(57)【要約】【課題】油圧ジャッキのストロークが小さなものであっても、限られた狭い空間内で杭やパイプを所望深さ地盤に圧入することができる杭やパイプの圧入工法及びその工法の実施に使用される構造簡単で廉価な圧入装置を提供する【解決手段】所定のストロークＳで伸縮するネジロッド２を有する油圧ジャッキ本体１のそのネジロッド２に反力ナット３を螺嵌して油圧ジャッキＡを構成し、前記ネジロッド２を杭Ｐやパイプ内に遊挿する状態で前記油圧ジャッキＡを、地盤Ｃと相対する上方位置の固定部Ｂに取付けるとともに前記反力ナット３を、地盤Ｃへの圧入対象である杭Ｐやパイプを上方から押圧可能に配置して、油圧ジャッキＡの所定のストロークＳでネジロッド２を押下げる度に反力ナット３を下降させて杭Ｐやパイプを地盤Ｃに圧入する。【選択図】図２
2005171561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤への圧入対象である杭やパイプ内に遊挿される所要長さの垂設部に反力部を高さ位置調節可能に設け、地盤と相対する上方位置の固定部を取付面とする油圧ジャッキでその垂設部を押下可能とし、その油圧ジャッキの所定のストロークで前記垂設部を押下げる度に反力部を下降させて杭やパイプを地盤に圧入することを特徴とする杭やパイプの圧入工法。
【請求項２】
前記杭やパイプ内に遊挿する垂設部が地盤に接近する長さを有することを特徴とする請求項１記載の杭やパイプの圧入工法。
【請求項３】
前記反力部が複数径の杭やパイプを位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項１または２記載の杭やパイプの圧入工法。
【請求項４】
前記油圧ジャッキの圧入荷重と圧入される杭やパイプの地盤への所定時間当たりの沈み量とを検出して制御部に連絡し、その圧入荷重値、沈み量から制御部で演算処理されるデータが所定の圧入打ち止め段階になった時に伝達することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の杭やパイプの圧入工法。
【請求項５】
前記伝達が、制御部に連係されたプリンタからその所定の圧入打ち止め段階になるまでの変遷を第３者に提示可能なグラフとして印刷されるものであることを特徴とする請求項４記載の杭やパイプの圧入工法。
【請求項６】
前記固定部がスラブまたは重機であることを特徴とする請求項１または２記載の杭やパイプの圧入工法。
【請求項７】
所定のストロークで伸縮するネジロッドを有する油圧ジャッキ本体のそのネジロッドに反力ナットを螺嵌して油圧ジャッキを構成し、前記ネジロッドを杭やパイプ内に遊挿する状態で前記油圧ジャッキを、地盤と相対する上方位置の固定部に取付けるとともに前記反力ナットを、地盤への圧入対象である杭やパイプを上方から押圧可能に配置していることを特徴とする杭やパイプの圧入装置。
【請求項８】
前記反力ナットが複数径の杭やパイプを位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項７記載の杭やパイプの圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭い空間で杭やパイプを地盤に圧入するその圧入工法及び圧入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上側に障害物がある狭い空間で杭やパイプを圧入する圧入工法には、スラブや重機と、圧入対象物である杭やパイプとの間に、ジャッキとそのジャッキの下端面に付設するシリンダーとを備えた圧入装置を介在し、その圧入装置で杭やパイプを地盤に圧入したり（特許文献１）、そのシリンダーに、打ち込み部と、その打ち込み部の下面に杭やパイプの形状に適用した垂下部と、垂下部に杭やパイプに係合する係合手段とを有するアタッチメントを取付た構成のものが知られている（特許文献２）。
【０００３】
特許文献１は、軟らかい地盤ではシリンダーを使用して杭やパイプを圧入し、固い地盤ではジャッキを作動して杭やパイプを圧入する。
しかしながら、杭やパイプを、ジャッキやシリンダーのストローク分しか圧入できない。圧入できるようにするためにはストロークが大きなジャッキやシリンダーを使用する必要があるが、限られた狭い空間では、それをセットすると短い長さの杭やパイプしか圧入できなくなり、空間高さが間係して、圧入される杭やパイプの長さ、ジャッキやシリンダーのストロークが制限を受けてしまう。
そのため、ある長さの杭やパイプを地盤に接近するまで深く圧入する場合には、特許文献２のように、アタッチメントの筒部に多段状の凹溝とその凹溝に係合するピンとからなる多段状の係合手段を形成し、このアタッチメントをシリンダーに交換可能に設け、このアタッチメントを杭やパイプに挿入して、所定のストロークでジャッキやシリンダーを作動させる度に係合手段を一段宛ズラして、その係合手段で杭やパイプを圧入している。
しかしながら、アタッチメントを別に使用すると、装置自体の構造が複雑化し、設備コストも高騰してしまう。
【特許文献１】特開２００１−３５５２３４号公報
【特許文献２】特開２００２−１３８４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、油圧ジャッキのストロークが小さなものであっても、限られた狭い空間内で杭やパイプを地盤に深く圧入することができる杭やパイプの圧入工法を提供することにある。
他の目的とする処は、その工法の実施に使用される構造簡単で廉価な圧入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために講じた技術的手段は、工法としては、地盤への圧入対象である杭やパイプ内に遊挿される所要長さの垂設部に反力部を高さ位置調節可能に設け、地盤と相対する上方位置の固定部を取付面とする油圧ジャッキでその垂設部を押下可能とし、その油圧ジャッキの所定のストロークで前記垂設部を押下げる度に反力部を下降させて杭やパイプを地盤に圧入することを特徴とする（請求項１）。
ここで、前記固定部の一例としては、スラブ、重機を挙げることができる（請求項６）。
そして、杭やパイプ内に遊挿する垂設部が地盤に接近する長さを有していると、好ましいものである（請求項２）。
【０００６】
前記手段によれば、油圧ジャッキを所定のストロークで作動させ垂設部を押下げて反力部で杭やパイプを地盤に圧入する度に、その反力部をその垂設部に沿って下降させて杭やパイプを地盤に圧入する。
そのため、油圧ジャッキのストロークに間係なく垂設部の長さ分、杭やパイプを地盤に圧入することができる。
そして、垂設部が杭やパイプ内に遊挿する地盤に接近する長さであると、地盤に接近する深さまで杭やパイプを圧入することができる。
【０００７】
また、反力部（反力ナット）が複数径の杭やパイプを位置決めする位置決め部を有すると、径を異にする複数種の杭やパイプを位置決めして圧入でき、好適なものとなる（請求項３、８）。
【０００８】
更に、前記油圧ジャッキの圧入荷重と圧入される杭やパイプの地盤への所定時間当たりの沈み量とを検出して制御部に連絡し、その圧入荷重値、沈み量から制御部で演算処理されるデータが所定の圧入打ち止め段階になった時に伝達するようにすると好ましいものである（請求項４）。
圧入された杭やパイプは、圧入後負荷荷重を受けるものが少なくない。例えば建築躯体の荷重を受ける支持杭、支持パイプ、所謂パイルがその一例として挙げられるが、そのような支持杭、支持パイプでは、所定圧入荷重を所定時間付与した時の沈み量が所定範囲内であれば、所定の圧入打ち止め段階、即ち所定支持力を有するものとして圧入作業を終了する。例えば圧入荷重２５０トンで５分継続した際、杭やパイプの沈み量が２．５ｍｍ以下であれは、所定の打ち込み段階、即ち所定の支持力を有するものとして圧入を終了する。この圧入荷重、付与時間、沈み量は地盤や負荷荷重によって設定されるものである。
前記伝達は、ブザー、音声、パソコン画面上でのディスプレイ等である。
【０００９】
前記手段によれば、所定の支持力を有するまで杭やパイプが圧入されると、オペレーターにその圧入作業を終了するように伝達する。
【００１０】
前記伝達が、制御部に連係されたプリンタからその所定の圧入打ち止め段階になるまでの変遷を第３者に提示可能なグラフとして印刷されるものであると、更に好適である（請求項５）。
【００１１】
前記手段によれば、所定の支持力を有するようになるまでの杭やパイプの沈み量の変遷を第３者（例えば施主）が見定め可能にグラフとして提示する。
【００１２】
装置としては、所定のストロークで伸縮するネジロッドを有する油圧ジャッキ本体のそのネジロッドに反力ナットを螺嵌して油圧ジャッキを構成し、前記ネジロッドを杭やパイプ内に遊挿する状態で前記油圧ジャッキを、地盤と相対する上方位置の固定部に取付けるとともに前記反力ナットを、地盤への圧入対象である杭やパイプを上方から押圧可能に配置していることを特徴とする（請求項７）。
【００１３】
前記手段によれば、油圧ジャッキ本体、ネジロッド、反力ナットからなる単純構成の油圧ジャッキで杭やパイプを圧入する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上のように構成したので、下記の利点がある。
（請求項１）油圧ジャッキを所定のストロークで作動させ垂設部を押下げて反力部で杭やパイプを圧入する度に、その反力部をその垂設部に沿って下降させて杭やパイプを地盤に圧入する工法であるから、油圧ジャッキのストロークに間係なく垂設部の長さ分、杭やパイプを地盤に圧入する。
従って、杭やパイプを、ジャッキやシリンダーのストローク分しか地盤に圧入できない制限を解消して、小さなストロークの油圧ジャッキを使用して、狭い空間内で許される長さの杭やパイプを垂設部の長さ設定で、必要量圧入することができる。
【００１５】
（請求項２）垂設部が杭やパイプ内に遊挿する地盤に接近する長さであると、地盤に接近する深さまで杭やパイプを圧入できる。
【００１６】
（請求項３）反力部が複数径の杭やパイプを位置決めする位置決め部を有するので、圧入対象となる杭やパイプの径が異なる毎に反力部を交換して対処する必要なく、作業性を向上できる。
【００１７】
（請求項４）負荷荷重を受ける杭やパイプが所定の圧入打ち止め段階まで圧入されると、オペレーター等にその圧入作業を終了するように指示することができる。
【００１８】
（請求項５）その指示（伝達）が、所定の圧入打ち止め段階になるまでの変遷を第３者に提示可能なグラフを印刷するであるので、正しくその圧入打ち止め段階になったかどうかの判断を施主などの依頼者自信が目視で確認することができる。
【００１９】
（請求項７）油圧ジャッキ本体、ネジロッド、反力ナットからなる単純構成の油圧ジャッキを使用するので、特許文献２のようにアタッチメントを使用せず、装置自体の設備コストを大幅に低減することができる。
（請求項８）油圧ジャッキの構成部材である反力ナットが複数径の杭やパイプを位置決めする位置決め部を有すると、各径毎にアタッチメントを製作用意して対処せずとも、径を異にする数種類の杭やパイプを圧入でき、整備コストの大幅な低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明杭やパイプの圧入工法及び圧入装置を図１〜図７に示す圧入装置の実施の形態に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１等において、符号Ａは油圧ジャッキであり、油圧ジャッキ本体１、垂設部２、反力部３を備えている。
垂設部２は、ネジロッドであり、油圧ジャッキ本体１のロッド１１にフランジ接合されている。
また、反力部３は、反力ナットであり、ネジロッド２に高さ位置調整可能に螺嵌され、回動用の操作ハンドル１３を付設して、そのネジロッド２に対して人為的にその高さ位置が調整できるようになっている。
【００２２】
前記ネジロッド２は、図１等に示すように例えば固定部Ｂであるフーチング（スラブ）を取付面として油圧ジャッキ本体１を着脱可能に取付けた際、建築躯体直下に掘削した狭空間Ｋ内において地盤Ｃに接近する長さ寸法に形成されている。
この実施例では、狭空間Ｋ全高を３ｍ（３０００ｍｍ）、狭空間Ｋ天井であるフーチング（スラブ）Ｂに着脱可能に取付られる油圧ジャッキ本体（ロッドストローク２００ｍｍ）１の全高を５００ｍｍ程度とするのに対して、ネジロッド２の長さを２０００ｍｍ程度に設定して、ネジロッド２の先端（下端）を地盤Ｃに接近させるようにしてある。
【００２３】
前記反力ナット３は、地盤Ｃへの圧入対象となる杭Ｐやパイプを位置決めする位置決め部（位置決め凹段部）４を段設形成している。
この反力ナット３は、図６に示すように、その上面と下面に直径を異にして２つの位置決め部（位置決め凹段部）４を段設形成して、２種類の径の杭Ｐやパイプの上端を位置決めできるようにしたり、図７に示すように上下両面やその片面に直径を異にする複数の位置決め部（位置決め凹段部）４を段設形成して、径を異にする数種類の杭Ｐやパイプの上端を位置決めできるようにしてある。
径を異にする数種類の杭Ｐやパイプの上端を位置決めできるように、図７に示すように、杭Ｐやパイプの上端を差込可能とする溝でその位置決め部４を形成しても良いものである。
無論、反力ナット３の上面の位置決め部４を使用する場合には、ネジロッド２からいったん抜き取り、反対に螺嵌して使用する。
【００２４】
前記油圧ジャッキ本体１には、図４に示すようにその２つの出入ポート２１、２１に電動油圧ポンプユニットＵが連絡されており、圧油供給でネジロッド２を所定のストロークＳで上下動させるようになっている。
【００２５】
地盤Ｃへの圧入対象である杭Ｐやパイプとして、この実施例では１６００ｍｍの長さのものを使用可能にしている。
【００２６】
以上のように構成された圧入装置を用いて杭やパイプを圧入するその手順を説明すると、圧入に先立って、油圧ジャッキＡ及び杭Ｐやパイプのセット作業が行なわれる。これは圧入対象となる杭Ｐやパイプ内にネジロッド２を遊挿させて、杭Ｐやパイプの上端を反力ナット３の位置合わせ段部４に位置合わせした状態で、その杭Ｐやパイプに着脱可能に付設した扛上治具（図示せず）に重機（図示せず）を抜差し可能に引掛けて、鉛直状に掬い上げて、油圧ジャッキ本体１を前記のようにフーチングＢに取付ける。これが図１の状態である。
また、例えば、油圧ジャッキＡをウインチ等の巻上・巻下手段（図示せず）で上げ下げ可能とし、油圧ジャッキＡをフーチングＢに取付ける前またはフーチングＢから取り外した後、巻上・巻下手段（図示せず）を緩めて、油圧ジャッキＡを人為的もしくは重機（図示せず）等で傾斜させて、下方から杭Ｐやパイプをその内部にネジロッド２が遊挿されるように差し入れた後、巻上・巻下手段（図示せず）を巻上げてフーチングＢに油圧ジャッキＡを取り付けることによって、油圧ジャッキＡ及び圧入対象である杭Ｐやパイプを鉛直状にセットするようにしても良いものであり、圧入の前作業である、油圧ジャッキＡ及び杭Ｐやパイプのセット作業は前記する例に限定されるものではない。
【００２７】
そして、油圧ジャッキ本体１を作動させて、ストロークＳ分、ネジロッド２を押し下げ、反力ナット３で杭Ｐやパイプを地盤Ｃに圧入する。
図２に示すように、１ストロークＳ分の、杭Ｐやパイプの圧入工程の度に、反力ナット３を人為的な回動によって下降させて杭Ｐやパイプの上端に突き当て、油圧ジャッキ本体１をストロークＳ分作動させて、杭Ｐやパイプを地盤Ｃに圧入して、図３に示す上端が地盤Ｃに接近する位置まで杭Ｐやパイプの殆どの長さを圧入していく。
【００２８】
更に杭Ｐやパイプを継ぐ場合には、前記する圧入する前作業で新たな杭やパイプを供給し、圧入済みの杭Ｐやパイプの上端と溶接Ｗし、前記する図２の工程図と同様に圧入すれば良いものである。
以上のように、この実施例ではストローク（２００ｍｍ）Ｓの油圧ジャッキ本体１を使用して、１６００ｍｍの長さの杭Ｐやパイプの殆どを地盤Ｃに圧入することができる。
【００２９】
この杭Ｐやパンチの圧入工法や圧入装置は、その一例として図５に示す免震機能付きの代替支持杭構造５を構成するその代替支持杭Ｐの地盤Ｃへの圧入に使用される。
【００３０】
この免震機能付きの代替支持杭構造５は、図５に示すように前記狭空間Ｋ内で既存の支持杭Ｐ１を切断して、代替支持杭（鋼杭）Ｐを地盤Ｃに圧入し、その代替支持杭Ｐを配筋と共にコンクリート１５で埋設し、フーチングＢとそのコンクリート１５との間に免震シュー２５を介在して、構築される。
【００３１】
このような代替支持杭Ｐは、所定圧入荷重を所定時間継続して付与した時の地盤Ｃへの沈み量が所定範囲内であれば、所定の圧入打ち止め段階、即ち所定支持力を有するものとして圧入作業を終了するようにしてある。
【００３２】
そのため、図４に示すように前記出入ポート２１に圧力変換器６、圧入される代替支持杭Ｐにワイヤ式変位計７を各々設け、前記圧力変換器６、ワイヤ式変位計７を制御部Ｄである計測用のパソコンに連係させている。
【００３３】
圧力変換器６は、油圧ジャッキ本体１の圧入荷重データを、ワイヤ式変位計７は、圧入される代替支持杭Ｐの変位（沈み量）データを各々制御部Ｄに出力するものである。
前記ワイヤ式変位計７は、圧入される代替支持杭Ｐ全ての変位（沈み量）を検出するものではなく、経験則で所定の圧入打ち止め段階に該当するであろうとする代替支持杭Ｐ’を圧入する時にその代替支持杭Ｐ’に取付ける。
【００３４】
制御部Ｄは、前記圧入荷重データ、変位データを基にグラフを作成するグラフ作成ソフトを備え、連係されたプリンタＥから所定の打ち込み段階になるまでの変位量の変遷を追跡して、第３者（オペレーター、施主等）に見極め可能に提示（伝達）するようになっている。
【００３５】
また、その伝達は、グラフとしてではなく、パソコン画面ｄ上でのディスプレイや、ブザー、音声であっても勿論良いものである。
ブザーや音声は、所定の圧入打ち止め段階に至ったことを視覚や聴覚で客観的に解るようにするものであれば、いかなる音、リズムでも構わないものである。
【００３６】
尚、本発明は、固定部Ｂとしてフーチングを例にして説明したが、その固定部が重機の場合も包含するものである。
重機にあっては、ブームやフォーク等が高さ調整可能であるため、図示しないがネジロット２を遊挿状態の杭Ｐやパイプを油圧ジャッキと共に持ち上げ、所定高さでそのブーム、フォーク等を停止して前記圧入の前作業とし、新たな杭やパイプを供給する場合も同様に工法で行なえば良いものである。
また、狭空間Ｋとして、建築躯体直下に掘削した狭空間を例にして説明しているが、この狭空間は、天井部分に障害物がある空間を指すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明杭やパイプの圧入工法を実施する圧入装置の使用状態を示す正面図で一部切欠して示し、杭やパイプ圧入前状態を示す。
【図２】その圧入装置で杭やパイプを圧入する状態を示す工程図で一部切欠して示す。
【図３】その圧入装置で杭やパイプを地盤に接近する位置まで圧入した状態を示す正面図で一部切欠して示す。
【図４】圧力変換器、ワイヤ式変位計を設けると共に、制御部（パーソナルコンピューター）、プリンタを連絡して所定の圧入打ち止め段階をグラフとして第３者に提示可能にする場合の圧力装置の正面図で概略的に示す。
【図５】免震機能付きの代替支持杭構造を示す正面断面図で概略的に示す。
【図６】反力ナット、ネジロッド、杭やパイプの３者の関係を示す拡大正面図で、一部切欠して示す。
【図７】反力ナット、ネジロッド、杭やパイプの３者の関係の変形例を示す拡大正面図で、一部切欠して示す。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ：油圧ジャッキ              １:油圧ジャッキ本体
Ｐ：杭                        ２：垂設部（ネジロッド）
３：反力部（反力ナット）      Ｃ：地盤
Ｂ：固定部                    Ｄ：制御部
Ｅ：プリンタ                  ５:代替支持杭構造
Ｋ：狭空間                    ４：位置決め部
【図１】
2005171561.tif 000003
【図２】
2005171561.tif 000004
【図３】
2005171561.tif 000005
【図４】
2005171561.tif 000006
【図５】
2005171561.tif 000007
【図６】
2005171561.tif 000008
【図７】
2005171561.tif 000009