 to 6), and then explain the structural features of the hollow steel pipe 10 (see Figure 7, etc.).
[中空鋼管10を地盤Gに貫入させ埋設する際の施工手順]
以下では、周囲にスパイラル10Sが設けられた、周面孔なしの中空鋼管10を地盤Gに貫入させ埋設する際の施工手順の一例を説明する(図1参照)。なお、地盤G中における既存杭Pの周囲の土を図1中では符号Dで示している。
[Construction procedure for inserting and burying the hollow steel pipe 10 into the ground G]
An example of a construction procedure for inserting and burying a hollow steel pipe 10 without peripheral holes and having a spiral 10S around its periphery into the ground G will be described below (see FIG. 1). Note that the soil around an existing pile P in the ground G is indicated by the symbol D in FIG. 1.
既存杭Pの周囲に口元管81を設置する(図1(A)参照)。既存杭Pがある杭孔Hとは別の孔Jにて下ケーシング11を建て込み、ケーシングと施工機の駆動部を連結させるための治具82を接続する。また、既存杭Pの杭頭にワイヤー83を取り付ける(図1(A)参照)。 A mouth pipe 81 is installed around the existing pile P (see Figure 1(A)). The lower casing 11 is erected in a hole J separate from the pile hole H where the existing pile P is located, and a jig 82 is connected to connect the casing to the drive unit of the construction machine. A wire 83 is also attached to the head of the existing pile P (see Figure 1(A)).
既存杭Pの周囲に下ケーシング11を打設し、治具82を取り外す。別孔Jにて中ケーシング12を建て込み、治具82を接続する(図1(B)参照)。 The lower casing 11 is driven around the existing pile P and the jig 82 is removed. The middle casing 12 is erected in a separate hole J and the jig 82 is connected (see Figure 1 (B)).
下ケーシング11に中ケーシング12を接続する(図1(C)参照)。 Connect the middle casing 12 to the lower casing 11 (see Figure 1 (C)).
中ケーシング12を打設し、治具82を取り外す。別孔Jにて上ケーシング13を建て込み、治具82を接続する(図1(D)参照)。 The middle casing 12 is cast and the jig 82 is removed. The upper casing 13 is erected in a separate hole J and the jig 82 is connected (see Figure 1 (D)).
中ケーシング12に上ケーシング13を接続する(図1(E)参照)。 Connect the upper casing 13 to the middle casing 12 (see Figure 1 (E)).
上ケーシング13、中ケーシング12および下ケーシング11で構成される中空鋼管10を計画深度まで打設する(図1(F)参照)。 The hollow steel pipe 10, consisting of the upper casing 13, middle casing 12, and lower casing 11, is cast to the planned depth (see Figure 1 (F)).
治具82と上ケーシング13を結合しているナットを取り外しておく等により、治具82を取り外し可能な状態にしておく(図1(G)参照)。 Make the jig 82 removable by, for example, removing the nuts connecting the jig 82 to the upper casing 13 (see Figure 1 (G)).
押し込みのみで中空鋼管10を再び計画深度まで打設し、治具82を取り外す(図1(H)参照)。 The hollow steel pipe 10 is again driven to the planned depth using only the pushing force, and the jig 82 is removed (see Figure 1 (H)).
[中空鋼管10を引き抜く際の施工手順]
上記のごとく埋設した中空鋼管10を(既存杭を撤去した後に)引き抜く際の施工手順の一例を説明する(図2参照)。
[Procedure for pulling out the hollow steel pipe 10]
An example of a construction procedure for extracting the hollow steel pipe 10 buried as described above (after removing the existing pile) will be described (see FIG. 2).
口元管81をいちど引き抜き、杭孔Hの周囲を掘削する。拡大した杭孔に作業者が降り、中空鋼管10(を構成する上ケーシング13)に治具82を接続する作業をし、埋め戻し材(図中、符号Bで示す)としての土を投入する(図2(A)参照)。 The mouth pipe 81 is first pulled out, and the area around the pile hole H is excavated. A worker descends into the enlarged pile hole, connects the jig 82 to the hollow steel pipe 10 (and its upper casing 13), and pours in soil as backfill material (indicated by the symbol B in the figure) (see Figure 2 (A)).
突き固めをする場合には、埋め戻し材Bを投入後、ケーシングを引き上げた後、再度ケーシングを1回もしくは複数回押し込むことによって突き固める(図2(B)参照)。 When compacting, after adding backfill material B, pull up the casing and then compact it by pushing it in again one or more times (see Figure 2 (B)).
土を投入する(図2(C)参照)。 Add soil (see Figure 2 (C)).
中空鋼管10を引き上げ、突き固めする(図2(D)参照)。 The hollow steel pipe 10 is pulled up and tamped (see Figure 2 (D)).
上ケーシング13を取り外し、土を投入する(図2(E)参照)。 Remove the upper casing 13 and add soil (see Figure 2 (E)).
中ケーシング12および下ケーシング11を引き上げ、突き固めする(図2(F)参照)。 The middle casing 12 and lower casing 11 are pulled up and tamped down (see Figure 2 (F)).
中ケーシング12を取り外す(図2(G)参照)。 Remove the inner casing 12 (see Figure 2 (G)).
下ケーシング11を引き抜き、取り外す(図2(H)参照)。 Pull out and remove the lower casing 11 (see Figure 2 (H)).
口元管81を引き抜き、杭孔Hを埋め戻す(図2(I)参照)。 Pull out the mouth pipe 81 and backfill the pile hole H (see Figure 2 (I)).
[ケーシングどうしのジョイント例(ピン式)]
ケーシングどうしのジョイントの一例としてピン式のものを説明する(図3参照)。なお、ここでは下ケーシング11と上ケーシング13とをジョイント(接続)する例を示すが、それらの間に中ケーシング12を介在させる場合にも同様の構造を適用できることはいうまでもない。
[Casing joint example (pin type)]
As an example of a joint between casings, a pin type will be described (see Figure 3). Note that although an example of joining (connecting) the lower casing 11 and the upper casing 13 is shown here, it goes without saying that a similar structure can also be applied when an intermediate casing 12 is interposed between them.
本例では、上ケーシング13の突起部13bを下ケーシング11の内周面に設けられたL字状の溝11dに差し込み、周方向に回転させ(図3に示す例であれば上ケーシング13を上面視で時計回りに回転させ)、突起部13bを溝11dに係止させた状態とする(図3(A)、(B)参照)。そうしたら、下ケーシング11の溝11dに駒17aを差し込み、下ケーシング11のピン孔11eにピン17bを差し込んで駒17aを固定する(図3(C)参照)。こうすることで、駒17aが突起部13bの動きの妨げとなり、下ケーシング11と上ケーシング13とがジョイント(接続)された状態となる。ピン17bの代わりにボルトなどを用いてもよい。 In this example, the protrusion 13b of the upper casing 13 is inserted into the L-shaped groove 11d on the inner surface of the lower casing 11 and rotated circumferentially (in the example shown in Figure 3, the upper casing 13 is rotated clockwise when viewed from above) until the protrusion 13b is locked into the groove 11d (see Figures 3(A) and (B)). Then, the bridge 17a is inserted into the groove 11d of the lower casing 11, and the pin 17b is inserted into the pin hole 11e of the lower casing 11 to secure the bridge 17a (see Figure 3(C)). In this way, the bridge 17a prevents the movement of the protrusion 13b, and the lower casing 11 and upper casing 13 are joined (connected). A bolt or the like may be used instead of the pin 17b.
[ケーシングどうしのジョイント例(フランジ式)]
ケーシングどうしのジョイントの他の例としてフランジ式のものを説明する(図4A、図4B参照)。上記した例と同様に下ケーシング11と上ケーシング13とをジョイント(接続)する場合、下ケーシング11の上端部と上ケーシング13の下端部のそれぞれにフランジ11f,13fを設けておき、両フランジ11f,13fのボルト用孔の位置を合わせた状態でボルト18aとナット18bで固定することで下ケーシング11と上ケーシング13とをジョイント(接続)することができる(図4A、図4B参照)。
[Example of joining casings (flange type)]
As another example of a joint between casings, a flange type will be described (see FIGS. 4A and 4B). When joining (connecting) the lower casing 11 and the upper casing 13 in the same manner as in the above example, flanges 11f and 13f are provided at the upper end of the lower casing 11 and the lower end of the upper casing 13, respectively, and the lower casing 11 and the upper casing 13 can be joined (connected) by aligning the bolt holes of the flanges 11f and 13f and fastening them with bolts 18a and nuts 18b (see FIGS. 4A and 4B).
[中空鋼管10を地盤Gに貫入させ、既存杭Pを引き抜くまでの施工手順の一例]
続いて、周囲にスパイラル10Sが設けられた、周面孔なしの中空鋼管10を地盤Gに貫入させ、既存杭Pを引き抜くまでの施工手順の一例を説明する(図5参照)。なお、以下に示す施工手順の一部に、図1に示した上記の施工手順とは異なるものがあるが、実際の施工にあたってはいずれかを適宜選択することが可能であり、施工手順がいずれかに限られるというようなことはない。
[Example of construction procedure from penetrating the hollow steel pipe 10 into the ground G to pulling out the existing pile P]
Next, an example of a construction procedure will be described (see FIG. 5 ) in which a hollow steel pipe 10 with no peripheral holes and a spiral 10S around its periphery is inserted into the ground G and an existing pile P is pulled out. Note that some of the construction procedures shown below differ from the construction procedure shown in FIG. 1 , but any of the procedures can be selected as appropriate for actual construction, and the construction procedures are not limited to any one of them.
本例では、まず、下ケーシング11と上ケーシング13とを予め接続する(図5(A)参照)。 In this example, first, the lower casing 11 and the upper casing 13 are connected in advance (see Figure 5 (A)).
また、杭孔H中の既存杭Pの杭頭に、ケーシングと既存杭Pとの縁が切れたことを確認するための縁切り確認用の鉄筋棒84を取り付ける(図5(B)参照)。なお、鉄筋棒84を取り付けるにあたっては、既存杭Pの杭頭部の中空部がコンクリート体等である場合は、当該鉄筋棒84をハンマーなどを使って直接差し込むといった簡単な方法を採用してもよい。ここで、本明細書でいう縁切りとは、中空鋼管10(あるいはこれを構成するケーシング)を既存杭Pの周囲に回転させながら貫入させる際、既存杭Pと地盤Gとの縁が切れる事で、既存杭Pが中空鋼管10(あるいはこれを構成するケーシング)の回転と一緒に回る事を意味している。既存杭Pを引き抜く事が出来る状態は、地盤Gとの縁が完全に切れている状態であるため、その状態を縁切り確認用の鉄筋棒84が一緒に回っている現象によって確認する。こうすることで、既存杭Pの周面を十分に縁切りさせた状態(仕切られた状態)とすることができる。 In addition, a reinforcing steel rod 84 for edge separation confirmation is attached to the head of the existing pile P in the pile hole H to confirm that the edge between the casing and the existing pile P has been severed (see Figure 5(B)). When attaching the reinforcing steel rod 84, if the hollow portion of the head of the existing pile P is concrete or the like, a simple method such as directly inserting the reinforcing steel rod 84 with a hammer may be employed. Here, edge separation as used herein refers to the fact that when the hollow steel pipe 10 (or the casing constituting it) is inserted while rotating around the existing pile P, the edge between the existing pile P and the ground G is severed, causing the existing pile P to rotate along with the rotation of the hollow steel pipe 10 (or the casing constituting it). The state in which the existing pile P can be pulled out is when the edge between the existing pile P and the ground G has been completely severed, and this state is confirmed by the phenomenon of the reinforcing steel rod 84 for edge separation confirmation rotating along with the existing pile P. This allows the periphery of the existing pile P to be sufficiently severed (separated).
続いて、既存杭Pの周囲に下ケーシング11および上ケーシング13を打設して貫入させる(図5(C)参照)。その後、上ケーシング13をいったん取り外し、杭孔Hとは別の孔(ケーシング建て込み孔)Jにおいて、中ケーシング12と上ケーシング13とを接続して組み立てる。組み立てたら、中ケーシング12および上ケーシング13を下ケーシング11に接続する(図5(D)参照)。そうしたら、中空鋼管10(下ケーシング11、中ケーシング12および上ケーシング13)を打設して適当な深度まで貫入させる(図5(E)参照)。その後、上ケーシング13を取り外し、杭孔Hから既存杭Pを引き抜く(図5(F)参照)。既存杭Pを引き抜いたら、中空鋼管10(を構成する下ケーシング11および中ケーシング12)を地盤G中に残した状態で土を埋め戻し、周辺地盤の緩みを防止する(図示省略)。 Next, the lower casing 11 and upper casing 13 are driven around the existing pile P and penetrated (see Figure 5(C)). The upper casing 13 is then temporarily removed, and the middle casing 12 and upper casing 13 are connected and assembled in a hole (casing installation hole) J separate from the pile hole H. Once assembled, the middle casing 12 and upper casing 13 are connected to the lower casing 11 (see Figure 5(D)). The hollow steel pipe 10 (the lower casing 11, middle casing 12, and upper casing 13) is then driven and penetrated to an appropriate depth (see Figure 5(E)). The upper casing 13 is then removed, and the existing pile P is pulled out of the pile hole H (see Figure 5(F)). After the existing pile P is pulled out, soil is backfilled, leaving the hollow steel pipe 10 (the lower casing 11 and middle casing 12) in the ground G to prevent loosening of the surrounding ground (not shown).
[中空鋼管10を地盤Gに貫入させ、既存杭Pを引き抜くまでの施工手順のその他の例]
上記の例では、周囲にスパイラル10Sが設けられた、周面孔なしの中空鋼管10を用いた場合について説明したが、その他の中空鋼管10を用いる場合にも同様の手順にて施工することができる。ここでは、その他の例として、周囲にスパイラル10Sが設けられた、周面孔(符号20で示す)を有する中空鋼管10を用いた場合の施工手順の例を図6に、周囲にスパイラルが設けられていない、周面孔なしの中空鋼管10を用いた場合の施工手順の例を図7に、周囲にスパイラルが設けられていない、周面孔20を有する中空鋼管10を用いた場合の施工手順の例を図8にそれぞれ示す。なお、図6~図8に示す施工手順の内容は図5に示した施工手順と同様であるため、図6~図8に関する説明を省略する。また、いうまでもないが、上記の説明はあくまで例にすぎないものであり、周囲にスパイラル10Sが設けられた、周面孔なしのケーシング(図5参照)と周囲にスパイラル10Sが設けられた、周面孔20を有するケーシングとを組み合わせて使ってもよいし、周囲にスパイラルが設けられていない、周面孔なしのケーシング(図7参照)と、周囲にスパイラルが設けられていない、周面孔20を有するケーシング(図8参照)とを組み合わせて使ってもよい。
[Another example of construction procedure from penetrating the hollow steel pipe 10 into the ground G to pulling out the existing pile P]
In the above example, a hollow steel pipe 10 having a spiral 10S around its periphery and no peripheral holes is used. However, similar procedures can also be used when other hollow steel pipes 10 are used. As other examples, FIG. 6 shows an example of the construction procedure when a hollow steel pipe 10 having a spiral 10S around its periphery and a peripheral hole (indicated by the reference symbol 20) is used. FIG. 7 shows an example of the construction procedure when a hollow steel pipe 10 having no spiral around its periphery and no peripheral holes is used. FIG. 8 shows an example of the construction procedure when a hollow steel pipe 10 having no spiral around its periphery and a peripheral hole 20 is used. The construction procedures shown in FIGS. 6 to 8 are the same as those shown in FIG. 5, and therefore, the explanations for FIGS. 6 to 8 will be omitted. Needless to say, the above explanation is merely an example, and a casing without a peripheral hole and having a spiral 10S around it (see Figure 5) may be used in combination with a casing with a peripheral hole 20 and having a spiral 10S around it, or a casing without a peripheral hole and having no spiral around it (see Figure 7) may be used in combination with a casing with a peripheral hole 20 and having no spiral around it (see Figure 8).
[周面孔20を開閉する蓋部材30]
周面孔20を有する中空鋼管10を採用する場合(図6、図8参照)、当該周面孔20を通じて土が流出入するのを抑止するための土流出入抑止部材として機能する蓋部材30を併設して利用することができる。以下、この蓋部材30について説明する(図9、図10参照)。
[Cover member 30 for opening and closing peripheral hole 20]
When a hollow steel pipe 10 having a peripheral hole 20 is used (see Figs. 6 and 8), a cover member 30 can be used in combination, which functions as a soil flow-in/outflow prevention member for preventing soil from flowing in or out through the peripheral hole 20. This cover member 30 will be described below (see Figs. 9 and 10).
蓋部材30は、中空鋼管10(あるいはこれを構成するケーシング)に設けられた周面孔(孔部)20を開閉し、閉じた状態にあっては周面孔20の少なくとも一部を閉塞した状態とする蓋からなる部材である。中空鋼管10に周面孔20を設けた場合の利点としては、(1)施工中に管内外に泥土泥水が行き来できるので抵抗が減少するとともに、管内土の詰まりを回避できる、(2)施工中に周面孔20に鉄棒を通す(かんざし)ことで地上にあずけられる、(3)鋼管内を観察できるので施工作業効率が向上する、といったものが挙げられる。反面、中空鋼管10に周面孔20を設けた場合に生じうる課題として、地盤Gから既存杭Pを引き抜いた後、崩壊した周辺地盤の土が周面孔20から中空鋼管10の内側に流入してしまうという点がある。このように土が周面孔20から中空鋼管10の内側に流入してしまうと、予定した埋め戻し土を全て充填することができず、埋め戻し後の埋め戻し材Bの強度のばらつきや中空部発生といったことが生じうる。この点、周面孔20を開閉することを自在とする蓋部材30を併設すれば、このような課題を解決することが可能となる。また、必要時には周面孔20を開放しておくことで、当該周面孔20の所期の機能が発揮されるようにすることができる。なお、蓋部材(あるいは閉塞部材といってもよい)30は、周面孔20の全体を完全に覆っていなくてもよい。また中空鋼管10に設けた複数の周面孔20の全数を覆っていなくてもよい。 The cover member 30 is a cover that opens and closes the circumferential hole (hole portion) 20 provided in the hollow steel pipe 10 (or the casing that constitutes it), and when closed, at least a portion of the circumferential hole 20 is blocked. The advantages of providing a circumferential hole 20 in the hollow steel pipe 10 include: (1) reducing resistance and preventing soil clogging inside the pipe by allowing mud and water to pass through the pipe during construction; (2) allowing the pipe to be placed above ground by passing an iron rod through the circumferential hole 20 during construction; and (3) improving construction work efficiency by allowing the interior of the steel pipe to be observed. However, a potential issue that can arise when providing a circumferential hole 20 in the hollow steel pipe 10 is that after an existing pile P is pulled out of the ground G, soil from the collapsed surrounding ground may flow into the hollow steel pipe 10 through the circumferential hole 20. If soil flows into the hollow steel pipe 10 through the peripheral holes 20 in this way, it may not be possible to fill all of the intended amount of backfill soil, which could result in variations in the strength of the backfill material B after backfilling or the creation of hollow spaces. In this regard, providing a cover member 30 that can freely open and close the peripheral holes 20 can solve this problem. Furthermore, by leaving the peripheral holes 20 open when necessary, the intended function of the peripheral holes 20 can be achieved. The cover member (or blocking member) 30 does not have to completely cover the entire peripheral hole 20. Furthermore, it does not have to cover all of the multiple peripheral holes 20 provided in the hollow steel pipe 10.
蓋部材30の具体的な構造の一例を図に示して説明する。図9に示す蓋部材30は、中空鋼管10(を構成するケーシング)に結合ピン31でピン結合されて開閉自在であり、かつ、閉じた状態のとき係止ピン33で係止されると開かなくなるように設けられている(図9(A)~(C)参照)。 An example of the specific structure of the lid member 30 is shown in the figure and explained below. The lid member 30 shown in Figure 9 is connected to the hollow steel pipe 10 (the casing that constitutes it) with a connecting pin 31, allowing it to be opened and closed freely, and is designed so that when it is closed, it cannot be opened when it is locked with a locking pin 33 (see Figures 9(A) to (C)).
結合ピン31の具体的な形態は特に限定されるものではないが、本実施形態では、中空鋼管10(またはケーシング)の周面(外周壁10oの表面)において周方向に延びる接線の方向に沿うように、周面孔20の直上となる位置に結合ピン31を設けている。このような結合ピン31を含むヒンジ構造で結合された蓋部材30は、当該結合ピン31を回動中心として、中空鋼管10の中心軸10Cあるいはケーシングの中心軸(図4B、図11において符号Cで示す)と平行な方向(施工時における鉛直方向にほぼ一致する)に開閉する(図9(C)等参照)。 The specific shape of the connecting pin 31 is not particularly limited, but in this embodiment, the connecting pin 31 is provided directly above the peripheral hole 20, along the direction of a tangent extending circumferentially on the peripheral surface (surface of the outer wall 10o) of the hollow steel pipe 10 (or casing). The cover member 30 connected by a hinge structure including such a connecting pin 31 opens and closes with the connecting pin 31 as the rotation center in a direction (approximately the vertical direction during installation) parallel to the central axis 10C of the hollow steel pipe 10 or the central axis of the casing (indicated by symbol C in Figures 4B and 11) (see Figure 9(C), etc.).
係止ピン33は、蓋部材30の端部に設けられた筒状部36と、中空鋼管10の外周壁10oに設けられた筒状部16の両方に抜き差し可能な軸部とこれよりも径が大きい頭部とからなるピンである。これら筒状部36と筒状部16とが直線状に並んだところで係止ピン33を差し込むと、蓋部材30は係止され閉じた状態に保持される(図9(A)等参照)。 The locking pin 33 is a pin consisting of a shaft portion and a head portion with a larger diameter that can be inserted and removed into both the cylindrical portion 36 provided at the end of the cover member 30 and the cylindrical portion 16 provided on the outer wall 10o of the hollow steel pipe 10. When the locking pin 33 is inserted when the cylindrical portion 36 and the cylindrical portion 16 are aligned in a straight line, the cover member 30 is locked and held in a closed state (see Figure 9(A), etc.).
蓋部材30の具体的な構造の他の例を図に示して説明する。図10に示す蓋部材30は、中空鋼管10(またはケーシング)に設けられたガイド部材32に沿ってスライドする部材で構成されている。本実施形態のガイド部材32はたとえば左右一対の平行な部材(段付き形状であって、蓋部材30が中空鋼管10の径方向外側に脱落しないように保持する)と、施工時にその下方となる位置に配置されてストッパーとして機能する部材とを含み、施工時に上方となる側のみが開口したチャネル状(「コ」字形状)となるように三方に配置されている(図10(A)等参照)。蓋部材30は、このようなガイド部材32に対し、施工時に上方となる側から差し込まれ、所定の位置に配置される。また、ガイド部材32の上端付近に設けられたピン孔32aに係止ピン(係止部材)33を挿通させることで、蓋部材30がガイド部材32の上方へ動いたりガイド部材32から脱落したりしないよう係止した状態とすることができる(図10(C)等参照)。 Another example of the specific structure of the cover member 30 is illustrated and described below. The cover member 30 shown in Figure 10 is composed of a member that slides along a guide member 32 attached to the hollow steel pipe 10 (or casing). In this embodiment, the guide member 32 includes, for example, a pair of parallel members (stepped to prevent the cover member 30 from falling outward in the radial direction of the hollow steel pipe 10) and a member positioned below them during installation to function as a stopper. The guide members 32 are arranged on three sides to form a channel shape (U-shaped) with only the upper side open during installation (see Figure 10(A) and other figures). The cover member 30 is inserted into the guide member 32 from the upper side during installation and positioned in a predetermined position. Furthermore, a locking pin (locking member) 33 can be inserted into a pin hole 32a provided near the upper end of the guide member 32 to lock the cover member 30 to prevent it from moving upward or falling off the guide member 32 (see Figure 10(C) and other figures).
なお、上記の説明に際して示した図では、中空鋼管10(またはケーシング)の外周壁10oをあたかも平坦であるように示したが(図9、図10参照)、これは図に示すうえで便宜的にそうしたにすぎないものであることに留意されたい。円筒状の中空鋼管10(またはケーシング)であれば、実際には周方向に沿って湾曲した外周壁10oとなることはいうまでもない。 In the diagrams shown in the above explanation, the outer wall 10o of the hollow steel pipe 10 (or casing) is shown as if it were flat (see Figures 9 and 10), but please note that this is merely for the sake of convenience in the illustration. It goes without saying that if the hollow steel pipe 10 (or casing) is cylindrical, the outer wall 10o will actually be curved in the circumferential direction.
また、蓋部材30として、鉄筋棒等で作った網状のもの等を採用してもよい。 The cover member 30 may also be a mesh-like member made of reinforcing bars or the like.
ここまで例を挙げつつ説明した上記のごとき蓋部材30は、中空鋼管10の周面孔20のすべてに対応して配置されていてもよいし、複数の周面孔20のうちの一部に対してのみ配置されていてもよい。要は、崩壊した周辺地盤の土が周面孔20から中空鋼管10の内側に流入してしまうのを抑えるにあたり、所望する程度によっては、周面孔20のすべてを覆うほどの必要がないことはあり得ることであり、このような場合には、複数の周面孔20のうちの一部に対してのみ蓋部材30を配置すれば足りるということができる。 The cover members 30 described above using examples may be placed over all of the circumferential holes 20 of the hollow steel pipe 10, or they may be placed over only some of the multiple circumferential holes 20. In short, when preventing soil from the collapsed surrounding ground from flowing into the inside of the hollow steel pipe 10 through the circumferential holes 20, depending on the desired level, it may not be necessary to cover all of the circumferential holes 20. In such cases, it may be sufficient to place cover members 30 over only some of the multiple circumferential holes 20.
また、このように複数の周面孔20のうちの一部に対してのみ蓋部材30を配置する場合においては、複数のケーシングのうち、少なくとも最下段に位置するケーシング(上記の実施形態であれば下ケーシング11)に設けられた周面孔20を蓋部材30で塞ぐように配置することとしてもよい。一般に、一連の施工の際に特に緩むと困るのは下層の地盤であって、下層の地盤が緩むと安定した埋め戻しが比較的困難になることが想定される。複数の周面孔20のうちの一部に対してのみ蓋部材30を配置するにあたり、この点を考慮するのであれば、たとえば上記のごとく最下段に位置するケーシングの周面孔20を蓋部材30で塞ぐようにすれば、下層における地盤の緩みを抑制することができるようになる。 Furthermore, when covering only some of the multiple circumferential holes 20 in this manner, the covering members 30 may be arranged to block the circumferential holes 20 provided in at least the lowest casing of the multiple casings (in the above embodiment, the lower casing 11). Generally, it is the underlying ground that is most problematic if it loosens during a series of construction works, and if the underlying ground loosens, it is expected that stable backfilling will become relatively difficult. If this point is taken into consideration when covering only some of the multiple circumferential holes 20, for example, by blocking the circumferential hole 20 of the lowest casing with the covering member 30 as described above, it will be possible to prevent the ground in the lower layers from loosening.
なお、ここまで説明した蓋部材30は周面孔20を通じて土が流出入するのを抑止するための土流出入抑止部材として機能する部材の好適な一例にすぎない。土流出入抑止部材としては、上記のごとき蓋部材30の他、以下のような構成・態様のものを採用することができる。
・テープ等でぐるぐる巻きにしたり、ケーシング外周を覆うリング状プレートを使い、周面孔20を含めて外側を塞ぐ
・周面孔20よりも大きい径の板材で、周面孔20を塞ぐように外周壁と板材をボルト等で締結する
・栓で周面孔20を塞ぐ
The cover member 30 described above is merely one suitable example of a member that functions as a soil flow prevention member for preventing soil from flowing in or out through the peripheral holes 20. In addition to the cover member 30 described above, the soil flow prevention member may have the following configurations and aspects.
- The outside, including the peripheral hole 20, is sealed by wrapping it around with tape or by using a ring-shaped plate that covers the outer periphery of the casing. - A plate with a diameter larger than the peripheral hole 20 is fastened to the outer wall and the plate with bolts or the like so as to seal the peripheral hole 20. - The peripheral hole 20 is sealed with a plug.
[付着抑制機構]
中空鋼管10は、土などが付着するのを抑制するための機構として付着抑制機構40を備えていてもよい。中空鋼管10の内部に土が付着したりこびりついたりしてしまうと本来の目的である縁切り効果が十分に期待できなくなるおそれがあるところ、付着抑制機構40を備えることにより所期の縁切り効果が発揮されるようにすることが可能となる。
[Adhesion suppression mechanism]
The hollow steel pipe 10 may be provided with an adhesion prevention mechanism 40 as a mechanism for preventing the adhesion of soil, etc. If soil adheres or sticks to the inside of the hollow steel pipe 10, there is a risk that the intended edge-cutting effect cannot be fully achieved. However, by providing the adhesion prevention mechanism 40, it is possible to achieve the desired edge-cutting effect.
付着抑制機構40の具体例のひとつは、中空鋼管10の内周壁10iに設けた突部41でもって構成したものである(図11参照)。この場合の突部41は滑らかな形状であれば表面に土が付きにくくなり、付着するのを抑制できるという点で好適である。一例として、本実施形態では、およそ半球状のような形状とした複数の突部41を中空鋼管10の内周壁10iに設けている(図11参照)。なお、突部41の形状は半球状に限られない。 One specific example of the adhesion prevention mechanism 40 is configured with protrusions 41 provided on the inner peripheral wall 10i of the hollow steel pipe 10 (see Figure 11). In this case, a smooth shape for the protrusions 41 is preferable in that it makes it difficult for soil to adhere to the surface and thus helps prevent adhesion. As an example, in this embodiment, multiple protrusions 41 with an approximately hemispherical shape are provided on the inner peripheral wall 10i of the hollow steel pipe 10 (see Figure 11). Note that the shape of the protrusions 41 is not limited to hemispherical.
付着抑制機構40の別の具体例を説明する(図12A、図12B参照)。図に示す付着抑制機構40は、供回り抑制機構42を含む。本明細書でいう供回りとは、中空鋼管10(あるいはこれを構成するケーシング)を既存杭Pの周囲に回転させながら貫入させる際、中空鋼管10と既存杭Pとの間の土が中空鋼管10と供に既存杭Pの周囲を回ってしまうことをいう。供回り抑制機構42は、このような供回り現象を効果的に抑えるように構成されている。 Another specific example of the adhesion prevention mechanism 40 will be described (see Figures 12A and 12B). The adhesion prevention mechanism 40 shown in the figures includes a co-rotation prevention mechanism 42. Co-rotation, as used in this specification, refers to the phenomenon in which, when a hollow steel pipe 10 (or the casing that makes it up) is inserted into an existing pile P while rotating around it, the soil between the hollow steel pipe 10 and the existing pile P rotates around the existing pile P along with the hollow steel pipe 10. The co-rotation prevention mechanism 42 is configured to effectively suppress this phenomenon of co-rotation.
供回り抑制機構42の具体例を示す。本実施形態の供回り抑制機構42は、開孔43、突起体44、環状体45、突状体46を含む構成となっている(図12A、図12B参照)。 A specific example of the co-rotation suppression mechanism 42 is shown. In this embodiment, the co-rotation suppression mechanism 42 includes an aperture 43, a protrusion 44, an annular body 45, and a protruding body 46 (see Figures 12A and 12B).
開孔43は、中空鋼管10の外周壁10oに形成された孔からなる。本実施形態では、対向する位置に同じ高さに設けられた2つの開孔43を設けている。これら一対の孔は、周方向に沿って円周角度Aぶん、たとえばおよそ90°ぶん形成された長孔からなる(図12B参照)。なお、このような開孔43を、上記した実施形態における周面孔(孔部)20としても機能させて利用することとしてもよい。 The apertures 43 consist of holes formed in the outer wall 10o of the hollow steel pipe 10. In this embodiment, two apertures 43 are provided at the same height and in opposing positions. This pair of holes consists of elongated holes formed along the circumferential direction by a circumferential angle A, for example, approximately 90° (see Figure 12B). Note that such apertures 43 may also function and be used as the circumferential holes (hole portions) 20 in the above-described embodiment.
突起体44、環状体45および突状体46は一体的に構成されている。環状体45は円環形状の部材で、本実施形態においてその断面形状は矩形であるが円形などであってもよい。環状体45は、その外径が中空鋼管10の(内周壁10iの)内径よりも幾分か小さく形成されていて、中空鋼管10の内部に配置される。 The protrusion 44, annular body 45, and protruding body 46 are integrally formed. The annular body 45 is a circular member, and in this embodiment, its cross-sectional shape is rectangular, but it may also be circular or other shapes. The annular body 45 is formed with an outer diameter slightly smaller than the inner diameter (of the inner peripheral wall 10i) of the hollow steel pipe 10, and is placed inside the hollow steel pipe 10.
突起体44は、環状体45から径方向外側に延びるように形成されたたとえば2本で一対の突起で構成される。一対の突起体44は、それぞれが開孔43を通って中空鋼管10の内側から外側に突出するように配設けられる。長孔からなる開孔43は、各突起体44を周方向に案内するガイドのように機能する。開孔43にガイドされる突起体44は、環状体45ともに、円周角度Aに対応するぶん(本実施形態であれば90°を少し下回る程度ぶん)、中空鋼管10に対して周方向に相対回転することができる(図12B参照)。 The protrusions 44 are formed as a pair of protrusions, for example two protrusions, formed to extend radially outward from the annular body 45. Each of the pair of protrusions 44 is arranged so that it protrudes from the inside to the outside of the hollow steel pipe 10 through an opening 43. The opening 43, which is an elongated hole, functions as a guide to guide each protrusion 44 circumferentially. The protrusions 44 guided by the opening 43 can rotate circumferentially relative to the hollow steel pipe 10 together with the annular body 45 by an amount corresponding to the circumferential angle A (slightly less than 90° in this embodiment) (see Figure 12B).
突状体46は、環状体45から突出するように設けられているもので、中空鋼管10の内周壁10iに沿って周方向に動くことにより、内周壁10iに付着した土をいわば削ぎ落とすスクレーパーのような動作をするように構成されている。これをふまえ、本実施形態の突状体46は、中空鋼管10の中心軸10Cの軸方向に沿って上下に延びるように構成されていて、その上下方向の長さに、円周角度Aに対応する周方向の移動長さを掛け合わせた面積に相当するぶん、内周壁10iに付着した土を削ぎ落とすことが可能である。このような突状体46の個数はとくに限定されない。本実施形態では、環状体45に対し、4つの突状体46を等間隔(90°おき)に配置している(図12A、図12B参照)。 The protrusions 46 are arranged to protrude from the annular body 45 and are configured to move circumferentially along the inner wall 10i of the hollow steel pipe 10, acting like a scraper to scrape off soil adhering to the inner wall 10i. Based on this, the protrusions 46 of this embodiment are configured to extend vertically along the axial direction of the central axis 10C of the hollow steel pipe 10, and are capable of scraping off soil adhering to the inner wall 10i by an area equivalent to the product of their vertical length and the circumferential movement length corresponding to the circumferential angle A. The number of such protrusions 46 is not particularly limited. In this embodiment, four protrusions 46 are arranged at equal intervals (every 90°) on the annular body 45 (see Figures 12A and 12B).
このように構成された供回り抑制機構42を含む付着抑制機構40は、当該中空鋼管10を地盤Gに貫入させる等の際、中空鋼管10の内部に土が付着したりこびりついたりしてしまうのを抑制し、縁切り効果が十分に発揮されうる状態にする。しかも、本実施形態の供回り抑制機構42では、突起体44、環状体45、突状体46によって一体的に構成された部材が中空鋼管10に対して円周角度Aに相当するぶん、長孔からなる開孔43に沿って周方向に相対回転することができるため、外側に張り出した突起体44が土に刺さった状態で、中空鋼管10が正逆転した際に回らない状態を維持して管内の土や埋め戻し材Bをほぐす。また、中空鋼管10の内周壁10iに沿って相対的に動く突状体46が、内周壁10iに付着した土をいわば削ぎ落とすようにも機能する。かかる付着抑制機構40を有する中空鋼管10によれば、(1)既存杭Pの引き抜き時、当該中空鋼管10と既存杭Pとの間の土を十分にほぐし、(2)埋め戻し材Bの投入時、当該中空鋼管10内に残った土が蓋になって埋め戻し材Bが充填できなくなることがないように土を十分にほぐし、(3)当該中空鋼管10を地盤Gから引き抜く時、充填した埋め戻し材Bをケーシングに詰まらないように十分にほぐし、埋め戻し材Bが中空鋼管と一緒に排出されてしまうのを抑制する、といった機能を十分ならしめることができる。 The adhesion suppression mechanism 40, including the co-rotation suppression mechanism 42 configured in this manner, prevents soil from adhering or sticking to the interior of the hollow steel pipe 10 when the hollow steel pipe 10 is inserted into ground G, thereby enabling the edge-cutting effect to be fully realized. Furthermore, in the co-rotation suppression mechanism 42 of this embodiment, the integrally formed member consisting of the protrusion 44, annular body 45, and protruding body 46 can rotate circumferentially relative to the hollow steel pipe 10 along the elongated opening 43 by an amount corresponding to the circumferential angle A. Therefore, when the hollow steel pipe 10 rotates forward or backward, the protrusion 44 protruding outward remains stuck in the soil, thereby loosening the soil and backfill material B inside the pipe. Furthermore, the protrusion 46, which moves relatively along the inner peripheral wall 10i of the hollow steel pipe 10, also functions to scrape off soil adhering to the inner peripheral wall 10i. A hollow steel pipe 10 equipped with such an adhesion suppression mechanism 40 can fully perform the following functions: (1) When the existing pile P is pulled out, the soil between the hollow steel pipe 10 and the existing pile P is sufficiently loosened; (2) When the backfill material B is introduced, the soil is sufficiently loosened so that the soil remaining inside the hollow steel pipe 10 does not act as a lid, preventing the backfill material B from being filled; and (3) When the hollow steel pipe 10 is pulled out of the ground G, the filled backfill material B is sufficiently loosened so that it does not clog the casing, preventing the backfill material B from being discharged along with the hollow steel pipe.
なお、本実施形態のごとく中空鋼管10が複数のケーシングで構成されている場合、付着抑制機構40を、少なくとも最下段に位置するケーシング(本実施形態の場合であれば、下ケーシング11)に設けていれば、とくに土のつまりが保持やすい中空鋼管10の先端側のつまりを抑制することが可能である。付着抑制機構40は、少なくとも中空鋼管10の下方にあればよい。ケーシングの場合であれば、付着抑制機構40は当該ケーシングの最下段にあればよい。中空鋼管10(またはそれを構成する部材であるケーシング)に、突部41と供回り抑制機構42が両方備わっていてもよい。 When the hollow steel pipe 10 is made up of multiple casings, as in this embodiment, providing the adhesion prevention mechanism 40 in at least the lowest casing (in this embodiment, the lower casing 11) makes it possible to prevent clogging at the tip end of the hollow steel pipe 10, where soil is particularly likely to clog. The adhesion prevention mechanism 40 needs to be located at least below the hollow steel pipe 10. In the case of a casing, the adhesion prevention mechanism 40 needs to be located in the lowest casing. The hollow steel pipe 10 (or the casing that constitutes it) may be provided with both the protrusion 41 and the co-rotation prevention mechanism 42.
[埋め戻し材充填後の中空鋼管の撤去方法]
上記したように、地盤Gから既存杭Pを引き抜いたら、中空鋼管10を地盤G中に残した状態で埋め戻し材Bを埋め戻し、周辺地盤の緩みを防止する工程を経るのであるが、埋め戻し後、中空鋼管10を引き抜いて撤去する際、中空鋼管10内の土が共上がりしてしまい、落ちていかないことがある。このような現象が生じると、掘削孔の中に土を十分に充填するまでに至らず、中空の箇所が生じる可能性がある。以上を鑑み、本実施形態では、以下に説明するごとき手段を採用してこのような可能性が生じないようにする(図13等参照)。
[Method for removing hollow steel pipes after filling with backfill material]
As described above, after the existing pile P is pulled out of the ground G, the hollow steel pipe 10 is left in the ground G, and backfilling material B is used to prevent loosening of the surrounding ground. However, when the hollow steel pipe 10 is pulled out and removed after backfilling, the soil inside the hollow steel pipe 10 may rise up and not fall down. If this phenomenon occurs, there is a possibility that the excavated hole will not be filled with enough soil, resulting in a hollow space. In view of the above, in this embodiment, the following means are adopted to prevent this possibility (see FIG. 13, etc.).
すなわち、中空鋼管10を構成するケーシング11(12,13)の周面孔20にいわゆる「かんざし」(鉄棒)51を差して突き抜けた状態とし、当該かんざし51の両端部を地盤G上に直接置き、あるいは船(土台)52の上に載せて、当該ケーシング11(12,13)を吊るした状態(あずけた状態)とする係止具50を採用する(図13参照)。あるいは、かんざし51を用いる代わり、船52に掛けたワイヤー53を周面孔20に通し、ケーシング11(12,13)を吊るした状態としてもよい(図14参照)。 That is, a so-called "kanzashi" (iron rod) 51 is inserted through the peripheral hole 20 of the casing 11 (12, 13) that constitutes the hollow steel pipe 10, and both ends of the kanzashi 51 are placed directly on the ground G or on a boat (foundation) 52, using a fastening device 50 to hang (rest) the casing 11 (12, 13) (see Figure 13). Alternatively, instead of using the kanzashi 51, a wire 53 attached to the boat 52 can be passed through the peripheral hole 20 to hang the casing 11 (12, 13) (see Figure 14).
このようなかんざし51やワイヤー53を使ってケーシング11(12,13)を一時的に保持するようにした手段を利用しつつ、段階的に(たとえば数十センチレベルで)、中空鋼管10内に埋め戻し材Bを投入する動作と、ケーシング11(12,13)を引き上げる動作を繰り返すことで中空鋼管10内に土が詰まるのを抑制する。 By using such a means as a pin 51 or wire 53 to temporarily hold the casing 11 (12, 13), and repeating the steps of gradually (for example, at the level of several tens of centimeters) pouring backfill material B into the hollow steel pipe 10 and then pulling up the casing 11 (12, 13), soil clogging inside the hollow steel pipe 10 is prevented.
このような手段により中空鋼管10内に土が詰まるのを抑制するにあたっては、下記のごとき装置ないしは手段を併用してより効果的に抑制できるようにしてもよい。
・ケーシング11(12,13)内に上方からロッド54を押し込む(図14参照)。
・ケーシング11(12,13)内の突起をなくし、抵抗がかからないようにする。すなわち、ケーシング11(12,13)内に掘削中に土をほぐす目的で爪やヨーカン(直方体の鉄片)等を取り付ける場合があるが、これらが埋め戻しの際は逆に抵抗となってしまい、土が詰まってしまう状況を鑑み、これらをなくす。
・埋め戻し材Bとして、より詰まりにくい材料を採用する。
・ケーシング11(12,13)の管内に地上からエアーもしくは水等を送り込んで圧力をかけ、土の詰まりを下方へ落とす(図15参照)。
・ケーシング11(12,13)の周面にエアーもしくは水等の噴出孔19を設け、縁切り用のエアー等の噴出管59を用いてエアー噴出孔19からエアー等を噴出する(図16A、図16B参照)。なお、とくに図示してはいないが、さらに厚いケーシング11(12,13)の厚み部分を通過するように噴出管(噴出通路)を形成してもよい。
When using such means to prevent soil from clogging the hollow steel pipe 10, the following devices or means may be used in combination to more effectively prevent clogging.
The rod 54 is pushed into the casing 11 (12, 13) from above (see FIG. 14).
- Protrusions inside the casing 11 (12, 13) are eliminated to prevent resistance. In other words, while nails or iron bars (rectangular pieces of iron) are sometimes attached to the casing 11 (12, 13) to loosen the soil during excavation, these can actually create resistance when backfilling, causing the soil to clog, so these are eliminated.
- Use a material that is less likely to clog as backfill material B.
- Air or water is pumped into the pipes of the casing 11 (12, 13) from above ground to apply pressure and drop the soil clog downward (see Figure 15).
Air or water outlets 19 are provided on the peripheral surface of the casing 11 (12, 13), and air or water is ejected from the air outlets 19 using an air or water ejection pipe 59 for edge cutting (see FIGS. 16A and 16B). Although not shown, an ejection pipe (ejection passage) may be formed so as to pass through the thicker portion of the casing 11 (12, 13).
なお、上記のごとくかんざし51やワイヤー53を使ってケーシング11(12,13)を一時的に吊るした状態とする場合を考慮すると、周面孔20を、当該ケーシング11(12,13)のうち上側(鉛直上方)となる部分に設けていてもよい。 In addition, if the casing 11 (12, 13) is temporarily suspended using the hairpin 51 or wire 53 as described above, the peripheral hole 20 may be provided in the upper (vertically upward) part of the casing 11 (12, 13).
[鉛直性の確保、杭頭の確認(導入管)]
従前、鋼管杭の打設時、振れ止めが付いた施工機を用い、振れ止めで当該鋼管杭の鉛直性を保つようにすることがある。しかし、中空鋼管10(を構成するケーシング11,12,13)を対象とする場合、とくに大口径である場合、ケーシングに対して振れ止めをすることが難しい場合がある。
[Ensuring verticality, checking the pile head (inlet pipe)]
Conventionally, when driving steel pipe piles, a construction machine equipped with a vibration damper is used to keep the steel pipe pile vertical. However, when the hollow steel pipe 10 (the casings 11, 12, 13 that constitute it) is the target, it can be difficult to damp the casing, especially when the pipe has a large diameter.
また、既存杭Pを撤去するにあたっては、(1)地盤中での既存杭Pの鉛直状態が不明である、(2)中空鋼管(を構成するケーシング)を貫入させた後、既存杭と中空鋼管(を構成するケーシング)とが鉛直であるかどうかを確認できない、(3)鉛直状態を維持しないで打設すると中空鋼管が既存杭に干渉してしまい、場合によっては既存杭をねじ切ってしまう、といった課題がある。 Furthermore, when removing the existing pile P, there are several issues: (1) it is unknown whether the existing pile P is in a vertical position in the ground; (2) after the hollow steel pipe (and its casing) has been driven in, it is not possible to confirm whether the existing pile and the hollow steel pipe (and its casing) are vertical; and (3) if the hollow steel pipe is driven in without maintaining a vertical position, it will interfere with the existing pile and, in some cases, twist off the existing pile.
この点、本実施形態では、既存杭Pの周囲に中空鋼管10を打設して貫入させる際に、当該中空鋼管10の打設時の鉛直性を維持する導入部材60を利用し、上記のごとき課題を解決できるようにする(図17参照)。このような導入部材60を利用することで、杭心(既存杭Pの中心軸Pc)に対して中空鋼管10を偏りなく施工できる。 In this regard, in this embodiment, when driving and penetrating the hollow steel pipe 10 around the existing pile P, an introduction member 60 is used to maintain the verticality of the hollow steel pipe 10 during installation, thereby solving the above-mentioned problem (see Figure 17). By using such an introduction member 60, the hollow steel pipe 10 can be installed evenly relative to the pile center (the central axis Pc of the existing pile P).
本実施形態の導入部材60は、中空鋼管10の内径よりも小さく、既存杭Pの外径よりも大きい管状体で構成されていて、中空鋼管10の内周壁10iに沿って配置される(図17参照)。導入部材60は、中空鋼管10の内周に沿って配置され、中空鋼管10の内径よりも小さく、既存杭の外径よりも大きい鉄筋籠で構成されていてもよい。これらのような導入部材60によれば、中空鋼管10の鉛直性を維持できる。なお、これとは異なる構成の導入部材、たとえば、少なくとも上方側の一部(あるいは全部)の内径がケーシング11(12,13)の外径よりも大きい導入部材60を採用することもできる。 The introduction member 60 of this embodiment is composed of a tubular body that is smaller than the inner diameter of the hollow steel pipe 10 and larger than the outer diameter of the existing pile P, and is arranged along the inner wall 10i of the hollow steel pipe 10 (see Figure 17). The introduction member 60 may also be composed of a rebar cage that is arranged along the inner circumference of the hollow steel pipe 10 and is smaller than the inner diameter of the hollow steel pipe 10 and larger than the outer diameter of the existing pile. Such an introduction member 60 allows the hollow steel pipe 10 to maintain its verticality. However, introduction members with different configurations, such as an introduction member 60 in which the inner diameter of at least a portion (or all) of the upper side is larger than the outer diameter of the casing 11 (12, 13), can also be used.
導入部材60の材料は特に限定されない。本実施形態では鋼製の管状体の導入部材60を採用している。導入部材60は、剛性が高い材料で構成されている方がより鉛直性を保ちやすい。 There are no particular restrictions on the material of the introduction member 60. In this embodiment, a steel tubular introduction member 60 is used. The introduction member 60 is more likely to maintain its verticality if it is made of a highly rigid material.
また、本実施形態の導入部材60は、中空であって、当該導入部材60の内周に既存杭Pの杭頭に保持される、例えばスリーブ状あるいは皿状などに形成された保持部材61を有している。導入部材60の先端の一部が既存杭Pの杭頭に保持されることで鉛直性を維持することができるようになる。 In addition, the introduction member 60 of this embodiment is hollow and has a holding member 61 formed, for example, in the shape of a sleeve or a dish, on the inner periphery of the introduction member 60, which is held by the head of the existing pile P. By holding a portion of the tip of the introduction member 60 in the head of the existing pile P, it is possible to maintain verticality.
また、本実施形態の導入部材60は、既存杭Pの周囲の土を掘削し、掘削された土に差し込む差し込み部62を有している。このような差し込み部62を利用して導入部材60を地盤Gに差し込むことで、仮に既存杭Pが斜めになっていたとしても、当該既存杭Pに対して平行になるよう中空鋼管10を誘導することができる。 In addition, the introduction member 60 of this embodiment has an insertion portion 62 that is inserted into the excavated soil after excavating the soil around the existing pile P. By using this insertion portion 62 to insert the introduction member 60 into the ground G, the hollow steel pipe 10 can be guided so that it is parallel to the existing pile P, even if the existing pile P is at an angle.
導入部材60は、中空鋼管10を打設する際に既存杭Pと当該中空鋼管10との間に配置された状態で、当該該導入部材60の上部が地上まで延びているように構成されていてもよい。杭頭確認後に掘削した土を埋め戻し施工した際、杭頭に刺した鉄筋棒84がはっきりわからなくなり杭頭を再確認できなくなると地下にある杭頭を確実に確認し続けることができなくなるのに対し、このような導入部材60によれば既存杭Pがどこにあるか容易に確認できる。 The introduction member 60 may be configured so that its upper portion extends above ground when it is positioned between the existing pile P and the hollow steel pipe 10 when the hollow steel pipe 10 is driven into place. When the excavated soil is backfilled after the pile head has been confirmed, the reinforcing rod 84 inserted into the pile head may become unclear, making it impossible to reconfirm the pile head and making it impossible to reliably continue to confirm the pile head underground. However, with this type of introduction member 60, the location of the existing pile P can be easily confirmed.
すなわち、本発明の一態様は、
(1)既存杭をはじめとする、地盤に埋設された既設構造物の周囲に中空鋼管を打設(貫入)する際に、前記中空鋼管の打設時の鉛直性を維持する導入部材。
(2)前記導入部材は、前記中空鋼管の内径よりも小さく、前記既設構造物の外径よりも大きい管状体で構成されていて、前記中空鋼管の内周に沿って配置される、(1)に記載の導入部材。
(3)前記管状体は鋼製である、(2)に記載の導入部材。
(4)前記中空鋼管の内周に沿って配置され、前記中空鋼管の内径よりも小さく、前記既設構造物の外径よりも大きい鉄筋籠で構成されている、(1)に記載の導入部材。
(5)中空であって、当該導入部材の内周に前記既設構造物の頭部に保持される保持部材を有する、(2)~(4)のいずれか一つに記載の導入部材。
(6)前記既設構造物の周囲の土を掘削し、掘削された土に差し込む差し込み部を有する、(1)~(5)のいずれか一つに記載の導入部材。
(7)前記中空鋼管を打設する際に前記既設構造物と前記中空鋼管との間に配置された状態で、当該導入部材の上部が地上まで延びている、(6)に記載の導入部材。
(8) (1)から(7)のいずれか一つに記載の中空鋼管を使用して、地盤に埋設された既設構造物を引き抜く既設構造物の引き抜き方法。
That is, one aspect of the present invention is
(1) An introduction member that maintains the verticality of a hollow steel pipe when driving (penetrating) the hollow steel pipe around an existing structure buried in the ground, such as an existing pile.
(2) The introduction member described in (1) is composed of a tubular body that is smaller than the inner diameter of the hollow steel pipe and larger than the outer diameter of the existing structure, and is arranged along the inner circumference of the hollow steel pipe.
(3) The introduction member according to (2), wherein the tubular body is made of steel.
(4) The introduction member described in (1) is arranged along the inner circumference of the hollow steel pipe, and is composed of a reinforcing bar cage that is smaller than the inner diameter of the hollow steel pipe and larger than the outer diameter of the existing structure.
(5) An introduction member described in any one of (2) to (4), which is hollow and has a holding member on the inner periphery of the introduction member that is held on the head of the existing structure.
(6) An introduction member described in any one of (1) to (5), which excavates the soil around the existing structure and has an insertion portion that is inserted into the excavated soil.
(7) An introduction member as described in (6), in which the upper part of the introduction member extends to the ground when the introduction member is positioned between the existing structure and the hollow steel pipe when the hollow steel pipe is cast.
(8) A method for extracting an existing structure buried in the ground using the hollow steel pipe described in any one of (1) to (7).
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。たとえば、上述の実施形態では既存杭Pの周囲に中空鋼管10を貫入させる場合について説明したが、既存杭Pは、施工対象現場における地中の既設構造物の一例にすぎない。既存杭の他、直接基礎、柱状改良体等といった既設の各種構造物、別言すれば地中にて障害になりうる物の周囲に中空鋼管10を貫入させる場合においても本発明を適用することが当然に可能である。 The above-described embodiment is one preferred example of the present invention, but is not limited to this and various modifications are possible within the scope of the present invention. For example, the above-described embodiment describes the case where a hollow steel pipe 10 is inserted around an existing pile P, but the existing pile P is merely one example of an existing underground structure at the construction site. Naturally, the present invention can also be applied to cases where a hollow steel pipe 10 is inserted around various existing structures such as spread foundations, columnar improvement bodies, etc., in addition to existing piles; in other words, around objects that may become obstacles underground.
本発明は、中空鋼管およびこれを用いた既設構造物の引き抜き方法に適用して好適である。 The present invention is suitable for use in methods for extracting hollow steel pipes and existing structures that use them.
10…中空鋼管
10C…中心軸
10i…内周壁
10o…外周壁
10S…スパイラル
11…下ケーシング(ケーシング)
11d…溝
11e…ピン孔
12…中ケーシング(ケーシング)
13…上ケーシング(ケーシング)
13b…突起部
16…筒状部
17a…駒
17b…ピン
18a…ボルト
18b…ナット
19…エアー噴出孔
20…周面孔(孔部)
30…蓋部材(土流出入抑止部材)
31…結合ピン
32…ガイド部材
32a…ピン孔
33…係止ピン(係止部材)
36…筒状部
40…付着抑制機構
41…突部
42…供回り抑制機構
43…長孔(開孔)
44…突起体
45…環状体
46…突状体
50…係止具
51…かんざし(鉄棒)
52…船
53…ワイヤー
54…ロッド
59…エアー噴出管
60…導入部材
60u…上部
61…保持部材
62…差し込み部
81…口元管
82…治具
83…ワイヤー
84…鉄筋棒
A…開孔の円周角度
B…埋め戻し材
C…ケーシングの中心軸
D…土
G…地盤
H…杭孔
J…別の孔
P…既存杭(既設構造物)
Pc…杭の中心軸
10... Hollow steel pipe 10C... Center axis 10i... Inner peripheral wall 10o... Outer peripheral wall 10S... Spiral 11... Lower casing (casing)
11d...groove 11e...pin hole 12...intermediate casing (casing)
13...Upper casing (casing)
13b...protrusion portion 16...cylindrical portion 17a...piece 17b...pin 18a...bolt 18b...nut 19...air ejection hole 20...circumferential hole (hole portion)
30... Lid member (soil runoff prevention member)
31... connecting pin 32... guide member 32a... pin hole 33... locking pin (locking member)
36... Cylindrical portion 40... Adhesion prevention mechanism 41... Projection 42... Co-rotation prevention mechanism 43... Long hole (opening)
44... Projection body 45... Ring body 46... Projecting body 50... Locking tool 51... Hairpin (iron bar)
52... Ship 53... Wire 54... Rod 59... Air ejection pipe 60... Introduction member 60u... Upper part 61... Holding member 62... Insertion part 81... Mouth pipe 82... Jig 83... Wire 84... Reinforcement rod A... Circumferential angle of opening B... Backfill material C... Central axis of casing D... Soil G... Ground H... Pile hole J... Another hole P... Existing pile (existing structure)
Pc: central axis of the pile
Claims (6)
前記中空鋼管の内周壁に付着した土及び埋め戻し材を削ぎ落とす付着抑制機構を有し、
前記付着抑制機構は、供回り抑制機構を含み、
前記供回り抑制機構は、当該中空鋼管の外周壁に沿って設けられた開孔と、当該中空鋼管の内側から外側に向かい前記開孔を通じる突起体と、を備え、
前記付着抑制機構は、当該中空鋼管の内側に設けられた環状体と、該環状体に設けられ当該中空鋼管の中心軸方向に延びる突状体と、を備えていて、前記開孔が長孔であり、前記環状体と前記突状体とが前記長孔に沿って当該中空鋼管に対し相対回転可能となっている、中空鋼管。 A hollow steel pipe used to extract an existing structure buried in the ground, such as an existing pile, while it is contained within the hollow steel pipe, and to fill the hollow steel pipe with backfill material after the existing structure has been extracted.
an adhesion suppression mechanism for scraping off soil and backfill material adhering to the inner peripheral wall of the hollow steel pipe;
The adhesion suppression mechanism includes a co-rotation suppression mechanism,
the co-rotation suppression mechanism comprises an opening provided along the outer peripheral wall of the hollow steel pipe, and a protrusion passing through the opening from the inside to the outside of the hollow steel pipe,
The adhesion prevention mechanism comprises a ring-shaped body provided inside the hollow steel pipe and a protrusion-shaped body provided on the ring-shaped body and extending in the central axis direction of the hollow steel pipe, the opening being a long hole, and the ring-shaped body and the protrusion-shaped body are capable of rotating relative to the hollow steel pipe along the long hole .
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