JP2021098963A - 鋼管杭埋設装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機構の一部を共通化して装置全体をコンパクト化すると共に、鋼管杭及びアンカー杭埋設の作業効率に優れた鋼管杭埋設装置を提供する。【解決手段】鋼管杭埋設装置は、起動性を有する自走手段２と、自走手段２に搭載した連結フレーム３と、連結フレーム３に水平移動可能に配設した取付台座４と、取付台座４と傾動可能に連結した支持基台５と、支持基台５に立設した昇降機構６と、昇降機構６に支持されて昇降移動する昇降台７と、昇降台７に配設されて鋼管杭Ｐを環装保持して所定時に軸回転力を伝達する鋼管杭駆動機構と、昇降台７から両側水平方向に延伸形成した一対のアーム体と、各アーム体に配設されてアンカー杭Ａｐを環装保持して所定時に軸回転力を伝達するアンカー杭駆動機構と、各アンカー杭駆動機構の下方位置に配置されてアンカー杭駆動機構に環装保持されたアンカー杭Ａｐを所定時に固定するロック手段と、から構成する。【選択図】図１

Description

本願に係る発明（以下、「本発明」と称する。）は、鋼管杭又は採熱管などの直円管を地中に埋設するための装置であって、特に住宅敷地内などの狭隘地区を対象とすると共に自走手段に搭載した機動性のある鋼管杭埋設装置に関する。

従来から地中に鉛直状に埋設する直円管、特に先端に掘削刃などを配設した鋼管から成る鋼管杭を含めた杭の埋設には、専用の埋設装置が用いられていた。この様な埋設装置の構成は、昇降機構に取り付けたチャック機構によって、鋼管杭の外周側部を把持固定し、鋼管杭に軸回転力と埋設方向への押下力である地盤への貫入力を伝達するものであった。

これらの埋設装置の多くは、埋設時の反力に対抗するために重量化したり、若しくは埋設作業前にスクリュー羽根を持ったアンカー杭を地中に埋設させておく装置構成のものであった。

例えば、特許文献１に示す「回転式杭圧入及び引き抜き装置」と称する埋設装置が提案されていた。この埋設装置は、走行手段を持った車両フレーム上に立設させたガイド支柱に回転圧入機を昇降自在に設置し、この回転圧入機によって杭を把持して地中へ回転圧入する構成である。そして、上記車両フレームは複数のスクリューアンカー杭を備えていた。

また、別な装置としては、特許文献２に示す「杭圧入工法及びその装置」と称する埋設装置が提案されていた。この埋設装置は、クローラー上において前後左右に移動自在としたリーダーに回転駆動機構を配置し、この回転駆動機構を移動させて複数のスクリューアンカー杭と適宜に連結して地盤に埋設させた後に、上記駆動機構と杭とを連結して杭を地盤に埋設する構成である。

特開平５−６５７１５号公報 特開平１−１４６０１５号公報

しかし、上記特許文献１の埋設装置は、車両フレームに複数のスクリューアンカー杭を設置するだけでなく、それぞれにスクリューアンカー杭専用の回転駆動機構及び貫入力を付加する圧入機構を配設している。このため、スクリューアンカー杭に付随する部材が増加するため、当該埋設装置における大型化改善の効果は低かった。特に住宅地のような狭隘地域での埋設作業には不向きであった。

また、上記特許文献２の埋設装置は、各スクリューアンカー杭専用の回転駆動機構や圧入機構を備えるものではないが、リーダーに昇降自在に配置した回転駆動機構を移動させて各スクリューアンカー杭と連結させて埋設作業をする必要があった。このため、リーダーを移動させるクレーン機構が必須となるため大型化改善の効果は低く、リーダーの移動や各スクリューアンカー杭との連結が煩雑であるため、多数の鋼管杭の埋設作業では作業効率性に問題があった。

そこで、本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、鋼管杭の埋設装置において、機構の一部を共通化して装置全体のコンパクト化を実現すると共に、鋼管杭及びアンカー杭の埋設の作業効率に優れた鋼管杭埋設装置を提供する。

上記の課題を解決するため本発明の鋼管杭埋設装置は、以下のように構成している。

すなわち、装置全体を支持すると共に起動性を付加する自走手段と、該自走手段に搭載した連結フレームと、該連結フレームに水平移動可能に配設した取付台座と、該取付台座と傾動可能に連結した支持基台と、該支持基台に立設した昇降機構と、該昇降機構に支持されて昇降移動する昇降台と、該昇降台に配設されており、鋼管杭を環装保持して所定時に軸回転力を伝達する鋼管杭駆動機構と、前記昇降台から両側水平方向にそれぞれ延伸形成した一対のアーム体と、該各アーム体に配設されており、アンカー杭を環装保持して所定時に軸回転力を伝達するアンカー杭駆動機構と、該各アンカー杭駆動機構の下方位置に配置されており、前記アンカー杭駆動機構に環装保持された前記アンカー杭を所定時に固定するロック手段と、から構成したことを特徴としている。

特に、上記の鋼管杭及びアンカー杭の各駆動機構は、自身が回転駆動する時のみ、環装保持した鋼管杭及びアンカー杭の外周側部を強固に把持し、この把持固定により軸回転力を伝達できる機構を採用している。さらに、前記鋼管杭駆動機構は、前記昇降台に形成した配置孔に着脱自在にした杭保持管体を挿入配置して成り、該杭保持管体は駆動手段によって軸回転すると共に貫通形成した挿通口内に配設した鋼管杭チャック機構により鋼管杭を所定時に把持する構成としてもよい。

上記構成の鋼管杭埋設装置は、連結フレームに対して水平移動を可能とする取付台座に支持基台を傾動可能に連結している。この構成により、鋼管杭の埋設位置を自走手段の範囲外に突出させての位置調整が可能となる。さらに、支持基台に立設した昇降台も適宜に傾斜させることができるため、鋼管杭及びアンカー杭の各駆動機構も適宜に傾斜でき、掘削刃やスクリュー羽根などの拡径部を有する長尺状の鋼管杭やアンカー杭を各駆動機構の下側方向から環装することが可能となる。

また、自走手段としては、クローラーやホイールによる走行形態を採用し、連結フレームには支持基台を基準として少なくとも水平２方向へ所定の離隔距離をもって接地させる水平維持用のアジャスタ手段を配設してもよい。このアジャスタ手段は、例えば、クレーン車両等に配置する所謂アウトリガーと同形態として配設することが好適である。

さらに、昇降機構は、昇降台を埋設方向である下方への押下力（地盤への貫入力）を発生させる押下手段を備えている。この押下手段は、立設させた櫓状又は梯子状の構造体に配設したピストン機構から成り、昇降台の下降時に鋼管杭に対して所定の押下力を付加する。ここで、ピストン機構とは鉛直方向に移動するピストンを備えた１又は複数の油圧シリンダから成る機構である。この油圧シリンダを上記構造体に配設することにより、鋼管杭の地盤への貫入力や反力に対抗できる剛性が確保されることになる。

加えて、ロック手段は、前記アンカー杭駆動機構の垂下位置であって、かつ前記支持基台から水平両側方向に延伸形成された一対の支持体に配設している。ロック手段は、前記アンカー杭駆動機構と上下方向で対向した配設となっている。また、このロック手段は、上述のようにアンカー杭駆動機構が回転駆動時のみにアンカー杭を把持固定する。このため、地盤埋設後におけるアンカー杭駆動機構の起動時以外においては、アンカー杭の固定手段となっている。

本発明の鋼管杭埋設装置は、鋼管杭とアンカー杭の埋設方向への押下力を伴うことによる地盤への貫入力を、昇降機構を共通化した同じ駆動源で実現したことが構成上の大きな特徴である。このため、アンカー杭専用の昇降機構を備えた従来装置と比べて装置全体をコンパクト化できる。これにより、住宅地などの狭隘地域においてもアンカー杭を利用可能なコンパクトな鋼管杭埋設装置を構築でき、地盤の硬軟状況に応じた柔軟な埋設作業が可能となる。

また、自走手段を備えているため狭隘地域でも機動力が発揮でき、特に多数の鋼管杭の埋設やアンカー杭の埋設が伴う場合に作業効率が格段に向上する。

本発明の鋼管杭埋設装置の全体の外観を示す斜視図である。 図１のＶ方向からの斜視図である。 本発明の鋼管杭埋設装置の自走手段、連結フレーム、取付台座、及び支持基台を示す一部切り欠き斜視図である。 本発明の鋼管杭埋設装置の水平移動及び傾動作用を示す一部切り欠き側面図（Ａ）、（Ｂ）である。 本発明の鋼管杭埋設装置の昇降台廻りを示す一部切り欠き斜視図である。 本発明の鋼管杭埋設装置の鋼管杭駆動機構を示す一部切り欠き側面図である。 本発明の鋼管杭埋設装置へ鋼管杭及びアンカー杭のセッティング状況を示す説明図である。 本発明の鋼管杭埋設装置へ鋼管杭及びアンカー杭のセッティング完了状態を示す正面図である。 本発明の鋼管杭埋設装置の鋼管杭及びアンカー杭の作用を示す模式図（Ａ）、（Ｂ）である。 本発明の鋼管杭埋設装置の鋼管杭及びアンカー杭の作用を示す模式図（Ｃ）、（Ｄ）である。 本発明の鋼管杭埋設装置の鋼管杭及びアンカー杭の作用を示す模式図（Ｅ）、（Ｆ）である。 本発明の鋼管杭埋設装置の鋼管杭及びアンカー杭の作用を示す模式図（Ｇ）と、鋼管杭をダウンザホールハンマーに変更した場合の作用を示す模式図（Ｈ）である。

以下に、本発明の実施例に係る鋼管杭埋設装置（以下、「本装置」と称する。）を図面に基づき詳細に説明する。また、以下の説明においては、図１を基準として、図示上下方向を本装置の「上下」、左下方向（矢印Ｖ方向）を「前」又は「前方」、この反対方向を「後」又は「後方」、及び前方に向かって「右」と「左」と方向を定義して用いる。

［本装置の概要］
まず、本装置１は、主に自走手段２に搭載した連結フレーム３を介して配設した取付台座４及び支持基台５と、支持基台５に立設状に配置した昇降機構６と、昇降機構６によって所定時に昇降移動する昇降台７と、及び昇降台７に備えられた鋼管杭Ｐ及びアンカー杭Ａｐを所定時に把持固定又は軸回転力伝達を選択的に行う各駆動機構７１、７４と、から構成している。

なお、本装置１で用いる鋼管杭Ｐの先端部には、地中を掘り進むための掘削刃Ｐ１を配設している。一方、アンカー杭Ａｐの先端部には、同様の掘削刃Ａｐ１に加えて、地盤ヘの貫入力と引き抜き抗力を兼ねたスクリュー羽根Ａｐ２を配設している。

［自走手段］
本装置１を構成する自走手段２は、並列一対のクローラー２２と、この一対のクローラー２２の後方に配置した動力源となるエンジン２３と、自走手段２や各機構の油圧機器などの操作盤２１と、から構成している。本装置１は、クローラー２２による走行のため不整地でも機動的な移動が可能となる。自走手段２はクローラー２２に代えてホイールによる多輪形式としてもよい。なお、自走手段２の構成自体は、既存技術であるため、その詳細な構成の説明は省略する。

［連結フレーム］
連結フレーム３は、自走手段２に搭載した取付台座４及び支持基台５との連結要素となるものである。連結フレーム３は、クローラー２２の移動方向に沿って平行対面配置すると共に、前方が下方向への拡張面を有した所定長の側面部材３１と、側面部材３１の前方端部どうしを架設連結した前面部材３２とで構築している。

また、連結フレーム３には、エンジン２３の前部位置の側面部材３１に跨がるようにして２個の後部アジャスタ３４を配設している。これらの後部アジャスタ３４は、クローラー２２の幅を超えて左右にそれぞれ張り出した状態で地面ＧＬに接地するように構成している。一方、前面部材３２の前面側にも同様構造の前部アジャスタ３３を左右２箇所に配置している。前部及び後部の各アジャスタ３３、３４は、既存の上下調整機構（本装置ではネジ移動機構）を採用し、埋設作業時の水平安定を維持するためのものである。特に、後述する昇降機構６の鉛直状態を調整すると共に維持するためのものである。なお、各アジャスタ３３、３４は、自走手段２の移動等には、それぞれの取付部位の支持点の回動によって自走手段２の幅内に回動しての折り畳み収納が可能な構成としている。

さらに、側面部材３１の長さの中間には矩形板状の固定盤３５を架設しており、その後方にはアングル部材３６を架設している。この固定盤３５とアングル部材３６は、連結フレーム３と後述する取付台座４とを連係させるための構成要素となるものである。

［取付台座］
取付台座４は、上記固定盤３５の上面側に配設されている。取付台座４は、矩形平板状のスライド盤４１と、このスライド盤４１の上面の左右端辺及び前端辺を連続して囲むようにして立設させた取付基体４３と、から構成している。

上記スライド盤４１は、左右側端部をコ字状に屈曲させて上記固定盤３５の左右両端部と摺動可能に係合させると共に、その下面に固定盤３５の上面とを前後方向への相対移動を容易とする滑動手段（図示省略）を配置して構成している。この滑動手段としては、前後方向に回転する複数のローラー又はコロなどが用いられている。

また、スライド盤４１の後方端部には、上記したアングル部材３６を支点取付部として前後方向に拡張収縮するパンタグラフ型のジャッキ４２を取り付けている。

さらに、スライド盤４１の上面側には、傾斜シリンダ４１ａを配置している。この傾斜シリンダ４１ａは、ピストン延伸を前方側として後端部をスライド盤４１の上面にピン支持する構成としている。

次に、取付基体４３は、スライド盤４１の左右両端付近に対面立設させた三角形状の２枚の側板４３ａと、これら側板４３ａの前方端辺間を閉じるように立設配置した壁板４３ｂとで一体構造となっている。これにより、取付基体４３の強固な保形性を確保している。壁板４３ｂには、後述する支持基台５と取付台座４とを連結して傾動させるため、上記傾斜シリンダ４１ａのピストン延伸を確保する作動開口４３ｃを形成している。

また、上記側板４３ａの上端部には、支持基台５の全体を軸支する回転軸４４を、側板４３ａどうしを連結するように横置きに配置している。一方、下端前部には支持基台５に立設した昇降機構６の鉛直状態を維持するための後述するストッパピン５４ｂが嵌合する嵌合孔４５を形成している。

上記構成による取付基体４３は、図４の（Ａ）に示すように、ジャッキ４２の作動により固定盤３５の上面側を前後方向に水平移動することが可能となっている。

［支持基台］
上記取付台座４には、傾動可能に支持基台５を連結している。支持基台５は、昇降機構６の取付け面となる平板状の台盤５１と、台盤５１から直角（鉛直方向）に立ち上げて取り付けた立設板５２と、この立設板５２の直角状態を保形するため前方側に配設した２枚のリブ板５３、５３と、から構成している。

また、上記の台盤５１には、２枚のリブ板５３の間の前方縁部から前方に開口した略半円形状の杭作動開口５５を形成している。この杭作動開口５５は、埋設作業時に鋼管杭Ｐが台盤５１に接触しないようにするための回避用切欠きである。所望の種々径の杭に対応させた開口形に形成している。

また、この立設板５２の後面には台盤５１から直角（鉛直方向）に立設させた２枚の連結板５４を対面状に配設している。各連結板５４は、その上端付近で取付台座４に形成した回動軸４４と回動可能に連結し、かつ下端部付近には対面した連結板５４の下部どうしを貫通させるストッパピン５４ｂが貫通する貫通孔５４ａを形成している。

さらに、上記立設板５２の後面の略中央部には、取付基体４３の壁板４３ｂの作動開口４３ｃから延出した傾斜シリンダ４１ａのピストン進出先端部をピン連結させている。

上記構成による支持基台５は、図４の（Ｂ）に示すように、傾斜シリンダ４１ａのピストンの進退作動によって、取付台座４の回動軸４４を中心として、支持基台５に立設状に支持された昇降機構６を、鉛直状態から後方へ傾斜させるように回動させることが可能となっている。

また、他の実施例として、連結板５４の下部面を拡張させて円弧状に複数個の貫通孔５４ａを開孔してもよい。この実施例では、昇降機構６の後方への傾斜角を適宜に設定することができ、鋼管杭Ｐの鉛直下向きの埋設ばかりでなく、地面から勾配した法面への埋設も可能となる。

［昇降機構］
次に、支持基台５には、昇降機構６を取り付けている。この昇降機構６は、支持基台５を構成する台盤５１に後述する２個の昇降シリンダ６１と２本のガイド支柱６２とを左右並立状態で構築している。

同一構成の２本の昇降シリンダ６１は、長尺柱状の油圧シリンダであり後述の昇降台７を水平状態で保持する状態で取り付けている。そのピストンロッド６１ａは昇降台７を鉛直下方に貫通して支持基台５の台盤５１の上面とピン連結している。

また、台盤５１の上面であって各昇降シリンダ６１の後方位置には、２本のガイド支柱６２を左右立設している。このガイド支柱６２は、昇降シリンダ６１と略同長の矩形管材であり、支持基台５の台盤５１と連結板５４に接合して立設状態とし、その上端部間を架設部材６２ｂで連結して平行状態を確保している。

また、ガイド支柱６２は、昇降台７に取り付けられた把持ブロック６２ａによって保持と摺動を確保した状態で昇降台７と連係している。この把持ブロック６２ａは、ガイド支柱６２の側周面を２方向から挟み込むようにして構成している。この連係により、ガイド支柱６２は昇降台７の昇降ガイドとしての機能を発揮することになる。

かかる構成の昇降機構６は、昇降シリンダ６１のピストンロッド６１ａの進退により、ガイド支柱６２に沿って昇降台７を昇降移動させることとなる。また、昇降台７を所定位置からの昇降において、鋼管杭Ｐに押下力又は引き抜き力を作用させることができる。

［昇降台］
次に、各昇降シリンダ６１が取り付けられた昇降台７は、平板状を成すと共に中央部には鋼管杭駆動機構７１を配設し、かつその水平左右側の離隔位置にはそれぞれにアンカー杭駆動機構７４を配設している。

鋼管杭駆動機構７１は、上記昇降台７の中央部に鋼管杭Ｐを所定の間隙を持って挿通させる杭駆動の作用部となる配置孔７１ａと、配置孔内において駆動源となる油圧モータ７１ｂからの回転力をギアボックス７１ｃの内部ギアの噛合により伝達する円環状の回転フランジ７１ｄと、回転フランジ７１ｄに対して配置孔７１ａの上方から挿入してフランジ７２ａを介して取り付けられる杭保持管体７２と、から構成している。そして、この杭保持管体７２には、埋設対象の鋼管杭Ｐが所定の間隙をもって挿通し得る挿通口７２ｂが形成されており、かつ所定時に鋼管杭Ｐの外周側部に作用して把持固定する鋼管杭チャック機構７２ｃを配設している。

上記構成により、油圧モータ７１ｂを駆動源とする回転力が回転フランジ７１ｄとフランジ７２ａの連結により杭保持管体７２を軸回転させ、この回転起動時に杭保持管体７２に挿通によって環装した鋼管杭Ｐに対し、鋼管杭チャック機構７２ｃがその外周側部を把持する。この把持により鋼管杭駆動機構７１の軸回転力、及び昇降台７の押下力（又は引上力）が貫入力として鋼管杭Ｐに伝達する。なお、本装置１の鋼管杭チャック機構７２ｃは、回転力が伝達された時のみ把持固定する構造であり、回転力の伝達がなければ鋼管杭Ｐを把持せずに環装した状態で鋼管杭Ｐに沿って上下動する特性を有している。例えば、特許第６４０６６５４号で開示された「鋼管のチャック装置」などが用いられる。

また、上記杭保持管体７２は、昇降台７と一体形成としてもよいが、本装置１は、杭保持管体７２を着脱可能としていることにも特徴がある。これは、鋼管杭Ｐには、埋設目的によって種々の外径のものが必要となる場合があるからである。これに即応するため、異なる内径の挿通口７２ｂを形成した複数個の杭保持管体７２を用意しておき、最適な杭保持管体７２に交換できるようにしている。その上部には、着脱を容易とするために２個の取手７２ｄを配置している。

また、鋼管杭駆動機構７１は上記したように着脱可能であることから、その配置孔７１ａには、鋼管杭Ｐを把持する鋼管杭チャック機構７２ｃの他に、硬質地盤（例えば、岩盤層、砂礫層など）による掘削工程において突発的に障害が発生した場合、その対処策としてダウンザホールハンマー９（以下、「ＤＴＨ」と称する。）を、上記杭保持管体７２と交換して配置することができる。このＤＴＨ９の構造自体は一般技術であるが、その取り付けは、上方からスイベルジョイント（主に、エアー供給用）を備えたヘッド９１を回転フランジ７１ｄに連結させて配置し、下方からハンマー９２を挿入してヘッド９１に接続する手法で行っている。

次に、アンカー杭駆動機構７４は、昇降台７の左右両端部から水平対向方向にそれぞれ延伸形成、言わば両翼状に拡開させて配設した一対のアーム体７３を介して配置している。このアーム体７３は拡開状態から９０度ほど後方に回動可能となっている。

また、アンカー杭駆動機構７４は、鋼管杭駆動機構７１と基本的に同様の機構を用いている。つまり、挿通環装したアンカー杭Ａｐを専用の油圧モータ７４ａやギアボックス７４ｂのギア噛合によってアンカー杭チャック機構７４ｃをもって回転させ、その回転力によってアンカー杭Ａｐを把持及び軸回転させる機構である。また、アンカー杭チャック機構７４ｃは、アンカー杭駆動機構７４からの回転力を伝達された時にのみアンカー杭Ａｐを把持し、これ以外はアンカー杭Ａｐを把持しない点で上記の鋼管杭チャック機構７２ｃと同様の構造である。

［支持体］
上記支持基台５の台盤５１には、一対の支持体８を配設している。この支持体８は、上記アーム体７３と同様に台盤５１の左右両端部から水平対向方向へ延伸形成している。言わば、左右方向に両翼状に拡開するように配置され、アーム体７３とは上下平行な位置関係を呈している。

また、支持体８は、上方のアンカー杭チャック機構７３ｃで把持したアンカー杭Ａｐをその鉛直状態のままで環装保持すると共に、その周囲にはアンカー杭外周側部を所定時に把持するロック手段８１を取り付けている。このロック手段８１は、クランプ片を移動させてアンカー杭外周側部を挟持する態様であり、クランプ片の移動は、油圧、ハンドル、又はネジ等の一般的な機構を用いている（図示省略）。

さらに、支持体８は水平対向方向へ両翼状に拡開した状態を基本位置としているが、アーム体７３と同様に後方へ回動しての折り畳みを可能にしている。本装置１は、アーム体７３と支持体８のかかる折り畳み構成により、小規模駐車場や住宅地内での移動性を高めている。

［作用］
次に、本装置１における鋼管杭Ｐの埋設作用について、図７〜図１２に基づき説明する。ここで、図９〜図１２の模式図における黒丸（●）は各チャック機構７２ｃ、７４ｃやロック手段８１による把持固定の状態を意味し、白丸（〇）はフリー状態（把持解除の状態）を意味する。また、アンカー杭Ａｐの埋設は地盤の硬さによっては省略される場合もあるが、以下の説明ではアンカー杭Ａｐの埋設を伴う場合として説明する。

［移動及び装置全体の水平調整］
まず、自走手段２を操作して本装置１を鋼管杭Ｐの埋設位置に移動させる。移動後には前部アジャスタ３３、及び後部アジャスタ３４を調整して水平調整を行う。ここでの調整基準面は、昇降台７の上面、若しくは鋼管杭駆動機構７１の上面としている。

［鋼管杭とアンカー杭のセッティング］
水平調整後には、鋼管杭Ｐを鋼管杭チャック機構７２ｃに環装すると共に、２本のアンカー杭Ａｐを予めアーム体７２及び支持体８を拡開状態とした各アンカー杭チャック機構７４ｃと対応する各ロック手段８１に環装する。鋼管杭Ｐの環装後に埋設位置の微調整が必要な場合は、取付台座４のジャッキ４２を作動させて前後位置を調整する。

ここで、鋼管杭Ｐ及びアンカー杭Ａｐの環装の具体的方法について説明する。鋼管杭Ｐもアンカー杭Ａｐも長尺であると共に一端部側には掘削刃などの拡径部を有するため、他端部側を下側から各チャック機構７２ｃ、７４ｃへ挿入する必要がある。このため、図７に示すように、傾斜シリンダ４１ａを伸ばして支持基台５を後方に傾斜させることにより各チャック機構７２ｃ、７４ｃを後側に倒し、必要によっては取付台座４を前後移動させながら鋼管杭Ｐ及びアンカー杭Ａｐを各チャック機構７２ｃ、７４ｃに環装する。この環装後には、図８の正面図に示すように、支持基台５の傾斜を戻して鋼管杭Ｐ及びアンカー杭Ａｐを地面ＧＬに対し先端が接触した鉛直状態にしてセッティングが完了する。

［アンカー杭の埋設］
上記セッティングの完了後は、左右のアンカー杭駆動機構７４を起動させる。アンカー杭チャック機構７４ｃは、アンカー杭駆動機構７４の起動により回転力が伝達され、アンカー杭Ａｐに対して把持固定状態となり、油圧モータ７４ａからの軸回転力が伝達される（図９、Ａ）。一方、鋼管杭駆動機構７１は起動させていないため、鋼管杭チャック機構７２ｃはフリー状態となっている。

次に、昇降機構６を起動して昇降台７を降下させる。これにより、各アンカー杭Ａｐは、軸回転力と貫入力（昇降台による押下力）を得て地面ＧＬから地盤内へと貫入（螺入）することになる（図９、Ｂ）。一方、鋼管杭チャック機構７２ｃはフリー状態となっているため、鋼管杭駆動機構７１はセッティング状態で停止した鋼管杭Ｐに沿って摺動降下する。

［鋼管杭の埋設］
アンカー杭Ａｐの埋設後は、アンカー杭駆動機構７４を停止させて、アンカー杭チャック機構７４ｃの把持固定状態を解除すると共に、代わって支持体８のロック手段８１で所定深さの埋設状態でアンカー杭Ａｐを把持して固定する（図１０、Ｃ）。この固定状態において昇降台７を上昇させるが、この時、各チャック機構７２ｃ、７４ｃは停止によってフリー状態となっているため、昇降台７は鋼管杭Ｐを把持することなく摺動して所定高さまで上昇する。

所定位置まで上昇したところで、鋼管杭駆動機構７１を起動させると、鋼管杭Ｐに対して鋼管杭チャック機構７２ｃが把持固定状態となり、軸回転力が伝達される（図１０、Ｄ）。一方、アンカー杭駆動機構７４は起動させていないため、アンカー杭チャック機構７４ｃはフリー状態となっている。

ここで、昇降台７を降下させると、鋼管杭Ｐは軸回転力と昇降台による押下力を貫入力として得て、地盤内へと貫入することとなる（図１１、Ｅ）。この時、アンカー杭チャック機構７４ｃはフリー状態となる。一方でアンカー杭Ａｐはロック手段８１のロック作用によって上記貫入力に対抗する共に、昇降台降下の摺動ガイドとなる。

また、鋼管杭Ｐが本装置１の昇降機構６の上下ストロークを超える長尺であるときは、鋼管杭Ｐの把持解除と上昇（図１０、Ｃ）、鋼管杭Ｐの把持（図１０、Ｄ）、昇降台７の降下（図１１、Ｅ）を繰り返して適宜に埋設すればよい。

［アンカー杭の引き抜き］
鋼管杭Ｐの埋設完了後は、鋼管杭駆動機構７１を停止して鋼管杭チャック機構７２ｃをフリー状態にした後、アンカー杭Ａｐのロック手段８１を解除してアンカー杭駆動機構７４を埋設とは逆回転するように起動する。この起動によりアンカー杭チャック機構７４ｃがアンカー杭Ａｐを把持して埋設とは反対方向の軸回転力を伝達することとなる（図１１、Ｆ）。

次に、昇降機構６を起動して昇降台７を上昇させる。これにより、アンカー杭Ａｐは、軸回転力と引き抜き方向の推進力を得て地面ＧＬから引き抜かれることになる（図１２、Ｇ）。アンカー杭Ａｐの引き抜き後は、ロック手段８１によって引き抜き状態で固定すると共に、各アジャスタ３３、３４を退避させて次の位置に本装置全体を移動させる。移動後は上記したように次の鋼管杭Ｐを環装し、鋼管杭Ｐとアンカー杭Ａｐを初期セッティングの状態とする。

［ＤＴＨによる岩盤掘孔］
本装置１は上述のように杭保持管体７２をＤＴＨ９に変更できる。これにより、事前調査や掘削途中で岩盤・転石層などの硬質地盤に遭遇した場合は、岩盤などＲを先端のハンマー９２のビットによる岩盤破砕スクリュー削孔を繰り返して排土することができる（図１２、Ｈ）。

１ 本装置
２ 自走手段
２１ 操作盤
２２ クローラー
２３ エンジン
３ 連結フレーム
３１ 側面部材
３２ 前面部材
３３ 前部アジャスタ
３４ 後部アジャスタ
３５ 固定盤
３６ アングル部材
４ 取付台座
４１ スライド盤
４１ａ 傾斜シリンダ
４２ ジャッキ
４３ 取付基体
４３ａ 側板
４３ｂ 壁板
４３ｃ 作動開口
４４ 回動軸
４５ 嵌合孔
５ 支持基台
５１ 台盤
５２ 立設板
５３ リブ板
５４ 連結板
５４ａ 貫通孔
５４ｂ ストッパピン
５５ 杭作動開口
６ 昇降機構
６１ 昇降シリンダ
６１ａ ピストンロッド
６２ ガイド支柱
６２ａ 把持ブロック
６２ｂ 架設部材
７ 昇降台
７１ 鋼管杭駆動機構
７１ａ 配置孔
７１ｂ 油圧モータ
７１ｃ ギアボックス
７１ｄ 回転フランジ
７２ 杭保持管体
７２ａ フランジ
７２ｂ 挿通口
７２ｃ 鋼管杭チャック機構
７２ｄ 取手
７３ アーム体
７４ アンカー杭駆動機構
７４ａ 油圧モータ
７４ｂ ギアボックス
７４ｃ アンカー杭チャック機構
８ 支持体
８１ ロック手段
９ ＤＴＨ
９１ ヘッド
９２ ハンマー
Ｐ 鋼管杭
Ｐ１ 掘削刃
Ａｐ アンカー杭
Ａｐ１ 掘削刃
Ａｐ２ スクリュー羽根
ＧＬ 地面
Ｒ 岩盤など

すなわち、装置全体を支持すると共に起動性を付加する自走手段と、該自走手段に搭載した連結フレームと、該連結フレームに水平移動可能に配設した取付台座と、該取付台座と傾動可能に連結した支持基台と、該支持基台に立設した昇降機構と、該昇降機構に支持されて昇降移動する昇降台と、該昇降台に配設されており、鋼管杭を環装保持して軸回転力を伝達する鋼管杭駆動機構と、前記昇降台から両側水平方向にそれぞれ延伸形成した一対のアーム体と、該各アーム体に配設されており、アンカー杭を環装保持して軸回転力を伝達するアンカー杭駆動機構と、該各アンカー杭駆動機構の下方位置に配置されており、前記アンカー杭駆動機構に環装保持された前記アンカー杭を固定するロック手段と、から構成したことを特徴としている。

特に、上記の鋼管杭及びアンカー杭の各駆動機構は、自身が回転駆動する時のみ、環装保持した鋼管杭及びアンカー杭の外周側部を強固に把持し、この把持固定により軸回転力を伝達できる機構を採用している。さらに、前記鋼管杭駆動機構は、前記昇降台に形成した配置孔に着脱自在にした杭保持管体を挿入配置して成り、該杭保持管体は駆動手段によって軸回転すると共に貫通形成した挿通口内に配設した鋼管杭チャック機構により鋼管杭を把持する構成としてもよい。

加えて、ロック手段は、前記アンカー杭駆動機構の垂下位置であって、かつ前記支持基台から水平両側方向に延伸形成された一対の支持体に配設している。ロック手段は、前記アンカー杭駆動機構と上下方向で対向した配設となっている。また、このロック手段は、上述のようにアンカー杭駆動機構が回転駆動時のみにアンカー杭を把持固定するため、地盤埋設後におけるアンカー杭駆動機構の起動時以外においては、アンカー杭の固定手段となっている。

［本装置の概要］
まず、本装置１は、主に自走手段２に搭載した連結フレーム３を介して配設した取付台座４及び支持基台５と、支持基台５に立設状に配置した昇降機構６と、昇降機構６によって昇降移動する昇降台７と、及び昇降台７に備えられた鋼管杭Ｐ及びアンカー杭Ａｐを把持固定又は軸回転力伝達を選択的に行う各駆動機構７１、７４と、から構成している。

鋼管杭駆動機構７１は、上記昇降台７の中央部に鋼管杭Ｐを所定の間隙を持って挿通させる杭駆動の作用部となる配置孔７１ａと、配置孔内において駆動源となる油圧モータ７１ｂからの回転力をギアボックス７１ｃの内部ギアの噛合により伝達する円環状の回転フランジ７１ｄと、回転フランジ７１ｄに対して配置孔７１ａの上方から挿入してフランジ７２ａを介して取り付けられる杭保持管体７２と、から構成している。そして、この杭保持管体７２には、埋設対象の鋼管杭Ｐが所定の間隙をもって挿通し得る挿通口７２ｂが形成されており、鋼管杭Ｐの外周側部に作用して把持固定する鋼管杭チャック機構７２ｃを配設している。

また、支持体８は、上方のアンカー杭チャック機構７４ｃで把持したアンカー杭Ａｐをその鉛直状態のままで環装保持すると共に、その周囲にはアンカー杭外周側部を把持するロック手段８１を取り付けている。このロック手段８１は、クランプ片を移動させてアンカー杭外周側部を挟持する態様であり、クランプ片の移動は、油圧、ハンドル、又はネジ等の一般的な機構を用いている（図示省略）。

Claims (6)

1. 自走手段と、
   該自走手段に搭載した連結フレームと、
   該連結フレームに水平移動可能にして配設した取付台座と、
   該取付台座と傾動可能にして連結した支持基台と、
   該支持基台に立設した昇降機構と、
   該昇降機構に支持されて昇降移動する昇降台と、
   該昇降台に配設されており、鋼管杭を環装保持して所定時に軸回転力を伝達する鋼管杭駆動機構と、
   前記昇降台から両側水平方向にそれぞれ延伸形成した一対のアーム体と、
   該各アーム体に配設されており、アンカー杭を環装保持して所定時に軸回転力を伝達するアンカー杭駆動機構と、
   該各アンカー杭駆動機構の下方位置に配置されており、前記アンカー杭駆動機構に環装保持された前記アンカー杭を所定時に固定するロック手段と、
   から成ることを特徴とする鋼管杭埋設装置。
2. 前記支持基台を基準として少なくとも水平２方向へ所定の離隔距離をもって接地させる水平維持調整用のアジャスタ手段を配設したことを特徴とする請求項１記載の鋼管杭埋設装置。
3. 前記昇降機構が、
   前記昇降台を下方への押下力を発生させる押下手段を備えたことを特徴とする請求項１、又は２記載の鋼管杭埋設装置。
4. 前記ロック手段を、
   前記アンカー杭駆動機構の垂下位置であって、かつ前記支持基台から水平両側方向に延伸形成された一対の支持体に配設したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の鋼管杭埋設装置。
5. 前記昇降機構の押下手段が、
   立設させた櫓状又は梯子状の構造体に配設したピストン機構であることを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の鋼管杭埋設装置。
6. 前記鋼管杭駆動機構が、
   前記昇降台に形成した配置孔に着脱自在にした杭保持管体を挿入配置して成り、該杭保持管体は駆動手段によって軸回転すると共に貫通形成した挿通口内に配設した鋼管杭チャック機構により鋼管杭を所定時に把持する構成としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の鋼管杭埋設装置。

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