JPS61151319A

JPS61151319A - 杭成形圧入機

Info

Publication number: JPS61151319A
Application number: JP26962784A
Authority: JP
Inventors: Morio Kitamura; 精男北村
Original assignee: Giken Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Giken Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1984-12-22
Filing date: 1984-12-22
Publication date: 1986-07-10
Also published as: JPH0440494B2

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】（産業上の利用分！）本発明は、杭打現場で帯鋼材から直接に溝形矢板等の鋼
杭を成形すると同時に地中に圧入できる杭成形圧入機に
関するものである。

（従来の技術）溝形、Ｚ形等の鋼矢板を含む各種鋼杭を突堤、擁壁、ケ
ーソン等の様々な用途に適用するために地中に打設乃至
圧入する場合、規定長さ及び断面に成形された鋼杭を杭
打機乃至杭圧入機（以下、杭圧入機を対象として説明す
る）の杭圧入ヘッドのチャックに挟持固定させ地中に圧
入する方法が一般に採用されている。

即ち、数種の規定長さを持つ鋼杭のうち所期の長さの鋼
杭を１本ずつ選び出して杭圧入機のチャックに装填する
。杭圧入機にあっては、チャックを具えた杭圧入ヘッド
は上下に昇降移動して挾持固定した鋼杭を地中に圧入す
るが、装置を可能な限り小型化するために杭圧入ヘッド
の昇降ストロークは比較的短い。それがために長尺の鋼
杭を地中に圧入する場合、鋼杭挾着−挾持鋼杭の地中圧
入−鋼杭の解放−ヘッドの上昇の４動作を繰り返す必要
がある。

また、従来の杭打設機乃至杭圧入機等で使用する鋼杭に
ついては工場で鋼材等を成形して生産された長尺直線状
のものを適宜運搬手段を用いて現場に搬入し、使用に臨
むまで現場で一担保管する必要があった。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来の杭打機乃至杭圧入機では、杭圧入時に、杭圧
入ヘッドの昇降ストロークが制限されるため、既述のよ
うに短かい圧入長さを１圧入工程とする作業を繰り返し
行う必要があり、作業性及び効率が悪い等の問題点があ
った。

また、上方に空間の少ない作業場所、例えば、橋の下な
どでは、圧入杭を直立させて一度に打設できないから、
圧入杭を予め数本に分割して短かい継杭を作っておき、
最初に圧入した継杭に次の継杭を溶接して、順次杭の長
さを増しながら圧入していくという方法をとらざるを得
なかったので、作業に多大な手間と時間がかかツタ。

更に、通常杭打現場と鋼杭の生産工場が離れているため
、長尺大物の鋼杭を現場に搬入する作業が面倒であった
り、杭打現場で一担保管しておく空間の確保が困難な場
合があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであって、杭打現場において帯鋼材から直接に鋼矢板
等の鋼杭を成形でき、成形と同時に任意長さ分の鋼杭を
地中に圧入することを可能にし、これによって作業性が
向上し、且つ、作業場所に関係なく効率のよい杭圧入が
実行できる杭成形圧入機を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、鋼杭の現場保管に好適で、多量の
鋼杭を保管するのに要する空間を少な（でき、更には、
既設杭上を自走する。自走式杭圧入機に適用できる杭成
形圧入機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）前述目的を達成するため、本発明の杭成形圧入機は、基
台に対して前後移動及び回転可能に設けられた杭圧入ヘ
ッドに帯鋼材から鋼杭を成形する杭成形装置を設けたこ
とを特徴とする。

帯鋼材は所定長さに切断されたものでもよいが、長尺の
帯鋼材をロール状に巻いた帯鋼ロールを基台上に設け、
この帯鋼ロールから帯鋼材を巻き戻しなから杭圧入ヘッ
ドに供給するようにしてもよい。帯鋼ロールを用いた場
合、所定長さの鋼杭を形成し送り出した時に鋼杭を切断
するカッタを杭成形装置に設ける。また、基台の下部に
左右方向に移動可能な杭チャックを複数設けることで、
杭圧入機を既設杭上に装着固定し自走させるようにする
ことができる。

（作用）特定長さ、或いは、長尺の平板状帯鋼を杭圧入ヘッドに
設けた杭成形装置に供給することで、帯鋼は所期断面形
状の、たとえば溝形鋼矢板形状の鋼杭に成形される。こ
うして成形された鋼杭を杭成形装置の送り作用によって
地中に圧入させる。

つまり、帯鋼から鋼杭を成形すると同時に圧入が完了す
る。長尺の帯鋼から鋼杭を成形する場合、上記のように
して地中に圧入された鋼杭が所定の長さに達した時点で
カッタを作動させて鋼杭を切断し、引き続く次の杭圧入
を行うことになる。

鋼矢板による擁壁、ケーソン等の工事のように鋼杭を複
数直列状に地中に埋設する場合、基台下部に設けた杭チ
ャックで既設杭上に杭圧入機の総体を固定した状態で、
基台に対して前後移動可能な杭圧入ヘッドを前方に突き
出させて上記方法で鋼杭を地中に圧入し、所定通り圧入
完了した時に鋼杭保持状態のまま前記チャックを解放し
て基台を杭圧入ヘッドに引き寄せる。既設杭１本分前進
したところで杭チャックが対応する既設杭を装着固定し
、上記の如き杭圧入工程に戻る。この場合、通常、溝形
鋼矢板等の鋼杭の打設には連結点について対称になるよ
うに次の鋼杭を打ち込むため、基台に対して回転可能な
杭圧入ヘッドを１８０度回転させる。勿論、曲率をもっ
て杭を打設する時は、任意の回転角に定めればよい。

（実施例）以下、図示の実施例に基づいて本発明を説明する。図面
第１図乃至第３図は本発明の杭成形圧入機の一実施例を
示している。図示の実施例は既設杭上を走行するために
必要な杭装着用のチャック機構を有する自走式杭圧入機
の構造を持っているが、特にこの構造に限るものでな（
、地上固定式、或いは、車輌タイヤ乃至無限軌道車を具
えた台車による地上移動式等のいかなる構成を採用して
もよい。

図中、１は基台である。上述したように、ここでの基台
１には、既設杭自走式杭圧入機の一般的構成と同様、そ
の下部に左右方向（杭の整列方向と直交する方向）に移
動可能な複数の杭チャック２．２・・・が設けられてい
る。基台ｌの上部には、基台１に対して前後方向（杭の
整列方向）に摺動可能な摺動テーブル３が設けられてい
る。更に、その上部に回転自在な回転テーブル４が設け
られている。構造上、回転テーブル４が下で摺動テーブ
ル３が上になってもよい。

５は長尺の平板帯鋼ａをロール状に巻締めた帯鋼ロール
である。この帯鋼ロール５は回転テーブル４に固定され
た支持フレーム６の軸受６ａに懸架され巻きほぐし可能
になっている。好ましくは、帯鋼ロール５の巻き緩みを
防止するために接圧ロール５ａを帯鋼ロール５に当接さ
せるとよい。

７は基台１の前部に位置するよう支持フレーム６に回動
可能に保持された杭圧入ヘッドである。

従って、この杭圧入ヘッド７は基台１に対して、前後移
動可能、且つ、回転旋回可能に取り付けられていること
になる。杭圧入ヘッド７は適宜回転駆動系で回転させら
れ、ここでは駆動モータ８と歯車乃至チェーン等の伝達
部材９を用いている。

１０は平板帯鋼ａから所期形状の鋼杭ｐを得るための杭
成形装置である。

この実施例での杭成形装置１０は複数の成形ローラ対１
１ａ、ｌｌｂ・・・を杭圧入ヘッド７の内部に垂直状に
配列してなる。本発明では成形ローラ対１１ａ、ｌｌｂ
・・・の数を限定しないが、この実施例では両側端に連
結部ｊ　（第３図（ｄ）参照）を有する溝形鋼矢板を鋼
杭ｐとして得るため、杭成形装置１０は、前段の連結部
成形機構１０ａをなすローラ対１１ａ、ｌｌｂと後段の
腹部成形機構１０ｂをなすローラ対１１ｃ、ｌｉｄの４
対より構成しているが、必要に応じて適宜本数を増減さ
せればよい。これら各ローラ対１１ａ１１１ｂ・・・は
夫々が異なった杭部分を成形する機構毎に独立した駆動
系を用いればよく、ここでは電動モータ１２とチェーン
乃至歯車等の伝達部材１３とで構成している。

各ローラ対１１ａ、ｌｌｂ・・・につぃて説明すると、
最前段のローラ対１１ａは第３図（ａ）から分かるよう
に完成杭ｐにおける連結部Ｊを成形するための予備成形
をするためのもので格調ａの両側部を「＜」字形に曲折
させる。従って、ここでのローラ対１１ａは略円錐形の
凸ローラと凹ローラである。

引続くローラ対１１ｂもローラ対１１ａと同様に連続部
Ｊの成形を完成させるためのもので、第３図（ｂ）に示
すようにローラ対１１ａで成形された「＜」字形部の先
端を更に折曲させる円筒ローラと略円錐形ローラの対よ
りなる。

両ローラ対１１ａ、ｌｌｂの間に第２図に図示のような
ガイドローラ対１４を配すると成形がより円滑に行われ
る。

腹部成形機構１０ｂの初段は杭ｐの腹部を予備成形する
ためのローラ対１１ｃである。このローラ対１１ｃは、
第３図（ｃ）に示すように、夫々が比較的ゆるやかな勾
配の斜面を持っ略円錐形の凸部と凹部を持っローラを上
記ローラ対１１ａ乃至１１ｂの曲げ方向と逆方向に帯鋼
ａを折曲させるように配置されたものである。

最終段のローラ対ｌｉｄはローラ対１１ｃのローラ斜面
の勾配をより大きくしたもので、これを通過することで
所期形状の鋼杭ｐが得られる。

１６は帯鋼ａ乃至鋼杭ｐを所定長さで切断するためのカ
ッタである。このカッタ１６の設置位置はローラ対１１
ａの上方であってもよくまた、他のローラ対間であって
もよい。図示のカッタ１６は対向する刃による剪断作用
を得る構成であるが、特にこれに限るものでなく、各種
方法による溶断乃至切断作用を利用してもよい。いずれ
の場合でも杭打ち込み設計長さ分だけ送り出した位置で
作動させて剪断乃至切断動作を実行させればよい。

１７は腹部成形機構１０ｂのローラ対１１ｃ、ｌｉｄを
開放させるアクチュエータである。このアクチュエータ
１７は、上述のようにして帯鋼ａから所定長さの鋼杭ｐ
を成形し、各ローラ対１１ａ〜１１ｂの送給力を利用し
て地中に完成した鋼杭ｐを圧入した後、ローラ対１１ｃ
１１１ｄ間に挟持されている鋼杭ｐを開放する場合等に
作動させるものである。

上記構成の実施例を杭圧入作業に適用する場合について
以下に説明する。

地中に圧入され上端部を地上に出している既設杭Ｐ　ｂ
　％　Ｐ　ｃ上に基台１を載置し、杭チャック２．２・
・・で挾持固定し圧入可能状態になる。杭圧入に際して
非挾持の杭チャックＰａの前部に杭圧入ヘッド７を伸ば
す。この時、杭圧入ヘッド７が打設する杭の所期の向き
と異なっている場合、摺動テーブル３を更に前方に伸長
させてヘッド回転位置Ｒで所定の向きに回転させ、しか
る後に元の位置に戻す。

帯１１ａをロール５から巻きほぐし杭圧入ヘッド、７に
設けた杭成形装置１０に供給する。杭成形装置１０の各
成形ローラ対１１ａ〜１０ｄによって所期の鋼杭が形成
される。引き続き杭の圧入を行っている場合新たな鋼杭
の向きは最前端の杭チャックＰａと反対になる。従って
、この時も上述したように杭圧入ヘッド７を回転位置Ｒ
まで突き出させ、杭圧入ヘッド７をモータ８を含む駆動
系によって基台１に対して回転させ適正な方向に向けさ
せて元の圧入位置に引き戻す。帯鋼は比較的柔軟である
ため部分的によじらせ杭圧入ヘッド７の回転に簡単に追
随する。

また他の実施例として、杭圧入ヘッド７を基台１に対し
て昇降自在に構成し、杭ｐの圧入後、杭圧入ヘッド７を
上昇して回転させ、再び適正な圧入位置に下降させる方
法をとることもできる。

杭成形装置１０に導かれた帯鋼ａは成形ローラ対１１ａ
〜１１ｄを経て鋼杭Ｐとなって地中に圧入され、所定長
さに達したところで杭圧入動作を一担停止する。ここで
カッタ１６を作動させ帯鋼ａ乃至鋼杭ｐを切断してもよ
いが、圧入鋼杭ｐを各ローラ対１１ａ〜ｌｉｄで挾持保
持したまま、基台１の杭チャック２．２・・・を解放し
、基台１を杭圧入ヘッド７側に引き寄せる。各杭チャッ
クが１つ前の既設杭に移ったら対向した夫々の鋼杭を挾
着する。この時点でカッタ１６を作動させ鋼杭ｐを切り
放してもよい。しかる後にアクチュエータ１７を駆動し
てローラ対１１ｃ１１１ｄを開放し鋼杭を解除する。そ
こで、杭圧入ヘッド７を前方に回転位置Ｒまで伸ばして
半回転させる。

打ち込む鋼杭列に曲率を持たせてカーブさせる場合は、
基台１の上部の回転テーブル４の旋回と杭圧入ヘッド７
の回転を制御することで対応できる。

上記操作を繰り返すことで適宜数の鋼杭を地中に圧入す
ることができろ。勿論、本発明の圧入機に用いる帯鋼を
特定するものではないが、細粒粘土やシルトを比較的多
く含む軟弱な地盤に適用できる程度の厚みと剛性を有す
る鋼材を用いる。従って、当該圧入機を稼動させる上で
鋼材の強度不足等によって杭の圧入に支障を来たすこと
はない。

上述構成の実施例では長尺の帯鋼をロール状にしたもの
を用いていたが、規定長さの平板鋼或いは適当な断面を
有する鋼板等を杭成形装置１０に供給するようにしても
よい。この場合、帯鋼ロール５及びカッタ１６は省くこ
とができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば以下の効果を奏す
る。

■　前後移動及び回転可能に設けた杭圧入ヘッドに帯鋼
から鋼杭を形成する杭成形装置を設けたので、現場打ち
の杭圧入作業性が飛躍的に向上すると共に、予め鋼杭を
製造する工程が不要となるため効率のよい杭圧入工事が
実現する。

■　帯鋼として長尺の平板鋼をロール状にして基台上に
載置し、杭成形装置に供給すれば、あらゆる作業条件の
下で連続的な杭圧入作業を高速で能率的に行うことがで
きると共に、従来の既製杭に依る場合に比べて鋼材の現
場打ち込み、保管が簡便になる。

■　基台下に抗チャック機構を設ければ既設杭上の自走
式杭圧入機を構成でき、或いは、車輌用タイヤもしくは
無限軌道車を取り付ければ用途、適用場所の制約がなく
なり汎用性に優れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例によるもので、第１図は杭成形
圧入機の一部切欠側面図、第２図は同じくその一部切欠
正面図、第３図（ａ）乃至（ｄ）は夫々杭成形装置の各
段平面断面図である。１・・・基台　　　　　２・・・杭チャック５・・・帯
鋼ロール　　７・・・杭圧入ヘッド１０・・・杭成形装
置ａ・・・帯鋼材　　　　ｐ・・・鋼杭代理人　弁理士　１）中　二　部第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基台に対して前後移動及び回転可能に杭圧入ヘッ
ドを設けると共に、帯鋼材を所期の杭断面形状に成形す
る杭成形装置を該杭圧入ヘッドに設けてなり、該杭成形
装置に帯鋼材を供給して鋼杭を形成しながら該鋼杭を地
中に圧入させることを特徴とする杭成形圧入機。
（２）長尺の帯鋼材をロール状に巻いた帯鋼ロールを該
基台に載置し、該帯鋼ロールから巻きほぐした帯鋼材を
該杭圧入ヘッドの該杭成形装置に供給すると共に、該杭
成形装置にカッタを設け帯鋼材から鋼材への成形途中乃
至成形完了時に切断することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の杭成形圧入機。
（３）既設杭の上端に挾着する少なくとも１つの杭チャ
ックを該基台の下部に左右移動可能に設け、既設杭上を
移動可能な自走式構造であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第２項記載の杭成形圧入機。