JPH04238914A - 土留め杭、支持杭等、芯材圧入コラム杭施工法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は土留め杭施工法およびそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内やガード下のように極端に空
頭制限を受ける条件下において長尺の土留めや基礎杭の
打設のための穿孔を行なう場合、有効空頭より少なくと
も接続継手の嵌合長さの２倍と、継足しスクリューまた
はロッド（以下これら掘削部材を総称して継足しロッド
という）の保持底面までの高さ、および掘進機構の高さ
を控除した長さの継足しロッドを接続しながら施工せざ
るを得ない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって従来の技術
では、上記条件に伴ない、短い継足しロッドを接続しな
がらの施工を行なうことが必要となるためその継足し頻
度が増え、この継足しに要する時間が実穿孔に要する時
間の５〜７倍を要しており、また土留め杭の施工、ある
いは芯材としてのＨ型鋼の建込みが必要であり、施工時
の芯合わせのため穿孔機本体に芯材建込み装置を装備し
ている関係上、Ｈ型鋼の建込みが終了するまでの間、次
の工程に移行することができないという問題があり、こ
れらにより作業全般における能率が悪く、工期が長くな
るなどの種々の問題点があった。本発明はこれに鑑み、
穿孔機と芯材建込み機とをそれぞれ独立構造として並設
し、これら両者の協働により控除長さを極限まで短縮す
ることができ、継足しロッドの継足し回数を大幅に減少
して作業能率の改善と工期の短縮を図ることができる土
留め杭施工法およびその装置を提供することを目的とし
てなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決するため、本発明は、穿孔機と芯材建込み
機とを並設してその芯間距離を土留め杭配列ピッチの整
数倍の間隔に対応する値に設定し、穿孔機による穿孔と
穿孔への芯材建込みとを並行して行なうことを特徴とす
る土留め杭施工法、および穿孔機と芯材建込み機とを並
設して間隔調整自在に連結し、穿孔機の縦方向のフレー
ムにそって掘進機構を昇降駆動自在に設けるとともにこ
の掘進機構を首振り可能に支持し、芯材建込み機の芯材
保持ヘッドを首振りおよび前後方向に移動可能に設け、
継足しロッドのストック部を穿孔機と芯材建込み機との
間に設けてなり、地盤の掘削と芯材の建込みとを並行し
て実施し得るようにしたことを特徴とする土留め杭施工
装置にある。

【０００５】

【作用】穿孔機と芯材建込み機とを並設してその芯間距
離を土留め杭配列ピッチの整数倍の間隔に対応する値に
設定し、穿孔機による穿孔と穿孔への芯材建込みとを並
行して行なうことができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。図１は本発明の一実施例の正面を、図２は同
平面を示している。

【０００７】本発明による土留め杭施工装置１は、穿孔
機２と芯材建込み機３とからなっており、これら穿孔機
２および芯材建込み機３はいずれも下部の台車４，５に
軸支された車輪６，７が地上等固定側に設置のレール８
，８に係合されて同じ方向に移動可能に置かれ、図２に
示すように穿孔機２の台車４に搭載された連結距離調整
シリンダ９のロッド９ａが芯材建込み機３の台車５に連
結されていてこのシリンダ９の作動により台車４，５の
間隔が穿孔機２の穿孔中心と建込み機３の建込み中心と
の芯間距離で１．２〜３．２ｍの範囲内での調整ができ
るようになされている。

【０００８】穿孔機２は、台車４上に立設されたタワー
１０の正面に平面形状が略Ｕ字状を有する複数の旋回フ
レーム１１，１１…が垂直の軸１２により水平面内で旋
回自在に支持され、この旋回フレーム１１，１１…には
縦方向のフレーム１３，１３が固着されている。この旋
回フレーム１１，１１…は、台車４との間に連結された
旋回シリンダ１４の伸縮作動により水平面内で芯材建込
み機３側に所定角度首を振るようになっている（図５）
。

【０００９】上記フレームの左右のフレーム１３，１３
間には掘進機構１５が昇降駆動自在に設けられている。 この掘進機構１５は、ケース１６内に油圧モータ１７と
、この油圧モータ１７の回転を減速する減速機１８と、
この減速機１８の出力軸にロッド１９を接続する接続部
２０とを有し、ケース１６の側面に軸支されたガイドロ
ーラ２１，２１がフレーム１３，１３の側面に係合して
上下動が案内されるようになっている。

【００１０】上記掘進機構１５の上下動機構は、図示の
実施例では昇降シリンダ２２，２２によっている。すな
わち図１、図３に示すように、左右のフレーム１３，１
３にそってロッド２２ａ，２２ａを下向きとして昇降シ
リンダ２２，２２が固設され、このロッド２２ａ，２２
ａの先端にはスプロケット２３，２３が軸着され、この
スプロケット２３，２３の直下方位置に連結ブロック２
２ｂ，２２ｂを介してスプロケット２４，２４が軸着さ
れており、一端２５ａがフレーム１３，１３の上部に止
着されたチエン２５，２５が昇降シリンダ２２，２２の
ロッド２２ａ，２２ａのスプロケット２３，２３に巻回
されてフレーム１３，１３の上部に軸着されたスプロケ
ット２６，２６を経由し、掘進機構１５のケース１６の
上部に他端２５ｂが止着されている。また一端２７ａが
フレーム１３，１３の下部に止着されたチエン２７，２
７が前記スプロケット２４，２４を経由して連結ブロッ
ク２２ｂの下部のスプロケット２８，２８に巻回され、
掘進機構１５のケース１６の下部に他端２７ｂが止着さ
れている。したがって昇降シリンダ２２，２２の作動時
にロッド２２ａ，２２ａが伸縮することにより掘進機構
１５がロッド２２ａ，２２ａのストロークの２倍のスト
ロークにわたり昇降するようになる。

【００１１】前記フレーム１３，１３の左右下端、およ
びタワー１０の上端には、上方および下方に向けて伸縮
するジャッキ２９，３０，３１がそれぞれ設けられてい
る。

【００１２】前記掘進機構１５には、継足しロッド１９
を穿孔位置へ持ちきたすためのチャック機構３２が備え
られている。このチャック機構３２は上下一対からなっ
ており、芯材建込み機３側に隣接するフレーム１３に基
部が軸３３により水平面内で旋回自在に枢支されたアー
ム３４と、このアーム３４の先端に連結された４節リン
ク３５に設けられた挟持爪３６と、前記４節リンク３５
の１節とアーム３４とを連結する旋回シリンダ３７とで
構成されており、この旋回シリンダ３７の短縮作動によ
り挟持爪３６が開き、同伸長作動により閉じるように形
成されている。

【００１３】前記旋回フレーム１１，１１…の旋回動、
およびアーム３４の旋回動の複合によりその挟持爪３６
が位置する箇所（実施例では芯材建込み機３側）に並列
してストック部１９ａにストックされる継足しロッド１
９，１９…を順次挟持することができるように構成され
ている。なおアーム３４の旋回動は人手によるが、シリ
ンダにより作動させるようにしてもよい。図中３８は油
圧ユニット、３９は操作パネルを示す。

【００１４】芯材建込み機３は、台車５上に前記レール
８，８に対し直角方向に配設されたレール４０，４０を
有し、このレール４０，４０に補助台車４１の両側に軸
支された車輪４２，４２が係合して前後方向に移動可能
に載装され、この補助台車４１上にタワー４３が立設さ
れている。この補助台車４１は、図４に示すように台車
５に設置された位置調整シリンダ４４の作動により微調
整移動されるようになっている。

【００１５】前記タワー４３の正面には、上下の旋回ア
ーム４５，４５の基部が垂直方向の軸４６により水平面
内で旋回可能に支持され、この旋回アーム４５，４５と
タワー４３との間に連結された旋回シリンダ４７の伸縮
作動により旋回するようになされている。

【００１６】前記旋回アーム４５，４５の先端には縦方
向のフレーム４８が軸５２に枢支され、このフレーム４
８に芯材保持ヘッド４９が昇降自在に設けられている。 この芯材保持ヘッド４９は、Ｈ型鋼等の芯材の端部にあ
けられた孔にピン等により連結してこれを吊上げる吊持
部５０を有し、この吊持部５０の取付部５１の下面が芯
材押圧面５１ａとされている。

【００１７】芯材保持ヘッド４９の上下駆動機構は、図
示の実施例では前記掘進機構１５と同様に昇降シリンダ
５３，５３によっている。すなわちフレーム４８の左右
にヘッド５３ａ，５３ａを上側として昇降シリンダ５３
，５３が固設され、このロッド５３ａ，５３ａの先端に
スプロケット５４，５４が軸着され、このスプロケット
５４，５４の真上方位置に連結ブロック５３ｂを介して
スプロケット５５，５５が軸着されており、一端５６ａ
がフレーム４８の上部に止着されたチエン５６，５６が
前記スプロケット５５，５５に巻回され、フレーム４８
の上部のスプロケット５７，５７を経由して芯材保持ヘ
ッド４９の上部に他端５６ｂが止着されている。また一
端５８ａがフレーム４８の下部に止着されたチエン５８
，５８が昇降シリンダ５３，５３のロッド５３ａ，５３
ａのスプロケット５４，５４に巻回され、連結ブロック
５３ｂの下部のスプロケット５９，５９を経由して芯材
保持ヘッド４９の下部に他端５８ｂが止着されている。 したがって昇降シリンダ５３，５３の作動時にロッド５
３ａ，５３ａが伸縮することにより芯材保持ヘッド４９
がロッド５３ａ，５３ａのストロークの２倍のストロー
クにわたり昇降するようになる。

【００１８】前記旋回アーム４５とフレーム４８の側部
との間には旋回シリンダ６０が連結されており、フレー
ム４８の下部は台車５の上面に前記軸４６を中心とする
円弧状のレール６１に車輪６２を介して当接され、フレ
ーム４８および芯材保持ヘッド４９部分の荷重を支える
ようになっている。したがって前記旋回シリンダ４７を
伸縮作動することによりフレーム４８が軸４６を中心に
旋回し、旋回シリンダ６０を伸縮作動することによりフ
レーム４８が軸５２を中心に首を振るようになる。

【００１９】前記タワー４３の上端部、およびフレーム
４８の上下端部には上方および下方に向けて伸縮するジ
ャッキ６３，６４，６５が設けられている。図中６６は
油圧ユニットを示す。

【００２０】スイベル装置６７は、掘進機構１５のケー
ス１６の上部にあってフレーム１３，１３の上部のスプ
ロケット２６，２６の軸より前方に位置し、掘進機構１
５の上昇時にスイベル装置６７が最上昇位置がとれるよ
うに構成されている。

【００２１】図８は、継足しロッド１９を例示する側面
図で、一端には接続用嵌合部６８が、他端にはこの嵌合
部６８に嵌入する挿入部６９があり、これらは図９に示
すように六角形状とされ、挿入部６９の両側には連結ピ
ン７０，７０を挿入して抜止めするための溝７１，７１
が適当数設けられ、嵌合部６８にはそのピン挿入部７２
，７２が設けられている。

【００２２】つぎに上記実施例を参照して施工順序を説
明する。穿孔機１を所定の位置へ移動させ、その位置で
ジャッキ２９，３０，３１を張って固定させ、掘進機構
１５の接続部２０に接続されている掘削ロッドにより穿
孔する。この穿孔は油圧モータ１７の駆動により減速機
１８を介して接続部２０が回転することにより行なわれ
る。

【００２３】掘進荷重は、昇降シリンダ２２，２２のロ
ッド２２ａ，２２ａを短縮させると、連結ブロック２２
ｂ，２２ｂを介してスプロケット２４，２４を引上げる
ので、チエン２７が引かれ、このチエン２７の他端２７
ｂが連結されている掘進機構１５を引下げることにより
付加される。

【００２４】掘進機構１５が最下端に達したら、ロッド
１９と接続部２０とを連結している連結ピンを抜き、掘
進機構１５のみを昇降シリンダ２２，２２のロッド２２
ａ，２２ａの伸長作動により吊上げたのちジャッキ２９
，３０，３１を縮め、図２の旋回シリンダ１４を作動さ
せて旋回フレーム１１，１１…を旋回させる（図５）。 ついでアーム３４を旋回させ、挟持爪３６を継足しロッ
ド１９のストック部１９ａへ移動させ、その一つの継足
しロッド１９を挟持爪３６間に挟む。こうしてシリンダ
３７を伸長作動させると挟持爪３６が閉じ、継足しロッ
ド１９の上下部を挟持する。この状態において継足しロ
ッド１９の上端を掘進機構１５の接続部２０の直下に位
置させて連結ピンを打って接続させる。その後掘進機構
１５を空頭限界まで吊上げて旋回させ、芯合せを行なっ
てから既に地中に埋入しているロッドに連結して再び穿
孔を継続する。以下上記の手順を繰返して所定の深度に
達するまで穿孔を行なう。このようにして土留め杭のた
めの穿孔が完了したら、前記穿孔時とは逆の手順により
ロッドを順次引抜いて取外して行く。

【００２５】引抜き完了後、穿孔機２のジャッキ２９，
３０，３１をゆるめ、連結距離調整シリンダ９を作動さ
せて予めジャッキ６３，６４，６５を張ってある芯材建
込み機３を反力受として次回の穿孔位置まで台車４を移
動させ、ここでジャッキ２９，３０，３１を張り、固定
する。これと同時に芯材建込み機３のジャッキ６３，６
４，６５をゆるめ、前記シリンダ９を逆方向に作動させ
て芯材建込み機３を引込む。

【００２６】その後穿孔機２は、前記と同様にして次回
の穿孔を開始し、同時に芯材建込み機３は芯材の建込み
を行なう。この芯材の建込みは、まずジャッキ６４，６
５をゆるめ、旋回シリンダ４７および６０を作動させて
フレーム４８および芯材保持ヘッド４９を図６のように
旋回させる。ついで昇降シリンダ５３を作動させて芯材
保持ヘッド４９を最下端まで下降させ、その吊持部５０
と芯材とを連結したのち昇降シリンダ５３を逆方向に作
動させて芯材保持ヘッド４９を上昇させ、芯材を引起こ
しつつ吊上げる。

【００２７】その後旋回シリンダ４７を作動させて図７
に示す状態とし、さらに位置調整シリンダ４４を作動さ
せて補助台車４１を前後方向に移動させて芯材建込み位
置の位置合わせを行なう。ついでフレーム４８の上下の
ジャッキ６４，６５を張ってフレーム４８を固定し、ソ
イルセメントコラムまたはモルタルコラムの中に芯材を
建込む。この建込みは昇降シリンダ５３を作動させて芯
材保持ヘッド４９の押圧面５１ａにより押込む。こうし
て上記手順により芯材が所定の長さになるまで溶接また
はボルト結合しながら建込みを行なう。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、■
穿孔と芯材建込みとを並行して行なうので、穿孔または
建込みの待ち時間が不要となり、土留め杭の施工能率を
著しく高めることができる。■穿孔機と芯材建込み機が
分離独立していることにより台車の幅を狭くすることが
できる。■穿孔機の掘進機構部分のみ旋回させるので、
継足しロッドの保持を台車の上面でなく、台車の側面か
あるいは芯材建込み機の側面にストック部を設けてスト
ックしておくことができ、これにより台車の高さ分の長
さだけ長いロッドの使用が可能となる。■穿孔機の掘進
機構を旋回させた位置で掘進機構とロッドとを接続させ
るので、従来機に較べロッドの接続部の嵌合長さ相当長
いロッドの使用が可能となる。■上記のように長いロッ
ドの使用が可能（具体的には５０ｃｍ程度長いロッドの
使用が可能）となることから、伸縮ロッドの使用ができ
、その効果は２倍となる。すなわち仮に空頭が４ｍで施
工深度が１２ｍである場合、天場支保と床盤舗装との関
係で有効空頭は３．７ｍとなるため、従来では１．６ｍ
のロッドしか使用することができず、そのため７回の継
足し工程が必要となって、強度上の点から伸縮ロッドの
使用ができなかったが、本発明によれば通常のロッドで
５回、伸縮ロッドでは３回の継足しですみ、これにより
作業時間が大幅に短縮され、従来に比し１．４〜２．３
倍の施工速さとなる。上記各効果の相乗により、土留め
杭１本当りの施工を含む作業時間を、従来に比し１／３
〜１／４にまで短縮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による土留め杭施工方法を実施する装置
の正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】穿孔機の側面図。

【図４】芯材建込み機の側面図。

【図５】掘進機構の旋回状況を示す平面図。

【図６】芯材保持ヘッドの芯材吊込み時の旋回状況を示
す平面図。

【図７】芯材建込み時の位置合わせ状況を示す平面図。

【図８】ロッドの側面図。

【図９】図８の右端面拡大図。

【図１０】図８の左端部拡大図。

【符号の説明】

１　　土留め杭施工装置 ２　　穿孔機 ３　　芯材建込み機 ４　　台車 ５　　台車 ８　　レール ９　　連結距離調整シリンダ １０　　タワー １１　　旋回フレーム １３　　フレーム １４　　旋回シリンダ １５　　掘進機構 １７　　油圧モータ １８　　減速機 １９　　継足しロッド ２０　　接続部 ２２　　昇降シリンダ ２３　　スプロケット ２４　　スプロケット ２５　　チエン ２６　　スプロケット ２７　　チエン ２８　　スプロケット ３２　　チャック機構 ３４　　アーム ３６　　挟持爪 ３７　　旋回シリンダ ４１　　補助台車 ４３　　タワー ４４　　位置調整シリンダ ４５　　旋回アーム ４７　　旋回シリンダ ４８　　フレーム ４９　　芯材保持ヘッド ５０　　吊持部 ５１ａ　　芯材押圧面 ５３　　昇降シリンダ ５４　　スプロケット ５４　　スプロケット ５５　　スプロケット ５６　　チエン ５７　　スプロケット ５８　　チエン ５９　　スプロケット ６０　　旋回シリンダ ６１　　レール ６７　　スイベル装置 ６８　　嵌合部 ６９　　挿入部 ７０　　連結ピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】穿孔機と芯材建込み機とを並設してその芯
   間距離を土留め杭配列ピッチの整数倍の間隔に対応する
   値に設定し、穿孔機による穿孔と穿孔への芯材建込みと
   を並行して行なうことを特徴とする土留め杭施工法。
2. 【請求項２】穿孔機と芯材建込み機とを並設して間隔調
   整自在に連結し、穿孔機の縦方向のフレームにそって掘
   進機構を昇降駆動自在に設けるとともにこの掘進機構を
   首振り可能に支持し、芯材建込み機の芯材保持ヘッドを
   首振りおよび前後方向に移動可能に設け、継足しロッド
   のストック部を穿孔機と芯材建込み機との間に設けてな
   り、地盤の掘削と芯材の建込みとを並行して実施し得る
   ようにしたことを特徴とする土留め杭施工装置。