JP5390553B2 - 杭の圧入装置 - Google Patents

Description

本発明は、杭の圧入装置に関するものである。

既設の建築物のアンダーピーニング、沈下修復、あるいは支持杭の構築として各種の工法が採用されている。その例を挙げると図７のようになる。

特開２００６−３２８７１６号公報 特開２００９−２０３６７２号公報 特開平７−３７８４号公報

前記した従来の杭の圧入装置にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ いずれの工法も基礎よりも深い縦穴を掘削し、その穴の内部で基礎にジャッキを取り付け、基礎を反力としてジャッキで鋼管を地中に圧入するような方法を採用している。
＜２＞ したがって縦穴一か所ごとで、ジャッキの設置作業と圧入後のジャッキの撤去作業を行う必要があり、それに多大な時間と労力を要する。
＜３＞ しかも重量の大きいジャッキを持ち上げて基礎に下方から取り付ける、という危険な作業が必要である。
＜４＞ ジャッキで圧入する位置ごとに、基礎の下面にいたる足場を組み立て、圧入後には足場を解体して運搬する、という手数を要する。

上記のような課題を解決する本発明の杭の圧入装置は、車輪付きの台車と、台車の最上部に設置したジャッキ架台と、ジャッキ架台に設置した、鉛直方向に伸縮する圧入ジャッキと、ジャッキ架台を上下方向に移動する架台上下動スクリューと、台車の位置を固定する固定スクリューとより構成した杭の圧入装置において、上記のジャッキ架台は、台車の支柱の上部の天井梁を挟む状態で、天井梁の上に位置するジャッキ搭載板と、天井梁の下に位置する昇降板とよりなり、両者を鉛直ボルトで連結して構成し、ジャッキ搭載板は、搭載板に開口した貫通孔からジャッキのシリンダだけが下向きに出入りする板体であることを特徴とするものである。

本発明は上記のような従来の問題を改善するものであり、次のような効果を達成できる。
＜１＞ 基礎の下面から反力を取るジャッキの設置、撤去が簡単であり、多数本の鋼管を連続して効率よく圧入することができる。
＜２＞ 重量の大きいジャッキを架台に乗せて運搬し、そのまま基礎の下面に取り付けができるから、作業員による危険な作業が不要である。
＜３＞ 従来のように、圧入位置ごとに足場を組み立て、圧入後に足場を解体し、次の圧入場所まで運搬する、という手数が不要であってきわめて迅速に作業を行うことができる。

本発明の杭の圧入装置の実施例の説明図 地下の作業空間の構築状態の説明図 圧入装置の移動中の説明図 装置を固定した状態の説明図 新設鋼管を取り込む状態の説明図 新設鋼管を圧入する状態の説明図 従来の圧入方法の説明図

以下図面を参照にしながら本発明の圧入装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞ 車輪付きの台車
本願発明の圧入装置Ａは、四方に立てた鋼製の支柱１１の間を天井梁１２で連結して矩形に組み立てた台車１と台車１に搭載したジャッキ架台２より構成する。
台車１の下部には移動が可能なように車輪１３を取り付ける。
台車１床梁１４の一部は切断しておけば、その切断部から圧入予定の鋼管Ｐの吊りこみを行うことができる。
台車１は、ジャッキ架台２を運搬できる程度の強度があれば足り、台車１自体にはジャッキ２１による鋼管Ｐ加圧時の外力は作用しない。
したがって台車１は特別に強固な構造である必要はなく、簡易な鋼材で組み立てることができ、軽量であって人力によって移動することが可能である。

＜２＞ジャッキ架台
台車１の最上部には、ジャッキ架台２を搭載する。
ジャッキ架台２は、２枚の板である、ジャッキ搭載板２２と昇降板２３を平行に配置し、両者の間を鉛直ボルト２４で連結したものである。
そして両者の板で、台車１の支柱１１の上部の天井梁１２を挟む状態で設置する。
ジャッキ搭載板２２は、ジャッキ２１を鉛直方向に伸縮できる姿勢で保持するための板であり、搭載板２２に開口した貫通孔からジャッキ２１のシリンダ２１ａだけが下向きに出入りする。
ジャッキ２１は１本でも複数本でもよい。
天井梁１２を挟んで、搭載板２２よりも上に平行に位置する昇降板２３は、ジャッキ２１の上端に位置する水平の板である。
鉛直ボルト２４の定着位置に余裕を残してあることから、ジャッキ２１の伸長に伴って、建築物の基礎スラブＣや地中梁Ｂの下面に向けて上昇させることができる。
昇降板２３の上面にはゴム板などの弾性マット２３ａを取り付けて、地中梁Ｂの下面の多少の凹凸を吸収できるように構成する。
ジャッキ架台２は台車１の最上部の天井梁１２に取り付けてあるので、この天井梁１２を昇降すればジャッキ架台２の全体を昇降することができ、昇降板２３と地中梁Ｂの下面との距離を調整することができる。
そのために、各支柱１１の上端には昇降スクリュー１５を取り付け、このスクリュー１５で天井梁１２を支持して、その回転によって天井梁１２を昇降する。

＜３＞固定スクリュー
天井梁１２の上には、鉛直方向に伸縮が可能な固定スクリュー１６を取り付け、その上端には支持板１７を取り付ける。
この固定スクリュー１６の伸長によって支持板１７を基礎スラブＣや地中梁Ｂの下面に押し付ければ、台車１全体の位置を固定することができる。

＜４＞使用方法
次に本発明の圧入装置Ａの使用方法を説明する。

＜５＞地下空間の構築（図２）
既設の大型の建築物の地中梁Ｂは、すでに地中に打設した基礎杭Ｅによって支持されている。
本発明の圧入装置Ａは、そのような基礎杭Ｅの強度に問題がある場合に、その基礎杭Ｅの周囲に新設杭Ｐを圧入して基礎杭Ｅの補強をする場合に使用する装置である。
そのために建築物の基礎スラブＣ、地中梁Ｂの下面を広く掘削して地下空間Ｄを構築し、これを補強作業のための作業域とする。
したがってこの地下空間Ｄは、基礎スラブＣや地中梁Ｂの下面を天井面とし、この天井面と、掘削した空間の床面との間には複数本の基礎杭Ｅだけが林立した、広い体育館のような空間となる。

＜６＞圧入装置の移動（図３）
本発明の圧入装置Ａを作業員が押して、あるいは簡易な装置で引いて、作業床面を移動させて、新設杭Ｐを圧入する位置に位置させる。
前記したように圧入装置Ａ自体は杭Ｐの圧入時の反力を取る構造ではないから、簡易な骨組みで構成することができ、軽量なので人力によって移動させることができ経済的である。
移動の際には、ジャッキ２１を短縮して昇降板２３を下降させ、基礎スラブＣや地中梁Ｂの下面と一定の間隔を作っておく。

＜７＞装置の位置決め（図４）
新設杭Ｐの圧入位置に到着したら、支柱１１の最上部で鉛直方向に伸縮する固定スクリュー１６を伸長して、その先端の支持板１７を地中梁Ｂや基礎スラブＣ、特に強度上から地中梁Ｂの下面に押し付ける。
すると車輪１３と支持板１７とによって台車１の自由な移動が阻止される。

＜８＞昇降板の押し上げ
つぎに昇降スクリュー１５を伸長してジャッキ架台２の全体を押し上げ、昇降板２３の上面を地中梁Ｂの下面に押し当てる。
昇降板２３の上面には弾性マット２３ａを位置しているから、地中梁Ｂの下面に多少の凹凸があっても吸収することができる。
この押し上げに際しては加圧状態で押し上げる必要はなく、単に弾性マット２３ａが地中梁Ｂの下面に接している状態であればよい。

＜９＞新設鋼管の取り込み（図５）
台車１の内部、すなわちジャッキ２１の直下に、新設杭Ｐを構成する鋼管を取り込む。
この取り込みは人力により、あるいはフォークリフトの先端に簡易な把持具を取り付けるような方法で行うことができる。
台車１の下側の床梁１４の一部を切断しておけば、その間隔からの取り込みが容易となる。
取り込む新設杭Ｐである鋼管は、その長さが、短縮した状態のジャッキ２１のシリンダ下面から、作業床面の間隔よりも多少短い寸法に形成したものである。

＜１０＞鋼管の圧入（図６）
その状態で圧入ジャッキ２１を伸長する。
すると圧入ジャッキ２１のシリンダ２１ａ部分が、ジャッキ架台２のジャッキ搭載板２２の貫通孔から下向きに露出してくる。
このジャッキ２１の伸長によって、新設杭Ｐである鋼管を徐々に地中に圧入することができる。
その際に、ジャッキ架台２の上に位置する昇降板２３の上面が、地中梁Ｂに接しているので、新設杭Ｐ圧入の反力は地中梁Ｂから取ることができ、台車１には圧入のための力はまったく作用しない。

＜１１＞鋼管の接続
ジャッキ２１の伸長長さは、１本の鋼管Ｐを長さより短いので、鋼管Ｐの上部とジャッキ２１のシリンダ下面との間に、例えば単筒状のスペーサーを複数個介在させ、そのスペーサーを順次盛りかえて加圧する。
１本の鋼管Ｐの長さだけ圧入したら、スペーサーを除去し、次の鋼管Ｐの下端を、圧入した鋼管Ｐの上端に溶接して上記と同様の作業を繰り返す。
このようにスペーサーを介在させて圧入する方法は公知である。

＜１２＞装置の移動
所定の位置での圧入が終わったら、ジャッキ２１を短縮して昇降板２３を地中梁Ｂの下面から離し、台車１を次の圧入位置まで移動する。
そのように、１か所での作業の開始時にも終了時にも、足場の設置や解体作業、ジャッキ２１の取り付けや取り外し作業というものが一切発生しないので、きわめて効率のよく作業を継続することができる。

Ａ：圧入装置
Ｂ：地中梁
Ｃ：基礎杭
Ｄ：地下空間
Ｐ：新設杭（鋼管）
１：台車
１１：支柱
１２：天井梁
１３：床梁
２：ジャッキ架台
２１：圧入ジャッキ
２２：ジャッキ搭載板
２３：昇降板

Claims (1)

1. 車輪付きの台車と、
   台車の最上部に設置したジャッキ架台と、
   ジャッキ架台に設置した、鉛直方向に伸縮する圧入ジャッキと、
   ジャッキ架台を上下方向に移動する架台上下動スクリューと、
   台車の位置を固定する固定スクリューとより構成した杭の圧入装置において、
   上記のジャッキ架台は、
   台車の支柱の上部の天井梁を挟む状態で、
   天井梁の上に位置するジャッキ搭載板と、
   天井梁の下に位置する昇降板とよりなり、
   両者を鉛直ボルトで連結して構成し、
   ジャッキ搭載板は、搭載板に開口した貫通孔からジャッキのシリンダだけが下向きに出入りする板体である、
   杭の圧入装置。

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