JP5561627B2 - Pile driver - Google Patents
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Description
本発明は、軟弱地盤に住宅などを建てる際に、その地中に支持力増加と地盤沈下低減のための杭を打ち込むための杭打ち装置に関する発明である。 The present invention is an invention related to a pile driving device for driving a pile for increasing a supporting force and reducing ground subsidence when building a house or the like on soft ground.
住宅地などにおける軟弱地盤の地盤改良法として、いわゆるRES−P工法(レスピー工法:Reinforced Earth with Steel Pipe)と称される基礎地盤補強工法が知られている。この工法は、パイルド・ラフト(piled raft)基礎工法の1種であり、弱い地盤中に細径鋼管からなる杭(金属パイプ)を数十〜数百本程度貫入して、地盤と杭の複合作用で地盤の耐力を強くして地盤の沈下を低減するものである。 As a ground improvement method for soft ground in residential areas and the like, a basic ground reinforcement method called a so-called RES-P method (Reinforced Earth with Steel Pipe) is known. This method is a type of piled raft foundation method, and several tens to several hundreds of piles (metal pipes) made of small-diameter steel pipes are penetrated into weak ground to form a composite of ground and piles. By acting, the strength of the ground is strengthened and the settlement of the ground is reduced.
RES−P工法の施工機MSP−800は、通常チェンフィードの圧入力とドリフタの回転力で貫入を計り、困難になるとチェンフィードの圧入力とドリフタを回転から打撃に切り替えて貫入を計り、抵抗が小さくなればドリフタを回転に戻し貫入を進める。これは杭が曲がるのと打撃エネルギーは騒音を伴うからである。また、杭の形状質量から頼みの打撃エネルギーの伝導率が悪く7mの深さが施工機の限界であった。また、支持力の目安となる圧入力は、杭打ち機の本体質量が約650kgなので最大条件時で約910kg程度、地盤表層が固い場合には杭が曲がってしまうので約360kg程度しか掛けることができなかった。 The RES-P construction machine MSP-800 normally measures penetration with the pressure input of the chain feed and the rotational force of the drifter, and when it becomes difficult, switches the pressure input and the drifter of the chain feed from rotation to blow to measure penetration. If becomes smaller, the drifter is returned to rotation and penetration is advanced. This is because the pile is bent and the impact energy is accompanied by noise. Moreover, the conductivity of the hitting energy requested from the shape mass of the pile was poor, and the depth of 7 m was the limit of the construction machine. Also, the pressure input, which is a measure of the support force, is about 910 kg at the maximum condition because the mass of the main body of the pile driving machine is about 910 kg, and if the ground surface layer is hard, the pile will bend, so only about 360 kg can be applied. could not.
そこで、本発明者は以下の特許文献1に示すような新しい杭打ち装置を提案し、すでに特許を得ている。この杭打ち装置は、積載型油圧クレーン車両に若干の改造を施した上で動力源を持たない鋼構造物の杭打ち機をアタッチメントとして取り付け、クレーンフックの巻き上げる力で杭を圧入する装置である。
Then, this inventor proposed the new pile driving device as shown to the following
前記特許文献1に示す杭打ち装置は、打ち込む杭に、杭打ち機の重量を大きく上回る力が掛かるとブームが反り返って杭打ち機が浮き上がり、それ以上の作動ができない。つまり、打ち込む杭に大きな圧入力を掛けることができないため、表層地盤が固いと確実な杭打ちができなかった。表層地盤が固かったりすると杭が曲がってしまうことが多数起きたりした。つまり、低支持力の杭打ちしかできず、杭が曲がってしまう等で実用的でなかった。
In the pile driving device shown in
そこで、本発明はこれらの課題を解決するために案出されたものであり、その主な目的は、高い圧入力で確実に杭(金属パイプ)を地中に打ち込むことで高支持力の杭打ちのできる新規な杭打ち装置を提供するものである。 Therefore, the present invention has been devised to solve these problems, and its main purpose is to pile a pile (metal pipe) into the ground with high pressure input to ensure a high bearing capacity. A new pile driving device capable of hammering is provided.
前記課題を解決するために第1の発明は、積載型油圧クレーン車にリモコン装置と後部アウトリガーを装着し、ブーム先端に連結金具を取り付け、荷台最後部に接続および運搬用架台を取り付ける改造を行い、頭部に前記連結金具に接合する金具を取り付けた杭打ち機をアタッチメントとして連結し、クレーンフックの巻き上げる力で杭を打ち込むことを特徴とする杭打ち装置である。すなわち、一般的な積載型油圧クレーン車は、運転席と荷台との間に横に張り出すアウトリガーを備えているが、これは物を吊り上げる支点としては作用するが、杭打ち機を押さえつける支点としては作用しない。このため、本発明では積載型油圧クレーン車に後部アウトリガーを装着し、これを物を押さえつける支点として作用させることで杭打ち機を強く押さえつけるようにしたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the first invention is a modification in which a remote control device and a rear outrigger are mounted on a load-type hydraulic crane vehicle, a connecting bracket is attached to the tip of the boom, and a connection and transportation platform is attached to the rearmost part of the loading platform. The pile driving device is characterized in that a pile driving machine having a fitting attached to the coupling fitting at the head is connected as an attachment, and the pile is driven by a force of lifting a crane hook. In other words, a general load-type hydraulic crane vehicle has an outrigger that projects laterally between the driver's seat and the loading platform, but this acts as a fulcrum for lifting an object, but as a fulcrum for pressing the pile driver. Does not work. For this reason, in the present invention, the rear outrigger is attached to the load-type hydraulic crane vehicle, and this is used as a fulcrum for pressing an object, thereby strongly pressing the pile driving machine.
第2の発明は第1の発明において、前記杭打ち機は、角柱状の鋼管製の杭打ち機本体と、当該杭打ち機本体内に吊り下げられたウエイトと、前記杭打ち機本体の正面に設けられた曲がらせない板と、前記ウエイトとクレーンフックの巻き上げる力で前記杭打ち機本体に沿って上下移動して杭を圧入する作動部と、当該作動部の杭押し面に開けられた孔に通されたワイヤーに杭固定金具を付けて固定した杭を巻き上げて前記杭押し面に杭の頭を固定する手巻きウィンチとを有し、前記作動部の杭押し面が前記杭打ち機の反対側に3°前後傾斜していると共に、前記手巻きウィンチは、内蔵するメカニカルブレーキのブレーキ力が調整されて巻き取ったワイヤーの強制巻き戻しが可能となっていることを特徴とする杭打ち装置である。 According to a second invention, in the first invention, the pile driver includes a pile-pillar body made of a prismatic steel pipe, a weight suspended in the pile driver body, and a front surface of the pile driver body. A plate that is not bent, an operating part that moves up and down along the main body of the pile driving machine with the force of hoisting the weight and the crane hook, and press-fitting the pile, and is opened on the pile pressing surface of the operating part A hand-wound winch that winds a pile fixed by attaching a pile fixing bracket to the wire passed through the hole and fixes the head of the pile to the pile pushing surface, and the pile pushing surface of the working part is the pile driving machine Pile characterized in that the hand-wound winch is capable of forcibly rewinding the wound wire by adjusting the braking force of the built-in mechanical brake. It is a hammering device.
本発明に係る杭打ち装置は、積載型油圧クレーン車に後部アウトリガーを設けたことで連結したブームで物を押さえつける支点を確保し、さらに作業時には1ton程度のウエイトをクレーンポスト間近に積載し、作業範囲を車両前方の所定の範囲に限定することで積載したウエイトと車両の重量で杭打ち機を押さえつけ、クレーンフックを巻き上げる力がすべて圧入力として作動させる力の裏返しとして作用させる。見方を変えると従来杭打ち機の重量だけが圧入力の裏付けとしていた物を積載したウエイトや車両の重量も圧入力の裏付けとして活用することで従来機の数倍の高い圧入力を維持することができる。本発明の杭打ち装置にあっては、MSP−800のようなメインマシンをクレーン車に頼る杭打ち機に付き物の圧入力の少なさから解放された初めての装置である。それは、従来クレーン機能に求めていなかった物を押さえつける働きにある。 The pile driving device according to the present invention secures a fulcrum for pressing an object with a boom connected to the loadable hydraulic crane vehicle by providing a rear outrigger, and loads a weight of about 1 ton close to the crane post during work. By limiting the range to a predetermined range in front of the vehicle, the pile driver is pressed down by the loaded weight and the weight of the vehicle, and all the force to wind up the crane hook acts as a reverse of the force that operates as a pressure input. In other words, maintaining the pressure input several times higher than that of the conventional machine by using the weight of the loader and the weight of the vehicle, which was supported only by the weight of the conventional pile driver, as the backing of the pressure input. Can do. In the pile driving device of the present invention, it is the first device released from the small pressure input to the pile driving machine that relies on a crane car for the main machine such as MSP-800. It works to hold down things that were not required for the crane function.
次に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明に係る杭打ち装置100の実施の一形態を示す全体図である。図示するようにこの杭打ち装置100は、杭打ち機10と積載型油圧クレーン車20とから構成されている。この積載型油圧クレーン車20は、トラックの運転室と荷台との間にクレーン装置30を備えた構成をしており、一方の杭打ち機10はこのトラックの荷台に積まれた状態で搬送されるようになっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of a
この積載型油圧クレーン車20の荷台の前後には、前部アウトリガー24と後部アウトリガー25が設けられている。また、クレーン装置30のクレーンポスト間近には1ton程度のウエイトが積載されている。荷台後部には接続架台26と運搬架台27が設けられている。
A
杭打ち機10は、図1に示すように、長さが6.5m〜7.5mである。それは5mか6mの杭を打ち込むことに留意して製作されているからである。長くすると運搬や接続の面で支障をきたし、短くすれば効率的に悪くなることを考慮して5〜6mの杭を打ち込み、必要に応じて杭を接続して打ち込めば良いからである。
As shown in FIG. 1, the
図2は、この杭打ち機10の実施の一形態を示したものであり、同図(A)はその右側面図、同図(B)はその正面図、同図(C)はその背面図、同図(C)はその左面図である。図示するように、この杭打ち機10は、柱状の杭打ち機本体11に沿って作動部12をスライド移動可能に装着した構造となっている。
FIG. 2 shows one embodiment of the
杭打ち機本体11は、堅牢な角形鋼管からなる内部中空の柱状に構成されており、その頭部は16mmのハイテンションボルト8本と厚鉄板に拠り堅牢に固定されている。この杭打ち機本体11の頭部には、連結部材11cが設けられており、この連結部材11cが、後述するようにしてクレーンブーム先端金具に連結されるようになっている。
The pile driving machine
杭打ち機本体11の底部は、杭打ち機本体11の断面積の8〜10倍程度の大きさに形成されており、手巻きウィンチ13を支持する支持台14や引手金物15を載置する載置台などが一体的に設けられている。また、杭打ち機本体11の底部の一側部には、杭打ち機本体11とほぼ平行になるように起立した保護板11dが設けられており、後述するような設置や搬送などの際に杭打ち機本体11およびこれに付設される各種部材を保護するようになっている。
The bottom portion of the pile driving machine
作動部12は、杭打ち機本体11をガイドに上下に移動して圧入する働きをするものである。この作動部12は前記の杭を圧入する杭押し面12eを持ち、引手金物15に繋がるワイヤーW1を両脇に付け、本体内のウエイト18に繋がるワイヤーW2と作動高さの目安ワイヤーW3を付け、杭押し面12eは杭打ち機本体11に対して87度の角度が付いていて杭Pを固定する杭固定金具50の付いたワイヤーW4を通す孔が開けられている。
The
前記作動部12の両脇に止められたワイヤーW1は、杭打ち機本体11の下部に設けられた左右の滑車17、17を杭打ち機本体11の背面側で引手金物15を貫通し繋がっている。この引手金物15をクレーンフック33に掛け、これを巻き上げることで作動部12を引き下げ、作動部12の杭押し面12eに角度が付いていることで大きな力を掛けると杭Pを僅かに杭打ち機本体11側に撓ませ、曲がらせない板19、19で挟み杭Pが曲がるのを阻止して地盤への圧入を図るようになっている。
The wire W1 fixed to both sides of the operating
前記杭打ち機本体11内のウエイト18に繋がるワイヤーW2は前記杭打ち機本体11頭部の滑車11fを介し、内部に吊したウエイト18に接続されている。そのウエイト18の重量は作動部12の3倍以上を有し、その重量で常に作動部12を上に持ち上げる働きをし、前記引手金物15に付けたワイヤーW1を常に張りつめて作動部12の動きをスムーズにしている。
A wire W2 connected to the
前記作動部12の杭押し面12eは、図3および図4に示すように作動部12下端から20cm程突出していて杭打ち機本体11に対して87度の角度をなし、杭Pを杭固定金具50で固定したとき図5に示すようにホルダ50の大きな口径(80φ)で杭打ち機本体11側に僅かに確実に撓ませ杭打ち機本体11に付けられた曲がらせない板19,19で挟み、曲がるのを阻止して地盤への圧入を計るようになっている。なお、図4(A)に示すように杭押面12eには杭打ち機本体11から約10cm程度離れた位置に孔12fが開けられて、杭Pを固定する杭固定金具50の付いたワイヤーW4が通されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、図4(B)に示すように、杭打ち機本体11に設けられた一対の曲がらせない板19,19は、それぞれ長尺の平鋼から構成されており、杭Pの外径と同じ間隔で杭打ち機本体11の正面に平行に溶接されている。
Moreover, as shown in FIG. 4 (B), the pair of
また、図2(B)および(C)に示すように、この作動部12の右側面には、目安ワイヤーW3の両端が固定されている。この目安ワイヤーW3は、杭打ち機本体11の頭部側に設けられた上部滑車11gと、杭打ち機本体11の底部側に設けられた下部滑車11hとの間に上下にループ状に架け渡すように設けられている。そしてこの目安ワイヤーW3が作動部12の動き(昇降動)に伴って上部滑車11gと下部滑車11hとの間で循環移動することで作動部12をガイドしてその動きをコントロール出来るようになっている。 Further, as shown in FIGS. 2B and 2C, both ends of the reference wire W <b> 3 are fixed to the right side surface of the operating
手巻きウィンチ13は内蔵するメカニカルブレーキが大きく調整されていて半ブレーキ状態にされているので、作動部12で杭Pが打ち込まれる折はブレーキがスリップして巻き取ったワイヤーW4が強制的に巻き戻されるようになっている。
Since the built-in mechanical brake is largely adjusted and the half-brake state is set in the manually wound
杭固定金具50は、図5に示すように上端にテーパが形成された金具51を杭Pに入れた後、杭固定金具50を杭Pの上端に嵌め込んでから、金具51を勢いよく引くことで杭Pの上端を固定するようになっている。
As shown in FIG. 5, the pile fixing metal fitting 50, after putting the
次に、このような構成をした本発明に係る杭打ち装置100の作用を説明する。先ず、図6に示すように、クレーン装置30を作動させて積載型油圧クレーン車20の荷台に搭載した杭打ち機10を荷台後方に設置した接続架台26に立てかけるように移動する。次に、図7に示すようにこの杭打ち機10をクレーン装置30のクレーンブーム32の先端に連結する。これらの連結に際しては、図8に示すようにクレーンブーム32の先端を杭打ち機10の頭部に突き合わせるように位置させてから、そのクレーンブーム32の先端に設けられた一対の連結部材35、35(図では一方のみを示す)の先端をクレーン装置30の頭部に設けられた連結部材11cを両側から挟むように位置合わせする。
Next, the operation of the
このクレーンブーム32側の連結部材35、35および杭打ち機10の連結部材11cには図8に示すように、それぞれ孔部35a、35a(図では一方のみを示す)、11jが形成されており、杭打ち機10の連結部材11c側に設けられた筒状の孔部11jを挟むようにしてその両端にクレーンブーム32側の連結部材35の孔部35a、35aを位置させてその芯を合わせる。なお、このクレーンブーム32側の連結部材35側には図示しないガイドが設けられており、クレーンブーム32側の連結部材35、35を杭打ち機10の連結部材11c側に上から押さえつけるようにすると連結部材11cの外径に合わせた金具により簡単に芯合わせが行われるようになっている。
As shown in FIG. 8,
そして、クレーンブーム32側の連結部材35、35と杭打ち機10の連結部材11cとの芯合わせが行われたなら、図9に示すようにそれぞれ孔部35a、11j、35aに連結ピン37を差し込んで抜けないような状態にする。これによって、クレーンブーム32の先端に杭打ち機10を揺動自在に連結(ピン結合)することができる。
Then, when the centering of the connecting
次に、クレーンブーム32の先端に杭打ち機10を連結(ピン結合)したならば、図10および図11に示すようにクレーン装置30のクレーンブーム32を伸張および上方に俯仰・旋回させるなどしてその杭打ち機10を、杭の打ち込み箇所であるトラックの前方の作業範囲(例えば車両前方3.5m×3.5mの範囲)に移動させてその下端を地面に接地させて杭打ち機本体11を垂直に起立させた状態にする。このような状態ではその上端がクレーン装置30のクレーンブーム32によって支持されているため、安定な状態が保たれている。なお、これらの一連の作業および以下の作業はオペレータが図示しないリモコン装置を使って行われる。
Next, when the
このような状態になったならば、図12に示すように、オペレータが手巻きウィンチ13のワイヤーW4の先端に設けられている杭固定金具50を杭Pの上端に取り付けてから手巻きウィンチ13でワイヤーW4を巻き上げる。すると、図示するようにこの杭Pの一端が持ち上げられて図3および図4に示したように作動部12の杭押し面12dに杭固定金具50を介して杭Pの上端が位置した状態で図13に示すように垂直状態に吊り下げられる。
If it will be in such a state, as shown in FIG. 12, after an operator attaches the pile fixing metal fitting 50 provided at the front-end | tip of the wire W4 of the manual winding
そして、この状態を保ったまま図14(A)に示すように、クレーンブーム32の先端からクレーンフック33を降ろして同図(B)に示すように、オペレータがそのクレーンフック33をワイヤーW1の引手金物15に引っ掛ける。その後、リモコン装置を操作してこのクレーンフック33を上昇させると、図15および図16に示すように、ワイヤーW1が引張られるのに伴って作動部12が降下してその杭押し面12dに当接した杭Pを押し下げる。
Then, with this state maintained, as shown in FIG. 14A, the
このように本発明に係る杭打ち装置100は、積載型油圧クレーン車20に後部アウトリガー25を設けたことで連結したブームで物を押さえつける支点を確保し、さらに作業時には1ton程度のウエイトをクレーンポスト間近に積載し、作業範囲を車両前方の所定の範囲に限定することで積載したウエイトと車両の重量で杭打ち機を押さえつけ、クレーンフック33を巻き上げる力がすべて圧入力として作動させる力の裏返しとして作用させる。見方を変えると従来杭打ち機の重量だけが圧入力の裏付けとしていた物を積載したウエイトや車両の重量も圧入力の裏付けとして活用することで従来機の数倍の高い圧入力を獲得することができる。
As described above, the
また、本発明に係る杭打ち装置100は、杭打ち機本体11に、杭となる金属パイプPを挟み規制して曲がりを阻止する曲がらせない板19,19を設け、作動部12の杭押し面12eに外側に傾斜するように約1/20の勾配を付けて杭固定金具50の口径により、この勾配で僅かに確実に撓ませ先の曲がらせない板19、19で挟み曲がりを阻止することができる。この結果、地盤が固い場合でも杭Pが曲がってしまうことがない。
Further, the
100・・・杭打ち装置
10・・・杭打機
11・・・杭打ち機本体
11c・・・連結金具
12・・・作動部
12e・・・杭押し面
13・・・手巻きウインチ
15・・・引手金物
18・・・ウェイト
19・・・曲らせない板
20・・・積載型油圧クレーン車
24・・・前部アウトリガー
25・・・後部アウトリガー
26・・・接続架台
27・・・運搬架台
30・・・クレーン装置
35・・・連結金具
37・・・連結ピン
50・・・杭固定金具
P・・・杭(金属パイプ)
W1、W2、W3、W4・・・ワイヤーDESCRIPTION OF
W1, W2, W3, W4 ... Wire
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