JP3886013B2 - 鋼矢板打込み工法、及びオーガ削孔杭打機 - Google Patents

Description

本発明は、軟岩や硬く締まった地層等、鋼矢板を普通程度の振動では打込み困難な地層に、鋼矢板を平滑、且つ均斉に打込む方法、及び施工機械に関するものであり、振動オーガによって連続ラップ削孔を形成し、該ラップ削孔内に鋼矢板を振動打込みするものであって、土木基礎工事の技術分野に属するものである。

軟岩等の地層への鋼矢板の連続打込みのためには、予め鋼矢板打込み用の削孔を形成しておく必要があり、連続ラップ削孔、即ち、オーガスクリューで削孔した縦穴に、次の削孔縦穴を側面が一部重複（オーバーラップ）形態に形成し、それぞれの削孔穴が一部重複しながら連続した形態に削孔する必要があるが、リーダーレスオーガ削孔機での削孔にあっては、既削孔穴に次の削孔穴が重複するように削孔作業を遂行しても、オーガスクリューは上端のみでの保持であるため、作業中のオーガスクリューは、進行するにしたがって抵抗の少ない既削孔穴の方へずれ込んで行き、所期のラップ削孔は不可能であった。

従って、１本のアースオーガスクリューを用いて連続ラップ削孔を実施するには、オーガスクリューの地中への進行を既削孔穴側へずれ込まないように案内するリーダーを備えた大型機械、即ち三点式オーガ機と呼ばれるリーダー式オーガ機、を用いている。
しかし、リーダー式オーガ機にあっても、リーダーを地上に立設し、オーガスクリュー上端部のオーガガイドをリーダーで案内摺動し、リーダー下端に配置したスクリューガイドでオーガスクリューを案内するため、即ち、リーダー上のオーガスクリューの降下と共に降下するオーガガイドと、リーダー下端のスクリューガイドとの２点でオーガスクリューを案内するため、地中に進行するスクリューヘッドは、削孔抵抗の少ない既削孔穴側へのずれ込みを生ずる傾向がある。
そして、スクリューヘッドの横方向（既削孔方向）へのずれ込みの傾向は、スクリューヘッドが進行する程、即ち、スクリューガイドからの距離が大になる程大きくなり、また、オーガガイドとスクリューガイドとの距離が小さくなる程ずれ込み易く、硬い地層程ずれ込み易い。

本出願人は、リーダーレスオーガ機による連続ラップ削孔方法として、図８に示す従来例１を提案した。
従来例１は、特許文献１に示すものであり、固定杭を備えた枠形態のガイド定規の１半には、筒状のオーガスクリューガイドの複数を、間隔削孔ａ１〜ａ４用に配置し、他半には筒状のケーシングガイドの複数を、ケーシング打込み用に配置し、該定規を配置固定して複数本の間隔削孔ａ１〜ａ４を削孔した後、定規を反転してケーシングガイドが間隔削孔ａ１〜ａ４の中間に位置する形態に再配置し、次いで、オーガスクリューガイド用に削孔ケーシングを削孔打込みし、次いで打込み済の削孔ケーシング内をオーガスクリューでラップ削孔するものである。
そして、鋼矢板打込み作業は、オーガ作業機を杭打機（バイブロ）に取換えて実施するものである。

また、図９は特許文献２として挙げたものであり、オーガスクリュー削孔に於いて、鋼矢板打込み用の削孔穴を連続形成するものであり、図９（Ａ）に示す如く、オーガ先端部に配置したガイド装置を、打込み済鋼矢板の端部に当接案内し、オーガ基端部でのリーダーによる案内と併せて、図９（Ｂ）の如く、各削孔を均斉な隣接形態で連続形成し、別体の杭打機で鋼矢板を連続打設するものである。

また、図１０は特許文献３として挙げたものであり、ラップ削孔は出来ないが、削孔と、鋼矢板打込みとを同時に実施するものである。
即ち、アースオーガ駆動装置に、スプリング緩衝機構を介して振動が伝播しないように配置した起振機と、圧入用油圧シリンダーとによって鋼矢板を打込むものであり、アースオーガの無振動の削孔作業と、起振機と、鋼矢板圧入用油圧シリンダーとによる鋼矢板の振動打込みを同時に施工するものである。

特許第３２３３６１３号（特開２０００−３１９８８９号）公報 特開２００１−５５８８２号公報 特公昭５３−１６６０２号公報

図８に示す従来例１（特許文献１）にあっては、連続ラップ削孔は、間隔削孔ａ１〜ａ４間に、削孔打込みした削孔ケーシング内でのオーガスクリューによる削孔となるため、オーガスクリューは、地中内でも、全長に亘る完全案内となり、所定どおりの連続ラップ削孔が得られ、従来のリーダー式オーガ機や、リーダーレスオーガ機での連続ラップ削孔よりも、遥かに高品質の連続ラップ削孔が得られるが、定規の間隔削孔用の配置、定規の削孔ケーシング案内用の反転再配置、削孔ケーシングの打込み、及び打込みケーシング内へのオーガスクリューによる連続ラップ削孔等、定規の位置決めを含め、工数が多く、且つ煩雑であって作業性に問題がある。
しかも、鋼矢板打込み作業は、オーガ機をバイブロ（起振機）に取換えるか、別体の杭打機による実施となる。

また、図９に示す従来例２（特許文献２）にあっては、鋼矢板打込み用の削孔が隣接形成出来るが、各削孔がラップ削孔でないため、鋼矢板の打込みに強大なエネルギーを必要とする。
即ち、削孔後に鋼矢板を打込むような硬い地層にあっては、各削孔が均斉な連続削孔であっても、各削孔相互がかなりの削孔ラップを有し、各鋼矢板セクション部の打込み位置周辺領域がラップ（重複）削孔で軟質土化されていない限り、鋼矢板のスムーズな連続打設は困難である。
しかも、鋼矢板打込み作業は、別体の杭打機か、オーガ機をバイブロに取換えての実施となる。

また、図１０に示す従来例３（特許文献３）にあっては、１台の作業機によって、削孔と、鋼矢板打込みが同時に出来るが、鋼矢板は削孔の側面に沿った打込みとなるため、鋼矢板の大部分が、削孔近傍ではあるが、削孔穴外での打込みとなり、強大な打込みエネルギーを要し、大型機械でのみ可能であり、しかも強大な打込み応力を必要とする。

本発明は、軟岩地層への鋼矢板の打込みに関して、同一の出力軸に、回転と振動とを自在に付与出来る新規な振動オーガ機を用いることにより、削孔中のアースオーガスクリューに、必要に応じて振動付与を可能とし、オーガスクリューによる削孔も、振動による鋼矢板打込みも、低動力消費の下に、スムーズに遂行出来る工法であり、従来の問題点を合理的に解決し、小型のリーダーレス機であっても、従来のリーダー式の大型機よりも、高能率、且つ均斉な鋼矢板打込みを可能とする画期的工法を提供するものである。

本願鋼矢板打込み工法の発明は、例えば図４（Ａ）に示す如く、オーガスクリュー２を出力軸１４ｂに接続した振動オーガ機１によって単独削孔Ｃ１を形成し、次いで、図４（Ｂ）の如く、鋼矢板把持用のチャック５を出力軸１４ｂに接続した、振動オーガ機１によって鋼矢板Ｐを削孔Ｃ１内に振動打込みし、次いでセクションガイド４を備えたオーガスクリュー２を出力軸１４ｂに接続した振動オーガ機１により、図５（Ａ）に示す如く、オーガスクリュー２のセクションガイド４を既設鋼矢板ＰのセクションＰＥに係合して、オーガスクリュー２を既設鋼矢板のセクションＰＥでの案内の下に所定深度までラップ削孔Ｃ２を形成し、該オーガスクリュー２の上昇抜去後、チャック５を出力軸１４ｂに接続した振動オーガ機１のチャック５で新設鋼矢板Ｐを把持し、チャック５に、必要に応じて回動を付与して、図５（Ｂ）に示す如く、新設鋼矢板ＰのセクションＰＥを既設鋼矢板ＰのセクションＰＥに係合し、新設鋼矢板Ｐを連続ラップ削孔Ｃ２内に打込むものである。

尚、振動オーガ機は、図１の如く、従来の油圧オーガ１１に振動部１３を直列配置して、出力軸１４ｂに、オーガの回転作用と、杭打ちのための振動作用とが付与出来る作業機である。
また、セクションガイド４は、鋼矢板セクションＰＥに係合して案内摺動出来れば良いものであり、鋼矢板のセクションＰＥの断面形状に適合係止出来る断面形状であれば良い。
また、１台の振動オーガ機１が、オーガスクリュー２を接続して削孔機としたり、鋼矢板把持用チャック５を接続して振動杭打機と出来るものであるため、振動オーガ機１の出力軸１４ｂは、オーガスクリュー２、及びチャック５と、ピン取付け等の着脱機構で着脱自在に接続可能とすれば良い。

従って、本発明によれば、図６に示す如く、オーガスクリュー２がセクションガイド４によって鋼矢板セクションＰＥで案内されるため、ラップ削孔Ｃ２は、小型のリーダーレスオーガ機によっても、設定値どおりのラップ量Ｗｗを有する、上端から下端まで均斉な削孔ラップＣｗを備えた連続ラップ形態の削孔Ｃ２が形成出来、使用鋼矢板の連続打込み断面形態を基に、適正な削孔ラップＣｗを設定することにより、鋼矢板Ｐの省エネルギー振動打込みが可能となる。

勿論、ラップ削孔中も、慣用のオーガスクリュー削孔同様、スイベル部１４よりスクリュー内部を通ったエアーは、スクリューヘッド先端のエアー、ミルク噴出口ＭＥより噴出し、スクリューヘッド刃先Ｂに固着した土砂を吹き飛ばして団子状の土砂を排除し、削孔作用を助けると共に、セクションガイド４にも排出エアーが回って、セクションガイド４の上下動をスムーズにする。
また、ラップ削孔によって柔らかくなりすぎた土砂も、セメントミルクやベントナイトの噴出、撹拌によって適切な硬さの土砂となり、鋼矢板の根入れ強度が確保出来る。

また、振動オーガ機１は、回転によるオーガ作用と、振動による杭打作用を１台で発揮する作業機であるため、出力軸１４ｂへの、オーガスクリュー２と鋼矢板把持用チャック５との交換取付けにより、オーガ削孔機にも、振動杭打機にもなり、従来のリーダーレス基礎機械での、オーガ作業機と、振動作業機との取換えの如き煩雑、且つ手間のかかる作業が省略出来、機械の稼動率が向上し、作業能率が向上する。
しかも、従来、鋼矢板の振動打込みに際しては、チャック５が新設鋼矢板上端を把持して吊下げた状態で、該鋼矢板セクションＰＥ下端を既設鋼矢板の地面ＧＬから突出したセクションＰＥ上端に係合する際には、位置合せが困難、且つ細心の注意を要する作業であったが、本発明では、振動オーガ機１は、出力軸１４ｂに、回転力も、振動力も付与出来るため、チャック５自体が出力軸１４ｂと共に回転自在であり、チャック５の微調整回動により、既設鋼矢板セクションＰＥ上端への、吊下げ状態の新設鋼矢板セクションＰＥ下端の係合作業が非常に容易となり、鋼矢板打込みの作業能率が格段に向上する。

また、本発明の鋼矢板打込み工法にあっては、オーガスクリュー２に、必要に応じて振動を付与するのが好ましい。
この場合、オーガスクリュー２のスクリューヘッド２１が、転石等でスムーズに削孔進行しない時や、オーガスクリュー２のセクションガイド４や鋼矢板セクションＰＥに土石が詰まって、オーガスクリュー２の削孔進行に大きな抵抗が生じた際には、オーガ削孔を行いながら振動オーガ機１を振動させて、オーガスクリュー２に上下振動を付与すると、スクリューヘッド２１が軟岩を細かく砕いたり、セクションガイド４の土石が剥離して、オーガ削孔が進行可能となる。
従って、小型のリーダーレス基礎機械であっても、振動オーガ機１を用いるため、単独削孔Ｃ１形成時でも、ラップ削孔Ｃ２形成時でも、オーガスクリュー２の削孔進行が非常にスムーズとなり、作業性が格段に向上する。

また、各鋼矢板Ｐは、図６の如く、各対応削孔Ｃ１，Ｃ２に対して、施工進行方向Ｆの後方にずらして各対応削孔Ｃ１，Ｃ２内に打込むのが好ましい。
この場合、地中を降下するのみで、土中進行抵抗を生ずるセクションガイド４は、図６（Ａ），（Ｄ）の如く、既削孔Ｃ１，Ｃ２内で案内されることとなり、オーガスクリューにセクションガイド４を付設したための削孔機能低下は最少限に抑制出来る。
従って、セクションガイド４の最小限の地中抵抗の下に、ラップ削孔Ｃｗのラップ幅（ラップ量）Ｗｗの十分な連続ラップ削孔がスムーズに遂行出来る。

また、本発明の鋼矢板打込み工法にあっては、セクションガイド（４）を、図４（Ａ）に示す如く、オーガスクリュー２の少なくとも先端部に配設するのが好ましい。
オーガスクリュー２の削孔作用時は、削孔抵抗の少ない方、即ち、既削孔側へずれ込む傾向を生ずること、及び、先端部が削孔形態を先導することより、セクションガイド４をオーガスクリュー２の先端部へ配置すれば、均斉な削孔ラップ（ラップ部）Ｃｗ形成がスムーズとなる。
勿論、オーガスクリュー２を継ぎ足して長尺とする場合は、中間適所にもセクションガイド４を配置するのが好ましく、この場合、オーガスクリュー２の継ぎ足しを、図３に示す如き、セクションガイド４を備えたアダプター３で実施するのが好都合である。

また、本発明にあっては、セクションガイド４が、図３（Ｃ）の如く、右用セクションガイド片４ａと、左用セクションガイド片４ｂを備え、図７（Ａ）の如く、右用セクションガイド片４ａの鋼矢板セクションＰＥへの係合時には、オーガ中心点Ｏｃを鋼矢板噛合中心線Ｏ−Ｏから右側へ距離ｄ１をずらし、左用セクションガイド片４ｂの鋼矢板セクションＰＥへの係合時には、オーガ中心点Ｏｃを鋼矢板噛合中心線Ｏ−Ｏから左側へ距離ｄ１をずらしてラップ削孔するのが好ましい。

この場合、「右側」とは施工進行方向Ｆ（図７）に見て右側の意である。
鋼矢板Ｐは、図６に示す如く、断面が平板部ＰＦと、両側の傾斜側板部ＰＳとの台形を呈し、両側板ＰＳの先端を屈曲して係合溝ＰＧを形成したセクションＰＥを備えており、鋼矢板Ｐの連続壁は図７（Ａ）の如く、平板部ＰＦが交互に右側、左側と反対方向に突出した形態にセクションＰＥの係合で接続する。
また、鋼矢板打込み用の削孔Ｃ１，Ｃ２の形成は、孔径を小さくする程、削孔エネルギー上有利である。

そして、セクションガイド４が右側用４ａと左側用４ｂとを備えているため、右側突出鋼矢板Ｐ用削孔時も、左側突出鋼矢板Ｐ用削孔時も、セクションガイド片４ａ，４ｂの右、左の使い分けだけで、右鋼矢板用削孔Ｃ２及び左鋼矢板用削孔Ｃ２がきれいに、且つ、正確なセクションガイド片４ａ，４ｂでの案内制御の下に削孔出来る。
従って、鋼矢板の連続打込みに必要な最小径の連続ラップ削孔Ｃ２が合理的に形成出来る。

また、本発明の鋼矢板打込み工法にあっては、最初の削孔Ｃ１及びコーナー部削孔Ｃ１は、慣用のオーガスクリュー２で、且つ中間削孔Ｃ２より大径に削孔するのが好ましい。
最初に打込む鋼矢板Ｐ、及びコーナー部鋼矢板Ｐは、鋼矢板壁の位置決め機能の要求される基準鋼矢板であり、コーナー部では、各削孔Ｃ１，Ｃ２のラップ形態も直線部でのラップ形態と異なるため、後続のラップ削孔Ｃ２の基準となる最初の削孔Ｃ１、及びコーナー部削孔Ｃ１を独立の大径削孔Ｃ１に形成しておけば、図６の如く、削孔ラップＣｗを形成するための、基準鋼矢板Ｐの施工進行方向Ｆ後方へのずらし打込みが可能となり、各削孔Ｃ１，Ｃ２の連続ラップ形態での形成が可能となり、所定位置での鋼矢板打込みが可能となる。
従って、セクションガイド４を備えたオーガスクリュー２による連続ラップ削孔Ｃ２は、直線部での連続削孔のみとなり、セクションガイド４の鋼矢板Ｐへの嵌合、離脱作業が容易となる。

本願鋼矢板打込み工法の発明の実施に直接使用するオーガ削孔杭打機は、図１に示す如く、オーガ本体１１と、スイベル部１４との間に、振動部１３を介在固定した振動オーガ機１の出力軸１４ｂに、着脱機構部Ｐ１４を介してオーガスクリュー２、及び鋼矢板把持用チャック５を交換取付可能とし、オーガ本体１１の駆動モータＭ１１と、振動部１３の駆動モータＭ１３とは別個独立の駆動系統として、オーガ作業機の機能と、振動杭打機の機能とを兼備した振動オーガ機１を備えたものである。

この場合、振動部１３は、一対の対向偏芯体を回動して上下振動を生起するバイブロで良く、図２（Ｂ）に示す如く、オーガ本体１１の下端の基本軸受１１ｃと、スイベル部１４との間に強力軸受１２を介在し、強力軸受１２の外周に振動部１３を嵌めて、振動部１３をオーガ本体１１及びスイベル部１４と固定すれば良い。
また、駆動系統は、オーガ本体の駆動モータ（油圧モータ）Ｍ１１の油圧回路のポートの他に、別のポートを増設して振動部１３用の作動回路を形成すれば良い。
尚、出力軸１４ｂの着脱機構部Ｐ１４は、オーガスクリュー２の上端部２Ｔ及びチャック５の上端部を着脱自在に確保出来れば良く、典型的には、従来のリーダーレスオーガ機でのオーガスクリュー着脱機構同様のピン取付け機構である。

本発明オーガ削孔杭打機を用いれば、振動オーガ機１が従来のオーガ機とバイブロ（振動機）との機能を有するため、従来のオーガ機とバイブロとの交換取付けの煩雑、且つ手間のかかる作業が不要となり、オーガスクリュー２による削孔作業と、振動機による鋼矢板打込み作業との切換えは、単に、振動オーガ機１の出力軸１４ｂへの、オーガスクリュー２とチャック５との交換取付けのみで可能となり、鋼矢板打込み施工に於ける、削孔作業と、振動打込み作業の切換えが合理化出来、基礎機械の稼動率が向上する。

しかも、オーガスクリュー２による削孔途中でも、削孔回転作業と同時に、上下振動作用も付与出来るため、オーガスクリュー２のスクリューヘッド２１が転石等の障害でスムーズに削孔進行しない時や、オーガスクリュー２のセクションガイド４に土石が詰まってオーガスクリューの削孔進行に大抵抗力が生じた際には、オーガスクリュー２に上下振動を付与すれば、オーガスクリュー２の削孔進行が可能となる。
また、振動オーガ機１の出力軸１４ｂに、鋼矢板把持用チャック５を取付けて振動杭打機として使用する際にも、チャック５が回転自在であるため、チャック５で把持した新設鋼矢板Ｐの、既設鋼矢板ＰへのセクションＰＥ同士の係合作業がチャック５の回動調整によって極めて容易となる。

また、オーガスクリュー本体２０と、スクリューヘッド２１とを、セクションガイド４を備えたアダプター３で連結したオーガスクリュー２を、振動オーガ機１の出力軸１４ｂの着脱機構部Ｐ１４に接続するのが好ましい。
この場合、オーガスクリュー２による削孔作業は、スクリューヘッド２１の接続位置での、セクションガイド４による鋼矢板セクションＰＥへの係合摺動となるため、オーガスクリュー２による所定のラップ量Ｗｗを有するラップ削孔Ｃ２が均斉に形成出来、オーガスクリュー２には、削孔作業と同時に、必要に応じた上下振動を付与することにより、削孔進行もスムーズに達成出来る。
勿論、オーガスクリュー２の継ぎ足しに際しても、セクションガイド４を備えたアダプター３で接続すれば、オーガスクリュー２は、各アダプター３の複数個所での鋼矢板セクションＰＥとの係合摺動となり、深いラップ削孔Ｃ２も均斉、且つスムーズに実施出来る。

また、本願鋼矢板打込み工法発明に、好適に採用出来るオーガ削孔杭打機のアダプター３は、図３に示す如く、下端にジョイントピン孔ｈｊ、及びメスジョイント部Ｊｆを、上端にジョイントピン孔ｈｊ、及びオスジョイント部Ｊｍを備えたロッド３０上に、スリーブ３２を回動自在、且つ、上下動不能に装着し、スリーブ３２上にホルダー３３を固着し、ホルダー３３にセクションガイド片４ａ，４ｂを着脱自在に止着したものが好ましい。

この場合、アダプター３は、単体部材として構成出来るため、図１の如く、従来のアースオーガスクリューの、オーガスクリュー本体２０とスクリューヘッド２１との間に直線接続形態で組込むことが出来、摩損の激しいセクションガイド片４ａ，４ｂを備えたアダプター３のメンテナンスが容易となる。
そして、単体のアダプター３は、オーガスクリュー本体２０の継ぎ足し用にも適用出来、オーガスクリュー２の所望位置へのセクションガイド４の付設に有利である。
また、アダプター３の製作組立も、単体のロッド３０上へのスリーブ３２、ホルダー３３、セクションガイド片４ａ，４ｂの組付けとなって容易であり、オーガ削孔杭打機の保守、管理も容易となる。

また、スリーブ３２は、図３に示す如く、上端と下端にガイド用フランジ３１ｆを備えてロッド３０上に固着した円筒状のスリーブガイド３１上に、回動自在に、且つ、フランジ３１ｆで上下動を規制して装着するのが好ましい。
この場合、ガイド用フランジ３１ｆを上下一体的に備えたスリーブガイド３１上に、２分割したスリーブ３２を、上下フランジ３１ｆ間に被せて溶接してスリーブ３２としても良く、或いは、ロッド３０上に溶接固定したスリーブガイド３１上に筒状スリーブ３２を嵌合し、上下フランジ３１ｆを、スリーブガイド３１の上下端に溶接固定しても良い。
従って、スリーブ３２の摺動回転自在、且つ、上下動不能の構造が容易に製作出来、オーガスクリュー２の削孔回転時にも、鋼矢板ＰのセクションＰＥで平滑に上下動案内されるセクションガイド４の製作が容易である。

また、スリーブガイド３１は、図３に示す如く、円筒形の左右２分割片をロッド３０上に当接固着一体化し、スリーブ３２は円筒形の左右２分割片をスリーブガイド３１上で一体化円筒形態とするのが好ましい。
この場合、スリーブガイド分割片も、スリーブ分割片も鋳造製作で容易に作成出来、スリーブガイド分割片の一体化、及びロッド３０上への固着化も、スリーブ片のスリーブガイド上へのスリーブ形態一体化も溶接作業のみであり、アダプター３の製作が、特有の設備を必要とせず、容易となる。

また、セクションガイド４は、図３に示す如く、右用セクションガイド片４ａと左用セクションガイド片４ｂとを、ホルダー３３の取付片３３Ｐに、両側から着脱自在に止着するのが好ましい。
この場合、ホルダー３３へのセクションガイド片４ａ，４ｂの止着は、平板形態の取付片３３Ｐのボルト孔ｈ４へのボルトネジ締着により、位置合せ、及び着脱作業が容易となり、アダプター３のメンテナンスが容易となる。
しかも、セクションガイド片４ａ，４ｂが鋼矢板セクションＰＥの右、左に専用対応するものであるため、オーガスクリュー２の鋼矢板Ｐによる案内制御が正確となり、ガタの生じないスムーズな連続ラップ削孔が可能となり、連続ラップ削孔Ｃ２が、所定の削孔ラップＣｗを備え、且つ、鋼矢板Ｐの打込みに必要な最小径で実施可能となり、省エネルギー削孔が可能となる。

本願鋼矢板打込み工法の発明は、最初の単独削孔Ｃ１以降のラップ削孔Ｃ２が、オーガスクリュー２のセクションガイド４による既設鋼矢板セクションＰＥとの係合摺動案内下での削孔作業となるため、設定値どおりのラップ量Ｗｗを備えた、上端から下端まで均斉な削孔ラップＣｗを備えた削孔Ｃ２が形成出来る。
従って、使用鋼矢板の連続打込み断面形態を基に、適正な削孔ラップＣｗを設定することにより、最小径での連続ラップ削孔Ｃ２が形成出来、連続ラップ削孔時の削孔径の小径化による削孔エネルギー低減化と、鋼矢板Ｐ全断面の削孔Ｃ２内への打込みによる打込みエネルギー低減化とにより、鋼矢板の連続打込み施工が、省エネルギーの下に、且つ、スムーズに遂行出来る。

また、振動オーガ機１が、回転によるオーガ削孔作用と、振動による鋼矢板打込み作用（バイブロ杭打作用）とを１台で発揮する新規な作業機（バイブローオーガ機）であるため、出力軸１４ｂへの、オーガスクリュー２と、鋼矢板把持用チャック５との簡単な交換取付けによって、従来のオーガ削孔機にも、振動杭打機（振動鋼矢板打込機）にもなり、従来のリーダーレス基礎機械での、オーガ作業機と、振動作業機との取換えの如き、煩雑、且つ手間のかかる作業が省略出来、土木基礎機械、特にリーダーレス基礎機械の稼動率が向上し、施工作業能率が向上する。

また、振動オーガ機１の出力軸１４ｂには、オーガ作動用の回転力も、振動部による上下振動も付与出来るため、オーガスクリュー２での削孔中に、スクリューヘッド２０が転石等で削孔進行の抵抗を受けたり、セクションガイド４の土石詰りで削孔進行の抵抗を受けた際には、オーガスクリュー２に回転削孔作用を付与しながら、上下振動を付与するだけで、オーガスクリュー２の削孔進行阻止抵抗が解除出来、削孔進行が可能となる。
更に、出力軸１４ｂに接続した鋼矢板把持用のチャック５で鋼矢板Ｐを吊下げて、既設（打込み済）鋼矢板ＰのセクションＰＥに吊下げた鋼矢板のセクションＰＥを係合する際にも、チャック５の微調整回転が可能であるため、鋼矢板Ｐの打込み作業時の鋼矢板の位置合せ係合が容易となり、作業性が向上する。

〔振動オーガ機（図２）〕
図２（Ａ）は、振動オーガ機１の全体正面図であり、図２（Ｂ）は分解正面図である。
振動オーガ機１は、図２（Ａ）に示す如く、油圧モータＭ１１の下部に、第１減速機１１ａ、第２減速機１１ｂ、基本軸受１１ｃの直結した減速機付きモータをケース１Ｃで保護したオーガ本体１１と、スイベル部１４との間に、振動部１３を介装固着したものであり、図１（Ａ）の如く、オーガ本体１１上部を取付ピンＰ１で基礎機械（リーダーレスオーガ機）のブラケットに吊下げ、スイベル部１４下端の出力軸１４ｂに、オーガスクリュー２と、鋼矢板把持用チャック５（図４（Ａ））とを着脱機構部Ｐ１４で交換接続可能とする。

振動オーガ機１の構造は、図２（Ｂ）に示す如く、減速機付きモータ（市販品）のオーガ本体１１のスプライン出力軸１１ｄを強力軸受１２の円錐コロベアリング内臓の出力軸受１２ａに嵌合して、オーガ本体１１の取付部Ｂ１１と、強力軸受１２の取付部Ｂ１２とを、ＢボルトとＢナットにより、円周１２ヶ所で固着する。
また、振動部１３は、偏芯体を対向配置して同調ギアを介して回動し、上下振動を発生させるバイブロであり、振動部１３の上部は、強力軸受１２の外周上部角４ヶ所の取付部Ｃ１２と、取付部Ｃ１３とをボルトナット締着する。

また、振動部１３下部は、Ｌ型ブラケットを取付部Ｄ１３の所にボルトナット止着し、Ｌ型ブラケットを強力軸受１２の取付部Ｄ１２（強力軸受の下方４ヶ所）にボルトナット止着する。
また、強力軸受１２の下部の出力軸１２ｂと、スイベル部１４の出力軸受１４ａとをボルトナットＥで連結する。
また、オーガケース１Ｃとオーガ本体１１との取付けは、取付部Ａ１と取付部Ａ１１とをボルトナット締着する。
以上の如く、強力軸受１２と振動部１３との好適な組込みにより、図２（Ａ）に示す振動オーガ機１が得られる。

〔アダプター（図３）〕
アダプター３は、従来慣用のオーガスクリュー本体２０と、スクリューヘッド２１との接続にも、オーガスクリュー本体２０相互の継ぎ足し接続にも、ジョイント部材として使用するものであり、セクションガイド４を備えたものである。
図４（Ａ）は、アダプター３の分解斜視図であり、ロッド３０と、ロッド３０外周面に被覆固着するスリーブガイド３１と、スリーブガイド３１外周面に回動自在に被覆するスリーブ３２と、スリーブ３２に固定するホルダー３３、及びホルダー３３に付設するセクションガイド片４ａ，４ｂとから成るものであり、スリーブガイド３１は、上下で外方へ突出したフランジ３１ｆを備えた円筒を縦に２分割したタイプであって、ロッド３０上に溶接固着して円筒形態とする。

また、スリーブ３２も、円筒の２分割タイプを用いて、スリーブガイド３１外周面に回動自在、且つフランジ３１ｆで上下動不能の円筒に、図３（Ｂ）の如く溶接線Ｌｍで溶接形成する。
また、ホルダー３３は、ボルト孔ｈ３を複数個縦設した取付片３３Ｐと、円弧内面を備えた固定片３３Ｃとを備えたものであって、固定片３３Ｃをスリーブ３２上に溶接等で固着する。
また、右用セクションガイド片４ａ、及び左用セクションガイド片４ｂは、図３（Ｂ）の如く、鋼矢板セクションＰＥに係合する係合溝４Ｇを備え、且つ基部の取付用板状部には複数のボルト孔ｈ４を備えたものであり、縦長２０cm前後とする。
従って、図３（Ｃ）に示す如く、アダプター３単体として準備するため、オーガスクリュー２用部材としての保守管理に好都合である。

〔施工（図４、図５）〕
最初の単独削孔Ｃ１の形成は、図１（Ａ）に示す如く、オーガ本体２０の先端２０Ｅの取付ピン部Ｐ２に、スクリューヘッド２１を着脱自在にピン接続した慣用のオーガスクリュー２の基端２０Ｔを、リーダーレス基礎機械のブラケットに取付けた振動オーガ機１の出力軸１４ｂの着脱機構部Ｐ１４に、着脱自在にピン接続したオーガ削孔機により、図４（Ａ）に示す如く、地面ＧＬより所定深度まで慣用の削孔作業で単独削孔Ｃ１を形成する。
該単独削孔Ｃ１の形成途中で、スクリューヘッド２１が転石等で削孔進行に障害を生じた際には、オーガスクリュー２に押圧削孔回転を付与しながら、同時に振動部１３を駆動して、オーガスクリュー２に上下振動を付加することにより、スクリューヘッド２１の削孔進行を可能とする。

単独削孔Ｃ１を形成してオーガスクリュー２を上昇抜去すれば、図４（Ｂ）に示す如く、振動オーガ機１の出力軸１４ｂに、慣用のオーガスクリュー２と、慣用の鋼矢板把持用チャック５とを、着脱機構部Ｐ１４で交換装着して振動杭打機とする。
そして、振動オーガ機１の振動部１３による上下振動付与と、振動オーガ機１への押圧力付与により、慣用の振動鋼矢板打設を行う。
この場合、図６（Ｂ）に示す如く、削孔Ｃ１内で、且つ、施工方向Ｆの後方側にずらした位置での鋼矢板Ｐの削孔Ｃ１内への位置決めに際し、チャック５にオーガモータＭ１１による必要回転を付与して適正位置を確保する。

単独削孔Ｃ１内への鋼矢板Ｐの打込み完了後、図３（Ｃ）に示すアダプター３下端を、慣用のスクリューヘッド２１の上端に、メスジョイント部Ｊｆを嵌着してジョイントピン孔ｈｊを介して、図１（Ｂ）に示す如く装着し、該アダプター３の上端を、オスジョイント部Ｊｍ、及びジョイントピン孔ｈｊを介して慣用のオーガスクリュー本体２０の下端２０Ｅに接続してセクションガイド４付きオーガスクリュー２を構成し、該オーガスクリュー２を振動オーガ機１の下端の出力軸１４ｂに装着する。

図５（Ａ）に示す如く、セクションガイド付きオーガスクリュー２を装着した削孔機は、セクションガイド４を既設鋼矢板ＰのセクションＰＥに係合した状態で、削孔作業を遂行する。
この場合の鋼矢板Ｐと、セクションガイド４との関係は、図６（Ａ）に示す如く、鋼矢板Ｐが単独削孔Ｃ１の進行方向Ｆ後方にずれた位置であり、セクションガイド４は、既削孔Ｃ１内で案内する。
削孔作業中に、スクリューヘッド２１が転石等の障害で進行出来なくなったり、或いは、セクションガイド４が土石詰りによって大抵抗を生じた際には、オーガスクリュー２の回転押圧削孔と同時に、振動部１３を駆動してオーガスクリュー２に上下振動を付与すれば、オーガスクリュー２のスムーズな削孔進行が可能となる。
勿論、回転削孔中のオーガスクリュー２に、常時、又は間欠的に上下振動を付与すると、削孔作業性が向上する。

図６（Ｂ）に示す如く、単独削孔Ｃ１に対して、所定のラップ量Ｗｗを有する削孔ラップＣｗを伴ったラップ削孔Ｃ２を形成した後、再度、振動オーガ機１の出力軸１４ｂには、鋼矢板把持用チャック５を装着して振動杭打機とし、チャック５で新設鋼矢板を吊上げた状態で、既設鋼矢板ＰのセクションＰＥに新設鋼矢板のセクションＰＥを係合し、図５（Ｂ）の如く、振動部１３の振動作用と、基礎機械の押圧作用とにより鋼矢板Ｐを振動打設する。
地面ＧＬから上端を突出させた既設鋼矢板のセクションＰＥ上端への、吊下げ状態の新設鋼矢板セクションＰＥ下端の係合、位置合せは、チャック５、即ち、出力軸１４ｂ、の回動調整で実施するため、従来の振動杭打機より作業性が格段に向上する。

また、ラップ削孔Ｃ２内への鋼矢板打込みは、図６（Ｃ）に示す如く、既削孔Ｃ１と、新設のラップ削孔Ｃ２とに亘る削孔内への打込みとなり、新設鋼矢板Ｐの位置合せ、即ち、チャック５の位置合せ、が適切であれば、均斉、且つ、スムーズな鋼矢板連続打設となる。
以上のラップ削孔Ｃ２形成と、ラップ削孔Ｃ２内への鋼矢板打設とを反復すれば、鋼矢板の係合連続打込みが出来る。
また、施工現場では、振動オーガ機１にオーガスクリューを接続したラップ削孔機と、振動オーガ機１に鋼矢板把持用チャック５を接続した振動杭打機とを併用施工すれば、振動オーガ出力軸１４ｂへの、オーガスクリュー２とチャック５との交換作業が省略出来、作業能率が良い。

各連続ラップ削孔に際しては、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、各既設鋼矢板Ｐは、各対応削孔Ｃ１，Ｃ２に対して、施工進行方向Ｆの後方にずらして打込み、各削孔中心Ｏｃは、施工進行方向に見て鋼矢板Ｐの平板部ＰＦが右側に突出する右側削孔にあっては、鋼矢板係合中心線Ｏ−Ｏ線より距離ｄ１（三型鋼矢板にあっては４０mm）右方にずらし、左側削孔、即ち、左側セクションガイド片４ｂをセクションＰＥに嵌合案内する左側鋼矢板用削孔、にあっては、削孔中心Ｏｃを係合中心線Ｏ−Ｏより距離ｄ１左方にずらしてφ５００又はφ５５０のオーガスクリューで削孔する。

また、鋼矢板連続壁のコーナー部にあっては、図７（Ｂ）の如く、予め大径の削孔Ｃ１を慣用のアースオーガスクリューで所定位置に削孔しておき、次いで、該コーナー削孔Ｃ１の進行方向後部は、セクションガイド４を用いたラップ削孔Ｃ２をして鋼矢板Ｐを打込み、該打込鋼矢板Ｐにコーナー鋼矢板Ｐを係合打込みし、以降コーナー鋼矢板Ｐに対して順次連続ラップ削孔Ｃ２での鋼矢板Ｐの打設を行う。

コーナー部での鋼矢板Ｐの９０°方向転換しての打込みは、大径の削孔Ｃ１によってスムーズに施工出来る。
また、削孔に際しては、径の増大が２乗倍の抵抗値を生ずるため、小径削孔程有利であるが、打込む鋼矢板Ｐを受入れる削孔サイズとすべきであり、図７に示す如く、三型鋼矢板は左右型合せで幅が３００mmであるため、オーガスクリューの削孔中心Ｏｃを適切に左右に距離ｄ１配向することにより、５００mm径のオーガスクリューで好適に実施出来、硬質地盤に対して有効に施工出来る。
但し、５００mm径の削孔交点５００Ｐが鋼矢板Ｐと当接の危険があれば、φ５５０のオーガスクリューを用いれば良い。

〔その他〕
オーガスクリュー２へのセクションガイド４の付与手段としては、慣用のスクリューヘッド２１の上端のロッドを延出して、図３のロッド３０の機能を付与し、該延出ロッドに、図３に示す如き、スリーブガイド３１、スリーブ３２、ホルダー３３及びセクションガイド片４ａ，４ｂを配置しても良い。
また、図３の実施例では、スリーブ３２をスリーブガイド３１上に回動自在に装着したが、スリーブガイド３１を省略して、円筒スリーブ３２を直接ロッド３０外周に回動自在に嵌合し、スリーブ３２の上部、及び下部の上下動規制用のフランジ３１ｆの作用を奏する鉄環を、ロッド３０に固定しても所期のスリーブ３２が得られる。

本発明に用いる土木基礎機械の説明図であって、（Ａ）は慣用のオーガスクリュー装着状態図であり、（Ｂ）は慣用のスクリューヘッドにアダプターを装着した状態図である。 本発明に用いる振動オーガ説明図であって、（Ａ）は全体正面図、（Ｂ）は組立説明図である。 本発明に用いるアダプター説明図であって、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は組立状態斜視図、（Ｃ）は完成状態斜視図である。 本発明の施工説明図であって、（Ａ）は単独削孔形成状態図、（Ｂ）は単独削孔内への鋼矢板打込み状態図である。 本発明の施工説明図であって、（Ａ）はラップ削孔形成状態図、（Ｂ）はラップ削孔内への鋼矢板打込み状態図である。 本発明の施工説明図であって、（Ａ）は最初の既設鋼矢板へのセクションガイド係合状態を、（Ｂ）は単独削孔Ｃ１とラップ削孔Ｃ２との関係を、（Ｃ）はラップ削孔Ｃ２への鋼矢板打込み状態を、（Ｄ）は打込み鋼矢板へのセクションガイド係合状態を示す図である。 本発明の削孔内への鋼矢板打込み状態図であって、（Ａ）は直線部分を、（Ｂ）はコーナー部分を示す図である。 従来例１の説明図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は削孔上面図である。 従来例２の説明図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は要部平断面図である。 従来例３の説明図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は要部拡大説明図である。

符号の説明

１ 振動オーガ（振動オーガ機）
２ オーガスクリュー
２Ｔ 上端部
３ アダプター
４ セクションガイド
４ａ 右用セクションガイド片
４ｂ 左用セクションガイド片
４Ｇ 係合溝
５ チャック
１１ オーガ本体（油圧オーガ）
１１ａ 第１減速機（減速機）
１１ｂ 第２減速機（減速機）
１１ｃ 基本軸受
１１ｄ スプライン出力軸（出力軸）
１２ 強力軸受（軸受）
１２ａ 出力軸受（軸受）
１２ｂ 出力軸
１３ 振動部（バイブロ）
１４ スイベル部
１４ｂ 出力軸
２０ オーガスクリュー本体
２０Ｅ 先端
２０Ｔ 基端
２１ スクリューヘッド
３０ ロッド
３１ スリーブガイド
３１ｆ フランジ
３２ スリーブ
３３ ホルダー
３３Ｃ 固定片
３３Ｐ 取付片
Ｃ１ 単独削孔（削孔）
Ｃ２ ラップ削孔（削孔）
Ｃｗ 削孔ラップ
ＧＬ 地面
Ｍ１１，Ｍ１３ 駆動モータ（モータ、油圧モータ）
Ａ１，Ａ１１，Ｂ１１，Ｂ１２，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｄ１２，Ｄ１３ 取付部
Ｊｆ メスジョイント部
Ｊｍ オスジョイント部
ｈ３，ｈ４ ボルト孔
ｈｊ ジョイントピン孔
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 取付ピン部（取付ピン）
Ｐ１４ 着脱機構部（取付ピン部、取付ピン）
Ｐ 鋼矢板
ＰＥ セクション
ＰＦ 平板部
ＰＧ 係合溝
ＰＳ 傾斜部

Claims (12)

1. オーガスクリュー（２）を出力軸（１４ｂ）に接続した振動オーガ機（１）によって単独削孔（Ｃ１）を形成し、次いで、鋼矢板把持用のチャック（５）を出力軸（１４ｂ）に接続した振動オーガ機（１）によって鋼矢板（Ｐ）を削孔（Ｃ１）内に振動打込みし、次いでセクションガイド（４）を備えたオーガスクリュー（２）を出力軸（１４ｂ）に接続した振動オーガ機（１）により、オーガスクリュー（２）のセクションガイド（４）を既設鋼矢板（Ｐ）のセクション（ＰＥ）に係合して、オーガスクリュー（２）を既設鋼矢板のセクション（ＰＥ）での案内の下に所定深度までラップ削孔（Ｃ２）を形成し、該オーガスクリュー（２）の上昇抜去後、チャック（５）を出力軸（１４ｂ）に接続した振動オーガ機（１）のチャック（５）で新設鋼矢板（Ｐ）を把持し、チャック（５）に、必要に応じて回動を付与して新設鋼矢板（Ｐ）のセクション（ＰＥ）を既設鋼矢板（Ｐ）のセクション（ＰＥ）に係合し、新設鋼矢板（Ｐ）を連続ラップ削孔（Ｃ２）内に打込む、鋼矢板打込み工法。
2. オーガスクリュー（２）に、必要に応じて振動を付与する、請求項１の鋼矢板打込み工法。
3. 各鋼矢板（Ｐ）は、各対応削孔（Ｃ１，Ｃ２）に対して、施工進行方向（Ｆ）の後方にずらして各対応削孔（Ｃ１，Ｃ２）内に打込む、請求項１又は２の鋼矢板打込み工法。
4. セクションガイド（４）を、オーガスクリュー（２）の少なくとも先端部に配設した、請求項１乃至３のいずれか１項の鋼矢板打込み工法。
5. セクションガイド（４）が右用セクションガイド片（４ａ）と左用セクションガイド片（４ｂ）を備え、右用セクションガイド片（４ａ）の鋼矢板セクション（ＰＥ）への係合時には、オーガ中心点（Ｏｃ）を鋼矢板噛合中心線（Ｏ−Ｏ）から右側へ距離（ｄ１）をずらし、左用セクションガイド片（４ｂ）の鋼矢板セクション（ＰＥ）への係合時には、オーガ中心点（Ｏｃ）を鋼矢板噛合中心線（Ｏ−Ｏ）から左側へ距離（ｄ１）をずらしてラップ削孔（Ｃ２）を形成する、請求項１乃至４のいずれか１項の鋼矢板打込み工法。
6. 最初の削孔（Ｃ１）及びコーナー部削孔（Ｃ１）は、慣用のオーガスクリュー（２）で、且つ中間削孔（Ｃ２）より大径に削孔する、請求項１乃至５のいずれか１項の鋼矢板打込み工法。
7. オーガ本体（１１）と、スイベル部（１４）との間に、振動部（１３）を介在固定した振動オーガ機（１）の出力軸（１４ｂ）に、着脱機構部（Ｐ１４）を介してオーガスクリュー（２）、及び鋼矢板把持用チャック（５）を交換取付可能とし、オーガ本体（１１）の駆動モータ（Ｍ１１）と、振動部（１３）の駆動モータ（Ｍ１３）とは別個独立の駆動系統として、オーガ作業機の機能と、振動杭打機の機能とを兼備した振動オーガ機（１）を備えたオーガ削孔杭打機。
8. オーガスクリュー本体（２０）と、スクリューヘッド（２１）とを、セクションガイド（４）を備えたアダプター（３）で連結したオーガスクリュー（２）を、振動オーガ機（１）の出力軸（１４ｂ）の着脱機構部（Ｐ１４）に接続した請求項７のオーガ削孔杭打機。
9. アダプター（３）は、下端にジョイントピン孔（ｈｊ）及びメスジョイント部（ｊｆ）を、上端にジョイントピン孔（ｈｊ）及びオスジョイント部（ｊｍ）を備えたロッド（３０）上に、スリーブ（３２）を回動自在、且つ、上下動不能に装着し、スリーブ（３２）上にホルダー（３３）を固着し、ホルダー（３３）にセクションガイド片（４ａ，４ｂ）を着脱自在に止着した、請求項８のオーガ削孔杭打機。
10. スリーブ（３２）は、上端と下端にガイド用フランジ（３１ｆ）を備えてロッド（３０）上に固着した円筒状のスリーブガイド（３１）上に、回動自在に、且つ、フランジ（３１ｆ）で上下動規制して装着した、請求項９のオーガ削孔杭打機。
11. スリーブガイド（３１）は円筒形の左右２分割片をロッド（３０）上に当接固着一体化し、スリーブ（３２）は円筒形の左右２分割片をスリーブガイド（３１）上で一体化円筒形態とした、請求項１０のオーガ削孔杭打機。
12. セクションガイド（４）は、右用セクションガイド片（４ａ）と左用セクションガイド片（４ｂ）とを、ホルダー（３３）の取付片（３３Ｐ）に両側から着脱自在にボルト締着した、請求項８乃至１１のいずれか１項のオーガ削孔杭打機。

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