JP2013163928A - Pile press-in machine and pile press-in method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、杭を地中に圧入する杭圧入機及び杭圧入方法に関する。 The present invention relates to a pile press-in machine and a pile press-in method for press-fitting a pile into the ground.
従来、杭を地盤に打ち込んで埋設する装置として、既設の杭から反力を取って杭を地中に圧入する杭圧入機が知られている(例えば、特許文献1−3参照。)。
この杭圧入機は、装置本体と、装置本体の下部に設けられ、既設の杭を掴むクランプ装置と、装置本体の前端部に設けられ、既設の杭に隣接した位置に圧入する杭を掴持するチャック装置とを備えている。
そして、クランプ装置に既設杭の上端部を掴ませることで杭圧入機を既設杭の上に設置するとともに、その既設杭から反力を取らせた状態で杭を掴持するチャック装置を降下させることによって、杭圧入機は杭を既設杭に並べて地中に圧入する。次いで、新たに埋設された既設杭をクランプ装置で掴み、その新たな既設杭上に杭圧入機を移動させ設置する。
このような杭の圧入と杭圧入機の移動を繰り返すことで、複数の杭を連続的に埋設し、複数の杭が並んだ杭列を形成することが可能になっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a pile press-in machine that takes a reaction force from an existing pile and press-fits the pile into the ground is known as an apparatus for driving a pile into the ground and burying it (see, for example, Patent Documents 1-3).
This pile press-in machine is provided at the lower part of the main body of the device, a clamping device that grips the existing pile, and the pile that is provided at the front end of the main body of the device and press-fitted into a position adjacent to the existing pile. A chuck device.
Then, the clamp presser is installed on the existing pile by gripping the upper end of the existing pile, and the chuck device for holding the pile is lowered while the reaction force is removed from the existing pile. Therefore, the pile press-in machine places the piles on the existing piles and presses them into the ground. Next, the newly embedded existing pile is grasped by the clamp device, and the pile press-fitting machine is moved and installed on the new existing pile.
By repeating the press-fitting of such piles and the movement of the pile press-in machine, it is possible to bury a plurality of piles continuously and form a pile row in which a plurality of piles are arranged.
しかし、図4に示すように上方向が制限された空間に杭圧入機を設置して施工しなければならないことがある。
例えば図4に示すように従来の杭圧入機100が水面200と上空障害物201との間の空間に設置された場合を考える。杭圧入機100は、既設の反力杭202を掴むクランプ装置101と、既設の反力杭202に隣接した位置に圧入する杭203Sを掴持する圧入チャック装置102と、圧入チャック装置102の上下動を案内するチャックガイドレール103とを備える。今、図4において、圧入チャック装置102が下限界まで下がっており、圧入チャック装置102に掴持された杭203Sの上端が圧入限界位置104まで下降した状態を示す。圧入チャック装置102で掴持した杭203Sを、その上端が圧入限界位置104より下に打ち下げることができず、さらに打ち下げるには他の杭203Sを継ぎ足して圧入作業を行う必要がある。このとき、杭圧入機100の上部空間105が狭いがゆえに、杭圧入機100により圧入できる1つの杭203Sの杭長が短く制限されて、杭継ぎ部204で示すように杭203Sの継ぎ数が多くなったり、さらには杭圧入機100の圧入ストロークが制限されたりして、効率的でないという問題がある。杭継ぎは、溶接もしくはボルト止めを要するため、非常に多くの時間と労力が必要で、また、上空が制限された空間での杭継ぎ作業は効率が悪く、且つ危険をも伴うから、特に杭の継ぎ数の減少が望まれる。なお、図4において、106はサドル、107はスライドベース、108は旋回フレーム、109は油圧シリンダ装置である。
特許文献2,3には、シートパイルを掴持するチャック装置と、オーガケーシングを掴持するチャック装置とを備えたパイル圧入装置が記載されているが、チャック装置の下限界位置は図4に示した程度であり、チャック装置で掴持する杭をより深く打ち下げることができない。
However, as shown in FIG. 4, it may be necessary to install and apply a pile presser in a space where the upward direction is restricted.
For example, consider a case where a conventional pile press-in
Patent Documents 2 and 3 describe a pile press-fitting device including a chuck device for gripping a sheet pile and a chuck device for gripping an auger casing. The lower limit position of the chuck device is shown in FIG. As shown, the piles gripped by the chuck device cannot be driven deeper.
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、杭圧入機により杭を地中に圧入するにあたり、より下方への杭の圧入を可能とするとともに、杭圧入機の上方空間が制限されていても、より長い杭を圧入でき、それによって杭の継ぎ数を減少させ、工期短縮、工費削減を図ることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and enables the pile to be pressed downward when the pile is press-fitted into the ground by the pile press-in machine, and above the pile press-in machine. Even if the space is limited, it is possible to press-fit longer piles, thereby reducing the number of joints of the piles, and shortening the work period and cost.
以上の課題を解決するための請求項1記載の発明は、地中に圧入された既設杭の上端部を掴んで支持するクランプ装置によって前記既設杭から反力を取り、杭を掴持して下降させることにより前記既設杭に隣接する位置に杭を圧入する杭圧入機であって、
前記クランプ装置に対して圧入方向に往復動作するガイドレールと、
前記ガイドレールに対して圧入方向の異なる位置で固定可能で、その固定を解除して前記ガイドレールに案内されて前記ガイドレールに対して圧入方向に移動可能に前記ガイドレールに付設され、杭を掴持する杭チャック装置と、を備えることを特徴とする杭圧入機である。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem is to take a reaction force from the existing pile by a clamping device that holds and supports the upper end portion of the existing pile press-fitted into the ground, and holds the pile. A pile press-in machine that presses a pile into a position adjacent to the existing pile by lowering,
A guide rail that reciprocates in the press-fitting direction with respect to the clamping device;
It can be fixed at different positions in the press-fitting direction with respect to the guide rail, is released from the fixing, is guided by the guide rail, and is attached to the guide rail so as to be movable in the press-fitting direction with respect to the guide rail. A pile press-in machine comprising a pile chuck device for gripping.
請求項2記載の発明は、前記ガイドレールを掴持し、前記クランプ装置に対して圧入方向に往復動作するレールチャック装置を備える請求項1に記載の杭圧入機である。 The invention according to claim 2 is the pile press-fitting machine according to claim 1, further comprising a rail chuck device that grips the guide rail and reciprocates in the press-fitting direction with respect to the clamp device.
請求項3記載の発明は、前記ガイドレールが前記クランプ装置よりも下方に延設されている請求項1又は請求項2に記載の杭圧入機である。 Invention of Claim 3 is a pile press-fit machine of Claim 1 or Claim 2 with which the said guide rail is extended below the said clamp apparatus.
請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載の杭圧入機を用いて、杭を地中に圧入する杭圧入方法であって、
杭を掴持する前記杭チャック装置を前記ガイドレールに固定した状態で、前記ガイドレールを下降させることで当該杭を地盤に圧入する工程と、
地盤に圧入された杭を掴持する前記杭チャック装置を前記ガイドレールに対して移動可能にした状態で前記工程により下降した前記ガイドレールを上昇させて、前記杭チャック装置を前記ガイドレールに対して下方に移動させる工程と、を圧入の1ストロークとして実行することを特徴とする杭圧入方法である。
Invention of Claim 4 is the pile press-in method which press-fits a pile into the ground using the pile press-in machine as described in any one of Claims 1-3,
In a state where the pile chuck device for gripping the pile is fixed to the guide rail, the step of pressing the pile into the ground by lowering the guide rail;
The pile chuck device that grips the pile press-fitted into the ground is moved with respect to the guide rail, the guide rail lowered by the process is raised, and the pile chuck device is moved relative to the guide rail. The pile press-in method is characterized by executing the step of moving downward as one stroke of press-fit.
請求項5記載の発明は、前記圧入の1ストロークを繰り返し実行することにより、前記杭チャック装置が掴持する杭を、その上端が前記クランプ装置の下端より下がるまで圧入する請求項4に記載の杭圧入方法である。 The invention according to claim 5 is the method according to claim 4, wherein the pile held by the pile chuck device is press-fitted until the upper end of the pile is lowered from the lower end of the clamp device by repeatedly performing one stroke of the press-fitting. It is a pile press-in method.
本発明によれば、ガイドレールを下降させることで、杭チャック装置を介してガイドレールに固定された杭を圧入することができ、ガイドレールの上昇時に杭チャック装置のガイドレールに対する固定を解除しておくことで、杭チャック装置及びこれに掴持される杭をガイドレールに対して下方に移動させ、さらにガイドレールを下降させることで圧入を繰り返し、順次に杭を下方へ送り込み打ち下げることができる。
したがって、本発明によれば、杭チャック装置により掴持した杭をより下方へ圧入する、例えば、クランプ装置より下方に圧入することができる。
また、杭圧入機の上方空間が制限されていても、杭圧入機下の水面から水面下の地盤までの間などの杭圧入機の下方域を利用して下に長いガイドレール及び長い杭を設置することができ、ガイドレールを利用して当該下方域へ杭を送ることで、より長い杭を順次圧入でき、それによって杭の継ぎ数を減少させ、工期短縮、工費削減を図ることができる。
また、現場の施工空間に合わせてガイドレールの長さを変えることにより、様々な現場に施工可能に対応することができる。施工可能な範囲でガイドレールの長さを変えることにより、杭の打ち下げ可能な深さや、圧入できる杭の最大長さを変えることができる。
According to the present invention, by lowering the guide rail, the pile fixed to the guide rail can be press-fitted through the pile chuck device, and when the guide rail is raised, the pile chuck device is released from being fixed to the guide rail. It is possible to move the pile chuck device and the pile held by this downward with respect to the guide rail, and further repeat the press-fitting by lowering the guide rail. it can.
Therefore, according to the present invention, it is possible to press-fit the pile gripped by the pile chuck device downward, for example, downward from the clamp device.
Also, even if the upper space of the pile presser is restricted, long guide rails and long piles are used underneath the pile presser, such as between the water surface below the pile presser and the ground below the surface. It can be installed, and by sending piles to the lower area using guide rails, longer piles can be press-fitted sequentially, thereby reducing the number of pile joints and shortening the work period and cost. .
In addition, by changing the length of the guide rail according to the construction space on site, it is possible to cope with construction on various sites. By changing the length of the guide rail as long as it can be constructed, the depth at which the pile can be lowered and the maximum length of the pile that can be press-fitted can be changed.
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
まず、図1を参照して杭圧入機の構成、機能につき説明する。
図1に示すように本実施形態の杭圧入機10は、従来の杭圧入機100(図4参照)と同様に、クランプ装置101と、チャックガイドレール103と、サドル106と、スライドベース107と、旋回フレーム108と、油圧シリンダ装置109とを備えて構成される。本実施形態の杭圧入機10は、従来の杭圧入機100と異なり、レールチャック装置11と、杭チャックガイドレール12と、杭チャック装置13とを備える。
旋回フレーム108の先端部に、油圧シリンダ装置109により往復動するようにチャックガイドレール103とレールチャック装置11とが支持されている。チャックガイドレール103とレールチャック装置11とは一体に固定されている。チャックガイドレール103が旋回フレーム108に係合してこの往復動を案内する。
First, the configuration and function of the pile press-in machine will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the
The
杭チャックガイドレール12は、レールチャック装置11に掴持されている。レールチャック装置11としては、杭チャックガイドレール12を掴持可能な掴持機構を有したものが適用される。レールチャック装置11を用いれば、杭チャックガイドレール12の取り付け、取り外し、杭チャックガイドレール12を長さの異なるものに交換することなどが容易である。又は、杭チャックガイドレール12をボルト、ナットなどの締結具により固定してもよい。
いずれにしても、杭圧入機10の圧入動作(油圧シリンダ装置109の出力)により、杭チャックガイドレール12はクランプ装置101に対して圧入方向に往復動作する。
The pile
In any case, the pile
杭チャック装置13は、杭(矢板)203Lを掴持する掴持機構を有する。杭チャック装置13は、杭チャックガイドレール12に付設されている。杭チャック装置13は、杭チャックガイドレール12に対して圧入方向の異なる位置で固定可能であり、固定解除が可能である。その固定の解除時において杭チャック装置13は、杭チャックガイドレール12に案内されて杭チャックガイドレール12に対して圧入方向に移動可能である。
したがって、杭チャック装置13は、杭チャックガイドレール12に固定されている時において、杭チャックガイドレール12と一体に上下動し、その固定が解除されている時において、杭チャックガイドレール12に対する高さ位置を変更可能である。
本実施形態においては、図1(a)中に二点鎖線で示すように、杭チャックガイドレール12の上端部から下端部まで杭チャック装置13が移動可能であり、その移動範囲の任意の位置で杭チャック装置13を杭チャックガイドレール12に固定可能である。
なお、杭チャックガイドレール12の長手方向が杭チャックガイドレール12による杭チャック装置13の案内方向であり、案内方向と圧入方向は同方向である。圧入方向は上下方向であるが、斜めに施工される場合もある。
The
Accordingly, when the
In the present embodiment, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 1 (a), the
The longitudinal direction of the pile
杭チャックガイドレール12は、杭圧入機10の圧入ストローク動作において、上端が上空障害物201に接触しない上端位置から、下端が下部地盤205に接触しない下端位置までを最大限として長く設けられる。
本実施形態においては、杭チャックガイドレール12はクランプ装置101よりも下方に延設されていて、杭チャック装置13により掴持される杭203Lの上端を、反力杭202の上端より深く、さらにはクランプ装置101の下端よりも深く送り込むことができる。
In the press-fitting stroke operation of the pile press-fitting
In this embodiment, the pile
次に、以上の杭圧入機10を用いて、杭203Lを地中に圧入する杭圧入方法につき図2を参照して説明する。図2に、図1と同じ杭圧入機10及び図1と同じ施工空間を示す。但し、水面の図示を省略する。なお、図1及び図2において、図示の簡略化のためにレールチャック装置11、杭チャックガイドレール12、杭チャック装置13及び杭203Lを90度回転させて描いている。杭203Lを連接して杭列を形成する場合、図示の場合と90度異なる。
Next, a pile press-in method for press-fitting the
以下の工程において、杭チャックガイドレール12は、レールチャック装置11に常に固定されている。
(下降工程)
圧入の1ストロークのうち下降工程を実施する。
まず、図2(a)に示すように、杭203Lを杭チャック装置13に掴持する。
次に、杭チャック装置13を杭チャックガイドレール12に固定した状態で、油圧シリンダ装置109を動作させて、杭チャックガイドレール12を下降させる(図2(a)→(b))。このとき、チャックガイドレール103、レールチャック装置11、杭チャックガイドレール12、杭チャック装置13、及び杭203Lは一体に下降し、杭203Lは下部地盤205に1ストローク分圧入される(図2(b))。
In the following steps, the pile
(Descent process)
The lowering process is carried out in one stroke of press-fitting.
First, as shown in FIG. 2A, the pile 203 </ b> L is gripped by the
Next, with the
(固定解除工程)
次に、杭チャック装置13の杭チャックガイドレール12に対する固定を解除する(図2(c))。これにより、杭チャック装置13が杭チャックガイドレール12に対して移動可能にされる。
(Unfixing process)
Next, the fixing of the
(上昇工程)
次に、上昇工程を実施する。すなわち、油圧シリンダ装置109を動作させて上記下降工程で下降した杭チャックガイドレール12を上昇させる(図2(c)→(d))。このとき、上記固定解除工程によって、杭チャック装置13が杭チャックガイドレール12に対して移動可能にされており、杭203Lの下端が下部地盤205に圧入されており、杭203Lの上端を杭チャック装置13が掴持しているから、杭チャック装置13は下部地盤205に対して移動できず、杭チャックガイドレール12に対して下方に移動する。また、チャックガイドレール103、レールチャック装置11、及び杭チャックガイドレール12は一体に上昇し、杭チャック装置13及び杭203Lは下部地盤205に対して移動しない。
(Rising process)
Next, an ascending process is performed. That is, the
(固定工程)
上記上昇工程により、杭チャックガイドレール12の上昇が完了したら、杭チャック装置13を杭チャックガイドレール12に固定する。
(Fixing process)
When the lifting of the pile
以上の工程(図2(a)→(d))を圧入の1ストロークとして必要回数繰り返し実行する。
図2(e)にあっては、初めの1ストロークが完了した状況を示す。さらに2ストローク目を実行することで、図2(f)に示すように杭203Lは下部地盤205に2ストローク分圧入される。
The above steps (FIG. 2 (a) → (d)) are repeatedly executed as many times as necessary for one press-fitting stroke.
FIG. 2 (e) shows the situation where the first stroke has been completed. By executing the second stroke, the
さらに圧入ストロークを繰り返し実行することで、図2(g)に示すように、杭チャック装置13及び杭203Lは、徐々に下降していき、杭203Lは深く下部地盤205に打ち込まれ、杭チャックガイドレール12の下端まで杭チャック装置13を下降させる。杭203Lの上端は、反力杭202の上端より下方、さらにはクランプ装置101の下端よりも下方に送り込まれている。杭チャックガイドレール12の下方への延設長さ次第でより深く杭を打ち下げることができる。
最後に杭チャック装置13から杭203Lを解放する。
以上で、一つの杭203Lの施工が終了する。次の杭203Lを継ぎ足して同様に施工する。
Further, by repeatedly executing the press-fitting stroke, as shown in FIG. 2 (g), the
Finally, the
This completes the construction of one
以上の説明からわかるように本実施形態の工法によれば、長い杭203Lを圧入することができる。
図4に示したように従来の工法では、圧入チャック装置102に掴持される杭203Sの上端は、圧入限界位置104までしか下降しないから、次に圧入チャック装置102に掴ませる杭203Sの長さは、圧入限界位置104と上空障害物201との間の距離と圧入ストローク長に制限され短くなる。
これに対して本実施形態の工法によれば、杭チャック装置13に掴持される杭203Lの上端は、従来の圧入限界位置104より下方に、さらにはクランプ装置101の下端より下方に下降するから、次に杭チャック装置13に掴ませる杭203Lの長さを、従来の工法に比較して長くすることができる。
その結果、長い杭203Lを適用でき、杭継ぎ部204を少なくして効率化し、工期短縮、工費削減を図ることができる。
As can be seen from the above description, according to the method of the present embodiment, the
As shown in FIG. 4, in the conventional method, the upper end of the
On the other hand, according to the method of this embodiment, the upper end of the
As a result, the
なお、圧入する杭は矢板に限定されるものではない。適用される杭の形態に応じて杭チャック装置を変更すれば実施することができる。参考として図3に鋼管杭を圧入する場合の図を示す。図3に示すように杭圧入機20にあっては、鋼管杭303を圧入するために、これを掴持する掴持機構を有した杭チャック装置23が適用されている。
In addition, the pile to press-fit is not limited to a sheet pile. It can be implemented by changing the pile chuck device according to the applied pile form. As a reference, Fig. 3 shows a diagram when a steel pipe pile is press-fitted. As shown in FIG. 3, in the pile press-in
10 杭圧入機
11 レールチャック装置
12 杭チャックガイドレール
13 杭チャック装置
20 杭圧入機
23 杭チャック装置
100 杭圧入機(従来例)
101 クランプ装置
102 圧入チャック装置
103 チャックガイドレール
104 圧入限界位置
105 上部空間
106 サドル
107 スライドベース
108 旋回フレーム
109 油圧シリンダ装置
200 水面
201 上空障害物
202 反力杭
203L 杭
203S 杭
204 杭継ぎ部
205 下部地盤
303 鋼管杭
DESCRIPTION OF
101
Claims (5)
前記クランプ装置に対して圧入方向に往復動作するガイドレールと、
前記ガイドレールに対して圧入方向の異なる位置で固定可能で、その固定を解除して前記ガイドレールに案内されて前記ガイドレールに対して圧入方向に移動可能に前記ガイドレールに付設され、杭を掴持する杭チャック装置と、を備えることを特徴とする杭圧入機。 A clamping device that holds and supports the upper end of an existing pile that has been press-fitted into the ground takes a reaction force from the existing pile, and presses the pile into a position adjacent to the existing pile by grasping and lowering the pile. A pile press-in machine,
A guide rail that reciprocates in the press-fitting direction with respect to the clamping device;
It can be fixed at different positions in the press-fitting direction with respect to the guide rail, is released from the fixing, is guided by the guide rail, and is attached to the guide rail so as to be movable in the press-fitting direction with respect to the guide rail. A pile press-in machine comprising: a pile chuck device for gripping.
杭を掴持する前記杭チャック装置を前記ガイドレールに固定した状態で、前記ガイドレールを下降させることで当該杭を地盤に圧入する工程と、
地盤に圧入された杭を掴持する前記杭チャック装置を前記ガイドレールに対して移動可能にした状態で前記工程により下降した前記ガイドレールを上昇させて、前記杭チャック装置を前記ガイドレールに対して下方に移動させる工程と、を圧入の1ストロークとして実行することを特徴とする杭圧入方法。 A pile press-in method for press-fitting a pile into the ground using the pile press-in machine according to any one of claims 1 to 3,
In a state where the pile chuck device for gripping the pile is fixed to the guide rail, the step of pressing the pile into the ground by lowering the guide rail;
The pile chuck device that grips the pile press-fitted into the ground is moved with respect to the guide rail, the guide rail lowered by the process is raised, and the pile chuck device is moved relative to the guide rail. And a step of moving downward as a stroke of press-fitting.
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