JP3605406B1 - Clamping device for steel pipe pile - Google Patents
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Abstract
【課題】1本のクランプシリンダの伸長により3方向に力を分散して、適応する鋼管杭の肉厚及び鋼管杭径の大小に影響されずに該鋼管杭に変形が生じることがなく、鋼管杭の直径方向への変形を小さくした鋼管杭のクランプ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】下方に鋼管杭のクランプ装置3を配設した鋼管杭圧入引抜機1において、固定爪12と一体のクランプシリンダ15の他端側にイコライザ16を介在して2個に分割された可動爪13a,13bを取付けて鋼管杭のクランプ装置3を構成し、クランプシリンダ15の伸長により固定爪12と2個の可動爪13a,13bを鋼管杭に内接させて該鋼管杭を内側からクランプして反力を取ることができるクランプ装置の構成にしてある。2個の可動爪13a,13bは各々ピン14を軸心として独立して水平方向に回動可能である。
【選択図】図5
Disclosed is a method for dispersing forces in three directions by extending a single clamp cylinder to prevent deformation of the steel pipe pile without being affected by the thickness of the steel pipe pile and the diameter of the steel pipe pile. An object of the present invention is to provide a clamp device for a steel pipe pile in which the deformation of the pile in the diameter direction is reduced.
In a steel pipe pile press-in and pull-out machine (1) having a steel pipe pile clamping device (3) disposed below, it is divided into two parts by way of an equalizer (16) at the other end of a clamp cylinder (15) integrated with a fixed claw (12). The movable pawls 13a and 13b are attached to constitute the steel pipe pile clamping device 3, and the fixed pawl 12 and the two movable pawls 13a and 13b are inscribed in the steel pipe pile by the extension of the clamp cylinder 15, and the steel pipe pile is placed from the inside. It has a configuration of a clamp device that can take a reaction force by clamping. The two movable claws 13a and 13b are independently rotatable in the horizontal direction about the pin 14 as an axis.
[Selection diagram] FIG.
Description
本発明は既設鋼管杭上に定置され、該既設鋼管杭の反力に基づいて新たな鋼管杭を地盤内に圧入又は引抜することが出来る鋼管杭のクランプ装置に関するものである。 The present invention relates to a steel pipe pile clamping device which is fixed on an existing steel pipe pile and which can press-fit or pull out a new steel pipe pile into the ground based on the reaction force of the existing steel pipe pile.
従来から各種の土木基礎工事において、鋼管杭,例えば鋼管単杭とか鋼管矢板は大きな支持力が得られるとともに経済性に優れているため、永久構造物の外にも護岸工事及び山留め工事、締切り工事等の仮設工事の支持杭として広く採用されている。これらの鋼管杭の地盤への圧入,引抜工事は、例えば上空制限のない場所ではバイブロハンマとかディーゼルハンマもしくは中堀式などの工法や、静荷重型鋼管杭圧入機が用いられており、上空制限のある場所では主として静荷重型鋼管杭圧入引抜機が採用されている。 Conventionally, in various civil engineering foundation works, steel pipe piles, such as steel pipe single piles and steel pipe sheet piles, have a large bearing capacity and are economical, so besides permanent structures, revetment work, mountain retaining work, and deadline work. It is widely used as a support pile for temporary construction work. For press-fitting and pulling out these steel pipe piles into the ground, for example, in places where there is no restriction on the sky, construction methods such as vibro hammer, diesel hammer or Nakahori type, and static load type steel pipe pile press-in machines are used. At the places, static load type steel pipe pile press-in and pull-out machines are mainly used.
この静荷重型鋼管杭圧入引抜機に着目すると、台座の上にスライドベース、該スライドベースに立接された支持アームに圧入引抜シリンダーを取付けて、該圧入引抜シリンダーにより昇降体を上下させると共に該昇降体に縦軸を中心として回動自在な杭掴み装置を設け、前記台座の下部には既設鋼管杭に内接し内面から外側へ張り出す爪部を有する複数のクランプ装置を設けてある。このクランプ装置は台座の下部にあって前後方向に摺動自在に取り付けられ、圧入引抜シリンダの下部にあっては左右方向に摺動自在に配備されていて、該クランプ装置により既設杭をクランプすることによって反力を取っている。そしてカーブ施工において建込み杭の進行方向法線に対するクランプ装置の左右方向への「ずれ」に対する位置合わせと、既設杭の直径の相違や既設杭のピッチの誤差に起因するズレに追従する機構を構成している。 Focusing on this static load type steel pipe pile press-in / draw-out machine, a slide base is mounted on a pedestal, and a press-in / pull-out cylinder is attached to a support arm standing upright on the slide base, and the lifting / lowering body is moved up and down by the press-in / pull-out cylinder. The elevating body is provided with a pile gripping device that is rotatable about a vertical axis, and a plurality of clamp devices are provided below the pedestal and have claws that are inscribed in the existing steel pipe pile and project outward from the inner surface. This clamp device is slidably mounted in the lower part of the pedestal in the front-rear direction, and is slidably mounted in the lower part of the press-in / draw-out cylinder in the left-right direction, and clamps the existing pile by the clamp device. It is taking a reaction force by doing. In the curve construction, a mechanism to adjust the position of the clamp device to the "shift" in the left-right direction with respect to the normal line of the built-in pile in the traveling direction and to follow the deviation caused by the difference in the diameter of the existing pile and the pitch error of the existing pile Make up.
図8は従来のクランプ装置例の要部を示す断面図であり、固定爪12と一体のクランプシリンダ15の他端側に可動爪13が取付けられており、クランプシリンダ15の伸張に伴って固定爪12と可動爪13とが鋼管杭に内接して2方向の推力F,Fが加えられ、図9に示す摩擦抵抗R1,R2によって該鋼管杭を内側からクランプして杭掴み装置による鋼管杭圧入時の反力を取ることができる。図10は従来の他のクランプ装置例の要部を示しており、固定爪12と一体の2本のクランプシリンダ15a,15bの他端側に可動爪13a,13bが取付けられており、クランプシリンダ15a,15bの伸張に伴って固定爪12と可動爪13a,13bとが鋼管杭に内接して3方向の推力2×F,F,Fが加えられ、図11に示す摩擦抵抗R1,R2,R3によって該鋼管杭を内側からクランプして鋼管杭圧入時の反力を取ることができる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of an example of a conventional clamp device. A
特許文献1には、杭圧入引抜機のスライドフレームの下部に前後摺動自在にサドルを取付け、該サドルの内部に複数のクランプスライドを設けると共に、各クランプスライドの前後間にクランプ前後移動機構を設けて各クランプスライドを各々独立して前後移動可能に連結し、各クランプスライド下部には逆U字型に形成され両側の固定爪と移動爪により鋼管杭の上端外周を挟持するクランプを設けたフレームを左右摺動自在に構成した鋼管杭用杭圧入引抜機のクランプ機構が開示されている。更に特許文献2には、挟持される鋼管抗等の内側面に当接する変形防止板を設け、該変形防止板を前記鋼管杭等の内部に出入させる昇降手段をフレーム内に設けた鋼管杭等用クランプ機構が提案されている。
上記従来の鋼管杭のクランプ装置の中で、例えば図8に示した例ではクランプシリンダ15の伸張に伴って固定爪12と可動爪13による直線的な2方向の推力F,Fによって該鋼管杭をクランプしているので、クランプシリンダ15の伸長方向に対して直角方向の幅員は該クランプシリンダ15の縮小時にも狭くならず、鋼管杭の変形が生じやすい上、適応する鋼管杭の肉厚が小さな場合には対応できないという問題がある。図10に示した例では2本のクランプシリンダ15a,15bの伸張に伴って固定爪12と可動爪13a,13bとが鋼管杭に内接して3方向の推力2×F,F,Fによって鋼管杭を内側からクランプして反力を取ることができるが、適応する鋼管杭径が比較的大きい場合には、2本のクランプシリンダ15a,15bの伸長により3方向に力を分散して既設鋼管杭の直径方向への変形を小さくすることが可能であるものの鋼管杭径が小さい場合には許容スペース内にクランプシリンダ15が1本しか配置できないため、図8に示した構成を採用せざるを得ないという問題がある。
In the above-described conventional steel pipe pile clamping device, for example, in the example shown in FIG. 8, in the example shown in FIG. , The width in the direction perpendicular to the extension direction of the
特に図8に示した例では既設鋼管杭に内接して外方に張り出す推力が一方向となり、推力が三方向の例に比較すると張り出し方向への鋼管杭の変形量が著しく大きくなってしまうという難点がある。 In particular, in the example shown in FIG. 8, the thrust protruding outward in contact with the existing steel pipe pile is in one direction, and the amount of deformation of the steel pipe pile in the protruding direction becomes significantly larger than in the example in which the thrust is three directions. There is a drawback.
そこで本発明は上記従来の鋼管杭のクランプ装置が有している問題点を解消して、適応する鋼管杭の肉厚に影響されずに該鋼管杭に変形が生じることがなく、かつ、鋼管杭径の大小に関係なく1本のクランプシリンダの伸長により3方向に力を分散して、既設鋼管杭の直径方向への変形を小さくすることができる鋼管杭のクランプ装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention solves the problems of the conventional steel pipe pile clamping device described above, and the steel pipe pile is not deformed without being affected by the thickness of the applicable steel pipe pile. An object of the present invention is to provide a steel pipe pile clamping device capable of dispersing a force in three directions by extending a single clamp cylinder regardless of the diameter of the pile to reduce the deformation of the existing steel pipe pile in the diameter direction. And
本発明は上記目的を達成するために、下方に鋼管杭のクランプ装置を配設して既設の鋼管杭上に定置される台座と、該台座上にスライド自在に配備されたスライドベースの上方にあって縦軸を中心として回動自在に立設されたガイドフレームと、該ガイドフレームに昇降自在に装着されて杭圧入引抜シリンダが取り付けられた昇降体と、昇降体の下方に配備された旋回自在な杭掴み装置とを備えた鋼管杭圧入引抜機において、固定爪と一体のクランプシリンダの他端側にイコライザを介在して2個に分割された可動爪を取付けて鋼管杭のクランプ装置を構成し、クランプシリンダの伸長により固定爪と2個の可動爪を鋼管杭に内接させて該鋼管杭を内側からクランプすることにより、鋼管杭圧入時の反力を取ることができるクランプ装置の構成にしてある。 In order to achieve the above object, the present invention disposes a clamp device for a steel pipe pile below, and mounts the steel pipe pile on a pedestal fixed on an existing steel pipe pile and a slide base slidably mounted on the pedestal. A guide frame rotatably mounted on a vertical axis, an elevating body mounted on the guide frame so as to be movable up and down and having a pile press-in / draw-out cylinder, and a swivel provided below the elevating body In a steel pipe pile press-in / pull-out machine equipped with a free pile gripping device, a movable claw divided into two is attached to the other end side of a clamp cylinder integrated with a fixed claw with an equalizer interposed therebetween to provide a steel pipe pile clamping device. A clamping device that can take a reaction force at the time of press-fitting a steel pipe pile by inclining a fixed claw and two movable claws to the steel pipe pile by extending a clamp cylinder and clamping the steel pipe pile from the inside. Structure It is to.
具体的には、クランプシリンダの伸長により既設の鋼管杭の内側から外側に向けて3方向の推力を加えて該鋼管杭を内側からクランプして摩擦抵抗によって鋼管杭圧入時の反力を取っている。上記2個の可動爪は、各々ピンを軸心として独立して水平方向に回動可能に構成してある。また、クランプシリンダの縮小時に、固定爪と一体の固定当たり部が可動爪に形成された2個の可動当たり部に接触して、可動爪の全幅をクランプシリンダの縮小方向に対して減少させるようにしてある。 Specifically, by applying thrusts in three directions from the inside to the outside of the existing steel pipe pile by extending the clamp cylinder, the steel pipe pile is clamped from the inside, and the reaction force at the time of press-fitting the steel pipe pile is obtained by frictional resistance. I have. Each of the two movable claws is configured to be independently rotatable in a horizontal direction about a pin as an axis. Further, when the clamp cylinder is reduced, the fixed contact portion integral with the fixed claw contacts the two movable contact portions formed on the movable claw, so that the entire width of the movable claw is reduced in the clamp cylinder reduction direction. It is.
本発明によって得られた鋼管杭のクランプ装置によれば、1本のクランプシリンダの伸長による力がイコライザによって2方向の可動爪に分散して作用し、結果として3方向への推力が得られて鋼管杭の変形をきたすことなく鋼管杭をクランプすることができる。又、クランプシリンダの縮小時には該クランプシリンダの伸長方向に対して直角方向の幅員が狭くなり、鋼管杭の肉厚及び鋼管杭径に影響されずにクランプを容易に解除することができる。 According to the steel pipe pile clamping device obtained by the present invention, the force due to the extension of one clamp cylinder is dispersed and acts on the movable claw in two directions by the equalizer, and as a result, thrust in three directions is obtained. The steel pipe pile can be clamped without causing deformation of the steel pipe pile. In addition, when the clamp cylinder is reduced, the width in the direction perpendicular to the direction in which the clamp cylinder extends is narrowed, and the clamp can be easily released without being affected by the thickness of the steel pipe pile and the diameter of the steel pipe pile.
従って鋼管杭圧入引抜時に設計上の基準ピッチのずれとか圧入する鋼管杭の変形及び鉛直度不良による構造不良は最小限に抑えることが可能であり、他手段による修正等とか再施工工事等もなくして工期の短縮を図り得るとともに、従来の2本シリンダ方式と比較しても機構を簡易化して機械原価を下げるとともに製作コストを低廉化することができるという効果が得られる。 Therefore, it is possible to minimize the deviation of the design reference pitch at the time of steel pipe pile press-in and pull-out, and the deformation of the steel pipe pile to be press-fitted and structural defects due to poor verticality, and eliminate the need for modification or re-construction work by other means. In addition to shortening the construction period, compared with the conventional two-cylinder system, it is possible to obtain an effect that the mechanism can be simplified, the mechanical cost can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
以下図面に基づいて本発明にかかる鋼管杭のクランプ装置の最良の実施形態例を説明する。図1は鋼管杭圧入引抜機1を全体的に示す側面図であり、2は台座、3は台座2の下部に配設されて既設の鋼管杭を利用して反力を取るクランプ装置である。本例ではクランプ装置3が前部クランプ装置3aと後部クランプ装置3bに分割構成されている。Cは鋼管杭圧入引抜機1の進行方向を示す。図2は前部クランプ装置3aの拡大側面図、図3は後部クランプ装置3bの拡大正面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a steel pipe pile clamping device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a steel pipe pile press-in / pull-out machine 1 as a whole, 2 is a pedestal, and 3 is a clamp device which is disposed below the
台座2上には鋼管杭圧入引抜機1の進行方向に沿って摺動自在にスライドベース4が配備されており、このスライドベース4上には支持アーム5が縦軸を中心として回動自在に軸支され、この支持アーム5の前部に設けた軸受部6aを中心として回動可能なガイドフレーム6が立設されている。このガイドフレーム6は、図示を省略する傾動シリンダの伸縮によって軸受部6aを中心として傾動可能となっている。
A slide base 4 is slidably mounted on the
ガイドフレーム6には昇降体7が昇降自在に装着されている。該昇降体7の両側には左右一対の杭圧入引抜シリンダ8が取り付けられていて、この杭圧入引抜シリンダ8の一端が前記軸受部6aに軸支されており、昇降体7を上下駆動するように構成されている。
An elevating body 7 is mounted on the
昇降体7の下方には杭掴み装置9が該昇降体7に対して旋回自在に配備されている。この杭掴み装置9の内壁面には2個の固定側チャック爪10a,10aと、該固定側チャック爪10a,10aと対向する位置に2個の可動側チャック爪10b,10bとが配置されていて、杭掴み装置9に内蔵されたチャックシリンダ11の押圧力により可動側チャック爪10b,10bを用いて建込用鋼管杭の外周を円筒方向から固定側チャック爪10a,10a方向に押動して該鋼管杭をチャックし、地盤への圧入と引抜を行う構成となっている。
A
図4は上記前部クランプ装置3a又は後部クランプ装置3bの要部を示す縦断面図、図5はクランプ機構を伸長した状態を示す図4の要部断面図、図6はクランプ機構を縮小した状態を示す同様な要部断面図であり、図中の12は固定爪、13a,13bは2個に分割された可動爪であり、この可動側爪13a,13bはピン14,14を軸心として水平方向に回動可能となっている。15は固定爪12と一体のクランプシリンダであり、該クランプシリンダ15の他端側にはイコライザ16(等分器)を介在して可動爪13a,13bが取付けられている。
4 is a longitudinal sectional view showing a main part of the
17は固定爪12と一体の固定当たり部であり、18,18は可動爪13a,13bに形成されている可動当たり部である。そしてクランプシリンダ15の縮小時には固定爪12と一体の固定当たり部17が可動爪13a,13bに形成された可動当たり部18,18に接触するように構成されている。
かかるクランプ装置によれば、既設の鋼管杭をクランプする際に、固定爪12と可動爪13a,13bとが鋼管杭に内接して、クランプシリンダ15の伸長により該鋼管杭を内側からクランプすることができるが、この時の詳細な動作態様は以下の通りである。即ち、図5に示したようにクランプシリンダ15の伸長に伴って固定爪12には左方向の推力F1が加えられる一方、可動爪13a,13bには、イコライザ16を介して円周方向に2方向に分散された各F1/2の推力F2,F3が加えられる。この推力F2,F3は可動爪13a,13bに既設の鋼管杭の内接面から加えられる抵抗力W1,W1,W2,W2に釣り合っている。
According to such a clamping device, when the existing steel pipe pile is clamped, the fixed
従ってクランプシリンダ15の伸長により固定爪12から左方向への推力F1と、可動爪13a,13bから円周方向への各F1/2の推力F2,F3が生じたことにより、図7に示したように既設の鋼管杭の内側から外側に向けて計3方向の推力F1,F2,F3が加えられて固定爪12と可動爪13a,13bとが鋼管杭の内側に圧接し、摩擦抵抗R1,R2,R3によって鋼管杭圧入時の反力を取ることができる。
Thus the thrust F 1 leftward from the fixed
次に既設の鋼管杭のクランプを解除する際の動作態様を説明する。図6はクランプシリンダ15を縮小した状態を示しており、固定爪12と一体の固定当たり部17に可動爪13a,13bに形成されている可動当たり部18,18が接触し、イコライザ16のピン14,14を軸心として可動当たり部18,18の接触位置とピン14,14までの距離L1によってモーメントM1が発生して可動爪13a,13bはピン14,14を回動中心としてクランプシリンダ15の縮小方向と直角方向が狭くなる方向に回転することによって寸法Bが狭くなり、鋼管杭のクランプ状態が解除可能となる。従ってクランプシリンダ15の縮小時には、固定爪12と一体の固定当たり部が可動爪13a,13b側の2個の可動当たり部に接触することにより、可動爪13a,13bの全幅をクランプシリンダ15の縮小方向に対して減少させてクランプを解除することができる。
Next, an operation mode when releasing the clamp of the existing steel pipe pile will be described. FIG. 6 shows a state in which the
尚、建込用の鋼管杭を順次地盤に圧入するには、前部クランプ装置3aと後部クランプ装置3bの各クランプシリンダ15の伸長に伴って既設の鋼管杭を上記動作態様により強固にクランプして反力を取りながら、杭掴み装置9に内蔵されたチャックシリンダ11の押圧力により可動側チャック爪10b,10bを固定側チャック爪10a,10a方向に押動して鋼管杭をチャックし、杭圧入引抜シリンダ8を駆動して昇降体7をガイドフレーム6に沿って下降することにより、鋼管杭を地盤へ圧入する。
In order to sequentially press-fit the steel pipe piles for construction into the ground, the existing steel pipe piles are firmly clamped according to the above-described operation mode with the extension of each of the
以上詳細に説明したように、本発明によれば1本のクランプシリンダの伸長による力がイコライザによって2方向の可動爪に分散して計3方向への推力が得られるので、鋼管杭の変形をきたすことなく鋼管杭をクランプすることができるとともにクランプシリンダの縮小時にも該クランプシリンダの伸長方向に対して直角方向の幅員が狭くなり、鋼管杭の肉厚及び鋼管杭径に影響されずにクランプを容易に解除することができる。従って各種の土木基礎工事における鋼管杭の地盤への圧入,引抜工事におけるバイブロハンマとかディーゼルハンマもしくは中堀式などの工法、更には静荷重型鋼管杭圧入機に利用することができる。 As described above in detail, according to the present invention, the force due to the extension of one clamp cylinder is distributed to the movable claws in two directions by the equalizer to obtain thrust in a total of three directions. The steel pipe pile can be clamped without being affected, and the width in the direction perpendicular to the extension direction of the clamp cylinder becomes narrow even when the clamp cylinder is reduced, so that the clamp is not affected by the thickness of the steel pipe pile and the diameter of the steel pipe pile. Can be easily released. Therefore, the present invention can be used for a method such as a vibro hammer, a diesel hammer, or a Nakahori type in press-fitting and removing a steel pipe pile into the ground in various types of civil engineering foundation work, and further, a static load type steel pipe pile press-in machine.
1…鋼管杭圧入引抜機
2…台座
3a…前部クランプ装置
3b…後部クランプ装置
4…スライドベース
5…支持アーム
6…ガイドフレーム
6a…軸受部
7…昇降体
8…杭圧入引抜シリンダ
9…杭掴み装置
10a…固定側チャック爪
10b…可動側チャック爪
11…チャックシリンダ
12…固定爪
13a,13b…可動爪
14…ピン
15…クランプシリンダ
16…イコライザ
17…固定当たり部
18…可動当たり部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel pipe pile press-in / draw-out
Claims (4)
固定爪と一体のクランプシリンダの他端側にイコライザを介在して2個に分割された可動爪を取付けて鋼管杭のクランプ装置を構成し、クランプシリンダの伸長により固定爪と2個の可動爪を鋼管杭に内接させて該鋼管杭を内側からクランプすることにより、鋼管杭圧入時の反力を取ることを特徴とする鋼管杭のクランプ装置。 A clamping device for a steel pipe pile is provided below and a pedestal that is fixed on an existing steel pipe pile, and a slide base that is slidably disposed on the pedestal and is rotatable about a vertical axis. A steel pipe pile including an upright guide frame, an elevating body mounted on the guide frame so as to be able to move up and down, and having a pile press-in / draw-out cylinder attached thereto, and a pivotable pile gripping device provided below the elevating body. In a press-fitting extraction machine,
A clamp device for a steel pipe pile is formed by attaching two movable claws to the other end of a clamp cylinder integrated with a fixed claw with an equalizer interposed therebetween, and the fixed claws and two movable claws are formed by extending the clamp cylinder. The steel pipe pile is inscribed in the steel pipe pile, and the steel pipe pile is clamped from the inside, thereby taking a reaction force at the time of press-fitting the steel pipe pile.
固定爪と一体のクランプシリンダの他端側にイコライザを介在して2個に分割された可動爪を取付けてクランプ装置を構成し、クランプシリンダの伸長により既設の鋼管杭の内側から外側に向けて3方向の推力を加えて該鋼管杭を内側からクランプして摩擦抵抗によって鋼管杭圧入時の反力を取ることを特徴とする鋼管杭のクランプ装置。 A clamping device for a steel pipe pile is provided below and a pedestal that is fixed on an existing steel pipe pile, and a slide base that is slidably disposed on the pedestal and is rotatable about a vertical axis. A steel pipe pile including an upright guide frame, an elevating body mounted on the guide frame so as to be able to move up and down, and having a pile press-in / draw-out cylinder attached thereto, and a pivotable pile gripping device provided below the elevating body. In a press-fitting extraction machine,
A clamp device is formed by attaching a movable claw divided into two parts via an equalizer to the other end side of the clamp cylinder integrated with the fixed claw, and extending the clamp cylinder from the inside to the outside of the existing steel pipe pile by extending the clamp cylinder. A steel pipe pile clamping device, characterized in that the steel pipe pile is clamped from the inside by applying thrusts in three directions and the reaction force at the time of press-fitting the steel pipe pile is taken by frictional resistance.
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