JP2008274723A - Steel pipe pile driver used in conjunction with auger and method of driving steel pipe pile - Google Patents

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勇吉 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide improved technology for driving an oscillating pile which is used in conjunction with an earth auger, which eliminates the need for a crane used exclusively for an auger, and which can strongly intrude a steel pipe pile into the ground. <P>SOLUTION: A leader 12 is erected, and a hanger 14 of an oscillating pile driver which is supported and guided by the leader can be moved up and down. The auger 16 is supported and guided, and can be moved up and down by the leader. The screw 17 of the auger is inserted into the steel pipe pile 7, and earth and sand can be excavated by the auger. The chuck 15 for the steel pipe pile of the oscillating pile driver is rotary-driven about the axis with respect to a vibration generator 13. Then the performance of the steel pipe pile for intrusion into the ground can be greatly improved by the rotation of the steel pipe pile 7 about the axis. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、比較的硬質の地盤に鋼管杭を打設する場合、該鋼管杭の中にオーガのスクリューを挿入して地盤を掘削することにより、鋼管杭の沈下を幇助する技術に関するものである。  TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for assisting subsidence of a steel pipe pile by excavating the ground by inserting an auger screw into the steel pipe pile when a steel pipe pile is placed on a relatively hard ground. .

比較的硬質の地盤内へ抗を打ち込む場合、地盤中への杭の貫入を幇助する手段として、ウォータージェットやオーガ併用が知られている。
地盤構造は著しく多種多様であり、かつ杭打設工事の仕様も多岐に亙る。その上、杭打工事場周辺の環境条件も一様でない。
こうした事情から、杭打設工事を施工設計する者の立場から言えば、各種の杭打幇助手段を任意に選定し得ることが望ましい。
前記のウォータージェット工法も、場合によっては極めて有効であるが、その使用を制限されることも少なくないので、オーガ併用工法の改良進歩が期待されている。
When driving resistance into a relatively hard ground, water jet and auger combination are known as means for assisting the penetration of the pile into the ground.
The ground structure is remarkably diverse, and the specifications for pile driving work are also diverse. In addition, the environmental conditions around the pile driving site are not uniform.
From such a situation, it is desirable that various pile driving assistance means can be arbitrarily selected from the viewpoint of a person who designs and designs pile driving work.
The above water jet method is also extremely effective in some cases, but its use is often limited, and therefore, an improvement in the auger combined method is expected.

杭打ちにオーガを併用する技術として、特許文献1に挙げた特開2001−329535号「オーガ併用圧入工法及びオーガ装置と矢板」が公知である。
図4は上記オーガ併用圧入工法の実施形態を描いた模式的な平面図であって、U形鋼矢板1の凹部にオーガ装置2が配置される(図において符号2の円はオーガーケーシングを表している)。
JP-A-2001-329535 “Auger combined press-fitting method and auger device and sheet pile” listed in Patent Document 1 is known as a technique for using an auger in pile driving.
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating an embodiment of the above-mentioned auger combined press-fitting method, in which an auger device 2 is disposed in a concave portion of the U-shaped steel sheet pile 1 (a circle 2 in the figure represents an auger casing). ing).

オーガ装置2は、U形鋼矢板1により、当接座3を介して支承される。該U形鋼矢板のフランジから突出して係合部材5が設けられ、かつ、これら部材の嵌合関係を規制するガイド部材4が設けられている。このように構成すると、U形鋼矢板1を硬質地盤内へ貫入させ易く、しかもオーガとU形鋼矢板との相対的な位置を規制し得る旨が報告されている。
しかし、この公知発明の適用はU形鋼矢板に限定されており、鋼管杭には適用できない。
The auger device 2 is supported by the U-shaped steel sheet pile 1 via the contact seat 3. An engaging member 5 is provided so as to protrude from the flange of the U-shaped steel sheet pile, and a guide member 4 for restricting the fitting relationship between these members is provided. It has been reported that when configured in this way, the U-shaped steel sheet pile 1 can be easily penetrated into the hard ground, and the relative position between the auger and the U-shaped steel sheet pile can be regulated.
However, the application of this known invention is limited to U-shaped steel sheet piles and cannot be applied to steel pipe piles.

鋼管杭に適用できる公知技術には、特許文献2として挙げた特開2001−182062号「杭圧入システム及びこれを用いた杭圧入方法」が有る。
図5は上記の杭圧入システムの実施形態を描いた模式図である。第1クレーン6で吊り上げた鋼管矢板7を圧入引抜機8に把持させて地中へ圧入して打設する。これと同時に第2クレーン9で吊り上げたオーガ10のスクリュー17を、前記鋼管矢板7の中へ吊り降ろして挿入する。
As a known technique applicable to steel pipe piles, there is JP-A-2001-182062 “Pile press-in system and pile press-in method using the same” cited as Patent Document 2.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the above-described pile press-fitting system. A steel pipe sheet pile 7 lifted by the first crane 6 is gripped by a press-fitting / pulling machine 8 and press-fitted into the ground for placement. At the same time, the screw 17 of the auger 10 lifted by the second crane 9 is suspended and inserted into the steel pipe sheet pile 7.

上記の公知技術に係る杭圧入システムによると、オーガのスクリューが安定して支持される旨が報告されている。
しかし、この公知技術に係る杭圧入システムの適用範囲は圧入式の杭打抜機に限定されていて、振動式の杭打機には適用できない。
その上、作業準備のために第1クレーン6を使用するのは当然としても、杭を打設している期間中、第2クレーン9を必要とする。このため、第2クレーン9に相当する機材コストが嵩む上に、狭隘な場所での施工が困難である。
特開2001−329535号公報 特開2001−182062号公報
According to the pile press-in system according to the above-mentioned known technique, it has been reported that the screw of the auger is stably supported.
However, the application range of the pile press-fitting system according to this known technique is limited to a press-fitting pile punching machine, and cannot be applied to a vibration pile driver.
Moreover, it is natural to use the first crane 6 for work preparation, but the second crane 9 is required during the period when the pile is being driven. For this reason, the equipment cost corresponding to the second crane 9 is increased, and construction in a narrow place is difficult.
JP 2001-329535 A JP 2001-182062 A

杭打機の多くは杭を抜くこともできるので杭打抜機と呼ばれることが少なくない。
しかし、オーガを併用するのは一般に杭の打設時であって、オーガ併用の杭抜き作業は稀であって例外である。
杭打抜機の2大主流をなしている圧入式と振動式とは、それぞれ長短が有って、何れも必要であり重要である。一般的な傾向としては、特に静粛を要求される場合は圧入式が有利であり、硬質地盤へ強力に打設しなければならない場合は振動式に頼らざるを得ない。
施工設計技術者にとっても、施工現場技術者にとっても、圧入式杭打抜機と振動式杭打抜機とは両方とも必要かつ重要である。
このため、圧入式に限定されている前記の公知技術では物足りない。
Many pile drivers are often called pile punchers because they can also pull piles.
However, the use of the auger is generally at the time of pile driving, and the pile removal work with the auger is rare and an exception.
The press-fitting type and vibration type, which are the two mainstreams of pile punching machines, are both long and short, both of which are necessary and important. As a general tendency, the press-fitting method is advantageous particularly when quietness is required, and the vibration method must be relied upon when it is necessary to force the hard ground.
For both the construction design engineer and the construction site engineer, both the press-fitting pile punching machine and the vibration pile punching machine are necessary and important.
For this reason, the above-mentioned known technology limited to the press-fitting type is not satisfactory.

本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的は、
イ.振動式杭打抜機による鋼管杭の打設に適用することができ、
ロ.杭打作業期間を通じてオーガ専用のクレーンを必要とせず、
ハ.従来技術では予想できなかったレベルの強力な杭打ち性能を有する、杭打機および杭打ち方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is as follows.
I. It can be applied to steel pipe pile driving by vibration pile punching machine,
B. No need for an auger crane throughout the pile driving period
C. It is to provide a pile driving machine and a pile driving method having a powerful pile driving performance that cannot be expected by the prior art.

U形鋼矢板の圧入についてオーガを併用する技術が公知であるからと言って、これを直ちに鋼管杭の振動杭打ちに適用できるものではない。
圧入とは異なる原理で杭を地盤中へ貫入させる振動杭打機においては、圧入杭打機には無い「振動伝達」「振動遮断」「防振支持」といった機構が必要であり、これらの機構とオーガとを協働させなければならないからである。
Just because a technique that uses an auger in combination with the press-fitting of a U-shaped steel sheet pile is known, this cannot be immediately applied to vibration pile driving of a steel pipe pile.
In the vibration pile driving machine that penetrates the pile into the ground by the principle different from the press-fitting, the mechanisms such as “vibration transmission”, “vibration isolation” and “vibration isolation support” which are not in the press-fitting pile driving machine are necessary. This is because the auger must work together.

前記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理を、その実施形態に対応する図面を参照して説明すると次のとおりである。これは原理の説明であって、本発明の必須構成要件を述べるのではない。
(図2参照)オーガ専用のクレーンを必要としないように、
リーダ12を立てて、オーガ16と、起振機13のハンガ14とを案内する。
(図1参照)振動杭打機に適用するために起振機13が不可欠であり、オーガを併用するためにオーガ挿通孔14aが必要である。
破線で描かれている起振機13および鋼管杭用チャック15は振動系の構成部分であり、実線で描かれているハンガ14は静止系の構成部分である。本発明においては静止系の部材であるハンガ14に対して、リーダに係合するためのフック19を固着する。
なお、前記の振動系と静止系との間は、緩衝部材であるコイルスプリング18で振動遮断されている。
(図3参照)より強力な杭打ち性能を得るために、
ハンガ14にリングギア21を設けるとともに、鋼管杭用チャック15にピニオン23を設けて、ハンガ14に対して鋼管杭用チャック15をZ軸回りに回転させる。これにより、チャックに把持された鋼管杭7がZ軸回りに回転し、地盤の中へ貫入し易くなる。
The basic principle of the present invention created to achieve the above object will be described below with reference to the drawings corresponding to the embodiments. This is an explanation of the principle and does not describe the essential components of the present invention.
(See Fig. 2) To avoid the need for an auger crane,
The leader 12 is set up to guide the auger 16 and the hanger 14 of the vibrator 13.
(See FIG. 1) The exciter 13 is indispensable for application to a vibration pile driver, and the auger insertion hole 14a is necessary to use the auger together.
The vibrator 13 and the steel pipe pile chuck 15 drawn with a broken line are components of a vibration system, and the hanger 14 drawn with a solid line is a component of a stationary system. In the present invention, a hook 19 for engaging with the leader is fixed to the hanger 14 which is a stationary member.
The vibration system and the stationary system are isolated from vibration by a coil spring 18 that is a buffer member.
(See Fig. 3) In order to obtain stronger pile driving performance,
A ring gear 21 is provided on the hanger 14, and a pinion 23 is provided on the steel pipe pile chuck 15, and the steel pipe pile chuck 15 is rotated around the Z axis with respect to the hanger 14. Thereby, the steel pipe pile 7 gripped by the chuck is rotated around the Z axis and easily penetrates into the ground.

以上に説明した原理に基づいて創作した本発明に係るオーガ併用鋼管杭打機の構成につついて、その実施形態に対応する図面を参照して、以下に説明する。
この[課題を解決するための手段]の欄においては、図面との対照を容易ならしめるため、図面参照符号を括弧書で付記する。ただし付記した付合は、本発明の構成を図面どおりに限定するものではない。
The construction of the auger combined steel pipe pile driving machine according to the present invention created based on the principle described above will be described below with reference to the drawings corresponding to the embodiment.
In this [Means for Solving the Problems] column, reference numerals of the drawings are added in parentheses to facilitate comparison with the drawings. However, the attached notes do not limit the configuration of the present invention as shown in the drawings.

請求項1の発明に係るオーガ併用鋼管杭打機の構成は、
(図1参照)オーガ挿通孔(14a)を有するハンガ(14)により、緩衝部材(例えばコイルスプリング18)を介して吊持された起振機(13)と、
該起振機に装着された鋼管杭用チャック(15)とを具備するオーガ併用鋼管杭打機において、
リーダに対して摺動可能に係合するフック部材(19)が前記ハンガに対して固着されており、
かつ、前記起振機に対して鋼管杭用チャックを、鋼管杭の軸心(Z)周りに回転させる駆動手段(図3参照)が設けられていることを特徴とする。
The structure of the auger combined steel pipe pile driver according to the invention of claim 1 is:
(See FIG. 1) An exciter (13) suspended by a hanger (14) having an auger insertion hole (14a) via a buffer member (for example, a coil spring 18),
In the auger combined steel pipe pile driving machine comprising the steel pipe pile chuck (15) attached to the vibrator,
A hook member (19) slidably engaged with the leader is fixed to the hanger,
And the drive means (refer FIG. 3) which rotates the chuck | zipper for steel pipe piles around the axis (Z) of a steel pipe pile with respect to the said vibrator is characterized by the above-mentioned.

請求項2に係るオーガ併用鋼管杭打機の構成は、前記請求項1の発明の構成に加えて、
前記の鋼管杭用のチャックの回転駆動手段が、該鋼管杭を正,逆転可能に連続回転させる構造であることを特徴とする。
また請求項3に係るオーガ併用鋼管杭打機の構成は、同じく前記の鋼管杭を180度以内の角度で連続的に往復回動させる構造であることを特徴とする。
The structure of the auger combined steel pipe pile driving machine according to claim 2 is in addition to the structure of the invention of claim 1,
The rotation driving means of the steel pipe pile chuck has a structure for continuously rotating the steel pipe pile so that it can be rotated forward and backward.
Moreover, the structure of the auger combined use steel pipe pile driving machine which concerns on Claim 3 is a structure which reciprocates continuously the said steel pipe pile at an angle within 180 degrees similarly.

請求項4に係るオーガ併用鋼管杭打機の構成は、
鋼管杭に対し、チャックを介して起振機を装着し、鋼管杭に振動を与えて地盤中へ貫入させながら、該鋼管杭の中へオーガのスクリューを挿入して地盤を掘削するオーガ併用鋼管杭打方法において、
地盤の硬軟の度に応じて前記の鋼管杭を、その軸心回りに回転させることを特徴とする。
The structure of the auger combined steel pipe pile driver according to claim 4 is:
An auger combined steel pipe that excavates the ground by inserting an auger screw into the steel pipe pile while attaching a vibration exciter to the steel pipe pile via a chuck, causing the steel pipe pile to vibrate and penetrating into the ground. In the pile driving method,
The steel pipe pile is rotated around its axis according to the degree of hardness of the ground.

請求項1のオーガ併用鋼管杭打機を適用すると、
イ.リーダを備えているので、起振機およびオーガを該リーダで支持し案内して鋼管杭を打設することができ、オーガ専用のクレーンを必要とせず、
ロ.起振機が、緩衝部材を介してリーダに装着されるので、リーダが振動を受けず、
ハ.鋼管杭が軸心周りに回転駆動されるので、従来例に比して絶大な貫入力が発揮される。
ここで注目すべきは、ロ項に述べた緩衝部材を新設する必要無く、振動杭打機が本来的に具備している緩衝部材(例えばコイルスプリング、ゴム継手など)を利用していること、及び、ハ項の、鋼管杭を回転させることによる貫入力の増大である。
Applying the auger combined steel pipe pile driver of claim 1,
I. Since it is equipped with a leader, the exciter and auger can be supported and guided by the leader, and steel pipe piles can be driven, without a dedicated auger crane,
B. Since the vibrator is attached to the reader via the buffer member, the reader is not subjected to vibration,
C. Since the steel pipe pile is driven to rotate around the axis, a tremendous penetration force is exhibited as compared with the conventional example.
What should be noted here is that it is not necessary to newly install the buffer member described in the paragraph (b), and that the vibration pile driver inherently has a buffer member (for example, a coil spring, a rubber joint, etc.), And, it is an increase in the penetration force by rotating the steel pipe pile in the section C.

請求項2の発明を請求項1の発明に併せて適用して鋼管杭を連続回転させ、もしくは請求項3の発明を請求項1の発明に併せて適用して鋼管杭を往復回動させると、地盤の状態に応じて最大の杭貫入力を発揮せしめることができる。地盤の状態によって連続回転の方が良い場合も有り、往復回動の方が良い場合もあるので、選択的に使用できるように準備しておくことが望ましい。
機械装置の面に着目すると、連続回転(請求項2)は制御が容易であり、往復回動(請求項3)の方がアクチュエータの構造が簡単で済む。
When the invention of claim 2 is applied to the invention of claim 1 and the steel pipe pile is continuously rotated, or the invention of claim 3 is applied to the invention of claim 1 and the steel pipe pile is reciprocally rotated. Depending on the condition of the ground, the maximum pile penetration input can be demonstrated. Depending on the condition of the ground, continuous rotation may be better, and reciprocating rotation may be better, so it is desirable to prepare for selective use.
Focusing on the mechanical device, continuous rotation (Claim 2) is easier to control, and reciprocating rotation (Claim 3) requires a simpler actuator structure.

請求項4に係るオーガ併用鋼管杭打方法を適用すると、従来のオーガ併用杭打方法に比して、格段に強力な地中貫入性能が発揮され、作業能率向上に因る施工コスト低減効果を奏する。
能率向上によって工期が短縮されるのみでなく、杭打機械の運転時間が短縮されるので振動・騒音公害の発生が時間的に軽減される。
When the auger combined steel pipe pile driving method according to claim 4 is applied, a significantly stronger underground penetration performance is exhibited compared to the conventional auger combined pile driving method, and the construction cost reduction effect due to the improvement of work efficiency is achieved. Play.
Not only will the construction period be shortened by improving efficiency, but also the operating time of the pile driving machine will be shortened, so the occurrence of vibration and noise pollution will be reduced in time.

以下に、図1ないし図3を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図2は、本発明に係るオーガ併用鋼管杭打機を用いて、本発明に係るオーガ併用鋼管杭打方法を実施している形態を描いた模式図であって、(A)は機械装置の全景を示す正面図、(B)は要部を抽出して描いた側面図である。
車両系建設機械11のフロントアタッチメントとしてリーダ12が装着されており、このリーダが作業現場の地上に垂直に立てられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 2 is a schematic diagram depicting a form in which the auger combined steel pipe pile driving method according to the present invention is implemented using the auger combined steel pipe pile driving machine according to the present invention. The front view which shows a whole view, (B) is the side view which extracted and showed the principal part.
A reader 12 is mounted as a front attachment of the vehicle construction machine 11, and this reader is erected vertically on the ground of the work site.

本実施形態における振動杭打機の外観的な構造は、振動エネルギーの発生源である起振機13と、該起振機に対して振動的に接続して装着された鋼管杭用チャック15と、前記起振機に対して振動的に絶縁して装着されたハンガ14を主要部分としている。
上記の3部分の内、起振機13と鋼管杭用チャック15とはリーダ12に接触しておらず、ハンガ14がリーダ12に対して昇降摺動可能に係合されている(構造の詳細については図1を参照して次に述べる)。
The external structure of the vibration pile driving machine in the present embodiment includes an exciter 13 that is a generation source of vibration energy, and a steel pipe pile chuck 15 that is attached in vibration connection to the exciter. The hanger 14 that is vibrationally insulated from and attached to the vibrator is the main part.
Of the above three parts, the vibrator 13 and the steel pipe pile chuck 15 are not in contact with the leader 12, and the hanger 14 is engaged with the leader 12 so as to be able to slide up and down (details of structure). Will be described next with reference to FIG. 1).

図1は、本実施形態における振動杭打機の外観を示し、(A)は平面図、(B)は正面図である。
本図1においては、振動源である起振機13および該起振機に対して振動的に接続された鋼管杭用チャック15から成る振動系の機器を破線で描くとともに、前記の起振機に対して振動的に絶縁されたハンガ14を主要構成部材とする静止系の機器を実線で描いてある。両者の開に介装された振動絶縁部材は弾性材料製のコイルスプリング18であって、鎖線で描いてある。
図示を省略するが、前記のコイルスプリング18をゴム継手で代えることもできる。
Drawing 1 shows the appearance of the vibration pile driver in this embodiment, (A) is a top view and (B) is a front view.
In FIG. 1, a vibration system device including a vibrator 13 as a vibration source and a steel pipe pile chuck 15 that is vibrationally connected to the vibrator is drawn by a broken line, and the vibrator A stationary apparatus having a hanger 14 that is vibrationally insulated as a main component is drawn with a solid line. The vibration insulating member interposed between the two is a coil spring 18 made of an elastic material, which is drawn with a chain line.
Although not shown, the coil spring 18 can be replaced with a rubber joint.

符号19を付して示したのはリーダ係合用フックであって、静止系の部材であるハンガ14に対して固着されている。
上記の係合用フック19を前記リーダ12(図2)に係合させて、ハンガ14を昇降可能に支持,案内し、ワイヤロープWで昇降させる。
(図2参照)上述の構成により、リーダ12および車両系建設機械11に振動を伝えることなく、振動式杭打機がリーダによって支持される。
上記のリーダ12によって、オーガ16を支持,案内し、ワイヤロープWによって昇降させる。これにより、オーガ専用のクレーンを設けなくてもオーガを支持し、かつ昇降動させることができる。
Reference numeral 19 denotes a leader engaging hook which is fixed to a hanger 14 which is a stationary member.
The engaging hook 19 is engaged with the reader 12 (FIG. 2), the hanger 14 is supported and guided so as to be lifted and lowered by the wire rope W.
(See FIG. 2) With the above-described configuration, the vibration pile driver is supported by the leader without transmitting vibration to the leader 12 and the vehicle construction machine 11.
The auger 16 is supported and guided by the reader 12 and is moved up and down by the wire rope W. Accordingly, the auger can be supported and moved up and down without providing a crane dedicated to the auger.

図1(A)に示されているように、ハンガ14にオーガ挿通孔14aを設けるとともに、該オーガ挿通孔の両側に起振機13を配置すると、両側の起振機を互いに同期させて協働させることが必要である。
オーガ挿通孔の両側に設けた起振機を互いに同期させて制御する技術は、特開2006−207354号「起振力の調節可能な杭打機用起振機」に開示されているから、この技術を適用すれば良い。
As shown in FIG. 1 (A), when the auger insertion hole 14a is provided in the hanger 14 and the exciters 13 are arranged on both sides of the auger insertion hole, the exciters on both sides are synchronized with each other to cooperate. It is necessary to work.
Since the technology for controlling the vibrators provided on both sides of the auger insertion hole in synchronization with each other is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-207354 “Pumping Machine Exciter with Adjustable Vibration Force” What is necessary is just to apply this technique.

図3は、前記鋼管杭用チャック15と起振機13との接続構造を説明するため模式的に描いた部分断面図である。構造機能を理解し易いように模式化してあるので、写実的な投影図ではない。
この断面図は、中心線Zの右半部と左半部とを、相互に直角をなす2つの面で切断して描いてあり、左半部には起振機13が現れており、右半部には該起振機が現れていない。
起振機13は起振機ベ−ス21に装着され、コイルスプリング18を介して図外のハンガで吊持されている。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically drawn for explaining a connection structure between the steel pipe pile chuck 15 and the vibration generator 13. It is not a realistic projection because it is modeled so that the structural functions can be easily understood.
This cross-sectional view is drawn by cutting the right half and the left half of the center line Z along two planes that are perpendicular to each other, with the vibrator 13 appearing on the left half, The exciter does not appear in the half.
The exciter 13 is mounted on an exciter base 21 and is suspended by a hanger (not shown) via a coil spring 18.

鋼管杭用チャック15の上端部は大径の円筒状に形成され、前記起振機ベース21に対してベアリング22によって回転自在に連結されている。図ではベアリング22を小型のように描いてあるが、起振機が発生した振動エネルギーを鋼管杭用チャックに伝達する部材であるから、特に耐スラスト荷重の大きい重負荷用のベアリングを用いてある。これにより鋼管杭用チャック15は、把持した鋼管杭7の軸心Z周りの回転可能に支持される。  An upper end portion of the steel pipe pile chuck 15 is formed in a large-diameter cylindrical shape, and is rotatably connected to the vibrator base 21 by a bearing 22. In the figure, the bearing 22 is depicted as small, but since it is a member that transmits the vibration energy generated by the vibrator to the chuck for steel pipe piles, a heavy load bearing having a particularly large thrust load is used. . Accordingly, the steel pipe pile chuck 15 is supported so as to be rotatable around the axis Z of the gripped steel pipe pile 7.

先の述べた鋼管杭用チャック15上端部の円筒状部分の内周にリングギア23が形成されている。
一方、起振機ベース21に設置された駆動機構24により支持されて回動駆動されるピニオン25が、前記リングギア23に噛合している。
これにより、鋼管杭7を把持した鋼管杭用チャック15は、該鋼管杭7の軸心Z周りに回転せしめられる。
A ring gear 23 is formed on the inner periphery of the cylindrical portion at the upper end of the steel pipe pile chuck 15 described above.
On the other hand, a pinion 25 that is supported by a drive mechanism 24 installed on the exciter base 21 and rotated is engaged with the ring gear 23.
Thereby, the steel pipe pile chuck 15 holding the steel pipe pile 7 is rotated around the axis Z of the steel pipe pile 7.

前記駆動機構24の動力源は油圧モータでも良く電気モータでも良いが、図示しない制御機構を備えていて、回転の開始・停止・回転の加速・減速、及び正,逆転を任意に操作できるようになっている。
上記と異なる実施形態として、油圧モータや電気モータを用いずに油圧シリンダを動力源とすることも可能である。油圧シリンダをアクチュエータとして設置すると(図示省略)リングギアを設けなくても良いので構造が簡単になるが連続回転させることはできず、180度以内の回動角で往復回動させることになる。
The power source of the drive mechanism 24 may be a hydraulic motor or an electric motor, but it is equipped with a control mechanism (not shown) so that rotation start / stop / rotation acceleration / deceleration and forward / reverse can be operated arbitrarily. It has become.
As an embodiment different from the above, a hydraulic cylinder can be used as a power source without using a hydraulic motor or an electric motor. If a hydraulic cylinder is installed as an actuator (not shown), it is not necessary to provide a ring gear, so that the structure is simplified. However, it cannot be continuously rotated, and is reciprocally rotated at a rotation angle of 180 degrees or less.

以上のように構成されたオーガ併用鋼管杭打機を用いて、本発明に係るオーガ併用杭打方法を実施した1例について次に述べる。
図2に示すように、車両系建設機械11のフロントアタッチメントとしてリーダ12を装着し、鋼管杭打設現場まで自走し、打設地点にリーダ12を立てる。
オーガ16およびスクリュー17,振動杭打機、並びに鋼管杭7は、適宜の手段により作業現場に搬入する。
作業準備に協力させるため、図外の移動式クレーン1台を作業現場に配置しておく。
Next, an example of carrying out the auger combined pile driving method according to the present invention using the auger combined steel pipe pile driving machine configured as described above will be described.
As shown in FIG. 2, a leader 12 is attached as a front attachment of the vehicle construction machine 11, self-propelled to the steel pipe pile placement site, and the leader 12 is set up at the placement point.
The auger 16, the screw 17, the vibration pile driving machine, and the steel pipe pile 7 are carried into the work site by appropriate means.
In order to cooperate with work preparation, a mobile crane (not shown) is placed at the work site.

振動杭打機のハンガ14をリーダ12に装着してワイヤWを取り付け、昇降操作が可能な状態にする。
振動杭打機の鋼管杭用チャック15で鋼管杭7を把持する。鋼管杭7は重量部材であるから相応の熟練と、図外のクレーンの協力とを必要とする。しかし、この作業は一般の従来技術においても行なわれていたことであるから詳述を省略する。以下の説明においても、従来技術と全く同じ作業については詳述を省略する。
The hanger 14 of the vibration pile driver is attached to the reader 12 and the wire W is attached to make it possible to move up and down.
The steel pipe pile 7 is gripped by the steel pipe pile chuck 15 of the vibration pile driving machine. Since the steel pipe pile 7 is a heavy member, it requires appropriate skill and the cooperation of a crane not shown. However, since this operation is also performed in the general prior art, detailed description is omitted. Also in the following description, detailed description of the same work as that of the prior art is omitted.

リーダ12によって、鋼管杭7を把持した振動杭打機を支持して昇降操作が可能な状態にすると、硬質地盤でなければそのまま通常の作業で鋼管杭を地中に貫入させ、打設することができる。
しかし、杭の打設作業に先立って、必ず地盤調査が行なわれる。調査の結果、単純な振動杭打だけでは鋼管杭の打設が困難であると判断されたことを前提としてオーガ併用工法が採用される。
そこで、予めオーガ16をリーダ12に装着し、ワイヤWを掛けて昇降可能にしておく。
When the leader 12 supports the vibration pile driving machine that holds the steel pipe pile 7 so that it can be moved up and down, if it is not hard ground, the steel pipe pile is penetrated into the ground as usual and placed. Can do.
However, a ground survey is always conducted prior to the pile driving work. As a result of the survey, the auger combined construction method is adopted on the assumption that it is difficult to place steel pipe piles by simple vibration pile driving alone.
Therefore, the auger 16 is attached to the reader 12 in advance, and the wire W is hung so that it can be moved up and down.

地盤は通常、地層と呼ばれる層状の構造を成しており、杭打設作業を極度に簡略化して表すと、軟弱地層を突破して、杭の下端を硬質地層に食い込ませて完了する。もちろん、工事設計に基づく仕様どおりに打設する。
こうした事情であるから、杭の打設は一般に、種々の地層を突破して遂行される。
前述のように準備を終えると、先ず、オーガを併用しないで鋼管杭の振動杭打作業を遂行する。
The ground usually has a layered structure called a stratum, and when the pile driving operation is expressed in an extremely simplified manner, it is completed by breaking through the soft stratum and biting the lower end of the pile into the hard stratum. Of course, it will be installed according to the specifications based on the construction design.
Because of this situation, pile driving is generally performed through various strata.
When the preparation is completed as described above, first, the vibration pile driving operation of the steel pipe pile is performed without using the auger together.

鋼管杭7の下端が若干硬質の地層に到達すると、該鋼管杭の沈下速度が遅くなる。鋼管杭の沈下速度が遅くなると、次のようにしてオーガの併用を開始する。
本発明方法を実施する場合、最初から沈下が困難であれば、最初からオーガを併用すれば良い。地盤調査によって、表層が硬質であると判明している場合も同様である。
オーガを併用するには、オーガ16にスクリュー17を取り付け、該スクリューを鋼管杭7の中へ吊り降ろして回転させる。
When the lower end of the steel pipe pile 7 reaches a slightly hard formation, the settlement speed of the steel pipe pile becomes slow. When the subsidence speed of the steel pipe pile is slowed, the combined use of the auger is started as follows.
When carrying out the method of the present invention, if sinking is difficult from the beginning, an auger may be used together from the beginning. The same applies to cases where the surface layer is found to be hard by ground survey.
In order to use the auger together, a screw 17 is attached to the auger 16 and the screw is suspended in the steel pipe pile 7 and rotated.

オーガの併用によって鋼管杭7が順調に沈下し始めれば、そのまま作業を続行する。
オーガを併用しても鋼管杭の沈下が思わしくない場合、及び、オーガの併用によって沈下していた鋼管杭の沈下が停滞したとき、図3について説明した駆動機構24を作動させて、鋼管杭7を軸心周りに回転させる。
鋼管杭7が回転すると、杭の貫入を妨げていた「杭の外周面と土砂との摩擦抵抗」が、静止摩擦状態から動摩擦状態に変わり、これに伴って摩擦係数が減少するので、鋼管杭が沈下し始める。
If the steel pipe pile 7 starts to sink smoothly due to the combined use of the auger, the operation is continued as it is.
When the subsidence of the steel pipe pile is not expected even when the auger is used together, and when the subsidence of the steel pipe pile that has subsided due to the combined use of the auger stagnate, the drive mechanism 24 described with reference to FIG. Rotate around the axis.
When the steel pipe pile 7 rotates, the “friction resistance between the outer peripheral surface of the pile and the earth and sand” that hinders the penetration of the pile changes from a static friction state to a dynamic friction state, and the friction coefficient decreases accordingly. Begins to sink.

上述した「鋼管杭の回転による沈下の促進」の原理から理解されるように、鋼管杭の軸心周り回転は、一方向連続回転であっても、一方向間欠的回転であっても、正逆回転の反復であっても有効である。
正,逆転の反復について、そのサイクルを極度に短縮すると往復回動になる。
連続的な往復回動によっても、鋼管杭の沈下を促進することができる。
一方、地盤の構成は複雑であり、地盤構造の状態によって一方向連続回転が最も有効な場合も有り、正逆回転が最も有効な場合も有るが、どのような回転方式であっても有効である。本発明者らの実験的研究によれば、最適でない回転方式であっても無効という場合は無い。最善の回転方式の効果と最悪の回転方式の結果との差は比較的少ない。
As understood from the principle of “acceleration of settlement by rotation of steel pipe piles” described above, the rotation around the axis of the steel pipe piles is normal regardless of whether the rotation is one-way continuous rotation or one-way intermittent rotation. Even repetition of reverse rotation is effective.
When the cycle is extremely shortened for forward and reverse iterations, reciprocal rotation is performed.
The settlement of the steel pipe pile can also be promoted by continuous reciprocating rotation.
On the other hand, the structure of the ground is complex, and depending on the state of the ground structure, one-way continuous rotation may be most effective, and forward / reverse rotation may be most effective, but any rotation method is effective. is there. According to the inventors' experimental study, even a non-optimal rotation method is not invalid. The difference between the effect of the best rotation method and the result of the worst rotation method is relatively small.

地盤構造その他各種の作業条件に対応して、どのような回転形態をとるべきかについては、今後の経験的知識の蓄積に期待しなければならないが、これを機械装置の面から見ると、各種の回転操作が可能な機器を準備しておいて、情況に応じて任意に選定使用し得る施工設計の自由度を確保しておくことが望ましい。  As to what kind of rotation form should be taken in response to the ground structure and other various working conditions, we must expect to accumulate empirical knowledge in the future. It is desirable to prepare equipment capable of rotating operation and to secure the degree of freedom of construction design that can be arbitrarily selected and used according to the situation.

本発明に孫るオーガ併用鋼管杭打機の要部を模式的に描いた2面図であって振動系の機器を破線で描き、静止系の機器を実線で描いてある。  FIG. 2 is a two-sided view schematically showing the main part of an auger combined steel pipe pile driving machine that is a grandchild of the present invention, in which a vibration system device is drawn with a broken line and a stationary system device is drawn with a solid line. 本発明の1実施形態を示し、(A)は全景の外観正面図、(B)は要部を抽出して描いた側面図である。  BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which (A) is a front view of the overall appearance, and (B) is a side view of a main part extracted. 本発明の1実施形態における振動系の機器を示す部分断面図であって、中心線Zの右側の切断面と左側の切断面とはほぼ90度で交差している。  FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a vibration system device according to an embodiment of the present invention, in which the cut surface on the right side and the cut surface on the left side of the center line Z intersect at approximately 90 degrees. (A)はオーガ併用圧入装置の公知例を示す平面図、(B)は上記と異なる公知例における外観正面図である。  (A) is a top view which shows the well-known example of an auger combined use press-fitting apparatus, (B) is an external appearance front view in a well-known example different from the above. 従来例の杭打ち工事を描いた模式図である。  It is the schematic diagram which drew the pile driving construction of the prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1…U形鋼矢板
2…オーガ装置(オーガケーシング)
3…当接座
4…ガイド部材
5…係合部材
6…第1クレーン
7…鋼管矢板(鋼管杭)
8…圧入引抜機
9…第2クレーン
10…オーガ
11…車両系建設機械
12…リーダ
13…起振機
14…ハンガ
15…鋼管杭用チャック
16…オーガ
17…オーガのスクリュー
18…コイルスプリング
19…リーダ係合用フック
20…滑車
21…起振機ベース
22…ベアリング
23…リングギア
24…駆動機構
25…ピニオン
W…ワイヤロープ
1 ... U-shaped sheet pile 2 ... Auger device (auger casing)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Contact seat 4 ... Guide member 5 ... Engagement member 6 ... 1st crane 7 ... Steel pipe sheet pile (steel pipe pile)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Press fit pulling machine 9 ... 2nd crane 10 ... Auger 11 ... Vehicle system construction machine 12 ... Leader 13 ... Exciter 14 ... Hanger 15 ... Steel pipe pile chuck 16 ... Auger 17 ... Auger screw 18 ... Coil spring 19 ... Leader engaging hook 20 ... pulley 21 ... exciter base 22 ... bearing 23 ... ring gear 24 ... drive mechanism 25 ... pinion W ... wire rope

Claims (4)

オーガ挿通孔を有するハンガにより、緩衝部材を介して吊持された起振機と、
該起振機に装着された鋼管杭用チャックとを具備するオーガ併用鋼管杭打機において、
リーダに対して摺動可能に係合するフック部材が前記ハンガに対して固着されており、かつ、前記起振機に対して鋼管杭用チャックを、鋼管杭の軸心周りに回転させる駆動手段が設けられていることを特徴とする、オーガ併用鋼管杭打機。
With a hanger having an auger insertion hole, a vibrator suspended through a buffer member;
In the auger combined steel pipe pile driving machine comprising the steel pipe pile chuck attached to the vibrator,
Hook member slidably engaged with the leader is fixed to the hanger, and the driving means for rotating the chuck for the steel pipe pile around the axis of the steel pipe pile with respect to the exciter An auger combined use steel pipe pile driving machine characterized in that is provided.
前記の鋼管杭用チャックの回転駆動手段は、該鋼管杭を正,逆転可能に連続回転させる構造であることを特徴とする、請求項1に記載したオーガ併用鋼管杭打機。  The auger combined steel pipe pile driving machine according to claim 1, wherein the rotation driving means of the chuck for steel pipe piles has a structure for continuously rotating the steel pipe piles so as to be forward and reverse. 前記の鋼管杭用チャックの回転駆動手段は、該鋼管杭を180度以内の角度で連続的に往復回動させる構造であることを特徴とする、請求項1に記載したオーガ併用鋼管杭打機。  The auger combined steel pipe pile driving machine according to claim 1, wherein the rotation driving means of the steel pipe pile chuck is configured to continuously reciprocate the steel pipe pile at an angle of 180 degrees or less. . 鋼管杭に対し、チャックを介して起振機を装着し、鋼管杭に振動を与えて地盤中へ貫入させながら、該鋼管杭の中へオーガのスクリューを挿入して地盤を掘削するオーガ併用鋼管杭打方法において、
地盤の硬軟の度に応じて前記の鋼管杭を、その軸心回りに回転させることを特徴とする、オーガ併用鋼管杭打方法。
An auger combined steel pipe that excavates the ground by inserting an auger screw into the steel pipe pile while attaching a vibration exciter to the steel pipe pile via a chuck, causing the steel pipe pile to vibrate and penetrating into the ground. In the pile driving method,
An auger combined steel pipe pile driving method, characterized in that the steel pipe pile is rotated around its axis according to the hardness of the ground.
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