(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼管の管内又は管外の一方のみから押圧力を及ぼして鋼管を把持することができかつ鋼管の変形を生じないバイブロハンマの把持装置及びこれを用いた鋼管杭の施工方法を提供する。【解決手段】鋼管Ｐを把持するためのバイブロハンマＶＨの把持装置１であって、ヘッド部２と、ヘッド部２の下面から下方に延在する支持部３と、支持部３の延在方向の１箇所又は複数箇所に設けられ鋼管Ｐの内面又は外面に対し外向き又は内向きに押圧力を発生可能な１又は複数の押圧手段４と、を有し、押圧力はバイブロハンマＶＨによる打込み又は引抜きの際に鋼管Ｐを固定可能な摩擦力を生じる大きさであり、かつ、押圧手段４が鋼管Ｐを押圧する位置は、押圧力による変形を生じない、該鋼管Ｐの長さ方向の中間領域にある。【選択図】図１
2017089112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管（Ｐ）を把持するための、バイブロハンマ（ＶＨ）の把持装置（１）であって、
前記バイブロハンマ（ＶＨ）の起振力を上端に伝達されかつ下方に延在する支持部（３）と、
前記支持部（３）の延在方向の１箇所又は複数箇所に設けられ前記鋼管（Ｐ）の内面に対し外向きに押圧力を発生可能な１又は複数の押圧手段（４）と、を有し、
前記１又は複数の押圧手段（４）による押圧力は前記バイブロハンマ（ＶＨ）による打込み又は引抜きの際に前記鋼管（Ｐ）を把持可能な摩擦力を生じる大きさであり、かつ、前記１又は複数の押圧手段（４）の各々が前記鋼管（Ｐ）を押圧する位置は、該鋼管（Ｐ）の長さ方向において該押圧力により変形を生じない中間領域（Ｌ２）にあることを特徴とする
バイブロハンマの把持装置。
【請求項２】
鋼管（Ｐ）を把持するための、バイブロハンマ（ＶＨ）の把持装置（１）であって、
前記バイブロハンマ（ＶＨ）の起振力を上端に伝達されかつ下方に延在する支持部（３）と、
前記支持部（３）の延在方向の１箇所又は複数箇所に設けられ前記鋼管（Ｐ）の外面に対し内向きに押圧力を発生可能な１又は複数の押圧手段（４）と、を有し、
前記１又は複数の押圧手段（４）による押圧力は前記バイブロハンマ（ＶＨ）による打込み又は引抜きの際に前記鋼管（Ｐ）を把持可能な摩擦力を生じる大きさであり、かつ、前記１又は複数の押圧手段（４）の各々が前記鋼管（Ｐ）を押圧する位置は、該鋼管（Ｐ）の長さ方向において該押圧力により変形を生じない中間領域（Ｌ２）にあることを特徴とする
バイブロハンマの把持装置。
【請求項３】
鋼管（Ｐ）を把持するための、バイブロハンマ（ＶＨ）の把持装置（１）であって、
前記バイブロハンマ（ＶＨ）の起振力を上端に伝達されかつ下方に延在する支持部（３）と、
前記支持部（３）の延在方向の１箇所又は複数箇所に設けられ前記鋼管（Ｐ）の内面に対し外向きに押圧力を発生可能な１又は複数の押圧手段（４）と、を有し、
前記１又は複数の押圧手段（４）による押圧力は前記バイブロハンマ（ＶＨ）による引抜きの際に前記鋼管（Ｐ）を把持可能な摩擦力を生じる大きさであり、かつ、前記１又は複数の押圧手段（４）の各々が前記鋼管（Ｐ）を押圧する位置は、該鋼管（Ｐ）の長さ方向において該押圧力により変形を生じない中間領域（Ｌ２）、又は、下端領域（Ｌ３）にあることを特徴とする
バイブロハンマの把持装置。
【請求項４】
前記押圧手段（４，４Ａ）が、１又は複数の固定爪（４１）と１又は複数の可動爪（４２）の組合せからなるか、又は、複数の可動爪（４２）からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイブロハンマの把持装置。
【請求項５】
前記支持部（３）が、延在方向に連結された複数の支持部材（３１，３２，３３，３４）から構成されており、１つの前記押圧手段（４，４Ａ）は、前記複数の前記支持部材（３１，３２，３３，３４）うちのいずれか１つ（３２）に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のバイブロハンマの把持装置。
【請求項６】
前記複数の支持部材（３１，３２，３３，３４）の中に、前記押圧手段（４，４Ａ）を設けられていないものを含むことを特徴とする請求項５に記載のバイブロハンマの把持装置。
【請求項７】
１つの前記押圧手段（４，４Ａ）が、周方向に等間隔で複数の押圧点を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のバイブロハンマの把持装置。
【請求項８】
前記支持部（３）の延在方向に複数の前記押圧手段（４，４Ａ）が設けられている場合、押圧する向きが互いに異なるものを含むことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のバイブロハンマの把持装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のバイブロハンマの把持装置を用いて鋼管を把持し、該鋼管の打込み又は引抜きを行うことを特徴とする鋼管杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイブロハンマ工法において円筒形又は角筒形の鋼管（鋼管杭）を打込み又は引抜きするために把持する把持装置及びこれを用いた鋼管杭の施工方法に関する（以下、「鋼管」は鋼管杭の意味で用いる）。
【背景技術】
【０００２】
バイブロハンマの一般的な把持装置により鋼管を直接把持する場合、特許文献１に記載のように、把持装置のチャックに備わる固定爪と可動爪を天端から差し込み管壁を挟持する機構が周知である。
【０００３】
鋼管内径が小さいために一般的な把持装置の設置が困難な場合は、鋼管天端にチャッキングプレートを溶接し、チャッキングプレートを把持装置のチャックにより把持する方法がある。また、特許文献２のように、管内に中子体を設置するとともに管外から内向きに押圧して把持する方式もある。中子体は、管外からの押圧力による管の変形を防止するためのものである。
【０００４】
図９は、円筒形の鋼管Ｐを例として、内面に対しＸ方向外向きに押圧力を負荷した場合の鋼管Ｐの変形特性を模式的に示した平面図及び縦断面図である。各白矢印は、鋼管Ｐの天端から下方に向かって異なる位置に負荷する押圧力を示している。各位置にて同じ押圧力を負荷した場合、鋼管Ｐの天端近傍ではＸ方向に拡張し、Ｙ方向に収縮する。天端が最も変形量が大きく、下方に向かって漸次変形量が小さくなる。この変形は塑性変形であり、押圧力を取り去っても元の形状に復帰しない（以下、鋼管について単に「変形」というときは塑性変形を意味する）。外面に対し内向きに押圧力を及ぼした場合も同様の変形を生じる。なお、鋼管の変形態様はこれに限られず、周方向の押圧点の数によっても多様である。従って従来は、鋼管の内面及び外面のいずれかに対し押圧力を及ぼして鋼管を把持しようとする場合、特許文献２のように変形防止策を講じていた。
【０００５】
鋼管を把持するための押圧力に対抗する力を設けることにより鋼管の変形を防止する他の例として、特許文献３には、中空杭を外周から把持すると共に、把持した箇所を中空杭の内周から押圧することにより中空杭を把持する方法が開示されている。特許文献４には、管状杭の天端近傍にて管内押圧手段により外方に押圧力を及ぼすと共に管外押圧手段により内方に押圧力を及ぼすことにより管状杭を把持する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１１２２２４号公報
【特許文献２】特開平６−２５７１５０号公報
【特許文献３】特開昭５７−８１５２９号公報
【特許文献４】特開２０１４−８４６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
バイブロハンマの一般的な把持装置では、鋼管内径が小さい場合に限らず、諸処の事情により鋼管を把持できない場合がある。また、一般的な把持装置により把持できない場合においてチャッキングプレートを溶接できない場合（例えば引き抜いた鋼管を他の現場に転用する場合等）もある。そのような場合は、鋼管の管内から外方に押圧力を負荷して突っ張り力により鋼管を把持しなければならないが、鋼管の変形防止のための対抗力を管外に設けることが困難な場合がある。例えば、鋼管が地中に打ち込まれている場合や、鋼管の外側に他の構造物が近接している場合など、管外に必要な空間を得られないことがある。
【０００８】
また、バイブロハンマの把持装置において、鋼管の管内と管外の双方に押圧力とその対抗力を負荷するための機構を設ける場合、把持装置が複雑かつかさ高となるため、作業や搬送が繁雑となりコスト高となる。
【０００９】
上記の問題点に鑑み、本発明は、バイブロハンマにおける鋼管の把持装置であって、鋼管の管内又は管外の一方のみから押圧力を及ぼして鋼管を把持することができ、かつ、鋼管の変形を生じないような把持装置及びこれを用いた鋼管の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ここで図９を再度参照すると、鋼管Ｐの天端から所定の長さＬ１の点より下方では、同じ押圧力に対しても変形を生じない。同様に、鋼管Ｐの下端から所定の長さＬ３（＝Ｌ１）の点より上方でも変形を生じないことは自明である。すなわち、横方向の所定の押圧力に対し、鋼管Ｐの長さ方向の両端から所定の長さの上端領域Ｌ１及び下端領域Ｌ３を除く中間領域Ｌ２では変形を生じない。所定の鋼管Ｐにおいて、横方向の押圧力に対して変形を生じない中間領域Ｌ２の範囲は、押圧力の大きさと当該鋼管Ｐの材料力学的特性の関係により決まる。
【００１１】
本発明は、この知見に基づいてなされたものであり、以下の構成を提供する。括弧内の数字は、後述する図面の符号であり、参考のために付する。
【００１２】
本発明の態様は、鋼管（Ｐ）を把持するための、バイブロハンマ（ＶＨ）の把持装置（１）であって、前記バイブロハンマ（ＶＨ）の起振力を上端に伝達されかつ下方に延在する支持部（３）と、前記支持部（３）の延在方向の１箇所又は複数箇所に設けられ前記鋼管（Ｐ）の内面に対し外向きに押圧力を発生可能な１又は複数の押圧手段（４）と、を有し、前記１又は複数の押圧手段（４）による押圧力は前記バイブロハンマ（ＶＨ）による打込み又は引抜きの際に前記鋼管（Ｐ）を把持可能な摩擦力を生じる大きさであり、かつ、前記１又は複数の押圧手段（４）の各々が前記鋼管（Ｐ）を押圧する位置は、該鋼管（Ｐ）の長さ方向において該押圧力により変形を生じない中間領域（Ｌ２）にあることを特徴とする。
【００１３】
本発明の別の態様は、鋼管（Ｐ）を把持するための、バイブロハンマ（ＶＨ）の把持装置（１）であって、前記バイブロハンマ（ＶＨ）の起振力を上端に伝達されかつ下方に延在する支持部（３）と、前記支持部（３）の延在方向の１箇所又は複数箇所に設けられ前記鋼管（Ｐ）の外面に対し内向きに押圧力を発生可能な１又は複数の押圧手段（４）と、を有し、前記１又は複数の押圧手段（４）による押圧力は前記バイブロハンマ（ＶＨ）による打込み又は引抜きの際に前記鋼管（Ｐ）を把持可能な摩擦力を生じる大きさであり、かつ、前記１又は複数の押圧手段（４）の各々が前記鋼管（Ｐ）を押圧する位置は、該鋼管（Ｐ）の長さ方向において該押圧力により変形を生じない中間領域（Ｌ２）にあることを特徴とする。
【００１４】
鋼管（Ｐ）を把持するための、バイブロハンマ（ＶＨ）の把持装置（１）であって、前記バイブロハンマ（ＶＨ）の起振力を上端に伝達されかつ下方に延在する支持部（３）と、前記支持部（３）の延在方向の１箇所又は複数箇所に設けられ前記鋼管（Ｐ）の内面に対し外向きに押圧力を発生可能な１又は複数の押圧手段（４）と、を有し、前記１又は複数の押圧手段（４）による押圧力は前記バイブロハンマ（ＶＨ）による引抜きの際に前記鋼管（Ｐ）を把持可能な摩擦力を生じる大きさであり、かつ、前記１又は複数の押圧手段（４）の各々が前記鋼管（Ｐ）を押圧する位置は、該鋼管（Ｐ）の長さ方向において該押圧力により変形を生じない中間領域（Ｌ２）、又は、下端領域（Ｌ３）にあることを特徴とする。
【００１５】
上記態様において、前記押圧手段（４，４Ａ）が、１又は複数の固定爪（４１）と１又は複数の可動爪（４２）の組合せからなるか、又は、複数の可動爪（４２）からなることが、好適である。
【００１６】
上記態様において、前記支持部（３）が、延在方向に連結された複数の支持部材（３１，３２，３３，３４）から構成されており、１つの前記押圧手段（４，４Ａ）は、前記複数の前記支持部材（３１，３２，３３，３４）うちのいずれか１つ（３２）に設けられていることが、好適である。
【００１７】
上記態様において、前記複数の支持部材（３１，３２，３３，３４）の中に、前記押圧手段（４，４Ａ）を設けられていないものを含むことが、好適である。
【００１８】
上記態様において、１つの前記押圧手段（４，４Ａ）が、周方向に等間隔で複数の押圧点を有することが、好適である。
【００１９】
上記態様において、前記支持部（３）の延在方向に複数の前記押圧手段（４，４Ａ）が設けられている場合、押圧する向きが互いに異なるものを含むことが、好適である。
【００２０】
本発明のさらに別の態様は、上記いずれかのバイブロハンマの把持装置を用いて鋼管を把持して該鋼管の打込み又は引抜きを行うことを特徴とする鋼管杭の施工方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による、バイブロハンマにおける鋼管の把持装置は、下方に延在する支持部と、１又は複数の押圧手段とを有し、鋼管の内面又は外面の一方のみに押圧力を及ぼして鋼管を把持するものであり、その場合に、鋼管を押圧する位置は、その押圧力により鋼管の変形を生じない領域である。この結果、打込み又は引抜きの際に鋼管を確実に把持できると同時に鋼管の変形を防止できる。
【００２２】
特に、鋼管の内面に押圧力を及ぼす場合には、鋼管の外側に押圧力に対抗する力を設ける必要がないので、鋼管が地中に埋没している場合や鋼管の外側に必要な空間を確保できない場合に有効である。
【００２３】
また、鋼管の内面に押圧力を及ぼす場合、支持部を長くすることによって鋼管における比較的下端に近い位置を押圧手段により把持できるので、その位置に起振力を有効に伝達することができる。この結果、鋼管の打込みや引抜きが容易となる。
【００２４】
また、鋼管を引き抜く場合、シルト層や粘土層のように鋼管外面との粘着力（付着力）の強い粘性土が周囲に存在する位置において鋼管内面を押圧手段により把持することにより、その位置に起振力を有効に伝達することができる。この結果、鋼管を容易に引き抜くことができる。
【００２５】
また、鋼管を引き抜く場合、土圧が最も大きい鋼管下端では押圧力による変形を生じないと考えられる。従って、鋼管の下端領域の内面を押圧手段により把持することにより、その位置に起振力を有効に伝達することができる。この結果、鋼管を容易に引き抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第１の実施形態の一例を含む施工状況を概略的に示す側面図である。
【図２】図２は、図１の把持装置の概略拡大図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は鋼管（縦断面）と共に示した一部切欠き側断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＩ−Ｉ断面図、（ｄ）は（ｂ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第２の実施形態の一例を鋼管（縦断面）の一部と共に示した一部切欠き側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図４は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第３の実施形態の一例を含む施工状況を概略的に示す側面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第４の実施形態の一例を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の把持装置を鋼管（縦断面）の一部と共に示した一部切欠き側断面図であり、（ｃ）は（ａ）の把持装置の使用形態の一例を示す図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明によるバイブロハンマの把持装置の別の実施形態の一例を鋼管（縦断面）の一部と共に示した一部切欠き側断面図である。
【図７】図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ、把持装置の押圧手段の変形例を概略的に示した横断面図である。
【図８】図８（ａ）（ｂ）はそれぞれ、把持装置の押圧手段を３段配置する場合の変形例を概略的に示した各段の横断面図である。
【図９】図９は、円筒形の鋼管を例として、内面に対しＸ方向外向きに押圧力を及ぼした場合の鋼管の変形特性を模式的に示した平面図及び縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。各実施形態及び変形例の図面において、同じ構成要素又は類似の構成要素については同じか又は類似の符号を付している。なお、一般的に「把持」とは、物を両側から掴む意味で用いることが多いが、本明細書では、管状物の内面に押圧力を負荷して突っ張り力により保持する場合も含むものとする。また、本発明の把持装置を、主として円筒形の鋼管に適用した例に基づいて説明するが、本発明の把持装置は角筒形の鋼管にも適用可能である。
【００２８】
（１）第１の実施形態
図１は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第１の実施形態の構成例を含む施工状況を概略的に示す側面図である。図２は、図１の把持装置の概略拡大図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は鋼管（縦断面）と共に示した一部切欠き側断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＩ−Ｉ断面図、（ｄ）は（ｂ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【００２９】
図１に示すように、バイブロハンマＶＨは、起振機９と把持装置１とを有する。本実施形態の把持装置１は、起振機９の下面に取り付けられたヘッド部２と、ヘッド部２の下面から下方に延在する柱状又は管状の支持部３と、支持部３の延在方向における１又は複数の箇所にそれぞれ設けられた押圧手段４とを有する。図示の例では、押圧手段４は３箇所すなわち３段設けられている。押圧手段４は、十分な押圧力が得られるならば１箇所すなわち１段でもよい。また、支持部３の横断面形状は略矩形となっているが、他の形状でもよく、押圧手段４を支持することができればよい。支持部３を中空として押圧手段４の駆動用部品（油圧ホース等）を収容してもよい。第１の実施形態では、支持部３は鋼管Ｐの内側に配置され、各押圧手段４は、鋼管Ｐの内面に対し外向きに押圧力を発生することができる。
【００３０】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、図示の例ではヘッド部２の下面と支持部３の上部には複数の補強リブが設けられている。また図示の例では、各押圧手段４は、支持部３の軸に対して互いに反対方向に向いた一対の爪を具備する。図２（ｂ）の部分断面に示すように、一対の爪のうち一方は固定爪４１であり、他方は可動爪４２である。可動爪４２は、例えば、これと一体のピストンがシリンダ部４３内を油圧によって移動することにより前進駆動又は後退駆動される。可動爪４２の油圧駆動は、一般的な把持装置と同様の機構（図示せず）により行うことが可能であり、ここでは詳細を省略する。また、説明のために、図２（ｃ）は可動爪４２が後退した状態（非押圧時）、図２（ｄ）は可動爪４２が前進した状態（押圧時）を示しているが、基本的には、全段の押圧手段４の可動爪４２が同期駆動される。
【００３１】
３段の押圧手段４が全体として発揮する押圧力によって鋼管Ｐの内面との間に摩擦力が生じ、押圧手段４と鋼管Ｐとは互いに固定される。この摩擦力は、打込み又は引抜きの際の起振力による振動によって鋼管Ｐと押圧手段４がずれたり外れたりしない大きさでなければならない。すなわち、摩擦力は、起振機９の起振力より大きくなければならない。この状態が、把持装置１により鋼管Ｐを把持した状態である。この結果、支持部３の上端に伝達された起振力が、押圧手段４を介して鋼管Ｐに伝達される。
【００３２】
固定爪４１及び可動爪４２の各押圧面４１ａ、４２ａには、十分な摩擦力を得るために滑り止めとして多数の凹凸（例えば、多数の四角錐の小突起が縦横に並んだ形態）が形成されていることが好適である。また、これらの押圧面４１ａ、４２ａは、鋼管Ｐの内面に沿うように湾曲していることが好適である。
【００３３】
その一方、押圧手段４の押圧力によって図９に示したような鋼管Ｐの変形を生じないようにする必要がある。このために、本発明では、支持部３上における１又は複数の押圧手段４の位置を以下のように設定する（以下の各実施形態においても同様）。
【００３４】
先ず、バイブロハンマの起振機の起振力等に基づいて鋼管Ｐを把持するために必要な押圧力を算出する。次に、押圧手段４の段数に応じて１段の押圧手段４が負担する押圧力を算出する。次に、１段当たりの押圧手段４が負荷する押圧力と、鋼管Ｐの材料力学的特性（直径、厚さ、長さ、耐力等）とに基づいて、鋼管Ｐが当該押圧力に対して変形を生じない中間領域Ｌ２の範囲を決定する。なお、１段当たりの押圧手段４が周方向に複数の押圧点を有する場合、「変形を生じない」とは、各押圧点に分配された押圧力によって変形を生じないことを意味する。
【００３５】
例えば、図９に示したように、押圧力を鋼管Ｐの長さ方向における異なる位置に負荷した場合に、直径Φに対する変形量が±０．５％未満となる位置を求め、鋼管天端からその位置までを、変形を生じる上端領域Ｌ１とする。同様に、鋼管下端から同じ距離の位置までを、変形を生じる下端領域Ｌ３とする。上端領域Ｌ１と下端領域Ｌ３を除いた間の領域を、変形を生じない中間領域Ｌ２とする。
【００３６】
本発明では、鋼管の内面又は外面の一方のみへの押圧力によって変形を生じる領域には、押圧手段４を配置しないことを原則とする。従って、各押圧手段４が鋼管Ｐを押圧する位置は、原則的に、鋼管Ｐの長さ方向の中間領域Ｌ２の範囲内とする。図１の例では、最上位置の１段目の押圧手段４が中間領域Ｌ２の上端位置に設置されている。
【００３７】
図１及び図２に示した例では、支持部３の上端に鋼管天端が位置するので、支持部３の上端にヘッド部２を設けてその下面に鋼管天端を当接させている。施工条件によっては、鋼管天端が支持部３の上端よりも下方に位置する場合もあり、その場合はヘッド部２は不要となる。鋼管天端をヘッド部２の下面に当接させると、起振機９の起振力がヘッド部２から直接、鋼管Ｐに伝達されるので効率的であり、また、鋼管Ｐと押圧手段４の間の固定強度を補強することにもなる。また、ヘッド部２に鋼管天端を当接させると、押圧手段４の把持位置を正確に規定し易い。
【００３８】
図２に示した例では、１段目の押圧手段４の下方に２段目及び３段目の押圧手段４が等間隔で設置されている。押圧手段４の段数は１段でもよく、３段に限らず、２段でも４段以上でもよい。また、複数段の押圧手段４を等間隔に設置する必要はなく、各段の間隔は適宜設定可能である。なお、支持部３を長くして鋼管の比較的下端側に近い位置に押圧手段４を配置する場合も、原則的には、下端領域Ｌ３より上の中間領域Ｌ２の範囲内とする（後述する第３の実施形態を除く）。
【００３９】
このように、本発明は、バイブロハンマの把持装置において、従来のように鋼管天端又はその近傍で鋼管を把持する一般的な発想ではなく、鋼管天端から所定の距離だけ離れた位置や、天端より下端側に近い位置でも鋼管を把持するという新規な発想に基づくものである。
【００４０】
（２）第２の実施形態
図３（ａ）は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第２の実施形態の一例を鋼管（縦断面）の一部と共に示した一部切欠き側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、把持装置１は、起振機の下面に取り付けられるヘッド部２と、ヘッド部２の下面から下方に延在する管状の支持部３と、支持部３の延在方向における１又は複数の箇所にそれぞれ設けられた押圧手段４Ａとを有する。第２の実施形態では、支持部３は鋼管Ｐの外側に配置される。図３（ｂ）に示すように、図示の例では支持部３の横断面形状は矩形であるが、他の形状でもよく、押圧手段４Ａを支持することができればよい。
【００４２】
図３の例では、各押圧手段４Ａは、鋼管Ｐの外面に対し内向きに押圧力を発生することができる。各押圧手段４Ａは、支持部３の対向する２つの壁に互いに向き合う一対の爪を具備し、一方は固定爪４１であり、他方は可動爪４２である。可動爪４２は、例えば、これと一体のピストンがシリンダ部４３内を油圧により移動することにより前進駆動又は後退駆動される。この可動爪４２の駆動は、一般的な把持装置と同様の機構（図示せず）により行うことが可能であり、ここでは詳細を省略する。全段の押圧手段４Ａの可動爪４２は、同期駆動される。押圧手段４Ａの段数は、少なくとも１段である。複数段設ける場合の間隔も適宜設定できる。
【００４３】
全ての押圧手段４Ａが全体として発揮する押圧力によって鋼管Ｐの外面との間に摩擦力が生じ、押圧手段４Ａと鋼管Ｐが互いに固定される。この状態が、把持装置１により鋼管Ｐを把持した状態である。固定爪４１及び可動爪４２の押圧面４１ａ、４２ａは、十分な摩擦力を得るために滑り止めとして多数の凹凸が形成されていることが好適である。また、これらの押圧面４１ａ、４２ａは、鋼管Ｐの外面に沿うように湾曲していることが好適である。
【００４４】
（３）第３の実施形態
図４は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第３の実施形態の一例を含む施工状況を概略的に示す側面図である。
【００４５】
第３の実施形態は、鋼管Ｐを引き抜く場合に適用される形態である。鋼管Ｐの周囲には、例えば、地表から礫層Ａ、シルト層／粘土層Ｂ、砂層Ｃの順で異なる土質の地盤が存在するとする。このような地盤特性は、通常、施工前に判明している。図４に示す本実施形態の把持装置１の一例では、支持部３上の２箇所に押圧手段４ａ、４ｂを有する。
【００４６】
１段目の押圧手段４ａは、鋼管Ｐの周囲にシルト層／粘土層Ｂの存在する位置に配置されている。シルト層や粘土層のような粘性土は、鋼管外面との粘着力（付着力）が大きい。従って、この位置において直接的に起振力を伝達することにより、鋼管Ｐを周囲の地盤から効率的に離脱させることができる。
【００４７】
２段目の押圧手段４ｂは、鋼管Ｐのほぼ下端に配置されている。この位置は、鋼管Ｐの周囲が空間の場合は、押圧力により変形を生じる下端領域Ｌ３にあるので、上述した実施形態では押圧手段を配置しない位置である。しかしながら、本実施形態の場合、鋼管Ｐは周囲から土圧を受けているため、これが対抗力となって押圧手段４ｂの押圧力による変形は生じないと考えられる。なお、上端領域Ｌ１については、引抜き開始直後に周囲に対抗力となる土圧がなくなるので、上端領域Ｌ１については上述した実施形態と同様に押圧手段を設けないことが望ましい。よって、本実施形態では、鋼管Ｐの中間領域Ｌ２及び下端領域Ｌ３、すなわち上端領域Ｌ１を除いた下端までの領域Ｌ４の範囲内であれば、押圧手段を設けてもよい。そして、鋼管Ｐの下端は最も土圧の大きい位置であるから、この位置において直接的に起振力を伝達することにより、鋼管Ｐを効率的に離脱させることができる。
【００４８】
バイブロハンマの把持装置において、本発明のように、鋼管の中間領域や下端領域を把持し、鋼管の中間領域や下端領域に直接的に起振力を伝達する構成は、従来の一般的な把持方法とは全く異なる手法である。
【００４９】
（４）第４の実施形態
図５（ａ）は、本発明によるバイブロハンマの把持装置の第４の実施形態の一例を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の把持装置を鋼管（縦断面）の一部と共に示した一部切欠き側断面図であり、（ｃ）は（ａ）の把持装置の使用形態の一例を示す一部切欠き側断面図である。
【００５０】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、第４の実施形態では、上述した第１の実施形態の把持装置１の支持部３が、軸方向に連結された複数の支持部材３１、３２から構成されている。最上部の支持部材３１は、ヘッド部２の下面に接合され、上部に複数の補強リブを具備する。支持部材３１の下端にはフランジ３１ａが形成されている。別の支持部材３２は、柱状又は管状の本体の上端と下端にフランジ３２ａが形成されている。支持部材３１と支持部材３２はフランジ３１ａと３２ａを当接させ、そして、支持部材３２同士はフランジ３２ａと３２ａを当接させ、それぞれボルト・ナット等の固定具で適宜固定することにより連結される。図５（ａ）（ｂ）の例では、連続する３つの支持部材３２の各々に押圧手段４が設けられている。
【００５１】
図示しないが、第２の実施形態及び第３の実施形態の把持装置１の支持部３についても、第４の実施形態を適用可能である。
【００５２】
図５（ｃ）の使用形態の例では、支持部材３１と支持部材３２の間、及び、支持部材３２同士の間に、押圧手段４を設けない支持部材３３が挿入されている。支持部材３３も上端と下端にフランジ３３ａを形成されており、これにより軸方向に連結することができる。支持部材３３は、支持部材３２が具備する押圧手段４を適切な位置に設置するためのスペーサ的な役割を果たすものである。必要に応じて支持部材３３を複数本連続して連結してもよい。例えば、押圧手段４を鋼管Ｐの下端に近い位置に設置して把持させたい場合は、比較的長い支持部材３３を連結したり、必要な数の支持部材３３を連結したりすればよい。
【００５３】
（４）その他の実施形態
以下、本発明による把持装置のその他の実施形態を説明する。これらの実施形態は、可能である限りにおいて、互いの特徴を組み合わせて適用してもよく、また、上述した各実施形態の特徴と組み合わせて適用してもよい。
【００５４】
図６（ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明によるバイブロハンマの把持装置の別の実施形態の一例を鋼管（縦断面）の一部と共に示した一部切欠き側断面図である。本実施形態は、上述した実施形態の把持装置におけるヘッド部が無い形態である。
【００５５】
図６（ａ）の例では、鋼管Ｐの天端が支持部３の上端より下方に離れた位置にある。例えば、水底の地盤に対して鋼管Ｐの打込み又は引抜きを行う場合、鋼管天端は水面下にあるが、支持部３の上端は水上に位置する必要がある。この場合も、押圧手段４が鋼管Ｐを中間領域（上述した第３の実施形態の場合は下端領域も含む）で把持するように、適切な長さのスペーサ的な支持部材３３を介在させている。押圧手段４の把持位置は、鋼管天端の位置を予め計測することにより決定する。
【００５６】
図６（ｂ）の例では、（ａ）の例と同様に鋼管Ｐの天端が支持部３の上端より下方に離れた位置にあるが、鋼管Ｐの天端を押さえるフランジ３４ａを具備する支持部材３４が挿入されている。フランジ３４ａは鋼管Ｐの直径よりも大径であるので、鋼管Ｐの天端に当接して押さえることができる。この例では、鋼管Ｐに起振力を直接伝達することができ、鋼管Ｐの固定強度も補強することができる。また、押圧手段４の把持位置を正確に規定し易い。
【００５７】
図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ、把持装置１の押圧手段の変形例を概略的に示した横断面図である。本発明における１つ（１段）の押圧手段は２以上の押圧点を具備するが、その場合、それらの押圧点は鋼管Ｐの内面又は外面の周上で全体として均等に押圧力を及ぼすように配置されている。
【００５８】
図７（ａ）は、互いに反対向きの２対の固定爪４１と可動爪４２が十字状に配置されている。図７（ｂ）は、１つの固定爪４１と２つの可動爪４２が１２０度間隔で配置されている。図７（ｃ）は、全てが可動爪の例であり、６つの可動爪４２が６０度間隔で配置されている。図７（ｄ）は、角筒形の鋼管Ｐの場合の例を示している。内面を押圧する場合、必要な突っ張り力を負荷可能な配置であれば、これらの例に限られない。図示しないが、外面に押圧力を負荷する場合も、固定爪と可動爪の多様な配置が可能である。
【００５９】
図８（ａ）（ｂ）はそれぞれ、把持装置１の押圧手段を３段で配置する場合の変形例を概略的に示した各段の横断面図である。図８（ａ）では１段目と３段目の固定爪と可動爪による押圧方向が同じであり、これらに対し２段目の押圧方向が垂直になっている。図８（ｂ）では各段の固定爪と可動爪による押圧方向が互いに１２０度の角度をなしている。複数段の押圧手段を有する場合、押圧する向きが互いに異なるものを含んでもよい。その場合、全体としてバランスよく押圧する向きを設定することが好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１  把持装置
２  ヘッド部
３  支持部
３１、３２、３３、３４  支持部材
４、４Ａ、４ａ、４ｂ  押圧手段
４１  固定爪
４２  可動爪
４３  シリンダ部
９  起振機
ＶＨ  バイブロハンマ
Ｐ  鋼管
【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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【図９】
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