JP3447273B2 - 昇降振れ止め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、杭の回転圧入施工
時に杭芯の振れを防止するための振れ止め装置に関し、
特に羽根を複数備えた杭に対応してリーダに沿って作業
機とともに昇降可能な昇降振れ止め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基礎杭を打ち込むための鋼管圧入工法で
は、杭打機本体に立設したリーダに対してオーガを昇降
可能に装着し、そのオーガに連結した鋼管杭を回転させ
ながら圧入していく。そうした場合、杭芯の振れを防止
して鋼管杭が真っ直ぐに掘進できるようにするため、リ
ーダの下端には鋼管杭をガイドする振れ止め装置が設け
られている。その振れ止め装置は、リーダの下端に固定
され、鋼管杭を軽くホールドするためのガイド部材を有
し、そのガイド部材が、鋼管杭をくわえ込めるように左
右に開閉可能な構造となっている。一方、鋼管杭には、
主に掘進時に推進力を得るための羽根を下端にのみ備え
たものと、推進力に加えて打ち込んだ際に基礎杭として
より安定するために複数の羽根を備えたものとがある。

【０００３】前者の鋼管杭の場合には、振れ止め装置が
一旦杭をホールドすればその後羽根が振れ止め装置に干
渉することはないが、後者の鋼管杭の場合には、羽根が
何度も振れ止め装置を通過するため、その度にガイド部
材を開閉させなければならず、特に羽根の数が多く軸部
が短い場合には振れ止め装置として機能させることがで
きなかった。そこで、こうした複数の羽根を備えた鋼管
杭に対応するものとして、作業機とともにリーダに沿っ
て昇降可能な昇降振れ止め装置が従来から利用されてい
る。ここで、図９は、従来の昇降振れ止め装置を装着し
た杭打機を示した図である。そして、本例で挙げる鋼管
杭１００は、図示するように合計４枚の羽根１００ａ〜
１００ｄを有するものである。

【０００４】杭打機１１０は、立設されたリーダ１１１
に作業機としてオーガ１２０が装着され、鋼管杭１００
がそのオーガ１２０から回転駆動を受けるようにして連
結されている。鋼管杭１００をガイドする昇降振れ止め
装置１３０は、ガイドギブ１３１を有し、オーガ１２０
のガイドギブ１２１と同様にガイドロッド１１２を摺動
可能に把持し、リーダ１１１に沿って昇降できるように
装着される。そして、オーガ１２０の下にチェーン１２
５によって吊設され、オーガ１２０に同調して下降でき
るようになっている。この昇降振れ止め装置１３０は、
あまり高い位置で支持するようにしても、ガイド効果が
効かずに鋼管杭１００に芯振れが生じてしまう。そのた
め、鋼管杭１００の中点以下が良く、図示するように下
から第２から第３番目の羽根１００ｂ，１００ｃの間に
昇降振れ止め装置１３０が配置される。

【０００５】そこで、オーガ１２０の駆動によって鋼管
杭１００に回転が与えられると、羽根１００ａ…による
推進力によって鋼管杭１００が地中へと掘進する。そう
した鋼管杭１００の掘進に従ってオーガ１２０も下降
し、オーガ１２０に吊された昇降振れ止め装置１３０も
同様に下降することとなる。しかし、昇降振れ止め装置
１３０は、リーダ１１１下端のストッパ１１３に当たる
位置までしか下降することができず、その後は固定のも
のと同様にその高さで鋼管杭１００をガイドすることと
なる。このとき昇降振れ止め装置１３０を吊っていたチ
ェーン１２５は、昇降振れ止め装置１３０上のチェーン
箱１３２に収められていく。

【０００６】そして、更に鋼管杭１００が掘進した場
合、羽根１００ｂ，１００ｃ間の軸部が通過する間では
昇降振れ止め装置１３０はそのままにし、羽根１００ｃ
が昇降振れ止め装置１３０と干渉する位置に降りてきた
ところでガイド部材を開けて羽根１００ｃとの干渉を回
避する。その後はガイド部材を開けたままにしておく。
鋼管杭１００は、ある程度地中に入り込めば芯振れへの
配慮は不要となるからである。よって、こうした昇降振
れ止め装置１３０によれば、複数の羽根１００ａ〜１０
０ｄを有する鋼管杭１００の場合でも繰り返しガイド部
材を開け閉めすることなく杭芯の振れを防止することが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た昇降振れ止め装置１３０を使用した場合、オーガ１２
０の下降が昇降振れ止め装置１３０によって制限されて
しまい、鋼管杭１００の打ち込み量がその分だけ少なく
なってしまう問題があった。それは、昇降振れ止め装置
１３０がオーガ１２０と同じくガイドロッド１１２を把
持して昇降するので、オーガ１２０のガイドギブ１２１
が昇降振れ止め装置１３０のガイドギブ１３１とリーダ
１１１の下端部分で突き当たってしまい、オーガ１２０
にとって本来下降可能なストロークが得られなくなるか
らである。そして、こうしたことは次のような点で不都
合であった。

【０００８】回転圧入した鋼管杭１００は、施工条件に
よって例えば上端部分を地面から突き出させる場合や、
その突き出し分を地面の高さに合わせて切断する場合な
どがある。しかし、その際、打ち込み量が足らないため
に杭の突き出し量が多くなると、高さを合わせるために
打ち込み作業や切断作業などの後処理が必要になって施
工工数が増えてしまう。また、突き出し量が多いために
鋼管杭１００の切断部分が長くなり、基礎杭としてはよ
り深く打設されていることが好ましいが、地中に埋まっ
た鋼管杭１００の長さがその分短くなってしまう。従っ
て、このようなことから、昇降振れ止め装置１３０を使
用した場合でも、オーガ１２０のストロークを十分に活
かし、リーダ１１１の下端まで下降させて杭打ちできる
ようにすることが望まれている。

【０００９】そこで、本発明は、リーダを昇降するオー
ガなど、作業機のストロークの無駄をなくした昇降振れ
止め装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の昇降振れ止め装
置は、回転圧入時の杭の芯振れを防止すべく当該杭をホ
ールドし、杭に設けられた羽根の通過に際して干渉を回
避すべく開閉可能にした一対のガイド部材と、リーダの
ガイドロッドを摺動可能に把持するガイドギブとを有
し、杭を回転圧入させる作業機に吊設されてリーダに沿
って作業機とともに下降可能な杭打機の昇降振れ止め装
置であって、前記ガイドギブを開閉可能に設け、前記リ
ーダに沿って下降した下限位置でリーダ側に支持させる
支持手段を有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明の昇降振れ止め装置は、前記
支持手段が、装置本体に嵌合孔が形成され、リーダ側に
立設された嵌合棒を当該嵌合孔に挿入させて装置本体を
嵌合支持させるものであることを特徴とする。また、本
発明の昇降振れ止め装置は、前記ガイドギブに形成され
た位置決孔と、装置本体側に形成された位置決孔とを重
ねて固定ピンを挿入することにより、前記ガイドロッド
を把持して閉じた状態と前記ガイドロッドから外して開
いた状態とに前記ガイドギブを固定させるものであるこ
とを特徴とする。

【００１２】よって、本発明によれば、ガイドギブをリ
ーダのガイドロッドから外すことで作業機のガイドギブ
との干渉を回避することができ、作業機をリーダの下端
へと更に下降させることが可能となった。そのため、こ
れまで昇降振れ止め装置のガイドギブによって生じてい
た作業機のストロークの無駄をなくすことができた。ま
た、嵌合孔に嵌合棒を差し込む簡易な構成で、ガイドギ
ブをガイドロッドから外しても昇降振れ止め装置をリー
ダ側に支持させることができる。更に、固定ピンの差し
替えによる簡単な操作によって、通常のガイドギブとし
て使用することができ、また開いた状態でガイドギブを
退避させた状態にさせることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る昇降振れ止め
装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に
説明する。図１は、本実施形態の昇降振れ止め装置を示
したガイド時の平面図であり、図２は、非ガイド時の平
面図である。また、図３は、リーダ下端に位置する昇降
振れ止め装置を示したガイド時の側面図であり、図４
は、同位置における非ガイド時の正面図である。本実施
形態の昇降振れ止め装置１は、図９で示した前記従来例
のものと同様に、リーダ１１１に装着されたオーガ１２
０にチェーン１２５で吊されている（図５参照）。そし
て、そのオーガ１２０には、複数の羽根１００ｎ（ｎ＝
ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を備えた鋼管杭１００が連結されてい
る。

【００１４】昇降振れ止め装置１は、そうした鋼管杭１
００の芯振れを防止するガイド部材として開閉ガイド
２，２が設けられており、この開閉ガイド２，２も鋼管
杭１００をくわえ込み、また解放できるように左右に開
閉可能な構造となっている。開閉ガイド２，２は左右対
称で、鋼管杭１００の径に合わせた曲率のガイド面２
ａ．２ａを有しており、図１に示すようにくわえ込んだ
支持状態では鋼管杭１００との間に僅かな隙間が設けら
れるようにして、軽くホールドするように設計されてい
る。そうした開閉ガイド２，２は、装置本体１０の支持
ブラケット３，３に軸支され、揺動自在に取り付けられ
ている。

【００１５】そして、開閉ガイド２，２は、図１に示す
ように鋼管杭１００をホールドした状態で開かないよう
に、両先端の位置決孔２ｂ，２ｂ（図２参照）に挿入し
た固定ピン２１で留められるようになっている。一方、
羽根１００ｎが昇降振れ止め装置１を通過する場合に
は、開閉ガイド２，２を図１及び図２の二点鎖線で示す
羽根１００ｎとの干渉範囲から退避させておく必要があ
る。そのため、昇降振れ止め装置１は、図２に示すよう
に開いた状態で開閉ガイド２，２を固定できるように、
その開閉ガイド２，２と支持ブラケット３，３とに形成
された位置決孔２ｃ，２ｃと位置決孔３ａ，３ａ（図１
参照）とを重ね、そこに固定ピン２２，２２を挿入する
ことで留められるようになっている。

【００１６】次に、昇降振れ止め装置１は、前述したよ
うに本実施形態でも杭打機のリーダ１１１に沿って昇降
可能な構成を有するものである。そのリーダ１１１は、
図１に示すように断面がほぼ正方形の筒状体であり、前
方２箇所の角部にガイドロッド１１２，１１２がリーダ
全長にわたって溶接されて一体になっている。昇降振れ
止め装置１は、そうしたリーダ１１１の前方に配置さ
れ、ガイドロッド１１２，１１２を両外側から把持する
ガイドギブ５，５が設けられている。このガイドギブ
５，５は、図３に示すように昇降振れ止め装置１の自重
によるモーメントを支えるため、装置本体１０よりも背
を高くして形成されている。よって、従来からこのガイ
ドギブ５，５の高さ寸法だけオーガの下降が制限され、
固定振れ止め装置１４０を使用すれば下降可能な下端部
分のストローク分が無駄になっていた。なお、固定振れ
止め装置１４０は、図３に一部を示すように、リーダ１
１１の下端にストッパ１１３から前方に突設されてい
る。

【００１７】そこで、本実施形態では、更にオーガが下
降できるように、下降進路を妨げる昇降振れ止め装置１
のガイドギブ５，５をガイドロッド１１２，１１２から
外すこができるようにした。具体的には、昇降振れ止め
装置１のガイドギブ５，５を開閉ガイド２，２と同様に
開閉可能とした。ガイドギブ５，５は、開閉ガイド２，
２と同軸上に支持ブラケット３，３に軸支され、揺動自
在に取り付けられている。そして、ガイドギブ５，５も
開閉した位置で位置決めするための位置決孔５ｃ，５ｃ
が形成され、ガイドロッド１１２，１１２を把持する場
合には、図１に示すように支持ブラケット３の位置決孔
３ｂ，３ｂ（図２参照）と重なった位置で固定ピン２
２，２２を挿入して留められるようになっている。一
方、開いた場合には、図２に示すように支持ブラケット
３，３の位置決孔３ａ，３ａ（図１参照）と重なった位
置で固定ピン２２，２２を挿入して留められるようにな
っている。

【００１８】オーガ１２０に吊された昇降振れ止め装置
１は、図３及び図４に示すように、装置本体１０の中央
上面にチェーン１２５を収納するチェーン箱１１が設け
られ、そのチェーン箱１１内に立設された取付金具１２
にチェーン１２５が連結されている。そして、その取付
金具１２を挟んだ２箇所に装置本体１０を上下に貫く嵌
合孔１３，１３が形成されている。一方、リーダ１１１
下端の固定振れ止め装置１４０には、昇降振れ止め装置
１の嵌合孔１３，１３と重なる位置に２本の嵌合棒１
５，１５が垂直に立設されている。更に、嵌合棒１５，
１５には、装置本体１０を受けるためのつば１５ａが溶
接されている。従って、この嵌合棒１５，１５に嵌合孔
１３，１３がはまり合い、装置本体１０がつば１５ａに
乗ることで、昇降振れ止め装置１がリーダ１１１側に支
持されるようになっている。

【００１９】続いて、こうした構成の昇降振れ止め装置
１についてその作用を説明する。図５乃至図８は、鋼管
杭１００の打ち込み過程を示した図である。先ず、図５
に示すようにリーダ１１１の上方に位置するオーガ１２
０に鋼管杭１００が連結される。このとき昇降振れ止め
装置１は、閉じたガイドギブ５，５によってガイドロッ
ド１１２を把持し（図１参照）、リーダ１１１に沿って
昇降自在な状態となっており、オーガ１２０から垂らさ
れたチェーン１２５によって吊されている。鋼管杭１０
０をオーガ１２０に連結する際には、開閉ガイド２，２
は図２に示すように左右に広げられ、鋼管杭１００との
干渉を回避している。そして、オーガ１２０に鋼管杭１
００を連結した後、開閉ガイド２，２を図１に示すよう
に閉じて鋼管杭１００の軸部を軽くをホールドし、その
開閉ガイド２，２を固定ピン２１で留める。本例の場合
も鋼管杭１００が４枚の羽根１００ａ〜１００ｄを有す
るものについて説明する。そのため、昇降振れ止め装置
１は、図５に示すように第２、第３の羽根１００ｂ，１
００ｃの間に配置される。

【００２０】そこで、オーガ１２０が駆動して鋼管杭１
００に回転が与えられると、羽根１００ａの推進力によ
って図６のように鋼管杭１００が地中へと掘進する。オ
ーガ１２０は、鋼管杭１００の掘進に従って下降し、オ
ーガ１２０に吊された昇降振れ止め装置１も同様にリー
ダ１１１に沿って下降することとなる。昇降振れ止め装
置１は、こうして下降しながらもそれ自身はガイドギブ
５，５によって横ズレすることがないので、ガイド面２
ａ，２ａで囲った鋼管杭１００の芯振れを確実に防いで
いる（図１参照）。そして、リーダ１１１の下端まで下
降した昇降振れ止め装置１は、つば１５ａに当たる位置
で止められ（図６参照）、その後は停止した状態で鋼管
杭１００の芯振れを防止する。

【００２１】昇降振れ止め装置１は、つば１５ａに止め
られるまで作業開始状態と同様に羽根１００ｂの直ぐ上
に位置して鋼管杭１００の掘進に合わせて下降する（図
６参照）。従って、下降が止められた後も次の羽根１１
１ｃが降りてくるまではそのままの状態で鋼管杭１００
をガイドすることができる。そして、図７に示すように
羽根１００ｃが昇降振れ止め装置１を通過するところま
で鋼管杭１００が掘進したところで、オーガ１２０を一
旦止めて開閉ガイド２，２とガイドギブ５，５を共に図
２に示すように開ける。このとき、昇降振れ止め装置１
は、つば１５ａに当たる際、装置本体１０の嵌合孔１
３，１３に嵌合棒１５，１５が突き刺さって嵌合するの
で、ガイドギブ５，５を外してもその位置でリーダ１１
１側に支えられている。

【００２２】開閉ガイド２，２とガイドギブ５，５を開
けるには、固定ピン２１，２２，２２を外して揺動自在
にした後、共に左右に開き、支持ブラケット３の位置決
孔３ａ，３ａに各位置決孔２ｃ，２ｃ，５ａ，５ａを重
ねて固定ピン２２，２２を差し込む。これによって、開
閉ガイド２，２とガイドギブ５，５が開いた状態で固定
され、昇降振れ止め装置１の上方に位置していた羽根１
００ｃ，１００ｄの通過が可能となる。また、オーガ１
２０のガイドギブ１２１がガイドロッド１１２を摺動し
て下降するための進路をあけることができる。昇降振れ
止め装置１は、こうして羽根１１１ｃの通過の際に開閉
ガイド２，２及びガイドギブ５，５を一旦開ければ、そ
れ以降はその状態で鋼管杭１００の打ち込みを継続す
る。鋼管杭１００は、ある程度地中に入り込めば地盤に
よって支えられるので、振れ止めを行う必要がなくなる
からである。

【００２３】そこで、再びオーガ１２０を駆動して更に
鋼管杭１００を掘進させ、図８に示すように地中へと埋
め込む。図８は、オーガ１２０による最終打ち込み状態
であり、オーガ１２０が下限位置まで下降した状態を示
している。このとき、昇降振れ止め装置１のガイドギブ
５，５はオーガ１２０の外に位置し、チェーン箱１１は
オーガ１２０の中に入ってオーガ１２０との干渉を回避
している。そして、本実施形態の昇降振れ止め装置１で
は、こうして干渉を回避することで、ガイドギブ１２１
の進路を妨げるものがなくなったオーガ１２０をより下
方へ下降させることが可能となった。

【００２４】具体的には、従来は高さＹ１で昇降振れ止
め装置１のガイドギブ５に当たってしまい、それ以上オ
ーガ１２０を下降させることができなかったが、本実施
形態では高さＹ２まで下降させることができるようにな
った。そのため、オーガ１２０などの作業機がリーダ１
１１に沿って下降する際、リーダ１１１の下端部分にお
けるストロークの無駄をなくすことができた。そして、
こうしたことにより杭の打ち込み不足による再打ち込み
が不要になったり、杭の切断部分が長くなってしまって
打ち込み量がその分少なくなるような不都合が解消され
た。

【００２５】また、ガイドギブ５，５を外してしまえば
昇降振れ止め装置１の支えを失うところ、嵌合孔１３，
１３に嵌合棒１５，１５を差し込む簡易な構成で昇降振
れ止め装置１をリーダ１１１側に支持させることができ
る。更に、固定ピン２２，２２の差し替えによる簡単な
操作によって、ガイドギブ５，５をガイドロッド１１
２，１１２に摺動可能に把持させて機能させることがで
き、また開いた状態で退避させた状態にさせることがで
きる。

【００２６】以上、昇降振れ止め装置の一実施形態につ
いて説明したが、本発明は、前記実施形態のものに限定
されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変
更が可能である。例えば、前記実施形態にでは、嵌合棒
が振れ止め装置の嵌合孔内に刺さり込んでガイドギブを
外した際にも振れ止め装置が支持されるようにしたが、
逆に振れ止め装置の方に嵌合棒を設けても良いし、更に
別の支持手段によって振れ止め装置をリーダに支えられ
るようにしても良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、ガイドギブを開閉可能に設
け、リーダに沿って下降した下限位置でリーダ側に支持
させる支持手段を有する構成としたので、リーダを昇降
するオーガなど、作業機のストロークの無駄をなくした
昇降振れ止め装置を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】昇降振れ止め装置を示したガイド時の平面図で
ある。

【図２】昇降振れ止め装置を示した非ガイド時の平面図
である。

【図３】昇降振れ止め装置を示したリーダ下端に位置す
るガイド時の側面図である。

【図４】昇降振れ止め装置を示したリーダ下端に位置す
る非ガイド時の正面図である。

【図５】昇降振れ止め装置を装着した杭打機の回転圧入
前を示した図である。

【図６】昇降振れ止め装置を装着した杭打機の回転圧入
時を示した図である。

【図７】昇降振れ止め装置を装着した杭打機の回転圧入
時を示した図である。

【図８】オーガが下限位置まで下降した状態での昇降振
れ止め装置を示した図である。

【図９】従来の昇降振れ止め装置を装着した杭打機を示
した図である。

【符号の説明】

１ 昇降振れ止め装置 ２ 開閉ガイド ３ 支持ブラケット ５ ガイドギブ １３ 嵌合孔 １５ 嵌合棒 １００ 鋼管杭 １１０ 杭打機 １１１ リーダ １１２ ガイドロッド １２０ オーガ １００ｎ 羽根

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 隆典 名古屋市熱田区三本松町１−１ 日本車 輌製造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−170395（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−171440（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−99784（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−71630（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 7/00 E02D 7/16 E02D 7/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転圧入時の杭の芯振れを防止すべく当
   該杭をホールドし、杭に設けられた羽根の通過に際して
   干渉を回避すべく開閉可能にした一対のガイド部材と、
   リーダのガイドロッドを摺動可能に把持するガイドギブ
   とを有し、杭を回転圧入させる作業機に吊設されてリー
   ダに沿って作業機とともに下降可能な杭打機の昇降振れ
   止め装置において、 前記ガイドギブを開閉可能に設け、前記リーダに沿って
   下降した下限位置でリーダ側に支持させる支持手段を有
   することを特徴とする昇降振れ止め装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の昇降振れ止め装置にお
   いて、 前記支持手段は、装置本体に嵌合孔が形成され、リーダ
   側に立設された嵌合棒を当該嵌合孔に挿入させて装置本
   体を嵌合支持させるものであることを特徴とする昇降振
   れ止め装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の昇降振
   れ止め装置において、 前記ガイドギブに形成された位置決孔と、装置本体側に
   形成された位置決孔とを重ねて固定ピンを挿入すること
   により、前記ガイドロッドを把持して閉じた状態と前記
   ガイドロッドから外して開いた状態とに前記ガイドギブ
   を固定させるものであることを特徴とする昇降振れ止め
   装置。