JP4949735B2 - 杭保持装置および杭保持方法 - Google Patents

Description

本発明は、基礎杭等の杭打設工事における杭継ぎ足し作業において、先行の打設杭の沈下を防止すると共に杭を孔の中心に位置調整する杭保持装置および杭保持方法に関する。

従来、この種の杭保持装置として、作業員が打設杭の外周面にワイヤロープを巻きつけ、地上に設置された支持台に上記ワイヤロープの端部を係止する手段が知られている。

しかし、通常、打設孔は杭径よりも大径であるため、上記の従来手段によって杭を打設孔の中心に調整することは容易なことではない。しかも、近年大型化している杭の重量に応じてワイヤロープも太いものを使用する場合には、該ワイヤロープを杭に巻きつけ、締めつける作業がほとんど不可能となる。

そこで、ワイヤロープ式に代え、地上に設置された支持台上に、約３分の１円弧状に回曲した１対のチャック板の各一端部を軸により開閉自在に連結支持すると共に、一対のチャック板の各他端部を油圧シリンダにより連結し、該油圧シリンダの伸縮駆動により一対のチャック板を開閉して杭外周面を着脱する構造のものが開発された。

しかし、後者の従来装置は、打設杭の沈下防止はできても、杭を孔の中心に位置調整することができない。これを改善する案として、当業者が容易に想到しうる設計変更は、上記チャック板と支持台の間に２体の移動台を重ね、第１の移動台を前後方向へ、第２の移動台を左右方向へそれぞれ移動させることによりチャック板の位置調整を行う構造である。しかしこのような設計変更では、保持装置が丈高となり、杭打ち機や杭回転圧入機のマストの下に設置できなくなる不都合が予想されるところであった。

本発明は、装置の丈高を低く確保しながら、先行打設杭の沈下防止及び杭を孔の中心に位置調整することができる杭保持装置および杭保持方法を提供することを課題とする。

上記課題解決の手段として、第１発明は、
中央部に杭通し口（５）を有するベースフレーム（１）上に、弧状チャック面（９）、（９’）を有する一対のチャック板（２）、（２’）を、上記チャック面（９）、（９’）を左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）により開閉させるように設け、
上記左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）と上記一対のチャック板（２）、（２’）とは略矩形枠形に連結して枠形連結体を構成し、
上記左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）は、上記一対のチャック板（２）、（２’）と左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）により構成した枠形連結体を、一体状に上記ベースフレーム（１）に対して上記チャック面（９）、（９’）の移動方向に移動させうる構成とし、
上記ベースフレーム（１）側と、上記チャック板（２）、（２’）およびチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）側との間に、上記チャック板（２）、（２’）と上記チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）とにより構成する枠形連結体を、上記チャック面（９）、（９’）の移動方向に対する交差方向に一体状で移動させる左右駆動用油圧シリンダ（２４）を設けた、
杭保持装置を提供し、

第２発明は、
中央部に杭通し口（５）を有するベースフレーム（１）上の、一対のチャック板（２）の弧状チャック面（９）、（９’）を左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）により開閉させて杭（Ｐ）を挟持し、この杭（Ｐ）を挟持した状態の上記一対のチャック板（２）、（２’）を、チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）によるチャック面（９）、（９’）の移動方向への移動と、左右駆動用油圧シリンダ（２４）によるチャック面（９）、（９’）の移動方向に対する交差方向への移動とにより、杭（Ｐ）を孔の中心に位置調整する、
杭保持方法を提供する。

第１発明の杭保持装置では、チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダおよび左右駆動用油圧シリンダを用いて一対のチャック板の開閉及び前後並びに左右方向移動を行うようにしたから、装置の丈高をベースフレームとチャック板だけの低い高さに止めることができ、従って杭の継ぎ足し作業において、本装置を、杭打ち機や杭回転圧入機等のマストの下に設置して杭継ぎ足し作業を容易にすることが可能となる。しかも、使用においては、先行打設杭を確実にチャックして沈下防止を行うと共に、チャックした杭を孔の中心に容易に位置調整することができるのである。
第２発明の杭保持方法では、一対のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダおよび左右駆動用油圧シリンダにより、一対のチャック板の開閉及び前後並びに左右方向移動を行え、杭の孔の中心への位置調整作業を行うことができる。

本発明における上記「チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ」には、１チューブ内に互に独立駆動可能の２ピストンを有し、一方のピストンのピストンロッドを前方へ、他方のピストンのピストンロッドを後方へそれぞれ突出した１チューブ２ピストン・ロッド型、１チューブ１ピストン・ロッド型の通常のシリンダ２個を１軸心腺上に連結して両ピストンロッドを反対方向へ突出したもの、その他種々のタイプのものが含まれる。

図１、２、３において、地盤上に設置されたベースフレーム（１）上に、杭（Ｐ）を挟持すべき一対のチャック板（２）、（２’）を、前後位置に互に相対する状態で、前後、左右方向へ摺動自在に載置し、この一対のチャック板（２）、（２’）の開閉及び開又は閉の状態で前後方向へ移動させるチャック開閉兼前後駆動装置、及び上記一対のチャック板（２）、（２’）を開又は閉の状態で左右方向へ移動させる左右駆動装置を装備してある。

一対のチャック板（２）、（２’）の開閉兼前後駆動装置は次のようである。初めに、ベースフレーム（１）について説明する。図４に示すように、前後枠材（３）、（３）及び左右枠材（４）、（４）を枠形に組んで、中央部に杭通し口（５）を開口するベースフレーム（１）を形成し、その左右枠材（４）、（４）上の各中間部に、図６（イ）に示すように上方へ開口するＴ形溝（７）を有する案内板（６）、（６）を、各溝（７）方向を左右に向けた状態で、それぞれ固定してある。

（８）…は前後枠材（３）、（３）の各端部に設置したアウトリガーである。

一方、チャック板（２）、（２’）は、相対する側面中央部に、挟持すべき杭（Ｐ）の円弧面に対し約３分の１円弧のチャック面（９）、（９’）を対設した扁平箱形のほぼ矩形板状体で、この相対するチャック（２）、（２’）の左右両側部を、１チューブ２ピストンロッド型のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）により全体枠形に連結してある。

上記複合シリンダ（１０）、（１０）は、図３に示すように、チューブ（１１）内に摺動自在に挿入された各ピストン（１２）（１２’）、（１２）（１２’）のうち、一方のピストン（１２）、（１２）のピストンロッド（１３）、（１３）を前方へ、他方のピストン（１２’）、（１２’）のピストンロッド（１３’）、（１３’）を後方へそれぞれ突出したもので、両複合シリンダ（１０）、（１０）を両チャック板（２）、（２’）の左右両側部内に一部陥入した状態で、各ピストンロッド（１３）（１３）、（１３’）（１３’）の突出先端部をピン（１４）（１４）、（１４’）（１４’）によりチャック板（２）、（２’）に連結してある。

このようなチャック板（２）、（２’）と複合シリンダ（１０）、（１０）の枠形連結体において、複合シリンダ（１０）、（１０）の中央部下面に、支持部材として、図６（ロ）に示すようなＴ形のスライドバー（１５）、（１５）を図２のように固定し、そしてチャック板（２）、（２’）をベースフレーム（１）に摺動自在に載せた状態で、上記スライドバー（１５）、（１５）のフランジ（１６）、（１６）部分をＴ形溝（７）、（７）内に摺動自在に係合し、それにより上記複合シリンダ（１０）、（１０）が案内板（６）、（６）に沿って左右方向に移動可能であるが、前後方向には移動不能に保持される。

従って、今、一対のピストン（１２）、（１２’）の駆動により、前方突出のピストンロッド（１３）、（１３）を前方へ、後方突出のピストンロッド（１３’）、（１３’）を後方へそれぞれ進出させれば、チャック板（２）、（２’）が広く開き、ピストンロッド（１３）、（１３）及び（１３’）、（１３’）をそれぞれ後退させれば、チャック板（２）、（２’）が杭（Ｐ）を挟持すべく閉じる。又上記杭（Ｐ）を挟持した状態で、ピストンロッド（１３）、（１３）を若干進出させると同時にピストンロッド（１３’）、（１３’）を若干後退させると、上記杭（Ｐ）を挟持したチャック板（２）、（２’）が若干前方へ移動して杭（Ｐ）の位置を若干前方へ変更し、又ピストンロッド（１３）、（１３）の若干後退と同時にピストンロッド（１３’）、（１３’）の若干進出を行うと、上記杭（Ｐ）を挟持したチャック板（２）、（２’）が若干後方へ移動して杭（Ｐ）の位置を若干後方へ変更する。

上記各複合シリンダ（１０）において、図３に示すようにピストン（１２）、（１２’）間の中間スペース（１８）、並びに、ロッド（１３）及び（１３’）がわスペース（１９）及び（１９’）に圧力油を給排するため、それぞれ管（２０）並びに（２１）、（２１’）を接続してある（図５参照）。

次に、一対のチャック板（２）、（２’）の左右駆動装置は次のようである。図１、２、４に示すように、ベースフレーム（１）の左側端部に支持枠（２２）を付加し、該支持枠（２２）上に突設されたブラケット（２３）に、１チューブ１ピストン・ロッド型の通常の油圧シリンダ（２４）を支持し、該シリンダのピストンロッド（２５）先端に取りつけた二又継手（２６）を、上記一方のスライドバー（１５）の垂直部にピン連結してある。

従って、今上記油圧シリンダ（２４）の駆動によりピストンロッド（２５）を進退させれば、スライドバー（１５）を、案内板（６）のＴ形溝（７）に沿って左右に移動させ、それによりチャック板（２）、（２’）と複合シリンダ（１０）、（１０）の枠形連結体全体を左右方向へ移動することとなる。

上例の作用を作業とともに説明する。上例の杭保持装置を杭回転圧入機のマスト下の地盤上に設置し、図７（ロ）に示すように、各複合シリンダ（１０）内のロッド（１３）、（１３’）がわスペース（１９）、（１９’）内の圧力油を管（２１）、（２１’）を介してオイルタンクに開放すると共に、管（２０）を介して圧力油を中間スペース（１８）内に圧送してピストン（１２）、（１２’）をそれぞれ最外側まで進出させ、それによりチャック板（２）、（２’）のチャック面（９）、（９’）を最大に拡開させる。その状態で、杭（Ｐ）を回転させ、拡開チャック面（９）、（９’）間及び杭通し口（５）を通して地盤に掘進させる。

杭（Ｐ）が上端部を地盤から突出する深さまで建込まれたら、そこで同図（ハ）に示すように、中間スペース（１８）内の圧力油を管（２０）を介して開放すると共に、ロッド（１３）、（１３’）がわスペース（１９）、（１９’）内に管（２１）、（２１’）を介して圧力油を圧送してピストン（１２）、（１２’）をそれぞれ内方へ後退させ、それによりチャック板（２）、（２’）を閉じてチャック面（９）、（９’）間に杭（Ｐ）を挟持する。

ここで、挟持した杭（Ｐ）が孔の中心から若干ずれているときは、これを修正するため、例えば、同図（ニ）に示すように、ロッド（１３）がわスペース（１９）内の圧力油を管（２１）を介して開放すると共に、ロッド（１３’）がわスペース（１９’）内に管（２１’）を介して圧力油を寸動圧送し、それによりピストン（１２）、（１２’）が、互の間隔を一定に保持したまま、前方へ微動して、上記杭（Ｐ）を挟持したチャック板（２）、（２’）を前方へ微動させ、又はロッド（１３’）がわスペース（１９’）内の圧力油を開放すると共にロッド（１３）がわスペース（１９）内に圧力油を寸動圧送し、それによりピストン（１２）、（１２’）が後方へ微動して上記杭（Ｐ）を挟持したチャック板（２）、（２’）を後方へ微動させる。

次に、左右駆動用油圧シリンダ（２４）の寸動により上記杭（Ｐ）を挟持したチャック板（２）、（２’）を案内板（６）、（６）のＴ形溝（７）、（７）に沿って左方又は右方へ微動させ、以下必要によりこれを繰り返して杭（Ｐ）を孔の中心に位置調整する。

次に、新たな杭をマストに吊りこみ、先行の上記打設杭の上端に新たな杭の下端を継ぎ足す。継ぎ足し作業中、先行打設杭（Ｐ）は孔の中心に沈下することなく確実に保持される。

図８は第１発明の実施例で、チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダとして、１チューブ１ピストン型の通常の油圧シリンダ２個からなる複合油圧シリンダ（１０ａ）を使用した例で、各２個のチューブ（１１ａ）、（１１’ａ）をスライドバー（１５ａ）の垂直部分の前後両面に互に同一軸心線上において背合わせ状態に固定し、他の構造は図１、２、３、４、５と実質的に同一である。

杭保持装置の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 ベースフレームの平面図である。 一対のチャック板と一対の複合油圧シリンダの枠形連結体の平面図である。 （イ）案内板の拡大斜面図である。 （ロ）一方のスライドバーの拡大斜面図である。 （イ）一対のチャック板の最小閉成状態の半切断略腺図である。 （ロ）同上最大拡開状態の同上図である。 （ハ）同上杭挟持状態の同上図である。 （ニ）同上前方移動状態の同上図である。 図３と同一切断面による他の実施例の断面図である。

１ ベースフレーム
２、２’、２ａ、２’ａ チャック板
５ 杭通し口
９、９’ チャック面
１０、１０ａ チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ
１３、１３’、１３ａ、１３’ａ ピストンロッド
１５、１５ａ スライドバー
２４ 左右駆動用油圧シリンダ
２５ ピストンロッド

Claims (2)

1. 中央部に杭通し口（５）を有するベースフレーム（１）上に、弧状チャック面（９）、（９’）を有する一対のチャック板（２）、（２’）を、上記チャック面（９）、（９’）を左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）により開閉させるように設け、
   上記左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）と上記一対のチャック板（２）、（２’）とは略矩形枠形に連結して枠形連結体を構成し、
   上記左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）は、上記一対のチャック板（２）、（２’）と左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）により構成した枠形連結体を、一体状に上記ベースフレーム（１）に対して上記チャック面（９）、（９’）の移動方向に移動させうる構成とし、
   上記ベースフレーム（１）側と、上記チャック板（２）、（２’）およびチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）側との間に、上記チャック板（２）、（２’）と上記チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）とにより構成する枠形連結体を、上記チャック面（９）、（９’）の移動方向に対する交差方向に一体状で移動させる左右駆動用油圧シリンダ（２４）を設けた、
   杭保持装置。
2. 中央部に杭通し口（５）を有するベースフレーム（１）上の、一対のチャック板（２）の弧状チャック面（９）、（９’）を左右のチャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）により開閉させて杭（Ｐ）を挟持し、この杭（Ｐ）を挟持した状態の上記一対のチャック板（２）、（２’）を、チャック開閉兼前後駆動用複合油圧シリンダ（１０）、（１０）によるチャック面（９）、（９’）の移動方向への移動と、左右駆動用油圧シリンダ（２４）によるチャック面（９）、（９’）の移動方向に対する交差方向への移動とにより、杭（Ｐ）を孔の中心に位置調整する、
   杭保持方法。

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