JPH06272249A - 型鋼杭の建込み装置及び当該装置に使用する型鋼杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 土留めや足場等に使用する型鋼杭建込み手段
として回動建込み装置を使用する場合、型鋼杭の捩れを
防止すると共に杭の先端支持力を強大にして杭の沈下を
防止した建込み装置と型鋼杭を提供する。 【構成】 型鋼にオ−ガ−スクリュ−４を設けた型鋼杭
と、当該杭に外嵌して回転し掘進力をあたえる外嵌鋼管
とを主要構成部となし、型鋼杭は、オ−ガ−スクリュ−
のシャフト５と型鋼のウエブを一体となし、且つ型鋼の
先端には前記外嵌鋼管に内接する先端支持板兼回転安定
板を固設すると共に外嵌鋼管に掛合する回転力受を設け
た構成を有し、他方外嵌鋼管は、その上部において作業
車のクレ−ンに吊下したモ−タ−で回動可能とし、その
下部において前記回転力受に掛合して外嵌鋼管の回転力
をオ−ガ−スクリュ−４に伝導して回転掘進し、然もオ
−ガ−スクリュ−の回転直径を外嵌鋼管の回転直径より
大に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木工事における土留
用擁壁杭或は工事用足場杭等の建込装置及びその型鋼杭
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種技術は従来多く開発されている
が、次にその技術について説明する。 （１） 実公昭３１−１２９４６ この技術は、土木工事用の杭に関し、管材を杭として使
用し、当該材の先端に錐（明細書では、錐と称している
が、錐即ちドリルではなく、螺稔子である。）を設けた
管材杭であって、当杭の頂部を回動することによって建
込むものであるが、錐そのものが螺稔子であるため、杭
の支持力を得る深さまでは決して掘進しないことは自明
（ドリルはその構造上掘進するが、螺稔子は掘進しな
い。）であり、又本願発明は型鋼杭に関するのに対して
実公昭３１−１２９４６は管材杭という相違がある。 （２） 特公昭５２−２８２８５ この発明は要するに、杭壁の中に、ウォ−タ−ジェット
パイプを一体として埋設しておいて当該パイプから水を
噴射して建込み地盤を掘進建込む方法である。この発明
では型鋼杭を建込むことは不可能である。 （３） 特公昭５４−７５１０１ この発明は要するに、ア−スオ−ガ−スクリュ−によっ
て予め矢板挿入孔を掘削し、その中に矢板を圧入する型
式の矢板杭打機に係るものであり、矢板圧入時の反力の
受止機構とリ−ドマストの構造の改良に関するものであ
る。この方法では、矢板を圧入することは可能である
が、回動建込みは不可能であり、勿論型鋼の回動建込み
は出来ない。 （４） 特公昭５５−２４９０ この発明は、鋼製杭等の基礎杭を連続回転または反復回
転させると共に杭の下端部から高圧水を噴射しながら、
杭を無振動および無騒音で圧入する杭打装置に関するも
のである。即ちこの方法は型鋼（Ｈ鋼）を建て込む方法
であるが、Ｈ鋼自体を回転させながら建込むと建込む地
盤によって（特別の軟弱地盤は別として。）殆んど建込
み回転力によってＨ鋼に捩れ現象が発生し、杭の強度を
弱めるし、又この発明では杭の先端支持力が極めて小で
あるのに加えて、杭の下端部から高圧水を噴射する手段
を採用しているから杭の支持地盤が軟弱化して杭の支持
力を更に低下させ杭が沈下するという欠点がある。 （５） 特公昭６２−２０３３４ この発明は、外周に螺旋羽根を有する円筒内に、掘進錐
を有する駆動角シャフトを内嵌し、杭建込み地盤を掘進
したる後、駆動角シャフトを利用して杭建込み基礎用コ
ンクリ−トを打ち込み、次いで、先端錐ごと駆動角シャ
フトを引き抜き、円筒内に既製のコンクリ−ト杭を建て
込み、次いで円筒を逆回転してコンクリ−ト杭の周辺を
圧密しながらこれを引き抜き杭を建込む方法である。こ
の方法では、先端に支持力を有する構造の型鋼を回転し
ながらこれを建込むことはできない。 （６） 特公昭６２−２１９３４ この発明は、杭打機の改良に関し、コンクリ−トパイル
やＨ型鋼等を、従来の杭打機のようにリ−ダ−を必要と
せず、本体シリンダ−の下部に一体として杭キャッチ機
構を設け、当該機構でコンクリ−トパイルやＨ鋼をキャ
ッチシ、杭の頭部を本体シリンダ−のピストンハンマ−
で打設するという機構を有するものであり、騒音や震動
或は高圧ガス、エアの放出等もなく、勿論リ−ダ−をも
必要としないで、更に狭い場所でも作業可能という利点
を有する杭打機であり、この方法による場合は、Ｈ型鋼
を打設すること及び捩れを防止することはできるが、地
盤に対する杭の支持力を保持又は、より増大せしめた構
造の杭の使用は困難である 。 （７） 実公昭６３−２５１０ この考案は、シ−トパイルの押込装置の改良に関し、初
めア−スオ−ガ−で型鋼建込み地を掘削し、次いで、次
の建込み地を掘削しながら先の掘削地にシ−トパイルを
押し込む装置に関するものであって、型鋼を回動しなが
ら建込むことには使用不可能であり、又この方法では本
願発明に関する先端支持力のある型鋼を押し込むことは
できない。 （８） 特公昭６２−３８９１ この発明はワイヤ−と連動するクラッチ機構によりハン
マ−ウェイトを吊上げ落下させる方法で杭打ちする装置
で、クラッチ機構内蔵部直下に杭キャップ機構を構成
し、その下部には杭キャッチ機構を設け、且つ、ハンマ
−の打撃力の大小にかかわらず杭の下降距離と杭打機の
下降距離とを常に一致させて次の打撃を受け入れられる
ように構成したものである。この発明も特公昭６２−２
１９３４と同様型鋼を打設しその捩れ（回動打込みでな
いから）を防止することはできるが本願のように型鋼杭
に先端支持力を有せしめるように構成した杭は打設不可
能である。 （９） 特公昭６２−２１９３２ この発明は、型鋼杭押込み方法に関し、初めア−スオ−
ガ−で型鋼杭の建込み場所を掘削し、次いで次の建込み
場所を掘削しながら先に掘削した個所に型鋼を順次押し
込む方法であって、押し込み反力をスクリュ−アンカ−
から得るように構成した装置であって、実公昭６３−２
５１０同様型鋼を回動しながら建込むことは不可能であ
り、特に本願のように型鋼杭に先端支持力をもたせた杭
の建込みはではない。 （１０） 実願昭６０−２９７６６ 本願出願人は、先に実願昭６０−２９７６６をもって土
留用型鋼杭を提供しているが、この型鋼杭は杭の頂部に
おいて杭を直接回動しながら建込む方法を採用してい
る。然しながらこの考察の杭は、固い地盤ではオ−ガ−
スクリュ−に負荷がかかり、砂礫層では掘削個所が直ち
に崩れて杭全体に負荷がかかりすぎて（駆動モ−タ−の
回転力に対して型鋼杭の回転モ−メントがおのずと不足
する。）型鋼杭が自然に捩れるという欠点が生ずる。 （１１） その他の従来の技術 以上の他にモンケンをもって型鋼杭を打設する方法が採
用されているが、杭としての型鋼杭の先端支持力や、リ
ブ或はウエブの支持力が不足し時には沈下し、又本願発
明の型鋼杭の打設は不可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】土留用或は足場用とし
て建込む型鋼杭（Ｈ型鋼、Ｌ型鋼、軌条型鋼等各杭）は
主にＨ型鋼又は軌条型鋼が杭として使用されるが、建込
む地盤の状態に応じて前記のような回動建込み方法や打
設方法或は押し込み方法等の手段が採用されてきたが、
何れの方法にも一長一短があり、然も型鋼杭の場合はそ
の先端支持面積が極めて小であるから先端支持力におい
て不足し、特に足場用の杭として使用した場合は杭の沈
下による様々な不都合が生ずるという問題点があり、又
杭の建込み手段として回動掘進建込手段を採用すると、
杭は長大なものが普通であるから、駆動モ−タ−の回転
モ−メントに対して、型鋼杭の回転モ−メントが不足し
回動建込み中に杭が捩れ現象を起すという問題点が存在
する。そこで本願発明は型鋼杭の建込み方法としては回
動建込み手段を採用し、且つ、型鋼杭の構造を改良し
て、回動建込み中回転モ−メントの不足による型鋼杭の
捩れ現象を防止すると共に、如何なる地盤においても杭
の支持力を確保し、足場上に重量物が載置された場合で
も杭（足場）の沈下を防止せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、型鋼の先端に、先端支持板兼回転安定板
を固設すると共に先端錐を有するオ−ガ−スクリュ−を
固設した構成の型鋼杭と、他方、型鋼杭に外嵌し且つオ
−ガ−スクリュ−とクラッチ機構によって掛合可能にし
て且つその上部において作業車のクレ−ンに吊下した駆
動モ−タ−をもって回動可能な外嵌鋼管とからなり、型
鋼杭に外嵌鋼管を外嵌し、クラッチ機構によって両者を
掛合し、外嵌鋼管を駆動モ−タ−によって回動すること
によりオ−ガ−スクリュ−を回動して地盤を掘進し、所
要の深さまで掘進したならば、クラッチ機構の掛合を解
いて外嵌鋼管を逆回転して抜き取り型鋼杭を建込むこと
を特徴とする構造の装置である。なお、オ−ガ−スクリ
ュ−の掘進羽根の回転直径は、外嵌鋼管の回転直径より
大に形成し、先端支持板兼回転安定板の直径は外嵌鋼管
の直径より小に形成して外嵌鋼管先端部内に嵌入可能に
構成されている。クラッチ機構は外嵌鋼管の先端部と、
オ−ガ−スクリュ−のシャフトに設けられている。本発
明は以上のような構成としたことにより、型鋼杭の捩れ
を防止すると共に杭の支持力を増大することに成功し
た。

【０００５】

【実施例】図１及び図２は型鋼杭の第１実施例で、図１
は型鋼杭の構成各部を示す斜示説明図である。型鋼はＨ
型鋼（２）を使用し、先端支持板兼回転安定板（３）に
はその中央部にオ−ガ−スクリュ−（４）のシャフト
（５)が挿入されるシャフト挿入口(１４）が設けられて
いる。又オ−ガ−スクリュ−（４）は、シャフト（５）
の周辺に掘進羽根（９）が設けられ且つシャフト（５）
の先端には先端錐（ドリル）（６）が設けてあり、更に
シャフト（５）の上部中央から縦割にして適宜深さのウ
エブ嵌挿溝（１６）が穿設され、当該溝（１６）の直下
にはクラッチ用の回転力受（１２）が左右に突出させて
一体として横設されている。従ってオ−ガ−スクリュ−
（４）は全体構造がいわゆるドリル構造となっている。
なお、掘進羽根（９）の回転直径（Ｒ）は、この型鋼杭
（１）に外嵌する同筒鋼管（１０′）の直径（Ｒ２）又
は、フィンケ−シングオ−ガ−（８）の回転直径
（Ｒ′）よりも大に形成されている。

【０００６】以上の構成各部において、Ｈ型鋼（２）の
下端に先端支持板兼回転安定板(３）を一体として固設
し、更に当該安定板（３）のシャフト挿入口（１４）か
らシャフト（５）を嵌挿入してウエブ嵌挿溝（１６）に
Ｈ型鋼（２）のウエブ（１３）を嵌挿し、先端支持板兼
安定板（３）を回転力受（１２）に接してボルト（１
７）をもってオ−ガ−スクリュ−（４）をＨ型鋼(２)に
一体として固定する。(１８)(１８′)はシャフト(５）
及びウエブ（１３）に設けてあるそれぞれのボルト孔で
ある。然るときは図２に示すように本願発明の型鋼杭
（１）が構成される。

【０００７】

【実施例】図３は型鋼杭（１）の第２実施例で、Ｈ型鋼
（２）のリブ（１３′）に杭支持板（１９）を設けた型
鋼杭（１）であり、点線はウエブ（１３)に杭支持板(１
９）を設けた場合を示すものである。

【０００８】

【実施例】図４は、外嵌鋼管をフィンケ−シングオ−ガ
−（８）となし、当該オ−ガ−と当該オ−ガ−に型鋼杭
（１）を嵌挿着した本願装置の実施例で一部断面正面図
である。フィンケ−シングオ−ガ−（８）の頂部におい
て作業車のクレ−ンに吊下した駆動モ−タ−（７）と当
該オ−ガ−がクラッチ機構（２１）で掛合されて回動さ
れ得るよう構成され、又型鋼杭（１）に当該オ−ガ−が
外嵌された場合、円筒鋼管（１０）の下部に設けられた
クラッチ機構としての掛合溝（１１）に、オ−ガ−スク
リュ−（４）のクラッチ機構としての回転力受（１２）
が掛合し、又先端支持板兼回転安定板（３）は円筒鋼管
（１０）にほぼ内接した構成となっている。 又オ−ガ
−スクリュ−（４）の掘進羽根（９）の回転直径（Ｒ）
は、フィンケ−シングオ−ガ−（８）における掘進羽根
（１５）の回転直径（Ｒ′）より大に形成された構造と
なっている。

【０００９】

【実施例】図５は、型鋼杭（１）の外嵌鋼管に、掘進羽
根（１５）を有しない円筒鋼管（１０′）を使用した本
願装置の実施例でその正面説明図であり、その頂部にお
いて駆動モ−タ−（７）で回動可能に、又下端部にはク
ラッチ機構としての回転力受(１２）を掛合する掛合溝
（１１′）が形成された構成となっている。この構成は
図４の実施例と同様である。なお、円筒鋼管（１０′）
内は前記実施例の装置同様、型鋼杭（１）が内嵌装着さ
れている。

【００１０】

【発明の作用】この発明は以上のような構成を有するか
ら、型鋼杭（１）を円筒鋼管（１０′）又はフィンケ−
シングオ−ガ−（８）に内嵌し、クラッチ機構としての
掛合溝（１１）又は（１１′）に回転力受（１２）を掛
合し、他方、円筒鋼管（１０′）又はフィンケ−シング
オ−ガ−（８）の頂部と作業車のクレ−ン（２２）に吊
下した駆動モ−タ−（７）とをクラッチ機構（２１）に
より掛合して本願装置を構成し、型鋼杭（１）を内嵌し
た円筒鋼管（１０′）又はフィンケ−シングオ−ガ−
(８)をクレ−ン（２２）で吊下して、駆動モ−タ−
（７）を回動し型鋼杭建込み地盤を掘進する。然るとき
は、駆動モ−タ−（７）は円筒鋼管（１０′）又はフィ
ンケ−シングオ−ガ−（８）を回動し、その回転力はク
ラッチ機構（１１）（１１′）（１２）によってオ−ガ
−スクリュ−（４）を回転させるから、オ−ガ−スクリ
ュ−（４）は型鋼（２）を回転しながら建込地盤を掘進
する。この際、オ−ガ−スクリュ−（４）の掘削回転直
径（Ｒ）が円筒鋼管（１０′）又はフィンケ−シングオ
−ガ−（８）の回転直径（Ｒ２）（Ｒ１）よりやや大に
構成してあるから、円筒鋼管（１０′）又はフィンケ−
シングオ−ガ−（８）の回転掘進には建込み地盤の抵抗
が少なく、駆動モ−タ−（７）の回転力はほぼそのまま
オ−ガ−スクリュ−（４）にクラッチ機構（１１）（１
１′）（１２）を介して直接的に伝わりオ−ガ−スクリ
ュ−（４）の掘進力を弱めることはない。又先端支持板
兼回転安定板（３）は、ほぼ外嵌鋼管（８）（１０′）
に内接する如く構成されているから、長大にして重量大
なる型鋼（２）が掘進回転中に外嵌鋼管（８）（１
０′）内で傾くような力が働いても該安定板(３)が該鋼
管(８）(１０′）に内接してその傾きを防止するのでオ
−ガ−スクリュ−（４）の掘進方向が常に安定する。又
先端支持板兼回転安定板（３）の存在で、外嵌鋼管
（８）（１０′）内にオ−ガ−スクリュ−（４）で掘削
した土砂が侵入しないから、特に型鋼（２）にその回転
力を削ぐ力、即ち捩れ現象を起す力が働くようなことも
ない。

【００１１】以上のようにして所定の深さまで掘進した
ならば、外嵌鋼管（８）（１０′）を逆回転して、外嵌
鋼管（８）（１０′）とオ−ガ−スクリュ−（４）のク
ラッチ機構（１１）（１１′）（１２）の掛合を解き、
更に逆回転しながら外嵌鋼管(８）又は(１０′）を地上
に抜き取り、次いで型鋼杭（１）と掘削穴との間隙に土
砂を送り込み型鋼杭（１）の建込を完了する。なお、建
込みに際し、外嵌鋼管として円筒鋼管（１０′）を使用
するか、又はフィンケ−シングオ−ガ−（８）を使用す
るか、或は型鋼杭（１）を杭支持板(１９）を有する杭
を使用するか否か等は、型鋼杭（１）の建込み地盤の性
質や、足場杭として建込む場合は足場に載る作業用機材
等の重量等を十分に勘案して定めるものとする。

【００１２】

【発明の効果】本願発明装置は、以上のような構成を有
し作用を有するものであるから、従来この種型鋼杭の建
込み方法や装置と異なり、型鋼（２）に直接駆動モ−タ
−(７）の回転力が加えられることがなく、更に建込み
回動中においても回転力を削ぐ掘削土砂の抵抗を受けな
いから、即ち、駆動モ−タ−（７）の回転モ−メントと
型鋼の回転モ−メントとは直接的に関係が存在しないば
かりでなく、然も両モ−メントの差は微差にすぎず型鋼
（２）の捩れ現象が完全に防止され、型鋼杭（１）とし
ての強度にいささかの影響も存在しない。又オ−ガ−ス
クリュ−（４）の掘進羽根（９）の回転直径（Ｒ）が従
来のそれと相違して少なくとも外嵌鋼管（８）（１
０′）の回転直径よりも大に形成した構成となっている
ので、このことは型鋼杭（１）の建込み土中における先
端支持面積即ち先端支持力を従来の型鋼杭に比して極め
て強大にするという大きな功を奏するものである。な
お、前記捩れ現象は、従来技術においては掘進羽根
（９）が大きい程大となるから掘進羽根を大きくするこ
とはできなかった（先端支持力の増大を図れなかっ
た。）が、本装置を使用することによって先端支持力を
強大にすると共に型鋼の捩れを防止することが可能とな
った。更に、鉄道の道床や砂礫層のある地盤に建込む
際、実願昭６０−２９７６６に示す杭や方法では、当該
層を掘進しても、掘削穴に穴周囲の砂礫が次々と崩落す
るので型鋼杭の回転がスム−スに行われず、従って型鋼
の捩れ現象が大であるばかりでなく、掘進も困難か極め
て非能率的であったが、本発明においては外嵌鋼管
（８）（１０′）を使用するので、以上のような不都合
は一切生じないという功を奏するものである。又型鋼杭
（１）として型鋼に杭支持板（１９）を形成したものを
使用するときは、特に軟弱地盤や重量物が載る足場用杭
である場合は、杭の支持力が一層強大になるという功を
奏することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】型鋼杭の第１実施例の構成各部を示す斜視説明
図。

【図２】型鋼杭の第１実施例でその組立完成斜視説明
図。

【図３】型鋼杭の第２実施例で杭支持板を設けた斜視説
明図。

【図４】外嵌鋼管としてのフィンケ−シングオ−ガ−に
型鋼杭を嵌挿着した本願装置の実施例で、一部断面正面
説明図。

【図５】外嵌鋼管を円筒鋼管とした本願装置の実施例
で、その正面説明図である。

【図６】型鋼にＨ型鋼を使用した場合の外嵌鋼管として
のフィンケ−シングオ−ガ−の回転直径、オ−ガ−スク
リュ−掘進羽根の回転直径、先端支持板兼回転安定板の
位置関係を示す平面説明図。

【符号の説明】

１ 型鋼杭 ２ 型鋼 ３ 先端支持板兼回転安定板 ４ オ−ガ−スクリュ− ５ シャフト（オ−ガ−スクリュ−の） ６ 先端錐 ７ 駆動モ−タ− ８ フィンケ−シングオ−ガ− ９ 掘進羽根（オ−ガ−スクリュ−の） １０ 円筒鋼管（フィンケ−シングオ−ガ−の） １０′ 円筒鋼管 １１ 掛合溝（フィンケ−シングオ−ガ−の） １１′ 掛合溝（円筒鋼管の） １２ 回転力受 １３ ウエブ（Ｈ鋼の） １３′ リブ（〃 〃） １４ シャフト挿入口 １５ 掘進羽根（フィンケ−シングオ−ガ−の） １６ ウエブ嵌挿溝 １７ ボルト １８ ボルト挿入孔 １８′ 〃 〃 １９ 杭支持板（ウエブ、リブに設けた） ２０ 軌條型鋼 ２１ クラッチ機構（円筒鋼管と駆動モ−タ−の） ２１′ クラッチ機構( 〃 と回転力受の) ２２ 作業車のクレ−ン Ｒ 掘進羽根の回転直径（オ−ガ−スクリュ−の） Ｒ′ フィンケ−シングオ−ガ−の回転直径 Ｒ″ 先端支持板兼回転安定板の直径 Ｒ１ フィンケ−シングオ−ガ−の円筒鋼管の直径 Ｒ２ 円筒鋼管（１０′）の直径

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業車のクレ−ンに吊下された駆動モ−
   タ−で回動可能に構成した適宜の径を有する外嵌鋼管
   と、 先端に掘進錐を有し、掘進羽根の回転直径を、前記外嵌
   鋼管の直径よりも大なるよう形成してなるオ−ガ−スク
   リュ−を、建込みする型鋼の先端と一体的に構成してな
   ることを特徴とする型鋼杭とから構成され、前記外嵌鋼
   管を型鋼杭に外嵌してクラッチ機構を介して外嵌鋼管と
   型鋼杭とを掛合し、外嵌鋼管の頂部において外嵌鋼管を
   駆動モ−タ−で回動することによりオ−ガ−スクリュ−
   を回動掘進させ型鋼杭の捩れ現象を防止しながら所要の
   深さまで土中を掘進し、然る後クラッチ機構の掛合を解
   いて外嵌鋼管を抜き取り、オ−ガ−スクリュ−により型
   鋼杭の支持力を増大せしめ、又型鋼の捩れを防止したこ
   とを特徴とする型鋼杭の建込み装置。
2. 【請求項２】外嵌鋼管をフィンケ−シングオ−ガ−とし
   てなる、前記請求項１記載の型鋼杭の建込み装置。
3. 【請求項３】 先端に掘進錐を有するオ−ガ−スクリュ
   −のシャフト上部に、型鋼のウエブを嵌挿するウエブ嵌
   挿溝を穿設し、当該溝の直下にしてシャフトにはクラッ
   チ用回転力受けを横設し、 他方型鋼の下端には、中央にオ−ガ−スクリュ−のシャ
   フト挿入口を設けた先端支持板兼回転安定板が一体とし
   て固設され、前記シャフト挿入口を介してウエブ嵌挿溝
   に型鋼のウエブを嵌挿固定して型鋼とオ−ガ−スクリュ
   −とを一体的に構成し、且つ前記オ−ガ−スクリュ−の
   掘進羽根の回転直径は、円筒鋼管又はフィンケ−シング
   オ−ガ−の回転直径より大に構成したことを特徴とす
   る、前記請求項１又は２記載の型鋼建込み装置に使用す
   る型鋼杭。
4. 【請求項４】 型鋼のリブ及びウエブ又はその何れか一
   方の外側面にしてその下端から上方に順次適宜間隔を有
   して複数個の杭支持板を一体として突設してなる前記請
   求項３記載の型鋼杭。