JP2000002070A - 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、杭の圧入の迅速化
を図る。 【解決手段】 杭圧入装置は、前後に二つ配置された杭
チャック部２０ａにより二本の杭（鋼矢板２）を並んだ
状態に掴むチャック２０を有する。また、このチャック
２０を昇降する油圧シリンダ１５を有する。チャック２
０には、前後にそれぞれ杭に対応してアースオーガ１７
のケーシング１６を掴む二つのケーシングチャックが備
えられている。また、ケーシングチャックは、それぞれ
チャック２０内で油圧シリンダにより昇降自在となって
いる。従って、一度に二本の杭をそれぞれアースオーガ
１７で先掘りしながら圧入できるようになっており、杭
の圧入作業を迅速化することができる。また、アースオ
ーガを引抜ながらアースオーガの引抜抵抗力から反力を
取って二本の杭をそれぞれ圧入することができる。

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５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５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、硬質地盤に鋼矢板を圧入するために、
ケーシング付きアースオーガで先掘りを行っているとと
もに、上述のような杭圧入装置では、例えば、油圧シリ
ンダで鋼矢板の圧入や、アースオーガの掘削時の降下を
行っている。そして、油圧シリンダは、その一回の動作
による昇降距離があまり長くないので、アースオーガの
掘削時の降下や、鋼矢板の圧入に際しては、油圧シリン
ダを何度も作動させる必要があるとともに、例えば、油
圧シリンダを伸ばした際に、アースオーガの掘削時の降
下や、鋼矢板の圧入が行われるものとすれば、油圧シリ
ンダを縮める間は、待ちの時間となり、油圧シリンダを
繰り返し作動させる度に待ちの時間が生じることにな
る。従って、アースオーガで先掘りしながら鋼矢板を圧
入するのには、時間がかかることになる。

【０００４】また、Ｕ型の鋼矢板を地盤に連続して圧入
することにより矢板壁を構築する場合には、一般的にＵ
型の鋼矢板の突出する側を一本ずつ交互に左右に向ける
ことで、矢板壁が平面視して波状となるようにしてお
り、上記杭圧入装置では、チャックを左右に回転させる
ことにより、鋼矢板の向きを一本ずつ左右に変えられる
ようになっている。また、この際には、アースオーガを
クレーン等で引き上げて、アースオーガがチャックと共
に回転しないようにしている。従って、一本の鋼矢板を
圧入してから次ぎの鋼矢板を圧入するまで、アースオー
ガの吊上げやチャックの回転を行う必要があり、圧入作
業に時間がかかっていた。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、アースオーガによる掘削を併用して杭を圧入する
際に、作業の簡略化及び作業時間の短縮を図れる杭圧入
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、上記杭を連続して複数並べた状態に
掴むチャックと、該チャックを昇降させることにより複
数の上記杭を連続して並べた状態に圧入する杭昇降手段
とが備えられ、かつ、上記アースオーガのケーシングを
掴むケーシングチャックと、該ケーシングチャックを昇
降させることにより、上記杭に沿って上記アースオーガ
の昇降を行うアースオーガ昇降手段とが上記チャックに
掴まれた各杭毎にそれぞれ設けられていることを特徴と
する。上記構成によれば、複数本の杭を同時に圧入する
ことができるので、アースオーガで先掘りしながら杭を
圧入するものとしても、作業時間を短縮することができ
る。

【０００７】本発明の請求項２記載の杭圧入装置は、上
記杭がＵ型の鋼矢板とされ、上記チャックが複数の上記
鋼矢板を並べた状態に掴む際に、並んだ上記鋼矢板の凸
部が交互に左右を向くようにしていることを特徴とす
る。上記構成によれば、鋼矢板をその凸部が交互に左右
を向くように連続して圧入する際に、チャックにおいて
既に、複数本の鋼矢板がその凸部が交互に左右を向くよ
うに掴まれ、この状態で鋼矢板が圧入されるので、鋼矢
板を圧入するたびに、チャックを回転させて次ぎに圧入
する鋼矢板の向きを変える必要がなく、作業時間の短縮
を図ることができる。なお、鋼矢板の凸部が交互に左右
を向くように連続して鋼矢板を圧入する際には、鋼矢板
を偶数本ずつ圧入することが好ましい。

【０００８】本発明の請求項３記載の杭圧入装置は、上
記チャックに掴まれた各杭毎にそれぞれ設けられたケー
シングチャックにケーシングを掴まれることにより、複
数並んだ状態で配置されるアースオーガの回転方向が交
互に逆向きとなっていることを特徴とする。上記構成に
よれば、複数並んで配置されたアースオーガにおいて、
交互に回転方向を逆にすることにより、アースオーガの
回転により生じる反力が相殺されるので、上記反力が杭
の圧入に影響するのを防止できる。

【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２
及び図３ではアースオーガを省略）、図４は、圧入され
るＵ型の鋼矢板２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…を下
部に備えたサドル１２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により昇降可能で、か
つ、鋼矢板２、２を掴むチャック２０と、先掘り用のケ
ーシング付きアースオーガ１７、１７と、該アースオー
ガ１７、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】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１６が備えられるとともに、
ケーシング１６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１７ａ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１６の
上端部には、掘削土砂を排土するための排土部１６ａが
設けられ、該排土部１６ａに排土用の管１６ｂ（上端部
だけを図示）が接続されるようになっている。なお、こ
の一例で用いられる二本のケーシング付きアースオーガ
１７においては、それぞれの油圧モータ１８，１８の回
転方向が逆になっている。

【００１１】上記チャック２０は、図１〜図３に示すよ
うに、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。そ
して、チャック２０は、図１に示すように前部２１と後
部２２とにおいて、それぞれ、鋼矢板２、２と、ケーシ
ング付きアースオーガ１７、１７とを支持できるように
なっている。そして、チャック２０の前部２１と後部２
２とには、それぞれの下部に、鋼矢板２を掴む杭チャッ
ク部２０ａ（図３に外部を図示）が設けられている。該
杭チャック部２０ａは、鋼矢板２を挟持するための油圧
シリンダ（図示略）を備えたものであり、チャック２０
内の図示しない固定部材に鋼矢板２を油圧シリンダが押
し付けることで、鋼矢板２を掴めるようになっている。
従って、二つの杭チャック部２０ａを有するチャック２
０が二本の鋼矢板２、２を掴むことになり、チャック２
０を昇降する油圧シリンダ１５，１５が杭昇降手段とな
る。また、チャック２０においては、図２に示すように
前後に二本連続して並んだ状態に掴まれるＵ型の鋼矢板
２、２の凸部の向きが前後で互いに逆になるようになっ
ている。すなわち、上記チャック２０が複数の上記鋼矢
板２，２を並べた状態に掴む際に、並んだ上記鋼矢板
２，２の凸部が交互に左右を向くようにしている。

【００１２】また、チャック２０の前部２１及び後部２
２には、それぞれ、図２に示すように、上記ケーシング
１６を掴むケーシングチャック２３が設けられるととも
に、ケーシングチャック２３を、チャック２０内で昇降
させる油圧シリンダ２４が設けられている。そして、ケ
ーシングチャック２３には、ケーシング１６を挿通させ
る挿通孔を備えた保持部２３ａと、該保持部２３ａの内
面に向かってケーシング１６の外周面からケーシング１
６を押圧する油圧シリンダ２３ｂとが備えられている。
そして、該保持部２３ａに挿通されたケーシング１６を
ケーシング１６の外側に配置された油圧シリンダ２３ｂ
で、油圧シリンダ２３ｂに略対向する保持部２３ａの内
面に押し付けることで、ケーシング付きアースオーガ１
７をＵ型の鋼矢板２の略凹部内に挟持できるようになっ
ている。

【００１３】また、ケーシングチャック２３は、チャッ
ク２０の内部に上下動自在に嵌合しており、この状態
で、油圧シリンダ２４により昇降できるようになってい
る。また、チャック２０内部には、ケーシングチャック
２３のストロークを検知するストロークセンサ（図示
略）が設けられている。また、上記保持部２３ａの内面
及び油圧シリンダ２３ｂのケーシング１６への当接面に
は、上記ケーシング１６の外面に上下に形成された突条
に対応する溝が形成されており、ケーシング１６の突条
がこれら溝に係合することで、掘削時のケーシング１６
の回転を阻止できるようになっている。また、図３に示
すように、チャック２０の最下部には、上記ケーシング
チャック２３とは別に、ケーシング１６を掴む補助ケー
シングチャック２６が設けられ、該補助ケーシングチャ
ック２６は、ケーシング１６を挟持するための油圧シリ
ンダ（図示略）有するものである。

【００１４】次ぎに、以上のような杭圧入装置により鋼
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１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、新
たに二本の鋼矢板２を一度に圧入することになる。この
際には、二本のアースオーガ１７をチャック２０内の前
後のケーシングチャック２３、２３で掴んだ状態でケー
シングチャック２３、２３をアースオーガ昇降手段であ
る前後の油圧シリンダ２４、２４により下降させること
で、圧入される二本の鋼矢板２、２の下方を先掘りす
る。次ぎに、ケーシング１６，１６を掴んだケーシング
チャック２３を上昇させることによりアースオーガ１
７、１７を引き上げるとともに、鋼矢板２、２を杭チャ
ック部２０ａで掴んだチャック２０を杭昇降手段となる
油圧シリンダ１５，１５で下降させて鋼矢板２、２を圧
入する。

【００１５】これにより、アースオーガ１７、１７を引
き上げることで形成された空間に土砂を押込みながら鋼
矢板２、２が圧入されるので、硬質地盤でも杭を確実に
圧入することができるとともに、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、二本のアースオーガ１７、１７
を引き上げる際のケーシング１６、１６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、この際のケーシング１６，１６の引抜抵抗力は、
ケーシング１６，１６が複数あることによりケーシング
１６を一本だけ引き抜いた場合に比較して大きなものと
なる。

【００１６】従って、既設の杭よりも新たに圧入される
杭に近い位置で大きな反力を取ることができるので、よ
り安定した状態で杭を圧入できる。また、引き抜かれる
ケーシングから十分に反力を取ることができるのなら
ば、既設の杭から取る反力が少なくとも安定して杭を圧
入できるので、例えば、図１に示すように、四つのクラ
ンプ１１…で四本の鋼矢板２…を掴むことにより既設の
杭から反力を取っていたものを、例えば、三つもしくは
二つのクランプ１１…で三本もしくは二本の既設の鋼矢
板２…を掴んで二本もしくは三本の既設の杭から反力を
取るように変更することも可能となる。この際には、ク
ランプ１１…の数を減らすことにより、杭圧入装置の小
型化及び軽量化を図ることができる。また、二本のアー
スオーガ１７，１７による先掘りに際しては、二本のア
ースオーガ１７，１７の回転方向が互いに逆になってい
るので、回転により生じる反力が互いに相殺されること
になり、アースオーガ１７，１７の回転により圧入され
る鋼矢板２，２が、例えば、既設の鋼矢板２…から離れ
るように変位するのを防止することができる。

【００１７】次ぎに、鋼矢板２、２及びアースオーガ１
７、１７を放した状態で、チャック２０を油圧シリンダ
１５，１５により上昇させ、再び、上述のようにアース
オーガ１７、１７を下降させて先掘りを行なった後に、
アースオーガ１７、１７を引き上げながら鋼矢板２、２
を下方に圧入する。そして、以上の動作を繰り返し行う
ことにより、順次鋼矢板２、２を圧入していき、最終的
に鋼矢板２、２を予め決められた深さまで圧入する。こ
れにより二本ずつ鋼矢板２、２が圧入されるので、圧入
作業の迅速化を図ることができる。また、図４に示すよ
うに、二本のＵ型の鋼矢板２，２がその凸部を互いに異
なるように左右に向けているので、二本ずつ鋼矢板２，
２を圧入していくと、交互に凸部の向きを左右に変えた
状態となり、平面視して波状になるように矢板壁が形成
されることになる。従って、一本ずつ鋼矢板２を圧入し
た場合のように、鋼矢板２を一本圧入した後に、次ぎの
鋼矢板２を圧入する際に、鋼矢板２の向きを左右逆にす
るために、チャック２０を１８０度回転させる必要がな
く、また、チャック２０と一体にアースオーガ１７が回
転してしまうのを防止するためにチャック２０からアー
スオーガ１７を引き上げる必要もないので、さらに圧入
作業の迅速化を図ることができる。

【００１８】次ぎに、アースオーガ１７を地盤から引抜
くことになるが、この際には、上記補助ケーシングチャ
ック２６があるので、アースオーガ１７を掴んだ状態の
ケーシングチャック２３を油圧シリンダ２４で上昇さ
せ、次いで、アースオーガ１７のケーシング１６を補助
ケーシングチャック２６で掴み、この状態で、ケーシン
グチャック２３からアースオーガ１７を放して、ケーシ
ングチャック２３を下降させ、再び、ケーシングチャッ
ク２３でアースオーガ１７を掴み、次いで、補助ケーシ
ングチャック２６がアースオーガ１７を放した状態で再
びアースオーガ１７を掴んだケーシングチャック２３を
上昇させる。このような動作を繰り返すことにより、ア
ースオーガを地盤から完全に引抜いた状態とすることが
できる。従って、地盤に支持されていない状態のアース
オーガ１７をケーシングチャック２３から放しても、ア
ースオーガ１７が落ちてしまうことがないので、クレー
ンを使用せずにアースオーガ１７を地盤から引抜くこと
ができる。

【００１９】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２０を次ぎの二本の杭圧入位置に前
進させ、チャック２０に二本の鋼矢板２をセットして、
再び、上述のように二本の鋼矢板２、２を圧入する。そ
して、このような鋼矢板２、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、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。また、言うまでもなく、杭圧入装置
１０においては、チャック２０に一本だけ鋼矢板２をセ
ットして圧入することも可能である。

【００２０】そして、この際には、チャック２０の後部
２２に鋼矢板２をセットするとともに、チャック２０の
前部２１及び後部２２の両方にアースオーガ１７をセッ
トするようにすれば、杭圧入装置１０のチャック２０に
より後部２２で鋼矢板２を圧入するとともに、前部２１
側でアースオーガ１７により地盤の掘削、すなわち、地
盤の揉み込みができる。このようにすれば、チャック２
０の前部２１のアースオーガ１７で地盤を先揉みした後
に、後部２２のアースオーガ１７で先掘りしながら杭を
圧入することができるので、より硬い地盤に対しても杭
を圧入することが可能となる。なお、上述の波状の矢板
壁を構築する場合には、チャック２０もしくはその一部
が左右に回転できるようになっていることが好ましい。
また、本発明の杭圧入装置は、鋼矢板２用に限定される
ものではなく、他の鋼管矢板、Ｈ型矢板、Ｚ型矢板、直
線型矢板、コンクリート矢板等や他の矢板以外の杭にも
応用できる。

【００２１】

【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、複数本の杭を同時に圧入することができるので、
杭の圧入の作業時間を短縮することができる。また、ケ
ーシングチャックに掴まれたアースオーガにより先掘り
を行い、アースオーガを引く抜きながら杭を圧入するこ
とにより、アースオーガの引抜抵抗力から反力を取って
杭を圧入できるとともに、複数本のアースオーガの引抜
抵抗力から反力を取れるので、安定して杭を圧入でき
る。また、杭圧入装置が既存の複数本の杭から反力取っ
て新たに杭を圧入するものである場合に、上述のように
複数本のアースオーガの引抜抵抗力から大きく反力を取
れるので、反力を取る杭の数を減らすことができ、これ
により杭圧入装置の小型化及び軽量化を図ることができ
る。

【００２２】本発明の請求項２記載の杭圧入装置によれ
ば、鋼矢板の左右を交互に変更するようにして連続して
地盤に複数の鋼矢板を圧入する際に、チャックを回転し
なくとも、順次、チャックにより複数本の杭を圧入して
いくだけで、鋼矢板の凸部が交互に左右を向くように鋼
矢板を圧入できる。従って、チャックを回転する作業及
びそれに付随する作業が必要なくなるので、杭の圧入作
業の省力化及び作業時間の短縮を図ることができる。

【００２３】本発明の請求項３記載の杭圧入装置によれ
ば、複数並んで配置されたアースオーガにおいて、交互
に回転方向を逆にすることにより、アースオーガの回転
により生じる反力が相殺されるので、反力が杭の圧入に
影響するのを防止できる。

【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
側面図である。

【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正面図である。

【図４】上記例の杭圧入装置に圧入された鋼矢板を示す
平面図である。

【図５】従来の杭圧入装置を示す側面図である。

【符号の説明】

２ 鋼矢板（杭） １０ 杭圧入装置 １５ 油圧シリンダ（杭昇降手段） １６ ケーシング １７ ケーシング付きアースオーガ ２０ チャック ２０ａ 杭チャック部 ２３ ケーシングチャック ２４ 油圧シリンダ（アースオーガ昇降手段）

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、 上記杭を連続して複数並べた状態に掴むチャックと、該
   チャックを昇降させることにより複数の上記杭を連続し
   て並べた状態に圧入する杭昇降手段とが備えられ、か
   つ、上記アースオーガのケーシングを掴むケーシングチ
   ャックと、該ケーシングチャックを昇降させることによ
   り、上記杭に沿って上記アースオーガの昇降を行うアー
   スオーガ昇降手段とが上記チャックに掴まれた各杭毎に
   それぞれ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】 上記杭がＵ型の鋼矢板とされ、上記チャ
   ックが複数の上記鋼矢板を並べた状態に掴む際に、並ん
   だ上記鋼矢板の凸部が交互に左右を向くようにしている
   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】 上記チャックに掴まれた各杭毎にそれぞ
   れ設けられたケーシングチャックにケーシングを掴まれ
   ることにより、複数並んだ状態で配置されるアースオー
   ガの回転方向が交互に逆向きとなっ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。