(57)【要約】    【課題】  地中に杭を圧入して、杭列を構築するに際し、狭隘地での施工を可能とする。    【解決手段】  圧入済みの杭列２上に、圧入機１０、クレーン２０、パワーユニット３０を設置する。杭列２に並行して設けられる補助走行路４０により、台車５０（前側台車５１及び後側台車５２）を用い、杭１の長手方向を補助走行路４０の走行方向に一致させた状態で、杭１を搬送して、杭１の吊り上げ側の端部をクレーン２０の旋回中心（旋回体２２の中心部）より前方に位置させる。この位置から、クレーン２０のブーム２３により杭１を吊り上げて、圧入機１０に供給する。従って、クレーン２０のブーム２３は、補助走行路４０上の一位置と、圧入機１０の杭受け入れ位置との間を旋回する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に杭を圧入して、杭列を構築する杭列施工システムであって、
圧入済みの杭列上に移動可能に設置される圧入機と、
前記圧入機の後方で、圧入済みの杭列上に移動可能に設置され、杭を吊り上げて前記圧入機に供給可能なクレーンと、
圧入済みの杭列に並行して設けられる補助走行路と、
前記補助走行路上を移動可能で、前記クレーンに受け渡すため、杭を搬送する台車と、を含んで構成され、
前記台車は、杭の長手方向を前記補助走行路の走行方向と一致させた状態で、杭の吊り上げ側の端部が前記クレーンの旋回中心より前方に位置するように、杭を搬送することを特徴とする、杭列施工システム。
【請求項２】
前記クレーンのブームは、前記補助走行路上の一位置と、前記圧入機の杭受け入れ位置との間を旋回することを特徴とする、請求項１記載の杭列施工システム。
【請求項３】
前記圧入機とは別ユニットで設けられ、前記圧入機の動力源となるパワーユニットを更に含んで構成され、
前記パワーユニットは、前記クレーンの後方で、圧入済みの杭列上に移動可能に配置されることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の杭列施工システム。
【請求項４】
前記台車は、駆動源を有する自走台車に切り離し可能に連結され、切り離し後は人力で走行することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の杭列施工システム。
【請求項５】
前記台車は、杭の一端側を載置する前側台車と、杭の他端側を載置する後側台車との少なくとも２つに分割されていることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の杭列施工システム。
【請求項６】
前記杭はシートパイルであり、前記杭列により土留壁を構築することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の杭列施工システム。
【請求項７】
地中に杭を圧入し、杭列を構築する杭列施工方法であって、
圧入済みの杭列上に、圧入機とクレーンとを前後に設置し、
圧入済みの杭列に並行して設けられる補助走行路により、杭の長手方向を前記補助走行路の走行方向に一致させた状態で、杭を搬送して、杭の吊り上げ側の端部を前記クレーンの旋回中心より前方に位置させ、
この位置から、前記クレーンにより杭を吊り上げて、前記圧入機に供給することを特徴とする、杭列施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートパイル（鋼矢板）、鋼管杭などの杭を地中に圧入して、杭列を構築する杭列施工システム及び杭列施工方法に関し、特に狭隘な敷地での施工を可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
杭列の施工方法として、無振動・無騒音の圧入工法が知られており、また、狭隘地、水上、傾斜地での圧入工法の実施のため、圧入済みの杭列を利用するノンステージ工法が知られている。
【０００３】
これは、圧入済みの杭列上に、圧入施工の進行方向前方から後方に、圧入機、パワーユニット、クレーン、杭搬送台車を配置し、それぞれ移動可能とする。
ここにおいて、圧入機は、圧入済みの杭列と連続する位置に杭を圧入する。パワーユニットは、圧入機の動力源（油圧源及び電源）となる。クレーンは、最後方の杭搬送台車により搬送される杭を吊り上げ、１８０°旋回して、最前方の圧入機に供給する。
【０００４】
特許文献１には、圧入済みの杭列上に、圧入施工の進行方向前方から後方に、圧入機（杭圧入引抜機）、パワーユニット（エンジンユニット）、クレーン（ブーム）、杭搬送台車（搬送車）を配置したものが開示されている。
特許文献１のクレーン（ブーム）は、杭を吊り上げて水平面内を旋回するのではなく、ブーム先端の保持体により杭を掴み、杭列を含む垂直面内を回動して、圧入機に供給するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０３３４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の背景技術のうち、クレーンが１８０°旋回するものは、旋回スペースを確保する必要から、狭隘地での実施が困難となる。
また、クレーン（ブーム）を垂直面内で回動させるものは、クレーンと圧入機との間にパワーユニットがあるので、パワーユニットの上を越えて杭を供給することが難しく、実施は容易ではない。すなわち、杭を掴み、杭の姿勢を制御しつつ、移動させる必要があるが、杭の姿勢の制御は容易ではない。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑み、クレーンへの杭の受け渡しを工夫することで、クレーンの旋回を最小角度にとどめ、狭隘地での施工を可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る杭列施工システムは、圧入済みの杭列上に移動可能に設置される圧入機と、前記圧入機の後方で、圧入済みの杭列上に移動可能に設置され、杭を吊り上げて前記圧入機に供給可能なクレーンと、圧入済みの杭列に並行して設けられる補助走行路と、前記補助走行路上を移動可能で、前記クレーンに受け渡すため、杭を搬送する台車と、を含んで構成される。
ここにおいて、前記台車は、杭の長手方向を前記補助走行路の走行方向と一致させた状態で、杭の吊り上げ側の端部（すなわち、杭の両端部のうち、クレーンのワイヤを掛けて吊り上げる側の端部）が前記クレーンの旋回中心より前方に位置するように、杭を搬送することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る杭列施工方法は、圧入済みの杭列上に、圧入機とクレーンとを前後に設置し、圧入済みの杭列に並行して設けられる補助走行路により、杭の長手方向を前記補助走行路の走行方向に一致させた状態で、杭を搬送して、杭の吊り上げ側の端部を前記クレーンの旋回中心より前方に位置させ、この位置から、前記クレーンにより杭を吊り上げて、前記圧入機に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、杭列の側方に補助走行路を設ける必要があるものの、クレーンは補助走行路上の一位置（クレーンの旋回中心より前方の杭の吊り上げ側の端部の搬送位置）から、圧入機の杭受け入れ位置まで、最小角度を旋回すれば足り、補助走行路を超える旋回スペースを確保する必要はない。従って、狭隘地であっても、補助走行路さえ設けることができれば、実施可能であり、狭隘地での施工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す杭列施工システムの側面図
【図２】同上の杭列施工システムの正面図
【図３】同上の杭列施工システムの工程別の平面図で、（Ａ）は杭搬送時、（Ｂ）は杭吊り上げ時、（Ｃ）は旋回時（圧入機への供給時）の平面図
【図４】シートパイルの説明図
【図５】補助走行路及び台車の具体例を示す断面図
【図６】同上の具体例の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１〜図３は本発明に係る杭列施工システムの一実施形態を示し、図１は側面図、図２は正面図、図３は工程別の平面図である。
尚、本実施形態では、杭として、図４（Ａ）に示すように、凹凸があり、両端に継ぎ手を有するシートパイル（鋼矢板）を用い、図４（Ｂ）に示すように、継ぎ手をつなげることで、シートパイルの列により土留壁を構築する。但し、これに限るものではなく、様々な形状のシートパイルを用いることができることはもちろん、鋼管杭などを用いることもできる。
【００１３】
図１では、地盤Ｇに、既に、複数の杭（シートパイル）１が圧入され、土留壁の一部をなす杭列２が構築されている。本実施形態では、圧入済みの杭列２を利用し、杭列２に連続させて、更に新規の杭１を圧入することで、杭列（土留壁）２を延長する。
【００１４】
圧入済みの杭列２上には、圧入施工の進行方向前方から後方に、圧入機１０、クレーン２０、パワーユニット３０を配置し、これらはそれぞれ杭列２上を移動可能とする。
【００１５】
圧入機１０は、杭列２上を移動し任意の位置でクランプ可能な本体１１と、本体１１の前方に設けられて圧入方向に往復動する杭チャック部１２と、を含んで構成される。杭チャック部１２は、杭１を掴んで下降する動作と、杭１を解放した状態で上昇する動作とを交互に繰り返して、杭１を圧入する。尚、図示は省略するが、圧入に際しては、オーガ掘削と圧入とを連動させるクラッシュパイル工法を採用するのが望ましい。
【００１６】
クレーン２０は、杭列２上を移動し任意の位置でクランプ可能な本体２１上に旋回体２２が搭載され、これらがクレーン２０のベースマシンをなす。旋回体２２は、伸縮可能でかつ傾動可能なブーム２３を備え、ブーム２３の先端部には吊り上げフック部２４が吊り下げられている。
クレーン２０は、吊り上げフック部２４により杭１を吊り上げて、圧入機１０に供給する。
【００１７】
パワーユニット３０は、圧入機１０とは別ユニットで設けられ、圧入機１０の動力源（油圧源及び電源）となる。
パワーユニット３０は、杭列２上で、クレーン２０の後方に、移動可能に配置され、最前方の圧入機１０に対し、図示しない１５ｍ程度のホースで接続される。従って、ホースの届く範囲であれば、パワーユニット３０の位置は自由であり、圧入機１０の移動のたびにパワーユニット３０を移動させる必要はない。
【００１８】
図２及び図３に示されるように、杭列２の側方には、地上に、杭列２に並行して補助走行路４０が設けられる。補助走行路４０は、杭１の圧入施工の進行に伴って敷設される。
そして、補助走行路４０上には、クレーン２０に受け渡すため、杭１を搬送する台車５０が配置される。
尚、補助走行路４０は、Ｃ型鋼（チャンネル鋼）、Ｉ型鋼などの鋼材により形成できるが、杭としてシートパイルを搬送する場合は、シートパイルを利用してもよい。すなわち、シートパイルを図４（Ａ）のように開口部を上向きにして敷設し、その凹溝内にて車輪付きの台車５０を走行させる。
【００１９】
台車５０は、杭１の長手方向を補助走行路４０の走行方向と一致させた状態で、すなわち、杭１を横に倒して補助走行路４０に向きを合わせた状態で、杭１を一端側から搬送する。
また、台車５０は、杭１の一端側を載置する前側台車５１と、杭１の他端側を載置する後側台車５２との、少なくとも２つに分割されている。
【００２０】
また、台車５０、特に後側台車５２は、駆動源を有する自走台車５３に互いのジョイント５２ａ、５３ａを介して切り離し可能に連結されている。自走台車５３は作業基地（杭のストックヤード）から杭１を搬送する場合に使用する。
従って、台車５０（５１、５２）は、自走台車５３が走行可能な場合は、自走台車５３に押されて走行するが、自走台車５３の幅員を確保できず自走台車５３が走行できない狭隘地では、自走台車５３から切り離されて、人力（手押し）で走行する。
【００２１】
但し、地盤Ｇが傾斜していて補助走行路４０が勾配を有する場合には、台車５０（５１、５２）の逆走を防止するため、台車５０（５１、５２）は進行方向にのみ走行可能とするとよい。その手段としては、スイッチ操作により走行方向（制動方向）を切換えることができるラチェットブレーキを用いるのが好ましい。杭１の搬送時は進行方向にのみ走行可能とするが、杭１の供給を終えて作業基地（杭のストックヤード）に戻すときは、スイッチ操作により戻り方向にのみ走行可能とするためである。
【００２２】
ここにおいて、台車５０（５１、５２）は、杭１の吊り上げ側の端部（一般には前側台車５１により搬送される杭１の一端部）がクレーン２０の旋回中心（旋回体２２の中心部）より前方（詳しくは斜め前方）に位置するように、杭１を搬送する。
【００２３】
また、クレーン２０のブーム２３は、圧入機１０の圧入位置（杭１の受け入れ位置）より所定距離（Ｓ）後方のクレーン２０の旋回中心から、前記所定距離（Ｓ）を旋回半径として、補助走行路４０上の一位置から、圧入機１０の杭１の受け入れ位置まで、旋回させる。
上記の補助走行路４０上の一位置が、クレーン２０による杭１の吊り上げ位置であり、台車５０（特に前側台車５１）は、杭１の吊り上げ側の端部をこの位置まで搬送する。
【００２４】
図５及び図６は補助走行路４０及び台車５０（５１、５２）の具体例を示し、図５は断面図、図６は平面図である。
この例では、補助走行路４０としてシートパイルが開口部を上向きにして地盤Ｇ上に敷設されている。台車５０（５１、５２）は、底部に車輪５４を有し、また側部にガイドローラ５５を有して、補助走行路４０（シートパイル）の凹溝内を走行する。そして、台車５０（５１、５２）の上に、杭１としてのシートパイルが開口部を上向きにして載置されて、搬送される。
尚、後側台車５２と自走台車５３とはジョイント５２ａ、５３ａで切り離し可能に連結されている。後側台車５２にはラチェットブレーキ５６が装備されている。
【００２５】
次に施工ステップについて説明する。
〔杭搬送工程〕
図３（Ａ）に示すように、台車５０（前側台車５１及び後側台車５２）に杭１を載せて搬送する。
【００２６】
詳しくは、前側台車５１に杭１の一端部を載せ、後側台車５２に杭１の他端部を載せる。尚、搬送時は、各台車５１、５２と杭１とをそれぞれロープ等で固縛して、脱落を防止する。
自走台車５３が走行可能な場合は、後側台車５２と自走台車５３とをジョイント５２ａ、５３ａにより連結し、自走台車５３により押して、前側台車５１及び後側台車５２により、杭１を搬送する。
【００２７】
自走台車５３の幅員を確保できず自走台車５３が走行できない狭隘地では、後側台車５２と自走台車５３とを連結しているジョイント５２ａ，５３ａを切り離す。このとき、逸走防止用に、後側台車５２と自走台車５３とを適当な長さのロープで結ぶようにしてもよい。
この後は、前側台車５１、後側台車５２、あるいはこれらに固縛されている杭１を手押しなどして、前側台車５１及び後側台車５２により、杭１を搬送する。
【００２８】
かかる搬送により、前側台車５１、すなわち杭１の一端部は、クレーン２０の旋回中心（旋回体２２の中心部）より、斜め前方に位置させる。この位置は、図３（Ｂ）に示すようにブーム２３を補助走行路４０側に旋回させたときの、ブーム２３の先端部の下方である。
【００２９】
〔杭吊り上げ工程〕
次に、図３（Ｂ）に示すように、クレーン２０のブーム２３を補助走行路４０側へ旋回させ、前側台車５１により搬送された杭１の一端部の上方に位置させる。
【００３０】
クレーン２０のブーム２３先端より吊り上げフック部２４を下降させ、吊り上げフック部２４に杭１の一端部をワイヤで連結する。そして、吊り上げフック部２４を巻き上げることにより、杭１を吊り上げる。この吊り上げ開始と同時に杭１の一端部は前側台車５１から離れて上方へ移動し、杭１の他端部は後側台車５２に載ったまま後側台車５２と共に前方に移動し、杭１は次第に起き上がり、最終的には真っ直ぐになって、後側台車５２から離れる。これにより、杭１の吊り上げが完了する。吊り上げ完了後は、前側台車５１及び後側台車５２を次の搬送のため後方へ戻す。
【００３１】
〔杭旋回・供給工程〕
次に、図３（Ｃ）に示すように、クレーン２０のブーム２３を圧入機１０側へ旋回させて、杭１を圧入機１０に供給する。
すなわち、補助走行路４０上で、ブーム２３先端により杭１を吊り上げた状態から、ブーム２３を旋回し、杭１を圧入機１０の杭受け入れ位置（杭チャック部１２）の上方へ移動させる。そして、吊り上げフック部２４と共に杭１を下降させ、圧入機１０の杭チャック部１２に杭１を受け渡す。受け渡し後、圧入機１０により杭１が圧入される。
【００３２】
尚、クレーン２０による杭１の吊り上げと圧入機１０への供給は、１本ずつ行うが、台車５０（５１、５２）による杭１の搬送は、複数本（例えば２本）ずつまとめて行うようにしてもよい。特に図４（Ａ）に示したようなシートパイルの場合は、開口部側を上（又は下）にすれば、重ね合わせて載せることが容易であるので、まとめて搬送しやすい。
【００３３】
また、シートパイルを搬送する場合で、補助走行路４０の幅が制約を受ける場合は、シートパイルを横置きではなく縦置きにして、すなわち、図４（Ａ）のシートパイルを９０°回転させて、開口部を横向きにした状態で、搬送してもよい。
【００３４】
本実施形態によれば、圧入済みの杭列２上に、圧入機１０とクレーン２０とを前後に設置し、圧入済みの杭列２に並行して設けられる補助走行路４０により、杭１の長手方向を補助走行路４０の走行方向に一致させた状態で、杭１を搬送して、杭１の吊り上げ側の端部をクレーン２０の旋回中心より前方に位置させ、この位置から、クレーン２０により杭１を吊り上げて、圧入機１０に供給するように構成した。これにより、狭隘地であっても、補助走行路４０さえ設けることができれば、実施可能であり、狭隘地での施工が可能となる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、クレーン２０のブーム２３は、補助走行路４０上の一位置（クレーン２０の旋回中心より前方の杭１の吊り上げ側の端部の搬送位置）と、圧入機１０の杭受け入れ位置との間を旋回可能とすればよく、最小角度を旋回すれば足り、補助走行路４０を超える旋回スペースを確保する必要がなくなる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、パワーユニット３０は、クレーン２０の後方で、圧入済みの杭列２上に移動可能に配置される。従って、クレーン２０を圧入機１０に近づけて配置することが可能となる一方、パワーユニット３０の移動回数が減少し、作業工程の短縮化を図ることができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、台車５０（５１、５２）は、駆動源を有する自走台車５３に切り離し可能に連結され、切り離し後は人力（手押し）で走行する構成とした。これにより、自走台車５３を使用可能な敷地では、これを有効利用でき、自走台車５３を使用できない狭隘地では、人力で操作可能となるように、切り離して小型化することができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、台車５０（５１、５２）は、杭１の一端側を載置する前側台車５１と、杭１の他端側を載置する後側台車５２との少なくとも２つに分割されている。これにより、台車５０（５１、５２）を人力（手押し）での取り扱いが容易になるように小型化できる。従って、杭１の受け渡し（杭１の吊り上げ）後、台車５０（５１、５２）の作業基地（杭のストックヤード）への移動作業が容易となる。
【００３９】
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４０】
１  杭（シートパイル）
２  杭列
１０  圧入機
１１  本体
１２  杭チャック部
２０  クレーン
２１  本体
２２  旋回体
２３  ブーム
２４  吊り上げフック部
３０  パワーユニット
４０  補助走行路
５０  台車
５１  前側台車
５２  後側台車
５３  自走台車
５４  車輪
５５  ガイドローラ
５６  ラチェットブレーキ
Ｇ    地盤
Ｓ    所定距離（旋回半径）
【図１】
2017043992.tif 000003
【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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