JPS648136B2 - - 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、支持体上にリーダを立設し、このリ
ーダに吊支される機枠の下部にケーシングを回転
自在に垂下連設すると共に、このケーシング内に
内杆を挿入して、ケーシングを回転させながら地
盤中所定深さまで貫入した後、このケーシングを
引き上げつつホツパーから投入される砂を内杆の
上下動により締め固めながらケーシング下端より
押出して地盤中に砂杭を形成する装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来の砂杭造成装置にあつては、リーダが支持
体に直立位置に保持固定されていて前後方向に傾
転できないため地盤中に鉛直方向に延びる直杭し
か形成できず、鉛直線に対し所望の傾斜をなす所
謂斜杭の形成が行えなかつた。

また、従来の砂杭造成装置では内杆上下駆動装
置及びケーシング回転駆動装置がいずれも夫々の
装置の上方部位に配備されており、従つてこれら
上下駆動装置および回転駆動装置が相当の重量物
となることから、作業初期においてそれらの重量
物を背高のリーダの頂部に位置させると、装置の
重心位置が高位置に設定されることとなつて不安
定な状態での作業を余儀なくされると云つた問題
があつた。

また、一般にこの種の砂杭造成装置では、ケー
シングの引き抜きにあたりケーシング内に供給さ
れる砂の供給状態を確認するため、つまり砂がケ
ーシング下方部へ適正に流動下降しているかどう
かまたケーシング下端から確実に押出され排出さ
れているかどうかを検知するために重錘式砂面検
知装置が使用される。この装置は、例えば支持体
側に設置した検知装置本体のトルクウインチから
延出した紐体を上方よりケーシング内に垂下して
その先端に取付けた垂錘を投入された砂の上面
（砂面）にあずけ、このあずけた状態でバランス
をとるべく紐体が緊張を保つようにしておき、而
してケーシング及び内杆の引き上げに伴うケーシ
ング内の砂面の下降に従つて砂面上の垂錘を吊持
している紐体を上記トルクウインチより繰り出さ
れるようにしたものであつて、こうして紐体の繰
り出し量を検知装置本体側で測定しながら砂の流
動・排出状態を確認するものである。ところが、
従来の砂杭造成装置にあつては、内杆と回転ケー
シングとの間に直接砂が投入されるようになつて
いるため、ケーシングを回転させながら引き抜く
とケーシング内の砂がケーシングと共に回転する
ことになつて上記砂面検知装置が適用できず、つ
まり砂面上に置かれた垂錘が砂の回転に伴つて移
動して適正な検知が行えず、したがつて砂面の検
知にあたつてはケーシングの引き抜き作業を中断
しなければならずそれがために砂杭造成作業能率
が悪くなつていた。

本発明は上述したような従来装置の問題点を解
消することを目的とする。

（問題点を解決するための技術的手段） 上記の目的を達成するための本発明の砂杭造成
装置は、リーダの基端部を支持体の前部に前後に
回転自在に枢着すると共に、該リーダの上方部
を、支持体の後部に設置され且つ伸縮装置を具え
た２本のバツクステーにより支持し、これによつ
て支持体にリーダをその垂直状態から前後に傾動
可能に装備し、このリーダには上位に機枠を、ま
た下位には機台を、それぞれ別個の懸吊用ワイヤ
ーを介して昇降可能に懸吊装備し、この機枠にケ
ーシングを回転自在に垂下連設すると共に、この
ケーシングの昇降を可能としつつ該ケーシングに
回転力を付与するための回転駆動装置を上記機台
に装備し、またケーシング内には上端部が機枠に
設けた砂投入用ホツパーに連通連結された固定管
を垂下挿入し、この固定管に内杆を挿通して、該
内杆の上端部を機枠上に設けた内杆上下動用の上
下駆動装置に連動連結し、該内杆の下端部にバイ
ブレータを装備してなるものである。

（実施例） 次の本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は砂杭造成装置の全体を示しており、１
は走行体２上に搭載されたクローラクレーンなど
の支持体、３は支持体１の前部に設けられた支持
ブラケツト、４はリーダで、リーダ４の基端部は
支持ブラケツト３にピン５により前後に回動可能
に枢着されている。６，６はリーダ４の上方部を
支持する２本のバツクステーで、これら２本のバ
ツクステー６，６の上端はリーダ４上部に取着さ
れた取付ブラケツト７にピン８結合され、各バツ
クステー６の下端には伸縮装置としての油圧シリ
ンダ９が連設されていて、このシリンダ９のピス
トンロツド９ａ先端は支持体１の横ビーム１０に
ボール継手１１を介して連結されている。１２は
アウトリガーで、横ビーム１０の両端部下面側に
装備されている。１３は昇降機枠で、リーダ４の
前面側に設けられたガイドレール１４，１４にガ
イド１５を介して昇降自在に支持されていると共
に、リーダ４頂部からワイヤー１６により後記上
下駆動装置を介して懸吊されており、そしてこの
機枠１３にはケーシング１７が回転自在に垂下連
設されている。１８は上記機枠１３より常に下位
に位置する昇降機台で、リーダ４の両側面側に設
けられたガイドレール１９，１９にガイド２０…
（第２図参照）を介して昇降自在に支持されてい
ると共に、リーダ４頂部よりワイヤー２１によつ
て懸吊されていて、この機台１８にはケーシング
１７の昇降を可能としつつ該ケーシング１７に回
転力を付与するための回転駆動装置２２が装備さ
れている。

第２図は昇降機枠１３、ケーシング１７、昇降
機台１８、回転駆動装置２２及びこれらに関連す
る部分の内部構造を縦断面図で示したものであ
る。この第２図及び第１図を参照すると明らかな
ように、ケーシング１７はその大半部分が角筒状
に形成され（１７ａで示す）、上端部１７ｂ及び
下方部分１７ｃは円筒状に形成されていて、この
円筒状上端部１７ｂがラジアル及びスラスト方向
の荷重を支持する軸受２３を介して機枠１３に回
転自在に吊架され、また円筒状下方部分１７ｃの
外周面にはスクリユー２４が螺設され、そして角
筒状部１７ａに回転駆動装置２２が実質的に連動
連結されている。また、ケーシング１７内にはこ
れより若干径小の円筒状固定管２５が同心的に垂
下挿入されていて、この固定管２５の上端部に
は、機枠１３に対し固定されていると共に、機枠
１３に装備された砂投入用ホツパー２６の出口に
連通連結されており、該固定管２５の下端はケー
シング１７の下端近くまで伸びている。更に、固
定管２５内にはこれより十分径小の中空軸状内杆
２７が挿入されており、この内杆２７の上端部は
ホツパー２６内を通り上方へ延びて、機枠１３上
部に装備された内杆上下動用の上下駆動装置２８
に連動連結されており、該内杆２７の下端部には
ケーシング１３内の下部において投入された砂に
振動を与えるためのバイブレータ２９が装備され
ている。

前記回転駆動装置２２は第２図及び第３図で示
すように、ケーシング１７が挿通可能な中空円筒
状回転フレーム３０内の上下２箇所に、それぞれ
４個のガイドローラ３１…を、該ケーシング１７
における角筒状部１７ａの四周面にそれぞれ転接
可能にして且つ該角筒状部１７ａを囲繞する状態
で軸着すると共に、該回転フレーム３０の外周に
ギヤ３２を同心的に一体装備し、しかしてこの回
転フレーム３０を機台１８内部に軸受３３を介し
て回転自在に支承する一方、機台１８上に設備し
た減速機付き電動機３４の出力軸３５を該機台１
８内部に突入させ、この出力軸３５に固装したギ
ヤ３６を上記回転フレーム３０のギヤ３２に噛合
させてなるものであり、したがつて電動機３４の
回転によりギヤ３６を介して回転フレーム３０を
回転させ、この回転フレーム３０の回転に伴うガ
イドローラ３１…の旋回によつてケーシング１７
をその昇降を可能とさせつつ回転させるようにし
ている。尚、機台１８にはその背面側にバツクプ
レート１８ａが一体的に設けてあつて、これの上
下左右４箇所に前記ガイド２０…が取着されてお
り、またこのバツクプレート１８ａの上面側には
リーダ４頂部から垂下される機台懸吊用ワイヤー
２１を装架するシーブ37が取着されている。

また、前記駆動装置２８は内杆２７を所定スト
ローク間上下動させるためのもので、機枠１３の
上板１３ａの上面中央に立設された支持管３８上
に設置した油圧シリンダ３９からなり、このシリ
ンダ３９のピストンロツド３９ａ先端がシヨツク
アブソーバ４０を介して内杆２７の上端に連結さ
れており、したがつてピストンロツド３９ａの上
下動により内杆２７が同じストロークで上下動す
るようになつている。尚、シヨツクアブソーバ４
０はバイブレータ２９の振動が油圧シリンダ３９
に伝わるのを防止するもので、例えばコイルばね
よりなり、また駆動装置２８としてはこのような
油圧シリンダの他に、エアーシリンダ更にはエア
ーばね装置等を使用することができる。上記油圧
シリンダ３９の上端に取付台４０が固定され、こ
の取付台４０上に機枠懸吊用ワイヤー１６を装架
するシーブ４１が取設されている。

更に、前記バイブレータ２９はバイブロフロツ
トからなるもので、第４図に示すように、円筒状
のフロツト本体４２内に、電動機４３を配備する
と共にこの電動機４３の出力軸に一体連結させた
偏心軸体４４を軸架し、電動機４３の回転による
偏心軸体４４の偏心回転によつてフロツト本体４
２に横方向（内杆２７の軸方向と交叉する方向）
の振動を生ぜしめるようになつている。フロツト
本体４２はカツプリング４５を介して内杆２７の
下端に連結されている。また電動機４３用のキヤ
ツプタイヤ４６は内杆２７上端所要部から該内杆
２７の中空部２７ａ内に挿通されてフロツト本体
４２の電動機４３に接続されている。また、前記
ケーシング１７の下端には第２図に示すように底
蓋４７が開閉自在に装着されており、この底蓋４
７は内部が空洞上の逆円錐体を縦に二分割して形
成されるような二つの半割体４７ａ，４７ａをケ
ーシング１７の下端に枢着してなるもので、ケー
シング１７が地上に宙架されているような通常時
には第２図の実線で示すように開放していて、ケ
ーシング１７が地盤中に貫入されるときには同図
の仮想線で示すように逆円錐体状に閉じ、またケ
ーシング１７が地盤中を引き上げられるときには
同図の実線で示す開放位置をとるようになつてい
る。

上述したような構成を有する砂杭造成装置にお
いて、地表面が水平な地盤中に所望角度の斜杭を
形成する場合あるいは傾斜地で通常の直杭を形成
する場合には各バツクステー６に連設してある伸
縮装置９を適宜作動させながらリーダ４を基端部
のピン５を中心に傾転させることによつてリーダ
４を第２図の実線で示す直立姿勢に対し例えば同
図の二点鎖線で示す後傾姿勢とする。この場合ア
ウトリガー１２，１２が適宜セツトされ、またリ
ーダ４の下端は地面に接地されるものとする。そ
して昇降機枠１３をワイヤー１６にてリーダ４頂
部より適当高さに懸吊すると共に、昇降機台１８
をワイヤー２１によりリーダ４の比較的下方部に
懸吊しておいて、回転駆動装置２２を作動させ、
ケーシング１７を回転させる。このような状態か
ら支持体１に装備されたウインチ（図示せず）に
よりワイヤー１６を繰り出して機枠１３を下降さ
せつつケーシング１７の回転作用によつてケーシ
ング１７を地盤中に貫入せしめていく。このとき
ケーシング１７の下部にスクリユー２４が設けて
あるため貫入操作が迅速且つ確実になされる。ま
たケーシング１７の貫入に際しては底蓋４７が閉
じるためケーシング１７内に地盤中の土砂が侵入
することがない。尚、昇降機台１８はケーシング
１７の下降にしたがつてワイヤー２１を介し徐々
に下降させてやるとよい（この場合ワイヤー２１
は機枠１３用のワイヤー１６とは別個に操作され
る）。こうしてケーシング１７を地盤中の所定深
さまで貫入させた後、ケーシング１７を回転させ
ながらホツパー２６より固定管２５内に砂を投入
してゆき、そして内杆上下動用の上下駆動装置２
８及びバイブレータ２９を作動させ、内杆２７の
上下運動とバイブレータ２９による内杆２７下端
部の振動により固定管２５内の砂を突き固め且つ
締め固めながら、ワイヤー１６の巻取りによりケ
ーシング１７を引き抜きつつ、ケーシング１７下
端から圧密された砂を押出して、地盤中に砂杭を
形成する。このケーシング１７の引き抜きの際、
ホツパー２６からの砂がケーシング１７下部内へ
確実に下降し且つケーシング１７下端からスムー
ズに排出されているかどうかを確認すべく重錘式
砂面検知装置を使用して砂面を検知するにあたつ
ては砂は実質的に固定管２５内に投入されていて
ケーシング１７と接触していないためケーシング
１７の回転に伴つて回転することがなく、したが
つてケーシング１７を回転させたまま引き上げる
際にも砂面の検知を行うことができる。尚、第１
図中Ｗは紐体Ｈに吊支された砂面検知用の垂錘、
Ｓは砂面を示す。

本実施例ではケーシング１７の下方部外周にス
クリユー２４を設けているが、これは必ずしも設
けなくてよい。またこのようなスクリユーをケー
シング下端部の内周面に設けることもでき、その
場合には該スクリユーの回転により砂の締め固め
が一層効果的になされる。

（発明の効果） 本発明によれば、リーダの基端部を支持体の前
部に前後に回転自在に枢着すると共に、該リーダ
の上方部を、支持体の後部に設置され且つ伸縮装
置を具えた２本のバツクステーにより支持し、そ
れによつて支持体にリーダをその垂直状態から前
後に傾動可能に装備しているので、リーダをその
基端部を中心に前後に傾転させることができ、そ
れによつて地表面が水平である地盤中に所望角度
の所謂斜杭を造成することかできると共に、傾斜
地における直杭又は斜杭の造成が可能となる。ま
た、回転駆動装置を、昇降機枠に設けず、その機
枠より下位にあつてリーダに対し昇降可能な機台
に装備しているので、この回転駆動装置をリーダ
の下方部に位置させることによつて全体の重心位
置を低くすることができて安定状態で作業を行う
ことができると共に、回転駆動装置がリーダに対
し昇降自在であることからケーシングの高さに応
じて該駆動装置の位置を任意にセツトすることが
できる。更に本発明によればケーシング内に、砂
投入用ホツパーに連通連結した固定管を垂下挿入
しているので、投入された砂は自質的に固定管内
に貯まることによつて、ケーシングが回転しても
それにより砂自体が回転されることはなく、した
がつて投入された砂の押出し排出状態を確認すべ
く砂面を検知するにあたり、従来のようにケーシ
ングの回転を止めて引き抜き作業を中断する必要
がなく、連続して造成作業が行える。更にまた、
内杆下端部にバイブレータを装備しているので、
このバイブレータにより砂に振動作用を加えるこ
とによつて砂をより効果的に締め固めすることが
できて強固な砂杭が形成できる。

【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
を示す斜視図、第２図は第１図の装置の一部の拡
大縦断面図、第３図は第２図の−線断面図、
第４図はバイブロフロツトの拡大縦断面図であ
る。 １……支持体、４……リーダ、６……バツクス
テー、９……伸縮装置、１３……機枠、１６……
機枠懸吊用ワイヤー、１７……ケーシング、１８
……機台、２１……機台懸吊用ワイヤー、２２…
…回転駆動装置、２５……固定管、２６……砂投
入用ホツパー、２７……内杆、２８……内杆上下
動用の上下駆動装置、２９……バイブレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リーダの基端部を支持体の前部に前後に回転
   自在に枢着すると共に、該リーダの上方部を、支
   持体の後部に設置され且つ伸縮装置を具えた２本
   のバツクステーにより支持し、これによつて支持
   体にリーダをその垂直状態から前後に傾動可能に
   装備し、このリーダには上位に機枠を、また下位
   には機台を、それぞれ別個の懸吊用ワイヤーを介
   して昇降可能に懸吊装備し、この機枠にケーシン
   グを回転自在に垂下連設すると共に、このケーシ
   ングの昇降を可能にしつつ該ケーシングに回転力
   を付与するための回転駆動装置を上記機台に装備
   し、またケーシング内には上端部が機枠に設けた
   砂投入用ホツパーに連通連結された固定管を垂下
   挿入し、この固定管に内杆を挿通して、該内杆の
   上端部を機枠上に設けた内杆上下動用の上下駆動
   装置に連動連結し、該内杆の下端部にバイブレー
   タを装備してなる砂杭造成装置。