JPH01312121A - パイル回転埋入装置およびそれ用のパイル - Google Patents

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】 （発明の目的） この発明は、プレボーリングされたオーガ先掘孔内にパ
イルを挿入、定着させる方式のパイル打ち込み工法に使
用する装置であり、最深部のパイル先端を支持層内に強
制的に食い込ませるために打ち込みパイルに回転力を与
えることができる新規な構造から成るパイル回転埋入装
置と、この開発された新規な装置に採用することにより
、より一層定着効果を発揮させることができる新規な構
造から成るパイルとを提供しようとするものである。

（従来技術） 都市公害規制をクリアする必要から、最近では従前まで
のディゼルハンマや振動ハンマ等の杭打ち機械を使用し
た騒音を伴う杭打ち工法の使用できる現場か益々少なく
なり、多くの現場では無騒音工法による杭打ち工事が実
施されるようになってきている。

この無騒音工法の杭打ち工事としては、油圧ジヤツキで
直接パイルを圧入していく油圧ジヤツキ圧入工法や、オ
ーガによって先掘りしたオーガ先掘孔内にパイルを挿入
、定着さぜるオーガプレポーリング工法等が既に開発、
実施されているが、先の油圧ジヤツキ圧入工法では、地
盤によって抵抗が強ずぎて実施不能となることかあると
共に、あまり長いパイルの打ち込みができないという欠
点を伴うなめ、多くは後者のオーガプレポーリング工法
を採用しているのが実情である。

オーガプレポーリング工法では、ゲージングにスパイラ
ルオーガを組合わせる工法の外、打ち込みパイルにスパ
イラルオー力を組合わせる工法も採用されているが、最
も広く普及している工法といえば、前者による工法であ
る。

このケーシングと組合わぜな前者の工法では、ケーシン
グ中空部にスパイラルオー力を挿入し、スパイラルオー
力を回転させてオーガヘッドで地盤を掘進しながら土砂
を排斥し、徐々にケーシングをその自重および圧入機で
沈設させ、支持層に達したところでスパイラルオー力を
抜き、セメントミルクを注入して適宜撹拌した後、ケー
シングを引き抜いてから所定パイルを吊り込むが、所定
パイルを吊り込み挿入してからゲージングを引き抜くか
して、最後にパイルヘッドを軽打あるいはパイル全体を
適宜回転して先端かしっかり支持層に食い込み、定着さ
れるようにするのが−船釣なやり方となっている。

この発明では、上記した最後の工程であるパイルの支持
層への食い込み、定着手段としてパ・ｆル全体を回転さ
せる手段が、これまではチャック構造あるいは万力構造
の金具や特殊なバンド状の金具等予めパイル頭部に装着
してオーガ駆動部に接続、使用するようにしたらのしか
なく、その取り扱い、操作性に欠けていることに着目し
て開発、完成した新規な構成から成るパイル回転埋入装
置と、それに用いて有利となるパイル自体の改良された
構造に係わるものであり、その構成の詳細は、以下に詳
述するとおりのものである。

（発明の構成） 先ず、パイル回転埋入装置についてその構成を説示する
と、図面に示すこの発明を代表する実施例からも理解さ
れるように、基本的に次のような構成から成るものであ
る。

即ち、オーガー駆動機（図示ぜず）への接続部１１が上
端に形成されると共に、下方側には、−弓　　　− 一　　４　− ロッド１７の上下動に連動して出し入れ自在となるセン
ターカイト片１６が平面放射状均等配置となる如く少な
くとも３個形成されて成る回動主体１と、パイル頭部当
接板１４の下方に遠心カクラッヂ２２が平面放射状均等
配置となる如く少なくとも３個形成されると共に、逆三
角錐状の案内部２４が下端に形成されて成るパイル中空
部挿入噛合体２とからなり、該パイル中空部挿入噛合体
２が、回動主体１に対してその下方から軸心を一致させ
て上下動自在且つ回動主体１の回転に連動する如く組み
合わされると共に、回動主体１に組み込まれたセンター
カイト片１６のロッド１８下端が、パイル中空部挿入噛
合体２のパイル頭部当接板２１上に載置状となる如く配
設されて成るパイル回転埋入装置である。

艮１区ユ 以下、図面第１ないし５図に示すこの発明のパイル回転
埋入装置を代表する１実施例に基づき、更に具体的にそ
の構成を説明する。

回動主体１は、公知のオーカ駆動機（図示せず）に脱着
自在に接続され、その回動力を後記するパイル中空部挿
入駆動体２を介してパイルＰに伝達するためのものであ
り、構造機能上十分な耐振じれ強度を有するものとして
形成されなければ成らず、実施例のように、ケーシング
Ｃ内径に比較し、やや余裕のある直径に形成された上下
一対の端板１２．１４を、平面形で放射状均等配置とな
る如く３枚の補強縦板１３゜１３．１３で連結、固定さ
れたＷ４遣のものとする外、特に図示にはしていないが
補強縦板１３゜１．３．１３に代えて全体が筒体状のも
ので周囲にリブ片等の適宜補強構造を有するようにした
構造のものとする等、公知の耐振じれ強度を有する＃Ｉ
造のものとする。

センターカイト片１６は、この装置かパイルＰの中空部
に吊り込み、挿入された時にその杭芯から外れてしまわ
ないようにするだめのものであり、ケーシングＣ内壁面
に略当接状（第５図中の一点鎖線で示した状態）となっ
て杭芯位置を確保し、装置回転時のスレが生じてしまわ
ないように機能するものであり、また、ケーシングＣ内
にパイルＰを吊り込み、挿入あるいは抜き取りする場合
には、その挿入あるいは抜き取り操作時に杭芯確保部分
が逆にケーシングＣに当接状となって支障を来さないよ
うにするため、その時だけ回動主体１内に格納されてし
まうような構造のものとするのが望ましく、ロッド１７
の上下動によってセンターカイト片１６か回動自在とな
る′！Ｉ４造に形成される。

ロッド１７の上下動は、後記するパイル中空部挿入駆動
体２のパイル頭部当接板２１上に載置され、回動主体１
が下降することによって相対的に上下動する構造となっ
ている。

パイル中空部挿入駆動体２は、第４図に示すＢ〜Ｂ断面
図に示されているように、ゲージングＣ内に挿入可能な
直径（即ち、略パイルＰ外径に相当する直径）のパイル
頭部当接板２１を上端とし、その下方に遠心力クラッチ
２２か平面放射状均等配置となる如く少なくとも３細形
＝　　７　　＝ 成されると共に、最下端には逆三角錐状の案内部２５が
形成されて成るものであり、各遠心力クラッチ２２．２
２．２２における回動軸着部２Ｂ、２３．２３は、パイ
ル内径よりかなり小さい直径の同一円周上に均等間隔で
配置され、正転（図示した実施例のものでは時計回りの
回転）をすると遠心力クラッチ２２．２２．２２が作動
して外方に飛び出し、パイルＰ内壁に食い込み状となる
一方、逆転（実施例では時計回りと反対の回転）をする
と自然に各遠心力クラッチ２２，２２．２２が軸芯周り
に納められてしまう構造に形成されている。

遠心力クラッチ２２の形状は、図示したもののように単
なる湾曲板状のものとする外、パイル内壁面に食い込み
を良くするため、平面形で変形扇状のものその他の公知
の形状のものとすることができる。

図中、２４は、遠心力クラッチ２２．２２゜２２外側を
覆い、且つ案内部２５を形成するための短筒体であり、
パイルＰ内径から余裕を残して挿入し得る直径のものに
形成される。

以」二のような構造の回動主体１とパイル中空部挿入噛
合体２とは、パイル中空部挿入噛合体２か回動主体１に
対してその下方から軸心を一致させて上下動自在且つ回
動主体１の回転に連動する如く組み合わされるものであ
り、この構成は、回動主体１の軸心周りの補強縦板１３
゜１．３．１３を所定幅切り欠いて案内角筒体１５を縦
設、一体化する一方、恩案内角筒体１５の中空部に、パ
イル中空部挿入噛合体２のパイル頭部当接板２１の中心
部に立設、一体化された摺動角筒体２６を嵌挿する構造
によって実現するものである。

図中、２７は、嵌挿された摺動角筒体２６が案内角筒体
から外れ、回動主体１とパイル中空部挿入噛合体２とが
離脱してしまわないようにするための規制板である。

こうして回動主体１とパイル中空部挿入噛合体２とが組
み合わされる結果、回動主体１に組み込まれたセンター
カイト片１６のロッド１７下端が、パイル中空部挿入噛
合体２のパイル頭部当接板２１上に載置状となる構成が
実現され、ゲージングＣ内に吊り込み、挿入されたパイ
ルＰの頭部にパイル中空部挿入噛合体２のパイル頭部当
接板２１が当接（この状態が、第５図の使用状態要部拡
大断面図に示されている）して位置が固定され、更にこ
の装置を下げると今度は回動主体１だけがその端板１４
がパイル頭部当接板２１に載置状となるところまで下降
することになり、その間に、各ロッド１．７．１．７゜
１７の下端は、相対的にパイル頭部当接板２１に押し上
げられるような形で上方移動するから、センターガイド
片１６，１６．１６か回動主体１の外側よりも突出状（
第５図注、−点鎖線で示されているような状態）となる
構成を実現することになる。

次に、上記したこの発明のパイル回動埋入装置に組合わ
せることにより、より回動埋入効果が確実となるパイル
の構成を説示する。

図面にも示されているように、このパイルの基本的な構
成は、パイル本体３の下端構造に特徴を有するものであ
り、基本的に一対の掘削板４．４と補強掘削片５とを組
合わせて実現されるものである。

即ち、一側縁中央に切欠き部４１．４１を有する一対の
掘削板４．４を、互いにその切欠き部４１．４１で噛合
、交叉させて側面形Ｘ字状に一体化した上、それら一体
止された交叉状の掘削板４．４を、その交叉軸かパイル
本体３下端の補強鋼板３１下面に平行且つ中央配置で、
掘削板４，４の各他側縁が夫々パイル外周よりやや突出
状となる如く配し、それら各掘削板４゜４上端をパイル
本体３下端の補強鋼板３１下面に爆着、固定する一方、
各掘削板４．４の噛合、交叉した切欠き部４１．４１の
下方で各掘削板４．４に跨がる箇所に補強掘削片５を垂
設、−体止して成る、上記したパイル回転埋入装置に用
いて有利なパイルＰである。

Ｋ隨■ス 上記した構成を、図面第６ないし９図に示す代表的な実
施例に基づいてより具体的に示すと以下のとおりとなる
。

パイル本体３は、公知のコンクリートパイルあるいはＰ
Ｃパイルであって、その下端が補強底板３１で完全に閉
鎖された構造に形成されたものとし、従前までのものの
ようにパイルＰの肉厚部分だけにリング状の鋼板を一体
化し、パイルＰ自体が上下に貫通状のものとなるような
構成とはしない。

掘削板４は、厚手の矩形鋼板から成るものであり、その
一側縁の中央が板厚に略匹敵するコの字状の切欠き部４
１に形成されたものとすると共に、該切欠き部４１の形
成されている辺に直交する側の辺の長さがパイル本体３
の半径よりも大きい寸法のものとなし、それら一対の掘
削板４．４を第９図分解斜視図に示されているように交
叉状に配し、互いにその切欠き部４１゜４１同志で噛合
させて側面形においてＸ字状となるようにし、その噛合
箇所を爆着６等によって一体化する。

補強掘削板５は、上記したようにして交叉状に組み合わ
された掘削板４．４の噛合箇所、即ち切欠き部４１．４
１部分より下方となる各掘削板４．４間に介在されて、
爆着７，７・・・・・・され、各掘削板４，４の交叉構
造を補強すると共に、自らもパイルＰの軸心周りの掘削
板として機能するためのものである。

こうして形成された交叉状の一対の掘削板４゜４の上端
は、パイル本体３の補強鋼板３１下面に左右均等配置と
なる如くして爆着８，８され、パイルＰの下端構造を実
現するものである。

この状態で、各掘削板４．４の切欠き部４１゜４１の形
成されていない側縁は、第７図あるいは第８図に示され
ているようにパイル本体３の外周よりやや突出状の配置
！ｆ４造となる。

（作　　用） 以上のような構成から成るこの発明のパイル回転埋入装
置を使用したパイル打ち込み方法は、先ず、ケーシング
Ｃを建て込んだままのプレボーリングされた杭孔に、根
固め用のセメントミルクを注入した上、所定のパイルＰ
を吊り込み挿入して杭孔底部まで沈める。

一方、オーガ駆動部の接続部によってこの装置をオーガ
駆動部に接続し、ゲージングＣの上端から嵌挿してパイ
ル頭部当接板２１がパイル頭部に当接するところまでオ
ーガ駆動部、即ち本装置を下降させていくが、この状態
では、パイル中空部挿入噛合体２は、回転主体１にぶら
下がったような状態、即ち、回転主体１の案内角筒体１
５内に嵌挿されているパイル中空部挿入噛合体２の摺動
角筒体２６が最も下がった状態となっていて、端板１４
とパイル頭部当接板２１との間が最も離れた状態を実現
しているため、ロッド１７，１７．１７は完全に下がっ
ていて、センターカイト片１６，１６．１６が回転主体
１内に収納されたており、したかって、この下降操作時
にセンターガイド片１６，１６゜１６か嵌挿過程の邪魔
となる虞がない。

また、この下降操作時に、オーガ駆動部を逆転（実施例
の場合であれば時計回りと反対となる回転）させながら
実施するようにすれば、遠心力クラッチ２２も軸心周り
に寄せられた状態を実現し、外方に突出した状態となら
ないことから、より円滑な下降操作を実施することかで
きる。

本装置がケーシングＣ内を下降してパイル２頭部に達す
ると、先ずパイル中空部挿入噛合体２の案内部２５がそ
の逆三角錐状の形状を有することから、パイルＰの上端
に引っ掛かり状となることのない円滑なパイルＰ中空部
への挿入が実現され、やがてパイル頭部当接板２１下面
がパイルＰの上端に当接、載置されることとなってパイ
ル中空部挿入噛合体２のそれ以上の降下、挿入が阻止さ
れることとなる。

パイル中空部挿入噛合体２の降下が停止しても、回動主
体１だけは、その案内角筒体１５が摺動角筒体２６を伝
って更に下降を続け、端板１４がパイル頭部当接板２１
上面に載置状となるところまで下降を続けることとなり
、その間にロッド１７．１７．１．７が相対的に押し上
げ＝　　１５　− られるような動きを実現するため、センターカイト片１
６，１６．１６が強制的に回動させられ、その先端部分
を回動主体ｌの外方に突出状（第５図−点ｇ線表示の状
態）となし、装置全体がゲージングＣの中央配置となる
ように案内することになる。

その後、オーガ駆動機を正転（図示した実施例では時計
回りに回転）させると、遠心力クラッチ２２．２２．２
２か作動してパイルＰの内側に協力に食い込み状（第４
同断面図に示す状態）となることから、パイルＰは、オ
ーガ駆動機の回転作動に直結された状態で回転すること
になり、パイルＰの底部に収着、形成された適宜公知の
掘削板が杭孔底部のセメントミルク、砂利の混合層およ
び岩盤に強力に食い込み状となってパイルＰ・の杭孔内
への確実な定着を実現する。

定着が完了したところで、オーガー駆動機を逆転させ、
遠心力クラッチ２２，２２．２２を外し、ゲージングＣ
内を上昇操作して本装置を取り出した後、ゲージングＣ
を引き抜き、杭孔とパイルＰとの間に土砂を埋め戻せば
、杭打ち作業の一切が完了するものである。

本発明の装置で回転、埋入するパイルＰは、従前までの
単にパイルの底部、肉厚面にのみ放射状に掘削片を垂設
した構造のものくしたがって、パイル自体は中空部分が
上下に貫通した状態となっているンその他を採用するこ
とも勿論可能であるが、より回転、埋入効果を高めるた
めには、既成のパイル３に、この発明で開発したような
、底部全面が補強底板３１で閉鎖され、その下面に掘削
片４．４を側面Ｘ字状に交叉させ、補強掘削片を組合わ
せた構造のパイルＰによるものとし、強制的な回転によ
ってこの掘削片４，４および補強掘削片５が強力にセメ
ントミルクと砂利との混合層あるいは支持層に食い込み
、食い込んだ砂利等はパイル中空部に逃げてしまうこと
も出来ず、確実な埋入、定着を実現することになる。

（効　　果） 以上のような構成から成るこの発明のパイル回転埋入装
置は、ケーシングＣ上端への杭芯合わせとパイル２頭部
への本装置の結合とが、杭打ち機に装着されたオーガ駆
動装置の下降、回転操作によって自動的且つ確実に実施
されるものであり、また、打ち込み終了後における本装
置の離脱操作も、前記駆動装置の逆転、上昇操作で簡単
になし得るものとなっていることから、従前までのもの
のように、パイルＰをケーシングＣ上端より突出状とし
、その突出さぜなパイルＰの頭部に駆動装置を接続させ
てでなければパイルＰの回転操作ができないといったよ
うな不都合は全くなくなり、ケーシングＣの内部に挿入
させてしまったパイルＰに対してでも自在に装着、作動
させることができるという大きな利点を有するものとな
っている。

このように、本装置のパイル２頭部への接続が自動的に
なし得ることは、また従前までのもののような接続操作
に伴う危険性を完全に無くすことに繋がり、現場作業の
安全性の確保に大いに寄与することになるのは勿論、現
場における作業効率の促進にも当然繋がることにもなっ
て、それだけ経済効果を高めるという点でも遥かに従前
までのものより秀れたものとなっている。

また、構成が簡潔であって従前までの中空パイルにもそ
のまま使用可能なものとなっていることから、利用効率
の点でも有利であり、騒音公害にうるさい都市部をはじ
め多くの現場での採用が可能になるという利点をも有す
るものとなっている。

一方、より効果を高めるためには、先端構造に特徴のあ
るこの発明のパイルＰを本装置専用のパイルＰとして採
用するようにすれば、堅牢な基礎構造部分の実現が極め
て迅速になし得ることができるものとなり、更に一層従
来のものにはなかった秀れた効果を上げることができる
ものとなる。

軟土の如く、この発明のパイル回転埋入装置は、パイル
打ち込み工事における操作性、安全性、作業効率、経済
効率の何れの面を取ってみても、従前までのものと比敦
にならないほど有利なものとなっており、また、専用の
パイルは、堅牢な基礎構造部分の実現に大いに役立つは
かりではなく、本装置の上記した効果をより一層顕著な
ものとする利点を有しており、したがって、建設業界に
おいて高い評価を受けることが予想される。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明を代表する実施例の一つを示すもので
あり、第１図は、この発明の装置の全体斜視図、第２図
は、同正面図、第３図は、前図Ａ〜Ａ断面における断面
図、第４図は、同Ｂ〜Ｂ断面における断面図、第５図は
、第３図の０〜０部分に相当する位置における断面で、
使用状態を示す要部拡大断面図、第６図は、専用パイル
の要部斜視図、第７図は、同底面図、第８図は、同正面
図、第９図は、掘削片だけを示す、分解斜視図である。 １・・・回動主体、１１・・・同接続部、１２．１４−
　２　〇　　− ・・・同端板、１３・・・同袖強鋼板、１５・・・同案
内角筒体、１６・・同センターカイ１く片、１７・・・
同ロッド、２・・・パイル中空部挿入噛合体、２１・・
・同パイル頭部当接板、２２・・・同遠心カクラ・ンチ
、２３・・・同回動軸着部、２４・・・同短筒体、２５
・・・同案内部、２６・・・同摺動角筒体、２７・・・
同規制板、２８・・・同軸着部形成板、３・・・ノくイ
ル本体、３１・・・同補強底板、４・・・掘削板、４１
・・・同切欠き部、５・・・補強掘削板、６，７．８・
・爆着、Ｃ・・・ケーシング、Ｐ・・・パイル、Ｐｌ・
・・同頭部補強バンド、Ｐ２・・・同鉄筋またはピアノ
線。 第　　　　２　　　　図 第　　　　６　　　　図 第　　　　９　　　　図 第　　　　７　　　　図 第　　　　８　　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　オーガー駆動機への接続部が上端に形成されると共
   に、下方側には、ロッドの上下動に連動して出し入れ自
   在となるセンターガイド片が平面放射状均等配置となる
   如く少なくとも３個形成されて成る回動主体と、パイル
   頭部当接板の下方に遠心力クラッチが平面放射状均等配
   置となる如く少なくとも３個形成されると共に、逆三角
   錐状の案内部が下端に形成されて成るパイル中空部挿入
   噛合体とからなり、該パイル挿入噛合体が、回動主体に
   対してその下方から軸心を一致させて上下動自在且つ回
   動主体の回転に連動する如く組み合わされると共に、回
   動主体に組み込まれたセンターガイド片のロッド下端が
   、パイル挿入噛合体のパイル頭部当接板上に載置状とな
   る如く配設されて成るパイル回転埋入装置。２　一側縁
   中央に切欠き部を有する一対の掘削板を、互いにその切
   欠き部で噛合、交叉させて側面形Ｘ字状となる如く一体
   化した上、それら一体化された交叉状の掘削板を、その
   交叉軸がパイル本体下端の補強鋼板下面に平行且つ中央
   配置で、掘削板の各他側縁が夫々パイル外周よりやや突
   出状となる如く配し、それら各掘削板上端をパイル本体
   下端の補強鋼板下面に熔着、固定する一方、各掘削板の
   噛合、交叉した切欠き部の下方で各掘削板に跨がる箇所
   に補強掘削片を垂設、一体化して成る特許請求の範囲第
   １項記載のパイル回転埋入装置に用いるパイル。