JP6837817B2 - 杭圧入方法及び杭把持爪アタッチメントユニット - Google Patents
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Description
この杭圧入装置は、チャック装置により把持した杭を、クランプ装置により把持した既設杭の隣接位置に圧入し、地盤に杭列を構築することができる。
杭列を、比較的大径の2つの鋼管杭の間に、比較的小径の鋼管又はL字断面等の形鋼(以下、このような鋼管や形鋼を総称して杭とも記載する。)を圧入することで閉塞し構成することがある。
この場合、特許文献1に記載されるように杭把持爪の把持面にアタッチメントを装着することにより、杭把持爪の把持面により把持できる被把持寸法より小さい被把持寸法の杭をアタッチメントの把持面により把持可能にすることが行われる。これにより、同じ杭圧入装置によって上記の比較的大径の鋼管杭や、比較的小径の鋼管、L字断面等の形鋼を圧入することが可能となり、異種杭で構成される杭列を効率よく施工できる。
前記チャック装置は、杭を挿入する上下に連通する挿入部の中心軸に対して集散動作する複数の杭把持爪を有し、
前記杭把持爪の把持面に当該杭把持爪と共に集散動作するアタッチメントを装着することにより、前記杭把持爪の把持面により把持できる被把持寸法より小さい被把持寸法の杭を前記アタッチメントの把持面により把持可能にするにあたり、
所要の複数のアタッチメントを、その各把持面を内側に各装着面を外側に配置して共に吊って運び前記挿入部に下降させて挿入することにより前記杭把持爪の把持面に当該アタッチメントの装着面を対向させ、所要の複数の前記杭把持爪の把持面に当該アタッチメントをそれぞれ装着し、当該アタッチメントの把持面により把持した杭を地盤に圧入する杭圧入方法である。
前記杭把持爪に前記アタッチメントを装着し、各アタッチメントの吊り支点の拘束を解いた上で、杭を、前記孔部を通して前記挿入部に挿入し、当該アタッチメントの把持面により把持して地盤に圧入する請求項3に記載の杭圧入方法である。
前記アタッチメントの前記挿入部への下降に伴って前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めて前記アタッチメントの上端を前記杭把持爪に固定することを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一に記載の杭圧入方法である。
前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めた後、前記ラッチを前記杭把持爪の下端部位に掛けて前記アタッチメントの下端を前記杭把持爪に固定することを特徴とする請求項6に記載の杭圧入方法である。
前記チャック装置は、杭を挿入する上下に連通する挿入部の中心軸に対して集散動作する複数の杭把持爪を有する条件において、
前記杭把持爪の把持面に当該杭把持爪と共に集散動作するアタッチメントを装着することにより、前記杭把持爪の把持面により把持できる被把持寸法より小さい被把持寸法の杭を前記アタッチメントの把持面により把持可能にする当該アタッチメントを複数有した杭把持爪アタッチメントユニットであり、
前記複数のアタッチメントの上面に配置され、前記複数のアタッチメント同士を連結する連結部材を備え、
前記連結部材は、前記複数のアタッチメントを、その各把持面を内側に各装着面を外側に配置して連結していることを特徴とする杭把持爪アタッチメントユニットである。
前記アタッチメントの前記挿入部への下降に伴って前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めて前記アタッチメントの上端を前記杭把持爪に固定すること可能に構成された請求項8から請求項10のうちいずれか一に記載の杭把持爪アタッチメントユニットである。
前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めた後、前記ラッチを前記杭把持爪の下端部位に掛けて前記アタッチメントの下端を前記杭把持爪に固定する可能に構成された請求項11に記載の杭把持爪アタッチメントユニットである。
まず、図1〜図3を参照して本発明の杭圧入方法、並びにこれを実施するための杭圧入装置及び杭把持爪アタッチメントユニットの概要につき説明する。
図1〜図3に示すように本実施形態の杭圧入引抜装置1は、サドル10と、サドル10の下部に設けられたクランプ装置11と、サドル10上を前後動可能に設けられたスライドベース12と、スライドベース12上に旋回可能に設けられた旋回ベース13と、旋回ベース13の前端部に昇降シリンダ装置14を介して支持されたチャック装置15と、旋回ベース13上に支持されたクレーン16とを備える。
杭圧入引抜装置1は、地盤に圧入された既設の鋼管杭21の上端側を掴んで既設の鋼管杭21から反力を取り、昇降可能なチャック装置15で杭を把持して下降させることによりこれを地盤に圧入する。クランプ装置11は、鋼管杭21の上端開口から内部に挿入した把持爪を拡開することで鋼管杭21を内側から把持する。チャック装置15は、杭を挿入する上下に連通する挿入部2の中心軸2aに対して集散動作する4つの杭把持爪3を有し、杭を外側から把持する。
鋼管杭21は、比較的大径の鋼管杭である。既設の鋼管杭21と既設の鋼管杭21との間を閉塞するように比較的小径の鋼管杭22を両側に1本ずつ圧入することで杭列を連続させている。
図1に示すように、所要の複数のアタッチメント110を、その各把持面11を内側に各装着面112を外側に配置して共に吊って運び、図2に示すようにチャック装置15の挿入部2に下降させて挿入することによりチャック装置15の杭把持爪3の把持面3aに当該アタッチメント110の装着面112を対向させ、図3に示すように所要の複数の杭把持爪3の把持面3aに当該アタッチメント110をそれぞれ装着する。その後、当該アタッチメント110の把持面111により把持した杭(未施工の鋼管杭22)を地盤に圧入する。
なお、構造の明示のため、図1から図3においてはチャック装置15の内部を透視して描いており、アタッチメント110を2つのみ図示する(図7(b)、図9(b)、図10、図12(a)について同じ)。同様の理由により図1から図3において鋼管杭21内を透視してクランプ装置11を描いている。
次に、各部の詳細を説明し、その上で杭圧入方法の詳細を説明する。
図4(a)に示すようにアタッチメント110は、把持面111と装着面112とを同心(装着したときの中心軸2a)の円弧状に配置し、側面113を前記と同じ同心の径方向に配置した水平断面形状を有する箱状の本体で構成されている。
図4に示すように、アタッチメント110の上面114には吊り用ブラケット115が剛接されている。図4(b)に示すように吊り用ブラケット115の接続孔115aは、アタッチメント110の重心Gより内側、すなわち、把持面111側に寄っている。
また、アタッチメント110の上面114には、保持ボルト固定用雌螺子116が形成されている
装着面112の上端位置には係止爪117が設けられている。装着面112の下端位置にはラッチ用ブラケット118が設けられている。
長孔152は、吊り用ブラケット115を通すためのものであり、またアタッチメント110の揺動及び進退動作を許容するためのものである。長孔152の両側に接続孔115aに連通させる接続孔153aを有した吊り用ブラケット153が剛接されている。さらに吊り用ブラケット153の両側にも長孔154が形成されている。以上の長孔152、吊り用ブラケット153及び長孔154が、4つのアタッチメント110に対応して、すなわち、チャック装置15内の4つ爪に対応して、孔部151の周囲に4組設けられている。
また、保持ボルト175が長孔154を通して保持ボルト固定用雌螺子116に螺合締結される。連結部材150の上面側にフランジ部材176が保持ボルト175に通されて配置されている。アタッチメント110の揺動及び進退動作を許容するため、フランジ部材176とアタッチメント110の上面114との間は所定の間隔で止められている。連結ピン170を取り外せば、保持ボルト175は長孔154によって、吊り用ブラケット115は長孔152によって移動が許容され、アタッチメント110の進退動作が許容される。これにより、杭把持爪3にアタッチメント110を装着した状態、かつ、各アタッチメント110の吊り支点の連結部材150に対する拘束を解いた状態で中心軸2aに対して集散動作可能とする方向について、複数のアタッチメント110を連結部材150に対して可動に連結する可動連結構造が構成される。
さらに、ラッチ用ブラケット118にラッチ180が回動自在に連結される。なお、ラッチ180のロックピン181も設けられている。
したがって、杭把持爪アタッチメントユニット100を吊り上げると、図1に示したように、各アタッチメント110の下端が中心に寄るように傾く。すなわち、図1に示すように複数のアタッチメント110を共に吊る時、各アタッチメント110の吊り支点を当該アタッチメント110の重心より内側にして各装着面112が下端ほど内側に寄るように傾斜させ、これにより各装着面112の下端が杭把持爪3の把持面3aより内側に入るようにする。これにより、所要の複数のアタッチメント110一式のチャック装置15に対する装着が円滑に行える。
以上の各アタッチメント110の自重による傾きが生じることと、各アタッチメント110の高さ位置(各連結ピン170の高さ位置)をほぼ同じに保つことが達成できれば、クレーン16の吊りロープ16aと杭把持爪アタッチメントユニット100との連結箇所はどこでもよいが、本実施形態の場合、吊りロープ16aは連結部材150に連結して連結部材150を水平に吊ればよい。
連結部材150で各アタッチメント110の吊り支点間の距離を拘束しているから、各係止爪117の配置も各杭把持爪3の配置に対応して配置することでき、係止爪117を杭把持爪3の上端部位に係り止めることが容易である。係止爪117が杭把持爪3の上端部位に掛かるように必要により杭把持爪3を進退動作させて杭把持爪3の位置を調整する。
図9(b)に示すように、アタッチメント110の上端内縁119(図4も参照)が連結部材150に当接してアタッチメント110が所定角度に安定する。アタッチメント110が振り子のように揺れて吊り支点の直下に重心Gが安定する長期を要する過程を経ずに、早期に所望の挿入しやすい傾斜角にアタッチメント110を安定させることができるから、アタッチメント110の装着を極めて円滑かつ迅速に行うことができる。
なお、以上の係止爪117やラッチ180は、アタッチメント110を単独で吊り上げ、装着させる場合にも有効である。ラッチ180が無くとも、アタッチメント110は杭把持爪3の所定位置に保持されるので、アタッチメント110を介した杭の把持は可能である。ラッチ180があることで、より確実に固定され作業の安定性が図られる。
また、図12(a)に示すように、アタッチメント110が自重により傾いた姿勢において、台座190の下面が水平となるように構成されており、杭把持爪アタッチメントユニット100を容易に安定して置くことができ、再び吊り上げるときのアタッチメント110の揺れが抑えられチャック装置15への挿入までが円滑かつ迅速に行える。アタッチメント110は、台座190の設置面200に接触しないように浮かして支持されて保護される。図12に示す台座付の状態で杭把持爪アタッチメントユニット100を施工現場に置いておき、必要時クレーン16で吊り上げ、台座190が浮いたらこれを取り外すことで、図1に示す状態へと移行する。
図9(b)に示すように連結部材150は、チャック装置15の上端開口のうち、孔部151の外側から杭把持爪3の内側までの範囲をほぼ覆っており、図3の状態の後、クレーン16で吊り上げた杭を孔部151に通す作業などにおいて、作業者の足場となる。
アタッチメント110をチャック装置15から離脱させる時も、装着時と逆の過程で吊り上げること(図3→図2→図1)により、円滑に一式のアタッチメントを短時間に離脱させることができ、その後のアタッチメントなしの杭圧入作業に迅速に取り掛かれる。杭把持爪アタッチメントユニット100には、再び台座190を付けて待機させることで、次のアタッチメント有りの杭圧入作業に迅速に取り掛かれる。
また、本実施形態の杭把持爪アタッチメントユニット100を用いれば、必要な複数のアタッチメントが一体であるので、アタッチメントの保管・待機時、運搬時、装着作業時、杭圧入施工時、離脱作業時を通して作業の効率化が図られる。また、以上の実施形態のように連結部材150にアタッチメント110が着脱可能に連結されるから、同じ連結部材150に対して異なる種類のアタッチメント(被把持寸法や被把持形状が異なるものなど)を換装することができる。
以上の実施形態に拘わらず、アタッチメントを介して把持する部材は限定されるものではない。L字断面の山形鋼(アングル鋼)など、アタッチメントを介して把持する部材の形状によっては、2つの対向する爪での把持で十分な場合がある。チャック装置に設けられる杭把持爪と同じ数のアタッチメントを装着する場合のほか、それより少ない数の複数のアタッチメントを装着する場合にも本発明を適用できる。
また、チャック装置が4つ爪の場合に限らず、2つ爪以上で本発明を有効に適用できる。
アタッチメントを使用して把持した杭と、アタッチメントを使用せずに杭把持爪で把持した杭の圧入箇所の配置について、上述したものは一例にすぎず、直列的な配置、並列的な配置、その他変則的な配置など、任意の配置が適用できる。
また、保持ボルト175が長孔154等による可動連結構造を設けずに、杭把持爪3にアタッチメント110を装着し、連結部材150と複数のアタッチメント110との連結を解いて連結部材110を取り外してもよい。このようにしても、チャック装置15の把持動作を可能とすることができ、杭を挿入部2に挿入可能とすることができる。したがって、杭把持爪3にアタッチメント110を装着し、連結部材150と複数のアタッチメント110との連結を解いて連結部材110を取り外した上で、杭を、挿入部2に挿入し、アタッチメント110の把持面11により把持して地盤に圧入する。
2 挿入部
2a 中心軸
3 杭把持爪
3a 把持面
15 チャック装置
16 クレーン
16a ロープ
21 鋼管杭
22 鋼管杭
100 杭把持爪アタッチメントユニット
110 アタッチメント
111 把持面
112 装着面
117 係止爪
150 連結部材
151 孔部
152 長孔
154 長孔
170 連結ピン
175 保持ボルト
176 フランジ部材
180 ラッチ
190 台座
Claims (12)
- 地盤に圧入された既設杭の上端側を掴んで前記既設杭から反力を取り、昇降可能なチャック装置で杭を把持して下降させることによりこれを地盤に圧入する杭圧入方法であって、
前記チャック装置は、杭を挿入する上下に連通する挿入部の中心軸に対して集散動作する複数の杭把持爪を有し、
前記杭把持爪の把持面に当該杭把持爪と共に集散動作するアタッチメントを装着することにより、前記杭把持爪の把持面により把持できる被把持寸法より小さい被把持寸法の杭を前記アタッチメントの把持面により把持可能にするにあたり、
所要の複数のアタッチメントを、その各把持面を内側に各装着面を外側に配置して共に吊って運び前記挿入部に下降させて挿入することにより前記杭把持爪の把持面に当該アタッチメントの装着面を対向させ、所要の複数の前記杭把持爪の把持面に当該アタッチメントをそれぞれ装着し、当該アタッチメントの把持面により把持した杭を地盤に圧入する杭圧入方法。 - 前記複数のアタッチメントを共に吊る時、各アタッチメントの吊り支点を当該アタッチメントの重心より内側にして各装着面が下端ほど内側に寄るように傾斜させ、これにより各装着面の下端が前記杭把持爪の把持面より内側に入るようにすることを特徴とする請求項1に記載の杭圧入方法。
- 少なくとも前記複数のアタッチメントを共に吊る時に前記複数のアタッチメントの上面に連結部材を配置し、当該連結部材で前記複数のアタッチメント同士を連結するとともに、各アタッチメントの吊り支点間の距離を拘束することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の杭圧入方法。
- 前記杭把持爪に前記アタッチメントを装着し、前記連結部材と前記複数のアタッチメントとの連結を解いて当該連結部材を取り外した上で、杭を、前記挿入部に挿入し、当該アタッチメントの把持面により把持して地盤に圧入する請求項3に記載の杭圧入方法。
- 前記杭把持爪に前記アタッチメントを装着した状態、かつ、各アタッチメントの吊り支点の拘束を解いた状態で前記中心軸に対して集散動作可能とする方向について、前記複数のアタッチメントを前記連結部材に対して可動に連結する可動連結構造を設けるとともに、前記連結部材に孔部を形成しておき、
前記杭把持爪に前記アタッチメントを装着し、各アタッチメントの吊り支点の拘束を解いた上で、杭を、前記孔部を通して前記挿入部に挿入し、当該アタッチメントの把持面により把持して地盤に圧入する請求項3に記載の杭圧入方法。 - 前記アタッチメントの装着面の上端位置に係止爪を設けておき、
前記アタッチメントの前記挿入部への下降に伴って前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めて前記アタッチメントの上端を前記杭把持爪に固定することを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一に記載の杭圧入方法。 - 前記アタッチメントの装着面の下端位置にラッチを設けておき、
前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めた後、前記ラッチを前記杭把持爪の下端部位に掛けて前記アタッチメントの下端を前記杭把持爪に固定することを特徴とする請求項6に記載の杭圧入方法。 - 地盤に圧入された既設杭の上端側を掴んで前記既設杭から反力を取り、昇降可能なチャック装置で杭を把持して下降させることによりこれを地盤に圧入する杭圧入装置の杭把持爪アタッチメントユニットであって、
前記チャック装置は、杭を挿入する上下に連通する挿入部の中心軸に対して集散動作する複数の杭把持爪を有する条件において、
前記杭把持爪の把持面に当該杭把持爪と共に集散動作するアタッチメントを装着することにより、前記杭把持爪の把持面により把持できる被把持寸法より小さい被把持寸法の杭を前記アタッチメントの把持面により把持可能にする当該アタッチメントを複数有した杭把持爪アタッチメントユニットであり、
前記複数のアタッチメントの上面に配置され、前記複数のアタッチメント同士を連結する連結部材を備え、
前記連結部材は、前記複数のアタッチメントを、その各把持面を内側に各装着面を外側に配置して連結していることを特徴とする杭把持爪アタッチメントユニット。 - 前記連結部材は、当該連結部材を介して前記複数のアタッチメントを共に吊る時の各アタッチメントの吊り支点を所定位置に構成しており、各アタッチメントの前記吊り支点が当該アタッチメントの重心より内側に配置された請求項8に記載の杭把持爪アタッチメントユニット。
- 前記杭把持爪に前記アタッチメントを装着した状態、かつ、各アタッチメントの吊り支点の拘束を解いた状態で前記中心軸に対して集散動作可能とする方向について、前記複数のアタッチメントを前記連結部材に対して可動に連結する可動連結構造が設けられるとともに、前記連結部材に把持対象杭を前記複数のアタッチメントの把持面同士の対向間に通すための孔部が形成された請求項9に記載の杭把持爪アタッチメントユニット。
- 前記アタッチメントの装着面の上端位置に係止爪が設けられ、
前記アタッチメントの前記挿入部への下降に伴って前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めて前記アタッチメントの上端を前記杭把持爪に固定すること可能に構成された請求項8から請求項10のうちいずれか一に記載の杭把持爪アタッチメントユニット。 - 前記アタッチメントの装着面の下端位置にラッチが設けられ、
前記係止爪を前記杭把持爪の上端部位に係り止めた後、前記ラッチを前記杭把持爪の下端部位に掛けて前記アタッチメントの下端を前記杭把持爪に固定する可能に構成された請求項11に記載の杭把持爪アタッチメントユニット。
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