JPH046814B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は昇降ヘツドの上下動によつて杭を圧入
又は引抜きする杭圧入引抜装置に関し、特に昇降
ヘツドが取り付けられるマストを前後および左右
の全方向に傾動可能とすることにより、杭圧入又
は引抜き方向の適正化を行つて既設杭との連結部
分で起生するセクシヨン抵抗を低減し、これによ
り良好な杭圧入又は引抜きを行うことを可能とし
た杭圧入引抜装置に関する。

（従来の技術） 各種建設土木工事において、平板、溝形等の鋼
矢板を用いて擁壁、ケーソン等を構築する杭打ち
工法がある。この杭打ちの一工法として、複数杭
を夫々の側縁の連結部で結合しながら地中に並設
して圧入する杭圧入法があり、地中に圧入した杭
（既設杭）上にクランプ機構等によつて載置固定
され杭圧入進行に伴つて杭列に沿つて自走移動す
る自走式杭圧入装置が広く用いられている。

この自走式杭圧入装置は一般に、既設杭の上端
部を把持するクランプを具備した基台上に設けた
前後左右移動台乃至旋回台の上面に、昇降ヘツド
を上下摺動移動させるマストを垂直上に固定して
構成している。杭圧入に際して、上記昇降ヘツド
に鋼矢板等の杭を挾着して既設杭に隣接して地中
に杭を圧入する。

しかし、上記構成の杭圧入装置で鋼矢板等の杭
を地中に圧入すると、既設杭に沿つて新たに圧入
される杭は既設杭との連結部で摺動摩擦を起し連
結部でのセクシヨン抵抗が大きくなる。このセク
シヨン抵抗は特に、溝形鋼矢板のように杭列に対
して非対称な平面形状を有する杭を地中に圧入す
る場合に著しく増加する。即ち、杭の薄形の底部
（腹部）の表面が地層との周面抵抗を大きく受け
て杭に捩れモーメントを起し上記連結部に大きな
応力を与えるために、セクシヨン抵抗が更に大き
くなる。

また、杭の形状によつては、圧入力の作用点と
圧入機の中心線がずれるため、杭の形状に従つて
圧入機は左右に傾くが、圧入機が傾いたままで圧
入作業を行うと力の作用線は杭に対して垂直に働
かないためセクシヨン抵抗が増加する。

このようにセクシヨン抵抗が増加すると杭圧入
時の垂直性を失つて前倒れ状態、更には、横倒れ
との合成状態になつたり、或いは、圧入力が増し
て杭圧入が困難になる場合があつた。

そこで従来からセクシヨン抵抗による影響を回
避するために杭圧入装置に積極的な前傾姿勢をと
らせ杭圧入時の方向性を一手に確保する方法が採
られる。つまり、従来の杭圧入装置の基台と最後
部のクランプが対向する既設杭との間に添充材
（フイラー）をあてがつて杭圧入装置を傾斜させ、
これによつてマスト乃至昇降ヘツドに前傾姿勢を
とらせるようにしている。

或いは、杭圧入時に最前端のクランプのみで既
設杭を把持して他のクランプを解放させた状態で
圧入している杭を一旦、僅かに上昇させる。この
引抜きによる反作用として基台の後部が浮き上が
り、この浮き上がり状態のまま全てのクランプを
既設杭に把持固定させる。つまり、基台の後方浮
き上がり状態で杭圧入を行うと、上記添充材を利
用した場合と同じ効果が期待できる。

さらには、チヤツクをマストに旋回かつ上下動
可能に取り付け、このマストを基台端部に軸支し
てシリンダ等の前後傾動手段によりマストを前後
のみに傾動可能とした杭圧入引抜機も提案されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来の杭圧入装置によ
ると次のような問題がある。

即ち、前者の添充材を用いる杭圧入法では、杭
の形態、地質等の状態によつて変化する各種条件
に応じて装置のマストの傾動状態を設定できない
こと、更には、添充材の使用が面倒で手間がかか
る等の欠点があつた。

後者の浮き上がり法では、変則的な圧入抵抗に
よつてクランプ把持個所がずれる等の現象のた
め、既設杭上での安定性を確保できなかつた。ま
た、圧入時に引抜き工程を含めることは当然なが
ら杭圧入能率が低下する。

更に前後方向にマストが傾動可能な杭圧入引抜
機においても、溝形鋼矢板等の圧入時に杭が偏つ
て受ける周面抵抗による装置の横倒れを防止する
ことは不可能であつた。

以上のように、上記方法を含む従来の杭圧入方
法では、杭の圧入方向を様々な条件、特に杭列進
行方向における圧入杭の横倒れに対応して適正化
する措置を講ずることはできず、しかも、取扱い
作業が難雑で面倒であるなどの問題点があつた。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、鋼矢
板等の杭を地中圧入する際に既設杭との連結部で
起生するセクシヨン抵抗を低減して杭圧入の方向
角度を前後左右全ての方向において最も適正な角
度として良好な杭圧入が行える杭圧入引抜装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の杭圧入引抜装
置は、既設杭を把持するクランプを下部に構成し
た基台に移動台を前後移動可能と旋回あるいは左
右移動可能に取り付け、この移動台にマストを立
設し、該マストに杭の圧入又は引抜きを行うため
の昇降ヘツドを上下移動可能に設けた杭圧入引抜
装置において、 直交する２軸を有する十字軸の一方の軸を前記
移動台に回転可能に取り付けると共に、この十字
軸の他方の軸に前記マストを回転可能に取り付
け、前記十字軸を中心にマストを前後方向に傾動
させる前後傾動手段と、十字軸を中心にマストを
左右方向に傾動させる左右傾動手段とを別個に設
けたことを特徴とする。

（作用） 既設杭列の上端部をクランプで把持して装置全
体を固定した状態で、既設杭列の先端の杭に隣接
して杭を圧入できるように昇降ヘツドを位置づけ
る。この時、圧入する杭と既設杭との連結部にお
けるセクシヨン抵抗を考慮して移動台上の全方向
に傾動可能なマストを前傾させる。つまり前後左
右の２軸変位によりマストの前後の傾斜を組み合
わせて、マストを最適位置に傾斜させる。これに
より圧入時のセクシヨン抵抗によつて杭が変則的
な応力を受けるのを回避でき、良好な杭の圧入が
可能となる。また、杭が溝形鋼矢板のような非直
線形断面を有する場合は、移動台上のマストを左
右いずれかの側方に傾斜させ杭圧入時に受ける応
力の均衡を確保する。

上記マストの前傾は前後傾動手段を駆動させ
て、十字軸の一方の軸を回転することにより、十
字軸の他方の軸に取り付けられたマストがその回
転方向に傾動する。またマストの左右方向の傾動
は左右傾動手段を駆動して、マストを十字軸の他
方の軸に対して回転させることにより行う。この
場合、前後傾動手段および左右傾動手段は別個に
設けられているため、夫々の駆動が妨げられるこ
とがない。従つて、前後方向の傾動と左右方向の
傾動とを交互に行つて、杭圧入角度を任意に調整
することができる。また、マストの前後および左
右方向の傾動はいずれも十字軸を中心に行うた
め、これらの傾動中心が一致しており、いずれに
おいても簡単な制御で、しかも正確な傾動を行う
ことができる。

このように、地中に圧入される杭が受ける応力
に応じてマストを傾動させ、昇降ヘツドによる杭
の圧入方向を適宜設定する。また杭圧入時に逐次
変化するセクシヨン抵抗及び応力に対応してマス
トの傾斜の方向、度合を変化させることが可能と
なり、あらゆる杭圧入条件に対応できる。

（実施例） 第１図乃至第４図は本発明の一実施例による杭
圧入引抜装置を示すもので、第１図は部分断面側
面図、第２図はマスト傾動機構の説明斜視図、第
３図及び第４図はマスト傾斜状態を示す正面図及
び側面図である。

図面において、１は基台である。この基台１は
下部に地中に圧入されている既設杭Ｐ，Ｐ…の上
端部を把持する複数のクランプ２，２…を有して
いる。

基台１の上面には、前後に摺動移動可能な前後
移動テーブル３ａと左右に摺動移動可能な左右移
動テーブル３ｂと旋回可能な旋回テーブル３ｃよ
り成る移動台３が載置されている。この移動台３
の構成は従来のこの種の装置に見られるどのよう
なものでもよく、移動台３を構成するいずれかの
テーブルを省略してもよいし、また、上下の位置
順序も適宜設定することが可能である。

４は上記移動台３の上で全方向に傾動可能なマ
ストである。このマスト４は第２図に示すよう
に、移動台３上に取り付けられた十字軸８を介し
て、移動台３に取り付けられている。十字軸８は
直交する２つの軸８ａ，８ｂを有しており、一方
の軸８ａが移動台３の旋回テーブル３ｃ上面に設
けられた軸受５，５に回転可能に支承されてい
る。この一方の軸８ａはマスト４の前後方向と直
交する方向、即ちマスト４の左右方向に一致する
ように設けられているため、一方の軸８ａが回転
するとマスト４は前後方向に傾動することができ
る。

十字軸８の他方の軸８ｂは、この一方の軸８ａ
と直交する方向、即ちマスト４の前後方向に一致
するように一方の軸８ａと一体的に形成されてい
る。マスト４は内部の梁６に固設された軸受７，
７を有し、この軸受７，７に他方の軸８ｂが回転
可能に挿入されることにより、十字軸８の他方の
軸８ｂに回転可能に支承されている。従つて、マ
スト４はこの他方の軸８ｂを中心に回転すること
により、左右方向に傾動することができる。

これらのマスト４の前後方向の傾動及び左右方
向の傾動を行うため、その傾動手段としての油圧
ピストン１０および９が設けられている。油圧ピ
ストン１０はマスト４の前面と旋回テーブル３ｃ
とに両端が連結されており、その伸縮によりマス
ト４を前後方向に傾動させる前後傾動手段として
作用する。一方、油圧ピストン９はその両端が十
字軸８とマスト４の一方の側面とに連結されてお
り、その伸縮によりマスト４を左右方向に傾動さ
せる左右傾動手段として作用する。これらの油圧
ピストン９，１０はそれぞれ別個に設けられてお
り、夫々が独立して駆動することができる。

上記油圧ピストン９の夫々の両端のロツドは軸
支され、油圧駆動することで伸縮し、これによつ
て十字軸８の中点を中心としマスト４は左右の側
方に傾動する（第３図）。一方、油圧ピストン１
０の両端ロツドも夫々、軸支されるが、旋回テー
ブル３ｃ上に軸支されるロツドは自在継手構成に
して全方向の回転を可能にする必要がある。この
油圧ピストン１０を伸縮駆動することでマスト４
は前後の傾動が許される（第４図）。従つて、両
油圧ピストン９，１０を個々独立して制御するこ
とでマスト４はいかなる方向、角度にも傾動する
ことが可能となる。

しかもマスト４の前後方向および左右方向の傾
動を十字軸８を中心にして行うものであり、いず
れの傾動も十字軸８を基準として角度調整を行う
ことができる。このため前後および左右の傾動の
制御が容易で、しかも精度の良い調整を行うこと
ができる。従つて、例えば既設杭上端のグリツプ
と新たに圧入される圧入杭下端のグリツプの位相
が最小限となるようにマスト４を傾動させること
ができ、これにより既設杭が杭列の前後方向に傾
斜していても、或いは杭列の左右方向に傾斜して
いても、いかなる状態であつても圧入杭の圧入を
容易に行うことができるメリツトがある。

１１はマスト４の前部に沿つて上下摺動移動可
能な昇降ヘツドである。この昇降ヘツド１１は杭
P′を挾持固定するチヤツク１２を有する。これら
昇降ヘツド１１、チヤツク１２の構成は本発明に
おいて特に限定するものではない。

本実施例では、前後移動テーブル３ａと左右移
動テーブル３ｂと旋回テーブル３ｃより移動台３
を構成したが、本発明はこれに限定されず、前後
移動テーブル３ａと左右移動テーブル３ｂの組み
合わせ或いは前後移動テーブル３ａと旋回テーブ
ル３ｃの組み合わせで移動台３を構成することも
できる。

上記実施例の作用について以下に説明する。

既設杭Ｐ，Ｐ…上にクランプ２，２…によつて
基台１を水平に載置固定した状態で前後移動テー
ブル３ａ、左右移動テーブル３ｂ、旋回テーブル
３ｃを適宜駆動制御して既設杭Ｐ，Ｐ…の最前端
の杭に隣接する位置に昇降ヘツド１１を移動さ
せ、チヤツク１２に新たな杭P′を挾持させる。杭
P′を既設杭の最前端の杭に連結部で接続して地中
に圧入するため、圧入時のセクシヨン抵抗を考慮
して杭の圧入方向を設定する必要がある。

そこで油圧ピストン９，１０を駆動させ、旋回
テーブル３ｃに対するマスト４の指示位置を十字
軸８を中心に変化させる。つまり、十字軸８を支
点として前後左右の傾斜制御を達成し、基台１乃
至移動台３に対してマスト４が傾斜する。傾斜の
方向、度合は杭の種類、地質に応じて特定できな
いが、マスト４を僅かに前傾されるだけでもセク
シヨン抵抗による応力の影響を確実に軽減でき
る。

（発明の効果） 以上のことから明らかなように、本発明によれ
ば、昇降ヘツドを有するマストを十字軸を中心に
全方向に傾動自在に設けたので、杭圧入時に既設
杭との連結部におけるセクシヨン抵抗の影響を考
慮して昇降ヘツドに挾持固定した杭の圧入方向を
適正化でき、特に杭列進行方向に向かつて左右の
杭倒れに対処できるため良好な杭圧入が可能とな
る。マストの傾動機構を十字軸と油圧ピストンで
構成しているため、マストの傾動が円滑、且つ確
実に行え、傾動制御が簡便に実行できる上に、構
成が簡単なために保全管理が簡易になり、従来の
装置製造工程に簡単に適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１
図は杭圧入装置の部分断面側面図、第２図はマス
ト傾動機構の説明斜視図、第３図はマスト傾斜状
態を示す正面図、第４図は同側面図である。 １……基台、２……クランプ、３……移動台、
４……マスト、８……十字軸、９，１０……油圧
ピストン、１１……昇降ヘツド、Ｐ……既設杭。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 既設杭を把持するクランプを下部に構成した
   基台に移動台を前後移動可能と旋回あるいは左右
   移動可能に取り付け、この移動台にマストを立設
   し、該マストに杭の圧入又は引抜きを行うための
   昇降ヘツドを上下移動可能に設けた杭圧入引抜装
   置において、 直交する２軸を有する十字軸の一方の軸を前記
   移動台に回転可能に取り付けると共に、この十字
   軸の他方の軸に前記マストを回転可能に取り付
   け、前記十字軸を中心にマストを前後方向に傾動
   させる前後傾動手段と、十字軸を中心にマストを
   左右方向に傾動させる左右傾動手段とを別個に設
   けたことを特徴とする杭圧入引抜装置。