JPH01260116A

JPH01260116A - 杭打機

Info

Publication number: JPH01260116A
Application number: JP8855688A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Endo; 遠藤　利勝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1989-10-17
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPH0788662B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、現場打の基礎杭の造成、地下連続体の造成等
のいわゆる中掘工法および基礎杭の圧入工法に使用する
杭打機に関する。

〈従来技術〉従来、現地で杭を打つ「場所打杭」の工法では、杭の下
部の支持層と接する部分や、杭打用の掘削穴と杭の周囲
に生ずる空隙はコンクリート等で固められるが、このコ
ンクリートの硬化時間は３．５〜５時間と短いため、コ
ンクリートが硬化しない短時間のうちに杭打を行う必要
がある。

場所打杭を行う杭打機としてはアースドリル工法を行な
うアースオーガー式掘削機があるが、これは、スクリュ
ーをアースオーガーにより回転させて掘削していくもの
であり、地面の掘削につれてスクリューは深く土中に浸
入し、その分の土砂はスクリューを経て排出される。こ
のため、適当時間運転後、土中に圧入されたスクリュー
に新しいスクリューを継ぎ足ししなければならない。

スクリューを１本継ぎ足しするのに約２０分かかり、例
えば約４０ｍの掘削に１本５ｍのスクリューを用いると
、このスクリュー接続だけで約２時聞手かかってしまう
。また、掘削につれて生ずる土砂は廃止となって地上に
持出されるので、この土砂を廃棄するために多大の時間
と経費を要するうえに、社会的には産業廃棄物となって
公害問題が生ずる。

べつに、杭打機としてベノトエ法を行なうベット式掘削
機がある。これは、掘削した土砂をケーシングを揺動し
つつ、グラブでつかんで地上まで持上げて廃棄するもの
であり、グラブを駆動するのに多大の動力を要し、しか
も、多量の廃止を処理しなければならないという問題が
ある。

また、リバース工法を行うリバース式掘削機があり、こ
れは、掘削時に多量の水を注入して掘削した土砂と水の
混合したヘドロとし、これをポンプでくみあげつつ掘削
を行うものであるが、この掘削機によれば、スクリュー
式のようにスクリュー接続に長時間を費やすことはない
が、前述したように多量のヘドロを廃棄しなければなら
ないので、そのための設備も必要であり、時間と経費が
かかり、社会的には産業廃棄物となって公害問題が生ず
る。

このため、コンクリート等が硬化してしまわないうちに
、できるだけ短時間で杭を打つことのできる必要があり
、さらに廃止やヘドロ等の問題のない杭打機が望まれて
いる。

また、杭打後に、設置する構造物に対する杭の支持が充
分であることを確認するために、杭の支持力を測定する
必要があるが、従来は杭打後に重りを載せて載荷試験を
行ってきた。この載荷試験を特別に行わなくても、杭打
の最終段階で杭の支持力を杭打機等によって測定するこ
とができれば、さらに有利である。

〈発明の目的〉本発明の目的は、従来の杭打機におけるこのような問題
を解決しようとするものであって、スクリューを継ぎ足
す必要がなく、短時間で支持力の大きな杭を打つことが
でき、掘削された土砂をコンクリートミルクと混合して
掘削穴側壁より土中に吸収させるので、スクリューによ
る廃止がなく、実質的に魔王やヘドロがなく、公害問題
が生じない杭打機であって、しかも、狭い工事所要面積
で工事を行うことのできる杭打機を提供せんとするもの
である。

〈発明の具体的構成〉このような目的を達成するための本発明は、下記の通り
である。

すなわち、本発明は、ベースマシンと、前記ベースマシンにステイによフて支持される、リーダ
ーと、前記リーダーの長平方向に摺動可能に取付けられるアー
スオーガーと、前記アースオーガーに挿通する接離可能なロッドと、ロッドの先端に着脱自在に取付けられる掘削ヘッドを有
し、前記アースオーガーは、オーガー内に設けられたモーターと、このモーターの駆動力を減速する減速歯車列と、この減速歯車列を経て回転駆動力が伝達されて回転し、
ロッドを挿通することのできる貫通孔を有する部材と、前記部材に挿通したロッドを把持するチャックとを有し
、前記ロッドはコンクリート供給源よりコンクリートミル
クおよび圧縮空気供給源より圧縮空気を送り込める貫通
孔を有し、前記掘削ヘッドは前記ロッドの貫通孔を経て送られてき
たコンクリートミルクおよび圧縮空気を供給する供給口
を有することを特徴とする杭打機である。

以下に、本発明の杭打機の好適な１実施例について第１
図〜第９図を用いて説明し、本発明の具体的構成につい
て詳述する。

従来のアースドリル工法に用いるアースオーガーは、第
９図に示すように、クレーン等のベースマシン１３に、
ステイ２によって支持されたリーダー１のガイド４０に
沿フて垂直方向に昇降自在に装着しである。アースオー
ガー１２の下端に、スクリュー５を有するトルクチュー
ブ４２の上端が固定されている。アースオーガー１２は
トルクチューブ４２の駆動装置を有し、このトルクチュ
ーブ駆動装置によってトルクチューブ４２を回転しつつ
、垂直方向に螺合により降下させて掘削を行うものであ
る。掘削によって生じる土砂は、トルクチューブ４２の
回転降下によってスクリュー５にのって上昇し、スクリ
ュー５を継足すことにより土砂を廃棄し、掘削が進めら
れる。

、本発明の杭打機は、第１図に示すように、ベースマシ
ン１３と、ベースマシン１３にステイ２を介して支持さ
れるリーダー１と、リーダー１の長手方向に取付けられ
であるガイド４０に摺動可能に取付けられるアースオー
ガー１２と、このアースオーガー１２に挿通するロッド
３と、ロッド３の先端に着脱自在に取付けられる掘削ヘ
ッド４とを有する。

ベースマシン１３はクレーン等の公知の掘削用機械を用
いる。

アースオーガー１２は、第４図に示すように、モーター
２５と、少なくとも高速側減速機２６と低速側減速機２
７を有する減速歯車列を有する。

また、このアースオーガー１２には、第５図に示すよう
に、モーター２５の回転運動を高速側減速機２６と低速
側減速機２７によって減速された回転駆動力が伝達され
て回転し、ロッド３を挿通することのできる貫通孔を有
する部材４７を設けである。これは第６図に示すように
ギヤ４７であってもよい。さらに、アースオーガー１２
は、上記貫通孔を有する部材４７に挿通したロッド３を
把持するチャック２４を有する。

第５図に示すように、モーター２５の駆動は高速用減速
機２６を経てギヤ４５に伝えられ、ギヤ　−４６で回転
方向を変えられて、ギヤ４７でさらに減速される。ギヤ
４７はロッド３を貫通軸として取付けられているので、
モーターの駆動力は減速されてギヤ４７に伝わり、ロッ
ド３を回転させる。ロッド３の回転により掘削ヘッド４
が回転する。掘削へラド４の回転数は地盤の硬さ等の諸
条件によって適宜決定する。

アースオーガー１２の下端のチャック２４はロッド３を
緊締保持する作用をする。このため、第１くさび３９お
よび第２くさび４１を有し、これらはベアリング５５に
より回転可能とされている。この外側に、シリンダロッ
ド４８およびシリンダ５０を有する油圧装置により、ロ
ッドの緊締がくさび作用により行われる。シリンダロッ
ド４８により、シリンダ５０を第５図でみて上方に移動
させた時、第１くさび３９上を第２くさび４．１が相対
的に摺動して、くさび３９を内方に、すなわちロッド３
に向けて押し当てて、ロッド３をチャックすることがで
きる。ロッド３を解放する時は上記と逆の作用を行わせ
れば良い。

ロッド３は第２図に示すように、アースオーガー１２に
貫通して設けられ、掘削式全長の所要長さに接続するこ
とができる。ロッド３の断面形状は角形丸形等種々のも
のが可能である。しかし、通常は第６図に示すように角
形ロッドであることが好ましい。

なぜならば、第６図に示す部材４７により、モーター２
５からギヤ４５．４６．４７を経て伝えられる回転運動
をロッド３に正確に伝えるために、角ロッドであること
が好ましい。また、必要に応じて、ロッド３の下端部に
は掘削された土砂を混合することのできる撹拌爪５６を
設けることができる。ロッド３は、コンクリート供給源
よりスイビル等のコネクター４４を経て供給されるコン
クリートミルクを送り込む貫通孔７と、圧縮空気供給源
よりコネクター４４を経て供給される圧縮空気を送り込
む貫通孔６を有する。この貫通孔６．７によって、掘削
中の掘削ヘッドに所望の流量でコンクリートミルクおよ
び圧縮空気を送り込むことができる。この貫通孔６．７
のロッド内への配置や、形状は種々のものが可能であり
、その−例を第２図に示す。ロッド３の下端には貫通孔
２９を設け、掘削ヘッド４を着脱自在に取付けることが
できる。

掘削ヘッド４は、ロッド３より送られてきたコンクリー
トミルクおよび圧縮空気を排出する供給ロアａ、６ａを
有する。また、掘削ヘッド４は土層の掘削に必要な先端
が鋭角をなす形状を有し、その表面には突起、爪、スク
リュー等の掘削攪拌に必要な手段９を設ける。掘削ヘッ
ド４は、ロッド３の貫通孔２９と掘削ヘッド４の貫通孔
３０をビン３１によって接合し、ロッド３に固定するこ
とができる。

上記杭打機を用いて杭を形成する方法につき簡単に説明
する。

掘削ヘッド４は、ロッド３により回転運動を伝え、られ
て回転して土層を掘削し、コネクタ４４を経てロッド３
に供給されるコンクリートミルクと圧縮空気が供給され
て、ヘッド４の回転運動により攪拌混合され、掘削され
た土砂と混合するので、土層のいわゆるＮ値がＯに近く
なり、また、土砂の混じったコンクリートミルクが掘削
穴の側壁より自然に土層中に浸み込み、地盤の改良も促
進される。

ヘッド４は回転掘削しつつ自重で降下し、掘削穴が岩盤
等の支持層に達した後は、ヘッド４よりコンクリート濃
度の高いコンクリートミルクを注入して、後に述べる杭
打の際の中空杭の支持層部分として、いわゆる根固めを
行うことができる。

以上のように掘削が完了した後、ロッド３を引き上げて
掘削ヘッド４を引き上げ、掘削穴の地表部にジヤツキ１
０をすえつけ、中空杭５１を保持して掘削穴にすえつけ
る。

第７図に示す攪拌ポンプ１１を掘削の完了した掘削穴に
中空杭５１を経て入れる。ポンプ１１は掘削ヘッド４を
取はずしたロッド３の先端につけてもよいし、別にワイ
ヤー等でつり下げてもよい。攪拌ポンプ１１は多段モー
ター１７を１以上有し、下端に吸引口１５、上端に下向
きが好ましい排出口１６を有する。攪拌ポンプ１１の先
端は攪拌に好ましい例えばとがった形状を有し、図示の
ように螺旋ブレード１４とするのがよい。コンクリート
ミルクと空気と水と土砂の混じった掘削大中に充満する
流動物を、効率良く攪拌することのできるものであれば
よい。攪拌ポンプ１１の先端はモータ１７により回転駆
動され、土砂を攪拌する。

攪拌ポンプ１１は、吸引口１５より土砂と水と空気の流
動物を吸引し、排出口１６より排出する循環により中空
杭５１の端部を減圧状態として、中空杭５１を徐々に降
下させる。

ジヤツキ１０は第８図に示すように、ベースマシン１３
とアンカーボルト５２で地表に固定され、ホールドチャ
ック１９で中空杭５１を保持する。

ジヤツキ１０は圧入チャック１８をも有し、中空杭５１
を任意の位置で保持して、別の中空杭５１をホールドチ
ャック１９で保持し、杭同志を溶接する。また、必要に
応じてホールドチャック１９を中空杭からはずし、圧入
チャック１８をシリンダー２２によって下降させ、杭の
圧入を行う。

また、ジヤツキ１０は油圧計２０を有し、中空杭圧入中
の油圧を測定することにより、杭の支持力をも測定可能
である。

〈発明の作用〉本発明は上述の構成を有し、以下のように作用する。

ベースマシン１３を杭打現場の地盤上に設置する。ロッ
ド３を掘削穴の必要長に接続してオーガー１２に挿通す
る。チャック８でロッド３をアースオーガー１２に把持
する。ロッド３の下端に掘削ヘッド４をピンで固定する
。アースオーガー１２のモーター２５を駆動して、ギヤ
４７を回転し、ロッド３を回転して掘削ヘッド４を回転
する。掘削ヘッド４の回転により地盤が掘削される。

掘削と同時に、ロッド３の貫通孔を経て、コンクリート
ミルクおよび圧縮空気を掘削ヘッド４の開口より掘削穴
に供給し、掘削ヘッド４の爪９により掘削した土砂とコ
ンクリートミルクと圧縮空気を混合し、地盤のいわゆる
Ｎ値をＯに近くするので、掘削ヘッド４は回転しつつ自
重で下降して地盤を掘削することができる。

〈発明の効果〉本発明の杭打機は、掘削穴の全長に必要なロッドを最初
からアースオーガーに接続してしまうから、掘削途中で
スクリューをつぎだす必要がなく、短時間で掘削穴をう
がつことができる。

また、ロッドを経て掘削ヘッド先端よりコンクリートミ
ルクと圧縮空気の注入ができるので、掘削穴の所定位置
に確実に注入することができる。

さらに、スクリューによる廃止がなく、実質的に廃止や
ヘドロの廃棄をする必要がなく、現場造成杭と異なり、
規格品のコンクリートパイルなどの中空管を使用して杭
打を行うことができるので、打込んだ杭が土砂の混じフ
た強度のないものとなりたり、形状が不均一となったり
することがない。

以上のように、杭を現場で造成することなく、廃止が非
常に少なく、スクリュー等の交換も不必要なので、従来
の杭打機よりも狭い工事面積で杭打を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る杭打機の外観を示す側面図である
。第２図は本発明に係る杭打機のロッドの断面図である。第３図は本発明に係る杭打機の掘削ヘッドの断面図であ
る。第４図は本発明に係るアースオーガーの１１１１面図で
ある。第５図は本発明に係るアースオーガーの低速側減速機お
よびチャックを示す断面図である。第６図は本発明に係るアースオーガーの低速側減速機と
ロッドの関係を示す断面図である。第７図は本発明に係る攪拌ポンプの側面図である。第８図は本発明に使用するジヤツキの側面図である。第９図は従来例の杭打機の外観を示す側面図である。符号の説明１・・・リーダー、　　　２・・・ステイ、３・・・ロ
ッド、　　　　４・・・掘削ヘッド、５・・・スクリュ
ー、　　６．７・・・貫通孔、６ａ、７ａ・・・開口、
８・・・チャック、９・・・爪、　　　　　　１０・・
・ジヤツキ、１１・・・攪拌ポンプ、１２・・・アース
オーガー、１３・・・ベースマシン、１４・・・ブレード、　　１５・・・吸引口、１６・・
・排出口、　　　１７・・・モーター、１８・・・圧入
チャック、１９・・・ホールドチャック、２０・・・油圧計、　　　２１・・・ピストン、２２．
２３・・・シリンダー、２４・・・チャック、　　２５・・・モーター、２６・
・・高速側減速機、２７・・・低速側減速機、２８・・・駆動装置、　　２９・・・ロッドの貫通孔、
３０・・・ヘッドの貫通孔、３１・・・ピン、　　　　３２・・・土層、３３・・・
コンクリートミルクの浸み込んだ土層、３４・・・支持
部分、　　３５・・・水、　　　３６．３７・・・土砂
・水・空気・コンクリートミルク混合物、３８・・・支持層、　　　３９・・・第１くさび、４０
・・・ガイド、　　　４１・・・第２くさび、４２・・
・トルクチューブ、４３・・・ロットガイド、４４・・・コネクター、４５．４６．４７・・・ギヤ、
４８・・・シリンダロッド、５０・・・シリンダ、　　５１・・・中空杭、５２・・
・アンカーボルト、５３・・・基板、　　　５４・・・駆動部、５５・・・
ベアリング、５６・・・撹拌爪、５７・・・接合部ＦＩＧ、２ＦＩＧ、４ＦＩＧ、５ＦＩＧ、６

Claims

【特許請求の範囲】ベースマシンと、前記ベースマシンにステイによって支持されるリーダー
と、前記リーダーの長手方向に摺動可能に取付けられるアー
スオーガーと、前記アースオーガーに挿通する接離可能なロッドと、ロッドの先端に着脱自在に取付けられる掘削ヘッドを有
し、前記アースオーガーは、オーガー内に設けられたモーターと、このモーターの駆動力を減速する減速歯車列と、この減速歯車列を経て回転駆動力が伝達されて回転し、
ロッドを挿通することのできる貫通孔を有する部材と、前記部材に挿通したロッドを把持するチャックとを有し
、前記ロッドはコンクリート供給源よりコンクリートミル
クおよび圧縮空気供給源より圧縮空気を送り込める貫通
孔を有し、前記掘削ヘッドは前記ロッドの貫通孔を経て送られてき
たコンクリートミルクおよび圧縮空気を供給する供給口
を有することを特徴とする杭打機。