(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設杭または矢板から反力を取って、新たに杭または矢板を圧入するとともに、既設杭または矢板上を移動して既設杭または矢板に隣接する位置に新たに杭または矢板を順次圧入していく自走式圧入施工機械において、
既設杭または矢板を着脱自在に掴んで該杭または矢板から反力を取る掴持部と、
前記掴持部に左右に向きを変えられるように旋回自在に設けられたマスト部と、
圧入すべき杭または矢板を着脱自在に掴むとともに、昇降して掴んだ杭または矢板を圧入するチャック部と、
前記マスト部の前面に設けられた旋回座と、
前記旋回座に左右に傾斜するように回転自在に取り付けられて前記チャック部を昇降自在に支持する傾斜マスト部と、を備え、
前記旋回座は、回転中心を挟んで上下において前記傾斜マスト部を支持し、
垂直な杭または矢板と、該杭または矢板に対して斜めとされた斜杭とを選択的に圧入することを特徴とする自走式圧入施工機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設杭または矢板上を移動して新たに杭または矢板を順次圧入していく自走式圧入施工機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路擁壁等の土留め壁は、Ｌ型擁壁で代表されるコンクリート擁壁が主流であった。
しかし、近接施工や現況交通、周辺環境への影響等、施工条件の厳しい場所では通常のコンクリート擁壁の設置が困難であり、その場合は鋼管矢板、鋼矢板、箱型矢板、Ｈ型矢板等の矢板や地下連続壁を自立させた構造の土留め壁が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術には次のような課題があった。
第１に、施工条件の厳しい場所で、壁高の高い土留め壁に対し、グランドアンカーを採用した場合、削孔用のボーリングマシンを設置する仮設足場が連続的に必要となり、工期が長くなるとともに、工費も高くなる。
第２に、近接施工や現状交通、周辺環境への影響などの、施工条件の厳しい場所では、仮設足場自体の設置場所が無く、土留め擁壁自体の施工が不可能となっていた。
本発明は上記課題を鑑みてなされるものであり、仮設足場の設置場所が無い等、厳しい施工条件における施工を可能とするとともに、工期および工費を抑えることができる自走式圧入施工機械を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題に対し、請求項１の発明は、例えば、図１および２に示すように、
既設杭または矢板（例えば、矢板２等）から反力を取って、新たに杭または矢板（例えば、矢板２等）を圧入するとともに、既設杭または矢板（例えば、矢板２等）上を移動して既設杭または矢板（例えば、矢板２等）に隣接する位置に新たに杭または矢板（例えば、矢板２等）を順次圧入していく自走式圧入施工機械において、
既設杭または矢板（例えば、矢板２等）を着脱自在に掴んで該杭または矢板（例えば、矢板２等）から反力を取る掴持部７と、
前記掴持部７に左右に向きを変えられるように旋回自在に設けられたマスト部９と、
圧入すべき杭または矢板（例えば、矢板２等）を着脱自在に掴むとともに、昇降して掴んだ杭または矢板（例えば、矢板２等）を圧入するチャック部８と、
前記マスト部９の前面に設けられた旋回座６と、
前記旋回座６に左右に傾斜するように回転自在に取り付けられて前記チャック部８を昇降自在に支持する傾斜マスト部５と、を備え、
前記旋回座６は、回転中心を挟んで上下において前記傾斜マスト部５を支持し、  垂直な杭または矢板（例えば、矢板２等）と、該杭または矢板（例えば、矢板２等）に対して斜めとされた斜杭とを選択的に圧入することを特徴としている。
【０００５】
請求項１記載の自走式圧入施工機械１によれば、掴持部７に左右に向きを変えられるように旋回自在に設けられたマスト部９の前面に旋回座６が設けられ、この旋回座６に左右に傾斜するように回転自在に傾斜マスト部５が取り付けられる。すなわち、マスト部９と傾斜マスト部５とが旋回座６を介して接続されることにより、傾斜マスト部５が掴持部７に対して左右に傾斜するように回転自在になる。これにより、傾斜マスト部５が、ほぼ垂直な面内で、掴持部７等に回転動作が妨げられにくい構成となるため、傾斜マスト部５が、掴持部７に対してほぼ垂直な面内で、斜杭３が圧入出来るほど大きな傾斜が可能となる。従って、チャック部８で掴んだ杭または矢板を傾斜させた状態で圧入することができることとなるため、斜杭３の圧入が可能となる。さらに、斜杭３と垂直方向の杭または矢板とを一つの機構を用いて選択的に圧入施工可能となり、機械の所要スペースを抑えることができるため、省スペース型の自走式圧入施工機械１とすることができる。
これにより、土留め壁を構成する杭または矢板と、該土留め壁を補強する斜杭（アンカー）３とを圧入可能で、かつ自走可能となるので、仮設足場の設置が不要となる。すなわち、仮設足場の設置作業が不要となるため、工期および工費の削減に貢献するだけでなく、仮設足場の設置場所が無い等の狭所においても、グランドアンカー（斜杭３）を備えた土留め壁の施工が可能となる。
【０００６】
列状に圧入される杭または矢板により仕切られることになる部分の右部分及び左部分とは、例えば、杭または矢板が列状に圧入されて構築される土留め壁において、自走式圧入施工機械１が自走する進行方向に対して右側及び左側の部分である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る自走式圧入施工機械について説明する。図１は、本発明に係る自走式圧入施工機械の実施の形態の主要部を示す図であり、図２（ａ）は、図１の自走式圧入施工機械を矢印Ａ方向からみた側面図であり、図２（ｂ）は、図１の自走式圧入施工機械を矢印Ｂ方向からみた側面図である。本実施の形態における自走式圧入施工機械１は、先に圧入した矢板２（杭）を着脱自在に掴んで該矢板２から反力を取る掴持部７と、圧入すべき矢板２を着脱自在に掴むとともに、昇降して掴んだ矢板２を圧入するチャック部８と、掴持部７，…に設けられて、チャック部８を昇降自在に支持するとともに、斜めに傾斜自在な傾斜マスト部５と、掴持部７に、左右に向きを変えられるように旋回自在に設けられたマスト部９とにより、主要部が構成されている。
【００１２】
掴持部７には、該掴持部７に対して前後動（図１の矢印Ｃ方向）が自在であるスライド部７２が設けられ、このスライド部７２には、マスト部９が、スライド部７２上で左右に向きを変えるように旋回自在に取り付けられている。さらに、掴持部７の下部には、先に圧入された筒状の矢板２（鋼管矢板）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７１，…を備えている。
【００１３】
そして、マスト部９の前面には旋回座６が設けられており、この旋回座６には、傾斜マスト部５が、左右に傾斜するように回転自在となるように取り付けられている。さらに、マスト部９及び傾斜マスト部５の外側には、マスト部９に対して傾斜マスト部５を回転駆動する駆動手段として、油圧シリンダ１０，１０が旋回座６の両側に取り付けられている。
【００１４】
チャック部８は、矢板２または斜杭３を把持する把持部８１を備え、傾斜マスト部５の前面に上下動自在に取り付けられ、チャック部８の上部に備えた油圧シリンダ８２によって上下に駆動されて昇降するようになっている。
【００１５】
なお、従来の自走式圧入施工機械と、本発明の自走式圧入施工機械との主な違いは、従来は、マスト部の前面に上下動が可能なチャック部が取り付けられているが、本発明の自走式圧入施工機械１は、マスト部９とチャック部８との間に、傾斜マスト部５を、マスト部９に対して回転自在となるように備えている。したがって、傾斜マスト部５が傾斜することにより、チャック部８がマスト部９に対して傾斜し、チャック部８は上下動可能であるので、垂直方向の杭または矢板および斜杭３の圧入が可能となる点である。
【００１６】
次に、本実施の形態における自走式圧入施工機械１を用いた圧入工法について説明する。本実施の形態における圧入工法を用いて、例えば、図３に示すように、矢板（垂直な杭）２を、係合部２０において係合した状態で圧入するとともに、この列状に配置された複数の矢板２，…により形成された土留め壁２ａの一方の面側に、斜杭３を、矢板２上部に隣接する位置から所定間隔で、矢板２の長尺方向に対して傾斜して圧入する作業を行う。
【００１７】
矢板２を圧入する場合は、傾斜マスト部５を垂直な状態にして、従来と同様に把持部８１により矢板２を掴んだ状態として、チャック部８の油圧シリンダ８２で矢板２を掴んだ状態のチャック部８を下降させて、矢板２を地盤に圧入する。
【００１８】
一方、斜杭３を圧入する場合は、既設の矢板２，…をクランプ７１，…により掴持するとともに、チャック部８が上昇した状態で、油圧シリンダ１０，１０が相対する方向に動作することによって、油圧シリンダ１０，１０と連結した旋回座６が旋回動作して、旋回座６に係合している傾斜マスト部５が傾斜する。そして、チャック部８に備える油圧シリンダ８２が地盤方向に斜めに下降することにより、把持部８１にて斜杭３を把持したチャック部８を下降させて、斜杭３が矢板２に対して傾斜した状態で地盤に圧入される。
【００１９】
なお、該自走式圧入施工機械１には、傾斜マスト部５を持たずに、既設杭から反力を取って、ほぼ垂直に杭を圧入するとともに、既設杭上を自走可能なものが知られており、この例と同様にして、本自走式圧入施工機械は自走する。
【００２０】
ところで、チャック部８本体に対して把持部８１を回転駆動させることで、把持した杭を回転させながら圧入することができる。そのような構成とすれば、例えば、図４に示すように、先端に螺旋状のスクリュー３ａを備えた斜杭３１を用いることができる。このような斜杭３１をスクリュー３ａの向きに応じて回転しながら圧入するものとすれば、斜杭３１を円滑に圧入できる。また、土留め壁２ａには矢印Ｆに示すように水平方向に土圧が加わって、斜杭３が引き抜かれるような力が加わる。このような力に対して、通常の斜杭３では、斜杭３と土砂との摩擦による抵抗だけだが、スクリュー３ａを備える斜杭３１を用いることにより、スクリュー３ａ上の土砂の荷重がかかる。さらに、スクリュー３ａにより土砂を持ち上げるような力が作用する場合、支持層Ｐ内では、スクリュー３ａにより持ち上げられるような力が作用した土砂と、周囲の土砂との間に生じる剪断力に対する応力により、高い引き抜き抵抗力を得ることができ、背土圧に対応することができる。
【００２１】
本実施の形態における自走式圧入施工機械１およびこの自走式圧入施工機械１を用いた圧入工法によれば、先に圧入した矢板２上を移動して先に圧入した矢板２に隣接する位置に新たに矢板２を順次圧入することができる。また、矢板２により形成される土留め壁２ａの右部分及び左部分のうちの少なくとも一方の部分に斜杭３を圧入することができ、垂直方向と傾斜方向とに杭を圧入する機構を兼用できる。したがって、仮設足場の設置場所が無い等の狭所においても、グランドアンカー（斜杭３）を有する土留め壁２ａの施工を可能とすることができ、工期の短縮するとともに工費を抑えることができる。
【００２２】
また、傾斜マスト部５は、マスト部９の前面に設けられている旋回座６を介してマスト部９に接続されているので、傾斜マスト部５の回転動作時に、この傾斜マスト部５が、マスト部９や掴持部７の制約を受けることがない。また、マスト部９の外部に油圧シリンダ１０を備えているので、マスト部９及び傾斜マスト部５による油圧シリンダ１０の大きさの制約がなく、大きな駆動力を備えることが可能となり、傾斜マスト部５の傾斜角度を大きくすることができるとともに、傾斜マスト部５の傾斜状態を保持できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の自走式圧入施工機械によれば、順次杭または矢板を圧入するとともに、列状に圧入される杭または矢板により仕切られることになる部分の右部分及び左部分のうちの少なくとも一方の部分に斜杭を圧入することができる。また、既設杭または矢板上を移動して既設杭または矢板に隣接する位置に新たに杭または矢板を順次圧入することができる。したがって、土留め壁を構成する杭または矢板と、該土留め壁を補強する斜め方向の斜杭（アンカー）とを圧入可能で、かつ自走可能となるので、仮設足場の設置が不要となる。これにより、仮設足場の設置作業が不要となり、工期および工費の削減に貢献するだけでなく、仮設足場の設置場所が無い等の狭所においても、グランドアンカー（斜杭）を備えた土留め壁の施工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自走式圧入施工機械の実施の形態の例を示す正面図である。
【図２】図１に示す自走式圧入施工機械の側面図であり、（ａ）は図１の矢印Ａ方向からみた側面図であり、（ｂ）は図１の矢印Ｂ方向からみた側面図である。
【図３】本発明に係る圧入施工機械を用いて杭（矢板）と斜杭とを圧入した例を示す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図４】本発明に係る圧入施工機械を用いて杭（矢板）と斜めの杭とを圧入した例を示す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
１    自走式圧入施工機械
２    矢板（垂直な杭）
３，３１  斜杭
５    傾斜マスト部
６    旋回座
７    掴持部
８    チャック部
９    マスト部
【図１】
0004084046.tif 000002
【図２】
0004084046.tif 000003
【図３】
0004084046.tif 000004
【図４】
0004084046.tif 000005