JPH0214491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼管杭、コンクリート杭等の中空状
杭に静荷重をかけると共に、中空内部の空気を抜
気することによる内部減圧力で杭本体を地中に圧
入する静荷重式杭圧入方法及びその装置に関する
ものである。

（従来の技術） 特に、鋼管杭、コンクリート杭等の中空状の既
製杭を地中に打ち込む方法としては、ドロツプハ
ンマ式、気動式、振動パイルドライブ式などのよ
うに杭に打撃力を与えて地中に打設する方法と、
静荷重をかけて杭を地中に圧入する方法等に大別
できる。前者の各種衝撃方法は騒音、振動等のよ
うな環境問題をかかえており、適用に制限があ
る。また、ほかの工法としてプレボーリング式が
あるものの、削孔壁崩壊防止用の液剤を用いるた
め廃液処理を要するなどの問題がある。

一方、後者の静荷重式圧入工法は、上記衝撃工
法に比べて騒音、振動等の発生、或いは、環境汚
染等の問題を引き起す要素がないため広く採用さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の静荷重式杭圧入方法は単に静荷重をかけ
るだけで杭を地中に圧入していたため、非常に大
きい静荷重を要し、そのための静荷重発生装置乃
至駆動系が大型化する不都合があつた。更に、地
中に圧入される杭は土の側圧による周面摩擦抵抗
を前面に受けるため圧入効率が低下し、それだけ
圧入力を高める必要があるなどの問題があつた。

（問題点を解決するための手段） しかして、本発明は比較的小さい静荷重でも効
果的に杭を地中に圧入できるようにして上記従来
の問題点を解消する静荷重式杭圧入方法に関する
ものであつて、下端を開放し上端近傍に盲部材と
抜気口を有する中空筒状の杭本体を地面に立て、
静荷重をかけながら真空ポンプを用いて上記抜気
口から杭本体内部の空気を排出させ、それによる
内部減圧力と静荷重で杭本体を地中に圧入するよ
うにしたことを特徴とする。杭本体の内面乃至外
面に土に対して摩擦抵抗の小さいシート材を貼り
付けて圧入することで土の側圧による周面抵抗を
低減することが可能となり、圧入効率が向上す
る。

上記杭圧入方法を実施するための本発明の装置
は、下端を開放した中空筒状の杭本体の上端近傍
に盲部材及び抜気口を設け、上記抜気口に真空ポ
ンプを接続すると共に杭本体を圧入機に装填した
ことを特徴とする。用に臨んで杭本体の内面乃至
外面に土に対して摩擦抵抗の小さいシート材を貼
付けることで、上記杭圧入方法による圧入時の周
面摩擦抵抗を低減できる。

（作用） 下端を開放し上端近傍に盲部材及び抜気口を設
けた中空筒状の杭本体を立て、杭圧入機本体に設
けられた静荷重発生器により杭本体に静荷重をか
けると同時に、下端が地面で閉塞され内部が気密
状になつた杭本体内部の空気を抜気口を介して真
空ポンプで排出させることによつて、静荷重によ
る下方圧入力に加えて、杭本体内部の減圧力が杭
本体に作用する。これによつて杭本体は比較的小
さな静荷重でも容易に地中に圧入される。

杭本体表面に土に対して、摩擦抵抗の小さいシ
ート材を貼付けることで、杭本体が圧入時に受け
る土の側圧による周面摩擦抵抗を軽減できる。こ
れによつて、静荷重及び内部減圧力と相剰して杭
本体を更に容易、且つ、確実に地中に圧入できる
と共に引抜時の引抜抵抗も低減する。

以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。

（実施例） 図面第１図は本発明の静荷重式杭圧入方法を実
施するための杭圧入装置の概略を示す構成図、第
２図は同杭本体の断面斜視図である。

図中１は、鋼管杭乃至コンクリート管杭等のよ
うな中空筒状の杭本体である。

この杭本体１は圧入機本体１０の杭チヤツク１
１に固定保持される。杭チヤツク１１は支塔１２
に上下摺動可能に支持され、且つ、上下駆動シリ
ンダ１３によつて上下に移動する。殊に、上下駆
動シリンダ１３は杭本体１を地中に圧入するため
の静荷重を発生させる。

１４は圧入機本体１０の基台である。この基台
１４の下部に固定クランプ１５，１５が設けら
れ、これらクランプ１５，１５を既設杭１′，
１′に固着させ、圧入機本体１０を固定する。

本実施例による杭本体１の構成を説明すると、
第２図に示すように、この杭本体１は下端に開口
３を有する筒体２より成り、上端近傍に盲部材４
を取り付けている。この盲部材４は筒体２に溶着
して一体にしてもよいが、この実施例では筒体２
の内側周面にフランジ５を設け、このフランジ５
にボルト、ナツト等の止着部材６により固定する
ようにしてもよい。このように止着部材６で盲部
材４を筒体２に固定すれば、杭本体１を地中に圧
入した後にこの盲部材４を取り外して再使用でき
る利点がある。

７は、杭本体１の上端近傍に形成した抜気口で
ある。この実施例では抜気口７を盲部材４に設け
ているが、筒体２の内部に連通する任意位置に設
けることができ、たとえば、筒体２の側面に形成
してもよい。

この抜気口７に着脱自在に抜気管８を連結し、
真空ポンプ９に接続する。従つて真空ポンプ９を
駆動させることで筒体２の内部の空気が抜気口７
及び抜気管８を介して外部に排出される。

４ａは盲部材４の補強材である。この補強部材
４ａは本発明の必須要素ではない。

次に、上記構成の杭圧入装置を用いての杭圧入
方法を説明し、更に、その作用について言及す
る。説明を簡単にするために、杭圧入に際して、
第１図に示すように圧入機１０を既設杭１′，
１′上に配設した状態で新に杭本体１を隣接状に
地中に圧入する場合を想定して圧入方法の手順を
以下に開示する。

先ず、杭本体１を圧入機１０の杭チヤツク１１
に固定保持して、杭本体１の下端を地面Ｇに立設
する。この状態で上下駆動シリンダ１３を駆動
し、杭本体１を地中に圧入し始める。これと同時
に、杭本体１の上端近傍に設けた抜気口７に接続
した真空ポンプ９を駆動し杭本体１の内部の空気
を排出させる。杭本体１は下端を開放させている
が、この時その開口３は地面で閉塞されているた
め、内部圧力は低下する。

この内部減圧は外部の大気圧との差圧だけ地面
を吸引する力となる。つまり、その差圧による吸
引力の結果として、筒体２の内容積を縮小する作
用が働き、杭本体１を地中に埋没させる力が発生
する。

杭本体１の地中への打設乃至圧入に際して杭本
体１の内側に囲繞された地面G′は、単なる静荷
重による圧入力だけでは通常沈下をおこすが、本
発明によれば筒体２の内容積が縮小するから、沈
下の度合が少なくなるか、或いは、地質によつて
は沈下を完全に防止できる。

更に、筒体２の内部減圧により、杭本体１の下
端の開口３の内側周面には土中の水が吸い上げら
れてくるため、杭本体１の圧入時の周面摩擦抵抗
が低減するのである。

上記方法により所定通り杭本体１を埋設した
後、抜気管８を抜き取り、引き続き圧入する杭に
接続して圧入に供する。或いは、止着部材６，６
…を外して盲部材４ごと取り外して次の杭に取り
付けるようにしてもよい。言うまでもなく、杭圧
入が完了したら従来通り杭圧入機１０を前進させ
て次の杭圧入に備えることになる。

更に、本発明の特徴のひとつであるが、既設杭
を引抜く場合、上記と逆に抜気管８、抜気口７か
ら圧力空気を導入すれば杭本体１の内部の空気の
膨張力により杭の引き上げ力を軽減することも可
能である。

第３図は本発明の他の実施例であつて、図中、
前記実施例と等符号は等価な要素である。

この実施例は杭本体１の圧入力を更に低減させ
るために、筒体２の周面に土に対して摩擦抵抗の
小さいシート材等の周面摩擦低減部材２０を設け
たものである。この部材２０は合成樹脂、或い
は、潤滑油を含浸させた紙等の材料で形成する。
部材２０は、特に、筒体２の外面に接面状に設け
るだけでも十分に効果を奏するが、第３図のよう
に、外面から内面に亘つてＵ字状に貼着するよう
にしてもよい。このように部材２０をＵ字状に配
するほうが、部材２０の取付けが容易であるばか
りか、杭圧入時に離反する虞れはなくなる。ま
た、周囲の土との接面性がよくなるため杭本体１
の閉塞された内部空間の気密性が高くなる。

２１は咬持補助部材である。この補助部材２１
は杭本体１の略全長を地中に埋設する場合、圧入
機１０の杭チヤツク１１に杭本体１を保持させる
ためのものである。この補助部材２１の取付けに
は従来、特別な結合具を要したが、本発明では盲
部材４があるため単に、盲部材４の上に補助部材
２１を載置するだけで用が足る。

第４図の実施例は抜気口７を杭本体１の筒体２
の側面に形成したもので、この場合、静荷重とし
て重錘２２を杭本体１の上端に載せて杭本体１を
地中に圧入できる。この構成の杭本体１は単杭の
地中圧入に簡便に適用でき、重錘２２をクレーン
等のフツク２３でつり上げ、適宜杭圧入作業に供
することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、下端を
開放し上端近傍に抜気口を有する杭本体を地面に
建てて内部の空間を閉塞し、抜気口から内部の空
気を抜気しながら静荷重をかけることで、静荷重
と相剰的に内部減圧が杭本体の下降圧入力となつ
て作用するため、小さい静荷重でも効果的に杭圧
入が行える。従つて、静荷重発生装置乃至駆動系
を小型化でき、圧入効率も格段に向上する。更
に、杭本体に、土に対して摩擦抵抗の小さい摩擦
低減部材を貼付乃至付設することで土の側圧によ
る周面摩擦抵抗が軽減されるため、杭圧入力をよ
り小さくできる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本発明に係る静荷重式杭圧入方法
を実施する装置の一実施例の概略構成を示す説明
図、第２図は同杭本体の断面斜視図、第３図は他
の実施例における杭本体の側面断面図、第４図は
更に他の実施例における杭本体の一部分を示す側
面断面図である。 １…杭本体、４…盲部材、７…抜気口、９…真
空ポンプ、２０…周面摩擦低減部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下端を開放し上端近傍に盲部材及び抜気口を
   有する中空筒状の杭本体を地面に立て、該杭本体
   に静荷重をかけながら該抜気口に接続した真空ポ
   ンプを駆動させ該杭本体内を減圧させてなり、該
   杭本体を静荷重及び内部減圧力で地中に圧入させ
   ることを特徴とする静荷重式杭圧入方法。 ２ 杭本体表面に周面摩擦低減部材を付したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静荷重
   式杭圧入方法。 ３ 下端を開放した中空筒状杭本体の上端近傍に
   盲部材を設け、該杭本体の上端近傍乃至該盲部材
   に抜気口を設け、該抜気口に真空ポンプを接続し
   てなり、該真空ポンプを駆動させることで筒状杭
   本体内部の空気を該抜気口を介して外部に排出さ
   せ内部を減圧するようにしたことを特徴とする静
   荷重杭圧入装置。 ４ 杭本体表面に周面摩擦低減部材を付したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の静荷重
   式杭圧入装置。