JP3850138B2 - 鋼管杭の継手接続方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管杭回転圧入装置を使用して、単位長さの鋼管杭どうしをねじ接続により継ぎ足しながら打設する鋼管杭打設工法において、先行打設された鋼管杭に対して継ぎ足し鋼管杭をねじ接続するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管杭回転圧入装置は、自走車体の前部に支持されたリーダーと、このリーダーに昇降可能に支持され且つ圧入用シリンダーユニットにより昇降駆動される鋼管杭回転駆動手段とを備え、前記鋼管杭回転駆動手段には、回転力を鋼管杭に伝達する周方向複数個の開閉自在なチャック片が設けられたたものであり、前記鋼管杭回転駆動手段に挿通され且つ前記チャック片の締結により当該鋼管杭回転駆動手段に固定された鋼管杭を、前記鋼管杭回転駆動手段の回転力と圧入用シリンダーユニットの作動により与えられる圧入力とで地中に回転圧入するものである。
【０００３】
しかして、この鋼管杭回転圧入装置により単位長さの鋼管杭を継ぎ足しながら打設する場合、先行打設鋼管杭に継ぎ足し鋼管杭を同心状に接続一体化する鋼管杭接続作業が必要になる。この鋼管杭の接続方法としては、鋼管杭の端部どうしを溶接により接続する溶接接続方法や、鋼管杭の端部に予め形成されたねじ継ぎ手部どうしを互いに螺嵌させるねじ接続方法などが知られているが、営業路線の軌道内またはその近傍に鋼管杭を打設する場合のように、鋼管杭打設工事が深夜に行われる状況では、夜間の限られた時間内での施工本数と施工精度の向上を図るため、ねじ接続方法を採用するのが望ましい。
【０００４】
しかして、ねじ接続方法を採用する場合、圧入用シリンダーユニットによって決まる鋼管杭回転駆動手段の１回転当たりの降下量が、鋼管杭端部に形成されるねじ継ぎ手部のねじピッチと一致しないし、これを一致させることは現実的に無理であるから、下側の先行打設鋼管杭に対して上側の継ぎ足し鋼管杭をねじ込む手段として、前記鋼管杭回転圧入装置を活用することができない。従って従来は、下側の先行打設鋼管杭に対して上側の継ぎ足し鋼管杭をねじ込む作業を作業者の手作業で行う必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、下側の先行打設鋼管杭に対する上側の継ぎ足し鋼管杭のねじ込みを手作業で行う場合、人力で大重量の鋼管杭を回転させなければならないので、少なくとも２名程度の作業者が必要になるばかりでなく、鋼管杭回転駆動手段の下側の狭い空間内で腰を屈めての力作業になるので、ぎっくり腰になる恐れが大きい。また、鋼管杭回転駆動手段の下側に作業者が入り込んで作業することになるので、誤った合図を鋼管杭回転圧入装置のオペレーターに送った場合、鋼管杭回転駆動手段の降下により人身事故を招く恐れもある。さらに、鋼管杭回転駆動手段の下側にできる限り十分な高さの作業空間を確保しようとする結果、当該鋼管杭回転駆動手段の上側の作業空間が狭くなり、先に説明したような営業路線の軌道内の打設作業の場合、軌道上方の給電用架線の存在により、鋼管杭回転駆動手段の上側での作業に支障を来す恐れもある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような従来の問題点を解消し得る鋼管杭の継手接続方法を提供することを目的とするものであって、その手段を後述する実施形態の参照符号を付して示すと、自走車体１の前部に支持されたリーダー３４と、このリーダー３４に昇降可能に支持され且つ圧入用シリンダーユニット３７により昇降駆動される鋼管杭回転駆動手段３８とを備え、前記鋼管杭回転駆動手段３８には、回転力を鋼管杭Ｗに伝達する周方向複数個の開閉自在なチャック片１０７が設けられた鋼管杭回転圧入装置５を使用して、単位長さの鋼管杭Ｗどうしをねじ接続により継ぎ足しながら打設する鋼管杭打設工法において、前記鋼管杭回転駆動手段３８にセットされる継ぎ足し鋼管杭Ｗの外周面には、開放状態にある前記チャック片１０７間に遊嵌する突出片１１０を付設しておき、前記鋼管杭回転駆動手段３８が鋼管杭Ｗを打設し終わった後、当該鋼管杭回転駆動手段３８内に前記継ぎ足し鋼管杭Ｗを挿通して、当該継ぎ足し鋼管杭Ｗの前記突出片１１０を開放状態にあるチャック片１０７間に遊嵌させ、前記チャック片１０７を開放状態にしたまま鋼管杭回転駆動手段３８と前記圧入用シリンダーユニット３７を作動し、鋼管杭回転駆動手段３８の回転圧入力の内、回転力のみを前記チャック片１０７から突出片を介して継ぎ足し鋼管杭Ｗに伝達し、当該継ぎ足し鋼管杭Ｗの回転により、この継ぎ足し鋼管杭Ｗの下端ねじ継ぎ手部Ｗｃと先行打設鋼管杭Ｗの上端ねじ継ぎ手部Ｗｂとを互いに螺嵌接続させることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明方法の実施において使用する鋼管杭打設装置の好適実施形態を添付図に基づいて説明すると、図１〜図３において、１は左右一対のクローラー２から成る接地用自走手段３を備えた自走車体であって、軌道用自走手段４、鋼管杭回転圧入装置５、左右一対の鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂ、架線保護手段７、及び着脱自在な軌道用台車８（図３）を備えている。
【０００８】
軌道用自走手段４は、自走車体１の後端に取り付けられた従動車輪ユニット９と、自走車体１の前端に取り付けられた駆動車輪ユニット１０とから成るもので、従動車輪ユニット９は、図４及び図５に示すように、自走車体１の後端に取り付けられたガイド部材１１と、当該ガイド部材１１に２本の昇降ガイド支柱１２ａ，１２ｂを介して昇降可能に支持された軸受け部材１３と、当該軸受け部材１３の両端に同心状に軸支された左右一対の従動車輪１４ａ，１４ｂと、前記ガイド部材１１と軸受け部材１３との間に介装された昇降駆動用シリンダーユニット１５とから成るもので、前記シリンダーユニット１５により軸受け部材１３を下降させることにより、図３〜図５に示すように、両車輪１４ａ，１４ｂを軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂに係合させた状態で自走車体１を所定高さまで浮上させることができる。
【０００９】
なお、図３に示すように、従動車輪ユニット９により自走車体１を軌道（２本のレール１６ａ，１６ｂ）から所定高さまで浮上させた状態は、２本の昇降ガイド支柱１２ａ，１２ｂに設けられたピン孔１７とガイド部材１１に設けられたピン孔１８とにわたってロックピン１９を挿通させることによりロックすることができる。また、図１及び図４、図５の仮想線で示すように、シリンダーユニット１５により軸受け部材１３を上昇させて、両車輪１４ａ，１４ｂを軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂから所定高さまで浮上させ、自走車体１の接地用自走手段３を接地させた状態は、２本の昇降ガイド支柱１２ａ，１２ｂに設けられたピン孔２０とガイド部材１１に設けられたピン孔１８とにわたってロックピン１９を挿通させることによりロックすることができる。このロックピン１９も、使用状態においてガイド部材１１にピンやボルトなどでロックできるように構成することができる。
【００１０】
駆動車輪ユニット１０は、図４、図６、及び図７に示すように、自走車体１の前端に取り付けられたブラケット２１に水平支軸２２を介して上下揺動自在に軸支された揺動フレーム２３と、この揺動フレーム２３の遊端に軸支された駆動軸２４の両端に取り付けられた左右一対の駆動車輪２５ａ，２５ｂと、前記揺動フレーム２３上に支持され且つ前記駆動軸２４とチェン伝動手段２６を介して連動連結された駆動用モーター２７と、前記揺動フレーム２３を昇降駆動する左右一対のシリンダーユニット２８とから成るもので、前記シリンダーユニット２８により揺動フレーム２３を下降させることにより、図３、図４、及び図６に示すように、両車輪２５ａ，２５ｂを軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂに係合させた状態で自走車体１を所定高さまで浮上させることができる。逆に、前記シリンダーユニット２８により揺動フレーム２３を上昇させることにより、図１に示すように、両車輪２５ａ，２５ｂを軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂから所定高さまで浮上させ、自走車体１の接地用自走手段３を接地させることができる。このとき、図４に示すようにブラケット２１に設けたピン孔２９に挿通したピン（図示省略）で揺動フレーム２３を支持させて、駆動車輪ユニット１０を上昇待機位置でロックすることもできる。
【００１１】
鋼管杭回転圧入装置５は、定長リンク３０と伸縮駆動可能な伸縮リンク３１、及び定長リンク３０を上下駆動するシリンダーユニット３２から成る支持手段３３を介して自走車体１の前端に支持されたリーダー３４と、このリーダー３４に設けられたガイドレール３５と当該ガイドレール３５に係合する昇降ガイド３６とを介して当該リーダー３４に昇降可能に支持され且つ圧入用シリンダーユニット３７により昇降駆動される鋼管杭回転駆動手段３８とから成り、鋼管杭回転駆動手段３８は、例えば実公平６−２９２２６号公報などにより従来周知のもので、リング状回転駆動部３９と当該回転駆動部３９に吊り下げられたリング状チャック部４０とを備え、リング状回転駆動部３９とリング状チャック部４０とにわたって垂直に挿通された鋼管杭Ｗを、前記リング状チャック部４０で把持した状態で、リング状回転駆動部３９に搭載された左右一対のモーター４１により回転駆動するものである。
【００１２】
さらに詳述すれば、図８及び図９に示すように、前記リング状回転駆動部３９には、その軸心が上下向きとなるようにリング状回転体１００が支承され、このリング状回転体１００の外周部に同心状に連設されたギヤ部１０１に、前記左右一対のモーター４１の出力軸にそれぞれ取り付けられたギヤ１０２が咬合している。一方、前記リング状チャック部４０は、周方向複数個の昇降ガイド１０３と周方向複数個の昇降駆動用シリンダーユニット１０４とを介して前記リング状回転駆動部３９の下側に同心状に吊り下げられ、内側には上広がりテーパー状のガイド面１０５ａを備えたリング状回転体１０５が軸受け１０６を介して同心状に支承され、当該リング状回転体１０５の内側に、前記ガイド面１０５ａと面接触する上広がりテーパー状の被ガイド面１０７ａを備えたチャック片１０７が周方向適当間隔おきに配置され、各チャック片１０７が中間リンク１０８を介して前記リング状回転駆動部３９のリング状回転体１００に吊り下げられている。
【００１３】
上記構成の鋼管杭回転駆動手段３８において、リング状回転駆動部３９とリング状チャック部４０とにわたって垂直に鋼管杭Ｗを挿通配置した状態で、前記昇降駆動用シリンダーユニット１０４によりリング状チャック部４０を引き上げると、リング状回転体１０５のガイド面１０５ａが各チャック片１０７の被ガイド面１０７ａに作用して、当該各チャック片１０７を内側に押圧するので、各チャック片１０７が鋼管杭Ｗの周面を締結し、当該鋼管杭Ｗがリング状回転駆動部３９のリング状回転体１００に固定されることになる。従って、モーター４１によりリング状回転体１００を回転駆動すると、その回転力は各チャック片１０７を介して鋼管杭Ｗに伝達され、鋼管杭Ｗがリング状回転体１００と一体になって回転する。係る状態で圧入用シリンダーユニット３７を作動させ、リーダー３４に対して鋼管杭回転駆動手段３８を強制降下させると、鋼管杭Ｗがその軸心の周りに自転しながら降下することになり、鋼管杭の回転圧入が行われる。鋼管杭回転駆動手段３８を圧入用シリンダーユニット３７により上昇させるときは、昇降駆動用シリンダーユニット１０４によりリング状チャック部４０を下降させて、各チャック片１０７を開放状態にすれば良い。
【００１４】
左右一対の鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂは、図２に示すように、鋼管杭回転圧入装置５の左右両側に配設された左右対称構造のもので、それぞれ駆動機構４２と鋼管杭支持具４３とを備えており、駆動機構４２は、図１及び図３に示すように、鋼管杭回転圧入装置５のリーダー３４に支持された前後一対の昇降ガイドレール４４に昇降可能に支持され且つシリンダーユニット４５により昇降駆動される昇降体４６と、図１０に示すように、この昇降体４６の前端から前方に延出するように垂直支軸４７により軸支され且つシリンダーユニット４８により水平揺動駆動される第一アーム４９と、この第一アーム４９の先端に垂直支軸５０により軸支され且つシリンダーユニット５１により水平揺動駆動される第二アーム５２とから構成されている。
【００１５】
前記鋼管杭支持具４３は、図１０及び図１１に示すように、前記駆動機構４２の第二アーム５２の先端に取り付けられたもので、前記第二アーム５２の先端に水平支軸５３で軸支され且つターンバックル付きリンク５４により所定角度に固定された基板５５と、この基板５５の前側に、当該基板５５の前面との間に適当な隙間を隔てて付設された左右一対の上向きピン５６と、当該上向きピン５６より下側で前記基板５５の裏側に水平支軸５７により自転可能に軸支され且つ周面が基板５５の前面から突出する回転ガイド板５８とから構成されている。一方、この鋼管杭支持具４３で支持される鋼管杭Ｗには、その外側面適当高さ位置に、前記左右一対の上向きピン５６が下から上向きに嵌入可能なように、パイプ材や溝形鋼などから成る一対の被支持具５９が溶接により取り付けられる。
【００１６】
架線保護手段７は、図１、図３、及び図１２に示すように、鋼管杭回転圧入装置５のリーダー３４の上端に左右一対の平行２連リンク６０ａ，６０ｂから成るパンタグラフリンク機構６１により支持したフレーム６２上に、電気絶縁材料（エボナイトなど）から成る架線保護用遮蔽板６３を水平に付設し、前記フレーム６２とリーダー３４の上端との間に介装したシリンダーユニット６４により前記架線保護用遮蔽板６３を、前記鋼管杭回転圧入装置５の鋼管杭回転駆動手段３８の真上に位置する作用位置（図１、及び図１２の仮想線で示す）と当該作用位置から後方下方に離れた待機位置（図３、及び図１２の実線で示す）との間で平行移動させることができる。パンタグラフリンク機構６１として、左右一対の平行２連リンク６０ａ，６０ｂを利用したものを例示したが、これに限定されない。
【００１７】
軌道用台車８は、図３、図４、及び図１３に示すように、軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂに係合する左右一対、前後２組の車輪６５を備えた台車であって、その上面には、前記鋼管杭回転圧入装置５の鋼管杭回転駆動手段３８にセットされた鋼管杭Ｗの下端が嵌合する凹入部６６が設けられ、図３に示すように、前記凹入部６６に下端が嵌合した鋼管杭Ｗを介して前記鋼管杭回転圧入装置５を支持するものであり、前記鋼管杭回転圧入装置５の鋼管杭回転駆動手段３８に鋼管杭Ｗがセットされていないときは、図４に仮想線で示すように、前記鋼管杭回転駆動手段３８のリング状チャック部４０を直接支持することもできる。また、図４に仮想線で示すように、この軌道用台車８は、チェンなどの複数本の吊り具６７により前記鋼管杭回転駆動手段３８のリング状チャック部４０などに吊り下げることができる。
【００１８】
以上のように構成された鋼管杭打設装置を使用する鋼管杭の打設工法を、図１４〜図２１に基づいて説明すると、軌道内またはその近傍の鋼管杭打設工事現場から離れた工事基地内において、図１４に示すように鋼管杭回転圧入装置５に鋼管杭Ｗをセットする。即ち、架線保護手段７の架線保護用遮蔽板６３を、鋼管杭回転駆動手段３８の真上位置から後方下方に離れた待機位置（図３、及び図１２の実線で示す）に移動させるとともに、鋼管杭回転圧入装置５における鋼管杭回転駆動手段３８をリーダー３４に対して適当高さまで上昇させた状態で、クレーン車などを使用して鋼管杭Ｗをリング状回転部３９及びリング状チャック部４０内に吊り込み、リング状チャック部４０により当該鋼管杭Ｗを把持固定し、リング状チャック部４０より下側に突出している鋼管杭Ｗの周面に回転掘削用先端金物Ｗａを取り付ける。なお、この先端金物付き鋼管杭Ｗの上端内側には、図９に示すように雌ねじ継ぎ手部Ｗｂが形成されている。
【００１９】
次に、図１５に示すように、鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂにクレーン車などを利用してそれぞれ別の鋼管杭Ｗをセットする。即ち、各鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂ（図１０参照）の昇降体４６の昇降駆動、第一アーム４９の水平揺動駆動、及び第二アーム５２の水平揺動駆動により、鋼管杭支持具４３を作業に最適な地上高と向きにセットした状態で、予め図１１に示すように被支持具５９が溶接により取り付けられた鋼管杭Ｗをクレーン車で吊り上げて、前記被支持具５９を鋼管杭支持具４３の２本の並列上向きピン５６に外嵌させ、当該鋼管杭Ｗを各鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂの鋼管杭支持具４３に略鉛直姿勢で保持させる。このとき、図１１Ｂに示すように、鋼管杭支持具４３の回転ガイド板５８に鋼管杭Ｗの周面を当接させながら当該鋼管杭Ｗを下降させることにより、前記被支持具５９を鋼管杭支持具４３の２本の並列上向きピン５６に容易に外嵌させることができる。
【００２０】
なお、図９に示すようにこれら各鋼管杭Ｗの上端内側には、雌ねじ継ぎ手部Ｗｂが形成され、そして上端外側には、他の鋼管杭Ｗの前記雌ねじ継ぎ手部Ｗｂに螺嵌結合可能な雄ねじ継ぎ手部Ｗｃが形成されている。さらに、先端金物Ｗａが取り付けられる鋼管杭Ｗ以外の継ぎ足し鋼管杭Ｗには、図８及び図９に示すように鉄板などから成る突出片１１０が溶接などにより取り付けられている。この突出片１１０は、鋼管杭打設１行程終了後にリング状チャック部４０の各チャック片１０７を開放して鋼管杭回転駆動手段３８を地上所定高さに上げた状態において、前記突出片付き継ぎ足し鋼管杭Ｗを、その下端が先行打設鋼管杭Ｗの上端に同心状に突き合う状態に鋼管杭回転駆動手段３８のリング状回転駆動部３９及びリング状チャック部４０内に挿通させたとき（図９では、図を判りやすくするために上下の鋼管杭Ｗ間に隙間を空けている）、開放状態にあるリング状チャック部４０において周方向に隣接する２つのチャック片１０７間に遊嵌し得る位置に突設されている。
【００２１】
次に、図１６に示すように、軌道用台車８を鋼管杭回転圧入装置５の下端にセットする。即ち、鋼管杭回転駆動手段３８にセットされ且つリング状チャック部４０により固定された先端金物付き鋼管杭Ｗを、リーダー３４に対する鋼管杭回転駆動手段３８の上昇または自走車体１に対する鋼管杭回転圧入装置５の上昇若しくはその両方により、地上適当高さまで浮上させ、クレーン車などにより吊り上げた軌道用台車８を前記先端金物付き鋼管杭Ｗの下端真下に配置する。そして鋼管杭回転駆動手段３８を対地下降させて先端金物付き鋼管杭Ｗの下端を軌道用台車８の凹入部６６内に嵌合させ、チェンなどの吊り具６７により当該軌道用台車８と鋼管杭回転駆動手段３８（リング状チャック部４０）とを連結する。
【００２２】
なお、以上の作業は、図１４〜図１６に示すように、軌道用自走手段４の従動車輪ユニット９と駆動車輪ユニット１０とを対地浮上させ、接地用自走手段３を接地させた状態で行うが、作業の安全を図るため、図１にも示すように自走車体１の後端左右両側に設けられている左右一対の接地盤９０をシリンダーユニット９１で下降接地させるとともに、鋼管杭回転圧入装置５のリーダー３４の下端左右両側に設けられている左右一対の接地盤９２をシリンダーユニット９３で下降接地させることができる。
【００２３】
以上の工事基地内準備作業が完了すれば、図１７に示すように、自走車体１に対して鋼管杭回転圧入装置５を上昇させ、当該鋼管杭回転圧入装置５に吊り具６７を介して連結されている軌道用台車８を、当該吊り具６７により地上適当高さまで吊り上げる。この後、自走車体１の左右一対の接地盤９０及び鋼管杭回転圧入装置５の左右一対の接地盤９２をそれぞれ地上適当高さまで上昇させ、自走車体１を接地用自走手段３により自走させる。
【００２４】
自走車体１を踏切などにおいて軌道内に進入させたならば、軌道用自走手段４の従動車輪ユニット９の左右一対の従動車輪１４ａ，１４ｂ及び駆動車輪ユニット１０の左右一対の駆動車輪２５ａ，２５ｂが、それぞれ軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂの真上に位置するように、自走車体１を操向停止させる。この後、従動車輪ユニット９の左右一対の従動車輪１４ａ，１４ｂ及び駆動車輪ユニット１０の左右一対の駆動車輪２５ａ，２５ｂをそれぞれ前記のように自走車体１に対して下降させることにより、これら従動車輪ユニット９及び駆動車輪ユニット１０により自走車体１を軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂ上に支持させる。さらに、鋼管杭回転圧入装置５を自走車体１に対して下降させ、吊り下げている軌道用台車８の車輪６５を軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂに係合させる。このとき、軌道用台車８がレール１６ａ，１６ｂに乗り移った後も自走車体１に対して鋼管杭回転圧入装置５の全体、または鋼管杭回転駆動手段３８のみを下降させ、当該鋼管杭回転駆動手段３８にセットされている先端金物付き鋼管杭Ｗの下端を軌道用台車８の凹入部６６の底面上に当接させ、当該先端金物付き鋼管杭Ｗや鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂに保持されている２本の鋼管杭Ｗを含めて、鋼管杭回転圧入装置５側の全体重量を軌道用台車８に受け持たせることができる。
【００２５】
図１８に示すように、鋼管杭打設装置全体を軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂ上に移載したならば、軌道用自走手段４の駆動車輪ユニット１０における左右一対の駆動車輪２５ａ，２５ｂをモーター２７により回転駆動し、鋼管杭打設装置全体を軌道の２本のレール１６ａ，１６ｂ上で鋼管杭打設工事現場へ向けて自走させることができる。なお、この軌道上での自走作業に際しては、鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂ及びこれらに保持されている左右２本の鋼管杭Ｗが軌道内の車両走行領域の外側に張り出さないように、鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂの第一アーム４９及び第二アーム５２を内側へ適当角度揺動させておく。図１８〜図２１中の９４は、軌道上方に張設されている給電用架線である。
【００２６】
鋼管杭打設装置（自走車体１）が鋼管杭打設工事現場に到着したならば、図１９に示すように、鋼管杭回転圧入装置５を自走車体１に対して上昇させて、先端金物付き鋼管杭Ｗを軌道用台車８から浮上させることにより、軌道用台車８を鋼管杭回転圧入装置５から離脱除去する。そして、軌道用自走手段４の従動車輪ユニット９と駆動車輪ユニット１０とを対地浮上させて接地用自走手段３を接地させるとともに、鋼管杭回転圧入装置５を自走車体１に対して下降させた後、さらに、自走車体１側の左右一対の接地盤９０と鋼管杭回転圧入装置５側の左右一対の接地盤９２とをそれぞれ下降させ、これら接地盤９０，９２により鋼管杭打設装置全体を支持させるように自走車体１の接地用自走手段３を対地浮上させる。
【００２７】
上記の準備作業が完了すれば、鋼管杭回転圧入装置５により先端金物付き鋼管杭Ｗを打設する。即ち、図８及び図９に基づいて説明したように、鋼管杭回転駆動手段３８のリング状チャック部４０で先端金物付き鋼管杭Ｗを把持した状態で当該リング状チャック部４０を回転駆動させながら鋼管杭回転駆動手段３８を圧入用シリンダーユニット３７によりリーダー３４に対して強制下降させる鋼管杭回転圧入工程と、リング状チャック部４０を開放させた状態で鋼管杭回転駆動手段３８を圧入用シリンダーユニット３７によりリーダー３４に対して上昇させる鋼管杭回転駆動手段３８の戻し工程とを、繰り返し行うことにより、先端金物Ｗａを備えた鋼管杭Ｗを、図２０に示すように所定深さまで打設する。
【００２８】
先端金物付き鋼管杭Ｗの打設が完了したならば、図２０に示すように、待機位置にあった架線保護手段７の架線保護用遮蔽板６３を作用位置へ移動させて、軌道上方の給電用架線９４の真下位置で鋼管杭回転駆動手段３８の上方に架線保護用遮蔽板６３を配置する（鋼管杭打設工事現場に自走車体１を固定したときに架線保護用遮蔽板６３を作用位置へ移動させておいても良い）とともに、鋼管杭回転駆動手段３８を圧入用シリンダーユニット３７によりリーダー３４に対して下降限位置まで下降させた状態で、鋼管杭保持手段６Ａ（または６Ｂ）に保持させている鋼管杭Ｗを鋼管杭回転駆動手段３８にセットする。即ち、鋼管杭保持手段６Ａの昇降体４６の昇降駆動と第一アーム４９及び第二アーム５２の揺動駆動とにより、当該鋼管杭保持手段６Ａの鋼管杭支持具４３で支持している鉛直姿勢の鋼管杭Ｗを鋼管杭回転駆動手段３８のリング状回転駆動部３９の真上に配置した後、昇降体４６の下降により当該鋼管杭Ｗをリング状回転駆動部３９からリング状チャック部４０内へ挿入する。
【００２９】
次に、図２１に示すように、鋼管杭回転駆動手段３８を圧入用シリンダーユニット３７により地上所定高さまで上昇させ、リング状チャック部４０の下側に適当な鋼管杭接続工程監視用空間を確保した状態で、所定深さまで打設されて固定状態の先端金物付き鋼管杭Ｗの上端と、その上に前記のようにセットされた継ぎ足し鋼管杭Ｗの下端とのねじ接続を行う。即ち、図８及び図９に示すように、鋼管杭回転駆動手段３８内に挿通された継ぎ足し鋼管杭Ｗの下端は、その面取りガイド部において、先行打設されて固定状態の鋼管杭Ｗの上端に同心状に嵌合した状態にあり（図９では、図を判りやすくするために上下の鋼管杭Ｗ間に隙間を空けている）、当該継ぎ足し鋼管杭Ｗの外周面に予め取り付けられている突出片１１０は、開放状態にある各チャック片１０７の内、周方向に隣接する２つのチャック片１０７間の上端付近に遊嵌している。
【００３０】
係る状態において、リング状チャック部４０の各チャック片１０７を開放したまま、モーター４１でリング状回転駆動部３９のリング状回転体１００を回転駆動するとともに圧入用シリンダーユニット３７により鋼管杭回転駆動手段３８を強制降下させる。この結果、リング状回転体１００と一体に回転しながら降下する各チャック片１０７が開放状態であるから、当該チャック片１０７の回転力のみが突出片１１０を介して継ぎ足し鋼管杭Ｗに伝達され、圧入用シリンダーユニット３７から与えられる下降力は当該継ぎ足し鋼管杭Ｗには伝達されない。このときの継ぎ足し鋼管杭Ｗの回転方向が、固定状態にある先行打設鋼管杭Ｗの上端雌ねじ継ぎ手部Ｗｂに対して下端雄ねじ継ぎ手部Ｗｃが螺入するねじ込み方向であれば、継ぎ足し鋼管杭Ｗの回転により、その下端雄ねじ継ぎ手部Ｗｃは固定状態にある先行打設鋼管杭Ｗの上端雌ねじ継ぎ手部Ｗｂに自動的に螺合することになる。
【００３１】
なお、継ぎ足し鋼管杭Ｗの下端雄ねじ継ぎ手部Ｗｃが固定状態にある先行打設鋼管杭Ｗの上端雌ねじ継ぎ手部Ｗｂに螺合することにより、当該継ぎ足し鋼管杭Ｗは、その螺合深さだけ鋼管杭回転駆動手段３８に対して下降することになり、突出片１１０はリング状チャック部４０のチャック片１０７間で下降することになるが、この鋼管杭回転駆動手段３８そのものも圧入用シリンダーユニット３７によりリーダー３４に対して下降駆動されているので、両者の下降量の差分だけ両者の上下方向の相対位置関係が変わるだけである。この両者の下降量の差によって、上下両鋼管杭どうしのねじ接続が完了する前に突出片１１０がチャック片１０７間より上下方向に外れてしまうことがないよう、突出片１１０の鋼管杭軸心方向の長さと突設位置（ねじ接続工程開始時の鋼管杭回転駆動手段３８の位置）が決められる。
【００３２】
上記のようにして、先行打設鋼管杭Ｗに対し継ぎ足し鋼管杭Ｗのねじ接続が完了すれば、先端金物付き鋼管杭Ｗにおいて説明した鋼管杭回転圧入作業を実施して、先端金物付き鋼管杭Ｗとこれに継ぎ足された鋼管杭Ｗとを所定深さまで打設する。この作業が完了すれば、鋼管杭保持手段６Ｂ（または６Ａ）で保持されている鋼管杭Ｗを前記の要領で鋼管杭回転駆動手段３８にセットし、上下の鋼管杭Ｗどうしを前記のようにねじ接続した後、再び鋼管杭回転圧入作業を実施して、継ぎ足しにより全長が延長された鋼管杭を所定深さまで打設する。
【００３３】
空き状態の鋼管杭保持手段６Ａ，６Ｂには、図２１に示すように適当な鋼管杭把持手段を備えたクレーン車などにより、新たに鋼管杭Ｗを補給しておくことができる。鋼管杭継ぎ足し打設作業が終了すれば、再び軌道用自走手段４により自走車体１を軌道のレール１６ａ，１６ｂ上に支持させるとともに、当該軌道のレール１６ａ，１６ｂ上に載置した軌道用台車８の上に鋼管杭回転クレーン手段３８のリング状チャック部４０を移載した状態で、前記軌道用自走手段４を利用して鋼管杭打設装置を鋼管杭打設工事現場から退出させれば良い。
【００３４】
なお、鋼管杭Ｗの周面に付設された被支持具５９や突出片１１０は、当該鋼管杭Ｗの回転圧入抵抗を増大させることになるので、これらが地中に進入する前の適当時期にハンマーなどで打ち叩いて取り外しておくのが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明の鋼管杭の継手接続方法によれば、上下両端にねじ継ぎ手部を備え且つ外周面の所定位置に突出片が取り付けられた継ぎ足し鋼管杭を、地上所定高さまで上昇させた鋼管杭回転駆動手段内にセットしたならば、固定状態にある先行打設鋼管杭の上端と当該継ぎ足し鋼管杭の下端とが同心状に突き合っている状態で、チャック片を開放したまま鋼管杭回転圧入工程を実行するだけで、その回転力のみを開放状態のチャック片から前記突出片を介して継ぎ足し鋼管杭に伝達し、当該継ぎ足し鋼管杭をねじ込み方向に回転駆動して、先行打設鋼管杭の上端ねじ継ぎ手部に対し継ぎ足し鋼管杭の下端ねじ継ぎ手部を自動的に螺入させて、両鋼管杭どうしのねじ接続を行わせることができる。
【００３６】
従って、ねじ接続作業時には、ねじ接続開始時の上下両鋼管杭の突き合い状況を横側方から監視するだけで良く、ねじ接続のための鋼管杭の回転操作は鋼管杭回転圧入装置の機能を利用して動力で行わせることができるので、鋼管杭を人力で回転駆動するための作業者は不要であり、人件費の大幅な削減を図ることができるとともに、作業環境も改善され、人身事故の恐れも極減する。さらに、鋼管杭回転駆動手段の下側には、上下両鋼管杭の突き合い状況を横側方から監視し得るだけの空間が確保できれば良いので、鋼管杭回転駆動手段の上側の作業空間を広くとって、当該鋼管杭回転駆動手段の上側の作業環境も改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 使用状態での鋼管杭打設装置の全体を示す側面図である。
【図２】 鋼管杭打設装置の全体を示す平面図である。
【図３】 軌道上走行状態での鋼管杭打設装置の全体を示す側面図である。
【図４】 軌道上走行時に使用する軌道用自走手段と軌道用台車とを示す側面図である。
【図５】 軌道用自走手段の従動車輪ユニットを示す背面図である。
【図６】 軌道用自走手段の駆動車輪ユニットを示す正面図である。
【図７】 同駆動車輪ユニットを示す平面図である。
【図８】 鋼管杭回転駆動手段のリング状チャック部を示す横断平面図である。
【図９】 ねじ接続作業前の鋼管杭回転駆動手段と鋼管杭とを示す縦断側面図である。
【図１０】 片側の鋼管杭保持手段を示す平面図である。
【図１１】 Ａ図は同鋼管杭保持手段の鋼管杭支持具と鋼管杭に取り付けられた被支持具とを示す平面図であり、Ｂ図は同鋼管杭支持具を鋼管杭側の被支持具に係合させる直前の状態を示す側面図である。
【図１２】 架線保護手段を示す側面図である。
【図１３】 軌道用台車の平面図である。
【図１４】 先端金物付き鋼管杭をセットする状態を示す側面図である。
【図１５】 鋼管杭保持手段に継ぎ足し使用する鋼管杭をセットする状態を示す側面図である。
【図１６】 軌道用台車をセットする状態を示す側面図である。
【図１７】 接地用自走手段による走行状態を示す側面図である。
【図１８】 軌道用自走手段による走行状態を示す側面図である。
【図１９】 打設工事現場での準備作業状態を示す側面図である。
【図２０】 先端金物付き鋼管杭の打設終了状態を示す側面図である。
【図２１】 鋼管杭の継ぎ足し作業状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 自走車体
３ 接地用自走手段
４ 軌道用自走手段
５ 鋼管杭回転圧入装置
６Ａ 鋼管杭保持手段
６Ｂ 鋼管杭保持手段
７ 架線保護手段
８ 軌道用台車
９ 従動車輪ユニット
１０ 駆動車輪ユニット
１６ａ 軌道のレール
１６ｂ 軌道のレール
２５ａ 駆動車輪
２５ｂ 駆動車輪
２７ 駆動車輪駆動用モーター
２８ 駆動車輪昇降用シリンダーユニット
３３ 鋼管杭回転圧入装置の支持手段
３４ リーダー
３７ 鋼管杭回転駆動手段の圧入用シリンダーユニット
３８ 鋼管杭回転駆動手段
４２ 鋼管杭支持具の駆動機構
４３ 鋼管杭支持具
４６ 昇降体
４８ 第一アーム駆動用シリンダーユニット
４９ 第一アーム
５１ 第二アーム駆動用シリンダーユニット
５２ 第二アーム
５６ 上向きピン
５９ 被支持具
９０ 昇降可能な接地盤
９２ 昇降可能な接地盤
１０４ チャック開閉駆動用シリンダーユニット
１０７ チャック片
１１０ 継ぎ足し鋼管杭に突設された突出片
Ｗ 鋼管杭
Ｗｂ 鋼管杭上端の雌ねじ継ぎ手部
Ｗｃ 鋼管杭下端の雄ねじ継ぎ手部

Claims (1)

1. 自走車体の前部に支持されたリーダーと、このリーダーに昇降可能に支持され且つ圧入用シリンダーユニットにより昇降駆動される鋼管杭回転駆動手段とを備え、前記鋼管杭回転駆動手段には、回転力を鋼管杭に伝達する周方向複数個の開閉自在なチャック片が設けられた鋼管杭回転圧入装置を使用して、単位長さの鋼管杭どうしをねじ接続により継ぎ足しながら打設する鋼管杭打設工法において、
   前記鋼管杭回転駆動手段にセットされる継ぎ足し鋼管杭の外周面には、開放状態にある前記チャック片間に遊嵌する突出片を付設しておき、
   前記鋼管杭回転駆動手段が鋼管杭を打設し終わった後、当該鋼管杭回転駆動手段内に前記継ぎ足し鋼管杭を挿通して、当該継ぎ足し鋼管杭の前記突出片を開放状態にあるチャック片間に遊嵌させ、
   前記チャック片を開放状態にしたまま鋼管杭回転駆動手段と前記圧入用シリンダーユニットを作動し、鋼管杭回転駆動手段の回転圧入力の内、回転力のみを前記チャック片から突出片を介して継ぎ足し鋼管杭に伝達し、
   当該継ぎ足し鋼管杭の回転により、この継ぎ足し鋼管杭の下端ねじ継ぎ手部と先行打設鋼管杭の上端ねじ継ぎ手部とを互いに螺嵌接続させることを特徴とする
   鋼管杭の継手接続方法。

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