JP6429201B2 - チャッキング式中堀テーブルマシーン及びチャッキング式中堀テーブルマシーンを用いたケーシング埋め立て方法 - Google Patents

Description

本発明はチャッキング式中堀テーブルマシーン及びチャッキング式中堀テーブルマシーンを用いたケーシング埋め立て方法に関し、特にダウンザホールハンマの回転反力を容易にとることができるチャッキング式中堀テーブルマシーン及び該テーブルマシーンを用いたケーシング埋め立て方法に関する。

傾斜面の地すべり抑止用の抑止杭、肉厚の鋼管、既製のコンクリート杭、及び鋼管矢板等のケーシングを直接的に打撃する施工や圧入する施工のみでは打設するのが困難な硬質地盤や岩盤地層に対処する技術がさまざまに改良研究されている。例えば、特許文献１に見られる如く、ケーシングの中空部の内側にダウンザホールハンマを挿入した三点支持式杭打機を用いて、又は、ブームクレーン式の先端にリーダーを垂下する方法を介しての相伴クレーンにより回転反力を取り、直接打設を行う中堀工法がある。

しかしながら、これらの方法においては、ダウンザホールハンマの回転反力をとり難いという不具合がある。

特開平９−３０２６５４号公報

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、ダウンザホールハンマの回転反力を容易にとり、鋼管矢板等のケーシングを容易に建て込むことのできるチャッキング式中堀テーブルマシーン及びチャッキング式中堀テーブルマシーンを用いたケーシング埋め立て方法を提供するものである。

請求項１に係る発明は、埋め立てられたケーシングの内側を先端に掘削ビットを有するロッドにより掘削するチャッキング式中堀テーブルマシーンであって、前記ロッドを上下方向に挿通させ、該ロッドを回転させる回転駆動装置と、前記回転駆動装置の下方に設けられ、前記ロッドを囲繞すると共に前記ケーシングの上端に嵌合する筒状部と、前記筒状部の下方に固設され、前記ケーシングを周囲より挟持するチャック部とを備え、前記回転駆動装置は、前記ロッドを周囲より係合するボス部と、前記ボス部を回転させて前記ロッドを回転させる回転動力部とを有し、前記筒状部は、前記ケーシング内を通り抜けて吹き上げられた掘削土を外側に排出するための排土口を有することを特徴とするチャッキング式中堀テーブルマシーンに関する。

請求項２に係る発明は、前記チャック部は、対向する２本の湾曲したアーム部と、前記２本のアーム部のそれぞれの一端を軸支する支持部と、前記２本のアーム部のそれぞれの他端同士を接続し、該２本のアーム部を開閉させる伸縮部とを備えることを特徴とする請求項１記載のチャッキング式中堀テーブルマシーンに関する。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のチャッキング式中堀テーブルマシーンと、埋め立てられるケーシングである鋼管矢板を周囲から嵌合し、上下方向に自由に挿通させるが平面方向の位置を固定する導材であり、前記１列に埋め立てられる鋼管矢板の１本おきの位置に対応して複数の鋼管矢板を嵌合する導材とを用い、１本おきの位置に複数の鋼管矢板を先に埋め立ててから残りの鋼管矢板を埋め立てることを特徴とする鋼管矢板の埋め立て方法に関する。

請求項１に係る発明のチャッキング式中堀テーブルマシーンによれば、回転駆動装置と接続されているチャック部が埋め立てられたケーシングを周囲より挟持する。ケーシングには土圧がかかっているので、ロッドが有するダウンザホールハンマの回転反力をケーシングから容易にとることができる。

請求項２に係る発明のチャッキング式中堀テーブルマシーンによれば、２本のアーム部によってケーシングを周囲より容易に挟持することができる。このことによりロッドが有するダウンザホールハンマの回転反力をさらに容易にとることができる。

請求項３に係る発明の鋼管矢板の埋め立て方法によれば、列の１本おきの位置に複数の鋼管矢板を先に埋め立ててから残りの鋼管矢板を埋め立てるので、鋼管矢板の垂直度が良くなる。

本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンの概略斜視図である。 本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンの概略側面図である。 本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンのチャック部の概略平面図である。 本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンのチャック部でアーム部の形状が異なる他例の概略平面図である。 本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンのチャック部で支持部の形状が異なる他例の概略平面図である。 本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンを用いてケーシングを埋め立てる方法を示す図である。 本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンを用いてケーシングを埋め立てる方法の他例を示す図である。 （ａ）は、本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンに用いる鋼管矢板の正面図であり、（ｂ）は同鋼管矢板の断面図である。 （ａ）は鋼管矢板のＬ−Ｔ型の継手の断面図であり、（ｂ）は鋼管矢板のＰ−Ｔ型の継手の断面図である。 本発明に係る導材の平面図である。 本発明に係る鋼管矢板の埋め立て方法の説明図である。

以下、本発明に係るチャッキング式中堀テーブルマシーンの好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。以下、簡略化のためにチャッキング式中堀テーブルマシーンを中堀テーブルマシーンとも記す。

図１に本実施形態に係る中堀テーブルマシーンの概略斜視図を、図２に概略側面図を、図３に中堀テーブルマシーンのチャック部の平面図を示す。
本実施形態に係る中堀テーブルマシーンは、埋め立てられたケーシングＣの内側を先端に掘削ビットを有するロッドＲにより掘削する中堀テーブルマシーンであり、ロッドＲを上下方向に挿通させ、ロッドＲを回転させる回転駆動装置１と、回転駆動装置１の下方に設けられ、ロッドＲを囲繞すると共にケーシングＣの上端を嵌合する筒状部２と、筒状部２の下方に固設され、ケーシングＣを周囲より挟持するチャック部３とを備える。回転駆動装置１は、ロッドＲを周囲より係合するボス部１１と、ボス部１１を回転させてロッドＲを回転させる回転動力部１２とを有し、筒状部２は、ケーシングＣ内を通り抜けて吹き上げられた掘削土を外側に排出するための排土口２１を有する。

ロッドＲは下方にダウンザホールハンマを有しており、ダウンザホールハンマの先端には掘削ビットが設けられている。
ケーシングＣは、筒状の杭体や鋼管矢板である。ケーシングＣは、例えばミューラー社（ドイツ）のバイブロフォンサー等によって打設されている。

回転駆動装置１としては、ロータリーテーブルマシーンが使用されており、このようなロータリーテーブルマシーンを使用した施工は、山間部等の狭い場所に適している。
ロータリーテーブルマシーンの中心にはロッドＲを挿通させ、ロッドＲを周方向に係合するボス部１１が設けられており、ボス部１１の近傍にはボス部１１を回転駆動させる回転動力部１２が設けられている。ボス部１１が回転駆動することによってロッドＲが回転する。回転動力部１２には、電気モーター、油圧モーター、エアーモーター等の何れを用いてもよい。

筒状部２は、上方及び下方が開いた筒形状であり、側方に掘削土を排出する排土口２１を有している。
筒状部２の上方には、ロッドＲが挿通する大きさの孔が開いており、その孔の周囲は、掘削土が上方に排出されないように面によって仕切られている。
排土口２１には排土管２２が接続されており、排土管２２の先端にはホースＨが接続されている。
筒状部２の下方の内面の周方向には、ケーシングＣの上端と当接する当接部２３が設けられている。この当接部２３は、ケーシングＣが筒状部２の内部に入り込むことを防ぐ。

チャック部３は、対向する２本の湾曲したアーム部３１ａ、３１ｂと、２本のアーム部３１ａ、３１ｂのそれぞれの一端を軸支する支持部３２と、２本のアーム部３１ａ、３１ｂのそれぞれの他端同士を接続し、該２本のアーム部を開閉させる伸縮部３３とを備える。なお、２本のアーム部３１ａ、３１ｂを総称する場合には、アーム部３１と記す。
２本のアーム部３１ａ、３１ｂの内の１本のアーム部３１ａの上面の一部（図２において網点で示す部分）は、溶接によって筒状部２の下面に接合されており、これによってチャック部３は筒状部２に固設されている。
伸縮部３３は例えば油圧シリンダーであり、伸縮部３３の伸縮によってアーム部３１ｂが開閉する。アーム部３１ｂの閉動作によってケーシングＣを周囲より挟持するので、チャック部３がケーシングＣから回転反力を得ることができる。
なお、アーム部３１の形状は図３の形状に限定されない。例えば、ケーシングＣが鋼管矢板であって周囲に継手を有する場合には、図４に示すように、チャック部３ａのアーム部３１ａが継手に当接しないように逃げ部３４を形成してもよい。また、継手と係合する形状とし、回転反力が容易に得られるようにしてもよい。
また、支持部３２は、図３のように２本のアーム部３１ａ、３１ｂを１本の軸で軸支する構造であってもよいし、例えば図５の支持部３２ａように、２本のアーム部３１ａ、３１ｂを個別に２本の軸で軸支する構造であってもよい。

ロッドＲが有するダウンザホールハンマに対してコンプレッサー（図示せず）から圧縮エアーを圧送すると、掘削ビットが圧縮エアーによって地盤を打撃する。さらにロッドＲの回転に伴って掘削ビットが回転するので、打撃し且つ回転する掘削ビットによって所定位置の地盤が掘削される。

ロッドＲの掘削ビットによって削り出された掘削土は、コンプレッサーから圧送された圧縮エアーによってケーシングＣの内壁とロッドＲとの間を通って吹き上げられる。吹き上げられた掘削土は、筒状部２に入って上面に当たり、排土口２１、排土管２２、ホースＨを経由して外側に排出される。

ボス部１１によるロッドＲの回転においては、回転反力が、回転駆動装置１から筒状部２、チャック部３を介してケーシングＣに伝達される。そして、ケーシングＣが土中に打ち込まれて土圧を受けているので、土圧から回転反力を受けることができる。
このように、本実施形態の中堀テーブルマシーンにおいては、ダウンザホールハンマの回転反力を容易にとることができる。

次に、本実施形態の中堀テーブルマシーンを用いてケーシングＣを埋め立てる方法を、図６を参照して説明する。
ケーシングＣの埋め立ては次の手順で行う。
（１）クローラクレーンでケーシングＣを吊り下げ、Ｈ型鋼で組んだ導材にケーシングＣをセットする（図示せず）。
（２）バイブロフォンサーをケーシングＣの上に取り付け、打ち込める深さまでバイブロフォンサーでケーシングＣを打ち込む（図６（ａ）参照）。
（３）それ以上打ち込めなくなる、又はケーシングＣに損傷が生じる前にバイブロフォンサーを取り外し、中堀テーブルマシーンをケーシングＣの上端に取り付け、チャック部３でケーシングＣを周囲より挟持する。さらにロッドＲを回転駆動装置１のボス部１１を通してケーシングＣの中に挿入する（図６（ｂ）参照）。
（４）ロッドＲのダウンザホールによる打撃と、ボス部１１の回転とにより掘削ビットでケーシングＣの内側を掘削する。掘削土は、ダウンザホールハンマのエアーによって、ケーシングＣ内を吹き上げられ排土口２１から排土管２２、ホースＨを経由して排出される（図６（ｃ）参照）。なお、図６（ｃ）では、排土口２１、排土管２２及びホースＨを図示していない。
（５）所定深さまで掘削すると、ロッドＲを引き抜く（図６（ｄ）参照）。
（６）さらに中堀テーブルマシーンを撤去する（図６（ｅ）参照）。
（７）上記（２）〜（６）を繰り返し、ケーシングＣを所定深さまで打ち込む。
このように、ケーシングＣを容易に埋め立てることができる。
なお、埋め立て手順は上記に限らず、例えば上記（３）においてバイブロフォンサーを取り外したあと、導材とは別の場所に設けた準備台に中堀テーブルマシーンを置き、その中堀テーブルマシーンにクローラクレーンでロッドＲをセットし（図７（ａ）参照）、セットした中堀テーブルマシーンとロッドＲをケーシングＣに取り付ける（図７（ｂ）参照）ようにしてもよい。

次に、本発明の中堀テーブルマシーンを用いて複数の鋼管矢板を１列に埋め立てる方法について説明する。
図８（ａ）に、鋼管矢板の正面図を示し、図８（ｂ）に鋼管矢板の断面図を示す。なお、図８の鋼管矢板は、継手が所謂Ｐ−Ｐ型であるが、Ｌ−Ｔ型（図９（ａ）参照）でもＰ−Ｔ型（図９（ｂ）参照）でも構わない。
また、図１０及び図１１（ａ）に、この埋め立て方法において埋め立てる鋼管矢板の位置を制御するのに用いる導材４を示す。図１０及び図１１では、埋め立てる鋼管矢板を２点鎖線で表している。
導材４は、鋼管矢板Ｃ’を周囲から嵌合し、上下方向に自由に挿通させるが平面方向の位置を固定する。この導材４は１列に埋め立てられる鋼管矢板Ｃ’の１本おきの位置に対応して複数の鋼管矢板Ｃ’を嵌合する。
導材４は、複数の鋼管矢板Ｃ’の位置を挟んでその両側に設けられた一対の長尺部材４１と、その一対の長尺部材４１に渡され、複数の鋼管矢板の位置毎を挟む複数の短尺部材４２を有している。
短尺部材４２には、上下方向に回転する複数のローラ４３が鋼管矢板Ｃ’の継手Ｃ’ａを嵌合するように設けられている。この導材４により、鋼管矢板Ｃ’の埋め立ての位置精度がよくなる。
なお、図１１（ａ）の導材４は、鋼管矢板４本用だが、複数本なら何本用でもよい。

鋼管矢板の埋め立ては、図１０の導材を用いて、図１１（ａ）のように１本おきに埋め立てる。図１１（ａ）では、図の１と２の位置に鋼管矢板Ｃ’埋め立てた状態を示している。この場合、端から順に図１１（ａ）に示す１、２、３、４の位置の順で埋め立てても良いし、例えば１、３、２、４の位置の順で埋め立てもよい。そして、１本おきの位置に鋼管矢板Ｃ’を先に埋め立てたあとで導材４を取り除き、残りの鋼管矢板Ｃ’を埋め立てる。図１１（ｂ）は、１、２、３、４、の位置に鋼管矢板Ｃ’を埋め立てたあと、５、６の位置に鋼管矢板Ｃ’を埋め立てた状態を示している。この後で、７と８の位置に鋼管矢板Ｃ’を埋め立てる。

図１１の導材を用いずに列となる鋼管矢板を端から順番に埋め立てると、埋め立てられる鋼管矢板は、両側の継手の内の一方の継手だけが、先に埋め立てられた鋼管矢板の継手に拘束され、他方の継手が何にも拘束されていないので、埋め立てる荷重のバランスが崩れ、垂直度が悪くなるおそれがある。また、鋼管矢板を順に埋め立てると、先に埋め立てた鋼管矢板の垂直度に大きく影響され、垂直度の誤差が積み重なるので、埋め立て順が後になるほど垂直度が悪化するおそれがある。

本実施形態の方法では、先に１本おきに埋め立てる鋼管矢板は、他からの拘束を受けないので、垂直度がよい。そして、埋め立てた鋼管矢板同士の間に埋め立てられる鋼管矢板は、垂直度の良い鋼管矢板に両側を拘束されて埋め立てられるので、垂直度がよい。

本発明は、例えば鋼管矢板を埋め立てる中堀テーブルマシーンに好適に使用される。

１ 回転駆動装置
１１ ボス部
１２ 回転動力部
２ 筒状部
２１ 排土口
２２ 排土管
３ チャック部
３１、３１ａ、３１ｂ アーム部
３２、３２ａ 支持部
３３ 伸縮部
３４ 逃げ部
Ｈ ホース
４ 導材
４１ 長尺部材
４２ 短尺部材
４３ ローラ
Ｃ ケーシング
Ｃ’ 鋼管矢板
Ｃ’ａ継手
Ｒ ロッド

Claims (3)

1. 埋め立てられたケーシングの内側を先端に掘削ビットを有するロッドにより掘削するチャッキング式中堀テーブルマシーンであって、
   前記ロッドを上下方向に挿通させ、該ロッドを回転させる回転駆動装置と、
   前記回転駆動装置の下方に設けられるとともに前記回転駆動装置に直接に接続され、前記ロッドを囲繞すると共に前記ケーシングの上端を嵌合する筒状部と、
   前記筒状部の下方に固設され、前記ケーシングを周囲より挟持するチャック部とを備え、前記チャック部は前記筒状部に固設されており、
   前記回転駆動装置は、前記ロッドを周囲より係合するボス部と、前記ボス部を回転させて前記ロッドを回転させる回転動力部とを有し、
   前記筒状部の周壁には、前記ケーシング内を通り抜けて吹き上げられた掘削土を外側に排出するための排土口を有することを特徴とするチャッキング式中堀テーブルマシーン。
2. 埋め立てられたケーシングの内側を先端に掘削ビットを有するロッドにより掘削するチャッキング式中堀テーブルマシーンであって、
   前記ロッドを上下方向に挿通させ、該ロッドを回転させる回転駆動装置と、
   前記回転駆動装置の下方に設けられ、前記ロッドを囲繞すると共に前記ケーシングの上端を嵌合する筒状部と、
   前記筒状部の下方に固設され、前記ケーシングを周囲より挟持するチャック部と
   を備え、
   前記回転駆動装置は、前記ロッドを周囲より係合するボス部と、前記ボス部を回転させて前記ロッドを回転させる回転動力部とを有し、
   前記筒状部は、前記ケーシング内を通り抜けて吹き上げられた掘削土を外側に排出するための排土口を有することを特徴とするチャッキング式中堀テーブルマシーンと、
   埋め立てられるケーシングである鋼管矢板を周囲から嵌合し、上下方向に自由に挿通させるが平面方向の位置を固定する導材であり、
   前記導材は、複数の鋼管矢板の位置を挟んでその両側に設けられた一対の長尺部材と、その一対の長尺部材に渡され、複数の鋼管矢板の位置毎を挟む複数の短尺部材とを備え、
   １列に埋め立てられる鋼管矢板の１本おきの位置に対応して前記複数の短尺部材が配置されて複数の鋼管矢板を嵌合する前記導材とを用い、
   前記１本おきの位置に複数の鋼管矢板を先に埋め立ててから残りの鋼管矢板を埋め立てることを特徴とする鋼管矢板の埋め立て方法。
3. 前記短尺部材には、上下方向に回転する複数のローラが鋼管矢板の継手を嵌合するように設けられていることを特徴とする請求項２記載の鋼管矢板の埋め立て方法。

Images