JPS648130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軟弱な地盤を改良する分野で利用さ
れる。

本発明は、リーダに吊支される機枠の下部に砂
投入用ホツパーを介してケーシングを垂下連設
し、このケーシング内に内杆を挿通して、この内
杆をケーシング内において所要ストローク間上下
動させると共に該上下動とは独立して振動させる
ようにした砂杭造成装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来装置によれば、ケーシングの打込み（貫
入）にあたつては内杆を連結手段を介してケーシ
ングに対し一体的に固定しておいて起振機等によ
る振動を内杆を介しケーシングに伝え、ケーシン
グを振動させながら地盤中に所定深さまで貫入
し、然る後連結手段による連結状態を解除して内
杆とケーシングとの縁を切り、ケーシング内にお
いて内杆を上下駆動手段により上下動させると共
に起振機等により振動させることでケーシング内
に投入される砂を突き固めながら、ケーシングを
引き抜いてケーシング下端より砂を押出しつつ砂
杭を形成してゆくわけであるが、この従来装置に
あつては上記のようにケーシングの貫入及び引き
抜きにあたりいちいち連結手段を操作して内杆と
ケーシングとの連結あるいは解除を行わせなけれ
ばならず、また特にケーシングの貫入時にはケー
シングに伝えられる起振機等による振動作用のみ
で該ケーシングを地盤中に貫入させるものである
から貫は上記のようにケーシングの貫入及び引き
抜きにあたりいちいち連結手段を操作して内杆と
ケーシングとの連結あるいは解除を行わせなけれ
ばならず、また特にケーシングの貫入時にはケー
シングに伝えられる起振機等による振動作用のみ
で該ケーシングを地盤中に貫入させるものである
から貫入作業が迅速に行えないといつた不都合が
あつた。

一方、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つて十
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、流体圧
シリンダにおけるピストンロツドの所定ストロー
ク分だけしか内筒が上下動できないことになり、
従つて内筒の上下動のストロークを大きくするに
は、それ相応に長尺で大型の流体圧シリンダが必
要になると共に、装置の配置上内筒が起振機の下
端部に同軸上に垂下連設されているため、この内
筒駆動シリンダを必然的に内筒の周辺に少なくと
も二基配置する必要がなる等の難点があつた。

本発明は上述した従来装置における不都合を解
消することを目的とするもので、ケーシングの貫
入及び引き抜きにあたりいちいち連結手段を操作
して内杆とケーシングとの連結又は解除を行う必
要がなく、貫入及び引き抜き作業が迅速に行える
ようにする一方、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等でも内筒
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の自由度を増し、
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。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成しうる本発明の砂杭造成装置
は、リーダに吊支される機枠の下部に砂投入用ホ
ツパーを介して固定ケーシングを連設し、この固
定ケーシング下部に、外周面にスクリユーを有す
る回転ケーシングを同軸上に且つ回転可能に連設
し、これら固定ケーシング及び回転ケーシング内
に内杆を上下動可能に挿通するとともにこの内杆
に振動手段を取設し、上記機枠内には回転駆動手
段を配備し、この回転駆動手段を上記内杆に回転
可能に套嵌した連結用スリーブを介して上記回転
ケーシングに連動連結し、上記機枠の所要部に上
記内杆を上下駆動するための往復駆動装置を配備
し、この往復駆動装置の可動部先端に滑車を設
け、この滑車及び機枠所要部に固定的に設けた滑
車に連架させたロープの一端部を内杆側に、また
他端部を機枠側にそれぞれ止着してなるものであ
る。

（実施例） 次に本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は砂杭造成装置を示したもので、この図
において１はクローラクレーン等に立設されたリ
ーダ（図示省略）に昇降自在に吊支される機枠
で、この機枠１の下部には砂投入用ホツパー２を
介して円筒状の固定ケーシング３が連設され、こ
の固定ケーシング３の下部には外周面にスクリユ
ー４ａを螺設した該ケーシング３と略々同径の円
筒状回転ケーシング４が同軸上に且つ固定ケーシ
ング３に対し回転可能に連設されており、これら
固定ケーシング３及び回転ケーシング４内には中
空状（中実状でもよい）の内杆５が上下動可能に
挿通され、この内杆５の上端部に振動手段として
の起振機６が設置されている。また機枠１内には
回転ケーシング４を回転させるための回転駆動手
段７が配備され、この回転駆動手段７は内杆５に
回転可能に套嵌された連結用スリーブ８を介して
回転ケーシング４に連動連結されている。

機枠１は上架台９と下架台１０との間に前後左
右四本の支柱１１…を立設固定してなるもので、
支柱１１…には昇降台１２が昇降可能に支持され
ており、この昇降台１２に前述の起振機６及び内
杆５が固定されている。昇降台１２には、シヨツ
クアブソーバ１３…を介して吊り具１３ａが取付
けられており、これにロープ１４の一端部が固定
されている。一方、機枠１の上架台９の下面に
は、ブラケツト１５を介して内杆上下駆動用の油
圧シリンダ１６（往復駆動装置）が取付けられて
おり、そのピストンロツド１７（可動部）の先端
に滑車１８が軸着され、そしてこの滑車１８と上
架台９の上面に固定的に軸着された滑車１９，１
９とに渡つて上述のロープ１４が連架され、かつ
このロープ１４の他端部がブラケツト１５に止着
されている。ここに用いる起振機６は、例えば無
騒音の油圧式バイブロハンマーよりなるものであ
る。

回転駆動手段７は、第１図、第２図で示すよう
に、機枠１下部内における内杆５の両側方に一対
の減速機付モータ２０，２０を配設し、これらの
モータ２０，２０の出力軸に固定の小ギヤー２
１，２１を、連結用スリーブ８の上端部に固装し
た大ギヤー２２に噛合して、両モータ２０，２０
の同一方向への回転により小ギヤー２１，２１と
大ギヤー２２を介してスリーブ８を回転させるよ
うにしてなるものである。この連結用スリーブ８
の下端部と回転ケーシング４の上端部とは複数の
縦長状連結片２３により一体に連結され、また回
転ケーシング４の上端部は軸承部材２４，２４を
介して固定ケーシング３の下端部に回転自在に保
持されている。上記連結片２３…は第３図に示す
ようにスリーブ８下端部外周面と回転ケーシング
４下端部内周面との間における砂の流通を可能と
すべく、互いに周方向に十分な間隔をおいて放射
状に配設されている。

上述したような構成を有する砂杭造成装置の操
作にあたつては、先ず機枠１をリーダ（図示せ
ず）頂部より適当高さに懸吊支持し、そして油圧
シリンダ１６のピストンロツド１７を伸長させ滑
車１８及びロープ１４を介して起振機６を上方位
置に保持し、それによつて内杆５を第１図の実線
で示すような固定及び回転ケーシング３，４内の
定位置に固定した状態で、回転駆動手段７を作動
させて連結用スリーブ８を介し回転ケーシング４
を一方向（スクリユー４ａが地盤を掘削する方
向）に回転させ、昇降操作用ロープ（図示せず）
を繰り出して機枠１を介しケーシング３，４を下
降させながら回転ケーシング４の回転によつて地
盤を削孔してゆく。そして回転ケーシング４の下
端が地盤中の所要深さに達したら、ロープの繰り
出し操作を停止し且つ回転ケーシング４を掘削貫
入時とは逆の方向に回転させ更にそれまで停止さ
せていた起振機６及び油圧シリンダ１６を作動さ
せて、昇降操作用ロープを巻取りながら固定及び
回転ケーシング３，４を地盤中から引き抜いてゆ
く。この引き抜きにあたつては、ホツパー２より
砂を固定ケーシング３から回転ケーシング４へと
投入した後、油圧シリンダ１６を作動させてロー
プ１４を介し起振機６を上下動させると共にこの
起振機６自体を作動させることによつて、起振機
６と一体関係にある内杆５を所定ストロークで上
下動させると共に小振幅で小刻みに上下振動させ
ながら砂を突き固め、こうして突き固めた砂をケ
ーシング３，４の引き抜き操作に従つて回転ケー
シング４より押出しながら砂杭を形成してゆくわ
けである。この場合において、油圧シリンダ１６
のピストンロツド１７先端に軸着された滑車１８
は、ピストンロツド１７の伸縮に伴いその軸が移
動して所謂動滑車を構成することから、この滑車
１８をピストンロツド１７の最大ストローク分だ
け上下動させると内筒６はピストンロツド１７の
最大ストロークの２倍に相当するストロークで上
下動することができる。

さて次に、往復駆動装置としてエアばね装置２
５を用いた場合の実施例を、第４図によつて説明
する。

エアばね装置２５は、上架台９と下板２６との
間に設けた２組の上ベローズ２７及び下ベローズ
２８と、これらの両連結部分間に架設された可動
板２９と、この可動板２９の中央に一端が固定さ
れて垂下し、下板２６を摺動可能に貫通するロツ
ド３０と、可動板２９の四隅に設けた穴に挿通さ
れ且つ上架台９と下板２６とに固定された４個の
ガイドロツド３１…とから成つている。ロツド３
０の下端には滑車３２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３２と、機枠１
に固定的に軸着された滑車３３，３４とに渡つて
連架され、その一端はブラケツト３５に止着され
ている。

このエアばね装置２５は、上ベローズ２７と下
ベローズ２８とに交互に圧縮空気を送り込むこと
により、可動板２９を介してロツド３０が上下往
復駆動し、滑車３２及びロープ１４を介して起振
機６及び内杆５を上下動させることができる。こ
のエアばね装置２５に用いる上ベローズ２７及び
下ベローズ２８の個数は任意でよく、また上ベロ
ーズ２７を省略して自重により下降させてもよい
し、上ベローズ２７に代えて圧縮ばねを用いても
よい。

上述で説明した実施例においては、振動手段と
して起振機６を用したが、この起振機６に代えて
バイブロフロツトを内杆５の下端に取付けてもよ
い。その場合において、バイブロフロツトの方が
起振機６よりも一般的に重量が軽いので、内杆５
の下降移動時の自重による推力が不足することが
考えられるが、この対策として内杆５の肉厚を厚
くして重量を大にしておけばよい。

また、固定ケーシング３の上端部の外方から内
方へ細ロープを介して重鎮を挿入し、ホツパー２
から投入された砂面上にこの重鎮がのつて砂面の
レベルに応じて重鎮が移動するようにしておけ
ば、上述の細ロープの移動によつて固定ケーシン
グ３内の砂の量を計量することができる。

（発明の効果） 本発明の砂杭造成装置によれば、ケーシング
を、機枠側の固定ケーシングと該固定ケーシング
の下方に延びて外周面にスクリユーを有する回転
可能なケーシングとで構成し、而してケーシング
の地盤への貫入にあたつては回転ケーシングの回
転によるスクリユーの作用でケーシングを地盤中
に貫入させるので、従来装置のように固定ケーシ
ングのみを起振機による振動のみで貫入させるの
に比べてより迅速且つ確実にケーシングの貫入を
行うことができ、またケーシングの引き抜きにあ
たつても回転ケーシングを逆回転させることでよ
りその引き抜き速度をより速くすることができ、
一方また、従来装置のようにケーシングの貫入時
及び引き抜き時に内杆とケーシングとの連結操作
及びその解除操作を行わせる必要がないのでそれ
だけ余分な操作がなくなり、したがつて作業能率
を大幅に向上させることができる。

また本発明装置によれば、内杆をロープと滑車
とを介して往復駆動装置により上下動させるよう
に構成しているので、往復駆動装置の配置及び個
数等、設計上の自由度が増すとともに、この往復
駆動装置の可動部先端の滑車は所謂動滑車を構成
するため、内杆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長いストローク
で内杆を上下動させることができる。したがつて
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図は本発明に係る砂杭造成装置の一実施例
を示す一部縦断面全体正面図、第２図は第１図の
−線拡大断面図、第３図は第１図の−線
拡大断面図、第４図は往復駆動装置の他の実施例
を示す要部正面図である。 １……機枠、２……砂投入用ホツパー、３……
固定ケーシング、４……回転ケーシング、４ａ…
…スクリユー、５……内杆、６……起振機（振動
手段）、７……回転駆動手段、８……連結用スリ
ーブ、１４……ロープ、１６……油圧シリンダ
（往復駆動装置）、１８……滑車、２５……エアば
ね装置（往復駆動装置）、３２……滑車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リーダに吊支される機枠の下部に砂投入用ホ
   ツパーを介して固定ケーシングを連設し、この固
   定ケーシング下部に、外周面にスクリユーを有す
   る回転ケーシングを同軸上に且つ回転可能に連設
   し、これら固定ケーシング及び回転ケーシング内
   に内杆を上下動可能に挿通するとともにこの内杆
   に振動手段を取設し、上記機枠内には回転駆動手
   段を配備し、この回転駆動手段を上記内杆に回転
   可能に套嵌した連結用スリーブを介して上記回転
   ケーシングに連動連結し、上記機枠の所要部に上
   記内杆を上下駆動するための往復駆動装置を配備
   し、この往復駆動装置の可動部先端に滑車を設
   け、この滑車及び機枠所要部に固定的に設けた滑
   車に連架させたロープの一端部を内杆側に、また
   他端部を機枠側にそれぞれ止着してなる砂杭造成
   装置。