(57)【要約】【課題】  芯材の建込み技術を改良して、（Ａ）図のように芯材９をクレーン１０で吊り下げてコンクリート類２０の中へ自重で沈下させることが困難な場合（コンクリート類が硬化したとき等）簡便な手段で芯材の沈下を促進する。【解決手段】  （Ｂ）図のように、油圧シリンダ４に吊持された「回転運動エネルギーの一時貯蔵手段（１６）」を介して芯材をチャックし、油圧シリンダ４の伸長力を芯材に加えるとともに、回転エネルギーの一時貯蔵手段に貯えてあった回転運動エネルギーを、上下方向往復運動に変換して放出させ、放出された上下運動エネルギーを芯材９に与えて、その沈下を促進する。【選択図】  図１
2005201022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固化しつつあるコンクリート、またはセメントを含む土砂の中へ多数の芯材を順次に沈下させて建て込む工法において、
予め、回転速度および回転位相を制御し得る複数組の回転偏心重錘から成る回転エネルギー貯蔵手段を設けるとともに、
油圧ショベルのアーム先端に装着された油圧シリンダを介して上記回転エネルギー貯蔵手段を吊持しておき、
前記油圧シリンダを伸長させて芯材に圧下力を与えるとともに、
前記複数組の回転偏心重錘を「総合偏心モーメントがゼロの状態」で回転させて回転運動エネルギーを貯えておき、該回転偏心重錘相互の位相差を制御して総合偏心モーメントを増加させることにより、貯蔵されていた回転運動エネルギーを上下方向の繰り返し往復運動のエネルギーに変換して放出させ、
放出された繰り返し往復運動によって発生する上下方向の繰り返し力を、前記油圧シリンダの圧下力に重畳させて芯材に加えることを特徴とする、芯材の建込み工法。
【請求項２】
固化しつつあるコンクリート、またはセメントを含む土砂の中へ多数の芯材を順次に沈下させて建て込む工法において、
予め、回転速度および回転位相を制御し得る複数組の回転偏心重錘から成る回転エネルギー貯蔵手段を設けるとともに、
油圧ショベルのアーム先端に装着された油圧シリンダを介して上記回転エネルギー貯蔵手段を吊持しておき、
建て込み終えた芯材、もしくは建て込み途中の芯材を、何らかの事情で上方へ引き抜かなければならなくなった場合、
前記油圧シリンダを収縮させて芯材に引き上げ力を与えるとともに、
前記複数組の回転偏心重錘を「総合偏心モーメントがゼロの状態」で回転させて回転運動エネルギーを貯えておき、該回転偏心重錘相互の位相差を制御して総合偏心モーメントを増加させることにより、貯蔵されていた回転運動エネルギーを上下方向の繰り返し往復運動のエネルギーに変換して放出させ、
放出された繰り返し往復運動によって発生する上下方向の繰り返し力を、前記油圧シリンダの引上げ力に重畳させて芯材に加えることを特徴とする、芯材の建込み工法。
【請求項３】
前記の回転偏心重錘を回転駆動して、回転運動エネルギーを蓄積させる操作と、
該回転偏心重錘の位相を制御して往復運動エネルギーを放出せしめる操作とを交互に繰り返すことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載した芯材の建込み工法。
【請求項４】
芯材の天端の位置が「前記油圧ショベルのアーム上昇姿勢におけるエネルギー貯蔵手段の下端部」よりも上方に在るときは、該芯材を側方から把持して油圧シリンダの伸縮力、および放出された繰り返し力を芯材に伝達し、
芯材の天端の位置がエネルギー貯蔵手段の下端部よりも下方に在るときは、該芯材の天端を把持して油圧シリンダの伸縮力および放出された繰り返し力を芯材に伝達することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載した芯材の建込み工法。
【請求項５】
回転速度および／または回転位相を制御し得る複数の回転偏心重錘から成る回転運動エネルギー貯蔵手段と、
上記回転運動エネルギー貯蔵手段を吊持する機構（望ましくは油圧シリンダ）と、
該回転運動エネルギー貯蔵手段に連結された芯材のチャックと、を具備していることを特徴とする、芯材の建込み装置。
【請求項６】
複数組の回転偏心重錘の回転位相を制御する機構が設けられていて、
前記複数組の回転偏心重錘を構成している各組の回転偏心重錘ごとに、総合偏心モーメントを増減調節できるようになっており、
かつ、前記総合偏心モーメントがゼロの状態と、総合偏心モーメントが最大の状態とを交互に、各組を相互に協調しながら繰り返すよう、自動的に制御し得る機構を備えていることを特徴とする、請求項５に記載した芯材の建込み装置。
【請求項７】
前記複数組の回転偏心重錘は、上段回転偏心重錘（１６ａ）と、中段回転偏心重錘（１６ｂ）と、下段回転偏心重錘（１６ｃ）との３組の回転偏心重錘から成り、
上記各組の回転偏心重錘は、それぞれ偏心モーメント量が０から最大値までの間で増減するように回転位相を制御する機構を備えており、
かつ、上段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量は、下段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量に等しく、
中段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量は、上段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量と下段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量との合計に等しいことを特徴とする、請求項５または請求項６に記載した芯材の建込み装置。
【請求項８】
前記のチャックは、前記回転運動エネルギー貯蔵手段に対して回動可能に軸着されており、これを回動させることによって、（イ）芯材を側方から把持できる状態と、（ロ）芯材の天端を把持できる状態とに使い分け得る構造であることを特徴とする、請求項５ないし請求項７の内の何れか一つに記載した芯材の建込み装置。
【請求項９】
前記のチャックは、芯材の天端を把持する構造のものと、芯材の側方を把持する構造のものとの２種類が構成されていて、前記の回転運動エネルギー貯蔵手段に対して着脱交換可能になっていることを特徴とする、請求項５ないし請求項７の内の何れか一つに記載した芯材の建込み装置。
【請求項１０】
前記の油圧シリンダが、油圧ショベルのフロントアタッチメントであるエクステンション（１）を介して吊持されており、
かつ、上記エクステンションに、「回転偏心重錘を回転駆動し、回転位相を制御する油圧機器」を操作する弁機構（１７）が搭載されていることを特徴とする、請求項５ないし請求項９の内の何れか一つに記載した芯材の建込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば連続地中壁を構築する場合に広く行なわれているように、深溝中に打設されたコンクリート（または、セメントミルクと土砂との混合物）が固化を完了しないうちに、該コンクリート等の中に芯材を建込む方法、および同装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  打設されたコンクリート、またはセメントを含む土砂の中に芯材を建込む作業は、打設されたコンクリート等が未だ固化しないうちに、芯材をクレーンで吊り降ろすなどして、該芯材の自重でコンクリート等の中に沈下させることが望ましい。このため、コンクリートの硬化遅延剤を配合する技術も公知である。
コンクリートが若干硬化したとき、芯材に対して下向き方向の力を与えて該芯材の沈下を促進する技術も提案されている。
排土にセメントと水とを混合した材料はソイルセメントと呼ばれている。
このソイルセメントは、調合された後、次第に固化するが、調合時の硬さは主として排土の混合割合によって変わる。
すなわち、排土の配合割合が多くなると、ソイルセメントの調合時硬度が高くなって芯材の沈下を困難ならしめる。また、排土の配合割合が少ないと、ソイルセメントの調合時硬度が低くなって芯材の沈下を容易ならしめる。
排土の配合を多くすると残土処理量が減るので施工コストを低減させるが、芯材の沈下が困難になるので、これを補うために「ソイルセメント内への芯材の沈下を促進する手段が必要となる。
こうした考え方に基づいて、芯材に圧下力を加えて沈下を促進する技術も提案されているが、ここで考慮しなければならないのは「建込み作業であって杭打ちではない」ということである。
すなわち、自然の地盤の中へ杭を貫入する作業は杭打作業であって、巨大な打込み力を与える。しかし、ソイルセメントの中へ沈下させる芯材に圧下力を加える場合は、杭打機よりも軽便な手段で迅速に行なわれなければならない。
【非特許文献１】  日本建築学会編・建築学用語辞典
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  コンクリート、またはセメントを含んだ土砂（言うまでもなく、水も含んでいる。以下同様）が固化しないうちに芯剤を吊り降ろして自重で沈下させることができれば最も望ましいことは勿論である。
ところが、建設工事実務における種々の事情のため、芯材の自重沈下が困難な場合は少なくない。
次に、芯材の自重沈下が困難になる実例を説明する。
地盤を掘削して深溝を形成し、バッチャープラントからコンクリートミキサ車で供給されたコンクリートを打設すれば、良質のコンクリート地中壁が構築される。しかし、この場合、深溝の掘削によって生じた排土は法規に従って処分しなければならない。
それよりも、上記の排土に水とセメントとを混合して深溝の中に埋め戻して固化させれば、諸種のコストは著しく低減される。【０００４】  こうした事情を総合的に考察すると、つまるところ構築物の品質と、構築コストと、工事の難易との兼ね合いが図られて、打設コンクリートの配合が決定される。
概要的に言えば、排土の混合比を増して、清新な砂・砂利の混合比を減らすと構築コストが低減され、工事は困難になる。
排土の土質やセメントの混合比によって変わるので一概には言い難いが、コスト低減のために排土の混合比を増すと、セメント・排土・水の混合物であるソイルセメントの流動性が悪くなり、芯材の沈下が困難になる。【０００５】  上述した芯材の沈下困難の情況は時間の経過に伴って変化する。その理由は、セメントの固化が進行するからである。
たとえば、ソイルセメントを打設した直後においては芯材の沈下が可能であっても、多数の芯材を順次に建込んでゆくうちに、次第にセメントの固化が進んで芯材沈下が困難になってゆく。
多数の芯材を建込む途中で、ある１本の芯材の建込みに手間どっていると、時間が経過してソイルセメントの固化が進行し、その後の芯材建込みは不可能に近いほど困難になる。
工事仕様書に指定された芯材を建込まないうちにソイルセメントが固まってしまうと、当該工事の完成検査に通らない。施工業者の損失は甚大である。
固化したソイルセメントを砕き取って新たなコンクリートを打ち直すとなると、受注した工事費用以上の損失を出すことは明らかに推察される。【０００６】  本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであって、その目的とする処は、
打設されたセメントないしソイルセメント（打設された瞬間から、必然的に固化が進行しつつある）の中へ多数の芯材を順次に建込む際、固化の進行状態に対応して確実に、かつ手間どることなく建込むことのできる方法および装置を提供するにある。説明の便宜上、コンクリートおよびソイルセメント、並びにこれらに類似する土木建設用材料を総称してコンクリート類という。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  前記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その実施形態に対応する図３を参照して略述すると次のとおりである。
すなわち、芯材の建込み技術を改良して、（Ａ）図のように芯材９をクレーン１０で吊り下げてコンクリート類２０の中へ自重で沈下させることが困難な場合（コンクリート類が硬化したとき等）簡便な手段で芯材の沈下を促進するため、
（Ｂ）図のように、油圧シリンダ４に吊持された「回転運動エネルギーの一時貯蔵手段（１６）」を介して芯材をチャックし、油圧シリンダ４の伸長力を芯材に加えるとともに、回転エネルギーの一時貯蔵手段に貯えてあった回転運動エネルギーを、上下方向往復運動に変換して放出させ、放出された上下運動エネルギーを芯材９に与えて、その沈下を促進する。【０００８】  上述の原理に基づいて、請求項１に係る発明方法の構成は、
固化しつつあるコンクリート、またはセメントを含む土砂の中へ多数の芯材を順次に沈下させて建て込む工法において、
予め、回転速度および回転位相を制御し得る複数組の回転偏心重錘から成る回転エネルギー貯蔵手段を設けるとともに、
油圧ショベルのアーム先端に装着された油圧シリンダを介して上記回転エネルギー貯蔵手段を吊持しておき、
前記油圧シリンダを伸長させて芯材に圧下力を与えるとともに、
前記複数組の回転偏心重錘を「総合偏心モーメントがゼロの状態」で回転させて回転運動エネルギーを貯えておき、該回転偏心重錘相互の位相差を制御して総合偏心モーメントを増加させることにより、貯蔵されていた回転運動エネルギーを上下方向の繰り返し往復運動のエネルギーに変換して放出させ、
放出された繰り返し往復運動によって発生する上下方向の繰り返し力を、前記油圧シリンダの圧下力に重畳させて芯材に加えることを特徴とする。【０００９】  以上に説明した請求項１の発明方法によると、芯材に対して「油圧シリンダの伸長による圧下力」と、「回転運動エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向の繰り返し力」とを重畳させて加えるので、コンクリート類の中へ自重だけでは沈下困難ないし沈下緩慢な芯材を迅速に沈下させることができる。
回転運動のエネルギーを貯えておいて放出させるので、回転駆動機器（例えば油圧モータ、または電気モータ）の容量が小さくても、貯えておいたエネルギーを短時間で放出させれば比較的大きい上下方向の往復力が得られる。
油圧シリンダだけの圧下力で芯材の沈下を助勢しようとしても、圧下力の反力を受ける手段が無ければ大きい圧下力は得られない。こうした観点において本請求項１の発明方法は、油圧シリンダの圧下力に加えて上下方向に往復する力を重畳させるので、従来技術では得られなかった芯材の沈下促進効果が得られる。
エネルギーの態様には多くの種類が有るが、回転運動エネルギーは、発生させることも、貯えることも、往復運動エネルギーに変換することも容易であるから、比較的に簡単で軽量な手段を用いて芯材の沈下を促進することができる。【００１０】  請求項２に係る発明方法の構成は、固化しつつあるコンクリート、またはセメントを含む土砂の中へ多数の芯材を順次に沈下させて建て込む工法において、
予め、回転速度および回転位相を制御し得る複数組の回転偏心重錘から成る回転エネルギー貯蔵手段を設けるとともに、
油圧ショベルのアーム先端に装着された油圧シリンダを介して上記回転エネルギー貯蔵手段を吊持しておき、
建て込み終えた芯材、もしくは建て込み途中の芯材を、何らかの事情で上方へ引き抜かなければならなくなった場合、
前記油圧シリンダを収縮させて芯材に引き上げ力を与えるとともに、
前記複数組の回転偏心重錘を「総合偏心モーメントがゼロの状態」で回転させて回転運動エネルギーを貯えておき、該回転偏心重錘相互の位相差を制御して総合偏心モーメントを増加させることにより、貯蔵されていた回転運動エネルギーを上下方向の繰り返し往復運動のエネルギーに変換して放出させ、
放出された繰り返し往復運動によって発生する上下方向の繰り返し力を、前記油圧シリンダの引上げ力に重畳させて芯材に加えることを特徴とする。【００１１】  以上に説明した請求項２の発明方法によると、芯材に対して「油圧シリンダの伸長による引上力」と、「回転運動エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向の繰り返し力」とを重畳させて加えるので、コンクリート類の中から引き抜き困難な芯材を迅速に引き上げることができる。
回転運動のエネルギーを貯えておいて放出させるので、回転駆動機器（例えば油圧モータ、または電気モータ）の容量が小さくても、貯えておいたエネルギーを短時間で放出させれば比較的大きい上下方向の往復力が得られる。
本請求項２の発明方法は、油圧シリンダの引上力に加えて上下方向に往復する力を重畳させるので、従来技術では得られなかった芯材の引抜促進効果が得られる。
エネルギーの態様には多くの種類が有るが、回転運動エネルギーは、発生させることも、貯えることも、往復運動エネルギーに変換することも容易であるから、比較的に簡単で軽量な手段を用いて芯材の引抜を促進することができる。【００１２】  請求項３に係る発明方法の構成は、前記請求項１または請求項２の発明方法の構成要件に加えて、
前記の回転偏心重錘を回転駆動して、回転運動エネルギーを蓄積させる操作と、
該回転偏心重錘の位相を制御して往復運動エネルギーを放出せしめる操作とを交互に繰り返すことを特徴とする。【００１３】  以上に説明した請求項３の発明方法によると、芯材に与えられる上下動が間欠的であるため、この上下動が波として地盤内を伝播する際、減衰が著しい。このため、芯材建込工事現場周辺の住民に対して公害を及ぼす虞れが著しく軽減される。
土砂は粒子であり、かつ、隣接する粒子相互の間に微視的な空隙が有る。このため、連続波としての上下動が伝播する際、粒子間で滑りを生じて内部応力を発生させながら伝わってゆく。
ところが本請求項３の適用によって上下動波の伝播が間欠的であると、一旦発生した粒子間滑りが休止中に復元して内部応力が解放される。こうした現象が繰り返されるので、上下動が波として伝わりにくい。
これをマクロに見れば、上下動の波の伝波の減衰が著しい。
その上、芯材建込によって発生した上下動を人体が感知するとき、連続波に比して間欠波は体感々度が低いので、いっそう公害発生の虞れが無い。【００１４】  請求項４に係る発明方法の構成は、前記請求項２または請求項３の発明方法の構成要件に加えて、
芯材の天端の位置が「前記油圧ショベルのアーム上昇姿勢におけるエネルギー貯蔵手段の下端部」よりも上方に在るときは、該芯材を側方から把持して油圧シリンダの伸縮力、および放出された繰り返し力を芯材に伝達し、
芯材の天端の位置がエネルギー貯蔵手段の下端部よりも下方に在るときは、該芯材の天端を把持して油圧シリンダの伸縮力および放出された繰り返し力を芯材に伝達することを特徴とする。【００１５】  以上に説明した請求項４の発明方法によると、各種の作業条件に応じて、「エネルギー貯蔵手段で発生した上下運動エネルギー」を、効率良く芯材に伝達することができる。
芯材の長さ寸法が比較的大きく、かつ、コンクリート内への沈下があまり進行しないうちに請求項１の方法または請求項２の方法を適用する必要を生じた場合は、芯材の天端の地上高が高いため該天端を把持することが困難である。このような場合には本請求項４を適用して芯材の側方を把持することによって、困難無く上下運動エネルギーを伝達することができる。
また、芯材が短いときや、芯材の沈下が相当進行したときに請求項１の方法または請求項２の方法を適用する場合は、芯材の天端の地上高が低いため該天端を把持することが容易である。このような場合は本請求項４を適用して芯材の天端を把持することによって、芯材の長手方向と力の作用線とを一致させて合理的に上下運動エネルギーを伝達することができる。【００１６】  請求項５に係る発明装置の構成は、
回転速度および回転位相を制御し得る複数の回転偏心重錘から成る回転運動エネルギー貯蔵手段と、
上記回転運動エネルギー貯蔵手段を吊持する油圧シリンダと、
該回転運動エネルギー貯蔵手段に連結された芯材のチャックと、を具備していることを特徴とする。【００１７】  以上に説明した請求項５の発明装置によると、コンクリート類の中へ沈下させ、または沈下させつつある芯材に対して、沈下を促進する場合、もしくは該芯材を引き上げる場合に、軽量で簡単な装置によって沈下を促進し、もしくは芯材を引き上げることができる。
すなわち、本請求項５の装置は、芯材に対してエネルギー貯蔵手段の吊持機構（例えば油圧シリンダ）による上下方向の力を与えることができ、かつ、同時に上下方向の往復運動エネルギーを与えることができるので、静的な上下方向の力と動的な上下方向の力とが重畳されて、有効に芯材を沈下させ、もしくは上昇させることができる。
本請求項５に係る発明装置は、芯材に対して往復運動エネルキーを与える手段として、回転運動のエネルギーを貯えておいて放出させるので、回転駆動機器（例えば油圧モータ、または電気モータ）の容量が小さくても、貯えておいたエネルギーを短時間で放出させれば比較的大きい上下方向の往復力が得られる。
油圧シリンダだけの圧下力で芯材の沈下を助勢しようとしても、圧下力の反力を受ける手段が無ければ大きい圧下力は得られない。こうした観点において本請求項５の発明装置は、油圧シリンダの伸縮力に加えて上下方向に往復する力を重畳させるので、従来技術では得られなかった芯材の沈下，引抜促進効果が得られる。
エネルギーの態様には多くの種類が有るが、回転運動エネルギーは、発生させることも、貯えることも、往復運動エネルギーに変換することも容易であるから、比較的に簡単で軽量な構成によって芯材の沈下もしくは引抜きを促進することができる。【００１８】  請求項６に係る発明装置の構成は、前記請求項５の発明装置の構成要件に加えて、
複数組の回転偏心重錘の回転位相を制御する機構が設けられていて、
前記複数組の回転偏心重錘を構成している各組の回転偏心重錘ごとに、総合偏心モーメントを増減調節できるようになっており、
かつ、前記総合偏心モーメントがゼロの状態と、総合偏心モーメントが最大の状態とを交互に、各組を相互に協調しながら繰り返すよう、自動的に制御し得る機構を備えていることを特徴とする。【００１９】  以上に説明した請求項６の発明装置によると、回転運動エネルギーを純粋な往復運動エネルギーに変換することができ、しかも、沈下・引抜促進効果が大きい。
回転運動エネルギーを往復運動エネルギーに変換することは、「複数個の、偏心モーメントの等しい回転偏心重錘」を設けて位相制御することによって果たされる。
本請求項６においては、「複数個の回転偏心重錘」の複数組を設け、それぞれの組ごとに、組としての総合偏心モーメントを増減調節し、かつ、該総合偏心モーメントの増減を交互に、各組ごとに強調しながら増減する。
この結果、回転運動エネルギーの蓄積と、往復運動エネルギーへの変換・放出とを、繰り返して自動的に行なわせることができる。【００２０】  請求項７に係る発明装置の構成は、前記請求項５または請求項６の発明装置の構成要件に加えて、
前記複数組の回転偏心重錘は、上段回転偏心重錘（１６ａ）と、中段回転偏心重錘（１６ｂ）と、下段回転偏心重錘（１６ｃ）との３組の回転偏心重錘から成り、
上記各組の回転偏心重錘は、それぞれ偏心モーメント量が０から最大値までの間で増減するように回転位相を制御する機構を備えており、
かつ、上段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量は、下段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量に等しく、
中段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量は、上段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量と下段回転偏心重錘の総合偏心モーメント量との合計に等しいことを特徴とする。【００２１】  以上に説明した請求項７の発明装置によると、３組の回転偏心重錘が上下３段に配置されているので、回転運動エネルギー貯蔵手段が縦長の形状になって横幅寸法が短縮され、芯材建込み装置全体が縦長でスリム形成される。
芯材は細長い部材であり、原則としてほぼ垂直に建て込まれる。このため、芯材建込装置の形状は、縦に短いことも望ましいが、横幅の狭いことの方がより重要とされる。
芯材は、原則として垂直姿勢で、上方から吊り降ろされるので、芯材建込工事現場は本来的に縦方向の通路が確保されている。
こうした工事設計の実情を勘案すると、縦長でスリムな芯材建込み装置は、芯材の建て込み通路を通過し易く、横（水平方向）に幅広の芯材建込み装置は非常に使いづらい。
本請求項７の構成によると縦長形状となるので上述のとおり使い易いのみでなく、意匠的にも価値が高くなる。
そして本請求項に係る発明装置を適用すると、上，下段の総合偏心モーメント量と、中段の総合偏心モーメント量とが釣り合うので、回転運動エネルギーが「純粋な上下方向往復運動エネルギー」に変換される。つまり、余計な横振動や捩り振動を発生しないで、有効な建込み・引上力が得られる。ひいては振動公害や騒音公害が未然に防止され、かつ、作業員の労働環境衛生条件を悪くしない。
エネルギー貯蔵手段が縦長となることによって生じる不具合は、請求項８もしくは請求項９の発明によってカバーすることができる。【００２２】  請求項８に係る発明装置の構成は、前記請求項５ないし請求項７の発明装置の構成要件に加えて、（図２（Ａ）参照）前記のチャックが、前記回転運動エネルギー貯蔵手段に対して回動可能に軸着されており、これを回動させることによって、（イ）芯材を側方から把持できる状態と、（ロ）芯材の天端を把持できる状態とに使い分け得る構造であることを特徴とする。【００２３】  以上に説明した請求項８の発明装置を適用すると、芯材の天端位置が高いときであっても、芯材の天端位置が低いときであっても、「エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向往復運動エネルギー」を芯材に伝達することができる。
芯材に対する上下方向往復運動エネルギーの伝達は、情況が許せば、なるべく天端の上方から行なう方が効率的である。
しかし、作業条件によっては芯材の天端が高所に位置していて、該天端を把持することが困難な場所が有る。天端把持が困難な場合は、主として次のとおりである。
イ．芯材が長尺であり、芯材建込みの初期工程において該芯材を地上に立てたとき、その天端の地上高が芯材の長さ寸法とほぼ等しい場合。
ロ．例えば橋梁下の工事におけるがごとく、上方に障害物が在って、芯材の天端を把持できない場合。
そこで本請求項の発明装置によれば、芯材の天端を把持するための空間的な余猶が有る場合はチャックを回動させて芯材の天端を把持し、
空間的な余裕が無いときはチャックを回動させて芯材の側方を把持することによって、
いかなる作業条件の下においても、条件の許す範囲内で適正に芯材を把持して建て込むことができる。【００２４】  請求項９に係る発明装置の構成は、前記請求項５ないし請求項７の発明装置の構成要件に加えて、（図２（Ｂ）参照）前記のチャックは、芯材の天端を把持する構造のものと、芯材の側方を把持する構造のものとの２種類が構成されていて、前記の回転運動エネルギー貯蔵手段に対して着脱交換可能になっていることを特徴とする。【００２５】  以上に説明した請求項９の発明装置を適用すると、芯材の天端位置が高いときであっても、芯材の天端位置が低いときであっても、「エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向往復運動エネルギー」を芯材に伝達することができる。
芯材に対する上下方向往復運動エネルギーの伝達は、情況が許せば、なるべく天端の上方から行なう方が効率的である。
しかし、作業条件によっては芯材の天端が高所に位置していて、該天端を把持することが困難な場所が有る。天端把持が困難な場合は、主として次のとおりである。
イ．芯材が長尺であり、芯材建込みの初期工程において該芯材を地上に立てたとき、その天端の地上高が芯材の長さ寸法とほぼ等しい場合。
ロ．例えば橋梁下の工事におけるがごとく、上方に障害物が在って、芯材の天端を把持できない場合。
そこで本請求項の発明装置によれば、芯材の天端を把持するための空間的な余猶が有る場合はチャックを交換して芯材の天端を把持し、
空間的な余裕が無いときはチャックを交換して芯材の側方を把持することによって、
いかなる作業条件の下においても、条件の許す範囲内で適正に芯材を把持して建て込むことができる。【００２６】  請求項１０に係る発明装置の構成は、前記請求項５ないし請求項５の発明装置の構成要件に加えて、（図１参照）前記の油圧シリンダが、油圧ショベルのフロントアタッチメントであるエクステンション（１）を介して吊持されており、
かつ、上記エクステンションに、「回転偏心重錘を回転駆動し、回転位相を制御する油圧機器」を操作する弁機構（１７）が搭載されていることを特徴とする。【００２７】  以上に説明した請求項１０の発明装置によると、本発明に係る芯材建込み装置を油圧ショベルに装着して施工することができ、しかも該油圧ショベルに対して「芯材建込装置を含む各種のフロントアタッチメント」を容易に着脱交換することができ、
かつ、芯材建込装置を装着する作業が迅速容易に行なわれ、
その上、芯材建込み装置を油圧ショベルに装着したときも、該芯材建込み装置を油圧ショベルから取り降ろしたときも、該油圧ショベルの本体部分に「芯材建込み装置用の油圧制御弁類」を取り付けたり取り外したりする必要が無い。そして、これら制御弁類を外部障害物の衝突から保護することを容易に行ない得る。
すなわち、本請求項の構成ではエクステンションを介して本発明装置を吊持するので、該エクステンションを油圧ショベルから取り外すと、制御弁類が一緒に取り外されて、油圧ショベル本体に残らない。このため、当該油圧ショベルに「芯材建込み装置以外のフロントアタッチメント」を装着したとき、芯材建込み装置専用の機器が「芯材建込み作業以外の作業」を遂行する場合の邪魔にならない。
また、前記の制御弁類は精密機器であるが、これをエクステンションに装着することにより、容易にかつ確実にプロテクトすることができる。
さらに本請求項の発明を適用すると「油圧ショベルの標準仕様であるところの、ショベルアームに配設された作動油管路」を有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００２８】  請求項１の発明方法によると、芯材に対して「油圧シリンダの伸長による圧下力」と、「回転運動エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向の繰り返し力」とを重畳させて加えるので、コンクリート類の中へ自重だけでは沈下困難ないし沈下緩慢な芯材を迅速に沈下させることができる。
回転運動のエネルギーを貯えておいて放出させるので、回転駆動機器（例えば油圧モータ、または電気モータ）の容量が小さくても、貯えておいたエネルギーを短時間で放出させれば比較的大きい上下方向の往復力が得られる。
油圧シリンダだけの圧下力で芯材の沈下を助勢しようとしても、圧下力の反力を受ける手段が無ければ大きい圧下力は得られない。こうした観点において本請求項１の発明方法は、油圧シリンダの圧下力に加えて上下方向に往復する力を重畳させるので、従来技術では得られなかった芯材の沈下促進効果が得られる。
エネルギーの態様には多くの種類が有るが、回転運動エネルギーは、発生させることも、貯えることも、往復運動エネルギーに変換することも容易であるから、比較的に簡単で軽量な手段を用いて芯材の沈下を促進することができる。【００２９】  請求項２の発明方法によると、芯材に対して「油圧シリンダの伸長による引上力」と、「回転運動エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向の繰り返し力」とを重畳させて加えるので、コンクリート類の中から引き抜き困難な芯材を迅速に引き上げることができる。
回転運動のエネルギーを貯えておいて放出させるので、回転駆動機器（例えば油圧モータ、または電気モータ）の容量が小さくても、貯えておいたエネルギーを短時間で放出させれば比較的大きい上下方向の往復力が得られる。
本請求項２の発明方法は、油圧シリンダの引上力に加えて上下方向に往復する力を重畳させるので、従来技術では得られなかった芯材の引抜促進効果が得られる。
エネルギーの態様には多くの種類が有るが、回転運動エネルギーは、発生させることも、貯えることも、往復運動エネルギーに変換することも容易であるから、比較的に簡単で軽量な手段を用いて芯材の沈下を促進することができる。【００３０】  請求項３の発明方法によると、芯材に与えられる上下動が間欠的であるため、この上下動が波として地盤内を伝播する際、減衰が著しい。このため、芯材建込工事現場周辺の住民に対して公害を及ぼす虞れが著しく軽減される。
土砂は粒子であり、かつ、隣接する粒子相互の間に微視的な空隙が有る。このため、連続波としての上下動が伝播する際、粒子間で滑りを生じて内部応力を発生させながら伝わってゆく。
ところが本請求項３の適用によって上下動波の伝播が間欠的であると、一旦発生した粒子間滑りが休止中に復元して内部応力が解放される。こうした現象が繰り返されるので、上下動が波として伝わりにくい。
これをマクロに見れば、上下動の波の伝波の減衰が著しい。
その上、芯材建込によって発生した上下動を人体が感知するとき、連続波に比して間欠波は体感々度が低いので、いっそう公害発生の虞れが無い。【００３１】  請求項４の発明方法によると、各種の作業条件に応じて、「エネルギー貯蔵手段で発生した上下運動エネルギー」を、効率良く芯材に伝達することができる。
芯材の長さ寸法が比較的大きく、かつ、コンクリート内への沈下があまり進行しないうちに請求項１の方法または請求項２の方法を適用する必要を生じた場合は、芯材の天端の地上高が高いため該天端を把持することが困難である。このような場合には本請求項４を適用して芯材の側方を把持することによって、困難無く上下運動エネルギーを伝達することができる。
また、芯材が短いときや、芯材の沈下が相当進行したときに請求項１の方法または請求項２の方法を適用する場合は、芯材の天端の地上高が低いため該天端を把持することが容易である。このような場合は本請求項４を適用して芯材の天端を把持することによって、芯材の長手方向と力の作用線とを一致させて合理的に上下運動エネルギーを伝達することができる。【００３２】  請求項５の発明装置によると、コンクリート類の中へ沈下させ、または沈下させつつある芯材に対して、沈下を促進する場合、もしくは該芯材を引き上げる場合に、軽量で簡単な装置によって沈下を促進し、もしくは芯材を引き上げることができる。
すなわち、本請求項５の装置は、芯材に対してエネルギー貯蔵手段の吊持機構（例えば油圧シリンダ）による上下方向の力を与えることができ、かつ、同時に上下方向の往復運動エネルギーを与えることができるので、静的な上下方向の力と動的な上下方向の力とが重畳されて、有効に芯材を沈下させ、もしくは上昇させることができる。
本請求項５に係る発明装置は、芯材に対して往復運動エネルキーを与える手段として、回転運動のエネルギーを貯えておいて放出させるので、回転駆動機器（例えば油圧モータ、または電気モータ）の容量が小さくても、貯えておいたエネルギーを短時間で放出させれば比較的大きい上下方向の往復力が得られる。
油圧シリンダだけの圧下力で芯材の沈下を助勢しようとしても、圧下力の反力を受ける手段が無ければ大きい圧下力は得られない。こうした観点において本請求項５の発明装置は、油圧シリンダの伸縮力に加えて上下方向に往復する力を重畳させるので、従来技術では得られなかった芯材の沈下，引抜促進効果が得られる。
エネルギーの態様には多くの種類が有るが、回転運動エネルギーは、発生させることも、貯えることも、往復運動エネルギーに変換することも容易であるから、比較的に簡単で軽量な構成によって芯材の沈下もしくは引抜きを促進することができる。【００３３】  請求項６の発明装置によると、回転運動エネルギーを純粋な往復運動エネルギーに変換することができ、しかも、沈下・引抜促進効果が大きい。
回転運動エネルギーを往復運動エネルギーに変換することは、「複数個の、偏心モーメントの等しい回転偏心重錘」を設けて位相制御することによって果たされる。
本請求項６においては、「複数個の回転偏心重錘」の複数組を設け、それぞれの組ごとに、組としての総合偏心モーメントを増減調節し、かつ、該総合偏心モーメントの増減を交互に、各組ごとに強調しながら増減する。
この結果、回転運動エネルギーの蓄積と、往復運動エネルギーへの変換・放出とを、繰り返して自動的に行なわせることができる。【００３４】  請求項７の発明装置によると、３組の回転偏心重錘が上下３段に配置されているので、回転運動エネルギー貯蔵手段が縦長の形状になって横幅寸法が短縮され、芯材建込み装置全体が縦長でスリム形成される。
芯材は細長い部材であり、原則としてほぼ垂直に建て込まれる。このため、芯材建込装置の形状は、縦に短いことも望ましいが、横幅の狭いことの方がより重要とされる。
芯材は、原則として垂直姿勢で、上方から吊り降ろされるので、芯材建込工事現場は本来的に縦方向の通路が確保されている。
こうした工事設計の実情を勘案すると、縦長でスリムな芯材建込み装置は、芯材の建て込み通路を通過し易く、横（水平方向）に幅広の芯材建込み装置は非常に使いづらい。
本請求項７の構成によると縦長形状となるので上述のとおり使い易いのみでなく、意匠的にも価値が高くなる。
そして本請求項に係る発明装置を適用すると、上，下段の総合偏心モーメント量と、中段の総合偏心モーメント量とが釣り合うので、回転運動エネルギーが「純粋な上下方向往復運動エネルギー」に変換される。つまり、余計な横振動や捩り振動を発生しないで、有効な建込み・引上力が得られる。ひいては振動公害や騒音公害が未然に防止され、かつ、作業員の労働環境衛生条件を悪くしない。
エネルギー貯蔵手段が縦長となることによって生じる不具合は、請求項８もしくは請求項９の発明によってカバーすることができる。【００３５】  請求項８の発明装置を適用すると、芯材の天端位置が高いときであっても、芯材の天端位置が低いときであっても、「エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向往復運動エネルギー」を芯材に伝達することができる。
芯材に対する上下方向往復運動エネルギーの伝達は、情況が許せば、なるべく天端の上方から行なう方が効率的である。
しかし、作業条件によっては芯材の天端が高所に位置していて、該天端を把持することが困難な場所が有る。天端把持が困難な場合は、主として次のとおりである。
イ．芯材が長尺であり、芯材建込みの初期工程において該芯材を地上に立てたとき、その天端の地上高が芯材の長さ寸法とほぼ等しい場合。
ロ．例えば橋梁下の工事におけるがごとく、上方に障害物が在って、芯材の天端を把持できない場合。
そこで本請求項の発明装置によれば、芯材の天端を把持するための空間的な余猶が有る場合はチャックを回動させて芯材の天端を把持し、
空間的な余裕が無いときはチャックを回動させて芯材の側方を把持することによって、
いかなる作業条件の下においても、条件の許す範囲内で適正に芯材を把持して建て込むことができる。【００３６】  請求項９の発明装置を適用すると、芯材の天端位置が高いときであっても、芯材の天端位置が低いときであっても、「エネルギー貯蔵手段から放出された上下方向往復運動エネルギー」を芯材に伝達することができる。
芯材に対する上下方向往復運動エネルギーの伝達は、情況が許せば、なるべく天端の上方から行なう方が効率的である。
しかし、作業条件によっては芯材の天端が高所に位置していて、該天端を把持することが困難な場所が有る。天端把持が困難な場合は、主として次のとおりである。
イ．芯材が長尺であり、芯材建込みの初期工程において該芯材を地上に立てたとき、その天端の地上高が芯材の長さ寸法とほぼ等しい場合。
ロ．例えば橋梁下の工事におけるがごとく、上方に障害物が在って、芯材の天端を把持できない場合。
そこで本請求項の発明装置によれば、芯材の天端を把持するための空間的な余猶が有る場合はチャックを交換して芯材の天端を把持し、
空間的な余裕が無いときはチャックを交換して芯材の側方を把持することによって、
いかなる作業条件の下においても、条件の許す範囲内で適正に芯材を把持して建て込むことができる。【００３７】  請求項１０の発明装置によると、本発明に係る芯材建込み装置を油圧ショベルに装着して施工することができ、しかも該油圧ショベルに対して「芯材建込装置を含む各種のフロントアタッチメント」を容易に着脱交換することができ、
かつ、芯材建込装置を装着する作業が迅速容易に行なわれ、
その上、芯材建込み装置を油圧ショベルに装着したときも、該芯材建込み装置を油圧ショベルから取り降ろしたときも、該油圧ショベルの本体部分に「芯材建込み装置用の油圧制御弁類」を取り付けたり取り外したりする必要が無い。そして、これら制御弁類を外部障害物の衝突から保護することを容易に行ない得る。
すなわち、本請求項の構成ではエクステンションを介して本発明装置を吊持するので、該エクステンションを油圧ショベルから取り外すと、制御弁類が一緒に取り外されて、油圧ショベル本体に残らない。このため、当該油圧ショベルに「芯材建込み装置以外のフロントアタッチメント」を装着したとき、芯材建込み装置専用の機器が「芯材建込み作業以外の作業」を遂行する場合の邪魔にならない。
また、前記の制御弁類は精密機器であるが、これをエクステンションに装着することにより、容易にかつ確実にプロテクトすることができる。
さらに本請求項の発明を適用すると「油圧ショベルの標準仕様であるところの、ショベルアームに配設された作動油管路」を有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】  図１は、本発明に係る芯材建込み工法の１実施形態を示す模式的な外観図であって、（Ａ）は溝の中に注入されたコンクリート類の中に芯材を吊り降ろしている状態を、（Ｂ）は前記芯材の天端を本発明装置で把持してその沈下を促進している状態を、（Ｃ）は該芯材の側方を把持して沈下を促進している状態を、それぞれ描いてある。
前記のコンクリート類とは、ソイルセメントを含む意である。ソイルセメントは、図示の深い溝１９を掘削して発生した土砂（排土）に、水とセメントとを混合したものであって、時間の経過に伴って硬化する。
コンクリート類が比較的軟かいときは、本図（Ａ）のように芯材９をクレーン１０で釣り込めば、該芯材は自重でコンクリート類の中に沈下して建て込まれる。
符号１２を付して示したのは、芯材の建て込み位置を規制する定規である。【００３９】  コンクリート類が硬化すると芯材９の沈下が困難になる。コンクリート類の硬化は時間の経過と共に進行するから、深い溝１９の中へ多数の芯材を順次に建て込んでゆく場合、最初の芯材が容易に沈下しても、最後の芯材は比較的に沈下しにくくなる。
芯材沈下の困難は、コンクリート類の組成にも関係し、芯材建込み工事の施工コストにも深く関わっている。
すなわち、ソイルセメントの場合、掘削された排土の混合量を多くすれば材料費が安くなるのみならず、排土処理費が軽減される。その代り、排土の混合量を増すと未硬化ソイルセメントが硬くなって芯材の沈下を容易でなくする。未硬化状態でさえ芯材の沈下が容易でないソイルセメントは、時間の経過に伴っていっそう芯材の沈下が困難になる。【００４０】  多数の芯材を建て込む場合、その途中で芯材の沈下に手間どると、その後の芯材を建て込むタイミングが遅れてソイルセメントの硬化が進み、芯材の自重沈下はほとんど不可能になってしまう。
芯材の自重沈下が途中でストップしてしまうと、芯材の入っていない連続地中壁が出来てしまう。このような工事結果では施工主の検収検査に合格する筈が無いから、硬化したコンクリート壁を破砕して掘り起こした上で再施工しなければならない。
元来は地山を掘削してソイルセメントを打ち込むはずの工事を途中で停止して再施工するだけでも工事原価は増大するが、地山の掘削に比してコンクリート壁（出来損なったところの、芯材の入っていない連続地中壁）を掘り起こす作業は遥かに困難であり、巨額の失費となる。
事態はそれのみで収拾されない。施工に手間どって工期が遅れると、巨額の延滞金を負担しなければならない上に、施工業者の信用が失墜してしまう。【００４１】  上述のような失態を未然に防止するため、本実施形態においては、ショベルカー１１のアーム１１ａの先端に、エクステンション１を介して吊持されたエネルギー貯蔵手段１６を予め準備しておく。
このエネルギー貯蔵手段の構造機能については図３および図４を参照して後に詳しく述べるが、要するに回転運動エネルギーを貯えておいて、これを上下方向の往復運動エネルギーに変換して放出する機器（この機器の構成は請求項５に相当する）であって、
上下方向の油圧シリンダ４によって吊持され、かつ、その下端部に芯材用の油圧チャック８を備えている。上記油圧シリンダを省略して、単なる吊持棒を以て代えても良い。
符号１１ｅは油圧ショベルのブーム、１１ｃはブームシリンダである。上記ブームは、エネルギー貯蔵手段１６を吊持して、これを上下に駆動する機能を有している。【００４２】  上記ブーム１１ｅの先端部に、前記のアーム１１ａが軸着されている。１１ｆはアーム支点であり、１１ｄはリストシリンダである。このアーム１１ａは、アームシリンダ１１ｂによって回動せしめられる。
作業機に関するこれらの名称は統一されておらず、例えばブーム１１ｅを第１アームと呼んだり、リストシリンダ１１ｄをバケットシリンダと読んだりするが、本発明においてアームとは、油圧ショベルのフロントアタッチメント（標準仕様においてはバケット・図示省略）を装着するための先端関節を支持しているレバー部材をいうものとする。
エクステンションとは、アームに対してフロントアタッチメントを装着するためのアダプタである。【００４３】  図１（Ａ）のように芯材９を吊り降ろしてコンクリート類２０の中に沈下させている途中で沈下が停滞すると、
図１（Ｂ）に示したように、エネルギー貯蔵手段１６の油圧チャック８で芯材９の天端を把持し、上下方向に往復する力を与える。
この操作と併せて、油圧シリンダ４を伸長させて、芯材９に対して圧下力を与える。
芯材９は、定常的に圧下力を受けながら、これに重畳させて上下方向の往復力を受けることになる。
往復する力は、時間の経過に伴って上向力になったり下向力になったり、これを繰り返す。
上向力を受けている短い期間は、油圧シリンダによる圧下力が相殺されて、見掛け上減小する。
下向力を受けている短い期間は、油圧シリンダによる圧下力と相加されて、見掛け上増大する。【００４４】  瞬時的ではあっても、油圧シリンダ８の圧下力よりも大きい下向きの力を受けるので、芯材９はコンクリート類２０の中へ強制的に貫入せしめられる。しかし、この状態が永続的でなく瞬時的である処に本発明装置の機能の特徴が有る。
すなわち、次の瞬間には、芯材に加えられる圧下力が減小する。
このようにして、大きい圧下力，小さい圧下力が、交互に繰り返して与えられる。
そして、大きい圧下力が加えられたとき、芯材は僅かではあっても沈下する。本発明における作用の特徴は、この僅かな時間で僅かな距離の芯材圧入が、繰り返して行なわれることである。
このような微小圧入の繰り返しの効果は、『上下方向の往復動が、波動として地中を伝播しないこと』である。その結果、振動，騒音公害を生じない。【００４５】  本発明を適用した場合、上下動が波として伝わらないことについて詳くは、全く伝播しないということではなく、著しく減衰するので，実用上伝わらないと見做し得るということである。
この現象は、本発明者が実際の芯材建込み作業現場で実験的に確認した事実である。
そのメカニズムは、理論的に未だ解明されていないが、次のように考えられる。
土砂は一般に粒子の集合体であって、多くの場合、その間隙に水が貯えられている。
土砂の粒子間に作用する力は複雑であり、いろんな理論式や実験式が提案されているが未だ定説が無く、仮説の域を出ない。
しかし、いずれの説によっても、土粒子と土粒子との間に働く力は弾性的な成分を有しており、こうした粒子の集合体の中を波動が伝播してゆくのは、粒子間歪み（言うなれば粒子間の滑り）が伝わってゆくことである。
本発明におけるがごとく上下方向の往復動を与えられると、一旦発生した粒子間歪み（滑り）が、次のサイクル迄に復元する。このため、粒子間歪みが次々と伝わってゆかないで、著しく減衰する。【００４６】  図１（Ｂ）に示したように、芯材９の天端を油圧チャック８で把持して上下方向の往復動を伝えるのが最も好ましいが、芯材の天端を把持できない場合も少なくない。すなわち
（イ）長尺の芯材が地上に立てられた形の状態である場合（建込み作業の初期）、および
（ロ）建込地点の上方に橋梁などの障害物が存在していて余裕空間が無い場合等である。
このような場合は本図１（Ｃ）に示したように油圧チャック８で芯材９の側方を把持して上下方向の往復動を伝えて、該芯材の沈下を促進する。
このように対応するには油圧チャック８が、芯材の天端もしくは側方の何れか任意の箇所を把持し得る構造であることを要する。こうした機能を発揮し得る油圧チャックの構成については、図２を参照して後に詳しく述べる。【００４７】  芯材をコンクリート類２０の中に沈下させて建て込んでいる途中で、これを引き抜かねばならない場合も発生し得る。このような事態に立ち至ったとき、コンクリート類の硬化が進行していると（図１（Ａ）参照）、クレーン１０で引上げるだけでは芯材を引き抜くことが困難である。
芯材の引き上げに手間どっていると、コンクリート類２０の硬化がますます進行して、どうにも処置できなくなってしまう。
本発明装置によると、先に説明した「芯材の沈下促進」と同様の原理によって「芯材の引き抜き援助」を行なうことができる。【００４８】  その時の情況に応じて、油圧チャックにより芯材の天端もしくは側方を把持し、
油圧シリンダ４を収縮させて定常的な引き上げ力を芯材に与えつつ、
これに重畳させて上下方向の往復力を与える。
以上の操作によって、コンクリート類２０の硬化が若干進行して、クレーンだけでは引き上げ困難な状態であっても引き抜くことができる。上述の操作に際してクレーン１０による吊り上げを併用すると、いっそう強力な芯材引き抜きが可能である。
このような芯材引抜き援助を行なった場合も、沈下促進におけると同様の原理により、上下往復動が波として伝播して公害を惹き起こす虞れが無い。【００４９】  図２は、芯材の天端を把持することと、該芯材の側方を把持することとの両方を任意に選択できるように構成した油圧チャックの２例を示し、（Ａ）は回動可能形油圧チャックの外観模式図であり、（Ｂ）は着脱交換可能形油圧チャックの分解正面図に着脱矢印記号を付記した図である。ただし、構造機能を理解し易いように模式化してあるので、写実的な投影図ではない。
（図２（Ａ）参照）、符号１６を付して示したのは、図１を参照して先に説明した回転運動エネルギーの貯蔵手段である。このエネルギー貯蔵手段１６の下端部に、旋回油圧チャック８Ａが回動可能に軸着されている。
旋回油圧シリンダ８ｄを収縮させると、実線位置の旋回油圧チャック８Ａが円弧矢印ｕのように上昇回動して、仮想線で描いた姿勢８′となり、芯材を側方から把持できるようになる。
前記旋回油圧シリンダ８ｄを伸長させると、８′位置の旋回油圧チャックが円弧矢印ｄのように下降回動して実線位置となり、芯材の天端を把持できるようになる。【００５０】  （図２（Ｂ）参照）、符号１６は前例におけると同様に回転エネルギーの貯蔵手段であり、その下端に取付フランジ１８Ａが設置されている。
一方、下向き油圧チャック８Ｂと、横向き油圧チャック８Ｃとが準備されている。
下向き油圧チャック８Ｂには、下方に向かって開放された形にチャック爪の歯８ｔが設けられており、横向き油圧チャック８Ｃには、側方（図において紙面の手前側）に開放された形にチャック爪の歯８ｔが設けられている。８ｓは、前記チャック爪の歯を駆動するチャックシリンダである。
前記下向き油圧チャック８Ｂには取付フランジ１８Ｂが固着されていて、往復矢印ｅ，ｆのように、「エネルギー貯蔵手段の取付フランジ１８Ａ」に対して着脱自在である。また前記横向き油圧チャック８Ｃにも取付フランジ１８Ｂが固着されていて、前記取付フランジ１８Ａに対して往復矢印ｅ′，ｆ′のように着脱自在である。
本図１の（Ａ），（Ｂ）いずれの実施例を適用しても、芯材の天端と側方との何れか任意の箇所を把持して芯材の沈下を促進し、もしくは芯材の途中引抜き援助をすることができて便利である。【００５１】  図１に示されたように、本発明装置には油圧シリンダ４、および油圧チャック８が設けられているので、これらの油圧アクチュエータに対して高圧の作動油を供給するとともに、該作動油を制御しなければならない。
油圧ショベルカー１１には、動力源としてエンジンおよび油圧ポンプ（共に図示省略）が搭載されているとともに、そのブーム１１ｅおよび１１ａに沿わせて「フロントアタッチメント用の作動油管路」が配管されている。
フロントアタッチメントとしてバケット（図示せず）をアーム１１ａに装着したときはバケットシリンダ（別名リストシリンダ）１１ｄで該バケットの掬い込み・放出を操作できるが、本発明に係る芯材建込装置を装着した場合は、本発明装置専用の操作弁類を搭載しなければならない。【００５２】  本図１の実施形態においては、エクステンション１に、本発明装置専用の弁機構１７を装着してある。
エクステンションは公知の器具であるが、このエクステンションに「フロントアタッチメント用の弁機構を搭載する」という構成は未公知であって、次に述べるように種々の利点がある。
イ．ショベルカー１１に対する本発明装置の着脱は、アーム１ａに対してエクステンション１を着脱することによって行なう。この着脱操作に伴って、本発明装置専用の弁機構は自動的に着脱され、油圧配管の変更は高圧ホース継手の着脱のみで達成される。【００５３】  ロ．ショベルカー１１から本発明装置を取降ろすために、アーム１１ａからエクステンション１を取外すと、弁機構１７が一緒に取外される。すなわち、ショベルカー１１に本発明装置専用の機器が残らない。
このため、該ショベルカーが「芯材建込み作業以外の作業」を行なうとき、芯材建込み専用の機器が邪魔にならない。
また、同様の理由により、取り外された本発明装置を他の油圧ショベルに装着する際、エクステンションを取付けて配管継手を接続すれば足り、作業を迅速容易に遂行し得るのみでなく、部品不足のトラブルを生じる虞れが無い。【００５４】  ハ．弁機構は精密機器であるから、外部障害物の衝突から防護するための措置が必要である。しかし、本発明を適用して弁機構をエクステンションに装着すると、該エクステンションがプロテクタとしての機能を兼ねるので好都合である。
さらに、芯材建込み工事中のみでなく、ショベルカー１１から取り外して保管している場合においても、弁機構が紛失する虞れが無い。
図示を省略するが、油圧チャック８の把持力を維持するためにアキュムレータが必要である。このアキュムレータも、弁機構１７と一緒にエクステンション１に装着しておくことが望ましい。
弁機構１７がショベルカー１１の運転席から離れているが、運転席の操縦機器（図示省略）から電線を介して電磁的に操作される。【００５５】  図３は、前掲の図１に示したエネルギー貯蔵手段と、油圧チャックと、油圧シリンダとを描いた拡大詳細２面図であって、（Ａ）は部分的に破断した正面図、（Ｂ）は側面外観図である。
符号１４は吊手であって、先に述べたエクステンション１（図１）により吊持される。
上記吊手１４は油圧シリンダ４のシリンダ底側に固着されており、そのピストンロッド先端はエネルギー貯蔵手段１６を吊持している。
吊手１４によって本図３に描かれている構成部分を吊り下げると、油圧シリンダ４は自然に垂直姿勢になり、エネルギー貯蔵手段１６はガイド１５によって垂直上下方向に案内される。【００５６】  前記エネルギー貯蔵手段１６は、上段回転偏心重錘１６ａと、中段回転偏心重錘１６ｂと、下段回転偏心重錘１６ｃとの３組の回転偏心重錘によって構成されている。
これら３組の偏心重錘のそれぞれは、２個の偏心重錘と、その回転駆動手段と、回転位相差の制御機構とを具備している。
上記の回転駆動手段は電気モータであっても良いが、いずれにせよ油圧シリンダ４と油圧チャック８とが必須の構成要件であることを勘案すると、油圧モータを用いることが望ましい（動力源供給手段が単一化されるからである）。
位相差制御は公知の方法・装置を用いれば良い。【００５７】  図４は、本発明に係る回転エネルギー貯蔵手段がエネルギーを蓄積したり放出したりする状態を説明するために示した模式的な工程図であって、（Ａ）は休止中の状態を描いてあり、（Ｂ）は回転運動エネルギー蓄積準備完了状態を描いてあり、（Ｃ）は回転運動エネルギーを蓄積した状態を描いてあり、（Ｄ）は回転運動エネルギーを上下方向往復運動に変換しつつ少量放出しつつある状態を描いてあり、（Ｅ）は同じく大量のエネルギーを放出しつつある状態を描いてある。
（図４（Ａ）参照）３組の偏心重錘は、前掲の図３（Ａ）においてエネルギー貯蔵手段１６のケーシングを破断して内部構造を現した上段回転偏心重錘１６ａ，中段回転偏心重錘１６ｂ，下段回転偏心重錘１６ｃに対応している。【００５８】  回転を休止しているとき、回転偏心重錘は重力によって（Ａ）図のように下方へ垂れ下がっている。この状態で、２個の回転偏心重錘１６ａ，１６ａの総合偏心モーメント量が最大になっている。同じく、２個の回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂの総合偏心モーメント量も、２個の回転偏心重錘１６ｃ，１６ｃの総合偏心モーメント量も、それぞれ最大になっている。しかし、回転していないので回転運動エネルギー量は零であり、回転に伴う心振れも生じない。本発明において心振れとは、幾何学的な偏心を言うのではなく、回転の動バランス狂いによって力を発散することを言う（２偏の回転偏心重錘のそれぞが力を発生していても、ペアをなす回転偏心重錘の力が相互に打ち消し合っていれば心振れと言わない。【００５９】  回転偏心重錘を回転させて回転運動エネルギーを蓄積するに先立って、図４（Ｂ）のようにペアをなす回転偏心重錘相互の位相差を１８０度ならしめ、総合偏心モーメント量をゼロにする。この状態においては、２個の回転偏心重錘１６ａ，１６ａの組、および、２個の回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂの組、並びに２個の回転偏心重錘１６ｃ，１６ｃの組は、それぞれ単なるフライホイール（はずみ車）と等価である。
上段の回転偏心重錘１６ａ，１６ａは図示の円弧矢印Ｒのように右回り（時計方向）に回転させ、下段の回転偏心重錘１６ｃ，１６ｃは同じく右回りに回転させる。
一方、中段の回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂは、上，下段の回転偏心重錘と反対に、円弧矢印Ｌのように左回り（反時計方向）に回転させる。（回転方向を反転させて、上，下段を左回り、中段を右回りさせても良い。いずれにせよ上，下段は同方向に、そして中段はその反対方向に回転させる）。【００６０】  図１（Ｃ）は、上述のようにして総合偏心モーメントをゼロにした位相で回転させている状態を表している。回転によって回転運動エネルギーを貯えているが、総合偏心モーメントがゼロであるから心振れを生じない。従って、この回転系の中で静かに回転しているだけである。言うならば、完全に釣り合った状態で回転している。
本実施形態においては、上段回転偏心重錘１６ａ，１６ａの組と中段回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂの組とは図外の歯車で伝動され、相互に等しい回転速度で回転している。
中段回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂの組と下段回転偏心重錘１６ｃ，１６ｃの組とも、同様にして等速で反対方向に回っている。【００６１】  本実施形態の回転系は、前述のように同期させて回転させる機構と、「ペアになっている回転偏心重錘相互の位相差を制御する機構とを備えており、
かつ上記の位相差制御機構は、上段の２個の回転偏心重錘１６ａ，１６ａの位相差と、中段の２個の回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂの位相差と、下段の２個の回転偏心重錘１６ｃ，１６ｃの位相差とが常に等しくなるように制御する機構（図示省略）を備えている。
図４（Ｃ）に示した釣合状態（総合偏心モーメント零）から、位相差を若干変化させると、図４（Ｄ）のようになって総合偏心モーメントが発生する。
本実施形態においては、上段回転偏心重錘１６ａ，１６ａの総合偏心モーメント量と、下段回転偏心重錘１６ｃ，１６ｃの総合偏心モーメント量とが常に等しく、
かつ、上段回転偏心重錘１６ａ，１６ａの総合偏心モーメント量と下段回転偏心重錘１６ｃ，ｌ６ｃの総合偏心モーメント量との和が、常に中段回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂの総合偏心モーメント量と等しいように制御される。【００６２】  上述のような構成により、上，中，下３段の回転偏心重錘から発生する心振れの内で、図の左右方向の成分や、捩り方向の成分は当該回転系内で相殺され、上下方向の往復運動成分だけが、上下方向の往復加速度として回転系外に放出される。すなわち、回転運動エネルギーが貯えられた後、上下方向の往復運動エネルギーに変換されて放出される。
図４（Ｅ）は総合偏心モーメント量が最大となるように回転偏心重錘の各組が位相制御された状態を表している。この状態において上下方向に変換された往復運動エネルギーの放出量が最大になる。【００６３】  本図４の実施形態における回転運動エネルギー貯蔵手段は、図に表されているように、２個の上段回転偏心重錘１６ａ，１６ａと、２個の中段回転偏心重錘１６ｂ，１６ｂと、２個の下段回転偏心重錘１６ｃ，１６ｃとから成っている。
上記のペアになっている２個の回転偏心重錘相互（１６ａと１６ａ、１６ｂと１６ｂ、１６ｃと１６ｃ）は、偏心量（Ｍｒ２）が等しい。
そして、上段の回転偏心重錘１６ａの偏心量と下段の回転偏心重錘１６ｃの偏心量とは等しく、中段回転偏心重錘１６ｂの偏心量は上段回転偏心重錘１６ａの偏心量の２倍である。
回転していない状態における偏心量を上記のように構成することによって、回転したとき、先に述べたような総合偏心モーメントのバランスが得られる。【００６４】  図５は、本発明の１実施形態における「芯材に加えられる圧下力の時間的変化」を示す図表であって、横軸は時間軸（単位：秒）であり、縦軸は下方に向かって圧下力を表している。
時間０秒の点が芯材沈下促進作業開始である。最初の１秒で油圧シリンダ（図１および図３において符号４）が伸長し、予圧ｐが与えられる。
０秒の時点で作業が開始されると、上述の油圧シリンダ伸長とほぼ同時に、回転偏心重錘の位相制御が行なわれ、図４（Ｂ）について先に説明した偏心モーメント零の状態になって、回転駆動が開始される。
回転を始めた回転偏心重錘は、図５に示した時刻２秒で定格回転速度に達する（この状態は前掲の図４（Ｃ）に対応する。【００６５】  時間軸２秒の点から３秒の点までの約１秒間、回転偏心重錘の位相差を制御して偏心モーメント量を発生させる。
詳しくは、この１秒間の内の最初の１／３秒は、図４（Ｄ）のように偏心モーメント＞０ならしめ、次第に偏心モーメント量を増加させる。
これに引き続く１／３秒は、図４（Ｅ）のように偏心モーメント最大ならしめ、さらに、引き続く１／３秒で偏心モーメント量を減小させ、３秒の時点で偏心モーメント＝０の状態（図４（Ｂ）の状態）に戻す。
上述の１秒間（図５において符号ｔｒで示す）は、蓄積されていた回転運動エネルギーを上下方向の往復運動エネルギーに変換して放出する工程である。【００６６】  エネルギー放出期間ｔｒを経過すると、これに引き続く２秒間ｔｓは回転運動エネルギーの蓄積期間である。
エネルギー放出期間ｔｒにおいては、回転運動エネルギーを消費するので、僅少ながら（図５の波形のサイクルとしては目視で感知できない程度に）回転偏心重錘の回転速度が低下する。図示の期間ｔｓは、再び回転運動エネルギーを貯えて、回転速度を復元させる期間である。
また、この期間ｔｓは、先に述べたように土砂粒子間の歪み（滑り）を復元させて、上下動が波として伝わることを防止する（減衰を大きくする）期間でもある。【００６７】  芯材の沈下促進は、上述のように、油圧シリンダによる予圧ｐを与えておいて、エネルギー貯蔵手段による回転運動エネルギーの蓄積ｔｓと、上下運動エネルギーの放出ｔｒとを繰り返すことによって遂行される。
この場合、エネルギーの蓄積と放出とを交互に行なうこと、要するに上下方向往復の力を連続的に発生させることなく間欠的に発生させることによって、減衰を著しからしめて振動公害，騒音公害を軽減し、かつ、体感振動を軽減させることができる。
芯材の引抜きを援助する場合も、図５に示した実施形態と類似である。すなわち、下向きの予圧ｐを与える代わりに上向きの予引上力を与えておき、回転運動エネルギーの蓄積ｔｓと上下方向の往復力の発生ｔｒとを繰り返す。
この引抜きの場合のカーブは、図５に示したカーブに比して「横軸に関して上下対称」となる。
本発明を適用して芯材を引き抜く場合、図１（Ｂ）または図１（Ｃ）に示したのと同様に、クレーン１０で引上げ力を与えつつ、上下方向往復力を与えて行なう。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】  本発明に係る芯材建込み工法の１実施形態を示す模式的な外観図であって、（Ａ）は溝の中に注入されたコンクリート類の中に芯材を吊り降ろしている状態を、（Ｂ）は前記芯材の天端を本発明装置で把持してその沈下を促進している状態を、（Ｃ）は該芯材の側方を把持して沈下を促進している状態を、それぞれ描いてある。
【図２】  芯材の天端を把持することと、該芯材の側方を把持することとの両方を任意に選択できるように構成した油圧チャックの２例を示し、（Ａ）は回動可能形油圧チャックの外観模式図であり、（Ｂ）は着脱交換可能形油圧チャックの分解正面図に着脱矢印記号を付記した図である。ただし、構造機能を理解し易いように模式化してあるので、写実的な投影図ではない。
【図３】  前掲の図１に示したエネルギー貯蔵手段と、油圧チャックと、油圧シリンダとを描いた拡大詳細２面図であって、（Ａ）は部分的に破断した正面図、（Ｂ）は側面外観図である。
【図４】  本発明に係る回転エネルギー貯蔵手段がエネルギーを蓄積したり放出したりする状態を説明するために示した模式的な工程図であって、（Ａ）は休止中の状態を描いてあり、（Ｂ）は回転運動エネルギー蓄積準備完了状態を描いてあり、（Ｃ）は回転運動エネルギーを蓄積した状態を描いてあり、（Ｄ）は回転運動エネルギーを上下方向往復運動に変換しつつ少量放出しつつある状態を描いてあり、（Ｅ）は同じく大量のエネルギーを放出しつつある状態を描いてある。
【図５】  本発明の１実施形態における「芯材に加えられる圧下力の時間的変化」を示す図表であって、横軸は時間軸（単位：秒）であり、縦軸は下方に向かって圧下力を表している。
【符号の説明】
【００６９】    １…エクステンション
４…油圧シリンダ
８…油圧チャック
８Ａ…旋回油圧チャック
８Ｂ…下向き油圧チャック
８Ｃ…横向き油圧チャック
８ｄ…旋回油圧シリンダ
８ｓ…チャックシリンダ
８ｔ…チャック爪の歯
９…芯材
１０…クレーン
１１…ショベルカー（油圧ショベル）
１１ａ…アーム
１１ｂ…アームシリンダ
１１ｃ…ブームシリンダ
１１ｄ…リストシリンダ（バケットシリンダ）
１１ｅ…ブーム
１１ｆ…アーム支点
１２…定規
１４…吊手
１５…ガイド
１６…エネルギー貯蔵手段
１６ａ…上段回転偏心重錘
１６ｂ…中段回転偏心重錘
１６ｃ…下段回転偏心重錘
１７…弁機構
１９…深い溝
２０…コンクリート類（ソイルセメント）
Ｌ…回転偏心重錘の左回り（反時計）回転を表す円弧矢印
ｐ…油圧シリンダによる予圧
Ｒ…回転偏心重錘の右回り（時計方向）回転を表す円弧矢印
ｔｒ…エネルギー放出期間
ｔｓ…エネルギー貯蔵期間
【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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