JPS5810528B2 - 砂杭造成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軟弱な地盤を改良するためにその軟弱地盤中
に砂杭を造成する砂杭造成装置に関するもので、その目
的とするところは、外筒中の砂を締固めする内筒を、長
いストロークでしかも外筒の軸心に沿って確実且つスム
ーズに上下動させることかで竺で、強固な砂杭を造成し
得る砂杭造成装置を提供するにある。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明すると、第１図
は砂杭造成装置の全体図を示しており、この装置は、長
尺状の外筒１と、この外筒１の上端に該外筒１と同心的
に配設された内筒駆動用油圧シリンダ２と、上記外筒１
の上端より上方へ立設した複数本の支柱３と、これらの
支柱３に昇降自在に装備しだ起振機４払上記油圧シリン
ダ２をその軸心方向に貫通して外筒１中に挿入垂下させ
てあって上端を起振機４の下端に固定しである内筒５と
、上記起振機４と上記油圧シリンダ２との間に介設した
ショックアブソーバ６と、上記各支柱３の途中に介装し
た別のショックアブソーバ７とを備えている。

上記外筒１は円筒形を成しており、この外筒１の上端に
は同じく円筒形状で外筒１より径大の短管８を固定し、
この短管８の左右両側に夫々砂投入用のホッパー９を固
設すると共に、このホッパー９を短管８及び外筒１に連
通させる。

上記短管８の上端には長方形状の固定板１０を載設固定
し、この固定板１０の４隅部に、前記各支柱３が夫々外
筒１の軸方向に沿って上方へ延びるように立設固定して
あり、これらの支柱３には固定板１０と同じ長方形状の
昇降板１１を昇降自在に装着し、この昇降板１１上に前
記起振機４を塔載する。

そして第１図及び第２図を参照して明らかなように上記
内筒駆動用油圧シリンダ２は上記固定板１０の中央部を
貫通して上記短管８内に嵌挿させ、該油圧シリンダ２の
シリンダケース２ａを、固定板１０に対して溶接等で固
定すると共に、中空状ピストンロッド２ｂを上方へ突出
せしめる。

一方、第２図で明らかなように前記昇降板１１の下面側
には前記内筒５を挟んでその前後両側にショックアブソ
ーバ６．６を配し、各ショックアブソーバ６の上端部を
昇降板１１の下面に固定すると共に、各ショックアブソ
ーバ６の下端部を、後述する連結板１６を介して上記油
圧シリンダ２のピストンロッド２ｂ先端部に連結固定す
る。

前記各ショックアブソーバ６は第３図に示すように、い
わゆるエアばねよりなるもので、円形状の上部端板１２
と、ゴムなどの弾性部材により蛇腹状に形成したベロー
ズ１３と、このベローズ１３の各凹条部に嵌合した複数
のクッションリング１４と、円形状の下部端板１５とを
備えている。

上記端板１２．１５の名−面にはベローズ１３の端部を
密着係合する係合爪１２ａ、１５ａを夫々環状に突設す
る。

このショックアブソーバ６の取付けにあたっては、ベロ
ーズ１３の上下両端に端板１２゜１５を夫々装着し、上
部端板１２を昇降板１１の下面にボルト・ナツト等で取
付は固定し、また下部端板１５を、矩形状の連結板１６
の上面にボルト・ナツト等で取着し、そして上記油圧シ
リンダ２におけるピストンロッド２ｂの先端に設けた取
付部１７を上記連結板１６の下面に図外ボルト・ナツト
で連結固定し、更に上記連結板１６に立設回定した複数
本のガイド棒１８を夫々ガイドスリーブ１９を介して昇
降板１１に貫挿せしめる。

また、図示は省略するが、ショックアブソーバ−６の例
えば上部端板１２側に設けたエア流通用透孔にエア流通
管を接続し、このエア流通管に設けた送気口と排気口と
にコンプレッサーからのエアホースを接続しておき、そ
してこのショックアブソーバ６の使用においてはベロー
ズ１３内に加圧エアを充填してこのベローズ１３を常に
伸長状態に保持しておく。

このショックアブソーバ６は起振機４による強制振動が
油圧シリンダ２に伝播するのを防止する作用をなすもの
である。

前記内筒５は円形状を成して油圧シリンダ２の中空状ピ
ストンロッド２ｂ内に摺動可能に嵌挿されていて、この
内筒５の上端は前記昇降板１１の下面中央に固定しであ
る。

また、この内筒へは、起振機４による強制振動を昇降板
１１を通じて受けてそれ自体上下振動を行なうと共に、
油圧シリンダ２の作動によるピストンロッド２ｂの上下
往復運動に伴って上記の上下振動とは別個の上下運動を
行なうようになっている。

そして、この内筒５と前記外筒１側との間には、油圧シ
リンダ２のピストンロッド２ｂが所定のストロークの上
限位置に達したとき互いに当接係合して内筒５と外筒１
とを一体化しそれによって起動機４の振動を外筒１に伝
えるだめの振動伝達手段を介設している。

この振動伝達手段は、例えば第１図に概略示し又第４図
に具体的に示すように、内筒５の上部所要位置に取付は
固定した環状の係止部材２０及びこれに嵌装した弾性シ
リンダ２１と、油圧シリンダ２のピストンロッド６ｂが
所定ストロークの上限に来たときリング２１を介して上
記係止部材２０と当接係合しうるように例えば短管８の
内側所要部に設けた環状のストッパ一部材２２とよりな
り、上記係止部材２０がストッパ一部材２２に突き当た
って係止されることによって、起振機４による強制振動
は昇降板１１を経て内筒５に伝わりこの内筒５から上記
伝達手段を通じて短管８より外筒１に伝わってこの外筒
１を強制的に上下振動せしめる。

従って、振動伝達手段が非係合状態にあるときには起振
機４の振動は外筒１に伝わらないことになる。

また換言すれば油圧シリンダ２が上限位置にあるとき以
外は外筒１は強制振動を受けない。

尚、外筒１の強制振動の時期及び継続期間等は油圧シリ
ンダ２の給油、排油を適宜制御してやることにより所望
に設定できる。

前記各支柱３に介設した別のショックアブソーバ７は、
第５図に示すように、支柱３の上端に中空円筒管２３の
下端を固定し、この円筒管２３の上端から該円筒管２３
中に軸部材２４を昇降自在に挿入し、この軸部材２４下
端にスプリング受け２５を取付け、このスプリング受け
２５と上記円筒管２３との間に圧縮コイルスプリング２
６を介装してなるものである。

尚、上記各軸部材２４の上端相互は連結部材２７により
連結し、この連結部材２７上にシープ２８を取付ける（
第１図参照）第６図は前述したショックアブソーバ６の
別実施例を示すもので、コイルスプリング手段よりなる
ショックアブソーバ２９を示す。

このショックアブソーバ２９は、油圧シリンダ２のピス
トンロッド２ｂ上端の取付部１７に図外ボルト・ナツト
等で固定されている連結板１６上における内筒５を挟ん
だその前後両側に、下スプリング受け３０゜３０を配置
し、これらのスプリング受け３０．３０を図外ボルト・
ナツト等で連結板１６上に固定すると共に、昇降板１１
下面の上記各下スプリング受け３０と対向する位置に上
スプリング受け３１を図外ボルト・ナツト等にて取付は
固定し、各下スプリング受け３０の中央部にガイドロッ
ド３２乞笠設固定してその上端部を、昇降板１１及び上
スプリング受け３１を貫くガイド孔３３にガイドスリー
ブ３４を介して挿通亡しめると共に、上下のスプリング
受け３０．３１を内コイルスプリング３５及び外コイル
スプリング３６により連結してなるもので、このショッ
プアブソーバ２９の機能は前述のエアばねよりなるショ
ックアブソーバ６と同様である。

前記外筒１の下端部には該外筒１を貫いてその内方へ突
出するジェットノズル３Ｔを固設し、且つ外筒１外側面
にジェットエア送給パイプ３８を該外筒１の軸方向に配
設固定し、このパイプ３８の下端をジェットノズル３７
に連結すると共に、上記パイプ３８の上端に図外コンプ
レッサーからのエアホース等を連結し、ジェットノズル
３７からのジェットエアが外筒１の下端部内に噴射され
るように構成している。

次に、上述のような構成よりなる砂杭造成装置による施
工作業につき第７図を参照して説明する。

（イ）、先ず、本砂杭造成装置をシーブ２８を介して図
外ワイヤーにより図外リーダに吊持し、これを改良すべ
き軟弱地盤Ｇの所定位置に位置させる。

次いで、内筒駆動用油圧シリンダ２を作動させてそのピ
ストンロッド２ｂを上限位置へ上昇させることにより、
振動伝達手段２０．２２を保合状態にして起振機４と外
筒１とを一体化し、起振機４を作動させることにより、
起振機４の上下方向の強制振動を外筒１及び内筒５に伝
え、これら外筒１、内筒５を地盤Ｇ中に貫入せしめる。

この間、油圧シリンダ２のピストンロッド２ｂは上限位
置に保持されている。

またこのとき、ショックアブソーバ６は起振機４から昇
降板１１を通って油圧シリンダ２へ伝播しようとする振
動を吸収するため、油圧シリンダ２には振動は伝わらず
、それによって油圧シリンダ２を損傷するおそれがなく
、また、支柱３の途中に設けたショックアブソーバ７は
、起振機４から固定板１０及び支柱３を介して伝播した
振動を吸収し、従って外筒１貫入時中、機振機４の振動
がリーダに伝わるようなことはない。

（０）、外筒１を地盤Ｇ中に所定深さまで貫入させた後
、ホッパー９より砂を外筒１内に投入する。

（ハ）、それから、油圧シリンダ２の上限位置保持を解
除してピストンロッド２ｂを下降させながら振動伝達手
段を非係合状態となし、それによって起振機４と外筒１
との縁を切り、起振機４からの振動が外筒１に伝わらな
いようにする。

そして内筒５のみを機振機４にて上下振動させる一方、
油圧シリンダ２のストロークの上限位置を当初の位置よ
り若干下位に設定して振動伝達手段が保合状態とならな
い程度にピストンロッド２ｂをその設定ストロークで昇
降させ、それによって内筒５を起振機４による上下振動
とは別個に上下動させる。

すると、外筒１の周囲の地盤Ｇが外筒１により攪拌され
ずに保護されると共に、外筒１中の砂が内筒５により突
き固められなから外筒１の先端から押し出される。

この場合、内筒５の上下動は油圧シリンダ２のピストン
ロッド２ｂの往復運動によって行なわせるので、内筒５
の上下動のストロークを十分長くとることができる。

従って、内筒５は外筒１中に締固めた砂をさらに十分に
突き固めることができ、しかも外筒１中の締固めた砂を
一度に大量に押出すことができ、作業性が向上される。

そして、内筒５で外筒１中の砂を締め固めながら、外筒
１を徐々に引き抜く。

このようにすることにより、砂の出が良く、しかも外筒
１の引き抜きを止める必要がないので作業能率を向上さ
せることができる。

また、ジェットノズル３７からエアを噴射させれば、砂
が外筒１の先端から押し出され、前記内筒５の押し出し
、突き固めと相俟ってさらに強固な砂杭を早く造成する
ことができる。

さらに、外筒１が最初のうち容易に引き抜けなかったな
らば、油圧シリンダ２のピストンロッド２ｂを当初の最
上限位置まで上昇させて振動伝達手段を保合状態にさせ
ることによって外筒１と起振機４とを一体化して外筒１
に振動を伝えることにより、外筒１の周囲の地盤Ｇの抵
抗が減少し、外筒１を引き抜くことができる。

そして、外筒１を若干（１〜２ｍ位）引き抜いたならば
、再び油圧シリンダ２の上限位置を若干下位に調整して
外筒１と起振機４との縁を切った状態で、内筒５で砂を
締め固めながら外筒１を引き抜く。

尚、振動伝達手段が保合状態とならない程度に（即ち、
外筒１と起動機４とが一体化しない状態で）内筒５を油
圧シリンダ２により上下往復動させる場合における油圧
シリンダ２の上限位置の調整は油圧シリンダ２を操作す
る適当な油圧制御装置（図示省略）によって行なわせる
。

に）、上述のようにして軟弱地盤Ｇ中に強固な砂杭が造
成させるわけである。

以上の実施例の説明からも明らかなように、本発明の砂
杭造成装置は、外筒の上端部に内筒駆動用油圧シリンダ
を設置し、外筒の上端より上方に立設した支柱に起振機
を昇降自在に装備し、この起振機の下端に、油圧シリン
ダの中空ピストンロンドを貫通して外筒中に挿入垂下さ
れる内筒の上端を固定したものであるから、長ストロー
クの油圧シリンダにより内筒を長ストロークで上下させ
ることができ、そのため外筒中の締固めた砂をさらに強
力に突き固めることができるうえ、外筒中の締固めた砂
を一度に大量に押し出すことができ、従って強固な砂杭
が得られると共に砂杭造成作業の作業性の向上が図られ
る。

また油圧シリンダは外筒と同心的に配設してあってしか
もピストンロンド中に内筒を挿通せしめているので、内
筒の取付けに際してその心出しが容易にしかも正確に行
なえるのみならず、該内筒を外筒の軸心に沿って確実且
つスムーズに往復直線運動を行なわせることができるた
めに外筒中に投入される砂をむらなく均一に締め固めて
砂杭全体が均質でより強固な砂杭を造成できるという効
果がある。

さらに、起振機側にはショックアブソーバを配設し、こ
のショックアブソーバを介して起振機下端と油圧シリン
ダのピストンロンド先端とを連結させているので、起振
機の強制振動がこのショックアブソーバで吸収されて油
圧シリンダに伝わることがなく、そのため油圧シリンダ
が損傷を受けたり操作性を損ったりするおそれがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の砂杭造成装置の一実施例を示すもので、
第１図は砂杭造成装置の一部断面正面図、第２図は第１
図のＩＩ−Ｉ［線拡犬断面図、第３図は油圧シリンダと
連結しているショックアブソーバの拡大縦断面図、第４
図は振動伝達手段を示す断面説明図、第５図は支柱に設
けたショックアブソーバの拡大縦断面図、第６図は第３
図に示すショックアブソーバの他の例を示す拡大縦断面
図、第７図イ２０、ハ、二は砂杭造成装置の施工作業を
示す説明図である。 １……外筒、２……内筒駆動用油圧シリンダ、２ａ……
シリンダケース、２ｂ……ピストンロツド、３……支柱
、４……起振機、５ツ…内筒、６……シヨツクアブソー
バ、９……砂投入用ホツパー、１０……固定板、１１昇
降板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外筒の上端部に内筒駆動用油圧シリンダをこの外筒
   と同心的に配設すると共に、この油圧シリンダの側方に
   は外筒に連通する砂投入用ホッパーを設け、また外筒の
   上端より上方へ支柱を立設し、この支柱に起振機を昇降
   自在に装備し、との起振機の下端には、上記油圧シリン
   ダの中空ピストンロッドに摺動自在に貫通して外筒に垂
   下挿入される内筒を固定し、上記起振機の下端と上記油
   圧シリンダのピストンロッド先端とをショックアブソー
   バを介して連結せしめてなる砂杭造成装置。