JP2002348870A - 鋼管杭圧入引抜機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧入引抜機自体の機構を簡易化して垂直方向
の寸法を低くし、機械重量も低減して建設現場での搬入
と操作を容易にするとともに、連続して圧入引抜される
鋼管杭のピッチの変更と進路変更にも素早く対処可能な
鋼管杭圧入引抜機を提供することを目的とする。 【解決手段】 既設の鋼管杭上に定置される台座２上に
スライド自在に配備されたスライドベース４の上方に回
動自在に立設されたガイドフレーム６に昇降自在に装着
された昇降体８と、昇降体８の下方に配備された旋回自
在な杭掴み装置１０とを備え、反力掴み装置を前部反力
掴み装置３ａと後部反力掴み装置３ｂに分割構成し、前
部反力掴み装置３ａは進行方向に対して左右方向に摺動
自在に構成するとともに後部反力掴み装置３ｂは進行方
向に対して前後方向に摺動自在に構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は既設の鋼管杭上に定
置して該鋼管杭の反力に基づいて新たな鋼管杭を地盤内
に圧入，引抜するとともに、連続して圧入引抜される鋼
管杭の圧入引抜ピッチの変更と進路変更にも素早く対応
可能にした鋼管杭圧入引抜機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の土木基礎工事において、鋼
管杭，例えば鋼管単杭とか鋼管矢板は大きな支持力が得
られるとともに経済性に優れているため、永久構造物の
外にも護岸工事及び山留め工事、締切り工事等の仮設工
事の支持杭として広く採用されている。従来からこれら
の鋼管杭の地盤への圧入，引抜工事は、例えば上空制限
のない場所ではバイブロハンマとかディーゼルハンマも
しくは中堀式などの工法や、静荷重型鋼管杭圧入引抜機
が用いられており、また、上空制限のある場所では主と
して静荷重型鋼管杭圧入引抜機が採用されている。

【０００３】この静荷重型鋼管杭圧入引抜機としては、
実公平６−２１９６２号に示すように、既設の鋼管杭上
に定置された台座の下方に複数の反力掴み装置（クラン
プ）を設けて、この反力掴み装置により既設杭をクラン
プすることによって反力を取っており、この反力掴み装
置は台座の下面にあって進行方向先頭の反力掴み装置は
左右方向に摺動自在に設けられ、残りの反力掴み装置は
前後及び左右方向に摺動自在に取り付けられている。こ
れはカーブ施工において建込み杭の進行方向法線に対す
るクランプ装置の左右方向への「ずれ」に対する位置合
わせと、反力掴み装置が既設杭に圧接する際に発生する
クリアランス分の移動をスムーズに行わせるための機構
を構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記実
公平６−２１９６２号に示す従来の鋼管杭圧入引抜機
は、進行方向先頭の反力掴み装置のみが左右方向に摺動
自在に設けられ、残りの反力掴み装置は全て前後及び左
右方向に摺動自在に配備されているため、圧入引抜機自
体が大型化するとともに、進行方向先頭の反力掴み装置
以外の反力掴み装置には全て前後及び左右方向の双方の
駆動機構を組み込まなければならず、圧入引抜機自体の
垂直方向の寸法が高くなって機械重量も大きくなり、し
かも機構がきわめて複雑であって製作コストが高騰して
しまうという課題がある。

【０００５】特に圧入引抜機自体が大型化することによ
り、建設現場への圧入引抜機本体の搬入には大型のクレ
ーンを用いるか、該圧入引抜機本体を分割して搬入して
から現場で組み立てる作業が必要であり、大きな現場ス
ペースが要求されるとともに作業の煩雑化と効率低下を
招来し、施工計画がスムーズに進行しないケースが生じ
るという問題がある。

【０００６】そこで本発明はこのような従来の鋼管杭圧
入引抜機が有している課題を解消して、圧入引抜機自体
の大型化を防止するとともに機構を簡易化して垂直方向
の寸法を低くし、機械重量も低減して建設現場での搬入
と操作を容易にするとともに、連続して圧入引抜される
鋼管杭のピッチの変更と進路変更にも素早く対応可能な
鋼管杭圧入引抜機を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、下方に反力掴み装置を配設して既設の鋼管
杭上に定置される台座と、該台座上にスライド自在に配
備されたスライドベースの上方にあって縦軸を中心とし
て回動自在に立設されたガイドフレームと、該ガイドフ
レームに昇降自在に装着されて杭圧入引抜シリンダが取
り付けられた昇降体と、昇降体の下方に配備された旋回
自在な杭掴み装置とを備えた鋼管杭圧入引抜機におい
て、上記反力掴み装置を、前部反力掴み装置と後部反力
掴み装置に分割構成し、前部反力掴み装置は進行方向に
対して左右方向に摺動自在に構成するとともに後部反力
掴み装置は進行方向に対して前後方向に摺動自在に構成
してある。具体的な構成として、前部反力掴み装置と台
座との間に、一端が台座に固定されて前部反力掴み装置
を相対的に左右方向に摺動させるシリンダ装置を配設
し、後部反力掴み装置と台座との間に、一端が台座に固
定されて後部反力掴み装置を相対的に前後方向に摺動さ
せるシリンダ装置を配設する。

【０００８】圧入引抜機本体の台座上に進行方向に沿っ
て摺動自在にスライドベースを配備して、このスライド
ベース上に支持アームを縦軸を中心として回動自在に軸
支し、該支持アームの前部に設けた軸受部を中心として
ガイドフレームを傾動自在に立設する。

【０００９】かかる本発明によれば、建込用の鋼管杭を
地盤に圧入する際の基本操作は前部反力掴み装置と後部
反力掴み装置の各クランプシリンダを用いて既設の鋼管
杭をクランプしてから杭掴み装置に内蔵されたチャック
シリンダにより建込用鋼管杭をチャックし、杭圧入引抜
シリンダの駆動により鋼管杭の圧入を行う。圧入引抜機
を前進させるには、前部反力掴み装置と既設の鋼管杭と
のクランプを解除してから後部反力掴み装置と台座間に
配設されたシリンダ装置を伸長することによって圧入引
抜機本体をシリンダ装置のストローク分だけ前方にスラ
イドさせ、前部反力掴み装置に内蔵されたクランプシリ
ンダの伸長により前部反力掴み装置と既設の鋼管杭とを
クランプし、次に後部反力掴み装置と既設の鋼管杭との
クランプを解除してから上記シリンダ装置の短縮により
後部反力掴み装置を前方にスライドさせて再度既設の鋼
管杭にクランプして１ステップの前進工程が完了する。

【００１０】また、建込用の鋼管杭をカーブしている既
設の鋼管杭に沿って走行しながら順次圧入したり、該鋼
管杭を進行方向と直角方向に打設するには、杭掴み装置
を昇降体に対して旋回して進行方向を転回させながら前
部反力掴み装置と台座間に配設されたシリンダ装置を駆
動させることにより、前部反力掴み装置が進行方向の中
心線に対して左右方向に移動するので、該前部反力掴み
装置をカーブしている既設の鋼管杭又は直角方向の鋼管
杭のクランプ位置に適正に移動させて、内蔵されたクラ
ンプシリンダにより前部反力掴み装置と既設の鋼管杭を
クランプしてから後部反力掴み装置と既設の鋼管杭との
クランプを解除して、シリンダ装置の短縮により後部反
力掴み装置を前方にスライドさせて既設の鋼管杭にクラ
ンプさせることにより、曲線及び直角方向に沿った前進
工程を行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明にかか
る鋼管杭圧入引抜機の具体的な実施形態を説明する。図
１は本発明を適用した鋼管杭の圧入引抜機本体１を全体
的に示す側面図、図２は同平面図であり、２は台座、３
は台座２の下部に配設されて既設の鋼管杭をクランプす
る反力掴み装置である。この反力掴み装置３は前部反力
掴み装置３ａと後部反力掴み装置３ｂとに分割構成され
ている。詳細は後述するように、前部反力掴み装置３ａ
は台座２の下面にあって進行方向に対して左右方向に摺
動自在に配設され、後部反力掴み装置３ｂは進行方向に
対して前後方向に摺動自在に配設されている。Ｆは圧入
引抜機本体１の進行方向を示す。

【００１２】台座２上には圧入引抜機本体１の進行方向
に沿って摺動自在にスライドベース４が配備されてお
り、このスライドベース４上には支持アーム５が縦軸を
中心として回動自在に軸支され、この支持アーム５の前
部に設けた軸受部６ａを中心として回動可能なガイドフ
レーム６が立設されている。このガイドフレーム６は、
一端が支持アーム５に軸支された傾動シリンダ７の伸縮
によって軸受部６ａを中心として傾動可能となってい
る。

【００１３】上記ガイドフレーム６には昇降体８が昇降
自在に装着されている。該昇降体８の両側には左右一対
の杭圧入引抜シリンダ９，９が取り付けられていて、こ
の杭圧入引抜シリンダ９，９の一端が前記軸受部６ａに
軸支されており、昇降体８を上下駆動するように構成さ
れている。

【００１４】昇降体８の下方には、杭掴み装置１０が該
昇降体８に対して旋回自在に配備されている。この杭掴
み装置１０の内壁面には２個の固定側チャック爪１０
ａ，１０ａと、該固定側チャック爪１０ａ，１０ａと対
向する位置に２個の可動側チャック爪１０ｂ，１０ｂと
が配置されていて、杭掴み装置１０に内蔵されたチャッ
クシリンダ１１，１１の押圧力により可動側チャック爪
１０ｂ，１０ｂを用いて建込用鋼管杭の外周を円筒方向
から固定側チャック爪１０ａ，１０ａ方向に押動して該
鋼管杭を４方向からチャックし、地盤への圧入と引抜を
行う。

【００１５】図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
り、前部反力掴み装置３ａと台座２との間に、一端が台
座２側に固定されて前部反力掴み装置３ａを進行方向Ｆ
に対して左右方向に摺動させるシリンダ装置１２が配設
されている。図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図であ
り、後部反力掴み装置３ｂと台座２との間に、一端が台
座２側に固定されて後部反力掴み装置３ｂを進行方向Ｆ
に対して前後方向に摺動させるシリンダ装置１３が配設
されている。

【００１６】図５は反力掴み装置３ａ（３ｂ）の縦断面
図、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、反力掴
み装置３ａ（３ｂ）内にはクランプシリンダ１４が内蔵
されている。該クランプシリンダ１４の一端が杭掴み装
置３ａ（３ｂ）の一方側に固定されているとともに他方
側が半円形部分に固定されていて、このクランプシリン
ダ１４の伸長に伴って既設の鋼管杭の内面に反力掴み装
置３ａ（３ｂ）が圧接して、摩擦抵抗により建込用鋼管
杭の圧入引抜時の反力を得るように構成されている。

【００１７】かかる構成によれば、建込用の鋼管杭１６
を地盤に圧入する際の基本操作として、先ず前部反力掴
み装置３ａと後部反力掴み装置３ｂの各クランプシリン
ダ１４を用いて既設の鋼管杭１５，１５をクランプして
から、図７に示すように杭掴み装置１０に内蔵されたチ
ャックシリンダ１１，１１により可動側チャック爪１０
ｂを固定側チャック爪１０ａ方向に押動して建込用の鋼
管杭１６の外周を４方向からチャックし、杭圧入引抜シ
リンダ９，９を駆動して鋼管杭１６の地盤への圧入を行
う。そして杭圧入引抜シリンダ９，９のストローク分だ
け圧入すると、チャックシリンダ１１，１１を開放して
から該チャックシリンダ１１，１１を杭圧入引抜シリン
ダ９，９のストローク分だけ上昇させ、再び前記同様の
操作を繰り返して所定の深度まで圧入を行う。鋼管杭１
６を地盤から引き抜く際の基本操作もほぼ同一であり、
杭圧入引抜シリンダ９，９を駆動して該杭圧入引抜シリ
ンダ９，９のストローク分だけ鋼管杭１６の引抜作業を
行えばよい。

【００１８】図８〜図９は本発明を適用して既設の鋼管
杭１５上を走行しながら建込用の鋼管杭１６を打設する
際の作業姿勢を示す概略図であり、図８は建込用の鋼管
杭１６を直線状に圧入する作業姿勢を、図９は曲線状に
カーブしている既設の鋼管杭１５に沿って走行しながら
建込用の鋼管杭１６を圧入する作業姿勢を夫々示してい
る。図８に示したように建込用の鋼管杭１６を直線上に
順次地盤に圧入するには、既設の鋼管杭１５を前部反力
掴み装置３ａと後部反力掴み装置３ｂの各クランプシリ
ンダ１４の伸長に伴って強固にクランプして反力を取り
ながら、杭掴み装置１０に内蔵されたチャックシリンダ
１１，１１の押圧力により可動側チャック爪１０ｂと固
定側チャック爪１０ａを用いて鋼管杭１６を４方向から
チャックして、左右一対の杭圧入引抜シリンダ９，９の
駆動により昇降体８をガイドフレーム６に沿って下降す
ることにより、鋼管杭１６を地盤へ順次圧入する。

【００１９】圧入引抜機本体１を前進させるには、前部
反力掴み装置３ａと既設の鋼管杭１５とのクランプを解
除してから後部反力掴み装置３ｂと台座２との間に配設
されたシリンダ装置１３を伸長することにより、圧入引
抜機本体１がシリンダ装置１３のストローク分だけ前方
にスライドするので、そこで前部反力掴み装置３ａに内
蔵されたクランプシリンダ１４の伸長により前部反力掴
み装置３ａと既設の鋼管杭１５とをクランプし、次に後
部反力掴み装置３ｂと既設の鋼管杭１５とのクランプを
解除してから上記シリンダ装置１３の短縮により後部反
力掴み装置３ｂを前方にスライドさせて再度既設の鋼管
杭１５にクランプすることにより、１ステップの前進工
程が行われる。

【００２０】図９に示すように建込用の鋼管杭１６を曲
線Ｍのようにカーブしている既設の鋼管杭１５に沿って
走行しながら順次圧入するには、前部反力掴み装置３ａ
と既設の鋼管杭１５とのクランプを解除して、杭掴み装
置１０を昇降体８に対して旋回して進行方向を転回させ
ながら、前部反力掴み装置３ａと台座２との間に配設さ
れたシリンダ装置１２を駆動させることにより、前部反
力掴み装置３ａが進行方向Ｆに対して左右方向（図示例
では右方向）に摺動する。

【００２１】シリンダ装置１２の駆動により、圧入引抜
機本体１の中心線Ｏに対して前部反力掴み装置３ａが距
離ｈだけ右方向に移動するので、該前部反力掴み装置３
ａをカーブしている既設の鋼管杭１５のクランプ位置に
適正に移動させることができる。そこで前部反力掴み装
置３ａに内蔵されたクランプシリンダ１４の伸長により
前部反力掴み装置３ａと既設の鋼管杭１５とをクランプ
し、杭掴み装置１０に内蔵されたチャックシリンダ１
１，１１により可動側チャック爪１０ｂを固定側チャッ
ク爪１０ａ側に押圧して鋼管杭１６を４方向からチャッ
クして、杭圧入引抜シリンダ９，９の駆動により昇降体
８をガイドフレーム６に沿って下降させて鋼管杭１６を
地盤へ順次圧入する。次に後部反力掴み装置３ｂと既設
の鋼管杭１５とのクランプを解除してからシリンダ装置
１３の短縮により後部反力掴み装置３ｂを前方にスライ
ドさせて既設の鋼管杭１５にクランプすることによって
曲線Ｍに沿う前進工程が行われる。

【００２２】図１０〜図１１は本発明を適用して既設の
鋼管杭１５上を走行しながら建込用の鋼管杭１６を直角
方向に打設する際の作業姿勢を示す概略図であり、図１
０に示したように、既設の鋼管杭１５を前部反力掴み装
置３ａと後部反力掴み装置３ｂの各クランプシリンダ１
４の伸長に伴って強固にクランプして反力を取りなが
ら、杭掴み装置１０に内蔵されたチャックシリンダ１
１，１１の押圧力により前記図８により説明した操作方
法に基づいて鋼管杭１６ａをチャックして直進方向に鋼
管杭１６ａを圧入する。

【００２３】鋼管杭１６ａの圧入が終了してから前部反
力掴み装置３ａと既設の鋼管杭１５とのクランプを解除
して、杭掴み装置１０を昇降体８に対して旋回させて進
行方向を転回させながら前部反力掴み装置３ａと台座２
との間に配設されたシリンダ装置１２を駆動することに
より、図９の例と同様に前部反力掴み装置３ａが進行方
向Ｆに対して右方向、即ち圧入引抜機本体１の中心線Ｏ
に対して距離ｈだけ右方向に移動するので、該前部反力
掴み装置３ａを既設の鋼管杭１５のクランプ位置に適正
に移動させることができる。そして進行方向と直角方向
で鋼管杭１６ａと隣接する位置に別の鋼管杭１６ｂを同
様な操作方法により圧入し、必要に応じて該鋼管杭１６
ｂと逆方向に隣接する位置にも鋼管杭１６ｃを圧入す
る。尚、鋼管杭１６ｃは圧入引抜機本体１の自走後に後
部反力掴み装置３ｂの支持力が不足することが予測され
たケースで打設すれば良く、該鋼管杭１６ｃの圧入は省
略しても良い。

【００２４】圧入引抜機本体１の転回は、上記鋼管杭１
６ｂの圧入工程を一時停止して、杭掴み装置１０に内蔵
されたチャックシリンダ１１，１１により鋼管杭１６ｂ
をチャックしたまま前部反力掴み装置３ａ及び後部反力
掴み装置３ｂと既設の鋼管杭１５間の各クランプを解除
し、図１１に示すように鋼管杭１６ｂを回動中心として
圧入引抜機本体１を直角方向に転回してから既設の鋼管
杭１６ａと鋼管杭１６ｃに前部反力掴み装置３ａと後部
反力掴み装置３ｂの各クランプシリンダ１４を用いて強
固にクランプして反力を取り、以下同様な操作方法に基
づいて新たな建込用の鋼管杭１６の圧入を継続する。

【００２５】図９〜図１１の何れのケースでも建込用の
鋼管杭１６の圧入引抜方向及びピッチの変更があった場
合には、前部反力掴み装置３ａと台座２との間に配設さ
れたシリンダ装置１２及び後部反力掴み装置３ｂと台座
２との間に配設されたシリンダ装置１３の伸長と短縮に
伴って対処可能である。また、鋼管杭１６の圧入のみで
なく、引抜時の動作態様も略同一である。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる鋼管杭圧入引抜機によれば、建込用の鋼管杭を地盤
に圧入するには前部反力掴み装置と後部反力掴み装置を
用いて既設の鋼管杭をクランプしてから杭掴み装置に内
蔵された可動側チャック爪を固定側チャック爪方向に押
動して建込用鋼管杭をチャックし、該鋼管杭の圧入を行
うことが可能であり、建込用の鋼管杭を直線状に圧入，
引抜するばかりでなく、曲線状にカーブしている既設の
鋼管杭に沿って走行しながら順次圧入したり、既設の鋼
管杭上を走行しながら建込用の鋼管杭を直角方向に打設
する等の使用形態に対しても容易に対処することができ
る。

【００２７】特に従来の鋼管杭圧入引抜機のように、台
座の下方に配設された進行方向先頭の反力掴み装置以外
の反力掴み装置を全て前後及び左右方向に摺動自在に配
備する必要がなくなり、圧入引抜機自体を小型化すると
ともに機構が簡易化されて製作コストが低廉化され、し
かも圧入引抜機自体の垂直方向の寸法と重量を下げたこ
とにより、大きな現場スペースは要求されずに建設現場
への搬入が可能であり、作業の効率を高めて施工計画を
スムーズに進行させることができる。

【００２８】また、鋼管杭の圧入時に後部反力掴み装置
を支点としてガイドフレームが後傾するモーメントが生
じた場合には、傾動シリンダを伸長駆動することによっ
てガイドフレームに前傾するモーメントが生じて、上記
後傾モーメントを打ち消すことができて、建込用の鋼管
杭の姿勢を垂直に維持することができる。

【００２９】従って本発明によれば、圧入引抜機自体の
大型化を防止するとともに機構を簡易化して垂直方向の
寸法を低くし、連続して圧入引抜される鋼管杭の圧入引
抜ピッチの変更及び進路変更にも素早く対処可能とした
鋼管杭圧入引抜機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した鋼管杭圧入引抜機を全体的に
示す側面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図５】反力掴み装置の縦断面図。

【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図。

【図７】鋼管杭を地盤に圧入する際の状態を示す要部縦
断面図。

【図８】建込用の鋼管杭を直線状に圧入する作業姿勢を
示す概略図。

【図９】建込用の鋼管杭を曲線状にカーブしている既設
の鋼管杭に沿って圧入する作業姿勢を示す概略図。

【図１０】建込用の鋼管杭を直角方向に打設する際の作
業姿勢を示す概略図。

【図１１】建込用の鋼管杭を直角方向に打設する次段階
の作業姿勢を示す概略図。

【符号の説明】

１…圧入引抜機本体 ２…台座 ３ａ…前部反力掴み装置 ３ｂ…後部反力掴み装置 ４…スライドベース ５…支持アーム ６…ガイドフレーム ６ａ…軸受部 ７…傾動シリンダ ８…昇降体 ９…杭圧入引抜シリンダ １０…杭掴み装置 １０ａ…固定側チャック爪 １０ｂ…可動側チャック爪 １１…チャックシリンダ １２，１３…シリンダ装置 １４…クランプシリンダ １５…（既設の）鋼管杭 １６…（建込用の）鋼管杭 整理番号 Ｐ３２８８

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に反力掴み装置を配設して既設の鋼
   管杭上に定置される台座と、該台座上にスライド自在に
   配備されたスライドベースの上方にあって縦軸を中心と
   して回動自在に立設されたガイドフレームと、該ガイド
   フレームに昇降自在に装着されて杭圧入引抜シリンダが
   取り付けられた昇降体と、昇降体の下方に配備された旋
   回自在な杭掴み装置とを備えた鋼管杭圧入引抜機におい
   て、 上記反力掴み装置を、前部反力掴み装置と後部反力掴み
   装置に分割構成し、前部反力掴み装置は進行方向に対し
   て左右方向に摺動自在に構成するとともに後部反力掴み
   装置は進行方向に対して前後方向に摺動自在に構成した
   ことを特徴とする鋼管杭圧入引抜機。
2. 【請求項２】 下方に反力掴み装置を配設して既設の鋼
   管杭上に定置される台座と、該台座上にスライド自在に
   配備されたスライドベースの上方にあって縦軸を中心と
   して回動自在に立設されたガイドフレームと、該ガイド
   フレームに昇降自在に装着されて杭圧入引抜シリンダが
   取り付けられた昇降体と、昇降体の下方に配備された旋
   回自在な杭掴み装置とを備えた鋼管杭圧入引抜機におい
   て、 上記反力掴み装置を、前部反力掴み装置と後部反力掴み
   装置に分割構成し、前部反力掴み装置と台座との間に、
   一端が台座に固定されて前部反力掴み装置を相対的に左
   右方向に摺動させるシリンダ装置を配設し、後部反力掴
   み装置と台座との間に、一端が台座に固定されて後部反
   力掴み装置を相対的に前後方向に摺動させるシリンダ装
   置を配設したことを特徴とする鋼管杭圧入引抜機。
3. 【請求項３】 圧入引抜機本体の台座上に進行方向に沿
   って摺動自在にスライドベースを配備して、このスライ
   ドベース上に支持アームを縦軸を中心として回動自在に
   軸支し、該支持アームの前部に設けた軸受部を中心とし
   てガイドフレームを傾動自在に立設した請求項１又は２
   に記載の鋼管杭圧入引抜機。