JP6560961B2 - オーガ併用パイル圧入機 - Google Patents

Description

本発明は、アースオーガを併用して地盤にパイルを圧入するオーガ併用パイル圧入機に関する。

特許文献１にも記載されるように、地盤にパイル（矢板）を圧入しつつこれに沿ってアースオーガを掘進させて行くオーガ併用パイル圧入機が知られている。かかるオーガ併用パイル圧入機にあっては、アースオーガの掘進でパイルの圧入が容易化されるので、パイルの圧入、すなわち油圧による静荷重の負荷によるパイルの建て込みを比較的硬質の地盤についても行うことができ、有利である。
オーガ併用パイル圧入機には、パイルと、アースオーガのケーシングとを把持するチャックが設けられている。
特許文献１（同文献図１）には、ケーシングの円管部の外周に、チャックによって挟持される凸部（円管部の軸方向に延設）と、固定部（円管部の軸方向に延設）とが形成されており、同凸部をチャックに設けられたケーシングチャックで挟持する一方、同固定部とこれに対向するパイルチャックシリンダとでパイルを挟持する構成が記載されている。パイルとケーシングとを把持したチャックをマストに支持されたメインシリンダによって下降させることで、パイルを地盤に圧入していく。その際、ケーシング内のオーガスクリューを回転させ、その先端部のオーガヘッドで地盤を掘削し、その土砂をケーシング内を通してケーシングの側部に開口する排出口から排出する。ケーシングチャックによる把持と、パイルチャックシリンダによる把持を解除し、メインシリンダによってチャックを上昇させてパイル及びケーシングを掴み直し、さらに圧入を繰り返す。

パイルは、水平断面視で中央のウエブ部と、ウエブ部の両端からウエブ部存在面の片側に延びるフランジ部とを備えるＵ形鋼矢板や、さらに各フランジ部からウエブ部と略平行な外側方向に延びる腕部を備えるハット型鋼矢板などのＵ形断面構造を備えたものが適用される。チャックは、上記固定部とこれに対向するパイルチャックシリンダとでウエブ部を挟持し、ケーシングの円管部の一部をＵ形断面構造の内部に侵入させた配置でパイルとケーシングとを把持する。
水平断面視でパイルの両側端には、継手部が形成されており、オーガ併用パイル圧入機は、地盤に新規パイルを圧入する際に、隣接する先行して圧入した既設パイルの継手にチャックで把持した新規パイルの継手を繋ぎ圧入することで、パイルによる連続壁を構築する。その隣接する既設パイルを、同圧入機のサドル下部に設けられたクランプで把持することで圧入する際の反力がとられる。
チャックで把持されて圧入される新規パイルに隣接する一つ前の既設パイルを同圧入機のクランプで把持せず、２つ前の既設パイルを把持する場合には、圧入時に生じるモーメントが高まり同圧入機が後傾するという問題、一つ前の既設パイルが新規パイルとともに下がってしまうという問題が知られている。

継手ピッチの異なるパイルが利用されている。Ｕ形鋼矢板では、継手ピッチが４００ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍのものが利用されている。

特開２０００−６４２８４号公報

以上の従来技術にあっては、異なる継手ピッチのパイルに対し、継手ピッチの差がある程度小さい範囲ではチャックを共用するは可能である。
継手ピッチの差が所定以上に大きいパイルに対しては、チャックを換装することで対応する必要が生じる。継手ピッチの差が大きいと、比較的狭い継手ピッチのパイルを把持する場合に、チャックがサドルに干渉するため、上述した一つ前の既設パイルをクランプで把持した状態において、同既設パイルの上端と同じレベルまで新規パイルを圧入することができないからである。
具体的には、パイル及びケーシングを通す開口を有したチャック本体とともに、チャック本体に装備された上述のケーシングチャック及びパイルチャックシリンダを交換する必要が生じる。さらには、ケーシングチャックをチャック本体に対して上下動させるシリンダなどの付属物、上述のメインシリンダにより上下動可能に支持され、チャック本体を軸回りに回動自在に支持するチャックフレームを交換する必要が生じる。

また、同一のチャックを共用する場合に、比較的狭い継手ピッチのパイルに対応してケーシングも比較的小径のものを適用すると、比較的広い継手ピッチのパイルの場合に比較して、上述の固定部の先端位置がケーシングチャック側に寄ってしまい。パイルチャックシリンダの突出量を大きくする必要が生じる。パイルチャックシリンダの突出量を大きくするには、それだけパイルチャックシリンダのストロークを長くしなければならず、ストロークを長くするためにシリンダ、ピストンを長くしなければならないから、チャックの大型化につながるという問題もある。
ケーシングチャックによって把持される凸部及び固定部の位置を共通化し、継手ピッチの円管部の径のみを変えれば、固定部の先端位置が変わることはない。
しかし、比較的狭い継手ピッチのパイルのときに、同凸部及び固定部を含めたケーシングが不要に大きくなり、オーガ併用圧入工法を効率的に行うことができないという問題が生じる。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、アースオーガを併用して地盤にパイルを圧入するオーガ併用パイル圧入機において、パイル及びケーシングを把持するチャックの本体及びチャックフレームを交換することなく、より継手ピッチの差が大きい複数種のパイルに対してそれぞれオーガ併用圧入工法を効率的に施工可能にすることを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、サドルと、
前記サドルの下部に設けられ、地盤に圧入された既設パイルの上端部を把持するクランプと、
前記サドルの上部に前後動可能に設けられたスライドベースと、
前記スライドベース上に立設されたマストと、
メインシリンダと、
前記メインシリンダを介してマストに支持されたチャックと、
アースオーガと、を備え、
パイル及び前記アースオーガのケーシングを前記チャックで把持して前記アースオーガを駆動しつつ前記パイルを地盤に圧入するオーガ併用パイル圧入機であって、
前記ケーシングの円管部の外周に、凸部と、固定部とが形成され、
前記チャックは、チャック本体と、前記チャック本体に装備されたるケーシングチャック及びパイルチャックシリンダとを有し、前記固定部を前記パイルのウエブ部内面に突き合せ前記パイルのＵ形断面構造の内部に前記円管部の少なくとも一部を配置した態様で、前記パイル及び前記ケーシングを前記チャック本体に挿通させるとともに、前記ケーシングチャックにより前記凸部を挟持し、前記固定部と前記パイルチャックシリンダの伸縮により進退する可動爪とで前記ウエブ部を挟持し、
前記ケーシングとして、比較的広い継手ピッチの大形パイルに適用される大径ケーシングと、比較的狭い継手ピッチの小形パイルに適用される小径ケーシングと有して、それぞれ前記チャックにより把持可能にされ、
共通のチャック本体で、前記小形パイルと前記大径ケーシングとの組合せでは、前記クランプで把持した既設パイルの側部に継いだ新規パイルを前記チャックにより把持しつつ当該既設パイルと同レベルまで圧入することは不可である一方、前記ケーシングの中心軸からの前記ウエブ部のオフセット量が、前記大形パイルと前記大径ケーシングとの組合せに対して、前記小形パイルと前記小径ケーシングとの組合せの方が大きく確保可能にされ、当該両組合せのいずれでも、前記クランプで把持した既設パイルの側部に継いだ新規パイルを前記チャックにより把持しつつ当該既設パイルと同レベルまで圧入可能にされたことを特徴とするオーガ併用パイル圧入機である。

請求項２記載の発明は、サドルと、
前記サドルの下部に設けられ、地盤に圧入された既設パイルの上端部を把持するクランプと、
前記サドルの上部に前後動可能に設けられたスライドベースと、
前記スライドベース上に立設されたマストと、
メインシリンダと、
前記メインシリンダを介してマストに支持されたチャックと、
アースオーガと、を備え、
パイル及び前記アースオーガのケーシングを前記チャックで把持して前記アースオーガを駆動しつつ前記パイルを地盤に圧入するオーガ併用パイル圧入機であって、
前記ケーシングの円管部の外周に、凸部と、固定部とが形成され、
前記チャックは、チャック本体と、前記チャック本体に装備されたるケーシングチャック及びパイルチャックシリンダとを有し、前記固定部を前記パイルのウエブ部内面に突き合せ前記パイルのＵ形断面構造の内部に前記円管部の少なくとも一部を配置した態様で、前記パイル及び前記ケーシングを前記チャック本体に挿通させるとともに、前記ケーシングチャックにより前記凸部を挟持し、前記固定部と前記パイルチャックシリンダの伸縮により進退する可動爪とで前記ウエブ部を挟持し、
前記ケーシングとして、比較的広い継手ピッチの大形パイルに適用される大径ケーシングと、比較的狭い継手ピッチの小形パイルに適用される小径ケーシングと有して、それぞれ前記チャックにより把持可能にされ、
共通のチャック本体で、前記クランプで把持した既設パイルの側部に継いだ新規パイルを前記チャックにより把持しつつ一方向に当該既設パイルのウエブ部と当該新規パイルのウエブ部とを配置して当該既設パイルと同レベルまで圧入した位置において、前記大径ケーシングの前記固定部の前記サドルに対する遠位端から前記チャック本体の前記サドルに対する近位端までの距離と、前記クランプのクランプ幅の前記チャックに対する遠位端から前記サドルの前記チャックに対する近位端までの距離との合計が、前記小形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さを超え、前記大形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さ以内である一方、前記小径ケーシングの固定部の前記サドルに対する遠位端から前記チャック本体の前記サドルに対する近位端までの距離と、前記クランプのクランプ幅の前記チャックに対する遠位端から前記サドルの前記チャックに対する近位端までの距離との合計が、前記大形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さ以内であるとともに前記小形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さ以内である請求項１に記載のオーガ併用パイル圧入機である。

請求項３記載の発明は、前記大径ケーシング及びと前記小径ケーシングのいずれについても、一対の前記凸部が、前記ケーシングチャックに変更が加えられることなく前記ケーシングチャックによって把持できる範囲に形成されていることによって、前記ケーシングチャックは共用可能である請求項１又は請求項２に記載のオーガ併用パイル圧入機である。

請求項４記載の発明は、前記ケーシングチャックは、前記凸部の一側面を規制するガイドと、逆の側面を押圧するシリンダとを有し、
前記大径ケーシング及びと前記小径ケーシングのいずれについても、一対の前記凸部を、前記ガイドの位置が変更されることで前記ケーシングチャックによって把持できる範囲にすることができることによって、前記ケーシングチャックは共用可能である請求項１又は請求項２に記載のオーガ併用パイル圧入機である。

請求項５記載の発明は、前記ケーシングチャックは、前記凸部の一側面を規制するガイドと、逆の側面を押圧するシリンダとを有し、
前記大径ケーシング及びと前記小径ケーシングのいずれについても、一対の前記凸部を、前記ガイドが異なるものに変更されることで前記ケーシングチャックによって把持できる範囲にすることができることによって、前記ケーシングチャックは共用可能である請求項１又は請求項２に記載のオーガ併用パイル圧入機である。

請求項６記載の発明は、前記チャックにより把持されたときの前記小径ケーシングの前記固定部の先端位置が、前記チャックにより把持されたときの前記大径ケーシングの前記固定部の先端位置より、前記ケーシングチャック側にオフセットする請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のオーガ併用パイル圧入機である。

請求項７記載の発明は、前記パイルチャックシリンダは、前記大径ケーシング用の可動爪と、前記小径ケーシング用の可動爪とに変更可能にされ、前記パイルチャックシリンダの同一伸縮量において、前記小径ケーシング用の可動爪の先端位置が前記大径ケーシング用の可動爪の先端位置より、前記ケーシングチャック側にオフセットすることにより、前記パイルチャックシリンダは共用可能である請求項６に記載のオーガ併用パイル圧入機である。

本発明によれば、大形パイル用の大径ケーシングに組み合わせると、クランプで把持した既設パイルの側部に継いだ新規パイルをチャックにより把持しつつ当該既設パイルと同レベルまで圧入することは不可である程に、大形パイルとの継手ピッチに差がある小形パイルも、それに適合した小径ケーシングを適用することでチャックにより把持しつつ当該既設パイルと同レベルまで圧入することが可能である。
そのために、大径ケーシング及び小径ケーシングの双方を把持可能なチャックが構成されており、チャック本体等及びチャックフレームを交換することなく、より継手ピッチの差が大きい複数種のパイルに対してそれぞれオーガ併用圧入工法を効率的に施工することができる。

本発明の一実施形態に係るオーガ併用パイル圧入機の側面図(a)及び把持状態水平面見取り図(b)で、継手ピッチが６００ｍｍのＵ形鋼矢板及び大径ケーシングが適用される場合を示す。 本発明の一実施形態に係るチャックの把持状態水平面見取り図で、継手ピッチが６００ｍｍのＵ形鋼矢板及び大径ケーシングが適用される場合を示す。 本発明の一実施形態に係るオーガ併用パイル圧入機の側面図(a)及び把持状態水平面見取り図(b)で、継手ピッチが５００ｍｍのＵ形鋼矢板及び大径ケーシングが適用される場合を示す。 本発明の一実施形態に係るオーガ併用パイル圧入機の側面図(a)及び把持状態水平面見取り図(b)で、継手ピッチが４００ｍｍのＵ形鋼矢板及び大径ケーシングが適用される場合を示す。 本発明の一実施形態に係るオーガ併用パイル圧入機の側面図(a)及び把持状態水平面見取り図(b)で、継手ピッチが４００ｍｍのＵ形鋼矢板及び小径ケーシングが適用される場合を示す。 本発明の一実施形態に係るチャックの把持状態水平面見取り図で、継手ピッチが４００ｍｍのＵ形鋼矢板及び小径ケーシングが適用される場合を示す。 本発明の一実施形態に係るチャックの把持状態水平面見取り図で、継手ピッチが６００ｍｍのＵ形鋼矢板及び小径ケーシングが適用される場合を示す。 本発明の一実施形態に係るチャックの把持状態水平面見取り図で、継手ピッチが６００ｍｍのＵ形鋼矢板及び小径ケーシングが適用される場合を示す。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

図１、図２に示すように本実施形態のオーガ併用パイル圧入機１は、サドル１０と、サドル１０の下部に設けられ、地盤に圧入された既設パイルの上端部を把持するクランプ１１，１２，１３，１４と、サドル１０の上部に前後動可能に設けられたスライドベース１５と、スライドベース１５上に旋回可能に立設されたマスト１６と、メインシリンダ１７と、メインシリンダ１７及びチャックフレーム１８を介してマスト１６に支持されたチャック２０と、アースオーガ３０と、を備える。
オーガ併用パイル圧入機１は、パイルＰ（ＰＬ，ＰＭ，ＰＳ）及びアースオーガ３０のケーシング３１（３１Ｌ，３１Ｓ）をチャック２０で把持してアースオーガ３０及びメインシリンダ１７を駆動しつつパイルＰを地盤に圧入する。
アースオーガ３０は、従来技術と同様にケーシング３１の上端に固定される駆動部３２と、ケーシング３１に挿通配置され駆動部３２によって回転駆動されるオーガスクリュ（不図示）と、ケーシング３１下端から延出したオーガスクリューの先端に固定されたオーガヘッド（不図示）とを有する。
メインシリンダ１７は、チャック２０を昇降駆動する。
チャックフレーム１８は、チャック本体２１をケーシング挿通方向の軸回りに回動自在に支持する。
クランプ１１，１２，１３，１４は、オーガ併用パイル圧入機１の前後方向Ａに並んで４つ設けられており、それぞれが左右方向に移動可能である。

ケーシング３１の円管部３１ａの外周に、凸部３１ｂと、固定部３１ｃとが形成されている。ケーシング３１は、円管部３１ａの外周に固定部３１ｃと、一対の凸部３１ｂ，３１ｂとを有する。固定部３１ｃは円管部３１ａの径方向に突出し、その先端面は同径方向に垂直で円管部３１ａの軸方向に平行にされ、一対の凸部３１ｂ，３１ｂは、固定部３１ｃの中心と円管部３１ａの中心を通る直線に垂直に交わる直線に沿って互いに逆方向で同一直線上で突出する。但し、２つの凸部３１ｂ，３１ｂをそれぞれ円管部３１ａの径方向に突出するように形成して実施することは可能である。ケーシング３１の断面は、固定部３１ｃの中心と円管部３１ａの中心を通る直線について線対称である。円管部３１ａ、一対の凸部３１ｂ，３１ｂ及び固定部３１ｃが、ケーシング３１の一端から逆端まで連続している。

図２等に示すようにチャック２０は、チャック本体２１と、チャック本体２１に装備されたるケーシングチャック２２，２２及びパイルチャックシリンダ２３とを有する。ケーシングチャック２２，２２は、２つの凸部３１ｂ，３１ｂに対応して２つ設けられている。ケーシングチャック２２は、凸部３１ｂの一側面３１ｂ１を規制するガイド２２ａと、逆の側面３１ｂ２を押圧するケーシングチャックシリンダ２２ｂとを有する。ガイド２２ａによって規制される一側面３１ｂ１は、固定部３１ｃやパイルＰ側である。すなわち、ガイド２２ａとケーシングチャックシリンダ２２ｂとによる挟持方向は、凸部３１ｂの突出方向に垂直に配置され、凸部３１ｂの突出方向に合わせて配置される。
パイルチャックシリンダ２３はチャック本体２１に固定され、ケーシングチャック２２のケーシングチャックシリンダ２２ｂはケーシングチャック上下シリンダ２４を介してチャック本体２１に連結されている。図２においてパイルチャックシリンダ２３の伸縮軸中心線はチャック本体２１の中心を通り、２つのケーシングチャック２２，２２はパイルチャックシリンダ２３の伸縮軸中心線に対して線対称な配置で一定している。

オーガ併用パイル圧入機１は、固定部３１ｃをパイルＰのウエブ部Ｐ１内面に突き合せパイルＰのＵ形断面構造の内部に円管部３１ａの少なくとも一部を配置した態様で、パイルＰ及びケーシング３１をチャック本体２１に挿通させる。
その挿通させた状態でオーガ併用パイル圧入機１は、ケーシングチャック２２により凸部３１ｂ，３１ｂを挟持するとともに、固定部３１ｃとパイルチャックシリンダ２３の伸縮により進退する可動爪２３ａとでウエブ部Ｐ１を挟持する。
なお、オーガ併用パイル圧入機１は、ケーシングチャック２２をチャック本体２１に対して上下動させるケーシングチャック上下シリンダ２４を有している。そのため、チャック本体２１の位置を変えずに、ケーシング３１の上下位置を変更可能である。パイルチャックシリンダ２３は、チャック本体２１の下端部に設けられており、ケーシングチャック２２はそれより上方に配置される。

パイルＰは、図１(b)等に示す水平断面視で中央のウエブ部Ｐ１と、ウエブ部Ｐ１の両端からウエブ部存在面の片側に延びるフランジ部Ｐ２，Ｐ２と、両側端の継手部Ｐ３，Ｐ３を備えるＵ形鋼矢板であって、継手ピッチが４００ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍの３種のＵ形鋼矢板が適用される。クランプ１１は既設パイルＰ１１のウエブ部Ｐ１を把持する。ケーシングとして、比較的広い継手ピッチの大形パイルとして継手ピッチが６００ｍｍのパイルＰＬ及び５００ｍｍのパイルＰＭに適用される大径ケーシング３１Ｌと、比較的狭い継手ピッチの小形パイルＰＳ（継手ピッチが４００ｍｍ）に適用される小径ケーシング３１Ｓと有する。以下、６００ｍｍのパイルＰＬを大形パイル、５００ｍｍのパイルＰＭを中型大形パイルと呼ぶ。チャック２０のケーシングチャック２２，２２により、大径ケーシング３１Ｌ及び小径ケーシング３１Ｓのそれぞれを把持可能である。
大径ケーシング３１Ｌ及び小径ケーシング３１Ｓのそれぞれを把持可能にする実施形態として以下の３つを挙げる。

一つには、大径ケーシング３１Ｌ及びと小径ケーシング３１Ｓについて、一対の凸部３１ｂ，３１ｂが同一形状の同一配置に共通化されているか、図２に示す先端間距離Ｗ等に差があってもケーシングチャック２２，２２によって把持できる範囲にされている構成である。一対の凸部３１ｂ，３１ｂの先端間距離Ｗに差があっても、ガイド２２ａと、ケーシングチャックシリンダ２２ｂとにより把持範囲に各凸部３１ｂ，３１ｂが収まり、本オーガ併用パイル圧入機１によりオーガ併用圧入工法を施工するために必要な把持力が得られればよい。また、凸部３１ｂの厚みに差があってもケーシングチャック２２によって把持できる範囲にされていればよい。
すなわち、大径ケーシング３１Ｌ及びと小径ケーシング３１Ｓのいずれについても、一対の凸部３１ｂ，３１ｂが、ケーシングチャック２２，２２に変更が加えられることなくケーシングチャック２２，２２によって把持できる範囲に形成されている構成とする。これによって、ケーシングチャック２２，２２は、変更が加えられることなく共用可能、すなわち、大径ケーシング３１Ｌ及びと小径ケーシング３１Ｓのいずれを適用しても、本オーガ併用パイル圧入機１によりオーガ併用圧入工法を施工可能である。

他の実施形態としては、図２に示す一対の凸部３１ｂ，３１ｂの先端間距離Ｗに合わせて、ガイド２２ａの位置が変更される構成や、ガイド２２ａが異なるものに変更される構成である。例えば、図２に示すようにガイド２２ａ，２２ａがボルト２２ｃで締結固定される構造とする。ボルト２２ｃを挿通する孔を長孔にしておき、先端間距離Ｗに合わせてガイド２２ａの位置を変更して固定するか、先端間距離Ｗに適合した別のガイド２２ａに交換する。前者の場合は、ケーシングチャック２２は、交換部品なく共用可能であり、後者の場合は、ケーシングチャック２２は、ガイド２２ａ以外の交換部品なく共用可能である。

さて、図１及び図２は、大形パイルＰＬと大径ケーシング３１Ｌとの組合せを図３は、中型大形パイルＰＭと大径ケーシング３１Ｌとの組合せを示す。
いずれの組み合わせも、クランプ１１で把持した既設パイルＰ１１の側部に継手部Ｐ３を介して継いだ新規パイルＰをチャック２０により把持しつつ当該既設パイルＰ１１と同レベルまで圧入可能である。
図１、図３、図４及び図５に示す位置は、クランプ１１で把持した既設パイルＰ１１の側部に継手部Ｐ３を介して継いだ新規パイルＰをチャック２０により把持しつつ一方向Ａに当該既設パイルＰ１１のウエブ部Ｐ１と当該新規パイルＰのウエブ部Ｐ１とを配置して当該既設パイルＰ１１と同レベルまで圧入した位置である。
図１及び図３に示すようにこの位置において、大径ケーシング３１Ｌの固定部３１ｃの前端からチャック本体２１の後端までの距離（Ｌａ）とクランプ１１のクランプ幅の後端からサドル１０の前端までの距離（Ｌｂ）の合計が最小間隔距離である。
最小間隔距離（Ｌａ＋Ｌｂ）が、大形パイルＰＬの継手ピッチ（６００ｍｍ）にそのウエブ部Ｐ１の幅（掴みしろ）を加えた長さ（ＬＰＬ）以内であるため、大形パイルＰＬの上記レベルまでの圧入が可能である。
また、最小間隔距離（Ｌａ＋Ｌｂ）が、中型大形パイルＰＭの継手ピッチ（５００ｍｍ）にそのウエブ部Ｐ１の幅（掴みしろ）を加えた長さ（ＬＰＭ）以内であるため、中型大形パイルＰＭの上記レベルまでの圧入が可能である。

しかし、最小間隔距離（Ｌａ＋Ｌｂ）は、小形パイルＰＳの継手ピッチ（４００ｍｍ）にそのウエブ部Ｐ１の幅（掴みしろ）を加えた長さ（ＬＰＳ）を超えるため、図４に示すように大径ケーシング３１Ｌを用いた小形パイルＰＳの上記レベルまでの圧入が不可である。同圧入工程でチャック２０がサドル１０に干渉するためである。図４では、チャック２０がサドル１０に干渉しており、実用上配置できない位置にチャック２０を図示している。すなわち、大径ケーシング３１Ｌの固定部３１ｃとクランプ１１との距離を、実用上配置可能な最小間隔距離（Ｌａ＋Ｌｂ）よりも短くして配置している。
したがって、この形態で圧入することはできない。すなわち、小形パイルＰＳと大径ケーシング３１Ｌとの組合せでは、クランプ１１で把持した既設パイルＰ１１の側部に継いだ新規パイルＰをチャック２０により把持しつつ当該既設パイルＰ１１と同レベルまで圧入することは不可である。又は、小形パイルＰＳのウエブ部Ｐ１の幅（掴みしろ）では、そもそもチャック２０による把持は不可であり、その結果、圧入が不可であってもよい。

そこで、図５及び図６に示すように、小径ケーシング３１Ｓを小形パイルＰＳに組み合わせる。
この場合、小径ケーシング３１Ｓの固定部３１ｃの前端からチャック本体２１の後端までの距離（Ｌｃ）とクランプ１１のクランプ幅の後端からサドル１０の前端までの距離（Ｌｂ）の合計が最小間隔距離である。
最小間隔距離（Ｌｃ＋Ｌｂ）が、小形パイルＰＳの継手ピッチ（４００ｍｍ）にそのウエブ部Ｐ１の幅（掴みしろ）を加えた長さ（ＬＰＳ）以内であるため、小形パイルＰＳの上記レベルまでの圧入が可能である。
大径ケーシング３１Ｌの固定部３１ｃの幅より小径ケーシング３１Ｓの固定部３１ｃの幅が狭く形成されている。これにより、（Ｌａ＋Ｌｂ）＞（Ｌｃ＋Ｌｂ）であり、図６に示すようにケーシング３１の中心軸（円管部３１ａの中心軸）からのウエブ部Ｐ１のオフセット量Ｔ１が、大形パイルＰＬと大径ケーシング３１Ｌとの組合せに対して、小形パイルＰＳと小径ケーシング３１Ｓとの組合せの方が大きく確保可能にされている。このオフセット量Ｔ１をとることで、チャック２０で把持した小形パイルＰＳの継手部Ｐ３がクランプ１１で把持した既設パイルＰ１１の継手部Ｐ３に連結可能である。

もちろん、最小間隔距離（Ｌｃ＋Ｌｂ）は、大形パイルＰＬの継手ピッチ（６００ｍｍ）にそのウエブ部Ｐ１の幅（掴みしろ）を加えた長さ（ＬＰＬ）以内であるため、図７、図８に示すように小径ケーシング３１Ｓを用いて大形パイルＰＬの上記レベルまでの圧入が可能である。なお、中型大形パイルＰＭについても同様に可能である。

以上まとめると、大形パイルＰＬと大径ケーシング３１Ｌとの組合せ、中型大形パイルＰＭと大径ケーシング３１Ｌとの組合せ、大形パイルＰＬと小径ケーシング３１Ｓとの組合せ、中型大形パイルＰＭと小径ケーシング３１Ｓとの組合せ、小形パイルＰＳと小径ケーシング３１Ｓとの組合せのいずれでも、クランプ１１で把持した既設パイルＰ１１の側部に継いだ新規パイルＰをチャック２０により把持しつつ当該既設パイルＰ１１と同レベルまで圧入可能である。
図１，図３，図５に示すように、サドル１０とチャック２０との間には隙間が確保され、上述した最小間隔距離までは余裕がある。したがって、既設パイルＰ１１のウエブ部Ｐ１に対して新規パイルＰのウエブ部Ｐ１を斜めに圧入施工することは可能である。
図１では、継手ピッチが６００ｍｍのためサドル１０とチャック２０との間の隙間が一番広い。図３では、継手ピッチが５００ｍｍのためサドル１０とチャック２０との間の隙間が図１に比較して少し狭まる。図１及び図３に示すように、継手ピッチ６００ｍｍ、５００ｍｍでは、パイルＰはケーシング３１に対してセンターセットである。図５では、パイルＰがケーシング３１に対してサドル１０側にオフセットされることで、パイルＰの継手部Ｐ３がパイルＰ１１に継手部Ｐ３に連結される。

図２と、図６、図７又は図８とを比較すればわかるように、チャック２０により把持されたときの小径ケーシング３１Ｓの固定部３１ｃの先端位置（図６、図７又は図８）が、チャック２０により把持されたときの大径ケーシング３１Ｌの固定部３１ｃの先端位置（図２）より、ケーシングチャック２２側にオフセットし、固定部３１ｃの先端位置が後退する。これにより、小径ケーシング３１Ｓが適切に小断面積にされ、パイルＰが円管部３１ａに近い位置、従ってオーガヘッドに近い位置に配置され、オーガ併用圧入工法を効率的に行うことができる。

大径ケーシング３１Ｌから小径ケーシング３１Ｓへの変更によって、固定部３１ｃの先端位置が後退する。円管部３１ａの径方向とパイルチャックシリンダ２３の伸縮方向が一致しており、この方向に沿って固定部３１ｃの先端位置は後退する。したがって、パイルチャックシリンダ２３は、後退する固定部３１ｃを追うことはできるが、ストロークが足りるかが問題となる。
図２では、比較的薄い可動爪２３ａＳが装備され、図６，図７では、比較的厚い可動爪２３ａＬが装備され、相互に変更可能である。前者の比較的薄い可動爪２３ａＳは大径ケーシング３１Ｌ用の可動爪であり、後者の比較的厚い可動爪２３ａＬは小径ケーシング３１Ｓ用の可動爪である。
このように可動爪２３ａを変更することで、パイルチャックシリンダ２３は、可動爪２３ａ以外の交換部品なく共用可能である。すなわち、パイルチャックシリンダ２３の同一伸縮量において、小径ケーシング３１Ｓ用の可動爪２３ａＬの先端位置が大径ケーシング３１Ｌ用の可動爪２３ａＳの先端位置より、ケーシングチャック２２側にオフセットすることで、パイルチャックシリンダ２３は、可動爪２３ａ以外の交換部品なく共用可能である。

可動爪２３ａを変更することに代えて、図８に示すようにパイルチャックシリンダ２３のストロークを、固定部３１ｃのオフセットに対応できるように長くすることで、パイルチャックシリンダ２３を交換部品なく共用可能としてもよい。図８に示すチャック本体２１Ｌは、パイルチャックシリンダ２３の部分で長くなる。図８に示すチャック本体２１Ｌを使用する場合には、これを３種のパイルＰＬ，ＰＭ，ＰＳ及び２種のケーシングＰＬ，ＰＳに対して共通のチャック本体として使用する。
これに対して可動爪２３ａの変更で対応する場合には、パイルチャックシリンダ２３のストロークを比較的短くできるので、チャック本体２１をコンパクトに構成できる。

以上の実施形態のオーガ併用パイル圧入機１によれば、大形パイルＰＬ用の大径ケーシング３１Ｌに組み合わせると、クランプ１１で把持した既設パイルＰ１１の側部に継いだ新規パイルＰをチャック２０により把持しつつ当該既設パイルＰ１１と同レベルまで圧入することは不可である程に、大形パイルＰＬとの継手ピッチに差がある小形パイルＰＳも、それに適合した小径ケーシング３１Ｓを適用することでチャック２０により把持しつつ当該既設パイルＰ１１と同レベルまで圧入することが可能である。
そのために、大径ケーシング３１Ｌ及び小径ケーシング３１Ｓの双方を把持可能なチャック２０が構成されており、チャック本体２１等及びチャックフレーム１８を交換することなく、より継手ピッチの差が大きい複数種のパイルＰに対してそれぞれオーガ併用圧入工法を効率的に施工することができる。
大形パイル用と、小形パイル用にそれぞれチャック及びチャックフレームを製作して換装して使用する場合に比較して、大幅にコスト削減、作業性の向上が図られる。
大形パイルＰＬと、中型大形パイルＰＭでは、大径ケーシング３１Ｌも小径ケーシング３１Ｓも使用可能であるので、地盤状況等に応じて、掘削能力の異なるアースオーガを選択できる。

１ オーガ併用パイル圧入機
１０ サドル
１１，１２，１３，１４ クランプ
１５ スライドベース
１６ マスト
１７ メインシリンダ
１８ チャックフレーム
２０ チャック
２１ チャック本体
２２ ケーシングチャック
２２ａ ガイド
２２ｂ ケーシングチャックシリンダ
２２ｃ ボルト
２３ パイルチャックシリンダ
２３ａ（２３ａＳ，２３ａＬ）可動爪
２４ ケーシングチャック上下シリンダ
３０ アースオーガ
３１ ケーシング
３１Ｌ 大径ケーシング
３１Ｓ 小径ケーシング
３１ａ 円管部
３１ｂ 凸部
３１ｃ 固定部
３２ 駆動部
Ａ 一方向（前後方向）
Ｐ パイル
ＰＬ 大形パイル
ＰＭ 中型大形パイル
ＰＳ 小形パイル
Ｐ１１ 既設パイル
Ｐ１ ウエブ部
Ｐ２ フランジ部
Ｐ３ 継手部
Ｔ１ オフセット量

Claims (7)

1. サドルと、
   前記サドルの下部に設けられ、地盤に圧入された既設パイルの上端部を把持するクランプと、
   前記サドルの上部に前後動可能に設けられたスライドベースと、
   前記スライドベース上に立設されたマストと、
   メインシリンダと、
   前記メインシリンダを介してマストに支持されたチャックと、
   アースオーガと、を備え、
   パイル及び前記アースオーガのケーシングを前記チャックで把持して前記アースオーガを駆動しつつ前記パイルを地盤に圧入するオーガ併用パイル圧入機であって、
   前記ケーシングの円管部の外周に、凸部と、固定部とが形成され、
   前記チャックは、チャック本体と、前記チャック本体に装備されたるケーシングチャック及びパイルチャックシリンダとを有し、前記固定部を前記パイルのウエブ部内面に突き合せ前記パイルのＵ形断面構造の内部に前記円管部の少なくとも一部を配置した態様で、前記パイル及び前記ケーシングを前記チャック本体に挿通させるとともに、前記ケーシングチャックにより前記凸部を挟持し、前記固定部と前記パイルチャックシリンダの伸縮により進退する可動爪とで前記ウエブ部を挟持し、
   前記ケーシングとして、比較的広い継手ピッチの大形パイルに適用される大径ケーシングと、比較的狭い継手ピッチの小形パイルに適用される小径ケーシングと有して、それぞれ前記チャックにより把持可能にされ、
   共通のチャック本体で、前記小形パイルと前記大径ケーシングとの組合せでは、前記クランプで把持した既設パイルの側部に継いだ新規パイルを前記チャックにより把持しつつ当該既設パイルと同レベルまで圧入することは不可である一方、前記ケーシングの中心軸からの前記ウエブ部のオフセット量が、前記大形パイルと前記大径ケーシングとの組合せに対して、前記小形パイルと前記小径ケーシングとの組合せの方が大きく確保可能にされ、当該両組合せのいずれでも、前記クランプで把持した既設パイルの側部に継いだ新規パイルを前記チャックにより把持しつつ当該既設パイルと同レベルまで圧入可能にされたことを特徴とするオーガ併用パイル圧入機。
2. サドルと、
   前記サドルの下部に設けられ、地盤に圧入された既設パイルの上端部を把持するクランプと、
   前記サドルの上部に前後動可能に設けられたスライドベースと、
   前記スライドベース上に立設されたマストと、
   メインシリンダと、
   前記メインシリンダを介してマストに支持されたチャックと、
   アースオーガと、を備え、
   パイル及び前記アースオーガのケーシングを前記チャックで把持して前記アースオーガを駆動しつつ前記パイルを地盤に圧入するオーガ併用パイル圧入機であって、
   前記ケーシングの円管部の外周に、凸部と、固定部とが形成され、
   前記チャックは、チャック本体と、前記チャック本体に装備されたるケーシングチャック及びパイルチャックシリンダとを有し、前記固定部を前記パイルのウエブ部内面に突き合せ前記パイルのＵ形断面構造の内部に前記円管部の少なくとも一部を配置した態様で、前記パイル及び前記ケーシングを前記チャック本体に挿通させるとともに、前記ケーシングチャックにより前記凸部を挟持し、前記固定部と前記パイルチャックシリンダの伸縮により進退する可動爪とで前記ウエブ部を挟持し、
   前記ケーシングとして、比較的広い継手ピッチの大形パイルに適用される大径ケーシングと、比較的狭い継手ピッチの小形パイルに適用される小径ケーシングと有して、それぞれ前記チャックにより把持可能にされ、
   共通のチャック本体で、前記クランプで把持した既設パイルの側部に継いだ新規パイルを前記チャックにより把持しつつ一方向に当該既設パイルのウエブ部と当該新規パイルのウエブ部とを配置して当該既設パイルと同レベルまで圧入した位置において、前記大径ケーシングの前記固定部の前記サドルに対する遠位端から前記チャック本体の前記サドルに対する近位端までの距離と、前記クランプのクランプ幅の前記チャックに対する遠位端から前記サドルの前記チャックに対する近位端までの距離との合計が、前記小形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さを超え、前記大形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さ以内である一方、前記小径ケーシングの前記固定部の前記サドルに対する遠位端から前記チャック本体の前記サドルに対する近位端までの距離と、前記クランプのクランプ幅の前記チャックに対する遠位端から前記サドルの前記チャックに対する近位端までの距離との合計が、前記大形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さ以内であるとともに前記小形パイルの継手ピッチにそのウエブ部の幅を加えた長さ以内である請求項１に記載のオーガ併用パイル圧入機。
3. 前記大径ケーシング及びと前記小径ケーシングのいずれについても、一対の前記凸部が、前記ケーシングチャックに変更が加えられることなく前記ケーシングチャックによって把持できる範囲に形成されていることによって、前記ケーシングチャックは共用可能である請求項１又は請求項２に記載のオーガ併用パイル圧入機。
4. 前記ケーシングチャックは、前記凸部の一側面を規制するガイドと、逆の側面を押圧するシリンダとを有し、
   前記大径ケーシング及びと前記小径ケーシングのいずれについても、一対の前記凸部を、前記ガイドの位置が変更されることで前記ケーシングチャックによって把持できる範囲にすることができることによって、前記ケーシングチャックは共用可能である請求項１又は請求項２に記載のオーガ併用パイル圧入機。
5. 前記ケーシングチャックは、前記凸部の一側面を規制するガイドと、逆の側面を押圧するシリンダとを有し、
   前記大径ケーシング及びと前記小径ケーシングのいずれについても、一対の前記凸部を、前記ガイドが異なるものに変更されることで前記ケーシングチャックによって把持できる範囲にすることができることによって、前記ケーシングチャックは共用可能である請求項１又は請求項２に記載のオーガ併用パイル圧入機。
6. 前記チャックにより把持されたときの前記小径ケーシングの前記固定部の先端位置が、前記チャックにより把持されたときの前記大径ケーシングの前記固定部の先端位置より、前記ケーシングチャック側にオフセットする請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のオーガ併用パイル圧入機。
7. 前記パイルチャックシリンダは、前記大径ケーシング用の可動爪と、前記小径ケーシング用の可動爪とに変更可能にされ、前記パイルチャックシリンダの同一伸縮量において、前記小径ケーシング用の可動爪の先端位置が前記大径ケーシング用の可動爪の先端位置より、前記ケーシングチャック側にオフセットすることにより、前記パイルチャックシリンダは共用可能である請求項６に記載のオーガ併用パイル圧入機。

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