JP6410096B2 - 杭保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、既製杭を杭孔に建て込む際に、既製杭を保持するために杭孔開口部に設けられる杭保持装置に関する。

既製杭を敷設する施工現場では、複数の既製杭を溶接継手や無溶接継手等を介して継ぎ足す、いわゆる「継ぎ杭構法」が採用される。すなわち、プレボーリングした杭孔に対して、下杭の頂部を地上に出した状態で保持して、その下杭の頂部上に上杭を吊り込んで双方の杭を順次一体的に略鉛直方向に接合して、杭孔に沈設していく。その作業過程において、下杭の頂部を地上に出した状態で保持するために、従来では、杭孔開口部に保持台を置き、当該保持台に固定したワイヤを既製杭の外周面に巻いて、既製杭を保持する方法が使用されていた。

しかしながら、杭基礎に建てられる建造物の高層化、大型化に伴って既製杭の径が、例えば１２００ｍｍ程度まで大径化し、重量が７０ｔ程度まで重量化することにより、ワイヤによる杭保持では、安全面や施工現場における作業効率等において、各種問題が発生していた。複数の既製杭を継ぎ足して連結させる際に、ワイヤを用いずに上杭と下杭を連結可能とする従来技術について、下杭を保持する杭保持装置を杭孔の開口部に設置する手法が特許文献１、特許文献２で開示されている。これら特許文献に係る従来技術は、何れも既製杭の上端から所定距離に杭孔径内に納まる形状・大きさの係止手段を形成して、当該係止手段を係止可能な保持筒等の保持手段に保持することによって、ワイヤを用いずに上杭と下杭を連結可能としている。

特開２００８−２４８４９３号公報 特許４４３７２３４号公報

既製杭には、ストレート状の通常の丸杭以外に、環状の突起を杭本体の全長に設けた節杭、杭本体の外周面の上端側にテーパ形状の環状凸部を設けたテーパ杭、杭本体の外周面の上端側が拡径された拡頭杭、あるいはその他の特殊形状の環状凸部を設けた杭がある。また、既製杭の杭本体の外径も例えば８００〜１５００ｍｍと幅広い数値範囲のものがある。このように環状凸部の形状や杭本体の外径が異なる既製杭に対して、安定させた状態で鉛直方向に支持するためには、環状凸部の形状や杭本体の外径に適合した杭保持装置を使用することが好ましい。

しかしながら、杭の形状や外径が異なるものに対して、それぞれに適合した杭保持装置を事前に用意するのは、維持・管理する上でコスト的にも労力的にも手間を要する。このため、１台の杭保持装置で異なる環状凸部の形状と杭本体の外径に対応して支持可能とすることが好ましい。また、既製杭のうち、地盤強度が弱い場所や地震が頻繁に発生する場所において大きい支持力を得るために使用される節杭に関しては、依然としてワイヤによる杭保持が行われているのが現状である。特許文献１及び特許文献２の既製杭の埋設方法では、何れもワイヤを使用しないで、複数の既製杭を連結可能としているが、１台の杭保持装置で外径の異なる節杭を含む既製杭に対応して支持可能とすることに課題が残る。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、節杭を含む既製杭の杭本体の杭径に対応して支持可能な、新規かつ改良された杭保持装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、杭本体の外周面に凸状の節部を有する既製杭を杭孔に建て込む際に、前記杭孔の開口部で前記既製杭を略鉛直方向に保持する杭保持装置であって、前記杭本体の前記節部の下部又は前記節部の直下を囲って前記既製杭を保持する略円筒形状の保持筒体と、前記保持筒体の内周側端部に取り付けられ、前記節部に嵌装可能な凹部を有して前記保持筒体の内周面の内径の大きさを調整可能な節受部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、杭保持装置の保持筒体の内周面側に節受部材を取り付けることによって、１台の杭保持装置で節杭を含む既製杭の形状と杭本体の外径に対応して安定支持できる杭径の範囲を拡大できる。

このとき、本発明の一態様では、前記保持筒体の前記内周面は、底部側から頂部側に向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面であることとしてもよい。

このようにすれば、テーパ形状の環状凸部が設けられるテーパ杭の外径が異なっても、１つの杭保持装置で安定した支持が可能となる。

また、本発明の一態様では、その内径方向の厚さが異なる複数の前記節受部材を交換することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることとしてもよい。

このようにすれば、既製杭の杭本体の外径の大きさに適合した厚さを有する節受部材を杭保持装置の保持筒体の内周面側に取り付けることによって、１台の杭保持装置で節杭の杭本体の異なる外径に対応して安定支持できるようになる。

また、本発明の一態様では、前記節受部材と前記保持筒体の前記内周面との間に内径調整部材を着脱することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることとしてもよい。

このようにすれば、既製杭の杭本体の外径の大きさに適合した厚さとなる節受部材を杭保持装置の保持筒体の内周面側に取り付けることによって、１台の杭保持装置で杭本体の異なる外径に対応して安定支持できるようになる。

また、本発明の一態様では、前記保持筒体の前記内周面に取り付ける前記節受部材の鉛直方向における高さ位置を変更することによって、前記内径を調整可能とすることとしてもよい。

このようにすれば、杭保持装置の保持筒体の内周面側のうち、既製杭の杭本体の外径の大きさに適合した内径となる位置に節受部材を取り付けることによって、１台の杭保持装置で杭本体の異なる外径に対応して安定支持できるようになる。

また、本発明の一態様では、前記節受部材の内周側端部に取り付けられ、前記節部に嵌装される凹部を有して前記節受部材の内周面の内径の大きさを調整可能な延設部材を更に備えることとしてもよい。

このようにすれば、節受部材に延設部材を取り付けることによって、更に異なる外径の節杭に対応して安定支持できるようになる。

また、本発明の一態様では、前記節部の前記下部は、前記既製杭の底部側から頂部側へ向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面を有しており、前記節受部材の内側面から外側面までの厚さは、前記節部の前記テーパ面の下端から上端までの長さ以上であることとしてもよい。

このようにすれば、既製杭の荷重による節受部材の変形と節部の破損のリスクを低減できる。

以上説明したように本発明によれば、杭保持装置の保持筒部の内周面側に節受部材を取り付けることによって、１台の杭保持装置で節杭を含む既製杭の杭本体の杭径に対応して安定支持できるようになる。

本発明の一実施形態に係る杭保持装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る杭保持装置の概略構成を示す平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置の一接続部を開放した状態を示す平面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を保持した状態を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る杭保持装置に備わる節受部材の詳細な構成を示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を保持した状態を示す説明図である。 本発明の他の実施形態に係る杭保持装置に備わる節受部材の詳細な構成を示す断面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を保持した状態を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

まず、本発明の一実施形態に係る杭保持装置の構成について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、図２は、既製杭１０を保持している状態の杭保持装置１００の節受部材１１０を通り、かつ、連結部１０６、１０７を回避したＡ−Ａ断面図となっている。

本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００は、杭本体１２の外周面１２ｃに環状凸部として節部１８が設けられる節杭を含む既製杭１０を杭孔５０に建て込む際に、既製杭１０を略鉛直方向に保持するために、杭孔５０の開口部５０ａに設置して使用される。杭保持装置１００は、図１に示すように、既製杭１０の外周面１２ｃの所定の部位に巻着されて、既製杭１０を略鉛直方向に保持する略円筒形状の保持筒体１０２と、当該保持筒体１０２の底部側に設けられ、保持筒体１０２より外径が大きいフランジ部１０４とを備える。本実施形態では、杭保持装置１００は、杭孔５０の開口部５０ａに設置する際に、当該開口部５０ａの周囲に略Ｕ字型の杭受け台６０を設けてから、当該杭受け台６０にフランジ部１０４を載置させて、杭孔５０の開口部５０ａに設置される。

なお、本実施形態では、杭保持装置１００を杭受け台６０に載置するために補助部材としてフランジ部１０４を設けたが、当該補助部材は、フランジ形状に限定されるものではなく、例えば、保持筒体１０２の外周面側に取り付けた縦リブ等でもよい。また、杭孔５０が形成される地盤ＧＮが安定している場合等には、杭受け台６０を置かずに、直接、杭保持装置１００のフランジ部１０４を開口部５０ａに載置してもよい。

保持筒体１０２は、節部１８及びその直下付近を囲うように配設されて、既製杭１０を略鉛直方向に支持する。本実施形態では、図２に示すように、保持筒体１０２の内周面側に底部１０２ｂ側から頂部１０２ａ側に向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面１０２ｃが設けられる。なお、本明細書中で言及する節部１８の「直下」とは、杭本体１２の外周面側に有する節部１８の下側の空間部分を示すものとする。

また、本実施形態では、図２に示すように、保持筒体１０２の内周面となる支持側テーパ面１０２ｃに、当該内周面の内径の大きさを調整可能な円弧状の節受部材１１０が取り付けられる。節受部材１１０には、節杭１２の節部１８を嵌装する凹部１１０ｃが形成されている。凹部１１０ｃは、底部側から頂部側に向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面となっている。

このように、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃに複数の円弧状の節受部材１１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で異なる杭本体１２の外径を有する節杭１０を安定して支持できる。すなわち、杭保持装置１００の保持筒部１０２の内周面側に有する内周側端部に節受部材１１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で節杭１０の杭本体１２の外径に対応して安定支持できる杭径の範囲を拡大できる。

また、保持筒体１０２の内周面側をテーパ面１０２ｃにすることにより、保持筒体１０２と節部１８との間に節受部材１１０を配設するための広い空間を確保することができる。これにより、節受部材１１０の形状のバリエーションを増やせるので、節受部材１１０を節杭１０の重量を効率よく保持筒体１０２に伝達する形状とすることができる。なお、節受部材１１０への節杭１０の重量の伝達に関する詳細な説明については、後述する。

さらに、保持筒体１０２の内周面側に支持側テーパ面１０２ｃが設けられる構成となっているので、保持筒体１０２と節部１８との間に広い空間が存在することとなり、節受部材１１０の着脱が容易となる。例えば、節杭１０と保持筒体１０２との間に節受部材１１０を介在させた状態で節杭１０を支持している状態から、当該節杭１０を解放して杭孔５０内に建て込む際に、節受部材１１０を保持筒体１０２から取り外す必要がある。

本実施形態では、保持筒体１０２は、支持側テーパ面１０２ｃを有する構成となっているため、節受部材１１０を取り外す際に、節杭１０をわずかに持ち上げるだけで節受部材１１０を保持筒体１０２から取り外すことができる。このように、保持筒体１０２の内周面側をテーパ面１０２ｃにすることにより、節杭を建て込む際における作業性が向上する。なお、節受部材１１０の構成及び動作の詳細な説明については、後述する。

次に、本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００の詳細な構成について、図面を使用しながら説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００の概略構成を示す平面図であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００の一接続部を開放した状態を示す平面図である。

本実施形態に係る杭保持装置１００は、図３に示すように、保持筒体１０２は、略円弧形状の曲面板となる保持具片１０３を４つ環状に配列して連結することによって、略円筒形状に構成される。各保持具片１０３は、それぞれの両端部が互いに連結部１０６、１０７を介して、連結されている。

これら連結部１０６、１０７のうち、図３における紙面の左右両端側に有する支持固定用連結部１０６ａ、１０６ｃは、それぞれ回転用固定ピン１０５ａ、１０５ｃで連結されている。すなわち、支持固定用連結部１０６ａは、保持具片１０３ａ、１０３ｂを回転可能に支持している。一方、支持固定用連結部１０６ｃは、保持具片１０３ｃ、１０３ｄを回転可能に支持している。

これに対して、開閉用連結部１０６ｂは、着脱が可能な開閉用脱着ピン１０５ｂで支持されている。このため、開閉用連結部１０６ｂは、開閉用脱着ピン１０５ｂを外すと、図４（Ａ）に示すように、保持具片１０３ｂ、１０３ｃがそれぞれ支持固定用連結部１０６ａ、１０６ｃを中心に回転自在となって、開放されるようになる。すなわち、開閉用連結部１０６ｂは、開閉用脱着ピン１０５ｂの抜き差しによって着脱可能に構成され、既製杭１０に杭保持装置１００を着脱する際には、開閉用脱着ピン１０５ｂを外して、開閉自在となった保持具片１０３ｂ、１０３ｃを動かせる。

一方、開閉用連結部１０６ｂに対向する固定用連結部１０７は、不図示のネジやボルト等の接続部材によって保持具片１０３ａ、１０３ｄを連結している。すなわち、固定用連結部１０７は、通常、保持具片１０３ａ、１０３ｄを連結した状態で固定している。しかしながら、開閉用連結部１０６ｂの開閉用脱着ピン１０５ｂが経年変化や摩耗等により、固定されて外れなくなった場合等の緊急時に杭保持装置１００を既製杭１０から外す際に、固定用連結部１０７のボルト等を外して、図４（Ｂ）に示すように、開閉自在となった保持具片１０３ａ、１０３ｄを動かす。すなわち、固定用連結部１０７は、ボルトやネジの脱着によって着脱可能に構成され、緊急時等における保持筒体１０２の開放手段となる。

このように、本実施形態では、保持筒体１０２を４つの保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを連結部１０６、１０７で連結した構成としているので、保持筒体１０２の開閉が容易に行えるようになり、既製杭１０に保持筒体１０２を装着し易くなる。このため、施工現場における既製杭１０の建て込み作業の効率化が図れる。

また、本実施形態では、保持筒体１０２を４つの保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを連結部１０６、１０７で連結した構成としている。そして、節受部材１１０は、各保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄのうち、互いに対向する配置となる保持具片１０３ａ、１０３ｃに取り付けられ、保持筒体１０２の内径を調整する。

なお、本実施形態では、４つの保持具片１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄから保持筒体１０２が構成されているが、保持具片１０３の数は、４つに限定されず、少なくとも３つ以上の保持具片１０３が環状に配列されて連結される構成となっていればよい。

また、節受部材１１０は、保持具片１０３の数に対応する数としてそれぞれ取り付けることとしても良いし、複数の保持具片１０３に対して１つの節受部材１１０を取り付けることとしても良い。節杭１０を略鉛直方向に安定した状態で支持するためには、節受部材１１０は、保持具片１０３の数に応じて、少なくとも１対が互いに対抗する配置となるように取り付けることが好ましい。なお、節受部材１１０は、脱着作業の容易性を考慮すると円弧状のものを２つ以上準備することが好ましいが、これに限定されるものではなく、リング状のものを１つとしてもよい。

次に、本発明の一実施形態に係る杭保持装置に備わる節受部材の詳細な構成及び動作について、図面を使用しながら説明する。図５（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置で節杭を保持した状態を示す説明図である。

本発明の一実施形態に係る杭保持装置１００は、図５（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、保持筒体１０２の内周面側に節受部材１１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で異なる杭本体１２の外径に対応して、節杭１０を安定して支持可能としたものである。

本実施形態では、節受部材１１０として、その内径方向の厚さが異なる調整部材１１１、１１２が使用される。具体的には、調整部材１１１は、図５（Ａ）に示すように、節部径１２００ｍｍで外径１０００ｍｍの杭本体１２を保持する場合に用いられる。一方、調整部材１１２は、図５（Ｂ）に示すように、調整部材１１１よりも内径方向の厚さが大きい構成となっており、節部径１０００ｍｍで外径８００ｍｍの杭本体１２を保持する場合に用いられる。

これらの調整部材１１１、１１２は、ＳＳ相当の材料から形成され、その外周端部が保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃと略平行な構成となっており、それぞれにテーパ面１１１ａ、１１２ａが形成されている。すなわち、当該調整部材１１１、１１２のテーパ面１１１ａ、１１２ａの径は、保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃの径と略同一となっている。

保持対象となる節杭１０に設けられる節部１８の下部に有するテーパ面１８ｃは、杭本体１２の外周面１２ｃの所定の位置から杭本体１２の上端部を有する方向に一定の割合で拡径して形成されている。すなわち、節部１８の下部は、節杭１０の底部側から頂部側へ向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面１８ｃを有している。

そして、調整部材１１１、１１２は、その内周端部が節部１８の下部のテーパ面１８ｃと略平行な構成となっており、それぞれにテーパ面１１１ｃ、１１２ｃが形成されている。調整部材１１１のテーパ面１１１ｃの径は、杭本体１２の外径１０００ｍｍよりも幾分広くなるように形成されている。一方、調整部材１１２のテーパ面１１２ｃの径は、杭本体１２の外径８００ｍｍよりも幾分広くなるように形成されている。すなわち、調整部材１１１、１１２の各テーパ面１１１ｃ、１１２ｃは、節受部材１１０を保持筒体１０２に取り付けた状態で、それぞれ節部１８のテーパ面１８ｃと略平行な構成となっている。

また、これらの調整部材１１１、１１２は、保持具片１０３（図３参照）のそれぞれの内周面側にボルト１１１ｄやナット等の接続部材で脱着可能となっている。なお、節受部材１１０の取り付け方は、事前にボルト１１１ｄやナット等の接続部材で固定して取り付ける以外に、例えば、杭孔５０の開口部５０ａに設置した保持筒体１０２に節杭１０を降ろす直前に節受部材１１０を差し込むように取り付けてもよい。このように、本実施形態では、厚さの異なる調整部材１１１、１１２を保持筒体１０２の支持側テーパ面１０２ｃにそれぞれ取り付けることによって、保持筒体１０２の内径を縮径する。

節受部材として調整部材１１１、１１２を使用する場合について、以下で具体的な例を用いて説明する。例えば、図５（Ａ）に示すように、節部径１２００ｍｍで外径１０００ｍｍの節杭１０を支持する場合には、調整部材１１１を保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに取り付ける。

また、図５（Ｂ）に示すように、節部径１０００ｍｍで外径８００ｍｍの節杭１０を支持する場合には、調整部材１１２を保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに取り付ける。

このように、保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに調整部材１１１、１１２を着脱可能な構成とすることによって、節部１８のテーパ面１８ｃが調整部材１１１、１１２の内周側に有する凹部であるテーパ面１１１ｃ、１１２ｃに当接される。このため、節部１８の径が異なっても、１つの杭保持装置１００で、これらの節杭１０を安定して支持できるようになる。

また、本実施形態では、その内径方向の厚さが異なる複数の調整部材１１１、１１２を交換することによって、保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃの内径を調整して、かつ節部１８を係止可能としている。すなわち、節杭１０の節部１８の外径の大きさに適合した厚さを有する調整部材１１１、１１２を保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で、これらの節杭１０を安定して支持できる。

なお、節受部材１１０による保持筒体１０２の内径調整方法は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に開示した内容に限定されない。例えば、図５（Ｃ）に示すように、調整部材１１１と保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃとの間に、内径調整部材１２０を設けることによって、保持筒体１０２の内径を調整してもよい。

内径調整部材１２０は、その内周面１２０ｃ及び外周面１２０ａが保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃと略平行な構成となっている。また、内径調整部材１２０は、テーパ面１０２ｃにボルト等で着脱可能な構成となっている。内径調整部材１２０は、所望の内径方向の厚さを有しており、調整部材１１１と併用することにより、保持筒体１０２の内径を、調整部材１１２を用いた場合と同じ長さにすることができる。

具体的には、図５（Ａ）に示すように、外径１０００ｍｍの杭本体１２を支持する状態から、図５（Ｃ）に示すように、外径８００ｍｍの杭本体１２を支持する状態に移行する際に、保持筒体１０２に調整部材１１１を取り付けた状態の内径を２００ｍｍ小さくしなければならない。このような場合に、小さくする内径（２００ｍｍ）の半分の長さである１００ｍｍの厚さの内径調整部材１２０を保持筒体１０２と調整部材１１１との間に介在させる。

このように、内径調整部材１２０を介在させることによって、保持筒体１０２の内径を所望の大きさに調整する。また、内径調整部材１２０は、その内径方向の厚さが略同一の複数の調整部材を介在させることによって、保持筒体１０２の内周面となるテーパ面１０２ｃの内径を所望の大きさに縮径してもよい。

次に、本発明の一実施形態に係る杭保持装置に備わる節受部材の詳細な構成について、図面を使用しながら説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る杭保持装置に備わる節受部材の詳細な構成を示す断面図である。

図６に示すように、節受部材となる調整部材１１１、１１２の内側面となる下面Ｂから外側面となる上面Ｔまでの厚さＨは、節部１８のテーパ面１８ｃの下端から上端までの長さＮ以上である。すなわち、節部１８のテーパ面１８ｃの上端及び下端からそれぞれ下方へ向かって直交する仮想線Ｓ１、Ｓ２を引いた場合に、これら仮想線Ｓ１からＳ２までの厚さ（＝Ｎ）よりも大きくなるように形成される。

節杭１０を保持筒体１０２で支持する際に、節部１８が調整部材１１１、１１２に当接すると、節杭１０の荷重の一部Ｆが調整部材１１１、１１２に作用する。その際に、この荷重の一部Ｆを保持筒体１０２に伝達するためには、調整部材１１１、１１２の厚さＨが少なくとも仮想線Ｓ１からＳ２までの厚さ（＝Ｎ）以上であることが望ましい。このため、本実施形態では、節受部材となる調整部材１１１、１１２の内側面Ｂから外側面Ｔまでの厚さＮは、節部１８のテーパ面１８ｃの下端から上端までの長さ以上としている。

調整部材１１１、１１２の厚さＨが、仮想線Ｓ１からＳ２までの厚さ（＝Ｎ）よりも小さくなると、テーパ面１８ｃを支持する面積が小さくなるため、節部１８が破損するおそれが高くなる。また、節部１８を調整部材１１１、１１２で支持した際に、テーパ面１８ｃと平行な向きに作用する節杭１０の荷重の一部によって調整部材１１１、１１２に作用する曲げ応力によって変形し易くなる。このため、調整部材１１１、１１２は、少なくともテーパ面１８ｃとテーパ面１０２ｃと仮想線Ｓ１と仮想線Ｓ２とから囲まれる範囲で形成されていればよい。なお、本実施形態では、調整部材１１１、１１２は、保持筒体１０２に固定するボルト１１１ｄを挿通させるための延長部１１１ｆ、１１２ｆが設けられる構成となっているが、調整部材１１１、１１２の構成は、これに限定されるものではない。

なお、異なる外径の節杭１０を同一の杭保持装置１００で保持する態様は、前述した一実施形態に限定されない。他の実施態様による杭保持装置２００について、図面を使用しながら説明する。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る杭保持装置でテーパ杭を保持した状態を示す説明図である。

図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、保持筒体１０２の内周面となるテーパ面１０２ｃに対して節受部材１１４の取り付ける位置を変更することによって、テーパ面１０２ｃの内径を調整可能な構成としてもよい。具体的には、外径１２００ｍｍ向けの杭保持装置１００によって、杭本体１２の外径が１０００ｍｍの既製杭１０を支持する場合には、図７（Ａ）に示すように、外径１０００ｍｍの既製杭１０を支持するためのアジャスターとなる節受部材１１４を保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに取り付ける。これに対して、当該杭保持装置１００によって、杭本体１２の外径が１１００ｍｍの既製杭１０を支持する場合に、図７（Ｂ）に示すように、節受部材１１４を保持筒部１０２の頂部側にずらして取り付ける。

このように、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、保持筒体１０２の内周面側に有するテーパ面１０２ｃのうち、杭本体１２の外径の大きさに適合した内径となる位置に節受部材１１４を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で杭本体１２の異なる外径に対応させる。このため、異なる杭径に対応して、節杭１０をがたつかせることなく安定支持できるようになる。

また、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す実施態様では、節受部材１１４の内周面側に形成された凹部１１４ｃであるテーパ面に所定の範囲内のゴム硬度を有するウレタンゴム等からなる緩衝部材１１５が設けられる。異なる節径の節杭１０を用いると、これに伴って杭本体１２及び節部１８の曲率が変化するため、外径１０００ｍｍ用の節受部材１１４で外径１１００ｍｍの節杭１０を支持すると当該節杭１０の外周と節受部材１１４の外周との間に隙間が生じて、節杭１０を支持する際にがたついて不安定になることが懸念される。このため、本実施形態では、節受部材１１４の凹部１１４ｃに緩衝部材１１５を設けることによって、かかる曲率の変化に対応して緩衝部材１１５が節部１８に当接するようにしている。

このため、杭径が異なる節杭１０を支持する場合における節杭１０のがたつきを低減して、定位置における安定した保持が可能となる。特に、緩衝部材１１５のゴム硬度を５０度以上１００度未満の範囲内とすることによって、大径化に伴って重量化し節杭１０を支持する際における節杭１０への衝撃を確実に緩和し、かつ杭径が異なった節杭１０を支持する場合における節杭１０のがたつきを低減して、定位置における安定した保持が可能となる。

緩衝部材１１５は、ゴム硬度が５０度以上１００度未満の材質であればよく、例えば、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム系の材質や、ポリスチレン等の合成樹脂系の材質といった弾性材や緩衝材として使用されるものが適用される。本明細書中における「ゴム硬度」とは、ＩＳＯ７６１９やＪＩＳ_Ｋ_６２５３の規格に基づいたデュロメータを計測器に用いて測定した弾性材や緩衝材の硬度をいう。

また、異なる外径の節杭１０を同一の杭保持装置１００、２００で保持する態様は、前述した各実施形態に限定されない。更に他の実施態様による杭保持装置３００について、図面を使用しながら説明する。図８は、本発明の他の実施形態に係る杭保持装置に備わる節受部材の詳細な構成を示す断面図である。

図８に示すように、本実施形態では、保持筒体１０２ｃに取り付けられた節受部材となる調整部材１１１の内周側端部となるテーパ面１１１ｃに、内径調整部材である延設部材１１６を取り付ける。このように、延設部材１１６を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で異なる杭径の節杭１０を安定して支持できる。

延設部材１１６は、ＳＳ相当の材料から形成され、調整部材１１１のテーパ面１１１ｃにボルト１１６ｄ等の接続部材で脱着可能である。なお、延設部材１１６の取り付け方は、事前にボルト１１６ｄ等の接続部材で固定して取り付ける以外に、例えば、保持筒体１０２に節杭１０を降ろす直前に延設部材１１６を差し込むように取り付けられるようにしてもよい。

延設部材１１６は、その外周端部が調整部材１１１のテーパ面１１１ｃと略平行な構成となっており、テーパ面１１６ａが形成されている。すなわち、延設部材１１６のテーパ面１１６ａの径は、調整部材１１１のテーパ面１１１ｃの径と略同一である。また、延設部材１１６は、その内周端部が節部１８の下部のテーパ面１８ｃと略平行な構成となって、テーパ面１１６ｃが形成されている。そして、延設部材１１６のテーパ面１１６ｃの径は、杭本体１２の外径よりもやや広くなるように形成されている。このように、延設部材１１６を節受部材１１１のテーパ面１１１ｃに取り付けることによって、保持筒体１０２の内径を縮径する。

延設部材１１６を使用する場合について、具体的な例を用いて説明する。例えば、節部径１２００ｍｍで外径１０００ｍｍの節杭１０を支持する場合（図５（Ａ）参照）は、保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに外径１０００ｍｍの節杭支持用の調整部材１１１のみを取り付ける。そして、図８に示すように、節部径１０００ｍｍで外径８００ｍｍの節杭１０を支持する場合には、当該調整部材１１１のテーパ面１１１ｃに延設部材１１６を取り付ける。このようにして、節部径１０００ｍｍで外径８００ｍｍの節杭１０を支持できるようにしている。

なお、前述した各実施形態に係る杭保持装置１００（２００、３００）は、既製杭として杭本体１２の外周面１２ｃに環状凸部として節部１８を有する節杭１０を保持する場合について取り上げているが、杭本体１２の外周面１２ｃに環状凸部として他の形状の既製杭を略鉛直方向に支持することも可能である。

例えば、節受部材１１０（図２参照）を保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃから取り外すことによって、図９（Ａ）に示すように、杭本体２２の外周面側にテーパ面２４を有する環状凸部２８が設けられ、その杭本体２２の外径が１２００ｍｍのテーパ杭２０を支持することができる。

このように、テーパ杭２０を杭保持装置１００で支持する場合に、テーパ面２４と保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃとが互いに対向する構成となっている。このため、杭保持装置１００でテーパ杭２０を支持する際に、支持側テーパ面１０２ｃに対向する杭側テーパ面２４に均等に荷重がかかり易くなる。したがって、大径化に伴い重量化された既製杭１０を杭孔５０に建て込む際に、定位置に安定した状態で支持することが可能になる。

また、図９（Ｂ）に示すように、保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに所望の内径方向の厚さを有する内径調整部材２１０を取り付けることによって、例えば、杭本体２２の外径が１１００ｍｍのテーパ杭２０を支持することができる。

さらに、図９（Ｃ）に示すように、環状凸部として杭本体３２の外周面側に拡頭部３８が設けられた拡頭杭３０を支持する場合に、保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃの頂部側に節受部材３１０をナット等の接続部材で取り付けて、拡頭杭３０を支持することができる。また、保持筒体１０２の内周面側にテーパ面１０２ｃが設けられていることから、節受部材３１０の鉛直方向における設置位置を調整することによって、拡頭杭３０の杭本体３２の外径に対応して、安定した支持が可能となる。

このように、既製杭１０、２０、３０に巻着される杭保持装置１００の保持筒体１０２の内周面側の全周に亘ってテーパ面１０２ｃを設けている。また、保持筒体１０２のテーパ面１０２ｃに節杭１０の節部１８を係止可能な節受部材１１０や、保持筒体１０２の内径を所望の大きさに調整可能な内径調整部材１２０、２１０を取り付けられるようにしている。

このため、既製杭として節杭１０を杭孔５０に建て込むために、保持筒体１０２で略鉛直方向に支持する際に、テーパ面１０２ｃに所望の内径に調整された節受部材１１０を取り付けることによって、従来のようにワイヤを用いずに節杭１０を略鉛直方向に安定させた状態で支持することができる。また、既製杭としてテーパ杭２０を保持筒体１０２で支持する際に、テーパ面１０２ｃに既製杭１０の外周面側に有する環状凸部２８からの荷重が分散されて、均等にかかり易くした上で、所望の大きさの外径に対応したテーパ杭２０の安定した支持が可能となる。

すなわち、大径化、重量化された既製杭１０、２０、３０を杭保持装置１００の保持筒体１０２で支持する際に、定位置での安定した保持状態を維持することができる。換言すると、既製杭１０、２０、３０を杭孔５０に建て込む過程において、杭保持装置１００で既製杭１０、２０、３０を保持する際に、既製杭１０、２０、３０がぶれることなく、より安定した状態で定位置に既製杭１０、２０、３０を略鉛直方向に保持することができる。

このため、従来のように杭の継ぎ足しをする際における杭保持にワイヤを使うことなく、既製杭１０、２０、３０を継ぎ足しながら杭孔５０に建て込む作業の効率が上がると同時に、かかる施工作業における安全性も向上される。また、テーパ杭２０からなる下杭に上杭を継ぎ足して連結する際に、テーパ面２４が設けられる環状凸部２８を備える下杭がテーパ面１０２ｃを備える保持筒体１０２によって定位置に保持されるので、下杭と上杭を精度よく連結できる。

特に、節受部材１１０を保持筒体１０２に着脱可能とすることによって、本来は、大きな支持力を確保するために設けられた節部１８を、杭孔５０に節杭１０を建て込む際における杭保持装置１００による杭保持に利用できるようになる。このため、節杭１０の杭孔５０への建て込みをワイヤレスで行えるようになる。

また、保持筒体１０２の内周面側のテーパ面１０２ｃに内径方向に所望の厚さを有する節受部材１１０を取り付けることによって、節杭１０の杭本体１２の外径に対応でき、また、内径方向に所望の厚さを有する内径調整部材２１０を取り付けることによって、テーパ杭２０の杭本体２２の外径に対応できる。このため、節杭１０やテーパ杭２０ががたつくことなく安定した杭保持が実現されるようになる。

さらに、節受部材１１０や内径調整部材２１０を着脱可能とすることによって、１台の杭保持装置１００で保持対象となる既製杭１０、２０、３０の環状凸部の形状や外径の適用範囲が拡大される。このため、杭の形状や外径が異なるものに対して、それぞれに適合した杭保持装置１００を事前にそれぞれ用意する必要がなくなるので、杭保持装置１００を維持・管理する上でコスト的にも労力的にも手間を低減することができる。

特に、地盤強度が弱い場所や地震が頻繁に発生する場所において大きい支持力を得るために使用される節杭１０を建て込む施工現場では、杭孔５０の深い支持層等では、大きな支持力を確保するために、節杭１０が建て込まれ、その後、地表に近づくにつれて、建て込む既製杭を節杭１０からテーパ杭２０への切替が必要な場合がある。このような場合に、本実施形態の杭保持装置１００を用いて、節受部材１１０や内径調整部材２１０を着脱することによって、１台の杭保持装置１００でこれらの既製杭１０、２０を略鉛直方向に支持できるので、既製杭１０、２０を建て込む際の作業効率が向上する。

その際に、杭径が１０００ｍｍの場合に、テーパ杭２０の環状凸部２８の外周面側に突出する高さが５ｍｍ程度であるのに対して、節杭１０の節部１８の外周面側に突出する高さは、５０ｍｍと環状凸部２８の当該高さよりも格段に大きい値に設計される。このため、節受部材１１０を保持筒体１０２取り付けても、その内側をテーパ杭２０が通り抜けられる程度の大きさの節受部材１１０を取り付けることによって、節受部材１１０を保持筒体１０２に事前に取り付けた状態でテーパ杭２０と節杭１０の継ぎ足し作業が行えるようになる。すなわち、連結させる下杭がテーパ杭２０で上杭が節杭１０の場合において、事前に節受部材１１０を保持筒体１０２に取り付けてから、その後に当該節受部材１１０を取り外す必要がなくなるので、下杭に上杭を継ぎ足す作業の効率が向上する。

また、地盤の支持層では、より大きな先端支持力を確保するために、径の大きな節杭１０を使用し、支持層から地表に至るまでの間には、材料コストを低減した上でワイヤレスでの杭保持による杭の継ぎ足しを可能とするために、径の小さいテーパ杭２０を使用し、地表側では、より耐震性を確保するために、径の大きな節杭２０や拡頭杭３０を使用するような場合でも、節受部材１１０、３１０や内径調整部材２１０を取り付けることによって、１台の杭保持装置１００で杭保持が可能となる。このため、１台の杭保持装置１００でワイヤレスでの杭保持による各種の既製杭１０、２０、３０を継ぎ足しながら、杭孔５０に建て込む作業の効率と安全性を向上させた上で、既製杭１０、２０、３０のトータル材料コストの削減等も実現される。

なお、上記のように本発明の各実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、杭保持装置の構成、動作も本発明の各実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１０ 節杭（既製杭）、１２ 杭本体、１２ａ 頂部、１２ｃ 外周面、１４ テーパ面（杭側テーパ面）、１８ 節部、１８ｃ 下部（テーパ面）、２０ テーパ杭（既製杭）、３０ 拡頭杭（既製杭）、５０ 杭孔、５０ａ 開口部、１００、２００、３００ 杭保持装置、１０２ 保持筒体、１０２ａ 頂部、１０２ｂ 底部、１０２ｃ テーパ面（内周面、内周側端部）、１０３ 保持具片、１０４ フランジ部、１０５ａ、１０５ｃ 回転用固定ピン、１０５ｂ 開閉用脱着ピン、１０６ 連結部、１０６ａ、１０６ｃ 支持固定用連結部、１０６ｂ 開閉用連結部、１０７ 固定用連結部、１０８ 衝撃緩衝部材、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４ 節受部材、１１０ｃ、１１１ｃ、１１２ｃ、１１４ｃ 凹部（内周側端部、テーパ面）、１１５ 緩衝部材、１１６ 延設部材、１２０、２１０ 内径調整部材、１２０ｃ 内周面

Claims (7)

1. 杭本体の外周面に凸状の節部を有する既製杭を杭孔に建て込む際に、前記杭孔の開口部で前記既製杭を略鉛直方向に保持する杭保持装置であって、
   前記杭本体の前記節部の下部又は前記節部の直下を囲って前記既製杭を保持する略円筒形状の保持筒体と、
   前記保持筒体の内周側端部に取り付けられ、前記節部に嵌装可能な凹部を有して前記保持筒体の内周面の内径の大きさを調整可能な節受部材と、を備えることを特徴とする杭保持装置。
2. 前記保持筒体の前記内周面は、底部側から頂部側に向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面であることを特徴とする請求項１に記載の杭保持装置。
3. その内径方向の厚さが異なる複数の前記節受部材を交換することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭保持装置。
4. 前記節受部材と前記保持筒体の前記内周面との間に内径調整部材を着脱することによって、前記保持筒体の前記内周面の前記内径を調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭保持装置。
5. 前記保持筒体の前記内周面に取り付ける前記節受部材の鉛直方向における高さ位置を変更することによって、前記内径を調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭保持装置。
6. 前記節受部材の内周側端部に取り付けられ、前記節部に嵌装される凹部を有して前記節受部材の内周面の内径の大きさを調整可能な延設部材を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の杭保持装置。
7. 前記節部の前記下部は、前記既製杭の底部側から頂部側へ向けて一定の割合で拡径して形成されるテーパ面を有しており、
   前記節受部材の内側面から外側面までの厚さは、前記節部の前記テーパ面の下端から上端までの長さ以上であることを特徴とする請求項６に記載の杭保持装置。

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