JP2000001851A - 杭圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーシング付きアースオーガで先掘りしなが
ら杭を圧入する杭圧入装置において、杭の圧入作業の作
業時間を短縮する。 【解決手段】 杭圧入装置１０は、油圧シリンダ１５に
より昇降可能で、ケーシング付きアースオーガ１７を掴
むチャック１６を有する。アースオーガ１７には、Ｕ型
の鋼矢板２を掴む杭チャック２１が、油圧シリンダ２０
により昇降自在に設けられている。杭チャック２１に掴
まれた鋼矢板２がアースオーガ１７に沿って配置された
状態で圧入される。また、アースオーガ１７と鋼矢板２
との間にアースオーガ１７や鋼矢板２を支持する部材が
配置されない。従って、鋼矢板２の凹部内の略全域をア
ースオーガ１７が占めるように、大きな径のアースオー
ガ１７を配置できる。これにより、アースオーガ１７の
掘削範囲を広くでき、鋼矢板２の圧入に必要な力を低減
でき、鋼矢板２の圧入の迅速化を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬質地盤において
も矢板等の杭を圧入可能とするために、アースオーガに
よる掘削を併用して杭を圧入する杭圧入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、既設の杭から反力を取って新た
に杭を地盤に圧入する図６に示すような杭圧入装置１が
知られている。この杭圧入装置１は、既に打ち込まれた
杭（Ｕ型の鋼矢板２…）をクランプ３…で掴んで、既設
の鋼矢板２…から反力を取った状態で、チャック４に掴
まれた鋼矢板２を、チャック４を降下させることにより
地盤に圧入するものである。また、図６に示される杭圧
入装置１においては、油圧だけで鋼矢板２を圧入するこ
とが困難な硬質地盤に対しても、鋼矢板２を圧入できる
ように、ケーシング付きアースオーガ５で先掘りしなが
ら、鋼矢板２を圧入できるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記杭圧入
装置においては、チャック内において、Ｕ型の鋼矢板の
凹部内にほぼ入るように、ケーシング付きアースオーガ
が配置されるとともに、アースオーガのケーシングと、
鋼矢板とが挟持された状態となっている。この際に、チ
ャックにおいて鋼矢板を強固に掴むためには、鋼矢板の
凸部側と凹部側とから鋼矢板を挟むように掴むことが好
ましいが、このようにすると、鋼矢板をその凹部側から
掴むための部材が鋼矢板とケーシングとの間に配置され
ることになる。また、アースオーガのケーシングをチャ
ック内で掴む際には、例えば、外周側からケーシングを
掴むことになり、ケーシングの周囲にケーシングを掴む
ための部材が配置されることになる。

【０００４】従って、鋼矢板とアースオーガとを極めて
近接した状態で配置することが困難であり、杭とアース
オーガとが少し離れることにより、アースオーガの先掘
りによる杭の圧入力の低減の効率が悪くなる可能性があ
る。また、鋼矢板の凹部側に鋼矢板を掴むための部材の
一部が配置され、かつ、ケーシングの周囲にケーシング
を掴むための部材が配置されることから、図７に示すよ
うに、Ｕ型の鋼矢板２の凹部ａ内にほぼその全域を占め
るように実線で示されるケーシング６を配置することが
できず、図７に仮想線で示す程度、すなわち、鋼矢板２
の凹部ａよりもかなり小さなの径のケーシング７しか配
置できなかった。このように、鋼矢板２に対してアース
オーガのケーシング７がかなり小さいことから、アース
オーガによって鋼矢板２の下方に先掘りされる部分は、
鋼矢板よりかなり小さなものとなり、アースオーガの掘
削による鋼矢板の圧入力の低減には限界があった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、杭とアースオーガとを極めて近接もしくは接して
配置することが可能で、かつ、杭をＵ型の鋼矢板とした
場合に、Ｕ型の鋼矢板の凹部の略全域を占めるような大
きなケーシングを有するアースオーガを使用可能な杭圧
入装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
杭圧入装置は、杭を地盤に圧入するに際し、ケーシング
付きアースオーガで杭を圧入する部分を掘削して杭を圧
入するものであり、上記アースオーガのケーシングを掴
むチャックと、該チャックを昇降させることにより上記
アースオーガを昇降するオーガ昇降手段とを備えるとと
もに、上記アースオーガに、上記杭に着脱自在に接合さ
れて上記アースオーガに沿って上記杭を支持する杭チャ
ックと、該杭チャックを上記アースオーガに沿って昇降
することにより杭を昇降する杭昇降手段とが設けられて
いることを特徴とする。上記構成によれば、アースオー
ガがそのケーシングをチャックに掴まれることにより支
持され、杭がアースオーガに設けられた杭チャックに掴
まれることで支持されることになる。従って、チャック
内には杭を掴む部材を配置する必要がないので、該部材
によりアースオーガと杭とを近接して配置することが邪
魔されず、アースオーガと杭とをより近接して配置する
ことが可能となる。

【０００７】本発明の請求項２記載の杭圧入装置は、上
記ケーシングの外周面の上記杭に沿った側の反対側に、
上下に沿って略連続して延在する凸部が形成され、上記
チャックが上記ケーシングの凸部を掴むようになってい
ることを特徴とする。上記構成によれば、ケーシングを
杭に沿った側の反対側で掴むことができるので、チャッ
ク内において、杭とケーシングとの間にケーシングを掴
む部材を配置する必要がなく、杭とケーシングとをより
近接した状態、もしくは接した状態とすることが可能と
なる。

【０００８】本発明の請求項３記載の杭圧入装置は、上
記杭がＵ型の鋼矢板とされ、上記ケーシングの径が上記
鋼矢板の凹部の左右幅と略同様の長さを有するものとさ
れ、かつ、上記アースオーガのケーシングの一部が上記
鋼矢板の凹部に入るように、上記鋼矢板が上記杭チャッ
クにより支持されていることを特徴とする。上記構成に
よれば、請求項１記載のように杭とケーシングとの間に
杭を掴む部材が配置されないようにしたり、請求項２記
載のように杭とケーシングとの間にケーシングを掴む部
材が配置されないようにしたりすることで、鋼矢板の凹
部の部分により径の大きなケーシングが配置可能とな
る。すなわち、上記ケーシングの径を上記鋼矢板の凹部
の左右幅と略同様の長さとすることが可能となる。これ
により、ケーシング付きアースオーガにより掘削される
部分の径を大きくすることが可能となるので、鋼矢板を
圧入するのに必要な圧入力が減少する。また、鋼矢板の
圧入に必要な圧入力を減少させることにより、圧入速度
を速くすることができ、圧入作業の作業時間の短縮を図
ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例の杭圧入装置を図面を参照して説明する。図１〜図３
は、この一例の杭圧入装置１０を示すものであり、図４
及び図５は、上記杭圧入装置１０のチャック１６を示す
ものである。図１〜図３に示すように、杭圧入装置１０
は、従来の杭圧入装置と同様に、既設のＵ型の鋼矢板２
…を掴むクランプ１１…（図３に図示）を下部に備えた
サドル１２（図３に図示）と、該サドル１２に対して前
後にスライド移動するスライドベース１３（図３に図
示）と、スライドベース１３上で旋回する旋回部１４
と、旋回部１４の前方において油圧シリンダ１５、１５
により昇降可能なチャック１６と、先掘り用のケーシン
グ付きアースオーガ１７（図１に図示）と、該アースオ
ーガ１７の油圧モータ１８に油圧を供給するホース（図
示略）が巻き取られるリール１９とを備えたものであ
る。

【００１０】上記チャック１６は、旋回部１４の前面に
上下動自在に嵌合した状態とされるとともに、油圧シリ
ンダ１５，１５に取り付けられて、上下に駆動されて昇
降するようになっている。また、上記チャック１６は、
図４及び図５に示すように、従来の鋼矢板２を掴むもの
ではなく、アースオーガ１７の円筒状のケーシング１７
ａを掴むものとなっている。すなわち、チャック１６
は、楕円筒状に形成されて、その内部にアースオーガ１
７のケーシング１７ａと、該ケーシング１７ａに沿った
状態の鋼矢板２とが上下に挿通可能となっている。ま
た、チャック１６には、ケーシング１７ａの鋼矢板２に
沿った側面の反対側の側面（外周面）の左右に設けられ
た後述する二本の突条１７ｂ、１７ｂ（凸部）を掴むケ
ーシングチャック部１６ａが設けられている。該ケーシ
ングチャック部１６ａは、図５に示すように、ケーシン
グ１７ａの二本の突条１７ｂ、１７ｂの鋼矢板２側の側
面に当接する当接部１６ｂ、１６ｂと、上記突条１７
ｂ、１７ｂの鋼矢板２の反対側の側面を上記当接部１６
ｂ、１６ｂ側に押圧する油圧シリンダ１６ｃ、１６ｃと
を備えたものであり、当接部１６ｂ、１６ｂと、油圧シ
リンダ１６ｃ、１６ｃとでケーシング１７ａの突条１７
ｂ、１７ｂを挟持するようになっている。すなわち、ケ
ーシング１７ａは、鋼矢板２に沿った側面の反対側の側
面において、チャック１６のケーシングチャック部１６
ａに掴まれるようになっており、ケーシング１７ａと圧
入すべき鋼矢板２との間に、ケーシング１７ａを掴むの
に関連する部材が配置されないようになっている。

【００１１】また、チャック１６内においては、ケーシ
ングチャック部１６ａに掴まれたケーシング１７ａのケ
ーシングチャック部１６ａの反対側に鋼矢板２が配置さ
れるとともに、鋼矢板２の凹部内にケーシング１７ａの
略半分が入った状態となるようにケーシング１７ａに沿
って鋼矢板２が配置される。また、チャック１６におい
ては、鋼矢板２が挿通される部分のケーシング１７ａの
反対側に後述するアースオーガ１７の杭チャック２１及
び油圧シリンダ２０が挿入される空間があけられてい
る。図１に示すように、上記アースオーガ１７には、円
筒状のケーシング１７ａが備えられるとともに、ケーシ
ング１７ａ内に、先端にビットを有するとともに外周に
沿って上下に螺旋状に設けられたスクリューを有するス
クリューロッド１７ｅが、上記油圧モータ１８により回
転可能に設けられている。また、ケーシング１７ａの上
端部には、掘削土砂を排土するための排土部１７ｆが設
けられ、該排土部１７ｆに排土用の管１７ｇ（一部を図
示）が接続されている。また、ケーシング１７ａの表面
には、図５に示すように、上下に、２本の上記突条１７
ｂ…が形成されている。上記突条１７ｂ、１７ｂは、上
述のようにチャック１６に固定されるものであるととも
に、チャック１６に固定されることでアースオーガ１７
の掘削時にケーシング１７ａの回転を阻止するものであ
る。

【００１２】また、アースオーガ１７のケーシング１７
ａの上端部には、上記排土部１７ｆの反対側の側面に杭
昇降手段となる油圧シリンダ２０と、該油圧シリンダ２
０の先端部に設けられた杭チャック２１とが設けられて
いる。上記油圧シリンダ２０は、その後端部をケーシン
グ１７ａに連結され、上下に伸縮可能な状態となってい
る。そして、油圧シリンダ２０の前端部に杭チャック２
１が取り付けられている。上記杭チャック２１は、鋼矢
板２の上端部を掴んで、ケーシング１７ａに沿った状態
に支持するものである。なお、杭チャック２１は、例え
ば、図示しない油圧シリンダと固定部材とを有し、該固
定部材と油圧シリンダとの間に鋼矢板２の上端部を挟ん
で、上記油圧シリンダの押圧力により鋼矢板２を挟持す
るものであるが、杭チャック２１は、基本的に鋼矢板２
に着脱自在に接合できるものならば良い。

【００１３】そして、杭チャック２１は、鋼矢板２をケ
ーシング１７ａに沿って掴むことにより、図５に示すよ
うに鋼矢板２の凹部内にケーシング１７ａのほぼ半分が
入った状態で、ケーシング１７ａに沿って鋼矢板２を配
置できるようになっている。なお、上述のようにチャッ
ク１６内においては、ケーシング１７ａが、鋼矢板２の
反対側で掴まれているので、ケーシング１７ａと鋼矢板
２との間にケーシング１７ａを保持する部材が配置され
ることがないとともに、鋼矢板２は、ケーシング１７ａ
の上端部に設けられた杭チャック２１により上端部を掴
まれているので、鋼矢板２とケーシング１７ａとの間
に、杭チャック２１を保持する部材がほぼ配置されない
状態となっている。従って、圧入すべき鋼矢板２とアー
スオーガ１７のケーシング１７ａとの間に、部材が配置
されないので、鋼矢板２とケーシング１７ａとを極めて
近接して配置することができるとともに、鋼矢板２の凹
部のほぼ全域を占めるような径のケーシング１７ａ、す
なわち、鋼矢板２の凹部の左右幅と略同様の径を有する
ケーシング１７ａを用いることができる。なお、図１及
び図４においては、ケーシング１７ａ（アースオーガ１
７）を図示するために、鋼矢板２の左右側縁部を省略し
て鋼矢板２の中央部だけを図示した。

【００１４】次ぎに、以上のような杭圧入装置１０によ
り鋼矢板２を地盤に圧入して矢板壁を形成する方法を説
明する。まず、図３に示すように、杭圧入装置１０は、
既設の鋼矢板２…をクランプ１１…により掴んだ状態
で、図１に示すように、チャック１６において、アース
オーガ１７のケーシング１７ａがケーシングチャック部
１６ａに掴まれた状態とされる。また、アースオーガ１
７の上端部に設けられた杭チャック２１に鋼矢板２の上
端部が掴まれることにより、アースオーガ１７のケーシ
ング１７ａに沿った状態で、鋼矢板２が配置される。そ
して、アースオーガ１７を作動させるとともに、アース
オーガ１７を掴んだ状態のチャック１６を下降させるこ
とにより、アースオーガ１７で先掘りしながら鋼矢板２
を地盤に圧入する。また、この際には、アースオーガ１
７を掴んだチャック１６を下降させてアースオーガ１７
により地盤を掘削するとともに、杭チャック２１を油圧
シリンダ２０によりチャック１６の下降速度とほぼ同じ
上昇速度で上昇させる。このようにすることで、鋼矢板
２がほぼ現状の高さ位置を維持した状態で、アースオー
ガ１７により、鋼矢板２の下端より下方まで先掘りが行
われる。次ぎに、チャック１６を上昇させることによ
り、アースオーガ１７を引き上げるとともに、杭チャッ
ク２１を油圧シリンダ２０により下降させ、鋼矢板２を
地盤に圧入する。

【００１５】この際には、チャック１６の上昇速度より
杭チャック２１の下降速度を速くして、鋼矢板２を実質
的に下降させる。そして、再び、アースオーガ１７を掴
んだチャック１６を下降させてアースオーガ１７により
地盤を掘削するとともに、杭チャック２１を油圧シリン
ダ２０によりチャック１６の下降速度とほぼ同じ上昇速
度で上昇させる。なお、この際には、アースオーガ１７
を先の上昇距離よりも長く下降させて、アースオーガ１
７による掘削部分をさらに下方に進める必要がある。そ
して、以上のような動作を繰り返し行うことにより、順
次、アースオーガで先掘りしながら鋼矢板２を圧入し、
最終的に予め決められた深さまで鋼矢板を圧入する。次
ぎに、杭圧入装置１０のサドル１２に対してスライドベ
ース１３を前方にスライド移動させることにより、チャ
ック１６を次ぎの杭圧入位置に前進させ、チャック１６
に鋼矢板２をセットして、再び、上述のように鋼矢板２
を圧入する。このような鋼矢板２の圧入を繰り返し行う
ことにより、矢板壁を構築することができる。なお、杭
圧入装置１０は、従来の杭圧入装置１０と同様に、鋼矢
板２上を自走可能となっており、順次杭圧入装置１０を
前進させて鋼矢板２を連続して圧入することができる。

【００１６】以上のように、鋼矢板２を圧入した場合に
は、アースオーガ１７で先掘りした後に、アースオーガ
１７を引き上げながら鋼矢板２を圧入するので、アース
オーガ１７を引き上げることにより生じる空間に土砂を
押込みながら鋼矢板２が圧入されることになり、鋼矢板
２の圧入に必要な圧入力を低減できる。また、杭圧入装
置１０は、自身の重量、掴んだ既設の杭の重量及び引抜
抵抗力から反力を取るだけではなく、アースオーガ１７
を引き上げる際のケーシング１７ａの引抜抵抗力からも
反力を取ることができるので、杭圧入時の反力に対して
余裕を持った状態で、杭を圧入することができる。すな
わち、安定した状態で杭を圧入することができる。ま
た、上述のようにアースオーガ１７のケーシング１７ａ
の径が鋼矢板２の凹部の左右幅とほぼ同様の長さとなる
ように、ケーシング１７ａの径が従来に比較して大きく
されているので、鋼矢板２の下端部より下方の部分でア
ースオーガ１７により崩される土砂の範囲が広くなると
ともに、上述のようにアースオーガ１７を引き上げるこ
とにより形成される空間が広くなる。これにより、鋼矢
板２の圧入に必要な圧入力を低減することができる。従
って、鋼矢板２の圧入速度を上げることが可能となり、
鋼矢板２の圧入作業の作業時間を短縮することができ
る。

【００１７】なお、本発明の杭圧入装置は、上記Ｕ型の
鋼矢板２を圧入するものに限られるものではなく、他の
各種杭にも応用することができ、アースオーガ１７に設
けられた杭チャック２１及び油圧シリンダ２０を用いて
各種杭を圧入することができるが、特に、杭の側面にケ
ーシング１７ａが入るような凹部がある杭に好適に応用
することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の杭圧入装置によ
れば、アースオーガがそのケーシングをチャックに掴ま
れることにより支持され、杭がアースオーガに設けられ
た杭チャックに支持されることになる。従って、チャッ
ク内には杭を掴む部材を配置する必要がないので、該部
材によりアースオーガと杭とを近接して配置することが
邪魔されず、アースオーガと杭とをより近接して配置す
ることが可能となる。また、アースオーガがチャックに
掴まれた状態でオーガ昇降手段により昇降可能とされ、
かつ、杭が杭チャックに掴まれた状態でアースオーガに
対して杭昇降手段により昇降可能とされているので、杭
とアースオーガとをそれぞれ別個に昇降させることがで
きる。これにより、アースオーガで杭の下方を先掘りし
た後に、アースオーガを引抜ながら杭を圧入することが
できるので、アースオーガを引き抜くことにより形成さ
れた空間に土砂を押込みながら杭を圧入することができ
るので、杭の圧入に必要な圧入力をさらに低減できると
ともに、アースオーガの引抜抵抗力から反力を取って安
定した状態で杭を圧入できる。

【００１９】本発明の請求項２記載の杭圧入装置によれ
ば、ケーシングを杭に沿った側の反対側で掴むことがで
きるので、チャック内において、杭とケーシングとの間
にケーシングを掴む部材を配置する必要がなく、杭とケ
ーシングとをより近接した状態、もしくは接した状態と
することが可能となる。

【００２０】本発明の請求項３記載の杭圧入装置によれ
ば、請求項１記載のように杭とケーシングとの間に杭を
掴む部材が配置されないようにしたり、請求項２記載の
ように杭とケーシングとの間にケーシングを掴む部材が
配置されないようにしたりすることで、鋼矢板の凹部の
部分により径の大きなケーシングが配置可能となる。す
なわち、上記ケーシングの径を上記鋼矢板の凹部の左右
幅と略同様の長さとすることが可能となる。これによ
り、ケーシング付きアースオーガにより掘削される部分
の径を大きくすることが可能となるので、鋼矢板を圧入
するのに必要な圧入力がさらに減少する。また、鋼矢板
の圧入に必要な圧入力を減少させることにより、圧入速
度を速くすることができ、圧入作業の作業時間の短縮を
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の杭圧入装置を示す
正面図である。

【図２】上記例の杭圧入装置を示す平面図である。

【図３】上記例の杭圧入装置を示す側面図である。

【図４】上記例の杭圧入装置のチャックを示す側断面図
である。

【図５】上記例の杭圧入装置のチャックを示す平面図で
ある。

【図６】従来の杭圧入装置を示す側面図である。

【図７】従来の鋼矢板とアースオーガとの関係を説明す
るための図面である。

【符号の説明】

２ 鋼矢板（杭） １０ 杭圧入装置 １５ 油圧シリンダ（オーガ昇降手段） １６ チャック １６ａ ケーシングチャック部 １７ ケーシング付きアースオーガ １７ａ ケーシング １７ｂ 突条（凸部） ２０ 油圧シリンダ（杭昇降手段） ２１ 杭チャック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭を地盤に圧入するに際し、ケーシング
   付きアースオーガで杭を圧入する部分や圧入部近傍を掘
   削して杭を圧入する杭圧入装置であって、 上記アースオーガのケーシングを掴むチャックと、該チ
   ャックを昇降させることにより上記アースオーガを昇降
   するオーガ昇降手段とを備えるとともに、上記アースオ
   ーガに、上記杭に着脱自在に接合されて上記アースオー
   ガに沿って上記杭を支持する杭チャックと、該杭チャッ
   クを上記アースオーガに沿って昇降することにより杭を
   昇降する杭昇降手段とが設けられていることを特徴とす
   る杭圧入装置。
2. 【請求項２】 上記ケーシングの外周面の上記杭に沿っ
   た側の反対側に、上下に沿って略連続して延在する凸部
   が形成され、 上記チャックが上記ケーシングの凸部を掴むようになっ
   ていることを特徴とする請求項１記載の杭圧入装置。
3. 【請求項３】 上記杭がＵ型の鋼矢板とされ、上記ケー
   シングの径が上記鋼矢板の凹部の左右幅と略同様の長さ
   を有するものとされ、かつ、上記アースオーガのケーシ
   ングの一部が上記鋼矢板の凹部に入るように、上記鋼矢
   板が上記杭チャックにより支持されていることを特徴と
   する請求項１または２記載の杭圧入装置。