(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭を把持する外面把持装置と、その外面把持装置を内装するリング状の把持部と、複数の駆動装置が配されて、内装した前記把持部を回転自在に支持する駆動部と、圧入する杭の周囲に杭と同心円状に複数個所に配された鋼矢板壁と、その鋼矢板壁の頭部を固定手段によって掴持した静荷重型の杭圧入引抜機と、を備え、
前記駆動部の外周に突設された複数の係止部材に、前記杭圧入引抜機の前端に突設された係止部材を連結させた杭の打ち抜き装置において、
杭の内面に接する当て部材と、
前記当て部材を杭内面に押圧する押圧手段と、を備えることを特徴とする杭の内面支持装置。
【請求項２】
前記当て部材及び押圧手段が放射状に複数組取り付けられる台座を備えることを特徴とする請求項１に記載の杭の内面支持装置。
【請求項３】
前記台座に取り付けられる吊り具を備えることを特徴とする請求項２に記載の杭の内面支持装置。
【請求項４】
杭を把持する外面把持装置と、その外面把持装置を内装するリング状の把持部と、複数の駆動装置が配されて、内装した前記把持部を回転自在に支持する駆動部と、圧入する杭の周囲に杭と同心円状に複数個所に配された鋼矢板壁と、その鋼矢板壁の頭部を固定手段によって掴持した静荷重型の杭圧入引抜機と、を備え、
前記駆動部の外周に突設された複数の係止部材に、前記杭圧入引抜機の前端に突設された係止部材を連結させた杭の打ち抜き装置を用い、
前記駆動装置を同期駆動して杭を回転させるとともに前記杭圧入引抜機を同期駆動して杭を上下方向に往復動させる杭の打ち抜き方法において、
請求項１から３のいずれか一項に記載の杭の内面支持装置を用い、
杭の外面に当接して杭を把持する前記外面把持装置の把持力作用点に対応して、杭の内面に前記当て部材を押圧させて、杭を打ち抜きすることを特徴とする杭の打ち抜き方法。
【請求項５】
前記外面把持装置の移動に連動して、前記内面支持装置を移動させることを特徴とする請求項４に記載の杭の打ち抜き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管杭等の杭の内面支持装置と、その内面支持装置を用いて行う杭の打ち抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管杭の打設に用いられる装置として、既設の鋼管杭から反力を取って地中に鋼管杭を圧入する杭圧入装置が知られている。
この杭圧入装置には、既に打ち込まれた鋼管杭を掴むクランプと、地中に圧入する鋼管杭を掴んで支持するチャック装置が設けられ、クランプにより既設の鋼管杭を掴んで反力をとった状態で、圧入する鋼管杭を掴んだ状態のチャック装置を降下させることによって無騒音・無振動で鋼管杭を地中に圧入できるようになっている。
【０００３】
例えば特許文献１で提案されるチャック装置は、鋼管杭の円周上に複数配されて鋼管杭を押圧する油圧シリンダと、その油圧シリンダに設けられて鋼管杭を掴むチャック部とから構成され、鋼管杭の外面に押し付け力（把持力）を作用させて鋼管杭を把持する方法が採られている。
また、特許文献２において、鋼管杭への集中荷重を緩和するべくチャック部の面積を拡大させたものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３‐１３８５６３号公報
【特許文献２】特開２００４‐１８３３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２の何れの技術においても、杭材が薄肉の場合、外面に作用する把持力によって杭材が変形する恐れがある。
また、杭材が大口径の場合には、集中荷重が作用しないように杭材の周りに密に油圧シリンダを配する必要があり、油圧の制御が煩雑となるばかりか不経済となる。
【０００６】
本発明の課題は、大口径の薄肉鋼管類でも容易に打ち抜きできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
杭を把持する外面把持装置と、その外面把持装置を内装するリング状の把持部と、複数の駆動装置が配されて、内装した前記把持部を回転自在に支持する駆動部と、圧入する杭の周囲に杭と同心円状に複数個所に配された鋼矢板壁と、その鋼矢板壁の頭部を固定手段によって掴持した静荷重型の杭圧入引抜機と、を備え、
前記駆動部の外周に突設された複数の係止部材に、前記杭圧入引抜機の前端に突設された係止部材を連結させた杭の打ち抜き装置において、
杭の内面に接する当て部材と、
前記当て部材を杭内面に押圧する押圧手段と、を備える杭の内面支持装置を特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の杭の内面支持装置であって、前記当て部材及び押圧手段が放射状に複数組取り付けられる台座を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の杭の内面支持装置であって、前記台座に取り付けられる吊り具を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
杭を把持する外面把持装置と、その外面把持装置を内装するリング状の把持部と、複数の駆動装置が配されて、内装した前記把持部を回転自在に支持する駆動部と、圧入する杭の周囲に杭と同心円状に複数個所に配された鋼矢板壁と、その鋼矢板壁の頭部を固定手段によって掴持した静荷重型の杭圧入引抜機と、を備え、
前記駆動部の外周に突設された複数の係止部材に、前記杭圧入引抜機の前端に突設された係止部材を連結させた杭の打ち抜き装置を用い、
前記駆動装置を同期駆動して杭を回転させるとともに前記杭圧入引抜機を同期駆動して杭を上下方向に往復動させる杭の打ち抜き方法において、
請求項１から３のいずれか一項に記載の杭の内面支持装置を用い、
杭の外面に当接して杭を把持する前記外面把持装置の把持力作用点に対応して、杭の内面に前記当て部材を押圧させて、杭を打ち抜きする方法を特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の杭の打ち抜き方法であって、前記外面把持装置の移動に連動して、前記内面支持装置を移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、杭材を把持する際に変形を抑止するので、特に大口径の薄肉鋼管類を容易に打ち抜きすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した杭打ち抜き装置の一実施形態の配置構成を示す平面図である。
【図２】図１の杭打ち抜き装置の中央縦断面図である。
【図３】実施形態２の杭打ち抜き装置の中央縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用した杭打ち抜き装置の一実施形態の配置構成を示すもので、１は鋼管杭、２は把持部、３は外面把持装置、４は駆動部、５は駆動装置、６は係止部材、７は反力装置、８は係止部材、９は固定手段、１０は反力基盤、１１は内面支持装置である。
【００１５】
図示のように、鋼管杭１はその外周面をリング状の把持部２の内側に外面把持装置３で把持される。外面把持装置３は、例えば鋼管チャック装置で構成され、図示例では、リング状の把持部２の内側に沿って等間隔に八個配置されている。
【００１６】
把持部２はその外周を駆動部４の内側に回転自在に支持される。把持部２は、駆動部４の同心円状に等間隔に設けた複数（図示例では四個）の駆動装置５により回転駆動される。
駆動装置５は、例えば把持部２の外周に固設したリングギヤにピニオンを噛み合わせる等して構成される。
【００１７】
また、駆動部４の外周に備える係止部材６に、反力装置７の前端に備える係止部材８が連結される。係止部材６は、駆動部４の外周に等間隔に突設した複数（図示例では四個）のブラケット等で構成される。
【００１８】
反力装置７は、例えばサイレントパイラー（登録商標）などの既往の油圧式杭圧入引抜機であって、所要数配置すればよく、静定的には三台以上が好適である。係止部材８は、反力装置７の前端に突設したチャック部、またはピンでもよい。
【００１９】
そして、反力装置７は、固定手段９により反力基盤１０の上に固定される。
すなわち、鋼管杭１の打設予定位置の周囲には、予め駆動部４の外側に位置する同心円状で略等間隔の複数個所（図示例では四箇所）に反力基盤１０を構築しておく。
【００２０】
ここで、反力基盤１０は、例えば鋼矢板により構成されて、予め油圧式杭圧入引抜機やバイブロハンマで地盤に打設される。図示例において、鋼矢板による反力基盤１０は、予め鋼管杭１の外周、すなわち、リング状の駆動部４の外側に沿って配置されている。
なお、固定手段９は、反力装置７を構成する油圧式杭圧入引抜機の下に備えられるクランプ装置で構成される。
【００２１】
内面支持装置１１は、図２にも示すように、外面把持装置３の把持力作用点に対応して、鋼管杭１の内周面に夫々接する当て部材１２と、その当て部材１２に直結されて、当て部材１２を外面把持装置３に対抗して鋼管杭１の内面に押圧する油圧ジャッキまたは空気圧ジャッキによる押圧手段１３とを備える。
これら当て部材１２及び押圧手段１３の組は、外面把持装置３の位置に対応して、リング部材による台座１４に対し放射状等間隔に押圧手段１３の部分で複数（図示例では八組）取り付けられている。
また、台座１４の上には、図示しないクレーン等で吊り上げ可能な吊り具１５が複数個取り付けられている。
【００２２】
鋼管杭１の打設は、駆動部４の駆動装置５の同期駆動により把持部２（外面把持装置３）を介して鋼管杭１を回転させるとともに、四箇所の反力装置７の同期駆動により係止部材８・６及び駆動部４を介して鋼管杭１を軸方向に往復動させることで、鋼管杭１を地中に圧入する。
このとき、鋼管杭１の回転方向の反力と軸方向の反力は、四箇所の反力装置７を介して反力基盤１０により受け止められる。
【００２３】
同時に、鋼管杭１の内部において、内面支持装置１１の押圧手段１３の同期駆動（伸張動作）により当て部材１２を、八箇所の外面把持装置３の位置に対応して、鋼管杭１の内面に夫々押圧させる。
【００２４】
ここで、外面把持装置３を開放して把持部２を移動する際に、内面支持装置１１を台座１４上の吊り具１５でクレーン等により吊っておき、押圧手段１３を開放（縮小動作）して把持部２に合わせて移動させる。
なお、リング状の台座１４は、さらに梁等で補強しておいてもよい。
【００２５】
以上のとおり、鋼管杭１の径方向に対し直角方向に打設した反力基盤１０が、大きな引抜抵抗・回転抵抗を発揮するので、静荷重での大口径の鋼管杭１の圧入を可能とし、騒音・振動など周辺への影響を抑止できる。
しかも、鋼管杭１の径方向に対し直角方向に打設する反力基盤１０の施工は容易であり、別途他の機械を用意する必要がなく、従って、安価に施工できる。
そして、製造可能範囲での大口径管にも容易に対応できる。
また、左右両回転の反力にも容易に対抗できる。
さらに、反力基盤１０を打設しておけばよいので、省スペース化が図れる。
【００２６】
特に、鋼管杭１の回転圧入に際し、外面把持装置３の位置に対応して、鋼管杭１の内面に内面支持装置１１の当て部材１２を押圧させることにより、鋼管杭１の内外面から挟持するので、変形を抑止でき、確実に把持できる。
従って、鋼管杭１に対し強力な把持力が伝達できるので、杭材の周りに密に外面把持装置３を配する必要がなく、経済的である。
【００２７】
また、外面把持装置３を開放して把持部２を移動する際には、内面支持装置１１を台座１４上の吊り具１５でクレーン等により吊っておき、押圧手段１３を開放（縮小動作）して把持部２に合わせて移動させることにより、圧入に伴って移動する外面把持装置３の把持力に対して、確実に内面から支持できる。
【００２８】
なお、以上の実施形態では、杭の圧入について説明したが、既設の打設杭の引き抜きにも適用できる。
【００２９】
以上、実施形態によれば、大口径の鋼管杭１を省スペース化した装置により静荷重で容易に回転打ち抜き施工できるため、工期・工費を抑えることができる。
従って、地すべり抑止杭や超高層ビルの基礎構築に適用範囲の拡大が見込める。
【００３０】
また、四箇所の反力基盤１０を鋼管杭１の外周に沿って配置したことによって、さらに省スペース化を達成できる。
【００３１】
しかも、外面把持装置３の位置に対応して、鋼管杭１の内面に内面支持装置１１の当て部材１２を押圧させるため、杭材を把持する際に変形を抑止することができる。
従って、特に大口径の薄肉鋼管類を容易に打ち抜きすることができる。
【００３２】
（実施形態２）
図３は実施形態２の杭打ち抜き装置を示すもので、前述した実施形態１と同様、１は鋼管杭、２は把持部、３は外面把持装置であって、２１は内面支持装置、２２は当て部材、２３は押圧手段、２４は下台座、２５は上台座、２６は下リンク、２７は上リンク、２８は吊り具である。
【００３３】
図示のように、内面支持装置２１は、前述した実施形態１と同様、外面把持装置３の把持力作用点に対応して、鋼管杭１の内周面に夫々接する当て部材２２と、その当て部材２２を外面把持装置３に対抗して鋼管杭１の内面に押圧する油圧ジャッキまたは空気圧ジャッキによる押圧手段２３とを備える。
これら当て部材２２及び押圧手段２３の組は、外面把持装置３の位置に対応して、多角形または円形の板材による下台座２４及び上台座２５に対し放射状等間隔に複数（図示例では八組）取り付けられている。
【００３４】
具体的には、押圧手段２３を縦にして下台座２４と上台座２５との間に架設し、当て部材２２と下台座２４との間に斜めに下リンク２６を架設するとともに、当て部材２２と上台座２５との間に斜めに上リンク２７を架設している。
また、上台座１４の上には、図示しないクレーン等で吊り上げ可能な吊り具２８が複数個取り付けられている。
【００３５】
鋼管杭１に対する外面把持装置３による把持と同時に、鋼管杭１の内部において、内面支持装置２１の押圧手段２３の同期駆動（縮小動作）により、相寄る下台座２４及び上台座２５から外方へ伸びる下リンク２６及び上リンク２７を介して当て部材２２を、八箇所の外面把持装置３の位置に対応して、鋼管杭１の内面に夫々押圧させる。
【００３６】
ここで、外面把持装置３を開放して把持部２を移動する際に、内面支持装置２１を上台座２５上の吊り具２８でクレーン等により吊っておき、押圧手段２３を開放（伸張動作）して把持部２に合わせて移動させる。
なお、多角形または円形の板材による下台座２４及び上台座２５は、さらに梁等で補強しておいてもよい。
【００３７】
以上、実施形態２の内面支持装置２１によっても、前述した実施形態１と同様の作用効果を発揮できる。
【００３８】
（変形例）
以上の実施形態においては、鋼管杭の周囲の複数個所に反力基盤を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、鋼管杭の周囲に円筒状に設けた反力基盤であってもよい。
そして、図示例では、反力基盤を鋼管杭の外周に沿って配置したが、鋼管杭の径方向に対し直角方向に沿って反力基盤を配置してもよい。
また、実施形態では、鋼管杭としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他にＰＣ／ＲＣ杭、組み合わせ杭（シートパイルや鋼管など）の杭であってもよい。
さらに、外面把持装置、内面支持装置、当て部材、押圧手段、台座及び吊り具の構成等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１  杭
２  把持部
３  外面把持装置
４  駆動部
５  駆動装置
６  係止部材
７  反力装置
８  係止部材
９  固定手段
１０  反力基盤
１１  内面支持装置
１２  当て部材
１３  押圧手段
１４  台座
１５  吊り具
２１  内面支持装置
２２  当て部材
２３  押圧手段
２４  下台座
２５  上台座
２６  下リンク
２７  上リンク
２８  吊り具
【図１】
0005823715.tif 000002
【図２】
0005823715.tif 000003
【図３】
0005823715.tif 000004