(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダに沿って昇降する回転駆動装置の下部に連結した中空杭を回転して、該中空杭を埋設する杭打機において、前記回転駆動装置の中空杭駆動部材の筒状部に複数の荷重計を外方へ向けて突設するとともに、該中空杭駆動部材に接続される中空杭連結部材に、前記荷重計が挿通される軸方向に長い回転トルク計測用の長孔と周方向に長い押し込み力計測用の長孔とを設け、前記複数の荷重計の一部を前記軸方向に長い長孔に、前記複数の荷重計の残部を前記周方向に長い長孔に、それぞれ挿通したことを特徴とする杭打機の中空杭施工時の回転トルク及び押し込み力計測装置。
【請求項２】
前記複数の荷重計は、前記中空杭駆動部材の筒状部に周方向に等間隔に突設し、前記軸方向に長い長孔と前記周方向に長い長孔とは、前記中空杭連結部に交互に周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１記載の杭打機の中空杭施工時の回転トルク及び押し込み力計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭打機の中空杭施工中空杭施工時の回転トルク及び押し込み力計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リーダに沿って昇降する回転駆動装置の下部に連結した中空杭を回転して、該中空杭を埋設する中空杭の施工では、杭の支持力を管理するために、施工後の杭に直接荷重をかけて支持力を確認する載荷試験や、予め施工場所付近の地盤をボーリング等で調査し、目標深度までの施工中、杭の施工状況である回転トルク、押し込み力を計測し、理論式にて計算して杭の支持力を求める方法が採用されている。載荷試験は、確実で信頼性が高いが、段取りの手間やコストがかかるので、通常は後者の方法が広く用いられている。回転トルクの計測は、回転駆動装置が電動の場合は電流値、油圧モータの場合は圧力が計測される。また、押し込み力の計測は、絞り込みワイヤの端末を直接荷重計で測定している。さらに、特開平６−２９９５３１号公報に開示されているように、回転駆動装置のオーガ駆動軸とオーガとの間の連結部材にセンサを取り付けて回転トルクを計測するものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電流値や作動油の圧力による回転トルクの計測は、支持地盤で回転を続けると杭の先端では滑りを生じ、回転トルクが下がるので、少量の押し込み力をかけることがあるが、押し込み力をかけすぎると杭先端の抵抗が増えて回転トルクが上がってしまうので、支持地盤へ杭の先端が到達したかの判断が難しかった。一方、押し込み力について、絞り込みワイヤの張力がない場合は計測できず、施工装置の重量以下の押し込み力はかけられない。このように、ある押し込み力時の回転トルクの値によって支持力を確認するが、同じ種類や同じサイズの杭でも、施工する機械によって計測する機構や値が異なるため、同一の施工管理式では表せず、それぞれの杭や装置に応じた組み合わせによって補正する係数が必要であり、それぞれに応じた試験施工によるデータをとり、補正する係数を決める必要があった。また、上述のセンサはオーガの回転トルクを計測するもので、中空杭の回転トルクを計測するものではなく、また、センサの構造が複雑で高価なものである。
【０００４】
そこで本発明は、施工装置に関係なく、杭自身が受ける回転トルク及び押し込み力を正確に把握して、杭が支持地盤に達したことを正確に判断できる杭打機の中空杭施工時の回転トルク及び押し込み力計測装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、リーダに沿って昇降する回転駆動装置の下部に連結した中空杭を回転して、該中空杭を埋設する杭打機において、前記回転駆動装置の中空杭駆動部材の筒状部に複数の荷重計を外方へ向けて突設するとともに、該中空杭駆動部材に接続される中空杭連結部材に、前記荷重計が挿通される軸方向に長い回転トルク計測用の長孔と周方向に長い押し込み力計測用の長孔とを設け、前記複数の荷重計の一部を前記軸方向に長い長孔に、前記複数の荷重計の残部を前記周方向に長い長孔に、それぞれ挿通したことを特徴とし、さらに、前記複数の荷重計は、前記中空杭駆動部材の筒状部に周方向に等間隔に突設し、前記軸方向に長い長孔と前記周方向に長い長孔とは、前記中空杭連結部に交互に周方向に等間隔で設けられていることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示される実施形態例に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明の第１実施形態例を示すもので、杭打機１は、ベースマシン２の前部に立設したリーダ３に沿って昇降可能に設けた回転駆動装置４に中空杭５を連結し、回転駆動装置４にて中空杭５を回転駆動する。回転駆動装置４の中空杭駆動軸６には、６本のピン型荷重計７が等間隔にその軸を外側へ向けて突設されている。該中空杭駆動軸６には、連結部材である杭キャップ８を介して中空杭５が連結されている。
【０００７】
杭キャップ８は、円筒状で、その上部には、前記ピン型荷重計７が挿通される長孔が６個形成されている。該長孔は、杭キャップ８の軸方向に長い長孔９と、杭キャップ８の周方向に長い長孔１０とが交互に形成されている。また、杭キャップ８の下部には、中空杭５の突起５ａが係合するキー溝１１が形成されている。
【０００８】
この構成により、回転駆動装置４にて中空杭５を回転して押し込み力をかけると、軸方向に長い長孔９に挿通されたピン型荷重計７が回転トルクを、周方向に長い長孔１０に挿通されたピン型荷重計７が押し込み力をそれぞれ計測する。したがって、中空杭５自身が受ける回転トルク及び押し込み力を同時に計測して正確に把握できるから、中空杭５が支持地盤に達したことを正確に判断できる。また、中空杭５自身が受ける回転トルク及び押し込み力を正確に把握できるから、中空杭５の強度による回転トルク及び押し込み力を制限でき、中空杭５の座屈、ねじ切れ等の損傷を防止できる。
【０００９】
図４，５は本発明の第２実施形態例を示すもので、中空杭５の施工では、中空杭５の頭部をグランドレベル以下に埋設する場合があり、この場合には、中空杭駆動軸６と中空杭５との連結部材としてヤットコ２０を用いる。ヤットコ２０は、杭キャップ８に連結される上部筒２０ａと中空杭５を連結する下部筒２０ｂとからなり、上部筒２０ａに６本のピン型荷重計７を突設し、下部筒２０ｂに軸方向に長い長孔９と周方向に長い長孔１０とを交互に形成している。これにより、前記第１実施形態例と同様の効果を奏する。
【００１０】
なお、上記各実施形態例では、中空杭のねじ込みの場合を説明したが、これに限ることなく、中空杭内に挿通されたオーガを回転駆動する、いわゆる中堀工法に適用してもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の杭打機の中空杭施工時の回転トルク及び押し込み力計測装置は、中空杭を回転する回転駆動装置の中空杭駆動部材に複数の荷重計を突設し、中空杭駆動部材に接続される中空杭連結部材に、荷重計が挿通される軸方向に長い長孔と周方向に長い長孔とを設けたので、中空杭を回転して押し込み力をかけると、軸方向に長い長孔に挿通された荷重計が回転トルクを、周方向に長い長孔に挿通された荷重計が押し込み力をそれぞれ計測するから、施工装置に関係なく、中空杭自身が受ける回転トルク及び押し込み力を同時に計測して正確に把握でき、中空杭が支持地盤に達したことを正確に判断できる。また、中空杭自身が受ける回転トルク及び押し込み力を正確に把握できることにより、中空杭の強度による回転トルク及び押し込み力を制限でき、中空杭の座屈、ねじ切れ等の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態例を示す側面図
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図３】  杭打機の側面図
【図４】  本発明の第２実施形態例を示す側面図
【図５】  図４のＶ−Ｖ断面図
【符号の説明】
１…杭打機、３…リーダ、４…回転駆動装置、５…中空杭、６…中空杭駆動軸、７…ピン型荷重計、８…杭キャップ、９，１０…長孔、２０…ヤットコ
【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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