JPS59102012A

JPS59102012A - 砂杭造成装置

Info

Publication number: JPS59102012A
Application number: JP21253682A
Authority: JP
Inventors: Nakatomi Kurimoto; 栗本　中富
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-06-12
Also published as: JPS6327487B2

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】本発明は、軟弱地盤を改良するために軟弱地盤中に砂杭
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、従来装置のように外部に烈しい騒音を発生
させる起振機等を用いず、無騒音で作業を行えると共に
、装置の重心を低位置に設定できて安定した状態で作業
を行える砂杭造成装置を提供することにある。

第１図は砂杭造成装置の全体正面図、第２図はその要部
側面図を示したもので、これらの図において１はリーダ
２の頂部よりワイヤー（図示省略）を介して懸吊され且
つリーダ２のガイドレール３にガイドを介して昇降自在
に支持された機枠であり、この機枠１の下部に砂投入用
ホッパー５が一体装備されている。６は角筒状ケーシン
グで、ホンパー５の下端部に回転自在に垂下連設されて
おり、７はこのケーシング６の昇降を可能としながらこ
のケーシング６に回転力を伝達する回転駆動手段で、リ
ーダ２の下方部に固定された支持フレーム８上に設けら
れている。９は円筒状の中管で、ケーシング６内に同心
的に挿入されていて、該ケーシング６との間に砂挿通路
１０を形成しており、また中管９の上端部はホンパー５
内部を通って機枠】下端部内まで延びてそこで回転自在
に支持されている。そしてこの中管９は上端部及び中間
部においてそれぞれ周方向に間隔をおいて配設された複
数枚（例えば四枚）の連結プレー目Ｉ・・・、　１２・
・・（第３図参照）によってケーシング６と一体的に連
結されており、従ってけケーシング６と中管９とは一体
回転可能となる。１３は中管９内に挿通された円筒状内
管（中空状でも中実状でもよい）で、この内管１３の上
端は中管９上端を越えて更に上方に延び、また下端は中
管９を越えて更に下方へ延びており、そしてこの内管１
３は、機枠ｌ内に装備されていて所定ストローク間を上
下振動する一ヒ下振動手段としてのエアーばね装置１４
に連動連結されており、従って内管１３はエアーばね装
置１４と同じストローク即ち同し振幅で上下振動するよ
うになっている。また内管１３の下方部には、該内管１
３が上下振動する際に中管９の下端に設けたストッパ部
１５に衝当する上部衝当部１６及び下部衝当部１７が上
下方向に所定間隔をおいて一体的に設けられていて、ケ
ーシング６の打ち込み時には上部衝当部１６のみがスト
ッパ部１５に衝当し、ケーシング６の引き抜き時には下
部衝当部１７のみがストッパ部１５に衝当し、而してこ
のような上部衝当部１６のストッパ部１５への衝当によ
り生じる下方向への衝撃力が中管９から連結板１１．１
２を介してケーシング６に伝わり、このケーシング６に
作用する下向きの衝撃力によってケーシング６が地盤中
に打ち込まれてゆくことになり、また下部衝当部１７の
ストッパ部１５への衝当によって中管９に上方向への衝
撃力が生じこの上向きの衝撃力が連結板１１゜１２を通
じてケーシング６に伝わってケーシング６の引き抜き作
用を促進させることになる。前記回転駆動手段７は第１
図及び第３図で明らかなように、角筒状ケーシング６が
挿通可能な中空円筒状回転体１８の内部に、四つのガイ
ドローラ１９・・・を、該ケーシング６の外周面即ち四
側面に夫々転接可能にして且つ該ケーシング６を囲繞す
るように配置して、各ガイドローラ１９をピン２０によ
り回転自在に軸架すると共に、該回転体１８の外周にギ
ヤ２１を装備しておいて、斯る円筒状回転体１８を、リ
ーダ２側から延出されている支持フレーム８上に固定さ
れた中空円筒状の基台２２に、軸受２２ａを介して回転
自在に支承すると共に、上記ガイドローラ１９・・・を
角筒状ケーシング６の四側面に夫々転接可能に支持させ
、そしてこの回転体１８外周のギヤ２１を、同支持フレ
ームｓ上に設置した電動機２３の出力軸２４に固定のギ
ヤ２５に噛合させてなるもので、この出力軸２４の回転
によりギヤ２５．２１を介して回転体１日を回転させ、
それによって角筒状ケーシング６をその昇降を可能とさ
せつつ回転させるようにしている。尚、角筒状ケーシン
グ６は連結プレーｉ−ｕ、ｔ２により中管９と一体的に
連結されているため中管９と一体に回転し、昇降するこ
とになる。

また、前記機枠１は、下架台２６上の四隅部に前後左右
四本の支柱２７・・・を立設し、これら支柱２７・・・
の上端に上架台２Ｂを固定してなるもので、この機枠１
の上下架台２８．２６間にエアーばね装置１４が装備さ
れ、また下架台２６の中央部に中管９の上端部が軸受装
置２９を介して回転自在に保持されている。

エアーばね装置１４は、支柱２７・・・可動台３０を上
下摺動可能に取付け、この可動台３０と上架台２８との
間に下動用エアーばね３１を各支柱２７に套嵌させた状
態で四個介装すると共に、該可動台３０と下架台２６と
の間に上動用エアーばね３２を同様にして四個介装し、
そして下動用エアーばね３１にエアー流通管（図示さず
）からの枝管（図示さず）を接続し、上動用エアーばね
３２にも同様にエアー流通管からの枝管を接続し、これ
らの各エアー流通管に設けた送気口及び排気口（図示せ
ず）にエアーコンプレッサ（図示せず）からのエアーホ
ース等（図示せず）をソレノイドバルブ（図示せず）を
介して接続し、このソレノイドバルブの切換によりコン
プレッサのエアーを下動用エアーばね３１と上動用エア
ーばね３２とに交互に圧入したり抜いたりして下動用エ
アーばね３１と上動用エアーばね３２とを交互に伸縮さ
せ、それにより上記可動台３０を下架台２６と上架台２
８との間において所定のストロークで上下振動させるよ
うに構成してなるものである。

上記機枠ｌの可動台３０に前記中管９の上端が固定され
ており、従ってエアーばね装置１４の作動による可動台
３０の上下振動により内管１３が可動台３０と同じスト
ロークにて上下振動することになる。上記エアーばね装
置Ｉ４において上下動する可動台３０の移動路、例えば
エアーばね３１．３２の側面に、例えばケーシング６の
打ち込み時のみ通電されて動作するリミットスイッチ（
図示せず）及びケーシング６引き抜き時のみ通電されて
動作するりミントスイッチ（図示せず）を配備すると共
に、打ち込み時用のリミットスイッチは可動台３０の上
昇行程におけるストローク終端の適宜手前に設置し、ま
た引き抜き時用のリミットスイッチは可動台３０の下降
行程におけるストローク終端の適宜手前に設置し、そし
てこれらのリミットスイッチをエアーばね装置１４のエ
アー流通管に介設した上記ソレノイドバルブに電気的に
接続しておく。而してケーシング打ち込みに際しては可
動台３０がその下降行程のストローク終端まで下降する
と内管１３の下降により上部衝当部１６が中管９のスト
ッパ部１５に衝当するが、可動台３０の上昇時にはこの
可動台３０はその上昇行程のストローク終端に至る手前
でリミットスイッチを蹴って上昇が停止され、それによ
って内管１３の下部衝当部１７がストッパ部１５に衝当
することがなく、その後もこれと同様の操作が繰り返さ
れてケーシング打ち込み中は上部衝当部１６のみが内管
１３のストッパ部１５に衝当するようになる。またケー
シング引き抜きに際しては可動台３０の下降時にそのス
トローク終端に至る手前でリミットスイッチによりその
下降を制限され、それによって下部衝当部１７のみが内
管１３のストッパ部１５に衝当するようになっている。

尚、上下振動手段としては、上述したエアーばね装ｆｔ
１４に代えて、エアーシリンダ装置又は油圧シリンダ装
置を使用することができる。

上述したような構成を有する砂杭造成装置の操作にあた
っては、先ず機枠１をリーグ（図示せず）頂部より適当
高さに懸吊すると共にガイド４を介してガイドレール３
で支持し、そして回転駆動手段７を作動させてケーシン
グ６を連続的に回転駆動させると共に、エアーばね装置
１４を作動させて中管１３を上下振動させる。このよう
な状態から昇降操作用ワイヤー（図示せず）を繰り出し
て機枠ｌを下降させ、そしてケーシング６の回転作用と
、上部衝当部１６のストッパ部１５への衝当により中管
９を介してケーシング６に作用する下向きの衝撃力とに
よって、ケーシング６地盤中に貫入せしめていく。こう
してケーシング６を地盤中の所定深さまで貫入させた後
、ワンパー５より砂をケーシング６と中管９との間の砂
挿通路１０に投入しながら上記昇降操作用ワイヤーの巻
取りにより機枠１を徐々に上昇させてケーシング６の引
き抜き操作に入る。この引き抜き操作に際しては、ケー
シング６の回転作用及び内管１３の上下振動作用を打ち
込み時と同様に行わせるが、打ち込み時とは逆に下部衝
当部１７のみをストッパ部１５に衝当させるようにし、
而してケーシング６の連続回転作用と、この下部衝当部
１７の衝当によりケーシング６に作用する上向きの衝撃
力とによってケーシング６を地盤中から引き抜いてゆく
。またこの場合において、砂挿通路１０内に投入された
砂はケーシング６０下方部に供給されそこで内管１３のヘッド３３により突
き固められながら押し出されてケーシング６の上昇に伴
い緻密で強固な砂杭を形成する。また、上述した打ち込
み操作及び引き抜き操作において上部衝当部１６ないし
は下部衝当部１７がストッパ部１５に衝当するときの衝
撃音はケーシング内で発せられるためこのケーシング６
で遮音されて本装置の外部に大きく反響することがなく
、そして衝当部１６．１７をできる限り内管１３の下方
部に設けておけば砂杭造成装置作業中ケーシング下方部
はほとんど地盤中に埋入した状態にあるから遮音効果が
一段と良くなり、更に図示は省略するが内管１３と中管
９との間に遮音部材を適宜設けることにより一層の遮音
効果を発揮させることができる。

上述した第１図〜第３図で示す砂杭造成装置は、回転駆
動手段にて角筒状ケーシング６の回転させる一方、内管
１３の上動時ないし下動時において内管１３の衝当部を
中管９のストッパ部に衝当させてその下向きあるいは上
向きの衝撃力と上記回転作用によってケーシング６の打
ち込みあるいは引き１抜きを行うようにしたものであるが、第４図及び第５図
に示す砂杭造成装置は、回転駆動手段により角筒状ケー
シング６を回転させるようにした点は第１図〜第３図の
装置と同じであるがケーシング６に衝撃力を与える代わ
りに上下振動手段によりケーシング６に上下方向の駆動
力つまり押し込み力あるいは押し上げ力を与えて該ケー
シングを所要量ずつ下動あるいは上動させるようにした
装置を示している。尚、この第３図、第４図に示す装置
はその構造の主要部が第１図〜第３図の装置と同一であ
るため、上下振動手段及びこれに関連する部分以外の具
体的な説明は省略し、また同一部材については同一符号
を付している。

第３図及び第４図において、３４は角筒状ケーシング６
を所要量ずつ上動又は下動させるべくこのケーシング６
に上下方向の駆動力を付与するための上下駆動手段であ
り、この上下駆動手段３４はケーシング６を回転させる
回転駆動手段７と共に支持フレーム８上に設けられてい
る。この上下駆動手段３４は、角筒状ケーシング６を挟
持固定するチャック機構３５と、チャック機構３５を所
要ストローク昇降させる昇降機構３６と、チャック機構
３５を昇降機構３６に対し回転自在に連結する連結機構
３７とで構成される。各機構につき詳細に説明すれば、
チャック機構３５はリング状枠体３８に例えば９０度置
きにエアーシリンダ（油圧シリンダでもよい）３９・・
・を配設して各ピストンロッド３９ａを枠体３８の半径
方向に往復動させるようにし、而して各ピストンロッド
３９ａの枠体３８の求心方向での作動時に先端の圧着片
４０を介して角筒状ケーシング６を挟持固定するように
したものである。また、昇降機構３６は支持フレーム８
上に竪に設置された複数個例えば二個のエアーシリンダ
（又は油圧シリンダ）４１．４１からなり、これらのエ
アーシリンダ４１．４１と上記チャック機構３５との間
に連結機構３７が介設されている。すなわちこの連結機
構３７はチャック機構３５のリング状枠体３８の外側に
これよりも径大のリング状枠体４２を配してこの枠体４
２と上記枠体３８との間にヘッドカバー４３を嵌装して
なるもので、このリング状枠体４２の下面側に上記エア
ーシリン３ｔダ４１，４１のピストンロッド４１ａ、４１ａ先端が連
結されている。従って、この上下駆動手段３４の操作に
あたっては、チャック機構３５で角筒状ケーシング６を
挟持固定し、この状態で昇降機構３６のシリンダ４１．
４１を作動させてピストンロッド４１ａ、４１Ｂを所定
ストローク上昇させることによりケーシング６はそのス
トローク分だけ持ち上げられ、またピストンロッド４１
ａ、４１ａの下降により同じストローク分だけ押し下げ
られる。このときケーシング６が回転するとチャック機
構３５はこのケーシング６と一体的に回転しながらそれ
自体上昇又は下降することになる。

上記のような砂杭造成装置の操作においては、機枠（図
示省略）をリーダ２頂部より吊持すると共にガイドレー
ル３に沿って案内支持し、そして回転駆動手￥Ｉｔ７を
作動させて角筒状ケーシング６を回転駆動させると共に
、上下駆動手段３４を作動させて同ケーシング６をエア
ーシリンダ４１の所定ストローク分ずつ下方へ強制的に
押動させる。このような状態から昇降操作用ワイヤー（
図示せず）４を繰り出して機枠を下降させ、回転駆動手段７による回
転作用及び上下駆動手段３４による云わば間欠的な押し
込み作用によってケーシング６を地盤中の所定深さまで
貫入してゆく。こうしてケーシング６を所定深さまで貫
入させた後、ホッパーより砂をケーシング６と中管９と
の間の砂挿通路１０に投入しながら上記昇降操作用ワイ
ヤーの巻取り操作により機枠を徐々に上昇させてケーシ
ング６の引き抜き操作に入る。この引き抜き操作に際し
ては、回転駆動手段７による回転作用は貫入時と同様に
行わせるが上下駆動手段３４については貫入時とは逆に
上動作用、つまり押し上げ作用を行わせる。この押し上
げ作用にあたっては、チャック機構３５でケーシング６
を挟着した状態で昇降機構３６のシリンダ４１のピスト
ンロッド４１ａを所定ストローク上昇させることにより
ケーシング６をそのストローク分だけ押し上げ、その後
チャック機構３５を開放操作し且つピストンロッド４１
ａを下降させた後、再び上記の操作を行い、以降同様な
操作によりケーシング６を上記ストローク分ずつ上動５させるわけである。また、砂挿通路１０内に投入した砂
はケーシング６下端部内に供給され、そこで内管１３の
ヘッド４４により突き固められてケーシング６の上昇に
伴い緻密で強固な砂杭を形成することになる。

上記説明したように本発明の砂杭造成装置は、従来のよ
うに起振機を使用せず、回転駆動手段によってケーシン
グを連続回転させる一方、中管に衝当部を設けてこの衝
当部を中管に設けたストッパ部に衝当させこの衝当によ
る衝撃力を中管と一体に連結されたケーシングに伝える
ようにし、而してその衝撃力と上記回転駆動手段による
回転作用によってケーシングの打ち込み、引き抜きを行
わせるようにしているので、衝当部とストッパ部との衝
当による衝撃音はケーシングで遮音させることができし
かもケーシングは地盤中に埋入されてゆくため装置の使
用中に烈しい騒音をもたらすことがない。また、ケーシ
ングの連続回転作用及び該ケーシングに付与される衝撃
作用史には引き抜き時における内管の上下動による突き
固め作用によって、ケーシングの地中への貫入あるいは
地上への引き抜きを迅速且つ効果的に行えると共に強固
な砂杭を造成することができる。

また、本発明の砂杭造成装置は、ケーシングに上下方向
の駆動力を与えて該ケーシングを所定量ずつ上動（押し
上げ）又・は下動（押し込み）させる上下駆動手段を用
いると共に、ケーシングを回転させる回転駆動手段を用
い、更に中管をその引き抜き時に所定ストローク上下動
させエアーシリンダ等よりなる上下振動手段を用いてい
るので、装置に使用中に烈しい騒音や振動を発生させる
ことがなく、しかも上記三つの手段によるケーシングの
押し上げ、押し込み作用及び回転作用ならびに中管の上
下動作用によって強固な砂杭を迅速に造成することがで
きる。

また、本発明装置によれば、回転駆動手段更には上下駆
動手段を機枠に設けずにリーダ側、特にリーグの中間部
位又は下方部位に配置しているので、リーダに吊支され
る構成部材の重量を軽減できてリーグによる支持を容易
にすることができる７　ｂと共に、装置全体の重心位置を低くすることができて安
定状態で作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る砂杭造成装置の実施例を示す一部
断両立面図、第２図は第１図の装置の要部側面図、第３
図は第１図のｍ−ｎｒ線断面図、第４図は第１図の装置
とは一部構成を異にした砂杭造成装置を示す一部断両立
面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図である。１・・・機枠、２・・・リーダ、５・・・ホッパー、６
・・・ケーシング、７・・・回転駆動手段、８・・・支
持フレーム、９・・・中管、１０・・・砂挿通、路、１
１．１２・・・連結プレート、１３・・・内管、１４・
・・エアーばね装置（上下振動手段）、１５・・・スト
ッパ部、１６．１７・・・衝当部、３４・・・上下駆動
手段。出願人　栗本中富８特開昭５９−１０２０１２　　（６）第　３　　Ｂ４第４図芭　５　口手　　続　　補　　正　　書動式）％式％１、　事件の表示昭和５７年　　特　願　　第２１２５３６号２、発明の
名称　砂杭造成製型３、　補正をする各事件との関係　　出願人任　所（居
所）氏名（名称）　　栗　本　中　富（はが１名）４、代理
人　　〒６６０斤庫県尼崎市長洲西通１丁目１番地５、補正命令の日付　　　　　　　　　（ほか１名）昭
和５８年３月９　日（発送日　５８　　年　３　月２９　日）６、　補正の
対象明細書の浄書（内容に変更なし）。７、補正の内容別紙のとおり

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、リーグに吊支される機枠の下部に砂投入用ホッ
パーを一体装備し、このホッパーの下端部にケーシング
を回転自在に垂下連設し、このケーシングの昇降を可能
としつつ該ケーシングに回転力を伝達するための回転駆
動手段をリーグの中間部位又は下方部位に設け、このケ
ーシングには中管を挿入してこの中管とケーシングとを
連結プレートを介し一体的に連結すると共にこれら中管
とケーシングとの間に砂挿通路を形成し、上記機枠には
所定ストローク間上下振動する上下振動手段を配備し、
この上下振動手段に中管に挿通した内管を連動連結し、
この内管には内管の上動時ないし下動時において中管に
設けたストッパ部に衝当する衝当部を設けてなることを
特徴とする砂杭造成装置。
（２）、リーグに吊支される機枠の下部に砂投入用ホッ
パーを一体装備し、このホッパーの下端部にケーシング
を回転自在に垂下連設し、このケーシングの昇降を可能
としつつ該ケーシングに回転力を伝達するための回転駆
動手段をリーグの中間部位又は下方部位に設け、このケ
ーシングには中管を挿入してこの中管とケーシングとを
連結プレートを介し一体的に連結すると共にこれら中管
とケーシングとの間に砂挿通路を形成し、上記機枠には
所定ストローク間上下振動する上下振動手段を配備し、
この上下振動手段を中管に挿通した内管を連動連結し、
更に上記リーグの中間部位又は下方部位にはケーシング
を所要量ずつ上動又は下動させるべく該ケーシングに上
下方向の駆動力を付与するための上下駆動手段を設けて
なる砂杭造成装置。