JPH0786233B2 - 鋼管杭圧入機及びその移動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼管杭を地中に圧入する圧入機およびその移
動方法に関する。

（従来の技術） 従来の鋼管杭圧入機は、第14図に示すように既設鋼管杭
Ｐを保持するクランプ101をサドル102の下に複数個垂下
し、このサドル102上に設けたマスト103の前方にチャッ
ク104を上下動自在に設けている。圧入時には、チャッ
ク104で鋼管杭Ｐを掴み、クランプ101で圧入反力をとり
ながらチャック104を下降させる。従来の機械は、その
全長が鋼管杭の天端より非常に高い位置となっている
上、重量も大きかった。

（発明が解決しようする課題） 従来の装置は大型であり施工時の移動や収納が大掛かり
となった。その上サドル、マスト等が既設の鋼管杭の天
端より大きく突出していたため、上方障害のある橋梁90
の下方等の施工現場では自走移動しながら鋼管杭を連続
して圧入する作業に支障を来たしていた。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明の鋼管杭圧入機は、既
設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に昇降機構
を設け、該昇降機構の上部に水平方向に延設した鋼管杭
を圧入する圧入機構を形成した圧入手段と、既設鋼管杭
を内側より押圧保持する保持機構内に昇降機構を設け、
該昇降機構の上部に水平方向移動可能な水平移動機構を
備えた移動手段とを形成し、前記圧入手段の圧入機構と
移動手段の水平移動機構とを連結したことを特徴とす
る。

前記圧入手段の圧入機構を、圧入鋼管杭のグリップを挟
持する挟持体もしくは圧入鋼管杭外周面を挟持する挟持
体で構成したことを特徴としている。

本発明の鋼管杭圧入機の移動方法は、移動手段の保持機
構と圧入手段の保持機構を、隣接する既設鋼管杭の内部
上端に挿入固定した後、圧入手段の圧入機構で圧入鋼管
杭を保持し、移動手段と圧入手段の昇降機構を下降させ
て圧入鋼管杭を地中に圧入する。圧入後、圧入手段によ
る鋼管杭の保持を解除し、この保持機構を既設鋼管杭の
上方まで移動した後、水平移動機構によって鋼管杭一本
分前進させた後、保持機構を下降させ直前に圧入された
鋼管杭内に挿入固定する。その後、移動手段の保持状態
を解除し、移動手段の昇降機構により既設鋼管杭上方ま
で上昇させ、次いで鋼管杭一本分前進させた後下降させ
て、鋼管杭内に挿入し固定することを特徴とする。

また、既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に
昇降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向に延設し
た鋼管杭を圧入する圧入機構を形成した圧入手段と、既
設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に昇降機構
を設け、該昇降機構の上部に水平方向移動可能な水平移
動機構を備えた移動手段とを形成し、前記圧入移動手段
の保持機構と前記圧入手段の保持機構を既設鋼管杭の内
部上端にそれぞれ挿入固定した後、移動手段の保持機構
による鋼管杭の保持を解除する。その後、この保持機構
の昇降機構により既設鋼管杭の上方まで移動し、水平移
動機構によって後進させ下降させ鋼管杭内に挿入し固定
する。その後、圧入手段の保持機構による保持状態を解
除し、その保持機構の昇降機構により既設鋼管杭上方ま
で上昇させ、後進させた後下降させて、鋼管杭内に挿入
し固定することを特徴としている。

また、既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に
昇降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向に延設し
た鋼管杭を圧入する圧入機構を形成した圧入手段と、既
設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に昇降機構
を設け、該昇降機構の上部に水平方向移動を可能な水平
移動機構を備えた移動手段とを形成し、前記圧入手段の
圧入機構と移動手段の水平移動機構とを連結した鋼管杭
圧入機の前記移動手段の保持機構と前記圧入手段の保持
機構を既設鋼管杭の内部上端にそれぞれ挿入固定した
後、圧入手段の保持機構による鋼管杭の保持を解除す
る。その後、この保持機構の昇降機構により既設鋼管杭
の上方まで移動し、水平移動機構によって前進させ下降
させ鋼管杭内に挿入し固定する。その後、移動手段の保
持機構による保持状態を解除し、この保持機構の昇降機
構により既設鋼管杭上方まで上昇させ、前進させた後下
降させて、鋼管杭内に挿入し固定することを特徴として
いる。

つた、硬質地盤等での圧入時には、後続の既設鋼管杭同
士を接続固定することにより、反力杭とした既設鋼管杭
の浮上がりを防止する。

（作用） 移動手段の保持機構と圧入手段の保持機構を隣接する鋼
管杭の内部上端に挿入固定する。次いで圧入手段の圧入
機構で圧入鋼管杭を保持し、移動手段と圧入手段の昇降
機構を下降させてこの鋼管杭を地中に圧入する。

圧入後、圧入手段の保持機構を作動させて鋼管杭を解除
し、さらに圧入手段の保持機構を上昇させ既設鋼管杭の
上端まで移動すると、水平移動機構を作動させて圧入手
段を鋼管杭一本分前進させる。前進後、圧入手段の保持
機構を直前に圧入された鋼管杭内に挿入し固定する。

そして移動手段の保持機構を解除し、既設鋼管杭上方ま
で上昇させる。次いで水平移動機構で移動手段を鋼管杭
一本分前進させ、その後移動手段の昇降機構により保持
機構を鋼管杭上端内に挿入し固定する。この作業を繰り
返して鋼管杭列上を自走移動する。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の正面図を示す。本実施例
は、鋼管杭の圧入手段11と、この圧入手段11を前進ある
いは後退自走させる移動手段１とからなる。

移動手段１は、既設鋼管杭の保持機構３と昇降機構４と
水平移動機構５よりなる。この保持機構３は、保持体２
と、この保持体２内に設けられた流体圧シリンダ3aとロ
ッド3bよりなる。そして保持体２には外筒4cと、この外
筒4cに対して上下摺動自在な内筒4dを設けている。

昇降機構４は、前記外筒4c及び内筒4d内にシリンダ4aと
ロッド4bを設けてなり、このロッド4bの上端に水平移動
機構５が設けられている。

水平移動機構５は、外筒5cと、この外筒5cに対して前後
摺動自在な内筒5dを設け、外筒5cと内筒5d内に流体圧シ
リンダ5aとロッド5bを設けてなり、前記ロッド4b及び内
筒4d上端に上記外筒5cを軸着している。なお、流体圧シ
リンダ5aを外筒5cの上部に、またロッド5bを内筒5dの上
部に取付けてもよい。さらに上記保持体２内に前記昇降
機構４の旋回手段を設け、水平移動機構５全体を水平方
向に旋回可能とすることもできる。図中符号６は起伏シ
リンダで、鋼管杭列上を自走移動する際に、圧入手段11
の鋼管杭に対する傾斜角度を調整する。

鋼管杭の圧入手段11は、保持機構13、昇降機構14、圧入
機構15、支持杆18とからなる。

保持機構13は、鋼管杭に挿入できる円筒形状の保持体12
と、この保持体12の外周に設けられた流体圧シリンダ13
a及びロッド13bよりなる。そして前記保持体12中央に断
面Ｈ型の挿通孔を構成し、この挿通孔に断面Ｈ型の支持
杆18を第２図に示すように上下動自在に配設している。
この支持杆18の上端には圧入鋼管杭P3の圧入機構15を取
付けている。

さらに本実施例では、前記挿入孔の両側に昇降機構14を
設けている。この昇降機構14には流体圧シリンダ14aと
ロッド14bよりなり、シリンダ14aを保持体12内に固定し
ロッド14bの上端に上記支持杆18の挾持体19を軸着して
いる。この挾持体19は、中央分に支持杆18を貫通させて
おり、この支持杆18を両側より挾持する一対の挾持爪20
を内側に対向して設けている。

また圧入機構15は、挾持体16の前端にグリップ70の挿入
部17を形成すると共に一対の挾持爪17aを対向して内設
し、グリップ70を両側より挾持する。

なお、本発明の各機構に使用する流体圧シリンダの個数
は限定せず、１個または２個以上とする 本実施例を使用した鋼管杭の圧入方法を述べる。

圧入鋼管杭P3をP2に隣接して配置した後、移動手段１の
保持体２を既設鋼管杭P1内に、また圧入手段11の保持体
12を既設鋼管杭P2内に挿入し、ロッド3b及び13bを伸長
させて保持体２を鋼管杭P1上端に、また保持体12を鋼管
杭P2上端に固定する。

鋼管杭P3のグリップ70を圧入機構15の挿入部17に挿入
し、挾持爪17aで挾持固定する。

そして、挾持体19の挾持爪20で支持杆18を挾持し、この
状態でロッド4b及びロッド14bの両方を同時に退縮させ
ると支持杆18上端の挾持体16が下降し、それに伴い鋼管
杭P3が地中に圧入される。この作業を繰り返して長尺の
鋼管杭を完全に圧入する。特に上部に障害のある現場で
は短尺の杭を継ぎ足して長尺とする。

次に本実施例の鋼管杭圧入機の杭上移動方法を第３図乃
至第７図に従って説明する。

鋼管杭P3の圧入完了後、圧入手段11の保持機構13を作動
して鋼管杭P2の挾持状態を解除し、ロッド14bを退縮さ
せて保持体12を鋼管杭P2の上方まで移動させる（第３図
参照）。

次いで移動手段１の内筒5dを伸長させて、直前に圧入し
た鋼管杭P3の上方まで保持体12を前進させる（第４図参
照）。そしてロッド14bを伸長し、圧入手段11の保持体1
2を下降させて鋼管杭P3内部に固定する（第５図参
照）。

さらに、移動手段１の保持機構３による鋼管杭P1の挾持
状態を解除し、昇降機構４のロッド4bを退縮させて、保
持体２を鋼管杭P1の上方まで上昇させ（第６図参照）、
そのまま水平移動機構５のロッド5bを退縮させて、移動
手段１を鋼管杭P2の上方まで移動させる（第７図参
照）。そして、昇降機構４のロッド4bを伸長し保持体２
を下降して鋼管杭P2内に挿入して固定する。これにより
装置は鋼管杭一本分前進して第１図の初期状態に戻る。

以上の動作を繰り返すことにより、鋼管杭圧入機は新た
な鋼管杭を順次地中に圧入しながら鋼管杭列上を自走移
動していく。後退は前進と逆の作動で行う。移動完了後
は移動手段１と鋼管杭圧入手段11を分離させることもで
きる。

第８図乃至第10図は、夫々圧入機構の他の実施例を示
す。

第８図は圧入機構25の正面図を示し、図中符号26は押圧
体である。押圧体26は上記挾持体16の前端を延長したも
ので、鋼管杭Ｐの天端を押圧して圧入する。本実施例に
よれば、鋼管杭Ｐを挾持する必要がなく構成が簡易とな
り、また押圧力が鋼管杭天端に均等にかかり圧入時の鋼
管杭の傾斜を防止できる。

第９図の圧入機構30は、挾持体16の前端に設けた半円形
状の支持部31bの端部に軸部31aを中心として回動し開閉
可能な一対の支持腕31、31を設けている。この支持腕3
1、31内に一対の可動爪34、34を構成し、これに対向す
る一対の固定爪33、33を支持部31b側に構成している。
そして、流体圧シリンダで固定爪33を作動させて鋼管杭
Ｐの外周面を両側より挾持する。この圧入機構30によれ
ば、圧入鋼管杭の外周面を均一して支持できるため圧入
方向が偏心するおそれがなくなる。

第11図及び第12図は圧入手段の他例を示す。この圧入手
段41は、既設鋼管杭の保持機構43と、昇降機構44と、圧
入鋼管杭の圧入機構45とからなる。保持機構43は既設鋼
管杭内に挿入される円筒形状の保持体42と保持体42内に
設けられた流体圧シリンダ43aとロッド43bよりなる。作
動時にはロッド43bを伸長させて、既設鋼管杭P11を内周
面より押圧支持する。

昇降機構44は、一対の流体圧シリンダ44aとロッド44bよ
りなり、上記保持体42内にシリンダ44aが設置され、ロ
ッド44bの上端に圧入機構45が取付けられている。この
ロッド44bの伸長退縮により、前記圧入機構45が保持体4
2に対し上下動する。

圧入機構45は上記圧入機構15と略同構成であるが、これ
に代えて上記の圧入機構25、圧入機構30の各圧入機構を
ロッド44bの上端に取付けてもよい。そして上記各圧入
機構の後端に、移動手段１の水平移動機構５を接続でき
ることはいうまでもない。

第13図は本発明の第２実施例の正面図である。本実施例
は鋼管杭の上記圧入手段41と、この圧入手段41を前進さ
せる移動手段51よりなり、圧入手段41と移動手段51を第
２の昇降機構68で連続している。

移動手段51は、保持体52とこの保持体52の上端に立設さ
れたブームガイド57と、このブームガイド57に沿って上
下動自在に取付けられたブーム55とからなり、ブーム55
と保持体52の間に第１の昇降機構54を架設している。

ブーム55内に外筒56cと中筒56dを設け、各外筒内に夫々
流体圧入シリンダ56aとロッド56bよりなる水平移動機構
56を構成し、そのロッド56b及び前記中筒56d端部に、第
２の昇降機構68を設けている。この昇降機構68は流体圧
シリンダ68aとロッド68bよりなり、ロッド68bの上端を
内筒56dに固定し、流体圧シリンダ68aの下端を上記圧入
手段41の保持体42に固定している。

特に本実施例は、３つの昇降機構44、54、68によって保
持体42、52を鋼管杭より出入させる。そのため上記第３
実施例よりも迅速に保持体42、52を既設鋼管杭から出入
させることができ鋼管杭の圧入を、より迅速に行うこと
が可能となる。

なお、地中に圧入された各鋼管杭の上端は各々連結金具
80によって接続固定している。この連結金具80の接続固
定の手段としてはボルト・ナットによる螺合によるが、
他に溶接等の方法を用いてもよい。この連結金具80によ
り圧入時の反力を確実に確保し上記各実施例による鋼管
杭入作業を円滑にしている。

（発明の効果） 本発明によれば、既設鋼管杭の内部に保持機構等が収納
され圧入鋼管杭の天端より突出しない。そのため、鋼管
杭圧入機の全高を低く抑えてコンパクトにすることがで
き、上方に障害物がある施工現場でも確実に鋼管杭を圧
入することができる。

また、鋼管圧入機を移動手段と鋼管杭圧入手段より構成
し各々を接続して使用することにより、上部障害のある
場所で既設鋼管杭上を自走しながら鋼管杭を連続圧入し
ていくことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例等を示すもので、第１図は鋼管杭
圧入機の第１実施例の正面図、第２図は同平面図、第３
図乃至第７図は同作動説明図、第８図は圧入機構の他の
実施例の正面図、第９図及び第10図は圧入機構の他の実
施例の正面図及び平面図、第11図は圧入手段の他の実施
例の正面図、第12図は同平面図、第13図は鋼管杭圧入機
の第２実施例の正面図及び第14図は従来例の正面図を示
す。 １、51…移動手段、11、41…圧入手段 ２、12、42、52…保持体 ３、13、43…保持機構 ４、14、44…昇降機構 ５…水平移動機構、６…押圧体 15、25、45…圧入機構 16、19…挾持体、18…支持杆

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機
   構内に昇降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向に
   延設した鋼管杭を圧入する圧入機構を形成した圧入手段
   と、既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に昇
   降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向移動可能な
   水平移動機構を備えた移動手段とを形成し、前記圧入手
   段の圧入機構と移動手段の水平移動機構とを連結してな
   る鋼管杭圧入機。
2. 【請求項２】圧入手段の圧入機構を、圧入鋼管杭のグリ
   ップを挟持する挟持体で構成したことを特徴とする請求
   項１記載の鋼管杭圧入機。
3. 【請求項３】圧入手段の圧入機構を、圧入鋼管杭外周面
   を挟持する挟持体で構成したことを特徴とする請求項１
   記載の鋼管杭圧入機。
4. 【請求項４】圧入手段の圧入機構を、圧入鋼管杭の上端
   を押圧する押圧体で構成したことを特徴とする請求項１
   記載の鋼管杭圧入機。
5. 【請求項５】移動手段の水平移動機構を圧入手段の圧入
   機構に着脱自在に接続したことを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載の鋼管杭圧入機。
6. 【請求項６】移動手段の保持機構と圧入手段の保持機構
   を、隣接する既設鋼管杭の内部上端に挿入固定した後、
   圧入手段の圧入機構で圧入鋼管杭を保持し、移動手段と
   圧入手段の昇降機構を下降させて圧入鋼管杭を地中に圧
   入する。圧入後、圧入手段による鋼管杭の保持を解除
   し、この保持機構を既設鋼管杭の上方まで移動した後、
   水平移動機構によって鋼管杭一本分前進させた後、保持
   機構を下降させ直前に圧入された鋼管杭内に挿入固定す
   る。その後、移動手段の保持状態を解除し、移動手段の
   昇降機構により既設鋼管杭上方まで上昇させ、次いで鋼
   管杭一本分前進させた後下降させて、鋼管杭内に挿入し
   固定する鋼管杭圧入機の移動方法。
7. 【請求項７】既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機
   構内に昇降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向に
   延設した鋼管杭を圧入する圧入機構を形成した圧入手段
   と、既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に昇
   降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向移動可能な
   水平移動機構を備えた移動手段とを形成し、前記圧入手
   段の圧入機構と移動手段の水平移動機構とを連結した鋼
   管杭圧入機の前記移動手段の保持機構と前記圧入手段の
   保持機構を既設鋼管杭の内部上端にそれぞれ挿入固定し
   た後、移動手段の保持機構による鋼管杭の保持を解除す
   る。その後、この保持機構の昇降機構により既設鋼管杭
   の上方まで移動し、水平移動機構によって後進させ下降
   させ鋼管杭内に挿入し固定する。その後、圧入手段の保
   持機構による保持状態を解除し、この保持機構の昇降機
   構により既設鋼管杭の上方まで上昇させ、後進させた後
   下降させて、鋼管杭内に挿入し固定する鋼管杭圧入機の
   移動方法。
8. 【請求項８】既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機
   構内に昇降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向に
   延設した鋼管杭を圧入する圧入機構を形成した圧入手段
   と、既設鋼管杭を内側より押圧保持する保持機構内に昇
   降機構を設け、該昇降機構の上部に水平方向移動可能な
   水平移動機構を備えた移動手段とを形成し、前記圧入手
   段の圧入機構と移動手段の水平移動機構とを連結した鋼
   管杭圧入機の前記移動手段の保持機構と前記圧入手段の
   保持機構を既設鋼管杭の内部上端にそれぞれ挿入固定し
   た後、圧入手段の保持機構による鋼管杭の保持を解除す
   る。その後、この保持機構の昇降機構により既設鋼管杭
   の上方まで移動し、水平移動機構によって前進させ下降
   させ鋼管杭内に挿入し固定する。その後、移動手段の保
   持機構による保持状態を解除し、この保持機構の昇降機
   構により既設鋼管杭の上方まで上昇させ、前進させた後
   下降させて、鋼管杭内に挿入し固定する鋼管杭圧入機の
   移動方法。
9. 【請求項９】鋼管杭を圧入した後、直前に圧入した鋼管
   杭と後続する既設鋼管杭とを固定し反力を増大させる請
   求項６、７又は８記載の鋼管杭移動方法。