(57)【要約】【課題】次の施工地点へ短時間で簡便に移動できるようにした基礎杭施工装置を提供する。【解決手段】基礎杭施工装置はケーシング５を把持して回転圧入する回転圧入装置１と、回転圧入装置１へ動力を供給するパワーユニット５０と、ケーシング５内の土砂を排出するための走行式作業機１０とで構成されている。本発明は、回転圧入装置１のベースフレーム３と走行式作業機１０の下部走行体１０ｂとを脱着可能な連結手段３０で連結し、下部走行体１０ｂの後部に後方へ延出した脱着可能なユニット架台４０を設けている。そして、ユニット架台４０にパワーユニット５０を搭載し、回転圧入装置１へ油圧ホース５３を接続している。基礎杭施工装置を移動するときは、連結手段３０および油圧ホース５３を取り外すことなく走行式作業機１０の走行によって行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングや鋼管杭を回転圧入させながら地中へ押し込む回転圧入装置と、ブームまたはリーダを備えた上部旋回体を下部走行体に旋回可能に設けた該ケーシング内の土砂の掘削や鋼管杭の吊り込みなどを行う走行式作業機と、該回転圧入装置に動力を供給するパワーユニットを備えて基礎杭を構築する基礎杭施工装置において、該回転圧入装置のベースフレームと該走行式作業機の下部走行体とを脱着可能な連結手段で連結し、該下部走行体の後部に後方へ延出した脱着可能なユニット架台を設け、該ユニット架台に該パワーユニットを上部旋回体の旋回に干渉しないように搭載したことを特徴とする基礎杭施工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はケーシングや鋼管杭を地中へ回転圧入する基礎杭施工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基礎杭の施工法として、ケーシングを回転圧入装置で地中へ回転圧入し、ケーシング内の土砂を排出して鉄筋籠やトレミー管を挿入し、生コンクリートを供給した後、ケーシングを引抜いて回収する工法が知られている。
【０００３】
また、鋼管杭を回転圧入装置で直接地中へ回転圧入する工法も知られている。
前者の工法の施工装置は、例えば図１０に示すように、ケーシング５を回転圧入する回転圧入装置１と、回転圧入装置１へ動力を供給するためのパワーユニット５０とケーシング５内の土砂を掘削する走行式作業機６０とで構成している。
【０００４】
回転圧入装置１は一般に油圧駆動によってケーシング５を回転圧入しており、ケーシング５を建て込む位置へは別途移動式クレーンや走行式作業機６０で吊持して設置している。
パワーユニット５０は架台上にエンジン、油圧ポンプ、切換弁、油圧タンクなどを配置してカバーで覆ったもので、回転圧入装置１の近傍に設置され、油圧ホース５３で回転圧入装置１に接続している。なお、パワーユニット５０と回転圧入装置１には油圧ホース５３を接続するための配管接続金具５２，５５が付設されている。
【０００５】
なお、図示してないが、電動式の回転圧入装置の場合は、パワーユニットは可搬式発電機となり、パワーユニットと回転圧入装置はキャプタイヤケーブルで接続される。
走行式作業機６０は移動式クレーンにハンマグラブ６３を備えたもので、単独で掘削作業に使用される汎用の掘削機である。なお、地盤が硬質でない場合は下端にドリリングバケットを取り付けたケリーバを吊持して回転駆動させるアースドリルが使用されている。また、リーダにケリーバの駆動装置を昇降可能に設け、ケリーバの下端にドリリングバケットを設けたものもある。
【０００６】
走行式作業機６０には、ケーシング５内の土砂の掘削の外、ケーシング５や鉄筋籠を吊持するための補助吊り手段６４を一般に備えている。
ケーシング５の建て込み時は回転圧入装置１の回転反力を受ける必要があり、回転圧入装置１を走行式作業機６０に連結手段７０で連結するという簡便な手段が一般に採られている。
【０００７】
基礎杭は一つの施工現場で複数本行われ、次の施工位置への移動は、連結手段７０を外し、移動距離が短いときは、油圧ホース５３を接続したままでパワーユニット５０を別途移動式クレーンや走行式作業機６０で吊持して移動している。そして、その後、回転圧入装置１を別途移動式クレーンや走行式作業機６０で吊持して次の施工位置へ移動して設置し、連結手段７０を走行式作業機６０と連結している。
【０００８】
移動距離が長く油圧ホース５３の長さが不足するときは、回転圧入装置１とパワーユニット５０間の油圧ホース５３を外して移動し、設置後に接続している。したがって、移動に当たっては、回転圧入装置１とパワーユニット５０をそれぞれを玉掛けして吊持することになり、手間と時間がかかっている。
【０００９】
また、連結手段７０の脱着は、連結手段７０をクレーンで吊持しながら両端の水平方向の連結ピン７１，７２を抜き差しなければならず、煩雑で時間がかかっている。また、油圧ホース５３を外す場合は、作業者がこれを１本ずつ脱着しているが、油圧ホースは径が大きく多数あり、また、配管に残圧があったりして困難な作業となっている。
【００１０】
この、油圧ホース５３の脱着については、配管の残圧を確実になくして接続作業を容易にしたものが開発されている（例えば、特許文献１。）。
一方、後者の工法の施工装置は、図示してないが、上記の回転圧入装置で鋼管杭を把持して回転圧入するもので、上記と同じパワーユニットと鋼管杭を吊持する走行式作業機とで構成している。また、回転圧入装置は上記と同じく走行式作業機に連結手段で連結している。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−３５０４８５号公報。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、基礎杭施工装置を移動させる場合は、その都度、連結手段と必要により油圧ホースを外し、パワーユニットと回転圧入装置をそれぞれ玉掛けして別途移動式クレーンや走行式作業機で吊持しなければならない。
【００１３】
なお、走行式作業機が回転圧入装置を吊持する吊り能力を有している場合は連結手段を接続したままで移動できるが、パワーユニットの移動は走行式作業機の旋回範囲内に限られる。したがって、連結手段の脱着やときには油圧ホースの脱着、パワーユニットおよび回転圧入装置の玉掛けに手間と時間がかかり、作業効率が悪いという問題がある。
【００１４】
油圧ホースの脱着については、特許文献１の発明によれば容易になるが、回転圧入装置とパワーユニット側にそれぞれ圧抜き用の配管と多数のチェック弁を必要とし、油圧回路が煩雑となり高価なものとなる。
以上のように、従来の基礎杭施工装置は次の杭を施工するための準備に煩雑な作業が伴い多くの時間を要するという欠点がある。
【００１５】
そこで、本発明は、次の施工地点へ短時間で簡便に移動できるようにした基礎杭施工装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の基礎杭施工装置では次の手段を採った。即ち、
ケーシングや鋼管杭を回転圧入させながら地中へ押し込む回転圧入装置と、ブームまたはリーダを備えた上部旋回体を下部走行体に旋回可能に設けた該ケーシング内の土砂の掘削や鋼管杭の吊り込みなどを行う走行式作業機と、該回転圧入装置に動力を供給するパワーユニットを備えて基礎杭を構築する基礎杭施工装置において、該回転圧入装置のベースフレームと該走行式作業機の下部走行体とを脱着可能な連結手段で連結し、該下部走行体の後部に後方へ延出した脱着可能なユニット架台を設け、該ユニット架台に該パワーユニットを上部旋回体の旋回に干渉しないように搭載したことを特徴としている。
【００１７】
本発明の基礎杭施工装置は、施工を終了し次の施工地点での作業を行う段取り時間を大幅に短縮するもので、走行式作業機にパワーユニットを搭載し回転圧入装置を連結した状態のまま次の施工地点へ移動可能にしたものである。
走行式作業機は本発明の実施のためのみに使用する特別なものではなく、通常の移動式クレーン、ハンマグラブを搭載した移動式クレーン、アースドリル、さらに、リーダ式アースドリル、三点式杭打機などを使用する。
【００１８】
回転圧入装置と走行式作業機を連結する連結手段の形状および構造については、特に問わない。例えば、伸縮可能にして長さを調整可能にしたものでもよい。
ユニット架台はパワーユニットが搭載でき、走行式作業機の下部走行体に脱着可能であればどんな形状でもよいが、できるだけ軽量にして脱着を容易するのが望ましい。また、油圧ホースやキャプタイヤケーブルはパワーユニットからユニット架台と、走行式作業機の中央底部を通し、回転圧入装置へ接続すれば、邪魔にならず損傷や摩耗を少なくすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の基礎杭施工装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、回転圧入装置１は走行式作業機１０と連結手段３０によって連結されている。そして、走行式作業機１０の下部走行体１０ｂの後部にユニット架台４０が後方へ延出させて設けられ、これに回転圧入装置１へ動力を供給するパワーユニット５０が搭載されている。
【００２０】
回転圧入装置１は図９に示すように、ベースフレーム３の四隅に設けた昇降シリンダ４に連結された昇降フレーム２を備え、昇降フレーム２にはケーシング５が挿通されるテーパ孔を有する回転フレーム８が回転可能に支持されている。
そして、上部フレーム７に連結されたチャックシリンダ６によってケーシング５とテーパ孔との間に楔部材７ａを挿入して、回転フレーム８とケーシング５とを締結するように構成されている。なお、３ａはベースフレーム３の四隅に設けられたジャッキ、５５はパワーユニットからの油圧ホースを接続する配管接続部材である。
【００２１】
回転圧入装置１は、ケーシング５を回転フレーム８に把持した状態で昇降フレーム２上に配置された油圧モータ９により回転フレーム８を回転駆動させるとともに昇降シリンダ４を下降させてケーシング５を地中に押し込んでいる。
上記油圧モータ９、昇降シリンダ４、チャックシリンダ６およびジャッキ３ａを作動させる作動油は、パワーユニット５０から供給される。
【００２２】
走行式作業機１０は、単独で掘削作業に使用される汎用の掘削機で、前部にリーダ１１を立設した上部旋回体１０ａが下部走行体１０ｂに旋回可能に設けられている。下部走行体１０ｂは、トラックフレーム１０ｃの左右にサイドフレームが固設され、これに履帯が巻回されている。
【００２３】
上部旋回体１０ａの前部には平行な２本の支持リンク１５、１６で連結されたフロントフレーム１４が設けられている。そして、支持リンク１５は上部旋回体１０ａに一端を連結したシリンダ１７に連結され、その作動によってフロントフレーム１４は前後方向に回動する。
【００２４】
また、リーダ１１の下端はフロントフレーム１４にピン１３で連結され、リーダ１１の背面中程にはフロントフレーム１４に連結された伸縮可能なバックステー１２が連結されている。したがって、リーダ１１は、走行式作業機１０を走行させずに前後方向へ移動させることができる。
【００２５】
リーダ１１にはケリードライブ１８が上下摺動可能に設けられ、これに下端にドリリングバケット２１が取り付けられたケリーバ２０が係合して設けられている。そして、ケリードライブ１８にはリーダ１１に付設されたラック１１ａに噛み合うピニオンが設けられており、ピニオンの駆動によってケリードライブ１８を昇降させている。
【００２６】
また、リーダ１１の上端には複数のシーブを備えたトップシーブ１９が取り付けられており、ケリーバ２０を吊持するとともにケーシング５や鉄筋籠を吊持するための補助吊り手段２３を備えている。
さらに、ケリードライブ１８の下端には吊り金具２４が固設されており、回転圧入装置１の前端に固設された吊り金具２５とペンダントロープを係止できるようにしている。
【００２７】
走行式作業機１０はリーダ１１を垂直にして、ケリードライブ１８を駆動するとともにピニオンを駆動して下降させてドリリングバケット２１を回転させながら押し下げてケーシング５内の土砂を掘削する。また、補助吊り手段２３によってケーシング５や鉄筋籠の吊り込み作業を行う。
【００２８】
連結手段３０は、ケーシング５の建て込み時の回転圧入装置１の回転反力を走行式作業機１０で受けるため、回転圧入装置１を走行式作業機１０に連結するものである。
この連結手段３０は、両端に連結金具が固設された連結フレーム３０ａと、回転圧入装置１の回動を規制する係止手段３３を備え、連結ピン３１，３２でそれぞれベースフレーム３とトラックフレーム１０ｃの前端に連結されている。なお、連結ピン３２を挿通するトラックフレーム１０ｃ側の連結部材に設けられているピン穴は縦方向の長穴にしており、ベースフレーム３が走行式作業機１０に対し左右方向に傾いていても容易に連結できるようにしている。
【００２９】
係止手段３３は移動時のためのもので、回転圧入装置１の前端部を吊持し連結ピン３１を支点として回転圧入装置１が回動したときに、回転圧入装置１が連結フレーム３０ａに当接して一体的になるようにしたものである。その詳細は、連結フレーム３０ａの一端の連結金具の先端を上方へ突出した面とし、回転圧入装置１が吊持されて連結ピン３１を支点に回動したときに該突出した面に当接する係止部材をベースフレーム３に設けている。この係止手段は回転圧入装置１と走行式作業機１０が水平な地盤に置かれている状態では、当接しないように離れた状態となるようにしている。
【００３０】
ユニット架台４０は、平面視が矩形状の枠体で、図３に示すように、前端に二又状の連結金具４１が左右に固設されたもので、トラックフレーム１０ｃの後端に固設された連結部材４３に連結ピン４４で連結されている。
なお、ユニット架台４０は、図４に示すように、サイドフレーム１０ｄに連結部材４３を固設したブラケット４５を固設してもよい。
【００３１】
パワーユニット５０は上部旋回体１０ａが旋回作動したときに当接しないようにユニット架台４０の後端に載置されている。パワーユニット５０にはエンジン、油圧ポンプ、切換弁、油タンクが収納されており、図５に示すように、回転圧入装置１へ接続する配管を一カ所に集めた配管接続金具５２が一端に付設されている。
【００３２】
油圧ホース５３は一端を配管接続金具５２に接続し、ユニット架台４０の上面を這わせ、トラックフレーム１０ｃの底面を通り、回転圧入装置１の配管接続金具５５に接続されている。
基礎杭の施工は、走行式作業機１０の補助吊り手段２３でケーシング５を回転圧入装置１へ吊り込み、パワーユニット５０を作動させて地中へ回転圧入する。このときの回転反力はベースフレーム３から、連結手段３０を介して走行式作業機１０の地面との摩擦によって受けられる。そして、ケリードライブ１８を作動させるとともに昇降させてドリリングバケット２１によってケーシング５内の土砂を掘削し、図５に示すように上部旋回体１０ａを旋回させて排土する。
【００３３】
ケーシング５を所定の深さまで建て込み、ケーシング５内の土砂を排出したら、補助吊り手段２３で鉄筋を吊り込み、生コンクリートを供給し、ケーシング５を回転圧入装置１によって引き抜く。
次に、回転圧入装置１を次の施工地点へ移動させる場合について、図６に基づいて説明する。
【００３４】
回転圧入装置１の移動は、走行式作業機１０にパワーユニット５０が搭載され、連結手段３０が回転圧入装置１と走行式作業機１０に連結された状態のまま走行式作業機１０の走行によって行う。
まず、走行式作業機１０に搭載されているドリリングバケット２１をケリーバ２０から外し、ペンダントロープ２６の一端をケリードライブ１８の吊り金具２４に、他端を回転圧入装置１の吊り金具２５に連結する。そして、バックステー１２を縮小させてリーダ１１を所定量後傾させる。
【００３５】
次に、ケリードライブ１８を上昇させて回転圧入装置１を吊り上げる。これにより、回転圧入装置１は連結ピン３１を支点として回動し、係止手段３３によって回転圧入装置１と一体となり、続いて連結ピン３２を支点として連結手段３０とともに回動して吊り上げられる。
【００３６】
そして、回転圧入装置１が地面の凹凸や障害物に当たらない程度まで上昇したら、ケリードライブ１８の上昇を停止し、走行式作業機１０を走行させる。
この実施の形態ではこのように回転圧入装置１を吊持するので、吊り荷重を連結ピン３２に分担させることができる。
【００３７】
走行式作業機１０を走行させて、次の施工地点へ回転圧入装置１を正確に位置させて載置したら、ケリーバ２０の下端にドリリングバケット２１を取り付けて作業を行う。この場合、ドリリングバケット２１とペンダントロープ２６が干渉しない配置にすれば、ドリリングバケット２１を取り付けたまま移動してもよい。
【００３８】
なお、施工現場での施工が終了し施工装置を輸送する場合は、油圧ホース５３を配管接続部材５２，５５から外し、連結手段３０も取り外し、パワーユニット５０を降ろして、ユニット架台４０を取り外し、トレーラに積載する。これらの吊り作業は走行式作業機１０に備えた補助吊り手段２３で行うこともできる。
【００３９】
次に、従来技術で説明したハンマグラブを備えた移動式クレーンを走行式作業機６０として使用した場合の実施の形態について、図７に基づいて説明する。
走行式作業機６０は、上記従来技術の図１０で説明したものと同じであるので説明を省略する。
【００４０】
パワーユニット５０はユニット架台４０に搭載され、架台４０の構成および走行式作業機６０のトラックフレーム６０ｃへの取り付けは前記の走行式作業機１０の場合と同じである。また、回転圧入装置１の回転反力を受けるために走行式作業機６０に連結される連結手段７０は従来と同じである。
【００４１】
ハンマグラブ６３によるケーシング５内の掘削は、地盤がかなり硬質である場合に好適である。
この走行式作業機６０を使用してケーシング５の建て込み、現場打ち杭を施工し、次の施工地点へ移動する場合は図８に示すように、ハンマグラブ６３を取り外し、補助吊り手段６４によって吊持して走行式作業機６０を走行させる。なお、連結手段７０および油圧ホース５３は接続されたままの状態である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基礎杭施工装置は、回転圧入装置のベースフレームと走行式作業機の下部走行体とを脱着可能な連結手段で連結し、下部走行体の後部に後方へ延出した脱着可能なユニット架台を設け、ユニット架台にパワーユニットを上部旋回体の旋回に干渉しないように搭載したので、回転圧入装置とパワーユニットを走行式作業機の走行のみで同時に移動でき、したがって、連結手段や油圧ホースを脱着する必要がなく、さらに、パワーユニットと回転圧入装置の玉掛けの手間も少なく、従来に比べ移動のための作業を極端に少なくでき、また、時間を大幅に短縮できる。また、移動の都度、他のクレーンを必要としないので、他のクレーンの作業効率を上げることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基礎杭施工装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】同  平面図である。
【図３】同  ユニット架台の取り付け部の詳細を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同  ユニット架台の取り付け部の別の実施の形態を示す平面図である。
【図５】同  掘削作業時の状態を示す平面図である。
【図６】同  基礎杭施工装置移動させる場合の状態を示す側面図である。
【図７】同  ハンマグラブを走行式作業機６０とした場合の基礎杭施工装置の全体構成を示す側面図である。
【図８】同  移動させる場合の状態を示す側面図である。
【図９】回転圧入装置の正面図である。
【図１０】従来の基礎杭施工装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１…回転圧入装置            ２…昇降フレーム
３…ベースフレーム                    ３ａ…ジャッキ
４…昇降シリンダ                        ５…ケーシング
６…チャックシリンダ                ７…上部フレーム
７ａ…楔部材                  ８…回転フレーム
９…モータ                １０…走行式作業機
１０ａ…上部旋回体          １０ｂ…下部走行体
１０ｃ…トラックフレーム    １０ｄ…サイドフレーム
１１…リーダ                １１ａ…ラック
１２…バックステー          １３…ピン
１４…フロントフレーム      １５，１６…支持リンク
１７…シリンダ              １８…ケリードライブ
１９…トップシーブ          ２０…ケリーバ
２１…ドリリングバケット    ２３…補助吊り手段
２４，２５…吊り金具        ２６…ペンダントロープ
３０…連結手段              ３０ａ…連結フレーム
３１，３２…連結ピン        ３３…係止手段
４０…ユニット架台          ４１…連結金具
４３…連結部材                            ４４…連結ピン
４５…ブラケット            ５０…パワーユニット
５２…配管接続部材          ５３…油圧ホース
５５…配管接続部材          ６０…走行式作業機
６１…ブーム                ６２…シーブ
６３…ハンマグラブ          ６４…補助吊り手段
７０…連結手段                            ７１，７２…連結ピン
【図１】
2004293109.tif 000003
【図２】
2004293109.tif 000004
【図３】
2004293109.tif 000005
【図４】
2004293109.tif 000006
【図５】
2004293109.tif 000007
【図６】
2004293109.tif 000008
【図７】
2004293109.tif 000009
【図８】
2004293109.tif 000010
【図９】
2004293109.tif 000011
【図１０】
2004293109.tif 000012