JP5694059B2

JP5694059B2 - 杭打機及び鋼管杭の施工方法

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Publication number: JP5694059B2
Application number: JP2011125965A
Authority: JP
Inventors: 磯貝　隆明; 隆明磯貝
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2011-06-06
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2031-06-06
Also published as: JP2012251383A

Description

本発明は、杭打機及び鋼管杭の施工方法に関し、詳しくは、橋の下や工場内などの高さに制限のある場所で鋼管杭を地中に埋設する杭打機及び該杭打機を使用した鋼管杭の施工方法に関する。

鋼管杭を地中に埋設する杭打機として、回転駆動装置の杭装着孔（出力筒）の内周に、鋼管杭の外径に対応した内径を有する杭保持筒を介して鋼管杭を保持し、また、杭保持筒に設けた係合部に係合する係合突起を外周面の上部及び下部の２箇所にそれぞれ突設した鋼管杭を用いることにより、橋の下や工場内、トンネル内、地下などの高さに制限のある場所での低空頭杭打ち作業を行う杭打機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−１７１９号公報

しかし、上述の特許文献１の杭打機で鋼管杭を保持するために使用する杭保持筒は、出力筒の長さに対応した長さを有するとともに、外径が出力筒の内径に対応し、内径が鋼管杭の外径に対応した円筒状に形成されているため、外径が小さな鋼管杭に対応した杭保持筒では外径と内径との差、即ち杭保持筒の肉厚が大きくなり、重量が嵩んで出力筒に対する脱着作業が面倒であり、また、回転駆動装置を上昇させたときの重心位置が高くなるという難点があった。また、鋼管杭の上下に係合突起を必要とすることから、鋼管杭の外周面に係合突起を溶着するための作業量が多いという難点もあった。

そこで本発明は、鋼管杭を保持するための杭保持筒の軽量化を図るとともに、鋼管杭の係合突起を上部の１箇所にして溶接作業の工数を削減することができ、低空頭杭打ち作業を効率よく行うことができる杭打機及び該杭打機を使用した鋼管杭の施工方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の杭打機は、ベースマシンに立設したリーダに回転駆動装置を昇降可能に設け、鋼管杭を保持した回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより前記鋼管杭を地中に埋設する杭打機において、前記回転駆動装置を回転軸方向に貫通して回転駆動装置により回転駆動される出力筒を回転可能に設けるとともに、該出力筒の両端部にそれぞれ着脱可能に装着される上下一対の上部杭係合筒及び下部杭係合筒と、前記出力筒の内部に配置されて上下の杭係合筒間を接続するガイドパイプとを備え、前記ガイドパイプは、上部外周面に係合突起を設けた前記鋼管杭が挿通可能な内径を有し、前記杭係合筒は、前記鋼管杭の外径に対応した内径を有する筒本体と、該筒本体の一端部外周に設けられて前記出力筒の端部に着脱可能に止着されるフランジ部と、該筒本体の内周面に設けられて前記鋼管杭の外周に突設した前記係合突起が回転軸方向に通過可能な凹溝と、該凹溝の軸方向中間部で該凹溝の周方向に隣接して設けられた前記係合突起の係合部と、該杭係合筒の出力筒内部側に突出して前記ガイドパイプの開口端が着脱可能に嵌合する嵌合筒部とを備えていることを特徴としている。

また、前記杭係合筒及び前記ガイドパイプは、鋼管杭の外径に対応した内径をそれぞれ有する複数種の杭係合筒及びガイドパイプが、前記鋼管杭の外径に応じて前記回転駆動装置に交換可能に装着され、前記複数種の杭係合筒における各筒本体の肉厚は、施工する鋼管杭に設定された許容トルクに合わせた強度となる肉厚にそれぞれ設定され、前記ガイドパイプの肉厚が前記筒本体の肉厚より薄く形成されていることが好ましく、前記筒本体の両端開口部に、開口先端に向かって拡開した円錐形のガイド面がそれぞれ設けられていると好適である。さらに、前記係合部は、前記筒本体の周壁を貫通して外部に開口していることが好ましく、上部杭係合筒及び下部杭係合筒を同一形状に形成することが望ましい。

また、本発明の鋼管杭の施工方法は、前記杭打機を使用した鋼管杭の施工方法であって、上下一対の前記上部杭係合筒及び前記下部杭係合筒及び前記ガイドパイプを出力筒にそれぞれ装着した前記回転駆動装置を前記リーダの上部に上昇させ、前記下部杭係合筒の前記係合部に第１の鋼管杭の前記係合突起を係合させた状態で、回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより第１の鋼管杭をあらかじめ設定された深さまで地中に圧入した後、下部杭係合筒の係合部と係合突起との係合状態を解除してから、第１の鋼管杭を圧入状態に保ったまま回転駆動装置をリーダに沿って上昇させ、第２の鋼管杭を前記上部杭係合筒及び前記下部杭係合筒及び前記ガイドパイプ内に挿通して上部杭係合筒の係合部と第２の鋼管杭の係合突起とを係合させるとともに、第１の鋼管杭の上端部と第２の鋼管杭の下端部とを連結した状態で、回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより、あらかじめ設定された第１回圧入量に相当する深さまで第１及び第２の鋼管杭を連結した状態で圧入した後、上部杭係合筒の係合部と第２の鋼管杭の係合突起との係合状態を解除してから、連結した鋼管杭を圧入状態に保ったまま回転駆動装置をリーダに沿って上昇させ、第２の鋼管杭の係合突起と下部杭係合筒の係合部とを係合させた状態で、回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより、あらかじめ設定された第２回圧入量に相当する深さまで第１及び第２の鋼管杭を連結した状態で圧入することを特徴とし、さらに、第１の鋼管杭と第２の鋼管杭とを連結した状態で地中に圧入した後、前記第２の鋼管杭の操作と同じ操作を繰り返すことにより、３番目以降の鋼管杭の下端部を先に連結状態で圧入した鋼管杭の上端部に連結して地中に圧入することができる。

本発明の杭打機によれば、鋼管杭を保持する筒状部材を、回転駆動装置の出力筒の両端部にそれぞれ着脱可能に装着される上部杭係合筒及び下部杭係合筒と、両杭係合筒間を接続するガイドパイプとで形成したので、従来の杭保持筒に比べて、鋼管杭を保持する筒状部材の軽量化を図ることができるとともに、両杭係合筒に係合突起が係合可能な係合部をそれぞれ設けているので、鋼管杭の係合突起を上部外周面のみにすることができる。また、両杭係合筒間にガイドパイプを設けているので、筒状部材内への鋼管杭の挿入も円滑に行うことができる。

また、鋼管杭の外径に対応した内径を有する杭係合筒の筒本体の肉厚を、あらかじめ設定された肉厚、例えば、施工する鋼管杭に設定された許容トルクに合わせた強度となる肉厚にそれぞれ設定することにより、外形が小さな鋼管杭に対応した杭係合筒の強度を維持したまま軽量化が図れる。さらに、筒本体の両端開口部に円錐形のガイド面をそれぞれ設けることにより、鋼管杭の挿入作業をより円滑に行うことができる。また、係合部を筒本体の外部に開口させることにより、係合部と係合突起との位置関係を容易に確認することができる。

さらに、本発明の鋼管杭の施工方法によれば、鋼管杭の係合突起を上下の杭係合筒に所定の順序で係合させて鋼管杭の埋設操作を行うことにより、複数の鋼管杭を連結した状態で効率よく地中に埋設することができる。したがって、施工する鋼管杭の外径に応じた杭係合筒及びガイドパイプを回転駆動装置の出力筒にそれぞれ装着することにより、低空頭杭打ち作業を効率よく行うことができる。

本発明の一形態例を示す杭打機の要部断面図である。図１のII-II断面図である。同じく杭打機の側面図である。鋼管杭の施工手順の一例を示す説明図である。小径の鋼管杭用の杭係合筒を連結した際の杭打機の要部断面図である。

本形態例に示す杭打機１１は、クローラ１２ａを備えた下部走行体１２と、該下部走行体１２の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体１３とで構成されたベースマシンと、前記上部旋回体１３の前部に設けられたフロントブラケット１４に傾動可能に取り付けられたリーダ１５と、該リーダ１５をフロントブラケット１４の後部から支持する後部油圧シリンダ１６と、前記上部旋回体１３の前方左右に設けられた一対のフロントジャッキ１７と、上部旋回体１３の後方左右に設けられた一対のリアジャッキ１８と、前記リーダ１５に昇降可能に設けられた回転駆動装置１９と、該回転駆動装置１９をリーダ１５に沿って昇降させるための昇降用油圧シリンダ２０とを備えている。この杭打機の全高は２ｍ程度に収められており、橋の下や工場内、トンネル内、地下などの高さに制限のある場所で低空頭杭打ち作業を行ったり、これらの場所を通過することができるように形成されている。

回転駆動装置１９は、該回転駆動装置１９を回転軸方向に貫通して回転可能に設けられ、回転駆動用の油圧モータ１９ａで駆動される駆動ギア２１により回転駆動される出力筒２２の内側に鋼管杭２３を挿通する、いわゆる中貫型回転駆動装置であって、出力筒２２の上下両端部には、リング状の連結部材２４を介して上下一対の上部杭係合筒２５及び下部杭係合筒２６が着脱可能な状態でそれぞれ装着され、出力筒２２内には、上下各杭係合筒２５，２６の出力筒２２内部側同士を接続するガイドパイプ２７が配置されている。また、施工する鋼管杭２３の上部外周面対向位置には、上部杭係合筒２５又は下部杭係合筒２６に係合する一対の係合突起２３ａ，２３ａがそれぞれ溶接により固着されて鋼管杭２３の外周面から突出した状態となっている。

連結部材２４は、出力筒２２の内径よりも僅かに小さな内径と、出力筒２２の外径よりも大きな外径を有するリング状に形成され、内周部の出力筒内部側には、出力筒２２の開口端部内周に嵌入する環状の嵌入部２４ａが設けられるとともに、内周部の出力筒外部側には、杭係合筒２５が嵌合する環状凹部２４ｂが周設されている。この連結部材２４は、複数の第１連結ボルト２８によって出力筒２２の上端面と下端面とにそれぞれ取り付けられ、出力筒２２に一体化されて出力筒２２と共に回転する。

上下各杭係合筒２５，２６は、出力筒２２に対して回転軸を一致させた状態で装着されるもので、鋼管杭２３が挿入される筒本体２５ａ，２６ａと、該筒本体２５ａ，２６ａの一端部外周から突出したフランジ部２５ｂ，２６ｂとをそれぞれ備えている。筒本体２５ａ，２６ａは、施工する鋼管杭２３の外径に対応する内径を有しており、出力筒内部側の一端部外周には、前記連結部材２４の嵌入部２４ｂに嵌合する環状の小径フランジ部２５ｃ，２６ｃがそれぞれ設けられ、該小径フランジ部２５ｃ，２６ｃの出力筒内部側には、ガイドパイプ２７の内径に対応した外径を有し、ガイドパイプ２７の開口端が嵌合する嵌合筒部２５ｄ，２６ｄがそれぞれ設けられている。さらに、筒本体２５ａ，２６ａの両端開口部内周面には、開口先端に向けて漸次拡開した円錐形のガイド面２５ｅ，２６ｅがそれぞれ設けられている。

フランジ部２５ｂ，２６ｂは、前記連結部材２４の外径に対応した外径を有しており、複数の第２連結ボルト２９によって連結部材２４に取り付けられる。また、筒本体２５ａ，２６ａの内周面対向位置には、前記鋼管杭２３に形成した係合突起２３ａ，２３ａが回転軸方向に通過可能な一対の凹溝２５ｆ，２６ｆがそれぞれ設けられるとともに、該凹溝２５ｆ，２６ｆの軸方向中間部には、凹溝２５ｆ，２６ｆの周方向に隣接して前記係合突起２３ａ，２３ａが係合可能な一対の係合部２５ｇ，２６ｇが、筒本体２５ａ，２６ａの周壁を内外に貫通した状態でそれぞれ設けられている。

ガイドパイプ２７は、筒本体２５ａ，２６ａの肉厚より薄く、肉厚が数ｍｍ程度の金属製パイプ部材からなるもので、係合突起２３ａを突設した鋼管杭２３が挿通可能な内径で、かつ、上下両杭係合筒２５，２６の小径フランジ部２５ｃ，２６ｃ間の間隔に対応した長さに形成され、両開口端を上下各杭係合筒２５，２６の嵌合筒部２５ｄ，２６ｄにそれぞれ嵌合させることにより、上下両杭係合筒２５，２６の出力筒内部側を接続した状態で出力筒２２の内周に配置される。

出力筒２２への各杭係合筒２５，２６及びガイドパイプ２７の装着は、通常、出力筒２２の上下に各連結部材２４を第１連結ボルト２８であらかじめ固着した状態で行われ、最初に、出力筒２２の下端部に取り付けられた連結部材２４に、フランジ部２６ｂを挿通した複数の第２連結ボルト２９によって下部杭係合筒２６を固着する。このとき、小径フランジ部２６ｃを環状凹部２４ｂに嵌合させることによって下部杭係合筒２６が位置決めされる。

次に、出力筒２２の上端部に取り付けた連結部材２４の内周を通して出力筒２２の内部に上方からガイドパイプ２７を挿入し、ガイドパイプ２７の下端開口を下部杭係合筒２６の小径筒部２６ｄに嵌合させ、出力筒２２の回転軸線とガイドパイプ２７の中心軸とを一致させた状態とする。

そして、出力筒２２の上端部に取り付けられた連結部材２４に、両凹溝２５ｆ，２６ｆを一直線状に配置した状態で上部杭係合筒２５を載置し、小径フランジ部２５ｃを環状凹部２４ｂに嵌合させるとともに、ガイドパイプ２７の上端開口を小径筒部２５ｄに嵌合させた状態で、フランジ部２５ｂを挿通した複数の第２連結ボルト２９で連結部材２４に固着する。これにより、出力筒２２の上下に杭係合筒２５，２６がそれぞれ装着され、上下の杭係合筒２５，２６同士の間がガイドパイプ２７で接続された状態となり、出力筒２２、連結部材２４、上部杭係合筒２５、下部杭係合筒２６及びガイドパイプ２７が一体化される。

低空頭杭打ち作業によって複数の鋼管杭を接続して地中に埋設する施工手順は、次のようにして行われる。まず、リーダ１５を所定の角度で立設し、昇降用油圧シリンダ２０を伸長させて回転駆動装置１９をリーダ１５に沿って上昇させた状態で、係合突起２３ａを下部杭係合筒２６の凹溝２６ｆ内に差し込むようにして１本目の鋼管杭２３を下部杭係合筒２６の下部開口から挿入する。

そして、係合突起２３ａが下部杭係合筒２６の凹溝２６ｆ内を上昇して係合部２６ｇの位置に達したときに油圧モータ１９ａを作動させて出力筒２２を僅かに回転させ、係合突起２３ａを凹溝２６ｆから係合部２６ｇに移動させることにより、係合突起２３ａと係合部２６ｇとを係合させた状態とする。

これにより、図４（ａ）に示すように、１本目の鋼管杭２３が下部杭係合筒２６を介して回転駆動装置１９に保持された状態になるので、あらかじめ設定された位置で昇降用油圧シリンダ２０を短縮させて、また、必要に応じて油圧モータ１９ａを作動させて鋼管杭２３を回転させながら回転駆動装置１９をリーダ１５に沿って下降させことにより、係合凹部２６ｇの上面が係合突起２３ａの上面に当接して鋼管杭２３を下方に押動するとともに、係合凹部２６ｇの側面が係合突起２３ａの側面に当接して鋼管杭２３を出力筒２２の回転方向に押動し、図４（ｂ）に示すように、１本目の鋼管杭２３が回転しながら地中に圧入される。通常、鋼管杭２３の圧入操作は、回転駆動装置１９をリーダ１５の下端まで下降させた状態で終了する。

１本目の鋼管杭２３を地中に圧入した後、出力筒２２を僅かに回転させて係合突起２３ａと係合部２６ｇとの係合状態を解除し、係合突起２３ａを凹溝２６ｆ内に位置させてから回転駆動装置１９を上昇させる。これにより、１本目の鋼管杭２３を地中に圧入した状態に保ったまま、回転駆動装置１９をリーダに沿って上昇させることができる。次に、２本目の鋼管杭２３を下部杭係合筒２６の下部開口から挿入し、ガイドパイプ２７内を上昇させて２本目の鋼管杭２３の係合突起２３ａを上部杭係合筒２５の凹溝２５ｆに差し込み、図４（ｃ）に示すように、係合突起２３ａが係合部２５ｇの位置に達したときに出力筒２２を僅かに回転させて係合突起２３ａを上部杭係合筒２５の係合部２５ｇに係合させる。

上部杭係合筒２５を介して回転駆動装置１９に２本目の鋼管杭２３を保持した状態で、図４（ｄ）に示すように、回転駆動装置１９を僅かに下降させて１本目の鋼管杭２３の上端と２本目の鋼管杭２３の下端とを付き合わせ状態とし、両鋼管杭２３を溶着して１本目の鋼管杭２３の上部に２本目の鋼管杭２３を連結する。連結後に回転駆動装置１９をリーダ１５の下端まで下降させることにより、図４（ｅ）に示すように、連結状態の鋼管杭２３をあらかじめ設定された第１回圧入量に相当する深さまで地中に圧入する。

次に、出力筒２２を僅かに回転させて係合突起２３ａを凹溝２５ｆ内に位置させてから、１本目及び２本目を連結した鋼管杭２３を圧入状態に保ったまま回転駆動装置１９を上昇させ、図４（ｆ）に示すように、２本目の鋼管杭２３の係合突起２３ａを下部杭係合筒２６の係合部２６ｇに係合させた後、回転駆動装置１９をリーダ１５の下端まで下降させることにより、図４（ｇ）に示すように、連結状態の鋼管杭２３をあらかじめ設定された第２回圧入量に相当する深さまで地中に圧入する。

そして、３本目以降の鋼管杭２３を先に圧入した連結状態の鋼管杭に連結して地中に圧入する際には、図４（ｇ）に示す圧入後の状態から図４（ｃ）に示す回転駆動装置１９の上昇状態に戻り、前述の２本目の鋼管杭２３を１本目の鋼管杭２３に連結して圧入する操作と同じ操作を順次繰り返すことにより、複数の鋼管杭を連結した状態であらかじめ設定された深さまで埋設することができる。

このようにして複数の鋼管杭２３を埋設施工する際に、ガイドパイプ２７の内径を係合突起２３ａが通過可能な内径に設定することにより、通常の金属製パイプをガイドパイプ２７として用いることができ、ガイドパイプ２７に杭係合筒２５，２６の凹溝２５ｆ，２６ｆに相当する溝加工を施す必要がなく、下部杭係合筒２６から挿入した鋼管杭２３を大きく傾斜させずに上部杭係合筒２５に向けてガイドすることができる。

また、各杭係合筒２５，２６の両端開口部内周面に円錐形のガイド面２５ｅ，２６ｅを設けているので、下部杭係合筒２６内への鋼管杭２３の挿入も容易に行うことができ、ガイドパイプ２７内で鋼管杭２３が僅かに傾斜しても、上部杭係合筒２５内に確実に鋼管杭２３をガイドすることができる。さらに、係合部２５ｇ，２６ｇが筒本体２５ａ，２６ａの周壁を貫通して外部に開口していることにより、鋼管杭２３に目印などを設けることなく、係合突起２３ａの位置を外部から容易かつ確実に確認することができる。

なお、２本目の鋼管杭２３を下部杭係合筒２６の下部開口から挿入する際には、上部旋回体１３を旋回させたり、下部走行体１２で後退させたりして、先に圧入した鋼管杭２３が邪魔にならない状態で行えばよく、また、リーダ１５に対して回転駆動装置１９を回動させたり、フロントブラケット１４に対してリーダ１５を回動させたりして出力筒２２の回転軸線を鉛直方向に対して傾斜させたり、水平方向に向けたりすることにより、旋回させたり走行させたりすることなく、その場で鋼管杭２３に挿入を行うことができる。

さらに、下部杭係合筒２６内への鋼管杭２３の挿入は、下部杭係合筒２６内に向けて鋼管杭２３を上昇させてもよく、回転駆動装置１９を鋼管杭２３に向けて下降させてもよい。また、回転駆動装置１９の上下にスペースがある場合は、上下の杭係合筒２５，２６のどちらからでも鋼管杭２３を挿入することが可能であり、係合突起２３ａと係合凹部２５ｇ，２６ｇとの係合や係合解除は、鋼管杭２３を回転させて行ってもよい。さらに、第１の鋼管杭２３と第２の鋼管杭２３との連結は、溶接に限らず、螺合などの連結構造を採用することもできる。

図５は、前記鋼管杭２３に比べて小径の鋼管杭３０を施工する際に用いる上部杭係合筒３１と下部杭係合筒３２及びガイドパイプ３３の一例を示すものである。なお、図１乃至図４に示した各構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。小径の鋼管杭３０を施工する際には、杭係合筒３１，３２として、鋼管杭３２の外径に対応した内径を有し、内径を小さくした分、外径も小さくした筒本体３１ａ，３２ａを有し、フランジ部３１ｂ，３２ｂを幅広に形成したものを使用するとともに、ガイドパイプ３３にも、係合突起３０ａを突設した鋼管杭３０が挿通可能な内径のものを使用する。通常、筒本体３１ａ，３２ａの肉厚は、施工する鋼管杭に設定された許容トルクに合わせた強度となる肉厚にそれぞれ設定することにより、筒本体３１ａ，３２ａの軽量化を図ることができる。

このように、施工する鋼管杭２３，３０の径や強度（許容トルク）に応じた寸法及び強度で形成した杭係合筒２５，２６，３１，３２及びガイドパイプ２７，３３をそれぞれ用い、杭係合筒２５，２６，３１，３２は出力筒２２の上下両端にそれぞれ装着し、上下の杭係合筒間をガイドパイプ２７，３３でそれぞれ接続した状態とすることにより、鋼管杭２３，３０を挿入する際の作業性を損なうことなく、従来の杭保持筒に比べて軽量化、小型化を図ることができる。

さらに、上下の杭係合筒をそれぞれ同一形状とすることにより、製造コストの低減が図れ、出力筒への着脱を容易に行うことができるとともに管理も容易となる。また、上下の杭係合筒に鋼管杭の係合突起を係合させる係合部がそれぞれ設けられているので、鋼管杭に設ける係合突起を上部外周のみにしても、複数の鋼管杭を連結して埋設することが可能となり、鋼管杭に係合突起を設けるための作業工数を削減できる。なお、鋼管杭の長さは、回転駆動装置の昇降範囲によって設定され、１箇所に埋設する鋼管杭の本数や鋼管杭の径は、地盤の状況に応じて設定される。

１１…杭打機、１２…下部走行体、１２ａ…クローラ、１３…上部旋回体、１４…フロントブラケット、１５…リーダ、１６…後部油圧シリンダ、１７…フロントジャッキ、１８…リアジャッキ、１９…回転駆動装置、１９ａ…油圧モータ、２０…昇降用油圧シリンダ、２１…駆動ギア、２２…出力筒、２３…鋼管杭、２３ａ…係合突起、２４…連結部材、２４ａ…嵌入部、２４ｂ…環状凹部、２５…上部杭係合筒、２６…下部杭係合筒、２５ａ，２６ａ…筒本体、２５ｂ，２６ｂ…フランジ部、２５ｃ，２６ｃ…小径フランジ部、２５ｄ，２６ｄ…嵌合筒部、２５ｅ，２６ｅ…ガイド面、２５ｆ，２６ｆ…凹溝、２５ｇ，２６ｇ…係合凹部、２７…ガイドパイプ、２８…第１連結ボルト、２９…第２連結ボルト、３０…鋼管杭、３１…上部杭係合筒、３２…下部杭係合筒、３３…ガイドパイプ

Claims

ベースマシンに立設したリーダに回転駆動装置を昇降可能に設け、鋼管杭を保持した回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより前記鋼管杭を地中に埋設する杭打機において、前記回転駆動装置を回転軸方向に貫通して回転駆動装置により回転駆動される出力筒を回転可能に設けるとともに、該出力筒の両端部にそれぞれ着脱可能に装着される上下一対の上部杭係合筒及び下部杭係合筒と、前記出力筒の内部に配置されて上下の杭係合筒間を接続するガイドパイプとを備え、前記ガイドパイプは、上部外周面に係合突起を設けた前記鋼管杭が挿通可能な内径を有し、前記杭係合筒は、前記鋼管杭の外径に対応した内径を有する筒本体と、該筒本体の一端部外周に設けられて前記出力筒の端部に着脱可能に止着されるフランジ部と、前記筒本体の内周面に設けられて前記鋼管杭の外周に突設した前記係合突起が回転軸方向に通過可能な凹溝と、該凹溝の軸方向中間部で該凹溝の周方向に隣接して設けられた前記係合突起の係合部と、該杭係合筒の出力筒内部側に突出して前記ガイドパイプの開口端が着脱可能に嵌合する嵌合筒部とを備えていることを特徴とする杭打機。
前記杭係合筒及び前記ガイドパイプは、鋼管杭の外径に対応した内径をそれぞれ有する複数種の杭係合筒及びガイドパイプが、前記鋼管杭の外径に応じて前記回転駆動装置に交換可能に装着され、前記複数種の杭係合筒における各筒本体の肉厚は、施工する鋼管杭に設定された許容トルクに合わせた強度となる肉厚にそれぞれ設定され、前記ガイドパイプの肉厚が前記筒本体の肉厚より薄く形成されていることを特徴とする請求項１記載の杭打機。
前記筒本体の両端開口部に、開口先端に向かって拡開した円錐形のガイド面がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の杭打機。
前記係合部は、前記筒本体の周壁を貫通して外部に開口していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の杭打機。
上部杭係合筒及び下部杭係合筒は同一形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の杭打機。
請求項１乃至５のいずれか１項記載の杭打機を使用した鋼管杭の施工方法であって、上下一対の前記上部杭係合筒及び前記下部杭係合筒及び前記ガイドパイプを出力筒にそれぞれ装着した前記回転駆動装置を前記リーダの上部に上昇させ、前記下部杭係合筒の前記係合部に第１の鋼管杭の前記係合突起を係合させた状態で、回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより第１の鋼管杭をあらかじめ設定された深さまで地中に圧入した後、下部杭係合筒の係合部と係合突起との係合状態を解除してから、第１の鋼管杭を圧入状態に保ったまま回転駆動装置をリーダに沿って上昇させ、第２の鋼管杭を前記上部杭係合筒及び前記下部杭係合筒及び前記ガイドパイプ内に挿通して上部杭係合筒の係合部と第２の鋼管杭の係合突起とを係合させるとともに、第１の鋼管杭の上端部と第２の鋼管杭の下端部とを連結した状態で、回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより、あらかじめ設定された第１回圧入量に相当する深さまで第１及び第２の鋼管杭を連結した状態で圧入した後、上部杭係合筒の係合部と第２の鋼管杭の係合突起との係合状態を解除してから、連結した鋼管杭を圧入状態に保ったまま回転駆動装置をリーダに沿って上昇させ、第２の鋼管杭の係合突起と下部杭係合筒の係合部とを係合させた状態で、回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより、あらかじめ設定された第２回圧入量に相当する深さまで第１及び第２の鋼管杭を連結した状態で圧入することを特徴とする鋼管杭の施工方法。
第１の鋼管杭と第２の鋼管杭とを連結した状態で地中に圧入した後、前記第２の鋼管杭の操作と同じ操作を繰り返して３番目以降の鋼管杭の下端部を先に連結状態で圧入した鋼管杭の上端部に連結して地中に圧入することを特徴とする請求項６記載の鋼管杭の施工方法。