JP5490452B2 - Anti-blur guide device for taper pile driving - Google Patents
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Description
本発明は、テーパー杭打設時のブレ止めガイド装置に関する。 The present invention relates to an anti-blur guide device at the time of placing a tapered pile.
例えば軟弱地盤に住宅建築物等の建物を構築する際の基礎地盤の補強対策として、鋼管杭等の基礎杭を、圧入用重機を用いて圧入又は回転圧入することで地中に設置して、不同沈下(不等沈下)を防止できるようにしたり、基礎地盤の支持力を増大させたりすることが行われている(例えば、特許文献1参照)。これらの工法では、好ましくは支持層に向けて基礎杭を鉛直に打ち込む必要があることから、圧入装置を上下方向にスライド移動させる圧入用重機のリーダー部を鉛直に建て込むと共に、リーダー部の下端部にブレ止めガイド装置を設けて基礎杭をガイドすることにより、中心位置のブレを防止しつつ基礎杭を地中に打ち込むようにする工夫がなされている。 For example, as a reinforcement measure for the foundation ground when building a building such as a residential building on soft ground, foundation piles such as steel pipe piles are installed in the ground by press-fitting or rotary press-fitting using heavy press machines, It is possible to prevent uneven settlement (unequal settlement) or increase the supporting force of the foundation ground (for example, see Patent Document 1). In these methods, since it is necessary to drive the foundation pile vertically toward the support layer, the leader part of the press-fitting heavy machine that slides the press-fitting device up and down is built vertically, and the lower end of the leader part A device has been devised that guides the foundation pile into the ground while preventing the blur at the center position by providing a guide device for preventing vibration at the part.
一方、一端部側から他端部側に向けて外径が縮径したテーパー形状部分を有するいわゆるテーパー杭を、外径の小さな他端部側を下方に向けて圧入用重機を用いて圧入又は回転圧入することで地中に設置した場合、このようなテーパー杭による楔効果と大きな周面摩擦力によって、テーパー杭を支持層まで打ち込まなくても、基礎地盤を効果的に補強できることが知られている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, a so-called taper pile having a tapered portion whose outer diameter is reduced from one end side toward the other end side is press-fitted using a press-fitting heavy machine with the other end portion having a smaller outer diameter directed downward. When installed in the ground by rotary press-fitting, it is known that the foundation ground can be effectively reinforced without the need to drive the taper pile to the support layer due to the wedge effect of such a taper pile and the large peripheral frictional force. (For example, refer to Patent Document 2).
テーパー杭の場合もまた、基礎地盤の補強機能を最大限に発揮させるためには、外径の小さな他端部側を下方に向けて鉛直方向に圧入又は回転圧入してゆくこと必要であり、したがって圧入用重機のリーダー部の下端部にブレ止めガイド装置を設けてテーパー杭をガイドすることが望ましいが、従来から用いられているブレ止めガイド装置では、不具合が生じることになる。 Also in the case of tapered piles, in order to maximize the reinforcement function of the foundation ground, it is necessary to press fit or rotate in the vertical direction with the other end with a small outer diameter facing downward, Therefore, it is desirable to provide the anti-shake guide device at the lower end of the leader portion of the press-fitting heavy machine to guide the taper pile, but the conventional anti-shake guide device causes problems.
すなわち、従来のブレ止めガイド装置では、一端部側から他端部側に向けて外径が変化しない直管状の基礎杭をガイドするものであり、基礎杭が挿通される環状ガイド部の中空内部の内径を、基礎杭の外径と略等しい内径に固定しておくことにより、基礎杭の打込み開始時から打込み最終段階まで安定した状態でブレ止めを行いつつ基礎杭をガイドすることが可能であるが、一端部側から他端部側に向けて外径が縮径するテーパー杭の場合には、例えば外径の小さな下端部に合わせた内径に固定しておくと、これよりも上方部分を環状ガイド部の中空内部に挿通することができなくなり、例えば外径の大きな上端部に合わせた内径に固定しておくと、特に下端部分の周囲には環状ガイド部の中空内部の内周面との間に大きな隙間が生じて、テーパー杭の打込み開始時にブレが生じやすくなる。 That is, in the conventional anti-blur guide device, a straight pipe foundation pile whose outer diameter does not change from one end side toward the other end side is guided, and the hollow interior of the annular guide part through which the foundation pile is inserted By fixing the inner diameter of the base pile to an inner diameter that is approximately equal to the outer diameter of the foundation pile, it is possible to guide the foundation pile while performing anti-bluring in a stable state from the beginning of the foundation pile driving to the final stage of driving. However, in the case of a tapered pile whose outer diameter is reduced from one end side toward the other end side, for example, if it is fixed to the inner diameter matched to the lower end portion having a smaller outer diameter, the upper part Can not be inserted into the hollow inside of the annular guide part, for example, if it is fixed to the inner diameter matched to the upper end part having a large outer diameter, the inner peripheral surface inside the hollow part of the annular guide part particularly around the lower end part A large gap between the Shake is likely to occur at the start of driving of the par pile.
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、圧入用重機を用いて圧入又は回転圧入することによってテーパー杭を地中に打ち込む際に、打込み開始時から打込み最終段階まで安定した状態でブレ止めを行いつつテーパー杭をガイドすることのできるテーパー杭打設時のブレ止めガイド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and when driving a taper pile into the ground by press-fitting or rotary press-fitting using a press-fitting heavy machine, the last stage of driving from the start of driving. An object of the present invention is to provide an anti-blurring guide device at the time of placing a tapered pile that can guide the tapered pile while performing anti-bluring in a stable state.
本発明は、一端部側から他端部側に向けて外径が縮径したテーパー形状部分を有するテーパー杭を、外径の小さな他端部側を下方に向けて圧入用重機を用いて圧入又は回転圧入することによって地中に設置する際に、圧入用重機のリーダー部の下端部分に取り付けられてテーパー杭が鉛直に打ち込まれるようにガイドする、テーパー杭打設時のブレ止めガイド方法に用いるブレ止めガイド装置であって、該ブレ止めガイド装置は、テーパー杭を挿通可能な中空内部を有する環状ガイド部と、該環状ガイド部の内周面の少なくとも3箇所から径方向内方に向けて進退可能に突出する、少なくとも3体の径方向規制部材とを含んで構成されており、テーパー杭が下方に圧入又は回転圧入されて行くのに従って、前記少なくとも3体の径方向規制部材の先端部に接する仮想の内接円が、前記環状ガイド部に挿通された部分の拡大してゆくテーパー杭の外径よりも僅かに大きな直径の円を描くように、前記径方向規制部材の進退量を制御するようになっており、前記径方向規制部材の前記環状ガイド部に挿通されるテーパー杭の外周面と対向する面が、テーパー杭の傾斜に沿った角度で傾斜しているテーパー杭打設時のブレ止めガイド装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。 The present invention is a method of press-fitting a taper pile having a tapered portion whose outer diameter is reduced from one end side toward the other end side, using a press-fitting heavy machine with the other end portion having a smaller outer diameter directed downward. or for installation in an underground by rotating press-attached to the lower end portion of the leader portion of the press-fitting heavy machinery to guide the tapered pile is driven vertically, the blur prevention guides method of tapered Kuida設時 a shake stop guide device used, the shake stop guide device includes an annular guide portion having a hollow interior capable of inserting the tapered pile, directed radially inward from at least three locations of the inner peripheral surface of the annular guide portion And at least three radial restricting members that protrude so as to advance and retreat, and as the tapered pile is pressed or rotationally pressed downward, the at least three radial restricting portions. Of the radial direction regulating member so that a virtual inscribed circle that is in contact with the distal end of the radial direction draws a circle having a diameter slightly larger than the outer diameter of the tapering pile that expands in the portion inserted through the annular guide portion. The taper which controls the amount of advance and retreat, and the surface facing the outer peripheral surface of the taper pile penetrated by the annular guide part of the radial direction regulation member inclines at an angle along the inclination of the taper pile The above object is achieved by providing an anti-blur guide device for pile driving .
そして、本発明のテーパー杭打設時のブレ止めガイド装置では、前記径方向規制部材の進退量が、テーパー杭のテーパ面の傾斜角度及びテーパー杭の打設速度に応じた計算値に基づいて自動制御されるようになっていることが好ましい。 And in the anti-blur guide device at the time of taper pile driving of the present invention, the advancement / retraction amount of the radial direction regulating member is based on the calculated value according to the inclination angle of the tapered surface of the taper pile and the driving speed of the taper pile. It is preferable to be automatically controlled.
また、本発明のブレ止めガイド装置では、前記径方向規制部材は、油圧の作用によって径方向内方に進退するようになっていることが好ましい。 In the anti-blur guide device of the present invention, it is preferable that the radial direction regulating member is advanced and retracted radially inward by the action of hydraulic pressure.
本発明のテーパー杭打設時のブレ止めガイド装置によれば、圧入用重機を用いて圧入又は回転圧入することによってテーパー杭を地中に打ち込む際に、打込み開始時から打込み最終段階まで安定した状態でブレ止めを行いつつテーパー杭をガイドすることができる。 According to the anti-blur guide device at the time of driving the tapered pile of the present invention, when the tapered pile is driven into the ground by press-fitting or rotational press-fitting using a press-fitting heavy machine, it is stable from the start of driving to the final driving stage. The taper pile can be guided while preventing blurring in the state.
本発明の好ましい一実施形態に係るテーパー杭打設時のブレ止めガイド装置は、図1に示すように、一端部11a側から他端部11b側に向けて外径が縮径したテーパー形状部分11を有するテーパー杭12を、外径の小さな他端部11b側を下方に向けて圧入用重機13を用いて圧入又は回転圧入することによって地中に設置する際に、テーパー杭12の中心位置が左右にずれる現象であるブレが生じるのを効果的に抑制して、テーパー杭12を鉛直方向に安定した状態で打ち込んでゆくことができるようにするために採用されたものである。
As shown in FIG. 1, the anti-blur guide device at the time of driving a tapered pile according to a preferred embodiment of the present invention has a tapered portion whose outer diameter is reduced from the one
すなわち、本実施形態のテーパー杭打設時のブレ止めガイド装置10は、一端部11a側から他端部11b側に向けて外径が縮径したテーパー形状部分11を有するテーパー杭12を、外径の小さな他端部11b側を下方に向けて圧入用重機13を用いて圧入又は回転圧入することによって地中に設置する際に、圧入用重機13のリーダー部14の下端部分に取り付けられてテーパー杭12が鉛直に打ち込まれるようにガイドする、テーパー杭打設時のブレ止めガイド方法に用いるガイド装置であって、図2にも示すように、ブレ止めガイド装置10は、テーパー杭12を挿通可能な中空内部15を有する環状ガイド部16と、この環状ガイド部16の内周面の少なくとも3箇所(本実施形態では3箇所)から径方向内方に向けて進退可能に突出する、少なくとも3体の径方向規制部材17とを含んで構成されており、テーパー杭12が下方に圧入又は回転圧入されて行くのに従って、図3及び図4に示すように、少なくとも3体の径方向規制部材17の先端部に接する仮想の内接円Cが、環状ガイド部16に挿通された部分の拡大してゆくテーパー杭12の外径よりも僅かに大きな直径の円を描くように、径方向規制部材17の進退量を制御するようになっている。また、径方向規制部材17の環状ガイド部16に挿通されるテーパー杭12の外周面と対向する面が、テーパー杭12の傾斜に沿った角度で傾斜している(図6参照)。
That is, the anti-
本実施形態では、テーパー杭12は、例えば公知の製造方法によって筒状に成形加工された、肉厚が例えば4.5mm程度の鋼管杭である。またテーパー杭12は、図1に示すように、例えば500〜600cm程度の長さを有しており、一端部11a側から他端部11b側に向けて外径が縮径したテーパー形状部分11と、テーパー形状部分11の一端部(上端部)11a側に接合一体化された、圧入用重機13の圧入装置18が装着される例えば300〜500mm程度の長さのストレート管部19とからなっている。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、テーパー杭12のテーパー形状部分11は、ストレート管部19と接合することにより当該ストレート管部19と同じ外径を有する一端部11a側の元径部分が、最大外径を有しており、この元径部分の最大外径は、例えば120〜450mm程度となっている。またテーパー杭12のテーパー形状部分11は、その外周面が、一端部10a側から他端部10b側に向けて、好ましくは1/25〜1/200程度の勾配で傾斜するように形成されている。
Moreover, in this embodiment, the taper-
さらに、本実施形態では、テーパー杭12のテーパー形状部分11の外径の小さな他端部(下端部)10bには、先端開口を閉塞するようにして先端金具(図示せず)が取り付けられていると共に、切削刃20が取り付けられている。
Further, in the present embodiment, a tip fitting (not shown) is attached to the other end portion (lower end portion) 10b having a small outer diameter of the
テーパー杭12を地中に打ち込む圧入用重機13は、例えば鋼管杭やPCコンクリート杭を打設する重機として公知の重機である。圧入用重機13は、オペレータ室21を備えるベースマシーン22、テーパー杭12のストレート管部19を装着してテーパー杭12を地中に圧入する回転駆動モータ等を備える圧入装置18、圧入装置18が鉛直方向にスライド移動するようにガイドするリーダー部14等を備えている。
The press-fitting
また、圧入用重機13は、オペレータ室21に、圧入装置18による圧入力や圧入速度、回転トルク等を管理、制御する公知の施工管理制御システムを備えており、これによってテーパー杭12の打ち込みを、自動制御することができるようになっている。
Further, the press-fitting
そして、本実施形態では、圧入用重機13のリーダー部14の下端部分に、テーパー杭12が鉛直に打ち込まれるようにガイドするブレ止めガイド装置10が取り付けられている。ブレ止めガイド装置10は、図2〜図5に示すように、テーパー杭12を挿通可能な中空内部15を有する環状ガイド部16と、環状ガイド部16の内周面の3箇所から径方向内方に向けて進退可能に突出する3体の径方向規制部材17とからなる。ブレ止めガイド装置10は、環状ガイド部16の中心が圧入装置18の回転軸の鉛直下方に配置されるようにして、支持アーム23を介してリーダー部14の下端部分に一体として固定されることになる。
In this embodiment, the
ブレ止めガイド装置10を構成する環状ガイド部16は、円形のリング形状を径方向の分割線で2分割した半円形状の固定側弧状部24a及び開閉側弧状部24bからなり、固定側弧状部24aと開閉側弧状部24bとは、ピン結合部25を介して開閉可能に連結している。これによって、環状ガイド部16は、ピン結合部25と反対側をロック状態として開閉側弧状部24bを閉塞することにより、テーパー杭12を挿通可能な中空内部15を形成した状態(図3、図4参照)と、ピン結合部25と反対側のロック状態を解除して開閉側弧状部24bを開放することにより、テーパー杭12からブレ止めガイド装置10を取り外すことが可能な状態(図5参照)とを、切り替えることができるようになっている。また、環状ガイド部16には、中空内部15を形成した状態で120°の等角度ピッチで配置されるように、径方向規制部材17が、固定側弧状部24aに2体、開閉側弧状部24bに1体の合計3体取り付けられている。
The
本実施形態では、径方向規制部材17は、好ましくは油圧の作用によって径方向内方に進退する油圧ジャッキからなる。油圧ジャッキ17は、各々シリンダ部26を環状ガイド部16に固定してピストン部27を伸縮させることにより、ピストン部27の先端に取り付けた規制部28を、環状ガイド部16の中空内部15において径方向内方に進退させることができるようになっている。
In the present embodiment, the radial
また、本実施形態では、油圧ジャッキ17の環状ガイド部16に挿通されるテーパー杭12の外周面と対向する面である、ピストン部27の先端に取り付けた規制部28の先端面を、図6に示すようにテーパー杭12の傾斜に沿った角度で傾斜するテーパー面29としておくことが好ましい。規制部28の先端面をテーパー杭12の傾斜に沿った角度で傾斜するテーパー面29としておくことにより、面としてテーパー杭12からの横ブレ荷重を受けながら、より安定した状態でブレ止めを行いつつ、テーパー杭12をガイドすることが可能になる。
Moreover, in this embodiment, the front end surface of the
さらに、本実施形態では、油圧ジャッキ17による径方向規制部材17の操作部を、圧入用重機13のオペレータ室21に設けられた施工管理制御システムと接続しておくことが好ましい。これによって、径方向規制部材17の規制部28の進退量を、テーパー杭12のテーパ面の傾斜角度及びテーパー杭12の打設速度に応じた計算値に基づいて、例えばテーパー杭12が下方に圧入又は回転圧入されて行くのに従って、3体の径方向規制部材17の規制部28の先端面に接する仮想の内接円Cが、環状ガイド部16に挿通された部分の拡大してゆくテーパー杭12の外径よりも僅かに大きな直径(例えば2〜5mm程度大きな直径)の円を描くように(図3、図4参照)、自動制御することが可能になる。
Furthermore, in this embodiment, it is preferable to connect the operation part of the radial
なお、本実施形態では、自動制御によることなく、オペレータ室21におけるオペレータの手動操作によって、径方向規制部材17の規制部28の進退量を、3体の径方向規制部材17の規制部28の先端面に接する仮想の内接円Cが、環状ガイド部16に挿通された部分の拡大してゆくテーパー杭12の外径よりも僅かに大きな直径の円を描くように制御することも可能である。
In the present embodiment, the amount of advancement / retraction of the
そして、上述の構成を有する本実施形態のブレ止めガイド方法及びブレ止めガイド装置10によれば、圧入用重機13を用いて圧入又は回転圧入することによってテーパー杭12を地中に打ち込む際に、打込み開始時から打込み最終段階まで安定した状態でブレ止めを行いつつテーパー杭12をガイドすることが可能になる。
And according to the anti-blur guide method and the
すなわち、本実施形態によれば、ブレ止めガイド装置10は、テーパー杭12を挿通可能な中空内部15を有する環状ガイド部16と、この環状ガイド部16の内周面から径方向内方に向けて進退可能に突出する、3体の径方向規制部材17とを含んで構成されており、テーパー杭12が下方に圧入又は回転圧入されて行くのに従って、3体の径方向規制部材17の先端部に接する仮想の内接円Cが、環状ガイド部16に挿通された部分の拡大してゆくテーパー杭12の外径よりも僅かに大きな直径の円を描くように、径方向規制部材17の進退量を制御するようになっているので、打込み開始時から打込み最終段階までの間、径方向規制部材17の規制部28の先端面とテーパー杭12の外周面との間に大きな隙間が生じるのを回避して、安定した状態でブレ止めを行いつつテーパー杭12をガイドすることが可能になる。
That is, according to the present embodiment, the
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、径方向規制部材は、油圧の作用によって進退する油圧ジャッキである必要は必ずしもなく、その他の機構によって進退するものであっても良い。また、径方向規制部材は、3体に限定されることなく、環状ガイド部に4体以上設けることもできる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the radial direction regulating member does not necessarily need to be a hydraulic jack that moves forward and backward by the action of hydraulic pressure, and may be advanced and retracted by another mechanism. Further, the radial direction regulating member is not limited to three bodies, and four or more radial direction regulating members can be provided in the annular guide portion.
10 ブレ止めガイド装置
11 テーパー形状部分
11a テーパー形状部分の一端部
11b テーパー形状部分の他端部
12 テーパー杭
13 圧入用重機
14 リーダー部
15 環状ガイド部の中空内部
16 環状ガイド部
17 径方向規制部材(油圧ジャッキ)
18 圧入装置
19 ストレート管部
21 オペレータ室
25 ピン結合部
26 シリンダ部
27 ピストン部
28 規制部
C 径方向規制部材の先端部に接する仮想の内接円
DESCRIPTION OF
18 Press-
Claims (3)
該ブレ止めガイド装置は、テーパー杭を挿通可能な中空内部を有する環状ガイド部と、該環状ガイド部の内周面の少なくとも3箇所から径方向内方に向けて進退可能に突出する、少なくとも3体の径方向規制部材とを含んで構成されており、
テーパー杭が下方に圧入又は回転圧入されて行くのに従って、前記少なくとも3体の径方向規制部材の先端部に接する仮想の内接円が、前記環状ガイド部に挿通された部分の拡大してゆくテーパー杭の外径よりも僅かに大きな直径の円を描くように、前記径方向規制部材の進退量を制御するようになっており、
前記径方向規制部材の前記環状ガイド部に挿通されるテーパー杭の外周面と対向する面が、テーパー杭の傾斜に沿った角度で傾斜しているテーパー杭打設時のブレ止めガイド装置。 A taper pile having a tapered portion whose outer diameter is reduced from one end side toward the other end side is press-fitted or rotationally pressed using a press-fitting heavy machine with the other end portion having a smaller outer diameter directed downward. When installed in the ground, the anti-blur guide used for the anti-blur guide method when installing the tapered pile, which is attached to the lower end of the leader part of the press-fitting heavy machine and guides the tapered pile to be driven vertically A device ,
The anti-blur guide device has an annular guide portion having a hollow interior through which a taper pile can be inserted, and protrudes from at least three locations on the inner peripheral surface of the annular guide portion so as to advance and retract in the radial direction. It is configured including a body radial direction regulating member,
As the taper pile is press-fitted or rotary-fitted downward, a virtual inscribed circle in contact with the tip portions of the at least three radial restriction members expands at the portion inserted through the annular guide portion. The amount of advancement and retraction of the radial direction regulating member is controlled so as to draw a circle having a diameter slightly larger than the outer diameter of the tapered pile ,
An anti-blur guide device at the time of driving a tapered pile in which a surface facing the outer peripheral surface of the tapered pile inserted through the annular guide portion of the radial direction regulating member is inclined at an angle along the inclination of the tapered pile .
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