JP2010229752A - Pile driving machine, pile driving method, and vibration generator for pile driving - Google Patents

Pile driving machine, pile driving method, and vibration generator for pile driving Download PDF

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Norio Kagota
憲雄 籠田
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HORIUCHI KIMITO
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HORIUCHI KIMITO
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently drive a steel sheet in a short time even if a ground contains a boulder bed and a gravel bed. <P>SOLUTION: This pile driving machine includes a vibration generator 50 which generates vibration in the direction in which a pile 30 is driven and applies the vibration to the pile 30 and a vibration generator 10 which is attachable to the pile 30, generates vibration in the direction orthogonal to the direction in which the pile 30 is driven, and applies the vibration to the pile 30. The pile driving machine drives the pile 30 in a ground G while transmitting, to the pile 30, both the vibration in the direction in which the pile 30 is driven that is generated by the first vibration generator 50 and the vibration in the direction orthogonal to the direction in which the pile 30 is driven that is caused by the second vibration generator 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は杭の打設機、杭の打設方法および杭打設用振動発生装置に関する。   The present invention relates to a pile driving machine, a pile driving method, and a vibration generator for pile driving.

縦穴を掘削する基礎工事および河川工事等の土木工事において、縦穴壁面の崩落を防止するために、縦穴壁面に沿って鋼矢板や型鋼を打設する工法が広く知られている。このような工法の一例としては、例えば特許文献1に開示されている工法がある。
特許文献1には、従来では打設が困難であった地盤に土留め用の鋼矢板やH型鋼を打設するために、打設すべき鋼板の断面形状と略等しい形状を有する鋼板の下端部に尖った刃先部を有する超硬チップを植設した打設用工具を用いる打設方法が開示されている。
具体的には、打撃装置により前述の打設用工具を打ち込み、打設すべき鋼板の断面形状と略同形状の下穴を穿設した後、打設用工具を引き抜き、下穴位置に打設すべき鋼板を差し込む打設方法が開示されている。
In civil engineering work such as foundation work for excavating vertical holes and river works, a construction method in which steel sheet piles and steel molds are placed along the vertical hole wall surfaces is widely known. As an example of such a construction method, there is a construction method disclosed in Patent Document 1, for example.
In Patent Document 1, in order to place a steel sheet pile for earth retaining or H-shaped steel on the ground, which has been difficult to place conventionally, the lower end of the steel sheet having a shape substantially equal to the cross-sectional shape of the steel sheet to be placed. A placement method using a placement tool in which a cemented carbide tip having a sharp cutting edge portion is implanted is disclosed.
Specifically, the above-described placing tool is driven by a striking device, a pilot hole having a shape substantially the same as the cross-sectional shape of the steel sheet to be placed is drilled, and then the placing tool is pulled out and placed in the pilot hole position. A placing method for inserting a steel plate to be installed is disclosed.

特開平6−322760号公報JP-A-6-322760

特許文献1に開示されているように打設すべき鋼板の形状に合わせた下穴を予め穿設することで、玉石や砂礫層を有する地盤であっても鋼板の打設先端部を破損させることなく鋼板を確実に打設することが可能になる。しかしながら鋼板の打設前に下穴を穿設しなければならず、鋼板の打設に要する時間が長くなってしまうという問題が明らかになった。また、下穴形成に用いられる超硬チップの刃先が下穴形成時に欠落してしまうことがあり、打設用工具のメンテナンス頻度やランニングコストが高くなってしまうという問題点もある。   As shown in Patent Document 1, by drilling a pilot hole that matches the shape of the steel sheet to be cast in advance, even the ground having a cobblestone or gravel layer is damaged. It is possible to reliably place the steel plate without any trouble. However, it has become clear that a pilot hole has to be drilled before the steel plate is placed, and the time required for the steel plate is prolonged. Further, the cutting edge of the carbide tip used for forming the pilot hole may be lost when the pilot hole is formed, and there is a problem that the maintenance frequency and running cost of the placing tool are increased.

そこで本願発明は、玉石層や砂礫層を有する地盤であっても、鋼板を短時間で効率的に打設することが可能な杭の打設機および杭の打設方法と、杭打設用振動発生装置において、打設に要する時間の短縮と、杭の打設機のメンテナンス頻度およびランニングコストを低減させることを課題としている。   Therefore, the present invention provides a pile placing machine and a pile placing method capable of efficiently placing a steel plate in a short time even for a ground having a cobblestone layer or a gravel layer, and a pile placing method. In the vibration generator, it is an object to shorten the time required for placing and to reduce the maintenance frequency and running cost of the pile placing machine.

以上の目的を達成するため本願発明は以下の構成を有する。
すなわち、杭の打設方向に振動を発生し、前記杭に振動を付与する第1の振動発生装置と、前記杭に装着可能であって、前記杭の打設方向と直交する方向に振動を発生し、前記杭に振動を付与する第2の振動発生装置と、を有し、前記第1および第2の振動発生装置による前記杭の打設方向における振動および前記杭の打設方向と直交する方向における振動のそれぞれを前記杭に伝達させながら前記杭を地盤に打設することを特徴とする杭の打設機である。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
That is, a vibration is generated in a direction in which the pile is placed, and a first vibration generator for applying vibration to the pile, and a vibration that can be attached to the pile and is orthogonal to the direction in which the pile is placed. A second vibration generator that generates and imparts vibrations to the pile, wherein the first and second vibration generators cause vibration in the pile placement direction and orthogonal to the pile placement direction. A pile driving machine that drives the pile to the ground while transmitting each vibration in the direction to the pile.

また、前記第2の振動発生装置は、前記杭を装着するための杭装着部と振動発生部とが一体に形成されていることを特徴とする。これにより第2の振動発生装置をコンパクトに形成することができる。
また、前記第2の振動発生装置は、前記杭を打設する地盤面に設置されることを特徴とする。これにより、杭へ第2の振動発生装置を装着する際に、杭にブラケット等を設置する必要がなくなり、第2の振動発生装置の設置が容易になる。
Further, the second vibration generating device is characterized in that a pile mounting portion for mounting the pile and a vibration generating portion are integrally formed. Thereby, a 2nd vibration generator can be formed compactly.
Further, the second vibration generator is installed on a ground surface on which the pile is placed. Thereby, when attaching a 2nd vibration generator to a pile, it becomes unnecessary to install a bracket etc. in a pile, and installation of a 2nd vibration generator becomes easy.

また、他の発明として、第1の振動発生装置により杭の打設方向に振動を付与すると共に、第2の振動発生装置により前記杭の打設方向と直交方向に振動を付与した状態で地盤に杭を打設することを特徴とする杭の打設方法もある。   As another invention, the ground is applied in the state in which vibration is applied in the direction of pile driving by the first vibration generator, and vibration is applied in a direction orthogonal to the direction of driving of the pile by the second vibration generator. There is also a method for placing a pile characterized by placing a pile on the surface.

また、前記杭の打設先端部に、予めビット部を形成する工程を有していることを特徴とする。このようなビット部を形成することで、より能率的に杭を打設することが可能になる。   Moreover, it has the process of forming a bit part beforehand in the driving | running | working front-end | tip part of the said pile. By forming such a bit part, it becomes possible to drive a pile more efficiently.

また、他の発明として、杭を装着するための杭装着部と、前記杭の打設方向と直交する方向に振動を発生する振動発生部とが一体に形成されていることを特徴とする杭打設用振動発生装置とすることもできる。   Moreover, as another invention, a pile mounting portion for mounting the pile and a vibration generating portion that generates vibration in a direction orthogonal to the driving direction of the pile are integrally formed. It can also be set as the vibration generator for placement.

また、前記杭装着部は、装着すべき杭の寸法に合わせて前記杭装着部の寸法が調整可能な寸法調整部を有していることを特徴とする。これにより、一台の杭打設用振動発生装置であっても多種の杭に対応することができる。   Moreover, the said pile mounting part has a dimension adjustment part which can adjust the dimension of the said pile mounting part according to the dimension of the pile which should be mounted | worn, It is characterized by the above-mentioned. Thereby, even if it is one vibration generator for pile driving, it can respond to various piles.

本発明にかかる杭の打設機および杭の打設方法と杭打設用振動発生装置によれば、杭の打設方向および打設方向に直交する方向の両方に振動を付与しながら打設することにより、下穴が形成されていなくても短時間で杭を打設することができる。   According to the pile driving machine, the pile driving method and the pile driving vibration generator according to the present invention, the driving is performed while applying vibration to both the driving direction of the pile and the direction orthogonal to the driving direction. By doing so, a pile can be driven in a short time even if a pilot hole is not formed.

第1実施形態にかかる杭打設用振動発生装置の斜視図である。It is a perspective view of the vibration generator for pile driving concerning a 1st embodiment. 第2実施形態にかかる杭打設用振動発生装置の斜視図である。It is a perspective view of the vibration generator for pile driving concerning 2nd Embodiment. 第2実施形態にかかる杭打設用振動発生装置にH型鋼杭を装着した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which mounted | wore the H type steel pile with the vibration generator for pile driving concerning 2nd Embodiment. 第2実施形態にかかる杭打設用振動発生装置の変形例である。It is a modification of the vibration generator for pile driving concerning 2nd Embodiment. 第1実施形態における杭打設用振動発生装置を適用した杭の打設機を示す正面図である。It is a front view which shows the pile driving machine to which the vibration generator for pile driving in 1st Embodiment is applied. 杭の打設状況を示す正面図である。It is a front view which shows the placement condition of a pile. 杭の打設状況を示す正面図である。It is a front view which shows the placement condition of a pile. 玉石層や砂礫層が存在している地盤に用いて好適なH型鋼杭の打設先端部の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the placement tip part of H type steel pile suitable for use in the ground where a cobblestone layer and a gravel layer exist. 杭の打設機の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the modification of the pile driving machine. 杭の打設機の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the modification of the pile driving machine.

(第1実施形態)
以下、本発明にかかる杭打設用振動発生装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1は、杭打設用振動発生装置の平面図である。
杭打設用振動発生装置10は、図1に示すように、杭(本実施形態においてはH型鋼杭)30を装着するための杭装着部である挿通部12と、挿通部12に連設された振動発生部14とを有し、略直方体形状に形成されている。振動発生部14には外部接続部16が配設されている。外部接続部16は外部駆動源から供給された圧縮流体を振動発生部14に供給可能に構成されている。振動発生部14における振動発生機構の詳細な構成については、公知のバイブロハンマアタッチメントで採用されている振動発生機構を適用することができるため、ここでの詳細な説明は省略している。外部駆動源には流体コンプレッサ60が好適に用いられる。流体コンプレッサ60からの圧縮流体が外部接続部16から振動発生部14の振動発生機構に供給されることで振動が発生し、挿通部12に挿通されたH型鋼杭30の軸線方向(紙面と直交する方向)と直交する方向(紙面の面内方向)に振動が付与される。本実施形態における振動発生部14は、H型鋼杭30のフランジ32の延伸方向(図1中の波型矢印方向)に振幅を有する振動を発生させている。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a vibration generator for pile driving according to the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a plan view of a pile driving vibration generator.
As shown in FIG. 1, the pile driving vibration generator 10 is connected to the insertion portion 12, which is a pile mounting portion for mounting a pile (H-shaped steel pile in this embodiment) 30, and the insertion portion 12. The vibration generating part 14 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. An external connection portion 16 is disposed in the vibration generating portion 14. The external connection unit 16 is configured to be able to supply the compressed fluid supplied from the external drive source to the vibration generating unit 14. As a detailed configuration of the vibration generating mechanism in the vibration generating unit 14, a vibration generating mechanism employed in a known vibratory hammer attachment can be applied, and thus a detailed description thereof is omitted here. A fluid compressor 60 is preferably used as the external drive source. The compressed fluid from the fluid compressor 60 is supplied from the external connection portion 16 to the vibration generating mechanism of the vibration generating portion 14 to generate vibration, and the axial direction of the H-shaped steel pile 30 inserted through the insertion portion 12 (perpendicular to the paper surface). The vibration is applied in a direction (in-plane direction of the paper surface) orthogonal to the direction in which the recording is performed. The vibration generator 14 in the present embodiment generates a vibration having an amplitude in the extending direction of the flange 32 of the H-shaped steel pile 30 (in the direction of the corrugated arrow in FIG. 1).

(第2実施形態)
図2は、第2実施形態にかかる杭打設用振動発生装置の斜視図である。図3は第2実施形態にかかる杭打設用振動発生装置にH型鋼杭を装着した状態を示す平面図である。
本実施形態における杭打設用振動発生装置10の挿通部12には、側壁18を板厚方向に貫通する貫通孔18aが形成されている。また、軸線方向にねじ孔24aを有し、当接板22に取り付けられたスペーサ24と、スペーサ24のねじ孔に24aに螺合するボルト26とから構成されている寸法調整部20を有している。ボルト26は、側壁18の外表面から挿通部12内のスペーサ24に螺合させる。杭打設用振動発生装置10の挿通部12の開口寸法よりも小さい寸法のH型鋼杭30を打設する際には、寸法調整部20を用いることでH型鋼杭30を杭打設用振動発生装置10の挿通部12に装着することができる。具体的には図3に示しているように、当接板22がH型鋼杭30のウェブ34に対して平行となる配列で挿通部12内に配設され、側壁18の外表面側からスペーサ24のねじ孔24aにボルト26を装着して締結すればよい。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a perspective view of a pile driving vibration generator according to the second embodiment. FIG. 3 is a plan view showing a state in which an H-shaped steel pile is mounted on the pile driving vibration generator according to the second embodiment.
A through hole 18a that penetrates the side wall 18 in the plate thickness direction is formed in the insertion portion 12 of the pile driving vibration generator 10 in the present embodiment. Further, it has a dimension adjusting portion 20 having a screw hole 24a in the axial direction and comprising a spacer 24 attached to the contact plate 22 and a bolt 26 screwed into the screw hole of the spacer 24. ing. The bolt 26 is screwed into the spacer 24 in the insertion portion 12 from the outer surface of the side wall 18. When the H-shaped steel pile 30 having a size smaller than the opening size of the insertion portion 12 of the vibration generator for pile driving 10 is driven, the H-shaped steel pile 30 is vibrated for driving the pile by using the dimension adjusting unit 20. It can be attached to the insertion part 12 of the generator 10. Specifically, as shown in FIG. 3, the contact plates 22 are arranged in the insertion portion 12 in an arrangement parallel to the web 34 of the H-shaped steel pile 30, and the spacers are arranged from the outer surface side of the side wall 18. The bolts 26 may be attached to the 24 screw holes 24a and fastened.

図4は、寸法調整部の変形例を適用した杭打設用振動発生部の平面図である。寸法調整部20の構成は、図4に示すように、H型鋼杭30の二方向からH型鋼杭30に当接するように、第1当接部22aと第2当接部22bとを有する当接板22を配設してもよい。このような当接板22は、図3に示す当接板22にH型鋼杭30のフランジ32の幅寸法と同幅寸法の平板を溶接等により固定すれば得ることができる。このような当接板22の構成を採用することにより、H型鋼杭30に振動が作用することによるH型鋼杭30の挿通部12内における位置ずれを防止し、H型鋼杭30の傾斜を防ぐことが可能になる。これにより、H型鋼杭30の打設位置を正確に維持することができるため好都合である。   FIG. 4 is a plan view of a pile driving vibration generating unit to which a modification of the dimension adjusting unit is applied. As shown in FIG. 4, the dimension adjusting unit 20 includes a first abutting portion 22 a and a second abutting portion 22 b so as to abut on the H-shaped steel pile 30 from two directions of the H-shaped steel pile 30. A contact plate 22 may be provided. Such a contact plate 22 can be obtained by fixing a flat plate having the same width as the flange 32 of the H-shaped steel pile 30 to the contact plate 22 shown in FIG. 3 by welding or the like. By adopting such a configuration of the contact plate 22, displacement of the H-shaped steel pile 30 in the insertion portion 12 due to vibration acting on the H-shaped steel pile 30 is prevented, and inclination of the H-shaped steel pile 30 is prevented. It becomes possible. This is advantageous because the placement position of the H-shaped steel pile 30 can be accurately maintained.

また、図4には寸法調整部20の変形例も示している。図4における寸法調整部20の構成は、当接板22と、当接板22に取り付けられたねじ23と、第1ナット25および第2ナット27とにより構成されている。このような寸法調整部20の構成により、当接板22をより確実にH型鋼杭30の寸法に押圧させることができる点において好都合である。
以下に図4に示す寸法調整部20の装着方法を説明する。先ず、当接板22にねじ23を取り付け、ねじ23に第1ナット25を装着した状態で側壁18の貫通孔18aに挿通させる。この後、第1ナットを側壁18の内側面に締結して当接板22をH型鋼杭30のフランジ32に押圧させる。次いで、側壁18の外側面からねじ23に第2ナット27を螺着させて側壁18の外側面に締結させる。このようにして側壁18は、第1ナット25および第2ナット27により挟持されることになる。
FIG. 4 also shows a modification of the dimension adjusting unit 20. The configuration of the dimension adjusting unit 20 in FIG. 4 includes a contact plate 22, a screw 23 attached to the contact plate 22, a first nut 25, and a second nut 27. Such a configuration of the dimension adjusting unit 20 is advantageous in that the contact plate 22 can be more reliably pressed to the dimension of the H-shaped steel pile 30.
Hereinafter, a method of mounting the dimension adjusting unit 20 shown in FIG. 4 will be described. First, the screw 23 is attached to the contact plate 22, and the first nut 25 is attached to the screw 23 and is inserted through the through hole 18 a of the side wall 18. Thereafter, the first nut is fastened to the inner surface of the side wall 18 to press the contact plate 22 against the flange 32 of the H-shaped steel pile 30. Next, the second nut 27 is screwed onto the screw 23 from the outer surface of the side wall 18 and fastened to the outer surface of the side wall 18. In this way, the side wall 18 is sandwiched between the first nut 25 and the second nut 27.

本実施形態で説明した寸法調整部20を杭打設用振動発生装置10に適用することにより、一台の杭打設用振動発生装置10であっても複数種類のH型鋼杭30に対応することができる点で、第1実施形態に比較して有利である。本実施形態で用いたナット25,26,27は、緩み止め機能を有するものを用いるとよい。   By applying the dimension adjusting unit 20 described in the present embodiment to the pile driving vibration generator 10, even a single pile driving vibration generator 10 corresponds to a plurality of types of H-shaped steel piles 30. This is advantageous compared to the first embodiment. The nuts 25, 26, and 27 used in the present embodiment may be those having a locking function.

また、以上の杭打設用振動発生装置10においては、振動発生部14の駆動源として流体コンプレッサ60からの圧縮流体を用いる点について説明しているが、振動発生部14の駆動源としては、電動モータや電磁石等により振動発生機構を作動させるようにしてもよい。本願発明においては、振動発生部14の振動発生機構を作動させるための動力源は特に限定されるものではない。   Further, in the above-described pile driving vibration generator 10, the point of using the compressed fluid from the fluid compressor 60 as the drive source of the vibration generator 14 has been described, but as the drive source of the vibration generator 14, The vibration generating mechanism may be operated by an electric motor, an electromagnet, or the like. In the present invention, the power source for operating the vibration generating mechanism of the vibration generating unit 14 is not particularly limited.

以上に説明した杭打設用振動発生装置10を用いた杭の打設機100について説明する。
図5は、第1実施形態における杭打設用振動発生装置を適用した杭の打設機を示す正面図である。
杭の打設機100は、図5に示すように、杭打設用振動発生装置10と、バックホゥ40と、バックホゥ40に装着されるバイブロハンマアタッチメント50と、を有している。本実施形態においては、バイブロハンマアタッチメント50を第1の振動発生装置として用い、杭打設用振動発生装置10を第2の振動発生装置として用いている。
バイブロハンマアタッチメント50の駆動源は、バックホゥ40の油圧供給部を用いている。杭打設用振動発生装置10の駆動源は流体コンプレッサ60を用いている。
A pile driving machine 100 using the above-described pile driving vibration generator 10 will be described.
FIG. 5 is a front view showing a pile driving machine to which the pile driving vibration generator according to the first embodiment is applied.
As shown in FIG. 5, the pile driving machine 100 includes a pile driving vibration generator 10, a backhoe 40, and a vibrator hammer attachment 50 attached to the backhoe 40. In the present embodiment, the vibratory hammer attachment 50 is used as the first vibration generator, and the pile driving vibration generator 10 is used as the second vibration generator.
The drive source of the vibratory hammer attachment 50 uses a hydraulic pressure supply unit of the backhoe 40. A fluid compressor 60 is used as a drive source of the pile driving vibration generator 10.

バックホゥ40およびバイブロハンマアタッチメント50の構成については、それぞれ公知であるためここでの詳細な説明は省略する。バックホゥ40の駆動源は電気式、エンジン式のいずれであってもかまわない。図5では無限軌道により走行するバックホゥ40を示しているが、タイヤにより走行するバックホゥ40を採用してもよいのはもちろんである。バイブロハンマアタッチメント50は、バックホゥ40のアーム42からバケットを取り外し、バケットの代わりにアーム42に接続すればよく、通常のアタッチメントの交換手順と同様に行うことができる。   Since the configurations of the backhoe 40 and the vibratory hammer attachment 50 are known, detailed descriptions thereof are omitted here. The drive source of the backhoe 40 may be either an electric type or an engine type. Although FIG. 5 shows the back wheel 40 that travels on an endless track, the back wheel 40 that travels on tires may be used. The vibrator hammer attachment 50 can be performed in the same manner as a normal attachment replacement procedure by removing the bucket from the arm 42 of the backhoe 40 and connecting it to the arm 42 instead of the bucket.

以上に説明した杭の打設機100を用いたH型鋼杭30の打設方法について説明する。図6および図7は杭の打設状況を示す正面図である。図8は玉石層や砂礫層が存在している地盤に用いて好適なH型鋼杭の打設先端部の拡大図である。
まず、図6(A)に示すように、バイブロハンマアタッチメント50を装着したバックホゥ40をH型鋼杭30の打設位置まで移動させる。次いで、図6(B)に示すように、杭打設用振動発生装置10の挿通部12の位置をH型鋼杭30の打設位置に位置合わせして地表面Gに設置する。このとき、振動発生部14が発生する振動の振幅方向が、打設すべきH型鋼杭30のフランジ(32)の延伸方向と平行になるように設置することが好ましい。次に、図7(A)に示すように、H型鋼杭30のウェブ(34)をバイブロハンマアタッチメント50の把持部52に把持させてH型鋼杭30を吊り上げ、杭打設用振動発生装置10の挿通部12にH型鋼杭30を挿通させる。そして図7(B)に示すように、バイブロハンマアタッチメント50および杭打設用振動発生装置10をそれぞれ作動させ、H型鋼杭30の打設方向およびH型鋼杭30の打設方向と直交する方向に振動を付与しながらバックホゥ40のアーム42を下方に下げることによりH型鋼杭30を地盤Gの所定深さ位置まで打ち込んでいく。このようにしてH型鋼杭30に複数方向の振幅を有する振動を加えながら打設するので、先行掘削を行わなくてもH型鋼杭30の打設を的確に行うことができ、省力化が可能になるため好都合である。
A method for placing the H-shaped steel pile 30 using the pile placing machine 100 described above will be described. 6 and 7 are front views showing the driving situation of piles. FIG. 8 is an enlarged view of a leading end portion of an H-shaped steel pile suitable for use in the ground where a cobblestone layer and a gravel layer are present.
First, as shown in FIG. 6A, the backhoe 40 to which the vibratory hammer attachment 50 is attached is moved to the placement position of the H-shaped steel pile 30. Next, as shown in FIG. 6 (B), the position of the insertion portion 12 of the pile driving vibration generator 10 is aligned with the driving position of the H-shaped steel pile 30 and installed on the ground surface G. At this time, it is preferable to install so that the amplitude direction of the vibration generated by the vibration generating portion 14 is parallel to the extending direction of the flange (32) of the H-shaped steel pile 30 to be placed. Next, as shown in FIG. 7 (A), the web (34) of the H-shaped steel pile 30 is gripped by the gripping portion 52 of the vibratory hammer attachment 50, the H-shaped steel pile 30 is lifted, and the pile driving vibration generator 10 is The H-shaped steel pile 30 is inserted through the insertion part 12. Then, as shown in FIG. 7 (B), the vibratory hammer attachment 50 and the pile driving vibration generator 10 are actuated, respectively, in the direction perpendicular to the direction of placing the H-shaped steel pile 30 and the direction of placing the H-shaped steel pile 30. The H-shaped steel pile 30 is driven to a predetermined depth position on the ground G by lowering the arm 42 of the backhoe 40 downward while applying vibration. In this manner, the H-shaped steel pile 30 is placed while applying vibrations having amplitudes in a plurality of directions, so that the H-shaped steel pile 30 can be accurately placed without performing prior excavation, and labor saving is possible. It is convenient to become.

もし、H型鋼杭30が打設される地盤G内に玉石層や砂礫層が存在している場合には、図8に示すように、H型鋼杭30の打設先端部の端面32に岩盤掘削用のいわゆる超硬金属により形成された半球状のビット70を取り付ける。このビット70は、H型鋼杭30の打設先端部の端面36に溶接等によって取り付けすることができる。H型鋼杭30の打設時にはH型鋼杭30に振動が付与されるので、ビット70は先端部が鋭利な形状である必要はない。図8に示すようなビット70が取り付けられたH型鋼杭30の打設方向およびH型鋼杭30の打設方向と直交方向のそれぞれに振動を付与しながら打設を行えば、H型鋼杭30に取り付けられたビット70が地盤内の玉石や転石等を粉砕することができる。これにより玉石層や砂礫層が存在する一般的に杭の打設が困難といわれる地盤であっても、H型鋼杭30を確実に所定の深さ位置まで圧入(打設)させることが可能になる。   If a cobblestone layer or a gravel layer is present in the ground G on which the H-shaped steel pile 30 is to be placed, as shown in FIG. A hemispherical bit 70 made of so-called hard metal for excavation is attached. This bit 70 can be attached to the end surface 36 of the leading end portion of the H-shaped steel pile 30 by welding or the like. Since vibration is imparted to the H-shaped steel pile 30 when the H-shaped steel pile 30 is placed, the bit 70 does not need to have a sharp tip. If the casting is performed while applying vibrations in the direction of the H-shaped steel pile 30 to which the bit 70 as shown in FIG. 8 is attached and in the direction perpendicular to the direction of the H-shaped steel pile 30, the H-shaped steel pile 30. The bit 70 attached to the crusher can crush cobblestones and rolling stones in the ground. This makes it possible to reliably press-fit (place) the H-shaped steel pile 30 to a predetermined depth position even in the ground where a cobblestone layer and a gravel layer are generally found to be difficult to place a pile. Become.

図9は、杭の打設機の変形例を示す正面図である。
先の杭の打設機100は、第1の振動発生装置としてバイブロハンマアタッチメント50を採用しているため、バックホゥ40を用いているが、図9に示すように、クレーン80を用いることもできる。クレーン80を用いた場合の第1の振動発生装置としては、バイブロハンマ55を用いることができる。バイブロハンマ55はクレーン80のアーム82に吊り下げて用いることができる公知の振動発生装置である。バイブロハンマ55の駆動源には、図9に示すように流体コンプレッサ60を用いている。本願発明のようにH型鋼杭30の打設方向および打設方向と直交する方向に振動を付与させながらH型鋼杭30を打設すれば、H型鋼杭30を地盤に積極的に圧入する圧入装置を用いなくても、バイブロハンマ55の自重のみでH型鋼杭30を地盤に打設することができる。なお、バイブロハンマ55の駆動源は第1の振動発生装置10とは独立に配設してもよいのはもちろんである。
FIG. 9 is a front view showing a modification of the pile driving machine.
Since the previous pile driving machine 100 employs the vibratory hammer attachment 50 as the first vibration generator, the backhoe 40 is used, but a crane 80 can also be used as shown in FIG. A vibro hammer 55 can be used as the first vibration generator when the crane 80 is used. The vibratory hammer 55 is a known vibration generator that can be used by being suspended from the arm 82 of the crane 80. As a drive source of the vibratory hammer 55, a fluid compressor 60 is used as shown in FIG. If the H-shaped steel pile 30 is driven while the vibration is applied in the direction orthogonal to the driving direction and the driving direction of the H-shaped steel pile 30 as in the present invention, press-fitting the H-shaped steel pile 30 into the ground positively. Even without using an apparatus, the H-shaped steel pile 30 can be driven on the ground only by the weight of the vibratory hammer 55. Of course, the drive source of the vibratory hammer 55 may be disposed independently of the first vibration generator 10.

図10は、杭の打設方法の変形例を示す正面図である。
先に説明した杭の打設方法においては、いずれも第2の振動発生装置である杭打設用振動発生装置10をH型鋼杭30が打設される地盤Gに配設されている形態について説明しているが、この形態に限定されるものではない。杭打設用振動発生装置10を小型または軽量化することが可能であれば、図10に示すように、H型鋼杭30の中途高さ位置にブラケット90を配設して、ブラケット90の上に杭打設用振動発生装置10を載置した実施形態を採用することもできる。H型鋼杭30の中途高さ位置にブラケット90を配設する場合には、ブラケット90の位置がH型鋼杭30の打設深さ(根入れ深さ)を示す目印にすることができる高さ位置に配設することが好ましい。
FIG. 10 is a front view showing a modification of the pile placing method.
In the pile placing method described above, the pile placing vibration generating device 10 which is the second vibration generating device is provided on the ground G on which the H-shaped steel pile 30 is placed. Although described, it is not limited to this form. If it is possible to reduce the size and weight of the pile driving vibration generator 10, as shown in FIG. 10, as shown in FIG. It is also possible to employ an embodiment in which the pile driving vibration generator 10 is placed on the stake. When the bracket 90 is disposed at a midway height position of the H-shaped steel pile 30, the height at which the position of the bracket 90 can be used as a mark indicating the placement depth (depth of penetration) of the H-shaped steel pile 30. It is preferable to arrange at a position.

以上に本願発明を実施形態に基づいて詳細に説明したが、本願発明の技術的範囲は以上に示した実施形態に限定されるものではない。例えば、以上に説明した実施形態においては、H型鋼杭30について説明しているが、H型鋼以外のI型鋼や山型鋼等であっても本願発明を適用することはもちろん可能である。
また、以上の実施形態においては、杭装着部として挿通部12を用いて説明しているが、杭装着部の形態は実施形態に示した構成に限定されるものではない。
また、以上に示した実施形態においては、杭打設用振動発生装置10による振動の振幅方向は、H型鋼杭30の軸線と直交する断面におけるフランジ32の延伸方向であるが、個尾振幅方向に限定されるものではない。例えば、この振幅方向に対して直交する方向である、H型鋼杭30の軸線に直交する断面におけるウェブ34の延伸方向の振幅を有する振動を発生させてもよい。
Although the present invention has been described in detail above based on the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments described above. For example, although the H-shaped steel pile 30 has been described in the embodiment described above, the present invention can of course be applied to I-shaped steels, angle steels, and the like other than H-shaped steels.
Moreover, in the above embodiment, although demonstrated using the insertion part 12 as a pile mounting part, the form of a pile mounting part is not limited to the structure shown in embodiment.
Moreover, in embodiment shown above, although the amplitude direction of the vibration by the vibration generator 10 for pile driving is an extending direction of the flange 32 in the cross section orthogonal to the axis line of the H-shaped steel pile 30, it is an individual amplitude direction. It is not limited to. For example, you may generate the vibration which has the amplitude of the extending | stretching direction of the web 34 in the cross section orthogonal to the axis line of the H-shaped steel pile 30 which is a direction orthogonal to this amplitude direction.

さらに、本実施形態における杭の打設機100は、H型鋼杭30の軸線方向とこれに直交する方向のそれぞれに対して同時に振動を付与する実施形態について説明しているが、いずれか一方の振動については常時付与し、他方の振動については間欠的に付与する実施形態や、互いの振動を交互に付与する実施形態を採用することもできる。このような振動付与形態を採用することで、二種類の振動を同時に付与する際の外部動力源の出力に対して小出力の外部動力源を使用することができ、低コストでの施工が可能になるため好都合である。   Furthermore, although the pile placement machine 100 in the present embodiment has described an embodiment in which vibration is simultaneously applied to each of the axial direction of the H-shaped steel pile 30 and the direction orthogonal thereto, either one of them is described. It is also possible to adopt an embodiment in which vibration is always applied and the other vibration is intermittently applied, or an embodiment in which mutual vibration is alternately applied. By adopting such a vibration application mode, it is possible to use an external power source with a small output relative to the output of the external power source when two types of vibration are applied simultaneously, enabling construction at low cost. It is convenient to become.

10 杭打設用振動発生装置
12 挿通部
14 振動発生部
16 外部接続部
18 側壁
20 寸法調整部
30 H型鋼杭
40 バックホゥ
50 バイブロハンマアタッチメント
52 把持部
55 バイブロハンマ
60 流体コンプレッサ
70 ビット部
80 クレーン
90 ブラケット
100 杭の打設機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pile driving vibration generator 12 Insertion part 14 Vibration generating part 16 External connection part 18 Side wall 20 Size adjustment part 30 H-shaped steel pile 40 Backhoe 50 Vibro hammer attachment 52 Grasping part 55 Vibro hammer 60 Fluid compressor 70 Bit part 80 Crane 90 Bracket 100 Pile driving machine

Claims (7)

杭の打設方向に振動を発生し、前記杭に振動を付与する第1の振動発生装置と、
前記杭に装着可能であって、前記杭の打設方向と直交する方向に振動を発生し、前記杭に振動を付与する第2の振動発生装置と、を有し、
前記第1および第2の振動発生装置による前記杭の打設方向における振動および前記杭の打設方向と直交する方向における振動のそれぞれを前記杭に伝達させながら前記杭を地盤に打設することを特徴とする杭の打設機。
A first vibration generator for generating vibrations in a pile driving direction and imparting vibrations to the piles;
A second vibration generator that is attachable to the pile, generates vibration in a direction orthogonal to the direction in which the pile is placed, and imparts vibration to the pile;
Placing the pile on the ground while transmitting the vibration in the direction of placing the pile by the first and second vibration generators and the vibration in the direction orthogonal to the direction of placing the pile to the pile. Pile driving machine characterized by
前記第2の振動発生装置は、前記杭を装着するための杭装着部と振動発生部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載の杭の打設機。   The pile driving machine according to claim 1, wherein the second vibration generating device is formed integrally with a pile mounting portion for mounting the pile and a vibration generating portion. 前記第2の振動発生装置は、前記杭を打設する地盤面に設置されることを特徴とする請求項1または2記載の杭の打設機。   The pile driving machine according to claim 1 or 2, wherein the second vibration generator is installed on a ground surface on which the pile is to be driven. 第1の振動発生装置により杭の打設方向に振動を付与すると共に、第2の振動発生装置により前記杭の打設方向と直交方向に振動を付与した状態で地盤に杭を打設することを特徴とする杭の打設方法。   The first vibration generator applies vibration in the pile driving direction, and the second vibration generator applies vibration in the direction orthogonal to the pile driving direction to drive the pile on the ground. Pile placement method characterized by 前記杭の打設先端部に、予めビット部を形成する工程を有していることを特徴とする請求項4記載の杭の打設方法。   The pile placing method according to claim 4, further comprising a step of forming a bit portion in advance at a leading end portion of the pile. 杭を装着するための杭装着部と、前記杭の打設方向と直交する方向に振動を発生する振動発生部とが一体に形成されていることを特徴とする杭打設用振動発生装置。   A pile placing vibration generating device, wherein a pile attaching portion for attaching a pile and a vibration generating portion that generates vibration in a direction perpendicular to the placing direction of the pile are integrally formed. 前記杭装着部は、装着すべき杭の寸法に合わせて前記杭装着部の寸法が調整可能な寸法調整部を有していることを特徴とする請求項6記載の杭打設用振動発生装置。   The said pile mounting part has the dimension adjustment part which can adjust the dimension of the said pile mounting part according to the dimension of the pile which should be mounted | worn, The vibration generator for pile driving | operation of Claim 6 characterized by the above-mentioned. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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