JP4030192B2 - 杭圧入方法、その装置及び杭 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に鋼矢板等の杭を圧入する際に、杭の圧入を容易にするために地盤の削孔を並行して行う杭圧入方法、その装置及び杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木、建築作業現場で鋼矢板を地盤に圧入する場合、図１０に示すような杭圧入引抜機が用いられる。この杭圧入引抜機１は、複数の既設鋼矢板Ｐを挟持する複数のクランプ３を下部に備えたサドル２と、サドル２上に設けられ上面にマスト４を立設したスライドベース６と、マスト４に沿って鋼矢板Ｐ１を挟持して上下動するチャック７を備えた昇降体８とから成っている。
そして、クランプ３で複数の既設鋼矢板Ｐを挟持することにより、鋼矢板Ｐ１の地中圧入又は引き抜きを行う場合の反力を得ると共に、杭圧入引抜機１本体を前後に移動させる時には、昇降体８のチャック７で地中圧入又は引抜き途中の鋼矢板Ｐ１を挟持した状態で、クランプ３を解放してサドル２を上昇させ、スライドベース６に対して前後方向に移動させるようになっている。
【０００３】
鋼矢板Ｐ１はこのような杭圧入引抜機１によって地盤に圧入されるが、当該地盤が砂礫等を含む硬質地盤である場合には、鋼矢板Ｐ１の圧入を容易にするために、前記圧入と並行して地盤の削孔をするオーガ装置１０が杭圧入引抜機１に取り付けられる。オーガ装置１０は、円筒状のケーシング１１と、ケーシング１１に内装され図示しないモータによって回転駆動されるオーガスクリュ１２とから成り、同図に示すように昇降体８に取り付けられている。これらの機械装置によって、図１１に示すように鋼矢板Ｐ１とオーガ装置１０のケーシング１１が隣接した状態で地盤に挿入される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この状態で鋼矢板Ｐ１の圧入とオーガスクリュ１２による地盤の削孔とが並行して進められてゆくと、次のような問題が生じる。即ち、鋼矢板Ｐ１のウェブ１４及びフランジ１５によって囲まれる空間とケーシング１１との間に入ってくる土砂等１６の圧力が次第に高まってゆき、その圧力によってケーシング１１の進入方向の軸線が所定位置から偏位するため削孔位置がずれ、ケーシング１１が鋼矢板Ｐ１から図１１の上方に向かって離反する。
そのため、オーガスクリュ１２の駆動機構に無理がかかり、その機械寿命を縮めることになる。また、ケーシング１１が偏位する結果、鋼矢板Ｐ１の圧入位置も所定位置よりずれて鋼矢板Ｐ１圧入の施工精度が下がることとなる。そして、このように鋼矢板Ｐ１の圧入位置がずれる結果、鋼矢板Ｐ１を順次連結して打設していく場合には、そのようなずれによって鋼矢板Ｐ１及び既設の鋼矢板Ｐは、その各セクション１７が変形ないし破壊されるに至るので、圧入作業に支障を来し且つ鋼矢板の再使用寿命が短くなる。
【０００５】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、杭の圧入と並行して地盤を削孔するオーガスクリュのケーシングが土砂等の圧力により所定の軸線位置から偏位する即ち杭から離反するのを防止することにより、オーガ装置の機械寿命を延ばすと共に、杭の圧入作業を円滑にし、杭の施工精度を上げることを目的とする。更に、本発明は、杭の再使用寿命を長くすることをも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地盤への杭の圧入時にオーガスクリュと前記オーガスクリュが内装されたケーシングとから成るオーガ装置によって前記杭の近傍の地盤を削孔する杭圧入方法において、前記杭によって前記ケーシングの進入方向の軸線が所定位置に保持されるよう規制して、前記杭の圧入及びオーガスクリュによる削孔を行い、前記ケーシングに係合部材が設けられ、前記係合部材を前記杭のセクションに係合させることにより前記軸線が所定位置に保持されるよう規制することを特徴とする。
本発明は、地盤への杭の圧入時に、前記杭の近傍の地盤を削孔するオーガスクリュと前記オーガスクリュが内装されたケーシングとから成るオーガ装置において、前記ケーシングに前記杭との係合部材が杭の全長に亘って設けられていることを特徴とする。
本発明は、地盤への杭の圧入時に、前記杭の近傍の地盤を削孔するオーガ装置を構成するオーガスクリュが内装されたケーシングに設けられた係合部材と係合する係合部材が杭に設けられていて、上記ケーシング又は杭に設けられた係合部材を杭の全長に亘って、すなわち杭の長さと同じ長さに亘って設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図９を参照しつつ、本発明方法を説明する。これらの図において、前記図１１に示した要素と同一の要素には同一の符号を付し、重複する点については適宜説明を省略する。
【０００８】
図１及び図２は本発明の実施例１を示すもので、符号１１はオーガ装置２０のケーシングで、それ自体は従来と同様のものであるが（以下の実施例においても同じ）、本発明の実施のために次のような新規な構造を有している。即ち、ケーシング１１の側面に、圧入する鋼矢板Ｐ１の両セクション１７に向かって対称に延びる一対の係合部材としてのリブ２２，２２が溶接等の手段により付設されている。リブ２２，２２の各自由端部は鋼矢板Ｐ１のセクション１７と噛み合う形状の曲げ部２２ａ，２２ａに形成されている。このリブ２２は図２に示すように、ケーシング１１の下端部に適宜長さ（本実施例では約３０ｃｍ）だけ設けられている。一方、鋼矢板Ｐ１は、前記図１１に示した従来と同様の構造を有するものである。
【０００９】
このように構成されたケーシング１１を有するオーガ装置２０の駆動と共に鋼矢板Ｐ１は次のように地盤に圧入される。まず、前記のような杭圧入引抜機が砂等を含む硬質の地盤に設置され、次いで、ケーシング１１のリブ２２の曲げ部２２ａを圧入する鋼矢板Ｐ１のセクション１７に係合させた状態で、両者を杭圧入引抜機にセットする。そして、杭圧入引抜機のチャックによって鋼矢板Ｐ１を下降させると共にオーガ装置２０を駆動して、前記鋼矢板Ｐ１の圧入及びオーガスクリュ１２による削孔を行う。
【００１０】
そうすると、鋼矢板Ｐ１の圧入と同時に鋼矢板Ｐ１のセクション１７を案内としてこれとリブ２２の曲げ部２２ａとが係合した状態で、ケーシング１１が地中に進入してゆくと、鋼矢板Ｐ１とケーシング１１とリブ２２とによって囲まれる空間に土砂等１６が入ってくる。そのため、土砂等１６の圧力によって、ケーシング１１を鋼矢板Ｐ１から離反させようとする力が作用するが、ケーシング１１は、リブ２２によって鋼矢板Ｐ１と係合しているので、鋼矢板Ｐ１による規制が働き、進入方向の所定の軸線位置に保持される。
従って、この土砂等１６の圧力によってケーシング１１が鋼矢板Ｐ１から離反せず、所定の位置で削孔が行われる。そのため、オーガ装置２０の駆動機構に無理がかからない。また、ケーシング１１の軸線が偏位しないので、鋼矢板Ｐ１は所定の位置に確実に圧入され、且つ、鋼矢板Ｐ１のセクション１７の変形ないし破壊が起こらない。なお、この実施例では鋼矢板Ｐ１は、その両セクション１７がケーシング１１のリブ２２と係合するので、１本打ちの場合に限られることとなる。
【００１１】
また、鋼矢板の圧入時に、ケーシングを引き抜きつつその引抜き抵抗力を利用して鋼矢板を圧入し、圧入後こんどはケーシングを単独で下降させて先行削孔する場合がある。この場合は、鋼矢板Ｐ１とケーシング１１は独立して別々に上下動することになるため、ケーシング１１のリブ２２は前記実施例１記載の長さより長くする必要があり、鋼矢板Ｐ１の全長と同じ長さに設けることが好ましい。
【００１２】
実施例２は、図３及び図４に示すように、オーガ装置３０のケーシング１１に、鋼矢板Ｐ１の両セクション１７方向に向かって対称に延びる一対のリブ３１，３１が溶接等の手段により付設されている。このリブ３１，３１は平坦な板状であり、ケーシング１１の軸方向全長にわたって形成されている。
一方、鋼矢板Ｐ１の両セクション１７の内側部分にも溶接等の手段により一対のガイド３２，３２が付設されている。ガイド３２は平坦な板状に形成され、リブ３１の外側に位置するように設けられている。ガイド３２は鋼矢板Ｐ１の下端部に適宜長さで設けられればよいが、本実施例では、約３０ｃｍとしている。
この場合も前述のように鋼矢板とケーシングが別々に上下動することがあるため、リブ３１及びガイド３２を鋼矢板の長さと同じ長さに構成すると良い。
リブ３１及びガイド３２は、前述のようにいずれも平坦な形状であるため、両者の係合状態は面接触となる。なお、次に述べる実施例３以降の各実施例においても、リブの付設長さ及びガイドの付設位置及び長さは、本実施例について述べたところと同様である。
【００１３】
このような構成によれば、鋼矢板Ｐ１の圧入と同時に鋼矢板Ｐ１のガイド３２にリブ３１が沿いつつケーシング１１が地中に進入し、鋼矢板Ｐ１とケーシング１１との間に土砂等が入ってきて、その圧力がケーシング１１にかかっても、ケーシング１１は、リブ３１がガイド３２によって押さえられた状態で鋼矢板Ｐ１と係合しているので、鋼矢板Ｐ１から離反することがなく、前記実施例と同様な作用効果が得られる。
なお、この実施例では鋼矢板Ｐ１の両セクション１７は、ケーシング１１との係合部分として機能させていないので、１本打ちの場合のみならず複数本を連結する連続打ちも可能である。これは以下に述べる実施例３以降の実施例についても同様である。そして、そのような連続打ちの場合でも、鋼矢板Ｐ１は所定位置に圧入されるから、鋼矢板Ｐ１及び既設の鋼矢板Ｐの各セクション１７の変形ないし破壊が生じない。この効果も実施例３以降の実施例についても同様である。
【００１４】
実施例３は、図５に示すように、オーガ装置４０のケーシング１１に付設されるリブ４１は前記実施例２と同様に平坦な板状である。一方、鋼矢板Ｐ１には横断面コ字状のガイド４２，４２が付設されており、その凹部４２ａ，４２ａにリブ４１，４１が挿入された状態でケーシング１１と鋼矢板Ｐ１とが係合する。この実施例に特有な作用効果として、前記の係合態様によって、施工中にケーシング１１が鋼矢板Ｐ１に対して図中左右方向にずれることが防止される。このようなずれが防止される点については、次の実施例４以降の実施例についても同様である。
【００１５】
実施例４は、図６に示すように、オーガ装置５０のケーシング１１に付設されるリブ５１，５１は前記実施例３と同様に平坦な板状である。鋼矢板Ｐ１に付設されるガイド５２，５２は、横断面Ｃ字状に形成されており、その凹部５２ａ，５２ａにリブ５１，５１が挿入された状態でケーシング１１と鋼矢板Ｐ１とが係合する。
【００１６】
実施例５は、図７に示すように、オーガ装置６０のケーシング１１に付設されるリブ６１，６１は、鋼矢板Ｐ１の両セクション１７，１７方向に向かって対称に延び先端部が直角に曲げられた曲げ部６１ａ，６１ａを有する、横断面Ｌ字形に形成されている。一方、鋼矢板Ｐ１の両セクション１７の内側部分には、リブ６１，６１と係合するようにその曲げ部６１ａ，６１ａとは逆方向に直角に曲げられた曲げ部６２ａ，６２ａを有する、横断面Ｌ字形のガイド６２，６２が付設されている。ガイド６２，６２は、リブ６１，６１の外側に位置するように設けられている。この実施例においては、リブ６１の曲げ部６１ａとガイド６２の曲げ部６２ａとが互いに引っ掛け合う状態で、ケーシング１１と鋼矢板Ｐ１と係合する。
【００１７】
実施例６は、図８に示すように、オーガ装置７０のケーシング１１に付設されたリブ７１，７１の曲げ部７１ａ，７１ａ及び鋼矢板Ｐ１に付設されたガイド７２，７２の曲げ部７２ａ，７２ａは、前記実施例６の曲げ部よりも曲げ角度を大きくしてあるため、両者の係合度が高くなっている。この状態でケーシング１１と鋼矢板Ｐ１とが係合する。
【００１８】
実施例７は、図９に示すように、オーガ装置８０のケーシング１１に付設されるリブ８１，８１は鋼矢板Ｐ１のウェブ１４の両端部に近接しており、鉤状の曲げ部８１ａ，８１ａが形成されている。一方、鋼矢板Ｐ１に付設されるガイド８２，８２は、ウェブ１４とフランジ１５との境界部に位置し、鉤状の曲げ部８２ａ，８２ａが形成されている。リブ８１の曲げ部８１ａとガイド８２の曲げ部８２ａとがかみ合った状態でケーシング１１と鋼矢板Ｐ１とが係合する。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の杭圧入方法及び装置によれば、オーガ装置におけるオーガスクリュを内装したケーシングの軸線が杭の圧入時に偏位しないので、オーガ装置の駆動機構に余分な負担をかけることなく、杭を所定の位置に迅速正確に圧入することができるため圧入作業の向上がはかれる。さらにオーガ装置の機械寿命が長くなる。また、杭は所定の位置に圧入されるため複数連結する場合でもセクションに変形、破壊が生じることがなくなり再使用のための寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す横断面図
【図２】図１のケーシングのＩＩ矢視図
【図３】本発明の実施例２を示す横断面図
【図４】図３のＩＶ矢視図
【図５】本発明の実施例３を示す横断面図
【図６】本発明の実施例４を示す横断面図
【図７】本発明の実施例５を示す横断面図
【図８】本発明の実施例６を示す横断面図
【図９】本発明の実施例７を示す横断面図
【図１０】従来の杭圧入引抜機を示す正面図
【図１１】図１０のＸ−Ｘ線拡大断面図
【符号の説明】
１１ ケーシング
１２ オーガスクリュ
１７ セクション
２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０ オーガ装置
２２，３１，４１，５１，６１，７１，８１ リブ
２２ａ，６１ａ，６２ａ，７１ａ，７２ａ，８２ａ，８１ａ 曲げ部
３２，４２，５２，６２，７２，８２ ガイド
４２ａ，５２ａ 凹部
Ｐ１ 鋼矢板

Claims (3)

1. 杭の圧入時に、オーガスクリュとケーシングとから成るオーガ装置によって杭の近傍の地盤を削孔する杭圧入方法において、
   前記ケーシングに係合部材を設け、この係合部材を前記杭のセクションに係合させることにより、前記ケーシングの進入方向の軸線が所定位置に保持されるよう規制して、前記杭の圧入及びオーガスクリュによる削孔を行うことを特徴とする杭圧入方法。
2. 杭の圧入時に、杭の近傍の地盤を削孔するオーガスクリュとケーシングとから成るオーガ装置において、前記ケーシングに前記杭との係合部材が杭の全長に亘って設けられていることを特徴とするオーガ装置。
3. 杭の圧入時に、杭の近傍の地盤を削孔するオーガ装置を構成するオーガスクリュが内装されたケーシングに設けられた係合部材と係合する係合部材が設けられていて、前記ケーシング及び杭に設けられた係合部材が杭の全長に亘って設けられていることを特徴とする杭。

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