図面 (/)

技術 杭圧入機、杭圧入方法及び杭引抜機

出願人 株式会社技研製作所
発明者 北村精男大野正明青木伸敏
出願日 2015年8月26日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2015-166337
公開日 2017年3月2日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2017-043934
状態 特許登録済
技術分野 杭、矢板の設置・撤去及びそれらの付属品
主要キーワード 可動継手 引抜動作 進ロッド 可動空間 圧入動作 駆動油路 先行段 各押圧部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

既設杭から反力を得て圧入又は引抜するに際して、圧入力又は引抜力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保する。

解決手段

杭圧入引抜機1は、既設杭を把持する第1クランプ装置21aと、既設杭を把持する第2クランプ装置34と、杭を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置25と、第1クランプ装置及び第2クランプ装置に対してチャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置24,32とを備える。チャック装置により把持した杭4bの圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭4cを第1クランプ装置により把持し、前記一方向と異なる他の方向に隣接した既設杭4aを第2クランプ装置により把持した上で、両側に反力をとって杭4bを地盤に圧入する(引抜も可)。

概要

背景

従来、地盤圧入された既設杭上端部を把持するクランプ装置と、を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置と、クランプ装置に対してチャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置と、を備えた杭圧入引抜機が利用されている。この杭圧入引抜機は、チャック装置により把持した杭の圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭をクランプ装置により把持した上で、杭を把持したチャック装置の昇降駆動装置による下降動作と、当該杭を解放したチャック装置の昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該杭を地盤に圧入可能に、杭を把持したチャック装置の昇降駆動装置による上昇動作と、当該杭を解放したチャック装置の昇降駆動装置による下降動作との繰り返しにより、当該杭を地盤から引抜可能に構成されている(例えば非特許文献1)。
従来の杭圧入機においては、前記一方向と異なる他の方向(例えば180度真逆方向)に隣接した既設杭をクランプ装置により把持して、チャック装置で把持した杭を地盤に圧入する際の反力を得るようには構成されていなかった。

特許文献1に記載の杭圧入機にあっては、反力架台を使用する最初段階であって、既設杭はない(既設杭から反力をとらない)状況において、杭チャック前方にオーガ打ち込むが、杭の圧入時は、杭圧入機及び反力架台の移動により、杭チャックに対して反力架台及び既設オーガが一方向に配置される。
特許文献2に記載の杭圧入機にあっては、同じく反力架台を使用する最初段階であって、既設杭はない(既設杭から反力をとらない)状況において、オーガ(堀進ロッド)を地盤に埋設し、埋設したオーガ(堀進ロッド)の傍らに移動させた反力架台とオーガ(堀進ロッド)とを連結して、そのオーガを反力架台のアンカーとし、その後杭圧入を行う。
特許文献3に記載の杭圧入機にあっては、杭の載荷試験であって、杭圧入方法ではないが、杭圧入機の有する載荷試験用のチャック(同文献中符号53)は、圧入完了した杭(同文献中符号PO)の上端をフランジ(同文献中符号54)で支持するものであり、杭の圧入又は引抜時に必要になる杭の側面を外側から押圧して把持して上下位置を変更して掴み替えることができるチャック装置が構成されていない。

概要

既設杭から反力を得て杭を圧入又は引抜するに際して、圧入力又は引抜力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保する。杭圧入引抜機1は、既設杭を把持する第1クランプ装置21aと、既設杭を把持する第2クランプ装置34と、杭を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置25と、第1クランプ装置及び第2クランプ装置に対してチャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置24,32とを備える。チャック装置により把持した杭4bの圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭4cを第1クランプ装置により把持し、前記一方向と異なる他の方向に隣接した既設杭4aを第2クランプ装置により把持した上で、両側に反力をとって杭4bを地盤に圧入する(引抜も可)。

目的

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、既設杭から反力を得て新たな杭を圧入する又は既設杭を引抜くに際して、圧入力又は引抜力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保し、高効率、高精度に杭を圧入施工すること又は高効率に杭を引抜くことを課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

地盤圧入された既設杭上端部を把持する第1クランプ装置と、地盤に圧入された既設杭の上端部を把持する第2クランプ装置又は同上端部に連結可能な連結部と、を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置と、前記第1クランプ装置及び前記第2クランプ装置若しくは前記連結部に対して前記チャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置と、を備え、前記チャック装置により把持した杭の圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭を前記第1クランプ装置により把持するとともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した既設杭を前記第2クランプ装置により把持するか前記連結部を同既設杭に連結した上で、杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作と、当該杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該杭を地盤に圧入可能に構成された杭圧入機

請求項2

前記チャック装置と前記第1クランプ装置とは、互いの相対的な水平面座標上の配置が可変に連結され、前記チャック装置と前記第2クランプ装置又は前記連結部とは、互いの相対的な水平面座標上の配置が可変に連結された請求項1に記載の杭圧入機。

請求項3

前記チャック装置と前記第1クランプ装置との前記した互いの相対的な水平面座標上の配置、前記チャック装置と前記第2クランプ装置又は前記連結部との前記した互いの相対的な水平面座標上の配置のうち、少なくともいずれか一方にはその配置を変更するように動力駆動する駆動装置が設けられた請求項2に記載の杭圧入機。

請求項4

請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載の杭圧入機を用いた杭圧入方法であって、地盤上の所定領域を囲むループ状に杭を配列して施工する際に、そのループ締切杭を前記チャック装置により把持し、当該締切杭の圧入位置に対し一方向に隣接した前記ループを構成する既設杭を前記第1クランプ装置により把持するともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した前記ループを構成する既設杭を前記第2クランプ装置により把持するか前記連結部を同既設杭に連結した上で、当該締切杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作と、当該締切杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該締切杭を地盤に圧入してループを締め切る杭圧入方法。

請求項5

請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載の杭圧入機を用いた杭圧入方法であって、地盤に圧入された先段の杭の上端に後段の杭の下端が接続されて地盤に圧入される連接杭が配列して構成される列を施工する際に、一段の杭を前記チャック装置により把持し、当該一段の杭の圧入位置に対し一方向に隣接した前記列を構成する既設段の杭を前記第1クランプ装置により把持するともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した前記列を構成する既設段の杭を前記第2クランプ装置により把持するか前記連結部を同既設杭に連結した上で、当該一段の杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作と、当該一段の杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該一段の杭を地盤に圧入する杭圧入方法。

請求項6

地盤に圧入された既設杭の上端部を把持するクランプ装置と、地盤の表面に当接する接地部材と、杭を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置と、前記クランプ装置及び前記接地部材に対して前記チャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置と、を備え、引抜対象既設杭に対し一方向に隣接した既設杭を前記クランプ装置により把持するとともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した地盤の表面に前記接地部材を当接した上で、引抜対象既設杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作と、当該引抜対象既設杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作との繰り返しにより、当該杭を地盤から引抜可能に構成された杭引抜機

技術分野

0001

本発明は、地盤圧入する杭圧入機及び杭圧入方法、並びに杭引抜機に関する。

背景技術

0002

従来、地盤に圧入された既設杭上端部を把持するクランプ装置と、杭を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置と、クランプ装置に対してチャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置と、を備えた杭圧入引抜機が利用されている。この杭圧入引抜機は、チャック装置により把持した杭の圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭をクランプ装置により把持した上で、杭を把持したチャック装置の昇降駆動装置による下降動作と、当該杭を解放したチャック装置の昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該杭を地盤に圧入可能に、杭を把持したチャック装置の昇降駆動装置による上昇動作と、当該杭を解放したチャック装置の昇降駆動装置による下降動作との繰り返しにより、当該杭を地盤から引抜可能に構成されている(例えば非特許文献1)。
従来の杭圧入機においては、前記一方向と異なる他の方向(例えば180度真逆方向)に隣接した既設杭をクランプ装置により把持して、チャック装置で把持した杭を地盤に圧入する際の反力を得るようには構成されていなかった。

0003

特許文献1に記載の杭圧入機にあっては、反力架台を使用する最初段階であって、既設杭はない(既設杭から反力をとらない)状況において、杭チャック前方にオーガ打ち込むが、杭の圧入時は、杭圧入機及び反力架台の移動により、杭チャックに対して反力架台及び既設オーガが一方向に配置される。
特許文献2に記載の杭圧入機にあっては、同じく反力架台を使用する最初段階であって、既設杭はない(既設杭から反力をとらない)状況において、オーガ(堀進ロッド)を地盤に埋設し、埋設したオーガ(堀進ロッド)の傍らに移動させた反力架台とオーガ(堀進ロッド)とを連結して、そのオーガを反力架台のアンカーとし、その後杭圧入を行う。
特許文献3に記載の杭圧入機にあっては、杭の載荷試験であって、杭圧入方法ではないが、杭圧入機の有する載荷試験用のチャック(同文献中符号53)は、圧入完了した杭(同文献中符号PO)の上端をフランジ(同文献中符号54)で支持するものであり、杭の圧入又は引抜時に必要になる杭の側面を外側から押圧して把持して上下位置を変更して掴み替えることができるチャック装置が構成されていない。

0004

特開平8−144277号公報
特公平5−30934号公報
特開2003−27518号公報

先行技術

0005

ジャイロプレス工法(http://www.giken.com/files/ja/press-in/Press-in_Gyropress_JPA_ver036ja04.pdf)

発明が解決しようとする課題

0006

従来の杭圧入機にあっては、杭圧入時に、チャック装置により把持した杭の圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭をクランプ装置により把持して反力を得るが、他の方向(特に逆側)に隣接した既設杭などの地盤に対して固定された構造を把持して反力をとることはない。そのため、圧入力と反力とでモーメントが発生することが常である。そのモーメントに耐えるため、杭の圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭及びこれに隣接する既設杭(計3本程度の既設杭)を把持する。
しかし、圧入抵抗が大きく、上記のモーメントが大きくなれば、杭圧入機が後傾することが否めず、その傾斜角によって杭を圧入することが困難となったり、精度よく施工することが困難となったりするという問題がある。傾斜角が限界を超えないために、圧入力を小さく抑えざるを得ない場合が生じるという問題がある。
また、従来の杭圧入引抜機にあっては、杭引抜時に、チャック装置により把持した引抜対象既設杭に対し一方向に隣接した既設杭をクランプ装置により把持して反力を得るが、他の方向(特に逆側)に隣接した地盤の表面に対して反力を作用させることはない。そのため、引抜力と反力とでモーメントが発生し、引抜抵抗が大きく、そのモーメントが大きくなれば、杭圧入機が前傾することが否めず、その傾斜角によって杭を引抜くことが困難となるという問題がある。傾斜角が限界を超えないために、引抜力を小さく抑えざるを得ない場合が生じるという問題がある。

0007

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、既設杭から反力を得て新たな杭を圧入する又は既設杭を引抜くに際して、圧入力又は引抜力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保し、高効率、高精度に杭を圧入施工すること又は高効率に杭を引抜くことを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

以上の課題を解決するための請求項1記載の発明は、地盤に圧入された既設杭の上端部を把持する第1クランプ装置と、
地盤に圧入された既設杭の上端部を把持する第2クランプ装置又は同上端部に連結可能な連結部と、
杭を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置と、
前記第1クランプ装置及び前記第2クランプ装置若しくは前記連結部に対して前記チャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置と、を備え、
前記チャック装置により把持した杭の圧入位置に対し一方向に隣接した既設杭を前記第1クランプ装置により把持するとともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した既設杭を前記第2クランプ装置により把持するか前記連結部を同既設杭に連結した上で、杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作と、当該杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該杭を地盤に圧入可能に構成された杭圧入機である。

0009

請求項2記載の発明は、前記チャック装置と前記第1クランプ装置とは、互いの相対的な水平面座標上の配置が可変に連結され、前記チャック装置と前記第2クランプ装置又は前記連結部とは、互いの相対的な水平面座標上の配置が可変に連結された請求項1に記載の杭圧入機である。

0010

請求項3記載の発明は、前記チャック装置と前記第1クランプ装置との前記した互いの相対的な水平面座標上の配置、前記チャック装置と前記第2クランプ装置又は前記連結部との前記した互いの相対的な水平面座標上の配置のうち、少なくともいずれか一方にはその配置を変更するように動力駆動する駆動装置が設けられた請求項2に記載の杭圧入機である。

0011

請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載の杭圧入機を用いた杭圧入方法であって、
地盤上の所定領域を囲むループ状に杭を配列して施工する際に、そのループ締切杭を前記チャック装置により把持し、当該締切杭の圧入位置に対し一方向に隣接した前記ループを構成する既設杭を前記第1クランプ装置により把持するともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した前記ループを構成する既設杭を前記第2クランプ装置により把持するか前記連結部を同既設杭に連結した上で、当該締切杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作と、当該締切杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該締切杭を地盤に圧入してループを締め切る杭圧入方法である。

0012

請求項5記載の発明は、請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載の杭圧入機を用いた杭圧入方法であって、
地盤に圧入された先段の杭の上端に後段の杭の下端が接続されて地盤に圧入される連接杭が配列して構成される列を施工する際に、一段の杭を前記チャック装置により把持し、当該一段の杭の圧入位置に対し一方向に隣接した前記列を構成する既設段の杭を前記第1クランプ装置により把持するともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した前記列を構成する既設段の杭を前記第2クランプ装置により把持するか前記連結部を同既設杭に連結した上で、当該一段の杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作と、当該一段の杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作との繰り返しにより、当該一段の杭を地盤に圧入する杭圧入方法である。

0013

請求項6記載の発明は、地盤に圧入された既設杭の上端部を把持するクランプ装置と、
地盤の表面に当接する接地部材と、
杭を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持するチャック装置と、
前記クランプ装置及び前記接地部材に対して前記チャック装置を昇降駆動する昇降駆動装置と、を備え、
引抜対象既設杭に対し一方向に隣接した既設杭を前記クランプ装置により把持するとともに、前記一方向と異なる他の方向に隣接した地盤の表面に前記接地部材を当接した上で、引抜対象既設杭を把持した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による上昇動作と、当該引抜対象既設杭を解放した前記チャック装置の前記昇降駆動装置による下降動作との繰り返しにより、当該杭を地盤から引抜可能に構成された杭引抜機である。

発明の効果

0014

本発明の杭圧入機又は杭圧入方法によれば、チャック装置により把持した杭の圧入位置に対して、互いに異なる方向に隣接する既設杭から反力をとるので、圧入力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保し、高効率、高精度に杭を圧入施工することができる。
本発明の杭引抜機によれば、引抜対象既設杭に対して、互いに異なる方向に隣接する位置から反力をとるので、引抜力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保し、高効率に杭を引抜くことができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明の一実施形態に係る杭圧入引抜機の右側面図である。
本発明の一実施形態に係る杭圧入引抜機の平面図である。
本発明の一実施形態に係る杭圧入引抜機の正面図である。
本発明の一実施形態に係る杭圧入引抜機の第2クランプ装置の前後動の様子を示すチャック前方ユニットの右側面図である。
本発明の一実施形態に係る杭圧入引抜機の第2クランプ装置の左右動の様子を示すチャック前方ユニットの正面図である。
本発明の一実施形態に係る杭圧入引抜機のチャック前方に既設杭がない場合の引抜形態の右側面図である。

実施例

0016

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

0017

まず、図1から図5に示した実施形態につき説明する。
本実施形態の杭圧入引抜機1は、従来の杭圧入引抜機2を利用し、従来の杭圧入引抜機2にチャック前方ユニット3を取り付けて構成される。そのため、説明上の前方、後方等の方向は、杭圧入引抜機2を基準に説明する。
杭圧入引抜機2は、従来と同様に、サドル20の下部に設けられた3つの第1クランプ装置21a,21b,21cと、サドル20上を前後動可能に設けられたスライドベース22と、スライドベース22上に旋回可能に立設されたマスト23と、昇降シリンダ装置24と、昇降シリンダ装置24を介してマスト23に支持されたチャック装置25とを備える。
チャック前方ユニット3は、チャック装置25の前端に取り付けられるフレーム31と、昇降シリンダ装置32と、2軸水平可動継手33と、昇降シリンダ装置32及び2軸水平可動継手33を介してフレーム31に支持された第2クランプ装置34とを備える。なお、ジェットリール26,35は流体噴射による補助工法をとるためであって任意である。本実施形態にあっては、ジェットリール26はマスト23上に、ジェットリール35はフレーム31上に固定されている。

0018

チャック装置25の両側に配置される昇降シリンダ装置24,32により、第1クランプ装置21a,21b,21c及び第2クランプ装置34に対してチャック装置25を昇降駆動する昇降駆動装置が構成される。
なお、昇降シリンダ装置32は、昇降シリンダ装置24の駆動油路から分岐した分岐油路32a,32bを接続することで、同調して伸縮するように構成されている。これに拘わらず、昇降シリンダ装置24,32は、互いに独立して動作、出力を制御可能に構成してもよい。

0019

クランプ装置21a,21b,21c,34のそれぞれは、地盤に圧入された既設杭の上端部を把持する機構である。本実施形態では、管状杭4を圧入・引抜する構成を基本に説明する。
クランプ装置21a,21b,21c,34のそれぞれは、管状杭4に挿入され管状杭の内周面に向かって進退し当該内周面を押圧する押圧部材放射状に複数配置して有し、シリンダ装置によって各押圧部材を互いに径方向に離れるように拡開させることで管状杭の上端部を内側から把持する。圧入・引抜する杭が管状でなく、板状の場合は、2つの押圧部材を対向配置して外側から挟持する機構が適用される。
第1クランプ装置21a,21b,21cは、サドル20に対してそれぞれ独立して左右に移動自在である。また、第1クランプ装置21a,21b,21cは、前後の配列ピッチを変えるように、そのうち2つが前後に移動自在である。
第2クランプ装置34は、図4に示すようにフレーム31に対して前後に移動自在であり、図5に示すようにフレーム31に対して左右に移動自在である。これは、2軸水平可動継手33によるものである。2軸水平可動継手33は、前後方向のスライダーと、左右方向のスライダーとを上下に連結して構成されたものである。
なお、2軸水平可動継手33は、昇降シリンダ装置32を介してフレーム31に連結されている。そのため、昇降シリンダ装置32は前後左右に移動しないので、可動部を少なくして、確保すべき可動空間を小さくすることができる。昇降シリンダ装置32を、2軸水平可動継手33を介してフレーム31に連結して実施することも可能である。

0020

チャック装置25は、管状杭4が挿入される開口を有するとともに、当該開口に挿入された管状杭4の外周面に向かって進退し当該外周面を押圧する押圧部材を放射状に複数配置して有し、シリンダ装置によって各押圧部材を互いに径方向に近づくように縮閉させることで管状杭4を外側から把持する。また、チャック装置25は、把持した管状杭4を回転させる機能を有し、杭圧入引抜機1及び杭圧入引抜機2は回転圧入工法回転引抜工法が実施可能である。圧入・引抜する杭が管状でなく、板状の場合は、2つの押圧部材を対向配置して外側から挟持する機構が適用される。いずれにしても、杭を上下に挿通させる開口を有し当該開口に挿通させた杭の側面を外側から押圧して当該杭を把持する機構である。

0021

図1に示すように第1クランプは、本実施形態では3つとされるが、この数に限られない。第1クランプ装置は、前方から第1クランプ装置21a,第1クランプ装置21b,第1クランプ装置21cとする。少なくとも先頭の第1クランプ装置21aを設ける。
第2クランプ装置34は、本実施形態では1つとされるが、この数に限られない。
図1は、一列に配列した杭4a,4b,4c,4d,4eのうち、第2クランプ装置34が杭4aを、一つ飛ばして、第1クランプ装置21aが杭4cを、第1クランプ装置21bが杭4dを、第1クランプ装置21cが杭4eを把持した状態である。
この状態で、チャック装置25が把持した杭4bを、クランプ装置21a,21b,21c,34を介して既設杭である杭4a,4c,4d,4eから反力をとって圧入することができる。
すなわち、圧入動作としては、杭4bを把持したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による下降動作と、当該杭4bを解放したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による上昇動作との繰り返しにより、当該杭4bを地盤に圧入する。上述したように圧入時に杭4bを回転させる工法をとってもよい。

0022

この圧入動作は、チャック装置25により把持した杭4bの圧入位置に対し一方向(図1で後方)に隣接した既設杭4c(,4d,4e)を第1クランプ装置21a(,21b,21c)により把持し、前記一方向と異なる他の方向(図1で前方)に隣接した既設杭4aを第2クランプ装置34により把持した上で、行うこととなる。
したがって、杭4bを下方に押し込む力と、その反力としての既設杭4c,4d,4eを上方に引っ張る力とにより生じるモーメントと、杭4bを下方に押し込む力と、その反力としての既設杭4aを上方に引っ張る力とにより生じるモーメントとが、互いに逆回りであるので、その少なくとも一部が相殺され、従って圧入力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保することができる。このように、圧入力を高められるから高効率に杭を圧入施工することができ、上記モーメントによる傾斜が抑えられるから高精度に杭を圧入施工することができる。

0023

また、杭4bが地盤に圧入された既設杭であれば、これを引抜くことができる。
すなわち、引抜動作としては、杭4bを把持したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による上昇動作と、当該杭4bを解放したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による下降動作との繰り返しにより、当該杭4bを地盤から引抜く。上述したように引抜時に杭4bを回転させる工法をとってもよい。
この引抜動作は、引抜対象となる地盤に圧入された杭4bに対し一方向(図1で後方)に隣接した既設杭4c(,4d,4e)を第1クランプ装置21a(,21b,21c)により把持し、前記一方向と異なる他の方向(図1で前方)に隣接した既設杭4aを第2クランプ装置34により把持した上で、行うこととなる。
したがって、杭4bを上方に引っ張る力と、その反力としての既設杭4c,4d,4eを下方に押し込む力とにより生じるモーメントと、杭4bを上方に引っ張る力と、その反力としての既設杭4aを下方に押し込む力とにより生じるモーメントとが、互いに逆回りであるので、その少なくとも一部が相殺され、従って引抜力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保することができる。このように、引抜力を高められるから高効率に杭を引抜くことができる。

0024

以上のモーメントの相殺を多く得るには、圧入・引抜動作時に第1クランプ装置21a,21b,21cと第2クランプ装置34とがチャック装置25を介して180度真反対に配置されることが好ましい。したがって、水平面座標(図2)上の第1クランプ装置21a,21b,21cとチャック装置25と第2クランプ装置34の配置を、一直線上することが可能にされた杭圧入引抜機1を実施することが好ましい。

0025

以上説明したように、チャック装置25と第1クランプ装置21a,21b,21cとは、互いの相対的な水平面座標(図2)上の配置が可変に連結され、チャック装置25と第2クランプ装置34とは、互いの相対的な水平面座標(図2)上の配置が可変に連結されている。
かかる可変性により、杭4a,4b,4c,4d,4eが一直線上に配置されない場合や、配置ピッチが異なる場合に対応することができるからである。一直線上に配置されない場合や、配置ピッチが異なる場合は、設計上の意図や、施工誤差によって生じうる。
チャック装置25と第1クランプ装置21a,21b,21cとの前記した互いの相対的な水平面座標(図2)上の配置、チャック装置25と第2クランプ装置34との前記した互いの相対的な水平面座標(図2)上の配置のうち、少なくともいずれか一方にはその配置を変更するように動力駆動する駆動装置が設けられる。双方ともに設けることが好ましい。本実施形態の場合、前者は、従来の杭圧入引抜機2に備わったもので構成しており、後者は省略している。しかし、2軸水平可動継手33に前後方向のシリンダ装置と、左右方向のシリンダ装置を付設すれば構成可能である。また、2台の杭圧入引抜機2を対向配置し、チャック装置25を共有した構成でも実施可能である。

0026

(具体的な適用例)
以上の杭圧入引抜機1は、具体的にはループの締切杭を施工する場合、連接杭の二段目以降を施工する場合に適用し得る。以下に、これらを例として杭圧入引抜機1の作業動作を説明する。

0027

(ループの締切杭の施工)
ループの締切杭を施工する場合につき説明する。
ここでいうループとは、地盤上の所定領域を囲むループ状に杭を配列して施工する際のループであり、ループの締切杭とは、その一本で当該ループが締め切られる(閉じられる)杭である。そのループの締切杭を図1に示す杭4bとして説明することができる。
すなわち、締切杭4bをチャック装置25により把持し、当該締切杭4bの圧入位置に対し一方向(図1で後方)に隣接したループを構成する既設杭4c(,4d,4e)を第1クランプ装置21a(,21b,21c)により把持し、前記一方向と異なる他の方向(図1で前方)に隣接したループを構成する既設杭4aを第2クランプ装置34により把持した上で、当該締切杭4bを把持したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による下降動作と、当該締切杭4bを解放したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による上昇動作との繰り返しにより、当該締切杭4bを地盤に圧入してループを締め切る。

0028

ループ締切に至るまでの過程を説明すると、以下の通りである。
まず、地盤上に設置された反力架台を第1クランプ装置21a,21b,21cで把持した従来の杭圧入引抜機2により、杭4aを圧入施工し、次に杭4zを圧入施工し、さらにその先(図1で前方へ)杭を施工してループ状に回って来て杭4e、次に杭4d、次に杭4cを圧入施工する。
次に、チャック装置25により締切杭4bを把持し、第2クランプ装置34により既設杭4aを把持し、締切杭4bの圧入を開始する。この圧入開始時には、未だ先頭の第1クランプ装置21aが締切杭4bから2つ前の杭4dを把持した状態である。杭圧入引抜機2を支持できる程度以上に締切杭4bを圧入したら、そのままチャック装置で締切杭4bを把持した状態で、第1クランプ装置21a,21b,21cの把持解除、サドル20の上昇、サドル20の前進、サドル20の下降、第1クランプ装置21a,21b,21cの再把持に過程により、既設の管状杭4c,4d,4eを第1クランプ装置21a,21b,21cで把持する図1の状態とする。さらに締切杭4bの圧入動作を続行する。以上のようにして締切杭4bの両側で反力をとった締切杭4bの圧入を実施する。
以上のサドル20の上昇、前進、下降の過程において締切杭4bのみならず、既設杭4aをも把持しているので、杭圧入引抜機2を支持する高い支持力が得られ、締切杭4bの圧入開始から比較的早期に前進動作が可能である。

0029

(連接杭の二段目以降の施工)
次に、連接杭の二段目以降を施工する場合につき説明する。ここで連接杭とは、先に地盤に圧入される杭(先段の杭)の上端と、後に地盤に圧入される杭(後段の杭)の下端とを継手によって中心軸を一致させて長手方向に接続した構造である。段数は2段以上である。地盤に圧入された先段の杭の上端に後段の杭の下端が接続されて地盤に圧入される連接杭が配列して構成される列を施工する際に、この連接杭の二段目以降を施工することに、杭圧入引抜機1を適用することができる。
すなわち、図1において杭4bを2段目以降の一段の杭(最先行段ではない杭)として、一段の杭4bをチャック装置25により把持し、当該一段の杭4bの圧入位置に対し一方向(図1で後方)に隣接した前記列を構成する既設段の杭4c(,4d,4e)を第1クランプ装置21a(,21b,21c)により把持し、前記一方向と異なる他の方向(図1で前方)に隣接した前記列を構成する既設段の杭4aを第2クランプ装置34により把持した上で、当該一段の杭4bを把持したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による下降動作と、当該一段の杭4bを解放したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による上昇動作との繰り返しにより、当該一段の杭4bを図示しない先行段の杭に継ぎ足して地盤に圧入する。

0030

その後、チャック装置25及び第2クランプ装置34の把持を解除して、チャック装置25が既設段の杭4aの上方に配置されるように、スライドベース22の動作によりマスト24を前進させれば、杭4aに対しても同様に後段の杭の圧入施工を行うことができる。その際、杭4aの前方の杭4zを第2クランプ装置34が把持し、最初は杭4c,4d,4eを第1クランプ装置21a,21b,21cにより把持した状態で杭4aに対する継ぎ足し杭の圧入を行うが、杭圧入引抜機2を支持できる程度以上にその継ぎ足し杭を圧入したら、そのままチャック装置25で当該継ぎ足し杭を把持し、第2クランプ装置34で杭4zを把持した態で、第1クランプ装置21a,21b,21cの把持解除、サドル20の上昇、サドル20の前進、サドル20の下降、第1クランプ装置21a,21b,21cの再把持に過程により、既設の管状杭4b,4c,4dを第1クランプ装置21a,21b,21cで把持する状態まで、杭圧入引抜機2を前進させることができる。以後、同様に杭圧入引抜機1は自走して連接杭による列を構築することができる。
以上のサドル20の上昇、前進、下降の過程において継ぎ足し杭のみならず、既設杭4zをも把持しているので、杭圧入引抜機2を支持する高い支持力が得られ、継ぎ足し杭の圧入開始から比較的早期に前進動作が可能である。

0031

以上の実施形態にあっては、チャック装置の一方の側にクランプ装置を3つ、反対側にクランプ装置を1つ配置したが、チャック装置の一方の側にクランプ装置を1つ、反対側にクランプ装置を1つ配置した構成、チャック装置の一方の側にクランプ装置を2つ、反対側にクランプ装置を2つ配置した構成、チャック装置の一方の側にクランプ装置を2つ、反対側にクランプ装置を1つ配置した構成、その他の数の組み合わせで実施してもよい。
以上の実施形態にあっては、第2クランプ装置34がその動作により既設杭の上端部を把持することで、既設杭の上端部とチャック装置25とを昇降シリンダ装置32及び2軸水平可動継手33を介して連結した。これに拘わらず、既設杭の上端部とチャック装置25とを昇降シリンダ装置32(適用する場合さらに2軸水平可動継手33)を介して連結できればよいので、第2クランプ装置34に代えて連結部を昇降シリンダ装置32の下端に支持し、この連結部を溶接等により既設杭の上端部に固定することで、杭圧入時の反力に耐えるように連結してもよい。その連結部の構成としては、既設杭の上端に載置される適度な寸法の板部材を有するものが好ましい。この板部材を昇降シリンダ装置32の下端にヒンジ連結しておく。この板部材と既設杭の上端とを溶接等により互いに固定することで、既設杭の上端部とチャック装置25とを昇降シリンダ装置32を介して連結することができる。その溶接部を切断することで、連結解除することができる。

0032

チャック前方に既設杭がない場合は、図6に示すような形態を実施する。すなわち、図6に示すように杭圧入引抜機1Bは、上記第2クランプ装置34に代えて接地部材36を昇降シリンダ装置32の下端に支持し、この接地部材36の下面を地盤Gの表面に当接することで、杭引抜時の反力をチャック装置25の前方側に作用させる。
接地部材36は、板状の本体を有し、昇降シリンダ装置32の下端にヒンジ連結される。なお、接地部材36を上記連結部と兼用とすれば、圧入時と引抜時とで換装する手間が省ける。
接地部材36を適用した杭圧入引抜機1Bによる引抜動作としては、杭4bを把持したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による上昇動作と、当該杭4bを解放したチャック装置25の昇降駆動装置(24,32)による下降動作との繰り返しにより、当該杭4bを地盤から引抜く。上述したように引抜時に杭4bを回転させる工法をとってもよい。
この引抜動作は、引抜対象となる地盤に圧入された杭4bに対し一方向(図6で後方)に隣接した既設杭4c(,4d,4e)を第1クランプ装置21a(,21b,21c)により把持し、前記一方向と異なる他の方向(図6で前方)に隣接した地盤Gの表面に接地部材36を当接した上で、行うこととなる。
したがって、杭4bを上方に引っ張る力と、その反力としての既設杭4c,4d,4eを下方に押し込む力とにより生じるモーメントと、杭4bを上方に引っ張る力と、その反力としての接地部材36により地盤Gの表面を下方に押す力とにより生じるモーメントとが、互いに逆回りであるので、その少なくとも一部が相殺され、従って引抜力と反力とで生じ得るモーメントを低減しつつ大きな反力を容易に確保することができる。このように、引抜力を高められるから高効率に杭を引抜くことができる。
以上の杭圧入引抜機1Bにより、杭4bを引抜く前に杭圧入引抜機2を後退動作させてクランプ装置21aで杭4dを把持する状態とした後、杭4bを引抜き、その後は、杭4cの前方側に杭な無くなるので、同様にクランプ装置21a,21b,21cと、接地部材36とで反力を作用させて杭4cの引抜を行うことができる。以下、同様に順次後退しつつ引抜を行うことができる。

0033

1杭圧入引抜機(本発明)
2 杭圧入引抜機(従来技術部分)
3チャック前方ユニット
4 管状杭
21a,21b,21c 第1クランプ装置
24,32昇降シリンダ装置(昇降駆動装置)
25チャック装置
31フレーム
33 2軸水平可動継手
34 第2クランプ装置

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 日本車輌製造株式会社の「 杭打機」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】小型でありながら、より長尺なリーダによる施工の求めにも対応可能なリーダ支持構造を備えた杭打機を提供する。【解決手段】リーダ部材を多数で構成した長尺仕様と少数で構成した短尺仕様とにリーダ15を組... 詳細

  • 株式会社フジタの「 撹拌装置および杭埋設孔の地盤改良方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】埋設杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良し、施工コストの低減を図る。【解決手段】制動羽根78が粘性が高い堆積土砂中に位置するときに、回転速度が速い複数の第2回転羽根62と、回転... 詳細

  • 金属工具株式会社の「 ケーシング保護ビット」が 公開されました。( 2020/10/22)

    【課題】カッタービットと併用してケーシングチューブに装着することで当該カッタービットの摩耗や欠損を防ぐケーシング保護ビットを提供する。【解決手段】本発明は、ケーシングチューブに装着されるケーシング保護... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ