JP6580894B2 - 管状杭の圧入方法、及び打ち下げ装置と管状杭との接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、管状杭の圧入方法、及び打ち下げ装置と管状杭との接続構造に関する。

従来、管状杭を杭圧入機で圧入する場合、対象となる杭を計画レベルまで打ち下げるために、打ち下げ装置が用いられる場合がある（非特許文献１）。
杭圧入機は、管状杭の上端部を把持するクランプ装置と、管状杭を把持するチャック装置と、チャック装置をクランプ装置に対して昇降させる昇降機構とを備えて構成される。
このような杭圧入機は、地盤に圧入された既設の管状杭をクランプ装置で把持して当該既設の管状杭から反力を取り、新たな管状杭をチャック装置で把持して地盤に圧入する。
この圧入される新たな管状杭の上端部に、円筒状の本体を有した打ち下げ装置の下端部を挿し込んだ状態で接続することで、圧入される新たな管状杭の上端が延長されたような形態とする。その上で、上記昇降機構とチャック装置との共働により、新たな管状杭の上端をチャック装置の把持位置より下に打ち下げて、チャック装置で打ち下げ装置を把持しさらに打ち下げることができる。
このような打ち下げ装置を用いた管状杭の圧入方法は、チャック装置の上下ストロークの下死点より下に杭を打ち下げることを可能とする。
また、打ち下げ装置は管状杭の上端部に挿し込まれ、管状杭の上端部がチャック装置の把持力により径方向に潰れるように変形することを抑える。したがって、チャック装置の把持位置が管状杭の上端部までで杭圧入が終わる場合にも、管状杭の上端部に打ち下げ装置を接続することで、管状杭の上端部の変形を抑えて管状杭を地盤に圧入することができる。

一方で、例えば特許文献１にも記載されるように、管状杭圧入時の圧入抵抗を抑える補助工法として、流体物供給配管を通して流体物(水・エアー・発泡液等)を圧入される新たな管状杭の先端部の圧入に抗する地盤に吐出しながら杭圧入機を動作させて地盤に圧入する方法が利用されている。
以上の打ち下げ装置と流体物吐出工法とを併用して管状杭を回転圧入する場合、予め、流体物供給装置からのホースと、管状杭の内側に設けられた配管とを接続・離脱可能に構成した上で以下のように行っていた。
まず、流体物供給装置からのホースを圧入される新たな管状杭の内側に設けられた配管に接続するとともに、ホースを水平回転自在に設けるためのスイベルジョイントを同管状杭の上端上に設置する。
次に、当該管状杭を一定の深さまで圧入する。
続いて、当該管状杭からホースを一旦取り外し、打ち下げ装置を当該管状杭の上端に接続する。ホースを打ち下げ装置の内部を通して管状杭の内側に設けられた配管に接続するとともに、スイベルジョイントを打ち下げ装置の上端上に設置する。
次に、当該管状杭を計画レベルまで打ち下げる。

特開２００５−１２７０９５号公報

ジャイロプレス工法（http://www.giken.com/files/ja/press-in/Press-in_Gyropress_JPA_ver036ja04.pdf）

しかし、以上の打ち下げ装置と流体物吐出工法とを併用した手順によれば、打ち下げ装置を管状杭の上端部に接続する際に、流体物を供給するホースを一旦取り外して再び接続する必要がある。
したがって、流体物の供給を一時的に停止させる必要が生じるため、その間に圧入対象となる地盤が締め固まってしまい、圧入再開後の貫入抵抗の増大、ひいては圧入時間を増大させる要因となっているという問題がある。
また、場合によっては、流体物の供給を一時的に停止させることにより、流体物を吐出する先端ノズルが砂・泥等で詰まってしまい、圧入不能になるおそれもある。圧入不能となった場合は、一旦杭を引き抜き、先端ノズルの詰まりを除去した後、再度圧入施工を実施する必要が生じる。

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、打ち下げ装置と流体物吐出工法とを併用した管状杭の地盤への圧入施工を、流体物の供給を停止させることなく実施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、管状杭の上端部を把持するクランプ装置と、管状杭を把持するチャック装置と、前記チャック装置を前記クランプ装置に対して昇降させる昇降機構とを備えた杭圧入機を用いて、地盤に圧入された既設の管状杭を前記クランプ装置で把持して当該既設の管状杭から反力を取り、新たな管状杭を前記チャック装置で把持して地盤に圧入する管状杭の圧入方法であって、
前記新たな管状杭の上端部に、円筒状の本体を有した打ち下げ装置の下端部を挿し込んだ状態で接続手段により接続するととともに、流体物供給配管を前記打ち下げ装置の内部を通して設置する第１工程と、
前記新たな管状杭及び前記打ち下げ装置を吊り上げ、前記新たな管状杭を前記チャック装置に把持させた状態に建て込む第２工程と、
前記流体物供給配管を通して流体物を前記新たな管状杭の先端部の圧入に抗する地盤に吐出しながら前記杭圧入機を動作させ、前記チャック装置の把持位置に前記打ち下げ装置が下がるまで前記新たな管状杭を打ち下げて地盤に圧入する第３工程と、を以上の記載の順序で備える管状杭の圧入方法である。

請求項２記載の発明は、前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを前記新たな管状杭の外周面に固設された連結部にのみ連結して、前記打ち下げ装置を前記新たな管状杭による下支えのみによって支持する請求項１に記載の管状杭の圧入方法である。

請求項３記載の発明は、前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを前記打ち下げ装置に設けられた連結部にのみ連結して、前記新たな管状杭を前記接続手段のみによって支持する請求項１に記載の管状杭の圧入方法である。

請求項４記載の発明は、前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを前記打ち下げ装置に設けられた連結部にのみ連結するとともに、前記打ち下げ装置と前記新たな管状杭とを別ワイヤーにより連結して、前記別ワイヤーを、前記新たな管状杭が前記打ち下げ装置から分離しないように作用させる請求項１に記載の管状杭の圧入方法である。

請求項５記載の発明は、前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを、天秤を介して前記打ち下げ装置に設けられた連結部に連結するとともに、同天秤を、分配吊ワイヤーを介して前記新たな管状杭の外周面に固設された連結部に連結して、前記新たな管状杭を前記接続手段及び前記分配吊ワイヤーによって支持する請求項１に記載の管状杭の圧入方法である。

請求項６記載の発明は、円筒状の本体を有する打ち下げ装置の下端部を、管状杭の上端部に挿し込んだ状態で接続する打ち下げ装置と管状杭との接続構造であって、
前記円筒状の本体は、円筒体の上方部と円筒体の前記下端部を同軸に連続させた構造であり、
前記下端部は、前記管状杭の内側に嵌入される上部嵌合部と、当該上部嵌合部の下端に続き当該上部嵌合部より小径の下部係合部とを有し、
前記下部係合部の外周面から径方向外側に突出するように打ち下げ装置側抜け止め係合部が設けられ、
前記管状杭の内周面から径方向内側に突出するように杭側抜け止め係合部が設けられ、
前記下端部が前記管状杭に挿し込まれた後前記管状杭に対して相対的に回動することで、前記打ち下げ装置側抜け止め係合部が前記杭側抜け止め係合部の下側に配置されて前記打ち下げ装置が前記管状杭から抜けることを阻止するように係合可能にされた打ち下げ装置と管状杭との接続構造である。

本発明によれば、管状杭の上端部に打ち下げ装置の下端部を接続するとともに、流体物供給配管を打ち下げ装置の内部を通して設置した後、管状杭及び打ち下げ装置を杭圧入機のチャック装置に把持させた状態に建て込むので、打ち下げ装置と流体物吐出工法とを併用した管状杭の地盤への圧入施工を、流体物の供給を停止させることなく実施可能である。

本発明の第１実施形態に係る打ち下げ装置の側面図（内部可視化）である。 本発明の第１実施形態に係る打ち下げ装置及びこれに接続する管状杭の側面図（内部可視化）で、吊り方の一例を示す。 本発明の第１実施形態に係る打ち下げ装置及びこれに接続する管状杭の側面図（内部可視化）で、吊り方の他の一例を示す。 本発明の第１実施形態に係る打ち下げ装置及びこれに接続する管状杭の側面図（内部可視化）で、吊り方の他の一例を示す。 本発明の第１実施形態に係る打ち下げ装置及びこれに接続する管状杭の側面図（内部可視化）で、吊り方の他の一例を示す。 本発明の第１実施形態に係る管状杭の圧入方法の各工程を示す図（内部可視化）である。 本発明の第１実施形態に係る管状杭の圧入方法に用いられる杭圧入機や杭の側面図（内部可視化）である。 本発明の第２実施形態に係る打ち下げ装置の側面図である。 本発明の第２実施形態に係る打ち下げ装置及びこれに接続する管状杭の側面図（内部可視化）で、吊ワイヤーも示す。

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。

〔第１実施形態〕
まず、図１から図７を参照して本発明の第１実施形態につき説明する。なお、「上端」「下端」「下側」等の上下関係を示す用語は、打ち下げ装置を上に管状杭を下にして立てた状態における上下を基準としている。
本発明の第１実施形態に係る打ち下げ装置の側面図を図１に、これに接続する管状杭を含めた側面図を図２から図６に、さらに杭圧入機を含めた側面図を図７に示す。なお、図１から図７には、スイベルジョイント１４の上端部１４ｂに接続する流体物供給装置からのホース４を図示し、下記第２実施形態（図８，９）のスイベル架台１３及びホース２３は設けられず、スイベルジョイント１４の下端部１４ａに比較的高さがある形態を図示する。
本実施形態は、管状杭の上端部に、円筒状の本体を有した打ち下げ装置の下端部を挿し込んだ状態で接続させるための接続手段として、管状杭には特別な構成は設けず、打ち下げ装置４０の管状杭２０に挿入される下端部であるクランプ装置４１を同接続手段としたものである。このクランプ装置４１は、杭圧入機３０のクランプ装置３２（図７参照）と同様の機構のもので、管状杭の内周面を押圧する押圧部材やこれを進退動作させ、所定の把持力を達成するための押圧力を発揮できるシリンダ装置を有し、打ち下げ装置４０全体の重量は比較的大きくなる（下記第２実施形態比）。

図２、図３、図４又は図５に示すように本実施形態の打ち下げ装置４０を管状杭２０の上端部にクランプ装置４１によって接続するととともに、流体物供給配管１５を打ち下げ装置４０の内部を通して設置する第１工程を実施し、その後の第２工程の吊り上げ時おいて、これをクレーンにより吊り上げる際の連結方法として以下の４つを説明する。

図２に示すように、第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤー９を新たな管状杭２０の外周面に固設された吊り用連結部２４にのみ連結して、打ち下げ装置４０を新たな管状杭２０による下支えのみによって支持する。打ち下げ装置４０はクランプ装置４１が付属する分重量が大きい。吊ワイヤー９及び吊り用連結部２４が耐久する安全な範囲で実施することができない恐れがある場合などは、以下のいずれかの方法を実施するとよい。

図３に示すように、第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤー９を打ち下げ装置４０に設けられた吊り用連結部４２にのみ連結して、新たな管状杭２０を接続手段（クランプ装置４１）のみによって支持する。
この連結方法にあたっては、予め、打ち下げ装置４０と管状杭２０とを合わせた重量に耐えられるように吊り用連結部４２を構成しておく。
この連結方法の場合、クランプ装置４１による把持力によって管状杭２０の重量に耐えられるかが懸念点となり得る。すなわち、管状杭２０が打ち下げ装置４０に対してずれ下がったり、分離し落下したりしないかが懸念点となり得る。懸念される場合などは、以下のいずれかの方法を実施するとよい。

図４に示すように、第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤー９を打ち下げ装置４０に設けられた吊り用連結部４２にのみ連結するとともに、打ち下げ装置４０と新たな管状杭２０とを別ワイヤー３により連結して、別ワイヤー３を、新たな管状杭２０が打ち下げ装置４０から分離しないように作用させる。
別ワイヤー３の上端は、打ち下げ装置４０に特別に設けられた連結部４５に連結プレート４４を介して連結し、別ワイヤー３の下端は、図２に示した方法でも利用した吊り用連結部２４に連結する。連結プレート４４の別ワイヤー３との連結部は、打ち下げ装置４０の外周より外方に張り出しており、別ワイヤー３と打ち下げ装置４０との干渉を防止する。
この連結方法によれば、管状杭２０が打ち下げ装置４０に対して若干ずれ下がることがあっても、別ワイヤー３が緊張し（張力が増し）、それ以上ずれ下がって管状杭２０と打ち下げ装置４０と分離しないように保持することができる。管状杭２０の重量がかかってもクランプ装置４１が管状杭２０から抜けないように、別ワイヤー３の長さと機械的特性を選定する。
吊り上げ前に別ワイヤー３に緩みがある状態で連結した場合、別ワイヤー３に緩みがある間は、図３に示した方法と同様に管状杭２０をクランプ装置４１のみによって支持することとなる。

図４に示した連結方法で生じうる管状杭２０の若干のすれ下がりを防止するためには、以下の方法を実施するとよい。
図５に示すように、第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤー９を、天秤４３を介して打ち下げ装置４０に設けられた吊り用連結部４２に連結するとともに、天秤４３を、分配吊ワイヤー２を介して新たな管状杭２０の外周面に固設された吊り用連結部２４に連結して、新たな管状杭２０を接続手段（クランプ装置４１）及び分配吊ワイヤー２によって支持する。天秤４３の分配吊ワイヤー２との連結部は、打ち下げ装置４０の外周より外方に張り出しており、分配吊ワイヤー２と打ち下げ装置４０との干渉を防止する。
天秤４３は、クランプ装置４１及び吊り用連結部４２による連結を介して管状杭２０及び打ち下げ装置４０の重量を支持するのみならず、分配吊ワイヤー２を引き上げる方に回動することで、管状杭２０を打ち下げ装置４０に対して押し上げるように支持する。これにより、吊り上げの初期から、管状杭２０を打ち下げ装置４０に対して押し付けるように支持する力が作用し、管状杭２０が打ち下げ装置４０に対してずれ下がることを防止し、当然に分離することを防止する。管状杭２０が打ち下げ装置４０に対してずれ下がらなくても、吊り上げ時に管状杭２０を打ち下げ装置４０に対して押し付けるように支持する力が作用する。

改めて図６及び図７を参照して、管状杭の圧入方法につき説明する。
まず、図６(a)に示す新たな管状杭２０内に、図６(b)に示すように流体物供給配管を施工する。管状杭２０内に施工する流体物供給配管は、パイプ２２と、配管継手２５である。パイプ２２は、管状杭２０の軸方向に沿って配置され管状杭２０の内周面に固定される。また、パイプ２２の上端には配管継手２５が設けられる。

次に、図６(b)→(c)に示すように、打ち上げ装置４０のクランプ装置４１を管状杭２０に挿し込み、さらに打ち下げ装置４０の内部を通した状態でホース１５と配管継手２５とを接続する。
以上のようにして、新たな管状杭２０の上端部に、円筒状の本体を有した打ち下げ装置４０の下端部であるクランプ装置４１を挿し込んだ状態で接続手段であるクランプ装置４１により接続するととともに、流体物供給配管（ホース１５）を打ち下げ装置の内部を通して設置する（第１工程）。
なお、以上の図６(a)から(c)までの工程は、作業性のため打ち下げ装置４０及び管状杭２０を横倒しにした状態で行う。

次に、図６(d)に示すようにクレーンからの吊ワイヤー９等の吊り具を、図２から図５を参照して説明したいずれかの方法により連結する。図６では代表して図５に示した連結構造を示した。
次に、そのクレーンによって新たな管状杭２０及び打ち下げ装置４０を吊り上げ、新たな管状杭２０を図７に示す杭圧入機３０のチャック装置３６に把持させた状態に建て込む（第２工程）。

杭圧入機３０の構成、機能は次の通りである。
杭圧入機３０は、サドル３１の下部に設けられたクランプ装置３２と、サドル３１上を前後動可能に設けられたスライドベース３３と、スライドベース３３上に旋回可能に立設されたマスト３４と、昇降機構３５と、昇降機構３５を介してマスト３４に支持されたチャック装置３６とを備える。昇降機構３５の動作により、チャック装置３６をマスト３４、従ってクランプ装置３２に対して昇降させることができる。
クランプ装置３２は、管状杭に挿入され管状杭の内周面に向かって進退し当該内周面を押圧する押圧部材を放射状に複数配置して有し、各押圧部材を互いに径方向に離れるように拡開させることで管状杭の上端部を内側から把持する。
チャック装置３６は、管状杭が挿入される開口を有するとともに、当該開口に挿入された管状杭の外周面に向かって進退し当該外周面を押圧する押圧部材を放射状に複数配置して有し、各押圧部材を互いに径方向に近づくように縮閉させることで管状杭を外側から把持する。また、チャック装置３６は、把持した管状杭２０や打ち下げ装置４０を回転させる機能を有し、杭圧入機３０は回転圧入工法が実施可能である。
図７に示す杭圧入機３０は、地盤に圧入された既設の管状杭２０ａ，２０ｂ，２０ｃをクランプ装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃで把持して当該既設の管状杭２０ａ，２０ｂ，２０ｃから反力を取り、新たな管状杭２０ｅをチャック装置３６で把持して地盤に圧入する管状杭の圧入方法を実施可能である（図７はさらにサドル３１が前進した場面）。

スイベルジョイント１４の上端部１４ｂに、流体物供給装置からのホース４を接続し、同ホース４と、ホース１５とがスイベルジョイント１４を介して流体物を流通させるように接続する。スイベルジョイント１４の上端部１４ｂに接続するホース４をサポートアーム１６の先端に支持された掛け金１７に掛ける。なお、このホース４の接続は、次の流体物吐出を行う前であれば、どの段階で行ってもよいが、クレーンによって新たな管状杭２０及び打ち下げ装置４０を吊り上げる前に行うことが好ましい。管状杭２０及び打ち下げ装置４０が不安定な状態での接続作業やや高所での接続作業を回避できるからである。
次に、流体物供給配管（４，１４，１５，２２，２５を含む）を通して流体物を新たな管状杭２０ｅの先端部の圧入に抗する地盤に吐出しながら杭圧入機３０を動作させ、チャック装置３６の把持位置に打ち下げ装置４０が下がるまで新たな管状杭２０ｅを打ち下げて地盤に圧入する（第３工程）。
チャック装置３６の把持位置に打ち下げ装置４０が下がるまでとは、図７に示すように直接に打ち下げ装置４０の管状杭２０より上方の部分を把持するまでに限らず、直接的には管状杭２０を把持するけれども、チャック装置３６の把持位置の上下方向範囲に打ち下げ装置４０の最下端が進入していればよい。チャック装置３６の把持力による管状杭２０の潰れを防止して、打ち下げ装置４０を使用する意義が顕在化するからである。
なお、管状杭２０ｅを計画レベルまで打ち下げた後、チャック装置３６による打ち下げ装置４０の把持を維持しつつ、クランプ装置３２の把持解除、サドル３１の上昇、サドル３１の前進、サドル３１の下降、クランプ装置３２の再把持に過程により、既設の管状杭２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをクランプ装置３２ａ，３２ｂ，３２ｃで把持すると図７に示す状態となり、管状杭２０ｅの先にさらに管状杭の圧入が行える。

〔第２実施形態〕
次に、図８、図９を参照して本発明の第２実施形態につき説明する。
図８に本発明の第２実施形態に係る打ち下げ装置の側面図を示す。図９に、第２実施形態に係る打ち下げ装置を鋼管杭に接続した状態の側面図を示す。上記第１実施形態と共通の要素に同符号を付す。
本実施形態の打ち下げ装置１０は、円筒状の本体１１を有する。円筒状の本体１１は、上方部１１ａ及び下端部１１ｂの各円筒体（鋼管）を同軸に連続させた構造である。上方部１１ａは、管状杭の上方に配置される部分であり、下端部１１ｂは、管状杭の上端部に挿し込まれる部分である。上方部１１ａの外径は管状杭の外径程度にされている。
下端部１１ｂは、上部嵌合部１１ｂ１と、下部係合部１１ｂ２とを有する。上部嵌合部１１ｂ１は、上方部１１ａの下端に続く円筒体で上方部１１ａより半径が管状杭の厚み程度小径にされており、管状杭の内側に嵌入される。上部嵌合部１１ｂ１の外周面（管状杭の内側に嵌合する面）は、一周に亘って連続する必要はなく、周方向に間隔隔てて部分的に突出した複数の部分で構成してもよい。例えば、中心角３０〜４５度程度の範囲で最外径部を構成する突出部分３〜６つを、周方向に分散して配置した構造である。その突出部分を着脱自在の鋼板プレート（断面円弧状の鋼板プレートとなる）として、径方向の厚みの異なる鋼板プレートに交換することで、外径が同一で厚みの異なる（従って内径が異なる）管状杭に対応するように実施することができる。もちろん、その着脱式の鋼板プレートを複数枚装着することによって、管状杭の内側に嵌合する外周面が、一周に亘って連続する結果となっても構わない。
下部係合部１１ｂ２の外周部に、打ち下げ装置側抜け止め係合部１２ａ及び回動規制部１２ｂが同じ厚みで設けられている。打ち下げ装置側抜け止め係合部１２ａ及び回動規制部１２ｂは、鋼板でＬ字状に構成され、溶接により下部係合部１１ｂ２の外周面に接合されて当該外周面から径方向外側に突出するように設けられる。回動規制部１２ｂは、打ち下げ装置側抜け止め係合部１２ａの周方向の一端部に連続して上端方向へ延設されるように形成されている。
下部係合部１１ｂ２は、上部嵌合部１１ｂ１の下端に続く円筒体で上部嵌合部１１ｂ１より半径が打ち下げ装置側抜け止め係合部１２ａ（以下「装置側抜け止め係合部１２ａ」）の厚み程度小径である。装置側抜け止め係合部１２ａ及び回動規制部１２ｂの表面の半径位置が上部嵌合部１１ｂ１の外径位置に相当する。
装置側抜け止め係合部１２ａとこれに連続する回動規制部１２ｂとを合わせて回動規制付抜け止め係合部１２と呼ぶ。回動規制付抜け止め係合部１２は、下部係合部１１ｂ２の中心軸周りに１８０度反対側にも設けられている。したがって、装置側抜け止め係合部１２ａ及び回動規制部１２ｂの表面が管状杭の内側に嵌合する。
２つの回動規制付抜け止め係合部１２の間に装置側抜け止め係合部１２ａをさらに設けてもよい（本実施形態では設けられていないものとする。）。
２つの回動規制付抜け止め係合部１２の間に、これと同厚みの鋼板を設けて、単に管状杭の内側に嵌合する部分としてもよい（本実施形態では設けられていないものとする。）。

上方部１１ａには、作業や確認のための窓１１ａ１と、挟締金具用の開口１１ａ２が設けられている。挟締金具用の開口１１ａ２は、上方部１１ａと上部嵌合部１１ｂ１との段差の近傍に設けられ、窓１１ａ１はそれより上部に設けられる。開口１１ａ２を通して跨らせた挟締金具８（図９参照）の両側の押圧部が、上部嵌合部１１ｂ１の位置まで届けばよい。
上方部１１ａの上端部には、スイベル架台１３が立設固定されており、スイベル架台１３にスイベルジョイント１４が設置されている。スイベルジョイント１４は上方部１１ａの上端より上方で中央寄りに配置される。
スイベルジョイント１４の下端部１４ａは、スイベル架台１３に固定されている。スイベルジョイント１４の上端部１４ｂは、下端部１４ａに対して回転自在に連結されており、その回転の軸が円筒状の本体１１の軸方向となるようにスイベルジョイント１４は設置されている。
スイベルジョイント１４の下端部１４ａにホース１５が接続されている。ホース１５は、本体１１の内部を通って本体１１の下端開口から延出する長さとされている。
スイベルジョイント１４の上端部１４ｂには、流体物供給装置からのホース（図２に示すホース４と同じ）が接続され、同ホースと、上記ホース１５とがスイベルジョイント１４を介して流体物を流通させるように接続可能である。
また、上記第１実施形態と同様に、スイベルジョイント１４の上端部１４ｂには、スイベルジョイント１４の回転軸に垂直な方向へ延在するようにサポートアーム１６の一端が固定されており、サポートアーム１６の他端には掛け金１７が固定されている。スイベルジョイント１４の上端部１４ｂに接続するホースを掛け金１７に掛けて、打ち下げ装置１０やこれに接続する管状杭等に接触しないように離される。

管状杭２０に対しては、まず、位置規制治具を用いて杭側抜け止め係合部２１を管状杭２０の内周面に溶接する。
位置規制治具は、管状杭の開口端に嵌るリング部と、このリング部に一端が固定され、他端にＬ字部が形成されたアーム部とを備える。リング部を管状杭２０の上端の開口端に嵌め、アーム部が管状杭２０内に挿入されるように配置すると、アーム部が管状杭２０の内周面に沿って配置され、管状杭２０の上端から所定の深さ位置にＬ字部が配置される。杭側抜け止め係合部２１の接合面を管状杭２０の内周面に当てるとともに、Ｌ字部によって管状杭２０の軸方向及び周方向について位置規制されるように杭側抜け止め係合部２１の２端面をＬ字部に当てて配置し、この位置で杭側抜け止め係合部２１を管状杭２０の内周面に溶接する。

次に、図９に示すように、地盤に圧入する新たな管状杭（鋼管杭）２０の上端部に、打ち下げ装置１０の下端部１１ｂを挿し込んだ状態で接続手段により接続する。管状杭２０の内周部に杭側抜け止め係合部２１が設けられている。杭側抜け止め係合部２１は管状杭２０の内周面から径方向内側に突出するように設けられている。下端部１１ｂの外周と管状杭２０の内周との嵌め合いと、抜け止め係合部１２と抜け止め係合部２１との係合により、打ち下げ装置１０を管状杭２０に抜けないように接続する接続手段が構成されており、以下の手順で接続する。
まず、回動規制付抜け止め係合部１２と杭側抜け止め係合部２１との接触を回避しながら、管状杭２０の上端部に打ち下げ装置１０の下端部１１ｂを挿し込む。管状杭２０の上端が上方部１１ａの下端に当接したら、それ以上挿入できないように止まる。
このように下端部１１ｂを管状杭２０に挿し込んだ後、杭側抜け止め係合部２１が回動規制部１２ｂに当接するまで管状杭２０に対して打ち下げ装置１０を回動させる（図９中矢印Ａ方向）。このことで、装置側抜け止め係合部１２ａが杭側抜け止め係合部２１の下側に配置されて打ち下げ装置１０が管状杭２０から抜けることを阻止するように係合させる。
本実施形態では、以上のような係合が可能にされた打ち下げ装置１０と管状杭２０との接続構造を採用する。なお、打ち下げ装置１０と管状杭２０とを接続する際には、横倒しになった状態で行う。

以上により、打ち下げ装置１０と管状杭２０とを接続した後、ホース２３の他端と、ホース１５のスイベルジョイント１４の逆側の端部には、互いに接続する配管継手２６が設けられるので、これを接続する。
ホース２３を設けず、上記第１実施形態と同様にホース１５の他端がパイプ２２の上端に固定設置された配管継手２５に直接接続するようにしてもよい。
一方、吊り上げ中に打ち下げ装置１０と管状杭２０とが相対的に回ってしまわないように、開口１１ａ２を通して跨らせた挟締金具８により上部嵌合部１１ｂ１の側壁部及び管状杭２０の側壁部を共に挟んで締結する。
以上で第１工程を終了し、次に、図２に示した方法と同様に、吊ワイヤー９を圧入する新たな管状杭２０の上端部外周面に固設された吊り用連結部２４に連結し、第２工程を実施する。
吊り用連結部２４は、上記第１実施形態と同様に、孔を有したタブ状の構成で、１８０度相対する２か所に設けられており、それぞれに吊ワイヤー９を連結する。
この第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤー９を新たな管状杭２０の外周面に固設された吊り用連結部２４にのみ連結して、打ち下げ装置１０を新たな管状杭２０による下支えのみによって支持する。
管状杭２０に接続する打ち下げ装置１０の下端部１１ｂは、上記第１実施形態のようにシリンダ装置などのアクチュエータを設ける場合に比較して軽装であり、打ち下げ装置１０全体を十分軽量に構成できるので、このような吊り方が可能である。もちろん、吊ワイヤー９及び吊り用連結部２４が耐久する安全な範囲で実施する。
次に、上記第１実施形態と同様に、新たな管状杭２０を図７に示す杭圧入機３０のチャック装置３６に把持させた状態に建て込む
図７中の管状杭２０ｂについて、杭側抜け止め係合部２１を破線で示した。杭側抜け止め係合部２１は、上述した位置規制治具を用いた溶接によって、正確かつ迅速にクランプ装置３２が接触せず、かつ、深すぎない位置に設置されている。クランプ装置３２による把持に支障を来さないためであり、また、深すぎると打ち下げ装置１０が長大化するためである。また、杭側抜け止め係合部２１を溶接した後でも、上記第１実施形態の打ち下げ装置４０を接続可能である。
杭圧入等のその他の工程は上記第１実施形態と同様に実施する。

２ 分配吊ワイヤー
３ 別ワイヤー
４ ホース（流体物供給配管）
９ 吊ワイヤー
１０ 打ち下げ装置（第２実施形態）
１１ 本体
１１ａ 上方部
１１ｂ 下端部
１２ 回動規制付抜け止め係合部
１２ａ 打ち下げ装置側抜け止め係合部
１２ｂ 回動規制部
１３ スイベル架台
１４ スイベルジョイント
１５ ホース（流体物供給配管）
２０ 管状杭
２１ 杭側抜け止め係合部
２２ パイプ（流体物供給配管）
２３ ホース（流体物供給配管）
２４ 吊り用連結部
３０ 杭圧入機
３１ サドル
３２ クランプ装置
３３ スライドベース
３４ マスト
３５ 昇降機構
３６ チャック装置
４０ 打ち下げ装置（第１実施形態）
４１ クランプ装置
４２ 吊り用連結部
４３ 天秤

Claims (6)

1. 管状杭の上端部を把持するクランプ装置と、管状杭を把持するチャック装置と、前記チャック装置を前記クランプ装置に対して昇降させる昇降機構とを備えた杭圧入機を用いて、地盤に圧入された既設の管状杭を前記クランプ装置で把持して当該既設の管状杭から反力を取り、新たな管状杭を前記チャック装置で把持して地盤に圧入する管状杭の圧入方法であって、
   前記新たな管状杭の上端部に、円筒状の本体を有した打ち下げ装置の下端部を挿し込んだ状態で接続手段により接続するととともに、流体物供給配管を前記打ち下げ装置の内部を通して設置する第１工程と、
   前記新たな管状杭及び前記打ち下げ装置を吊り上げ、前記新たな管状杭を前記チャック装置に把持させた状態に建て込む第２工程と、
   前記流体物供給配管を通して流体物を前記新たな管状杭の先端部の圧入に抗する地盤に吐出しながら前記杭圧入機を動作させ、前記チャック装置の把持位置に前記打ち下げ装置が下がるまで前記新たな管状杭を打ち下げて地盤に圧入する第３工程と、を以上の記載の順序で備える管状杭の圧入方法。
2. 前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを前記新たな管状杭の外周面に固設された連結部にのみ連結して、前記打ち下げ装置を前記新たな管状杭による下支えのみによって支持する請求項１に記載の管状杭の圧入方法。
3. 前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを前記打ち下げ装置に設けられた連結部にのみ連結して、前記新たな管状杭を前記接続手段のみによって支持する請求項１に記載の管状杭の圧入方法。
4. 前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを前記打ち下げ装置に設けられた連結部にのみ連結するとともに、前記打ち下げ装置と前記新たな管状杭とを別ワイヤーにより連結して、前記別ワイヤーを、前記新たな管状杭が前記打ち下げ装置から分離しないように作用させる請求項１に記載の管状杭の圧入方法。
5. 前記第２工程の吊り上げ時おいて、吊ワイヤーを、天秤を介して前記打ち下げ装置に設けられた連結部に連結するとともに、同天秤を、分配吊ワイヤーを介して前記新たな管状杭の外周面に固設された連結部に連結して、前記新たな管状杭を前記接続手段及び前記分配吊ワイヤーによって支持する請求項１に記載の管状杭の圧入方法。
6. 円筒状の本体を有する打ち下げ装置の下端部を、管状杭の上端部に挿し込んだ状態で接続する打ち下げ装置と管状杭との接続構造であって、
   前記円筒状の本体は、円筒体の上方部と円筒体の前記下端部を同軸に連続させた構造であり、
   前記下端部は、前記管状杭の内側に嵌入される上部嵌合部と、当該上部嵌合部の下端に続き当該上部嵌合部より小径の下部係合部とを有し、
   前記下部係合部の外周面から径方向外側に突出するように打ち下げ装置側抜け止め係合部が設けられ、
   前記管状杭の内周面から径方向内側に突出するように杭側抜け止め係合部が設けられ、
   前記下端部が前記管状杭に挿し込まれた後前記管状杭に対して相対的に回動することで、前記打ち下げ装置側抜け止め係合部が前記杭側抜け止め係合部の下側に配置されて前記打ち下げ装置が前記管状杭から抜けることを阻止するように係合可能にされた打ち下げ装置と管状杭との接続構造。

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