JPH09328752A - 杭打抜機、および、杭打工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 杭を地中に打込んだり引抜いたりする機械装
置を改良して、自走性能を有し、構造が簡単で、小形，
軽量，安価であって、別段の熟練を要せず正確に杭を打
ち込んだり、杭を引き抜いたり出来る杭打抜技術を提供
する。 【解決手段】 建設車両もしくは荷役車両のアーム（本
例では第１アーム・別名ブーム）１０ａの先端に対し
て、柱状のリーダ１１の頂部を、相対的回動自在に軸着
するとともに、該柱状リーダ１１の下端を地表から離間
せしめ、第１アーム１０ａの中間部と柱状リーダ１１の
頂部との間にリーダ操作シリンダ１２を装着する。前記
の柱状リーダ１１によってブラケット１３を昇降自在に
案内するとともに、打抜シリンダ１４で昇降駆動する。
杭２０を把持する杭チャックを前記昇降ブラケット１３
に対して（本実施例では起振機１８および旋回機構１７
を介して）取り付ける。前記打抜シリンダ１４の伸縮に
よって杭の打抜み・引抜きが行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤中に杭を打ち
込んだり、地中から杭を引き抜いたりする杭打抜装置に
係り、特に、空中に障害物が有って作業用空間の高さが
制限されている場合に好適で、構造が簡単な杭打抜機お
よび杭打工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の杭打抜機は一般に、杭の一端を把
持して取り付けるとともに該杭打抜機をクレーンで吊り
上げるようになっており、吊り上げた杭を地上に立てて
打ち込んだり、地中に打ち込まれた杭を引き抜いたりす
るのに用いられる。上記と異なる従来例の杭打ち技術と
して、アースオーガによって竪穴を掘削し、その中へ杭
を吊り降ろす方式も公知である。しかし、以上に述べた
従来例の杭打抜機やアースオーガそれ自体には走行機能
が無いので、これらの杭打抜用の機器もしくはアースオ
ーガを建設車両もしくは荷役車両のアタッチメントとし
て搭載することが提案されている。

【０００３】図５は、ショベルカーに搭載された油圧式
杭打抜機の公知例を示し、平成３年度第２回建設ロボッ
トシンポジウム論文集（主催・社団法人土木学会他）に
掲載された全体図である。油圧ショベル１の車体に対し
て第１アーム１ａが回動可能に軸着され、第１アームシ
リンダ２ａによって回動せしめられる。上記第１アーム
１ａの先端に第２アーム１ｂが回動可能に軸着され、第
２アームシリンダ２ｂによって回動せしめられる。上記
第２アーム１ｂの先端に第３アーム１ｃが回動可能に軸
着され、第３アームシリンダ２ｃによって回動せしめら
れる。上記第３アーム１ｃの先端にエクステンションア
ーム１ｄが回動可能に軸着され、エクステンションアー
ムシリンダ２ｄによって回動せしめられるようになって
いる。ショベル系建設車両におけるアーム、ブーム等の
呼称については未だ慣行が確定しておらず、前記の第１
アームをブームと呼び、第２アームを単にアームと呼
び、第３アームをリストと呼ぶ例が非常に多い。しか
し、このような呼称によると４関節以上の多関節機構を
表現する際に不具合を生じるので、本発明においては前
記の文献に用いられた呼称（図５に付記した）に準拠す
ることとする。従って、本発明において単にアームと言
った場合は第１アーム，第２アーム，第３アーム〜第Ｎ
アームを総称する意である（ただし、Ｎは正の整数）。

【０００４】エクステンションアーム１ｄの先端に杭チ
ャック（３Ａ，３Ｂ）が吊持される。詳しくは第１アー
ム〜エクステンションアームが実線で描いたように上方
へ伸長した姿勢をとったとき、その先端に吊持された杭
チャックは上昇位置３Ａとなり、各アームが鎖線で示し
たように屈曲したとき、その先端に吊持された杭チャッ
クは下降位置３Ｂとなる。上記の杭チャック（上昇位
置）３Ａで杭（図示省略）の上端を把持して該杭を地中
へ圧入打設するためには、上記の杭チャックを上昇位置
３Ａから下降位置３Ｂまで、垂直軌跡Ｖに沿わせて動か
さねばならない。すなわち、エクステンションアーム１
ｄの先端を仮想の垂直軌跡Ｖに沿わせて直線状に動かさ
ねばならない。この場合、本図５に示した公知例の油圧
式杭打抜機の構造機能は、これを多関節ロボットとして
見ることができる。この多関節ロボットの手先をして直
線運動させるには、少なくとも第２アームシリンダ２ｂ
と第３アームシリンダ２ｃとを複合操作しなければなら
ない。上記の複合操作をオペレータにマニュアルで行な
わせようとすると、該オペレータに高度の熟練を必要と
する上に、過大な精神的，肉体的負担を掛けるので、自
動制御技術が開発され、公知である。

【０００５】図６は、前掲の図５に示した公知の油圧式
杭打抜機におけるエクステンションアーム先端部の軌跡
を垂直線に沿わせるための、公知の多関節ロボット軌跡
制御システムの系統図である。

【０００６】各アームの角度が検出されてコントローラ
に入力され、該コントローラは軌跡制御レバーの指令に
基づいて２個の電磁比例方向流量制御弁を作動させる。
本公知例においては、第１アーム１ａを起立状態で静止
させたまま、前記２個の電磁比例方向流量制御弁のそれ
ぞれにより、カウンタバランス弁を介して第２アームシ
リンダ２ｂおよび第３アームシリンダ２ｃを制御し、前
記の垂直軌跡Ｖ（図５）を描かせる。

【０００７】図７は、前掲の図５に示した公知例の油圧
式杭打抜機を図６に示した軌跡制御システムによって制
御する場合のフローチャートである。（詳細は前記の文
献・建設ロボットシンポジウム論文集を参照された
い）。

【０００８】図８は、油圧ショベルのアームにオーガを
装着した方式の、杭打設用機器の公知例（特開平４−２
７７２１７号）「柵施工用杭打機」を示し、該公報の図
１に対応する（図面参照符号は修正してある）側面図で
ある。油圧ショベル１の第１アーム１ａは第１アームシ
リンダ２ａにより、第２アーム１ｂは第２アームシリン
ダ２ｂにより、ブラケット４はバケットシリンダ２ｅに
より、それぞれ回動せしめられる。上記ブラケット４
は、油圧ショベル１の本来的な装着部材である掘削用バ
ケット（図示せず）と交換して装着されたものであっ
て、このブラケット４はオーガ６のリーダ５に固着され
ている。前記オーガ６の駆動部６ａは、リーダ５によっ
て昇降自在に案内され、オーガ推進シリンダ７によって
昇降駆動される。

【０００９】前記リーダ５の下端には、着地部材９が回
動可能に軸着されており、この着地部材９を接地させる
とともに前記第１アームシリンダ２ａ，第２アームシリ
ンダ２ｂ，およびバケットシリンダ２ｅを操作してリー
ダ５を垂直に立てる。オーガ駆動ブラケット６ａによっ
てオーガスクリュー軸６ｂを回転させながら、オーガ推
進シリンダ７によって圧下すると、地面に竪穴（図示せ
ず）か掘削される。オーガ６と交換して、図示しない杭
をリーダ５に装着し、杭圧入シリンダ８により杭を圧入
して打設する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図５および図８に示し
た公知技術は、それぞれ杭打機の技術を進歩させた優れ
た発明であり、図５の公知技術は油圧ショベルを用いて
杭を地中へ圧入する場合に高度の熟練を不要ならしめ、
図８の公知技術は不整地における柵用杭の打設を高能率
で容易に施工できるようにした。しかし乍ら、杭の打設
工事における作業条件は甚だ多種多様であって、前掲の
図５，図８に示された公知技術によって総ての作業条件
下で最適の打設作業を遂行できるとは限らない。すなわ
ち、 （ａ）図５の公知技術に係る装置は、第１〜第３アーム
およびエクステンションアームを備えていて、杭チャッ
クを支持する構造が複雑，大重量であるため、これを図
６，図７に示した制御機構で垂直軌跡Ｖを描かせようと
すると、制御系統が複雑で製造コストが高価である。製
造コストが高価であることの結果、施工コストが高くな
る。また、制御系機器のメンテナンスにも高度の技術を
要する。 （ｂ）図５の公知技術のアーム構造が複雑であるため、
高度のエレクトロ技術を駆使しても垂直軌跡Ｖは完全な
直線にならず、この例においては高さ約８メートルに対
して水平方向に６６ミリメートルの偏差を生じる。

【００１１】（ｃ）図５の公知技術のアーム構造が複
雑，大重量であるため、油圧ショベル１の安定が悪くな
る上にクローラの接地圧が高くなり、不整地走行性能や
軟弱地走行性能を著しく低下させる。そもそも杭打ち工
事は一般に軟弱地で行なわれることが多いので軟弱地走
行性能の低下は弊害が大きい。 （ｄ）図５の公知技術のアーム構造が大重量であるた
め、杭を地中に圧入する場合はアームの重量を掛けて強
力に圧下できるが、杭の引き抜きを行なう場合はアーム
の重量に抗して杭を持ち上げねばならないので不利であ
る。その上、杭引抜きの反力を支持するのがクローラの
接地部分だけであるから、「油圧ショベルの尻が浮く」
と俗称される形になって充分な反力支持が出来ず、この
公知文献の例では引き抜き荷重１０トンである。 （ｅ）図５の公知技術において、杭打設地点の上方に空
中障害物（例えば高架橋や送電線，配管類）が有って、
作業空間の高さ寸法が図示のＨに制約されている場合、
打設可能な杭の長さは図示のｈ₂ である。すなわち、杭
チャックの高さ寸法に対応するｈ₁ だけ、Ｈよりも短い
杭しか打てない。これは、杭を引き抜く場合も同様であ
る。 （ｆ）図５の公知技術によって杭を垂直でなく斜めに圧
入することは可能であるが容易でない。その理由は次の
とおりである。上昇位置の杭チャック３Ａによって杭
（図示されていない）を吊持すると、該杭は自然に垂直
となる。従って、杭チャックを垂直軌跡Ｖに沿わせて下
降させると、垂直姿勢の杭はその侭、垂直下方に圧入さ
れる。しかし、上昇位置の杭チャック３Ａで吊持した杭
（図示せず）を垂直線に対して所望の角度だけ傾斜させ
て地上に保持して、杭圧入の準備状態を現出することは
容易ではない。不可能ではないにしても、高精度で所定
角度に保持することは高度の熟練と多大の労力とを要
し、なおかつ非常に困難である。

【００１２】（ｇ）図８の公知技術に係る柵施工用杭打
機は、牧場等の柵を構築するために創作されたものであ
って、柵施工には非常に好適であるが、杭打ちのみが可
能であって杭の引き抜きは出来ない。 （ｈ）図８の公知例においては、杭圧入シリンダ８を収
縮させた場合に、その下端の地上高をｈ₃ とすると、長
さ寸法がｈ₃ よりも大きい杭を打ち込むことは出来な
い。 （ｉ）図８の公知例において、リーダ５を垂直に立てよ
うとすると、第１アームシリンダ２ａと第２アームシリ
ンダ２ｂとバケットシリンダ２ｅとの伸縮を複合操作し
なければならないので、高度の熟練を要し、多大の時間
を費す。 （ｊ）図８の公知例は、第１アーム１ａの先端に２アー
ム１ｂが連結されていて、アーム構造部分が大形，大重
量であり、油圧ショベル１の安定が悪く、走行性能（特
に不整地走行性能と軟弱地走行性能）が低下せしめられ
る。 （ｋ）図８の公知例における着地部材９は、リーダ５を
傾動させる際の回動支点として作用する部分であって、
地面に対して反力を支持することはできない（もっと
も、本図８の機械は杭打ち専用機であって杭を抜くこと
を考えていないから、反力を受ける構造になっていない
ことは当然であって、この機械の欠点ではない）。

【００１３】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、（イ）簡単な、小型，軽量，安価な構成で、
（ロ）格別な熟練を要せず、（ハ）任意，所望の角度
で、正確に杭を打ち込み、かつ引き抜くことができ、
（ニ）搭載車両の安定性，成功性を著しく害することが
無く、（ホ）空中障害物の下方で杭を打つ場合、作業空
間の高さとほぼ同じ長さの杭を打ち込み、引き抜くこと
ができる、新規な構成の杭打抜技術を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理について、その実施例
に対応する図１を参照して略述すると、リーダ１１の中
央部でなく上端を、第１アーム１０ａの先端に連結し、
上記第１アーム１０ａの中央部とリーダ１１の上端部と
をシリンダ１２で連結し、上記リーダ１１によって昇降
ブラケット１３を昇降自在に案内するとともに、上記昇
降ブラケット１３で杭チャック１９を支持し、上記昇降
ブラケット１３を打抜シリンダ１４によって昇降駆動す
る。以上に説明した原理に基づいて、請求項１の発明の
構成は、建設車両もしくは荷役車両の、第２アームを有
しない第１アームの先端、接地部分を有しないリーダの
上端近傍が回動可能に軸着されるとともに、前記第１ア
ームの両端を除く中間部分とリーダの上端との間に伸縮
形の油圧式アクチュエータが介装接続されており、前記
リーダによって昇降ブラケットが昇降可能に案内される
とともに、該昇降ブラケットを昇降駆動する手段が設け
られており、上記昇降ブラケットに対して直接に、もし
くは間接的に、杭チャックが装着されていて、前記の昇
降ブラケットを下降方向に駆動することにより、主とし
て建設車両もしくは荷役車両によって反力を支持しつ
つ、杭チャックで把持された杭を地中に打ち込み得るよ
うになっていることを特徴とする。以上に説明した請求
項１の発明によると、アーム構造部分が第１アームのみ
で構成されているため、アーム構造部分が簡単，小型，
軽量である。従って、製造コストが安価である上に、該
アーム構造部分を搭載している建設車両もしくは産業車
両の安定性を害することが僅少であり、走行性能を著し
くは低下せしめない。さらに、リーダの中央部でなくリ
ーダの上端部が第１アームの先端に軸着されているの
で、該第１アームを起立させたとき該第１アームよりも
上方に突出する部材が無くて機械装置の全高が低く、か
つ、リーダの中央部でなくリーダの上端部が軸支されて
いるので、該リーダを垂直姿勢に保持することが容易で
あり、杭チャックがリーダによって案内されるので、複
雑な多関節ロボット制御機構を必要とせず、高度の熟練
を要せずに正確な方向に向けて真直に杭を打ち込むこと
ができ、アーム構造を搭載している建設車両もしくは荷
役車両の車体重量によって杭打ち作業の反力を支持する
ことができるとともに、杭を引き抜くときの反力も車体
重量によって支持することができ、特に、アーム構造部
分が軽量であるため、杭の引き抜きに際してアーム構造
部分の重量荷重が反力支持を著しくは妨げる虞れが無
い。

【００１５】請求項２の発明の構成は前記請求項１の発
明の構成に加えて、前記の杭チャックが、起振機を介し
て昇降ブラケットに取り付けられており、該杭チャック
に対して、昇降ブラケットの昇降駆動手段により地中へ
圧入する方向の静荷重を与えることができ、上記の静圧
に重畳せしめて振動荷重を与えることもできるようにな
っていることを特徴とする。以上に説明した請求項２の
発明によると、杭打作業の作業条件に応じて、地盤が比
較的軟弱で、振動公害や騒音公害を発生する虞れが有る
ときは、杭に静荷重を加えて無振動、無騒音で杭を地中
に圧入することができ、地盤が比較的に硬くて、振動公
害や騒音公害を発生する虞れが無いときは、杭に静荷重
と振動荷重との重畳荷重を与えて、硬い地盤の中に杭を
貫入せしめることができる。

【００１６】請求項３の発明の構成は前記請求項１，２
の発明の構成に加えて、前記昇降ブラケットと前記起振
機との間に、「前記のリーダと平行な回転中心軸を有す
る旋回機構」が介装されていて、前記杭チャックによっ
てリーダと平行に把持されている杭を、該杭の中心線ま
わりに回動せしめる得るようになっていることを特徴と
する。以上に説明した請求項３の発明によると、杭の横
断面に等方性の無い杭（例えばシートパイルや継手付鋼
管杭）を地中に打ち込む際、もしくは地中から引き抜く
際、旋回機構によって杭チャックを回して杭の打ち込み
姿勢を調節し、もしくは旋回機構により杭チャックを回
して引き抜くべき杭の角位置に合わせることができるの
で作業能率が良い。

【００１７】請求項４の発明の構成は前記請求項１〜３
の発明の構成に加えて、第１アームの両端を除く中間部
分に１個もしくは複数個の、伸縮形アクチュエータ取付
用ブラケットが設けられるとともに、リーダの上端を除
く部分に上記伸縮形アクチュエータ取付用ブラケットの
１個もしくは複数個が設けられていて、第１アーム側の
ブラケットとリーダ側のブラケットとの間に伸縮形アク
チュエータを取り付け得るようになっていることを特徴
とする。以上に説明した請求項４の発明によると、リー
ダの支持角度を調節する伸縮形アクチュエータの取付位
置を変えて作業条件に適応させることができ、例えばリ
ーダに大きい傾斜角を与えたい場合や、建設車両もしく
は荷役車両とリーダとの間に存在する地上障害物との干
渉を回避したり、または、リーダの傾斜角を精密に調節
するなど、杭打抜機としての特性を変更することができ
て汎用性が拡張され、各種の作業条件に応じて最適の形
態で施工することが可能となる。

【００１８】請求項５の発明の構成は前記請求項４の発
明の構成に加えて、前記の伸縮形アクチュエータが、油
圧テレスコピックシリンダであることを特徴とする。以
上に説明した請求項５の発明によると、油圧シリンダの
収縮時全長寸法に対する伸長時全長寸法の比率を大きく
とることができ、リーダの傾斜角度調節範囲を拡大する
ことができる。

【００１９】請求項６の発明の構成は前記請求項１〜５
の発明の構成に加えて、前記の昇降ブラケットを昇降駆
動する手段が、リーダの上端付近に固定されたブラケッ
ト状のリーダヘッドと該昇降ブラケットとの間に、リー
ダと平行に配置された油圧シリンダであることを特徴と
する。以上に説明した請求項６の発明によると、リーダ
と油圧シリンダとが平行に配置されているので、該油圧
シリンダが発生する力のほぼ１００％を杭に対して圧入
力として与えることができる。その上、油圧シリンダは
騒音や振動を発生することなく、杭に対して大きい静荷
重を加えることができる。

【００２０】請求項７の発明の構成は前記請求項１〜５
の発明の構成に加えて、前記の昇降ブラケットを昇降駆
動する手段が、リーダとほぼ平行な方向に配置されたチ
ェーンと、上記のチェーンを巻き掛けられたスプロケッ
トと、上記スプロケットを回転駆動するモータとから成
るものであることを特徴とする。以上に説明した請求項
７の発明によると、リーダと平行に支持される杭に対し
て、該杭の長手方向の力を加えることができて力の効率
が良い上に、他の駆動方式（例えば油圧シリンダ）に比
して駆動ストロークを大きくとることができ、かつ、静
粛に静荷重を加えることができるので、振動公害や騒音
公害を防止するためにきわめて有効である。

【００２１】請求項８の発明の構成は前記請求項６の発
明の構成に加えて、前記の油圧シリンダの設置個数が偶
数本であり、かつ、リーダを垂直姿勢ならしめたときの
平面図において、杭チャックに把持された杭の中心点に
関して前記偶数本の油圧シリンダが対称に配置されてい
ることを特徴とする。以上に説明した請求項８の発明に
よると、偶数本の油圧シリンダが杭について対称位置に
配列されるとともに、該油圧シリンダと杭とが平行に配
置されているので、該偶数本の油圧シリンダが発生する
押圧力の合力が杭の中心を通り、かつ該合力の方向が杭
の中心線を一致するので、杭の支持、案内部材に無理な
力を及ぼすことなく、有効に杭を地中に圧入し、もしく
は杭を地中から引き抜くように作用するので効率が高
い。さらに、平面図において油圧シリンダが杭に関して
対称に位置しているということは、該油圧シリンダが杭
の延長線上に位置していないことを意味する。このた
め、リーダと同じ長さの杭をチャックして打ち、抜きす
ることができる。その上、作業場の上方に空中障害物が
無ければリーダよりも長い杭をチャックして作業を遂行
することもできる。

【００２２】請求項９の発明の構成は前記請求項１〜８
の発明の構成に加えて、前記の杭チャックが、杭の側方
から、該杭の長さ方向について任意の個所を把持したり
解放したり出来る構造であって、該杭チャックの上端を
杭の上端よりも下方に位置せしめて該杭を把持し得るよ
うになっていることを特徴とする。以上に説明した請求
項９の発明によると、杭の長手方向に関して上端に限ら
ず中央部付近を把持することができる。しかも、該中央
部付近を把持するに当たって、杭チャックを杭の上端よ
りも高く持ち上げることなく該杭の側方から把持したり
把持を解放したりすることができるので、杭打抜機は杭
の上端の高さ寸法よりも低い作業空間内で作業を遂行す
ることができ、機器の一部が杭の上端よりも上方に突出
することが無い。このため、作業空間の高さ寸法が制限
されている場合、この制限された高さ寸法とほぼ同じ
（僅かに短い）長さ寸法の杭を打ち込んだり引き抜いた
りすることができる。このような効果は、杭チャックが
杭の長さ方向に関して任意の個所を把持し得ることと、
該杭チャックが杭の側方から杭を把持したり放したり出
来ることとの両方の機能が相俟って初めて達成し得るも
のである。

【００２３】請求項１０の発明の構成は前記請求項６の
発明の構成に加えて、前記の油圧シリンダに圧力油を供
給する油圧ポンプと、上記油圧ポンプの吐出油流を急激
に閉塞して油撃を発生させる開閉弁とを備えていて、発
生した油撃が前記油圧シリンダの圧力室に伝達されるよ
うになっていることを特徴とする。以上に説明した請求
項１０の発明によると、油圧シリンダが発生する静荷重
のみでは杭の圧入が困難であり、かつ、振動杭打工法を
適用すると振動公害や騒音公害を発生する虞れが有る場
合に、前記油圧シリンダの静荷重に重畳せしめて油撃に
よる衝撃荷重を１回ないし数回加えることにより、杭を
地中に貫入することができる。同様に、静荷重のみでは
杭の引き抜きが困難な場合も、油撃による衝撃荷重を重
畳せしめて引き抜くことができる。

【００２４】請求項１１の発明の構成は、（ａ）建設車
両もしくは荷役車両に装備されている、垂直軸まわりの
旋回と水平軸まわりの起伏とが可能な第１アームの先端
に、リーダの上端近傍を、水平な軸によって装着し、該
リーダの下端を接地せしめることなく吊持して、（ｂ）
上記のリーダによって該リーダと平行に案内される杭チ
ャックで、杭の上端面を覆うことなく該杭を把持し、
（ｃ）建設車両もしくは荷役車両を走行させ、および／
または第１アームを旋回もしくは起伏させて杭チャック
を杭打設位置に合わせ、（ｄ）リーダで案内しつつ杭チ
ャックを下降させることにより、該杭チャックで把持さ
れている杭を地中に圧入する、ただし、前記の工程
（ｂ）と工程（ｃ）との順序を入れ替えることを妨げな
いことを特徴とする。以上に説明した請求項１１の発明
によると、リーダの下端を接地せしめることなく第１ア
ームで吊持しているので、建設車両もしくは荷役車両を
走行させたり第１アームを旋回，起伏させたりしてリー
ダを移動させる際、地上障害物によって妨げられる虞れ
が少ない。さらに、第１アームによってリーダ（杭チャ
ックおよび杭の重力荷重を支承している）を吊持し、第
２アーム〜第Ｎアームを関与させないので、アームのレ
バー長さ（てこ）が短く、建設車両もしくは荷役車両の
重量が杭の圧入反力を有効に支持することができる。し
かも、杭をリーダで案内するので、多関節ロボット制御
におけるがごとき複雑、高度な制御を必要とせずに、高
精度の直線度で杭を地中へ圧入することができる。その
上、リーダの上端近傍を第１アームの先端で吊持するの
で、該リーダが自重によってほぼ垂直な姿勢になろうと
する。このため、比較的小さい力で確実にリーダの姿勢
を調節し、保持することができる。

【００２５】請求項１２の発明の構成は前記請求項１１
の発明の構成に加えて、比較的軟弱な地層と比較的硬い
地層とから成る地盤に杭を打設する場合、杭の下端が軟
弱な地層に対向しているとき、前記の杭に対し油圧シリ
ンダにより静荷重を加えて地中に圧入し、杭の下端が硬
い地層に対向しているとき、前記の杭に対して油圧シリ
ンダによる静荷重を加えつつ、起振機による振動荷重を
重畳せしめて加えて地中に貫入せしめることを特徴とす
る。以上に説明した請求項１２の発明によると、硬，軟
各種の地層より成る地盤の中へ杭を打ち込む場合、軟地
層を貫通する間は簡単な操作で容易に杭を圧入し、硬地
層に行き当たった場合は振動杭打工法を利用して、単純
圧入が不能な硬地盤に杭を貫入せしめることができる。

【００２６】請求項１３の発明の構成は前記請求項１１
の発明の構成に加えて、比較的軟弱な地層と比較的硬い
地層とから成る地盤に杭を打設する場合、杭の下端が軟
弱な地層に対向しているとき、油圧ポンプの吐出圧を油
圧シリンダに与えて、該シリンダが発生する静荷重によ
って杭を地中に圧入し、杭の下端が硬い地層に対向して
いるとき、油圧ポンプの吐出圧を継続的に油圧シリンダ
に与えて、該シリンダが発生する静荷重を杭に加えつ
つ、上記油圧ポンプの吐出油流を急激に閉塞して油撃を
発生せしめることにより、杭に加えていた静荷重に衝撃
荷重を重畳せしめて該杭を地中に貫入せしめることを特
徴とする。以上に説明した請求項１３の発明によると、
油圧シリンダによる静荷重のみでは貫入できない硬さの
地層に対して、衝撃荷重を重畳せしめることにより、騒
音公害や振動公害を最小限に抑えつつ貫入せしめること
ができる。

【００２７】請求項１４の発明の構成は前記請求項１１
〜１３の発明の構成に加えて、杭チャックをリーダと平
行に案内するとともに、上記の杭チャックをリーダと平
行な中心線まわりに回転させることにより、該杭チャッ
クによって把持されている杭の回動角位置を制御して、
複数本の杭の継手を相互に連結しつつ打設することを特
徴とする。以上に説明した請求項１４の発明によると、
リーダを支持している建設車両もしくは荷役車両を停止
させたままで、リーダに対する杭チャックの回動角位置
を制御して杭の回動方向の姿勢を調節することによっ
て、隣接する杭同志の継手を組み合わせることができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る杭打抜機の１
実施形態を示し、リーダの一部を破断して描いた側面図
である。１０は、建設車両もしくは荷役機械の１例とし
てのショベルカーであって、油圧ショベルもしくはバッ
クホウとも呼ばれる掘削機であり、クローラタイプのト
ラックフレーム上に旋回フレームが搭載されている。Ｚ
−Ｚは上記旋回フレームの旋回中心線であって、水平地
盤上にトラックフレームが接地したとき該旋回中心線Ｚ
−Ｚは垂直線となる。本発明を実施する際、必ずしもク
ローラタイプの車両に限らず、ホイールタイプの車両で
あっても良く、また、レール上を走行する型式であって
も良い。ショベルカー１０の旋回フレームに対して第１
アーム（別名・ブーム）１０ａが、水平な第１アーム軸
１０ｂによって枢支されている。これにより、水平地盤
上においては上記第１アーム１０ａが仮想の垂直面内で
起伏回動する。１０ｃは起伏駆動用の第１アームシリン
ダである。

【００２９】１１は柱状のリーダであって、フォークリ
フトのマストに類似した構造の柱状部材の頂部にリーダ
ヘッド１１ｂが固着されている。上記柱状リーダ１１の
上端部に、詳しくはリーダヘッド１１ｂの図示左端部
と、前記第１アーム１０ａの先端部とが水平なリーダ装
着軸１１ａによって連結されている。そして、上記第１
アーム１０ａの中央部付近とリーダ１１の頂部との間に
リーダ操作シリンダ１２が介装接続されている。上記の
中央部付近とは幅広い意味であって、幾何学的な「中
央」という語句にとらわれず、「両端部を除く地域」の
意である。本発明を実施する際、前記のリーダ操作シリ
ンダ１２に代えて、適宜の伸縮形アクチュエータを用い
ても良いが、油圧シリンダを用いることが望ましい。前
記リーダ１１の柱状部によって、昇降ブラケット１３に
軸着されたローラ１２ａ，１２ｂが昇降自在に案内され
ており、かつ、前記リーダヘッド１１ｂの図示右端部と
前記昇降ブラケット１３との間に、油圧シリンダよりな
る打抜シリンダ１４が介装接続されている。これによ
り、該打抜シリンダ１４の伸縮に伴って前記ブラケット
１３が昇降動せしめられる。上記昇降ブラケット１３に
杭チャックた１９が取り付けられている。これにより、
昇降ブラケット１３の昇降動に伴って、該杭チャックに
把持された杭２０が地中から引き抜かれたり、地中に圧
入されたりする。

【００３０】本実施形態においては、前記昇降ブラケッ
ト１３に対して、起振機１８を介して杭チャック１９を
取り付けてある。このように構成すると、必要に応じて
杭２０に振動を与えつつ該杭の引抜きや打込みを行なう
ことができる。すなわち、地盤が比較的軟弱で、かつ振
動公害についてトラブルを生じる虞れの有るときは、起
振機１８を休止させたまま打抜シリンダ１４の油圧力に
よって杭の打込み，引抜きを行ない、また、地盤が比較
的硬いときは公害問題を発生させない限度内で振動を与
えつつ打抜きを行なう。本実施形態においては油圧シリ
ンダよりなる打抜シリンダ１４によって昇降ブラケット
１３の昇降動を駆動する構造であるが、このため該昇降
ブラケット１３の昇降ストロークは柱状リーダ１１の高
さ寸法の約１／２であり、柱２０の約１／２である。従
って、杭チャック１９は杭２０の任意の個所を側方から
把持して該杭の長さの１／２のストロークだけ打ち（も
しくは抜き）作動の後、杭を把持し直してから残り１／
２のストロークを打ち（もしくは抜き）作動して杭の全
長を打抜く。このような操作をするため、前記の杭チャ
ック１９は杭２０の任意の個所をその側方から掴み取っ
て把持したり、把持を解除して相対的に側方へ退避でき
るようになっている。

【００３１】本図１の実施形態における昇降ブラケット
１３の昇降駆動機構は、油圧シリンダよりなる打抜シリ
ンダ１４であるが、油圧シリンダに代えてチェーンおよ
びスプロケットを介してモータで駆動することもでき
る。上記のようにチェーン駆動を適用すると、昇降ブラ
ケット１３に取り付けられた杭チャック１９を、柱状リ
ーダ１１の高さ寸法に相当する全ストロークを往復駆動
することができる。しかし、杭チャック１９の昇降スト
ローク長さが柱状リーダ１１の高さ寸法とほぼ同じであ
っても、杭チャック１９は前記のように杭２０の任意の
個所を該杭の側方から把持・解放できるように構成する
ことが望ましい。その理由は、例えば杭打設地点の上方
に高架橋が有るとか、航空法の規定によって高所作業を
制限されているとかいった事情で杭２０を柱状リーダ１
１の高さよりも上方に吊り上げることができない場合
は、搬入された杭の任意の個所をその側方から把持でき
ることが必要だからである。

【００３２】側方から相対的に杭に接近して把持できる
という構造は、把持を解放して相対的に側方へ離間でき
る構造でもある。このことは、杭の打抜き作業の途中で
何らかの事情によって杭打抜装置が作業を中断して退避
しなければならない場合にも有効である。

【００３３】図２は、前掲の図１に示した実施形態にお
ける杭打抜機の正面図に、杭を仮想線で付記した図であ
る。本実施形態における打抜シリンダ１４の設置個数は
２本であって、柱チャック１９で把持された杭２０の中
心線に関して左右対称に、リーダ１１と平行に配置され
ている。このように構成すると、打抜シリンダ１４と干
渉することなく「リーダ１１とほぼ等長の、もしくは、
それよりも長尺な杭２０」をチャック１９で把持するこ
とができ、かつ、２本の打抜シリンダ１４が発生する力
の合力が杭２０の中心線と一致し、力の効率が良い。打
抜シリンダ１４の設置個数を「４以上の偶数」とするこ
とも可能である。このような場合は、図示を省略する
が、リーダ１１を垂直ならしめたときの平面図において
該偶数本の油圧シリンダを杭２０に関して対称に位置せ
しめて配列することが望ましい。

【００３４】図３は、多数のシートパイルそれぞれの側
方の縁に形成されている継手を互いに組み合わせながら
配列する状態の説明図である。

【００３５】シートパイル２１ａ〜２１ｅを本図２のよ
うに配列するには、隣接して結合されるシートパイル相
互を１８０度ずつ反転させなければならない（例えばシ
ートパイル２１ｂとシートパイル２１ｃとは、平面図に
おいて１８０度反対方向になっている）。このため、図
１に示すように杭チャック１９を支持している起振機１
８は、旋回機構１７を介して昇降ブラケット１３に取り
付けられている。このように、杭２０をリーダ１１と平
行に把持している杭チャック１９を、該杭チャック１９
の中心軸まわりに回転させる旋回機構を設けておくと、
杭の回転方向の角位置を調節して継手を組み合わせるの
に好都合である。このような旋回機構を設けておくと、
継手を組み合わさない場合であっても、横断面図形が等
方性でない（回転面よりなる鋼管杭やＰＣ杭以外の、非
回転面を有する）杭を打抜く場合に有益である。

【００３６】図４は、前掲の図１に示した実施形態に係
る杭打抜機の打抜シリンダに圧力油を供給するとともに
該圧力油を制御して杭の打抜きを行なわせる油圧系統を
示す模式的な説明図である。油圧発生装置２２は、油圧
ポンプ２２ａを作動油タンク２２ｂとを有していて、油
圧ポンプ２２ａの吐出油を、油撃発生回路２３の一部を
経て、さらに電磁操作弁２４を介して打抜シリンダ１４
に送給する。上記油撃発生回路２３は、前記油圧ポンプ
２２ａの吐出油流の一部を作動油タンク２２ｂに還流さ
せるバイパス管路２３ｅを有していて、このバイパス管
路２３ａの途中に電磁開閉弁２３ｂと、可変オリフィス
２３ｃとが介挿接続されるとともに、上記可変オリフィ
ス２３ｃの上流側に調圧弁２３ｄが接続されている。

【００３７】上記の電磁開閉弁２３ｂが閉じられている
と、油圧ポンプ２２ａの吐出圧力油は油撃発生回路２３
の影響をほとんど受けることなく、電磁操作弁２４の作
動に伴って打抜シリンダ１４を進出作動せしめる。油撃
発生回路２３の電磁開閉弁２３ｂを一時的に開いて急激
に閉じると、その上流側に油撃が発生し、発生した油撃
は打抜シリンダの油圧室に伝播する。油圧室に加えられ
ていた油圧ポンプ２２ａの静圧に、上記の油撃によるパ
ルス圧が重畳されるので、打抜シリンダ１４の出力は瞬
間的に増加し、杭２０の地中貫入中を瞬間的に増大させ
る。上記のポンプ吐出圧による静荷重に、油撃による衝
撃荷重に重畳されると、杭２０は比較的硬い地盤の中に
瞬間的に貫入する。上記硬地盤に対して杭２０が瞬間的
に微小寸法動くと、静止摩擦が動摩擦に変じ、当業者が
言うところの「摩擦が切れる」現象を呈して、衝撃荷重
が消失した後も貫入が暫く継続する。このため、間欠的
に衝撃荷重を与えることにより硬地盤中への貫入が遂行
される。軟弱地層と硬地層とが累層を成している場合、
静荷重による軟弱層の貫通と、衝撃荷重の併用による硬
地層の貫通とを使いわけると、振動公害や騒音公害と最
小限に抑えて杭打事を遂行することができる。

【００３８】（図１参照）本実施形態においては、第１
アーム１０ａの両端を除く中央付近にリーダシリンダブ
ラケット１５ａ，同１５ｂが設けられているとともに、
リーダ１１の上端ブラケット以外の部分にシリンダブラ
ケット１１ｃが設けられている。このように、第１アー
ム１０ａの中央ブラケットと、リーダ１１の上端以外の
部分とのそれぞれに、１個もしくは複数個のブラケット
を設けておくと、リーダシリンダ１２を付け替えること
ができる。このようにして、リーダ１１の傾斜角を調節
操作するシリンダを移動させると、傾斜角の調節範囲が
変化したり、傾斜角の調節精度が変化したり、傾斜角の
調節所要時間が変化するなど、作動特性が変化するの
で、作業条件に応じて適宜のシリンダ取付位置を選択す
ることができる。特に、ショベルカー１０と杭打抜地点
との間に地上障害物２５が存在する場合、この地上障害
物との干渉を回避し得るように留意してシリンダ取付位
置を選定することが望ましい。前記のリーダ１１の傾斜
角度を調節するための油圧シリンダとして、仮想線で示
したようにテレスコピックシリンダ１５を設けると、収
縮時の全長寸法に対する伸長時の全長寸法の比率が大き
いので、リーダ１１の傾斜角度調節が可能な範囲を大き
くすることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明に
よると、アーム構造部分が第１アームのみで構成されて
いるため、アーム構造部分が簡単，小形，軽量である。
従って製造コストが安価である上に、該アーム構造部分
を搭載している建設車両もしくは産業車両の安定性を害
することが僅少であり、走行性能を著しくは低下せしめ
ない。さらに、リーダの中央部でなくリーダの上端部が
第１アームの先端に軸着されているので、該第１アーム
を起立させたとき該第１アームよりも上方に突出する部
材が無くて機能装置の全高が低く、かつ、リーダの中央
部でなくリーダの上端部が軸支されているので、該リー
ダが垂直姿勢に保持することが容易であり、杭チャック
がリーダによって案内されるので、複雑な多関節ロボッ
ト制御機構を必要とせず、高度の熟練を要せずに正確な
方向に向けて真直に杭を打ち込むことができ、アーム構
造を搭載している建設車両もしくは荷役車両の車体重量
によって杭打ち作業の反力を支持することができるとと
もに、杭を引き抜くときの反力も車体重量によって支持
することができ、特に、アーム構造部分が軽量であるた
め、引き抜きに際してアーム構造部分の重力荷重が反力
支持を著しくは妨げる虞れが無い。

【００４０】請求項２の発明によると、杭打作業の作業
条件に応じて、地盤が比較的軟弱で、振動公害や騒音公
害を発生する虞れが有るときは、杭に静荷重を加えて無
振動，無騒音で杭を地中に圧入することができ、地盤が
比較的に硬くて、振動公害や騒音公害を発生する虞れが
無いときは、杭に静荷重と振動荷重との重畳荷重を与え
て、硬い地盤の中に杭を貫入せしめることができる。

【００４１】請求項３の発明によると、杭の横断面に等
方性の無い杭（例えばシートパイルや継手付鋼管杭）を
地中に打ち込む際、もしくは地中から引き抜く際、旋回
機構によって杭チャックを回して杭の打ち込み姿勢を調
節し、もしくは旋回機構により杭チャックを回して引き
抜くべき杭の角位置に合わせることができるので作業能
率が良い。

【００４２】請求項４の発明によると、リーダの支持角
度を調節する伸縮形アクチュエータの取付位置を代えて
作業条件に適応させることができ、例えばリーダに大き
い傾斜角を与えたい場合や、建設車両もしくは荷役車両
とリーダとの間に存在する地上障害物との干渉を回避し
たり、または、リーダの傾斜角を精密に調節するなど、
杭打機としての特性を変更することができて汎用性が拡
張され、各種の作業条件に応じて最適の形態で施工する
ことが可能となる。請求項５の発明によると、油圧シリ
ンダ収縮時全長寸法に対する伸長時全長寸法の比率を大
きくとることができ、リーダの傾斜角度調節範囲を拡大
することができる。

【００４３】請求項６の発明によると、リーダと油圧シ
リンダとが平行に配置されているので、該油圧シリンダ
が発生する力のほぼ１００％を杭に対して与入力として
与えることができる。その上、油圧シリンダは騒音や振
動を発生することなく、杭に対して大きい静荷重を加え
ることができる。請求項７の発明によると、リーダと平
行に支持される杭に対して、該杭の長手方向の力を加え
ることができて力の効率が良い上に、他の駆動方式（例
えば油圧シリンダ）に比して駆動ストロークを大きくと
ることができ、かつ、静粛に静荷重を加えることができ
るので、振動公害や騒音公害を防止するためにきわめて
有効である。

【００４４】請求項８の発明によると、偶数本の油圧シ
リンダが杭について対称位置に配列されるとともに、該
油圧シリンダと杭とが平行に配置されているので、該偶
数本の油圧シリンダが発生する押圧力の合力が杭の中心
を通り、かつ該合力の方向が杭の中心線と一致するの
で、杭の支持，案内部材に無理な力を及ぼすことなく、
有効に杭を地中に圧入し、もしくは杭を地中から引き抜
くように作用するので効率が高い。さらに、平面図にお
いて油圧シリンダが杭に関して対称に位置しているとい
うことは、該油圧シリンダが杭の延長線上に位置してい
ないことを意味する。このため、リーダと同じ長さの杭
をチャックして打ち、抜きすることができる。その上、
作業場の上方に空中障害物が無ければリーダよりも長い
杭をチャックして作業を遂行することができる。

【００４５】請求項９の発明によると、杭の長手方向に
関して上端に限らず中央部付近を把持することができ
る。しかも、該中央部付近を把持するに当たって、杭チ
ャックを杭の上端よりも高く持ち上げることなく該杭の
側方から把持したり把持を解放したりすることができる
ので、杭打抜機は杭の上端の高さ寸法よりも低い作業空
間内で作業を遂行することができ、機器の一部が杭の上
端よりも上方に突出することが無い。このため、作業空
間の高さ寸法が制限されている場合、この制限された高
さ寸法とほぼ同じ（僅かに短い）長さ寸法の杭を打ち込
んだり引き抜いたりすることができる。このような効果
は、杭チャックが杭の長さ方向に関して任意の個所を把
持し得ることと、該杭チャックが杭の側方から杭を把持
したり放したり出来ることとの両方の機能が相俟って初
めて達成し得るものである。

【００４６】請求項１０の発明によると、油圧シリンダ
が発生する静荷重のみでは杭の圧入が困難であり、か
つ、振動杭打工法を適用すると振動公害や騒音公害を発
生する虞れが有る場合に、前記油圧シリンダの静荷重に
重畳せしめて油撃による衝撃荷重を１回ないし数回加え
ることにより、杭を地中に貫入することができる。同様
に、静荷重のみでは杭の引き抜きが困難な場合も、油撃
による衝撃荷重を重畳せしめて引き抜くことができる。

【００４７】請求項１１の発明によると、リーダの下端
を接地せしめることなく第１アームで吊持しているの
で、建設車両もしくは荷役車両を走行させたり第１アー
ムを旋回、起伏させたりしてリーダを移動させる際、地
上障害物によって妨げられる虞れが少ない。さらに、第
１アームによってリーダ（杭チャックおよび杭の重力荷
重を支承している）を吊持し、第２アーム〜第Ｎアーム
を関与させないので、アームのレバー長さ（てこ）が短
く、建設車両もしくは荷役車両の重量が杭の圧入反力を
有効に支持することができる。しかも、杭をリーダで案
内するので、多関節ロボット制御におけるがごとき複
雑，高度な制御を必要とせずに、高精度の直線度で杭を
地中へ圧入することができる。その上、リーダの上端付
近を第１アームの先端で吊持するので、該リーダが自重
によってほぼ垂直な姿勢になろうとする。このため、比
較的小さい力で確実にリーダの姿勢を調節し、保持する
ことができる。

【００４８】請求項１３の発明によると、油圧シリンダ
による静荷重のみでは貫入できない硬さの地層に対し
て、衝撃荷重を重畳せしめることにより、騒音公害や振
動公害を最小限に抑えつつ貫入せしめることができる。
請求項１４の発明によると、リーダを支持している建設
車両もしくは荷役車両を停止させたままで、リーダに対
する杭チャックの回動角位置を制御して杭の回動方向の
姿勢を調節することによって隣接する杭同志の継手を組
み合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る杭打抜機の１実施形態を示し、リ
ーダの一部を破断して描いた側面図である。

【図２】前掲の図１に示した実施形態における杭打抜機
の正面図に、杭を仮想線で付記した図である。

【図３】多数のシートパイルそれぞれの側方の縁に形成
されている継手を互いに組み合わせながら配列する状態
の説明図である。

【図４】前掲の図１に示した実施形態に係る杭打抜機の
打抜シリンダに圧力油を供給するとともに該圧力油を制
御して杭の打抜きを行なわせる油圧系統を示す模式的な
説明図である。

【図５】ショベルカーに搭載された油圧式杭打抜機の公
知例を示し、平成３年度第２回建設ロボットシンポジウ
ム論文集（主催・社団法人土木学会他）に掲載された全
体図である。

【図６】前掲の図５に示した公知の油圧式杭打抜機にお
けるエクステンションアーム先端部の軌跡を垂直線に沿
わせるための、公知の多関節ロボット軌跡制御システム
の系統図である。

【図７】前掲の図５に示した公知例の油圧式杭打抜機を
図６に示した軌跡制御システムによって制御する場合の
フローチャートである。

【図８】油圧ショベルのアームにオーガを装着した方式
の、杭打設用機器の公知例（特開平４−２７７２１７号
「柵施工用杭打機」を示し、該公報の図１に対応する
（図面番号は修正してある）側面図である。

【符号の説明】

１…油圧ショベル、１ａ…第１アーム、１ｂ…第２アー
ム、１ｃ…第３アーム、１ｄ…エクステンションアー
ム、２ａ…第１アームシリンダ、２ｂ…第２アームシリ
ンダ、２ｃ…第３アームシリンダ、２ｄ…エクステンシ
ョンアームシリンダ、２ｅ…バケットシリンダ、３Ａ…
杭チャックの上昇位置、３Ｂ…杭チャックの下降位置、
４…ブラケット、５…リーダ、６…オーガ、６ａ…オー
ガ駆動部、６ｂ…オーガスクリュー軸、７…オーガ推進
シリンダ、８…杭圧入シリンダ、９…着地部材、１０…
ショベルカー、１０ａ…第１アーム、１０ｂ…第１アー
ム軸、１０ｃ…第１アームシリンダ、１１…柱状のリー
ダ、１１ａ…装着軸、１１ｂ…リーダヘッド、１２ａ，
１２ｂ…ローラ、１３…昇降ブラケット、１４…打抜シ
リンダ、１５…テレスコピックシリンダ、１５ａ，１５
ｂ…リーダシリンダブラケット、１７…旋回機構、１８
…起振機、１９…杭チャック、２０…杭、２１ａ〜２１
ｅ…シートパイル、２２…油圧発生装置、２２ａ…油圧
ポンプ、２２ｂ…作動油タンク、２２ｃ…アキュムレー
タ、２２…油撃発生回路、２３ａ…バイパス管路、２３
ｂ…電磁開閉弁、２４…電磁操作弁、２５…地上障害
物、Ｚ…旋回中心軸。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設車両もしくは荷役車両の、第２アー
   ムを有しない第１アームの先端に、接地部材を有しない
   リーダの上端近傍が回動可能に軸着されるとともに、前
   記第１アームの両端を除く中間部分とリーダの上端との
   間に伸縮形の油圧式アクチュエータが介装接続されてお
   り、 前記リーダによって昇降ブラケットが昇降可能に案内さ
   れるとともに、該昇降ブラケットを昇降駆動する手段が
   設けられており、 上記昇降ブラケットに対して直接に、もしくは間接的
   に、杭チャックが装着されていて、 前記の昇降ブラケットを下降方向に駆動することによ
   り、主として建設車両もしくは荷役車両によって反力を
   支持しつつ、杭チャックで把持された杭を地中に打ち込
   み得るようになっていることを特徴とする杭打抜機。
2. 【請求項２】 前記の杭チャックが、起振機を介して昇
   降ブラケットに取り付けられており、 該杭チャックに対して、昇降ブラケットの昇降駆動手段
   により地中へ圧入する方向の静荷重を与えることがで
   き、上記の静圧に重畳せしめて振動荷重を与えることも
   できるようになっていることを特徴とする、請求項１に
   記載した杭打抜機。
3. 【請求項３】 前記昇降ブラケットと杭チャックとの
   間、もしくは、前記昇降ブラケットと前記起振器との間
   に、「前記のリーダと平行な回転中心軸を有する旋回機
   構」が介装されていて、前記杭チャックによってリーダ
   と平行に把持されている杭を、該杭の中心線まわりに回
   動せしめ得るようになっていることを特徴とする、請求
   項１もしくは請求項２に記載した杭打抜機。
4. 【請求項４】 第１アームの両端を除く中間部分に１個
   もしくは複数個の、伸縮形アクチュエータ取付用ブラケ
   ットが設けられるとともに、リーダの上端を除く部分に
   上記伸縮形アクチュエータ取付用ブラケットの１個もし
   くは複数個が設けられていて、 第１アーム側のブラケットとリーダ側のブラケットとの
   間に伸縮形アクチュエータを取り付け得るようになって
   いることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れ
   かに記載した杭打抜機。
5. 【請求項５】 前記の伸縮形アクチュエータが、油圧テ
   レスコピックシリンダであることを特徴とする、請求項
   ４に記載した杭打抜機。
6. 【請求項６】 前記の昇降ブラケットを昇降駆動する手
   段が、リーダの上端付近に固定されたブラケット状のリ
   ーダヘッドと該昇降ブラケットとの間に、リーダと平行
   に配置された油圧シリンダーであることを特徴とする請
   求項１ないし請求項５の何れかに記載した杭打抜機。
7. 【請求項７】 前記の昇降ブラケットを昇降駆動する手
   段が、リーダとほぼ平行な方向に配置されたチェーン
   と、上記のチェーンを巻き掛けられたスプロケットと、
   上記スプロケットを回転駆動するモータとから成るもの
   であることを特徴とする、請求項１ないし請求項５の何
   れかに記載した杭打抜機。
8. 【請求項８】 前記の油圧シリンダの設置個数が偶数本
   であり、かつ、リーダを垂直姿勢ならしめたときの平面
   図において、杭チャックに把持された杭の中心点に関し
   て前記偶数本の油圧シリンダが対称に配置されているこ
   とを特徴とする、請求項６に記載した杭打抜機。
9. 【請求項９】 前記の杭チャックが、杭の側方から、該
   杭の長さ方向について任意の個所を把持したり解放した
   り出来る構造であって、該杭チャックの上端を杭の上端
   よりも下方に位置せしめて該杭を把持し得るようになっ
   ていることを特徴とする、請求項１ないし請求項８の何
   れかに記載した杭打抜機。
10. 【請求項１０】 前記の油圧シリンダに圧力油を供給す
    る油圧ポンプと、上記油圧ポンプの吐出油流を急激に閉
    塞して油撃を発生させる開閉弁とを備えていて、発生し
    た油撃が前記油圧シリンダの圧力室に伝達されるような
    っていることを特徴とする、請求項６に記載した杭打抜
    機。
11. 【請求項１１】 （ａ）建設車両もしくは荷役車両に装
    備されている、垂直軸まわりの旋回と水平軸まわりの起
    伏とが可能な第１アームの先端に、リーダの上端近傍
    を、水平な軸によって装着し、該リーダの下端を接地せ
    しめることなく吊持して、 （ｂ）上記のリーダによって該リーダと平行に案内され
    る杭チャックで、杭の上端面を覆うことなく該杭を把持
    し、 （ｃ）建設車両もしくは荷役車両を走行させ、および／
    または第１アームを旋回もしくは起伏させて杭チャック
    を杭打設位置に合わせ、 （ｄ）リーダで案内しつつ杭チャックを下降させること
    により、該杭チャックで把持されている杭を地中に圧入
    する、ただし、前記の工程（ｂ）と工程（ｃ）との順序
    を入れ替えることを妨げないことを特徴とする杭打工
    法。
12. 【請求項１２】 比較的軟弱な地層と比較的硬い地層と
    から成る地盤に杭を打設する場合、 杭の下端が軟弱な地層に対向しているとき、前記の杭に
    対して油圧シリンダによる静荷重に加えて地中に圧入
    し、 杭の下端が硬い地層に対向しているとき、前記の杭に対
    して油圧シリンダによる静荷重を加えつつ、起振機によ
    る振動荷重を重畳せしめて加えて地中に貫入せしめるこ
    とを特徴とする、請求項１１に記載した杭打工法。
13. 【請求項１３】 比較的軟弱な地層と比較的硬い地層と
    から成る地盤に杭を打設する場合、 杭の下端が軟弱な地層に対向しているとき、油圧ポンプ
    の吐出圧を油圧シリンダに与えて、該シリンダが発生す
    る静荷重によって杭を地中に圧入し、 杭の下端が硬い地層に対向しているとき、油圧ポンプの
    吐出圧を継続的に油圧シリンダに与えて、該油圧シリン
    ダが発生する静荷重を杭に加えつつ、 上記油圧ポンプの吐出油流を急激に閉塞して油撃を発生
    させることにより、杭に加えていた静荷重に衝撃荷重を
    重畳せしめて該杭を地中に貫入せしめることを特徴とす
    る、請求項１１に記載した杭打工法。
14. 【請求項１４】 杭チャックをリーダと平行に案内する
    とともに、上記の杭チャックをリーダと平行な中心線ま
    わりに回転させることにより、該杭チャックによって把
    持されている杭の回動角位置を制御して、複数本の杭の
    継手を相手に連結しつつ打設することを特徴とする、請
    求項１１ないし請求項１３の何れかに記載した杭打工
    法。