(57)【要約】【課題】  管状の杭を地中に打ち込む杭回転圧入機において、管状の杭の圧入を容易にすると共に、地盤の掘削量に合わせて排土量を調節し、動力の無駄および外部に排出する土砂の量を少なくする。【解決手段】  管状の杭７を回転しながら圧入して、管状の杭７圧入時の抵抗力を軽減する。  また、オーガスクリュ５により管状の杭７先端部の地盤または土砂を掘削し、管状の杭７先端部の抵抗力を軽減する。  さらに、オーガスクリュ５を回転させるモータＭを、管状の杭７に着脱可能に取付け、管状の杭７と一体となって回転できるようにする。  この状態でモータＭを駆動し、管状の杭７の回転速度とオーガスクリュ５の回転速度に差をつけ、地盤の掘削速度と土砂の排出速度とを別々に制御する。  また、モータＭ自体が回転しても動力を供給できるよう、ロータリジョイントやスイベル等の回転接続手段６をモータＭに備える。【選択図】図１
2005120745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の杭を把持し、回転させながら地中に圧入する杭回転圧入手段と、
前記杭の内部に挿通して、杭先端部の地盤または土砂を掘削するオーガスクリュと、
前記オーガスクリュの上端部に接続され、前記オーガスクリュを回転させるモータと、
前記モータを前記杭に対し着脱可能に取付け、前記杭と一体となって回転できるようにする固定手段と、
前記モータと動力源とを接続する回転接続手段とを備えることを特徴とする杭回転圧入機。
【請求項２】
管状の杭を把持し、回転させながら地中に圧入する杭回転圧入手段と、
前記杭の内部に挿通して、杭先端部の地盤または土砂を掘削するオーガスクリュと、
前記オーガスクリュの上端部に接続され、前記オーガスクリュを回転させるモータと、
前記モータを前記杭に対し着脱可能に取り付ける固定手段と、
前記モータと前記固定手段の間に設けられ、前記モータを前記杭に対し回動自在に接続し、前記モータと杭回転圧入機が相対的に動かないようにする回転手段とを備えることを特徴とする杭回転圧入機。
【請求項３】
前記オーガスクリュを、前記杭に対して上下に移動させる昇降手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の杭回転圧入機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の杭回転圧入機を用いた杭回転圧入工法であって、
前記オーガスクリュの回転速度を変化させ、排土量を調節することを特徴とする杭回転圧入工法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の杭回転圧入機を用いた杭回転圧入工法であって、
地盤に対する前記オーガスクリュの回転速度を、地盤に対する前記杭の回転速度より遅くすることを特徴とする杭回転圧入工法。
【請求項６】
請求項１に記載の杭回転圧入機を用いた杭回転圧入工法であって、
地盤に対する前記杭の回転方向を、前記オーガスクリュの掘削時の回転方向と逆とし、前記オーガスクリュを掘削時の回転方向に、前記杭に対して前記杭の回転速度より速く回転させることを特徴とする杭回転圧入工法。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一項に記載の杭回転圧入機を用いた杭回転圧入工法であって、
前記杭の上部に排土を蓄積するタンクを設け、前記杭の圧入後に前記オーガスクリュを逆回転させ、前記タンク内の排土を前記杭内部に戻すことを特徴とする杭回転圧入工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭回転圧入機とこれを用いた杭回転圧入工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、矢板または基礎杭として地中に管状の杭を打ち込む工法としては、管状の杭を圧入する工法が知られているが、管状の杭を圧入する際の管状の杭先端部の抵抗を減らし、その圧入を容易にするため、管状の杭の内部にオーガスクリュを備えた装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】実登２５１５３７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
管状の杭の先端部を掘削しながら管状の杭を圧入する装置によれば、管状の杭を圧入する際の管状の杭先端部の抵抗を軽減することができるが、管状の杭の周面摩擦が大きい地質など、地盤の状態によってはこれだけでは不十分で、管状の杭の圧入が難しい場合があった。
また、地盤の掘削速度と土砂の排出速度とを、地盤の状態に合わせて別々に制御することはできなかった。
【０００４】
本発明の課題は、管状の杭を地中に打ち込む杭回転圧入機において、管状の杭を回転圧入することにより管状の杭の周面摩擦力を切り、管状の杭の圧入を容易にすると共に、地盤の掘削量に合わせて排土量を調節し、動力の無駄および外部に排出する土砂の量を少なくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば、図１に示すように、
管状の杭７を把持し、回転させながら地中に圧入する杭回転圧入手段２と、
前記杭７の内部に挿通して、杭７先端部の地盤または土砂を掘削するオーガスクリュ５と、
前記オーガスクリュ５の上端部に接続され、前記オーガスクリュ５を回転させるモータＭと、
前記モータＭを前記杭７に対し着脱可能に取付け、前記杭７と一体となって回転できるようにする固定手段３と、
前記モータＭと動力源とを接続する回転接続手段６とを備えることを特徴とする。
なお、地盤とは、オーガスクリュ５により掘削される前の硬い状態を指し、土砂とは地盤が、回転して圧入される管状の杭７によって崩された状態を指す。
【０００６】
このように、管状の杭７を回転しながら圧入することで、管状の杭７圧入時の抵抗力を軽減して管状の杭７の圧入を補助できる。
また、オーガスクリュ５により管状の杭７先端部の地盤または土砂を掘削することで、管状の杭７先端部の抵抗力を軽減できると共に、管状の杭７内部での土の閉塞を防止できる。
さらに、オーガスクリュ５を駆動するモータＭが、管状の杭７に着脱可能に取り付けられ、管状の杭７の回転に伴い一体となって回転することで、このモータＭを管状の杭７の回転方向に対して正または逆方向に駆動すれば、管状の杭７の回転速度とオーガスクリュ５の回転速度に差をつけることができる。
これらにより、地盤の状態に合わせて効率よく管状の杭７を圧入できると共に、地盤とオーガスクリュ５の相対速度に依存する地盤の掘削速度と、管状の杭７とオーガスクリュ５の相対速度に依存する土砂の排出速度とを別々に制御できる。
また、モータＭ自体が回転しても、ロータリジョイントやスイベル等の回転接続手段６を備えているので、モータＭに動力を供給できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、例えば図５に示すように、管状の杭７を把持し、回転させながら地中に圧入する杭回転圧入手段２と、
前記杭７の内部に挿通して、杭７先端部の地盤または土砂を掘削するオーガスクリュ５と、
前記オーガスクリュ５の上端部に接続され、前記オーガスクリュ５を回転させるモータＭと、
前記モータＭを前記杭７に対し着脱可能に取り付ける固定手段３と、
前記モータＭと前記固定手段３の間に設けられ、前記モータＭを前記杭７に対し回動自在に接続し、前記モータＭと杭回転圧入機１が相対的に動かないようにする回転手段２２とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成としたことで、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
さらに、前記モータＭを前記杭７に対し回動自在に接続し、前記モータＭと杭回転圧入機１が相対的に動かないようにしたことで、排土口２０の向きを常に同じ方向に向けることができる。
また、モータＭ自体が回転しないので、回転接続手段６が不要となる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の杭回転圧入機であって、例えば、図１に示すように、前記オーガスクリュ５を、前記杭７に対して上下に移動させる昇降手段８を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように、上下に伸縮可能な昇降手段８を備えることで、管状の杭７先端部からのオーガスクリュ５の飛び出し量を調節でき、地盤の状態に合わせた最適な掘削ができる。
また、粘性土の排出時にオーガスクリュ５を上下動させることにより、管状の杭７の内壁面とオーガスクリュ５の相対速度が変化し、粘着を切りやすくなり排土効率が上がる。
また、管状の杭７圧入時にオーガスクリュ５を地盤にねじ込んだ状態で引き上げれば、管状の杭７圧入の反力を得られる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の杭回転圧入機を用いた杭回転圧入工法であって、例えば、図１に示すような杭回転圧入機１を用い、前記オーガスクリュ５の回転速度を変化させ、排土量を調節することを特徴とする。
【００１２】
このように、オーガスクリュ５に接続するモータＭを駆動して、管状の杭７に対するオーガスクリュ５の回転速度を変化させると、その回転速度に応じて排土量が増減する。
地盤の掘削量の変化に合わせて排土量を調節すれば、外部に排出する土砂の量を少なくできると共に、無駄な回転がなくなり動力を少なくできる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の杭回転圧入機を用いた杭回転圧入工法であって、例えば、図１に示すような杭回転圧入機１を用い、地盤に対する前記オーガスクリュ５の回転速度を、地盤に対する前記杭７の回転速度より遅くすることを特徴とする。
【００１４】
このように、地盤に対する前記オーガスクリュ５の回転速度（角速度）を、地盤に対する前記杭７の回転速度（角速度）より遅くすることで、地盤をあまり崩さないようにオーガスクリュ５を地盤にねじ込むことができ、そのオーガスクリュ５の推進力によって、管状の杭７を下方に引き込んで、管状の杭７の圧入を補助できる。
また、このとき上述の昇降手段８を有すれば、これを退縮させることで、管状の杭７を圧入する反力を得られる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の杭回転圧入機を用いた杭回転圧入工法であって、例えば、図１に示すような杭回転圧入機１を用い、地盤に対する前記杭７の回転方向を、前記オーガスクリュ５の掘削時の回転方向と逆とし、前記オーガスクリュ５を掘削時の回転方向に、前記杭７に対して前記杭７の回転速度より速く回転させることを特徴とする。
【００１６】
このような工法によれば、請求項５に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
また、管状の杭７とオーガスクリュ５が逆方向に回転することで、管状の杭７の回転によって、杭７先端部の地盤がオーガスクリュ５の掘削時の回転方向とは逆方向に回転力を受けるので、オーガスクリュ５を地盤にねじ込みやすくなる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、例えば、図６に示すような、請求項１から３のいずれか一項に記載の杭回転圧入機１を用いた杭回転圧入工法であって、前記杭７の上部に排土を蓄積するタンク２１を設け、前記杭７の圧入後に前記オーガスクリュ５を逆回転させ、前記タンク２１内の排土を前記杭７内部に戻すことを特徴とする。
【００１８】
このように、管状の杭７の上部に排土を蓄積するタンク２１を設けたことで、管状の杭７の圧入中に、排土を一旦タンク２１に貯めることができる。
そして、管状の杭７の圧入後、タンク２１に蓄積した排土を管状の杭７内に戻すことで、現場での排土の処理の必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、地盤の状態に合わせた最適な杭の圧入ができる。
つまり、管状の杭とオーガスクリュの回転速度を変化できるので、地盤の掘削速度と土砂の排出速度とを別々に制御でき、外部に排出する土砂の量を少なくできると共に、動力の無駄を少なくできる。
また、オーガスクリュを地盤にねじ込むことができ、この推進力で管状の杭の圧入を補助できる。
【００２０】
上記の効果に加え、昇降手段を有すれば、その伸張、退縮を制御して、オーガスクリュの管状の杭先端部からの飛び出し量を調節でき、また、管状の杭圧入の反力を得ることができる。
また、回転手段を有すれば、排土口を常に同じ方向に向けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１に示すように、本実施の形態の杭回転圧入機（杭圧入引抜機）１は、既設の管状の杭２５から反力を取って管状の杭７を圧入する装置であって、従来の杭圧入引抜機と同様に、既設の管状の杭２５をつかむクランプ２６を下部に備えたサドル２７と、サドル２７に対して前後にスライド移動するスライドベース２８と、スライドベース２８上で旋回するマスト２９とを備える。
そして、マスト２９の前方に設けられた杭回転圧入手段（チャック）２に把持された管状の杭７には、モータＭとオーガスクリュ５、昇降手段８からなる掘削装置４が、固定手段３により着脱可能に取り付けられている。
【００２２】
杭回転圧入手段２は、マスト２９に対して上下に可動に組みつけてあり、シリンダ装置９によって上下に駆動できるようになっている。
この杭回転圧入手段２は、その突出した部分にチャック部１０を有し、その中心に設けられた穴に管状の杭７を挿通できるようになっている。
チャック部１０には、その穴の中心に向かって伸長可能なシリンダ装置が設けられていて、これによって管状の杭７を外側から把持する。
また、このチャック部１０には、モータなどの駆動源が備えられており、管状の杭７の中心軸を略中心として、連続的に回転できるようになっている。
【００２３】
この杭回転圧入手段２に把持された管状の杭７には、掘削装置４が、管状の杭７の天端を挟むクランプを備えた固定手段３により着脱可能に取り付けられている。
この固定手段３の上部には筒状部１９が連続しており、その側面には排土口２０が設けられていて、オーガスクリュ５によって上に搬送された土砂をそこから外に取り出せるようになっている。
この筒状部１９の上端部には、モータＭを取り付けた台座１３の脚部が嵌合している。
この筒状部１９と台座１３の脚部との嵌合部１４には、ガイドが設けられており、このガイドに沿って台座１３が上下動すると共に、台座１３が筒状部１９に対して回転することを防止する。
【００２４】
台座１３の上部にはモータＭが固定され、その出力軸１５は台座１３の中央に設けられた空間を貫通してオーガスクリュ５の上端部に接続されており、図示しないその先端は、管状の杭７の先端部まで達している。
このモータＭは、その上部に設けられたロータリジョイントやスイベル等の回転接続手段６を介して駆動源と接続されている。
台座１３の側部には、上下に伸縮可能なシリンダ装置からなる昇降手段８が取り付けられ、そのロッドの先端部は、固定装置３の上部に固定されている。
このシリンダ装置８を上下に伸縮することで、台座１３とそれに固定されたモータＭが上下に動作し、オーガスクリュ５を上下に動作させることができる。
【００２５】
図２から６は、それぞれ杭回転圧入機１に用いる掘削装置４の変形例であり、基本的にはこれまでに示した掘削装置４と同様であって、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。
【００２６】
図２に示した掘削装置４は、固定手段３の可動爪１２が管状の杭７の内壁面に圧接することで、掘削装置４を管状の杭７に着脱可能に固定することを特徴とする。
この可動爪１２は筒状部１９の外周面に、筒状部１９の径方向に沿って伸縮可能なシリンダ装置１１を介して取り付けられており、管状の杭７内でこれを作動して可動爪１２を圧接させる。
固定手段３は、図４に示すようにシリンダ装置１１と可動爪１２を一体としたものでも良い。
また、この掘削装置４に排土口２０は設けられていない。
その他の構成は図１に示した掘削装置４と同じである。
固定手段３をこのような構成としたことで、掘削装置４が管状の杭７の内部に収まり、杭回転圧入機１全体の高さを低くできる。
【００２７】
図５に示した掘削装置４は、固定手段３に回転手段２２を介して接続することを特徴とする。
この回転手段２２は、管状の杭７の中心を略中心として回転できるようになっており、その内輪は筒状部１９の下部に、外輪は固定手段３の上部に固定されている。
外輪の外周面には、ギヤ２４ａが設けられ、筒状部１９の外周面に固定されたモータ２３の出力軸に取り付けられたギヤ２４ｂとかみ合うようになっている。
掘削装置４が回転しようとしたときは、その回転を打ち消すようにこのモータ２３を駆動し、掘削装置４が杭回転圧入機１に対して動かないようにする。
掘削装置４のモータＭ自体は、上述のように回転しないので、回転接続手段６を介さずに直接動力源と接続される。
その他の構成は、図１に示した掘削装置４と同じである。
【００２８】
図６に示した掘削装置４は、筒状部１９の内部が土砂をためるタンク２１になっており、その内部には撹拌手段１６が備えられていることを特徴とする。
この筒状部１９の高さは、図１に示した掘削装置４の場合よりも高くなっており、排土を貯められるようになっている。
このように、この掘削装置４は、排土を貯めるタンク２１を備えているので、排土口２０は設けられていない。
【００２９】
撹拌手段１６は、回転軸１７に対し垂直な方向に、水平面に対して若干の角度をつけた撹拌羽根１８を断続的に数枚設けたものである。
この回転軸１７の上端部はモータＭの出力軸１５に接続されており、その下端部はオーガスクリュ５に接続されている。
よって、オーガスクリュ５を駆動するモータＭにより撹拌手段１６も同時に駆動して、タンク２１内の土砂を撹拌する。
これにより、タンク２１内での土砂の圧密を防ぎ、効率よく土砂を貯留できる。
その他の構成は、図１に示した掘削装置４と同じである。
【００３０】
次に、以上のように構成される杭回転圧入機１を用いた杭回転圧入工法について説明する。
図１に示すように杭回転圧入機１は、クランプ２６により既設の杭２５をつかんで既設の杭２５から反力を取った状態で、新たな管状の杭７を圧入する。
【００３１】
基本的には、従来のオーガスクリュ５を併用する杭圧入工法と同様であって、オーガスクリュに５より管状の杭７先端部の地盤または土砂を掘削し、管状の杭７を地中に圧入するものである。
オーガスクリュ５の上下動作および回転動作と、管状の杭７の圧入動作は、地盤の状態に合わせてそれぞれ独立して制御できる。
例えば、地盤が硬い場合は、オーガスクリュ５を管状の杭７先端部より突出させ、管状の杭７先端部の地盤を掘削した後、管状の杭７の圧入を行う。
また、オーガスクリュ５により地盤を掘削しなくても管状の杭７を圧入できる場合は、オーガスクリュ５を管状の杭７先端部から突出させずに回転させ、管状の杭７の圧入により発生した土砂の搬送の目的のみに用いることもできる。
【００３２】
本発明を適用した杭回転圧入機１では、上記の動作に加え、管状の杭７を回転させながら圧入できるので、従来の杭回転圧入工法に加え、その他多様な杭回転圧入工法に応用できる。
なお、本実施の形態では、管状の杭７の回転方向は、オーガスクリュ５の掘削時の回転方向と同じとする。
【００３３】
図１、２、６に示した掘削装置４を用いた場合、管状の杭７自体が回転することで、その管状の杭７に固定された掘削装置４も、管状の杭７の回転に伴って同じ方向に回転する。
このときに、掘削装置４のモータＭを、管状の杭７の回転方向と同じ方向、または逆方向に回転させると、管状の杭７の回転速度とオーガスクリュ５の回転速度に差をつけることができる。
このように、管状の杭７とオーガスクリュ５の回転速度に差をつけることで、地盤の掘削量に合わせて排土量を調節できる。
【００３４】
例えば、オーガスクリュ５による地盤の掘削量が少なくても良い場合、掘削装置４のモータＭを駆動せず、オーガスクリュ５の管状の杭７に対する相対速度を０とすれば、排土は行なわれない。
このとき、管状の杭７の回転に伴ってオーガスクリュ５も同じ方向に回転しており、地盤に対しては、オーガスクリュ５が管状の杭７と同じ回転速度（角速度）で回転していることになるので、地盤の掘削のみ行なわれる。
【００３５】
また、オーガスクリュ５による地盤の掘削量が多い場合は、モータＭによりオーガスクリュ５を、管状の杭７の回転方向と同じ方向に駆動する。
これにより、管状の杭７に対してオーガスクリュ５が、土砂を上に搬送する方向に回転することになるので、その回転速度に応じて土砂を上に搬送できる。
また、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度（角速度）は、管状の杭７の回転速度（角速度）と、モータＭの回転速度（角速度）の和となるので、掘削速度も速くなる。
【００３６】
これに対して、モータＭによりオーガスクリュ５を、管状の杭７の回転方向と反対方向に駆動すると、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度はモータＭの回転速度に応じて遅くなる。
これによって、地盤の掘削速度を遅くできる。
【００３７】
図５に示した掘削装置４には、掘削装置４自体の回転を防止する回転手段２２が備えられている。
掘削装置４は、管状の杭７の回転や、オーガスクリュ５の駆動に伴い回転しようとする力を受ける。
このときに、モータ２３をその回転を打ち消すように駆動して、回転手段２２より上の部分を杭回転圧入機１に対して相対的に動かないように保つ。
【００３８】
この掘削装置４を用いた場合でも、掘削装置４のモ−タＭを駆動することで管状の杭７の回転速度とオーガスクリュ５の回転速度に差をつけることができる。
この場合、モータＭの回転速度が、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度となるので、地盤の掘削速度は単純にモータＭの回転速度に比例する。
また、土砂の搬送速度は、管状の杭７とオーガスクリュ５の相対速度に依存する。
これらを適切に制御することで、上記と同様に地盤の掘削量に合わせて排土量を調節できる。
【００３９】
図１、５に示した掘削装置４を用いた場合、上に搬送された土砂は排土口２０から外部へ放出される。
図２に示した掘削装置４を用いた場合は、管状の杭７の圧入完了時に地表面から突出する部分の高さをある程度高くし、この中に排土を収納する。
また、図６に示した掘削装置４を用いた場合は、後に第３の実施の形態で述べるように、一旦タンク２１内に土砂を蓄積し、管状の杭７の圧入後にその管状の杭７内に土砂を戻す。
掘削装置４は、管状の杭７の圧入完了後、固定手段３による固定を解除して管状の杭７から取り外し、次に圧入する管状の杭７に再び取り付ける。
【００４０】
〔第２の実施の形態〕
本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した杭回転圧入機１と同じものを用いた、他の工法について説明する。
また、地盤に対する管状の杭７の回転方向は、オーガスクリュ５の掘削時の回転方向と同じとして説明する。
【００４１】
前述したように、図１、２、６に示した掘削装置４を用いた場合、管状の杭７に対しオーガスクリュ５を、管状の杭７の回転方向と反対方向に駆動すると、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度が遅くなる。
また、図５に示した掘削装置４を用いた場合は、単純にモータＭの回転速度を遅くすれば、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度が遅くなる。
このようにして、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度を、地盤に対する管状の杭７の回転速度より遅くすれば、地盤に対してオーガスクリュ５をねじ込むことができ、これを利用して管状の杭７圧入の反力を得られる。
【００４２】
ここで、図１、２、６に示した掘削装置４を用いた場合に、オーガスクリュ５を管状の杭７に対して逆方向に回転させるときは、オーガスクリュ５が地盤に対して逆回転しないように、つまりモータＭの回転速度（角速度）が、管状の杭７の回転速度（角速度）を超えないものとする。
また、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度は、杭７先端部の地盤を撹拌せずにオーガスクリュ５をねじ込める程度の回転速度とし、地盤の状態に合わせて適切に制御するものとする。
【００４３】
まず、昇降手段８を退縮し、オーガスクリュ５を杭７先端部より突出させながら、地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度を遅くし、オーガスクリュ５を地盤にねじ込む。
このオーガスクリュ５をねじ込むことによる推進力が、管状の杭７を下方に引き込むこととなり、管状の杭７の圧入を補助する。
また、この状態で昇降手段８を伸張させると、この昇降手段８が固定手段３を介して管状の杭７を下方に押すこととなり、管状の杭７を圧入する反力を得ることができる。
この昇降手段８の伸張動作は、管状の杭７の圧入動作と連動して行えばより効果的である。
【００４４】
本実施の形態に示した工法での排土の処理方法は、第１の実施の形態に示した通りである。
また、掘削装置４は、管状の杭７の圧入完了後、固定手段３による固定を解除して管状の杭７から取り外し、次に圧入する管状の杭７に再び取り付ける。
【００４５】
この工法においては、管状の杭７に対してオーガスクリュ５が、土砂を下に押し下げる方向に回転するので、管状の杭７先端部で土砂が圧密して管状の杭７圧入の抵抗となる場合がある。
これを避けるため、例えば、オーガスクリュ５のスクリュ部分を先端部とそれより上方の部分とで逆にしても良い。
このようにすれば、地盤に対し、オーガスクリュ５先端部がねじ込まれる方向に回転しても、それより上方のスクリュ部分は、管状の杭７に対して土砂を上に搬送する方向に回転することとなり、杭７先端部での土砂の圧密を避けることができる。
【００４６】
以上の説明においては、地盤に対する管状の杭７の回転方向を、オーガスクリュ５の掘削時の回転方向と同じとしたが、地盤に対する管状の杭７の回転方向を、オーガスクリュ５の掘削時の回転方向とは逆の回転方向としても良い。
【００４７】
なお、このとき図１、２、６に示した掘削装置４を用いた場合は、オーガスクリュ５を駆動するモータＭの回転速度（角速度）を、管状の杭７の回転速度（角速度）以上として、地盤に対してオーガスクリュ５が掘削時の回転方向に回転するようにする。
また、図５に示した掘削装置４を用いた場合は、管状の杭７の回転方向とオーガスクリュ５の回転方向を別々に制御できるので、単純にオーガスクリュ５を掘削時の回転方向に回転し、管状の杭７の回転方向をその逆方向にすれば良い。
【００４８】
地盤に対するオーガスクリュ５の回転速度は、上記の説明と同様に杭７先端部の地盤を撹拌せずにオーガスクリュ５をねじ込める程度の回転速度とし、地盤の状態に合わせて適切に制御する。
【００４９】
このように、地盤に対する管状の杭７の回転方向を、オーガスクリュ５の掘削時の回転方向に対し逆方向にして上記で説明した工法を行えば、管状の杭７に対しオーガスクリュ５が、土砂を上方に搬送する方向に回転することになり、管状の杭７先端部での土砂の圧密を避けることができる。
また、管状の杭７先端部の地盤が、管状の杭７の回転によってオーガスクリュ５の掘削時の回転方向とは逆の方向に回転力を受けるので、オーガスクリュ５を地盤にねじ込みやすくなる。
【００５０】
実際に施工する場合は、以上に示した工法を、地盤の状態に合わせて適宜選択して使用する。
勿論１つの管状の杭７を圧入する過程において、その途中で工法を変更することも可能であり、適切な工法を選択することで、管状の杭７を地盤に効率よく圧入できると共に、動力の無駄や外部への排土量を少なくできる。
【００５１】
〔第３の実施の形態〕
本実施の形態では、図６に示した掘削装置４を用いた杭回転圧入工法について説明する。
本実施の形態の工法は、管状の杭７の圧入後に排土を管状の杭７内に戻すことを特徴とする。
管状の杭７の圧入は、これまでに示した工法を用いて行い、その過程で発生した排土は、オーガスクリュ５によって管状の杭７の上部に設けられたタンク２１に搬送される。
タンク２１内ではオーガスクリュ５の回転と同時に撹拌手段１６も回転しており、タンク２１内での土砂の圧密を防止する。
管状の杭７の圧入後、オーガスクリュ５を、土を押し下げる方向に回転し、オーガスクリュ５上の土や、タンク２１内の土を管状の杭７内に戻す。
排土を管状の杭７内に戻した後、上記の実施の形態と同様に、掘削装置４を管状の杭７から取り外し、次に圧入する管状の杭７に取り付ける。
【００５２】
なお、以上の実施の形態においては、既設の杭２５から反力を取って杭７を圧入する杭回転圧入機１としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の杭回転圧入機であっても良い。
また、オーガスクリュ５の上下動作および回転動作、管状の杭７の圧入動作および回転動作は、地盤の状態や適用する工法に合わせて、それぞれ独立して動作できるものであって、この動作の組み合わせ方は任意であり、上記で示した組み合わせ方に限定されるものではない。
さらに、オーガスクリュ５を杭７先端部から上端部までの全般にわたって設けたが、杭７先端部付近にだけオーガスクリュ５を設け、その上部はロッドのみ、または撹拌手段１６としても良く、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を適用した一実施の形態の構成を示す杭回転圧入機の側面図である。
【図２】掘削装置の変形例を示す側面図である。
【図３】図２に示した掘削装置の固定手段の断面図である。
【図４】図２に示した掘削装置の固定手段の変形例である。
【図５】掘削装置の変形例を示す側面図である。
【図６】掘削装置の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  杭回転圧入機
２  杭回転圧入手段
３  固定手段
４  掘削装置
５  オーガスクリュ
６  回転接続手段
７  管状の杭
８  昇降手段
９  シリンダ装置
１０  チャック手段
１１  シリンダ装置
１２  可動爪
１３  台座
１４  嵌合部
１５  出力軸
１６  撹拌手段
１７  回転軸
１８  撹拌羽根
１９  筒状部
２０  排土口
２１  タンク
２２  回転手段
２３  モータ
２４ａ、２４ｂ  ギヤ
２５  既設の杭
２６  クランプ
２７  サドル
２８  スライドベース
２９  マスト
Ｍ  モータ
【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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