(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭を周方向に回転させる回転ヘッドを上下動可能に長尺の昇降ケーシングに支持し、かつ該昇降ケーシングを自走式作業機の支持アームにより支持したガイドロッドに摺動可能とし、前記昇降ケーシングを自走式作業機の支持アームで垂直方向から水平方向へ回動可能に設けた鋼管杭回転圧入装置において、前記昇降ケーシングに２系列のチェーンを設け、前記回転ヘッドの上下動の移動は、昇降ケーシングの両端部まで張架された前記一方のチェーン駆動及びスライドガイドにより行ない、前記昇降ケーシングの上下移動は、昇降ケーシングの両端部まで張架された前記他方のチェーン駆動及びスライドガイドにより行ない、前記支持アームは、昇降ケーシングが平行に移動するための長尺アーム部を下方で垂直方向から水平方向へ回動可能に支持してなる鋼管杭回転圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤強化を目的として主として小口径の鋼管杭を地盤の破壊を伴うことなく圧入する鋼管杭回転圧入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤地域における地盤強化、家屋建築前の地盤補強を目的として鋼管杭を打ち込む例が多い。最も多く行われている工法は、鋼管杭の先端を加工して螺旋羽根等を設けて打込み易くし(例えば、特公平2-62648号、実公平4-31317号、実公平4-19080号)、オーガを用いて鋼管杭を回転させながらオーガの重量を付加させて打ち込んで行く。鋼管杭先端の羽根の回転によって鋼管杭先端付近の地盤が破壊掘削され、土砂を排除しながらの施工となり、鋼管杭の外径以上の地盤の破壊を伴うこととなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
小口径の鋼管杭(100〜300mmφ程度)を地盤強化に用いる例で多いのは、一般住宅や比較的規模の大きくない建物用の基礎強化である。このような規模の建物を建築する場所は大型の車輌が入り難い例が多い。従来公知の鋼管杭を打ち込む装置は施工現場へ搬入するのが困難であった。また、オーガを用いて回転させながら鋼管杭を埋設する従来の方法は、鋼管杭の先端羽根が鋼管杭の径以上の地盤を破壊しながら進む無駄と、鋼管杭と地盤との間に間隙が生じる問題がある(例えば実公平4-19080号)。そこで、本発明は、狭い施工場所でも搬入でき、長い鋼管杭の使用も可能であり、しかも、地盤の破壊が少なくて地盤と鋼管杭との密着性が良い施工を可能とする安全な装置について検討した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鋼管杭を周方向に回転させる回転ヘッドを上下動可能に長尺の昇降ケーシングに支持し、かつ該昇降ケーシングを自走式作業機の支持アームにより支持したガイドロッドに摺動可能とし、前記昇降ケーシングを自走式作業機の支持アームで垂直方向から水平方向へ回動可能に設けた鋼管杭回転圧入装置の改良である。
【０００５】
すなわち、この装置において、前記昇降ケーシングに２系列のチェーンを設け、前記回転ヘッドの上下動の移動は、昇降ケーシングの両端部まで張架された前記一方のチェーン駆動及びスライドガイドにより行ない、前記昇降ケーシングの上下移動は、昇降ケーシングの両端部まで張架された前記他方のチェーン駆動及びスライドガイドにより行ない、前記支持アームは、昇降ケーシングが平行に移動するための長尺アーム部を下方で垂直方向から水平方向へ回動可能に支持してなる鋼管杭回転圧入装置である。該支持アームを軸支する自走式作業機はクローラ走行による自走式小型作業機が好ましい。
【０００６】
また、本発明の装置を用いた鋼管杭圧入工法は、鋼管杭を周方向に回転させることができかつ、昇降可能な回転ヘッドをスライド可能な昇降ケーシングに取付けた装置であるため、前記回転ヘッドに鋼管杭を保持させて、鋼管杭先端に螺旋羽根等の案内手段を設けることなく、昇降ケーシングの下降により鋼管杭への上部からの押圧による回転圧入のみによって鋼管杭を埋設することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の鋼管杭圧入工法を実施している鋼管杭回転圧入装置の側面図、図２は正面図である。本装置は鋼管杭１を周方向に回転させる回転ヘッド２を上下動可能に昇降ケーシング３に支持している。回転ヘッド２は下部に鋼管杭１を保持し、ヘッド内部の油圧モータによって鋼管杭１を回転させる。昇降ケーシング３は回転ヘッド２を支持しており、長尺のガイドロッド3bに外挿して摺動可能となっている。ガイドロッド3bは自走式作業機10の支持アーム11によって支持されている。支持アーム11は前記昇降ケーシング３がガイドロッド3bに支持されて長尺アーム部11aと平行に移動するため及び収納移動が便利なようにするため、長尺アーム部11aを下方の軸11bで垂直方向から水平方向へと回動可能に自走式作業機10に対して支持している。
【０００８】
回転ヘッド２の昇降ケーシング３による支持は、昇降ケーシング３の両端部まで張架されたチェンドライブ４への連結と、昇降ケーシング３の両端部にまで設けられたスライドガイド５とによる。チェンドライブ４の回転は昇降ケーシング３に設けた油圧モータによる。これらは昇降ケーシング３の左右両側へ設けている。これにより回転ヘッド２を移動させて鋼管杭１を回転させながら地中へ圧入することができる。
【０００９】
昇降ケーシング３の支持は、昇降ケーシング３の両端部まで張架されたチェンドライブ６への自走式作業機10の支持アーム11の長尺アーム部11aの連結と、昇降ケーシング３の両端部にまで設けられたスライドガイド７による長尺アーム部11aのガイドによる。チェンドライブ６もスライドガイド７も昇降ケーシング３の左右両側へ設けている。
【００１０】
図１,２に示すように昇降ケーシング３が最も伸長された状態で回転ヘッド２が最上端にあるとき、回転ヘッド２には最も長い鋼管杭１を保持させることができる。これらの部材は長尺アーム部11aの下部と、自走式作業機10の前方２個所に計３個所設けたアウトリガー13によって安定化している。この状態から図３に示すようにチェンドライブ６を回転させて、昇降ケーシング３を下げながら回転ヘッド２を回して鋼管杭１を圧入していく。強制的な圧入であるから、従来のように鋼管杭先端に掘削羽根(案内羽根)を設ける必要がない。支持ケーシング３が下限にくると、回転ヘッド２を支持しているチェンドライブ４を回転させて更に鋼管杭１を圧入していくことができる。チェンドライブ４とチェンドライブ６の同時駆動により鋼管杭１の圧入を更に速めることもできる。鋼管杭１の圧入をチェーンドライブによる強制的なものとしたことにより、従来のオーガ等による単なる上方からの荷重付加とは異なる鋼管杭１の圧入となり地盤の破壊が少なく、地盤と鋼管杭との密着性も良い。従って、強固な地盤強化が可能となる。
【００１１】
住宅造成地等の狭い場所での使用を可能にするため、本発明の鋼管杭回転圧入装置はクローラ12により走行する小型作業機10に折り畳んで収納できる。その様子を図４〜図６に示す。図４は長尺アーム部11aを軸11b及びシリンダ８で垂直方向から水平方向へ回動させて支持ケーシング等を作業機の上に横臥させた様子を示す側面図である。この状態でも走行可能である。しかし、安定性に配慮して図５,６に示すように、昇降ケーシング３を支持アーム11の長尺アーム部11aへ回動可能にヒンジ９により軸支して、長尺アーム部11aの側面へ添わせるようにしている。これにより安定にあらゆる施工現場へ本発明の装置を配置することができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によって、狭い施工場所でも鋼管杭の埋設ができ、長い鋼管杭の使用も可能であり、しかも、地盤の破壊が少なくて地盤と鋼管杭との密着性が良い、高能率の鋼管杭圧入施工を可能にした。また、作業機上へ支持ケーシング等を横臥させた状態で移動できるので、地盤が軟弱であったり、地面に凹凸があったりしても安全で転倒事故等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼管杭圧入工法を実施している鋼管杭回転圧入装置の側面図である。
【図２】同装置の正面図である。
【図３】鋼管杭圧入途中の鋼管杭回転圧入装置の側面図である。
【図４】昇降ケーシングが折畳まれた鋼管杭回転圧入装置の側面図である。
【図５】同鋼管杭回転圧入装置の側面図である。
【図６】同装置の正面図である。
【符号の説明】
１   鋼管杭
２   回転ヘッド
３   昇降ケーシング
3b  ガイドロッド
４   チェンドライブ
５   スライドガイド
６   チェンドライブ
７   スライドガイド
８   シリンダ
９   ヒンジ
10   自走式作業機
11   支持アーム
11a 長尺アーム部
12   クローラ
【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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