JPH0629213Y2 - 砂杭造成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、軟弱地盤を改良する分野で利用される。

本考案は、砂杭造成装置に関するもので、リーダに吊支
される機枠と、機枠の下部に回転自在に垂下連設されて
いて該機枠に設けた回転駆動手段により駆動され且つ下
端部に底蓋が開閉自在に装着された回転ケーシングと、
回転ケーシング内に挿入されていて上端部に砂等を供給
するためのホッパーが設けてある固定ケーシングとを備
え、砂杭の造成にあたり、底蓋を地面に突き当てて閉止
した状態で回転ケーシングを回転駆動手段により回転さ
せながら、この回転ケーシング及び固定ケーシングを地
盤中所定深さまで貫入した後、回転ケーシングを逆転さ
せてこの回転ケーシングを固定ケーシングと共に引き抜
きながら、ホッパーより供給された砂等を固定ケーシン
グの下端より排出させて、地盤中に砂杭を造成するよう
にした装置に関する。

尚、ここで云う砂杭とは、砂によって形成される杭、あ
るいは砂利によって形成される杭、あるいはまた砂と砂
利とによって形成される杭を意味するものとする。

（従来技術及びその問題点） 従来この種の砂杭造成装置において、固定ケーシング内
に供給された砂や砂利は、ケーシング引き抜き時に固定
ケーシングの上昇に伴い自重で相対的に下降して固定ケ
ーシング下端から排出されるようになっているから、そ
の砂等が固定ケーシングの中途部や下端部で引っ掛かっ
て、詰まりを生ずることがある。また、このケーシング
引き抜き時に回転ケーシング下端の底蓋には周辺の土砂
によって底蓋を閉じようとする圧力が作用するため、底
蓋が十分に開放されず、このことが固定ケーシングから
の砂等の排出性を悪くすると共に、上記のような固定ケ
ーシング内での砂等の詰まりを促進していた。

上記のように固定ケーシング内で砂等が詰まりを生じた
場合には、もはや自重では排出しえないため、作業を中
断し、固定ケーシングに振動を与えたり、あるいは装置
全体を地上に引き上げて固定ケーシングの下端より棒を
突っ込んで、詰まった部分を取り除かなければならない
といった不都合な問題があった。

（問題点を解決するための技術的手段） 本考案は、上記のような固定ケーシング内部での砂等の
詰まりをなくすると共に、固定ケーシング下端からの砂
等の排出を効果的に行わせることができるようにしたも
ので、このための技術的手段として、固定ケーシング５
を、機枠１と固定ケーシング５との間に介設されたケー
シング上下動手段６により回転ケーシング２に対し所定
ストローク上下動可能に設け、この固定ケーシング５内
に、固定ケーシング５の上端部に設けた上下駆動手段９
により所定ストローク上下往復動可能な中空状の内杆８
を挿入し、この内杆８の下端部にはジェットノズル10を
配設し、該内杆８の中空部8aに供給される圧力流体を該
ジェットノズル10より噴射されるようにしたものであ
る。

（実施例） 以下本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

図面に示す砂杭造成装置において、１は、クローラクレ
ーン等に立設されたリーダ（図示省略）の頂部から昇降
操作用ワイヤー（図示省略）によって昇降自在に吊支さ
れる機枠で、この機枠１の下部に円筒状の回転ケーシン
グ２が回転自在に垂下連設され、この回転ケーシング２
は機枠１内に配備された両側１対の回転駆動装置３，３
（回転駆動手段）によって回転されるようになってお
り、そしてこの回転ケーシング２の下端部には底蓋４が
開閉自在に装着されている。

５は、回転ケーシング２内に同心状に挿入された固定ケ
ーシングで、この固定ケーシング５と前記機枠１との間
に介設されたケーシング上下動手段としての両側１対の
油圧シリンダ６，６により所定ストローク上下動できる
ようになっている。すなわち、この固定ケーシング５
は、常時はその下端が回転ケーシング２の下端よりも内
方へ（上方へ）引っ込んだ位置（図面には１点鎖線で示
す）に保持されていて、地盤中での回転ケーシング２の
引き上げ時に、前記両油圧シリンダ６，６の作動により
下動して、下端部が回転ケーシング２の下端より突出
し、それにより底蓋４を開放状態に保持せしめるように
なっている。７は、固定ケーシング５の上端部に設けら
れたホッパーで、このホッパー７より固定ケーシング５
内に砂又は砂利、あるいは砂と砂利の混合物が供給され
る。

８は、固定ケーシング５内に同心状に挿入された内杆を
示し、この内杆８は、固定ケーシング５より十分径小の
中空円筒状体からなるもので、固定ケーシング５の中心
部にそのほぼ全長に亘るように挿入され、この内杆８の
上端部は固定ケーシング５の上端部に設置されたエアば
ね装置９に連動連結されており、このエアばね装置９の
作動によりこの内杆８が所定ストロークを上下往復動す
るようになっている。また、内杆８の下端部にはジェッ
トノズル10が周方向に等間隔で複数個設けられ、各ジェ
ットノズル10からは、内杆８の中空部に形成される流体
管路8aを通じて供給された水又はエアの圧力流体が、斜
め下方に向かって噴射されるようになっている。

前記回転ケーシング２の上端部は機枠１に回転自在に支
持された連結部材11に一体連結され、この連結部材11に
大ギヤ12が固装されていて、この大ギヤ12に各回転駆動
装置３の小ギヤ13が噛合している。また、固定ケーシン
グ５を上下駆動させる各油圧シリンダ６はそのシリンダ
本体6a側が機枠１に取付けられ、ピストンロッド6bの先
端部側が固定ケーシング５に連結されている。

底蓋４は、内部が空洞状の逆円錐体を縦に二分割して形
成されるような二つの半割体4a,4aからなるもので、各
半割体4aの上端部側が回転ケーシング２の下端に枢着さ
れていて、装置全体が地上に宙吊りされているような状
態では自重によって図面の実線で示すように開放してお
り、そして回転ケーシング２が地盤中に貫入される際に
地面に接地することにより図面の仮想線で示すように逆
円錐体状に自動閉止するようになっている。

また、前記エアばね装置９は、固定ケーシング５の上端
に下枠14を固着し、この下枠14上の四隅部に支柱15…を
立設して、これら支柱15…の上端に上枠16を取付けると
共に、支柱15…に昇降枠17をスライド自在に支持し、こ
の昇降枠17と上枠16及び下枠14との間にそれぞれ両側１
対ずつのベローズ状エアばね本体18,18,19,19を介装す
ると共に、内杆14の上端部を昇降枠17に連結してなるも
ので、上部側のエアばね本体18,18と下部側のエアばね
本体19,19に対し圧力エアを交互に供給すると共に、一
方側に供給するときは他方側に供給された圧力エアを排
出させるようにすることによって、昇降枠17を介して内
枠８を所定ストローク上下往復動させるようにしてい
る。

前記回転ケーシング２の外周面にはスクリュー2aが設け
てあり、また内枠８の下端部には打撃片20が突設されて
いる。この打撃片20の代わりに、内杆８に横方向の振動
を与えるバイブロフロットを取付けることができる。こ
の場合、バイブロフロットの駆動用圧力流体として内杆
８内の流体管路8aに供給される圧力エア等を利用するこ
ともできる。

尚、図面中21は、内杆８の流体管路8aに圧力流体を供給
する圧力流体供給口、22は、固定ケーシング５をスライ
ド可能に支持するためのケーシングガイドで、このケー
シング５の外周面を囲繞するように複数個（３個又は４
個）設けてある。

上述したような構成を有する砂杭造成装置の操作にあた
っては、先ず機枠１をリーダ（図示省略）の頂部より適
当高さに懸吊支持し、そして回転駆動装置３，３を作動
させて回転ケーシング２を所定方向に回転させ、昇降操
作用ワイヤー（図示省略）を繰り出しながら回転ケーシ
ング２を固定ケーシング５と共に地盤中に貫入してゆ
く。尚、底蓋４が地面に接地してそれが閉止した時点
で、ホッパー７より砂あるいは砂利を固定ケーシング５
内に所要量供給しておく。

しかして、回転ケーシング２が所定深さまで達したら、
その回転を停止すると共に、昇降操作ワイヤーの繰り出
しを停止し、回転ケーシング２の引き抜き操作に移る。
この引き抜き操作に先立って、ケーシング上下動手段た
る油圧シリンダ６，６を作動させて、固定ケーシング５
を所定ストローク下動し、この固定ケーシング５の下端
部を第１図の実線図示のように回転ケーシング２の下端
より突出させて、底蓋４を強制開放させる。

それから、エアばね装置９を作動させて内杆８を上下往
復動させると共に、この内杆８内の流体管路8aに圧力流
体、例えば圧力エアを供給して下端部の各ジェットノズ
ル10より噴射させながら、回転ケーシング２を逆転させ
て前記昇降操作用ワイヤーを巻き取り操作しつつ、この
回転ケーシング２を固定ケーシング５と共に引き抜いて
ゆき、こうして地盤中に砂あるいは砂利の砂杭を形成し
てゆく。

この引き抜き操作にあたって、回転ケーシング２を逆転
させる際には、回転ケーシング２の下端部周辺の土砂に
よって底蓋４にこれを閉じようとする圧力がかかるが、
固定ケーシング５の下端部が突出しているために、この
底蓋４は開放状態を維持することができる。また、この
引き抜き時には、内杆８が上下往復動していると共に、
各ジェットノズル10からエアが噴射しているため、固定
ケーシング５内に供給された砂、砂利等が該ケーシング
５内において上下動しあるいは突き砕かれて、詰まりを
生じることがなく、しかも固定ケーシング５下端部内の
砂等はエアジェットにより強力に押し出されて地盤中に
そのまま連続的に残され、その結果緻密な砂杭が形成さ
れる。

この実施例においては、内杆を上下往復動させる手段と
してエアばね装置を使用したが、流体圧シリンダ等を用
いてもよい。また、固定ケーシングを上下動させるケー
シング上下動手段として油圧シリンダを使用したが、エ
アシリンダ、エアばね装置、あるいはラック・ピニオン
式駆動装置等を採用することができる。

（考案の作用及び効果） 本考案によれば、固定ケーシングを、ケーシング上下動
手段によって回転ケーシングに対し所定ストローク上下
動可能に設けているため、ケーシング引き抜き時にケー
シング上下動手段を作動させて固定ケーシングの下端部
を回転ケーシングの下端から突出させることによって、
回転ケーシング下端部の底蓋を開放状態に保持すること
ができ、それにより固定ケーシング下端部からの砂等の
排出性を良好ならしめると共に、固定ケーシング内での
砂等の詰まりを減少緩和せしめることができる。

また、ケーシング上下動手段は、機枠と固定ケーシング
との間に介設される例えば油圧シリンダのようなものか
らなるため、その構成がコンパクトになる上、操作が頗
る簡単で、正確且つ迅速な動作を行わせることができ
る。

因みに、上記ケーシング上下動手段として、リーダの頂
部から垂下したワイヤーによって固定ケーシングを上下
動可能に吊支するような手段を採用するとなれば、装置
機枠をリーダに沿って昇降させる昇降操作用ワイヤー
と、固定ケーシングを上下動させる固定ケーシング吊支
用ワイヤとの２本のワイヤーが必要となって、両ワイヤ
ーの巻取り操作を個別に行わねばならないことから、構
成が複雑化する上に、ワイヤー巻取り操作が煩雑とな
り、しかも固定ケーシングの下端部を回転ケーシングの
下端から所要長さだけ突出させるべく固定ケーシング吊
支用ワイヤーを操作するワイヤー操作にあっては、その
上下動ストロークが短いこともあって、そのワイヤー操
作が難しく、迅速且つ正確な動作を行わせることは非常
に困難なことである。

更に、本考案によれば、ケーシング引き抜き時における
内杆の上下往復動ならびに内杆下端部のジェットノズル
からの圧力流体の噴射によって、固定ケーシング内部の
砂等を上下振動させたり、突き砕いたり、あるいは押し
砕くので、固定ケーシング内で詰まりを防止することが
できると共に、この砂等を固定ケーシング下端より強制
的に排出させて地盤中に確実に残すことができ、それに
よって砂杭造成作業が能率よく行えると共に、良質の砂
杭を造成することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す砂杭造成装置の一部縦断
面正面図である。 １…機枠、２…回転ケーシング、３…回転駆動装置（回
転駆動手段）、４…底蓋、５…固定ケーシング、６…油
圧シリンダ（ケーシング上下動手段）、７…ホッパー、
８…内杆、8a…内杆の流体管路、９…エアばね装置（内
杆用の上下駆動手段）、10…ジェットノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】リーダに吊支される機枠と、機枠の下部に
   回転自在に垂下連設されていて該機枠に設けた回転駆動
   手段により駆動され且つ下端部に底蓋が開閉自在に装着
   された回転ケーシングと、回転ケーシング内に挿入され
   ていて上端部に砂等を供給するためのホッパーが設けて
   ある固定ケーシングと、からなる砂杭造成装置におい
   て、固定ケーシングは、機枠と固定ケーシングとの間に
   介設されたケーシング上下動手段により回転ケーシング
   に対し所定ストローク上下動可能に設けられ、この固定
   ケーシング内には、該固定ケーシングの上端部に設けた
   上下駆動手段により所定ストローク上下往復動可能な中
   空状の内杆が挿入され、この内杆の下端部にはジェット
   ノズルが配設されていて、該内杆の中空部に供給される
   圧力流体が該ジェットノズルより噴射されるようにした
   ことを特徴とする砂杭造成装置。