(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状杭の内部に配置され、筒状杭を地中に押し込む際に、前記筒状杭の下端側から前記筒状杭内に入る土砂、石、地中内障害物等の地盤材が収容される前記筒状杭のインナータンクであって、
下端側が開放された中空のタンク部と、
該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段と、
前記タンク部内に収納された地盤材を開放された下端側から押し出す押出手段とを備えたことを特徴とする筒状杭のインナータンク。
【請求項２】
筒状杭の内部に配置され、筒状杭を地中に押し込む際に、前記筒状杭の下端側から前記筒状杭内に入る土砂、石、地中内障害物等の地盤材が収容される前記筒状杭のインナータンクであって、
下端側が開放された中空のタンク部と、
該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段と、
前記筒状杭内で上下動するための自走手段とを備えたことを特徴とする筒状杭のインナータンク。
【請求項３】
請求項１又は２記載の筒状杭のインナータンクにおいて、
前記タンク部の開放された下端部からの地盤材の落下を防止する落下防止手段を備えていることを特徴とする筒状杭のインナータンク。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の筒状杭のインナータンクにおいて、
内部に動力源を備えるとともに、無線で遠隔操作を可能とする遠隔操作手段を備え、前記動力源により動作させられるとともに、前記遠隔操作手段により外部から無線で遠隔操作させられることを特徴とする筒状杭のインナータンク。
【請求項５】
筒状杭の内部に配置され、筒状杭を地中に押し込む際に、前記筒状杭の下端側から前記筒状杭内に入る土砂、石、地中内障害物等の地盤材が収容される前記筒状杭のインナータンクを用いた筒状杭の圧入方法であって、
前記筒状杭のインナータンクは、下端側が開放された中空のタンク部と、該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段とを備え、
前記筒状杭内に前記インナータンクを配置するとともに、前記固定手段により前記インナータンクを前記筒状杭内先端部近傍に固定した状態で、前記筒状杭の圧入を開始する圧入工程と、
前記筒状杭内に入いる地盤材を前記インナータンクの前記タンク部内に収容させた後に、前記インナータンクを前記筒状杭内の上側に移動する上昇行程と、
前記インナータンクを上昇させることにより前記筒状杭の先端部に空間を形成した後に、再び、筒状杭の圧入を行なう二次圧入工程とを備えることを特徴とする筒状杭の圧入方法。
【請求項６】
請求項５記載の筒状杭の圧入方法において、
前記筒状杭の圧入に際し、前記筒状杭を掴んで昇降移動する杭チャックを備えた杭圧入機により、前記筒状杭を圧入することを特徴とする筒状杭の圧入方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の筒状杭の圧入方法において、
前記筒状杭を円筒状のものとし、該筒状杭を圧入させる際に、該筒状杭をその軸心を回転中心として回転させながら圧入することを特徴とする筒状杭の圧入方法。
【請求項８】
筒状杭の内部に挿入されるとともに下端側が開放された中空のタンク部と、
該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段と、
前記タンク部内に収納される土砂、石、地中障害物等の地盤材もしくは埋戻し材を開放された下端側から押し出す押出手段とを備えたインナータンクを用いた
筒状杭の施工方法であって、
筒状杭を地盤に埋設した後、前記地盤材または埋戻し材を、前記押出手段を備えたインナータンクを用いて筒状杭内に押し出すとともに圧密することを特徴とする筒状杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状杭の内部に配置され、筒状杭を地中に押し込む際に、前記筒状杭の下端側から前記筒状杭内に入る土砂が収容される筒状杭のインナータンク及びそれを用いた筒状杭の圧入方法と筒状杭の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、既設の杭から反力を取って杭の圧入及び引抜きを行なう杭圧入引抜機（杭圧入機）を開発するとともに、杭圧入引抜機の改良を行なっている。
該杭圧入機は、基本的に、先に圧入された杭を掴むクランプを下部に備えたサドルと、該サドルに対して前後にスライド移動するスライドベースと、スライドベース上で旋回する旋回部と、旋回部の前方において油圧シリンダにより昇降可能で、かつ、杭を掴むチャックとを備えたものである。そして、杭圧入装置は、既に打ち込まれた杭をクランプで掴んで、既設の前記杭から反力を取った状態で、チャックに掴まれた杭を、チャックを降下させることにより地盤に圧入するものである。また、杭圧入引抜機は、圧入する杭の種類や、圧入する際の状況等に応じて様々なタイプのものが開発されており、例えば、鋼管等の筒状の杭を圧入するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、筒状の杭（筒状杭）を地盤に圧入していくとその内部に、土砂が入り込むことになる。また、筒状杭の降下量に対応して筒状杭内に入り込む土砂は、筒状杭の内周面から抵抗を受けるので、筒状杭の圧入に対応して筒状杭の下端部内で圧密されていくことになる。これにより、圧入を続けていくと、筒状杭内に土砂が入りづらい状態となり、筒状杭先端の筒状杭の内部側においてもおおきな先端抵抗が生じるようになり、筒状杭を圧入するのに大きな圧入力が必要となってしまう。
【０００４】
本発明の課題は、筒状の杭を圧入する際に、杭内部の下端部内で土砂が圧密されて先端抵抗が大きくなるのを防止することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、例えば、図１、図５に示すように、筒状杭（鋼管杭２）の内部に配置され、筒状杭を地中に押し込む際に、前記筒状杭の下端側から前記筒状杭内に入る土砂、石、地中内障害物等の地盤材が収容される前記筒状杭のインナータンク１であって、下端側が開放された中空のタンク部３と、該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段４と、前記タンク部内に収納された地盤材を開放された下端側から押し出す押出手段７とを備えたことを特徴とする筒状杭のインナータンクである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、例えば、図１、図６に示すように、筒状杭（鋼管杭２）の内部に配置され、筒状杭を地中に押し込む際に、前記筒状杭の下端側から前記筒状杭内に入る土砂、石、地中内障害物等の地盤材が収容される前記筒状杭のインナータンク１であって、下端側が開放された中空のタンク部３と、該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段４と、前記筒状杭内で上下動するための自走手段８とを備えたことを特徴とする筒状杭のインナータンクである。
【０００７】
ここで、地盤材とは、主に、地盤を構成する土砂のことであるが、粒径の小さな土砂だけではなく、粒径の大きな石、地中に埋設された人工物のような杭施工時に障害物となるものを含むものであり、地盤中にあり、筒状杭を圧入した際に筒状杭内に入るもの全てを含むものである。また、以下に、地盤材を土砂等と称する場合がある。
上記請求項１、２の構成によれば、筒状杭の圧入時に下端部に圧密される土砂等を、予め、杭内に配置されて固定手段に固定されたインナータンクのタンク部内に収容できる。そして、インナータンク内に土砂等が圧密されることにより、筒状杭の圧入時の先端抵抗が大きくなってしまう前に、固定手段の固定を解除してインナータンクを筒状杭外に出して、土砂等を排出し、再び杭を圧入する。これにより、杭先端部に土砂等が圧密されて先端抵抗が大きくなるのを防止し、小さな圧入力により杭を圧入することが可能となり、低コスト化及び省エネルギが可能となる。なお、インナータンクの固定手段は、筒状杭内の任意の位置で、インナータンクを固定できるようになっていても良い。
また、必ずしも、インナータンク内に収容した土砂等を筒状杭外に排土する必要はなく、筒状杭の下端部近傍（下端部を含む）にインナータンクを配置し、杭の圧入を開始することにより、インナータンク内に地盤材を収容した後に、インナータンクを筒状杭内で引き上げる等して筒状杭上部に上昇させ、これにより筒状杭下端部に空間を形成し、筒状杭の先端抵抗が上述のように大きくなるのを防止しても良く、この場合には、無排土で杭の圧入を行なうことができる。
【０００８】
また、請求項１の構成によれば、タンク部内の土砂等を排出する際に、押出手段により容易に土砂等をタンク部から押し出すことができる。また、筒状杭の圧入が終了する際に、タンク部内の土砂等を筒状杭内部の下端部で押し出すことにより、筒状杭の下端部の土砂等を圧密して根固めした状態にできる。また、この際に、筒状杭内部の下端部よりさらに上に土砂等を押圧しながら戻すものとしても良いし、筒状杭内全体に土砂等を戻すものとしても良い。このように、筒状杭内部の下端部よりさらに上に土砂等の地盤材を押圧して圧密して戻すことにより、杭強度を増強できる。
【０００９】
また、インナータンクを筒状杭から出すためには、基本的に、インナータンクを吊上げる必要があり、インナータンクが杭の下端部に配置されている場合に、インナータンクに例えばクレーンに繋がれたワイヤ等を接続したり外したりすることは、困難なので、インナータンクに常時ワイヤを接続しておく必要がある。
そこで、上記請求項２の構成のように、インナータンクが上下に自走するようになっていれば、インナータンクを筒状杭内の任意の位置に容易に固定できるとともに、インナータンクを筒状杭の上端部まで移動し、筒状杭の上端部において、インナータンクにクレーンのフック等を掛けてインナータンクを吊上げることができる。したがって、常時インナータンクにワイヤを接続しておく必要がなく、ワイヤの取り回し等に手間がかかることがない。特に、後述するように信号や駆動力を供給する線や管も必要としない構成とすれば、さらに、インナータンクの取扱が容易となる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、例えば、図３に示すように、請求項１又は２記載の筒状杭のインナータンクにおいて、前記タンク部の開放された下端部からの地盤材の落下を防止する落下防止手段５を備えていることを特徴とする筒状杭のインナータンクである。
【００１１】
粘土質の土砂などは、インナータンク内にある程度圧密された状態で収容されると、インナータンクを筒状杭内で上昇させる際に、インナータンクのタンク部の下端側が開放状態でも落下することはないが、石、礫等を多く含む土砂や砂質の土砂等は、タンク部の下端が開放した状態だと落下して、筒状杭の下端部に前記土砂等が溜まってしまう。また、前記土砂等を筒状杭外に排出する際に、うまく排出できない可能性がある。
そこで、上記請求項３の構成によれば、落下防止手段があるので、上述のような土砂等の落下を防止し、確実に前記土砂等を筒状杭の外に排出できる。なお、落下防止手段は、例えば、タンク部の開放された下端を開閉する開閉部材であっても良いが、タンク部の下端を完全に閉じる必要はなく、前記土砂等が落下しずらい状態となる程度に開口を狭められれば良い。したがって、落下防止手段は、開閉部材に限られるものではなく、タンク部の下端の開口を狭めたり拡げたりできるものであっても良いし、タンク部の径を全体的に狭めたり、左右方向の幅を狭めたりして、前記土砂等を挟み込むような構成となっていても良い。
【００１２】
請求項４記載の発明は、例えば、図８に示すように、請求項１〜３のいずれか一つに記載の筒状杭のインナータンクにおいて、内部に動力源（バッテリ９）を備えるとともに、無線で遠隔操作を可能とする遠隔操作手段（受信機９１）を備え、前記動力源により動作させられるとともに、前記遠隔操作手段により外部から無線で遠隔操作させられることを特徴とする筒状杭のインナータンクである。
【００１３】
上記構成によれば、インナータンクを筒状杭内に固定する固定手段や、インナータンク内の土砂等の落下防止手段や、インナータンク内の土砂等を押し出す押出手段や、インナータンクを筒状杭内で上下に自走させる自走手段などの動力源を備えると共に、これらが無線で遠隔操作可能となっているので、インナータンクに動力や信号を伝達させる線や管を接続する必要がなく、インナータンクの取扱を容易にできる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、筒状杭の内部に配置され、筒状杭を地中に押し込む際に、前記筒状杭の下端側から前記筒状杭内に入る土砂、石、地中内障害物等の地盤材が収容される前記筒状杭のインナータンクを用いた筒状杭の圧入方法であって、前記筒状杭のインナータンクは、下端側が開放された中空のタンク部と、該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段とを備え、前記筒状杭内に前記インナータンクを配置するとともに、前記固定手段により前記インナータンクを前記筒状杭内先端部近傍に固定した状態で、前記筒状杭の圧入を開始する圧入工程と、前記筒状杭内に入いる地盤材を前記インナータンクの前記タンク部内に収容させた後に、前記インナータンクを前記筒状杭内の上側に移動する上昇行程と、前記インナータンクを上昇させることにより前記筒状杭の先端部に空間を形成した後に、再び、筒状杭の圧入を行なう二次圧入工程とを備えることを特徴とする筒状杭の圧入方法である。
【００１５】
上記構成によれば、上述のように、筒状杭の下端部近傍（下端部を含む）にインナータンクを配置し、杭の圧入を開始することにより、インナータンク内に地盤材を収容した後に、インナータンクを筒状杭内で引き上げる等して筒状杭上部に上昇させ、これにより筒状杭下端部に空間を形成し、筒状杭の先端抵抗が上述のように大きくなるのを防止することができる。この場合には、インナータンク内の土砂は、インナータンクとともに筒状杭内に留まるので、無排土で杭の圧入を行なうことができる。なお、無排土で杭の圧入を行なう場合には、インナータンク内の土砂は、杭内に戻すことになるが、インナータンクに請求項３記載の押出手段が備えられていても良く、この場合に容易に杭内に土砂を戻せるとともに、土砂を杭内で圧密することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記請求項５記載の筒状杭の圧入方法であって、前記筒状杭の圧入に際し、前記筒状杭を掴んで昇降移動する杭チャックを備えた杭圧入機により、前記筒状杭を圧入することを特徴とする筒状杭の圧入方法である。
【００１９】
上記構成によれば、従来の筒状杭を圧入する杭圧入機において、筒状杭の圧入に必要な圧入力を低下させることができるとともに、杭圧入機の最大の圧入力で圧入が困難な状況でも、杭を圧入可能となり、杭圧入機により杭圧入可能な状況を増やすことができる。なお、杭チャックは、筒状杭を回転させることができるものであっても良く、圧入時に筒状杭をその軸心を回転中心として回転させても良い。
【００２０】
請求項５又は６に記載の筒状杭の圧入方法において、前記筒状杭を円筒状のものとし、該筒状杭を圧入させる際に、該筒状杭をその軸心を回転中心として回転させても良い。
【００２１】
上記構成によれば、筒状杭を回転させて圧入する杭圧入機において、筒状杭の圧入に必要な圧入力を低下させることができるとともに、杭圧入機の最大の圧入力で圧入が困難な状況でも、杭を圧入可能となり、杭圧入機により杭圧入可能な状況を増やすことができる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、筒状杭の内部に挿入されるとともに下端側が開放された中空のタンク部と、該タンク部を、前記筒状杭に着脱自在に固定する固定手段と、前記タンク部内に収納される土砂、石、地中障害物等の地盤材もしくは埋戻し材を開放された下端側から押し出す押出手段と備えたインナータンクを用いた筒状杭の施工方法であって、筒状杭を地盤に埋設した後、前記地盤材または埋戻し材を、前記押出手段を備えたインナータンクを用いて筒状杭内に押し出すとともに圧密することを特徴とする筒状杭の施工方法である。
【００２３】
上記構成によれば、インナータンクの押出手段により、施工後の筒状杭内に土砂等や、埋戻し材をインナータンクから筒状杭内に押し出して圧密することにより、杭先端部では支持力、杭本体部分では杭強度を増強できる。また、埋戻し材としては、埋設可能な廃棄物を用いることもできる。なお、筒状杭内に埋め戻すために、インナータンク内に地盤材もしくは埋戻し材を収容する場合には、筒状杭外に排出された地盤材や予め用意された埋戻し材をインナータンク内に収容するものとしても良いし、上述の筒状杭の圧入方法を用いた際に、筒状杭圧入時にインナータンク内に最後に収容された地盤材をそのまま用いても良い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の第一例の筒状杭のインナータンク、筒状杭の圧入方法及び筒状杭の施工方法を図面を参照して説明する。図１（Ａ）に示すように、インナータンク１は、円筒状の鋼管杭２（筒状杭）内に設置されて用いられるものであり、下端が開放した状態の円筒状のタンク部３と、タンク部３の上に設けられ、インナータンク１を着脱可能に鋼管杭２内の任意の高さ位置に固定する固定手段４とを備えている。
【００２５】
前記タンク部３は、鋼管杭２の内径よりも僅かに小さい外径を有する円筒体であり、鋼管杭２内を上下に移動可能となっている。また、インナータンク１のタンク部３を鋼管杭２の下端部に前記固定手段４で固定した状態で、鋼管杭２を圧入すると、タンク部３内に土砂が充填されるようになっているとともに、ベント孔ｂから空気や水が排出される。前記固定手段４は、複数の固定シリンダ装置４１，４１をピストンロッド４２がタンク部３の半径方向に沿って外側を向くように放射状（固定シリンダ装置４１，４１が二本の場合は、タンク部３の直径方向に沿って直線状）にタンク部３上に設置されたものである。そして、鋼管杭２内で、固定シリンダ装置４１，４１のピストンロッド４２，４２を延ばして鋼管杭２の内周面に押しつけることにより、固定手段４及び固定手段４に接続されたタンク部３を備えたインナータンク１を鋼管杭２の任意の高さ位置に着脱自在に固定するようになっている。また、固定シリンダ装置４１には、油圧配管４４，４４が接続されるとともに、ピストンロッド４２，４２の先端部には、鋼管杭２内面との摩擦力を高めるための当接部材４５，４５が取り付けられている。
【００２６】
次ぎに、上述のようなインナータンク１を用いた鋼管杭２の圧入方法（施工方法）を説明する。まず、圧入工程として、図１（Ｂ）に示すように、インナータンク１の下端と鋼管杭２の下端とがほぼ同じ高さ位置になるように、鋼管杭２内に固定手段４を用いてインナータンク１を固定する。次いで、鋼管杭２を地盤に圧入する。すると、鋼管杭２の下降量に対応して、インナータンク１内のタンク部３内の土砂が充填されるとともに、タンク部３内の内面抵抗によりタンク部３内で土砂が圧密され始める。ここで、このまま圧入を続けると、従来のように鋼管杭２の下端部内で土砂が圧密されることにより先端抵抗が大きくなる。
【００２７】
そこで、この段階で、圧入を停止し（圧入工程終了）、排土工程として、図１（Ｃ）に示すように、固定手段４によるインナータンク１の鋼管杭２への固定を解除し、インナータンク１を例えばクレーン等で引き上げ、鋼管杭２の外に出してタンク部３内の土砂を排土する（排土工程終了）。そして、再び、圧入工程として、図１（Ｄ）に示すように、排土されたインナータンク１を鋼管杭２内に戻し、鋼管杭２に上述のようにインナータンク１を固定する。この際には、鋼管杭２の下端部が既に地中にあり、インナータンク１を鋼管杭２の外側から取り付けるようにすることは困難であるが、上述のように固定手段４の固定シリンダ装置４１，４１を作動させることで、容易に地中に埋設された状態の鋼管杭２の下端部にインナータンク１を固定できる。そして、鋼管杭２を圧入し、インナータンク１のタンク部３内に排土が溜まったら上述の排土工程を行なう。そして、前記圧入工程と排土工程とを繰り返すことにより、鋼管杭２を所定の深さまで圧入する。
【００２８】
以上のようにインナータンクを用いて鋼管杭２の下端部に入る土砂を順次排土することにより、鋼管杭２の下端部において土砂が圧密されることにより、鋼管杭２の圧入時の先端抵抗が大きくなるのを防止できる。したがって、鋼管杭２に必要な圧入力を低減できるので、圧入に必要なコストを低減するとともに省エネルギを図ることができる。また、杭を圧入する装置として必要な最大の圧入力を低減することもできるので、圧入装置のコストの低減を図ることができる。
【００２９】
なお、前記インナータンク１を用いた筒状杭の圧入方法は、上述のものに限られるものではなく、前述の圧入工程を終了後、インナータンク１を鋼管杭２の上部に上昇させるとともに、インナータンク１を鋼管杭２の上部に固定した状態とする（上昇行程）。次いで、インナータンク１を鋼管杭２の上部に固定したまま、鋼管杭２の圧入を再び開始する（二次圧入工程）。これにより、上述の場合と同様に圧入工程で鋼管杭２の下部に入り込んだ土砂等が、インナータンク１とともに上昇することで、鋼管杭２の下部に空間が形成され、以後の鋼管杭２の圧入に際し、鋼管杭２の下端部で圧密された土砂により圧入抵抗が高くなるのを抑止することができる。この圧入方法によれば、上述の圧入方法のように繰り返しインナータンク１により鋼管杭１の下端部の土砂を取り除くことはできないが、インナータンク１内に収容された土砂を排土せずに、単に鋼管杭２内で上昇させるだけなので、無排土で鋼管杭１の圧入を行なうことができる。
【００３０】
また、筒状杭を圧入する装置としては、図２に示す杭圧入引抜機１００を用いるものとしても良い。杭圧入引抜機１００は、例えば、従来の技術で述べたものとほぼ同様に、先に圧入された筒状杭にその内側から押し開くようにして固定されるクランプ１０１を下部に備えたサドル１０２と、該サドル１０２に対して前後にスライド移動するスライドベース１０３と、スライドベース１０３上で旋回する旋回部１０４と、旋回部１０４の前方において油圧シリンダ１０５により昇降可能で、かつ、鋼管杭２を掴むチャック１０６とを備えたものである。また、前記杭チャック１０６は、圧入時に杭を旋回させるものであっても良い。
【００３１】
また、図３に示すように、タンク部３の下端部に開閉機構を備えた落下防止手段５を備えるものとしても良い。落下防止手段５は、例えば、タンク部３の下端部に回動自在にピン結合した状態の二つの円弧板状開閉板５１，５１と、これら円弧板状開閉板５１，５１を駆動する開閉シリンダ装置５２，５２とを備えている。円弧板状開閉板５１，５１は、ほぼ半円状の円弧板であり、その上側の両端部がピン結合されることにより、外周面がタンク部３の外周面に沿った状態から、先端部がタンク部３の中心側に傾いた状態まで回動するようになっている。また、円弧板状開閉板５１，５１の左右の側縁は、下に行くほど円弧板状開閉板５１，５１の左右幅が狭くなるような斜辺となっている。
【００３２】
また、二枚の円弧板状開閉板５１，５１は、互いに対向して配置された状態でタンク部３とほぼ同様の筒状となるとともに、互いの斜辺となった側縁部同士が向き合う部分が下に行くほど拡がる三角形状の隙間となっている。そして、落下防止手段５は、二枚の円弧板状開閉板５１，５１がタンク部３の外周に沿った状態で、下端側がタンク部３の下端側とほぼ同様に開口した状態となる。また、二枚の円弧板状開閉板５１，５１の下端部同士を互いに近づけるように二枚の円弧板状開閉板５１，５１を回動させることにより、下端側の開口部を狭めるとともに、タンク部３の下側で土砂を二枚の円弧板状開閉板５１，５１で挟み込むことができ、タンク部３内の土砂の落下を抑止するようになっている。また、上記開閉シリンダ装置５２，５２は、タンク部３の上部に配置されるとともに、長尺なピストンロッド５３，５３が下方の円弧板にリンク状に連結され、円弧板状開閉板５１、５１を上述のように回転駆動させるようになっている。なお、開閉シリンダ装置５２，５２には、図示しない、油圧配管が接続されている。
【００３３】
また、図４に示すように、落下防止手段６がタンク部３とほぼ一体となっていてもよい。すなわち、図３に示す落下防止手段６の円弧板状開閉板５１，５１を上下に長尺なものとした二枚の円弧板状挟持板６１，６１からタンク部３がなるものとしても良い。そして、円弧板状挟持板６１，６１は、タンク部３上の固定手段４の筐体に、その両端部が回動自在にピン結合されて、前記円弧板状開閉板５１，５１と同様に動作するようになっているとともに、形状も円弧板状開閉板５１，５１をそのまま上下に長くした形状となっている。
【００３４】
そして、二枚の円弧板状挟持板６１，６１を開いた状態では、タンク部３としてほぼ円筒状の形状となり、閉じた状態では、円弧板状挟持板６１，６１同士が対抗する方向の幅が下に向うほど狭くなる形状となり、タンク部３の下端部の開口が狭まった状態となる。この状態では、タンク部３のほぼ全体において、タンク部３内の土砂を二枚の円弧板状挟持板６１，６１で挟み込んだ状態となり、下端部の開口が狭まることと合わせて、タンク部３内の土砂の落下が抑止される。
なお、円弧板状開閉板５１，５１の場合と同様に、開いた状態では、円弧板状挟持板６１，６１との間に三角形状の隙間ができるが、これらの周囲を鋼管杭２に囲まれているので、隙間から土砂が出てしまうようなことはない。また、二枚の円弧板状挟持板６１，６１の開閉は、両端部がそれぞれ二枚の円弧板状挟持板６１，６１に連結されて略水平に配置された開閉シリンダ装置６１により駆動されるものとしても良い。
【００３５】
以上のような落下防止手段５，６を用いることにより、圧密されずらい土砂でも、前記排土工程において、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、インナータンク１を鋼管杭２から出す際に、落下防止手段５，６を閉じた状態とすることにより土砂の落下を防止できる。また、鋼管杭２からインナータンク１を出した後に、落下防止手段５，６を開放した状態とすることにより、土砂を排出できる。また、圧入工程時には、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、落下防止手段５，６を開いた状態とすることにより、鋼管杭２の圧入時にタンク部３内の土砂を収容できる。なお、土砂排出時に落下防止手段５，６を図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示す状態よりも大きく開いても良い。また、円弧板状開閉板５１，５１及び円弧板状挟持板６１，６１は、二枚以上であっても良い。
【００３６】
また、インナータンク１には、図５に示すように、タンク部３内の土砂をタンク部３の開放された下端から押し出す押出手段７を備えていても良い。例えば、押出手段７は、ピストンロッド７１を下方に向けてタンク部３上に固定された押出シリンダ装置７２と、ピストンロッド７１の先端部に設けられ、土砂を押し出す押圧板７３とを備えたものである。押圧板７３は、タンク部３の内径より僅かに小さな外径を有する円板であり、略垂直に配置されたタンク部３の内部に略水平に配置され、タンク部３内部の上端部から下端部まで押出シリンダ装置７２に駆動されて移動するようになっている。そして、押圧板７３は、圧入工程時にタンク部３内の上端部に配置され、押圧板７３の下側に土砂等が収容されるようになっている。そして、排出工程時には、鋼管杭２の外に出されたインナータンク１において、押圧板７３を押出シリンダ装置７２により下方に移動させることで、タンク部３内の土砂をそれが圧密された状態でも容易に排土できる。
【００３７】
また、鋼管杭２を所定深さまで圧入して鋼管杭２の圧入施工を終了した際に、最後の排土工程を行なわずに、インナータンク１を鋼管杭２内部の下端より僅かに上昇させた位置で固定し、タンク部３内の土砂を押圧手段７により押し出すとともに、押出シリンダ装置７２の駆動力により土砂を圧密するものとしても良い。これにより、鋼管杭２下端部において土砂が圧密されることで、根固めされた状態となり鋼管杭２の引抜き応力を高めることができる。また、鋼管杭２の下端部で土砂を圧密した後に、さらに、排土工程と逆の手順で、インナータンク１により排土された土砂を鋼管杭２内に埋め戻すとともに、押圧手段７により圧密しても良い。これにより鋼管杭２の杭強度を増強することができる。
また、鋼管杭２に埋め戻すものは、排土した土砂等に限られるものでななく、別途用意した埋戻し材を用いても良い。さらに、埋戻し材としては、埋設可能な廃棄物を用いても良く、これにより廃棄物を有効利用することができる。
また、インナータンク１の押出手段７を用いた筒状杭内の地盤材や埋戻し材の埋戻しは、上述の筒状杭の圧入方法以外にも適用可能であり、鋼管杭２等の筒状杭が内部を排土された状態で地盤に埋設されている場合に、上述のインナータンク１を用いるとともに、排土された地盤材もしくは前記埋戻し材をインナータンク１内に収容し、次いで、インナータンク１を筒状杭内に戻し、上述の場合と同様に地盤材や埋戻し材を筒状杭内に埋め戻すとともに圧密しても良い。この場合にも、地盤材や埋戻し材を杭内部で圧密することで、杭先端部では支持力を増強でき、それより上の杭本体部分では杭強度を増強できる。
【００３８】
また、図６に示すように、インナータンク１は、鋼管杭２内で自身を上下動させる自走手段８を備えるものとしても良い。自走手段８は、例えば、上述の固定手段４を上下に二つ配置するとともに、これら固定手段４を自走シリンダ装置８１により上下に近づけたり遠ざけたりできるようにしたものである。すなわち、自走手段８は、タンク部３上に固定された第一の固定手段４と、第一の固定手段４に接続された自走シリンダ装置８１と、自走シリンダ装置８１の上部に接続された第二の固定手段４とを備えたものである。
【００３９】
そして、例えば、自走手段８を用いてインナータンク１を上昇させる場合には、図７（Ａ）に示すように、第一及び第二固定手段４の固定シリンダ装置４１により鋼管杭２内面を押圧して、インナータンク１が固定された状態から、まず、図７（Ｂ）に示すように、上側の第二の固定手段４の固定シリンダ装置４１のピストンロッド４２を後退させて固定を解除する。そして、図７（Ｃ）に示すように、自走シリンダ装置８１のピストンロッド８２を延ばすことにより、第二の固定手段を上昇させる。次いで、図７（Ｄ）に示すように、第二の固定手段４を鋼管杭２内に固定する。次いで、図７（Ｅ）に示すように、第一の固定手段４の鋼管杭２に対する固定を解除する。次いで、自走シリンダ装置８１のピストンロッド８２を後退させて縮めることにより、タンク部３が接続された第一の固定手段４を引き上げる。このような操作により、インナータンク１の一回の上昇が行なわれ、これらの操作を繰り返すことにより、さらに高く上昇できる。また、逆の手順で操作することにより、インナータンク１を下降させることができる。
【００４０】
この自走手段により、鋼管杭２内において、インナータンク１をクレーンで吊る等の作業が必要なくなり、インナータンク１の取扱を容易なものにできる。また、これにより鋼管杭２内で、インナータンク１にワイヤ等を接続する必要がなくなるが、さらに、図８に示すように、インナータンク１に駆動源となるバッテリ９を搭載するとともに、無線を用いた遠隔操作用の受信機９１を備えるものとすれば、油圧を供給する配管や信号を送る線も必要なくなり、さらにインナータンク１を取扱やすいものにできる。
【００４１】
すなわち、インナータンク１内部に、電源となるバッテリ９と、外部からの制御信号を受信する受信機９１と、受信機９１のアンテナ９２と、固定シリンダ装置４１…及び自走シリンダ装置８１に油圧を供給するポンプ９３と、ポンプ９３を駆動する電動機９４と、固定シリンダ装置４１…及び自走シリンダ装置８１を操作するバルブ９５…とを備えるものとしても良い。受信機９１は、バッテリ９から電力を供給されて作動するとともに、外部から制御信号を受信し、該制御信号に基づいて各バルブ９５…に制御信号（直接、駆動電力を送るものとしても良い）送るようになっており、受信機能とともに制御装置としての機能も有する。
前記バルブ９５…は、油圧を切替えて固定シリンダ装置４１…及び自走シリンダ装置８１の伸縮を行なわせるものである。前記電動機９４及びポンプ９３によりバルブ９５を介して固定シリンダ装置４１…及び自走シリンダ装置８１に油圧が供給される。そして、外部からの無線信号により、固定手段４及び自走手段８が作動する。なお、自走手段８がないインナータンク１において、固定手段４がバッテリ９で駆動されるとともに無線で遠隔操作されるものとしても良い。
【００４２】
なお、上記例においては、筒状杭として円筒状の鋼管杭を用いたが、角形の鋼管杭を用いるものとしても良いし、各種断面形状を有する筒状のコンクリート杭を用いるものとしても良い。また、円筒状以外の筒状杭に本発明を適用する場合には、タンク部３の形状を筒状杭の内部の形状に対応させることが好ましい。
また、インナータンクは、固定手段、落下防止手段、押出手段、自走手段等を動作させるための動力源が基本的に内部、外部のいずれにあっても良く、これらを遠隔操作する際の信号の送受は、有線でも無線であっても良い。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、インナータンクにより、筒状杭圧入時に、通常杭内部に圧密されて先端抵抗を増加してしまう土砂を杭圧入中に取り除くことができるので、筒状杭の圧入に必要な圧入力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の携帯の筒状杭のインナータンク及び筒状杭の圧入方法を説明するための図面である。
【図２】上記例の筒状杭の圧入方法に用いられる杭圧入引抜機を示す側面図である。
【図３】上記例の変形例となるインナータンクを示す断面図である。
【図４】上記例の別の変形例となるインナータンクを示す断面図である。
【図５】上記例の別の変形例となるインナータンクを示す断面図である。
【図６】上記例の別の変形例となるインナータンクを示す断面図である。
【図７】図５に示される変形例の自走動作を説明するための図面である。
【図８】上記例の別の変形例となるインナータンクを説明するための概略図である。
【符号の説明】
１        インナータンク
２        鋼管杭（筒状杭）
３        タンク部
４        固定手段
５，６    落下防止手段
７        押出手段
８        自走手段
９        バッテリ（駆動源）
９１      受信機（遠隔操作手段）
１００    杭圧入引抜機
【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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【図７】
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【図８】
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