JP5173686B2 - Steel pipe pile construction apparatus and steel pipe pile construction method - Google Patents
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Description
本発明は鋼管杭の施工装置および鋼管杭の施工方法、特に、表面が水平や傾斜した地盤に鋼管杭を設置するための鋼管杭の施工装置および該鋼管杭の施工装置を使用した鋼管杭の施工方法に関する。 The present invention relates to a steel pipe pile construction device and a steel pipe pile construction method, in particular, a steel pipe pile construction device for installing a steel pipe pile on a ground whose surface is horizontal or inclined, and a steel pipe pile using the steel pipe pile construction device. It relates to the construction method.
従来、地面に管状の杭(本発明において「鋼管杭」と総称する)を効率良く設置する施工方法として、二重管式掘削工法が知られている。そして、発明者等によって、かかる施工に使用する鋼管杭の施工装置の構造を簡素にして、施工性を向上させた発明が開発されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a double-pipe excavation method is known as a construction method for efficiently installing a tubular pile (collectively referred to as “steel pipe pile” in the present invention) on the ground. And the invention which simplified the structure of the construction apparatus of the steel pipe pile used for this construction by the inventors etc. and improved workability is developed (for example, refer to patent documents 1).
すなわち、特許文献1に開示された施工方法は、前面に掘削刃を具備するインナービットと、前面または側面に掘削刃を具備し、前記インナービットに着脱自在なアウタービットとを具備する二重管式掘削ビットを用いる、傾斜面における鋼管杭の施工方法であって、
前記インナービットに掘削管を接続する工程と、
前記アウタービットに鋼管杭を接続する工程と、
前記掘削管が接続されたインナービットと前記鋼管杭が接続されたアウタービットとを一体化する工程と、
起立自在な起立スタンドと該起立スタンドに移動自在に設置された回転付与手段とを具備する起立式鋼管杭の施工装置を、前記傾斜面の施工地点に設置する工程と、
前記施工地点に設置された起立式鋼管杭の施工装置の前記起立スタンドが倒伏した状態で、前記回転付与手段に前記一体化された掘削管を取り付ける工程と、
前記起立式鋼管杭の施工装置の起立スタンドを起立させ、前記一体化された掘削管を前記傾斜面に対して所定の角度に起立させる工程と、
前記回転付与手段を起動して、前記一体化された掘削管に回転を付与することによって、前記傾斜面を掘削しながら前記一体化された鋼管杭を地中に引き込む工程と、
前記一体化された鋼管杭が所定の深さまで引き込まれたところで、前記アウタービットと前記鋼管杭とを分離して、前記インナービットが接続された掘削管を地上に引き上げると共に、前記アウタービットが接続された鋼管杭を地中に残置する工程と、
前記起立式鋼管杭の施工装置の起立スタンドを倒伏させ、前記引き上げられた掘削管を前記傾斜面に対して所定の角度に倒伏させる工程と、を有するものである。
That is, the construction method disclosed in
Connecting a drill pipe to the inner bit;
Connecting a steel pipe pile to the outer bit;
Integrating the inner bit to which the excavation pipe is connected and the outer bit to which the steel pipe pile is connected;
A step of installing an upright steel pipe pile construction device at a construction point of the inclined surface, comprising a standing upstand that can stand upright and a rotation imparting means that is movably installed on the upright stand;
The step of attaching the integrated excavation pipe to the rotation applying means in a state where the standing stand of the construction apparatus of the standing steel pipe pile installed at the construction point is lying down,
Erecting a standing stand of the construction apparatus for the upright steel pipe pile, and erecting the integrated excavation pipe at a predetermined angle with respect to the inclined surface;
Activating the rotation applying means and applying rotation to the integrated excavation pipe to draw the integrated steel pipe pile into the ground while excavating the inclined surface;
When the integrated steel pipe pile is drawn to a predetermined depth, the outer bit and the steel pipe pile are separated, the excavation pipe to which the inner bit is connected is pulled up to the ground, and the outer bit is connected. Leaving the steel pipe piles in the ground,
A step of causing the standing stand of the construction apparatus for the standing steel pipe pile to fall down and causing the raised excavation pipe to fall at a predetermined angle with respect to the inclined surface.
したがって、起立式鋼管杭の施工装置を使用して、起立スタンドが倒伏した状態で回転付与手段に掘削管を取り付けることができるから、プラットフォームを不要にして装置が簡素になると共に、作業が容易かつ迅速になる。よって、施工コストの低減あるいは工期の短縮を図ることができるという効果を奏するものである。
このとき、起立式鋼管杭の施工装置は、鉛直に打ち込まれた一対のアンカーピンによって地表面に設置されるため、掘削中に作用する上方向の力や振動等によって、起立式鋼管杭の施工装置やアンカーピンが浮き上がりことがあった。そのため、簡素な構造による容易な作業でもって、起立式鋼管杭の施工装置を確実に地表面に設置(固定)したいという要請があった。
Therefore, since the excavating pipe can be attached to the rotation applying means with the standing stand lying down by using the standing steel pipe pile construction device, the platform is not required and the device is simplified and the work is easy. And be quick. Therefore, it is possible to reduce the construction cost or shorten the construction period.
At this time, since the standing steel pipe pile construction device is installed on the ground surface by a pair of vertically anchored anchor pins, the upright steel pipe pile is caused by upward force and vibration acting during excavation. The construction equipment and anchor pins sometimes lifted up. Therefore, there has been a demand to install (fix) the standing steel pipe pile construction device on the ground surface with an easy work with a simple structure.
本発明は、このような要請に応えるものであり、簡素な構造であって、容易な作業によって鋼管杭の施工装置を確実に地表面に設置(固定)することができる、鋼管杭の施工装置および鋼管杭の施工方法を提供することを目的とする。 The present invention responds to such a demand, and has a simple structure, and can reliably install (fix) a steel pipe pile construction device on the ground surface by an easy operation. And it aims at providing the construction method of a steel pipe pile.
(1)本発明に係る鋼管杭の施工装置は、互いに着脱自在なアウタービットおよびインナービットから構成される二重管式掘削ビットの前記アウタービットに一方の端部が接続された鋼管杭を設置地点に設置するための鋼管杭の施工装置であって、
支点リングと、
該支点リングの外側面に一端が固定された起立スタンドと、
前記起立スタンドの下端部に設置されたスタンド基板と、
該起立スタンドと平行に配置され、前記スタンド基板に一端が回動自在に設置されたネジ棒と、
前記スタンド基板に固定され、前記ネジ棒を回転するネジ棒回転手段と、
前記インナービットに一方の端部が接続された掘削管と、
前記起立スタンドに案内されて前記ネジ棒の回転によって移動され、前記掘削管を回転するための回転付与手段と、
前記支点リングに回転自在に挿入された支点軸と、
該支点軸に形成された2以上のアンカーピン挿入孔と、
該アンカーピン挿入孔を貫通する2以上のアンカーピンと、
前記起立スタンドの先端に一端が固定されたワイヤーと、
前記ワイヤーを巻き上げるワイヤー巻き上げ手段と、
を有し、
前記2以上のアンカーピンのうち少なくとも一対のアンカーピン同士が、平行でなく、
前記支点軸が前記アンカーピンによって前記設置地点に固定された状態で、前記ワイヤー巻き上げ手段による前記ワイヤーの巻き上げによって、前記起立スタンドが起立されると共に、前記ワイヤーによって、前記起立スタンドが支持されることを特徴とする。
(1) A steel pipe pile construction apparatus according to the present invention includes a steel pipe pile having one end connected to the outer bit of a double-pipe excavation bit composed of an outer bit and an inner bit that are detachable from each other. A steel pipe pile construction device for installation at a point,
A fulcrum ring,
A stand with one end fixed to the outer surface of the fulcrum ring;
A stand substrate installed at the lower end of the standing stand;
A screw rod that is arranged in parallel with the standing stand and is rotatably installed at one end on the stand substrate ;
Screw rod rotating means fixed to the stand substrate and rotating the screw rod;
A drilling pipe having one end connected to the inner bit;
Wherein while being guided by the upright stand moved by the rotation of the threaded rod, a rotation imparting means for rotating the drill pipe,
A fulcrum shaft rotatably inserted into the fulcrum ring;
And 2 or more A Nkapin insertion hole formed in the fulcrum shaft,
Two or more anchor pins penetrating the anchor pin insertion hole ;
A wire having one end fixed to the tip of the standing stand;
Wire winding means for winding the wire;
Have
At least a pair of anchor pins with each other among the two or more anchor pin, rather parallel,
In the state where the fulcrum shaft is fixed to the installation point by the anchor pin, the standing stand is raised by winding the wire by the wire winding means, and the standing stand is supported by the wire. It is characterized by.
(2)また、前記スタンド基板に設置され、前記鋼管杭を管軸回りに回転自在で管軸方向に移動自在に案内する案内手段を有することを特徴とする。 (2) Moreover, it has the guide means which is installed in the said stand board | substrate and guides the said steel pipe pile so that it can rotate to the periphery of a pipe axis, and can move to a pipe axis direction.
(3)また、前記2以上のアンカーピンの何れかに、前記ワイヤーを係止させることができるシーブが設置されていることを特徴とする。 (3) Further, a sheave capable of locking the wire is installed on any one of the two or more anchor pins.
(4)さらに、本発明に係る鋼管杭の施工方法は、互いに着脱自在なアウタービットおよびインナービットから構成される二重管式掘削ビットの前記アウタービットに一方の端部が接続された鋼管杭を、起立式鋼管杭の施工装置を用いて設置地点に設置するための鋼管杭の施工方法であって、
前記起立式鋼管杭の施工装置が、支点リングと、該支点リングの外側面に一端が固定された起立スタンドと、前記起立スタンドの下端部に設置されたスタンド基板と、該起立スタンドと平行に配置され、前記スタンド基板に一端が回動自在に設置されたネジ棒と、前記スタンド基板に固定され、前記ネジ棒を回転するネジ棒回転手段と、前記インナービットに一方の端部が接続された掘削管と、前記起立スタンドに案内されて前記ネジ棒の回転によって移動され、前記掘削管を回転するための回転付与手段と、前記支点リングに回転自在に挿入された支点軸と、該支点軸に形成された2以上のアンカーピン挿入孔と、該アンカーピン挿入孔を貫通する2以上のアンカーピンと、前記起立スタンドの先端に一端が固定されたワイヤーと、前記ワイヤーを巻き上げるワイヤー巻き上げ手段と、前記スタンド基板に設置され、前記鋼管杭を管軸回りに回転自在で管軸方向に移動自在に案内する案内手段と、を具備し、
前記インナービットに前記掘削管の一端を接続する工程と、
前記アウタービットに前記鋼管杭の一端を接続する工程と、
前記掘削管を前記鋼管杭に挿入して、前記掘削管が接続されたインナービットと前記鋼管杭が接続されたアウタービットとを一体化する工程と、
前記アンカーピン挿入孔を貫通するアンカーピンを前記設置位置に打設することによって、前記支点リングを前記設置位置に固定する工程と、
前記起立スタンドが倒伏した状態で、前記回転付与手段に前記掘削管の他端を取り付ける工程と、
前記案内手段によって前記鋼管杭を案内し、前記鋼管杭を前記起立スタンドと平行に配置する工程と、
前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き上げて、前記鋼管杭が平行に配置されている起立スタンドを起立させると共に、前記ワイヤーによって前記起立スタンドを所定の角度に支持する工程と、
前記ネジ棒を回転して、前記回転付与手段を下降させながら、前記回転付与手段によって前記掘削管に回転を付与することによって、前記鋼管杭を地中に引き込む工程と、
前記鋼管杭が所定の深さまで引き込まれたところで、前記アウタービットと前記インナービットとを分離する工程と、
前記ネジ棒を回転して、前記回転付与手段を上昇させることによって、前記インナービットが接続された掘削管を地上に引き上げると共に、前記アウタービットが接続された鋼管杭を地中に残置する工程と、
前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き戻すことによって、前記起立スタンドを倒伏させ、前記引き上げられた掘削管を倒伏させる工程と、
を有し、
前記アンカーピンのうちの少なくとも一対のアンカーピンが、互いに平行でない状態で前記設置位置に打設され、
前記引き上げられた掘削管が前記案内手段によって案内されていることを特徴とする。
(4) Furthermore, the construction method of the steel pipe pile which concerns on this invention is the steel pipe pile by which one edge part was connected to the said outer bit of the double pipe type excavation bit comprised from the outer bit and inner bit which can be attached or detached mutually. Is a steel pipe pile construction method for installing at an installation point using a standing steel pipe pile construction device ,
The upright steel pipe pile construction apparatus includes a fulcrum ring, an upright stand having one end fixed to an outer surface of the fulcrum ring, a stand substrate installed at a lower end of the upright stand, and the upright stand A screw rod that is rotatably disposed at one end on the stand substrate, a screw rod rotating means that is fixed to the stand substrate and rotates the screw rod, and one end connected to the inner bit An excavating pipe, a rotation applying means for rotating the excavating pipe guided by the stand and rotated by the screw rod, a fulcrum shaft rotatably inserted into the fulcrum ring, Two or more anchor pin insertion holes formed in the fulcrum shaft, two or more anchor pins penetrating the anchor pin insertion hole, a wire having one end fixed to the tip of the standing stand, and the wire A wire hoisting means wind the yer, is installed in the stand substrate, anda guide means for movably guiding the movement to rotatable in the tube axis direction of the steel pipe pile tube axis,
A step of connecting one end of the drill pipe to the inner bit,
A step of connecting one end of the steel pipe pile to the outer bit,
Inserting the excavation pipe into the steel pipe pile and integrating the inner bit to which the excavation pipe is connected and the outer bit to which the steel pipe pile is connected;
Fixing the fulcrum ring at the installation position by driving an anchor pin penetrating the anchor pin insertion hole at the installation position ;
In a state where the front Symbol upright stand has laid down, and attaching the other end of the drill pipe to the rotary application means,
Guiding the steel pipe pile by the guiding means, and arranging the steel pipe pile in parallel with the standing stand;
Hoisting the wire by the wire hoisting means, erecting an upright stand in which the steel pipe piles are arranged in parallel, and supporting the upright stand at a predetermined angle by the wire ;
By rotating the threaded rod, while lowering the rotation imparting means, by imparting a rotational before Kiho Kezukan by the rotation imparting means, a step of pulling the pre Symbol steel Kankui in the ground,
When the previous SL steel pipe pile is retracted to a predetermined depth, a step of separating the inner bit and the outer bit,
The step of rotating the screw rod and raising the rotation applying means to pull up the excavating pipe connected to the inner bit to the ground and to leave the steel pipe pile connected to the outer bit in the ground; ,
By rewinding the wire by the wire winding means, causing the standing stand to fall down and falling the raised excavation pipe;
Have
At least a pair of anchor pins of the anchor pins are driven at the installation position in a state where they are not parallel to each other ,
The raised excavation pipe is guided by the guide means .
(5)また、前記2以上のアンカーピンの何れかに、前記ワイヤーを係止させることができるシーブが設置され、
前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き上げる際、および前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き戻す際、前記ワイヤーを前記シーブに係止させることを特徴とする。
(5) Moreover, a sheave capable of locking the wire is installed on any of the two or more anchor pins,
When winding the wire by the wire winding means and when rewinding the wire by the wire winding means, the wire is locked to the sheave.
本発明に係る鋼管杭の施工装置は、アンカーピン設置部材の貫通孔を貫通するアンカーピンのうち少なくとも一対のアンカーピン同士が平行でないため、アンカーピンが浮き上がることがないことから、簡素な構造であって、容易な作業によって鋼管杭の施工装置を確実に地表面に設置(固定)することができる(この理由については別途詳細に説明する)。 The construction apparatus for steel pipe piles according to the present invention has a simple structure because the anchor pins do not float because at least a pair of anchor pins are not parallel among the anchor pins penetrating the through hole of the anchor pin installation member. Therefore, the steel pipe pile construction device can be reliably installed (fixed) on the ground surface by an easy operation (the reason will be explained in detail separately) .
さらに、本発明に係る鋼管杭の施工方法は、これに使用する起立式鋼管杭の施工装置が、互いに平行でない少なくとも一対のアンカーピンによって地表面に設置されるため、簡素な構造であって、容易な作業によって起立式鋼管杭の施工装置を確実に地表面に設置(固定)することができる。 Moreover, the construction method of a steel pipe pile according to the present invention, since the construction equipment of the upright type steel pipe pile used for this, which is installed on the ground surface by at least a pair of anchor pins are not parallel to each other, there simple structure Te, it can be reliably installed on the ground surface of the construction equipment of the upright type steel pipe pile by easy task (fixed).
[実施の形態1:鋼管杭の施工装置]
図1および図2は本発明の実施形態1に係る鋼管杭の施工装置(以下、「起立式施工装置」と称す)を模式的に説明する、図1は二重管式掘削ビット等を示す上側半分が側面図で下側半分が断面図、図2は起立式施工装置の一部を示す斜視図である。なお、各図における部材の取り合いや寸法は、理解を容易にするため誇張され、伸縮ないし変形されている。
[Embodiment 1: Steel pipe pile construction equipment]
1 and 2 schematically illustrate a steel pipe pile construction apparatus (hereinafter referred to as “stand-up construction apparatus”) according to
(二重管式掘削ビット)
図1において、二重管式掘削ビット1は、前面に掘削刃2bを具備するインナービット2(パイロットビットに同じ)と、前面または側面に掘削刃3bを具備するアウタービット3(リングビットに同じ)と、から構成されている。アウタービット3は図示しない接合機構を介してインナービット2に着脱自在に接合され、インナービット2に付与された回転力および打撃力は、アウタービット3に伝達される構造になっている(特願2003−387381参照)。
(Double pipe drilling bit)
In FIG. 1, a double-
(起立式施工装置)
図2において、起立式施工装置7は、固定手段10と、起立スタンド20と、起立スタンド20に案内されて移動自在な回転付与手段30(図3〜図5参照)と、回転付与手段30を移動(昇降)するための昇降手段40と、を有している。
(Standing construction equipment)
In Fig 2, the upright
(固定手段)
起立スタンド20の下端には傾動支点となる支点リング21が設置されている。そして、固定手段10は、支点リング21に挿入される支点軸11と、支点軸11の一方の端部に形成されたアンカーピン挿入孔12a、12bと、支点軸11の他方の端部に形成されたアンカーピン挿入孔12c、12dと、アンカーピン挿入孔12a、12b、12c、12d(以下、まとめて「アンカーピン挿入孔12」と称す)にそれぞれ挿入されるアンカーピン14a、14b、14c、14d(以下、まとめて「アンカーピン14」と称す)と、を有している。
(Fixing means)
A
このとき、アンカーピン14aとアンカーピン14bとが平行にならないよう、アンカーピン挿入孔12aとアンカーピン挿入孔12bとは平行でなく、同様に、アンカーピン14cとアンカーピン14cとが平行にならないよう、アンカーピン挿入孔12cとアンカーピン挿入孔12dとは平行でない。
また、アンカーピン14a、14b、14c、14dにはそれぞれ支点軸11を押さえつけるための押さえ板13a、13b、13c、13d(以下、まとめて「押さえ板13」と称す)が固定されている。
At this time, the anchor
In addition,
なお、本発明は図示する形態に限定するものではなく、押さえ板13にアンカーピン挿入孔12を形成して、かかる押さえ板13を支点軸11に固定して、押さえ板13に形成されたアンカーピン挿入孔12にアンカーピン14を挿入してもよい。このとき、アンカーピン14aとアンカーピン14bとが平行にならないように、かかる押さえ板13aと押さえ板13bとが平行(同一平面)にならないように支点軸11に固定する。同様に、かかる押さえ板13cと押さえ板13dとが平行(同一平面)にならないように支点軸11に固定する。
Note that the present invention is not limited to the illustrated form, and the anchor pin insertion hole 12 is formed in the pressing plate 13, and the pressing plate 13 is fixed to the
(案内手段)
起立スタンド20は一対の管体によって形成され、かかる管体の下端部がスタンド基板22によって連結されている。そして、スタンド基板22に鋼管杭6を案内する案内手段23が設けられている。案内手段23は、スタンド基板22に固定されている固定側の短尺半割鋼管23aと、回動側の短尺半割鋼管23bとから形成され、後者は前者にヒンジ手段23cによって回動自在に接続され、ロック手段23dによって回動不能に固定されるものである。なお、起立スタンド20は一対の断面円形の管体から形成されるものを図示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、3本以上の管体や棒体、あるいは1本の断面U字状の形鋼であってもよい。
(Guidance means)
The
(昇降手段)
昇降手段40は起立スタンド20(スタンド基板22に同じ)に回動自在に設置されたねじ棒41(スプライン軸に同じ)と、スタンド基板22に固定されたねじ棒駆動モータ42と、ねじ棒駆動モータ42の回転をねじ棒41に伝達する回転伝達機構(図示しない)とを具備している。そして、後記回転付与手段30(図3等参照)はねじ棒41に係止し、ねじ棒41の回転によって起立スタンド20に案内されて移動する。
(Elevating means)
The elevating means 40 includes a screw rod 41 (same as the spline shaft) rotatably installed on the stand 20 (same as the stand substrate 22), a screw
[実施の形態2:起立式施工装置を使用した鋼管杭の施工方法]
図3〜図5は本発明の実施形態2に係る鋼管杭の施工方法(以下、「本施工方法」と称す)を工程を追って説明する側面図である。なお、各図における部材の取り合いや寸法は、理解を容易にするため模式的に示され、一部は誇張されたり、伸縮ないし変形されたりしている。
[Embodiment 2: Construction method of steel pipe pile using upright construction equipment]
3 to 5 construction method of a steel pipe pile according to the second embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as "the present construction how") is a side view illustrating step by step a. Note that the engagement and dimensions of the members in each drawing are schematically shown for easy understanding, and some of them are exaggerated, stretched or deformed.
(二重管式掘削ビットの一体化工程)
本施工方法は、まず、インナービット2に掘削管4(掘削ロッドに同じ)を接続する工程と、鋼管杭6(ケーシングに同じ)の端部に固定された筒状連結部5(いわゆるトップジョイント、ケーシングシューに同じ)を、アウタービット3に回転自在に連結する工程と、インナービット2(掘削管4が接続されている)とアウタービット3(鋼管杭6が筒状連結部5を介して接続されている)とを一体化する工程と、を有している。
なお、かかる一体化する工程は、施工地点9(たとえば、傾斜地等)以外の平地において実行して、一体化されたものを施工地点9に運搬してもよいし、それぞれ別個に、あるいは一部のみを接合した状態で、施工地点9に運搬した後、施工地点9において一体化してもよい。
(Integration process of double pipe type drilling bit)
This construction how, first step and a fixed tubular connecting portion 5 (so-called top to the end of the steel pipe pile 6 (same as the casing) for connecting the drill pipe 4 (the same drilling rod) into
In addition, this integration process may be performed on a flat ground other than the construction point 9 (for example, sloping ground), and the integrated unit may be transported to the
(起立式施工装置の設置工程)
図3の(a)において、本施工方法は、起立式施工装置7を施工地点9に載置する工程を有している。このとき、起立式施工装置7は、起立スタンド20が倒伏した状態で施工地点に運び(たとえば、ウインチ等によって施工地点9を引き上げてもよい)、起立スタンド20の支点リング21に支点軸11を貫通させ、支点軸11を合計4本のアンカーピン14によって固定する。
このとき、起立スタンド20は、先端24が施工地点9の低い位置側(支点リング21が施工地点9のより高い位置)になるように倒伏した状態で、回転付与手段30は起立スタンド20の先端24寄りに位置している。
(Installation process of upright construction equipment)
In (a) of FIG. 3, the construction how has a step of mounting the upright
At this time, in the state where the standing
(回転付与手段への接続工程)
図3の(b)において、前記一体化されている鋼管杭6を起立スタンド20に載置して、前記一体化されている掘削管4を回転付与手段30に接続する工程を有する。なお、正確には、鋼管杭6を起立スタンド20に設けられた載置部(図示しない)に載置して、掘削管4の端部に固定されているドライブカップリング4a(図1参照)を回転付与手段30の駆動軸(図示しない)に接続する。
このとき、一体化されている掘削管4または回転付与手段30の何れを移動させてもよい。そして、鋼管杭6の筒状連結部5に近い位置は、案内手段23によって隙間を持って(管軸回りに回転自在および管軸方向に昇降自在)案内されている。
(Connection process to rotation applying means)
3B, the integrated
At this time, either the integrated
(起立工程)
図4の(a)に示すように、本施工方法は、起立スタンド20を施工地点9に対して垂直に起立させる工程を有する。
このとき、起立の初期段階においては、起立スタンド20の先端24に接続されているワイヤー50を、シーブ15aに係止させてワイヤー50を巻き上げる(図4の(b)に二点鎖線にて示す)。そうすることによって、起立スタンド20を起立させようとするモーメントが確実に発生する。なお、施工地点9の形状や図示しないワイヤー巻き上げ手段の設置位置によって、ワイヤー50をシーブ15aに係止させる必要がない場合には、シーブ15aの設置を省略してもよい。
(Standing process)
As shown in (a) of FIG. 4, the present construction how has a step of standing vertically upright stand 20 with respect to
At this time, in the initial stage of standing, the
(掘削工程)
図4の(b)に示すように、本施工方法は、回転付与手段30を起動して、一体化されている掘削管4に回転を付与することによって、二重管式掘削ビット1の掘削刃2bおよび掘削刃3bによって施工地点9を掘削し、該掘削に伴って一体化されている鋼管杭6を地中に引き込む工程を有する。
このとき、起立スタンド20はアンカーピン14によって固定され、ワイヤー50によって支持され、鋼管杭6は案内手段23に案内されているから、掘削位置が移動したり掘削方向が変動したりすることがない。
なお、ワイヤー50に替えて、起立スタンド20の傾動を停止するためのロック機構を設けてもよい。
(Drilling process)
As shown in FIG. 4 (b), the construction how activates the rotation imparting means 30, by applying a
At this time, the standing
Instead of the
特に、アンカーピン挿入孔12aとアンカーピン挿入孔12bとは平行でなく「ハ字状」に打設され、同様に、アンカーピン14cとアンカーピン14cとが平行でなく「ハ字状」に打設されているから、上向きの掘削反力によってアンカーピン14が浮き上がることがない。
すなわち、アンカーピン14は前記「ハ字状」に打設されているため、掘削反力はアンカーピン14の軸方向にはほとんど作用しないで、前記「ハ字状」形態のまま、起立スタンド20に平行な力、つまり、アンカーピン14の軸方向に対して傾斜した方向の力として作用することになる。そうすると、アンカーピン14に軸方向の力が作用したのでは、当該力がアンカーピン14の表面の摺動抵抗に打ち勝った際、アンカーピン14は地盤から引き抜かれるものの、軸方向に対して傾斜した方向の力が作用したのでは、当該力が地盤を変形したり、地盤の一部を排除したりしない限り、アンカーピン14は地盤中を移動しないからである。そして、摺動抵抗に比較して地盤の変形抵抗は十分に大きな値になっている。
In particular, the anchor
That is, since the
(インナービットの回収工程)
さらに、図5の(a)に示すように、本施工方法は、掘削が所定の深さまで到達したところ、すなわち、一体化されている鋼管杭6が所定の深さまで引き込まれたところで、掘削を中止し、インナービット2とアウタービット3とを分離して、インナービット2が接続されている掘削管4を引き上げる工程、すなわち、アウタービット3が接続されている鋼管杭6を地中に残置する工程を有する。
なお、インナービット2とアウタービット3とはバヨネット構造によって接合しているため、インナービット2を掘削する方向とは反対の方向に回転し、且つ引き上げることによって、アウタービット3から容易に分離する。
(Inner bit collection process)
Furthermore, as shown in (a) of FIG. 5, the construction how is, when excavation has reached a predetermined depth, i.e., where the
Since the
そして、図5の(b)に示すように、本施工方法は、起立式施工装置7の起立スタンド20を倒伏させ、分離された掘削管4(インナービット2が接続されている)を施工地点9に略平行に倒伏させる工程を有する。したがって、かかる状態で、掘削管4(インナービット2が接続されている)を起立式施工装置7から取り外すことができる。
なお、倒伏の途中で、ワイヤー50をシーブ15aに係止すれば、起立スタンド20が施工地点9に対してなす角度が小さくなった際(平行に近づいた際)、ワイヤー50に働く力を小さくすることができる。
Then, as shown in (b) of FIG. 5, the construction how can the
If the
(作用効果)
以上のように、本施工方法は、施工地点9に起立式施工装置7を設置することが容易であると共に、容易且つ確実に鋼管杭6を地中に残置することができるから、作業が容易かつ迅速になるため、施工コストの低減あるいは工期の短縮を図ることができる。
特に、アンカーピン14は前記「ハ字状」に打設されているため、掘削中に浮き上がる(抜け出す)ことがないから、施工作業の安定性と、施工精度の維持・向上と、が保証される。
なお、以上は、掘削管4と鋼管杭6とが一体化した状態で起立式施工装置7に接続される0ものを示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、連続して鋼管杭を設置する場合には、先行する鋼管杭6を地中に残置した後で、起立式施工装置7に接続されたままの掘削管4(掘削に供したインナービット2が接続されている)に、新しい鋼管杭6(新しいアウタービット3が接続されている)を接続するようにしてもよい。
(Function and effect)
As described above, the construction how, since it is possible to leaving the upright
In particular, since the
In addition, although the above has shown the 0 thing connected to the standing
また、以上は、起立スタンド20が、先端24が施工地点9の低い位置側(支点リング21が施工地点9のより高い位置)になるように倒伏した状態で、回転付与手段30に掘削管4が接続されるものを示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、先端24が施工地点9の高い位置側(支点リング21が施工地点9のより低い位置)になるように倒伏した状態で、回転付与手段30に掘削管4を接続してもよい。
このとき、起立スタンド20を図示しない先端持ち上げ手段(たとえば、起立スタンド20の先端24に接続された第2のワイヤーと、第2のワイヤーを巻き取るための施工地点9の低い位置に設置される第2のワイヤーを巻き取る手段)によって略鉛直に起立させ、その後は、ワイヤー50を巻き戻しながら、起立スタンド20を施工地点9に対して垂直にし、これを支持する。
In addition, as described above, in the state where the standing
At this time, the
さらに、以上は、回転付与手段30による回転力によって掘削する場合を説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、掘削管に打撃手段(ダウンザホールドリル等)を設置して、回転力と打撃力との両方で掘削してもよい。このとき、難掘削性の傾斜面であっても掘削が可能になったり、掘削速度が速くなる。
また、回転付与手段30に回転力の付与機能と共に、打撃力の付与機能を具備するようにしてもよい。このとき、難掘削性の施工地点(傾斜面等)であっても掘削が可能になったり、掘削速度が速くなる。
また、以上は、合計4本のアンカーピン14を使用する場合を示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、互いに平行でない一対のアンカーピン14を含む2本以上であればよい。
Furthermore, although the case where it excavates by the rotational force by the rotation provision means 30 above is demonstrated, this invention is not limited to this, A striking means (down the hole drill etc.) is installed in a drilling pipe, and it rotates. You may excavate with both force and striking force. At this time, even if it is a difficult excavation inclined surface, excavation becomes possible and excavation speed becomes high.
Further, the rotation applying means 30 may be provided with a striking force applying function as well as a rotating force applying function. At this time, even if it is difficult to excavate (such as an inclined surface), excavation becomes possible or the excavation speed increases.
Moreover, although the above has shown the case where a total of four anchor pins 14 are used, the present invention is not limited to this, and may be two or more including a pair of anchor pins 14 that are not parallel to each other. .
また、アンカーピン挿入孔12aとアンカーピン挿入孔12bとを互いに平行にして、アンカーピン14aとアンカーピン14bとが互いに平行でない状態に打設できるように、それぞれアンカーピン14aの外径よりも大きな内径とアンカーピン14bの外径よりも大きな内径にしてもよい。
さらに、アンカーピン挿入孔12aが形成された第1の板材と、アンカーピン挿入孔12bが形成された第2の板材と、を互いにハ字状になる姿勢で支点軸11の端部に溶接固定してもよいし、アンカーピン14a、14bの外径よりも大きな内径の貫通孔が形成された板材を、支点軸11の端部に溶接固定してもよい。
Further, the anchor
Further, the first plate member in which the anchor
本発明は、鋼管杭の掘削装置を互いに平行でないアンカーピンによって固定すると共に、プラットホーム等に登ることなく掘削管を回転付与手段に容易かつ迅速に接続することができるから、施工作業の安定性や施工精度の維持・向上が保証されると共に、施工コストの低減あるいは工期の短縮を図ることができる。よって、様々な施工条件の地盤に鋼管杭を設置する各種鋼管杭の施工装置および各種鋼管杭の施工方法として広く利用すること
ができる。
The present invention fixes the steel pipe pile excavation device with anchor pins that are not parallel to each other and can easily and quickly connect the excavation pipe to the rotation imparting means without climbing the platform or the like. Maintenance and improvement of construction accuracy can be guaranteed, and construction cost can be reduced or construction period can be shortened. Therefore, it can utilize widely as a construction apparatus of various steel pipe piles which installs a steel pipe pile in the ground of various construction conditions, and a construction method of various steel pipe piles.
1 二重管式掘削ビット
2 インナービット
2b 掘削刃
3 アウタービット
3b 掘削刃
4 掘削管
4a ドライブカップリング
5 筒状連結部
6 鋼管杭
7 起立式施工装置
9 施工地点
10 固定手段
11 支点軸
12 アンカーピン挿入孔
13 押さえ板
14 アンカーピン
15a シーブ
20 起立スタンド
21 支点リング
22 スタンド基板
23 案内手段
23a 短尺半割鋼管
23b 短尺半割鋼管
23c ヒンジ手段
23d ロック手段
24 先端
30 回転付与手段
40 昇降手段
41 ねじ棒
42 ねじ棒駆動モータ
50 ワイヤー
DESCRIPTION OF
7 Standing construction equipment
9
12 Anchor pin insertion hole
13 Presser plate
14 Anchor pin
22
41 Screw rod
42 Screw
Claims (5)
支点リングと、
該支点リングの外側面に一端が固定された起立スタンドと、
前記起立スタンドの下端部に設置されたスタンド基板と、
該起立スタンドと平行に配置され、前記スタンド基板に一端が回動自在に設置されたネジ棒と、
前記スタンド基板に固定され、前記ネジ棒を回転するネジ棒回転手段と、
前記インナービットに一方の端部が接続された掘削管と、
前記起立スタンドに案内されて前記ネジ棒の回転によって移動され、前記掘削管を回転するための回転付与手段と、
前記支点リングに回転自在に挿入された支点軸と、
該支点軸に形成された2以上のアンカーピン挿入孔と、
該アンカーピン挿入孔を貫通する2以上のアンカーピンと、
前記起立スタンドの先端に一端が固定されたワイヤーと、
前記ワイヤーを巻き上げるワイヤー巻き上げ手段と、
を有し、
前記2以上のアンカーピンのうち少なくとも一対のアンカーピン同士が、平行でなく、
前記支点軸が前記アンカーピンによって前記設置地点に固定された状態で、前記ワイヤー巻き上げ手段による前記ワイヤーの巻き上げによって、前記起立スタンドが起立されると共に、前記ワイヤーによって、前記起立スタンドが支持されることを特徴とする鋼管杭の施工装置。 A steel pipe pile construction device for installing a steel pipe pile having one end connected to the outer bit of a double-pipe excavation bit composed of an outer bit and an inner bit which are detachable from each other at an installation point. ,
A fulcrum ring,
A stand with one end fixed to the outer surface of the fulcrum ring;
A stand substrate installed at the lower end of the standing stand;
A screw rod that is arranged in parallel with the standing stand and is rotatably installed at one end on the stand substrate ;
Screw rod rotating means fixed to the stand substrate and rotating the screw rod;
A drilling pipe having one end connected to the inner bit;
Wherein while being guided by the upright stand moved by the rotation of the threaded rod, a rotation imparting means for rotating the drill pipe,
A fulcrum shaft rotatably inserted into the fulcrum ring;
And 2 or more A Nkapin insertion hole formed in the fulcrum shaft,
Two or more anchor pins penetrating the anchor pin insertion hole ;
A wire having one end fixed to the tip of the standing stand;
Wire winding means for winding the wire;
Have
At least a pair of anchor pins with each other among the two or more anchor pin, rather parallel,
In the state where the fulcrum shaft is fixed to the installation point by the anchor pin, the standing stand is raised by winding the wire by the wire winding means, and the standing stand is supported by the wire. Steel pipe pile construction equipment characterized by
前記起立式鋼管杭の施工装置が、支点リングと、該支点リングの外側面に一端が固定された起立スタンドと、前記起立スタンドの下端部に設置されたスタンド基板と、該起立スタンドと平行に配置され、前記スタンド基板に一端が回動自在に設置されたネジ棒と、前記スタンド基板に固定され、前記ネジ棒を回転するネジ棒回転手段と、前記インナービットに一方の端部が接続された掘削管と、前記起立スタンドに案内されて前記ネジ棒の回転によって移動され、前記掘削管を回転するための回転付与手段と、前記支点リングに回転自在に挿入された支点軸と、該支点軸に形成された2以上のアンカーピン挿入孔と、該アンカーピン挿入孔を貫通する2以上のアンカーピンと、前記起立スタンドの先端に一端が固定されたワイヤーと、前記ワイヤーを巻き上げるワイヤー巻き上げ手段と、前記スタンド基板に設置され、前記鋼管杭を管軸回りに回転自在で管軸方向に移動自在に案内する案内手段と、を具備し、
前記インナービットに前記掘削管の一端を接続する工程と、
前記アウタービットに前記鋼管杭の一端を接続する工程と、
前記掘削管を前記鋼管杭に挿入して、前記掘削管が接続されたインナービットと前記鋼管杭が接続されたアウタービットとを一体化する工程と、
前記アンカーピン挿入孔を貫通するアンカーピンを前記設置位置に打設することによって、前記支点リングを前記設置位置に固定する工程と、
前記起立スタンドが倒伏した状態で、前記回転付与手段に前記掘削管の他端を取り付ける工程と、
前記案内手段によって前記鋼管杭を案内し、前記鋼管杭を前記起立スタンドと平行に配置する工程と、
前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き上げて、前記鋼管杭が平行に配置されている起立スタンドを起立させると共に、前記ワイヤーによって前記起立スタンドを所定の角度に支持する工程と、
前記ネジ棒を回転して、前記回転付与手段を下降させながら、前記回転付与手段によって前記掘削管に回転を付与することによって、前記鋼管杭を地中に引き込む工程と、
前記鋼管杭が所定の深さまで引き込まれたところで、前記アウタービットと前記インナービットとを分離する工程と、
前記ネジ棒を回転して、前記回転付与手段を上昇させることによって、前記インナービットが接続された掘削管を地上に引き上げると共に、前記アウタービットが接続された鋼管杭を地中に残置する工程と、
前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き戻すことによって、前記起立スタンドを倒伏させ、前記引き上げられた掘削管を倒伏させる工程と、
を有し、
前記アンカーピンのうちの少なくとも一対のアンカーピンが、互いに平行でない状態で前記設置位置に打設され、
前記引き上げられた掘削管が前記案内手段によって案内されていることを特徴とする鋼管杭の施工方法。 A steel pipe pile with one end connected to the outer bit of a double-pipe excavation bit composed of an outer bit and an inner bit that are detachable from each other can be used as an installation point using an upright type steel pipe pile construction device. It is a construction method of a steel pipe pile for installation ,
The upright steel pipe pile construction apparatus includes a fulcrum ring, an upright stand having one end fixed to an outer surface of the fulcrum ring, a stand substrate installed at a lower end of the upright stand, and the upright stand A screw rod that is rotatably disposed at one end on the stand substrate, a screw rod rotating means that is fixed to the stand substrate and rotates the screw rod, and one end connected to the inner bit An excavating pipe, a rotation applying means for rotating the excavating pipe guided by the stand and rotated by the screw rod, a fulcrum shaft rotatably inserted into the fulcrum ring, Two or more anchor pin insertion holes formed in the fulcrum shaft, two or more anchor pins penetrating the anchor pin insertion hole, a wire having one end fixed to the tip of the standing stand, and the wire A wire hoisting means wind the yer, is installed in the stand substrate, anda guide means for movably guiding the movement to rotatable in the tube axis direction of the steel pipe pile tube axis,
A step of connecting one end of the drill pipe to the inner bit,
A step of connecting one end of the steel pipe pile to the outer bit,
Inserting the excavation pipe into the steel pipe pile and integrating the inner bit to which the excavation pipe is connected and the outer bit to which the steel pipe pile is connected;
Fixing the fulcrum ring at the installation position by driving an anchor pin penetrating the anchor pin insertion hole at the installation position ;
In a state where the front Symbol upright stand has laid down, and attaching the other end of the drill pipe to the rotary application means,
Guiding the steel pipe pile by the guiding means, and arranging the steel pipe pile in parallel with the standing stand;
Hoisting the wire by the wire hoisting means, erecting an upright stand in which the steel pipe piles are arranged in parallel, and supporting the upright stand at a predetermined angle by the wire ;
By rotating the threaded rod, while lowering the rotation imparting means, by imparting a rotational before Kiho Kezukan by the rotation imparting means, a step of pulling the pre Symbol steel Kankui in the ground,
When the previous SL steel pipe pile is retracted to a predetermined depth, a step of separating the inner bit and the outer bit,
The step of rotating the screw rod and raising the rotation applying means to pull up the excavating pipe connected to the inner bit to the ground and to leave the steel pipe pile connected to the outer bit in the ground; ,
By rewinding the wire by the wire winding means, causing the standing stand to fall down and falling the raised excavation pipe;
Have
At least a pair of anchor pins of the anchor pins are driven at the installation position in a state where they are not parallel to each other ,
The steel pipe pile construction method, wherein the raised excavation pipe is guided by the guide means .
前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き上げる際、および前記ワイヤー巻き上げ手段によって前記ワイヤーを巻き戻す際、前記ワイヤーを前記シーブに係止させることを特徴とする請求項4記載の鋼管杭の施工方法。The construction method of a steel pipe pile according to claim 4, wherein when the wire is wound up by the wire winding means and when the wire is rewound by the wire winding means, the sheave is locked to the sheave.
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