JP2001090068A - 先端翼付き鋼管杭の施工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大口径の先端翼付き鋼管杭の施工の作業能率が
良く、様々な形状の鋼管杭に適用できる装置の提供。 【解決手段】ベースフレーム１２に立設した昇降シリン
ダー１４に固定される昇降可能な昇降フレーム１３の内
側に、先端翼付き鋼管杭１１の先端翼１５径より大きい
内径の挿通孔１６を有する円筒状回転体１７を回転可能
に、かつ上下方向に移動拘束して支持し、回転体１７の
上端周方向の数箇所に昇降フレーム１３に対して回転自
在に支持したクランプ機構は、鋼管杭１１を把持するク
ランプ部材２８を連結したクランプレバー２７を回転体
１７の上部に傾動自在に軸支し、昇降フレーム１３に設
けたクランプシリンダー２３で上下移動する回転リング
２５を介してクランプレバー２７を傾動させてクランプ
部材２８を鋼管杭１１の先端翼１５が通過可能な内径に
広げ、また鋼管胴部を押圧把持するように狭めることが
可能。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大口径の先端翼付
き鋼管杭の施工に用いる施工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、大口径の鋼管杭施工装置として
は、全旋回式のオールケーシング掘削機が用いられてい
る。このオールケーシング掘削機は、元々、大口径のケ
ーシング管を地盤に回転圧入しながら管内土を掘削する
ものであるが、掘削無しで鋼管杭の回転圧入装置として
も利用できる。鋼管杭の回転圧入装置として利用する場
合は、鋼管挿通孔に挿通した鋼管杭を外周から把持し、
把持回転機構を回転させなが昇降シリンダーを収縮動作
させ、鋼管杭を地盤中に回転圧入するものである。この
装置を用いてストレート鋼管杭を施工する場合は、通
常、所定位置に設置した回転圧入装置に、上方から吊り
下げた鋼管杭を挿通して行われる。

【０００３】しかし、鋼管杭の先端部外周に螺旋翼を設
けた先端翼付き鋼管杭の施工に本掘削機を使用する場
合、先端翼付き鋼管杭の翼径が鋼管挿通孔の口径より大
きくなるため、回転圧入装置上方から鋼管挿通孔へ先端
翼付き鋼管杭を挿通するのは不可能となる。そこで、回
転圧入装置に先端翼付き鋼管杭をセットするには、先端
翼付き鋼管杭を所定の設置位置に直立させ、回転圧入装
置を吊り上げ、前記鋼管杭の上方から吊り下げてくる方
法にせざるを得ない。しかしながら、この方法では、直
立させた鋼管杭に対し回転圧入装置の鋼管挿通孔をセッ
トするのが困難で作業能率が悪く、且つ回転圧入装置は
数十トンと非常に重量が重いため、地上高く吊り上げる
のは危険である。

【０００４】そこで、出願人は先に回転圧入装置を吊り
上げずにセッティングする方法として以下の２方法を提
案している。 、第１の方法である「特願平10-314885」によれば、
図６に示すように回転圧入装置１の１側面を開口させ、
把持回転機構２を上昇させた状態で、この下方に短尺の
先端翼付き鋼管杭３を側面開口部より挿入設置した後、
この短尺鋼管杭３の管胴体部を鋼管挿通孔４に挿通する
よう把持回転機構２を下降させ、回転圧入装置１上方か
ら吊り降ろした後続（上側）の鋼管杭と接合して回転圧
入し、順次鋼管杭の接合と回転圧入を繰り返して施工す
る。 、第２の方法である「特願平11-5433」によれば、図
７に示すように、回転圧入装置１の鋼管把持部に螺旋翼
５ａと同じピッチの凹溝６を形成したチャックカラー７
を設け、回転圧入装置１の上方より先端翼付き鋼管杭５
の螺旋翼５ａを凹溝６に沿わせて鋼管杭５を回転させな
がら螺入し、その後鋼管杭５の管胴体部をチャックカラ
ーを介して押圧把持して回転圧入するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の方法
では、必ず最初に短尺の先端翼付き鋼管杭を使用しなけ
ればならず、鋼管杭の接合工程がこの分増えるため施工
能率が低下する。また、前記の方法は、鋼管杭の先端
翼部の形状が限定され、螺旋ピッチまたは形状が異なる
鋼管杭が多数ある現場では、それぞれの螺旋翼に適合す
るチャックカラーを準備し、交換しなければならない。

【０００６】本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、大口径の先端翼付き鋼管杭の施工を作
業能率良くに行うと共に、様々な形状の先端翼付き鋼管
杭に適用できるようにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
め、本発明の先端翼付き鋼管杭の施工装置は、次のよう
に構成する。図を参照して説明すると、ベースフレーム
１２に立設した複数の昇降シリンダー１４に固定されて
昇降可能とした昇降フレーム１３の内側に、先端翼付き
鋼管杭１１の先端翼１５の径より大きい内径の挿通孔１
６を有する円筒状回転体１７が回転駆動装置により回転
可能に、且つ上下方向に移動が拘束されて支持されてお
り、前記回転体１７の上端周方向には複数箇所に昇降フ
レーム１３に対して回転自在に支持したクランプ機構が
設けられ、該クランプ機構は先端翼付き鋼管杭１１の胴
部を把持するクランプ部材２８を連結したクランプレバ
ー２７の下端を回転体１７の上部に傾動自在に軸支し、
昇降フレーム１３上に設けたクランプシリンダー２３に
より上下に移動する回転リング２５を介して、前記クラ
ンプレバー２７を傾動させてクランプ部材２８を先端翼
付き鋼管杭１１の先端翼１５が通過可能な内径に広げた
り、鋼管胴部を押圧把持するように狭めることを可能と
したことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明の施工装置１０によれば、昇降フレーム
１３上に設けられたクランプシリンダー２３の収縮によ
り、回転リング２５が下降し、回転リング２５に係合し
たクランプレバー２７が、回転体１７との軸支点を中心
に挿通孔１６に対し外側に大きく傾動するため、クラン
プレバー２７途中に軸支されたクランプ部材２８の内側
の空間が、先端翼付き鋼管杭１１の先端翼１５寸法より
大きくなり、装置上方からの先端翼付き鋼管杭１１の挿
通が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら具体的に説明する。図１〜図４は本発明の
施工装置の一実施形態を示すものである。図１は、本発
明の施工装置１０に先端翼付き鋼管杭をセッティングす
る状態を示す縦断側面図である。図２は施工装置１０に
先端翼付き鋼管杭１１をセッティングする状態を示す平
面図である。図３は施工装置１０で先端翼付き鋼管杭１
１の管胴体部を把持した状態を示す縦断側面図である。
図４は施工装置１０で先端翼付き鋼管杭１１の管胴体部
を把持した状態を示す平面図である。

【００１０】本発明の先端翼付き鋼管杭の施工装置１０
は、ベースフレーム１２上に昇降フレーム１３を昇降す
る複数（４本）の昇降シリンダー１４が立設されてい
る。昇降フレーム１３には、先端翼付き鋼管杭１１の先
端翼１５の径より大きい内径の挿通孔１６を有した回転
体１７が、ベアリング１８により回転自在に、且つ圧入
・引き抜き反力をベアリング１８を介して昇降フレーム
１２に伝達できるよう支持されており、回転体１７の外
周には環状の外歯１９が設けられ、該外歯１９は中間歯
車２０を介して昇降フレーム１３に固定された回転体駆
動用油圧モータ２１の駆動歯車２２に噛合している。

【００１１】昇降フレーム１３の上方には、昇降フレー
ム１３に固定された複数ヶ所（図では８ヶ所）のクラン
プシリンダー２３により昇降可能に支持された支持リン
グ２４が配設されている。支持リング２４には、回転リ
ング２５がベアリング２６により回転可能に取り付けら
れている。

【００１２】回転体１７上には、該回転体１７に一端が
支軸３２により支承され、他端側が回転リング２５と係
合したクランプレバー２７が、回転体挿通孔１６の中心
に対し、等角度間隔で複数ヶ所（４ヶ所）に配設され、
このクランプレバー２７の途中には、該クランプレバー
２７に軸支されたクランプ部材２８が取り付けられてい
る。回転リング２５とクランプレバー２７の係合部に
は、回転リング２５に設けられたローラ２９と、リンク
ローラ３０が、クランプレバー２７を挟み込む如く配設
されており、リンクローラ３０は、ローラ２９軸とリン
クローラ３０軸を連結したリンクバー３１を介して回転
リング２５と連結している。

【００１３】次に図１，図３を用いて、本発明の施工装
置１０に先端翼付き鋼管杭１１をセッティングする方法
を説明する。先ず最初、図１に示すように、クランプシ
リンダー２３を収縮作動させ、支持リング２４に取り付
けられた回転リング２５を下降させることにより、リン
クバー３１により回転リング２５と連結したリンクロー
ラ３０が、クランプレバー２７を挿通孔１６の中心に対
して外側に傾動するよう引っ張っていく。この結果、ク
ランプレバー２７の途中に軸支されたクランプ部材２８
は、上方を向くように傾動して、クランプシリンダー２
３を最収縮させた状態では、クランプ部材２８の内側の
空間が先端翼付き鋼管杭１１の先端翼１５径より大きく
なる。この状態で先端翼付き鋼管杭１１を施工装置１０
上方から吊り下げ、前記鋼管杭１１を回転体１７の挿通
孔１６に挿通する。

【００１４】次に、先端翼１５が挿通孔１６を通過した
後は、図３に示すように、クランプシリンダー２３を伸
長作動させ、支持リング２４に取り付けられた回転リン
グ２５を上昇させることにより、回転リング２５に取り
付けられたローラ２９が、クランプレバー２７を先端翼
付き鋼管杭１１の方向へ傾動するよう押し上げていく。
クランプレバー２７の途中に軸支されたクランプ部材２
８は、挿通孔１６の内側へ突出するよう傾動して、前記
鋼管杭１１の管胴体部外周と接触する。この状態でさら
にクランプシリンダー２３に伸長力を加えることによ
り、回転リング２５の上昇力はクランプレバー２７の前
記鋼管杭１１方向の傾動力に変換され、回転体１７とク
ランプレバー２７の連結部を支点として、てこ機構によ
りクランプ部材２８が前記鋼管杭１１の外周を押圧クラ
ンプする。

【００１５】前述のように先端翼付き鋼管杭１１をクラ
ンプした後、油圧モータ２１を駆動させ前記鋼管杭１１
を回転させながら、昇降シリンダー１４を収縮作動させ
押し込み力を加えることにより、先端翼付き鋼管杭１１
の回転圧入を実施する。昇降シリンダー１４が所要スト
ローク下降したらクランプを解除して、昇降フレーム１
３を上昇させて、同様の操作を繰り返して、先端翼付き
鋼管杭１１を回転圧入する。

【００１６】なお、クランプを解除するには、図５に示
すように、クランプシリンダー２３を一定ストローク収
縮作動させることにより、リンクバー３１がクランプレ
バー２７を引っ張り、クランプレバー２７が支軸３２を
中心に回動して鋼管杭１１の外側に傾動し、クランプ部
材２８は鋼管杭１１から離間する。

【００１７】

【発明の効果】本発明の施工装置は、昇降フレーム上に
設けられたクランプシリンダーの作動により、回転リン
グが昇降フレームに近づき、回転リング内側に係合した
レバーが回転体との軸支点を中心に挿通孔に対し外側に
大きく傾動するため、レバー途中に軸支されたクランプ
部材の内側の空間が先端翼付き鋼管杭の翼寸法より大き
くなり、装置上方からの先端翼付き鋼管杭の挿通が可能
となり、先端翼部が挿通孔を通過後は、前記クランプ機
構による先端翼付き鋼管杭の管胴体部のクランプと解
除、及び昇降フレームの昇降、回転体の回転駆動操作に
よって、先端翼付き鋼管杭を回転圧入することが出来
る。

【００１８】以上の如く、本発明の施工装置によれば、
短尺の先端翼付き鋼管杭を用いる必要はなく、長尺もの
を直接施工装置の上方から挿通して設置できるため、施
工能率を高めることが出来る。また、先端翼付き鋼管杭
の先端翼形状が限定されないため、先端翼の形状に応じ
てチャックカラーを準備する必要はが無く、この取り付
け作業も不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の施工装置に先端翼付き鋼管杭をセッ
ティングする状態を示す縦断側面図。

【図２】 本発明の施工装置に先端翼付き鋼管杭をセッ
ティングする状態を示す図１の平面図。

【図３】 本発明の施工装置で先端翼付き鋼管杭の管胴
体部を把持した状態を示す縦断側面図。

【図４】 本発明の施工装置で先端翼付き鋼管杭の管胴
体部を把持した状態を示す平面図。

【図５】 本発明の施工装置で先端翼付き鋼管杭の管胴
体部の把持を解除した状態を示す縦断側面図。

【図６】 従来の先端翼付き鋼管杭の施工装置の一例を
示す斜視図。

【図７】 従来の先端螺旋翼付き鋼管杭の施工装置の一
例を示す縦断側面図。

【符号の説明】

１ 回転圧入装置 ２ 把持回転機構 ３ 短尺の先端翼付き鋼管杭 ４ 鋼管挿通孔 ５ 先端翼付き鋼管杭 ５ａ 螺旋翼 ６ 凹溝 ７ チャックカラー １０ 先端翼付き鋼管杭の施工装置 １１ 先端翼付き鋼管杭 １２ ベースフレーム １３ 昇降フレーム １４ 昇降シリンダー １５ 先端翼 １６ 挿通孔 １７ 回転体 １８ ベアリング １９ 外歯 ２０ 中間歯車 ２１ 油圧モータ ２２ 駆動歯車 ２３ クランプシリンダー ２４ 支持リング ２５ 回転リング ２６ ベアリング ２７ クランプレバー ２８ クランプ部材 ２９ ローラ ３０ リンクローラ ３１ リンクバー ３２ 支軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 義若 秀彦 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 2D050 AA06 AA16 CB23 EE04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースフレームに立設した複数の昇降シ
   リンダーに固定されて昇降可能とした昇降フレームの内
   側に、先端翼付き鋼管杭の先端翼径より大きい内径の挿
   通孔を有する円筒状回転体が回転駆動装置により回転可
   能に、且つ上下方向に移動が拘束されて支持されてお
   り、前記回転体の上端周方向には複数箇所に昇降フレー
   ムに対して回転自在に支持したクランプ機構が設けら
   れ、該クランプ機構は先端翼付き鋼管杭の胴部を把持す
   るクランプ部材を連結したクランプレバーの下端を回転
   体の上部に傾動自在に軸支し、昇降フレーム上に設けた
   クランプシリンダーにより上下に移動する回転リングを
   介して前記クランプレバーを傾動させてクランプ部材を
   先端翼付き鋼管杭の先端翼が通過可能な内径に広げた
   り、鋼管胴部を押圧把持するように狭めることを可能と
   した構成を特徴とする先端翼付き鋼管杭の施工装置。