JP7417011B1

JP7417011B1 - 杭打ち下げ用治具

Info

Publication number: JP7417011B1
Application number: JP2022126819A
Authority: JP
Inventors: 健治後藤; 淳川嶋; 貞次池田
Original assignee: Gecoss Corp
Current assignee: Gecoss Corp
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2022-08-09
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2042-08-09
Also published as: JP2024024176A

Abstract

【課題】杭の打ち下げ深さと向きに自由に対応できる杭打ち下げ用治具及び当該杭打ち下げ用治具の併用による杭の打ち下げ方法を提供する。【解決手段】圧入併用バイブロハンマ機5が備えるバイブロ併用圧入機7の下端部に配置され、上端部が、バイブロ併用圧入機7が備える油圧チャック8に把持される杭打ち下げ調整部4と、杭打ち下げ調整部4の下端部に配置され、上端部が杭打ち下げ調整部4の下端部に脱着可能に接続される油圧チャク取付け部3と、油圧チャック取付け部3の下端部に配置され、下端部に杭aの上端部を解放可能に把持するチャック本体部9を有し、上端部が油圧チャック取付け部3の下端部に脱着可能に接続される油圧チャック部2とから構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、圧入併用バイブロハンマ杭打機に取り付けて用いられ、前記圧入併用バイブロハンマ杭打機によって地中に圧入された鋼杭やシートパイル等の上端部を地表面よりさらに深く圧入する杭打ち下げ用治具に関し、特に前記鋼杭やシートパイル等の打ち下げ深さと向きに容易に対応できるようにしたものである。

山留め鋼杭やシートパイル等(以下「杭」)を地中に打設する杭打機として、杭等の上端部を把持する油圧チャック部を備え、杭打機本体が備えるリーダに沿って下降するバイブロ併用圧入機によって振動を与えながら、強制的に圧入する圧入併用バイブロハンマ杭打機が知られている。

従来、この種の杭打機を用いて杭等を地表面より深く打設するには、予め杭等の打設位置を掘り下げるか、或いはバイブロ併用圧入機と杭等の上端部との間に治具(以下「ヤットコ」)を介在し、ヤットコを介して杭等の頭部をバイブロ併用圧入機によって地中に押し込んでいた。

特許第5846592号公報

しかし、杭等の打設位置を予め掘り下げる方法は、杭の打設位置を掘り下げるための掘削機を手配する必要があり、また掘削という余計な作業を強いられ、コストが嵩む等の課題があった。

一方、ヤットコを併用する方法は、ヤットコは杭等の上端部に単に押し付けられ、特に杭等と一体になっていため、バイブロ併用圧入機の打撃力が杭等に確実に伝達されないことがあり、また打撃によって杭等が破損したり回転するおそれがあった。

さらに、地中で破損して回収できないおそれがあった。また、抜き差しができないため、硬質地盤での打設には利用できないという課題もあった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、鋼杭やシートパイル等の杭を圧入併用バイブロハンマ杭打機によって打設する際に、打設による回転を防止して地表面より深く打設することができ、また、杭の向きにも自由に対応できるようにした杭打ち下げ用治具および当該杭打ち下げ用治具を用いた杭の打ち下げ方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、圧入併用バイブロハンマ杭打機が備えるバイブロ併用圧入機に取り付けられ、前記バイブロ併用圧入機と共に下降して、前記バイブロ併用圧入機によって圧入された杭を地表面より下方に圧入するための杭打ち下げ用治具であって、前記バイブロ併用圧入機の下端部に配置され、上端部が前記バイブロ併用圧入機が備える油圧チャックに把持される杭打ち下げ調整部と、前記杭打ち下げ調整部の下端部に配置され、上端部が前記杭打ち下げ調整部の下端部に脱着可能に接続される油圧チャック取付け部と、前記油圧チャック取付け部の下端部に配置され、下端部に前記杭の上端部を把持する油圧チャック本体部を有し、かつ上端部が前記油圧チャック取付け部の下端部に脱着可能に接続される油圧チャック部を備えていることを特徴とするものである。

前記杭打ち下げ調整部として長さの異なるものを複数用意し、杭の打ち下げ深さ(杭の深度)に応じて最適長さの杭打ち下げ調整部を接続することにより杭の打ち下げ深さの変更に自由に対応することができる。

また、前記杭打ち下げ調整部は、調達容易なＨ形鋼等の形鋼から形成し、消耗品として交換することにより金属疲労等による破損や落下を防止することができ、また、油圧チャック部の損傷および消耗等を防止することができる。

また、前記杭打ち下げ調整部と前記油圧チャック部との間に油圧チャック取付け部を接続することで、杭打ち下げ調整部の繰り返しの取替えによる前記油圧チャック部の、特に油圧チャック部が備える油圧チャック取付け部との継手部の損傷と消耗等を抑制することができる。

さらに、前記油圧チャック部と前記油圧チャック取付け部との間に、前記油圧チャック部の向きを前記油圧チャック取付け部の軸回りに変更する補助ピースを接続することにより、打設される杭の向きに自由に対応することができ、これにより前記杭の向きに合わせて前記圧入併用バイブロハンマ杭打機をわざわざ動かす必要がない。

圧入併用バイブロハンマ杭打機に本発明の杭打ち下げ用治具を併用することにより、杭打ち下げ調整部として長さの異なるものを複数用意し、杭の打ち下げ深さ(杭の深度)に応じて最適長さの杭打ち下げ調整部を接続することにより杭の打ち下げ深さに自由に対応することができる。

また、前記杭打ち下げ調整部と前記油圧チャック部との間に油圧チャック取付け部を接続することにより、杭打ち下げ調整部の繰り返しの取替えによる油圧チャック部の、特に油圧チャック部が備える油圧チャック取付け部との継手部の損傷と消耗等を抑制することができる。

杭打ち下げ用治具の一実施形態の図であり、図(ａ)は平面図、図(ｂ)は正面図、図(ｃ)は側面図、図(ｄ)は底面図である。図１図示する杭打ち下げ用治具の要部拡大図であり、図(ａ)は正面図、図(ｂ)は側面図、図(ｃ)は底面図、図(ｄ)は図(ｂ)におけるイ部拡大図である。図１に図示する杭打ち下げ用治具の使用状態を示す図であり、図(ａ)は杭打ち下げ用治具を取り付けた圧入併用バイブロハンマ杭打機の正面図、図(ｂ)はその説明図である。図(ａ),(ｂ),(ｃ)は、図１に図示する杭打ち下げ用治具を併用し、圧入併用バイブロハンマ杭打機を用いて杭等を地表面より下方に圧入する施工手順の説明図である。

図１～図４は、本発明の一実施形態であり、鋼杭やシートパイル等(以下「杭」)を地中に強制的に圧入することにより打設する圧入併用バイブロハンマ杭打機と、当該圧入併用バイブロハンマ杭打機が備えるバイブロ併用圧入機に接続され、当該バイブロ併用圧入機によって強制的に圧入された杭を地表面よりさらに深く圧入する杭打ち下げ用治具を図示したものである。

杭打ち下げ用治具１は、杭ａの上端部を把持する油圧チャック部２と、当該油圧チャック部２の上端部に脱着可能に接続される油圧チャック取付け部３と、当該油圧チャック取付け部３の上端部に脱着可能に接続される杭打ち下げ調整部４とを備えている。

また、杭打ち下げ用治具１は、圧入併用バイブロハンマ杭打機５が備えるリーダ６に沿って鉛直に配置され、かつ杭打ち下げ調整部４の上端部がバイブロ併用圧入機７の油圧チャック８に把持されてバイブロ併用圧入機７の下端部に垂設されている。

油圧チャック部２は、下端部に杭ａの上端部を把持する油圧チャック本体部９、上端側部に油圧チャック取付け部３がそれぞれ脱着可能に接続される継手部１０を備えている。

油圧チャック本体部９は、圧入併用バイブロハンマ杭打機５から供給される作動油によって作動し、また、圧入併用バイブロハンマ杭打機５が備える操作室１１において自由に遠隔操作ができるように設置されている。

なお、油圧チャック本体部９の遠隔操作には別途備え付けられる油圧ポンプユニット１２も利用できるようになっている。

継手部１０は、杭打ち下げ用治具１の軸直角方向に平面略円形状に形成され、かつその周縁部に複数の継手孔１０ａが周方向に等間隔に形成されている。

油圧チャック取付け部３は、杭打ち下げ用治具１の軸直角方向に断面略Ｈ形状に形成され、かつその下端側部、すなわち油圧チャック部２側の端部に継手部１３形成されている。

継手部１３は、杭打ち下げ用治具１の軸直角方向に平面略円形状に形成され、かつ継手部１０とほぼ同一径の円形状に形成されている。また、継手部１３の周縁部には複数の継手孔１３ａが継手部１０の継手孔１０ａと同じ等間隔に形成されている。

このように形成された油圧チャック取付け部３は、油圧チャック部２の上端側部に配置され、また、継手部１０と継手部１３との間に補助ピース１４が介在されている。

補助ピース１４は、継手部１０側と継手部１３側にそれぞれ配置された下部継手１４ａおよび上部継手１４ｂと、当該下部継手１４ａと上部継手１４ｂとの間に中心部から外方向に放射状に配置された複数の縦リブ１４ｃとを有し一体に形成されている。

また、下部継手１４ａおよび上部継手１４ｂは、継手部１０および継手部１３と略同一径の円形状に形成され、また、周縁部に複数の継手孔１４ｄと１４ｅがそれぞれ継手部１０および継手部１３の継手孔１０ａおよび１３ａと同じ等間隔に形成されている。

そして、各継手孔１０ａと１４ｄ間、継手孔１３ａと１４ｄ間にそれぞれ継手ボルト１５が締結され、これにより油圧チャック部２と油圧チャック取付け部３が脱着可能に接続されている。

この場合、油圧チャク部２と油圧チャック取付け部３との間に補助ピース１４が介在されているため、油圧チャック取付け部３の付け替えと取り替えを、油圧チャック取付け部３と補助ピース１４との間で行うことにより、チャック取付け部３の繰り返しの付け替えと取り替えに伴う油圧チャック部２の特に継手部１０消耗を極力抑制することができる。

また、油圧チャック部２の付け替えに際し、油圧チャック部２を油圧チャック取付け部３と相反する方向に回転させて双方の継手孔１０ａと４ｅを周方向に１個乃至数個ずらして継手ボルト１５を締結することにより、油圧チャック部２の向きを鋼杭ａの向きに合せて自由に変更することができる。これにより杭ａの向きに合せて圧入併用バイブロハンマ杭打機５の向きを変更する必要がない。

杭打ち下げ調整部４は、杭打ち下げ用治具１の軸直角方向に断面略Ｈ形状に形成され、かつ油圧チャック取付け部３と同一径の断面略Ｈ形状に形成されている。

また、杭打ち下げ調整部４の下端部、すなわち油圧チャック取付け部３側のフランジ４ａ，４ａおよびウェブ４ｂの端部に複数の継手孔(図省略)が形成され、また上端部側のウェブ４ｂの端部に補強プレート１６が取り付けられている。補強プレート１６はウェブ４ｂの両側部に対称にそれぞれ１枚乃至複数枚取り付けられている。

このように形成された杭打ち下げ調整部４は、油圧チャック取付け部３の上端部に配置され、また双方のフランジ４ａおよび３ａの両側部とウェブ４ｂ，３ｂの両側部にそれぞれ継手プレート１６，１６が添え付けられ、かつ複数の継手ボルト１５が締結されることによって、油圧チャック取付け部３の上端部に杭打ち下げ調整部４が接続されている。

また、杭打ち下げ調整部４の上端側部のウェブ４ｂの端部が補強プレート１６，１６と共に油圧チャック部２のチャック本体部９によって脱着可能に把持されている。

この場合、杭打ち下げ調整部４として長さの異なるものが複数用意され、現地において最適な長さのものが取り付けられることにより杭ａの打ち下げ深さを容易に調整することができる。

次に、圧入併用バイブロハンマ杭打機５に本発明の杭打ち下げ用治具１を併用して、杭ａを打設する方法について説明する(図４(ａ)～(ｃ)参照)。

(1)最初に、圧入併用バイブロハンマ杭打機５が備えるリーダ６に沿わせて、杭ａの設置位置に杭ａを鉛直に建て付け、杭ａの上端部を圧入併用バイブロハンマ杭打機５が備えるバイブロ併用圧入機７の油圧チャック部８によって把持する。

(2)次に、バイブロ併用圧入機７を作動させる。そして、バイブロ併用圧入機７をリーダ６に沿って下降させることにより杭ａを地中に強制的に圧入する。

(3)次に、バイブロ併用圧入機７が所定位置まで下降したら、バイブロ併用圧入機７を一旦停止させる。そして、バイブロ併用圧入機７の油圧チャック部８を杭ａの頭部から解放する。

(4)次に、再度バイブロ併用圧入機７を作動させてリーダ６に沿って所定の高さまで上昇させ、バイブロ併用圧入機７を停止させる。

(5)次に、杭ａの上端部に杭打ち下げ用治具１をリーダ６に沿わせて鉛直に配置し、そして、杭打ち下げ用治具１の上端部、すなわち、杭打ち下げ調整部４の上端部をバイブロ併用圧入機７の油圧チャック部８によって把持する。また、油圧チャック部２の油圧チャック本体部９によって杭ａの上端部を把持する。

その際、油圧チャック部２の油圧チャック本体９の向きが杭ａの向きと異なるときは、油圧チャック部２を補助ピース１４と共に杭打ち下げ用治具１の軸回りに適量回転させ、杭ａの向きと一致するように付け替える。

この場合、補助ピース14が油圧チャック取付け部３の下端部に油圧チャック取付け部３の軸回りに回転自在に取り付けてあれば、補助ピース14と油圧チャック部２を油圧チャック取付け部３に取り付けたままの状態でも、継手ボルト15を一時取り外すだけで油圧チャック部２の向きを自由に変えることができる。

また、杭打ち下げ調整部４として長さの異なるものを複数用意し、杭ａの打下げ深さに合わせて最適長さの杭打ち下げ調整部４を油圧チャック取付け部３の上端部に接続することにより、杭ａの打ち下げ深さに容易に対応することができる。

(6)次に、再度バイブロ併用圧入機７を作動させる。そして、バイブロ併用圧入機７をリーダ６に沿わせて下降させることにより、杭打ち下げ用治具１を介して杭ａを地表面より下方に圧入する。
その際、杭ａの上端部は、油圧チャック部２の油圧チャック本体部９によって強固に把持することにより、打設中の杭ａの回転を確実に防止することができる。

(７)次に、杭ａを地表面より下方に圧入し終えたら、油圧チャック部２の油圧チャック本体部９を杭頭ａの上端部から解放して杭ａを地中に残し、そして、杭打ち下げ用治具１をバイブロ併用圧入機７と共にリーダ６に沿わせて上昇させる。
なお、杭ａの打ち下げ深度と圧力は、圧入併用バイブロハンマ杭打機５の操作室において記録し、演算装置により記録する。また、杭ａの打設座標はトータルステーション１７と衛星信号１８から測定し、報告書を作成する。

以上の作業工程によって、圧入併用バイブロハンマ杭打機５によって地中に圧入された杭ａを地表面よりさらに下方に確実に圧入することができる。

本発明の杭打ち下げ用治具１は、地表面より下方に圧入された杭ａを引き抜くのにも利用することができる。

本発明は、圧入併用バイブロハンマ杭打機によって打設された杭を地表面よりさらに深く圧入することができ、また、杭の深さや向きの変更にも自由に対応することができる。

１杭打ち下げ用治具
２油圧チャック部
３油圧チャック取付け部
３ａフランジ
３ｂウェブ
４杭打ち下げ調整部
４ａフランジ
４ｂウェブ
５圧入併用バイブロハンマ杭打機
６リーダ
７バイブロ併用圧入機
８油圧チャック
９油圧チャック本体部
１０継手部
１０ａ継手孔
１０ｂ継手孔
１１操作室
１２油圧ポンプユニット
１３継手部
１４補助ピース
１４ａ下部継手
１４ｂ上部継手
１４ｃ縦リブ
１４ｄ継手孔
１４ｅ継手孔
１５継手ボルト
１６継手プレート
１７トータルステーション
１８衛星信号
ａ杭(鋼杭やシートパイル等)

Claims

圧入併用バイブロハンマ杭打機が備えるバイブロ併用圧入機に取り付けられ、前記バイブロ併用圧入機と共に下降して、前記バイブロ併用圧入機によって圧入された杭を地表面より下方に圧入するための杭打ち下げ用治具であって、前記バイブロ併用圧入機の下端部に配置され、上端部が前記バイブロ併用圧入機が備える油圧チャックに把持される杭打ち下げ調整部と、前記杭打ち下げ調整部の下端部に配置され、上端部が前記杭打ち下げ調整部の下端部に脱着可能に接続される油圧チャック取付け部と、前記油圧チャック取付け部の下端部に配置され、下端部に前記杭の上端部を把持する油圧チャック本体部を有し、かつ上端部が前記油圧チャック取付け部の下端部に脱着可能に接続される油圧チャック部を備えていることを特徴とする杭打ち下げ用治具。
請求項１記載の杭打ち下げ用治具において、前記油圧チャック部と前記油圧チャック取付け部との間に接続され、前記油圧チャック部の向きを前記油圧チャック取付け部の軸回りに変更する補助ピースを備えていることを特徴とする杭打ち下げ用治具。
請求項１記載の杭打ち下げ用治具において、前記杭打ち下げ調整部の上端部に補強プレートが取り付けられていることを特徴とする杭打ち下げ用治具。
請求項１～３のいずれかに記載の杭打ち下げ用治具において、前記油圧チャック取付け部と前記杭打ち下げ調整部は、同一径のＨ形鋼より形成されていることを特徴とする杭打ち下げ用治具。
圧入併用バイブロハンマ杭打機によって打設された杭を、請求項１～３のいずれかに記載の杭打ち下げ用治具を用いて地表面より深く圧入する杭の打ち下げ方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする杭の打ち下げ方法。
(1)前記圧入併用バイブロハンマ杭打機が備えるリーダに沿って前記杭打ち下げ用治具を配置する工程。
(2)前記杭打ち下げ用治具が備える前記杭打ち下げ調整部の上端部を前記圧入併用バイブロハンマ杭打機が備える前記バイブロ併用圧入機の油圧チャックによって把持し、かつ前記杭打ち下げ用治具が備える前記油圧チャック部の油圧チャック本体部によって前記杭の上端部を把持する工程。
(3)前記バイブロ併用圧入機を作動させ、前記リーダに沿って下降させることにより前記杭打ち下げ用治具を介して前記杭の上端部を地表面より下方に圧入する工程。