JP3165579U

JP3165579U - 高圧流体併用矢板貫入補助装置

Info

Publication number: JP3165579U
Application number: JP2010007432U
Authority: JP
Inventors: 義文重山
Original assignee: 新日本工業株式会社
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2020-11-11

Abstract

【課題】少量の水を使用するだけで矢板の貫入補助を行い、効率の良い矢板貫入作業を実現する高圧流体併用矢板貫入補助装置を提供する。【解決手段】地盤中に矢板を貫入するために使用する高圧流体併用矢板貫入補助装置１であって、２本構成で、地盤中に貫入する矢板に併設する。さらに、矢板の貫入端部に各流体吐出口３を臨ませ、矢板の他方の端部側に配置する接続栓部１１に各流体流入口を接続した吐出管２と、圧力調整した高圧空気を送出する圧縮空気供給源３１及び圧力調整した高圧水を送出する高圧水供給源３２と、高圧空気と、高圧水とを二つの流入口４２から流入させ高圧空気と高圧水を混合させた高圧流体として一つの流出口４３から流出させる。さらに、二つの流入口４２から流入する高圧空気、高圧水の流量調整を個別に行う二つの調整弁４４を備える調整バルブ４１と、調整バルブ４１の流出口４３と接続栓部１１とを連通する供給ホース４５とを設える。【選択図】図１

Description

本考案は、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機（例えば「ＳＫＳパイラー」；本出願人の商標）の補助装置として用いるようにしたもので、専用の圧入機等を使用することなく、かつ、少量の水を使用するだけで矢板の貫入補助を行い、効率の良い矢板貫入作業を実現する高圧流体併用矢板貫入補助装置に関するものである。

土留め、水留め等が必要な各種の工事現場においては、例えば、圧入機を用いて長尺の鋼矢板を地盤に垂直に貫入する作業を鋼矢板が連続配置となるように繰り返し、土留め壁、水留め壁を構築することが行われる。

この場合に、従来、地盤の硬さによっては、鋼矢板の地盤内への圧入が容易でないことから、ウォータージェット併用圧入工法が多く施工されている。

このウォータージェット併用圧入工法は、矢板を地盤中に圧入する場合に、矢板の先端部に配置した高圧水噴射ノズルから高圧水を噴射させ、地盤の構成物である土砂、礫を振動、撹拌して分離状態とし、鋼矢板の圧入領域を軟弱化させて圧入容易化を図る工法である。

しかし、このようなウォータージェット併用圧入工法に使用するウォータージェット装置の場合、地盤内に大量（例えば３２０（ｌ／ｍｉｎ））の高圧水を噴射しなければならず、水源の確保や地盤内に噴射した水の後処理の点で問題を包含している。

例えば、住宅地等の工事現場においては、自治体が供給する水道設備を水源とした場合、ウォータージェット装置により大量の水を使用した際に周辺住宅等の水道の水圧が低下し、更には周辺地盤の崩壊を惹起してしまう等々、住民の日常生活に支障を来す等の例を挙ることができる。

このような問題を包含することから、従来のウォータージェット装置を使用できる工事現場は限られたものとなっていた。

特許文献１には、高圧水を噴射するノズルを棒材を介して該矢板に固定し、該ノズルから高圧水を噴射しながら圧入機によって矢板を土中に圧入した後、該ノズルを引っ張ることによって該棒材による該矢板との掛止を解除しノズルを外すウォータージェット併用矢板の施工方法が提案されている。

特許文献２には、エアージェットと、ウォータージェットとを併用するものとして、螺旋杭の径より若干大きい径を有するケーシング体を長尺矢板の下方部に取着し、矢板の外側部に沿ってエアージェットパイプとウオータージェットパイプとを延設し、前記ケーシング体の外側面部よりケーシング体の内側方向にエアーとウオーターとを噴射し、更にガイド板部の上面部より前記板部に沿って下方部へ、エアーとウオーターとが噴射するように前記両パイプより夫々枝わかれ状態に装着せしめた鉄螺旋杭引抜き用ケーシング装置が提案されている。

しかしながら、上記特許文献１、２を含め、従来のこの種の装置、工法はコンパクトではないために例えば大型重機が入らないような狭い場所での工事には使用不可能であり、また、専用の圧入機等を使用することなくエアージェットとウォータージェットとを併用して矢板の地盤への貫入補助を行い、効率の良い矢板貫入作業を実現し得るような矢板貫入補助装置に関する先行特許文献は見当たらないのが現状である。

特開２００２−３４８８５４号公報特開平０７−３３１６５８号公報

本考案が解決しようとする問題点は、矢板を地盤に貫入する際に、コンパクトな形態で使用できることから例えば大型重機が入らないような狭い場所での工事にも使用でき、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機の補助装置として用いるもので、専用の圧入機等を使用することなく、かつ、少量の水を使用するだけで矢板の貫入補助を行い、効率の良い矢板貫入作業を実現し得るような高圧水、高圧空気からなる高圧流体併用矢板貫入補助装置が存在しない点である。

本考案は、地盤中に矢板を貫入するために使用する高圧流体併用矢板貫入補助装置であって、地盤中に貫入する矢板に併設するとともに、矢板の貫入端部に流体吐出口を臨ませ、矢板の他方の端部側に配置する接続栓部に流体流入口を接続する吐出管と、高圧空気を送出する圧縮空気供給源及び高圧水を送出する高圧水供給源と、前記圧縮空気供給源からの高圧空気と、前記高圧水供給源からの高圧水とを前記分岐栓を介して二つの流入口から流入させ高圧空気と高圧水を混合させた高圧流体として一つの流出口から流出させる調整バルブと、前記調整バルブの流出口と前記接続栓部とを連通する供給ホースと、を有し、前記矢板の地盤への貫入時、前記吐出管の吐出口から矢板の貫入端部周辺の地盤内に前記高圧流体を噴出させ、前記地盤の構成物である土砂、礫を振動、撹拌し軟弱状態とするように構成したことを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の考案によれば、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機の補助装置として用いるようにしたもので、専用の圧入機を使用することなく、しかも、少ない水の使用量の基に矢板の目的とする地盤内への貫入補助を行い、効率の良い矢板の貫入工事を実施することができる高圧水、高圧空気からなる高圧流体併用矢板貫入補助装置を実現し提供することができる。

請求項２記載の考案によれば、２本以上の複数本構成の吐出管を用いる構成の基に、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機の補助装置として用いるようにしたもので、専用の圧入機を使用することなく、しかも、少ない水の使用量の基に矢板の目的とする地盤内への貫入補助を行い、効率の良い矢板の貫入工事を実施することができる高圧水、高圧空気からなる高圧流体併用矢板貫入補助装置を実現し提供することができる。

請求項３記載の考案によれば、２本以上の複数本構成の吐出管を用いる構成とし、かつ、圧力調整、流量調整した高圧水、高圧空気からなる高圧流体を噴出する構成の基に、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機の補助装置として用いるようにしたもので、専用の圧入機を使用することなく、しかも、少ない水の使用量で、しかも、地盤の硬軟応じた適切な高圧流体の噴出態様で、矢板の目的とする地盤内への貫入補助を行い、効率の良い矢板の貫入工事を実施することができる高圧水、高圧空気からなる高圧流体併用矢板貫入補助装置を実現し提供することができる。

図１は本考案の実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置の全体の構成を一部をブロック図にして示す概略図である。図２は本実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置の吐出管部分を矢板に取り付けた状態を示す概略平面図である。図３は本実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置の吐出管を取り付ける矢板の端面を示す拡大底面図である。図４は本実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置の吐出管を取り付けた矢板を作業機械を用いて地盤上に配置する工程を示す概略説明図である。図５は本実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置の吐出管を取り付けた矢板を地盤内に作業機械を用いて圧入しつつ貫入させるとともに吐出管から高圧流体を地盤内に低圧噴出させる工程を示す概略説明図である。図６は本実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置の吐出管を取り付けた矢板を地盤内に作業機械を用いて圧入しつつ貫入させるとともに吐出管から高圧流体を地盤内に高圧噴出させる工程を示す概略説明図である。

本考案は、矢板を地盤に貫入する際に、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機の補助装置として用いるもので、専用の圧入機等を使用することなく、かつ、少量の水を使用するだけで矢板の貫入補助を行い、効率の良い矢板貫入作業を実現する高圧水、高圧空気からなる高圧流体併用矢板貫入補助装置を実現し提供するという目的を、地盤中に矢板を貫入するために使用する高圧流体併用矢板貫入補助装置であって、２本以上の複数本構成で、地盤中に貫入する矢板に併設するとともに、矢板の貫入端部に各流体吐出口を臨ませ、矢板の他方の端部側に配置する接続栓部に各流体流入口を接続した各吐出管と、圧力調整した高圧空気を送出する圧縮空気供給源及び圧力調整した高圧水を送出する高圧水供給源と、前記圧縮空気供給源からの高圧空気と、前記高圧水供給源からの高圧水とを二つの流入口から流入させ高圧空気と高圧水を混合させた高圧流体として一つの流出口から流出させるとともに、前記二つの流入口から流入する高圧空気、高圧水の流量調整を個別に行う二つの調整弁を備える調整バルブと、前記調整バルブの流出口と前記接続栓部とを連通する供給ホースと、を有し、前記矢板の地盤への作業機械を用いた貫入時、前記各吐出管の各流体吐出口から矢板の貫入端部周辺の地盤内に前記圧縮空気供給源、高圧水供給源により圧力調整し、前記二つの調整弁により流量調整した高圧流体を噴出させ、前記地盤の構成物である土砂、礫を振動、撹拌し軟弱状態とするように構成したことにより実現した。

以下、本考案の実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置について図面を参照して詳細に説明する。

本実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置１は、土留め、水留め等が必要な地盤３０中に例えば鋼製の矢板２１を垂直に貫入するために当該矢板２１に併設して使用し、矢板２１の貫入補助を行うものである。

本実施例に係る高圧流体併用矢板貫入補助装置１は、図１に示すように、例えば２本構成で、貫入目的位置の地盤３０中に貫入する平板状で長尺の矢板２１に平行に併設するとともに、矢板２１の貫入端部２１ａに近い位置に各流体吐出口３、３を臨ませ、矢板２１の他方の端部２１ｂ側に配置する二つの流出口を有する接続栓部１１に各流体流入口を接続した吐出管２、２と、圧力調整した高圧空気を送出する圧力調整機能を備えた圧縮空気供給源３１及び圧力調整した高圧水を送出する圧力調整機能を備えた高圧水供給源３２と、前記圧縮空気供給源３１からの高圧空気と、前記高圧水供給源３２からの高圧水とを二つの流入口４２、４２から流入させ高圧空気と高圧水を混合させた高圧流体として一つの流出口４３から流出させるとともに、前記二つの流入口４２、４２から流入する高圧空気、高圧水の流量調整を個別に行う二つの調整弁４４、４４を備える調整バルブ４１と、前記調整バルブ４１の流出口４３と、前記接続栓部１１の受口１１ａとを連通する供給ホース４５と、を有している。
なお、図示する実施例では、前記流体吐出口３、３、吐出管２、２を夫々２個形成した構成としているが、本考案においては、当該流体吐出口３、３、吐出管２、２の設置個数を図示するものに限定するものではなく、流体吐出口３、３、吐出管２、２の設置個数は、１個又は２個以上の複数で良く、当該個数は夫々工事現場の地盤の硬さによって決定される。

前記接続栓部１１は、矢板２１の他方の端部２１ｂ側において、２本の吐出管２、２の二つの流入口側を一体化するとともに、受口１１ａを有する管体を二つの流入口を一体化した部分に接続する等の構成を挙ることができるが、特に限定するものではない。

そして、前記接続栓部１１を、図２に示すように、取付基板１２を用いて矢板２１の他方の端部２１ｂ側に近い位置に固定配置し、また、矢板２１の長さ方向中間位置、及び矢板２１の貫入端部２１ａに寄った位置において２個の取付補助板１３を用いて固定配置し、前記接続栓部１１を含む２本の吐出管２、２を矢板２１の長さ方向に沿って併設するように構成している。

前記矢板２１は、図３に示すように、平板状で長尺（例えば長さ４ｍ、幅２０ｃｍ等）の寸法を有し、長さ方向中央部に長さ方向全体にわたって凹陥部２２を設け、長さ方向両側に隣り合う他の矢板２１に連接させるための連接用曲折部２３、２３を設けた形状を有している。

前記凹陥部２２に前記接続栓部１１を含む２本の吐出管２、２を併設するように構成している。

前記圧縮空気供給源３１は、例えばエアーコンプレッサにより構成し、空気管３５により調整バルブ４１の流入口４２に接続し、また、前記高圧水供給源３２は、水タンク３３と、給水ポンプ３４とを具備し、給水ポンプ３４を給水管３６により調整バルブ４１の流入口４２に接続している。

次に、上記構成の高圧流体併用矢板貫入補助装置１の動作を、図４乃至図６を参照して説明する。

土留め、水留め等が必要な地盤３０中に前記矢板２１を例えば垂直に貫入する工事を行うに際して、まず、上述のようにして前記接続栓部１１を含む２本の吐出管２、２を併設した矢板２１を地盤３０の目的箇所の上方に立設する。

すなわち、図４に示すように、例えば各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機（図示せず）と、矢板２１に併設した２本の吐出管２、２とにわたってワイヤ５３を掛けわたし、ショベルカーの操作部を操作してバケットにより前記矢板２１を吊り上げ、地盤３０の目的箇所の上方において前記矢板２１を垂直配置とし、矢板２１の貫入端部２１ａを地盤３０の目的箇所に臨ませる。なお、この場合、前記矢板２１を吊り上げる手段としては、例えば各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機（図示せず）の他、各種の吊り上げ手段を用いることができる。

次に、図５に示すように、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機（例えば「ＳＫＳパイラー」；本出願人の商標）の操作部を操作して前記矢板２１の他方の端部２１ｂ側を油圧シリンダ部の頭部５１によって垂直下方に繰り返し圧入する。

このとき、同時に前記圧縮空気供給源３１、給水ポンプ３４を動作させ、前記各吐出管２、２の各流体吐出口３、３から矢板２１の貫入端部２１ａ周辺の地盤３０内に前記圧縮空気供給源３１、給水ポンプ３４により圧力調整し、前記二つの調整弁４４により流量調整した高圧流体をジェット流の状態で噴出させ、前記地盤３０の構成物である土砂、礫を振動、撹拌して軟弱状態とする。

これにより、前記矢板２１の地盤３０内への貫入工事を効率よく実行できる。

図５に示す例は、地盤３０がＮ値１０程度までの範囲での貫入工事例を示すものであり、高圧流体の吐出量は１８ｌ／ｍｉｎ、吐出圧力は１〜２ｋｇｆ／ｃｍ^２とすることが好適である。

すなわち、高圧流体の吐出量を１８ｌ／ｍｉｎ程度と従来例に比べ大幅に少ない量（約６％程度）とすることで、各流体吐出口３、３が目詰まりを起こしにくく、また、地盤３０内の近接する他の埋設物（例えば水道管等）への影響を殆ど無くすことができるものである。

一方、図６に示す例は、地盤３０がＮ値１０を超える比較的硬い場合の貫入工事例を示すものであり、高圧流体の吐出量は２０１／ｍｉｎ、吐出圧力は７ｋｇｆ／ｃｍ^２とすることが好適である。

この場合も、高圧流体の吐出量を２０ｌ／ｍｉｎ程度と従来例に比べ大幅に少ない量とすることで、各流体吐出口３、３が目詰まりを起こしにくく、また、地盤３０内の近接する他の埋設物（例えば水道管等）への影響を殆ど無くすことができるものである。

図６に示す例の場合、長さ４ｍ程度の矢板２１の地盤３０への貫入所要時間は、約１分程度であることが確認できた。

前記高圧流体の吐出量、吐出圧力については、上述した例はほんの一部であり、地盤３０のＮ値に応じて種々に変更設定して矢板２１の貫入補助を行うことは勿論である。
以上説明した本実施例の高圧流体併用矢板貫入補助装置１によれば、各種工事現場で山留材の圧入又は打設等々を行なう重機の補助装置として用いるようにしたもので、専用の圧入機を使用することなく、しかも、少ない水の使用量の基に矢板２１の目的とする地盤３０内への貫入補助を行い、効率の良い矢板２１の貫入工事を実現することができる。

なお、矢板２１としては、鋼矢板、木矢板、鉄筋コンクリート矢板等、種々の種類があるが、本実施例の高圧流体併用矢板貫入補助装置１はいずれの場合にも対応可能である。

また、矢板２１としては、上述した例に限らず種々の長さ、幅寸法を有するものについても、上述した場合と同様に対応可能である。

本考案は、上述したよう矢板の貫入補助を行う場合に適用する他、例えばＨ型鋼や鋼管を目的とする地盤内へ貫入する際の補助装置として広範に適用可能である。

１高圧流体併用矢板貫入補助装置
２吐出管
３流体吐出口
１１接続栓部
１１ａ受口
１２取付基板
１３取付補助板
２１矢板
２１ａ貫入端部
２１ｂ端部
２２凹陥部
２３連接用曲折部
３０地盤
３１圧縮空気供給源
３２高圧水供給源
３３水タンク
３４給水ポンプ
３５給水管
３６空気管
４１調整バルブ
４２流入口
４３流出口
４４調整弁
４５供給ホース
５１油圧シリンダ部の頭部
５２ポイント
５３ワイヤ

Claims

地盤中に矢板を貫入するために使用する高圧流体併用矢板貫入補助装置であって、
地盤中に貫入する矢板に併設するとともに、矢板の貫入端部に流体吐出口を臨ませ、矢板の他方の端部側に配置する接続栓部に流体流入口を接続する吐出管と、
高圧空気を送出する圧縮空気供給源及び高圧水を送出する高圧水供給源と、
前記圧縮空気供給源からの高圧空気と、前記高圧水供給源からの高圧水とを前記分岐栓を介して二つの流入口から流入させ高圧空気と高圧水を混合させた高圧流体として一つの流出口から流出させる調整バルブと、
前記調整バルブの流出口と前記接続栓部とを連通する供給ホースと、
を有し、
前記矢板の地盤への貫入時、前記吐出管の吐出口から矢板の貫入端部周辺の地盤内に前記高圧流体を噴出させ、前記地盤の構成物である土砂、礫を振動、撹拌し軟弱状態とするように構成したことを特徴とする高圧流体併用矢板貫入補助装置。
地盤中に矢板を貫入するために使用する高圧流体併用矢板貫入補助装置であって、
２本以上の複数本構成で、地盤中に貫入する矢板に併設するとともに、矢板の貫入端部に各流体吐出口を臨ませ、矢板の他方の端部側に配置する接続栓部に各流体流入口を接続した各吐出管と、
高圧空気を送出する圧縮空気供給源及び高圧水を送出する高圧水供給源と、
前記圧縮空気供給源からの高圧空気と、前記高圧水供給源からの高圧水とを二つの流入口から流入させ高圧空気と高圧水を混合させた高圧流体として一つの流出口から流出させる調整バルブと、
前記調整バルブの流出口と前記接続栓部とを連通する供給ホースと、
を有し、
前記矢板の地盤への作業機械を用いた貫入時、前記各吐出管の各流体吐出口から矢板の貫入端部周辺の地盤内に前記高圧流体を噴出させ、前記地盤の構成物である土砂、礫を振動、撹拌し軟弱状態とするように構成したことを特徴とする高圧流体併用矢板貫入補助装置。
地盤中に矢板を貫入するために使用する高圧流体併用矢板貫入補助装置であって、
２本以上の複数本構成で、地盤中に貫入する矢板に併設するとともに、矢板の貫入端部に各流体吐出口を臨ませ、矢板の他方の端部側に配置する接続栓部に各流体流入口を接続した各吐出管と、
圧力調整した高圧空気を送出する圧縮空気供給源及び圧力調整した高圧水を送出する高圧水供給源と、
前記圧縮空気供給源からの高圧空気と、前記高圧水供給源からの高圧水とを二つの流入口から流入させ高圧空気と高圧水を混合させた高圧流体として一つの流出口から流出させるとともに、前記二つの流入口から流入する高圧空気、高圧水の流量調整を個別に行う二つの調整弁を備える調整バルブと、
前記調整バルブの流出口と前記接続栓部とを連通する供給ホースと、
を有し、
前記矢板の地盤への作業機械を用いた貫入時、前記各吐出管の各流体吐出口から矢板の貫入端部周辺の地盤内に前記圧縮空気供給源、高圧水供給源により圧力調整し、前記二つの調整弁により流量調整した高圧流体を噴出させ、前記地盤の構成物である土砂、礫を振動、撹拌し軟弱状態とするように構成したことを特徴とする高圧流体併用矢板貫入補助装置。