JP3204616B2 - 上空制限を有する狭隘空間部位での鋼管類圧入工法 - Google Patents

上空制限を有する狭隘空間部位での鋼管類圧入工法

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JP3204616B2
JP3204616B2 JP20641596A JP20641596A JP3204616B2 JP 3204616 B2 JP3204616 B2 JP 3204616B2 JP 20641596 A JP20641596 A JP 20641596A JP 20641596 A JP20641596 A JP 20641596A JP 3204616 B2 JP3204616 B2 JP 3204616B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】開示技術は、橋梁の桁下等の上空
制限を有する狭隘空間における軟弱地盤から硬質障害物
を含有する硬質地盤、又は、これらの互層地盤に対して
鋼管や鋼管類等(以下鋼管類と略称)を打設する技術分
野に属する。
【0002】
【従来の技術】周知の如く、鋼管類はその構造上、高い
水平耐力に優れている等の点から近時(特に昭和40年
代後半から)その使用が急速に普及し、現今では岸壁や
護岸,防波堤等の港湾,河川構造物ばかりでなく、山間
部等の道路に渡設する橋梁の橋脚基礎用としても広く利
用される等その用途は確実に広がりつつある。
【0003】しかしながら、該種鋼管類の大いなる普及
の一方ではその施工技術において,多様化する施工現場
状況に対応しきれないというネックがある。
【0004】而して、硬質地盤に対する鋼管類の打設の
際には、当該鋼管類の地盤に対する圧入に先行して置換
掘削が必須の条件であるにもかかわらず、在来の施工法
では当該置換掘削と鋼管類の地盤に対する圧入の工程は
その施工態様が相違するところから、施工機械装置が異
なり、したがって、先行する置換掘削とその後の鋼管類
の圧入の工程に施工プロセスが二分割されざるを得ず、
各々の重機プラントが同一施工部位に対し、入れ替る手
順を必要とし、その結果、施工能率が低下し、工期が長
くかかり、コスト的に高くつくというデメリットがあっ
た。
【0005】而して、一般に在来の鋼管類圧入施工手段
には次の4つの工法があった。
【0006】 振動工法 所定のバイブロハンマーによる鋼管類に対する振動付加
により該鋼管類圧入部位の地盤との摩擦力を低減させて
該鋼管類の圧入を行うものである。
【0007】 打撃工法 所定のディーゼルハンマーや油圧ハンマーによる鋼管類
に対する強力な打撃を印加することによる高速圧入の施
工を特徴とするものであり、硬質地盤を対象として鋼管
類を圧入する場合には、当該硬質地盤による貫入抵抗を
軽減させるべく、鋼管類の管内にアースオーガーをセッ
トして管内掘削を行うようにするものである。
【0008】 中堀圧入工法 鋼管類の管内をアースオーガーで掘削しながら、油圧に
より静圧を印加して鋼管圧入を行う方法である。
【0009】 掘削建込み工法 当該工法は鋼管に対し予めリバースサーキュレーション
掘削機等により所定の深度まで掘削を行い、孔壁崩壊を
防止して鋼管類を建て込んだ後、該孔壁と鋼管との間隙
にモルタルグラウトの充填を行うようにした施工方法で
ある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述
の振動工法は地盤が鋼管類の圧入可能な地盤であること
が前提条件となり、硬質地盤に対して鋼管類を打設する
に際しては先行掘削を必要とし、したがって、当該先行
掘削と後段の鋼管類圧入の2工程がプロセス上分割され
ざるを得ず、それぞれの専用機械装置(例えば全回転型
オールケーシング装置を用いて先行掘削を行う等)の入
れ替え作業が発生するという作業能率の低下と工期の長
期化、コストアップが避けられないという欠点がある。
【0011】そして、上述,,の打撃工法、中堀
圧入工法、掘削建込み工法においては、いずれも鋼管類
圧入の補助工法として鋼管類の圧入施工と同時に管内の
掘削を行って硬質障害物の撤去を行うために、当該鋼管
類の貫入抵抗の軽減は可能となるメリットがあるもの
の、上述の振動工法の態様と同様に先行掘削を必要と
し、置換掘削用機械装置と鋼管類の圧入装置の入れ替え
作業が発生し、したがって、上述同様に施工能率の低下
と施工期間が長期間となり、結果的にコストアップを招
くというデメリットがあった。
【0012】又、施工が2工程になることから安全性に
も劣るというマイナス点があった。
【0013】そして、鋼管類の施工普及には前述橋梁の
桁下等の基礎拡張工事に代表されるような上部構造物に
よる著しい高度制限、即ち、上空制限を有する現場(以
下低空頭領域と略称)が増加しており、当該低空頭領域
における施工は上述〜の各施工方法においては大口
径で長尺の鋼管類の打設に対応出来ないという難点があ
った。
【0014】特に、の掘削建込み工法においては先行
掘削を前段工程に有した大口径で長尺の鋼管類の打設工
法が対応出来るようにした施工方法であるが、橋梁の桁
下部等の狭隘空間の低空頭領域に対する有効な手立てが
なく、設計通りの施工が出来難いという不具合があっ
た。
【0015】これに対処するに、近年鋼管パイラー工法
と称する貫入引抜工法が開発され、低騒音、低振動で低
空頭領域での施工が可能であるような技術が案出されて
はいるが、基本的に前述,,工法と同地盤が鋼管
類の圧入可能である地盤であることが前提となってお
り、又、全工程が前述の如く前工程と後工程の二分割工
程になることを避けるための施工技術を有しておらず、
又、鋼管類の圧入時に同時併行的に管内掘削を行う手段
を有していないために、ウォータージェットを併用して
貫入抵抗を緩和することは可能ではあるものの、鋼管類
の継手部抵抗や連続打設に起因する地盤圧密効果等の複
合条件により発生する貫入抵抗に対する対処手段が充分
には開発されておらず、確実な施工には実効が伴わない
という不都合さがあった。
【0016】
【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく振動工法から掘削建込み工法に至る在来工法によ
る前段の先行掘削による置換掘削と後段の鋼管類圧入の
工程の二分割工程による施工能率低下と工期の長期間に
基づく経費増大、安全性の低下、又、近時の鋼管パイラ
ー工法による貫入抵抗に対する対処手段不充分、そし
て、何よりも上空制限を有する狭隘空間部位の低空頭領
域における大口径、長尺の鋼管類の圧入不如意の問題点
を解決すべき技術的課題とし、同一施工装置の同一の重
機プラントにより全施工期間を分割することなく行え、
しかも、騒音振動等の公害対策も充分に果せながら、硬
質地盤の先行掘削の置換掘削と鋼管類の打設を1プロセ
スにて行うようにし、施工能率がアップし、工期の短縮
が行え、安全性が高く、低コストで施工が出来るように
して建設産業における土木技術利用分野に益する優れた
上空制限を有する狭隘空間部位での鋼管類圧入工法を提
供せんとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述
課題を解決するために、掘削、及び、排土用グラブを懸
垂した伸縮ショートブームクローラクレーンを周公知の
全回転型オールケーシング掘削機に併設して上空制限を
有する狭隘空間部位の低空頭領域に於いて長尺、大口径
の地盤先行掘削の置換掘削を該全回転型オールケーシン
グ掘削機内部で行え、掘削、及び、排土用グラブにおい
て、油圧グラブを用いることにより、鋼管類の管内掘削
のためのクレーンブームの高度が低減されるばかりでな
く、確実に当該低空頭領域において置換掘削が行え、
又、鋼管類圧入に際しては全回転型オールケーシング掘
削機のケーシングチャック機構の管体側表面に対する接
触部位を拡張し緊締力を増加し、確実に圧入が可能であ
るようにし、又、鋼管類の継手部の抵抗や連続圧入打設
による地盤圧密効果等の複合的条件により多大な抵抗を
発することに対しては鋼管類内にクレーンのブームから
懸垂した管体形状維持機構の管体チャック機構を全回転
型オールケーシング掘削機のケーシングチャック機構に
対向して緊締し両者により鋼管類を挾持することによ
り、全回転型オールケーシング掘削機の緊締力による薄
肉で脆弱な鋼管類の変形を防止しつつ、全回転型オール
ケーシング掘削機の増強した圧入力を鋼管類に印加し、
鋼管の変形を防止するようにして全回転型オールケーシ
ング掘削機と油圧グラブ、及び、該全回転型オールケー
シング掘削機のプラントを以って1プロセスで設計通り
に高能率で置換掘削、鋼管類の圧入を行うようにした技
術的手段を講じたものである。
【0018】
【作用】橋梁の桁下等の上空制限を有する狭隘空間部位
の低空頭領域における硬質地盤等に対する大口径、長尺
の鋼管類の打設に際し、周公知の硬質地盤用オールケー
シング施工用の全回転型オールケーシング掘削機とケー
シング内掘削用及び排土用の油圧グラブを懸垂したクレ
ーン台車を組み合わせた同一の重機プラントにより掘削
を行い、鋼管類が圧入自在となるように砂等を投入する
ことにより地盤を改良した後に同プラントにより鋼管類
の圧入作業を行い、狭隘空間部位での重機プラント入れ
替えに伴う危険性と工期の長大化を解消し、圧入作業に
際しては同プラントのクレーン台車により懸垂した掘
削、及び、排土用グラブを用いて鋼管類内部地盤を掘削
して圧入抵抗を低減させながら、全回転型オールケーシ
ング掘削機により鋼管類の圧入作業を行い、その際、該
掘削機のケーシングチャック機構の管体外面に対する接
触面積を拡張し、又、鋼管内にクレーンのブームから懸
垂した管体形状維持機構の管体チャック機構を全回転型
オールケーシング掘削機のケーシングチャック機構に対
向して管体内面に圧着させて両者により鋼管類を狭着す
ることにより、全回転型オールケーシング掘削機の強力
なクランプ力による薄肉で脆弱な鋼管類の変形を防止し
つつ、全回転型オールケーシング掘削機の増強した圧入
力を鋼管類に印加するようにして、更に、鋼管類の継手
部の抵抗や連続圧入打設による地盤圧密効果等の複合条
件に発生する抵抗を該掘削機の揺動力を用いて低減し、
鋼管類を確実に所定深度まで圧入することが可能であ
り、大口径で長尺の鋼管類が圧入される地盤に対する先
行掘削による置換掘削と後段の鋼管類圧入が同一の重機
プラントにて行われることにより、橋梁の橋桁下部等の
上空制限を有する狭隘空間部位の低空頭領域において、
工程毎に異なる重機に対し各々その作業領域を考慮して
施工設計を行う煩瑣性と狭隘空間部位の低空頭領域に位
置する現場での重機入れ替えに伴う危険性が著しく低減
し、又、油圧によりグラブの開閉を行う本装置の特性に
より掘削、及び、排土時に発生する騒音や振動を可及的
に低減し、充分な公害対策を施しつつ施工計画、施工管
理が容易になり、安全性も高く、施工期間も短縮され、
コストダウンが図れるようにしたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、この出願の発明の実施しよ
うとする形態を実施側の態様として図面に従って説明す
れば以下の通りである。
【0020】図示形態は橋梁の橋桁1と施工対象の地盤
2との間の上空制限を有する狭隘空間部位の低空頭領域
3における鋼管類の鋼管類4の打設の態様である。
【0021】而して、該鋼管類4は所定の大口径で所定
の長尺を有するものであり、図1に示す実施形態の態様
において、5は施工装置としてのプラントであり、主と
して3体よりなり、6は当業者にとり前述周公知の全回
転型オールケーシング掘削機であり、軟質地盤、又は、
硬質地盤2上に設置されており、その中心部上には油圧
式の掘削、及び、排土用グラブ7がセットされて次述伸
縮ショートブームクローラクレーン8の伸縮自在なショ
ートブーム11の先端からワイヤー13の先端に懸垂さ
れているものである。
【0022】而して、該全回転型オールケーシング掘削
機6に併設して搬入セットされる伸縮ショートブームク
ローラクレーン8は地盤2上のクローラ9上に操作部1
0´を有する旋回動自在な台車10がそのショートブー
ム11をして低空頭領域3内にて所定に伸縮自在、高さ
調節自在にされて設けられており、又、該台車10の後
端部にはウインチ12が設けられてワイヤー13を取り
出し、該伸縮ショートブームクローラクレーン8のショ
ートブーム11の先端部に設けられた滑車14を介し掘
削、及び、排土用のグラブ7を該全回転型オールケーシ
ング掘削機6の中心部上に懸垂している。
【0023】尚、15は鋼管類4の吊り下げ用、及び、
プラント移設の際の全回転型オールケーシング掘削機6
等の吊り下げ用のフックである。
【0024】而して、図1に示す実施形態は、硬質地盤
を対象とした鋼管類打設施工において、鋼管類4を圧入
自在なように地盤改良するため置換掘削には当業者にと
り周公知の硬質地盤用オールケーシング施行工事態様が
適用され、その在来態様においては切削用ビットを先端
に装着したケーシングを全回転型オールケーシング掘削
機6により回転圧入して孔壁を保護しながら対象地盤切
削を行い、同時併工的に併設した台車10により懸垂し
た掘削、及び、排土用グラブ7によるケーシング内地盤
掘削、及び、排土を行い、又、所定深度に到達するまで
必要数ケーシングを連結して前述工程を反復しながら対
象地盤掘削を推進する際の重機姿勢図の態様である。
【0025】而して、この出願の発明においては前述の
置換掘削工程の際ばかりでなく、構造物として埋設され
る鋼管類4の圧入機としての全回転型オールケーシング
掘削機6を適用し、又、その圧入工程において発生する
圧入抵抗を併設した台車10により懸垂した掘削、及
び、排土用グラブ7によるケーシング内地盤掘削、及
び、排土を行い低減しつつ、必要数鋼管類4の溶接等に
より連結しつつ大口径長尺の鋼管類4の圧入を推進す
る、即ち、図1は該プラントによる中掘併用圧入工法の
施工態様ともなる。
【0026】そして、本来置換掘削と鋼管類圧入作業は
相異なる工程であり、それに伴い在来態様の施工法では
各工程で使用される機材も選択的に異なるものがあった
が、この出願の発明においては両工程が上述同一の重機
プラント5での施工として一元化され、橋梁の橋桁下部
等の上空制限を有する狭隘空間部位の低空頭領域におい
て施工を計画する際、各工程毎に使用される重機の形
状、寸法を考慮して各々の作業領域を確保するために、
1現場に対して多様な施工態様を検討するに、その煩瑣
性と狭隘空間部位に位置する現場への重機プラントの入
れ替えに伴う危険性が著しく低減され、更に鋼管類4打
設にかかる全工程の施工管理が容易となり安全性も向上
する。
【0027】又、低空頭領域3での該プラント5による
施工に際しては、掘削孔に台車10により挿入される機
材、鋼材一切の挿入時鉛直方向の寸法が該領域の高度の
制限を蒙るものであり、更に特にケーシング、鋼管、鋼
管類等の鋼管類4は橋桁等既設構造物1と全回転型オー
ルケーシング掘削機6上端との間隙を台車10によって
接触事故なく挿入自在な長さに分断されることになり、
その結果、該間隙が狭隘度の増加に伴い、その連結作業
(ケーシングの場合はロックピン等による連結、構造物
となる鋼管及び鋼管類等鋼管類の場合は溶接)の発生頻
度が増し、大口径長尺の打設の際はその影響による工期
長大化が特に顕著となるため、この出願の発明において
は安全で円滑、且つ、迅速な作業が自在なように、全回
転型オールケーシング掘削機6、掘削、及び、排土用グ
ラブ7、台車10は稼動時鉛直方向の寸法が可及的に短
尺化され、最適化されている。
【0028】加えて、橋桁等既設構造物1の形状と施工
基盤に対する位置の多様性により、同一現場内でも施工
ポイント毎にその都度大きく異なる低空頭領域3に対し
て最良の作業効率と安全性を確保自在なように、台車1
0の伸縮ショートブームクローラクレーン8は伸縮自在
なショートブーム11を有しているものである。
【0029】更に、図2においては、全回転型オールケ
ーシング掘削機6の用途を切削ビットを装着した掘削機
材であるケーシングの回転圧入専用から構造物として打
設される該ケーシングと比較すると、一般的に薄肉で脆
弱である鋼管類4の圧入工程用にまで拡張するにあた
り、該鋼管類4の座屈を防止するために、掘削、及び、
排土用グラブ7に替えて管体形状維持機構を台車10に
より懸垂して全回転型オールケーシング掘削機6に挿入
された鋼管類4内に吊り込んだ態様を示すものであり、
まず、該全回転型オールケーシング掘削機6のフレーム
16の周囲には所定数の水平ジャッキ17,17,17
…が配設されており、該掘削機10の水平姿勢が保持出
来るようにされている。
【0030】そして、該フレーム16の周囲には所定数
のスラストシリンダ18,18…が等間隔に所定数垂立
状に配置されており、該各スラストシリンダ18から内
側に向けて一体的に設けられている昇降フレーム19に
はチャックシリンダ21が設けられ、リンク22、上部
のベアリング23、下部のベアリング25を介し鋼管類
4に対しその外側面から当接して緊締力を付与する緊着
用のくさび型のチャック機構としてのケーシングチャッ
ク24は在来態様の全回転オールケーシング掘削機とは
異なり、該鋼管類4の外側面に対する当接面を拡張して
緊締力を確実に増加するように周方向に所定数設けられ
ている。
【0031】尚、該ケーシングチャック24とコーンリ
ング26により構成されるケーシングチャック機構は圧
着挾持した鋼管類4と共に油圧モータ19´ を油圧ア
クチュエ−タとしてギヤ20,20´ を介し圧入方向
に対して垂直方向に360°左右両方向の回動運動を行
うことが自在で、同時に昇降フレーム19ごとスラスト
シリンダ18のストロークにより上下運動が出来るよう
設計されている。
【0032】尚、周公知の硬質地盤用オールケーシング
施工では全回転型オールケーシング掘削機の前述機構に
より、先端に切削ビットを装着したケーシングを地盤に
回転圧入して孔壁を保持しながら切削を行い、同時に併
設したクレーン台車が懸垂したチゼル等の落下の衝撃に
より岩盤、硬質障害物を破砕し掘削補助を行いながら掘
削、及び、排土用グラブにてケーシング内掘削を推進す
るが、この出願の発明においては先行する硬質地盤の改
良を目的としていた置換掘削作業に適用するばかりでな
く、当該機構の適用範囲を拡張して切削機能を有してい
ない鋼管類4、即ち、鋼管及び鋼管類等の圧入作業工程
にも適用する。
【0033】又、その際、通常の鋼管を圧入する場合は
圧入方向に対して垂直な360°の回転力を圧入の補助
力として援用しつつ圧入を推進し、鋼管類の如く継手に
より隣設部位との連結が必要な場合は回転力を使用せ
ず、継手を損傷しない程度の揺動力を付加することで土
砂等の流入による継手内部で発生する圧密を緩和しつつ
圧入を推進する。
【0034】しかし、地盤2を改良した後でも実施工に
おいては、切削機能を有していない打設用鋼管類4の圧
入作業に際しては鋼管類継手部の抵抗ばかりでなく、連
続圧入打設による地盤圧密効果等の圧入抵抗の増大する
諸条件の競合により圧入不如意となる障害が多発し、そ
の際はより強力なチャック力で該鋼管類4を緊締保持し
なければならないが、必要量のチャック力が該鋼管類4
の強度を超過する場合には変形を招来するため、該鋼管
類4の脆弱性がネックとなり、在来態様の全回転型オー
ルケーシング掘削機の仕様ではチャック力と圧入力を充
分に印加することが困難であった。
【0035】而して、この出願の発明においては、圧入
力を管体強度を越えて増大させる際には該鋼管類4の内
部にはショートブーム11の先端のフック15から懸吊
されているワイヤー13にホルダーブラケット27がそ
のブラケット本体28の上下に固設したホルダープレー
ト29,29´ を有して引き上げ自在に挿入セットさ
れており、該ブラケット本体28の下端部に前記チャッ
クシリンダ21の数、即ち、ケーシングチャック24の
数に相当するだけ設けられた油圧シリンダ30,30…
がワイヤー13に平行して張設されている油圧ホース1
3´ により作動自在にされ、ブラケット本体28に設
けられたブラケット31にピン枢支された平行リンク3
2,32を介し管体形状維持機構としての管体チャック
33が各ケーシングチャック24に対向して鋼管類4の
内壁面に面当接離反自在にされており、その制御は全回
転型オールケーシング掘削機6の図示しない制御装置を
介しチャックシリンダ21と同期作動する油圧シリンダ
30によりケーシングチャック24と管体形状維持機構
としての管体チャック33が同期して鋼管類4の内外壁
面からこれを強固に挾着し、鋼管類4の圧入、及び、引
き抜きを行うようにされている。
【0036】又、昇降フレーム19はコッタブラケット
となるコーンリング26をしてケーシングチャック24
を鋼管類4の外表面に圧着緊締させるようにされ、又、
これに併せてチャックシリンダ21がリンク22を介し
該ケーシングチャック24を下降させて両者相俟って該
ケーシングチャック24を鋼管類4の外側面に圧締緊着
させて鋼管類4の強固な圧入力、及び、引き上げ力を印
加するようにされている。
【0037】したがって、チャック機構はその強大な圧
入力を確実に鋼管類4に印加するために、又、同時に掘
削用ケーシングと比較すると、薄肉で脆弱な鋼材である
鋼管及び鋼管類の該鋼管類4の内外周面に偏在的に印加
されることにより発生する変形、及び、座屈を防止する
ために、在来態様よりも鋼管類4の内外周面との接触面
積が拡張されているものである。
【0038】又、この処置は本説明に用いたくさび型の
チャック機構のみに限定されるものではなく、バンド形
式のチャック機構についても同様の仕様変更が行われる
ことは勿論のことである。
【0039】更に、周公知の全回転型オールケーシング
掘削機6のケーシングチャック機構は図示しない脱着自
在なクランプカラーの変更によりチャック対象となる管
体口径変更に対応自在であり、該口径変更用クランプカ
ラーの付け替えにより、打設用鋼管類4と該鋼管類4よ
り大径を有する置換掘削時使用の切削用ケーシングの双
方が同一の重機プラントで圧入自在である。
【0040】又、該鋼管類4の内側の管体形状維持機構
の管体チャック33,33…が該鋼管類4の内側面に当
接して外側のケーシングチャック24,24…と協働し
て強固に鋼管類4を挾着緊締するために、単に該ケーシ
ングチャック24のみによる強固な緊締力によっては肉
厚の薄い鋼管類4の座屈現象や変形現象が起きることが
避けられ、しかも、確実な圧入力や引き抜き力が与えら
れるようにされているものである。
【0041】上述構成のプラント5により橋梁の橋桁1
の下部の低空頭領域3において、橋脚基礎部の拡張工事
等を行うに際し、大口径、長尺の鋼管類4を打設するに
際し、伸縮ショートブームクローラクレーン8のショー
トブーム11のフック15を介し全回転型オールケーシ
ング掘削機6を所定部位に搬入し、又、該伸縮ショート
ブームクローラクレーン8のショートブーム11の先端
の滑車14を介しワイヤー13により該全回転型オール
ケーシング掘削機6に同芯的に吊り込みセットした掘
削、及び、排土用グラブ7を介し、在来態様同様に該全
回転型オールケーシング掘削機6内にセットされる図示
しない切削用ビット付ケーシングにより同芯的にその硬
質地盤2を掘削し、所定の深度まで先行掘削を行った
後、該ケーシングを引き抜きつつ構造物となる鋼管類4
が圧入出来る小抵抗の土砂を置換投入し、次段で圧入す
る鋼管類4の圧入抵抗を減少させ、該先行掘削と置換掘
削が終了すれば、伸縮ショートブームクローラクレーン
8のショートブーム11を介し掘削、及び、排土用のグ
ラブ7を吊り上げて所定部位に移転し、次いで、該伸縮
ショートブームクローラクレーン8のショートブーム1
1のフック15を介し鋼管類4を搬入し、掘削部位に同
芯的にセットする。
【0042】そして、先行掘削、置換掘削が終了する
と、掘削、及び、排土用のグラブ7をショートブーム1
1を介して所定部位に移転させ、フック15を介し鋼管
類4を圧入抵抗の小さい土砂等により置換され、改良さ
れた地盤に臨ませる。
【0043】そして、図2に示す様に、全回転型オール
ケーシング掘削機6のフレーム16の水平ジャッキ17
を調節して水平姿勢にし、スラストシリンダ18を介し
各ケーシングチャック24を同期させて鋼管類4の外側
面に近接させ、コーンリング26を介し該ケーシングチ
ャック24を鋼管類4の外周面に拡張的に当接密着させ
る。
【0044】そして、チャックシリンダ21を縮少させ
てケーシングチャック24をコーンリング26との協働
により、より確実に鋼管類4の内外周面に同期的により
緊密に締結状態にして圧入を開始する。
【0045】そして、通常の圧入力では推進が不可能と
なった場合は全回転型オールケーシング掘削機6の図示
しない制御装置を介しワイヤー13を介し管体形状維持
機構を鋼管類4内に同芯的に吊下挿入セットし、下部の
油圧シリンダ30,30…を伸長作動させて平行リンク
32,32を介し管体チャック33,33…を外方の対
向するケーシングチャック24に径方向に拡張させて該
鋼管類4の内面に密着させ、該ケーシングチャック24
とで押圧的に鋼管類4の壁面を内外両面から挾着し、当
該ケーシングチャック24、及び、管体チャック33を
協働させて緊締し、適宜圧入力、及び、緊締力を増加し
て鋼管類4を地盤2に圧入打設し、所定深度まで圧入し
ていく。
【0046】そして、鋼管類4について所定回数の溶接
を完了し、打設中の杭体延長が所定の設計杭長に達する
と、該杭体の底部を設計深度まで、即ち、該杭体天端を
一般的に現地盤と同レベル、もしくは、その近傍となる
設計位置までの圧入を行い、打設作業を完了する。
【0047】そのため、圧入推進の効率を最大限確保自
在なように相当長を有しているスラストシリンダ18を
介し打設対象地盤2との離隔を有してケーシングチャッ
ク機構を配設した全回転型オールケーシング掘削機6に
より上述打設対象地盤2近傍の設計位置までの杭体圧入
を自在なように、該鋼管類4の内径を僅少に下回る外
径、及び、掘削、及び、排土用グラブ7が挿入自在な内
径を有する該鋼管類4内に挿入自在なリング状の嵌合部
を有し、又、鋼管類4と同外径を有する図示しない圧入
補助治具をフック15を介し全回転型オールケーシング
掘削機6内に挿入し、上述の嵌合部を介して治具と杭体
を嵌合し、以降ケーシングチャック24,24…に緊締
された上述治具を介して所定深度まで杭体を圧入し、そ
の後スラストシリンダ18を逆作動させてチャックシリ
ンダ21を介しコーンリング26を作動させ、ケーシン
グチャック24を上述圧入補助治具の外側面から離反さ
せ、該治具をフック15を介し全回転型オールケーシン
グ掘削機6内から引き抜き打設作業を完了し次のステッ
プの鋼管類4の圧入に移行する。
【0048】上述プロセスの工程を同一の重機プラン
ト、即ち、全回転型オールケーシング掘削機6、及び、
伸縮ショートブームクローラクレーン8のショートブー
ム11、及び、両者間に吊設された掘削、及び、排土用
グラブ7を介して施工することにより、上空制限を対象
にした狭隘空間部位の低空頭領域3に於ける大口径長尺
の鋼管類4の圧入が先行置換掘削と圧入の2工程に分割
することなしに1プロセスで確実に行える。
【0049】尚、この出願の発明の実施態様は上述実施
形態に限るものでないことは勿論であり、例えば、軟弱
地盤に対する中掘併用の鋼管類の直接圧入にも適用可能
であり、又、伸縮ショートブームクローラクレーン8を
全回転型オールケーシング掘削機6の周囲に2台以上設
置してバランス良く掘削、及び、排土用グラブ7や鋼管
類4の吊り下げセットを図り、低空頭領域3に於ける上
部の構造物1に対する干渉を避けることが出来る等種々
の態様が採用可能である。
【0050】更に、施工現場に於てダンプトラックやミ
ニバックホウ等の付帯機器装置類を搬入して仕様に供す
ることは適宜可能である。
【0051】そして、設計変更的には管体形状維持機構
については油圧モータに代えてピニオン・ラック機構を
用いたりする等可能であることは勿論のことである。
【0052】
【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
にビルの梁出し部分や橋梁の桁下等の上空制限を有する
狭隘部位の低空頭領域に於いて、軟質地盤や硬質障害物
含有層やそれらの互層の地盤を対象に大口径で長尺の鋼
管類打設工事を行うに際し、先行掘削と置換掘削の前段
の掘削と後段の鋼管類の圧入を分割した工程にせず、1
プロセスの工程とすることが出来、したがって、作業能
率が良く、工期も設計通りに短縮出来、且つ、作業が安
全に行え、結果的に低コストで全施工がワンパスで行え
るという優れた効果が奏される。
【0053】又、全回転型オールケーシング掘削機を用
いることにより、全工程の作業期間中における騒音や振
動がなく、公害対策に充分に配慮しながら、施工が出来
るという優れた効果が奏される。
【0054】又、全回転型オールケーシング掘削機のケ
ーシング圧入機構において鋼管類の外側に対するケーシ
ングチャックを該鋼管類の外表面に対する圧締用の当接
面積を増大したものとすることにより、鋼管類に対する
圧入用の圧締力を該鋼管類の全外周面に対し、均一にす
ることにより該鋼管類の肉厚が薄くても圧締による圧入
工程における該鋼管類に座屈や変形が起こり難いという
効果も奏される。
【0055】又、該ケーシングチャックと共にクランプ
する管体チャックを鋼管類の内部に挿入する管体形状維
持機構として配設したことにより、該ケーシングチャッ
クの緊締力が管体強度を越えるような場合にあっても、
該ケーシングチャックと管体チャックとが相互に内外面
から鋼管類の壁体をクランプすることにより、圧入中に
おける該鋼管類の変形等が生ぜず、鋼管類の管体を初期
状態に維持したまま、設定深度まで圧入することが出来
るという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の圧入工法に使用する装置と全
施工態様のうちの前段の先行掘削の態様の概略側面図で
ある。
【図2】鋼管類の圧入態様の機構部の部分断面側面図
(左半分は挾着状態、右半分は離反状態)である。
【符号の説明】
1 上部構造物 3 狭隘空間 6 全回転型オールケーシング掘削機 4 鋼管類 2 地盤 7 掘削、排土用グラブ 8 伸縮ショートブームクローラクレーン 10 台車 24 ケーシングチャック 11 ブーム 33 管体チャック
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02D 7/00 E02F 3/47 E21B 7/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上部構造物による上空制限を有する狭隘空
    間部位での鋼管類を圧入装置を介し圧入する施工工法に
    おいて、クレーン台車にて懸垂した掘削及び排土用グ
    ラブを使用して管内掘削を行い地盤の圧入抵抗を低減し
    次いで、該クレーン台車に併設した全回転型オールケー
    シング掘削機により鋼管類の表面圧締を介しての圧入作
    業を行うようにすることを特徴とする鋼管類圧入工法。
  2. 【請求項2】上部構造物による上空制限を有する狭隘空
    間部位での地盤に対する先行掘削を行い、次いで鋼管類
    を当該掘削部位に対して圧入装置を介し圧入する施工工
    法において、掘削及び排土用グラブを進退自在な懸垂し
    たクレーン台車に、併設した全回転型オールケーシング
    掘削機より地盤を鋼管類圧入自在に先行置換掘削し地盤
    改良を行い、次いで鋼管類の表面圧締を介しての圧入作
    業を行うようにするとを特徴とする鋼管類圧入工法。
  3. 【請求項3】上記全回転型オールケーシング掘削機のケ
    ーシングチャック機構の管体外表面に対する接触面積
    より増大させて該鋼管類の圧入を該管体の外側面から
    の圧締と該管体の内面側に対しての狭着をするように
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1,2項いずれか
    記載の上空制限を有する狭隘空間部位での鋼管類圧入工
    法。
  4. 【請求項4】上記全回転型オールケーシング掘削機のケ
    ーシングチャック機構の管体に対するチャック力が管体
    強度を越える場合は該管体内にブームを介して吊設し
    た管体形状維持機構の管体チャック機構をして該鋼管類
    内側面に対する圧締をしての圧入を行うようにすること
    を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の上空制限を有
    する狭隘空間部位での鋼管類圧入工法。
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