JP4088235B2 - 杭の圧入及び引き抜き装置 - Google Patents

Description

本発明は、土木工事等に用いる矢板等の杭の圧入及び引き抜きに使用する杭の圧入及び引き抜き装置に関する。

従来、土木工事等で地盤に掘削された溝内に杭を圧入し、また圧入された既設の杭を引き抜く装置は、特許文献１で示されるように既に公知である。この杭の圧入及び引き抜き装置は、バックホー等の機体側から上下揺動可能に突設されたブームの先端側に、昇降可能な動滑車を吊持したウィンチと、ブームと地盤との間に圧縮方向に作用させる伸縮作動支柱とを並設し、動滑車側には地盤側に圧入された杭の上端側に係止される係止体を設けた構成となっている。

特開２００２−１２９５６６号公報（第２ページ，図１）

上記特許文献１で示される杭の圧入及び引き抜き装置は、在来のバックホー等の建機の簡単な改良により、無振動による杭の圧入や引き抜きを単一の装置で行うことができる利点がある。然しこの装置は係止体を有する動滑車を吊持したウィンチをブームの先端側に設け、その後方にブームと地盤との間に圧縮方向に作用させる伸縮作動支柱を並設しただけの構成なので、杭の圧入作業及び引き抜き作業は何れも機体を後進させて行う必要があり、作業方向が一方向に限定され非能率になる欠点がある。

また圧入反力が大きい固い地盤に杭を圧入する場合のように、杭の圧入と引き抜きを繰り返して行いたいとき、ウィンチのワイヤロープは自身の圧入力を有しないので、圧入と引き抜きの繰り返し作動を速やかに行うことができず、高能率な作業を行うことが困難であるという問題もある。

上記課題を解決するためにこの杭の圧入及び引き抜き装置は、第１に、機体１側から上下揺動可能に突設されたブーム３の先端側の前後に、油圧シリンダ等のアクチュエーターからなる第１支柱１７と第２支柱１９を下向きに設け、該第１支柱１７と第２支柱１９の下端部に、地盤Ｇに圧入状態の杭頭又は地盤Ｇ自体に係脱もしくは接当せしめるアタッチメント２２，２３を設けてなることを特徴としている。

第２に、第１支柱１７と第２支柱１９の間又は前方側に、地盤Ｇに圧入された杭１３の上端側に係止される係止体１５を備えた動滑車１６を昇降可能に吊持するウィンチ７を設けたことを特徴としている。

以上のように本発明の杭の圧入及び引き抜き装置によれば、無振動の杭の圧入及び引き抜き作業を、機体を後進させながら又は前進させながらのいずれの方向からも、ブームに設けた第１支柱と第２支柱の相互伸縮作動によって能率よく行うことができる。また圧入等の反力が大きくなったとき、杭の圧入と引き抜きを繰り返すことも簡単であり、固い地盤への杭の圧入等を容易に行うことができる。

また先端部に係止体を備えたウィンチを設けたブームに対し、ウィンチの後側に杭の圧入及び引き抜きストロークを確保し、第１支柱と第２支柱をコンパクトに纏めて構成することができる。

以下図示する本発明の実施形態について説明する。図１は杭の引き抜作業例を示す装置の側面図で、この例では土木現場で多用されるバックホーに改良を加えたものを用いている。バックホーの機体１には上下揺動可能なパワーアーム２と、その先端に揺動可能に取り付けられるブーム３とがそれぞれ設けられ、パワーアーム２とブーム３とはそれぞれ油圧シリンダ５，６とによって上下揺動駆動可能に構成される。

上記ブーム３の先端にはウィンチ７のフレーム８が軸９により前後揺動自在に軸支して設けられ、該フレーム８の上方にはワイヤロープ１１の繰り出し及び巻き取り用のドラム１２が油圧モータ（図示しない）等により回転駆動可能に軸支されている。このウィンチ７は繰り出されるワイヤロープ１１側に杭（矢板等）１３の杭頭を係脱可能に係止（把持）するチャックからなる係止体１５を公知の構成によって設けている。

この係止体１５はワイヤロープ１１をドラム１２との関係で多段に巻き掛けられた滑車（図示しない）を軸支する滑車フレーム（動滑車）１６の下端に設けている。これにより係止体１５はウィンチ７の繰り出し巻き取り操作及びブーム３の昇降作動に関連し上下作動され、任意の位置において杭１３を係止することができる。

他方、ブーム３の先端より一定間隔を介した後方（基端部寄り）の位置には、油圧シリンダ又は油圧ジャッキ等のアクチュエータからなる伸縮作動支柱である、第１支柱１７及び第２支柱１９を取付支持（軸支）する第１ブラケット２０，第２ブラケット２１を設けている。
上記第１ブラケット２０を介して回動可能に且つ下向きに取り付けられる第１支柱１７は、油圧シリンダのロッドの下端に杭頭等の押接部材を兼ねたチャック（係止体）２２かならなるアタッチメントを設け、既設の又は新たに圧入される杭１３の杭頭を係脱自在に係止することができる。

また第２ブラケット２１介して回動可能に且つ下向きに取り付けられる第２支柱１９は、油圧シリンダのロッドの下端に第１支柱１７のものと同様に押接部材を兼ねた構成のチャック２３からなるアタッチメントを設けている。尚、このチャック２２，２３は何れもロッドに対し着脱可能に構成するか、ロッドに設けた図示しない補助ロッドに対し着脱可能にすることにより、チャック２２並びにチャック２３を外した側のロッドに、杭頭或いは後述する反力部材２５に押接する押接具を取付固定することができる。

上記構成の装置による杭１３の圧入（打ち込み）作業を図１を参照し説明する。当初の１〜３本程度の杭１３ａを予め在来の油圧又はバイブレーションハンマー等により圧入しておく。次いで圧入済の杭１３ａの杭頭にウィンチ７側の係止体１５を係止すると共に、その後方に隣接して圧入すべき杭１３ｂを立て、その杭頭に第１支柱１７のチャック２２を押接した状態でウィンチ７の巻き取り作業を行うことにより、ブーム３を下降させ、この下降と共にチャック２２で押接した杭１３ｂを圧入することができる。

さらに上記ウィンチ７の巻き取り作業と併せて、またこれとは別に第１支柱１７を伸長させることにより、ワイヤロープ１１の張力を反力として杭１３ｂを圧入することもできる。このとき第１支柱１７はストロークエンドまで伸長（伸動）したのち、チャック２２を退動（縮動）させて杭１３ｂの杭頭から離間させ、次いで離間距離だけブーム３を下降しチャック２２を当該杭１３ｂの杭頭に再び押接した状態で、ウィンチ７のワイヤロープ１１を緊張したのち、第１支柱１７の伸長を繰り返して圧入する。この杭１３ｂの圧入作業を終えたのちは、機体１を後進し次位の杭１３ｂの圧入を同様に行う。

またウィンチ７の係止体１５は、図示するように隣接する２枚の杭１３を同時に把持すると、圧入時の抗力を１枚のものを把持する場合に比べて大きくすることができる。尚、図示例では第１支柱１７に設けたチャック２２を杭頭に接当させて杭１３を圧入するものを示したが、チャック２２に代えて圧入専用の押接具を装着して行うこともできる。

次に図２を参照し、第１支柱１７と第２支柱１９によって杭１３を機体を後進しながら順次圧入する圧入作業例について説明する。この場合には第１支柱１７を伸長しそのチャック２２で既設の杭１３ａ或いは１３ｂを把持した状態で、新たに立てた杭１３ｃをその杭頭にチャック２３を押接したのち、第２支柱１９をストローク一杯に伸長する。これにより第１支柱１７の張力を反力として杭１３ｂを圧入することができる。

次いで第１支柱１７と第２支柱１９を共にストロークエンドまで縮動する動作に併せてブーム３を対応位置まで下降した状態となし、第２支柱１９を再び伸長し圧入する作業（再圧入作業）を繰り返すことにより、杭１３ｃの長さ一杯に圧入を完了することができる。このとき第１支柱１７を伸長すると、その反力をブーム３及び第２支柱１９を介して杭１３ｃに圧入力として伝えることができるから、第１支柱１７の伸長と併せて行うことにより、互いのストロークを加え１回で行う圧入量を大きくし圧入作業を能率よく行うことができる。

従って、第１支柱１７及び第２支柱１９を長大にすることなく作動ストロークを比較的短くし、ブーム３への設置を簡潔な構成でコンパクトに纏めて行うことができる。
また第１支柱１７と第２支柱１９の伸縮作動を交互に行うことにより、杭１３の圧入と引き抜きを繰り返すことができるので、圧入反力が大きい固い地盤Ｇに杭を圧入する場合にも速やかに圧入することができ、作業能率を上げることができる。また既設の杭１３の引き抜き作業も同様に行うことができる。

尚、図示例では機体を後進しながら圧入作業を行う態様を示したが、機体を前進させながら圧入作業を行う場合には、既設の杭１３を機体１側から第２支柱１９のチャック２３で把持した状態において、新たな杭１３ｃを第１支柱１７のチャック２２によって同様に圧入することができる。

また同図では長い把持ストロークを有するウィンチ７の後方に、第１支柱１７と第２支柱１９を配置し、後進しながら行う圧入作業及び後述する引き抜作業を行う構成としたが、この例に限定することなくウィンチ７は第１支柱１７と第２支柱１９との間に設けても杭１３の圧入及び引き抜きを行うことができる。

次に上記装置により杭１３の引き抜き作業を行う例について図３，図４を参照し説明する。図３は多数隣接して圧入されている杭１３の後端側の杭１３ｂから機体１を前進させながら順次引き抜く作業例を示している。この場合には従来のものと同様に、先ず前端側の杭１３ｂ（１３ａ）又は地盤Ｇ上に反力部材２５（Ｈ鋼，枕木，板材等）を、例えば溝Ｍ上に差し渡す等反力支持方向に設置する。

次いで反力部材２５に第１支柱１７のチャック（押接具）２２を接当せしめ、第２支柱１９を縮動しそのチャック２３で把持した後端側の杭１３ｂを引き抜き作動すると、引き抜き反力をブーム３及び第１支柱１７を介して反力部材２５が受け、第２支柱１９による杭１３ｂ，１３ａの引き抜きをスムースに行うことができる。

図４は多数隣接して圧入されている杭１３の前端側の杭１３ｂから機体１を後進させながら順次引き抜く作業例を示している。この場合は前端側の地盤Ｇ上に反力部材２５を溝Ｍ上に差し渡し設置する。そして、反力部材２５に第１支柱１７のチャック（押接具）２２を接当せしめ、第２支柱１９を縮動しそのチャック２３で把持した後端側の杭１３ｂを引き抜き作動すると、引き抜き反力をブーム３及び第１支柱１７を介して反力部材２５が受け、第２支柱１９によって杭１３ａ，１３ｂの引き抜きを行うことができる。

この発明の杭の圧入及び引き抜き装置は、土木工事等に用いる矢板等の杭の圧入及び引き抜き作業に使用することができる。

本発明装置の杭圧入作業状態を示す全体側面図である。 同じく本発明装置により機体を後進させながら第１支柱と第２支柱によって、杭の圧入作業を行う要部の側面図である。 本発明装置により機体を前進させながら第１支柱と第２支柱によって、杭の引き抜き作業を行う要部の側面図である。 本発明装置により機体を後進させながら第１支柱と第２支柱によって、杭の引き抜き作業を行う要部の側面図である。

符号の説明

１ 機体
３ ブーム
７ ウィンチ
１１ ワイヤロープ
１３ 杭
１５ 係止体（チャック）
１６ 動滑車
１７ 第１支柱（伸縮作動支柱）
１９ 第２支柱（伸縮作動支柱）
２２，２３ アタッチメント（チャック押接具）
２５ 反力部材
Ｇ 地盤
Ｍ 溝

Claims (2)

1. 機体（１）側から上下揺動可能に突設されたブーム（３）の先端側の前後に、油圧シリンダ等のアクチュエーターからなる第１支柱（１７）と第２支柱（１９）とを下向きに設け、第１支柱（１７）と第２支柱（１９）の下端部に、地盤（Ｇ）に圧入状態の杭頭又は地盤（Ｇ）自体に係脱もしくは接当せしめるアタッチメント（２２）、（２３）を設けてなることを特徴とし、
   前記第１支柱（１７）、第２支柱（１９）は、これらの各支柱を軸支する第１ブラケット（２０）、第２ブラケット（２１）を夫々有し、当該第１ブラケット（２０）、第２ブラケット（２１）を介して回動可能に、且つ、下向きに取り付けられる第１支柱（１７）、第２支柱（１９）は、油圧シリンダのロッドの下端に杭頭等の押接部材を兼ねたチャック（２２）からなるアタッチメントを具備し、圧入又は引き抜き時の杭頭を係脱自在に係止可能に構成したことを特徴とする杭の圧入及び引き抜き装置。
2. 前記第１支柱（１７）と第２支柱（１９）の間又は前方側に、地盤（Ｇ）に圧入された杭（１３）の上端側に係止される係止体（１５）を備えた動滑車（１６）を昇降可能に吊持するウィンチ（７）を設けた請求項１記載の杭の圧入及び引き抜き装置。

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