JPS5955914A - 砂杭造成方法及びその装置 - Google Patents

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し、更に詳しくは外
筒及びこの中に挿入された内筒を該内筒の上端部に連設
された起振機により強制振動させながら地盤中に貫入さ
せ、外筒が所定深さまで達した後、ポツパーより外筒外
に砂を投入する一方、外筒と起振機との縁を切った状惑
から内筒のみを起振機で振動させつつ該内筒を内筒駆動
用流体圧シリンダにより所定のストロークで上下動させ
て外筒中の砂を突き固め、而して外筒及び内筒を引き抜
きながら砂杭を形成させるようにした装置に関する。

ところでこの種の砂杭造成装置において強固な砂杭を造
成するには外筒中の砂が内筒によって十分に突き固めら
れなければならずそのためには内筒の上下動のストロー
クを十分長くとる必要がある。ところが従来この種の砂
杭造成装置では内筒を上下動さ−ヒるための流体圧シリ
ンダが起振機の下端部に連設されていてこのシリンダで
起振機を直接上下動させることにより該起振機と一体の
内筒を上下動させるようにしているために、流体圧シリ
ンダにおけるピストンロフトの所定ストローり分たりし
か円筒が上下動できないことになり、従って円筒の上下
動のス；・ローフを大きくするには、それ相応に長尺で
大型の流体圧シリンダが必要になると共に、装置の配置
−ト内筒が起振機の下端部に同軸上に垂下連設されてい
るためこの円筒駆動シリンダを必然的に円筒の周辺に少
なくとも二基配置する必要があった。

本発明はシリンダストロークの比較的短い、即し比較的
小型の流体圧シリンダでも円筒の上下動ストＩ−Ｊ−り
を−Ｌ分大きくすることができると共に、−基の流体圧
シリンダで済ませることができ、それによりシリンダ設
備費用を最低限に抑えてコストの低減化を期することの
できる砂杭造成装置を提（１することを目的としたもの
で、以下その−・実施例を図面に基づいて説明する。

第１図砂杭造成装置の全体図を示したもので、この図に
おいて１は移動機台、２はこの機台１に立設支持された
リーダ、３ばリーダ２に昇降自在に装備された昇降機枠
で、この昇降機枠３の下端部に砂投入用ポツパー１６を
介して砂杭造成用の外筒４が垂下連設されており、また
昇降機枠３内には起振機５が上下自在に配置され、この
起振機５の下端部には外筒４内に挿通された砂杭造成用
内筒６の、、Ｌ−（ｒｌｉｌが固定され、この内筒６と
昇降機枠３との間には互いに連結及び切離可能な連結装
置７が介設されている。そして８は円筒上下駆動用流体
圧シリンダとし゛ζζ油圧シリツク、リーダ２の下刃部
に竪形にしてｌ−１，５倒置形で挿入設置されてオリ、
この油圧シリンダ８のピストンロッド９先αｊ１．１に
／ｈ車１０が軸着され、そしてこの滑車１（）と、リー
ダ２の頂部側及び下部側に夫々固定的に軸着された滑車
１１．１２．１３．１４　とに渡って連動操作用ワイヤ
ー１５が連架されていて、このワイヤー１５の＝−＆ｌ
：Ａは起振機５側に、また他端は昇降機枠３上端部、例
えば砂投入用ポツパー１６にそれぞれ止着されている。

昇降機枠３は上架台１７と下架台１１）とこれら上下架
台１７．１８間に夫々上下両端を固定した前後左右四本
のガイド支柱１９・・・とで櫓状に構成されており、ご
の機枠３の下架台１８下面側に砂投入用ホッパー１６が
固定され、このホッパー１６は外筒４内部に迎通ずるよ
う該外筒４」二端邪に連設され、従って昇降機枠３とポ
ツパー１６と外筒４とは相互に一体的な構造となってい
る。そしてこの昇降機枠３は昇降操作用ワイヤー２０に
よりリーダ２頂部から懸吊されており、このワイヤー２
０は移動機台１側から導出されて、リーダ頂部に設けた
滑車２１　、２１を経て機枠３の上架台１７上に設けた
滑車２２に巻き掛ＬＪられている。また昇１！ｆ：ｔａ
枠３側にはガイＦ２３゜２４が設げてあり、このガイド
２３．２４がリーダ２の側面沿いにイ」設されたガイド
レール（図示省略）にｆｐ動自在に係合されて、機枠３
がリーダ２に沿って昇降するようになっている。

起振機５は、昇降機枠３のガイド支柱１９・・・に案内
されて上下摺動可能である基板２５」−に固装されてお
り、この基板２５上には前後左右四本の支持枠２６・・
・が起振機５を囲うように立設固定され、これら支持枠
２６・・・の上端に上板２７が固着され、この」二板２
７の−に間中央部に前記連動操作用ワイヤー１５の一端
が止着されており、また上記基板２５下面中央部に内筒
６の上端が固定されており、従って油圧シリンダ８の作
動による上記ワイヤーの伸縮動作によって起振機５及び
内筒６が同時に上下動することになる。尚、内筒６は昇
降機枠３を構成する下架台１８の中央に設けられた開口
部２８を通って下方の外筒４に挿入されている。

連結装置７は、第２図に拡大して示すように内筒６の上
端部に、両側に夫々外拡がりテーバ状の一対のコ字形１
１（１部＋４’２９．２９を有する固定ブロック３０を
固装すると共に、昇降機枠３を構成する下架台１８上に
両側一対の流体圧シリンダ３１．３１　　（、第１図参
照）を設置して各シリンダ３１のピストンロット３２先
端に上記各外拡がりテーパ状雌部＋Ａ２９に対応する形
状の略模形雄部材３３を固装し、而してシリンダ３１．
３１の動作により雄部材３３．３３を第２図の仮想線で
示すように固定ブロック３０両側の雌部＋８２９．２９
に係合させそれによって内筒６側と昇降機枠３側とを一
体連結せしめ、また同図の実線で示すように雄部材３３
．３３を雄部材２９．２９から引き外して両者を離間さ
せることで円筒６側と昇降機枠３側との連結を解除−ロ
しめるように構成したものである。

尚、第１図において３４は昇降機枠３を構成する各ガ・
イド支柱１９の上端部に設りられたショックアブソーバ
で、起振機５−・内筒６一連結装置７−下架台１８を経
てガイド支柱１９に伝わる」二下振動を吸収し、リーダ
２に起振機５の振動を伝えないようにするだめのもので
ある。また３５は基板２５上に立設された各支持枠２６
の下端部に設けられたショックアブソーバで、起振機５
から基板２５を経て各支持枠２６に伝わる」下振動をこ
こで吸収し、それによって起振機５の上下振動が連動操
作用ワイヤー１５より内筒駆動用油圧シリンダ８に伝わ
ることのないようにしている。これらのショックアブソ
ーバ３４．３５は例えば第４図に示されるショックアブ
ソーバ４４のようなハネ式のものを用いることかできる
。

次に、」二連した第１図の構成による砂杭造成装置の操
作を説明する。

先ず、外筒４を垂下連設した昇降機枠３をり一ダ２頂Ｑ
ｌ（より適当高さ位置に懸吊支持すると共に、内筒駆動
用油圧シリンダ８をピストン収縮位置に保持させること
により連動操作用ワイヤー１５を介して起振機５を昇降
機枠３内の下限位置に懸吊支持し、またこの位置におい
て連結装置７を連結状態に動作させて起振機５と外筒４
とを−・体化する。このような状態から起振機５を作動
させることにより該起振機５による上下方向の強制振動
を内筒６及び外筒４に伝え且つ昇降操作用ワイヤー２０
を繰り出しながら、これら外筒４及び内筒６を地盤中に
貫入せしめてゆく。このとき、ショックアブソーバ３４
．３５の作用によって起振機５の上下振動はリーダ２や
内筒駆動用油圧シリンダ８には伝わらす、そそれによっ
てワイヤー１５．２０がそれらを支持している満車から
離脱したりあるいは上記油圧シリンダ８を損傷するおそ
れがない。

次いて、上記のようにして外筒４を地盤の所定深さまで
貫入させた後、ポツパー１６より砂を外筒４内に投入し
ていく。そして連結装置７による連結を解除して、起振
機５と外ｆＩｆｉ４との縁を切り、起振機５による強制
上下振動が外筒４に伝わらないようにすると共に内筒６
が外１Ｖｉ４と独立して上Ｆ動できるようにする。それ
から内筒駆動用油圧シリンダ８を作動さセピストンロ・
ノド９を伸縮動さ−Ｕることにより、連動操作用ワイヤ
ー１５を介して起振機５を上下動させ従って該起振機５
と一体関係にある内筒６を起振機５による上下振動とは
別個に上下動させる。この場合において、油圧シリンダ
８のビス１〜ンロソド９先端に軸着された滑車１０はピ
ストンロッド９の伸縮に伴いその軸が移動して所謂動滑
車を構成することから、この滑車１０をピストンロッド
９の最大スＩ・ローフＱ分だり上下動させると連動操作
用ワイヤー１５の一端は該ピストンロット９の最大スト
ロークｐの二倍分上下動し、従って内筒６は２Ｑに相当
するス］−ロークで上下動することができる（第１図参
照）。

上記のようにしで内筒６のみが起振機５による」二下振
動と共に所定ストロークで別の上下動を行うことにより
、外筒４周囲の地盤が外筒４により攪拌されずに保護さ
れると共に、外筒４中の砂が内筒６により突き固められ
る。こうして内筒６により外筒４中の砂を締め固めなが
ら、操作用ワイヤー２０を介し昇降機枠３を上昇させる
ことによって外筒４を徐々に引き抜いてゆくと、締め固
められた砂が外筒４下端から押し出されつフ砂杭が形成
されてゆくことになる。尚、外筒４の外側面に沿ってジ
ェットエア送給パイプ（図外）を軸方向に配設すると共
に該パイプの先端のジェットノズル（図外）を外筒４下
端部内に開口させて、図外エアコンブレソザーからのシ
ェドエアを上記パイプを介し上記ノズルから噴射させる
ことにより、砂が外筒４下端から効果的に押し出されて
強固な砂杭が迅速に造成され得る。

第３図は本発明に係る砂杭造成装置の他の実施例を示す
もので、ここに例示された装置は内筒上下駆動用油圧シ
リンダ８の取付位置及び連動操作用ワイヤー１５の止着
位置が異なるだけでその他の構造については第１図に示
した先の実施例と同様である。ずなわら、この第３図に
示す実施例によれば、内筒駆動用油圧シリンダ８がリー
ダ２の頂部において竪形にして且つ倒置形に設置され、
このシリンダ８のピストンロ・ノド９先端に滑車１０が
軸着され、そしてこの滑車１０及びリーダ２頂部に軸着
された山車１１．１２に連架された連動操作用ワイー１
□−１５の一端が起振ｔａ　５を保持している枠体の」
皿板２７．］一部に止着され、他端は昇降機枠３側、例
えば砂投入用ホッパー１６の上端位置に止着されている
。これら油圧シリンダ８及びワイヤーｆ５による円筒６
の」二下動操作は第１図の装置の場合と全く同様である
。

第４図及び第５図は更に他の実施例を示すもので、これ
らの図において３６は昇降機枠で、」−架台３７と下架
台３８とこれら」１下両端が固定されたガイド支１ＪＥ
３９とで構成され、この昇降機枠３６内に起振機５が該
起振機５に設りたガイド４０・・・を介しガイ［−支柱
３９・・・に沿って上−ト動自在に配置され、この起振
機５は内筒駆動用流体圧シリンダ（図示省略）の駆動力
を連動するワイヤー１５により吊持されており、また下
架台３８の下端には外筒４の上端が固定され、ごの外筒
４内にば起振機５に垂下連設された内筒６が挿入しであ
る。そして起振機５と機枠３６の下架台３８との間には
内筒６を挟んでその両側にヘローズ型エアばね４Ｌ４１
が介設されており、この各・・、ロース型エアばね４１
はゴム等の弾性材で蛇腹状に形成されたヘローズ４２と
このへロース４２の上下両端に取着された一Ｌ下端板４
３．４４とで構成され、上端板４３は起振機５の下部基
板４５に、下端板４４は下架台３８にそれぞれ固定され
ている。

また各カイト支柱３９の上端部にはばね式のショック°
アブソーバ４６が設りである。図中の４７は上記エアば
ね４Ｌ４１のへローズ４２．４２内に加圧エアが充填さ
れて該エアばね４Ｌ４１が十分に膨張且つ伸長したとき
に内筒６を機枠３６の下架台３８に対して固定される連
結装置であり、第５図から明らかなように内筒６の」１
哨所要位置に固定ブロック４８を一体に固装してこれに
一対の係合孔４９．４９を設りておき、一方Ｆ架台３８
上に油圧シリンダ５０を設置してそのピストンロッド５
１先端にブラケット５２を介し一対の係合突子５３．５
３を一体に装備し、而して油圧シリンダ５０の作動によ
るピストンロッド５１の進退動作により係合突子５３．
５３が係合孔４８．４８に対し嵌合、δ１を脱するよう
にしたものである。尚、５４は砂投入用ホッパーを示す
。上述した実施例による装置の操作において、外筒４の
地盤中への貫入時には、エアばね４１，４１のへローズ
４２．４２内に加圧エアを充壜してこのエアばね４１，
４１を第４図の仮想線で示す状態に十分に膨張且つ伸長
させる（ごのとき起振機５及び内筒６も上動する）と共
に、連結装置４７による連結操作により内筒６を下架台
３８に対し固定し、こうして起振機５と外筒６とをエア
ばね４Ｌ４１を介して一体的に連結した状態で起振機５
を強制−上下振動さ−Ｕて外筒４及び内筒６を地盤中に
貫入させる。そして所定深さまで貫入した後は、連結装
置４７による内筒６の固定を解除し且つエアばね４Ｌ４
１をその加圧エアを抜いて第４図の実線で示すような収
縮状態とし、それから外筒４の引き抜き操作に伴い内筒
駆動用油圧シリンダを作動させ゛ζワイヤー１５を介し
起振機５を昇降機枠３６内で−Ｆ下動させそれによって
内筒６を所定スｌ−ＬＪ−りで上下動させる。尚、上記
エアばね４１ば、加圧伸長時には起振機５と外筒４とを
連結する作用をなし、また収縮時には所謂ショソクアブ
ソーハの作用をなして起振機５の上下振動が外筒４及び
機枠３６に伝わるのを阻止する。

以上説明したように本発明の砂杭造成装置は、内筒駆動
用流体圧シリンダをリーダの所要部に設置して、そのピ
ストンロット先端に滑車を設り、このピストンロット先
端の滑車及びリーダ所要部に固定的に設りた滑車に連架
させたワイヤーの一端を起振機側に、また他端を昇降機
枠側にそれぞれ止着したものであるから、ピストンロッ
ト先端の滑車はピストンロッドの進退移動に伴い該滑車
の軸が移動して所謂動滑車を構成し、このため内筒の上
下動の最大ストロークを上記流体圧シリンダの最大スト
ロークの二倍とすることができ、それにより円筒上下駆
動用流体圧シリンダとして比較的ストロークの短い小型
のシリンダを使用しても相当に長いストロークで内筒を
一ヒ下動させることができる。しかもこの内筒駆動用シ
リンダは従来装置のように二基以上設ける必要がなく一
基で済ませることができる。従って本発明装置によれば
、上記のように内筒駆動用シリンダとして小型でしかも
最小数のシリンダを使用すればよいため、装置製作コス
トの大幅な低減化及び構造のコンパクト化を期すること
ができる大きな効果がある

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明砂杭造成装置の一実施例を示す一部断面
全体側面図、第２図は第１図の装置におりる連結装置の
拡大斜視図、第３図は他の実施例を示す第１図と同様な
側面図、第４図は更に他の実施例を示す要部側面図で、
この図においてエアばねが収縮しており、第５図は第４
図に示す装置部分の斜視図で、この図においてはエアば
ねが伸長状態にある。 ２・・・リーグ、３・・・昇降機枠、４・・・外筒、５
・・・起振機、６・・・内筒、７・・・連結装置、８・
・・内筒上下駆動用流体圧シリンダ、９・・・ピストン
ロンド、１０・・・ｉ吊車、１５・・・ワイヤー、１６
・・・砂投入用ポツパー。 ６９ 第５図 手　　続　　補　　正　　書（自発） 昭和５８年　１方、左（３１日 特許庁長官　若　杉　禾′　夫　殿 （特許庁審査官　　　　　　　　　　　　　　）１、　
事件の表示 昭和５７年　　特　願　　第１６５７８６号２、　発明
の名称　砂杭造成方法及びその装置〆３、　補正をする
各事件との関係　　出願人件　所（居所） 氏名（名称）　栗　本　中　富（ほか１名）７、　補正
の内容 別紙のとおり （１、発明の名称「砂杭造成装置」とあるを、「砂杭造
成方法及びその装置」と訂正する。 （２）、明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正す
る。 （３）、同書の第１頁第１９行〜第３頁第１６行の「本
発明は、・・・・・全体図を示すもので、」とあるを、
次のとおり訂正する。 ｒ　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方法、特に外筒及びこの中に挿入
された円筒を該内筒の上端部に連設された起振機により
強制振動させながら地盤中に貫入させ、外筒が所定深さ
に達した後、ポツパーより外筒外に砂を投入する一方、
内筒を起振機で振動させつつ該内筒を所定のストローク
で上下動させて外筒中の砂を突き固め、而して外筒及び
内筒を引き抜きながら砂杭を形成させる砂杭造成方法及
びこの方法を実施する装置に関する。 この種の砂杭造成方法において強固な砂杭を造成するに
は外筒中の砂が内筒によって一１分に突き固められなけ
ればならずそのためには円筒の上下動のストロークを」
分長くとる必要がある。ところが従来この種の砂杭造成
方法においては内筒を上下動させる流体圧シリンダを起
振機の下端部に連投し°ζこのシリンダで起振機を直接
上下動させることにより該起振機と一体の内筒を上下動
させるようにしているために、流体圧シリンダにおける
ビス１−ンロノドの所定ストローク分だけしか内筒が上
下動できないことになり、従って内筒の上下動のストロ
ークを大きくするには、それ相応に長尺で大型の流体圧
シリンダが必要になると共に、内筒が起振機の下端部に
同軸上に垂下連設されるためこの内筒駆動シリンダを必
然的に内筒の周辺に少なくとも二基配置する必要があっ
た。 本発明はシリンダストロークの比較的短い、即ち比較的
小型の流体圧シリンダでも内筒の上下動ストロークを十
分大きくすることができると共に一基の流体圧シリンダ
で済ませることができ、それにより強固な砂杭を効率良
く造成できると共に、内筒上下駆動用シリンダの設備費
用を最低限に抑えてコストの低減化を期することのでき
る砂杭造成方法及びその装置を提供することを目的とし
ている。以下その一実施例を砂杭造成装置について説明
する。 第１図は砂杭造成装置の全体図を示したもので、」 （４）、同書の第４頁第２行の「上下自在に」とあるを
、 「上下動自在に」と訂正する。 （５）、同書の同頁第７行の「とじて油圧シリンダ」と
あるを、 「とじての油圧シリンダｊと訂正する。 （６）、同書の第８頁第１４行の１そそれによって」と
あるを、 「それによってＪと訂正する。 （７）、同書の第１２頁第１行の１枠３６」とあるを、
（８）、同書の第１４頁第４行〜第１５頁第４行の「以
上説明したように・・・・・効果がある」とあるを、次
のとおり訂正する。 ｒ　以上説明したように本発明は、外筒が所定深さに達
した後、ポツパーより外筒内に砂を投入しつつ、内筒の
みを起振機で振動させると共にこの円筒を、一端が起振
機１１Ｊに且つ他端が昇降機枠側にそれぞれ止着されて
いて中間部がリーグに設置した内筒上下駆動用流体圧シ
リンダのピストンロッド先端部の滑車及びリーグ側の滑
車に連架されているワイヤーを介して上記シリンダによ
り上下動さ・しるようにしているので、ピストンロッド
先端部の滑車が所謂動滑車となって内筒の上下動のスト
ロークを内筒上下駆動用流体圧シリンダのシリンダスト
ロークの二倍にすることができ、それにより上記流体圧
シリンダの比較的短いストロークで内筒を長いスｌ−ロ
ーク間上下動させることができて、この円筒による外筒
内の砂を十分に突き固め強固な砂杭を効率良く造成する
ことができる。また、本発明によれば内筒上下駆動用流
体圧シリンダは従来のように二基以上設ける必要がなく
一基で済ませることができ、しかも小型の流体圧シリン
ダを使用することができるため、装置の小型化、コンパ
クト化及び軽量化を図ることができて安価で作業性の良
好な砂杭造成装置を提供することができる。」 以上 特許請求の範囲 に　　−ると　にこの　九　４：［ＪＩＭＪＪＩ　ＧＬ
下に己　し、この己−の下　立には　。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下端部に砂投入用ホッパーを介して外筒を垂下連設した
   昇降機枠を、リーグに昇降自在に装備すると共にこの機
   枠内に起振機を上下動自在に配置し、この起振機の下端
   部には上記外筒内に挿入した内筒の上端を固定し、且つ
   この起振機と外筒とを一体的に連結し又はその連結を解
   除するための手段を設け、一方上記リーグの所要部に内
   筒上下駆動用流体圧シリンダを設置して、そのピストン
   ロッド先端に滑車を設け、この滑車及びリーグ所要部に
   固定的に設けた滑車に連架させたワイヤーの一端を起（
   倉ｉ側に、また他端を昇降機枠側にそれぞれ止着してな
   ることを特徴とする砂杭造成装置。