(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レベリングジャッキを近接配置してなる反力アンカー装着部が両端夫々に一体形成されてなる十分な長さと構造強度とを有するベースビームに対し、その長さ方向略中央から、杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端に吊下部が形成されてなるリーダーを立設、一体化した上、該リーダーの上端近傍で前記吊下部形成箇所に重複しない箇所には、２本のワイヤーを巻き掛け可能とするシーブを両端近傍夫々に配してなるトップビームが、当該リーダー軸芯に交叉状配置であって、前記ベースビームに略平行状となる如く一体化されたものとして装置骨格体となす一方、該装置骨格体トップビームの、一方のシーブの略真下に相当するベースビーム部分には、上下に貫通状とした杭ガイド部が設けられ、同他方のシーブの真下からやや端部側にずらした箇所のベースビーム部分には、電動オーガ昇降用ウインチと杭装着用ウインチとが配設された上、当該電動オーガ昇降用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤーに電動オーガ装置部を昇降自在に吊下すると共に、他方杭装着用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤー先端に杭吊り込み金具を取着してなるものとしたことを特徴とする吊下移動式杭埋込装置。
【請求項２】
レベリングジャッキを近接配置してなる反力アンカー装着部が両端夫々に一体形成されると共に、少なくとも何れか一方の反力アンカー装着部の外側には、既設杭への仮着部を併設してなる十分な長さと構造強度とを有するベースビームに対し、その長さ方向略中央から、杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端に吊下部が形成されてなるリーダーを立設、一体化した上、該リーダーの上端近傍で前記吊下部形成箇所に重複しない箇所には、２本のワイヤーを巻き掛け可能とするシーブを両端近傍夫々に配してなるトップビームが、当該リーダー軸芯に交叉状配置であって、前記ベースビームに略平行状となる如く一体化されたものとして装置骨格体となす一方、該装置骨格体トップビームの、一方のシーブの略真下に相当するベースビーム部分には、上下に貫通状とした杭ガイド部が設けられ、同他方のシーブの真下からやや端部側にずらした箇所のベースビーム部分には、電動オーガ昇降用ウインチと杭装着用ウインチとが配設された上、当該電動オーガ昇降用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤーに電動オーガ装置部を昇降自在に吊下すると共に、他方杭装着用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤー先端に杭吊り込み金具を取着してなるものとしたことを特徴とする吊下移動式杭埋込装置。
【請求項３】
ベースビームが、両反力アンカー装着部を形成した両端部分とその間の主要部分とに分割、形成された上、双方を差込み構造、添設構造、添え板構造その他の適宜手段で連結可能なものに形成し、両反力アンカー装着部間の距離が適宜調節可能となるようにした、請求項１または２何れか記載の吊下移動式杭埋込装置。
【請求項４】
少なくとも何れか一方の反力アンカー装着部と、その外側に形成される既設杭への仮着部とが分割、形成された上、双方を差込み構造、添設構造、添え板構造その他の適宜手段で連結可能なものに形成し、他方の反力アンカー装着部と既設杭への仮着部との距離が適宜調節可能となるようにした、請求項２記載の吊下移動式杭哩込装置。
【請求項５】
杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端には吊下部およびワイヤー巻回機構の組み込まれたトップビームが一体に配されてなるリーダーの下端を、両端夫々に反力アンカー装着部が一体形成され、十分な長さと構造強度とを有するベースビームに一体化したものとしてなる装置骨格体を、移動式クレーンによって吊り下げて昇降移動させ、所定箇所においてそ
の都度起立状に保持したまま、当該ベースビームのレベル調整と共に、両反力アンカー装着部に夫々反力アンカーを装着、打ち込みをなし、ベースビームが削孔箇所の地盤に支持されるようした上、電動オーガ装置部に連結したオーガスクリューを内装状とするようにして先端開放中空杭を杭装着用ウインチから導出したワイヤーで吊り込むと共に、その下端側を杭ガイド部に挿通してから、該電動
オーガ装置部を作動し、削孔反力は装置骨格体自身で打ち消しながら削孔することによって先端開放中空杭を所定深度にまで埋込んだ後、電動オーガ昇降用ウインチから導出したワイヤーでオーガスクリューだけを引き上げ、所定箇所の地中に残置した先端開放中空杭の中空部に土砂等を埋め戻し、填圧するようにしてなる一連の作業工程により、所定箇所における杭埋込み作業を終えた後、引き続
き、装置骨格体全体を移動式クレーンで吊り上げ、移動式クレーン作業圏内であって、移動式クレーンからは離れた複数の杭埋込箇所において、移動式クレーンの移動、接近をすることなく、先の一連の作業工程を順次繰り返していくようにしたことを特徴とする、請求項１ないし４何れか記載の吊下移動式杭埋込装置を使用した杭埋込方法。
【請求項６】
杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端には吊下部およびワイヤー巻回機構の組み込まれたトップビームが一体に配されてなるリーダーの下端を、両端夫々に反力アンカー装着部が一体形成され、十分な長さと構造強度とを有するベースビームに一体化したものとしてなる装置骨格体を、移動式クレーンによって吊り下げ、昇降移動させ、移動箇所においてそ
の都度起立状に保持したまま、当該ベースビームのレベル調整と共に、何れか一方の反力アンカー装着部側に既設の杭の仮着、他方の反力アンカー装着部に反力アンカーの装着、打ち込みをなし、ベースビームが削孔箇所の地盤に支持されるようした上、電動オーガ装置部に連結したオーガスクリューを内装状とするようにして先端開放中空杭を杭装着用ウインチから導出したワイヤーで吊り込むと共
に、その下端側を杭ガイド部に挿通してから、該電動オーガ装置部を作動させ、削孔反力は装置骨格体自身で打ち消しながら削孔することによって先端開放中空杭を所定深度にまで埋込んだ後、電動オーガ昇降用ウインチから導出したワイヤーでオーガスクリューだけを引き上げ、所定箇所の地中に残置した先端開放中空杭の中空部に土砂等を埋め戻し、填圧するようにしてなる一連の作業工程により、所定箇所における杭埋込み作業を終えた後、引き続き、装置骨格体全体を移動式クレーンで吊り上げ、移動式クレーン作業圏内であって、移動式クレーンからは離れた複数の杭埋込箇所において、移動式クレーンの移動、接近をすることなく、先の一連の作業工程を順次繰り返していくようにしたことを特徴とする、請求項１ないし４何れか記載の吊下移動式杭埋込装置を使用した杭埋込方法。
【請求項７】
ベースビームの全長が可変となる構造に形成された装置骨格体を使用し、削孔箇所の地盤地耐力に合わせてベースビーム全長を調節することにより、最適な状態で削孔反力を装置骨格体自身で打ち消しながらの削孔が可能となるようにする、請求項５または６何れか記載の杭埋込方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の目的】
この発明は、構造物用基礎地盤を強化するための杭埋込み作業に係わるものであって、特に、杭埋込み対象地盤箇所が、従前からのクローラ杭埋込み機や移動式クレーン等大型建設機械の持ち込みを不可能とする箇所、例えば町中の狭小な施工現場や、高低さがある箇所で高低何れか側にしか接近できず、接近できる側ではない箇所となる施工現場等の杭埋込み作業が実施可能となるようにする新規な構造からなる吊下移動式杭埋込装置と、それを使用した新規な杭埋込方法とを提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビルディングや橋梁、広告塔、防音壁、防雪柵等々、我々を取り巻く各種構造物は、その自重は勿論のこと、その構造物に加わる外部荷重、例えば人や荷物、車両等といった各種積載物による荷重から、地震や強風等自然エネルギーに起因した荷重にまで耐え得るだけの十分な構造強度を有していて、安全に自立しておられるように設計されていなければならいが、いくら構造物自体を頑強に造り上げたとしても、それを支える基礎地盤の支持耐力が十分に確保されていなければ、頑強な筈の構造物も極めて簡単に破損、倒壊してしまうことになり、人々の平穏な日常生活が脅かされてしまうことになる。
【０００３】
そのため、各種構造物は、その規模や公共性、立地条件等に応じ、建設計画段階に十分な地質調査を実施して地盤の状態を把握した上、それに応じた地盤強化策、例えばケーソン工法や杭埋込み工法等が検討され、公害規制等の法的配慮もなされた上で最適な工法が採用、実施に移され、確実な地盤強化を施してからその上に設計どおりの構造物を建設していくことになる。
【０００４】
従前からこの地盤強化策として最も繁用されてきている工法の一つに、主として地盤との間の摩擦抵抗を反力として構造物を支えるようにした杭埋込み工法があり、杭の打ち込み方によって分類される各種工法がこれまでにも多く開発、実用化されてきており、その代表的な工法として、伝統的な振動工法や打撃工法の外にも、プレボーリング工法や中掘り工法等も広く知られるところのものとなっている。
【０００５】
伝統的な振動工法や打撃工法の場合、バイブロハンマーやディーゼルパイルハンマーを使って直接的に杭に衝撃を加え、地盤中に杭を強力に差し込んでいく工法であり、その機構、構造が単純であって、しかも期待どおりの杭埋込み作業を実施できることから、長年に渡って杭埋込み工法の主流をなしてきていたが、近年では、周辺住民に及ぼす騒音や振動が社会問題となり、市街地から十分離れた山間僻地や海岸、海上等一定地域以外での使用が騒音防止条例によって規制されるところになり、この騒音防止条例制定以降では、低振動、低騒音の施工を可能にするプレボーリング工法や中掘り工法等が杭埋込み工法の中心をなすようになってきており、それらについても各社各様に改良、開発した工法が実施されてきている。
【０００６】
例えば、代表的なプレボーリング工法を見てみると、クローラ杭埋込み機Ｋのリーダにミルク注入部を兼用するオーガを装着し、ミルク注入部を通じてオーガヘッドの先端側から掘削液を噴出させながら、同オーガを回転駆動することによって地盤を掘削し、回転するオーガの螺旋状翼部に沿って掘削した土砂や掘削液を上昇、排出し、掘削孔内から地表部へ土砂を排出させ、所定深さまで掘削した後、ミルク注入部を通じて同掘削孔中にセメントミルクを注入しながらオーガを抜き去り、同掘削孔内に所定の既成杭を挿入、埋設するようにした工事によるものとなるが、この工法に使用するクローラ杭埋込み機Ｋは、移動式クレーン車のクレーンでガイドポストＫ１を支持する構造となつていて、極めて大型の建設機械に頼る工法の一つということができる。
【０００７】
また、従来からの中掘り工法も、大型クローラに直接リーダー下端を支持した上、二本の控えビームＫ２とで固定してなる移動式直結三点支持機を使い、リーダーに添わせて立設した中空先端開放杭を、その中空部に配したアースオーガの回転、掘削によって杭孔を先行しながら押し込んでいき、所定深度にまで杭が押し込まれた後、アースオーガを引き上げて内部にセメントミルクを注入、固化するようにした工事によるものであって、やはり、前記したプレボーリング工法同様に大型建設機械によるものとなっている上、直接この移動式直結三点支持機のリーダーが望む位置での杭埋込みしかできず、更に小回りが利かないという制約も受けてしまうものとなっている。
【０００８】
これら伝統的な振動工法や打撃工法に代わって登場してきたプレボーリング工法や中掘り工法は、確かに騒音公害もなく確実に杭埋込み工事が遂行できるという点において秀れた工法とすることができるものの、上述の如く、何れも大型建設機械であるがために、混み入った市街地で各種構造物が林立しているような建設現場や、丘陵地帯を切り開いて建設が進む高速道路等で、法面の上に防音壁等各種構造物を建設する際のような高低差の著しい建設現場等においては、必要とされる建設機械の導入が不可能となって折角の秀れた工法も実質的に採用することができないという問題を抱えるものとなっていた。
【０００９】
この発明は、秀れた工法として知られるプレボーリング工法や中掘り工法の上記したとおりの問題に対処すべく、長年に渡って建設業に携わるものの一人として逸早くその開発、研究に着手し、様々な試行錯誤と試作実験とを繰り返してきた結果、遂に茲にきてそれら従前からの工法では果たすことができなかった杭埋込みを可能にする新規な削孔方法、およびそれに使用する新規な構成からなる吊下移動式削孔装置の実現化に成功したものであり、以下では、具体的な実施例と共にその構成を詳述していくこととする。
【００１０】
【発明の構成】
この発明の吊下移動式杭埋込装置は、基本的に次のとおりの構成を要旨とするものである。
即ち、レベリングジャッキと反力アンカー装着部とが両端側に夫々一体形成されてなるベースビームに対し、その長さ方向略中央から、上端に吊下部が形成されたリーダーを立設、一体化した上、該リーダーの上端近傍で前記吊下部形成箇所に重複しない箇所には、２本のワイヤーを巻き掛け可能とするシーブを両端近傍夫々に配してなるトップビームが、当該リーダー軸芯に交叉状配置となる如く一体化されたものとして装置骨格体となす一方、該装置骨格体ベースビーム部分の、リーダー取着部側近には上下に貫通状とした杭ガイド部が、また、杭ガイド部から離れた箇所には電動オーガ昇降用ウインチおよび杭装着用ウインチが夫々配設されてなるものとした吊下移動式杭埋込装置である。
【００１１】
この基本的な構成の吊下移動式杭埋込装置は、より具体的な構成によるものとすれば、レベリングジャッキを近接配置してなる反力アンカー装着部が両端夫々に一体形成されると共に、少なくとも何れか一方の反力アンカー装着部の外側には、既設杭への仮着部を併設してなる十分な長さと構造強度とを有するベースビームに対し、その長さ方向略中央から、杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端に吊下部が形成されてなるリーダーを立設、一体化した上、該リーダーの上端近傍で前記吊下部形成箇所に重複しない箇所には、２本のワイヤーを巻き掛け可能とするシーブを両端近傍夫々に配してなるトップビームが、当該リーダー軸芯に交叉状配置であって、前記ベースビームに略平行状となる如く一体化されたものとして装置骨格体となす一方、該装置骨格体トップビームの、一方のシーブの略真下に相当するベースビーム部分には、上下に貫通状とした杭ガイド部が設けられ、同他方のシーブの真下からやや端部側にずらした箇所のベースビーム部分には、電動オーガ昇降用ウインチと杭装着用ウインチとが配設された上、当該電動オーガ昇降用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤーに電動オーガ装置部を昇降自在に吊下すると共に、他方杭装着用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤー先端に杭吊り込み金具を取着してなるものとした構成を要旨とする吊下移動式杭埋込装置ということができる。
【００１２】
また、前記した基本的な構成からなるこの発明の吊下移動式杭埋込装置には、レベリングジャッキを近接配置してなる反力アンカー装着部が両端夫々に一体形成されると共に、少なくとも何れか一方の反力アンカー装着部の外側には、既設杭への仮着部を併設してなる十分な長さと構造強度とを有するベースビームに対し、その長さ方向略中央から、杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端に吊下部が形成されてなるリーダーを立設、一体化した上、該リーダーの上端近傍で前記吊下部形成箇所に重複しない箇所には、２本のワイヤーを巻き掛け可能とするシーブを両端近傍夫々に配してなるトップビームが、当該リーダー軸芯に交叉状配置であって、前記ベースビームに略平行状となる如く一体化されたものとして装置骨格体となす一方、該装置骨格体トップビームの、一方のシーブの略真下に相当するベースビーム部分には、上下に貫通状とした杭ガイド部が設けられ、同他方のシーブの真下からやや端部側にずらした箇所のベースビーム部分には、電動オーガ昇降用ウインチと杭装着用ウインチとが配設された上、当該電動オーガ昇降用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤーに電動オーガ装置部を昇降自在に吊下すると共に、他方杭装着用ウインチから両シーブを経由して導出したワイヤー先端に杭吊り込み金具を取着してなるものとした構成を要旨とする吊下移動式杭埋込装置も包含されている。
【００１３】
装置骨格体は、杭埋込過程における削孔反力を装置骨格体自身で打ち消しながら削孔ならびに杭埋込を実施可能とする機能が果たし得るものとして形成されると共に、クローラクレーンのブームから吊り下げたワイヤーに係止され、ブームの傾斜、旋回範囲内での所望する杭埋込箇所まで自在に何回でも吊り下げ移動された上、各杭埋込箇所における立設姿勢は、当該クレーンのワイヤーを緊張したままとすることによって維持されるようにしたものに形成される必要がある。
【００１４】
したがって、この装置骨格体は、削孔ならびに杭埋込機能分担用の電動オーガを案内すると共に、この装置自体を吊り下げ、移動する際に背骨的機能を果たすことになるリーダーと、該リーダー下端を支持した上、リーダーに加わる削孔反力を杭埋込箇所の地盤と共に負担するベースビームと、電動オーガの昇降作動、操作すると共に、杭の吊り込み操作するため、ベースビーム適所に配するウインチからのワイヤーがリーダー上端を経由できるようにしているワイヤー誘導機構、即ちシーブ等組込み用としてのトップビームとによって構成されるものであって、何れも十分な強度を有する鋼材から形成され、リーダー下端はベースビームの略中央部分に、またリーダー上端側でクレーン吊りのための吊下部を残した辺りにトップビームが、夫々熔着等公知の手段で堅固に一体化されてなるものとする。
【００１５】
ベースビームは、上述の如く、装置骨格体の一部をなしてリーダーに加わる削孔反力を杭埋込箇所の地盤に伝える機能を果たすと共に、リーダーの鉛直性を確保する機能も果たすことになるため、十分な長さ、例えば後述する実施例に取り上げているもののように、長さ１０メートルのリーダーとすれば７〜８メートル程度の長さのものとする等固定的な長さのものに形成するか、あるいは、埋込むべき杭の長さや地盤の状態その他の要因によって長さを適宜調節可能とし得るよう、ベースビームを、例えばリーダーを取着する主杆と、その両側の反力アンカー装着部形成側とする副杆とか、リーダーおよび両反力アンカー装着部を取着、形成する主杆と、既設杭への仮着部形成側とする副杆とに分離、形成し、当該主杆に副杆が適宜公知の手段によって伸縮自在に連結されるようにした構造のもの、例えば主杆に対して副杆を差込み構造、添え板添設構造、雇い杆仲介構造等強度有る連結構造で接続するようにした上、油圧手段やボルト締め等によって相互の接続位置を固定できるようにしたものとすることも可能であり、何れもこの発明に包含されている。
【００１６】
そして、このベースビームの両端には、夫々レベリングジャッキを近接配置してなる反力アンカー装着部が一体的に形成されてなるものとし、望ましくは少なくとも何れか一方の反力アンカー装着部の外側に、既設杭への仮着部を併設し、二本目以降の杭を埋め込む作業に際しては、その仮着部の併設された側の反力アンカー装着部に反力アンカーを装着する代わりに同仮着部を既設杭に装着し、削孔反力の一部を既設杭によって負担するようにしたものとし、作業の効率化を図ると共に、より安全な反力負担が実現されるようにしたものとする。
【００１７】
また、このベースビームには、リーダー下端取着部分に近接した箇所であってトップビームに組み込んだワイヤー誘導機構としての一方のシーブの略真下に相当する箇所に、上下に貫通状とした杭ガイド部を設け、その貫通部分を案内にして、埋め込むべき杭が所定の箇所に正しく位置させられるようにしたものとしなければならず、また、同他方のシーブの真下からやや端部側にずらした箇所には、電動オーガ昇降用ウインチと杭装着用ウインチとが配設され、各ウインチからのワイヤーが、トップビームにワイヤー誘導機構として組み込んである一対のシーブを夫々経由して、一方は電動オーガ上端に組み込んである滑車に巻回され、他方はその先端に杭吊り込み用のフックが装着されてなるものとする。
【００１８】
なお、これら装置骨格体を構成するリーダー、ベースビーム、トップビームの組合せ構造（一体化する際の相互の位置関係等）や、ベースビームに組み込む反力アンカー装着部、仮着部、レベリングジャッキ、両ウインチの配置具合は、リーダー上端の吊下部をクレーンで吊り上げたときのバランスを考慮して最適な配置関係となるようにすべきである。
【００１９】
【関連する発明】
上記のとおりの構成を要旨とする吊下移動式杭埋込装置に関連し、この発明には、その吊下移動式杭埋込装置を使用した次のような基本的な構成を要旨とする杭埋込み方法が包含される。
即ち、杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端には吊下部およびワイヤー巻回機構の組み込まれたトップビームが一体に配されてなるリーダーの下端を、両端夫々に反力アンカー装着部が一体形成され、十分な長さと構造強度とを有するベースビームに一体化したものとしてなる装置骨格体を、移動式クレーンによって吊り下げて昇降移動させ、所定箇所においてその都度起立状に保持したまま、当該ベースビームのレベル調整と共に、両反力アンカー装着部に夫々反力アンカーを装着、打ち込みをなし、ベースビームが削孔箇所の地盤に支持されるようした上、電動オーガ装置部に連結したオーガスクリューを内装状とするようにして先端開放中空杭を杭装着用ウインチから導出したワイヤーで吊り込むと共に、その下端側を杭ガイド部に挿通してから、該電動オーガ装置部を作動し、削孔反力は装置骨格体自身で打ち消しながら削孔することによって先端開放中空杭を所定深度にまで埋込んだ後、電動オーガ昇降用ウインチから導出したワイヤーでオーガスクリューだけを引き上げ、所定箇所の地中に残置した先端開放中空杭の中空部に土砂等を埋め戻し、填圧するようにしてなる一連の作業工程により、所定箇所における杭埋込み作業を終えた後、引き続き、装置骨格体全体を移動式クレーンで吊り上げ、移動式クレーン作業圏内であって、移動式クレーンからは離れた複数の杭埋込箇所において、移動式クレーンの移動、接近をすることなく、先の一連の作業工程を順次繰り返していくようにした杭埋込方法である。
【００２０】
更に、この発明には、近接する二本目以降の杭埋込みに有利になる杭埋込方法として、杭埋込みに必要となる所定長さと十分な構造強度とを有し、上端には吊下部およびワイヤー巻回機構の組み込まれたトップビームが一体に配されてなるリーダーの下端を、両端夫々に反力アンカー装着部が一体形成され、十分な長さと構造強度とを有するベースビームに一体化したものとしてなる装置骨格体を、移動式クレーンによって吊り下げ、昇降移動させ、移動箇所においてその都度起立状に保持したまま、当該ベースビームのレベル調整と共に、何れか一方の反力アンカー装着部側に既設の杭の仮着、他方の反力アンカー装着部に反力アンカーの装着、打ち込みをなし、ベースビームが削孔箇所の地盤に支持されるようした上、電動オーガ装置部に連結したオーガスクリューを内装状とするようにして先端開放中空杭を杭装着用ウインチから導出したワイヤーで吊り込むと共に、その下端側を杭ガイド部に挿通してから、該電動オーガ装置部を作動させ、削孔反力は装置骨格体自身で打ち消しながら削孔することによって先端開放中空杭を所定深度にまで埋込んだ後、電動オーガ昇降用ウインチから導出したワイヤーでオーガスクリューだけを引き上げ、所定箇所の地中に残置した先端開放中空杭の中空部に土砂等を埋め戻し、填圧するようにしてなる一連の作業工程により、所定箇所における杭埋込み作業を終えた後、引き続き、装置骨格体全体を移動式クレーンで吊り上げ、移動式クレーン作業圏内であって、移動式クレーンからは離れた複数の杭埋込箇所において、移動式クレーンの移動、接近をすることなく、先の一連の作業工程を順次繰り返していくようにした構成を要旨とする杭埋込み方法も包含されている。
【００２１】
装置骨格体は、リーダーをガイドとして昇降自在となる電動オーガ装置部（即ち、騒音公害に対処可能な構成を有する公知の削孔装置を代表するものであって、その他、今後開発されるであろう同種の各種削孔装置が包含される。以下、同様。）が組み込まれ、同オーガスクリューの回転作動（その他各種削孔装置に応じた削孔機能を含む。以下、同様。）によって削孔する能力を有すると共に、オーガスクリュー削孔反力を自らで打ち消しながら削孔できるようにしたものに形成されていなければならず、公知の各種移動式クレーンによって適宜所望する削孔、杭埋込み箇所まで吊り下げ、昇降移動された上、同所における起立状態を移動式クレーンの吊り下げワイヤーの緊張によって支持されるようにするが、移動式クレーン側には削孔反力に抗するための負荷が掛かるようなことはない。なお、移動式クレーンの作動圏内では、該移動式クレーン自体の移動なしで装置骨格体の移動、削孔を繰り返していくことになる。
【００２２】
移動式クレーンによって適宜所望する削孔箇所まで吊り下げ、昇降移動された装置骨格体は、削孔作業に先んじ、リーダーの鉛直性を実現するために削孔箇所においてレベル調整がなされなければならず、その後、自らにおいて削孔反力を打ち消すことができるようにするための工程として、削孔箇所における地盤に対し、削孔反力が直接掛かるリーダーが安定して連結されるようにした作業を実施する。
【００２３】
そのため、当該リーダーの下端には、十分な長さと構造強度とを有し、両端夫々に反力アンカー装着部の形成されてなるベースビームが強固に一体化されてなる構造のものとして装置骨格体を構成し、該ベースビームの両反力アンカー装着部に夫々反力アンカーを装着した上、それら反力アンカーを強固に地盤に打ち込んで一体化を図り（必要があればその後にレベル調節するようにしたり、再度レベル調節の必要があれば実施する）、これら反力アンカーによって地盤に連結されたベースビームを介して、間接的にリーダーの削孔反力が打ち消される削孔作業の実施を可能にするものである。その際、反力アンカー装着部間の距離が調節可能なベースビームを採用したものについては、削孔箇所における地盤地耐力や削孔深度に応じ、ベースビーム全長を調節して削孔反力の打ち消しが確実に達成されるようにすると極めて好都合のものとなる。
【００２４】
なお、所望する箇所における最初の削孔作業に引き続き、二本目以降の削孔作業については、一本目と同様に、ベースビームの両反力アンカー装着部に夫々反力アンカーを装着した上、それら反力アンカーを強固に地盤に打ち込んで一体化を図る上記したとおりの工程を繰り返していっても勿論差し支えはないが、予め、少なくとも何れか一方の反力アンカー装着部側に、それよりも外側部分を、既設の杭（即ち、削孔作業を終えた杭孔に埋込まれた状態となっている杭）への適宜仮着手段、例えばベルト状金具による挟着構造、リング状金具による嵌合構造等各種公知の手段が講じられたものに形成しておき、当該仮着手段によってベースビームの少なくとも一端側だけは、反力アンカーではなく、既設の杭によって地盤への連結、支持がなされるようにした工程を採用するようにし、二本の反力アンカーをその都度打ち込む工程を一本で済まして簡略化できるようにしたものとすることもできる。
【００２５】
こうして、装置骨格体が、移動式クレーンによって起立状に保持され、レベル調整を終えた段階で、当該装置骨格体に予め組み込まれている電動オーガ装置部の作動により、オーガスクリューを回転させ、所定箇所の地盤をオーガーヘッドで削孔し、所定の杭を徐々に沈降させる杭埋込み工程に移行するが、その際のオーガーヘッドからオーガスクリュー、電動オーガ装置部を通じて装置骨格体に加わる削孔反力は、地盤に支持された装置骨格体自身で打ち消すことができることになり、装置骨格体を起立状とする移動式クレーン側に負荷を掛けてしまうことはない。
【００２６】
杭埋込み工程は、従前からの中掘り工法と略同様の過程を経て実施されれば足りるものであって、所定深度への埋込みを実現した杭だけを地盤中に残置したまま、電動オーガ昇降用ウインチから導出したワイヤーでオーガスクリューを引き上げ、土砂や砕石の埋め戻し、填圧も従前どおりに進め、所定箇所における杭埋込みを完了したところで、装置骨格体全体を移動式クレーンで吊り上げてしまってからは、それまでの一連の作業工程を、移動式クレーン作業圏内であって、移動式クレーンからは離れた複数の杭埋込箇所において、移動式クレーンの移動、接近させないで、順次繰り返し実施していき、移動式クレーン作業圏内での複数の杭埋込み作業を終えてしまった段階で、はじめて次の複数の杭埋込み作業を必要とする範囲を作業圏内とする場所で、走行可能な場所にまで移動式クレーンを移動させるものである。
以下では、これまでに詳述してきたこの発明の吊下移動式削孔装置、およびそれを使用した杭埋込方法についての構成が、より一層明確なものとなるよう、この発明を代表する具体的な実施例を取り上げ、それらについて説明を加えていくことにする。
【００２７】
【実施例１】
図１は、この発明の代表的な構成を具備し、起立状に支持してなる吊下移動式削孔装置の全体側面図、図２は、移動式クレーンによる吊り下げ態様を示した概略的に示した側面図、図３ないし８図は、この発明の杭埋め込み方法を実施する過程における吊下移動式削孔装置の使用態様を概略的に示す側面図である。
【００２８】
図１の全体側面図からも明確に把握できるとおり、この実施例のための吊下移動式削孔装置は、全長を約１０．５ｍ程度とし、一辺を４００ｍｍとする箱型肉厚中空断面の鋼材からなり、上端には吊下部１１を形成してなるリーダー１に対し、その下端には、該リーダー１と略同様の素材断面で、全長を約７ｍ程度としたベースビーム２の略中央部分を相互が直交状配置となるように熔着、一体化すると共に、同上端側で前記吊下部１１形成箇所に重複しない箇所には、当該リーダー１の軸芯に交叉状配置であって、前記ベースビーム２に略平行状となる如くして、長さが約２ｍ程度、巾３００ｍ程度とした２枚の厚板鋼板を両側から添設、熔着してトップビーム３とすることにより、側面形で概略縦長エの字状構造となるようにした装置骨格体を有している。
【００２９】
この装置骨格体トップビーム３には、後述する電動オーガ昇降用ウインチ４および杭装着用ウインチ５夫々から導出される２本のワイヤー４１，５１を、夫々別々の巻き掛け経路となるようにしてトップビーム３の一端側から他端側に誘導するワイヤー誘導機構として、夫々対をなすシーブ３１，３２が両端近傍に配されている。
【００３０】
一方、ベースビーム２は、両端側に反力アンカー装着部２１，２１が夫々一体形成されると共に、各反力アンカー装着部２１，２１よりも内側で、各反力アンカー装着部２１，２１の近傍にレベリングジャッキ２２，２２が併設されてなる構造とされ、また、各反力アンカー装着部２１，２１には、ベースビーム２を夫々上下方向に貫通して反力アンカー２１ａ，２１ａを挿入し、適宜手段で地中に打設できるものに形成されると共に、何れか一方、この実施例ではリーダー１に対して杭ガイド部２４形成側にある反力アンカー装着部２１の更に外側に仮着部２３が形成されてなるものとし、両反力アンカー装着部２１，２１に反力アンカー２１ａ，２１ａを挿入、打設する代わりに、仮着部２３を既設の杭に連結するようにして、一方の反力アンカー２１ａの挿入、打設工程を省略して作業の簡略化を図ると共に、より一層安定した状態で該ベースビーム２を地盤に連結し、実質的に装置骨格体全体が削孔箇所の地盤に支持され、削孔反力を打ち消すことができる構造のものとなるようにしており、また、レベリングジャッキ２２，２２の調節によってベースビーム２の水平化をして、実質的にリーダー１の鉛直性が確保できるようにしてある。
【００３１】
更に、このベースビーム２には、先のトップビーム３にワイヤー誘導機構として組み込まれた一方のシーブ３２の略真下に相当する部分に、上下に貫通状とした杭ガイド部２４が設けられ、同他方のシーブ３１の真下からやや端部側にずらした箇所には、電動オーガ昇降用ウインチ４と杭装着用ウインチ５とが配設されており、当該電動オーガ昇降用ウインチ４から両シーブ３１，３２を経由して導出したワイヤー４１に電動オーガ装置部６を昇降自在に吊下すると共に、他方杭装着用ウインチ５から両シーブ３１，３２を経由して導出したワイヤー５１先端に杭吊り込み金具５２を取着してなるものとしてある。
【００３２】
以上のようにして形成されたこの発明の代表的な構造からなる吊下移動式削孔装置は、例えば、山岳地帯を切り開いて造成した団地等が存在し、その造成地よりも低い位置を高速道路が開通し、高速道路路面よりも高い位置となる造成地際に防音壁を設置する必要がある場合のように、高低さがある箇所であって、構造物を設置する側が住宅地で大形建設機械の投入が適わず、低い側の高速道路路面側からしか接近できないような箇所を施工現場とする際に、高速道路側に移動式クレーンＣを投入し、その吊り下げフックＣ２で、装置骨格体リーダー２上端の吊下部１１を吊り上げた上、ブームＣ１を旋回、傾斜操作して道路法面上端の所望する造成地際に移動し、当該移動式クレーンＣの作業圏内であって、移動式クレーンＣからは離れた複数の削孔箇所を、該移動式クレーンＣの移動、接近をすることなく順次削孔、杭埋込みをする工事等の杭埋込み方法に使用することになる。
【００３３】
先ず、当該移動式クレーンＣにより、吊り下げ状にして装置骨格体を所望する削孔、埋込み箇所まで移動し、ベースビーム２の杭ガイド部２４中心を削孔箇所の杭埋込み中心に合致するようにしながら、降下、接地させ、レベリングジャッキ２２，２２を操作してベースビーム２の水平化を図ると共に、反力アンカー装着部２１，２１には夫々反力アンカー２１ａ，２１ａを挿入、打設し、実質的にリーダー１の鉛直性が確保されるようにした上、予め削孔箇所の近くに用意しておいた先端開放中空鋼管杭８を、杭装着用ウインチ５から両シーブ３１，３２を経由して導出したワイヤー５１先端の杭吊り込み金具５２で吊り上げ、電動オーガ装置部６下端に排土アダプター９を介し、接続ロッドで連結してあるオーガースクリュー７を内装状となるようにすると共に、その下端をベースビーム２の杭ガイド部２４に上方から挿入、設置させてから、杭吊り込み金具５２を先端開放中空鋼管杭８から外してしまう。
【００３４】
続いて、電動オーガ装置部６を作動、降下させていくことにより、オーガースクリュー７先端のオーガーヘッド７１の回転、掘削によって先端開放中空鋼管杭８下端の地面を掘り下げ、先端開放中空鋼管杭８を所定深度に達するまで削孔作業を継続し、その過程で発生する削土は、オーガースクリュー７の螺旋翼で先端開放中空鋼管杭８を上昇させた上、排土アダプター９から地上部に排出、堆積状にしておき、先端開放中空鋼管杭８が所定深度にまで沈降した段階で、電動オーガ装置部６を停止させるか、逆転作動しながら、電動オーガ昇降用ウインチ４によって電動オーガ装置部６毎オーガースクリュー７だけを引き上げ、先端開放中空鋼管杭８だけを地中に残置したままとなし、その後、堆積してあった土砂や砕石を埋め戻し、填圧して先端開放中空鋼管杭８を所定箇所に埋込む工程を終えてから、今度は移動式クレーンＣの作動により、装置骨格体全体を同地点から吊り上げて引き離し、移動式クレーンＣのブームＣ１の作動圏内にある他の杭埋込み箇所にまで旋回、移動し、以降、同様に装置骨格体の据付け、削孔、杭埋設となる一連の杭埋込方法を順次繰り返すことにより、移動式クレーンＣ作業圏内であって、移動式クレーンＣからは離れた複数の杭埋込箇所において、移動式クレーンＣの移動、接近させる必要のない杭埋込方法を完了するものである。
【００３５】
なお、この一連の杭埋込み過程において、同所における二本目以降の杭埋込方法では、反力アンカー装着部２１，２１の中の一方への反力アンカー２１ａ，の挿入、打設工程を省略してしまい、作業の簡略化と共に、より一層の安定した地盤への連結を図るようにした工程を採用するようにすることができると共に、この実施例においては採用していないが、必要があれば、ベースビーム２を長さ調節可能な構造のものとしておき、削孔箇所の地盤状況や杭長等の要因に応じ、装置骨格体据付け工程前の段階に、最適な長さのベースビーム２わ実現した上、以降の工程が実施されるようにすることも可能である。
【００３６】
【作用効果】
以上のような構成からなるこの発明の吊下移動式杭埋込装置、およびそれを使用した杭埋込方法は、吊下移動式杭埋込装置は極めて簡潔な構造のものとして製造可能であって、従前からの杭打ち専用大型建設機械に比較し、遥かに安価な機械装置とすることができ、しかも、移動式クレーンの用意ができさえすれば、当該移動式クレーンを所望する削孔箇所まで直接近付ける必要もなく、その作業圏内での杭埋込み作業を効率的にこなすことができるものになることから、特に従前からの大型建設機械の投入の難しい施工現場での杭埋込み作業を、非常に経済的且つ安全、迅速に実施可能ならしめるという極めて大きな特徴を発揮することができるものとなる。
【００３７】
特に、実施例に取り上げたこの発明を代表する構造からなる吊下移動式杭埋込装置は、それらの特徴を如何なく発揮することができるものとして実現されており、したがって、それを使った杭埋込方法も期待どおりに円滑且つ確実に実施可能にするものとなっており、この種箇所における杭埋込作業に大いに役立つ、極めて実用的なものになるという秀れた作用効果が期待できるものとなっている。
【００３８】
叙述の如く、この発明の吊下移動式杭埋込装置、およびそれを使用した杭埋込方法は、特徴ある新規な構成によって普く所期の目的を達成可能にするものであって、市街地化が進む一方で、高速交通網の整備、拡大が進み、居住空間と各種構造物の建設現場とが錯綜する機会が益々増加する中で、人々の生活に支障を来す騒音公害や危険性をもたらすことなく、所望する構造物の建設を可能にする秀れた技術として建設業界はもとよりのこと、関係各方面から高い評価がなされ、広く採用、普及していくものになることが予想される。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明を代表する一実施例を示したものである。
【図１】  この発明の代表的な構成を具備し、起立状に支持してなる吊下移動式削孔装置の全体側面図である。
【図２】  移動式クレーンによる吊り下げ態様を示した概略的に示した側面図である。
【図３】  この発明の杭埋め込み方法を実施する過程における吊下移動式削孔装置の、図２に続く使用態様を概略的に示す側面図である。
【図４】  この発明の杭埋め込み方法を実施する過程における吊下移動式削孔装置の、図３に続く使用態様を概略的に示す側面図である。
【図５】  この発明の杭埋め込み方法を実施する過程における吊下移動式削孔装置の、図４に続く使用態様を概略的に示す側面図である。
【図６】  この発明の杭埋め込み方法を実施する過程における吊下移動式削孔装置の、図５に続く使用態様を概略的に示す側面図である。
【図７】  この発明の杭埋め込み方法を実施する過程における吊下移動式削孔装置の、図６に続く使用態様を概略的に示す側面図である。
【図８】  この発明の杭埋め込み方法を実施する過程における吊下移動式削孔装置の、図７に続く使用態様を概略的に示す側面図である。
【図９】  従前からの大型専用杭打ち機の概略を示す側面図である。
【符号の説明】
１        リーダー
１１      同  吊下部
２        ベースビーム
２１      同  反力アンカー装着部
２１ａ    同  反力アンカー
２２      同  レベリングジャッキ
２３      同  仮着部
２４      同  杭ガイド部
３        トップビーム
３１      同  シーブ
３２      同  シーブ
４        電動オーガ昇降用ウインチ
４１      同  ワイヤー
５        杭装着用ウインチ
５１      同  ワイヤー
５２      同  吊込み金具
６        電動オーガ装置部
７        オーガースクリュー
７１      同  オーガーヘッド
８        先端開放中空鋼管杭
９        排土アダプター
Ｃ        移動式クレーン
Ｋ        クローラー杭埋込機
Ｋ１      同  ガイドポスト
Ｋ２      同  控えポスト
Ｍ        オーガ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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