(57)【要約】【課題】オーガヘッドの支持架台を既設杭に係止することにより、杭圧入引抜機と分離して安定的に支持し、汎用性と取扱性を高めたオーガヘッドの支持架台及びその装着方法を提供することを目的とする。【解決手段】オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機２１におけるオーガヘッド３５を支持する架台であって、既設杭１２への係止部２と、該係止部２に連接されて水平方向に張り出した、オーガヘッドを支持する支持板７とからなるオーガヘッドの支持架台を提供する。そして、オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機２１におけるオーガヘッド３５の装着時に、既設杭１２に脱着自在に係止されたオーガヘッド３５の支持架台１にオーガヘッド３５を支持させるとともに、杭圧入引抜機２１によってオーガヘッド３５を装着するスクリューロッド３３を移動させる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッドを支持する架台であって、
既設杭への係止部と、該係止部に連接されたオーガヘッドを支持する支持部とからなることを特徴とするオーガヘッドの支持架台。
【請求項２】
オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッドを支持する架台であって、
既設杭への係止部と、該係止部に連接されて水平方向に張り出した、オーガヘッドを支持する支持板とからなることを特徴とするオーガヘッドの支持架台。
【請求項３】
オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッドを支持する架台であって、
既設杭への係止部と、該係止部を既設杭に係止した状態で、係止部から中空の水平方向に張り出すように連接された、オーガヘッドを支持する支持板とからなることを特徴とするオーガヘッドの支持架台。
【請求項４】
係止部が、垂直板と、垂直板に連接されたフックとからなる請求項１，２又は３記載のオーガヘッドの支持架台。
【請求項５】
係止部が、垂直板と、垂直板の背面に連接されたフックと、垂直板の背面に敷設された既設杭への当接板とからなる請求項１，２又は３記載のオーガヘッドの支持架台。
【請求項６】
垂直板の上端を除いて垂直板と支持板の開放端部に所定高さの堰板を立設する請求項４又は５記載のオーガヘッドの支持架台。
【請求項７】
オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッドの装着時に、
既設杭に脱着自在に係止されたオーガヘッドの支持架台にオーガヘッドを支持させるとともに、杭圧入引抜機によってオーガヘッドを装着するスクリューロッドを移動させることにより、オーガヘッドとスクリューロッドとの位置調節を行うことを特徴とするオーガヘッドの装着方法。
【請求項８】
オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッドの装着時に、
既設杭に脱着自在に係止された係止部から中空の水平方向に張り出すように連接された支持板にオーガヘッドを支持させるとともに、杭圧入引抜機によってオーガヘッドを装着するスクリューロッドを移動させることにより、オーガヘッドとスクリューロッドとの位置調節を行い、支持板に土，砂，土砂等の安定材を載置し、該安定材によってオーガヘッドを起立させて支持することを特徴とするオーガヘッドの装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機において、オーガヘッドの摩耗による交換や掘削地盤に応じたオーガヘッドの交換時等に、オーガヘッドを既設杭を利用して安定的に支持するためのオーガヘッドの支持架台及びその装着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種の土木基礎工事において、例えば鋼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。従来からこれらの鋼矢板の地盤への圧入，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、静荷重型杭圧入引抜機が用いられており、特に上空制限のある場所とか作業現場が手狭で住宅に隣接している場所では、主として静荷重型杭圧入引抜機が採用されている。
【０００３】
この静荷重型杭圧入引抜機とは、既設の鋼矢板上に定置された台座の下方に複数の反力掴み装置（クランプ）を設けて、この反力掴み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おり、硬質地盤ではアースオーガによる掘削を併用して杭圧入引抜機の圧入引抜シリンダの併用により、鋼矢板、Ｈ鋼杭、その他の超長尺、超大径の鋼矢板及び鋼管杭の圧入と引抜操作が実施される。中でも鋼矢板は護岸工事及び山留工事、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。
【０００４】
アースオーガによる掘削を併用する杭圧入引抜作業の場合、硬質地盤を対象とするため、アースオーガのスクリューロッド先端部に装着されて直接地盤を掘削するオーガヘッドの摩耗が激しく、一定量摩耗すれば掘削効率の低下を防ぐため交換をしなければならない。また、土質や地盤の変化によりオーガヘッドの形状及び掘削径を変える必要がある。
【０００５】
従来は、複数の作業員が重量物であるオーガヘッドを直接、手で支え合い、位置決めをして、スクリューロッド先端部への脱着作業を行っていた。また、特許文献１では、作業員による支持に代えて、オーガヘッドを交換位置で支持するヘッド支持部と、該ヘッド支持部を水平方向に移動させる前後移動台及び左右移動台とから構成され杭圧入引抜機に一体として構成されたオーガヘッド交換装置が提供されている。
【特許文献１】特開２００２−８１２８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
重量物であるオーガヘッドを従来のように作業員によって支持するには複数の作業員を必要とし、作業員の安全への配慮に欠け、又人件費の増加として直接コストへの影響も大きかった。更に、スクリューロッド先端部にオーガヘッドを装着し、ピン結合するための位置調節が困難であり、作業時間が長くかかっていた。
【０００７】
特許文献１にかかるオーガヘッド交換装置は、杭圧入引抜機と一体に構成されているため、オーガヘッド交換装置が常にアースオーガの掘削位置近傍にあることとなり、掘削された廃土の処理に邪魔となってしまう。また、オーガヘッド支持部が杭圧入引抜機からステージ又はアームを介して取り付けられ、オーガヘッド装着時の位置調節をオーガヘッド交換装置にて行うためにヘッド支持部を水平方向に移動させる前後移動台や左右移動台を装備しているため、構成が複雑で、大重量となっている。更に、オーガヘッド支持面が一定の形状であるため、オーガヘッドの形状及びヘッド径が異なる場合は、それぞれの形状やヘッド径に合わせたものが多数必要となり、汎用性に欠けている。
【０００８】
そこで本発明はこのような従来のオーガヘッドの支持架台及びその装着方法が有している課題を解決するため、オーガヘッドの支持架台を既設杭に係止することにより、杭圧入引抜機と分離して安定的に支持し、汎用性と取扱性を高めたオーガヘッドの支持架台及びその装着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を達成するために、オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッドを支持する架台であって、既設杭への係止部と、該係止部に連接されたオーガヘッドを支持する支持部とからなるオーガヘッドの支持架台を基本として提供する。具体的には、既設杭への係止部と、該係止部に連接されて水平方向に張り出した、オーガヘッドを支持する支持板とからなる構成、既設杭への係止部と、該係止部を既設杭に係止した状態で、係止部から中空の水平方向に張り出すように連接された、オーガヘッドを支持する支持板とからなる構成とする。
【００１０】
また、係止部が、垂直板と、垂直板に連接されたフックとからなり、係止部が、垂直板と、垂直板の背面に連接されたフックと、垂直板の背面に敷設された既設杭への当接板とからなる。垂直板の上端を除いて垂直板と支持板の開放端部に所定高さの堰板を立設する。
【００１１】
そして、オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッドの装着時に、既設杭に脱着自在に係止されたオーガヘッドの支持架台にオーガヘッドを支持させるとともに、杭圧入引抜機によってオーガヘッドを装着するスクリューロッドを移動させることにより、オーガヘッドとスクリューロッドとの位置調節を行うオーガヘッドの装着方法を提供する。また、既設杭に脱着自在に係止された係止部から中空の水平方向に張り出すように連接された支持板にオーガヘッドを支持させるとともに、杭圧入引抜機によってオーガヘッドを装着するスクリューロッドを移動させることにより、オーガヘッドとスクリューロッドとの位置調節を行い、支持板に土，砂，土砂等の安定材を載置し、該安定材によってオーガヘッドを起立させて支持する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるオーガヘッドの支持架台及びその装着方法によれば、支持架台が既設杭に係止され、杭圧入引抜機とは分離した構成のため、杭圧入作業時には邪魔にならない場所に移動撤去させておくことができる。オーガヘッドを支持する場合には、支持板に土，砂，土砂等の安定材を載置し、該安定材によってオーガヘッドを起立させておくことができ、オーガヘッドの形状やサイズにかかわらず支持することができ、汎用性が高い。また、オーガヘッドを装着するスクリューロッドとの位置調節は、杭圧入引抜機によってスクリューロッドを移動させることにより行うことができるため、支持架台には移動機構を必要としない。更に、地盤が平坦な場所でない場合や水上等においてもオーガヘッドを支持することができ、迅速な交換作業が可能となる。
【００１３】
また、オーガヘッドは該ヘッド支持部との間に土砂等の柔らかい安定材が位置することで、オーガヘッドの装着時に交換用オーガヘッドの垂直度が若干狂っていても上方から押し付けられるスクリューロッドの角度に沿って入りやすくなり、該スクリューロッドとオーガヘッドのジョイントピンの抜き差しを容易にするために、スクリューロッドを回転させることも可能となり、オーガヘッド交換作業の効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面に基づいて本発明にかかるオーガヘッドの支持架台及びその装着方法の最良の実施形態を説明する。図１は本発明にかかるオーガヘッドの支持架台１の全体斜視図、図２は図１の反対方向からの斜視図である。支持架台１は、既設杭１２（図９〜図１２参照）への係止部２と、該係止部２に連接されて水平方向に張り出した支持部３とからなり、重量物であるオーガヘッド３５（図９，図１０参照）を載置して支持することのできる構造物である。図３はオーガヘッドの支持架台１の正面図、図４は右側面図、図５は左側面図、図６は平面図、図７はその底面図、図８は図６のＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
係止部２は、矩形状の垂直板４の背面上端部に既設杭１２の上端部に係止するためのフック５が装備されるとともに、背面下端部に貼設された既設杭１２への所定厚さの当接板６とから構成されている。支持部３は、係止部２の垂直板４の下端部に連設されて水平方向に張り出し、オーガヘッド３５を載置して支持することができる略矩形状の支持板７から構成されている。
【００１６】
実施形態においては、支持板７は垂直板４と反対方向の端部の両角部を切り欠いた六角形状を有している。そして、垂直板４の上端を除いて、垂直板４と支持板７の開放端部には、所定高さの略Ｌ字状の左右一対の側部堰板８と、側部堰板８に連接されて支持板７の開放端部に前部堰板９側を立設する。この堰板８，９は、支持板７に土，砂，土砂等の安定材１３（図１０参照）を載置したときに、安定材１３が支持板７からこぼれ落ちるのを防ぐためのものである。左右一対の側部堰板８の上端部には、支持架台１をクレーン等で吊り上げるための吊支孔１０がそれぞれ穿設されている。１１は垂直板４と側部堰板８との間に付設された平面視が略三角形状の補強板である。
【００１７】
図２に示すように、フック５は、断面逆Ｌ字状の切欠部を有する左右一対のブラケット５ａを垂直板４の背面に一定の間隔をあけて立設し、ブラケット５ａ間に連接された断面逆Ｌ字状のビーム５ｂを垂直板４の背面に固着してある。よって、ブラケット５ａとビーム５ｂと垂直板４の背面との間には下向きに開放して上端部が閉鎖した空間部５ｄ（図８参照）が形成され、この空間部５ｄを既設杭１２上端部に挿通して、支持架台を既設杭１２に係止するものである。５ｃはブラケット５ａと垂直板４の背面との間に付設された平面視が略三角形状の補強板である。
【００１８】
次に、支持架台１を使用して、オーガによる掘削を併用する杭圧入引抜機におけるオーガヘッド３５を装着する方法を説明する。図９はオーガヘッド３５の装着方法を説明するための側面図、図１０はその要部正面図、図１１は支持架台１を既設杭１２に係止した状態を示す平面図である。図９において、２１は公知の静荷重型の杭圧入引抜機であって、２２は台座、２３は台座２２の下部に配設されて既設の鋼矢板１２をクランプする反力掴み装置である。Ｆは杭圧入引抜機本体の進行方向を示す。台座２２には杭圧入引抜機２１の進行方向Ｆに沿って摺動自在にスライドベース２４が配備されており、このスライドベース２４上には支持アーム２５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２５の前部に設けた軸受部２６を中心として回動可能なガイドフレーム２７が立設されている。このガイドフレーム２７は、一端が支持アーム２５に軸支された傾動シリンダ（図示略）の伸縮によって軸受部２６を中心として傾動可能となっている。
【００１９】
ガイドフレーム２７には昇降体２８が昇降自在に装着されている。該昇降体２８の両側には左右一対の杭圧入引抜シリンダ２９が取り付けられていて、この杭圧入引抜シリンダ２９の一端が前記軸受部２６に軸支されており、昇降体２８を上下駆動するように構成されている。３０は杭掴み装置であり、この杭掴み装置３０は昇降体２８の下方にあって該昇降体２８に対して旋回自在に配備されている。
【００２０】
昇降体２８の内方には中空のオーガケーシング３１が挿通されている。オーガケーシング３１の上端部にはオーガ掘削機３２（アースオーガ）が装着されるとともに、オーガ掘削機３２に連結されたスクリューロッド３３が挿通されている。３５はスクリューロッド３３の先端部に挿通されて、脱着自在に装着されるオーガヘッドであって、スクリューロッド３３の先端部に穿設されたジョイント用ピン孔３４にジョイントピンで連結される。３５ａはオーガヘッド３５の連結用切欠であって、スクリューロッド３３の先端部に装着された際に、ジョイント用ピン孔３４と位置合わせをして、ジョイントピンが挿通されて連結される。スクリューロッド３３の上昇及び下降手段はオーガ掘削機３２に内蔵されているシリンダーの上下動若しくはオーガケーシング３１を掴んだ杭圧入引抜機２１の昇降体２８の上下動で行える。３６はオーガ掘削機３２の駆動用の油圧ホース（図示略）を巻取るための巻取装置である。これらの構成を有する杭圧入引抜機２１の鋼矢板の圧入引抜動作、反力掴み装置２３を使用して既設杭上を自走する構成、及び鋼矢板の圧入時にオーガ掘削機３２を起動してオーガヘッド３５が回動して地盤の掘削を行う構成は従来と同様である。
【００２１】
図１２は本発明にかかる実施形態の他例の支持架台１を既設杭１２に係止した状態を示す平面図であり、前記した実施形態と同一の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。この実施形態では、当接板６に替えて、或いは当接板６とともに、左右一対の当接板６ａを左右一対の側部堰板８の底部から外方に張り出して形成したことが特徴である。この当接板６ａは、既設杭１２に係止したときに、セクション部１２ａに当接して支持架台１の姿勢を安定させるものである。その他の構成は前記した支持架台１と同様である。
【００２２】
オーガヘッド３５を脱着するには、図９〜図１１に示すように、反力掴み装置によってクランプされておらず、スクリューロッド３３に連結されたオーガヘッド３５が移動可能な範囲にある既設杭１２の上端部に、吊支孔１０を介してクレーン等で吊支された支持架台１を係止部２のフック５を引っ掛けて係止させる。このとき、当接板６が既設杭の側面に当接して支持架台１の姿勢を安定させる。そして、支持板７上に土，砂等の安定材１３を盛り土状に載置させる。安定材１３としては、一般的な土砂，砂利（小さな石が混ざった砂），粘土等で支持板７上に盛上げ、その上部より棒等を縦方向に差し込み倒れないように支持できる程度の流動化しない表面摩擦力をもつ（静止摩擦力の大きなもの）であればよい。土は、砂も粘土もともにバラバラの土粒子の集合体で基本的には土粒子間に働く摩擦力によって抵抗する材料であり、一般土木はもちろん、アースオーガによる地盤掘削工事であれば、掘削した土砂を使用することができる。安定材１３の量や高さは適宜選択すればよいが、オーガヘッド３５の先端掘削ビットの高さ以上に載置することが好ましい。
【００２３】
摩耗等によってオーガヘッド３５をスクリューロッド３３から取り外す場合は、杭圧入引抜機２１のスライドベース２４の前後動及び支持アーム２５の回動並びにガイドフレーム２７の傾動によって、支持板７の上方にオーガヘッド３５を位置させてから、スクリューロッド３３を下降させて、図１０に示すようにオーガヘッド３５を支持板７上の安定材１３に着座させる。オーガヘッド３５は安定材１３の中に差し込まれた状態となって安定材１３によって安定した状態に支持される。その後、人力又は機械力によって支持架台１からオーガヘッド３５を取り出せば、取り外し作業が完了する。
【００２４】
次に装着作業では、前記取り外し作業と逆の手順で行えばよい。即ち、交換する新しいオーガヘッド３５を人力又は機械力によって、既設杭１２に係止された支持架台１の支持板７に載置された安定材１３に差し込んで起立した状態に安定的に支持させる。このときオーガヘッド３５は安定材によって支持されているため、複数の作業員がオーガヘッド３５の全重量を支持する必要はない。その後、杭圧入引抜機２１のスライドベース２４の前後動及び支持アーム２５の回動並びにガイドフレーム２７の傾動等の杭圧入引抜機２１の動作によって、オーガヘッド３５を装着するスクリューロッド３３を移動させることにより、オーガヘッドとスクリューロッドとの位置調節を行う。その後スクリューロッド３３をオーガ掘削機３２に内蔵されているシリンダーの駆動若しくはオーガケーシング３１を掴んだ杭圧入引抜機２１の昇降体２８の駆動によって下降させて、スクリューロッド３３の先端部にオーガヘッド３５を挿通し、スクリューロッド３３の先端部に穿設されたジョイント用ピン孔３４とオーガヘッド３５の連結用切欠３５ａを位置合わせして、ジョイントピンを挿通して連結することにより、装着作業が完了する。
【００２５】
このように支持架台１の支持板７を平坦にして土砂等の安定材１３を載置することで多種のオーガヘッド３５を同じ支持架台１に支持することが可能となって、汎用性が高い。また、オーガヘッド３５が土砂等の柔らかい安定材の中に侵入して支持されるので、オーガヘッド３５の接続時に交換用オーガヘッド３５の垂直度が若干狂っていても上方から押し付けられるスクリューロッド３３の角度に沿って入りやすくなる。更に、スクリューロッド３３とオーガヘッド３５のジョイントピンの抜き差しを容易にするために、スクリューロッド３３を回転させることも可能となり、オーガヘッド交換作業の効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上詳細に説明したように、本発明にかかるオーガヘッドの支持架台及びその装着方法によれば、支持架台が既設杭に係止され、杭圧入引抜機とは分離した構成のため、杭圧入作業時には邪魔にならない場所に移動撤去させておくことができる。オーガヘッドを支持する場合には、支持板に土，砂，土砂等の安定材を載置し、該安定材によってオーガヘッドを起立させておくことができ、オーガヘッドの形状やサイズにかかわらず支持することができ、汎用性が高い。また、オーガヘッドを装着するスクリューロッドとの位置調節は、杭圧入引抜機によってスクリューロッドを移動させることにより行うことができるため、支持架台には移動機構を必要としない。更に、地盤が平坦な場所でない場合や水上等においてもオーガヘッドを支持することができ、迅速な交換作業が可能となる。
【００２７】
また、オーガヘッドは該ヘッド支持部との間に土砂等の柔らかい安定材が位置することで、オーガヘッドの装着時に交換用オーガヘッドの垂直度が若干狂っていても上方から押し付けられるスクリューロッドの角度に沿って入りやすくなり、該スクリューロッドとオーガヘッドのジョイントピンの抜き差しを容易にするために、スクリューロッドを回転させることも可能となり、オーガヘッド交換作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかるオーガヘッドの支持架台の全体斜視図。
【図２】図１の反対方向からの全体斜視図。
【図３】支持架台の正面図。
【図４】支持架台の右側面図。
【図５】支持架台の左側面図。
【図６】支持架台の平面図。
【図７】支持架台の底面図。
【図８】図６のＡ−Ａ断面図。
【図９】オーガヘッドの装着方法を説明する側面図。
【図１０】オーガヘッドの装着方法を説明する要部正面図。
【図１１】支持架台を既設杭に係止した状態を示す平面図。
【図１２】支持架台の他例を既設杭に係止した状態を示す平面図。
【符号の説明】
【００２９】
１…支持架台
２…係止部
３…支持部
４…垂直板
５…フック
６，６ａ…当接板
７…支持板
８…側部堰板
９…前部堰板
１０…吊支孔
１１…補強板
１２…既設杭
１３…安定材
３１…オーガケーシング
３２…オーガ掘削機
３３…スクリューロッド
３４…ジョイント用ピン孔
３５…オーガヘッド
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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