(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃によって鋼管を打ち込むハンマー装置と、
鋼管の内部に配置した破砕片排出管と、
この排出管に沿って昇降する重錘とによって構成され、
ハンマー装置とその駆動源、重錘の昇降装置、破砕片排出管を吊る排出管ワイヤの巻き出し装置、破砕片排出管の支持部、およびその関連装置を、鋼管上部に一体架設したことを特徴とする、
中掘り可能な杭打ち装置。
【請求項２】
鋼管の上端に設け、その打撃によって鋼管を打ち込むハンマーと、
鋼管の内部に設け、鋼管の内部の地盤を打撃する重錘とによって構成し、
重錘は鋼管内部に配置した伸縮自在に構成した破砕片排出管に沿って昇降自在に構成し、
破砕片排出管の他端は、鋼管の外部に設置し、
鋼管の内部には循環水を導入し、
排出管の内部には、上方へ向けて圧縮空気を噴出する噴気孔を設け、
ハンマーとその駆動源、重錘の昇降装置、および破破砕片排出管を吊る排出管ワイヤの巻き出し装置を、鋼管上部に一体架設したことを特徴とする、
中掘り可能な杭打ち装置。
【請求項３】
鋼管の内部に配置した排出管の先端位置と、
排出管に沿って昇降自在の重錘の位置とを把握する検知装置を設けた、
請求項１、２記載の、中掘り可能な杭打ち装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中掘り可能な杭打ち装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地盤が均一で軟らかい場合には杭打ち作業は比較的容易であり、多数の工法が開発されており、実用化されている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし堆積物が隆起を繰り返したような複雑な地盤においては、粘性土や砂礫、転石、岩盤などが混在している。
そのために、単なる打撃のみによって杭を打ち込むことは困難である。
【０００４】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、地盤が複雑で転石なども存在する地盤に杭を打設することができる、中掘り可能な杭打ち装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の中掘り可能な杭打ち装置は、鋼管の上端に設け、その打撃によって鋼管を打ち込むハンマー装置と、鋼管内部に配置した破砕片排出管と、この破砕管に沿って昇降する重錘とによって構成し、ハンマー装置とその駆動源、重錘の昇降装置、破砕片排出管を吊る排出管ワイヤの巻き出し装置、破砕片排出管の支持部、およびその関連装置を、鋼管上部に一体架設したことを特徴とする、中掘り可能な杭打ち装置を特徴としたものである。
【０００６】
さらに本発明の中掘り可能な杭打ち装置は、鋼管の上端に設け、その打撃によって鋼管を打ち込むハンマーと、鋼管の内部に設け、鋼管の内部の地盤を打撃する重錘とによって構成し、重錘は鋼管内部に配置した伸縮自在に構成した破砕片排出管に沿って昇降自在に構成し、破砕片排出管の他端は、鋼管の外部に設置し、
鋼管の内部には循環水を導入し、排出管の内部には、上方へ向けて圧縮空気を噴出する噴気孔を設け、ハンマーとその駆動源、重錘の昇降装置、および破砕片排出管を吊る排出管ワイヤの巻き出し装置を、鋼管上部に一体架設したことを特徴とする、中掘り可能な杭打ち装置を特徴としたものである。
【０００７】
このように本発明の中掘り可能な杭打ち装置は伸縮自在な配水管および配水管先端と重錘の位置が検知可能な機能を有することによって、杭の完全な打ち込み、先端岩盤の効率的な破砕が可能となる。
【０００８】
【本発明の実施の態様】
以下図面を参照しながら本発明の中掘り可能な杭打ち装置の実施例について説明する。
【０００９】
＜イ＞ハンマー装置。
本発明の装置は、基本的には鋼管２をハンマー１の繰り返し打撃によって打設する。そのために、鋼管の上端にハンマー１を設けた打撃装置を設置する。この打撃装置は、従来公知の油圧打撃式などの装置を使用できる。
ただし、前記したように鋼管２の先端が転石などに当たった場合にはハンマー１の打撃だけで打設することができない。
【００１０】
＜ロ＞破砕片排出管。
鋼管２の内部には破砕片排出管３を鉛直に配置する。排出管３の下端は、鋼管２の内部で解放し、排出管３の他端は、鋼管２の外部に設置する。
そして、排出管３に沿って圧縮空気の通路を設け、その通路を鋼管２の内部において上方へ向けて解放する。その結果、鋼管２内において、上方へ向けて圧縮空気を噴出する噴気孔を設けることができる。
一方、鋼管２の内部には循環水４を導入する。その結果、鋼管２内部で発生した破砕片は、圧縮空気によって形成された流水によって排出管３を通って、外部に排出される。
【００１１】
＜ハ＞排出管３の伸縮。
鋼管２の内部に配置した排出管３は、伸縮自在に構成する。
そのために、排出管３は複数の筒体をスライド自在に重ね合わせる。そして、筒体の一部を排出管ワイヤｗ１で吊っておく。必要に応じて排出管ワイヤｗ１を巻き出すことによって、排出管３を順次、延長することができる。
【００１２】
＜ニ＞重錘。
鋼管２の内部には、地盤を打撃する重錘５を設ける。
この重錘５は、中央に鉛直方向の貫通孔５１を開口する。この重錘５の貫通孔５１に排出管３を貫通し、さらに重錘５には巻き上げ装置の重錘ワイヤｗ２を固定する。
その結果、重錘ワイヤｗ２の巻き上げ、巻き下ろしによって、重錘５は排出管３に沿って昇降自在であり、重錘ワイヤｗ２を一気に緩めることによって、重錘５の打撃力によって鋼管２内の地盤や転石を破砕することができる。
【００１３】
＜ホ＞排出管３の先端位置の検知装置。
重錘５の落下と破砕片の回収のためには、鋼管２の内部に配置した排出管３の先端位置を把握する必要がある。
先端の位置は、排出管３を最も縮小した状態の排出管ワイヤｗ１の状態と、排出管３を巻き下ろした場合の排出管ワイヤｗ１の巻き出し量を知ればその差から知ることができる。
そのために、排出管ワイヤｗ１を巻き取るドラムＤ１の回転角を、近接スイッチで測定すれば、ドラムＤ１の直径から基本的な巻き出し量が分かる。ただし巻取量が二重、三重の場合には直径がドラムＤ１の直径と異なるので、それはリミットスイッチなどで把握しておく。
こうして排出管３の先端の位置を把握することができる。算出した量に応じて、パネルに表示することも可能である。
【００１４】
＜ヘ＞重錘５の位置の検知。
重錘５の落下量を知るためには、やはり重錘ワイヤｗ２の巻き出し量で検知する。重錘ワイヤｗ２を巻き取るドラムＤ２の回転角を、近接スイッチで測定する。巻取量の変化に応じたドラムＤ２の直径の変化は、リミットスイッチで把握することができる。
重錘５の落下位置が把握できる結果、杭が予定の深さまで打ち込めない、高止まりの発生を防止できる。
なお、重錘５の過剰な巻き上げが発生すると、重錘ワイヤｗ２が切断したり、周辺の装置を破損する可能性があるので、鋼管２の上部にはストッパーを設け、重錘５が所定の距離以上ストッパーに接近したら警報を発するように構成することができる。
【００１５】
＜ト＞装置の搭載。
上記したハンマー装置とその駆動源、排出管の支持部、およびその関連装置を架台に装備する。
この架台は、クレーンなどを使用して鋼管の上端に設置可能である。
鋼管２の初期の打ち込みは、鋼管２の上端に設置したハンマー１の打撃によって行なう。一定の深さまで鋼管２の打撃が進行すれば、鋼管２は自立が可能となるから、その段階でクレーンを解放する。
ハンマー１での打撃によって打設する場合には、鋼管２の内部には土砂などが残ったままであり、内部の掘削を行なう必要はない。最後まで打撃だけによって打設できる場合には、以降に説明するような、重錘５による破砕などの作業は不要である。
【００１６】
＜チ＞重錘５による破砕。
鋼管２の先端が転石や岩盤に当たって侵入が困難となったら、重錘５による破砕を行なう。
そのために排出管３の先端を延長して、鋼管２内の底部に接近させる。そしてこの排出管３に沿って重錘５を巻き上げ、繰り返し自由落下を行う。こうして、内部の地盤、転石、岩盤を破砕する。
【００１７】
＜リ＞破砕片の回収。
重錘５による破砕と同時に、排出管３の内部の噴気孔から上方へ向けて圧縮空気を噴出する。すると流体の上昇にともなって重錘５によって破砕した破砕片は排出管３の他端から、鋼管２の外部に排出することができる。
こうして鋼管２内部の破砕を行ない、先端の抵抗を排除してハンマ１の打撃を繰り返せば、所定の深さまで鋼管２を打ち込むことができる。
【００１８】
【本発明の効果】
本発明の中掘り可能な杭打ち装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞地層が均質でなく、多様な層が重なっていたり転石などが存在する場合に、従来の打撃のみによっては杭の打設が困難であった。しかし本発明の装置、方法であれば打撃と平行して鋼管２の内部の破砕を行なうことができるので、多様な地盤の変化にも対応することができる。
＜ロ＞このように鋼管２の内部を中掘りしながら打設できるので、地盤の状態がボーリングだけでは確実に把握できないような場合でも、確実に対応することができる。その結果、粘土層から岩盤までに広い範囲の現場で採用することができる、用途の広い装置であり、方法である。
＜ハ＞ハンマーの打撃のみで杭打ちの途中、転石などによって高止まりした場合、本発明の装置では伸縮自在の排出管によって杭内の土砂を排出しならが連続して杭先端の転石などを破砕して杭打ちを行うことができる。
＜ニ＞一般に中掘り工法では先端の地盤が堅い場合に、杭先端よりも中掘りを先行させる。また地盤が軟質である場合には、杭の打ち込みを先行させて打ち込み効率を上げることができる。
本発明の装置では重錘位置の検知を簡単に行うことができるから、杭の先端の状況次第でこのような切り替えを迅速に行うことができる。
＜ホ＞本発明の装置では、打撃関連機器はすべて架台に搭載してある。そのために最初の段階でクレーンで吊り上げて鋼管の頭部に搭載するが、一定の深さまで鋼管の打撃が進行したらクレーンでの補助作業が不要となる。したがって使用料が高額な大型のクレーンは、打設の初期に使用するだけでその後は解放することができ、きわめて経済的である。さらに関連する機器、装置を杭の近くに配置する台船なども不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中掘り可能な杭打ち装置の実施例の説明図。
【図２】破砕片排出管の状態の説明図。
【図３】重錘の移動状態の説明図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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