JPH11350481A - Ｈ型杭用圧入装置、及びｈ型杭の圧入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい圧入抵抗で圧入することができるＨ型
抗用圧入装置及びＨ型杭の圧入方法を提供する。 【解決手段】 Ｈ型抗３６とアースオーガ４０、４１と
を掴んでこれらを地中に圧入するＨ型抗用圧入装置１で
あって、Ｈ型抗３６を掴むＨ型抗チャック部３０と、Ｈ
型抗チャック部３０を介してＨ型抗３６を昇降させる主
シリンダ１３、１３と、アースオーガ４０、４１のオー
ガケーシング１１、１２を掴むオーガケーシングチャッ
ク部１０と、オーガケーシングチャック部１０を介して
オーガケーシング１１、１２を昇降させるケーシング上
下シリンダ２４、２４、２５、２５とを備えるＨ型抗用
圧入装置１と、これを用いた圧入方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アースオーガ掘進
とＨ型杭の圧入を併行して行うＨ型杭用圧入装置および
Ｈ型杭の圧入方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アースオーガによって掘進しなが
ら、Ｈ型杭の圧入を行う圧入装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような圧入装置に
おいては、アースオーガとＨ型杭とは、一体に上下動す
るように構成されていたので、圧入時に昇降装置に掛か
る圧入抵杭がかなり大きいものであった。特に、圧入速
度が速いような場合には、アースオーガによる掘削が追
いつかず、より一層、圧入抵杭が大きくなった。

【０００４】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、小さい圧入抵杭で圧入することができるＨ型杭
用圧入装置及びＨ型杭の圧入方法を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべ
く、本発明の請求項１に記載の発明は、Ｈ型杭とアース
オーガとを掴んでこれらを地中に圧入するＨ型杭用圧入
装置であって、前記Ｈ型杭を掴むＨ型杭掴み手段と、前
記Ｈ型杭掴み手段を介して前記Ｈ型杭を昇降させるＨ型
杭昇降手段と、前記アースオーガのオーガケーシングを
掴むオーガケーシング掴み手段と、前記オーガケーシン
グ掴み手段を介して前記オーガケーシングを昇降させる
オーガケーシング昇降手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００６】請求項１に記載のＨ型杭用圧入装置によれ
ば、Ｈ型杭と、アースオーガのオーガケーシングが、Ｈ
型杭昇降手段及びオーガケーシング昇降手段によって、
それぞれ別途昇降させることが可能になることから、オ
ーガケーシングとＨ型杭を別々に圧入することができ、
圧入装置に掛かる圧入抵杭を小さくすることができる。
たとえば、Ｈ型杭に先行してオーガケーシングのみ圧入
すると、Ｈ型杭と共に圧入することに比較して抵杭は小
さくなる。そして、一旦オーガケーシングを圧入した
後、Ｈ型杭を圧入するときには、オーガケーシングによ
って先堀された状態であることから、圧入装置に掛かる
抵杭はかなり小さいものとなる。この場合、先に圧入し
たオーガケーシングを一旦Ｈ型杭と同じような高さに引
き上げ、Ｈ型杭とオーガケーシングを共に圧入してもよ
く、この場合であっても、すでにオーガケーシングを圧
入した後なので、Ｈ型杭とオーガケーシングを介して圧
入装置に掛かる圧入抵杭はかなり小さくなる。

【０００７】また、請求項１に記載のＨ型杭用圧入装置
は、請求項２に記載の発明のように、アースオーガが、
前記Ｈ型杭のウェブを挟むようにして、２本備えられて
いてもよい。この場合、アースオーガで掘削できる影響
範囲が大きくなり、容易にＨ型杭を圧入可能となり、特
にＨ型杭の圧入時の圧入抵杭を軽減することができる。
ここで、２本のアースオーガを掴むオーガケーシング掴
み手段は、該手段を構成する１つの部材で２本のオーガ
ケーシングをまとめて掴むようにしてもよいし、該手段
を構成する別々の部材で２本のオーガケーシングを、そ
れぞれ掴むようにしてもよい。また、後者のように別々
に掴むように構成したときは、オーガケーシング昇降手
段によって、２本のオーガケーシングをそれぞれ昇降さ
せることができるようにしてもよい。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のＨ型杭用圧入装置において、前記２本のアースオーガ
間の距離を変えることができるように、２本のアースオ
ーガのうちの少なくとも１本のアースオーガを水平に移
動させる、アースオーガ水平移動手段を備えることを特
徴とする。

【０００９】請求項３に記載のＨ型杭用圧入装置によれ
ば、アースオーガ水平移動手段によって、２本のアース
オーガ間の距離を変えることができることから、Ｈ型杭
を投入するときには、アースオーガ水平移動手段によっ
てアースオーガ間の間隔を広げれば、容易にＨ型杭を投
入することができる。ここで、アースオーガ水平移動手
段は、２本を一度にあるいは別々に移動させることがで
きるように構成していてもよいし、２本のうち１本のみ
移動させることができるように構成していてもよい。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載のＨ型杭用圧入装置を用いて、Ｈ型杭を
地中に圧入するＨ型杭の圧入方法であって、前記オーガ
ケーシングを、前記オーガケーシング昇降手段によっ
て、前記Ｈ型杭より先行させて圧入する工程を含むこと
を特徴とする。

【００１１】請求項４に記載のＨ型杭の圧入方法によれ
ば、オーガケーシングを、前記オーガケーシング昇降手
段によって、前記Ｈ型杭より先行させて圧入することか
ら、Ｈ型杭とは別にオーガケーシングを圧入するので圧
入装置に掛かる抵杭を小さくすることができる。また、
Ｈ型杭を圧入するときには、オーガケーシングによって
先堀された状態であることから、圧入装置に掛かる抵杭
はかなり小さいものとなる。この際、先に圧入したオー
ガケーシングを一旦引き上げ、Ｈ型杭とオーガケーシン
グを共に圧入してもよく、この場合であっても、すでに
オーガケーシングを一度圧入した後なので、Ｈ型杭とオ
ーガケーシングを介して圧入装置に掛かる圧入抵杭は小
さくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例について説明する。図１は、本発明にお
けるＨ型杭用圧入装置の一例であり、一部破断した状態
で示している。Ｈ型杭用圧入装置（以下、圧入装置）１
は、断面形状がＨ型の鋼性のＨ型杭を地盤に圧入するた
めの装置であり、Ｈ型杭の圧入動作を行う圧入部２と、
これを支持する支持部３とからなる。

【００１３】圧入部２は、圧入部２全体の昇降を支配す
る主昇降部９と、アースオーガ４０、４１のオーガケー
シング１１、１２を掴むオーガケーシングチャック部１
０（図２参照）と、Ｈ型杭３６を掴むＨ型杭チャック部
３０（図５参照）等から構成される。主昇降部９は、図
示しない油圧シリンダ装置の主シリンダ１３、１３と一
体であり、主シリンダ１３、１３が上下動すると、共に
昇降するようになっている。

【００１４】オーガケーシングチャック部（オーガケー
シング掴み手段）１０は、図２に示すように、互いに対
向する２つのケーシングチャック１７、１８を備え、こ
れらチャック１７、１８の内部にはオーガケーシング１
１及び１２が挿通できる穴１５、１６が形成されてい
る。さらに、オーガケーシングチャック部１０は、穴１
５、１６の側部に油圧シリンダであるケーシング開閉シ
リンダ１９、２０を備え、シリンダ１９、２０は、図２
において左右方向に可動で、かつ、穴１５、１６に臨む
ことができるようになっている。そして、穴１５を挿通
しているオーガケーシング１１は、ケーシング開閉シリ
ンダ１９が左方向に移動することによって、該シリンダ
１９と穴１５の内周面で挟まれることで固定されるよう
になっている。同様に穴１６を挿通しているオーガケー
シング１２は、ケーシング開閉シリンダ２０と穴１６の
内周面によって挟まれ固定されるようになっている。こ
れらケーシングチャック１７、１８間には、常に、隙間
２１が形成されていて、この隙間２１に、Ｈ型杭３６の
ウェブが通ることができるようになっている。

【００１５】さらに、ケーシングチャック１７の右側に
は、図１及び図２に示すように、ケーシングマスト２２
が設けられている。このケーシングマスト２２の内部に
は、ガイドレール２２ａ、２２ａが上下方向に形成され
ている。一方、ケーシングチャック１７には凸部１７
ａ、１７ａが形成されていて、ケーシングチャック１７
は、凸部１７ａ、１７ａをガイドレール２２ａ、２２ａ
にはめ込むことで、上下方向に摺動自在になっている。
また、ケーシングマスト２２の下部にはマスト駆動シリ
ンダ（アースオーガ水平移動手段）２３が設けられてい
て、ケーシングマスト２２は、このシリンダ２３のピス
トン２３ａが動作することによって、図１における左右
方向に往復動作し、ケーシングチャック１７も一体に移
動するようになっている。図３及び図４は、マスト駆動
シリンダ２３によって、ケーシングマスト２２が最も右
に移動した状態であり、このとき、図３に示すように、
ケーシングチャック１７は、オーガケーシングチャック
部９の開口部９ｂから退避した状態になる。

【００１６】また、前記主昇降部９の内側には、図２に
示すように、ガイドレール９ａ、９ａが上下方向に形成
され、一方、ケーシングチャック１８にはこれらガイド
レール９ａ、９ａにはめ込むことができる凸部１８a、
１８ａが形成されていて、ケーシングチャック１８は、
凸部１８ａ、１８ａをガイドレール９ａ、９ａにはめ込
むことで、上下方向に摺動自在になっている。

【００１７】ケーシングチャック１７の側部には、１組
の油圧シリンダであるケーシング上下シリンダ２４、２
４（オーガケーシング昇降手段）のピストン２４ａ、２
４ａが取り付けられていて、ケーシングチャック１７は
ケーシング上下シリンダ２４、２４によって、凸部１７
ａ、１７ａがガイドレール２２ａ、２２ａに沿った状態
で、上下方向に往復動作するようになっている。同様
に、ケーシングチャック１８の側部には、１組の油圧シ
リンダであるケーシング上下シリンダ２５、２５（オー
ガケーシング昇降手段）のピストン２５ａ、２５ａが取
り付けられていて、ケーシングチャック１８はケーシン
グ上下シリンダ２５、２５によって、凸部１８ａ、１８
ａがガイドレール９ａ、９ａに沿った状態で、上下方向
に往復動作するようになっている。

【００１８】また、ケーシング上下シリンダ２４、２
４、２５、２５が動作していないときに、主昇降部９が
上下動すれば、ケーシングチャック１７、１８は、主昇
降部９と共に上下動するようになっている。

【００１９】Ｈ型杭チャック部（Ｈ型杭掴み手段）３０
は、図５に示すように、杭チャック本体４０に固定され
ている、杭チャック３２と、これに対向し、左右方向に
往復動作自在である杭チャック３１とを備え、これら杭
チャック３１、３２の内部にはオーガケーシング１１及
び１２が挿通できる穴３３、３４が形成されている。こ
のうち穴３３は、オーガケーシング１１が相対的に左右
方向に動けるようなゆとりを有する、略楕円形状に形成
されている。杭チャック３１の側部には、油圧シリンダ
である杭固定シリンダ３５が取り付けられていて、杭チ
ャック３１は、この杭固定シリンダ３５によって、左右
に往復動作するようになっている。そして、図５のよう
な杭チャック３１、３２間に、Ｈ型杭３６のウェブを通
し、杭固定シリンダ３５を左方向に移動させると、それ
に伴って、杭チャック３１も左方向に移動し、図６に示
すように、杭チャック３１、３２によって、Ｈ型杭３６
が挟まれて固定されるようになっている。なお、穴３３
は、オーガケーシング１１が相対的に左右方向に動ける
ようなゆとりをもって形成されているので、杭チャック
３１の移動の際に、穴３３を通っているオーガケーシン
グ１１は、穴３３内で相対的な位置を変えるだけで、杭
チャック３１の移動を阻止するようなことはない。

【００２０】また、Ｈ型杭チャック部３０は、前述の主
昇降部９に連続していて、主昇降部９が昇降すると、そ
れに伴って上下に往復動作するようになっている。した
がって、主シリンダ１３、１３は、Ｈ型杭チャック部３
０を介してＨ型杭を昇降させる、Ｈ型杭昇降手段を構成
するものである。

【００２１】圧入装置１は、図１に示すように、２本の
アースオーガ４０、４１を備え、これらは、それぞれ、
円筒状をなす２本のオーガケーシング１１、１２と、こ
れらオーガケーシング１１、１２内に設けられている、
図示しないオーガスクリュウとで一体に構成されてい
る。オーガケーシング１１、１２それぞれの上端部に
は、それぞれのオーガスクリュウを回転させるオーガモ
ータ４２、４３が取り付けられている。

【００２２】圧入部２を支持する支持部３は、図１に示
すように、旋回部４、スライドベース５、サドル６、ク
ランプ７、７、７…とから構成される。圧入装置１は、
クランプ７…がすでに地中に埋め込まれている複数のＨ
型杭を挟み付けた状態で、支持されている。また、スラ
イドベース５はサドル６に対して図１において左右方向
にスライド可能に取り付けられ、さらに、旋回部４はス
ライドベース５上に立設されている図示しない軸を支点
として水平面内で旋回するようになっている。旋回部４
の上部にはリール部８が設けられていて、このリール部
８にオーガモータ４２、４３に油圧を伝達する図示しな
い油圧ホースが巻かれていて、オーガモータ４２、４３
の上下方向の位置によって、油圧ホースが、適宜、巻き
出されたり巻き込まれたりするようになっている。

【００２３】なお、この圧入装置１は、図示しない制御
装置およびこの制御装置に接続されている各種検出器、
さらに外部から操作可能な操作部を備えている。前記制
御装置は、前記操作部あるいは前記各種検出部からの信
号に基づいて、上記の各シリンダ及びオーガモータの動
作を制御するようになっている。前記検出部としては、
Ｈ型杭３６や、オーガケーシング１１、１２の上下方向
の位置を検出する位置検出部や、Ｈ型杭３６が地盤から
受ける反力を検出する反力検出部などが挙げられる。

【００２４】上記構成を有する圧入装置１によって、Ｈ
型杭３６をオーガケーシング１１、１２とともに地盤に
圧入していく方法について説明する。まず、圧入装置１
にＨ型杭３６を投入する方法について述べる。まず、図
１及び図２の状態（Ｈ型杭は挿通されていないものとす
る）のケーシングチャック１７において、ケーシング開
閉シリンダ１９を右方向に移動させ、オーガケーシング
１１の固定を解除する。この状態で、図示しない外部の
吊り上げ装置等を用いて、オーガケーシング１１をマス
ト駆動シリンダ２３よりも高い位置まで吊り上げ、シリ
ンダ１９を元の位置に戻し、オーガケーシング１１を固
定する。次に、マスト駆動シリンダ２３によって、ケー
シングマスト２２ごとケーシングチャック１７を右方向
に駆動し、ケーシングチャック１７、１８間の間隔を広
げて、図３及び図４の状態とする。また、このときＨ型
杭チャック部３０は図５の状態にしておく。

【００２５】この状態で、Ｈ型杭を所定の向きで投入し
て、ケーシングチャック１７、１８間、杭チャック３
１、３２間を通し、杭固定シリンダ３５によって、杭チ
ャック３１を左方に移動させ、Ｈ型杭３６を杭チャック
３１、３２によって挟んで固定する（図６）。次に、マ
スト駆動シリンダ２３によってケーシングマスト２２を
元の位置に戻し、続けて、ケーシング開閉シリンダ１９
によってオーガケーシング１１の固定を解除して、オー
ガケーシング１１を下げてから、再び固定する。これに
より、圧入装置１は、Ｈ型杭３６がセッティングされた
状態になる。

【００２６】このＨ型杭３６は次のようにして地盤に圧
入される。主シリンダ１３、１３によって主昇降部９を
下降させることによって、Ｈ型杭３６とオーガケーシン
グ１１、１２を共に圧入していく。このとき、オーガケ
ーシング１１、１２内の図示しない２本のオーガスクリ
ュウを回転させ、その先端部で地盤を掘削し、削った土
砂をオーガケーシング１１、１２の排土口から排出す
る。

【００２７】この圧入の際、地盤の状況等によっては、
Ｈ型杭３６と、オーガケーシング１１、１２を別々に動
作させてもよい。たとえば、途中、Ｈ型杭３６の圧入が
困難な硬い地盤があれば、主シリンダ１３、１３の動作
を停止し、主昇降部９の下降を停止させる。次にケーシ
ング上下シリンダ２４、２４、２５、２５によって、ケ
ーシングチャック１７、１８を下降させて、オーガケー
シング１１、１２のみをＨ型杭３６に先行して圧入させ
る。オーガケーシング１１、１２が所定量下降したなら
ば、次に、ケーシング上下シリンダ２４、２４、２５、
２５によってケーシングチャック１７、１８を上昇させ
て、オーガケーシング１１、１２の下端部をＨ型杭３６
の下端部に揃える。これにより、オーガケーシング１
１、１２の下方には、空隙が形成される。次いで、再
び、主シリンダ１３、１３を駆動して、主昇降部９を下
降させることによって、Ｈ型杭３６とオーガケーシング
１１、１２を一緒に圧入していく。

【００２８】また、上記のオーガケーシング１１、１２
をＨ型杭３６に先行して圧入させた後、ケーシング上下
シリンダ２４、２４、２５、２５によってケーシングチ
ャック１７、１８を引き上げると同時かあるいは一定時
間をおいて、Ｈ型抗３６のみを下降させて圧入していっ
てもよい。この場合には、オーガケーシング１１、１２
を引き上げるときに、オーガケーシング１１、１２には
その周面抵抗によって下方に向かう反力が作用し、この
反力がＨ型杭３６に伝達されて、その分、Ｈ型杭３６を
圧入するための圧入力を軽減することができる。

【００２９】Ｈ型杭チャック部３０やオーガケーシング
チャック部１０による、Ｈ型杭３６やオーガケーシング
１１、１２の掴みを適宜解除しながら、それらを掴む位
置を変えつつ、上記の圧入作業を繰り返すことで、最終
的に所望の位置にＨ型杭３６を埋め込んで、オーガケー
シング１１、１２を引き抜き、Ｈ型杭の圧入作業を終了
する。

【００３０】以上の圧入装置１によれば、オーガケーシ
ング１１、１２をＨ型杭３６とは別に昇降させることが
できる。したがって、上記の圧入方法のように、地盤が
硬い等により、Ｈ型杭３６とオーガケーシング１１、１
２を同時に圧入すると高い圧入抵杭が掛かってしまうよ
うな場合には、Ｈ型杭３６に先行してオーガケーシング
１１、１２のみ圧入すると、Ｈ型杭３６と共に圧入する
ことに比較して圧入抵杭は小さくなる。そして、圧入し
たオーガケーシング１１、１２を、一旦、引き上げ、Ｈ
型杭３６とオーガケーシング１１、１２を共に圧入する
ときには、すでにオーガケーシング１１、１２によって
先堀しているので、Ｈ型杭３６とオーガケーシング１
１、１２を介して圧入装置１に掛かる圧入抵杭はかなり
小さくなる。加えて、マスト駆動シリンダ２３によって
アースオーガ４０を水平移動させることができるので、
Ｈ型杭３６の投入を容易に行うことができる。

【００３１】なお、上記実施の形態においては、地盤の
状況によって、２つのオーガケーシング１１、１２につ
いては共に駆動したが、状況によっては、ケーシング上
下シリンダ２４、２４とケーシング上下シリンダ２５、
２５を別々に駆動することによって、オーガケーシング
１１、１２を別々に下降させるようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、Ｈ型杭
と、アースオーガのオーガケーシングが、Ｈ型杭昇降手
段及びオーガケーシング昇降手段によって、それぞれ別
途昇降させることが可能になることから、オーガケーシ
ングとＨ型杭を別々に圧入することができ、圧入装置に
掛かる圧入抵杭を小さくすることができる。請求項２に
記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加
えて、特にＨ型杭の圧入時の圧入抵杭を軽減することが
できる。

【００３３】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の効果に加えて、アースオーガ水平移動手段によ
って２本のアースオーガ間の間隔を広げることができる
ので、容易にＨ型杭を投入することができるようにな
る。

【００３４】請求項４に記載の発明によれば、オーガケ
ーシングを、オーガケーシング昇降手段によって、Ｈ型
杭より先行させて圧入することから、Ｈ型杭とは別にオ
ーガケーシングを圧入するので圧入装置に掛かる抵杭を
小さくすることができる。また、Ｈ型杭を圧入するとき
には、オーガケーシングによって先堀された状態である
ことから、圧入装置に掛かる抵杭はかなり小さいものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるＨ型杭用圧入装置の一例を示す
正面図であり、主昇降部と杭チャック本体については一
部を破断した状態で示している。

【図２】図１のＨ型杭用圧入装置のオーガケーシングチ
ャック部を示す断面図である。

【図３】図１のＨ型杭用圧入装置のオーガケーシングチ
ャック部を示す断面図であって、Ｈ型杭投入のため、２
つのケーシングチャックが離間している様子を示してい
る。

【図４】図３のときのＨ型杭用圧入装置の正面図であ
る。

【図５】図１のＨ型杭用圧入装置のＨ型杭チャック部を
示す断面図であって、杭チャック間が離間していて、Ｈ
型杭が固定されていない様子を示す。

【図６】図１のＨ型杭用圧入装置のＨ型杭チャック部を
示す断面図であって、２つの杭チャックによってＨ型杭
が固定されている様子を示す。

【符号の説明】

１ Ｈ型杭用圧入装置 １０ オーガケーシングチャック部（オーガケーシン
グ掴み手段） １１、１２ オーガケーシング １３、１３ 主シリンダ（Ｈ型杭昇降手段） １７、１８ ケーシングチャック １９、２０ ケーシング開閉シリンダ ２２ ケーシングマスト ２３ マスト駆動シリンダ（アースオーガ水平移動手
段） ２４、２４ ケーシング上下シリンダ（オーガケーシン
グ昇降手段） ２５、２５ ケーシング上下シリンダ（オーガケーシン
グ昇降手段） ３０ Ｈ型杭チャック部（Ｈ型杭掴み手段） ３１、３２ 杭チャック ３６ Ｈ型杭 ４０、４１ アースオーガ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｈ型杭とアースオーガとを掴んでこれら
   を地中に圧入するＨ型杭用圧入装置であって、 前記Ｈ型杭を掴むＨ型杭掴み手段と、 前記Ｈ型杭掴み手段を介して前記Ｈ型杭を昇降させるＨ
   型杭昇降手段と、 前記アースオーガのオーガケーシングを掴むオーガケー
   シング掴み手段と、 前記オーガケーシング掴み手段を介して前記オーガケー
   シングを昇降させるオーガケーシング昇降手段とを備え
   ることを特徴とするＨ型杭用圧入装置。
2. 【請求項２】 前記アースオーガは２本備えられ、これ
   ら２本のアースオーガは前記Ｈ型杭のウェブを挟むよう
   にして設けられていることを特徴とする請求項１に記載
   のＨ型杭用圧入装置。
3. 【請求項３】 前記２本のアースオーガ間の距離を変え
   ることができるように、２本のアースオーガのうちの少
   なくとも１本のアースオーガを水平に移動させる、アー
   スオーガ水平移動手段を備えることを特徴とする請求項
   ２に記載のＨ型杭用圧入装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のＨ型杭
   用圧入装置を用いて、Ｈ型杭を地中に圧入するＨ型杭の
   圧入方法であって、 前記オーガケーシングを、前記オーガケーシング昇降手
   段によって、前記Ｈ型杭より先行させて圧入する工程を
   含むことを特徴とするＨ型杭の圧入方法。