JP4115917B2 - 圧入式杭打ち機 - Google Patents

Description

本発明は、杭打ち機に関し、特に、圧入式杭打ち機に関するものである。

従来の既製杭工法は、打ち込み杭工法と埋め込み杭工法に大別することができる。

このうち、打ち込み杭工法は、既製杭に打撃や振動を与えることにより、既製杭を地盤に貫入、打設する工法であるが、この工法は、大きな騒音や振動が発生することから、工事現場近隣の環境保全の観点から、特に、市街地等では用いることが困難となってきている。
一方、埋め込み杭工法は、既製杭を地盤を掘削して形成した孔に設置、打設する工法であり、この工法は、打ち込み杭工法のように大きな騒音や振動が発生することがないという利点を有する反面、掘削によって地盤が緩んだり、掘削排土が発生し、その処理に手数と費用がかかるという問題がある。

ところで、上記問題点を解消する既製杭工法として、圧入式杭打ち工法がある（例えば、特許文献１参照）。
この工法は、既製杭に打撃や振動を与えることなく、圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を反力に既製杭を地盤に押し込んで打設する工法であるため、打ち込み杭工法のように大きな騒音や振動が発生することがなく、また、埋め込み杭工法のように掘削によって地盤が緩んだり、掘削排土が発生することもないという利点を有する反面、圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を反力に既製杭を地盤に押し込んで打設するものであるため、特に、固い地盤等で圧入式杭打ち機から得る反力の大きさ、すなわち、圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量との比較において大きな圧入力を必要とする場合や圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を支持しにくいような足場の悪い軟弱な地盤の場合には、圧入式杭打ち機が部分的に浮き上がったり、傾くこと等により、圧入式杭打ち機の姿勢が安定しにくく、このため、既製杭の打設鉛直精度が低下したり、既製杭が破壊したり、打設作業ができなくなるという問題があった。
特開２００２−６１１８６号公報

本発明は、上記従来の圧入式杭打ち工法の有する問題点に鑑み、固い地盤等で圧入式杭打ち機から得る反力の大きさとの比較において大きな圧入力を必要とする場合や圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を支持しにくいような足場の悪い軟弱な地盤の場合でも、圧入式杭打ち機が部分的に浮き上がったり、傾くこと等がなく、圧入式杭打ち機の姿勢を安定的に維持して、常に圧入式杭打ち機の重心位置と杭芯位置を一致させて既製杭の打設鉛直精度を向上させることができる圧入式杭打ち機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の圧入式杭打ち機は、既製杭の圧入装置を配設したリーダマストを備えた機体本体と、機体本体の側方下部に配設した、機体本体を前後方向に移動可能に支持する前後方向移動支持機構と、機体本体の前後方下部に配設した、機体本体を横方向に移動可能に支持する横方向移動支持機構とからなる圧入式杭打ち機において、機体本体の前後部及び／又は側方部に、カウンタウエイトを載置するようにした補助荷重支持体を、機体本体の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設したことを特徴とする。

この場合において、補助荷重支持体を、機体本体に配設した移動支持機構に着脱可能に取り付けるようにすることができる。

また、補助荷重支持体に、昇降可能な接地板を配設することができる。

本発明の圧入式杭打ち機によれば、機体本体の前後部及び／又は側方部に、カウンタウエイトを載置するようにした補助荷重支持体を、機体本体の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設しているので、固い地盤等で圧入式杭打ち機から得る反力の大きさとの比較において大きな圧入力を必要とする場合や圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を支持しにくいような足場の悪い軟弱な地盤の場合でも、機体本体の前後部及び／又は側方部に、機体本体の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設した、カウンタウエイトを載置するようにした補助荷重支持体により、圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を補助的に調整して、圧入式杭打ち機が部分的に浮き上がったり、傾くこと等を防止することができ、これにより、圧入式杭打ち機の姿勢を安定的に維持して、常に圧入式杭打ち機の重心位置と杭芯位置を一致させて既製杭の打設鉛直精度を向上させることができる。

そして、補助荷重支持体を、機体本体に配設した移動支持機構に着脱可能に取り付けるようにすることにより、機体本体をコンパクトに構成することができ、これによって、機体本体の工事現場への移送等を簡易に行うことができる。

また、補助荷重支持体に、昇降可能な接地板を配設することにより、補助荷重支持体の機体本体への装着や移動を円滑に行うことができる。

以下、本発明の圧入式杭打ち機の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図５に、圧入式杭打ち機の参考例を示す。
この圧入式杭打ち機は、既製杭Ｐの圧入装置１１を配設したリーダマスト１２を備えた機体本体１と、機体本体１の側方下部に配設した、機体本体１を前後方向に移動可能に支持する前後方向移動支持機構２と、機体本体１の前後方下部に配設した、機体本体１を横方向に移動可能に支持する横方向移動支持機構３とを備えるとともに、昇降可能な接地板４１ａ、４１ｂ、５１ａ、５１ｂを配設した補助支持体４、５を、機体本体１の前後部及び側方部に、機体本体１の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設して構成するようにしている。

この場合において、既製杭Ｐの圧入装置１１は、図３に示すように、リーダマスト１２に着脱可能に取り付けられる圧入装置本体部１１ａと、この圧入装置本体部１１ａに油圧ジャッキ１１ｂを介して取り付けられた杭頭保持部１１ｃとを備えている。
そして、圧入装置本体部１１ａは、その上部に形成した吊り下げ部１１ｄをワイヤ１１ｅ等により吊り下げることにより、圧入装置１１ごとリーダマスト１２に着脱可能に取り付けられ、杭頭保持部１１ｃに既製杭Ｐを保持した状態で、圧入装置本体部１１ａをリーダマスト１２に形成された所定の係止部１２ａにストッパー１１ｆにより係止して、油圧ジャッキ１１ｂを伸張させることにより、圧入式杭打ち機の全重量を反力に杭頭保持部１１ｃに集中させて既製杭Ｐを地盤に押し込んで打設することができるようにしている。

機体本体１の側方下部に配設した、機体本体１を前後方向に移動可能に支持する前後方向移動支持機構２（機体本体１の前後方下部に配設した、機体本体１を横方向に移動可能に支持する横方向移動支持機構３も同様）は、図４に示すように、レール２２（３２）を備えた接地板２１（３１）を備え、この接地板２１（３１）上に固定した油圧ジャッキ２３（３３）を伸縮することにより、油圧ジャッキ２３（３３）の先端に配設した摺動支持体２４（３４）を介して、機体本体１を支持する機体支持用油圧ジャッキ２５（３５）の下端に配設した車輪２６（３６）を、レール２２（３２）に沿って前後方向（横方向）に移動することができるようにしている。

そして、機体本体１の移動、例えば、前後方向の移動は、図５（ａ）に示すように、接地板２１、３１を接地した状態から、図５（ｂ）に示すように、機体支持用油圧ジャッキ３５を縮めて、接地板３１を持ち上げるとともに、図５（ｃ）に示すように、油圧ジャッキ２３を操作することにより、油圧ジャッキ２３の先端に配設した摺動支持体２４を介して、機体本体１を支持する機体支持用油圧ジャッキ２５の下端に配設した車輪２６を、レール２２に沿って前後方向に移動することにより、機体本体１を前後方向に移動させる。
次に、図５（ｄ）に示すように、機体支持用油圧ジャッキ３５を伸張して、接地板３１を接地するとともに、機体支持用油圧ジャッキ２５を縮めて、接地板２１を持ち上げ、油圧ジャッキ２３を先とは逆方向に操作することにより、油圧ジャッキ２３の先端に配設した摺動支持体２４を介して、機体本体１を支持する機体支持用油圧ジャッキ２５の下端に配設した車輪２６を、レール２２に沿って先とは逆方向に移動することにより、機体本体１を中立位置に復帰させる。
そして、図５（ｅ）に示すように、接地板３１を接地した状態で、機体支持用油圧ジャッキ２５を伸張して、接地板２１を接地し、その位置で、既製杭Ｐを地盤に押し込んで打設するようにする。

そして、本参考例においては、機体本体１の前後部及び側方部に、油圧ジャッキ４２ａ、４２ｂ、５２ａ、５２ｂを介して昇降可能に接地板４１ａ、４１ｂ、５１ａ、５１ｂを配設した補助支持体４、５を、油圧ジャッキ４３、５３を介して機体本体１の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設するようにしている。そして、機体本体１の四隅に傾斜計（図示省略）を配設し、該傾斜計の測定値により補助支持体４、５の移動距離を制御するようにする。
なお、機体本体１の安定度等に応じて、昇降可能な接地板４１ａ、４１ｂ、５１ａ、５１ｂを配設した補助支持体４、５は、機体本体１の前後部又は側方部のいずれか一方のみに配設するようにすることもできる。
また、補助支持体４、５は、機体本体１と共に移動するため、機体本体１を前後方向に移動可能に支持する前後方向移動支持機構２や機体本体１を横方向に移動可能に支持する横方向移動支持機構３のような移動機構は特に必要ないが、必要に応じて、これらと連動する補助支持体４、５の移動支持機構（図示省略）を配設することもできる。

これにより、固い地盤等で圧入式杭打ち機から得る反力の大きさとの比較において大きな圧入力を必要とする場合や圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を支持しにくいような足場の悪い軟弱な地盤の場合、さらには、工事現場の隅部等で、圧入式杭打ち機の姿勢を接地板２１、３１によって安定的に維持できない場合には、機体本体１の前後部及び側方部に、機体本体１の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設した、昇降可能な接地板４１ａ、４１ｂ、５１ａ、５１ｂを配設した補助支持体４、５により、圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を補助的に支持、具体的には、図２（ｂ）の左半図に示すように、圧入式杭打ち機が傾いた側（レベルが下がった側）の補助支持体４、５の油圧ジャッキ４３、５３を伸張させることにより、補助支持体４、５を機体本体１の前後方向又は横方向に張り出させるとともに、その補助支持体４、５に配設した油圧ジャッキ４２ａ、４２ｂ、５２ａ、５２ｂを伸張させることにより、接地板４１ａ、４１ｂ、５１ａ、５１ｂを接地するようにして、圧入式杭打ち機が部分的に浮き上がったり、傾くこと等を防止することができ、これにより、圧入式杭打ち機の姿勢を安定的に維持して、常に圧入式杭打ち機の重心位置と杭芯位置を一致させて既製杭の打設鉛直精度を向上させることができる。

図６に、本発明の圧入式杭打ち機の第１実施例を示す。
この圧入式杭打ち機は、上記参考例の圧入式杭打ち機と同じ基本構造を有し、補助支持体４、５に代えて、カウンタウエイト（図示省略）を載置するようにした補助荷重支持体６、７を、油圧ジャッキ６３、７３を介して機体本体１の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設するようにしている。
なお、この場合も、機体本体１の安定度等に応じて、カウンタウエイトを載置するようにした補助荷重支持体６、７は、機体本体１の前後部又は側方部のいずれか一方のみに配設するようにすることもできる。
また、補助荷重支持体６、７は、機体本体１と共に移動するため、機体本体１を前後方向に移動可能に支持する前後方向移動支持機構２や機体本体１を横方向に移動可能に支持する横方向移動支持機構３のような移動機構は特に必要ないが、必要に応じて、これらと連動する補助荷重支持体６、７の移動支持機構（図示省略）を配設することもできる。

これにより、固い地盤等で圧入式杭打ち機から得る反力の大きさとの比較において大きな圧入力を必要とする場合や圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を支持しにくいような足場の悪い軟弱な地盤の場合、さらには、工事現場の隅部等で、圧入式杭打ち機の姿勢を接地板２１、３１によって安定的に維持できない場合には、機体本体１の前後部及び側方部に、機体本体１の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設した、カウンタウエイトを載置するようにした補助荷重支持体６、７により、圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を補助的に調整、具体的には、圧入式杭打ち機が傾いた側（レベルが下がった側）と反対側の補助荷重支持体６、７の油圧ジャッキ６３、７３を伸張させることにより、補助荷重支持体６、７を機体本体１の前後方向又は横方向に張り出させることにより、圧入式杭打ち機の重心の位置を調整して、圧入式杭打ち機が部分的に浮き上がったり、傾くこと等を防止することができ、これにより、圧入式杭打ち機の姿勢を安定的に維持して、常に圧入式杭打ち機の重心位置と杭芯位置を一致させて既製杭の打設鉛直精度を向上させることができる。

ところで、上記実施例においては、補助支持体４、５又は補助荷重支持体６、７を、機体本体１に一体に取り付けるようにしたが、図７〜図８に示す本発明の圧入式杭打ち機の第２実施例（この実施例は、補助支持体５についてのものであるが、補助支持体４又は補助荷重支持体６、７についても、同様である。）のように、補助支持体４、５又は補助荷重支持体６、７を、機体本体１に配設した移動支持機構８に着脱可能に取り付けるようにすることができる。
これにより、機体本体１をコンパクトに構成することができ、これによって、機体本体１の工事現場への移送等を簡易に行うことができる。

この場合、移動支持機構８は、特に限定させるものではないが、機体本体１に伸縮可能に配設した多段の伸縮アーム８１、８２、８３と、伸縮アーム８１、８２を伸縮させる油圧ジャッキからなる伸縮ブーム８４とからなり、伸縮ブーム８４の駆動源には、機体本体１からの油圧を用いるようにする。
また、本実施例においては、伸縮アーム８３の伸縮は、他の動力を用いて、伸縮アーム８２に対して伸縮できるように構成している。
そして、この移動支持機構８への補助支持体５（補助支持体４及び補助荷重支持体６、７についても同様）の装着は、多段の伸縮アーム８１、８２、８３の先端側の伸縮アーム８３を、機体本体１の側方に待機している補助支持体４に形成した角管状の装着部５４に挿入、固定することにより行うようにする。
なお、圧入式杭打ち機の姿勢の維持方法は、上記参考例及び第１実施例の場合と同様である。

以上、本発明の圧入式杭打ち機について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の圧入式杭打ち機は、固い地盤等で圧入式杭打ち機から得る反力の大きさとの比較において大きな圧入力を必要とする場合や圧入式杭打ち機及びカウンタウエイトの重量を支持しにくいような足場の悪い軟弱な地盤の場合でも、圧入式杭打ち機が部分的に浮き上がったり、傾くこと等がなく、圧入式杭打ち機の姿勢を安定的に維持して、常に圧入式杭打ち機の重心位置と杭芯位置を一致させて既製杭の打設鉛直精度を向上させることができる特性を有していることから、大きな騒音や振動が発生することがなく、また、掘削によって地盤が緩んだり、掘削排土が発生しないという圧入式杭打ち機の利点を享有しながら、比較的狭い工事現場等にも適用することができる。

圧入式杭打ち機の参考例を示す平面図である。 同圧入式杭打ち機を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は一方の補助支持体の油圧ジャッキを伸張させた状態を示す側面図である。 同圧入式杭打ち機のリーダマストを示す正面図である。 同圧入式杭打ち機の前後方向移動支持機構（横方向移動支持機構）を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 同圧入式杭打ち機の前後方向の移動方法を示す説明図である。 本発明の圧入式杭打ち機の第１実施例を示す平面図である。 本発明の圧入式杭打ち機の第２実施例を示す正面図である。 同圧入式杭打ち機の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１ 機体本体
１１ 圧入装置
１２ リーダマスト
２ 前後方向移動支持機構
２１ 接地板
３ 横方向移動支持機構
３１ 接地板
４ 補助支持体
４１ａ 接地板
４１ｂ 接地板
５ 補助支持体
５１ａ 接地板
５１ｂ 接地板
６ 補助荷重支持体
７ 補助荷重支持体
８ 移動支持機構
Ｐ 既製杭
Ｗ カウンタウエイト

Claims (3)

1. 既製杭の圧入装置を配設したリーダマストを備えた機体本体と、機体本体の側方下部に配設した、機体本体を前後方向に移動可能に支持する前後方向移動支持機構と、機体本体の前後方下部に配設した、機体本体を横方向に移動可能に支持する横方向移動支持機構とからなる圧入式杭打ち機において、機体本体の前後部及び／又は側方部に、カウンタウエイトを載置するようにした補助荷重支持体を、機体本体の前後方向又は横方向にそれぞれ移動可能に配設したことを特徴とする圧入式杭打ち機。
2. 前記補助荷重支持体を、機体本体に配設した移動支持機構に着脱可能に取り付けるようにしたことを特徴とする請求項１記載の圧入式杭打ち機。
3. 前記補助荷重支持体に、昇降可能な接地板を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の圧入式杭打ち機。

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