(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの中へ建て込まれる芯材を、把持・開放操作可能に支持するチャック機構と、
上記チャック機構を平行移動させるように案内するリーダと、
上記チャック機構をリーダに沿わしめて往復駆動する油圧シリンダと、
上記油圧シリンダに圧力油を供給する、油圧ポンプおよび制御弁類を備えた油圧回路と、を具備しており、
かつ、前記のリーダは、建設車輌の作業機用アタッチメントとして構成されたアームに対して装着できるようになっていて、該リーダにはアースオーガまたはアースオーガに類似した掘削機器が装着されておらず、
さらに前記のチャック機構が、
芯材に外嵌する形状，寸法の、断面コの字状のチャック本体と、
芯材を、その長手方向の移動可能に案内するローラ部材と、
芯材を、把持・開放可能に挟圧するチャック爪と、
前記コの字状チャック本体を支持して、前記リーダのガイドレールに沿って案内するローラ部材と、を具備していることを特徴とする芯材の建込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続地中壁を構築する際、トレンチ内へ打ち込まれたコンクリートの中へ、芯材を建込む技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、連続地中壁を構築する従来技術、および、従来技術における問題点を説明するために示したもので、（Ａ）は完工された連続地中壁を描いた２面図、（Ｂ）は芯材の建込みを開始した状態の垂直断面図、（Ｃ）は芯材を建込んでいる途中の状態の垂直断面図、（Ｄ）は芯材の建込みに失敗して該芯材が偏った状態の垂直断面図である。
本図６（Ａ）の上半部に示したように、地面を掘削してトレンチ１が形成される。該トレンチ１の垂直断面は本図６（Ａ）の下半部に示すごとくである。
上記トレンチ１の中にコンクリート２が打ち込まれ、その中に芯材（本例においてはＨ型鋼）３が垂直に建込まれた状態で、上記コンクリート２が硬化して連続地中壁が形成されている。
本図６（Ａ）の上半に描いた平面図において、水平方向（図において上下方向の長さを切り縮めて描いてある。上記の水平な長手方向に、多数の芯材（Ｈ型鋼）が配列されている。本図６において芯材３の長さ寸法Ｌ０は、実形よりも短く描いてあるが、例えば３０メートルというように長尺の部材である。
【０００３】
前述したような構造の連続地中壁を構築するには、本図６（Ｂ）に示したようにトレンチ１の中にコンクリート２を打設し、該コンクリート２が硬化し切らないうちに芯材３を建込む。本例ではクレーンで吊り込んでいるが、本図（Ｂ）のように建込みの初期の段階においては、芯材３は自重によってコンクリート２の中に沈下してゆく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
コンクリート２の中へ芯材３が沈下してゆくにつれて、次第に沈下が困難になる。図６（Ｃ）に示した寸法Ｌｘは、芯材３がコンクリート内へ没入した深さ寸法であって、作業の進行に伴って次第に大きくなってゆく。
次第に沈下が困難になってゆく理由は、主として、前記の寸法Ｌｘの増加に伴って芯材３の側面とコンクリート２との摩擦抵抗が増加することによる。
さらに、トレンチの底部に入っているコンクリートは、表層部のコンクリートよりも早期に注入されたものであり、表層部よりも深部の方が硬化の度が進んでいること、並びに、前記の寸法Ｌｘの増加に伴って芯材３がコンクリート２から受ける浮力が増加することによる。
【０００５】
さらに、連続地中壁の構築に伴う公害の防止ないし軽減が、間接的に芯材３の沈下困難を助長しているという点も見逃せない。
すなわち、トレンチを掘削して発生した排土は篩い分けて骨材を回収し、セメントミルクと混合してトレンチの中に投入される。この場合、排土である土砂とセメントミルクとの混合割合は、各種の作業条件に基づいて検討されねばならない重要事項の一つであって、材料コストやコンクリート強度に深く関わっている。そして、このセメントミルク混合割合は、連続地中壁構築現場周辺の環境保持にも影響を及ぼす。
【０００６】
セメントミルクの混合割合を多くすると、排土の再利用量が減少する。ということは残土の発生量が増大する。
従って、セメントミルク搬入の建設用運搬車両の交通量が増加する上に、残土搬出用の建設用運搬車両の交通量も増加して、周辺住民の生活や周辺産業の活動に対して良くない影響を及ぼす。
このため、セメントミルクの混合割合は、他の諸条件が許す範囲内において、なるべく少なくして公害軽減を図るのが最近の傾向である。
ところが、セメントミルクの混合割合を少なく、排土の再利用量を多くすると、芯材の挿入が困難になる。その理由は次のごとくである。
すなわち、セメントミルクは、当初に流動性を有していて、次第に硬化する。これに比して、排土の時間的経過に伴う流動性変化は極めて少なく、かつ、セメントミルクに比して流動性が少ない。このため、セメントミルク混合割合の少ないコンクリートは流動性に乏しく、セメント成分が硬化していない初期の状態においても、芯材を自重で沈下させることが困難になる。
【０００７】
（図６（Ｃ）参照）芯材３がコンクリート２内に沈下している寸法Ｌｘが大きくなると、先に述べた理由によって沈下困難になる。その上、残土搬出公害を軽減するためにセメントミルク混合割合を減らすと、いっそう芯材３の沈下が困難になる。
しかし、矢印Ｐで示したような圧入力を加えることは甚だ好ましくない。
その理由は、本図６（Ｄ）に示すように芯材３が垂直姿勢に比して傾斜してしまう虞れが有るからである。
重要な強度メンバーである芯材が偏ると、連続地中壁の強度的品質が低下する。にも拘らず、コンクリート２の中で芯材３が真直に立っているか傾いているかは、これを検査することが非常に困難である。このため、矢印Ｐのように芯材３を圧入すると、連続地中壁の品質信頼性が低下する。
【０００８】
そこで現状においては、芯材３が沈下しなくなった場合（本発明において、芯材が沈下（下降）しないときは、沈下速度が著しく減速して、見た目にほとんど止まってしまった場合を含む）、芯材３をクレーンで若干吊り上げて落とす、という操作を繰り返している。この操作を激しく行なえば振動・騒音公害を発生するから、あまり激しく行なうことはできない。
芯材の吊上げ・落下を激しく行なわなくても良いようにセメントミルク混合割合を増加すると、残土量が増して公害発生を招く虞れが有る上に、セメントの材料コストが上昇する。
【０００９】
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、コンクリートの中に芯材を安全，確実，かつ迅速に、高精度の垂直姿勢で垂直下方に建込むことができ、または所定の傾斜角度で建込むことができる方法、および、上記の方法を実施するに好適な建込み装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的原理について、その実施形態に対応する図１を参照して略述すると次のごとくである。
芯材３を垂直に保持して、その下方（図外）に在るコンクリートの中へ強力に押し下げるため、
チャック機構６で芯材３を把持し、該チャック機構をリーダ４によって上下方向に案内しつつ、油圧シリンダ８でチャック機構を圧下する。上記油圧シリンダはリーダ４に取り付けられていて、該リーダは「ショベルカー等の建設車輌の作業用フロントアタッチメントであるアーム５ａ」に装着されていて、その傾斜角を調節できるようになっている。芯材圧入の反力は、アーム５ａを介して前記建設車輌によって支持される。
【００１９】
本発明は、前記チャック機構の構成に新規な改良を加えたものである。
すなわち、請求項１に係る発明の構成は、コンクリートの中へ建て込まれる芯材を、把持・開放操作可能に支持するチャック機構と、
上記チャック機構を平行移動させるように案内するリーダと、
上記チャック機構をリーダに沿わしめて往復駆動する油圧シリンダと、
上記油圧シリンダに圧力油を供給する、油圧ポンプおよび制御弁類を備えた油圧回路と、を具備しており、
かつ、前記のリーダは、建設車輌の作業機用アタッチメントとして構成されたアームに対して装着できるようになっていて、該リーダにはアースオーガまたはアースオーガに類似した掘削機器が装着されておらず、
さらに前記のチャック機構が、
芯材に外嵌する形状，寸法の、断面コの字状のチャック本体と、
芯材を、その長手方向の移動可能に案内するローラ部材と、
芯材を、把持・開放可能に挟圧するチャック爪と、
前記コの字状チャック本体を支持して、前記リーダのガイドレールに沿って案内するローラ部材と、を具備していることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る芯材の建込み方法を実施するために構成した芯材建込装置の１実施形態を示す正面図である。
符号４を付して示した部材はリーダであって、後掲の図２および図３を参照して詳述するように、建設車輌の土工用アタッチメントである作業機のアーム（本例ではショベルカー５のアーム）５ａの先端に装着して支持されている。
このように構成すると、前記建設車輌を操作してリーダを持ち上げて運搬したり、持ち下げて地上にセットしたりすることが出来て便利である上に、該リーダ４の傾斜角（地球を基準とする垂直線に対して為す角）を自在に操作できるので好都合である。
建設車輌においてバケットなどの土工機を支持し、駆動する杆状の部材は、アーム，ブーム，リスト等、各種の呼称が有って、定義が明確でない。
本発明においてアームとは「建設車輌の作業機を構成していて、車台もしくはフレームに装着されている杆状部材であって、土工機を支持しているもの」を総称する意である。
上記のリーダは、垂直上下方向、もしくは斜め上下方向に、固定的に支持した状態で使用に供される。このリーダ４にはガイドレール４ａが設置されていて、ローラ７を介してチャック機構６のチャックアーム６ｃをリーダ４と平行に案内している。
後に図４を参照して詳しく説明するように、このチャック機構の具体的な構成に、本願発明の核心部分が在る。
チャック機構６は、リーダ４の長手方向に平行移動するように、油圧シリンダ８によって上下に往復駆動される。該チャック機構６は、チャックシリンダ６ｂによって駆動されるチャック爪６ａを備えていて、芯材３をリーダ４と平行に把持したり、把持を解放したり出来るようになっている。
【００２８】
図２は、前掲の図１に描かれた芯材建込装置の作業状態を説明するために示したもので、芯材建込装置の全体的な正面図に、クレーンで吊持された芯材を付記してある。ただし、該芯材は長さ方向を切り縮めて描いてある。
芯材３は、コンクリート２を注入されたトレンチ１の真上に吊持され、矢印ａ，同ｂのように垂直下方へ吊り降ろされる。
当該芯材建込装置はショベルカー５のアーム５ａに装着されているので、自在に移動することができる。
前記の芯材クレーン９によって矢印ａのように吊り降ろされるとき、予め、チャック機構（略称・チャック）６を芯材３の真下に位置せしめて待機させておく。
上記の状態、すなわち芯材が実線位置に吊持されている状態において、チャック機構６のチャック爪６ａを弛めておき、該チャック機構６の中に芯材を吊り込む。後に図４を参照して詳述するように、このチャック機構の構成が重要である。
チャック６を貫通した芯材３は、矢印ｂのようにコンクリート２の表面に到達し、自重で該コンクリート２内に沈下する。
芯材３の自重沈下が円滑かつ迅速に進行しているとき、本発明に係る芯材建込装置は休止していれば良い。しかし、チャック機構６、並びにガイドローラ４ｂおよびガイドシュー４ｃ（詳細は図１参照）は芯材を垂直姿勢で下降せしめるためのガイドとして機能する。すなわち、例えば突風のために芯材３が振子状に揺れることが防止される。
【００２９】
前記の芯材３が所定の深度まで自重沈下する途中で、何らかの事情（例えばコンクリートの硬化など）によって、芯材３のコンクリート２内への貫入が停止したり、又は貫入速度が著しく低下するなどして、自重沈下が難渋した場合には、（図１を併せて参照）チャックシリンダ６ｂを作動させてチャック爪６ａを閉じ、チャック機構６によって芯材を把持し、
油圧シリンダ８を伸長作動させて該芯材３を強力に押し下げることにより、コンクリート内へ圧入して建込み作業を促進する。
上記の圧入に際して、芯材がコンクリートから受ける反力を受けねばならない。
本実施形態においては、油圧シリンダ８が受ける反力をリーダ７で受け、該リーダ４を建設車輌のアーム５ａで支持する。このようにして、芯材圧入の反力を、ベースマシンである建設車輌で支持する。
【００３０】
本発明が属する技術分野の近隣に、いわゆる圧入式の杭打ちが有るが、杭を油圧シリンダで地盤内へ圧入する反力を、建設車輌により、その作業機のアームを介して支持するという技術的思想は未だかって無かった。
本発明において（図１参照）芯材３に掛かる上向きの反力は、油圧シリンダ８を介して、主としてショベルカーのアーム５ａで支持される。しかし、チャック機構６の重力荷重や、リーダ４の重力荷重も、芯材３の反力に抗して下向きに掛かっている。従って、芯材がコンクリート内に圧入される反力の１００％を建設車輌で支持する訳ではない。
しかし、本発明における前記のリーダ４の役目が、「チャック機構およびその駆動手段の支持，案内」に限られていることに着目しなければならない。すなわち、該リーダ４は、芯材圧入手段以外の機器（例えばアースオーガー等のような掘削機）を装着されていないところが、構成上の特色の一つである。
【００３１】
公知の杭打技術に比して、本発明が上述のような「構成上の差異」を有することの結果として「作用，硬化の差異」も現れるが、さらに重要な事は、その根底に「技術的思想の差異」が有ることである。
すなわち、圧入式の杭打装置や杭打方法は、天然の地盤内へ強制的に杭を圧入しようとするものである。これに比して本発明は、人工的に打設されたコンクリートの中へ、芯材を自重沈下させることから出発して、自重沈下に難渋したときに該芯材の貫入を補助，促進しようとするものである。
このような技術的思想の根源的な差異により、本発明は圧入杭打技術に比して目的・構成・作用・効果の総てが異なっている。
【００３２】
本願発明においては、芯材が自重沈下可能なときは手出しをしない。しかし乍ら、このように補助的な立場に在るということは、本発明の実用的な価値を聊かも減ずるものではない。その理由を次に述べる。
芯材建込みの作業条件は、気象と言った制御不可能な自然の変化や、コンクリートの配合組成といった設計的な選択に至るまで、多種多様の条件によって複雑に変化するので、この芯材建込みという作業は、進捗状況に注意しながら、その変化に対応することが重要である。
すなわち、（図６（Ａ）参照）本発明を適用しない場合、トレンチ１の中にコンクリート２を打ち込み、その中へ複数本（Ｍ本）の芯材３を順次に建込んでゆく場合、最初の芯材をコンクリート中に貫入させる時刻と、最後のＭ本目の芯材を貫入させる時刻との間に時間差を生じ、この間にコンクリートの硬化が進行する。
このため、Ｍ本目の芯材が自重沈下できるように、コンクリートの配合組成を選択すると、１本目の芯材を自重沈下させる際のコンクリート硬度は必要以上に軟かい。ということは、骨材が少なくて水分の多いコンクリートを用いることになって製品（例えば連続地中壁）の品質の面においても、廃土処理の面においても不利である。
【００３３】
上述の不利を解消して、製品品質を向上させるとともに廃土発生量を低減し、環境公害を軽減するとともに施工コストを低減すべく、固練りのコンクリートを用いると、最後のＭ本目の芯材の建込みに掛かる前にコンクリートが硬化してしまって、芯材の貫入が不可能になってしまう危険性を背負わねばならない。
もし仮に、Ｍ本目の芯材の建込みに掛かる以前に、Ｎ本目の芯材建込みが途中でストップしてしまうと、重大な損害を発生してしまう。
すなわち、Ｎ本目の芯材は下半部をコンクリートによって拘束され、貫入も出来ず引き抜きも出来なくなる。さらに残りのＭ−Ｎ本の芯材が建て込まれないうちにコンクリートが硬化してしまい。芯材を欠いた連続地中壁が形成されたら何うなるか。破砕→除去→再構築の時間・労力・資材を考えれば、その損失は莫大である。
このように重大な事態を未然に防止することの実用的価値は多大である。少なくとも、このような重大事態に陥る虞れが無いという安心感が得られるだけでもこの実態形態（図２）の実用的効果は貴重である。こうした観点から、本実施形態に係る芯材建込方法において、芯材建込装置を作動せしめるに至らなくても、すなわち芯材３が自重沈下だけで所定位置まで建て込まれても、芯材建込装置はその役目を果たしたものと評価さるべきである。
【００３４】
本図２は、リーダ４を垂直に立てて、芯材３を垂直に建て込んでいる状態を描いてある。図示を省略するが、芯材の建込み姿勢は必ずしも垂直ではなく、設計的に所定の傾斜角を付与される場合が有る。
このような場合には、リーダ４を上記所定の傾斜角に保持すれば、芯材３は該リーダと平行に、所定の傾斜角で建て込まれる。
このような傾斜建込みを考慮すると、本願発明は、単に自重沈下を補助，促進するだけではなく、自重沈下では達成されない傾斜建込みを可能ならしめ、かつ安全に高能率で建込作業を遂行することができるという。従来は予想できなかった新規な効果を奏し得た。
【００３５】
本実施形態においては、図１に示されているように、リーダ４に傾斜角度センサ２５が装着されている。この傾斜角度センサは、目視で角度を読み取る方式であっても良く、または電気的信号を出力する方式であっても良い。
目視読取方式の傾斜角度センサであれば、作業員が該傾斜角度センサによってリーダ４の傾斜角を認識し、この傾斜角を所定の角度（例えば０度、また、例えば１５度）ならしめることにより、芯材３の建込み傾斜角を所定の角度ならしめることができる。
電気出力方式の傾斜角度センサであれば、その出力信号を自動制御装置（図示省略）に入力し、該自動制御装置によって、ベースマシンである建設車輌（例えば図３のショベルカー５）の起伏シリンダ５ａの操作弁を制御して、リーダ４を所定の傾斜角ならしめる。
以上のようにしてリーダ４の傾斜角度を制御することによって、所定傾斜角度の芯材建込み作業を遂行することができる。
【００３６】
図３は、前掲の図２に描かれた本発明に係る芯材建込装置を用いて、該図２におけると異なる方法では芯材を建て込んだ実施形態を示し、建て込まれる芯材と、これを支援する芯材建込装置との正面図に、該芯材建込装置の作動を表す矢印を付記した図である。
この図３は、本願発明の必要性と、本願発明の実用的効果とを理解するための参考図としての意義も有している。
クレーン９に吊持された芯材３は、図示のようにトレンチ１内のコンクリート２の中へ吊り降され、自重沈下で建て込まれる。その間、芯材建込装置はトレンチ１の付近で待機している。
前記の芯材３が自重沈下で所定の深度まで建て込まれたならば、待機していた芯材建込装置の任務は終了する。
何らかの事情で、芯材３の自重沈下が難渋したならば、ショベルカー５が矢印ｆのように前進してトレンチ１に接近し、チャック機構６で芯材３を把持する（矢印ｇ）。
芯材３を把持したならば（図１を併せて参照）油圧シリンダ８を伸長作動せしめて、該芯材３をコンクリートの中へ圧入する。
【００３７】
図３に示した芯材建込み方法の応用例として、原則的に芯材の自重沈下によって建込み作業を行ない、万一の沈下停止の際の救急車的な意味あいで芯材建込み装置を待機させておく、という工程も有る。
こうした工法を、大規模工事に適用すると、数箇所にクレーン９を配置して、それぞれの箇所で芯材建込み作業を施工しつつ、これら複数箇所の芯材建込みを１基の芯材建込み装置で支援することができる。
【００３８】
図２，図３を参照して以上に説明したのは芯材３をコンクリート２の中へ圧入する作業であるが、何らかの事情によって芯材３の圧入が途中で停止した場合、本発明装置を用いて芯材３を、コンクリートの中から引き抜くこともできる。
芯材を引き抜いた後にコンクリートが硬化してしまうと、その後の処置は厄介であるが、それでも「芯材３の下半部をコンクリートに固められて、その上半を空中に突出している状態」に陥ることは防止でき、抜き取った芯材は再使用に供することができる。
芯材３を上方へ引き出す際は、図１に示したアウトリガー２７によって反力を支持することにより、油圧シリンダ８の力を有効に利用することができる。
【００３９】
前掲の図３に示した実施形態のようにショベルカー５を前進させて、チャック６によって芯材３を矢印ｇのように把持しようとすると、上記のチャック６は、芯材を側方から把持し得る構造でなければならない。
図４は、芯材を側方から把持したり把持を解放したりできるように構成したチャック機構の１実施形態を示し、リーダによって案内されたチャック機構が芯材を把持すべく嵌合した状態を実線によって模式的に描いた水平断面図に、チャック爪を仮想線で付記した図である。この図４は、本願発明の核心部分を表している。
チャック機構１０は、芯材３に嵌合するコの字形の断面を有する本体１０ａに支持用のブラケット１０ｂが一体に連設されており、このブラケット１０ｂに取り付けられたローラ７，同７が、リーダ４のガイドレール４ｂによって案内されている。
前記断面コの字形本体１０ａの内側面に、ガイドローラ１０ｃとガイドローラ１０ｄとが設けられていて、芯材３に対して紙面と垂直方向に相対的に円滑に変位し得るようになっている。
上記の相対的な変位は、芯材３の自重沈下が減速した場合において、未だ完全に停止していない状態の芯材３に、断面コの字形本体１０ａを嵌合させる場合に有効である。
断面コの字形本体１０ａを図のように芯材３に外嵌させて、仮想線で描いたように１対のチャック爪１０ｅで該芯材３のウエブを挟圧すると、把持操作が完了する。
本図４に符号１０ｆ，１０ｇを付して仮想線で描いたように、断面コの字形のチャック本体を開口部方向に延長して、芯材３の全幅寸法Ｗを覆って挟み得る形状に構成するとともに、掛金３１をヒンジピン３２により往復矢印ｉ，ｊのごとく回動可能に螺着しておくと、強い力で芯材３を把持することができるので好都合である。
【００４０】
前述のようにして芯材３が、トレンチ１内のコンクリートの中へ、正しい垂直姿勢で正しい位置に向けて、油圧シリンダによって強力に押し下げを続行することができるのであるが、油圧シリンダの伸縮力によっても芯材３の降下駆動が停止せしめられ、もしくは著しく減速せしめられたときは、以下に述べるようにして油撃波を発生せしめ、この油撃波を油圧シリンダの油圧室に導入して、瞬間的に強大な油圧伸長力を発生せしめ、コンクリートの抵抗に打ち勝って芯材３を下降駆動してコンクリート内に押し入れることにより芯材３の建込みを完遂する。
【００４１】
図５は、油撃波を利用して圧入シリンダの伸長力を瞬時的に増加させ、これによって杭を地盤内に打ち込む公知技術の１例を示し、杭打抜機の概略的な断面図に、杭圧入用の油圧回路および油撃発生用の油圧回路、並びに油撃発生用の制御系統を付記した図である。
モータＭによって回転駆動される油圧ポンプ１８は、タンクＴ内の作動油を吸入して圧送する。加圧された作動油は、リリーフ弁形の調圧弁１９によって定格圧力に調圧され、操作弁２１を経て圧入シリンダ１１に供給される。
上記圧入シリンダのピストンロッドの下端部にはチャック５′が装着されていて、杭１６を把持している。
前記の操作弁２１を操作して圧入シリンダ１１を伸長させると、杭１６が地盤１７内に圧入され、該圧入シリンダ１１を収縮させると、杭１６が地盤１７から引き抜かれる。
【００４２】
図５を参照して以上に説明した構造・機能は、油撃回路を備えていない一般的な公知の油圧回路構成部分である。
本図４の例では、圧入シリンダ１１に大きい荷重（地盤１７の抵抗）が掛かって、該圧入シリンダ１１の伸長が阻止されると、操作弁２１を通過した圧力油が圧入シリンダ１１の中に流入することができなくなるので、油撃回路電磁弁２３および油撃回路調圧弁２６を流通して油タンクＴに還流する。これにより、矢印ｄ，矢印ｅ方向の定常流が発生している。
前記の油撃回路電磁弁２３は、油撃回路コントローラ２４によって制御される開閉弁形の電磁弁であって、通常時（油撃を発生しない時）は流通状態に保たれている。
【００４３】
前記油撃回路電磁弁が開かれて、矢印ｄ，矢印ｅの定常流が発生していても、この定常流の流路内に油撃回路調圧弁２６が設けられているので、圧入シリンダ１１の高圧側管路内の作動油は、ほぼ定格圧力に保たれている。
この状態で、油撃回路電磁弁を急激に閉じると、その上流側に油撃波が発生して矢印ａ，矢印ｂのように導かれ、圧入シリンダ１１のシリンダボトム油圧室の中へ矢印ｃのように印加される。
上記の油撃波は瞬時的な圧力パルス波であって、その流量は微小であるが、圧力波形のピーク値は油圧ポンプ１８の定格圧力に比して著しく高い。これにより、圧入シリンダ１１の伸長力は瞬時的に著しく増大し、杭１６を地盤１７内に圧入せしめる。
【００４４】
１回の油撃波の油量は微小であって、圧入シリンダ１１は、杭１６を可視的に下降させるに足るだけのストロークを生じないが、微小寸法でも杭１６が下降すれば、該杭１６を拘束していた地盤１７と杭１６との間の静止摩擦が動摩擦に変わって摩擦係数が減少し、杭１６は動き易くなる。
そして、上述のごとく杭１６が動き易くなったとき、圧入シリンダ１１のシリンダボトム室に導かれた油撃波のパルスが消滅しても「油圧ポンプ１８から吐出されて調圧弁１９で調圧された、定格圧力の作動油の圧力」は定常的に圧入シリンダ１１のシリンダボトム室内に印加されているから、摩擦係数の減少によって動き易くなった杭１６は、前記の油撃波を呼び水として、地盤１７内への沈下を続行する。この続行は永続し難いが、油撃波による微小寸法の沈下を増幅せしめる作用を果たす。
それでも、１回の油撃波によって触発された圧入シリンダ１１の伸長寸法は、ミリメートルないしセンチメートル程度の小量であるが、油撃回路コントローラ２４の作用によって油撃回路電磁弁２３が繰り返し開閉作動して、秒単位もしくはそれ以下の短周期で油撃を発生させると、圧入シリンダ１１は視認可能な程度の速さで伸長する。
【００４５】
（図５参照）本実施形態の油圧源は、図１に示したショベルカー５から供給されている。建設車輌類は一般に、作業機を駆動するための油圧シリンダや油圧モータを備えており、これに圧力油を供給する手段を備えているので、建設車輌をベースマシーンとすることは、
イ．自走機能を利用するためにも、
ロ．芯材圧入の反力を支承するためにも好都合であり、その上、
ハ．圧力油の供給を受け得るということについても有利である。
本図５に示した油圧ポンプ１８、調圧弁１９、操作弁２１、および作動油タンクＴは、ショベルカー５（図１）の装備を借用して芯材圧入用に兼用する構成をとった。
その他の、油撃発生専用の構成機器類、すなわち、油撃回路電磁弁２３、油撃回路コントローラ２４、油撃回路調圧弁２６、およびパイロットチェックバルブ２２は、図１に示したバルブスタンド２８に収納してある。
このバルブスタンド２８は、リーダ４に対して、緩衝材を介して取り付けてある。本例は緩衝材として防振ゴムを用いたが、本発明を実施する際、上記緩衝材の材質，構造は別段の限定を受けない。
そして、このバルブスタンド２８に対して油圧シリンダ８のシリンダボトム付近が固定的に設置されている。
このような構造であるから、油圧シリンダ８の静的な圧入力の反力は、バルブスタンド２８、緩衝材（図示省略）、リーダ４、アーム５ａを順次に介してショベルカー５の自重によって支承されるが、
先に述べた油撃の発生による油圧シリンダ８の衝撃的な伸長力は、主としてバルブスタンド２８の慣性力によって支承される（緩衝材の作用により、衝撃力がリーダ４に伝動される率は小さく、事実上無視できる。このため、リーダ４その他に対して有害な衝撃荷重を及ぼすことなく、油撃によって芯材貫入を有効に促進することができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の発明装置によると、クレーンによってコンクリートの中へ吊り降されて建て込まれる芯材の自重による沈下が停滞し、または難渋したとき、該芯材のコンクリート内への貫入を有効に支援して、所定の位置まで、しかも正確な姿勢で建て込むことができる。
建込み作業の進行に伴って、コンクリート内へ芯材が貫入するに従って、該芯材が受ける浮力が増加し、その上、時間の経過に伴ってコンクリートの硬化が進行するので、芯材の沈下は次第に困難になる。
その上、コンクリートの品質を向上させるように成分配合を変化させると、コンクリートの硬化前の流動性が低下し、ますます自重沈下が困難になる。
本請求項１の発明装置が芯材の貫入を支援するということは、一つには芯材建込作業を容易ならしめて作業能率を向上せしめるということを意味するが、
さらに、コンクリートの調合割合中のセメント分を増加させ水分を減少させてコンクリート品質を向上せしめることを、間接的に可能ならしめるという意義も有している。
その上、流動性の少ないコンクリート中への芯材圧入を容易ならしめることは骨材の配合割合の多いコンクリートの使用を可能ならしめる。
トレンチを掘開し、発生土を篩い分けて骨材を分離して、該骨材を利用してコンクリートを調合する場合、骨材を大量に用い得るということは廃棄される土砂の量を減少せしめる。
本願発明の構成はチャック機構に特徴が有って、断面コの字状のチャック本体が芯材に外嵌し得る形状，寸法であるから、「クレーンによって吊持され、コンクリート中に建込まれつつある芯材」に対して、その側方から該芯材を把持することができる。
従来、芯材を圧入のために把持するチャックというものは無かったので比較できないが、長尺の鋼材を把持する公知の機器は、該鋼材をクレーンで吊り降してチャックの中に挿入する構造であった。これに比して本請求項のチャック機構は建込み作業の途中から参入して把持することができる。
芯材の建込みに際して、本発明に係る芯材の建込み装置は、絶対的に必要なものではなく、要すれば応援し、必要が無ければ芯材の自重沈下に委ねるという工法をとるには、建込み作業途中の芯材を側方から把持できるという本請求項の構成でなければならない。
さらに本願発明装置は、芯材を案内するローラにより「把持を解除した状態」で、芯材に対して相対的に移動することができる（芯材の上下動を拘束しない）。
この作用を利用して、芯材が自重沈下しているときはローラで案内しながら自重沈下に任せておき、自重沈下が難渋した時、直ちに該芯材を把持して圧入するといった「状況に即応する芯材建込み作業」が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る芯材の建込み装置を使用している状態を描いた全体的な正面図である。
【図２】  前掲の図１に描かれた芯材建込み装置の作業状態を説明するために示したもので、芯材建込装置の全体的な正面図に、クレーンで吊持された芯材を付記してある。
【図３】  前掲の図２に描かれた芯材建込み装置の作業状態を示し、本発明の必要性と効果とを説明するための参考図である。
【図４】本発明に係る芯材建込み装置の要部を描いた水平断面図である。
【図５】油撃波を利用して圧入シリンダの伸長力を瞬時的に増加させ、これによって杭を地盤内に打ち込む公知技術の１例を示し、杭打抜機の概略的な断面図に、杭圧入用の油圧回路および油撃発生用の油圧回路、並びに油撃発生用の制御系統を付記した図である。
【図６】連続地中壁を構築する従来技術、および、従来技術における問題点を説明するために示したもので、（Ａ）は完工された連続地中壁を描いた２面図、（Ｂ）は芯材の建込みを開始した状態の垂直断面図、（Ｃ）は芯材を建込んでいる途中の状態の垂直断面図、（Ｄ）は芯材の建込みに失敗して該芯材が偏った状態の垂直断面図である。
【符号の説明】
１…トレンチ
２…コンクリート
３…芯材
４…リーダ
４ａ，４ｂ…ガイドレール
５…ショベルカー
５ａ…アーム
６…チャック機構（略称・チャック）
６ａ…チャック爪
６ｂ…チャックシリンダ
６ｃ…チャックアーム
７…ローラ
８…油圧シリンダ
９…クレーン
１０…チャック機構
１０ａ…断面コの字形本体
１０ｂ…ブラケット
１０ｃ…サイドローラ
１０ｄ…ガイドローラ
１０ｅ…チャック爪
１０ｆ，１０ｇ…延長部
１１…圧入シリンダ
１６…杭
１７…地盤
１８…油圧ポンプ
１９…調圧弁
２０…チェックバルブ
２１…操作弁
２２…パイロットチェックバルブ
２３…油撃回路電磁弁
２４…油撃回路コントローラ
２５…傾斜角度センサ
２６…油撃回路調圧弁
２７…アウトリガー
２８…バルブスタンド
３１…掛金
３２…ヒンジピン
ａ，ｂ，ｃ…油撃波の進路を表す矢印
ｄ，ｅ…作動油の循環流路を表す矢印
ｆ…ショベルカーの前進方向を表す矢印
ｇ…芯材を把持する方向を表す矢印
Ｔ…作動油タンク
【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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