JPH0673734A - 杭の圧入力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧入力制御装置及び杭圧入引抜機に設けた各
種検出手段と演算装置とにより杭圧入力の最適値を算出
し、この算出値により駆動機構を制御して杭を円滑に圧
入する。 【構成】 杭圧入引抜機の杭保持機構４に保持された圧
入杭５の内部に、上下動機構１１と回転機構１２とを有
する圧入力制御装置２１を装着する。前記上下動機構１
１に動作圧力検出手段１５と、作動流体の流量検出手段
１６とを設ける。また前記回転機構１２に回転速度検出
手段１３と圧力検出手段１７とを設ける。また前記杭保
持機構４に圧力検出手段８と、圧入杭の圧入深さを測定
するストロークメータ７とを設ける。そして前記各種検
出手段の検出信号を受信した演算装置２０の制御信号に
より前記圧入杭及びオーガスクリュウの作動を制御する
制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、杭圧入抵抗が、ある一
定の負荷より大きくならないようにオーガスクリュウの
伸縮、回転、及び圧入機の圧入スピード、圧入負荷を自
動的に制御する杭の圧入力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鋼管杭等の圧入装置では、鋼管杭
を油圧装置により圧入したり、またはオーガスクリュウ
と油圧装置を併用して鋼管杭を打設していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような、いわゆる
静的圧入においては、鋼管杭圧入現場の土質が砂礫地盤
等の硬質地盤の場合は鋼管杭の先端圧入抵抗が大きすぎ
て圧入が困難であった。またオーガスクリュウを使用す
る中堀工法の場合は、鋼管杭の内部にオーガスクリュウ
を挿入して建て込み、スクリュウの回転により鋼管杭先
端を掘削しているため掘削した孔壁が緩むため鋼管杭を
岩盤層まで到達させるか、ベントナイト液等の薬液注入
等により根固めしなければ、打設杭は大きな支持力を得
ることが困難であるという問題点を有していた。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、鋼管杭や鋼管矢板等の圧入をオーガス
クリュウの伸縮、回転及び圧入機の圧入スピード、圧入
負荷を自動的に制御することにより圧入現場の土質に影
響されることなく容易に圧入することができるととも
に、鋼管杭等を薬液等により根固めすることなく十分な
支持力をもつ杭を圧入することができる杭の圧入力制御
装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における杭の圧入力制御装置は、杭圧入引抜
機に保持された圧入杭の内部にオーガスクリュウの上下
動機構と回転機構と固定装置とを設けた圧入力制御装置
を装着するとともに、オーガスクリュウを上下動させる
圧力を検出する動作圧力検出手段と、オーガスクリュウ
の上下動機構に供給する流体の流量を検出する流量検出
手段と、オーガスクリュウの回転機構の回転速度を検出
する回転速度検出手段と、前記回転機構に供給する流体
圧を検出する圧力検出手段と、前記杭圧入引抜機に設け
られた圧入杭の圧入に作用する流体圧を検出する圧力検
出手段とを設け、前記各種検出手段からの検出信号を入
力する演算装置と、該演算装置からの信号を供給するこ
とにより前記圧入杭及びオーガスクリュウを動作を制御
する制御手段とを有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】前記のように構成された本発明の杭の圧入力制
御装置は、各検出手段からの検出信号によりオーガスク
リュウの上下動並びに回転速度を制御するとともに、圧
入杭の圧入力を制御して、杭の圧入現場における土質の
影響をうけることなく杭の圧入を円滑に行うことができ
る。また圧入された杭が強固な支持力を有する杭とする
ことができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の杭の圧入力制御装置により操
作される鋼管杭圧入引抜機を図１及び図２に基づいて説
明する。鋼管杭圧入引抜機１は地上に打設された既設杭
１９の複数本を挟持する複数のクランプ２を下部に備え
たサドル３と、このサドル３の前方に設けられた鋼管杭
保持機構４を有する。前記鋼管杭圧入引抜機１の前方に
はメインシリンダ６が取り付けられていて、メインシリ
ンダ６の作動によって鋼管杭保持機構４が上下動するよ
うになっている。この鋼管杭保持機構４は鋼管杭５の圧
入を行うメインシリンダ６の圧力を検出するメインシリ
ンダ圧力センサ８を備えている。

【０００８】この鋼管杭圧入引抜機１は鋼管杭保持機構
４が鋼管杭５を掴持した状態で、メインシリンダ６を作
動して鋼管杭保持機構４を下降させることにより、既設
杭１９と隣設して新たな鋼管杭５を打設する。そしてこ
の保持機構に掴持された鋼管杭の内部に圧入力制御装置
２１を配置する。

【０００９】この圧入力制御装置２１は鋼管杭５の内部
に配置され、オーガスクリュウ９とその上端に接続した
オーガスクリュウ伸縮シリンダ１１を介して取り付け
た、油圧モータ等の駆動装置１２及びオーガスクリュウ
伸縮シリンダ１１の油圧を検出する伸縮シリンダ圧力セ
ンサ１５、駆動装置１２の油圧を検出する駆動装置圧力
センサ１７、駆動装置１２の回転数を検出する駆動装置
回転数センサ１３を備えさらに圧入力制御装置２１を綱
管杭５に固定する固定装置を備えている。この固定装置
１０により鋼管杭５の上端に固定された圧入力制御装置
２１はオーガスクリュウ９の上下動及び回転駆動を自在
に行うことができる。符号１８はマニホールドブロック
である。また、駆動装置１２は、油圧モータあるいは電
動機などを使用する

【００１０】駆動装置１２はオーガスクリュウ９の回転
駆動を行うものであり、例えば、油圧モータ、電動モー
タ等からなり、その出力軸に減速機１４を備えていて、
所定の回転速度に減速されてオーガスクリュウ９を回転
駆動する。なお、本発明で鋼管杭等とは鋼管杭と鋼管矢
板をさす。さらに、本発明装置は鋼管杭以外の杭、たと
えば、ＰＣパイル、ＲＣパイル、ＰＣ壁体杭、あるいは
外側が角形の形状やボックス形状等の種々の杭に適用で
きる。

【００１１】図２は、本発明の杭の圧入力制御装置の構
成を示すブロック図である。オーガスクリュウ９が作動
する際の、オーガスクリュウ伸縮シリンダ１１に供給す
る油圧を検出するオーガスクリュウ伸縮シリンダ圧力セ
ンサ１５と、オーガスクリュウ伸縮シリンダ１１に供給
する油圧の流量を検出するオーガスクリュウ伸縮シリン
ダ流量センサ１６と、駆動装置の回転駆動時の油圧を検
出する駆動装置圧力センサ１７と、駆動装置の回転数を
検出する駆動装置回転数センサ１３と鋼管杭５がメイン
シリンダ６の作動により鋼管杭保持機構４とともに下降
し、圧入される際の、メインシリンダ６の圧力を検出す
るメインシリンダ圧力センサ８と、前記の各種センサか
らの検出信号が入力される演算装置２０と、この演算装
置２０からの信号により制御される比例制御バルブとか
らなる。

【００１２】次に、本発明の杭の圧入力制御装置により
鋼管杭５の圧入方法を図１に基づいて説明する。圧入力
制御装置２１をクレーンなどにより吊り下げてオーガス
クリュウ１１の先端から鋼管杭５に挿通し固定装置によ
って鋼管杭５の上部に固定する

【００１３】次にオーガスクリュウ９を回転させながら
メインシリンダ６を作動させて杭保持機構４を下降させ
て鋼管杭５を地中に圧入していく。

【００１４】オーガスクリュウ９の回転速度となるモー
ター回転数の検出とモーターに供給される油圧の検出と
オーガスクリュウ伸縮シリンダ１１に供給される圧油の
流量及び油圧の検出とメインシリンダ６に供給される油
圧を検出し、その検出信号を演算装置２０に入力してそ
れらを相互に比較しオーガスクリュウ９及びメインシリ
ンダ６に対する最適値の油圧、流量を算出しその算出値
に基づく制御信号により比例制御バルブ等を制御する。

【００１５】前記一連の杭圧入動作において、圧入深さ
ストロークメータ７を付加することにより、鋼管杭５の
圧入深さを検出し、地盤等の変化による圧入深さに応じ
た最適の杭圧入速度及びオーガスクリュウの回転伸縮を
制御することもできる。

【００１６】例えば、オーガスクリュウ９の回転トルク
が大きく、その回転速度が小さくなった場合は、メイン
シリンダ６の押し下げの油流量が比例制御バルブにより
絞られるため、オーガスクリュウ伸縮シリンダ１１の下
動速度が遅くなる。また、オーガスクリュウ９の回転ト
ルクが小さく、その回転速度が大きくなった場合にはオ
ーガスクリュウ伸縮シリンダ１１の押し下げの油流量が
多くなり、オーガスクリュウ９の下動速度が早くなる。
従って、地盤の抵抗に応じてオーガスクリュウ９の回
転、圧入速度を自動的に制御することができるので、そ
れにともない圧入杭の圧入負荷も常に一定に付与するこ
とができる。

【００１７】また、鋼管杭５に挿通されたオーガスクリ
ュウ９の先端を鋼管杭圧入位置にセットし、駆動装置１
２でオーガスクリュウ９を回転させ、オーガスクリュウ
伸縮シリンダ１１を作動させる。このようにオーガスク
リュウ９を伸長させつつ回転させて地中に掘進させ、オ
ーガスクリュウ伸縮シリンダ１１が最大に伸長したとこ
ろでオーガスクリュウ９の掘進を停止する。

【００１８】この状態でメインシリンダ６を作動させ
て、杭保持機構４を下降させて鋼管杭５を地中に圧入し
ていく。この際、オーガスクリュウ９を協動して作動さ
せることにより円滑に圧入することができる。すなわち
最大に伸長しているオーガスクリュウ伸縮シリンダ１１
を縮小するとオーガスクリュウ９が反力となり鋼管杭５
はスムーズに圧入していく。この場合、オーガスクリュ
ウ９の掘進は、鋼管杭５の圧入地盤を緩める働きをする
ので鋼管杭５の圧入抵抗は軽減されることになる。鋼管
杭５を所定の深さまで圧入した後、固定装置１０を解放
して圧入力制御装置２１をクレーンなどで上方へ引抜き
綱管杭５から外す。この操作を繰り返すことにより杭を
連設することができる。すなわち、圧入中は鋼管杭５の
先端部をオーガスクリュウ９で堀進することにより鋼管
杭５を閉塞させず先端抵抗を軽減する。そして、鋼管杭
５が支持点に達すると、オーガスクリュウ９を逆転して
オーガスクリュウ９より上部に上がっている土砂を押し
上げ鋼管杭５の先端部を閉塞状態にし先端抵抗を大きく
するのである。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、前記のように構成されている
ので、鋼管杭を圧入現場の土質に影響されることなく容
易に圧入することができるとともに、鋼管杭を薬液等に
より根固めせずに十分な支持力をもつ支持杭として打設
することができるので、杭の圧入作業が迅速かつ確実に
行える等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の一部断面側面図

【図２】本発明の実施例のブロック図

【符号の説明】

１ 鋼管杭圧入引抜機 ２ クランプ ３ サドル ４ 鋼管杭保持機構 ５ 鋼管杭 ６ メインシリンダ ７ 鋼管杭圧入深さストロークメータ ８ メインシリンダ圧力センサ ９ オーガスクリュウ １０ 固定装置 １１ オーガスクリュウ伸縮シリンダ １２ 駆動装置 １３ 回転数センサ １４ 減速機 １５ 伸縮シリンダ圧力センサ １６ 伸縮シリンダ流量センサ １７ 駆動装置圧力センサ １８ マニホールドブロック １９ 既設杭 ２０ 演算装置 ２１ 圧入力制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭圧入引抜機に保持された圧入杭の内部
   に、オーガスクリュウの上下動機構と回転機構と固定装
   置とを設けた圧入力制御装置において、 オーガスクリュウを上下動させる圧力を検出する動作圧
   力検出手段と、オーガスクリュウの上下動機構に供給す
   る流体の流量を検出する流量検出手段と、オーガスクリ
   ュウの回転機構の回転速度を検出する回転速度検出手段
   と、前記回転機構に供給する流体圧を検出する圧力検出
   手段と、前記杭圧入引抜機に設けられた圧入杭の圧入に
   作用する流体圧を検出する圧力検出手段とを設け、前記
   各検出手段からの検出信号を入力する演算装置と、該演
   算装置からの信号を供給することにより前記圧入杭及び
   オーガスクリュウの動作を制御する制御手段とを具備す
   る杭の圧入力制御装置。
2. 【請求項２】 前記オーガスクリュウの上下動機構が油
   圧シリンダにより形成され、前記オーガスクリュウの回
   動機構が駆動装置により形成されたことを特徴とする請
   求項１記載の杭の圧入力制御装置。