(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体の軸線方向を上下方向に沿って配置して前記筒体を地盤に圧入すると共に、前記筒体の内側の前記地盤を掘削する圧入工法に利用され、前記地盤に対して前記筒体を圧入する圧入装置であって、
前記筒体の周方向に沿って配置され、前記筒体に当接する圧入桁と、
前記地盤から反力を得て、前記圧入桁を下方に加圧する圧入ジャッキと、
前記筒体の径方向の内側に配置されて、前記筒体の下端部周辺の前記地盤に対して高圧水を噴射する複数の噴射ノズルと、
前記噴射ノズルを前記筒体の周方向に移動させる周方向移動機構と、を備え、
前記周方向移動機構は、
前記圧入桁上に配置されて前記圧入桁の周方向に移動可能な複数の基台を備える、圧入装置。
【請求項２】
前記周方向移動機構は、
前記複数の基台同士を前記圧入桁の周方向に連結する連結部材を更に備える、請求項１に記載の圧入装置。
【請求項３】
筒体の軸線方向を上下方向に沿って配置して前記筒体を地盤に圧入すると共に、前記筒体の内側の前記地盤を掘削する圧入工法に利用され、前記地盤に対して前記筒体を圧入する圧入装置であって、
前記筒体の周方向に沿って配置され、前記筒体に当接する圧入桁と、
前記地盤から反力を得て前記圧入桁を下方に加圧する圧入ジャッキと、
前記筒体の径方向の内側に配置されて、前記筒体の下端部周辺の前記地盤に対して高圧水を噴射する複数の噴射ノズルと、
前記噴射ノズルを昇降させるノズル昇降機構と、を備え、
前記筒体の内周面に沿う環状に配置されて、前記筒体の径方向における前記複数の噴射ノズルの位置を規制すると共に、前記筒体の周方向における前記複数の噴射ノズルの位置を規制する規制部材を更に備える、圧入装置。
【請求項４】
筒体の軸線方向を上下方向に沿って配置して前記筒体を地盤に圧入すると共に、前記筒体の内側の前記地盤を掘削する圧入工法に利用され、前記地盤に対して前記筒体を圧入する圧入装置であって、
前記筒体の周方向に沿って配置され、前記筒体に当接する圧入桁と、
前記地盤から反力を得て、前記圧入桁を下方に加圧する圧入ジャッキと、
前記筒体の径方向の内側に配置されて、前記筒体の下端部周辺の前記地盤に対して高圧水を噴射する複数の噴射ノズルと、
前記噴射ノズルを前記筒体の周方向に移動させる周方向移動機構と、を備え、
前記筒体の内周面に沿う環状に配置されて、前記筒体の径方向における前記複数の噴射ノズルの位置を規制すると共に、前記筒体の周方向における前記複数の噴射ノズルの位置を規制する規制部材を更に備える、圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤に対して立坑を掘削する際に、例えば鋼製又はコンクリート製の筒体を地盤中に圧入すると共に、筒体の内側の地盤を掘削する圧入工法がある。このような工法では、筒体の上端部に、筒体の口径に対応した環状の圧入桁を載置し、この圧入桁を下方に押し込むことで、所定の長さ分の筒体を地盤に対して圧入している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、まず、筒体を圧入する前に、先端に刃先が形成された環状の刃口を圧入して複数の筒体を順次圧入している。これにより、先端の刃先は、筒体に押されて地盤中に沈降する。特許文献１では、噴射ノズルを刃先に内蔵し、この刃先から外面に露出する開口を通じて高圧水を噴射して、刃先下方の地盤を粉砕している。これにより、特許文献１では、筒体が刃先下方の地盤から受ける反力を低減して筒体を地盤中に沈降させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１７３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、刃先に噴射ノズルの開口が設けられているため、筒体が圧入されて刃口が下方に沈降する際に、噴射ノズルの開口が土砂によって閉塞されるおそれがある。また、刃先に噴射ノズルが固定されているので、土砂によって噴射ノズルの開口が閉塞し易かった。一度、開口が閉塞すると、地盤中の噴射ノズルの開口に対して、対策を施すことは困難であり、噴射ノズルとして機能を回復させることは困難であった。そのため、噴射ノズルから高圧水を噴射させることができず、筒体を地盤中に沈降させる際に地盤から筒体が受ける反力を低減できなくなることがあった。
【０００６】
本発明は、噴射ノズルから筒体の刃先周辺の地盤に対して高圧水を噴射する機能を維持することが可能であり、筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を低減することが可能な圧入装置を提供することを目的をとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、筒体の軸線方向を上下方向に沿って配置して筒体を地盤に圧入すると共に、筒体の内側の地盤を掘削する圧入工法に利用され、地盤に対して筒体を圧入する圧入装置であって、筒体の周方向に沿って配置され、筒体に当接する圧入桁と、地盤から反力を得て圧入桁を下方に加圧する圧入ジャッキと、筒体の径方向の内側に配置されて、筒体の下端部周辺の地盤に対して高圧水を噴射する複数の噴射ノズルと、噴射ノズルを昇降させるノズル昇降機構と、を備える。
【０００８】
この圧入装置では、高圧水を噴射する複数の噴射ノズルが筒体の径方向の内側に配置されているので、筒体から分離された噴射ノズルに対策を施すことができる。また、圧入装置は、噴射ノズルを昇降させるノズル昇降機構を備えているので、筒体に対して相対的に噴射ノズルを上下方向に移動させることができる。そのため、噴射ノズルを筒体の下端よりも上方に配置して、筒体が地盤中に沈降する際に噴射ノズルが筒体の下端より下方の地盤に当たらないようにすることができる。その結果、筒体の沈降に伴って噴射ノズルが地盤中に埋まることが抑制され、噴射ノズルの閉塞を抑制することができ、噴射ノズルから高圧水を好適に噴射することができる。噴射ノズルから高圧水を噴射して筒体の下方の地盤を粉砕することで、筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を低減することができる。また、圧入装置では、ノズル昇降機構により噴射ノズルを降下させて、噴射ノズルを筒体の下端部周辺の地盤に近付けて、高圧水を噴射して地盤を粉砕することができる。
【０００９】
また、圧入装置は、ノズル昇降機構が圧入桁に支持されていると共に、噴射ノズルが圧入桁に対して上下方向に移動可能である構成でもよい。ノズル昇降機構が圧入桁に支持されているので、圧入ジャッキを用いて圧入桁を下方に加圧して筒体を地盤に圧入する際に、圧入桁の降下に連動させて噴射ノズルを降下させることができる。更に、ノズル昇降機構を作動させて、噴射ノズルを昇降させることができるので、圧入桁に対して相対的に噴射ノズルを上下方向に移動させることができる。この圧入装置では、筒体の下端に対する噴射ノズルの位置を変更して、筒体の下端部周辺の地盤と噴射ノズルとの位置関係を調整することができる。
【００１０】
また、噴射ノズルを筒体の周方向に移動させる周方向移動機構を更に備える構成でもよい。これにより、噴射ノズルを筒体の周方向に移動させて、噴射ノズルの位置を変えることができる。この圧入装置では、高圧水が噴射される領域を筒体の周方向に拡大して、地盤を粉砕することができる。そのため、噴射ノズルの設置数量の増加を抑えつつ、高圧水が噴射される領域を筒体の周方向に拡大することができる。
【００１１】
また、本発明は、筒体の軸線方向を上下方向に沿って配置して筒体を地盤に圧入すると共に、筒体の内側の地盤を掘削する圧入工法に利用され、地盤に対して筒体を圧入する圧入装置であって、筒体の周方向に沿って配置され、筒体に当接する圧入桁と、地盤から反力を得て圧入桁を下方に加圧する圧入ジャッキと、筒体の径方向の内側に配置されて、筒体の下端部周辺の地盤に対して高圧水を噴射する複数の噴射ノズルと、噴射ノズルを筒体の周方向に移動させる周方向移動機構と、を備える。
【００１２】
この圧入装置では、高圧水を噴射する複数の噴射ノズルが筒体の径方向の内側に配置されているので、筒体から分離された噴射ノズルに対策を施すことができる。また、この圧入装置では、噴射ノズルを筒体の周方向に移動させる周方向移動機構を備えているので、噴射ノズルを筒体の周方向に移動させて、噴射ノズルの位置を変えることができる。そのため、筒体の周方向における位置を変えて噴射ノズルから高圧水を噴射して筒体の下方の地盤を粉砕することで、筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を低減することができる。この圧入装置では、高圧水が噴射される領域を筒体の周方向に拡大して、地盤を粉砕することができる。そのため、噴射ノズルの設置数量の増加を抑えつつ、高圧水が噴射される領域を筒体の周方向に拡大することができる。
【００１３】
また、周方向移動機構が圧入桁に支持されていると共に、噴射ノズルが圧入桁に対して周方向に移動可能である構成でもよい。これにより、筒体の周方向に沿って配置された圧入桁の周方向に沿って噴射ノズルを移動させることができる。
【００１４】
また、周方向移動機構は、圧入桁上に配置されて圧入桁の周方向に移動可能な複数の基台と、複数の基台同士を圧入桁の周方向に連結する連結部材と、を備える構成でもよい。これにより、複数の弧状の基台を、連結部材によって連結することで、圧入桁の周方向に沿って配置することができる。施工現場に応じて、筒体の内径が異なる場合がある。このような場合には、その内径に応じて、異なる長さの連結部材を適用することで、筒体の円周の長さに応じて、複数の基台を連結して周方向に配置することができる。そのため、同一形状の複数の基台を準備すると共に、異なる長さの複数種類の連結部材を準備するだけで、様々な大きさの筒体に対応して、周方向移動機構を設置することができる。
【００１５】
また、圧入装置は、筒体の内周面に沿う環状に配置されて、筒体の径方向における複数の噴射ノズルの位置を規制すると共に、筒体の周方向における複数の噴射ノズルの位置を規制する規制部材を更に備える構成でもよい。これにより、噴射ノズルの位置が規制されて、筒体の内周面に沿って噴射ノズルが配置される。筒体の内周面からの噴射ノズルまでの距離を維持しつつ、噴射ノズルから高圧水を噴射することができる。そのため、高圧水の噴射位置を安定させることができ、筒体の下端部周辺の地盤を確実に粉砕することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、筒体から分離して噴射ノズルが配置されているので、筒体が地盤中に沈降された後において、筒体から分離された状態の噴射ノズルに対して対策を施すことができ、高圧水を噴射する噴射ノズルの機能を維持することができる。本発明によれば、噴射ノズルの閉塞が抑制されるので、噴射ノズルから高圧水を噴射して地盤を粉砕することができ、筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】地盤中に筒体を圧入する圧入装置を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す圧入装置の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【図４】筒体の下端に配置された刃先及び刃先の近傍に配置された噴射ノズルを示す概略図である。
【図５】噴射ノズル及び配管を昇降する昇降機構を示す側面図である。
【図６】昇降機構を搭載する周方向移動機構を示す平面図である。
【図７】周方向移動機構の基台を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）は、圧入桁上に配置された基台及びこの基台の移動を案内するガイドローラを圧入桁の周方向から示す概略図である。図８（ｂ）は、圧入桁の内周面に当接するガイドローラを上方から示す概略図である。
【図９】図９（ａ）は、配管に連結され筒体の内周面に当接する環状の下部保持架台を示す断面図である。図９（ｂ）は、下部保持架台に取付けられる支持板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１及び図２に示される圧入装置１は、地表１００ａから下方に延びる立坑１０１を掘削する際に、筒体２を圧入すると共に筒体２の内側の地盤１００を掘削する圧入工法に利用されるものである。圧入装置１は、筒体２の軸線Ｌ２が上下方向Ｚに沿って配置された筒体２を上方から加圧して、地盤１００中に圧入するものである。筒体２の内側の地盤１００は、例えば図示しないバケット（掘削装置）によって掘削される。
【００２０】
図１〜図３に示される筒体２は、例えば鋼製又はコンクリート製である。圧入工法では、上下方向Ｚに複数の筒体２が、順次、圧入されて立坑１０１の内壁面を形成する。筒体２の径方向の内側が掘削されて立坑１０１が構築される。筒体２の軸線方向における長さは例えば１．５ｍであり、筒体２の内径は、例えば１０〜２０ｍである。筒体２は、周方向において複数に分割されたものでもよい。複数に分割された弧状のユニットを連結して、１つの筒体２を形成することができる。筒体２は、その周方向に連続する一体物として形成されたものでもよい。
【００２１】
また、圧入工法では、図１及び図４に示されるように、先端に刃先が設けられた環状の刃口３を地盤１００に圧入した後に、複数の筒体２が上方から圧入される。刃口３及び複数の筒体２は、同軸上に配置される。
【００２２】
圧入装置１は、図１及び図２に示されるように、最上部の筒体２に当接する圧入桁４と、圧入桁４を下方に加圧する圧入ジャッキ５と、最下部の筒体２の下端部周辺の地盤１００ｂに対して高圧水を噴射する複数の噴射ノズル６と、複数の噴射ノズル６を昇降させるノズル昇降機構７と、噴射ノズル６を筒体２の周方向に移動させる周方向移動機構８と、を備えている。なお、筒体２の下端部周辺の地盤１００ｂとは、刃口３の真下の地盤、刃口３に隣接する地盤、立坑１０１の底部の地盤を含む。本実施形態では、圧入桁４は筒体２に対して、上方から当接するように配置されている。なお、圧入桁４と筒体２との間に他の部材を配置させ、圧入桁４を他の部材を介して筒体２に当接するように配置されていてもよい。
【００２３】
圧入桁４は、筒体２の周方向に沿う環状を成すように形成されている。圧入桁４は、最上部の筒体２の上端面２ａ上に配置されている。圧入桁４は、最上部の筒体２の上端面２ａに当接して、複数の筒体２を上方から下方に押し付ける。圧入桁４の外径は、筒体２の外径より大きくなっている。圧入桁４は、筒体２の径方向において、筒体２より外方に張り出す張出部９を有する。張出部９は、圧入桁４の径方向において所定の幅を有する。この張出部９上に圧入ジャッキ５が配置されている。なお、圧入桁４の形状は、円環状を成すように形成されているものに限定されず、矩形状のものでもよく、多角形を成すものでもよく、その他の形状でもよい。
【００２４】
圧入ジャッキ５は、圧入桁４を介して、筒体２を下方に加圧して、筒体２を地盤１００中に圧入するものである。圧入ジャッキ５としては、例えば中央部に開口が設けられたセンターホールジャッキを使用することができる。ここではセンターホールジャッキである圧入ジャッキ５について説明する。圧入ジャッキ５は、圧入桁４の周方向において複数（例えば８個）配置されている。圧入ジャッキ５の中央部の開口には、ロッド１０が挿通されている。圧入ジャッキ５はロッド１０の周囲に配置された油圧部（油圧シリンダ）を有する。なお、圧入ジャッキ５はセンターホールジャッキに限定されず、その他のジャッキでもよい。
【００２５】
ロッド１０は、上下方向Ｚに延在し、下端部が地盤１００に対して固定されている。ロッド１０は圧入桁４を上下方向Ｚに貫通して、圧入桁４より上方まで延びている。そして、圧入ジャッキ５の上側の一端はロッド１０の上端側に固定され、圧入ジャッキ５の下側の他端は圧入桁４に当接している。
【００２６】
圧入桁４を加圧する際には、圧入ジャッキ５の上端部５ａがロッド１０に対して固定され、圧入ジャッキ５の下端部５ｂが圧入桁４に当接している。圧入桁４を加圧する際には、油圧部を加圧して、圧入ジャッキ５の下端部５ｂを下方に伸長させて、圧入桁４を上方から加圧する。これにより、ジャッキ圧力が圧入桁４に作用して圧入桁４を介して、複数の筒体２が下方に押し込まれて、地盤１００中に圧入される。筒体２は、圧入ジャッキ５が伸長する長さに応じて圧入される。
【００２７】
筒体２が所定の深さに達したら、圧入ジャッキ５を縮長させると共に圧入桁４を上方に移動させて、新たな筒体２を配置して、再び、圧入ジャッキ５を加圧して、筒体２を圧入する。これらを繰り返して、圧入桁４を加圧して、筒体２を地盤１００に対して段階的に圧入する。例えば、圧入ジャッキ５の下端部５ｂを圧入桁４に連結しておけば、圧入ジャッキ５を縮長させることで、圧入桁４を上方に移動させることができる。筒体２は、圧入ジャッキ５を伸長する際に沈降して、圧入ジャッキ５を縮長した後に継ぎ足される。
【００２８】
複数の噴射ノズル６は、筒体２の周方向において例えば３個配置されている。具体的には、複数の噴射ノズル６は、筒体２の周方向において、１２０度ずつ異なる位置にされている。なお、図１では、図の見やすさのために、噴射ノズル６及び配管１１の位置を実際とは異なる位置に図示している。
【００２９】
噴射ノズル６は、図４に示されるように、筒体２の内側に配置され、高圧水を噴射して筒体２の下端部周辺の地盤１００ｂを粉砕する。例えば、噴射ノズル６から噴射された高圧水は、所定の角度で拡がる。噴射ノズル６は、刃口３の近傍に配置されて、刃口３の真下の地盤１００ｂも粉砕することができる。噴射ノズル６は、鉛直方向に下向きに高圧水を噴射するものに限定されず、鉛直方向に延在する基準線に対して、所定の角度で傾斜する方向に高圧水を噴射するものでもよい。例えば、筒体２の径方向における外側に向けて、高圧水を噴射するものでもよい。また、噴射ノズル６は、高圧水を所定の角度で噴射するものに限定されず、高圧水を一方向に噴射するものでもよい。また、噴射ノズル６は、高圧水を複数の方向に噴射するものでもよく、又は方向を変えて噴射するものでもよい。例えば、噴射ノズル６の先端部がＬ字状に形成されおり、噴射ノズル６を上下方向Ｚに延在する軸線周りに回転させることで、高圧水が噴射される方向を変える。
【００３０】
噴射ノズル６は、筒体２の径方向の内側で、上下方向Ｚに延在する配管１１の下端部に接続されている。配管１１は、例えば金属製の配管であり、高圧水に対する耐圧性能を有する。配管１１は、立坑１０１の上下方向Ｚの長さ（深さ）より長く、刃口３の近傍の位置から、圧入桁４より上方まで延びている。配管１１は、筒体２の沈降状態に応じて、立坑１０１の深さに対応して継ぎ足されて延長可能となっている。
【００３１】
また、配管１１には、図示しないポンプが接続され、このポンプによって昇圧された高圧水が、配管１１の内部を流れて噴射ノズル６から噴射される。ポンプは、例えば２４５ＭＰａまで水を昇圧することができる。ポンプは、例えば圧入桁４の張出部９上に配置されていてもよく、地表１００ａ上に配置されていてもよい。なお、高圧水は、地盤を粉砕可能であればよい。また、高圧水は添加剤等を含むものでもよい。
【００３２】
配管１１の外周面には、図４に示されるように、配管１１の径方向外側に突出する複数対の凸部１２，１３が設けられている。凸部１２，１３は、上下に離間して配置され、下側に配置された凸部１２と、上側に配置された凸部１３との間に、凹部１４が形成されている。この凹部１４に後述する支持部材１５が挿入され、支持部材１５を介して凸部１２，１３に力が伝達されて、配管１１が上下方向Ｚに駆動される。
【００３３】
図５に示すノズル昇降機構７は、配管１１及び噴射ノズル６を昇降させるものである。ノズル昇降機構７は、周方向移動機構８に搭載されて、圧入桁４に対して支持されている。ノズル昇降機構７は、下部側に配置された下部固定装置１６と、下部固定装置１６に固定されて上方に延びる一対の昇降ジャッキ１７と、昇降ジャッキ１７に接続されて昇降される上部固定装置１８と、を備える。
【００３４】
ノズル昇降機構７では、昇降ジャッキ１７の一端である上端部に連結された上部固定装置１８が配管１１を把持可能であると共に配管１１の把持を解除可能である。また、ノズル昇降機構７では、昇降ジャッキ１７の他端である下端部に連結された下部固定装置１６が配管１１を把持可能であると共に配管１１の把持を解除可能である。なお、配管１１を昇降する際には、昇降ジャッキ１７の上端部に連結された上部固定装置１８のみが配管１１を把持し、昇降ジャッキ１７の下端部に連結された下部固定装置１６は配管１１を把持していない状態となる。そして、上部固定装置１８が配管１１を把持する位置を変更する場合には、下部固定装置１６が配管１１を把持することで、配管１１を一時的に固定する。すなわち、ノズル昇降機構７が配管１１を把持する位置は、配管１１の昇降に応じて適宜変更させる。
【００３５】
なお、ノズル昇降機構７は、昇降ジャッキ１７を備えるものに限定されず、その他のジャッキを備えるものでもよい。また、ノズル昇降機構７は、例えば、歯車、ベルトなどその他の動力伝達機構を備え、これらの動力伝達機構によって動力が伝達されて、配管１１を昇降させるものでもよい。以下、ノズル昇降機構７について、下部固定装置１６、一対の昇降ジャッキ１７、上部固定装置１８の順に説明する。
【００３６】
下部固定装置１６は、周方向移動機構８に固定される固定金具１６ａを有する。固定金具１６ａとして例えばＨ形鋼を用いることができる。また、下部固定装置１６は、配管１１を支持する第１の支持部材（上側支持部材）１５を有する。第１の支持部材１５は、水平方向に延在し、配管１１の凹部１４に挿入される一対の棒状部材を有する。第１の支持部材１５は、固定金具１６ａに支持されて、水平方向に延在し、配管１１の上下方向Ｚの位置を拘束する。第１の支持部材１５の棒状部材は、配管１１の凸部１２，１３間に形成された凹部１４に挿入されて、配管１１の上下方向Ｚの位置を拘束する。配管１１を昇降させる際には、第１の支持部材１５は固定金具１６ａから取り外され、配管１１は固定金具１６ａに対して移動可能な状態となっている。
【００３７】
一対の昇降ジャッキ１７は、例えば水平方向に配管１１を挟んで両側に配置され、上下方向Ｚに延在している。昇降ジャッキ１７は、油圧シリンダを有する油圧駆動部１７ａと、油圧駆動部１７ａにより駆動されて上下方向Ｚに駆動される棒状の駆動部材１７ｂとを有する。油圧駆動部１７ａの下端部は下部固定装置１６の固定金具１６ａに固定され、棒状の駆動部材１７ｂの先端部（上端部）は上部固定装置１８の固定金具１８ａに固定されている。昇降ジャッキ１７では、油圧駆動部１７ａの油圧が昇圧されて、駆動部材１７ｂが上昇して上部固定装置１８を上昇させる。また、昇降ジャッキ１７では、油圧駆動部１７ａの油圧が減圧されて、駆動部材１７ｂが降下して、上部固定装置１８を降下させる。
【００３８】
上部固定装置１８は、一対の昇降ジャッキ１７に固定される固定金具１８ａを有する。固定金具１８ａとして例えばＨ形鋼を用いることができる。また、上部固定装置１８は、配管１１を支持する第２の支持部材（下側支持部材）１５を有する。第２の支持部材１５は、固定金具１８ａに支持されて、水平方向に延在し、配管１１を支持する。第２の支持部材１５の一対の棒状部材は、配管１１の凸部１２，１３間に形成された凹部１４に挿入されて、配管１１を支持する。配管１１を昇降させる際には、第２の支持部材１５は固定金具１８ａに固定された状態となっており、固定金具１８ａの上下動に伴って配管１１が昇降される。なお、図５に示されるように、上部固定装置１８が上側に配置されている状態は、駆動部材１７ｂが伸長された状態であり、上部固定装置１８が下側に配置されている状態は、駆動部材１７ｂが縮長された状態である。
【００３９】
図２、図６及び図７に示される周方向移動機構８は、配管１１及び噴射ノズル６を筒体２の周方向に移動させるものである。周方向移動機構８は、筒体２の周方向に沿う環状を成し、圧入桁４上に配置されて、圧入桁４の周方向に移動可能となっている。周方向移動機構８は、圧入桁４の周方向に移動可能な複数の基台２１と、複数の基台２１同士を圧入桁４の周方向に連結する連結部材２２とを備える。本実施形態では、３台の基台２１と、３本の連結部材２２とが連結されて、筒体２の周方向に沿う環状を成している。なお、基台２１は、平面視において、曲線が連続するように形成されて円弧状に形成されていてもよい。
【００４０】
基台２１は、平面視において、複数の直線状の部分が連結されて弧状を成すように形成されている。なお、基台２１は、平面視において弧状を成すように形成されているものに限定されず、例えば、直線的に形成されているものでもよく、曲線的に形成されているものでもよく、直線及び曲線が連結された形状を有するものでもよい。ここでは、弧状を成すように形成された基台２１について説明する。
【００４１】
基台２１は、複数の直線状の部分として、基台本体２３、一対の屈曲部２４を有する。一対の屈曲部２４は、基台本体２３の長手方向の両側にそれぞれ連結され、基台本体２３に対して屈曲されて配置されている。屈曲部２４の基台本体２３の反対側には、基台本体２３に対して傾斜するエンド部２５が連結されている。
【００４２】
基台本体２３には、図７に示されるように、基台本体２３を移動させるための駆動モータ２６と、駆動モータ２６によって駆動される駆動輪２７と、基台本体２３の移動に伴って回転する従動輪２８とを有する。また、ノズル昇降機構７は、基台本体２３に搭載されている。また、基台本体２３には、配管１１を上下方向Ｚに貫通させる貫通孔が設けられている。
【００４３】
そして、駆動モータ２６による出力は、動力伝達機構（ベルト、歯車、回転軸など）を介して伝達されて、駆動輪２７を駆動する。駆動輪２７及び従動輪２８は、ノズル昇降機構７を挟んで配置されている。
【００４４】
屈曲部２４は、平面視において例えば台形状を成すように形成されている。台形状の斜辺の一方は、基台本体２３の長手方向に交差するように配置され、台形状の斜辺の他方は、エンド部２５の長手方向に交差するように配置されている。
【００４５】
エンド部２５は、平面視において例えば矩形を成すように形成されている。エンド部２５の長さは、例えば基台本体２３の長さの１／４程度である。平面視において、基台本体２３の長手方向に延在する直線と、エンド部２５の長手方向に延在する直線との角度は、例えば１２０度程度である。なお、エンド部２５に配管を貫通させる貫通孔を設けると共に、エンド部２５上にノズル昇降機構７を搭載してもよい。
【００４６】
連結部材２２は、例えばＨ形鋼などの強度部材からなる。連結部材２２の長手方向における長さは、例えば１．５ｍ程度である。連結部材２２は、圧入桁４の周方向に隣接するエンド部２５同士を連結する。これにより周方向移動機構８は、複数の基台２１同士を連結して、環状を成している。連結部材２２と基台２１とは、例えばボルト結合により連結される。
【００４７】
また、基台２１には、圧入桁４の径方向における基台２１の位置を規制する位置規制機構３１を有する。位置規制機構３１は、例えば、一対の屈曲部２４にそれぞれ設けられている。位置規制機構３１は、図８に示されるように、屈曲部２４に固定されて、水平方向に延在し、圧入桁４の径方向の内側に張り出す水平方向部材３２と、水平方向部材３２に固定されて、下方に延在する上下方向部材３３と、上下方向部材３３に対して回転自在に支持されたガイドローラ３４と、を備える。
【００４８】
水平方向部材３２は、例えばＣ形鋼などの強度部材からなる。水平方向部材３２は、圧入桁４の径方向に沿って延在し、径方向における外側の端部は、基台２１の屈曲部２４に固定されている。水平方向部材３２は、圧入桁４の径方向において、圧入桁４の内周面４ａより内側まで延びている。
【００４９】
上下方向部材３３は、例えば円筒体である棒状の部材からなる。上下方向部材３３の上端部は、水平方向部材３２の圧入桁４の径方向における内側の端部に接続されている。上下方向部材３３の下端部は、圧入桁４の天板４ｂよりも下方まで延び、圧入桁４の内周面４ａの近傍に配置されている。
【００５０】
ガイドローラ３４は、上下方向部材３３の下端部に取付けられ、上下方向部材３３に対して回転可能に支持されている。ガイドローラ３４の外周面は、圧入桁４の内周面４ａに当接している。
【００５１】
位置規制機構３１は、基台２１の移動に伴って圧入桁４の周方向に移動し、この移動に伴い、ガイドローラ３４は圧入桁４の内周面４ａに沿って回転移動する。また、ガイドローラ３４の外周面３４ａと圧入桁４の外周面３４ａとが当接しているので、圧入桁４の径方向における外側への位置規制機構３１の移動が規制される。周方向移動機構８において、複数の位置規制機構３１が設けられているので、圧入桁４の径方向における周方向移動機構８の位置が規制される。
【００５２】
また、図１、図３及び図９に示されるように、圧入装置１は、筒体２の径方向における噴射ノズル６の位置を規制する下部保持架台（規制部材）４１を備えている。下部保持架台４１は、筒体２の内周面２ｂに当接する部材である。下部保持架台４１は複数の筒体２からなる立坑１０１の内壁面（内周面２ｂ）に沿って配置される。
【００５３】
下部保持架台４１は、例えば円環状を成すように形成されている。下部保持架台４１が筒体２の内周面２ｂに沿うように円環状に形成されていると、筒体２の内側にバケットを進入させる際に下部保持架台４１が邪魔にならない。なお、下部保持架台４１は円環状に限定されず、その他の形状でもよい。例えば、多角形を成すように形成されていてもよい。
【００５４】
下部保持架台４１は、例えばＨ形鋼により形成されている。例えばＨ形鋼は、そのウェブ４１ａの厚み方向が上下方向Ｚに沿うよう配置されている。そして、Ｈ形鋼の外周側のフランジ面４１ｂが、筒体２の内周面２ｂにと対向して配置されている。なお、下部保持架台４１は、Ｈ形鋼以外のものでもよく、例えばＣ形鋼でもよく、Ｌ形鋼でもよく、その他の断面形状を有するものでもよい。
【００５５】
また、Ｈ形鋼のウェブ４１ａには、配管１１を上下方向Ｚに貫通させる貫通孔４１ｃが設けられている。この貫通孔４１ｃの内径は、凸部１２，１３の外径よりも大きくなっている。また、下部保持架台４１は、上側の凸部１３とウェブ４１ａとの間に配置された支持板４２を介して、配管１１に対して支持されている。また、ウェブ４１ａには、支持板４２をボルト固定するためのボルト穴（不図示）が設けられている。なお、支持板４２は、下側の凸部１２とウェブ４１ａとの間に配置されていてもよい。
【００５６】
支持板４２には、図９（ｂ）に示されているように、支持板４２の板厚方向に配管１１を通過させる切欠き部４２ａが形成されている。切欠き部４２ａの両側には、配管１１の凸部１３とウェブ４１ａとの間に挿入される挿入部４２ｂが形成されている。また、支持板４２には、当該支持板４２をウェブ４１ａに固定するためのボルト穴４２ｃが設けられている。
【００５７】
そして、配管１１に対して、下部保持架台４１を取付ける場合には、ウェブ４１ａを上下方向Ｚから挟むように凸部１２，１３を配置し、上側の凸部１３とウェブ４１ａとの間に支持板４２を差し込んで、支持板４２をウェブ４１ａに固定する。これにより、支持板４２を介して、配管１１と下部保持架台４１との相対的な位置が規制される。
【００５８】
また、下部保持架台４１は、図９（ａ）に示されるように、外周側のフランジ面４１ｂを覆うように配置された当接板４３を備える構成でもよい。当接板４３は、フランジ面４１ｂを下部保持架台４１の径方向の外側から覆う当接板本体４３ａと、当接板本体４３ａから上下方向Ｚの両側に張り出すと共に、当接板本体４３ａに対して傾斜する傾斜板４３ｂとを備える。
【００５９】
当接板本体４３ａは、その板厚方向が下部保持架台４１の径方向に沿うように配置されている。当接板本体４３ａは、フランジ面４１ｂに溶接等により接合されている。傾斜板４３ｂは、上下方向Ｚにおいて、当接板本体４３ａから離れるほど、下部保持架台４１の径方向の内側に配置されるように傾斜している。これにより、下部保持架台４１が筒体２内で上下方向Ｚに移動する際に、筒体２の内周面２ｂに凸形状があっても、傾斜板４３ｂが当接板本体４３ａより先に凸形状に当たる。そして、傾斜板４３ｂが凸形状に当たることで、径方向にずれることになり、下部保持架台４１が引っ掛かることなく円滑に移動する。
【００６０】
次に、圧入装置１の作用について説明する。
【００６１】
まず、刃口３を配置して、その上に順次、筒体２を配置する。次に、圧入ジャッキ５を作動させて、圧入桁４を下方に加圧して、筒体２を地盤１００中に圧入する。圧入桁４を介して加圧された筒体２は、地盤１００中に沈降される。また、この筒体２が所定の深さまで沈降された後に、筒体２の径方向の内側の地盤（立坑１０１の地盤）１００を図示しないバケットによって掘削する。
【００６２】
このように筒体２を圧入すると共に、筒体２の径方向の内側の地盤を掘削することで、立坑（複数の筒体２）１０１の自重により、複数の筒体２が沈降して立坑１０１が掘り進められる。
【００６３】
また、圧入装置１では、筒体２の径方向の内側で上下方向Ｚに配管１１が延在し、配管１１の下端に噴射ノズル６が設けられている。これにより、配管１１の内部を高圧水が流れて、筒体２の下部近傍まで送られて、噴射ノズル６から高圧水が噴射される。圧入装置１では、噴射ノズル６から高圧水を噴射して筒体２の下端部近傍の地盤１００ｂを粉砕することができ、筒体２を地盤に沈降する際に筒体２が地盤から受ける反力を低減することができる。
【００６４】
また、圧入装置１では、圧入桁４上に配置されたノズル昇降機構７によって配管１１及び噴射ノズル６が支持されている。これにより、筒体２を圧入する際に、圧入桁４が降下すると、これに連動してノズル昇降機構７、配管１１及び噴射ノズル６が降下する。そのため、上下方向Ｚにおいて、刃口３及び筒体２と、噴射ノズル６との相対的な位置関係を保ちつつ、噴射ノズル６を降下させることができる。
【００６５】
また、圧入装置１では、ノズル昇降機構７によって、配管１１及び噴射ノズル６を上下方向Ｚに移動させることができる。すなわち、上下方向Ｚにおいて、圧入桁４、筒体２及び刃口３に対して、噴射ノズル６を相対的に移動させることができる。これにより、立坑１０１の底部の地盤１００ｂに対して、噴射ノズル６を近付けることができ、または、必要に応じて、地盤１００ｂから噴射ノズル６を遠ざけることができる。
【００６６】
例えば、刃口３及び筒体２を圧入する際には、噴射ノズル６を刃口３よりも上方に配置することで、立坑１０１の底部の地盤１００ｂと噴射ノズル６とが当たらない位置に、噴射ノズル６を退避させることができる。これにより、噴射ノズル６が地盤１００ｂ中に埋まることが抑制されて、噴射ノズル６の閉塞を抑制することができる。その結果、噴射ノズル６から高圧水を噴射する機能を維持することができ、噴射ノズル６から高圧水を好適に噴射することができる。
【００６７】
また、圧入装置１では、複数の噴射ノズル６が筒体２の内側に配置されているので、筒体２から分離された噴射ノズル６に対して対策を施すことができる。仮に、噴射ノズル６に不具合が生じた場合には、筒体２から分離された状態の噴射ノズル６に対して保全作業を施すことができる。また、圧入装置１では、ノズル昇降機構７を用いて配管１１及び噴射ノズル６を地上に引き上げた後に、噴射ノズル６に対して保全作業を施すことができる。
【００６８】
また、圧入装置１では、周方向移動機構８を備え、この周方向移動機構８にノズル昇降機構７が搭載されているので、周方向移動機構８を圧入桁４の周方向に沿って走行させて、ノズル昇降機構７、配管１１及び噴射ノズル６を筒体２の周方向に沿って移動させることができる。そのため、必要に応じて噴射ノズル６を筒体２の周方向に移動させて、高圧水を噴射させて、地盤１００ｂを粉砕することができる。例えば、噴射ノズル６から高圧水を噴射して、所定の深さまで地盤１００ｂを粉砕した後に、周方向移動機構８を用いて噴射ノズル６を筒体２の周方向に移動させて、別の位置において、高圧水を噴射させて地盤を粉砕することができる。その結果、筒体２の周方向において部分的に地盤を粉砕して、筒体２の傾きを修正することができる。例えば、筒体２の軸線Ｌ２が上下方向Ｚに対して傾いている場合には、筒体２の周方向において最も低い部分の周囲の地盤１００ｂに対して高圧水を噴射せず、筒体２の周方向において最も高い部分の周囲の地盤１００ｂに対して高圧水を噴射する。これにより、筒体２の傾きを修正する。
【００６９】
また、圧入装置１では、複数の噴射ノズル６が下部保持架台４１によって筒体２の周方向に連結されているので、複数の噴射ノズル６の周方向における間隔を維持することができる。立坑１０１の深さが深い場合には、配管１１の長さも長くなるが、下部保持架台４１によって、配管１１の下端側が連結されるので、複数の噴射ノズル６の位置を安定させることができる。高圧水を噴射する場合には、噴射ノズル６に作用する反力も大きくなるが、下部保持架台４１によって複数の噴射ノズル６の位置を拘束することができる。
【００７０】
また、圧入装置１では、複数の噴射ノズル６が下部保持架台４１によって連結され、下部保持架台４１の外径が筒体２の内径に対応し、下部保持架台４１の外周面が、筒体２の内周面に当接可能となっている。これにより、複数の噴射ノズル６の筒体２の径方向の位置が規制される。
【００７１】
また、圧入装置１では、位置規制機構３１を備えているので、周方向移動機構８の位置を案内することができる。
【００７２】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。
【００７３】
上記の圧入装置１では、噴射ノズル６を昇降させるノズル昇降機構７が、圧入桁４の周方向に移動可能な構成となっているが、圧入桁４の周方向において噴射ノズル６の位置が変化しないものでもよい。
【００７４】
また、上記の圧入装置１では、噴射ノズル６を昇降させるノズル昇降機構７を備える構成となっているが、ノズル昇降機構７を備えず周方向移動機構８を備える構成でもよい。
【００７５】
また、上記の圧入装置１では、複数の噴射ノズル６が下部保持架台４１によって連結されて、一体として上下に移動可能な構成でもよく、複数の噴射ノズル６が別々に移動可能な構成でもよい。
【００７６】
また、上記の圧入装置１では、圧入桁４の内周面４ａに当接するガイドローラ３４を有する位置規制機構３１を備える構成としているが、位置規制機構３１は例えば圧入桁４に設けられたガイドレール等に当接することで案内される構成でもよい。
【００７７】
また、ノズル昇降機構７は、昇降ジャッキ１７を備えるものに限定されず、電動モータなどその他の駆動源により駆動されて、配管１１及び噴射ノズルを昇降させるものでもよい。また、ノズル昇降機構７は、配管１１の凸部１２，１３間に、支持部材１５を挿入して配管１１を支持するものに限定されず、例えば配管１１を挟持することで支持するものでもよい。
【００７８】
また、上記の実施形態では、配管１１の下端に、１つの噴射ノズル６が設けられている構成を開示しているが、例えば、配管１１の下端において配管が複数に分岐され、この分岐された配管の先端に噴射ノズル６がそれぞれ設けられている構成でもよい。
【００７９】
また、上記の実施形態では、３本の配管１１を備える構成を例示しているが、配管１１の本数は２本でもよく、４本以上でもよい。同様に、噴射ノズル６は、２つでもよく、４つ以上でもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１…圧入装置
２…筒体
２ａ…上端面
２ｂ…内周面
３…刃口
４…圧入桁
４ａ…内周面
５…圧入ジャッキ
６…噴射ノズル
７…昇降機構（ノズル昇降機構）
８…周方向移動機構
２１…基台
１１…配管
３１…位置規制機構
４１…下部保持架台（規制部材）。
【図１】
0006731794.tif 000002
【図２】
0006731794.tif 000003
【図３】
0006731794.tif 000004
【図４】
0006731794.tif 000005
【図５】
0006731794.tif 000006
【図６】
0006731794.tif 000007
【図７】
0006731794.tif 000008
【図８】
0006731794.tif 000009
【図９】
0006731794.tif 000010