JPH0637064Y2 - 鋼管杭打設用ケーシング落下防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、鋼管杭を地盤中に打設する工法に於いて使用
されるケーシング落下防止装置に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 鋼管杭を打設する従来の一般的な工法では、アースオー
ガーが併用されていた。即ち、スクリューの下端に掘削
刃を備えたオーガースクリューに鋼管杭を遊嵌させてお
き、前記オーガースクリューによる掘削と回転圧入装置
による鋼管杭の回転圧入とを交互に行うことにより、前
記鋼管杭を所定深さまで圧入し、最後にオーガースクリ
ューを引き上げるのが一般的な工法であった。このよう
な従来の工法では、アースオーガーと鋼管杭の回転圧入
装置とが必要であり、装置全体が大型になって設備コス
トが非常に高くつくばかりでなく、掘削と鋼管杭の回転
圧入とを交互に行うのであるから、１本の鋼管杭圧入完
了までに要する時間が長くなる欠点があった。

このような従来工法の問題点を解消するために、前記オ
ーガースクリューに代えて、鋼管杭内部に嵌合される掘
削用ケーシングを使用する工法が考えられた。この掘削
用ケーシングを使用する工法では、当該ケーシングと鋼
管杭とを一体に回転させながら降下させることにより、
ケーシング下端の掘削用刃で鋼管杭降下地盤を同時に掘
削するのであるが、鋼管杭を所定深さまで圧入し終わっ
た後、前記鋼管杭を回転圧入するための回転圧入装置に
よって前記ケーシングを引き上げなければならない。一
方、前記ケーシングは、鋼管杭と同様に単位長さのもの
を継ぎ足して使用されるので、引き上げに際しては、上
端のものから順次分割除去しなければならない。このと
き、回転圧入装置で把持されている上側のケーシング単
体を前記回転圧入装置で把持されていない下側のケーシ
ングから外したときに、当該下側のケーシングが鋼管杭
内部で落下することになるので、このケーシングの落下
を防止する適当な装置が必要となる。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上記のような状況に於いて簡単容易に使用す
ることの出来るケーシング落下防止装置を提案するもの
であって、その特徴は、鋼管杭の上端に着脱自在に支持
される環状支持台に、前記鋼管杭に内嵌する掘削用ケー
シングの周面に対し圧接離間自在な制動帯と、当該制動
帯を緊締弛緩操作するシリンダーユニットとを設けた点
にある。

（考案の作用） 鋼管杭を所定深さまで圧入し終わった後、鋼管杭の回転
圧入装置を利用して内部の掘削用ケーシングを引き上げ
るとき、前記制動帯を弛緩させた状態で鋼管杭の上端か
ら突出している前記掘削用ケーシングに前記環状支持台
を嵌合させ、当該環状支持台を前記鋼管杭の上端に支持
させる。

回転圧入装置で前記ケーシングの上端部を把持させて引
き上げるのであるが、最上端に位置するケーシング単体
とその直下の下側ケーシング単体との連結部が前記鋼管
杭上端より適当距離上方位置まで引き上げられたとき、
前記シリンダーユニットにより制動帯を緊締して前記下
側ケーシング単体の周面を把持固定させる。係る状態で
前記回転圧入装置によるケーシングの把持を解除して
も、ケーシングは前記落下防止装置を介して鋼管杭の上
端に支持されているので落下しない。従って、前記回転
圧入装置に把持されていた上側ケーシング単体を下側ケ
ーシング単体から分離除去し、回転圧入装置を下降させ
て下側ケーシング単体の上端部を把持させ、この下側ケ
ーシングを引き上げる。この引き上げに際しては、前記
落下防止装置の制動帯は前記シリンダーユニットにより
弛緩させて制動作用を解除させておく。

上記の作用を反復して行わせることにより、用済み後の
掘削用ケーシングを鋼管杭の回転圧入装置を利用して安
全に引き上げることが出来る。

（実施例） 先ず、掘削用ケーシングを使用する新しい鋼管杭打設工
法を添付の例示図に基づいて説明する。

第１図〜第３図に於いて、（１）は最下端に使用される
ケーシングであって、ケーシングヘッド（２）とこの上
端に接続された接続ケーシング（３）とから成る。

ケーシングヘッド（２）は、ロッド（４）と、これに同
心状に外嵌し且つ上下両端部で夫々アーム（５）（６）
によって前記ロッド（４）に結合されたケーシング本体
（７）とから構成され、下端側アーム（６）には、斜め
下方に突出する掘削用刃（８）と、回転掘削方向とは逆
方向で斜め上方に開口するノズル（９）と、回転掘削方
向で斜め下方に開口するノズル（10）とが付設され、前
記ロッド（４）の上端は、ケーシング本体（７）の上端
より上方に突出して接続用雄嵌合部（4a）を構成すると
共に、この接続用雄嵌合部（4a）の上端面に一端が開口
するようにロッド（４）内に形成した流路（11）を、前
記アーム（６）内に形成した流路（12）と各ノズル
（９）（10）の基部に内装した逆止弁（13）（14）とを
介して各ノズル（９）（10）に連通せしめ、更にケーシ
ング本体（７）の下端に、下端縁から切り欠き形成した
Ｌ形溝（15）を直径方向２箇所に設けて成るものであ
る。

接続ケーシング（３）は、両端間を貫通する流路（17）
を備えたロッド（18）と、これに同心状に外嵌し且つ上
下両端部で夫々アーム（19）（20）によって前記ロッド
（18）に結合されたケーシング本体（21）とから構成さ
れ、前記ロッド（18）の上端は、ケーシング本体（21）
の上端より上方に突出して接続用雄嵌合部（18a）を構
成すると共に、前記ロッド（18）の下端には、前記ケー
シングヘッド（２）に於ける接続用雄嵌合部（4a）に外
嵌する接続用雌嵌合部（18b）が構成されている。然し
て前記接続用雄嵌合部（4a）と接続用雌嵌合部（18b）
とは、互いに嵌合した状態で２本の連結ピン（22）によ
り結合され、この結合状態に於いて、ケーシングヘッド
（２）側の流路（11）と接続ケーシング（３）側の流路
（17）とが互いに連通する。（23）はケーシング本体
（21）の下端近傍側面に設けられた連結ピン着脱操作用
窓である。

第１図〜第３図に示すように、前記最下端ケーシング
（１）には最下端鋼管杭（24）が外嵌されて、最下端鋼
管杭ユニット（25）が組み立てられる。前記最下端鋼管
杭（24）の下端部には、前記ケーシングヘッド（２）の
両Ｌ形溝（15）に各々嵌合する一対の突起（26）が内向
きに固着突設されている。この突起（26）と前記Ｌ形溝
（15）とは、最下端鋼管杭（24）の内部に最下端ケーシ
ング（１）を挿入した後、最下端ケーシング（１）を回
転掘削方向とは逆方向に回転させることにより、両者が
軸心方向に離脱しない状態に互いに嵌合させることが出
来る。然して最下端鋼管杭（24）を回転掘削方向に回転
させると、突起（26）及びＬ形溝（15）の奥端を介して
回転力が最下端ケーシング（１）に伝達され、両者が一
体に回転する。

第４図に於いて、（16）は、前記接続ケーシング（３）
と同一構造の継ぎ足しケーシングであって、当該継ぎ足
しケーシング（16）には継ぎ足し鋼管杭（27）が外嵌さ
れて、継ぎ足し鋼管杭ユニット（28）が組み立てられ
る。この場合には、継ぎ足しケーシング（16）の下端近
傍に設けられている前記連結ピン着脱操作用窓（23）と
適当な取付具（29）とを利用して、継ぎ足し鋼管杭（2
7）の下端を受ける受け具（30）を継ぎ足しケーシング
（16）の下端部に着脱自在に取り付け、この受け具（3
0）に継ぎ足し鋼管杭（27）の下端を嵌合させることに
より、継ぎ足しケーシング（16）を吊り下げたとき、継
ぎ足し鋼管杭（27）も一体に吊り下げることが出来る。

次に上記のように構成された最下端鋼管杭ユニット（2
5）と継ぎ足し鋼管杭ユニット（28）とを使用する鋼管
杭打設工法を具体的に説明する。

第５図に示すように、所定位置に係留し且つスパットに
より一定レベルに固定した杭打ち用台船（31）上で、杭
打ち機（32）の回転圧入装置（33）に前記最下端鋼管杭
ユニット（25）をセットする。前記回転圧入装置（33）
は、垂直に支持されたガイド支柱（34）に昇降可能に支
持され且つ吊り下げ用ワイヤー（35）と引き下げ用ワイ
ヤー（36）とによって位置決めされる昇降体（37）と、
この昇降体（37）の下側で前記ガイド支柱（34）に昇降
可能に支持され且つ前記昇降体（37）との間に介装され
たシリンダーユニット（38）によって昇降駆動される装
置本体（39）とから成り、当該装置本体（39）は、前記
鋼管杭（24）（27）の周面をチャッキングして当該鋼管
杭（24）（27）を回転駆動し得るものである。

最下端鋼管杭ユニット（25）を前記回転圧入装置（33）
の装置本体（39）内に吊り込み、装置本体（39）のチャ
ッキング機構で最下端鋼管杭ユニット（25）（最下端鋼
管杭（24））を把持させたならば、当該最下端鋼管杭ユ
ニット（25）に於ける接続ケーシング（３）のロッド
（18）の上端、即ち接続用雄嵌合部（18a）に、回転流
体継手（40）を介して高圧流体圧送パイプ（41）を接続
する。然して、当該高圧流体圧送パイプ（41）により接
続ケーシング（３）の流路（17）に高圧流体、例えば高
圧水を送り込むことにより、ケーシングヘッド（２）に
於ける各ノズル（９）（10）から高圧水が吐出すること
になるので、係る状態で回転圧入装置（33）を使用して
最下端鋼管杭ユニット（25）を、第６図に示すように水
底地盤下所定深さまで圧入する。

第６図に示すように、最下端鋼管杭ユニット（25）が水
底地盤下所定深さまで圧入出来たならば、高圧流体圧送
パイプ（41）を外した後、第４図に示す継ぎ足し鋼管杭
ユニット（28）を前記最下端鋼管杭ユニット（25）の上
端に接続させるように吊り降ろし、両者を連結する。即
ち、最下端鋼管杭ユニット（25）に於ける最下端ケーシ
ング（１）と継ぎ足し鋼管杭ユニット（28）に於ける継
ぎ足しケーシング（16）とを、各ロッド（18）の接続用
雄嵌合部（18a）に接続用雌嵌合部（18b）を嵌合させた
状態で連結ピン（22）により両嵌合部（18a）（18b）を
互いに結合することにより連結し、最下端鋼管杭（24）
と継ぎ足し鋼管杭（27）とは溶接により互いに接続す
る。このケーシング（１）（16）間の連結により、ケー
シング（１）側のロッド（18）内の流路（17）とケーシ
ング（16）側のロッド（18）内の流路（17）とは互いに
連通することになる。

上記のように最下端鋼管杭ユニット（25）と継ぎ足し鋼
管杭ユニット（28）とを接続したならば、継ぎ足し鋼管
杭ユニット（28）に於けるケーシング（16）のロッド上
端、即ち接続用雄嵌合部（18a）に前記高圧流体圧送パ
イプ（41）を回転流体継手（40）により接続し、再び高
圧水を最下端鋼管杭ユニット（25）に於けるケーシング
（１）の下端に位置するノズル（９）（10）から吐出さ
せながら、第７図に示すように最下端鋼管杭ユニット
（25）とこれに接続された継ぎ足し鋼管杭ユニット（2
8）とを、回転圧入装置（33）により回転させながら圧
入する。

最下端鋼管杭ユニット（25）と継ぎ足し鋼管杭ユニット
（28）とを所定深さまで圧入し終わったならば、必要に
応じて当該継ぎ足し鋼管杭ユニット（28）の上端に第二
の継ぎ足し鋼管杭ユニット（28）を前記の要領で接続
し、高圧流体圧送パイプ（41）による高圧水の圧送を同
様に行いながら、各鋼管杭ユニット全体を再び回転圧入
装置（33）により回転圧入する。このようにして必要な
本数の継ぎ足し鋼管杭ユニット（28）を順次継ぎ足して
圧入し終わったならば、第８図に示すようにヤットコ鋼
管杭ユニット（43）を最上端の継ぎ足し鋼管杭ユニット
（28）の上端に接続するように吊り降ろし、両者を接続
する。このヤットコ鋼管杭ユニット（43）は、継ぎ足し
鋼管杭ユニット（28）と実質的に同一のもので、ケーシ
ング（16）の連結及び高圧流体圧送パイプ（41）の接続
も同様に行われるが、異なる点は、鋼管杭（27）に相当
するヤットコ鋼管杭（27′）が継ぎ足し鋼管杭ユニット
（28）に於ける鋼管杭（27）の上端に溶接されるのでは
なく、第１図に示したＬ形溝（15）と突起（26）とを使
用するケーシングヘッド（２）と鋼管杭（24）との連結
構造と同様の連結構造により、着脱自在に連結される点
にある。

第９図に示すように、前記ヤットコ鋼管杭ユニット（4
3）を使用して、当該ヤットコ鋼管杭ユニット（43）を
含む鋼管杭ユニット全体を回転圧入装置（33）により回
転圧入することにより、最上端の継ぎ足し鋼管杭ユニッ
ト（28）に於ける鋼管杭（27）の上端を所定レベルＬま
で圧入するのであるが、この場合、必要に応じてヤット
コ鋼管杭ユニット（43）を複数本継ぎ足して使用するこ
とも可能である。

次にヤットコ鋼管杭ユニット（43）内のケーシング（1
6）を回転圧入装置（33）を利用して引き上げるのであ
るが、前以ってヤットコ鋼管杭ユニット（43）に於ける
ケーシング（16）の上端に、回転圧入装置（33）で把持
させることの出来る長さの補助ケーシングのみを連結し
ておくことにより、この補助ケーシングを回転圧入装置
（33）で把持させてヤットコ鋼管杭ユニット（43）内の
ケーシング（16）を引き上げることが出来る。このヤッ
トコ鋼管杭ユニット（43）内のケーシング（16）は、各
継ぎ足し鋼管杭ユニット（28）に於けるケーシング（1
6）及び最下端鋼管杭ユニット（25）に於けるケーシン
グ（１）と連結されているので、これらケーシング（1
6）（１）を回転圧入装置（33）により回転掘削方向に
若干回転させた後、引き上げることにより、最下端鋼管
杭ユニット（25）に於けるケーシング（１）（ケーシン
グヘッド（２））のＬ形溝（15）から鋼管杭（24）の突
起（26）を離脱させ、最下端鋼管杭ユニット（25）に於
けるケーシング（１）と鋼管杭（24）との連結を解くこ
とが出来る。この後、好ましくはケーシング（16）
（１）を回転掘削方向とは逆方向に回転させながら、ヤ
ットコ鋼管杭（27′）及び各鋼管杭（27）（24）内から
引き上げるのであるが、このとき、必要に応じて高圧流
体圧送パイプ（41）からノズル（９）（10）にセメント
モルタル等を圧送しながらケーシング（16）（１）の引
き抜きを行うことにより、第10図に示すように最下端鋼
管杭（24）の下端部を支持する鋼管杭支持用硬化地盤
（44）を築造することが出来る。

上記のようにケーシング（16）（１）は、回転圧入装置
（33）によって単位量づつ間歇的に引き抜くことになる
が、回転圧入装置（33）による把持位置をケーシング上
端側の位置から下端側の位置へ変更するために当該回転
圧入装置（33）によるケーシングのチャッキングを解除
したとき、或いは、ヤットコ鋼管杭（27′）の上方に引
き上げられたケーシング（16）と当該ケーシング（16）
の下側に接続されているケーシング（16）又は（１）と
の連結ピン（22）による連結を解除したとき、回転圧入
装置（33）で把持されていないケーシング（16）又は
（１）が落下するのを防止しなければならない。このた
めに、第12図及び第13図に示す本考案のケーシング落下
防止装置（45）が使用される。

このケーシング落下防止装置（45）は、ヤットコ鋼管杭
（27′）の上端に嵌合させると共に、必要に応じてロッ
クボルト（46）により当該ヤットコ鋼管坑（27′）に固
定することの出来る環状支持台（47）と、この環状支持
台（47）上に配置され且つケーシング（16）又は（１）
を取り囲む制動帯（48）と、この制動帯（48）を緊締弛
緩操作するシリンダーユニット（49）とから構成されて
いる。前記制動帯（48）は、互いに垂直支軸（50）によ
り接続された４つの円弧形制動板（51a）〜（51d）から
構成され、両端に位置する制動板（51a）（51d）間にブ
ラケット（52）（53）を介して前記シリンダーユニット
（49）が介装され、中間の制動板（51a）（51c）が前記
環状支持台（47）に、ボルト（54）と長孔とにより一定
範囲内で水平方向移動可能に取り付けられている。

上記のケーシング落下防止装置（45）に於ける環状支持
台（47）をヤットコ鋼管杭（27′）の上端に嵌合固定
し、ケーシング（16）又は（１）を取り囲む制動帯（4
8）をシリンダーユニット（49）により緊締させて前記
ケーシング（16）又は（１）の周面に圧接させることに
より、当該ケーシング落下防止装置（45）を介してケー
シング（16）又は（１）を前記ヤットコ鋼管杭（27′）
の上端に支持させることが出来る。係る状態で、前記の
ように回転圧入装置（33）の把持位置変更や、回転圧入
装置（33）で把持されているケーシング（16）とその下
側に接続されているケーシング（16）又は（１）との連
結を解除する作業（連結ピン（22）を抜き取る作業）を
行うことにより、回転圧入装置（33）で把持されていな
いケーシング（16）（１）の落下を防止して当該作業を
安全に行うことが出来る。

上側のケーシング（16）を引き上げて除去したならば、
前記ケーシング落下防止装置（45）で固定されている下
側のケーシング（16）又は（１）の上端部に回転圧入装
置（33）を把持させ、ケーシング落下防止装置（45）の
制動帯（48）をシリンダーユニット（49）により弛緩さ
せた後、回転圧入装置（33）により引き続きケーシング
（16）（１）の引き抜き作業を行う。このようにして最
下端ケーシング（１）まで引き上げたならば、第11図に
示すように、回転圧入装置（33）をヤットコ鋼管杭（2
7′）にセットし、当該回転圧入装置（33）により、ヤ
ットコ鋼管杭（27′）と最上端の継ぎ足し鋼管杭（27）
との連結を解くと共にヤットコ鋼管杭（27′）を引き上
げることにより、一連の鋼管杭打設作業が完了する。

（考案の効果） 本考案のケーシング落下防止装置は、上記実施例のよう
に掘削用ケーシングを使用する新しい鋼管杭打設工法に
於いて、鋼管杭打設後の掘削用ケーシングの引き上げ作
業時に使用することにより、長さ方向に継ぎ足されてい
る前記掘削用ケーシングを上端のものから順次外してゆ
くときに、下側に残っているケーシングが落下するのを
簡単容易且つ確実に防止し、安全にケーシング引き上げ
作業を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は最下端鋼管杭ユニットを示す縦断側面図、第２
図は同要部の横断平面図、第３図は同要部の縦断正面
図、第４図は継ぎ足し鋼管杭ユニットを示す縦断側面
図、第５図は最下端鋼管杭ユニットをセットした杭打ち
機を示す側面図、第６図〜第11図は鋼管杭打設作業の各
行程を説明する側面図、第12図はケーシング落下防止装
置の使用状態を示す横断平面図、第13図は同縦断側面図
である。 （１）……最下端ケーシング、（４）（18）……ロッ
ド、（4a）（18a）……接続用雄嵌合部、（18b）……接
続用雌嵌合部、（７）（21）……ケーシング本体、
（８）……掘削用刃、（９）（10）……高圧流体吐出ノ
ズル、（11）（12）（17）……流路、（13）（14）……
逆止弁、（15）……Ｌ形溝、（16）……継ぎ足しケーシ
ング、（22）……連結ピン、（24）（27）……鋼管杭、
（25）……最下端鋼管杭ユニット、（26）……突起、
（28）……継ぎ足し鋼管杭ユニット、（32）……杭打ち
機、（33）……回転圧入装置、（41）……高圧流体圧送
パイプ、（43）……ヤットコ鋼管杭ユニット、（45）…
…ケーシング落下防止装置、（47）……環状支持台、
（48）……制動帯、（49）……シリンダーユニット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管杭の上端に着脱自在に支持される環状
   支持台に、前記鋼管杭に内嵌する掘削用ケーシングの周
   面に対し圧接離間自在な制動帯と、当該制動帯を緊締弛
   緩操作するシリンダーユニットとを設けて成る鋼管杭打
   設用ケーシング落下防止装置。