(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に鋼管杭のクランプ装置を配設して既設の鋼管杭上に定置される台座と、該台座上にスライド自在に配備されたスライドベースの上方にあって縦軸を中心として回動自在に立設されたガイドフレームと、該ガイドフレームに昇降自在に装着されて杭圧入引抜シリンダが取り付けられた昇降体と、昇降体の下方に配備された旋回自在な杭掴み装置とを備えた鋼管杭圧入引抜機において、
固定爪と一体のクランプシリンダの他端側にイコライザを介在して２個に分割された可動爪を取付けて鋼管杭のクランプ装置を構成し、クランプシリンダの伸長により固定爪と２個の可動爪を鋼管杭に内接させて該鋼管杭を内側からクランプすることにより、鋼管杭圧入時の反力を取ることを特徴とする鋼管杭のクランプ装置。
【請求項２】
下方に鋼管杭のクランプ装置を配設して既設の鋼管杭上に定置される台座と、該台座上にスライド自在に配備されたスライドベースの上方にあって縦軸を中心として回動自在に立設されたガイドフレームと、該ガイドフレームに昇降自在に装着されて杭圧入引抜シリンダが取り付けられた昇降体と、昇降体の下方に配備された旋回自在な杭掴み装置とを備えた鋼管杭圧入引抜機において、
固定爪と一体のクランプシリンダの他端側にイコライザを介在して２個に分割された可動爪を取付けてクランプ装置を構成し、クランプシリンダの伸長により既設の鋼管杭の内側から外側に向けて３方向の推力を加えて該鋼管杭を内側からクランプして摩擦抵抗によって鋼管杭圧入時の反力を取ることを特徴とする鋼管杭のクランプ装置。
【請求項３】
上記２個の可動爪は、各々ピンを軸心として独立して水平方向に回動可能に構成した請求項１又は２に記載の鋼管杭のクランプ装置。
【請求項４】
クランプシリンダの縮小時に、固定爪と一体の固定当たり部が可動爪に形成された２個の可動当たり部に接触して、可動爪の全幅をクランプシリンダの縮小方向に対して減少させるように構成した請求項１，２又は３に記載の鋼管杭のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は既設鋼管杭上に定置され、該既設鋼管杭の反力に基づいて新たな鋼管杭を地盤内に圧入又は引抜することが出来る鋼管杭のクランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から各種の土木基礎工事において、鋼管杭，例えば鋼管単杭とか鋼管矢板は大きな支持力が得られるとともに経済性に優れているため、永久構造物の外にも護岸工事及び山留め工事、締切り工事等の仮設工事の支持杭として広く採用されている。これらの鋼管杭の地盤への圧入，引抜工事は、例えば上空制限のない場所ではバイブロハンマとかディーゼルハンマもしくは中堀式などの工法や、静荷重型鋼管杭圧入機が用いられており、上空制限のある場所では主として静荷重型鋼管杭圧入引抜機が採用されている。
【０００３】
この静荷重型鋼管杭圧入引抜機に着目すると、台座の上にスライドベース、該スライドベースに立接された支持アームに圧入引抜シリンダーを取付けて、該圧入引抜シリンダーにより昇降体を上下させると共に該昇降体に縦軸を中心として回動自在な杭掴み装置を設け、前記台座の下部には既設鋼管杭に内接し内面から外側へ張り出す爪部を有する複数のクランプ装置を設けてある。このクランプ装置は台座の下部にあって前後方向に摺動自在に取り付けられ、圧入引抜シリンダの下部にあっては左右方向に摺動自在に配備されていて、該クランプ装置により既設杭をクランプすることによって反力を取っている。そしてカーブ施工において建込み杭の進行方向法線に対するクランプ装置の左右方向への「ずれ」に対する位置合わせと、既設杭の直径の相違や既設杭のピッチの誤差に起因するズレに追従する機構を構成している。
【０００４】
図８は従来のクランプ装置例の要部を示す断面図であり、固定爪１２と一体のクランプシリンダ１５の他端側に可動爪１３が取付けられており、クランプシリンダ１５の伸張に伴って固定爪１２と可動爪１３とが鋼管杭に内接して２方向の推力Ｆ，Ｆが加えられ、図９に示す摩擦抵抗Ｒ１，Ｒ２によって該鋼管杭を内側からクランプして杭掴み装置による鋼管杭圧入時の反力を取ることができる。図１０は従来の他のクランプ装置例の要部を示しており、固定爪１２と一体の２本のクランプシリンダ１５ａ，１５ｂの他端側に可動爪１３ａ，１３ｂが取付けられており、クランプシリンダ１５ａ，１５ｂの伸張に伴って固定爪１２と可動爪１３ａ，１３ｂとが鋼管杭に内接して３方向の推力２×Ｆ，Ｆ，Ｆが加えられ、図１１に示す摩擦抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって該鋼管杭を内側からクランプして鋼管杭圧入時の反力を取ることができる。
【０００５】
特許文献１には、杭圧入引抜機のスライドフレームの下部に前後摺動自在にサドルを取付け、該サドルの内部に複数のクランプスライドを設けると共に、各クランプスライドの前後間にクランプ前後移動機構を設けて各クランプスライドを各々独立して前後移動可能に連結し、各クランプスライド下部には逆Ｕ字型に形成され両側の固定爪と移動爪により鋼管杭の上端外周を挟持するクランプを設けたフレームを左右摺動自在に構成した鋼管杭用杭圧入引抜機のクランプ機構が開示されている。更に特許文献２には、挟持される鋼管抗等の内側面に当接する変形防止板を設け、該変形防止板を前記鋼管杭等の内部に出入させる昇降手段をフレーム内に設けた鋼管杭等用クランプ機構が提案されている。
【特許文献１】特公平７−７２４１９号公報
【特許文献２】特公平８−９８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の鋼管杭のクランプ装置の中で、例えば図８に示した例ではクランプシリンダ１５の伸張に伴って固定爪１２と可動爪１３による直線的な２方向の推力Ｆ，Ｆによって該鋼管杭をクランプしているので、クランプシリンダ１５の伸長方向に対して直角方向の幅員は該クランプシリンダ１５の縮小時にも狭くならず、鋼管杭の変形が生じやすい上、適応する鋼管杭の肉厚が小さな場合には対応できないという問題がある。図１０に示した例では２本のクランプシリンダ１５ａ，１５ｂの伸張に伴って固定爪１２と可動爪１３ａ，１３ｂとが鋼管杭に内接して３方向の推力２×Ｆ，Ｆ，Ｆによって鋼管杭を内側からクランプして反力を取ることができるが、適応する鋼管杭径が比較的大きい場合には、２本のクランプシリンダ１５ａ，１５ｂの伸長により３方向に力を分散して既設鋼管杭の直径方向への変形を小さくすることが可能であるものの鋼管杭径が小さい場合には許容スペース内にクランプシリンダ１５が１本しか配置できないため、図８に示した構成を採用せざるを得ないという問題がある。
【０００７】
特に図８に示した例では既設鋼管杭に内接して外方に張り出す推力が一方向となり、推力が三方向の例に比較すると張り出し方向への鋼管杭の変形量が著しく大きくなってしまうという難点がある。
【０００８】
そこで本発明は上記従来の鋼管杭のクランプ装置が有している問題点を解消して、適応する鋼管杭の肉厚に影響されずに該鋼管杭に変形が生じることがなく、かつ、鋼管杭径の大小に関係なく１本のクランプシリンダの伸長により３方向に力を分散して、既設鋼管杭の直径方向への変形を小さくすることができる鋼管杭のクランプ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、下方に鋼管杭のクランプ装置を配設して既設の鋼管杭上に定置される台座と、該台座上にスライド自在に配備されたスライドベースの上方にあって縦軸を中心として回動自在に立設されたガイドフレームと、該ガイドフレームに昇降自在に装着されて杭圧入引抜シリンダが取り付けられた昇降体と、昇降体の下方に配備された旋回自在な杭掴み装置とを備えた鋼管杭圧入引抜機において、固定爪と一体のクランプシリンダの他端側にイコライザを介在して２個に分割された可動爪を取付けて鋼管杭のクランプ装置を構成し、クランプシリンダの伸長により固定爪と２個の可動爪を鋼管杭に内接させて該鋼管杭を内側からクランプすることにより、鋼管杭圧入時の反力を取ることができるクランプ装置の構成にしてある。
【００１０】
具体的には、クランプシリンダの伸長により既設の鋼管杭の内側から外側に向けて３方向の推力を加えて該鋼管杭を内側からクランプして摩擦抵抗によって鋼管杭圧入時の反力を取っている。上記２個の可動爪は、各々ピンを軸心として独立して水平方向に回動可能に構成してある。また、クランプシリンダの縮小時に、固定爪と一体の固定当たり部が可動爪に形成された２個の可動当たり部に接触して、可動爪の全幅をクランプシリンダの縮小方向に対して減少させるようにしてある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって得られた鋼管杭のクランプ装置によれば、１本のクランプシリンダの伸長による力がイコライザによって２方向の可動爪に分散して作用し、結果として３方向への推力が得られて鋼管杭の変形をきたすことなく鋼管杭をクランプすることができる。又、クランプシリンダの縮小時には該クランプシリンダの伸長方向に対して直角方向の幅員が狭くなり、鋼管杭の肉厚及び鋼管杭径に影響されずにクランプを容易に解除することができる。
【００１２】
従って鋼管杭圧入引抜時に設計上の基準ピッチのずれとか圧入する鋼管杭の変形及び鉛直度不良による構造不良は最小限に抑えることが可能であり、他手段による修正等とか再施工工事等もなくして工期の短縮を図り得るとともに、従来の２本シリンダ方式と比較しても機構を簡易化して機械原価を下げるとともに製作コストを低廉化することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面に基づいて本発明にかかる鋼管杭のクランプ装置の最良の実施形態例を説明する。図１は鋼管杭圧入引抜機１を全体的に示す側面図であり、２は台座、３は台座２の下部に配設されて既設の鋼管杭を利用して反力を取るクランプ装置である。本例ではクランプ装置３が前部クランプ装置３ａと後部クランプ装置３ｂに分割構成されている。Ｃは鋼管杭圧入引抜機１の進行方向を示す。図２は前部クランプ装置３ａの拡大側面図、図３は後部クランプ装置３ｂの拡大正面図である。
【００１４】
台座２上には鋼管杭圧入引抜機１の進行方向に沿って摺動自在にスライドベース４が配備されており、このスライドベース４上には支持アーム５が縦軸を中心として回動自在に軸支され、この支持アーム５の前部に設けた軸受部６ａを中心として回動可能なガイドフレーム６が立設されている。このガイドフレーム６は、図示を省略する傾動シリンダの伸縮によって軸受部６ａを中心として傾動可能となっている。
【００１５】
ガイドフレーム６には昇降体７が昇降自在に装着されている。該昇降体７の両側には左右一対の杭圧入引抜シリンダ８が取り付けられていて、この杭圧入引抜シリンダ８の一端が前記軸受部６ａに軸支されており、昇降体７を上下駆動するように構成されている。
【００１６】
昇降体７の下方には杭掴み装置９が該昇降体７に対して旋回自在に配備されている。この杭掴み装置９の内壁面には２個の固定側チャック爪１０ａ，１０ａと、該固定側チャック爪１０ａ，１０ａと対向する位置に２個の可動側チャック爪１０ｂ，１０ｂとが配置されていて、杭掴み装置９に内蔵されたチャックシリンダ１１の押圧力により可動側チャック爪１０ｂ，１０ｂを用いて建込用鋼管杭の外周を円筒方向から固定側チャック爪１０ａ，１０ａ方向に押動して該鋼管杭をチャックし、地盤への圧入と引抜を行う構成となっている。
【００１７】
図４は上記前部クランプ装置３ａ又は後部クランプ装置３ｂの要部を示す縦断面図、図５はクランプ機構を伸長した状態を示す図４の要部断面図、図６はクランプ機構を縮小した状態を示す同様な要部断面図であり、図中の１２は固定爪、１３ａ，１３ｂは２個に分割された可動爪であり、この可動側爪１３ａ，１３ｂはピン１４，１４を軸心として水平方向に回動可能となっている。１５は固定爪１２と一体のクランプシリンダであり、該クランプシリンダ１５の他端側にはイコライザ１６（等分器）を介在して可動爪１３ａ，１３ｂが取付けられている。
【００１８】
１７は固定爪１２と一体の固定当たり部であり、１８，１８は可動爪１３ａ，１３ｂに形成されている可動当たり部である。そしてクランプシリンダ１５の縮小時には固定爪１２と一体の固定当たり部１７が可動爪１３ａ，１３ｂに形成された可動当たり部１８，１８に接触するように構成されている。
【００１９】
かかるクランプ装置によれば、既設の鋼管杭をクランプする際に、固定爪１２と可動爪１３ａ，１３ｂとが鋼管杭に内接して、クランプシリンダ１５の伸長により該鋼管杭を内側からクランプすることができるが、この時の詳細な動作態様は以下の通りである。即ち、図５に示したようにクランプシリンダ１５の伸長に伴って固定爪１２には左方向の推力Ｆ１が加えられる一方、可動爪１３ａ，１３ｂには、イコライザ１６を介して円周方向に２方向に分散された各Ｆ１／２の推力Ｆ２，Ｆ３が加えられる。この推力Ｆ２，Ｆ３は可動爪１３ａ，１３ｂに既設の鋼管杭の内接面から加えられる抵抗力Ｗ１，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２に釣り合っている。
【００２０】
従ってクランプシリンダ１５の伸長により固定爪１２から左方向への推力Ｆ１と、可動爪１３ａ，１３ｂから円周方向への各Ｆ１／２の推力Ｆ２，Ｆ３が生じたことにより、図７に示したように既設の鋼管杭の内側から外側に向けて計３方向の推力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が加えられて固定爪１２と可動爪１３ａ，１３ｂとが鋼管杭の内側に圧接し、摩擦抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって鋼管杭圧入時の反力を取ることができる。
【００２１】
次に既設の鋼管杭のクランプを解除する際の動作態様を説明する。図６はクランプシリンダ１５を縮小した状態を示しており、固定爪１２と一体の固定当たり部１７に可動爪１３ａ，１３ｂに形成されている可動当たり部１８，１８が接触し、イコライザ１６のピン１４，１４を軸心として可動当たり部１８，１８の接触位置とピン１４，１４までの距離Ｌ１によってモーメントＭ１が発生して可動爪１３ａ，１３ｂはピン１４，１４を回動中心としてクランプシリンダ１５の縮小方向と直角方向が狭くなる方向に回転することによって寸法Ｂが狭くなり、鋼管杭のクランプ状態が解除可能となる。従ってクランプシリンダ１５の縮小時には、固定爪１２と一体の固定当たり部が可動爪１３ａ，１３ｂ側の２個の可動当たり部に接触することにより、可動爪１３ａ，１３ｂの全幅をクランプシリンダ１５の縮小方向に対して減少させてクランプを解除することができる。
【００２２】
尚、建込用の鋼管杭を順次地盤に圧入するには、前部クランプ装置３ａと後部クランプ装置３ｂの各クランプシリンダ１５の伸長に伴って既設の鋼管杭を上記動作態様により強固にクランプして反力を取りながら、杭掴み装置９に内蔵されたチャックシリンダ１１の押圧力により可動側チャック爪１０ｂ，１０ｂを固定側チャック爪１０ａ，１０ａ方向に押動して鋼管杭をチャックし、杭圧入引抜シリンダ８を駆動して昇降体７をガイドフレーム６に沿って下降することにより、鋼管杭を地盤へ圧入する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上詳細に説明したように、本発明によれば１本のクランプシリンダの伸長による力がイコライザによって２方向の可動爪に分散して計３方向への推力が得られるので、鋼管杭の変形をきたすことなく鋼管杭をクランプすることができるとともにクランプシリンダの縮小時にも該クランプシリンダの伸長方向に対して直角方向の幅員が狭くなり、鋼管杭の肉厚及び鋼管杭径に影響されずにクランプを容易に解除することができる。従って各種の土木基礎工事における鋼管杭の地盤への圧入，引抜工事におけるバイブロハンマとかディーゼルハンマもしくは中堀式などの工法、更には静荷重型鋼管杭圧入機に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した鋼管圧入引抜機を全体的に示す側面図。
【図２】前部クランプ装置の拡大側面図。
【図３】後部クランプ装置の拡大正面図。
【図４】本発明にかかるクランプ装置の要部を示す縦断面図。
【図５】クランプ機構を伸長した状態を示す図４の要部断面図。
【図６】クランプ機構を縮小した状態を示す図４の要部断面図。
【図７】鋼管杭の内側から３方向の推力が加えられた状態を示す概要図。
【図８】従来のクランプ装置例の要部断面図。
【図９】従来の鋼管杭の内側から２方向の推力が加えられた状態を示す概要図。
【図１０】従来の他のクランプ装置例の要部断面図。
【図１１】従来の鋼管杭の内側から２方向の推力が加えられた状態を示す概要図。
【符号の説明】
【００２５】
１…鋼管杭圧入引抜機
２…台座
３ａ…前部クランプ装置
３ｂ…後部クランプ装置
４…スライドベース
５…支持アーム
６…ガイドフレーム
６ａ…軸受部
７…昇降体
８…杭圧入引抜シリンダ
９…杭掴み装置
１０ａ…固定側チャック爪
１０ｂ…可動側チャック爪
１１…チャックシリンダ
１２…固定爪
１３ａ，１３ｂ…可動爪
１４…ピン
１５…クランプシリンダ
１６…イコライザ
１７…固定当たり部
１８…可動当たり部
【要約】
【課題】１本のクランプシリンダの伸長により３方向に力を分散して、適応する鋼管杭の肉厚及び鋼管杭径の大小に影響されずに該鋼管杭に変形が生じることがなく、鋼管杭の直径方向への変形を小さくした鋼管杭のクランプ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】下方に鋼管杭のクランプ装置３を配設した鋼管杭圧入引抜機１において、固定爪１２と一体のクランプシリンダ１５の他端側にイコライザ１６を介在して２個に分割された可動爪１３ａ，１３ｂを取付けて鋼管杭のクランプ装置３を構成し、クランプシリンダ１５の伸長により固定爪１２と２個の可動爪１３ａ，１３ｂを鋼管杭に内接させて該鋼管杭を内側からクランプして反力を取ることができるクランプ装置の構成にしてある。２個の可動爪１３ａ，１３ｂは各々ピン１４を軸心として独立して水平方向に回動可能である。
【選択図】図５
【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】
0003605406.tif 000008
【図８】
0003605406.tif 000009
【図９】
0003605406.tif 000010
【図１０】
0003605406.tif 000011
【図１１】
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