JP3760365B2 - Core material erection device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続地中壁を構築する際、トレンチ内へ打ち込まれたコンクリートの中へ、芯材を建込む技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は、連続地中壁を構築する従来技術、および、従来技術における問題点を説明するために示したもので、(A)は完工された連続地中壁を描いた2面図、(B)は芯材の建込みを開始した状態の垂直断面図、(C)は芯材を建込んでいる途中の状態の垂直断面図、(D)は芯材の建込みに失敗して該芯材が偏った状態の垂直断面図である。
本図6(A)の上半部に示したように、地面を掘削してトレンチ1が形成される。該トレンチ1の垂直断面は本図(A)の下半部に示すごとくである。
上記トレンチ1の中にコンクリート2が打ち込まれ、その中に芯材(本例においてはH型鋼)が垂直に建込まれた状態で、上記コンクリート2が硬化して連続地中壁が形成されている。
本図6(A)の上半に描いた平面図において、水平方向(図において上下方向の長さを切り縮めて描いてある。上記の水平な長手方向に、多数の芯材(H型鋼)が配列されている。本図6において芯材3の長さ寸法Lは、実形よりも短く描いてあるが、例えば30メートルというように長尺の部材である。
【0003】
前述したような構造の連続地中壁を構築するには、本図6(B)に示したようにトレンチ1の中にコンクリート2を打設し、該コンクリート2が硬化し切らないうちに芯材3を建込む。本例ではクレーンで吊り込んでいるが、本図(B)のように建込みの初期の段階においては、芯材3は自重によってコンクリート2の中に沈下してゆく。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
コンクリート2の中へ芯材3が沈下してゆくにつれて、次第に沈下が困難になる。図6(C)に示した寸法Lxは、芯材3がコンクリート内へ没入した深さ寸法であって、作業の進行に伴って次第に大きくなってゆく。
次第に沈下が困難になってゆく理由は、主として、前記の寸法Lxの増加に伴って芯材3の側面とコンクリート2との摩擦抵抗が増加することによる。
さらに、トレンチの底部に入っているコンクリートは、表層部のコンクリートよりも早期に注入されたものであり、表層部よりも深部の方が硬化の度が進んでいること、並びに、前記の寸法Lxの増加に伴って芯材3がコンクリート2から受ける浮力が増加することによる。
【0005】
さらに、連続地中壁の構築に伴う公害の防止ないし軽減が、間接的に芯材3の沈下困難を助長しているという点も見逃せない。
すなわち、トレンチを掘削して発生した排土は篩い分けて骨材を回収し、セメントミルクと混合してトレンチの中に投入される。この場合、排土である土砂とセメントミルクとの混合割合は、各種の作業条件に基づいて検討されねばならない重要事項の一つであって、材料コストやコンクリート強度に深く関わっている。そして、このセメントミルク混合割合は、連続地中壁構築現場周辺の環境保持にも影響を及ぼす。
【0006】
セメントミルクの混合割合を多くすると、排土の再利用量が減少する。ということは残土の発生量が増大する。
従って、セメントミルク搬入の建設用運搬車両の交通量が増加する上に、残土搬出用の建設用運搬車両の交通量も増加して、周辺住民の生活や周辺産業の活動に対して良くない影響を及ぼす。
このため、セメントミルクの混合割合は、他の諸条件が許す範囲内において、なるべく少なくして公害軽減を図るのが最近の傾向である。
ところが、セメントミルクの混合割合を少なく、排土の再利用量を多くすると、芯材の挿入が困難になる。その理由は次のごとくである。
すなわち、セメントミルクは、当初に流動性を有していて、次第に硬化する。これに比して、排土の時間的経過に伴う流動性変化は極めて少なく、かつ、セメントミルクに比して流動性が少ない。このため、セメントミルク混合割合の少ないコンクリートは流動性に乏しく、セメント成分が硬化していない初期の状態においても、芯材を自重で沈下させることが困難になる。
【0007】
(図6(C)参照)芯材3がコンクリート2内に沈下している寸法Lxが大きくなると、先に述べた理由によって沈下困難になる。その上、残土搬出公害を軽減するためにセメントミルク混合割合を減らすと、いっそう芯材3の沈下が困難になる。
しかし、矢印Pで示したような圧入力を加えることは甚だ好ましくない。
その理由は、本図6(D)に示すように芯材3が垂直姿勢に比して傾斜してしまう虞れが有るからである。
重要な強度メンバーである芯材が偏ると、連続地中壁の強度的品質が低下する。にも拘らず、コンクリート2の中で芯材3が真直に立っているか傾いているかは、これを検査することが非常に困難である。このため、矢印Pのように芯材3を圧入すると、連続地中壁の品質信頼性が低下する。
【0008】
そこで現状においては、芯材3が沈下しなくなった場合(本発明において、芯材が沈下(下降)しないときは、沈下速度が著しく減速して、見た目にほとんど止まってしまった場合を含む)、芯材3をクレーンで若干吊り上げて落とす、という操作を繰り返している。この操作を激しく行なえば振動・騒音公害を発生するから、あまり激しく行なうことはできない。
芯材の吊上げ・落下を激しく行なわなくても良いようにセメントミルク混合割合を増加すると、残土量が増して公害発生を招く虞れが有る上に、セメントの材料コストが上昇する。
【0009】
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、コンクリートの中に芯材を安全,確実,かつ迅速に、高精度の垂直姿勢で垂直下方に建込むことができ、または所定の傾斜角度で建込むことができる方法、および、上記の方法を実施するに好適な建込み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】
上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的原理について、その実施形態に対応する図1を参照して略述すると次のごとくである。
芯材3を垂直に保持して、その下方(図外)に在るコンクリートの中へ強力に押し下げるため、
チャック機構6で芯材3を把持し、該チャック機構をリーダ4によって上下方向に案内しつつ、油圧シリンダ8でチャック機構を圧下する。上記油圧シリンダはリーダ4に取り付けられていて、該リーダは「ショベルカー等の建設車輌の作業用フロントアタッチメントであるアーム5a」に装着されていて、その傾斜角を調節できるようになっている。芯材圧入の反力は、アーム5aを介して前記建設車輌によって支持される。
【0019】
本発明は、前記チャック機構の構成に新規な改良を加えたものである。
すなわち、請求項1に係る発明の構成は、コンクリートの中へ建て込まれる芯材を、把持・開放操作可能に支持するチャック機構と、
上記チャック機構を平行移動させるように案内するリーダと、
上記チャック機構をリーダに沿わしめて往復駆動する油圧シリンダと、
上記油圧シリンダに圧力油を供給する、油圧ポンプおよび制御弁類を備えた油圧回路と、を具備しており、
かつ、前記のリーダは、建設車輌の作業機用アタッチメントとして構成されたアームに対して装着できるようになっていて、該リーダにはアースオーガまたはアースオーガに類似した掘削機器が装着されておらず、
さらに前記のチャック機構が、
芯材に外嵌する形状,寸法の、断面コの字状のチャック本体と、
芯材を、その長手方向の移動可能に案内するローラ部材と、
芯材を、把持・開放可能に挟圧するチャック爪と、
前記コの字状チャック本体を支持して、前記リーダのガイドレールに沿って案内するローラ部材と、を具備していることを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る芯材の建込み方法を実施するために構成した芯材建込装置の1実施形態を示す正面図である。
符号4を付して示した部材はリーダであって、後掲の図2および図3を参照して詳述するように、建設車輌の土工用アタッチメントである作業機のアーム(本例ではショベルカー5のアーム)5aの先端に装着して支持されている。
このように構成すると、前記建設車輌を操作してリーダを持ち上げて運搬したり、持ち下げて地上にセットしたりすることが出来て便利である上に、該リーダ4の傾斜角(地球を基準とする垂直線に対して為す角)を自在に操作できるので好都合である。
建設車輌においてバケットなどの土工機を支持し、駆動する杆状の部材は、アーム,ブーム,リスト等、各種の呼称が有って、定義が明確でない。
本発明においてアームとは「建設車輌の作業機を構成していて、車台もしくはフレームに装着されている杆状部材であって、土工機を支持しているもの」を総称する意である。
上記のリーダは、垂直上下方向、もしくは斜め上下方向に、固定的に支持した状態で使用に供される。このリーダ4にはガイドレール4aが設置されていて、ローラ7をしてチャック機構6のチャックアーム6cをリーダ4と平行に案内している。
後に図4を参照して詳しく説明するように、このチャック機構の具体的な構成に、本願発明の核心部分が在る。
チャック機構6は、リーダ4の長手方向に平行移動するように、油圧シリンダ8によって上下に往復駆動される。該チャック機構6は、チャックシリンダ6bによって駆動されるチャック爪6aを備えていて、芯材3をリーダ4と平行に把持したり、把持を解放したり出来るようになっている。
【0028】
図2は、前掲の図1に描かれた芯材建込装置の作業状態を説明するために示したもので、芯材建込装置の全体的な正面図に、クレーンで吊持された芯材を付記してある。ただし、該芯材は長さ方向を切り縮めて描いてある。
芯材3は、コンクリート2を注入されたトレンチ1の真上に吊持され、矢印a,同bのように垂直下方へ吊り降ろされる。
当該芯材建込装置はショベルカー5のアーム5aに装着されているので、自在に移動することができる。
前記の芯材クレーン9によって矢印aのように吊り降ろされるとき、予め、チャック機構(略称・チャック)6を芯材3の真下に位置せしめて待機させておく。
上記の状態、すなわち芯材が実線位置に吊持されている状態において、チャック機構6のチャック爪6aを弛めておき、該チャック機構6の中に芯材を吊り込む。後に図4を参照して詳述するように、このチャック機構の構成が重要である。
チャック6を貫通した芯材3は、矢印bのようにコンクリート2の表面に到達し、自重で該コンクリート2内に沈下する。
芯材3の自重沈下が円滑かつ迅速に進行しているとき、本発明に係る芯材建込装置は休止していれば良い。しかし、チャック機構6、並びにガイドローラ4bおよびガイドシュー4c(詳細は図1参照)は芯材を垂直姿勢で下降せしめるためのガイドとして機能する。すなわち、例えば突風のために芯材3が振子状に揺れることが防止される。
【0029】
前記の芯材3が所定の深度まで自重沈下する途中で、何らかの事情(例えばコンクリートの硬化など)によって、芯材3のコンクリート2内への貫入が停止したり、又は貫入速度が著しく低下するなどして、自重沈下が難渋した場合には、(図1を併せて参照)チャックシリンダ6bを作動させてチャック爪6aを閉じ、チャック機構6によって芯材を把持し、
油圧シリンダ8を伸長作動させて該芯材3を強力に押し下げることにより、コンクリート内へ圧入して建込み作業を促進する。
上記の圧入に際して、芯材がコンクリートから受ける反力を受けねばならない。
本実施形態においては、油圧シリンダ8が受ける反力をリーダ7で受け、該リーダ4を建設車輌のアーム5aで支持する。このようにして、芯材圧入の反力を、ベースマシンである建設車輌で支持する。
【0030】
本発明が属する技術分野の近隣に、いわゆる圧入式の杭打ちが有るが、杭を油圧シリンダで地盤内へ圧入する反力を、建設車輌により、その作業機のアームを介して支持するという技術的思想は未だかって無かった。
本発明において(図1参照)芯材3に掛かる上向きの反力は、油圧シリンダ8を介して、主としてショベルカーのアーム5aで支持される。しかし、チャック機構6の重力荷重や、リーダ4の重力荷重も、芯材3の反力に抗して下向きに掛かっている。従って、芯材がコンクリート内に圧入される反力の100%を建設車輌で支持する訳ではない。
しかし、本発明における前記のリーダ4の役目が、「チャック機構およびその駆動手段の支持,案内」に限られていることに着目しなければならない。すなわち、該リーダ4は、芯材圧入手段以外の機器(例えばアースオーガー等のような掘削機)を装着されていないところが、構成上の特色の一つである。
【0031】
公知の杭打技術に比して、本発明が上述のような「構成上の差異」を有することの結果として「作用,硬化の差異」も現れるが、さらに重要な事は、その根底に「技術的思想の差異」が有ることである。
すなわち、圧入式の杭打装置や杭打方法は、天然の地盤内へ強制的に杭を圧入しようとするものである。これに比して本発明は、人工的に打設されたコンクリートの中へ、芯材を自重沈下させることから出発して、自重沈下に難渋したときに該芯材の貫入を補助,促進しようとするものである。
このような技術的思想の根源的な差異により、本発明は圧入杭打技術に比して目的・構成・作用・効果の総てが異なっている。
【0032】
本願発明においては、芯材が自重沈下可能なときは手出しをしない。しかし乍ら、このように補助的な立場に在るということは、本発明の実用的な価値を聊かも減ずるものではない。その理由を次に述べる。
芯材建込みの作業条件は、気象と言った制御不可能な自然の変化や、コンクリートの配合組成といった設計的な選択に至るまで、多種多様の条件によって複雑に変化するので、この芯材建込みという作業は、進捗状況に注意しながら、その変化に対応することが重要である。
すなわち、(図6(A)参照)本発明を適用しない場合、トレンチ1の中にコンクリート2を打ち込み、その中へ複数本(M本)の芯材3を順次に建込んでゆく場合、最初の芯材をコンクリート中に貫入させる時刻と、最後のM本目の芯材を貫入させる時刻との間に時間差を生じ、この間にコンクリートの硬化が進行する。
このため、M本目の芯材が自重沈下できるように、コンクリートの配合組成を選択すると、1本目の芯材を自重沈下させる際のコンクリート硬度は必要以上に軟かい。ということは、骨材が少なくて水分の多いコンクリートを用いることになって製品(例えば連続地中壁)の品質の面においても、廃土処理の面においても不利である。
【0033】
上述の不利を解消して、製品品質を向上させるとともに廃土発生量を低減し、環境公害を軽減するとともに施工コストを低減すべく、固練りのコンクリートを用いると、最後のM本目の芯材の建込みに掛かる前にコンクリートが硬化してしまって、芯材の貫入が不可能になってしまう危険性を背負わねばならない。
もし仮に、M本目の芯材の建込みに掛かる以前に、N本目の芯材建込みが途中でストップしてしまうと、重大な損害を発生してしまう。
すなわち、N本目の芯材は下半部をコンクリートによって拘束され、貫入も出来ず引き抜きも出来なくなる。さらに残りのM−N本の芯材が建て込まれないうちにコンクリートが硬化してしまい。芯材を欠いた連続地中壁が形成されたら何うなるか。破砕→除去→再構築の時間・労力・資材を考えれば、その損失は莫大である。
このように重大な事態を未然に防止することの実用的価値は多大である。少なくとも、このような重大事態に陥る虞れが無いという安心感が得られるだけでもこの実態形態(図2)の実用的効果は貴重である。こうした観点から、本実施形態に係る芯材建込方法において、芯材建込装置を作動せしめるに至らなくても、すなわち芯材3が自重沈下だけで所定位置まで建て込まれても、芯材建込装置はその役目を果たしたものと評価さるべきである。
【0034】
本図2は、リーダ4を垂直に立てて、芯材3を垂直に建て込んでいる状態を描いてある。図示を省略するが、芯材の建込み姿勢は必ずしも垂直ではなく、設計的に所定の傾斜角を付与される場合が有る。
このような場合には、リーダ4を上記所定の傾斜角に保持すれば、芯材3は該リーダと平行に、所定の傾斜角で建て込まれる。
このような傾斜建込みを考慮すると、本願発明は、単に自重沈下を補助,促進するだけではなく、自重沈下では達成されない傾斜建込みを可能ならしめ、かつ安全に高能率で建込作業を遂行することができるという。従来は予想できなかった新規な効果を奏し得た。
【0035】
本実施形態においては、図1に示されているように、リーダ4に傾斜角度センサ25が装着されている。この傾斜角度センサは、目視で角度を読み取る方式であっても良く、または電気的信号を出力する方式であっても良い。
目視読取方式の傾斜角度センサであれば、作業員が該傾斜角度センサによってリーダ4の傾斜角を認識し、この傾斜角を所定の角度(例えば0度、また、例えば15度)ならしめることにより、芯材3の建込み傾斜角を所定の角度ならしめることができる。
電気出力方式の傾斜角度センサであれば、その出力信号を自動制御装置(図示省略)に入力し、該自動制御装置によって、ベースマシンである建設車輌(例えば図3のショベルカー5)の起伏シリンダ5aの操作弁を制御して、リーダ4を所定の傾斜角ならしめる。
以上のようにしてリーダ4の傾斜角度を制御することによって、所定傾斜角度の芯材建込み作業を遂行することができる。
【0036】
図3は、前掲の図2に描かれた本発明に係る芯材建込装置を用いて、該図2におけると異なる方法では芯材を建て込んだ実施形態を示し、建て込まれる芯材と、これを支援する芯材建込装置との正面図に、該芯材建込装置の作動を表す矢印を付記した図である。
この図3は、本願発明の必要性と、本願発明の実用的効果とを理解するための参考図としての意義も有している。
クレーン9に吊持された芯材3は、図示のようにトレンチ1内のコンクリート2の中へ吊り降され、自重沈下で建て込まれる。その間、芯材建込装置はトレンチ1の付近で待機している。
前記の芯材3が自重沈下で所定の深度まで建て込まれたならば、待機していた芯材建込装置の任務は終了する。
何らかの事情で、芯材3の自重沈下が難渋したならば、ショベルカー5が矢印fのように前進してトレンチ1に接近し、チャック機構6で芯材3を把持する(矢印g)。
芯材3を把持したならば(図1を併せて参照)油圧シリンダ8を伸長作動せしめて、該芯材3をコンクリートの中へ圧入する。
【0037】
図3に示した芯材建込み方法の応用例として、原則的に芯材の自重沈下によって建込み作業を行ない、万一の沈下停止の際の救急車的な意味あいで芯材建込み装置を待機させておく、という工程も有る。
こうした工法を、大規模工事に適用すると、数箇所にクレーン9を配置して、それぞれの箇所で芯材建込み作業を施工しつつ、これら複数箇所の芯材建込みを1基の芯材建込み装置で支援することができる。
【0038】
図2,図3を参照して以上に説明したのは芯材3をコンクリート2の中へ圧入する作業であるが、何らかの事情によって芯材3の圧入が途中で停止した場合、本発明装置を用いて芯材3を、コンクリートの中から引き抜くこともできる。
芯材を引き抜いた後にコンクリートが硬化してしまうと、その後の処置は厄介であるが、それでも「芯材3の下半部をコンクリートに固められて、その上半を空中に突出している状態」に陥ることは防止でき、抜き取った芯材は再使用に供することができる。
芯材3を上方へ引き出す際は、図1に示したアウトリガー27によって反力を支持することにより、油圧シリンダ8の力を有効に利用することができる。
【0039】
前掲の図3に示した実施形態のようにショベルカー5を前進させて、チャック6によって芯材3を矢印gのように把持しようとすると、上記のチャック6は、芯材を側方から把持し得る構造でなければならない。
図4は、芯材を側方から把持したり把持を解放したりできるように構成したチャック機構の1実施形態を示し、リーダによって案内されたチャック機構が芯材を把持すべく嵌合した状態を実線によって模式的に描いた水平断面図に、チャック爪を仮想線で付記した図である。この図4は、本願発明の核心部分を表している。
チャック機構10は、芯材3に嵌合するコの字形の断面を有する本体10aに支持用のブラケット10bが一体に連設されており、このブラケット10bに取り付けられたローラ7,同7が、リーダ4のガイドレール4bによって案内されている。
前記断面コの字形本体10aの内側面に、ガイドローラ10cとガイドローラ10dとが設けられていて、芯材3に対して紙面と垂直方向に相対的に円滑に変位し得るようになっている。
上記の相対的な変位は、芯材3の自重沈下が減速した場合において、未だ完全に停止していない状態の芯材3に、断面コの字形本体10aを嵌合させる場合に有効である。
断面コの字形本体10aを図のように芯材3に外嵌させて、仮想線で描いたように1対のチャック爪10eで該芯材3のウエブを挟圧すると、把持操作が完了する。
本図4に符号10f,10gを付して仮想線で描いたように、断面コの字形のチャック本体を開口部方向に延長して、芯材3の全幅寸法Wを覆って挟み得る形状に構成するとともに、掛金31をヒンジピン32により往復矢印i,jのごとく回動可能に螺着しておくと、強い力で芯材3を把持することができるので好都合である。
【0040】
前述のようにして芯材3が、トレンチ1内のコンクリートの中へ、正しい垂直姿勢で正しい位置に向けて、油圧シリンダによって強力に押し下げを続行することができるのであるが、油圧シリンダの伸縮力によっても芯材3の降下駆動が停止せしめられ、もしくは著しく減速せしめられたときは、以下に述べるようにして油撃波を発生せしめ、この油撃波を油圧シリンダの油圧室に導入して、瞬間的に強大な油圧伸長力を発生せしめ、コンクリートの抵抗に打ち勝って芯材3を下降駆動してコンクリート内に押し入れることにより芯材3の建込みを完遂する。
【0041】
図5は、油撃波を利用して圧入シリンダの伸長力を瞬時的に増加させ、これによって杭を地盤内に打ち込む公知技術の1例を示し、杭打抜機の概略的な断面図に、杭圧入用の油圧回路および油撃発生用の油圧回路、並びに油撃発生用の制御系統を付記した図である。
モータMによって回転駆動される油圧ポンプ18は、タンクT内の作動油を吸入して圧送する。加圧された作動油は、リリーフ弁形の調圧弁19によって定格圧力に調圧され、操作弁21を経て圧入シリンダ11に供給される。
上記圧入シリンダのピストンロッドの下端部にはチャック5′が装着されていて、杭16を把持している。
前記の操作弁21を操作して圧入シリンダ11を伸長させると、杭16が地盤17内に圧入され、該圧入シリンダ11を収縮させると、杭16が地盤17から引き抜かれる。
【0042】
図5を参照して以上に説明した構造・機能は、油撃回路を備えていない一般的な公知の油圧回路構成部分である。
本図4の例では、圧入シリンダ11に大きい荷重(地盤17の抵抗)が掛かって、該圧入シリンダ11の伸長が阻止されると、操作弁21を通過した圧力油が圧入シリンダ11の中に流入することができなくなるので、油撃回路電磁弁23および油撃回路調圧弁26を流通して油タンクTに還流する。これにより、矢印d,矢印e方向の定常流が発生している。
前記の油撃回路電磁弁23は、油撃回路コントローラ24によって制御される開閉弁形の電磁弁であって、通常時(油撃を発生しない時)は流通状態に保たれている。
【0043】
前記油撃回路電磁弁が開かれて、矢印d,矢印eの定常流が発生していても、この定常流の流路内に油撃回路調圧弁26が設けられているので、圧入シリンダ11の高圧側管路内の作動油は、ほぼ定格圧力に保たれている。
この状態で、油撃回路電磁弁を急激に閉じると、その上流側に油撃波が発生して矢印a,矢印bのように導かれ、圧入シリンダ11のシリンダボトム油圧室の中へ矢印cのように印加される。
上記の油撃波は瞬時的な圧力パルス波であって、その流量は微小であるが、圧力波形のピーク値は油圧ポンプ18の定格圧力に比して著しく高い。これにより、圧入シリンダ11の伸長力は瞬時的に著しく増大し、杭16を地盤17内に圧入せしめる。
【0044】
1回の油撃波の油量は微小であって、圧入シリンダ11は、杭16を可視的に下降させるに足るだけのストロークを生じないが、微小寸法でも杭16が下降すれば、該杭16を拘束していた地盤17と杭16との間の静止摩擦が動摩擦に変わって摩擦係数が減少し、杭16は動き易くなる。
そして、上述のごとく杭16が動き易くなったとき、圧入シリンダ11のシリンダボトム室に導かれた油撃波のパルスが消滅しても「油圧ポンプ18から吐出されて調圧弁19で調圧された、定格圧力の作動油の圧力」は定常的に圧入シリンダ11のシリンダボトム室内に印加されているから、摩擦係数の減少によって動き易くなった杭16は、前記の油撃波を呼び水として、地盤17内への沈下を続行する。この続行は永続し難いが、油撃波による微小寸法の沈下を増幅せしめる作用を果たす。
それでも、1回の油撃波によって触発された圧入シリンダ11の伸長寸法は、ミリメートルないしセンチメートル程度の小量であるが、油撃回路コントローラ24の作用によって油撃回路電磁弁23が繰り返し開閉作動して、秒単位もしくはそれ以下の短周期で油撃を発生させると、圧入シリンダ11は視認可能な程度の速さで伸長する。
【0045】
(図5参照)本実施形態の油圧源は、図1に示したショベルカー5から供給されている。建設車輌類は一般に、作業機を駆動するための油圧シリンダや油圧モータを備えており、これに圧力油を供給する手段を備えているので、建設車輌をベースマシーンとすることは、
イ.自走機能を利用するためにも、
ロ.芯材圧入の反力を支承するためにも好都合であり、その上、
ハ.圧力油の供給を受け得るということについても有利である。
本図5に示した油圧ポンプ18、調圧弁19、操作弁21、および作動油タンクTは、ショベルカー5(図1)の装備を借用して芯材圧入用に兼用する構成をとった。
その他の、油撃発生専用の構成機器類、すなわち、油撃回路電磁弁23、油撃回路コントローラ24、油撃回路調圧弁26、およびパイロットチェックバルブ22は、図1に示したバルブスタンド28に収納してある。
このバルブスタンド28は、リーダ4に対して、緩衝材を介して取り付けてある。本例は緩衝材として防振ゴムを用いたが、本発明を実施する際、上記緩衝材の材質,構造は別段の限定を受けない。
そして、このバルブスタンド28に対して油圧シリンダ8のシリンダボトム付近が固定的に設置されている。
このような構造であるから、油圧シリンダ8の静的な圧入力の反力は、バルブスタンド28、緩衝材(図示省略)、リーダ4、アーム5aを順次に介してショベルカー5の自重によって支承されるが、
先に述べた油撃の発生による油圧シリンダ8の衝撃的な伸長力は、主としてバルブスタンド28の慣性力によって支承される(緩衝材の作用により、衝撃力がリーダ4に伝動される率は小さく、事実上無視できる。このため、リーダ4その他に対して有害な衝撃荷重を及ぼすことなく、油撃によって芯材貫入を有効に促進することができる。
【0050】
【発明の効果】
請求項の発明装置によると、クレーンによってコンクリートの中へ吊り降されて建て込まれる芯材の自重による沈下が停滞し、または難渋したとき、該芯材のコンクリート内への貫入を有効に支援して、所定の位置まで、しかも正確な姿勢で建て込むことができる。
建込み作業の進行に伴って、コンクリート内へ芯材が貫入するに従って、該芯材が受ける浮力が増加し、その上、時間の経過に伴ってコンクリートの硬化が進行するので、芯材の沈下は次第に困難になる。
その上、コンクリートの品質を向上させるように成分配合を変化させると、コンクリートの硬化前の流動性が低下し、ますます自重沈下が困難になる。
本請求項の発明装置が芯材の貫入を支援するということは、一つには芯材建込作業を容易ならしめて作業能率を向上せしめるということを意味するが、
さらに、コンクリートの調合割合中のセメント分を増加させ水分を減少させてコンクリート品質を向上せしめることを、間接的に可能ならしめるという意義も有している。
その上、流動性の少ないコンクリート中への芯材圧入を容易ならしめることは骨材の配合割合の多いコンクリートの使用を可能ならしめる。
トレンチを掘開し、発生土を篩い分けて骨材を分離して、該骨材を利用してコンクリートを調合する場合、骨材を大量に用い得るということは廃棄される土砂の量を減少せしめる。
本願発明の構成はチャック機構に特徴が有って、断面コの字状のチャック本体が芯材に外嵌し得る形状,寸法であるから、「クレーンによって吊持され、コンクリート中に建込まれつつある芯材」に対して、その側方から該芯材を把持することができる。
従来、芯材を圧入のために把持するチャックというものは無かったので比較できないが、長尺の鋼材を把持する公知の機器は、該鋼材をクレーンで吊り降してチャックの中に挿入する構造であった。これに比して本請求項のチャック機構は建込み作業の途中から参入して把持することができる。
芯材の建込みに際して、本発明に係る芯材の建込み装置は、絶対的に必要なものではなく、要すれば応援し、必要が無ければ芯材の自重沈下に委ねるという工法をとるには、建込み作業途中の芯材を側方から把持できるという本請求項の構成でなければならない。
さらに本願発明装置は、芯材を案内するローラにより「把持を解除した状態」で、芯材に対して相対的に移動することができる(芯材の上下動を拘束しない)。
この作用を利用して、芯材が自重沈下しているときはローラで案内しながら自重沈下に任せておき、自重沈下が難渋した時、直ちに該芯材を把持して圧入するといった「状況に即応する芯材建込み作業」が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る芯材の建込み装置を使用している状態を描いた全体的な正面図である。
【図2】 前掲の図1に描かれた芯材建込装置の作業状態を説明するために示したもので、芯材建込装置の全体的な正面図に、クレーンで吊持された芯材を付記してある。
【図3】 前掲の図2に描かれた芯材建込み装置の作業状態を示し、本発明の必要性と効果とを説明するための参考図である。
【図4】本発明に係る芯材建込み装置の要部を描いた水平断面図である。
【図5】油撃波を利用して圧入シリンダの伸長力を瞬時的に増加させ、これによって杭を地盤内に打ち込む公知技術の1例を示し、杭打抜機の概略的な断面図に、杭圧入用の油圧回路および油撃発生用の油圧回路、並びに油撃発生用の制御系統を付記した図である。
【図6】連続地中壁を構築する従来技術、および、従来技術における問題点を説明するために示したもので、(A)は完工された連続地中壁を描いた2面図、(B)は芯材の建込みを開始した状態の垂直断面図、(C)は芯材を建込んでいる途中の状態の垂直断面図、(D)は芯材の建込みに失敗して該芯材が偏った状態の垂直断面図である。
【符号の説明】
1…トレンチ
2…コンクリート
3…芯材
4…リーダ
4a,4b…ガイドレール
5…ショベルカー
5a…アーム
6…チャック機構(略称・チャック)
6a…チャック爪
6b…チャックシリンダ
6c…チャックアーム
7…ローラ
8…油圧シリンダ
9…クレーン
10…チャック機構
10a…断面コの字形本体
10b…ブラケット
10c…サイドローラ
10d…ガイドローラ
10e…チャック爪
10f,10g…延長部
11…圧入シリンダ
16…杭
17…地盤
18…油圧ポンプ
19…調圧弁
20…チェックバルブ
21…操作弁
22…パイロットチェックバルブ
23…油撃回路電磁弁
24…油撃回路コントローラ
25…傾斜角度センサ
26…油撃回路調圧弁
27…アウトリガー
28…バルブスタンド
31…掛金
32…ヒンジピン
a,b,c…油撃波の進路を表す矢印
d,e…作動油の循環流路を表す矢印
f…ショベルカーの前進方向を表す矢印
g…芯材を把持する方向を表す矢印
T…作動油タンク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for building a core material in concrete that has been driven into a trench when a continuous underground wall is constructed.
[0002]
[Prior art]
  FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional technique for constructing a continuous underground wall, and a problem in the conventional technique, in which (A) is a two-sided view depicting a completed continuous underground wall; B) is a vertical cross-sectional view in a state where the construction of the core material is started, (C) is a vertical cross-sectional view in a state where the core material is being constructed, and (D) It is a vertical sectional view in a state where the core material is biased.
  As shown in the upper half of FIG. 6A, the trench 1 is formed by excavating the ground. The vertical cross section of the trench 1 is shown in FIG.6As shown in the lower half of (A).
  Concrete 2 is driven into the trench 1, and a core material (in this example, H-shaped steel) is placed therein.3The concrete 2 is hardened in a state where it is built vertically, and a continuous underground wall is formed.
  In the plan view drawn in the upper half of this FIG. 6 (A), it is drawn by cutting the length in the horizontal direction (the vertical direction in the figure. In the horizontal longitudinal direction described above, many core materials (H-shaped steel) 6, the length L of the core material 3 is shown in FIG.0Is shorter than the actual shape, but is a long member such as 30 meters.
[0003]
In order to construct the continuous underground wall having the structure as described above, concrete 2 is placed in the trench 1 as shown in FIG. 6B, and the core 2 is hardened before the concrete 2 is hardened. Build material 3. Although it is suspended by a crane in this example, the core material 3 sinks into the concrete 2 by its own weight at the initial stage of construction as shown in FIG.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As the core material 3 sinks into the concrete 2, it becomes increasingly difficult to sink. The dimension Lx shown in FIG. 6C is a depth dimension in which the core material 3 is immersed in the concrete, and gradually increases as the work progresses.
The reason why the settlement gradually becomes difficult is mainly due to the fact that the frictional resistance between the side surface of the core material 3 and the concrete 2 increases as the dimension Lx increases.
Furthermore, the concrete contained in the bottom of the trench is injected earlier than the concrete of the surface layer portion, the degree of hardening is advanced in the deeper portion than the surface layer portion, and the dimension Lx This is because the buoyancy that the core material 3 receives from the concrete 2 increases with the increase in the number of the cores 3.
[0005]
Furthermore, it cannot be overlooked that the prevention or reduction of pollution associated with the construction of the continuous underground wall indirectly promotes the difficulty in settlement of the core material 3.
In other words, the soil generated by excavating the trench is sieved to collect aggregate, mixed with cement milk, and put into the trench. In this case, the mixing ratio of earth and sand as cement waste and cement milk is one of important matters that must be considered based on various working conditions, and is deeply related to material cost and concrete strength. This cement milk mixing ratio also affects the environmental maintenance around the continuous underground wall construction site.
[0006]
Increasing the mixing ratio of cement milk reduces the amount of soil reuse. This means that the amount of generated soil increases.
Therefore, the traffic volume of construction vehicles carrying cement milk increases, and the traffic volume of construction vehicles for transporting residual soil also increases, which has a negative impact on the lives of neighboring residents and the activities of neighboring industries. Effect.
For this reason, it is a recent trend to reduce pollution by reducing the mixing ratio of cement milk as much as possible within the range allowed by other conditions.
However, if the mixing ratio of cement milk is small and the amount of reused soil is increased, it becomes difficult to insert the core material. The reason is as follows.
That is, the cement milk initially has fluidity and hardens gradually. Compared to this, there is very little change in fluidity with time of soil discharge, and less fluidity than cement milk. For this reason, concrete with a low cement milk mixing ratio is poor in fluidity, and it is difficult to sink the core material by its own weight even in the initial state where the cement component is not cured.
[0007]
(Refer to FIG. 6C) When the dimension Lx in which the core material 3 sinks into the concrete 2 increases, it becomes difficult to sink due to the reason described above. In addition, if the cement milk mixing ratio is reduced in order to reduce residual soil carry-out pollution, it becomes more difficult for the core material 3 to sink.
However, it is extremely undesirable to apply a pressure input as indicated by the arrow P.
The reason is that the core material 3 may be inclined as compared with the vertical posture as shown in FIG. 6D.
If the core material, which is an important strength member, is biased, the strength quality of the continuous underground wall will deteriorate. Nevertheless, it is very difficult to inspect whether the core 3 is standing straight or inclined in the concrete 2. For this reason, when the core material 3 is press-fitted as indicated by the arrow P, the quality reliability of the continuous underground wall is lowered.
[0008]
Therefore, in the present situation, when the core material 3 no longer sinks (in the present invention, when the core material does not sink (fall down), including the case where the sinking speed is remarkably reduced and almost stops visually). The operation of lifting the core material 3 slightly with a crane and dropping it is repeated. If this operation is performed violently, vibration and noise pollution are generated, so it cannot be performed very violently.
If the cement milk mixing ratio is increased so that the core material does not have to be lifted / dropped vigorously, the amount of residual soil may increase and cause pollution, and the material cost of cement will increase.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a core material can be safely, surely, and quickly built in concrete in a vertically downward position with high accuracy, It aims at providing the construction method suitable for implementing the method which can be built at an inclination angle, and said method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The basic principle of the present invention created to achieve the above object will be briefly described with reference to FIG. 1 corresponding to the embodiment as follows.
To hold the core 3 vertically and push it down into the concrete below (not shown),
The core member 3 is gripped by the chuck mechanism 6, and the chuck mechanism is pressed down by the hydraulic cylinder 8 while the chuck mechanism is guided in the vertical direction by the reader 4. The hydraulic cylinder is attached to a leader 4, and the leader is attached to “an arm 5 a that is a work front attachment for a construction vehicle such as a shovel car”, and its inclination angle can be adjusted. The reaction force of the core material press-fitting is supported by the construction vehicle via the arm 5a.
[0019]
In the present invention, a novel improvement is added to the structure of the chuck mechanism.
That is, the configuration of the invention according to claim 1 is:A chuck mechanism that supports the core material built into the concrete so that it can be gripped and released; and
  A reader for guiding the chuck mechanism to move in parallel;
  A hydraulic cylinder that reciprocates along the reader with the chuck mechanism;
  A hydraulic circuit including a hydraulic pump and control valves for supplying pressure oil to the hydraulic cylinder,
  In addition, the leader can be attached to an arm configured as an attachment for a working machine of a construction vehicle, and an earth auger or a drilling device similar to the earth auger is attached to the leader.Not
Furthermore, the chuck mechanism is
A chuck body with a U-shaped cross-section with a shape and dimensions that fits around the core;
A roller member for guiding the core material so as to be movable in the longitudinal direction;
A chuck claw that clamps the core material so that it can be gripped and released; and
And a roller member that supports the U-shaped chuck body and guides the guide body along the guide rail of the reader.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a core building device configured to carry out a core building method according to the present invention.
  A member denoted by reference numeral 4 is a leader and, as will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 to be described later, an arm of a work machine (an excavator in this example) which is an earthwork attachment for a construction vehicle. The arm of the car 5) is attached to and supported by the tip of 5a.
  With this configuration, it is convenient to operate the construction vehicle to lift and transport the leader, or to lower it and set it on the ground. In addition, the inclination angle of the leader 4 (referenced to the earth) This is convenient because the angle formed with respect to the vertical line can be freely controlled.
  In a construction vehicle, a hook-shaped member that supports and drives an earthwork machine such as a bucket has various names such as an arm, a boom, a wrist, and the definition is not clear.
  In the present invention, the arm is a collective term for “a member that constitutes a working machine for a construction vehicle and is a hook-like member that is mounted on a chassis or a frame and supports an earthwork machine”.
  The reader is used in a state where it is fixedly supported in the vertical vertical direction or the diagonal vertical direction. The leader 4 is provided with a guide rail 4a, and the roller 7 isThroughThus, the chuck arm 6 c of the chuck mechanism 6 is guided in parallel with the reader 4.
As will be described in detail later with reference to FIG. 4, the core portion of the present invention is in a specific configuration of the chuck mechanism.
  The chuck mechanism 6 is reciprocated up and down by a hydraulic cylinder 8 so as to translate in the longitudinal direction of the reader 4. The chuck mechanism 6 includes a chuck claw 6a driven by a chuck cylinder 6b, and can grip the core material 3 in parallel with the reader 4 or release the grip.
[0028]
  FIG. 2 is a view for explaining the working state of the core erection device depicted in FIG. 1 described above. The core suspended by a crane is shown in the overall front view of the core erection device. The material is added. However, the core material is drawn by cutting the length direction.
  The core material 3 is suspended just above the trench 1 into which the concrete 2 has been poured, and is suspended vertically downward as indicated by arrows a and b.
  Since the core building device is mounted on the arm 5a of the shovel car 5, it can be moved freely.
  When the core material crane 9 is suspended as shown by an arrow a, a chuck mechanism (abbreviation: chuck) 6 is placed in front of the core material 3 in advance to be on standby.
  In the above state, that is, in a state where the core material is suspended at the solid line position, the chuck claw 6 a of the chuck mechanism 6 is loosened and the core material is suspended in the chuck mechanism 6.As will be described in detail later with reference to FIG. 4, the structure of the chuck mechanism is important.
  The core material 3 penetrating the chuck 6 reaches the surface of the concrete 2 as indicated by an arrow b, and sinks into the concrete 2 by its own weight.
  When the dead weight settlement of the core material 3 is proceeding smoothly and quickly, the core material building device according to the present invention only needs to be stopped. However, the chuck mechanism 6, the guide roller 4b, and the guide shoe 4c (refer to FIG. 1 for details) function as a guide for lowering the core material in a vertical posture. That is, for example, the core material 3 is prevented from shaking in a pendulum shape due to a gust of wind.
[0029]
  While the core material 3 sinks its own weight to a predetermined depth, the penetration of the core material 3 into the concrete 2 is stopped or the penetration speed is remarkably reduced due to some circumstances (for example, hardening of the concrete). Then, when it is difficult to settle the dead weight (see also FIG. 1), the chuck cylinder 6b is operated to close the chuck claw 6a, and the chuck mechanism 6 grips the core material.
  The hydraulic cylinder 8 is extended to push down the core 3 strongly, thereby pressing into the concrete and promoting the building work.
  During the above press-fitting, the core material must receive the reaction force received from the concrete.Yes.
This embodiment, The reaction force received by the hydraulic cylinder 8 is received by the leader 7, and the leader 4 is supported by the arm 5a of the construction vehicle. In this way, the reaction force of the core press-fitting is supported by the construction vehicle that is the base machine.The
[0030]
In the vicinity of the technical field to which the present invention belongs, there is a so-called press-fitting type pile driving, and a technique of supporting a reaction force for press-fitting a pile into the ground with a hydraulic cylinder through an arm of the working machine. There was no specific idea yet.
In the present invention (see FIG. 1), the upward reaction force applied to the core member 3 is mainly supported by the arm 5a of the shovel car via the hydraulic cylinder 8. However, the gravity load of the chuck mechanism 6 and the gravity load of the leader 4 are also applied downward against the reaction force of the core material 3. Therefore, the construction vehicle does not support 100% of the reaction force in which the core is pressed into the concrete.
However, it should be noted that the role of the reader 4 in the present invention is limited to “support and guidance of the chuck mechanism and its driving means”. That is, one of the structural features is that the reader 4 is not equipped with equipment other than the core material press-fitting means (for example, an excavator such as an earth auger).
[0031]
Compared with known pile driving techniques, the present invention has the “difference in configuration” as described above. As a result, “difference in action and hardening” also appears, but more importantly, “ There is a difference in technical thought.
That is, the press-fitting pile driving device and the pile driving method try to press the pile into the natural ground forcibly. On the other hand, the present invention starts and subsides the core material into the artificially placed concrete, and assists and promotes the penetration of the core material when it is difficult to settle down. It is what.
Due to such fundamental differences in technical idea, the present invention differs in all of the purpose, configuration, action, and effect as compared with the press-fitting pile driving technique.
[0032]
In the present invention, when the core material can be settled by its own weight, no handling is performed. However, being in this auxiliary position does not significantly reduce the practical value of the present invention. The reason is as follows.
The work conditions for building a core material change in a complex manner depending on a wide variety of conditions, ranging from uncontrollable natural changes such as weather and design choices such as the composition of concrete. It is important to handle the change, while paying attention to the progress.
That is, (see FIG. 6A) When the present invention is not applied, when concrete 2 is driven into the trench 1 and a plurality of (M) core members 3 are sequentially built therein, There is a time difference between the time when the core material is penetrated into the concrete and the time when the last M-th core material is penetrated, and the hardening of the concrete progresses during this time.
For this reason, when the mixing composition of the concrete is selected so that the M-th core material can settle by its own weight, the concrete hardness when the first core material is subjected to its own weight settlement is softer than necessary. This means that it is disadvantageous in terms of the quality of the product (for example, continuous underground wall) and waste soil treatment because it uses concrete with less aggregate and much moisture.
[0033]
The final M-th core material is used when solidified concrete is used to eliminate the above disadvantages, improve product quality, reduce waste generation, reduce environmental pollution and reduce construction costs. The concrete must be hardened before it is installed, and the core material cannot be penetrated.
If the construction of the Nth core material stops before the construction of the Mth core material, serious damage will occur.
That is, the N-th core material is constrained by concrete at the lower half, and cannot penetrate or be pulled out. Furthermore, the concrete hardens before the remaining MN core materials are built. What happens if a continuous underground wall that lacks core material is formed? Considering the time, labor, and materials of crushing → removal → reconstruction, the loss is enormous.
The practical value of preventing such a serious situation is enormous. The practical effect of this actual form (FIG. 2) is precious even if at least a sense of security that there is no risk of falling into such a serious situation is obtained. From this point of view, in the core material building method according to the present embodiment, even if the core material building device is not operated, that is, even if the core material 3 is built to a predetermined position only by its own weight subsidence, Built-in equipment should be evaluated as fulfilling its role.
[0034]
FIG. 2 shows a state in which the core 4 is erected vertically with the reader 4 standing vertically. Although not shown in the drawings, the erection posture of the core material is not necessarily vertical, and a predetermined inclination angle may be given in design.
In such a case, if the reader 4 is held at the predetermined inclination angle, the core member 3 is built at a predetermined inclination angle in parallel with the reader.
Considering such inclined building, the present invention not only assists and promotes the self-weight subsidence, but also makes it possible to build a slant that cannot be achieved by the self-weight subsidence, and performs the building work safely and efficiently. That you can. It was possible to achieve a new effect that could not be expected in the past.
[0035]
In the present embodiment, an inclination angle sensor 25 is attached to the reader 4 as shown in FIG. This tilt angle sensor may be a system that reads an angle by visual observation or a system that outputs an electrical signal.
In the case of a tilt angle sensor of a visual reading type, an operator recognizes the tilt angle of the reader 4 by the tilt angle sensor and adjusts the tilt angle to a predetermined angle (for example, 0 degrees, for example, 15 degrees). The built-up inclination angle of the core material 3 can be adjusted to a predetermined angle.
In the case of an electrical output type tilt angle sensor, the output signal is input to an automatic control device (not shown), and the automatic control device causes the undulation cylinder of a construction vehicle (for example, excavator 5 in FIG. 3) as a base machine. The operation valve 5a is controlled to make the reader 4 have a predetermined inclination angle.
By controlling the inclination angle of the reader 4 as described above, a core material erection operation with a predetermined inclination angle can be performed.
[0036]
  FIG. 3 shows an embodiment in which the core material is built in the method different from that in FIG. 2 using the core material building device according to the present invention depicted in FIG. It is the figure which added the arrow showing the action | operation of this core material erection apparatus to the front view with the core material erection apparatus which supports this.
FIG. 3 also has a significance as a reference diagram for understanding the necessity of the present invention and the practical effects of the present invention.
  The core material 3 suspended by the crane 9 is suspended into the concrete 2 in the trench 1 as shown in the drawing, and is built under its own weight. Meanwhile, the core building device is waiting in the vicinity of the trench 1.
  If the core material 3 is built to a predetermined depth under its own weight, the task of the core material building device that has been waiting is completed.
  If for some reason it is difficult to sink the weight of the core material 3, the excavator 5 moves forward as indicated by the arrow f and approaches the trench 1, and grips the core material 3 by the chuck mechanism 6 (arrow g).
  When the core material 3 is gripped (see also FIG. 1), the hydraulic cylinder 8 is extended to press the core material 3 into the concrete.
[0037]
As an application example of the core material building method shown in FIG. 3, the core material building device is constructed in the sense of an ambulance in the event of a subsidence. There is also a process of waiting.
When such a construction method is applied to large-scale construction, cranes 9 are arranged at several locations, and the construction of the core material is carried out at each location, and the construction of the core material at these multiple locations is made into one core material construction. Can be supported.
[0038]
The operation described above with reference to FIGS. 2 and 3 is the operation of press-fitting the core material 3 into the concrete 2. However, when the press-fitting of the core material 3 is stopped halfway for some reason, the apparatus of the present invention is used. It is also possible to pull out the core material 3 from the concrete.
If the concrete hardens after the core material is pulled out, the subsequent procedure is troublesome, but still "the state in which the lower half of the core material 3 is solidified into concrete and the upper half protrudes into the air" Can be prevented, and the extracted core material can be reused.
When the core material 3 is pulled upward, the force of the hydraulic cylinder 8 can be effectively utilized by supporting the reaction force by the outrigger 27 shown in FIG.
[0039]
  When the shovel car 5 is advanced as in the embodiment shown in FIG. 3 and the core material 3 is gripped by the chuck 6 as indicated by the arrow g, the chuck 6 grips the core material from the side. The structure must be able to.
  FIG. 4 shows one embodiment of a chuck mechanism configured to be able to grip the core material from the side and release the grip, and the chuck mechanism guided by the reader is fitted to grip the core material. FIG. 6 is a diagram in which a chuck claw is added with a virtual line to a horizontal sectional view schematically drawn with a solid line.FIG. 4 shows the core part of the present invention.
  In the chuck mechanism 10, a support bracket 10b is integrally connected to a main body 10a having a U-shaped cross section that is fitted to the core member 3, and rollers 7 and 7 attached to the bracket 10b are provided as follows. Guided by the guide rail 4 b of the reader 4.
  A guide roller 10c and a guide roller 10d are provided on the inner side surface of the U-shaped main body 10a so that the core member 3 can be displaced relatively smoothly in the direction perpendicular to the paper surface. .
  The above relative displacement is effective when the U-shaped main body 10a is fitted to the core material 3 that has not yet completely stopped when the weight of the core material 3 is reduced.
  When the U-shaped main body 10a is externally fitted to the core member 3 as shown in the figure, and the web of the core member 3 is clamped by a pair of chuck claws 10e as depicted in phantom lines, the gripping operation is completed. .
  As shown in phantom lines with reference numerals 10f and 10g in FIG. 4, a chuck body having a U-shaped cross section is extended in the direction of the opening so that it can be sandwiched by covering the entire width dimension W of the core material 3. In addition to the construction, if the latch 31 is screwed by the hinge pin 32 so as to be rotatable as indicated by the reciprocating arrows i and j, the core material 3 can be gripped with a strong force.
[0040]
As described above, the core material 3 can be continuously pushed down into the concrete in the trench 1 in the correct vertical position and in the correct position by the hydraulic cylinder. When the descent driving of the core material 3 is stopped or decelerated remarkably, an oil hammer wave is generated as described below, and this oil hammer wave is introduced into the hydraulic chamber of the hydraulic cylinder, The construction of the core material 3 is completed by momentarily generating a strong hydraulic extension force, overcoming the resistance of the concrete, driving the core material 3 downward and pushing it into the concrete.
[0041]
FIG. 5 shows an example of a known technique for instantaneously increasing the extension force of the press-fitting cylinder using oil hammer waves and thereby driving the pile into the ground. It is the figure which added the hydraulic circuit for pile press-fit, the hydraulic circuit for oil hammer generation, and the control system for oil hammer generation.
The hydraulic pump 18 that is rotationally driven by the motor M sucks the hydraulic oil in the tank T and pumps it. The pressurized hydraulic oil is regulated to a rated pressure by a relief valve type pressure regulating valve 19 and supplied to the press-fitting cylinder 11 through an operation valve 21.
A chuck 5 ′ is attached to the lower end portion of the piston rod of the press-fitting cylinder and holds the pile 16.
When the press-fitting cylinder 11 is extended by operating the operation valve 21, the pile 16 is press-fitted into the ground 17, and when the press-fitting cylinder 11 is contracted, the pile 16 is pulled out from the ground 17.
[0042]
The structure and function described above with reference to FIG. 5 are general known hydraulic circuit components that do not include an oil hammer circuit.
In the example of FIG. 4, when a large load (resistance of the ground 17) is applied to the press-fit cylinder 11 and the press-fit cylinder 11 is prevented from extending, the pressure oil that has passed through the operation valve 21 enters the press-fit cylinder 11. Since it cannot flow, the oil hammer circuit solenoid valve 23 and the oil hammer circuit pressure regulating valve 26 are circulated and returned to the oil tank T. Thereby, the steady flow of the direction of arrow d and arrow e has generate | occur | produced.
The oil hammer circuit solenoid valve 23 is an open / close valve type solenoid valve controlled by the oil hammer circuit controller 24, and is kept in a normal state (when no oil hammer is generated).
[0043]
Even if the oil hammer circuit solenoid valve is opened and the steady flow indicated by the arrows d and e is generated, the oil hammer circuit pressure regulating valve 26 is provided in the flow channel of the steady flow. The hydraulic oil in the high-pressure side pipe is maintained at almost the rated pressure.
In this state, when the oil hammer circuit solenoid valve is suddenly closed, an oil hammer wave is generated on the upstream side and guided as indicated by arrows a and b, and the arrow c enters the cylinder bottom hydraulic chamber of the press-fit cylinder 11. It is applied as follows.
The oil hammer wave is an instantaneous pressure pulse wave and its flow rate is very small, but the peak value of the pressure waveform is significantly higher than the rated pressure of the hydraulic pump 18. Thereby, the extension force of the press-fitting cylinder 11 increases remarkably instantaneously, and the pile 16 is press-fitted into the ground 17.
[0044]
The amount of oil in one oil hammer wave is very small, and the press-fitting cylinder 11 does not produce a stroke sufficient to visibly lower the pile 16, but if the pile 16 descends even with a small dimension, the pile The static friction between the ground 17 and the pile 16 that constrained the 16 is changed to dynamic friction, the friction coefficient is reduced, and the pile 16 becomes easy to move.
And when the pile 16 becomes easy to move as described above, even if the pulse of the oil hammer wave guided to the cylinder bottom chamber of the press-fitting cylinder 11 disappears, “the oil is discharged from the hydraulic pump 18 and regulated by the pressure regulating valve 19. In addition, since the pressure of the hydraulic oil at the rated pressure is constantly applied to the cylinder bottom chamber of the press-fitting cylinder 11, the pile 16 that has become easy to move due to the reduction of the friction coefficient uses the oil hammer wave as a priming water, Continue sinking into the ground 17. This continuation is difficult to perpetuate, but serves to amplify the subsidence of micro dimensions caused by oil hammer waves.
Still, the extension dimension of the press-fitting cylinder 11 triggered by one oil hammer wave is a small amount of millimeters to centimeters, but the oil hammer circuit solenoid valve 23 is repeatedly opened and closed by the action of the oil hammer circuit controller 24. Then, when the oil hammer is generated in a short cycle of a second unit or less, the press-fitting cylinder 11 extends at a speed that is visible.
[0045]
(See FIG. 5) The hydraulic pressure source of this embodiment is supplied from the shovel car 5 shown in FIG. Construction vehicles generally have a hydraulic cylinder and a hydraulic motor for driving a work machine, and are provided with means for supplying pressure oil to the construction vehicle.
I. To use the self-propelled function,
B. It is also convenient for supporting the reaction force of core material press-fitting,
C. It is also advantageous that it can be supplied with pressure oil.
The hydraulic pump 18, the pressure regulating valve 19, the operation valve 21, and the hydraulic oil tank T illustrated in FIG. 5 are configured to be used for core material press-in by borrowing the equipment of the shovel car 5 (FIG. 1).
Other components dedicated to oil hammer generation, that is, the oil hammer circuit solenoid valve 23, the oil hammer circuit controller 24, the oil hammer circuit pressure regulating valve 26, and the pilot check valve 22 are provided in the valve stand 28 shown in FIG. It is stored.
The valve stand 28 is attached to the reader 4 via a cushioning material. In this example, a vibration-proof rubber is used as a buffer material. However, when the present invention is carried out, the material and structure of the buffer material are not particularly limited.
The vicinity of the cylinder bottom of the hydraulic cylinder 8 is fixedly installed on the valve stand 28.
Due to such a structure, the reaction force of static pressure input of the hydraulic cylinder 8 is supported by the weight of the shovel car 5 through the valve stand 28, the buffer material (not shown), the leader 4 and the arm 5a in this order. But
The shocking extension force of the hydraulic cylinder 8 due to the occurrence of the oil hammer described above is mainly supported by the inertial force of the valve stand 28 (the rate at which the shock force is transmitted to the reader 4 by the action of the buffer material is small). Therefore, penetration of the core material can be effectively promoted by oil hammer without exerting a harmful impact load on the leader 4 and others.
[0050]
【The invention's effect】
  Claim1According to the inventive device, when the settlement due to the dead weight of the core material suspended and built in the concrete by the crane is stagnant or difficult, the core material is effectively supported to penetrate into the concrete, It can be built up to a predetermined position with an accurate posture.
  As the core material penetrates into the concrete as the building work progresses, the buoyancy received by the core material increases, and in addition, the concrete hardens as time passes. Becomes increasingly difficult.
  In addition, if the composition of the ingredients is changed so as to improve the quality of the concrete, the fluidity of the concrete before hardening decreases, and it becomes more difficult to settle down by its own weight.
  This claim1The fact that the inventive device supports the penetration of the core material means that the work efficiency is improved by facilitating the core material construction work,
  Furthermore, it has the significance of making it possible indirectly to improve the concrete quality by increasing the cement content in the concrete mixing ratio and decreasing the water content.
  In addition, facilitating the press-fitting of the core material into the concrete with low fluidity makes it possible to use concrete with a high proportion of aggregate.
  When excavating trenches, sieving generated soil to separate aggregate, and mixing concrete using the aggregate, the ability to use large amounts of aggregate reduces the amount of earth and sand discarded Let me.
Since the structure of the present invention is characterized by the chuck mechanism and the shape and size of the chuck body having a U-shaped cross section can be fitted on the core material, it is “suspended by a crane and built in concrete. The core material can be gripped from the side of the “core material”.
Conventionally, there is no chuck for gripping the core material for press-fitting, so it cannot be compared, but a known device for gripping a long steel material has a structure in which the steel material is suspended by a crane and inserted into the chuck. Met. Compared to this, the chuck mechanism of this claim can be entered and gripped in the middle of the erection work.
When constructing the core material, the core material construction device according to the present invention is not absolutely necessary, and if it is necessary, it will be supported, and if it is not necessary, it will be entrusted to the self-weight subsidence of the core material. The construction of this claim must be such that the core material during the construction work can be gripped from the side.
Furthermore, the device of the present invention can move relative to the core material in a “state in which the grip is released” by the roller that guides the core material (the vertical movement of the core material is not constrained).
By utilizing this action, when the core material is sinking its own weight, it is left to the sinking of its own weight while guiding with a roller, and when the sinking of its own weight is difficult, the core material is immediately gripped and press-fitted. "Quick work on building core material" is now possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the core material according to the present invention.It is the whole front view on which the state where the device is used is drawn.
[Fig. 2] Built-in core material depicted in Fig. 1 aboveOnlyIt is shown to explain the working condition of the device. The core material suspended by the crane is added to the overall front view of the core material building device.The
3 is depicted in FIG. 2 above.It is a reference figure for showing the work state of a core erection device, and explaining necessity and an effect of the present invention.
[Fig. 4]It is the horizontal sectional view on which the principal part of the core erection device concerning the present invention was drawn.
FIG. 5 shows an example of a known technique for instantaneously increasing the extension force of a press-fitting cylinder using an oil hammer wave and thereby driving a pile into the ground. It is the figure which added the hydraulic circuit for pile press-fit, the hydraulic circuit for oil hammer generation, and the control system for oil hammer generation.
FIG. 6 is a view showing a conventional technique for constructing a continuous underground wall and a problem in the conventional technique. FIG. 6 (A) is a two-sided view illustrating a completed continuous underground wall. B) is a vertical cross-sectional view in a state where the construction of the core material is started, (C) is a vertical cross-sectional view in a state where the core material is being constructed, and (D) It is a vertical sectional view in a state where the core material is biased.
[Explanation of symbols]
1 ... trench
2 ... concrete
3. Core material
4 ... Leader
4a, 4b ... guide rail
5 ... excavator car
5a ... arm
6 ... Chuck mechanism (abbreviation: chuck)
6a ... Chuck claw
6b ... Chuck cylinder
6c ... Chuck arm
7 ... Laura
8 ... Hydraulic cylinder
9 ... Crane
10 ... Chuck mechanism
10a ... U-shaped body in cross section
10b ... Bracket
10c ... Side roller
10d ... Guide roller
10e ... Chuck claw
10f, 10g ... extension
11 ... Press-fit cylinder
16 ... Pile
17 ... Ground
18 ... Hydraulic pump
19 ... Pressure control valve
20 ... Check valve
21 ... Control valve
22 ... Pilot check valve
23. Oil hammer circuit solenoid valve
24. Oil hammer circuit controller
25. Inclination angle sensor
26 ... Oil hammer circuit pressure regulating valve
27 ... Outrigger
28 ... Valve stand
31 ... The premium
32 ... Hinge pin
a, b, c: arrows indicating the course of the oil hammer wave
d, e: arrows representing the circulation path of hydraulic oil
f ... Arrow indicating the forward direction of the excavator
g ... Arrow indicating the direction of gripping the core material
T ... Hydraulic oil tank

Claims (1)

コンクリートの中へ建て込まれる芯材を、把持・開放操作可能に支持するチャック機構と、
上記チャック機構を平行移動させるように案内するリーダと、
上記チャック機構をリーダに沿わしめて往復駆動する油圧シリンダと、
上記油圧シリンダに圧力油を供給する、油圧ポンプおよび制御弁類を備えた油圧回路と、を具備しており、
かつ、前記のリーダは、建設車輌の作業機用アタッチメントとして構成されたアームに対して装着できるようになっていて、該リーダにはアースオーガまたはアースオーガに類似した掘削機器が装着されておらず、
さらに前記のチャック機構が、
芯材に外嵌する形状,寸法の、断面コの字状のチャック本体と、
芯材を、その長手方向の移動可能に案内するローラ部材と、
芯材を、把持・開放可能に挟圧するチャック爪と、
前記コの字状チャック本体を支持して、前記リーダのガイドレールに沿って案内するローラ部材と、を具備していることを特徴とする芯材の建込み装置。
A chuck mechanism that supports the core material built into the concrete so that it can be gripped and released; and
A reader for guiding the chuck mechanism to move in parallel;
A hydraulic cylinder that reciprocates along the reader with the chuck mechanism;
A hydraulic circuit including a hydraulic pump and control valves for supplying pressure oil to the hydraulic cylinder,
The leader can be attached to an arm configured as a construction machine attachment for a construction vehicle, and the leader is not equipped with an earth auger or a drilling device similar to the earth auger. ,
Furthermore, the chuck mechanism is
A chuck body with a U-shaped cross-section with a shape and dimensions that fits around the core;
A roller member for guiding the core material so as to be movable in the longitudinal direction;
A chuck claw that clamps the core material so that it can be gripped and released; and
And a roller member that supports the U-shaped chuck body and guides the guide body along the guide rail of the leader .
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