(57)【要約】【課題】回転圧入用鋼管杭が建て込まれた水平状態の鋼管杭回転圧入装置を安全かつ容易に傾斜状態に移行させることが可能な斜杭の施工方法及び斜杭の施工設備を提供すること。【解決手段】鋼管杭回転圧入装置の１つの脚座のみを載置可能な第１の架台を２つ設置するステップと、第１の架台上に鋼管杭回転圧入装置の脚座を１つずつ載置し、鋼管杭回転圧入装置の他の脚座を第１の架台に載置しないで、鋼管杭回転圧入装置を水平状態で設置するステップと、鋼管杭回転圧入装置に回転圧入用鋼管杭を建て込むステップと、回転圧入用鋼管杭の下部を鋼管杭回転圧入装置によって把持した状態で、脚座と接続された鋼管杭回転圧入装置のジャッキを調整して、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を地盤に対して傾斜させるステップと、鋼管杭回転圧入装置を駆動して、回転圧入用鋼管杭を回転させながら地盤に圧入するステップとを有する。【選択図】図９
2010180610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭回転圧入装置の１つの脚座のみを載置可能な第１の架台を２つ設置するステップと、
前記第１の架台上に前記鋼管杭回転圧入装置の脚座を１つずつ載置し、前記鋼管杭回転圧入装置の他の脚座を前記第１の架台に載置しないで、前記鋼管杭回転圧入装置を水平状態で設置するステップと、
前記鋼管杭回転圧入装置に回転圧入用鋼管杭を建て込むステップと、
前記回転圧入用鋼管杭の下部を前記鋼管杭回転圧入装置によって把持した状態で、前記脚座と接続された前記鋼管杭回転圧入装置のジャッキを調整して、前記鋼管杭回転圧入装置及び前記回転圧入用鋼管杭を地盤に対して傾斜させるステップと、
前記鋼管杭回転圧入装置を駆動して、前記回転圧入用鋼管杭を回転させながら地盤に圧入するステップと、
を有する、斜杭の施工方法。
【請求項２】
前記鋼管杭回転圧入装置の前記他の脚座に対応する位置に止め部材を設置するステップを更に有する、請求項１に記載の斜杭の施工方法。
【請求項３】
前記回転圧入用鋼管杭の下部を前記鋼管杭回転圧入装置によって把持した状態で、前記ジャッキを調整して、前記脚座を地盤面から離隔するステップと、
前記地盤面から離隔した前記脚座と前記地盤面の間に第２の架台を設置するステップと、
前記第２の架台上に前記地盤面から離隔した前記脚座を載置するステップと、
を更に有する、請求項１又は２に記載の斜杭の施工方法。
【請求項４】
水平状態で回転圧入用鋼管杭が建て込まれ、前記回転圧入用鋼管杭の下部を把持した状態で、脚座と接続された前記鋼管杭回転圧入装置のジャッキを調整して、前記回転圧入用鋼管杭を地盤に対して傾斜させ、前記回転圧入用鋼管杭を回転させながら地盤に圧入する鋼管杭回転圧入装置を有し、
前記鋼管杭回転圧入装置が水平状態又は傾斜状態で設置されるとき、前記鋼管杭回転圧入装置の１つの脚座のみが載置される第１の架台を少なくとも２つ有し、
前記鋼管杭回転圧入装置が水平状態又は傾斜状態で設置されるとき、前記少なくとも２つの第１の架台が設置され、前記鋼管杭回転圧入装置の他の脚座が前記第１の架台に載置されずに設置され、鋼管杭が貫通可能な鋼管杭挿通孔が設けられた座板を有する、斜杭の施工設備。
【請求項５】
前記座板には、前記鋼管杭回転圧入装置の前記他の脚座に対応する位置に止め部材が設けられている、請求項４に記載の斜杭の施工設備。
【請求項６】
前記回転圧入用鋼管杭の下部が前記鋼管杭回転圧入装置によって把持された状態で、前記ジャッキが調整されて、前記脚座が座板から離隔されたとき、前記座板から離隔した前記脚座と前記座板の間に設置され、前記脚座と前記座板の間に設置された後、前記座板から離隔された前記脚座が載置される第２の架台を更に有する、請求項４又は５に記載の斜杭の施工設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜杭の施工方法及び斜杭の施工設備に関し、上部構造物を支持するため地盤に圧入される回転圧入用鋼管杭に適した斜杭の施工方法及び斜杭の施工設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路、鉄道高架橋・橋台や鉄塔等の上部構造物を支持するため、鋼管杭が地盤に施工される場合がある。鋼管杭は、例えば全旋回オールケーシング掘削機などの鋼管杭回転圧入装置を使用して、回転されながら地盤に圧入される。通常、鋼管杭は、地盤に対して直角に圧入される。一方、特許文献１及び特許文献２では、鋼管杭を地盤に対して傾斜した状態で、鋼管杭を回転させながら地盤に圧入する技術が開示されている。特許文献１及び特許文献２の技術は、特に、鋼管杭の周側面に螺旋状羽根又は翼を有する回転圧入用鋼管杭に関する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６６２３９号公報（特許第３７３７４２１号公報）
【特許文献２】特開２００４−２５７０４４号公報（特許第４０８４６７７号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転圧入用鋼管杭（以下、「杭」ともいう。）は、クレーン等によって吊られた状態から、全旋回オールケーシング掘削機などの鋼管杭回転圧入装置（以下、「回転圧入装置」ともいう。）に建て込まれる。杭がクレーン等に吊られた状態では、杭の軸方向は地盤に対して垂直状態にある。そのため、回転圧入装置に杭を建て込むためには、回転圧入装置を水平状態に維持した状態にする必要がある。そして、杭が回転圧入装置に建て込まれた後に、回転圧入装置を杭と共に杭の圧入に必要な角度に傾斜させる。
【０００５】
特許文献１の技術では、回転圧入装置を水平状態に維持するため、支持部材８（又は架台５ｂ）を回転圧入装置の片側の脚座の下側に敷いておく。そして、特許文献１の技術では、杭が建て込まれた回転圧入装置の片側をクレーンで吊り上げた状態にして、上記の支持部材８（又は架台５ｂ）を取り外す。その後、クレーンによって回転圧入装置の片側を地盤面に設置することで、回転圧入装置を地盤に対して傾斜させた状態にしていた。
【０００６】
このように、上記の施工方法では、回転圧入装置を水平状態から傾斜状態にするために、クレーン等を使用して吊り上げたり吊り下げたりする必要があった。しかし、回転圧入装置は重量が重く、クレーンによる吊り上げ作業は危険であるという問題があった。また、特許文献１に開示された架台は、サイズが大きく、作業者にとって取り扱いにくいという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２の技術では、伸縮式脚部を有する架台に回転圧入装置を設置し、伸縮式脚部を伸縮調整することで、架台を傾斜状態にすると共に回転圧入装置を傾斜状態にする。しかし、この施工方法では、伸縮式脚部を有する架台を使用する必要があり、伸縮式脚部を有する架台は、特許文献１に開示された架台より更にサイズが大きく、作業者にとって取り扱いにくいという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、回転圧入用鋼管杭が建て込まれた水平状態の鋼管杭回転圧入装置を安全かつ容易に傾斜状態に移行させることが可能な、新規かつ改良された斜杭の施工方法及び斜杭の施工設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、鋼管杭回転圧入装置の１つの脚座のみを載置可能な第１の架台を２つ設置するステップと、第１の架台上に鋼管杭回転圧入装置の脚座を１つずつ載置し、鋼管杭回転圧入装置の他の脚座を第１の架台に載置しないで、鋼管杭回転圧入装置を水平状態で設置するステップと、鋼管杭回転圧入装置に回転圧入用鋼管杭を建て込むステップと、回転圧入用鋼管杭の下部を鋼管杭回転圧入装置によって把持した状態で、脚座と接続された鋼管杭回転圧入装置のジャッキを調整して、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を地盤に対して傾斜させるステップと、鋼管杭回転圧入装置を駆動して、回転圧入用鋼管杭を回転させながら地盤に圧入するステップとを有する斜杭の施工方法が提供される。
【００１０】
上記鋼管杭回転圧入装置の他の脚座に対応する位置に止め部材を設置するステップを更に有してもよい。
【００１１】
上記回転圧入用鋼管杭の下部を鋼管杭回転圧入装置によって把持した状態で、ジャッキを調整して、脚座を地盤面から離隔するステップと、地盤面から離隔した脚座と地盤面の間に第２の架台を設置するステップと、第２の架台上に地盤面から離隔した脚座を載置するステップとを更に有してもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、水平状態で回転圧入用鋼管杭が建て込まれ、回転圧入用鋼管杭の下部を把持した状態で、脚座と接続された鋼管杭回転圧入装置のジャッキを調整して、回転圧入用鋼管杭を地盤に対して傾斜させ、回転圧入用鋼管杭を回転させながら地盤に圧入する鋼管杭回転圧入装置を有し、鋼管杭回転圧入装置が水平状態又は傾斜状態で設置されるとき、鋼管杭回転圧入装置の１つの脚座のみが載置される第１の架台を少なくとも２つ有し、鋼管杭回転圧入装置が水平状態又は傾斜状態で設置されるとき、少なくとも２つの第１の架台が設置され、鋼管杭回転圧入装置の他の脚座が第１の架台に載置されずに設置され、鋼管杭が貫通可能な鋼管杭挿通孔が設けられた座板を有する斜杭の施工設備が提供される。
【００１３】
上記座板には、鋼管杭回転圧入装置の他の脚座に対応する位置に止め部材が設けられてもよい。
【００１４】
上記回転圧入用鋼管杭の下部が鋼管杭回転圧入装置によって把持された状態で、ジャッキが調整されて、脚座が座板から離隔されたとき、座板から離隔した脚座と座板の間に設置され、脚座と座板の間に設置された後座板から離隔された脚座が載置される第２の架台を更に有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、回転圧入用鋼管杭が建て込まれた水平状態の鋼管杭回転圧入装置を安全かつ容易に傾斜状態に移行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板を示す平面図である。
【図２】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板を示す側面図である。
【図３】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板及び架台を示す平面図である。
【図４】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板及び架台を示す側面図である。
【図５】座板の板部材上に設置された架台を示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図６】座板の板部材上に設置された鋼管杭回転圧入装置を示す側面図である。
【図７】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図８】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図９】鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図１０】鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図１１】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図１２】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図１３】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図１４】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン、鋼管杭回転圧入装置及び回転圧入用鋼管杭を示す側面図である。
【図１５】同実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる鋼管杭回転圧入装置を示す縦断面図である。
【図１６】鋼管杭回転圧入装置の脚座付近を示す側面図である。
【図１７】座板の板部材上に設置された鋼管杭回転圧入装置を示す側面図である。
【図１８】座板の板部材上に設置された鋼管杭回転圧入装置を示す側面図である。
【図１９】座板の板部材上に設置された円形架台を示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
（鋼管杭回転圧入装置２の構成）
まず、図１５を参照して、本発明の一実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いる鋼管杭回転圧入装置（全旋回オールケーシング掘削機）２の構成について説明する。図１５は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる鋼管杭回転圧入装置２を示す縦断面図である。
【００１９】
鋼管杭回転圧入装置２は、地盤面に対して水平状態又は傾斜状態で設置される。そして、鋼管杭回転圧入装置２は、回転圧入用鋼管杭１を把持し、回転圧入用鋼管杭１を回転させながら地盤内に回転圧入用鋼管杭１を圧入することができる。回転圧入用鋼管杭１は、例えば、図７に示すように、鋼管部４７と、地盤圧入時に下部となる先端に螺旋翼１４（又は螺旋羽根）が設けられた鋼管杭である。
【００２０】
鋼管杭回転圧入装置２は、矩形環状のベースフレーム３３の四隅部に、下部に脚座２５を有する油圧式等の角度調整用ジャッキ３４のシリンダが固定される。角度調整用ジャッキ３４の可動ピストン３６の先端部には、球継手１９を介して脚座２５が取り付けられる。
【００２１】
ベースフレーム３３上には、昇降フレーム３７を昇降させるための複数（４本）の昇降ジャッキ３８が立設される。昇降ジャッキ３８は、昇降ジャッキ３８の長さを短縮することによって、回転圧入用鋼管杭１を地盤に圧入できるように構成されている。昇降フレーム３７の上部には、チャックカラー昇降ジャッキ３９が設けられる。
【００２２】
また、昇降フレーム３７の下部内側には、ベアリング４０が設けられ、このベアリング４０を介して、上方が拡径した内周テーパ面４１が形成された回転体４２が設けられる。回転体４２の外周には、環状の外歯４３が設けられ、その外歯４３は中間歯車６２を介して、昇降フレーム３７に固定された回転体駆動用油圧モータ４４の駆動歯車４６に噛合する。
【００２３】
回転体４２の内方には、回転圧入用鋼管杭１の鋼管部４７を把持して回転するチャックカラー２７が設けられる。チャックカラー２７には、カラー支持ブロック４８がボルト４８ａによって固着される。カラー支持ブロック４８の外面には、カラー支持ブロック４８にクサビ機能を付与するため、上方が拡径した外周テーパ面４９が形成される。外周テーパ面４９を回転体４２の上部が拡径した内周テーパ面４１とスライド可能に接触させることで、クサビ機構５０が構成される。
【００２４】
チャックカラー２７には、図１５に示すように、回転圧入用鋼管杭１の螺旋翼１４と同ピッチの凹溝５１が形成される。そして、鋼管杭回転圧入装置２の上方から、地盤に対して軸方向が垂直状態の回転圧入用鋼管杭１を吊り降ろし、螺旋翼１４を凹溝５１に沿わせて、回転圧入用鋼管杭１を回転させながら螺入する。これにより、螺旋翼１４をチャックカラー２７の部位を通過させて、その後、チャックカラー２７の先端の杭把持径調整治具５２と、杭把持径調整治具５２に設けた高摩擦材料によって、回転圧入用鋼管杭１を押圧把持する。そして、鋼管杭回転圧入装置２は、回転圧入用鋼管杭１を押圧把持した状態で、地盤内に回転圧入用鋼管杭１を回転圧入する。
【００２５】
次に、鋼管杭回転圧入装置２の詳細部分について説明する。
チャックカラー２７は、円周方向に等間隔で複数（例えば８ヶ所）配置される。チャックカラー２７は、チャック本体部５３と、チャックブラケット部５５から構成される。
【００２６】
チャック本体部５３は、上下方向に長い縦長の箱型断面を有する。また、チャックブラケット部５５は、上下板と両側板からなる箱型断面を有し、チャック本体部５３の前側板５４に固着される。チャックブラケット部５５は、チャックカラー２７毎に上下方向に位置をずらしながら所定の間隙を開けて上下に多段に設けられる。円周方向に等間隔で設けた８個のチャックカラー２７の全体の間隙が連続することで、回転圧入用鋼管杭１の螺旋翼１４と同ピッチの凹溝５１が構成される。
【００２７】
鋼管杭回転圧入装置２の回転反力は、傾斜状態でも、反力伝達部材３０（図１１〜図１４参照）を介して、クレーン６に伝達される。また、鋼管杭回転圧入装置２の四隅に配置された角度調整用ジャッキ３４の伸縮量を調整することによって、鋼管杭回転圧入装置２の傾斜角度を適宜調整できる。
【００２８】
更に、図１６に示したように、角度調整用ジャッキ３４の可動ピストン３６の先端部に、ほぼ球状部を有すると共に受け座側に半球状受け部を有する球継手１９を介して脚座２５が取り付けられる。図１６は、鋼管杭回転圧入装置２の脚座２５付近を示す側面図である。図１６（Ａ）は、鋼管杭回転圧入装置２が水平状態にあるときの脚座２５付近を示し、図１６（Ｂ）は、鋼管杭回転圧入装置２が傾斜状態にあるときの脚座２５付近を示す。鋼管杭回転圧入装置２は、上記のような構造を有するため、高さの異なる複数の架台５６（第１の架台）に脚座２５を安定した状態で載置できる。鋼管杭回転圧入装置２は、球継手１９の可動範囲内であれば、傾斜状態でも脚座２５が水平状態になり、安定して設置される。
【００２９】
また、１本目の回転圧入用鋼管杭１を施工した後、回転圧入用鋼管杭１の上端に新たな鋼管の下部を溶接等によって固着し、更に一体となった鋼管杭を回転圧入することで、鋼管杭回転圧入装置２は所定の長さを有する鋼管杭を施工できる。
【００３０】
回転圧入用鋼管杭１を所定の深度まで回転圧入した後は、上述した手順と逆の手順で鋼管杭回転圧入装置２を傾斜状態から水平状態に戻すことができる。このとき、クレーン６等を使用しないで、角度調整用ジャッキ３４によって行うため、危険性の高い重量物の吊り作業が不要となり、作業安全が確保できる。そして、鋼管杭回転圧入装置２及び座板４をそれぞれ新たな施工場所に移動させることで、上記と同様の手順によって、鋼管杭回転圧入装置２は回転圧入用鋼管杭１を新たな施工場所で回転圧入できる。
【００３１】
（鋼管杭回転圧入方法）
次に、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法について説明する。
本実施形態の鋼管杭回転圧入方法は、鋼管杭回転圧入装置２によって回転圧入用鋼管杭１を地盤に圧入する方法である。本実施形態では、鋼管杭回転圧入装置２の１つ１つの脚座２５に対応した架台５６を座板４上に設置する。次に、座板４や架台５６の上に鋼管杭回転圧入装置２を水平状態に設置し、回転圧入用鋼管杭１を鋼管杭回転圧入装置２に建て込む。
【００３２】
そして、架台５６によって生じる鋼管杭回転圧入装置２の設置高さや角度調整用ジャッキ３４によって、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜状態に設置する。このとき、鋼管杭回転圧入装置２をクレーン６などによって吊り上げることなく、鋼管杭回転圧入装置２を水平状態から傾斜状態にできるため、作業が安全である。その後、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜状態に維持したまま、回転圧入用鋼管杭１を地盤に圧入することで、鉛直方向に対して傾いた斜杭を施工する。本実施形態の鋼管杭回転圧入方法の概略は以上のとおりである。
【００３３】
まず、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板４、架台５６について説明する。
【００３４】
初めに、図１及び図２を参照して、座板４について説明する。
図１は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板４を示す平面図である。図２は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板４を示す側面図である。図２（Ａ）は、図１に示す座板４を側面方向から見た図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）において見た方向に対して直交する方向から見た図である。
【００３５】
座板４は、板部材１３と止め部材２４を有する。板部材１３は、鋼管杭回転圧入装置２全体を設置することが可能な広さを有する例えば鋼製の板状部材である。板部材１３のほぼ中心部分には開口形状の鋼管杭挿通孔９が形成される。鋼管杭挿通孔９は、地盤に圧入する回転圧入用鋼管杭１よりも大きい径を有し、圧入時には回転圧入用鋼管杭１が鋼管杭挿通孔９を貫通する。
【００３６】
止め部材２４は、例えば鋼製の部材であり、板部材１３に溶接で固定される。止め部材２４は、座板４上に設置される鋼管杭回転圧入装置２の脚座２５の位置に対応して設けられる。例えば、脚座２５が４つある鋼管杭回転圧入装置２を用いる場合は、板部材１３の４か所に止め部材２４が設けられる。止め部材２４は、脚座２５や架台５６の外周面に適合する面を有する形状を有し、例えば図１に示すように上部から見ると円の一部を切り取った形状を有する。
【００３７】
止め部材２４によって、座板４に載置された鋼管杭回転圧入装置２や架台５６の位置ずれを防止することができる。また、止め部材２４は、鋼管杭回転圧入装置２の設置位置を確定することができ、回転圧入用鋼管杭１の圧入位置の位置決めをすることができる。
【００３８】
次に、図３〜図５を参照して、架台５６について説明する。
図３は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板４及び架台５６を示す平面図である。図４は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられる座板４及び架台５６を示す側面図である。図４（Ａ）は、図３に示す座板４及び架台５６を側面方向から見た図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）において見た方向に対して直交する方向から見た図である。図５は、座板４の板部材１３上に設置された架台５６を示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。図５（Ａ）は、図３の架台５６の付近を拡大した図である。
【００３９】
架台５６は、鋼管杭回転圧入装置２の１つの脚座２５を載置することが可能な広さを有する。架台５６は、例えば約３０ｃｍの高さを有し、座板４の止め部材２４の２か所に、止め部材２４の内側面に架台５６の外周が接触するように設置される。座板４に設置された２つの架台５６それぞれの上に鋼管杭回転圧入装置２の脚座２５を１つずつ載置することによって、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜状態で設置することができる。
【００４０】
架台５６は、例えば、止め部材５７と、下板５８と、胴体部５９と、上板６１などからなる。架台５６は、例えば円筒形状の胴体部５９の両端に下板５８と上板６１が設けられる。下板５８と上板６１は、円板形状を有する。
【００４１】
止め部材５７は、座板４に設置されたとき、架台５６の上板６１より上方に突出した形状を有する。止め部材５７の下部は、架台５６の胴体部５９に接続される。止め部材５７によって、架台５６に載置された鋼管杭回転圧入装置２の位置ずれを防止することができる。また、止め部材５７は、鋼管杭回転圧入装置２の設置位置を確定することができ、回転圧入用鋼管杭１の圧入位置の位置決めをすることができる。
【００４２】
なお、架台５６は、上述した図５に示す形状に限定されない。例えば、座板４と接地する下面から、鋼管杭回転圧入装置２が載置される上面まで同一径を有する円筒形状であってもよい。
【００４３】
次に、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法について詳細に順を追って説明する。
【００４４】
まず、地盤面に、図１及び図２に示す座板４を設置する。
座板４には、止め部材２４が設けられており、鋼管杭回転圧入装置２の設置位置を規定できる。そのため、座板４の設置時に、回転圧入用鋼管杭１を圧入する位置、圧入する方向を考慮して座板４を地盤面に設置する。
【００４５】
次に、図３〜図５に示すように、座板４の止め部材２４に架台５６を２つ設置する。架台５６は、サイズが比較的小さく重量も軽いため、作業員によって運搬、設置することができる。図３及び図４に示す例では、架台５６は、座板４の短手方向に２か所設置される場合を示した。しかし、本発明はこの例に限定されず、架台５６は長手方向の２か所に設置されてもよい。
【００４６】
その後、図６に示すように、クローラクレーン等のクレーン６によって、座板４及び架台５６上に鋼管杭回転圧入装置２を載置する。図６は、座板４の板部材１３上に設置された鋼管杭回転圧入装置２を示す側面図である。図６（Ａ）は、座板４、架台５６及び鋼管杭回転圧入装置２を側面方向から見た図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）において見た方向に対して直交する方向から見た図である。
なお、図６では、止め部材２４を省略して破線で示している（図９、図１７〜図１９も同様である）。
【００４７】
鋼管杭回転圧入装置２の２つの脚座２５は、座板４に直接載置され、他の２つの脚座２５は、架台５６に載置される。そして、鋼管杭回転圧入装置２が水平状態になるように、脚座２５の位置を角度調整用ジャッキ３４によって調整する。鋼管杭回転圧入装置２を水平状態に維持した状態にすることにより、鉛直状態に吊られた回転圧入用鋼管杭１をクレーン６によってスムーズに建て込むことができる。
【００４８】
次に、図７に示すように、クレーン６によってワイヤを介して回転圧入用鋼管杭１を吊り下げ、回転圧入用鋼管杭１を鋼管杭回転圧入装置２の上方に移動する。図７は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン６、鋼管杭回転圧入装置２及び回転圧入用鋼管杭１を示す側面図である。
【００４９】
そして、クレーン６によって回転圧入用鋼管杭１を鋼管杭回転圧入装置２の方に降下させていき、回転圧入用鋼管杭１の螺旋翼１４を回転させながら、図１５に示すようにチャックカラー２７部分を通過させる。そして、図８に示すように、チャックカラー２７の先端の杭把持径調整治具５２と、杭把持径調整治具５２に設けた高摩擦材料によって、回転圧入用鋼管杭１を押圧把持する。図８は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン６、鋼管杭回転圧入装置２及び回転圧入用鋼管杭１を示す側面図である。
【００５０】
その後、回転圧入用鋼管杭１が建て込まれた状態で、鋼管杭回転圧入装置２の角度調整用ジャッキ３４の伸縮量を調整することで、図９及び図１０に示すように、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜させる。図９は、鋼管杭回転圧入装置２及び回転圧入用鋼管杭１を示す側面図である。図１０は、鋼管杭回転圧入装置２及び回転圧入用鋼管杭１を示す側面図である。図１０は、図９において見た方向に対して直交する方向から見た図である。
【００５１】
図９及び図１０に示す例では、図６で示した水平状態の鋼管杭回転圧入装置２に比べて、架台５６に載置された側の角度調整用ジャッキ３４を伸長することで、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜させている。また、同時に、座板４に直接載置された側の角度調整用ジャッキ３４を短縮して、傾斜角度が更に地盤面に対して急になるようにしてもよい。鋼管杭回転圧入装置２の傾斜角度は、圧入する回転圧入用鋼管杭１の圧入角度に従って調整される。このとき、鋼管杭回転圧入装置２を水平状態から傾斜状態にする際、鋼管杭回転圧入装置２をクレーン等で吊り上げる必要がない。従って、回転圧入用鋼管杭１が建て込まれた水平状態の鋼管杭回転圧入装置２を安全かつ容易に傾斜状態に移行することができる。
【００５２】
次に、図１１に示すように、反力伝達部材３０の一端部を鋼管杭回転圧入装置２に連結し、反力伝達部材３０の他端部をクレーン６の車体３２に連結する。図１１は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン６、鋼管杭回転圧入装置２及び回転圧入用鋼管杭１を示す側面図である。
【００５３】
クレーン６は、重量物であり、かつ地盤３との摩擦力が大きい。そのため、クレーン６は、鋼管杭回転圧入装置２が回転圧入用鋼管杭１を回転圧入するときに生じる回転反力に対して反力伝達部材３０を介して抵抗することができる。
【００５４】
そして、鋼管杭回転圧入装置２を回転駆動させ、回転圧入用鋼管杭１に荷重をかけながら、地盤３に回転圧入用鋼管杭１を回転圧入する。その結果、図１１に示す状態から、図１２及び図１３に示すように、次第に深く地盤３内に回転圧入用鋼管杭１を圧入することができる。図１２及び図１３は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン６、鋼管杭回転圧入装置２及び回転圧入用鋼管杭１を示す側面図である。
【００５５】
なお、図示しないが、回転圧入用鋼管杭１を所定の深度まで圧入した後、回転圧入用鋼管杭１の上端部に、回転圧入用鋼管杭１とほぼ同一径の新たな鋼管を溶接等によって接続する。その後、更に回転圧入用鋼管杭１と鋼管を回転圧入し、所定の深度に到達するまで、新たな鋼管の接続と回転圧入を繰り返すことで、所望の長さの斜杭を得ることができる。
【００５６】
また、図１４に示すように、地盤３に圧入された回転圧入用鋼管杭１を引き抜く場合には、鋼管杭回転圧入装置２によって回転圧入用鋼管杭１を逆回転させながら引き抜き力を作用させる。図１４は、本実施形態に係る鋼管杭回転圧入方法に用いられるクレーン６、鋼管杭回転圧入装置２及び回転圧入用鋼管杭１を示す側面図である。このように、回転圧入用鋼管杭１を逆回転させながら引き抜き力を作用させることで、回転圧入用鋼管杭１を容易に引き抜くことができる。また、地中に埋設された仮設構造物等の杭を引き抜く場合にも、鋼管杭回転圧入装置２によって当該杭を回転させながら引き抜き力を作用させることで、杭を容易に引き抜くことができ、クレーン６によって吊り上げることができる。
【００５７】
次に、図１７〜図１９を参照して、鋼管杭回転圧入装置２を水平状態から傾斜状態に移行するときの上述した方法以外の方法について説明する。
【００５８】
図１７は、座板４の板部材１３上に設置された鋼管杭回転圧入装置２を示す側面図である。図１７（Ａ）は、座板４、架台５６、円形架台６０（第２の架台）及び鋼管杭回転圧入装置２を側面方向から見た図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）において見た方向に対して直交する方向から見た図である。図１８は、座板４の板部材１３上に設置された鋼管杭回転圧入装置２を示す側面図である。図１８（Ａ）は、座板４、架台５６、円形架台６０及び鋼管杭回転圧入装置２を側面方向から見た図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）において見た方向に対して直交する方向から見た図である。図１９は、座板４の板部材１３上に設置された円形架台６０を示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【００５９】
図１７は、円形架台６０が設置される前の状態を示す。図１８は、円形架台６０が設置された後の状態を示す。
【００６０】
上述した通り、鋼管杭回転圧入装置２の２つの脚座２５を座板４に載置し、残りの２つの脚座２５を架台５６に設置した後、角度調整用ジャッキ３４の伸縮量を調整するだけでは、鋼管杭回転圧入装置２を所望の角度に傾斜させることができない場合がある。その場合、例えば架台５６より高さの低い図１９に示す円形架台６０を用いて傾斜角度を調整してもよい。
【００６１】
円形架台６０は、例えば、高さが約６ｃｍの円板形状を有する。円形架台６０は、座板４の止め部材２４の２か所に、止め部材２４の内側面に円形架台６０の外周が接触するように設置される。座板４に設置された２つの円形架台６０それぞれの上に鋼管杭回転圧入装置２の脚座２５を１つずつ載置することによって、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜状態で設置することができる。
【００６２】
以下、円形架台６０の設置方法について説明する。
まず、図１７に示すように、座板４に直接設置している２つの脚座２５のうち１つを、角度調整用ジャッキ３４を用いて、座板４から浮かせる。このとき、鋼管杭回転圧入装置２は、３つの脚座２５で自立した状態になる。そして、座板４と浮いた状態の脚座２５との間に円形架台６０を設置する。その後、図１８に示すように、浮かせていた脚座２５を円形架台６０に載置する。
【００６３】
次に、図示しないが、座板４に直接設置している残りの脚座２５を、先ほどと同様に角度調整用ジャッキ３４を用いて、座板４から浮かせる。このとき、鋼管杭回転圧入装置２は、３つの脚座２５で自立した状態になる。そして、座板４と浮いた状態の脚座２５との間に円形架台６０を設置する。その後、浮かせていた脚座２５を円形架台６０に載置する。この結果、２つの脚座２５は、円形架台６０の上に載置され、他の２つの脚座２５は、架台５６に載置されることになる。
【００６４】
以上により、架台５６のみを用いて鋼管杭回転圧入装置２の傾斜角度を調整する場合に加えて、架台５６及び円形架台６０を用いて鋼管杭回転圧入装置２の傾斜角度を調整することで、所望の傾斜角度で鋼管杭回転圧入装置２をより自在に傾斜させることができる。
【００６５】
以上、本実施形態によれば、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜させるための台座を簡易な架台５６や円形架台６０等にすることができる。その結果、例えば上記特許文献１及び特許文献２で示したような比較的サイズの大きい架台が不要となり、架台５６、円形架台６０の設置準備は簡便である。また、据え付け方法も簡易であり、サイズが小さいため、位置決めの精度を向上させることができる。
【００６６】
また、鋼管杭回転圧入装置２を水平状態から傾斜状態に移行させる際、角度調整用ジャッキ３４によって行なうため、上記特許文献１と異なり、クレーンが不要となる。その結果、危険性の高い重量物の吊り作業が不要となり、作業安全が確保できる。
【００６７】
更に、任意の高さを有する架台を数種類準備することによって、鋼管杭回転圧入装置２を様々な傾斜角度に調整することができる。
【００６８】
また、本実施形態に使用した座板４は、止め部材２４が設けられているが、鋼管杭回転圧入装置２を傾斜状態で使用して斜杭を施工する場合に限定されず、鋼管杭回転圧入装置２を水平状態で使用して直杭を施工する場合にも使用できる。従って、本実施形態では、架台を用意するだけで、他に特別な設備等が不要となるため、直杭と斜杭の段取り替えが容易になる。
【００６９】
そして、複雑な作業が不要となるため、施工サイクル能率が向上するため、施工費や作業時間を削減することができる。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、架台５６や円形架台６０は、上方から見たときの形状を円形であるとしたが、本発明はこの例に限定されない。鋼管杭回転圧入装置２の脚座２５を設置でき、鋼管杭回転圧入装置２を安定して載置できれば、架台は他の形状でもよい。例えば、上方から見たときの形状を四角形状等の多角形状にしてもよい。このとき、架台の形状に適合するように、座板４に設けられる止め部材の形状も上述した止め部材２４の形状以外の形状にしてもよい。また、架台５６や円形架台６０の高さは、上述した値に限定されず他の値であってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、座板４に止め部材２４が設けられ、架台５６に止め部材５７が設けられている場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、座板４に止め部材２４が設けられていない場合や、架台５６に止め部材５７が設けられていない場合でも、上述した鋼管杭回転圧入方法を実施できる。この場合は、鋼管杭回転圧入装置２が、止め部材２４や止め部材５７がある場合に比べて位置ずれしやすくなる可能性があるが、鋼管杭回転圧入装置２に荷重物を積載したり、上述した通りクレーン６と鋼管杭回転圧入装置２を反力伝達部材３０で連結したりすることで防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、斜杭の施工方法に適用可能であり、特に上部構造物を支持するため地盤に圧入される回転圧入用鋼管杭に適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１      回転圧入用鋼管杭
２      鋼管杭回転圧入装置
３      地盤
４      座板
６      クレーン
９      鋼管杭挿通孔
１３    板部材
１４    螺旋翼
１６    斜杭
１９    球継手
２４    止め部材
２５    脚座
２７    チャックカラー
３０    反力伝達部材
３２    車体
３３    ベースフレーム
３４    角度調整用ジャッキ
３６    可動ピストン
３７    昇降フレーム
３８    昇降ジャッキ
３９    チャックカラー昇降ジャッキ
４０    ベアリング
４１    内周テーパ面
４２    回転体
４３    外歯
４４    回転体駆動用油圧モータ
４６    駆動歯車
４７    鋼管部
４８    カラー支持ブロック
４８ａ  ボルト
４９    外周テーパ面
５０    クサビ機構
５１    凹溝
５２    杭把持径調整治具
５３    チャック本体部
５４    前側板
５５    チャックブラケット部
５６    架台
５７    止め部材
５８    下板
５９    胴体部
６０    円形架台
６１    上板
６２    中間歯車
【図１】
2010180610.tif 000003
【図２】
2010180610.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010180610.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010180610.tif 000008
【図７】
2010180610.tif 000009
【図８】
2010180610.tif 000010
【図９】
2010180610.tif 000011
【図１０】
2010180610.tif 000012
【図１１】
2010180610.tif 000013
【図１２】
2010180610.tif 000014
【図１３】
2010180610.tif 000015
【図１４】
2010180610.tif 000016
【図１５】
2010180610.tif 000017
【図１６】
2010180610.tif 000018
【図１７】
2010180610.tif 000019
【図１８】
2010180610.tif 000020
【図１９】
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