JPS59220517A - 砂杭造成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の対象、産業上の利用分野） 本発明は、軟弱な地盤を改良するためにその軟弱地盤中
に砂杭を造成する砂杭造成装置に関し、更に詳しくは外
筒及びこの中に挿入された内筒を該内筒の上端部に連設
された起振機により強制振動させながら地盤中に貫入さ
せ、外筒が所定深さまで達した後、ホッパーより外筒内
に砂を投入する一方、外筒と起振機との縁を切った状態
から内筒のみを起振機で振動させつつ該内筒を内筒駆動
用の往復駆動装置により所定のストロークで上下動させ
て外筒中の砂を突き固め、而して外筒及び内筒を引き抜
きながら砂杭を形成させるようにした装置に関する。

（従来技術） この種の砂杭造成装置において強固な砂杭を造成するに
は、外筒中の砂が内筒によって十分に突き固められなけ
ればならず、そのためには内筒の上下動のストロークを
十分長くとる必要がある。

ところが従来この種の砂杭造成装置では、内筒を上下動
させるための流体圧シリンダが起振機の下端部に連設さ
れていて、このシリンダで起振機を直接上下動させるこ
とにより該起振機と一体の内筒を上下動させるようにし
ているために、流体ｌシリンダにおけるピストンロッド
の所定ストローク分だけしが内筒が上下動できないこと
になり、従って内筒の上下動のストロークを大きくする
本は、それ相応に長尺で木型の流体圧シリンダがイ要に
なると共に、装置の配置上内筒が起振機の１端邪に同軸
上に垂下連設されているため、この−筒駆動シリンダを
必然的に内筒の周辺に少なくきも二基配置する必要があ
る等の難点があった。

（発明の目的） 本発明は、シリンダストロークの比較的短い、即ち比較
的小型の流体圧シリンダでも内筒の上下動ストロークを
十分大きくすることができると共に、流体圧シリンダ等
の往復駆動装置を設置する場所及び個数等の設計上品自
由度を増し、それによりシリンダ設備費用を最低限に抑
えてコストの低減化を期することのできる砂杭造成装置
を提供することを目的としたものである。

（発明の構成） 本発明は、上端部に砂投入用ポツパーを設けた１　　外
筒、その外筒を下端部に垂下連設した昇降機枠を、リー
ダに昇降自在に装備すると共に、この昇降機枠内に起振
機をロープにより吊支して上下動自在に配置し、この起
振機の下端部には上記外筒内に挿入した内筒の上端を固
定し、且つこの起振機と外筒とを一体的に連結し又はそ
の連結を解除ｊ　　　するための連結手段を設け、一方
上記昇降機枠の所要部に上記内筒を上下駆動するための
往復駆動装置を設置し、この往復駆動装置をこれにより
往復動する滑車とこの滑車に連架された上記ロープとを
介して上記起振機に連動連結してなることを特徴とする
ものである。

（実施例） 第１図は砂杭造成装置の全体図を示したもので、この図
において、１は移動機台、２はこの機台１に立設支持さ
れたリーダ、３はリーダ２に昇降自在に装備された昇降
機枠で、この昇降機枠３の下端部に、上端部に砂投入用
ホンパー１８を設けた砂杭造成用の外筒４が垂下連設さ
れており、また昇降機枠３内には起振機５が上下動自在
に配置され１、この起振機５の下端部には外筒４内に挿
通された砂杭造成用内筒６の上端が固定され、この内筒
６と昇降機枠３との間には互いに連結及び切離可能な連
結装置７が介在されている。そして８は内筒上下駆動用
の往復駆動装置としての油圧シリンダで、昇降機枠３の
上架台１５の下面にブラケット９を介して取付けられて
いる。油圧シリンダ８のピストンロッド１０先端に滑車
１１が軸着され、そしてこの滑車１１と、上架台１５の
上面に固定的に軸着された滑車１２．１３とに渡って連
動操作用のロープ１４が連架されていて、このロープ１
４の一端は起振機５側に、他端は昇降機枠３側であるブ
ラケット９に、それぞれ止着されている。

昇降機枠３は上架台１５と下架台１６とこれら上下架台
１５．１６間に夫々上下両端を固定した前後左右四本の
ガイド支柱１７・・・とで櫓状に構成されており、この
機枠３の下架台１６上面側に砂投入用ホッパー１８が固
定され、このホッパー１８は外筒４内部に連通するよう
該外筒４上端部に連設され、従って昇降機枠３とホッパ
ー１８と外筒４とは相互に一体的な構造となっている。

そしてこの昇降機枠３は昇降操作用ロー１１９によりリ
ーダ２頂部から懸吊されており、このロープ１９は移動
機台１側から導出されて、リーダ頂部に設けた滑車２０
．２１を経て機枠３の上架台１５上に設けた滑車２２に
巻きＨ）けられている。また昇降機枠３側にはガイド２
３．２４が設けてあり、このガイド２３．　’２４がリ
ーダ２の側面沿いに付設されたガイドレール（図示省略
）に摺動自在に係合されて、機枠３がリーダ２に沿って
昇降するようになっている。起振機５は、昇降機へ枠３
のガイド支柱１７・・；に案内されて上下摺動可能であ
る基板２５上に固装されており、この基板２５上には前
後左右四本の支持枠２６・・・が起振機５を囲うように
立役固定され、これら支持枠２６・・・の上端に上板２
７が固着され、こめ〜上、板２７の上面中央部に前記連
動操作用ロープ１４の一端が止着されており、また上記
基板２５下面中央部に内筒６の上端が固定されており、
従って油圧シリンダ８の作動によるピストンロッド１０
の伸縮動作によって、滑車１１及びロープ１４を介して
起振機５及び内筒６が同時に上下動するように連動連結
されている。尚、内筒６は昇降機枠３を構成する下架台
１６の中央に設けられた開口部２８を通って下方の外筒
４に挿入されている。

連結装置７は、第２図に拡大して示すように内筒６の上
端部に・、両側に夫々外波がりテーパ状の一対のコ字形
雌部材２９．２９を有する固定ブロック３０を固装する
と共に、昇降機枠３を構成する下架台１６上に両側一対
の流体圧シリンダ３１．３１　（第１図参照）を設置し
て各シリンダ３１のピストンローラド３２先端に上記各
外波がりテーパ状雌部材２９に対応する形状の略楔形雄
部材３３を固装し、而してシリンダ３１．３１の動作に
より雄部材３３．３３を第２図の仮想線で示すように固
定ブロック３０両側の雌部材２９．２９に係合させそれ
によって内筒６側と昇降機枠３側とを一体連結せしめ、
また同図の実線で示すように雄部材３３．３３を雌部材
２９．２９から引き外して両者を離間させることで内筒
６側と昇降機枠３側との連結を解除せしめるように構成
したものである。

尚、第１図において３４は昇降機枠３を構成する各ガイ
ド支柱１７の上端部に設けられたショックアブソーバで
、起振機５−内筒６一連結装置７−下架台１６を経てガ
イド支柱１７に伝わる上下振動を吸収し、リーダ２に起
振機５の振動を伝えなし）ようにするためのものである
。また３５は基板２５上番こ立設された各支持枠２６の
下端部に設けられたショックアブソーバで、起振機５か
ら基板２５を経て各支持枠２６に伝わる上下振動をこと
で吸収し、それ番こよって起振機５の上下振動が連動操
作用ロープブ１４より内筒駆動用の油圧シリンダ８に伝
わることのないようにしている。これらのシヨ・ノクア
フ゛ノーバ３４．３５は例えばバネ式のものを用いるこ
とができる′。

次に、上述した第１図の構成による砂杭造成装置の操作
を説明する。

先ず、外筒４を垂下連設した昇降機枠３をリーダ２頂部
より適当高さ位置に懸吊支持すると共Ｇこ、内筒駆動用
の油圧シリンダ８をピストン収縮位置に保持させること
により連動操作用ロープ１４を介して起振機５を昇降機
枠３内の下限位置に懸吊支持し、またこの位置において
連結装置７を連結状態に動作させて起振機５と外筒４と
を一体化する。

このような状態から起振機５を作動させることにより該
起振機５による上下方向の強制振動を内筒６及び外筒４
に伝え且つ昇降操作用ロープ１９を繰り出しながら、こ
れら外筒４及び内筒６を地盤中に貫入せしめてゆく。こ
のとき、ショックアブソーバ３４．３５の作用によって
起振機５の上下振動はり−ダ２や内筒駆動用油圧シリン
ダ８には伝わらず、それによってロープ１４．１９がそ
れらを支持している滑車から離脱したりあるいは上記油
圧シリンダ８を損傷するおそれがない。

次いで、上記のようにして外筒４を地盤の所定深さまで
貫入させた後、ホッパー１８より砂を外筒４内に投入し
ていく。そして連結装置７による連結を解除して、起振
機５と外筒４との縁を切り、起振機５による強制上下振
動が外筒４に伝わらないようにすると共に内筒６が外筒
４と独立して上下動できるようにする。それから内筒駆
動用の油圧シリンダ８を作動させピストンロッド１０を
伸縮動させることにより、連動操作用ロープ１４を介し
て起振機５を上下動させ従って該起振機５と一体関係に
ある内・筒６を起振機５による上下振動と番よ別個に上
下動させる。この場合において、油圧シリンダ８のピス
トン口・ノド１０先端に錨着された滑車１１は、ピスト
ンロッド１０の伸縮に伴いその軸が移動して疾謂動滑車
を構成することから、この滑車１１をピストンロッド１
０の最大ストローク１分だけ上下動さｉると連動操作用
ロー１１４の一端は該ピストンロッド１０の最大ストロ
ークＰの二倍骨上下動し、従って内筒６は２ａに相当す
るストロークで上下動することができる（第１図参照）
。

上記のようにして内筒６のみが起振機５による上下振動
と共に所定ストロークで別の上下動を行うことにより、
外筒４周囲の地盤が外筒４により攪拌されずに保護され
ると共に、外筒４中の砂が内筒６により突き固められる
。こうして内筒６により外筒４中の砂を締め固めながら
、操作用ロープ１９を介し昇降機枠３を上昇させること
によって外筒４を徐々に引き抜いてゆくと、締め固めら
れた砂が外筒４下端から押し出されつつ砂杭が形成され
てゆくことになる。尚、外筒４の外側面に沿ってジェッ
トエア送給パイプ（図外）を軸方向に、配設すると共に
該パイプの先端のジェットノズル（図外）を外筒４下端
部内に開口させて、図外ニアコンプレッサーからのジェ
ットエアを上記パイプを介し上記ノズルから噴射させる
ことにより、砂が外筒４下端から効果的に押し出されて
強固な砂杭が迅速に造成され得る。

さて次に、往復駆動装置としてエアばね装置３６を用い
た場合の実施例を、第３図によって説明する。

エアばね装置３６は、上架台１５と下板３７との間に設
けた２組の上ベローズ３８及び下ベローズ３９と、これ
らの両連結部分間に架設された可動板４ｏと、この可動
板４０の中央に一端が固定されて垂下し、下板３７を摺
動可能に貫通するロッド４１と、可動板４０の四隅に設
けた穴に挿通され且つ上架台１５と下板３７とに固定さ
れた４個のガイドロッド４２・・・とがら成っている。

ロッド４１の下端には滑車４３が軸着されており、前述
の連動′操作用ロープ１４がこの滑車４３と、昇降機枠
３に固定的に、軸着された滑車４４．４５とに渡って連
架され、その一端はプラケット４６に止着されている。

このエアばね装置３６は、上ベローズ３８と下ベローズ
３９とに交互に圧縮空気を送り込むことにより、可動板
４０を介してロッド４１が上下往復駆動し、滑車４３及
びロープ１４を介して起振機５及び内筒６を上下動させ
ることができる。このエアばね装置３６に用いる上ベロ
ーズ３日及び下ベローズ３９の個数は任意でよく、また
上ベローズ３８を省略して自重により下降させてもよい
し、上ベローズ３８に代えて圧縮ばねを用いてもよい。

第４図は連結装置の他の実゛施例を示すもので、下架台
１６上にはエアばね４７．４７が取付けてあり、このエ
アばね４７の上端部４７ａが起振機５が取付けられてい
る基板２５の下面に当接するようになっている。外筒４
の上端付近中央εこ、周壁４Ｂ、　４Ｂ・・・によって
囲まれた角孔４９が設けられ、一方向筒６には角孔４９
よりも縦長の角孔５０が設けられ、これらの両角孔４９
．５０にわたって貫通するピン５１が、角孔４９内に摺
動可能に設けられていると共に、外筒４内にブラケット
５２により取付けられた油圧シリンダ５３のピストンロ
ッド５３ａに連結され、角孔５０に挿説可能となってい
る。

第４図に示す連結装置７ａによる装置の操作において、
外筒４の地盤中への貫入時には、前述の油圧シリンダ８
又はエアばね装置３６等の往復駆動装置を操作して、両
角孔４９．５０が一致する位置に内筒を引き上げ、油圧
シリンダ５３を駆動してピン５１をこれら両角孔４９．
５０にわたって挿通しく２点鎖線で示す）、その後、エ
アばね４７．４７に圧縮空気を送り込んで伸長させ、上
端部４７ａ、４７ａが基板５の下面を押し上げるように
し、これによって内筒６の角孔５０下面がピン５１に押
しつけられ、起振機５と外筒４とは一体的に連結される
ので、この状態で起振機５を強制上下振動させて外筒４
及び内筒６を地盤中に貫入させる。そして所定深さまで
貫入した後は、エアばね４７．４７内の圧縮空気を抜き
、油圧シリンダ５３を逆駆動してピン５１を抜くと連結
状態が解除されるので、これ以降の操作は前述の実施例
の場合と同様である。ここに用いたエアばね４７．　４
７は、加圧伸長時には起振機５と外筒４とを連結する作
用をなし、また収縮時には所謂ショックアブソーバの作
用をなして起振機５の上下振動が外筒４及び機枠３に伝
わるのを阻止する。

（発明の効果） 本発明によると、往復駆動装置により往復動する滑車は
所謂動滑車を構成し、このため内筒の上下動の最大スト
ロークを上記往復駆動装置の最大ストロークの二倍又は
それ以上とすることができ、それにより往復駆動装置と
して比較的ストロークの短い小型のシリンダ又はエアば
ね装置等を使用しても相当に長いストロークで内筒を上
下動させることができる。しかも、起振機及び内筒と往
復駆動装置とは、ロープによって連動連結されているた
め、往復駆動装置を設置する場所及び個数等の設計上の
自由度が増し、これらによって、装置製作コストの大幅
な低減化及び構造のコンパクト化を期することができる
大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明砂杭造成装置の一実施例を示す一部断面
全体側面図、第２図は第１図の装置における連結装置の
拡大斜視図、第３図は往復駆動装置の他の実施例を示す
第１図と同様の側面図、第４図は連結装置の他の実施例
を示す第１図と同様の側面図である。 ２・・・リーダ、３・・・昇降機枠、４・・・外筒、５
・・・起振機、６・・・内筒、７，７ａ・・・連結装置
、８・・・油圧シリンダ（往復駆動装置）、１１・・・
滑車、１４・・・ロープ、１８・・・ホッパー、３６・
・・エアばね装置（往復駆動装置）、４３・・・滑車。 出願人栗本雅史

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上端部に砂投入用ホッパーを設けた外筒、その外筒を下
   端部に垂下連設した昇降機枠を、リーダに昇降自在に装
   備すると共に、この昇降機枠内に起振機をロープにより
   吊支して上下動自在に配置し、この起振機の下端部には
   上記外筒内に挿入した内筒の上端を固定し、且つこの起
   振機と外筒とを一体的に連結し又はその連結を解除する
   ための連結手段を設け、一方上記昇降機枠の所要部に上
   記内筒を上下駆動するための往復駆動装置を配置し、こ
   の往復駆動装置をこれにより往復動する滑車とこの滑車
   に連架された上動ロープとを介して上記起振機に連動連
   結し午なることを特徴とす°る砂杭造成装置。