JP3610359B2

JP3610359B2 - Foundation pile construction device and foundation pile construction method

Info

Publication number: JP3610359B2
Application number: JP07834995A
Authority: JP
Inventors: 藤哲哉遠; 里武司万
Original assignee: Koken Boring Machine Co Ltd
Current assignee: Koken Boring Machine Co Ltd
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JPH08246451A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は基礎杭施工装置及び基礎杭施工方法の改良に係り、特に、杭打ちの際に上方は障害物があり、高さ制限される杭打ちに適した基礎杭施工装置及び基礎杭施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、既存の建築物に継ぎ足して階数を増加するための工事は、当然のことながら、その基礎杭打ち現場が低天井、狭小スペース（地下室等）のため、新たな杭打ち工事は殆ど不可能と考えられていた。そのため、上記の階数を増加する工事は、既に施工してある杭の支持力の範囲内でしか行えず、当初設計の際に将来の改築を見込んで安全率に余裕を見た建築物でないとできなかった。特に、階数を大幅に増加する場合には、古い建物を取り壊して新たに建て直さなければならなかった。
【０００３】
そこで上記の不都合を解消するため、本出願人は、先に既存建築物の基礎に近接する室内に作業機を搬入し、施工すべき増強杭の直径より少し大径のビットを装着したドリルヘッドを、前記の作業機から延出したアーム先端に装着したドリルヘッドにより、回転・給進して杭孔を掘削し、次いでスパイラル鋼管成形機により帯板からスパイラル鋼管杭を成形・溶接しつつ上記の杭孔内に挿入し、そのスパイラル鋼管杭内外にコンクリートまたはモルタルを打設するように成した増強杭の施工方法を特開昭６１−１０２９１８号公報によって提案した。
【０００４】
上述の公開公報に開示された増強杭の施工方法ではまず増階を必要とする建築物の地下室等へ杭孔を掘削するための作業車を搬入しなければならず、この作業車によって増杭を施工する位置の杭孔を穿設するため作業車のアーム先端に取り付けられているドリルヘッドによって大径のビットを有するドリルロッドを回転、給進させて、杭孔を掘削する。当然掘削の際の掘削水等も必要となる。
【０００５】
次に、掘削の終了した杭孔止と床上を結ぶ定位置にスパイラル鋼管成形機を設置する。このスパイラル鋼管成形機はロール状に巻回した帯鋼を杭孔上に設けられたガイドローラに供給して、スパイラル状の鋼管に形成すると共にスパイラル状態の帯鋼の各接合部を接合しつつ杭孔内に挿入し、先端が所定位置に達したとき、スパイラル鋼管を切断し、コンクリートやモルタルを打設して増杭を行うような施工方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来構成で説明した増強杭の施工方法によれば、増杭を必要とする天井の低い地下室等の先端にドリルヘッドを有するアームのついた大型の作業車を搬入しなければならず、当然、アームの長さ等も制限される。更にスパイラル鋼管成形機を地下室に搬入し、連続的な帯鋼を用いて連続的にスパイラル鋼管を成形するためにこのスパイラル鋼管成形機も大型化されるために搬入される地下室等の高さは相当に制限される問題があった。
【０００７】
本発明は叙上の問題点を解消した基礎杭施工装置及び基礎杭施工方法を提供するもので、その目的とするところは既製の建築物の地下室等に搬入が容易な高さを有し、且つ、小型軽量な基礎杭施工装置を用いて基礎杭施工を行うと共に基礎杭施工装置を得ようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の基礎杭施工装置は、杭体の材料となる鋼板等の板材を１枚毎に順次排出するように成された杭体材料収納手段と、この杭体材料収納手段から排出された１板の板材をスパイラル状に塑性変形させて、スパイラル状のパイプを成形するパイプ成形手段と、このパイプ成形手段で成形したパイプの径方向及び軸方向を矯正しつつスパイラル接合部を接合させるパイプ接合手段と、このパイプ接合手段で完成したパイプをチャッキングして所定深さまで土中に打ち込むスイベルヘッド手段とを具備して成るものである。
【０００９】
本発明の基礎杭施工方法は、（ａ）杭体材料収納部から杭体となる板材を１枚毎に順次排出する工程と、（ｂ）上記排出工程で排出された１枚の板材をスパイラル状に塑性変形させるパイプ成形工程と、（ｃ）このパイプ成形工程で成形したパイプの径方向及び軸方向を矯正しつつスパイラル接合部を接合させるパイプ接合工程と、（ｄ）このパイプ接合工程で完成したパイプをチャッキングして土中の所定深さまで打ち込む工程と、（ｅ）上記所定深さまで打ち込んだパイプの上は次の工程で得られた接合部を接合したパイプを接合させる工程と、（ｆ）この接合したパイプを再びチャッキングして所定の深さに打ち込む工程と、（ｇ）上記（ｅ）及び（ｆ）の工程を繰り返して、所定長の杭を土中に埋設させるように成したものである。
【００１０】
【作用】
本発明の基礎杭施工装置及びその施工方法によれば、パイプ成形装置及びパイプ接合装置を用いてスパイラル状の短管を連続的に形成し、これら短管を接合しながら順次スイベルヘッドで土中に打ち込むようなコンパクト化された装置と成されているので既存の建築物の上部に階数を増加させる改良工事の際の増杭の打ち込時の搬入が極めて容易に行えるものが得られる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の基礎杭施工装置及び基礎杭施工方法を図面を参照して詳記する。まず図１乃至図９によって、本例の基礎杭施工装置を説明する。図１は本発明の基礎杭施工装置の全体的構成図で、図１ａは正面図、図１ｂは平面図、図１ｃは側面図である。
【００１２】
図１ａ，ｂ，ｃで１は全体としての本例の基礎杭施工装置を示す。この基礎杭施工装置は架台２上に配設された杭体材料収納装置３と、スパイラル状のパイプを形成するパイプ成形装置４と、このパイプを接合させるパイプ接合装置５と、結合したパイプを土中に打ち込むスイベルヘッド装置６で構成されている。尚、７は制御盤を示している。
【００１３】
上述の架台２上に配設された杭体材料収納装置３の構成を、図１及び図２並びに図１０を用いて説明する。図１ｂには本例の杭体材料収納装置３の平面図が示され、図１０ａには杭体となる鋼板等の板材が多数並設させた平面図が示されている。図２は側面図を示している。
【００１４】
上記した各図で架台２上の最上部に設けられた杭体材料収納装置３は杭体の材料となる所定寸法に切断された鋼板等の板材３１を複数枚立て並べて配設可能な材料収納台３２を有し、この材料収納台３２の後側面には複数個の押圧シリンダ３３（図では４個）が板材３１の長手方向と直交する位置に配設され、立て並べた複数の板材３１を前側面側に押圧させる。
【００１５】
材料収納台３２の前側面にも複数個の引張りシリンダ３４（図では４個）が設けられ、この材料収納台３２の前側面側の底板部分に１枚の鋼材（例えば１０００^ｍｍＬ × １００^ｍｍｗ × ６^ｍｍｔ）から成る板材３１が１枚だけ下方に落下するように切溝３５が設けられている。引張りシリンダ３４はこの１枚の板材３１を切溝３５内に落ち込むために設けられたシリンダである。
【００１６】
通常の上述の材料収納台３２上には５０枚程度の板材３１が立て並べられ、後述する杭径２００^ｍｍφ × １０^ｍｍＬの杭体が形成可能と成されている材料収納台３２の切溝３５から落下した１枚の板材３１は傾斜（約９．５°）した案内板３７上に落下する。
【００１７】
案内板３７上に落下させた１枚の板材３１は板材押し出し用のシリンダ３７によって板材３１の後縁部を押圧して次段のパイプ成形装置４のローラ間に送り込むように成される。
【００１８】
次にパイプ成形装置４及びパイプ接合装置５の構成を図３乃至図６によって詳記する。図３ａはこのパイプ成形装置４とパイプ接合装置５を示す正面図、図３ｂは右側面図、図４ａは平面図、図４ｂは左側面図、図５は図３ａのＡ−Ａに沿う面の矢視図、図６ａは図４ｂのＢ−Ｂ線に沿う面の平面図、図６ｂは図４ｂのＣ−Ｃ線に沿う面の平面図を示している。
【００１９】
上述の各図に於て案内板３６で案内され板材押し出し用のシリンダ３７によって終縁を押圧された１枚の板材３１の先端は、図６ａに示すようにパイプ成形装置４のローラ４１ａ及び４１ｂ間に挾着されるように案内されつつ滑り下りてくる。これらローラ４１ａ及び４１ｂは略々スパイラル状に段付けの半円形状の基板４２及び４３間並びに４８及び４９間に回動自在に配設されている。
【００２０】
基板４２及び４３の間には上記ローラ４１ａ及び４１ｂの他に基板４２の半円状の円周に沿って板材３１をスパイラル状に巻き込むために、半円形状の案内部材４４が設けられると共にローラ４１ｂに隣接してローラ４１ｄが設けられ、ローラ４１ａ側から少し離れてローラ４１ｃが植立されている。ローラ４１Ｃで、半円状に折り曲げられた板材３１は案内部材４４に沿って、略々９０度回動した位置で基板４８及び４９間に配したローラ４１ｄ及び４１ｅで挾着され、シリンダ４５の外周位置に導入される。シリンダ４５の周辺には複数のローラ４１ｆ〜４１ｍが配設され、板材３１をシリンダに押しつけてスパイラル状に形成する。
【００２１】
尚、ローラ４１ａ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｇは図６ｂに示されているように板材３１をスパイラル状に形成するための油圧モータ４６ａ〜４６ｄで駆動される。
【００２２】
シリンダ４５の周辺には、更に、スパイラル状に券回されたパイプの直径を後述するも溶着後に補正するための径矯正シリンダ４７ａ〜４７ｃが図６ａ乃至図５のように架台下段に配設されている。これら径矯正シリンダ４７ａ〜４７ｃのピストン押し出し量を調整してスパイラル状に巻回した短管の直径を所定直径に調整する。
【００２３】
更に、図６ｂに示すように径矯正シリンダ４７ａ〜４７ｃが配設される角度位置の上側に軸矯正用シリンダが配設され、スパイラル状の短管の軸方向の矯正を軸長に沿って補正するように成されている。
【００２４】
更に架台３の最上部には図４ａは示すように溶接トーチ５３（図５参照）等の接合手段を上下動させるサーボモータ５１及び接合手段を回転させるサーボモータ５２が上段プレート５４上に配設されている。この上段プレート５４の中心には図３ａのようにシリンダ５４ａが嵌め込まれている。
【００２５】
接合手段として図５では溶接トーチ５３でスパイラル状に形成した短管のスパイラル部分を溶接するように成すが、この構成は、リベット接合、或いは接着剤等を用いての接合であってもよく、更に板材３１の長手方向に沿って凹凸を設け、これら凹凸を噛み合わせて接合させるように成してもよい。
【００２６】
サーボモータ５１の駆動軸は螺杆５５にカップリングを介して結合され、該螺杆５５は上枠５６と中間枠５７間に配設した軸受部５８及び５９間に回動自在に枢着されている。又、上枠５６と中間枠５７間には案内ロッド６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄが配設され、溶接部載置台６１は上枠５６と中間枠５７間に案内ロッド６０ａ〜６０ｄに沿って螺杆５５によって上下移動するように配設されている。
【００２７】
溶接部装置台６１上には溶接トーチ５３を回転サーボするサーボモータ５２及び図５に示すように回転サーボモータ５２の軸に嵌着したギヤ６２を介して回動する被回転軸６３の先端に取り付けられた溶接トーチ５３が配設され、この溶接トーチ５３の先端のノズルはスパイラル状に形成された短管の内側に挿入されスパイラル部分に沿って、上下移動し且つ回動可能と成されている。尚６５部分は伝達部のケーシングを示している。
【００２８】
更に、このようなスパイラル状に形成溶接させた短管を土中に埋め込むためのスイベルヘッド６の構成を図７乃至図９で説明する。このスイベルヘッド６は図１のようにパイプ成形装置４及び溶接装置５の下側の架台に配設されている。
【００２９】
図７は一部を断面とする側面図、図８は正面図、図９は背面図を示すものであり、図７〜図９で円筒状のスピンドル７０の周辺には油圧チャック部７１及び図８に示す回転用オイルモータ７３と該回転用オイルモータ７３からの回転力をスピンドル７０に伝達するウォームとウォームホイル７４より成るギヤケース７２より構成されている。又、７５は給進シリンダであり、図９に示すようにシリンダ７０内に挿入されたスパイラル短管を溶接トーチ５３で溶接した鋼管をチャッキング部７６でチャックして回転用オイルモータ７４で図９の破線で示すように鋼管を回転させながらギヤボックス７２を下方向に押圧させて土中に鋼管を埋設させるように成されている。
【００３０】
このスイベルヘッド６の油圧チャック７１のチャック開閉、スピントル７０の回転、逆転、停止等のサーボ制御は制御盤１１内でコントロールされるように成されている。
【００３１】
上述に詳記した基盤杭施工装置を用いた基礎杭施工方法を図１０に示す工程説明図で詳記する。
【００３２】
図１０ａは本例の基盤杭施工装置１の杭体材料収納装置３の材料収納台３２上に並設された板材３１を示している。押圧シリンダ３３及び３１引張りシリンダ３４を動作させて、並設した鋼板等の板材３１を引張りシリンダ３４で引っ張ると共に押圧シリンダ３３で板材を押圧させて切溝３５内に一番手前側の１枚の板材３１を引き込む。
【００３３】
次に図１０ｂに示すように収納台３２の切溝３５から落下した板材３１は傾斜した案内部３６に落し込まれる。押し出しシリンダ３７が動作して落下して来た板材３１の後端部を押圧し、傾斜に沿って板材３６をパイプ成形手段４のローラ４１ａ及び４１ｂ（図６参照）に押し込むことで案内部材４４で半円形状に形成された板材３１はシリンダ４５の周辺に配設された複数のローラ４１ｆ〜４１ｍによってスパイラル状に巻回されて図１０ｃに示すようにスパイラル状に巻回された短管３１Ａが形成される。
【００３４】
次の工程では図１０ｄに示すようにスパイラル状に形成した最初に形成した短管３１Ａ（パイルヘッド）に次の工程でスパイラル状に形成した短管３１Ｂを押しつけながら軸方向に上下に摺動可能な軸矯正シリンダ５０ａ〜５０ｃで軸方向を所定形状に矯正すると共に径方向に移動可能な径矯正シリンダ４７ａ〜４７ｃで所定径に補正し、補正した状態で溶接機の溶接トーチ５３を短管３１Ａ及び３１Ｂの内径内に挿入して溶接トーチ５３のウェルダヘッド５３Ａを上下、回転させてスパイラル状のつき合わせ部と短管３１Ａ及び３１Ｂのつき合わせ部等を溶接する。ウェルダヘッド５３Ａの上下動及び回転はサーボモータ５１及び５２で駆動される。
【００３５】
次に図１０ｅに示すように接合された短管をスイベルヘッド６の油圧チャック７１のチャッキング７６でチャックし、給進シリンダ７５、７５で振動を与えながら回転用オイルモータ７３、７３で短管３１Ａ及び３１Ｂに回転を与えながら接合したスパイラル状の短管３１Ａを増杭位置の土中に単位長さ埋設させる。このような単位長の打ち込みが終了するとチャック７６を解放して上昇して図１０ａ〜図１０ｄの工程を繰り返してスパイラル状の次の短管部分を単位長さスイベルヘッドによって打ち込み、所定長さのパイプを土中に埋設するように成されている。
【００３６】
本発明の基礎杭施工装置１は全体の大きさを１８７ｍｍＬ×９００ｍｍｗ×２１３０ｍｍＨ内に収納可能で高さ制限のある地下室等への搬入が容易であり、この１台の装置を搬入するだけで増杭施工が容易に行えるために建築物による頭上制限によって杭体の直立が困難な空間においても杭体を形成しながら施工するため、杭長の長さが自由に設定させることが出来るだけでなく板材のローラへの入射角度、ロールピッチ、案内部材等の部品変更によってスパイラル状に形成する短管の直径を比較的容易に変更可能である。
【００３７】
上記実施例では杭体の土中への挿入時には短管を接合した杭体を高トルクで回転させつつ油圧シリンダで振動を与えながら排土を行わないで打ち込みを行ったが、条件によっては従来構成で説明したと同様に予め杭孔を穿設して、杭体を挿入後にコンクリート等を充填させるように成してもよいことは明らかである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の基礎杭施工装置及び基礎杭施工方法によれば高さ制限及び省スペースが要求される増強杭の施工等で必要基礎杭の長さに制限されることなく一定の機械高さのまま基礎工事を行うことが出来る。更に、屋内や住宅地での施工においても杭体の地盤への挿入を、杭体を高トルクで回転させながら油圧シリンダで振動を与えながら排土を行わずに打ち込むように成したので低雑音施工が可能である。
【００３９】
スパイラル状に短管を形成する際の板材のローラへの入射角度やロールピッチ、案内部材等を変更することでスパイラル状の短管の直径を比較的容易に変更可能である。又、杭体の径方向並びに軸方向を矯正するような補正が行われるために精度の高い杭体を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基礎杭施工装置の全体的な構成図であり、図１ａは正面図、図１ｂは平面図、図１ｃは側面図である。
【図２】本発明の基礎杭施工装置中の杭体材料収納装置を示すもので、図２は側面図である。
【図３】本発明の基礎杭施工装置中のパイプ成形装置及びパイプ接合装置を示すもので、図３ａは正面図、図３ｂは側面図である。
【図４】本発明の基礎杭施工装置中のパイプ成形装置を示すもので、図３ａは平面図、図４ｂは側面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。
【図６】図４ｂのＢ−Ｂ線に沿う矢視図（図６ａ）及び図４ｂのＣ−Ｃ線に沿う矢視図（図６ｂ）である。
【図７】本発明の基礎杭施工装置のスイベルヘッドの一部を断面とする側面図である。
【図８】本発明の基礎杭施工装置のスイベルヘッドの正面図である。
【図９】本発明の基礎杭施工装置のスイベルヘッドの背面図である。
【図１０】本発明の基礎杭施工方法を説明するための工程図であって、図１０ａは板材収納工程図、図１０ｂは板材をパイプ成形装置に供給する工程図、図１０ｃはパイプ成形工程図、図１０ｄはパイプ溶接工程図、図１０ｅはパイプ埋込工程図である。
【符号の説明】
１基礎杭施工装置
３パイプ成形装置
５パイプ溶接装置
６スイベルヘッド
７制御盤
３１板材[0001]
[Industrial application fields]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a foundation pile construction apparatus and a foundation pile construction method, and in particular, a foundation pile construction apparatus and a foundation pile construction method suitable for pile driving where there is an obstacle at the top and the height is limited. About.
[0002]
[Prior art]
In the past, construction to increase the number of floors by adding to existing buildings is, of course, almost no new pile driving work because the foundation pile driving site is low ceiling and narrow space (basement, etc.). It was considered possible. Therefore, the above-mentioned work to increase the number of floors can only be done within the range of bearing capacity of the piles that have already been constructed, and it must be a building that allows for future reconstruction at the time of initial design and has a margin in safety factor. could not. In particular, if the number of floors was to be increased significantly, the old building had to be demolished and rebuilt.
[0003]
Therefore, in order to eliminate the inconvenience described above, the present applicant first brought the work machine into a room close to the foundation of the existing building and mounted a bit with a bit slightly larger than the diameter of the reinforcing pile to be constructed. The drill head attached to the tip of the arm extending from the working machine is rotated and advanced to drill the pile hole, and then the spiral steel pipe pile is formed and welded from the strip with the spiral steel pipe forming machine. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 61-102918 has proposed a method for constructing an enhanced pile which is inserted into a pile hole of the steel pipe and concrete or mortar is placed inside and outside the spiral steel pipe pile.
[0004]
In the construction method of the augmented pile disclosed in the above-mentioned publication, a work vehicle for excavating a pile hole must first be carried into a basement of a building that requires an increase in floor space. In order to drill a pile hole at a position where the work is to be carried out, a drill rod having a large-diameter bit is rotated and advanced by a drill head attached to the tip of an arm of a work vehicle to excavate the pile hole. Naturally, drilling water and the like for excavation are also required.
[0005]
Next, a spiral steel pipe forming machine is installed at a fixed position that connects the pile hole stop after excavation and the floor. This spiral steel pipe forming machine supplies a steel strip wound in a roll shape to a guide roller provided on a pile hole, and forms a spiral steel pipe while joining each joint portion of the spiral steel strip. This is a construction method in which the pile is inserted into a pile hole and when the tip reaches a predetermined position, the spiral steel pipe is cut and concrete or mortar is placed to increase piles.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the construction method of the augmented pile described in the conventional configuration described above, a large work vehicle with an arm having a drill head at the tip of a basement with a low ceiling or the like that requires an augmented pile must be carried in, Of course, the length of the arm is also limited. Furthermore, since the spiral steel pipe forming machine is carried into the basement and the spiral steel pipe forming machine is enlarged in order to continuously form the spiral steel pipe using the continuous steel strip, the height of the basement etc. There was a considerable limitation.
[0007]
The present invention provides a foundation pile construction apparatus and a foundation pile construction method that solves the above-mentioned problems, and the purpose thereof is a height that can be easily carried into a basement of a ready-made building, And while performing a foundation pile construction using a small and lightweight foundation pile construction apparatus, it is going to obtain a foundation pile construction apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the foundation pile construction apparatus of the present invention comprises a pile body material storage means configured to sequentially discharge a sheet material such as a steel plate as a pile body material one by one, and the pile body material. One plate material discharged from the storage means is plastically deformed into a spiral shape to form a spiral pipe, and a spiral while correcting the radial direction and axial direction of the pipe formed by the pipe forming means. Pipe joining means for joining the joint portions, and swivel head means for chucking a pipe completed by the pipe joining means and driving it into the soil to a predetermined depth.
[0009]
The foundation pile construction method of the present invention includes: (a) a step of sequentially discharging a plate material that becomes a pile body from the pile body material storage unit one by one; and (b) a spiral of one plate material discharged in the discharge step. A pipe forming step for plastic deformation into a shape; (c) a pipe joining step for joining the spiral joints while correcting the radial direction and the axial direction of the pipe formed in this pipe forming step; and (d) in this pipe joining step. A step of chucking the completed pipe and driving it to a predetermined depth in the soil; and (e) a step of bonding a pipe obtained by bonding the joint obtained in the next step on the pipe driven to the predetermined depth; (F) Re-chucking the joined pipe and driving it to a predetermined depth; (g) Repeating the steps (e) and (f) above to embed a predetermined length of pile in the soil Made of That.
[0010]
[Action]
According to the foundation pile construction apparatus and the construction method of the present invention, a spiral short pipe is continuously formed using a pipe forming apparatus and a pipe joining apparatus, and the swivel head is sequentially put into the soil while joining these short pipes. Therefore, it is possible to obtain a device that can be very easily carried in at the time of driving an additional pile at the time of improvement work for increasing the number of floors above an existing building.
[0011]
【Example】
Hereinafter, the foundation pile construction apparatus and foundation pile construction method of this invention are described in detail with reference to drawings. First, the foundation pile construction apparatus of this example will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the foundation pile construction apparatus of the present invention, FIG. 1a is a front view, FIG. 1b is a plan view, and FIG. 1c is a side view.
[0012]
In FIGS. 1a, b and c, reference numeral 1 denotes the foundation pile construction apparatus of this example as a whole. This foundation pile construction device includes a pile body material storage device 3 disposed on a gantry 2, a pipe forming device 4 for forming a spiral pipe, a pipe joining device 5 for joining the pipe, and a combined pipe. The swivel head device 6 is driven into the soil. Reference numeral 7 denotes a control panel.
[0013]
The structure of the pile body material storage apparatus 3 arrange | positioned on the above-mentioned mount frame 2 is demonstrated using FIG.1 and FIG.2 and FIG.10. Fig. 1b shows a plan view of the pile body material storage device 3 of this example, and Fig. 10a shows a plan view in which a large number of plate materials such as steel plates to be pile bodies are arranged side by side. FIG. 2 shows a side view.
[0014]
The pile material storage device 3 provided at the uppermost part on the gantry 2 in each of the above-described drawings is a material storage that can arrange and arrange a plurality of plate materials 31 such as steel plates cut into a predetermined size as a pile material. A plurality of pressing cylinders 33 (four in the figure) are arranged at positions orthogonal to the longitudinal direction of the plate material 31 on the rear side surface of the material storage table 32, and a plurality of the plate materials 31 arranged side by side. To the front side.
[0015]
A plurality of tension cylinders 34 (four in the figure) are also provided on the front side surface of the material storage table 32, and one steel material (for example, 1000 ^mm L × 100 ^mm ) is provided on the bottom plate portion on the front side surface of the material storage table 32. A kerf 35 is provided so that only one plate 31 made of (w × 6 ^mm t) falls downward. The pulling cylinder 34 is a cylinder provided to drop the single plate material 31 into the kerf 35.
[0016]
On the above-described normal material storage table 32, about 50 plate materials 31 are arranged in a row, and the material storage table 32 is cut so that a pile body having a pile diameter of 200 ^mm φ × 10 ^mm L described later can be formed. One plate material 31 dropped from the groove 35 falls on the inclined guide plate 37 (about 9.5 °).
[0017]
One plate member 31 dropped on the guide plate 37 is pushed between the rollers of the pipe forming apparatus 4 in the next stage by pressing the rear edge portion of the plate member 31 by a cylinder 37 for pushing out the plate member.
[0018]
Next, the configuration of the pipe forming apparatus 4 and the pipe joining apparatus 5 will be described in detail with reference to FIGS. 3a is a front view showing the pipe forming apparatus 4 and the pipe joining apparatus 5, FIG. 3b is a right side view, FIG. 4a is a plan view, FIG. 4b is a left side view, and FIG. 5 is a plane along AA in FIG. FIG. 6A is a plan view of a surface along line BB in FIG. 4B, and FIG. 6B is a plan view of a surface along line CC in FIG. 4B.
[0019]
In each of the above-mentioned drawings, the tip of one plate 31 which is guided by the guide plate 36 and whose end edge is pressed by the cylinder 37 for extruding the plate is placed on the rollers 41a and 41b of the pipe forming apparatus 4 as shown in FIG. 6a. It slides down while being guided in the middle. These rollers 41a and 41b are rotatably arranged between semicircular substrates 42 and 43 and 48 and 49 which are stepped in a spiral shape.
[0020]
In addition to the rollers 41a and 41b, a semicircular guide member 44 and a roller are provided between the substrates 42 and 43 in order to wind the plate 31 in a spiral shape along the semicircular circumference of the substrate 42. A roller 41d is provided adjacent to 41b, and a roller 41c is planted a little away from the roller 41a side. The plate member 31 bent in a semicircular shape by the roller 41C is attached by rollers 41d and 41e disposed between the substrates 48 and 49 at a position rotated approximately 90 degrees along the guide member 44, and the cylinder 45 It is introduced at the outer peripheral position. A plurality of rollers 41f to 41m are disposed around the cylinder 45, and the plate material 31 is pressed against the cylinder to form a spiral shape.
[0021]
The rollers 41a, 41d, 41f and 41g are driven by hydraulic motors 46a to 46d for forming the plate 31 in a spiral shape as shown in FIG. 6b.
[0022]
In the periphery of the cylinder 45, diameter correcting cylinders 47a to 47c for correcting the diameter of the pipe wound in a spiral shape, which will be described later, are arranged at the lower stage of the gantry as shown in FIGS. ing. The diameter of the short pipe wound in a spiral shape is adjusted to a predetermined diameter by adjusting the piston push-out amount of these diameter correction cylinders 47a to 47c.
[0023]
Further, as shown in FIG. 6b, an axial correction cylinder is provided above the angular position where the diameter correction cylinders 47a to 47c are provided, and the axial correction of the spiral short tube is corrected along the axial length. It is made to do.
[0024]
Further, as shown in FIG. 4 a, a servo motor 51 that moves the joining means such as a welding torch 53 (see FIG. 5) up and down and a servo motor 52 that rotates the joining means are disposed on the upper plate 54. Has been. A cylinder 54a is fitted in the center of the upper plate 54 as shown in FIG. 3a.
[0025]
As a joining means, the spiral portion of the short pipe formed in a spiral shape with the welding torch 53 in FIG. 5 is welded, but this configuration may be rivet joining or joining using an adhesive or the like, Furthermore, unevenness may be provided along the longitudinal direction of the plate material 31, and the unevenness may be engaged and joined.
[0026]
The drive shaft of the servo motor 51 is coupled to the screw 55 via a coupling, and the screw 55 is pivotally mounted between bearings 58 and 59 disposed between the upper frame 56 and the intermediate frame 57. . Further, guide rods 60 a, 60 b, 60 c, 60 d are disposed between the upper frame 56 and the intermediate frame 57, and the welded portion mounting table 61 is screwed along the guide rods 60 a to 60 d between the upper frame 56 and the intermediate frame 57. 55 is arranged to move up and down.
[0027]
On the welding device base 61, there is a servo motor 52 that rotationally servos the welding torch 53 and a tip of a rotated shaft 63 that rotates via a gear 62 that is fitted to the shaft of the rotational servomotor 52 as shown in FIG. An attached welding torch 53 is disposed, and a nozzle at the tip of the welding torch 53 is inserted inside a short pipe formed in a spiral shape, and is vertically movable and rotatable along the spiral portion. Yes. Reference numeral 65 denotes a casing of the transmission portion.
[0028]
Furthermore, the structure of the swivel head 6 for embedding such a short pipe formed and welded in a spiral shape in the soil will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the swivel head 6 is disposed on a frame below the pipe forming device 4 and the welding device 5.
[0029]
7 is a side view with a part in cross-section, FIG. 8 is a front view, and FIG. 9 is a rear view. In FIGS. 8 and a gear case 72 comprising a worm wheel 74 and a worm wheel 74 for transmitting the rotational force from the rotation oil motor 73 to the spindle 70. Reference numeral 75 denotes a feed cylinder. As shown in FIG. 9, a steel pipe welded with a welding torch 53 to a spiral short pipe inserted into the cylinder 70 is chucked by a chucking portion 76 and is rotated by an oil motor 74 for rotation. As indicated by the broken line 9, the steel pipe is buried in the soil by pressing the gear box 72 downward while rotating the steel pipe.
[0030]
Servo controls such as chuck opening / closing of the hydraulic chuck 71 of the swivel head 6 and rotation, reverse rotation, and stop of the spintle 70 are controlled in the control panel 11.
[0031]
The foundation pile construction method using the foundation pile construction apparatus described in detail above will be described in detail with reference to the process explanatory diagram shown in FIG.
[0032]
FIG. 10 a shows a plate 31 arranged side by side on the material storage table 32 of the pile body material storage device 3 of the base pile construction device 1 of this example. The pressing cylinders 33 and 31 are operated to pull the plate material 31 such as a steel plate arranged side by side with the pulling cylinder 34 and press the plate material with the pressing cylinder 33 so that one plate material on the front side in the kerf 35 is provided. Pull in 31.
[0033]
Next, as shown in FIG. 10 b, the plate material 31 dropped from the kerf 35 of the storage base 32 is dropped into the inclined guide portion 36. The guide cylinder 44 is operated by pressing the rear end portion of the plate 31 that has been dropped by the operation of the extrusion cylinder 37 and pushing the plate 36 into the rollers 41a and 41b (see FIG. 6) of the pipe forming means 4 along the inclination. The plate 31 formed in a semicircular shape is spirally wound by a plurality of rollers 41f to 41m disposed around the cylinder 45 and spirally wound as shown in FIG. 10c. Is formed.
[0034]
In the next step, as shown in FIG. 10d, the first short tube 31A (pile head) formed spirally can be slid vertically in the axial direction while pressing the short tube 31B formed spirally in the next step. The axial direction cylinders 50a to 50c correct the axial direction to a predetermined shape, and the diameter correcting cylinders 47a to 47c movable in the radial direction correct to the predetermined diameter, and in the corrected state, the welding torch 53 of the welding machine is short pipe 31A. Then, the welder head 53A of the welding torch 53 is inserted into the inner diameter of the welding torch 53, and is rotated up and down to weld the spiral mating portion and the mating portions of the short tubes 31A and 31B. The vertical movement and rotation of the welder head 53A is driven by servo motors 51 and 52.
[0035]
Next, as shown in FIG. 10e, the short pipe joined is chucked by the chucking 76 of the hydraulic chuck 71 of the swivel head 6, and the short pipe is rotated by the oil motors 73 and 73 for rotation while applying vibrations by the feeding cylinders 75 and 75. Spiral short pipe 31A joined while rotating 31A and 31B is embed | buried unit length in the soil of an increased pile position. When the driving of the unit length is completed, the chuck 76 is released and raised, and the steps shown in FIGS. 10a to 10d are repeated to drive the spiral portion of the next short tube with the unit length swivel head. The pipe is buried in the soil.
[0036]
The foundation pile construction apparatus 1 of the present invention can be stored in a basement room having a height limit and can be stored in a total size of 187 mmL × 900 mmw × 2130 mmH. Because pile construction can be done easily, it is possible to set the pile length freely in order to construct the pile body even in a space where it is difficult to stand upright due to overhead restrictions by the building. The diameter of the short tube formed in a spiral shape can be changed relatively easily by changing the incident angle of the plate material to the roller, the roll pitch, the guide member, and the like.
[0037]
In the above embodiment, when the pile body was inserted into the soil, the pile body joined with the short pipe was rotated at a high torque while being driven by the hydraulic cylinder without performing the soil removal. It is obvious that a pile hole may be drilled in the same manner as described in the configuration so that concrete or the like is filled after the pile body is inserted.
[0038]
【The invention's effect】
According to the foundation pile construction apparatus and foundation pile construction method of the present invention, the height of the foundation pile is not limited by the length of the necessary foundation pile in the construction of the augmented pile that requires height restriction and space saving. Can perform foundation work. In addition, even in indoor and residential construction, the pile body is inserted into the ground so that the pile body is driven at high torque while being driven by a hydraulic cylinder without being drained. Construction is possible.
[0039]
The diameter of the spiral short tube can be changed relatively easily by changing the incident angle of the plate material to the roller, the roll pitch, the guide member, and the like when the short tube is formed in a spiral shape. Moreover, since correction which corrects the radial direction and axial direction of a pile body is performed, a highly accurate pile body can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1 is an overall configuration diagram of a foundation pile construction apparatus of the present invention, FIG. 1a is a front view, FIG. 1b is a plan view, and FIG. 1c is a side view.
FIG. 2 shows a pile body material storage device in the foundation pile construction device of the present invention, and FIG. 2 is a side view.
3 shows a pipe forming apparatus and a pipe joining apparatus in the foundation pile construction apparatus of the present invention, FIG. 3a is a front view, and FIG. 3b is a side view.
4 shows a pipe forming apparatus in the foundation pile construction apparatus of the present invention, FIG. 3a is a plan view, and FIG. 4b is a side view.
5 is a cross-sectional arrow view taken along the line AA in FIG. 3;
6B is a view taken along line B-B in FIG. 4B (FIG. 6A) and a view taken along line CC in FIG. 4B (FIG. 6B).
FIG. 7 is a side view with a cross section of a part of the swivel head of the foundation pile construction apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a front view of a swivel head of the foundation pile construction apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a rear view of the swivel head of the foundation pile construction device of the present invention.
FIG. 10 is a process diagram for explaining the foundation pile construction method of the present invention, in which FIG. 10a is a plate material storing process diagram, FIG. 10b is a process diagram for supplying a plate material to a pipe forming apparatus, and FIG. FIG. 10d is a pipe welding process diagram, and FIG. 10e is a pipe embedding process diagram.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foundation pile construction apparatus 3 Pipe forming apparatus 5 Pipe welding apparatus 6 Swivel head 7 Control panel 31 Plate material

Claims

Pile body material storage means configured to sequentially discharge a sheet material such as a steel plate as a material of the pile body one by one;
A pipe forming means for plastically deforming one plate material discharged from the pile body material storage means into a spiral shape to form a spiral pipe;
Pipe joining means for joining the spiral joint while correcting the radial direction and axial direction of the pipe formed by the pipe forming means;
A foundation pile construction device comprising swivel head means for chucking a pipe completed by the pipe joining means and driving it into the soil to a predetermined depth.

(A) a step of sequentially discharging the plate material, which is the material of the pile body, from the pile body material storage section one by one;
(B) a pipe forming step of plastically deforming one plate material discharged in the discharging step into a spiral shape;
(C) a pipe joining step of joining the spiral joint while correcting the radial direction and the axial direction of the pipe formed in the pipe forming step;
(D) a step of chucking the pipe completed in the pipe joining step and driving it to a predetermined depth in the soil;
(E) joining the pipe joined to the joint obtained in the next step on the pipe driven to the predetermined depth;
(F) re-chucking the joined pipe and driving to a predetermined depth;
(G) A foundation pile construction method characterized in that the steps (e) and (f) are repeated so that a predetermined length of pile is buried in the soil.