(57)【要約】【課題】建築物の地下空間の地表面の整地が不十分でも効率よく鋼管杭を圧入できる装置と方法を提供する。【解決手段】レール１と、ジャッキ走行装置２と、鋼管杭吊り装置３とより構成する。既設の建築物の基礎の下面Ｆに沿って、２本平行に設置したレール１は、ジャッキ走行装置２の車輪が走行するレール１と、鋼管杭吊り装置３の車輪が走行するレール１とより構成する。ジャッキ走行装置２は、上下方向に伸縮する油圧ジャッキ２１と、その油圧ジャッキ２１を搭載したジャッキ支持枠２２と、ジャッキ支持枠２２を吊り下げる反力板２３と、反力板２３を搭載して車輪によって走行可能な走行枠２５とより構成する。鋼管杭吊り装置３は、車輪によって走行可能な鋼管杭吊り装置３と、その鋼管杭吊り装置３に取り付けた、鋼管杭吊り下げ用の索によって構成する。【選択図】図１
2015078518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の建築物の基礎の下面に沿って走行する装置であって、
レールと、油圧ジャッキ走行装置と、鋼管杭吊り装置とより構成し、
既設の建築物の基礎の下面に沿って、２本平行に設置したレールは、
油圧ジャッキ走行装置の車輪が走行するレールと、
鋼管杭吊り装置の車輪が走行するレールとより構成し、
油圧ジャッキ走行装置は、
上下方向に伸縮する油圧ジャッキと、
その油圧ジャッキを搭載した油圧ジャッキ支持枠と、
油圧ジャッキ支持枠を吊り下げる反力板と、
反力板を搭載して車輪によって走行可能な走行枠とより構成し、
鋼管杭吊り装置は、
車輪によって走行可能な鋼管杭吊り枠と、
その鋼管杭吊り枠に取り付けた、鋼管杭吊り下げ用の索によって構成し、
油圧ジャッキ走行装置の車輪が走行するレールは、
鋼管杭吊り装置の車輪が走行するレールよりも、平行するレールの内側に位置するように構成したことを特徴とする、
鋼管杭圧入装置。
【請求項２】
前記の走行枠は矩形の枠体であり、
反力板の走行方向の長さは、走行枠の長さよりも長く、
反力板の走行方向を横断する方向の幅は、走行枠の幅よりも短く構成し、
反力板の前後が走行枠の上に係合搭載可能であり、
かつ反力板の横断方向の幅が、走行枠の横断方向の外枠よりも狭い寸法であることを特徴とする、
請求項１記載の鋼管杭圧入装置。
【請求項３】
前記の鋼管杭吊り装置が、
レールの所定位置に停止した場合に、その鋼管杭吊り枠の内部を、
油圧ジャッキ走行装置がレールを走行して通過可能であることを特徴とする、
請求項１または２に記載の鋼管杭圧入装置。
【請求項４】
前記の既設の建築物の基礎の下面に沿って設置したレールを１本のＨ形鋼かＩビームで構成し、
そのウエブを縦にして建築物の基礎の下面に２本平行に取り付け、
油圧ジャッキ走行装置の車輪の走行は対面するレールの内側を利用し、
鋼管杭吊り装置の車輪の走行は対面するレールの外側を利用するように構成した、
請求項１から３のいずれか１項に記載の鋼管杭圧入装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管杭圧入装置を利用し、
鋼管杭吊り装置のブラケットに取り付けた索で鋼管杭を吊り、
その状態の鋼管杭吊り装置を圧入予定位置まで走行させ、
一方、油圧ジャッキ走行装置を圧入予定位置まで走行させ、
すでに到着しているか後に到着する鋼管杭の上に油圧ジャッキ走行装置の油圧ジャッキを位置させ、
建築物の基礎の下面に油圧ジャッキの反力を取って油圧ジャッキを伸長して鋼管杭を地中に圧入することを特徴とする、
鋼管杭圧入方法。
【請求項６】
前記の鋼管杭圧入方法において、
油圧ジャッキの伸長距離が限界に至るごとに、
鋼管杭吊り装置のブラケットに取り付けた索で間隔調整材を吊り、
その状態の鋼管杭吊り装置を圧入中の位置まで走行させ、
すでに圧入した鋼管杭と、短縮させた油圧ジャッキとの間に間隔調整材を吊り込んで圧入を継続することを特徴とするものである。
請求項５記載の鋼管杭圧入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に既設の建築物の下に支持力を増すために新たな鋼管杭を圧入する装置と方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物の耐震性の向上のために、既設の支持杭とは別に新たな支持杭を地中に圧入して追加する方法が知られている。
その方法は、建築物の地下を掘削して基礎の下面を露出させ、その下部の地下空間を作業空間として使用し、その空間において新たな支持杭を追加圧入する方法であった。
そのために２００ｋｇ以上の重量物である油圧ジャッキを運搬し、圧入位置でチェーンブロックなどで吊り上げて設置する作業、圧入作業中に油圧ジャッキのストロークが限界に達したら調整材を設置する作業などが必要であった。
そのような問題を解決する方法として、特許文献１、２記載のように架台の下部に車輪を設け、地下空間の露出面上を、油圧ジャッキを搭載した状態で走行させる発明も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３８４７８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９７６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記の特許文献記載の鋼管杭圧入装置や方法においても次のような問題が存在した。
＜１＞  油圧ジャッキを搭載した架台を、地下空間の露出面を走行面として移動させてゆくものである。
＜２＞  しかし地下の露出面は一般に整然とした平面ではなく、地下水が湧出している場合もあり、重量物を搭載した架台を走行させるには適していない場合が多い。
＜３＞  その際には架台の通路全長に捨てコンクリートを打設したり、鉄板を敷いて作業床を整える必要があった。
＜４＞  さらに油圧ジャッキの設置位置に圧入する鋼管杭を設置するために、短い鋼管杭をフォークリフトなどを使用して頻繁に運搬しなければならず、その作業も煩雑であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決する本発明の鋼管杭圧入装置は、既設の建築物の基礎の下面に沿って走行する装置であって、レールと、油圧ジャッキ走行装置と、鋼管杭吊り装置とより構成し、既設の建築物の下面に沿って、２本平行に設置したレールは、油圧ジャッキ走行装置の車輪が走行するレールと、鋼管杭吊り装置の車輪が走行するレールとより構成し、油圧ジャッキ走行装置は、上下方向に伸縮する油圧ジャッキと、その油圧ジャッキを搭載した油圧ジャッキ支持枠と、油圧ジャッキ支持枠を吊り下げる反力板と、反力板を搭載して車輪によって走行可能な走行枠とより構成し、鋼管杭吊り装置は、車輪によって走行可能な鋼管杭吊り枠と、その鋼管杭吊り枠に取り付けた、鋼管杭吊り下げ用の索によって構成し、油圧ジャッキ走行装置の車輪が走行するレールは、鋼管杭吊り装置の車輪が走行するレールよりも、平行するレールの内側に位置するように構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
また本発明の鋼管杭圧入装置は、上記の鋼管杭圧入装置において、走行枠は矩形の枠体であり、反力板の走行方向の長さは、走行枠の長さよりも長く、反力板の走行方向を横断する方向の幅は、走行枠の幅よりも短く構成し、反力板の前後が走行枠の上に係合搭載可能であり、かつ反力板の横断方向の幅が、走行枠の横断方向の外枠よりも狭い寸法であることを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明の鋼管杭圧入装置は、上記の鋼管杭圧入装置において、レールの所定位置に停止した鋼管杭吊り装置の鋼管杭吊り枠の内部を、油圧ジャッキ走行装置がレールを走行して通過可能であることを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明の鋼管杭圧入装置は、上記の鋼管杭圧入装置において、既設の建築物の基礎の下面に沿って設置したレールを１本のＨ形鋼かＩビームで構成し、そのウエブを縦にして建築物の下面に２本平行に取り付け、油圧ジャッキ走行装置の車輪が走行するレールは対面する内側を利用し、鋼管杭吊り装置の車輪が走行するレールは対面する外側を利用するように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の鋼管杭圧入方法は、上記の装置を利用し、鋼管杭吊り装置のブラケットに取り付けた索で鋼管杭を吊り、その状態の鋼管杭吊り装置を圧入予定位置まで走行させ、一方、油圧ジャッキ走行装置を圧入予定位置まで走行させ、すでに到着しているか後に到着する鋼管杭の上に油圧ジャッキ走行装置の油圧ジャッキを位置させ、建築物の基礎の下面に油圧ジャッキの反力を取って油圧ジャッキを伸長して鋼管杭を地中に圧入することを特徴とするものである。
【００１０】
さらに本発明の鋼管杭圧入方法は、上記の方法において、油圧ジャッキの伸長距離が限界に至るごとに、鋼管杭吊り装置のブラケットに取り付けた索で間隔調整材を吊り、その状態の鋼管杭吊り装置を圧入中の位置まで走行させ、すでに圧入した鋼管杭と、短縮させた油圧ジャッキとの間に間隔調整材を吊り込んで圧入を継続することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鋼管杭圧入装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞  レールの所定位置に停止した鋼管杭吊り装置の鋼管杭吊り枠の内部を、油圧ジャッキ走行装置がレールを走行して通過可能であり、反対にレールの所定位置に停止した油圧ジャッキ走行装置の外側を、鋼管杭吊り装置がレールを走行して通過可能である。そのために先行して鋼管杭を所定位置にセットし、その後に鋼管杭の直上に油圧ジャッキを設置することも、あるいは油圧ジャッキを設置して後に鋼管杭や間隔調整材を油圧ジャッキの直下に設置することも可能であり、効率のよい鋼管杭の圧入を行うことができる。
＜２＞  油圧ジャッキなどを基礎の下面に掘削した作業空間の地表面を移動させるのではなく、建築物の基礎の下面に沿って設けたレールに沿って移動させるから、地表面の整地や捨てコンクリートの打設、敷き鉄板の敷設などの作業が不要であり効率的である。
＜３＞  圧入用の油圧ジャッキが２００ｋｇ以上の重量物であっても、既設の建築物の基礎の下面に沿って設けたレールに沿って移動するから、油圧ジャッキの移動、設置作業が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の油圧ジャッキ走行装置の実施例の分解説明図。
【図２】鋼管杭吊り枠の実施例の説明図。
【図３】鋼管杭を吊り込む状態の説明図。
【図４】鋼管杭を圧入する状態の説明図。
【図５】鋼管杭を圧入する状態の走行枠の内側の説明図。
【図６】地下空間での鋼管杭圧入作業の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下図面を参照にしながら本発明の鋼管杭圧入装置と圧入方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
＜１＞前提条件（図６）
本発明の鋼管杭圧入装置Ａは、既設の建築物の基礎杭Ｅの支持力を増強するために、追加の新設の鋼管杭Ｐを打設する装置である。
そのために、既設の建築物の基礎スラブＣの地下を広く掘削し、既設の基礎杭Ｅを残して作業空間Ｄを構築する。
そしてこの作業空間Ｄの天井に相当する基礎スラブＣや地中梁Ｂなどの基礎の下面Ｆに沿って天井レール１を取り付け、その天井レール１に沿って油圧ジャッキ走行装置２と鋼管杭吊り装置３よりなる圧入装置Ａを走行させるものである。
【００１５】
＜２＞全体の構成
本発明の鋼管杭圧入装置Ａは、天井レール１と、油圧ジャッキ走行装置２と、鋼管杭吊り装置３とより構成する。
【００１６】
＜３＞天井レール
既設の建築物の基礎や梁の下面に沿って、平行に設置したレール１は、油圧ジャッキ走行装置２の車輪が走行するレール１と、鋼管杭吊り装置３の車輪が走行するレール１とより構成する。
この天井レール１を１本のＨ形鋼かＩビームで構成する場合には、そのウエブを縦にして建築物の下面に２本平行に取り付ける。
すると、油圧ジャッキ走行装置２の車輪が走行するレール１は対面する内側を利用し、鋼管杭吊り装置３の車輪が走行するレール１は対面する外側を利用するように構成することができるが、４本別々のレール１を使用することもできる。
なお本願においてはレール１の延長する方向を「前後方向」と表現する。
また本願の詳細な説明および特許請求の範囲においては、厳密な意味での基礎だけでなく梁などを含めて「基礎」と称する。
【００１７】
＜４＞油圧ジャッキ走行装置
ジャッキ走行装置２の主体は上下方向に伸縮する油圧ジャッキ２１である。
【００１８】
＜４−１＞ジャッキ支持枠
この油圧ジャッキ２１を、ピストンが上下方向に伸長できる状態で、ジャッキ支持枠２２に搭載する。
ジャッキ支持枠２２は、水平に配置する枠体である。
この支持枠に油圧ジャッキ２１を上下方向に貫通させる。
その場合に、油圧ジャッキ２１の伸縮動作を妨げないように、例えば油圧ジャッキ２１のシリンダーの側面の一部を支持枠に係合して搭載する。
【００１９】
＜４−２＞反力板
このジャッキ支持枠２２を、吊り材２４を介して反力板２３に吊り下げる。
反力板２３は水平方向に配置した板体であり、油圧ジャッキ２１の最上部が反力板２３の下面に接触している。
支持枠と反力板２３をつなぐ吊り材２４は鋼棒などを使用できる。
吊り材２４は伸縮しないから、ジャッキ支持枠２２と反力板２３、および油圧ジャッキ２１のシリンダーは一体物であり、間隔が変化することはない。
したがって油圧ジャッキ２１を伸長した場合には、油圧ジャッキ２１の下端からピストンだけが下向き突出したり後退する。
後述する鋼管杭の圧入工程において、このピストンの下端が圧入する対象の鋼管杭の上端に当たった場合には、油圧ジャッキ２１のシリンダーと反力板２３とジャッキ支持枠２２とが一体となって上昇する。
すると、反力板２３は、建築物の基礎の下面Ｆに当たり、下面から反力を得て、油圧ジャッキ２１のピストンに鋼管杭の圧入力を与えることになる。
反力板２３の上面にはクッション板を搭載して、基礎の下面Ｆの凹凸を吸収できるように構成する。
【００２０】
＜４−３＞走行枠
走行枠２５は、側面の四周に水平軸を介して取り付けた車輪２６を備え、内部を上下方向に貫通した枠体である。
この走行枠２５の内側の寸法は、上記のジャッキ支持枠２２の外側の寸法よりも大きく構成する。
したがって、油圧ジャッキ２１とジャッキ支持枠２２は、走行枠２５の内部につり降ろすことができる。
【００２１】
＜４−４＞反力板との寸法差
前記の反力板２３の走行方向の長さは、図１のＣXに示すように、走行枠２５の長さよりも長く構成する。
一方、反力板２３の横断方向の幅は、図１のＣYに示すように、走行枠２５の横断方向の外枠よりも狭い寸法に構成する。
その結果、ジャッキ支持枠２２を走行枠２５の内部につり降ろした場合に、反力板２３の前後が走行枠２５の上に係合搭載可能である。
なお、反力板２３が図１においてＣY×２だけ移動が可能であるために、その移動によって鋼管杭の圧入方向が偏った場合でも容易にジャッキ２１位置の調整が可能となる。
【００２２】
＜５＞鋼管杭吊り装置（図２）
鋼管杭吊り装置３は、車輪３１によって走行可能な枠体である。
この枠体は、上部開放のＵ字型の前枠３２と後枠３３との間を縦枠３４で連結して構成する。この前枠３２と後枠３３とは同一の寸法、形状である。
そして前枠３２と後枠３３との上部の内側に、対向する状態で、水平軸を介して車輪３１を取り付ける。
前枠３２、後枠３３が囲む、Ｕ字状の空間の寸法は、前記のジャッキ走行装置２の前方からの投影断面よりも大きく形成する。
したがってレール１の所定位置に停止した鋼管杭吊り装置３の内部を、ジャッキ走行装置２がレール１を走行して通過可能である。
鋼管杭吊り装置３の縦枠の一部にはブラケット３５取り付け、このブラケット３５に一端を固定した吊り索３６によって鋼管杭の吊り下げが可能であるように構成する。
前記したジャッキ走行装置２の車輪２６は走行枠２５の外側に、鋼管杭吊り装置３の車輪３１は前後枠３２、３３の内側に突設した状態で設置してある。
したがって平行に配置したレール１では、ジャッキ走行装置２の走行は、鋼管杭吊り装置３の走行の内側で行うことになる。
【００２３】
＜６＞圧入方法
次に上記の装置を利用した鋼管杭圧入方法について説明する。
【００２４】
＜７＞鋼管杭の運搬（図３）
鋼管杭吊り装置３のブラケット３５に取り付けた吊り索３６で鋼管杭を吊り、その状態の鋼管杭吊り装置３を圧入予定位置まで走行させる。
そして吊り索３６をチェンブロックなどで伸ばして、鋼管杭を所定の位置に吊りおろして鉛直に立てておく。
【００２５】
＜８＞ジャッキ走行装置の移動（図４）
すでに到着している鋼管杭の上にジャッキ走行装置２を移動してその油圧ジャッキ２１を鋼管杭の上に位置させる。
前記したように所定位置に停止した鋼管杭吊り装置３の内部を、ジャッキ走行装置２がレール１を走行して通過可能である。
そのために鋼管杭吊り装置３で鋼管杭の姿勢を保持した状態で、ジャッキ走行装置２の到着を待つことができる。
あるいは先行してジャッキ走行装置２を移動し、その後に鋼管杭が到着する工程を採用することもできる。
【００２６】
＜９＞油圧ジャッキの伸長
油圧ジャッキ２１のピストン２１ａを、その下部に位置する鋼管杭に向けて伸長する。
ピストン２１ａの下端が鋼管杭の上端に接触すると、油圧ジャッキ２１のシリンダー側が上昇し、シリンダーと一体の反力板２３が基礎の下面Ｆに当たる。
基礎の下面Ｆには凹凸があるので、反力板２３の上にクッション材２７を取り付け、あるいはモルタルを充填して、その凹凸を吸収する。
こうして建築物の基礎の下面Ｆに油圧ジャッキ２１の反力を取れば、油圧ジャッキ２１を伸長して鋼管杭を地中に圧入することができる。
【００２７】
＜１０＞間隔調整材の挿入
油圧ジャッキ２１のピストン２１ａの伸び代は大きくないから、伸長距離が限界に至るごとに、ピストン２１ａを短縮し、圧入中の鋼管杭とピストン２１ａとの間に間隔調整材を介在させる。
この間隔調整材は、例えば短く輪切りにした鋼管杭である。
この間隔調整材の運搬、設置も、鋼管杭吊り装置３を利用する。
すなわち鋼管杭吊り装置３のブラケット３５に取り付けた吊り索３６で間隔調整材を吊り、圧入中の位置まで走行させ、すでに圧入した鋼管杭と、短縮させた油圧ジャッキ２１ピストン２１ａの下面との間に間隔調整材を吊り込むことで行うことができる。
こうして所定の深さまで新たな鋼管杭を圧入したら、次の位置に移動して同様の作業を行う。
【符号の説明】
【００２８】
１：レール
２：ジャッキ走行装置
３：鋼管杭吊り装置
Ｆ：基礎の下面
Ｐ：新たに圧入する鋼管
【図１】
2015078518.tif 000003
【図２】
2015078518.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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