JP2016180278A - 杭打ち防音具及び杭打ち施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単管パイプその他の棒状部材を打ち込む際の打撃に基づく騒音対策として用いる杭打ち防音具の提供。【解決手段】単管パイプ（棒状部材）２に当接する緩衝部材１１と、この緩衝部材１１が内面側に設けられた筒状のケース体であって、その内側寸法が可変であるように構成された筒状ケース体１２と、緩衝部材１１を単管パイプ２に対して加圧して密着させる締付部材１５と、杭打ち防音具１を手で支えて持つための把持部１４と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、単管パイプその他の棒状部材を打ち込む際の防音として用いる杭打ち防音具及びこれを用いた施工方法に関する。

建築工事や土木工事等においては、目的の構造物そのものの一部として、又は、目的の構造物の構築の前提となる足場や型枠を形成するために、各種の棒状の部材を地面等に打ち込む作業（杭打ち作業）が多数発生する。
このような杭打ち作業は、機械・人力を問わず、基本的に打撃によって打ちこむものであり、その打撃に基づく騒音が発生する。
特に、足場やコンクリートの型枠を構築する際に使用する単管パイプは、パイプの肉厚がそれほど厚くないため、打撃を受けると振動し易く、この振動に基づく騒音が大きくなる傾向にある。
このような杭打ち作業の防音技術として、防音機能を備えた杭打ち機（防音機能付ドロップハンマ装置）が特許文献１によって開示されている。
また、単管パイプの転動防止や防音に関する技術（単管パイプ用防音具）が特許文献２によって開示されている。

特開平７−２３８５４２ 特開平７−２９２７９８

杭打ち作業の騒音対策としては、Ａ．特許文献１のごとく、杭打ち機自体に防音対策をすること、Ｂ．特許文献２のごとく、棒状部材（単管パイプ等）に対して防音対策をすること、Ｃ．遮音のためにパネル等で囲う等の作業現場に防音対策をすること、がある。
Ａについては、杭打ち機の構造に依存することになるため、ハンマーを用いて人力で作業するような場合等にはそもそも利用できない等、汎用性の面で難がある。また、例えば、防音シートで機械を覆う等、杭打ち機の構造に依存しないようなもので杭打ち機に防音対策をしようとすると、杭打ち機の操作性や作業性に問題が生じてしまう。Ｃについては、設置コスト（費用及び手間）が高くなる点で不利である。
ＡやＣに対し、Ｂについては、杭打ち機に対する依存等は無く、設置コストも低減できる可能性があるが、特許文献２で開示される技術は、単管パイプの転動防止と、投げられた時や落下時に発生する騒音の防止を目的としたものであり、杭打ち作業時の打撃に基づく騒音対策としては不十分であると考えられる。また、多様なサイズの単管パイプ等に汎用的に利用できるものではなかった。

本発明は、上記の点に鑑み、単管パイプその他の棒状部材を打ち込む際の打撃に基づく騒音対策として用いる杭打ち防音具を提供することを目的とする。

（構成１）
打ちこまれる棒状部材に当接する緩衝部材と、当該緩衝部材を前記棒状部材に対して加圧して密着させる締付部材と、を備えることを特徴とする杭打ち防音具。

（構成２）
前記緩衝部材が内面側に設けられた筒状のケース体であって、その内側寸法が可変であるように構成された筒状ケース体を備え、前記締付部材は、前記筒状ケース体の内側寸法を狭めるように締付力を与えることを特徴とする構成１に記載の杭打ち防音具。

（構成３）
前記筒状ケース体が、ヒンジによって開閉可能に接合された複数の分割ケース部材によって構成され、当該ヒンジによる開閉に対して、前記締付部材が閉方向に締付力を与えることを特徴とする構成２に記載の杭打ち防音具。

（構成４）
前記筒状ケース体が、ヒンジによって開閉可能に接合された２つの分割ケース部材によって構成され、前記締付部材が、第１の分割ケース部材のヒンジで接合されていない側において備えられる弾性体を備えた係合部と、第２の分割ケース部材のヒンジで接合されていない側において備えられる前記係合部と係合する被係合部と、によって構成されることを特徴とする構成３に記載の杭打ち防音具。

（構成５）
把持部を備えることを特徴とする構成１から構成４の何れかに記載の杭打ち防音具。

（構成６）
構成１から構成５の何れかに記載の杭打ち防音具を、棒状部材の打ち込み打撃面側である上端付近に取り付け、当該杭打ち防音具が取り付けられた棒状部材を打撃によって打ちこむことを特徴とする杭打ち施工方法。

本発明の杭打ち防音具によれば、締付部材によって緩衝部材が棒状部材（単管パイプ等）に密着させられるため、棒状部材（単管パイプ等）を打ち込む際の打撃に基づく騒音を効果的に抑止することができる。

本発明に係る実施形態の杭打ち防音具を示す斜視図 本発明に係る実施形態の杭打ち防音具を、単管パイプに取り付けた状態を示す斜視図 本発明に係る実施形態の杭打ち防音具を、単管パイプに取り付ける工程を説明する図 本発明に係る実施形態の杭打ち防音具の防音効果の実験結果を示すグラフ

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。

図１は、本実施形態の杭打ち防音具１を示す斜視図であり、図２は杭打ち防音具１を単管パイプに取り付けた状態を示す斜視図である。
図１、２に示されるように、本実施形態の杭打ち防音具１は、単管パイプ（打ちこまれる棒状部材）２に当接する緩衝部材１１と、この緩衝部材１１が内面側に設けられた筒状のケース体であって、その内側寸法が可変であるように構成された筒状ケース体１２と、緩衝部材１１を単管パイプ２に対して加圧して密着させる締付部材１５と、杭打ち防音具１を手で支えて持つための把持部１４と、を備える。

筒状ケース体１２は、円筒（パイプ）を縦に２分割したような形状である分割ケース部材１２Ａ（第１の分割ケース部材）と分割ケース部材１２Ｂ（第２の分割ケース部材）が、ヒンジ１３によって開閉可能に接合されることによって構成される。

締付部材１５は、分割ケース部材１２Ａ（第１の分割ケース部材）のヒンジ１３で接合されていない側において備えられる弾性体１５Ａ１を備えた係合部１５Ａと、分割ケース部材１２Ｂ（第２の分割ケース部材）のヒンジ１３で接合されていない側において備えられる被係合部１５Ｂと、によって構成される。
係合部１５Ａは、分割ケース部材１２Ａに一端を接続される弾性体１５Ａ１と、当該弾性体１５Ａ１の他端に接続されるクランプフック１５Ａ２とによって構成される。クランプフック１５Ａ２には、取っ手１５Ａ２１と係合穴１５Ａ２２が形成される。
係合部１５Ａの分割ケース部材１２Ａへの接続（即ち、弾性体１５Ａ１の一端と分割ケース部材１２Ａとの接続）は、分割ケース部材１２Ａに固定されるプレート１６に形成されたダボ１６２に対して回動可能にネジ留めされることによって行われる。なお、分割ケース部材１２Ａへのプレート１６の固定は溶接等によって行われ、本実施形態では補強プレート１６１を用いて相互に溶接することで強度を高めている。
被係合部１５Ｂは、分割ケース部材１２Ｂに固定されるＬ字プレート１７に対して固定される突起状の部材であり、係合部１５Ａに設けられる係合穴１５Ａ２２と係合するものである。なお、各部材の固定は溶接等による。
図２等に示されるように、プレート１６と、Ｌ字プレート１７の被係合部１５Ｂが形成される面とは、ヒンジ１３によって開閉可能に構成される筒状ケース体１２を閉じた状態において、略同一直線状となるような位置に配される。
筒状ケース体１２を閉じさせようとする状態において、係合部１５Ａに設けられる係合穴１５Ａ２２を被係合部１５Ｂに係合させることにより生じる弾性体１５Ａ１の弾性力によって、筒状ケース体１２の内側寸法を狭めるように締付力が付与される。即ち、ヒンジによる開閉に対して、締付部材１５が閉方向に締付力を与えるものであり、これによって緩衝部材１１が単管パイプ２に対して加圧・密着させられる。
なお、弾性体１５Ａ１は、緩衝部材１１と単管パイプ２の密着性、作業性等を勘案して適切な弾性力（バネ力）を有するものが選定される。即ち、バネ力が弱過ぎると緩衝部材１１と単管パイプ２の密着性が弱く、防音効果が小さくなり、また、打撃振動により、杭打ち防音具１がズレ落ちることがあるため好ましくない。一方、バネ力が強過ぎると、杭打ち防音具１の着脱が困難となり、作業性が悪くなる。従って、これらのトレードオフを考慮して適切なバネ力の弾性体が選定される。

緩衝部材１１は、本実施形態においては略棒状に形成した制振ゴムを４本用いるものを例としており、分割ケース部材１２Ａの両側の内面部分と、分割ケース部材１２Ｂの両側の内面部分において、上下寸法が分割ケース部材１２Ａ、Ｂと略同一となるように配される。

把持部１４は、Ｌ字プレート１７の被係合部１５Ｂが形成される面とは別の面に溶接等により接合される棒状の部材であり、これにより杭打ち防音具１を片手で支えて持つことができる。

以上の構成を有する本実施形態の杭打ち防音具１を、単管パイプ２に対して取り付ける工程について、図３を参照しつつ説明する。

先ず、筒状ケース体１２を開いた状態にて、把持部１４を片手で持つことで杭打ち防音具１を支えつつ、単管パイプ２を筒状ケース体１２の内部に導入する（図３（ａ））。この際、単管パイプ２に対して、把持部１４が固定されている分割ケース部材１２Ｂの内側を押し付けるようにすると、次の取り付け工程の作業性がよい。

次に、係合部１５Ａの取っ手１５Ａ２１をもう一方の手で持って弾性体１５Ａ１の弾性力に抗して引張り（図３（ｂ））、係合部１５Ａに設けられる係合穴１５Ａ２２を被係合部１５Ｂに係合させる。これにより、杭打ち防音具１が単管パイプ２に対して取り付けられる（図３（ｃ））。なお、取り外し作業についても同様に、把持部１４を片手で持ち、他方の手で取っ手１５Ａ２１を引っ張って係合部１５Ａを被係合部１５Ｂから外すだけである。このように、本実施形態の杭打ち防音具１によれば、非常に作業性よくかつ簡便に取り付け／取り外しすることができる。

＜比較実験＞
本実施形態の杭打ち防音具１を用いることによる、杭打ち機用いて単管パイプを打ち込む際に発生する打撃音の軽減効果を実作業により検証した。

テスト条件は下記の通りである。
杭打ち機 ：油圧ハンド杭打ち機（機械質量：24.5ｋｇ、打撃数：1080bpm、打撃エネルギー：84Ｊ）
パイプ ：単管パイプ（φ48.6×ｔ2.3×L1500）、単管キャップを使用。
測定方法 ：７ｍ地点での騒音レベル測定（３秒平均値を１０回測定）。
なお、打ち込みテストは、地中１０ｃｍの深さに鉄板を埋め込み、単管パイプがそれ以上打ち込めない状態での騒音を確認するものとした。即ち、地中１０ｃｍの深さで単管パイプの下端が鉄板に突きあたり、地上に単管パイプが１４０ｃｍ露呈した状態で、上端部に杭打ち機を取り付けて打撃を行うものとした。

本実施形態の杭打ち防音具１の取り付け位置を、単管パイプの上端部であって、杭打ち機の取り付け位置の直ぐ下としたもの（クランプ位置「上」）と、杭打ち機の取り付け位置の１５ｃｍ下としたもの（クランプ位置「下」）、について、本実施形態の杭打ち防音具１を使用しなかった場合との騒音レベル差を結果として表１に示した。即ち、騒音レベル差が大きい程、杭打ち防音具１による防音効果が大きいことを示している。

表１に示されるように、杭打ち機の取り付け位置の直ぐ下を取り付け位置した場合において、４ｄＢの防音効果が確認できた。一方、杭打ち機の取り付け位置の１５ｃｍ下を取り付け位置とした場合には、３．５ｄＢの防音効果であった。

上記結果から、杭打ち防音具１を、打ち込み打撃面側である上端付近に取り付けることがより有効である。通常、杭打ち機を単管パイプ等に取り付ける場合、所定の取り付け代が必要であるため、杭打ち機を使用する場合には、機種に応じた取り付け代分だけ、パイプの上端から下がった位置に杭打ち防音具１を取り付けるとよい。

図４には、クランプ位置を「上」とした条件にて杭打ち防音具１を使用した場合と、杭打ち防音具１を使用しなかった場合の騒音レベル差を、周波数特性としてグラフ化したものを示した。即ち、騒音レベル差が大きい程（グラフで上に行くほど）、杭打ち防音具１による防音効果が大きいことを示している。
同グラフに示されるように、人間の聴覚感度の高い周波数帯域である２〜４ｋＨｚ付近の音に対して、最大で８ｄＢ、平均で６ｄＢの低減が確認できた。
従って、本実施形態の杭打ち防音具１は、騒音により人間が感じる不快感をより有効に抑止することができる。

以上のごとく、本実施形態の杭打ち防音具１によれば、締付部材１５によって緩衝部材１１が単管パイプ２に密着させられるため、単管パイプ２を打ち込む際の打撃に基づく騒音を効果的に抑止することができる。
また、脱着構造は簡易的な引っ掛け式とし工具を必要としない為、打込み本数が多い現場でも容易に使用することができる。
本実施形態の杭打ち防音具１は、簡易的な構造で上記機能を実現しており、低コストである点でも有用である。
加えて、本実施形態の杭打ち防音具１は、ヒンジにより開閉する構成としているため、多様なサイズのパイプ等に対して利用することができ、汎用性が高い。
また、杭打ち作業に用いる杭打ち機の方式や構造の如何に関わらず、且つ、杭打ち作業が機械によって行われるか人力によって行われるかを問わず利用できる面でも汎用性が高い。

なお、本実施形態では、筒状ケース体１２を、基本態様が円筒状のものを例として説明したが、本発明をこれに限るものでなく、例えば、基本態様が四角柱状のものであってもよい。本実施形態では、「打ちこまれる棒状部材」について単管パイプ２を例としているため、円筒状のものが好適であるが、本発明は他の形状の「打ちこまれる棒状部材」にも使用することができ、例えばＨ型鋼を杭として打ち込むような場合には、基本態様が四角柱状のものの方が都合がよい。
また、筒状ケース体１２が、ヒンジによって開閉可能に接合された２つの分割ケース部材によって構成されたものを例としたが、これに限るものではなく、１つ又は複数（３以上）の分割ケース部材にて構成されるものであってよい。
１つの部材とする場合には、例えば伸縮可能な部材（例えばゴムなど）で筒状に形成して、これにパイプを通すことで取り付ける構成としてもよい。この際、「伸縮可能な部材」そのものによって締付け部材としてもよいし、バンドなどで外側から締付けるようにしてもよい。
また、本実施形態では、ヒンジによって開閉可能（筒状ケース体の内側寸法を可変）にするものを例としているが、その他の構成によって筒状ケース体の内側寸法を可変とするものであってよい。例えば筒状ケース体を樹脂等の可撓性材料で形成するようなものであってもよい。

本実施形態では、緩衝部材の例として、略棒状に形成した制振ゴムを４本用い、分割ケース部材１２Ａの両側の内面部分と、分割ケース部材１２Ｂの両側の内面部分において上下寸法を分割ケース部材１２Ａ、Ｂと略同一としたものとしているが、緩衝部材の材料、形状、数等は、適用するものに応じて適宜選択すればよい。緩衝部材の材料としては、ゴム、ウレタン、スポンジ、布、発砲スチロール等が挙げられる。

本実施形態では、金属製の筒状ケース体１２の内側に緩衝部材１１を設けるものを例としているが、筒状ケース体１２と緩衝部材１１が一体的に構成されるものであってもよい。即ち、筒状ケース体そのものが制振ゴムで形成され、緩衝部材として機能するもの等であってもよい。

１．．．杭打ち防音具
１１．．．緩衝部材
１２．．．筒状ケース体
１２Ａ．．．分割ケース部材（第１の分割ケース部材）
１２Ｂ．．．分割ケース部材（第２の分割ケース部材）
１３．．．ヒンジ
１４．．．把持部
１５．．．締付部材
１５Ａ．．．係合部
１５Ａ１．．．弾性体
１５Ａ２．．．クランプフック
１５Ｂ．．．被係合部
２．．．単管パイプ（打ちこまれる棒状部材）

Claims (6)

1. 打ちこまれる棒状部材に当接する緩衝部材と、
   当該緩衝部材を前記棒状部材に対して加圧して密着させる締付部材と、
   を備えることを特徴とする杭打ち防音具。
2. 前記緩衝部材が内面側に設けられた筒状のケース体であって、その内側寸法が可変であるように構成された筒状ケース体を備え、
   前記締付部材は、前記筒状ケース体の内側寸法を狭めるように締付力を与えることを特徴とする請求項１に記載の杭打ち防音具。
3. 前記筒状ケース体が、ヒンジによって開閉可能に接合された複数の分割ケース部材によって構成され、
   当該ヒンジによる開閉に対して、前記締付部材が閉方向に締付力を与えることを特徴とする請求項２に記載の杭打ち防音具。
4. 前記筒状ケース体が、ヒンジによって開閉可能に接合された２つの分割ケース部材によって構成され、
   前記締付部材が、第１の分割ケース部材のヒンジで接合されていない側において備えられる弾性体を備えた係合部と、第２の分割ケース部材のヒンジで接合されていない側において備えられる前記係合部と係合する被係合部と、によって構成される
   ことを特徴とする請求項３に記載の杭打ち防音具。
5. 把持部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の杭打ち防音具。
6. 請求項１から請求項５の何れかに記載の杭打ち防音具を、棒状部材の打ち込み打撃面側である上端付近に取り付け、当該杭打ち防音具が取り付けられた棒状部材を打撃によって打ちこむことを特徴とする杭打ち施工方法。

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