JPH0629214Y2 - 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られた固定ケーシングと、固
定ケーシング内に圧力エアを供給するためのエア供給手
段と、固定ケーシング内におけるホッパーの下方部に設
けられていて、砂等の供給時に投下される砂等の重量で
開くようになっている開閉弁と、を備え、砂杭の造成に
あたり、回転ケーシングを回転させながらこの回転ケー
シングを固定ケーシングと共に地盤中所定深さまで貫入
した後、固定ケーシング内の上部より圧力エアを供給し
て、固定ケーシング内に供給された砂等を押圧しつつ、
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、砂等を固定ケーシング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） この種の装置では、上述したようにケーシング引き抜き
時に固定ケーシング内に連続的に供給される圧力エアに
より砂等を押圧しつつこの固定ケーシング下端から排出
させるわけであるが、砂等が固定ケーシングから排出さ
れ終わるころには固定ケーシングの内圧が相当に高圧
（６〜10kgf／cm²）となっており、しかして砂等が排出
されてしまって固定ケーシングの下端が開放状態になる
と、この固定ケーシング内の高圧エアがその下端から一
気に噴き出して周辺の地盤に物凄い衝撃を与え、このた
め地盤が振動して造成工事現場周辺の構造物や家屋に害
を及ぼすといった問題があった。尚、回転ケーシングと
固定ケーシングとの間には隙間があるけれども、一般に
この隙間は固定ケーシングの直径に比べ非常に小さく、
しかもこの隙間には砂等が詰まりやすいため、固定ケー
シング内のエアを抜くには十分でなく、また砂等が固定
ケーシングから排出され終わる直前にエアの供給を停止
したり、固定ケーシング上端部内の開閉弁を開放してや
ればよいのであるが、そのために砂等の排出時期を地上
で検知したり開閉弁を遠隔操作で任意に開閉させるよう
な方式を採用すると、設備費が高騰する上に、構造が複
雑化してメインテナンス上の問題も生じ、実用には適し
ていない。

また、ケーシング引き抜きの際に、この回転ケーシング
下端の底蓋には周辺の土砂により底蓋を閉じようとする
圧力が作用するため、底蓋が十分に開放しえず、これが
ためにケーシング下端部からの砂等の排出性が低下し
て、固定ケーシング内部で砂詰まりを生じ易く、作業能
率を悪くすると云う問題があった。

（問題点を解決するための技術的手段） 本考案は上記の実情に鑑み、固定ケーシングのエア抜き
を簡便にして効果的に行えるようにすると共に、固定ケ
ーシングからの砂等の排出性を高めることができるよう
にしたもので、その技術的手段は、固定ケーシング５
を、機枠１と固定ケーシング５との間に介設したケーシ
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、該固定ケーシング５内にエ
ア抜きパイプ11を挿入し、該エア抜きパイプ11の上端部
を固定ケーシング５の上端部側において大気に連通開放
させ、その下端部を該固定ケーシング５の下端部に臨ま
せてなることを特徴とする。

（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。

第１図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（第１図に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、それによって底蓋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。この固定
ケーシング５の上端部にはホッパー７の下方部位に開閉
弁８が設けてあり、この開閉弁８は、一端部が固定ケー
シング５の内壁に枢着されていて、常時はばね（図示省
略）により閉鎖位置に付勢されており、ホッパー７から
固定ケーシング５に投下される砂等の重量により下向き
に回動して開放するようになっている。９は、固定ケー
シング５内に圧力エアを供給するエア供給手段としての
エア供給口で、この供給口９はエアコンプレッサ（図示
省略）にエアホース10を介して接続されている。

11は、長尺状のエア抜きパイプで、固定ケーシング５内
に複数本挿入されていて、各エア抜きパイプ11は、固定
ケーシング５の内周面に添わせた状態で適宜に固定され
ており、そして各エア抜きパイプ11の上端部は固定ケー
シング５の上端部側壁に開口されたエア開放口12に連結
され、且つ下端部は第２図で明らかなように固定ケーシ
ング５の下端付近に臨ませてある。

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13に一体連結され、この連結部材13
に大ギヤ14が固装されていて、この大ギヤ14に各回転駆
動装置３の小ギヤ15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。

前記底蓋４は、第２図に示すように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4
a,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、この回転ケーシング２の外周面にはスクリ
ュー2aが設けられている。尚、第１図中16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が地面に接地して閉じた時点で、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と
しての油圧シリンダ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、第２図の実線で示すように回転ケーシ
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、固定ケーシング５上端部のエア供給口９より
圧力エアを供給して固定ケーシング５内の砂等をその上
方より押圧しつつ、回転ケーシング２を逆転させ前記昇
降操作用ワイヤーを巻き取り操作しながら、この回転ケ
ーシング２を固定ケーシング５と共に引き抜いていっ
て、地盤中に砂あるいは砂利の砂杭Ｓを形成してゆく。

このケーシング引き抜きの際には、固定ケーシング５内
の砂等がこの固定ケーシング５下端から排出され終わる
頃に、第２図に示しているようにそれまで砂等によって
閉塞状態にあった各エア抜きパイプ11の下端が開口状態
となって、固定ケーシング５内の高圧エアが同図の矢印
で示すようにこのエア抜きパイプ11下端より吸引され、
このエア抜きパイプ11を通じて大気に開放される。この
とき、回転ケーシング２と固定ケーシング５との隙間か
らも、固定ケーシング５内の一部のエアが抜け出る。

また、このケーシング引き抜き時には、回転ケーシング
２を逆転させる際に回転ケーシング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、前述のように固定ケーシング５の下端部が回転ケー
シング２の下端から突出しているために、この底蓋４は
十分の開放された状態に保持される。したがって、固定
ケーシング５内の砂等はその下端部から円滑に排出され
る。

上述の実施例においては、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、これに限るものではなく、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。

（考案の効果） 本考案によれば、ケーシング引き抜きの際、固定ケーシ
ング内の砂等がその下端から排出され終わる頃にエア抜
きパイプによって固定ケーシング内の高圧エアを抜くこ
とができるため、従来のように高圧エアの噴き出しによ
って周囲地盤が衝撃を受けると云う問題を解消すること
ができる。また、この本考案のエア抜きパイプによるエ
ア抜き手段は構造的にきわめて簡単で特別な操作を要し
ないから、安価に提供できると共に、メインテナンス上
有利である。

また、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十分な開放状態に保持することがで
き、それによりケーシング下端部からの砂等の排出性を
良好ならしめて、固定ケーシング内部での砂詰まりを防
止すると共に、砂杭造成作業の能率向上を期することが
できる。

特に本考案では、上記ケーシング上下動手段が、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。

【図面の簡単な説明】 第１図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、第２図は同上の装置の一部拡大詳細縦断面
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…開閉弁、９…エア供給口（エア供給手段）、11…エ
ア抜きパイプ。

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ら
   れた固定ケーシングと、固定ケーシング内に圧力エアを
   供給するためのエア供給手段と、固定ケーシング内にお
   けるホッパーの下方部に設けられていて、砂等の供給時
   に投下される砂等の重量で開くようになっている開閉弁
   と、からなる砂杭造成装置において、固定ケーシング
   を、機枠と固定ケーシングとの間に介設したケーシング
   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、該固定ケーシング内にエア抜きパイ
   プを挿入し、該エア抜きパイプの上端部を固定ケーシン
   グの上端部側において大気に連通開放させ、その下端部
   を該固定ケーシングの下端部に臨ませてなることを特徴
   とする砂杭造成装置。