JPS6272814A - 杭の圧入工法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、土木、建築、構造物の基礎杭として用いら
れる鋼杭等を地盤に圧入する工法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、杭を地中に設置する工法としては、（１）重力式
ハンマー′！たは油圧式ハンマーにより杭を打撃貫入す
る工法、（２）杭に振動を与えて貫入する工法、（６）
杭を回転しながら押込む工法、（４）カッター。

高圧水ノエット、掘削パケット等により掘削および排土
しながら杭を挿入または押込む工法、（５）Ｔ−め掘削
挿入または圧入された垂直反力杭に凍、結球根や地中拡
縮爪を設けて引抜抵抗を大きくし、これらにより反力全
支承しなから主杭を圧入する工法、（６）重機や重量物
の自重により反力を支承しながら、垂直反力杭をこれに
静的荷重を加えて圧入し、かつその垂直反力杭に拡大縮
小型の引抜抵抗部材を設けて引抜抵抗を増大させ、その
垂直反力杭と前記自重とにより反力を支承しながら、Ａ
＃杭等の１杭を圧入する工法等が知られている。

しかるに、前記（１）の工法の場合は、エネルギー効率
は良いが、大きな騒音や振動を発生し、（２の丁１去の
場合は、大きな振動および比較的大きな急音を発生し、
かつ大径杭に採用するのは難しく、（３）の工法の場合
は、エネルギー効率が悪く、かつ大規模な装置を必要と
し、しかも押込反力用の大自重を必要とするので、設（
ｌｉ費および工費が高くなるという問題がちる。

−ｉた前記（４）の工法の場合は、複雑で高価な装置を
必要とすると共に工費が高くなり、かつ大荷重・、Ｄ押
込力を用いないので、抗貫入後にセメントミルク冴の注
入による根固め（支持力増大処理）を灯なうという煩雑
な作業を必要とし、前記（５）の工去の場合は、反力杭
の施工に時間が長くかかり非ｎＥ率であると共に工費が
高くなり、かつ反力杭の１イハエにプーリング等が必要
であるので、複雑な装置ｆ　ｔ　＝ｆｂ要とすると共に
作業も煩雑であり、（６）の工で−この場合は、大Ｍ量
の重機や重量物を必要とするので、それらの運搬移動全
行ないにくく、かつ作業性が５怨く、しかも大きなスペ
ース全必要とすると共Ｉ・で工費が高くなり、さらに反
力杭が垂直であもＤで、上杭圧入の際の反力支承力が小
さく、また拡大縮小型の引抜抵抗部材を地中で拡大させ
て引抜載荷したのちは、その引抜抵抗部材を縮小させる
ことができない場合があり、そのため反力杭を引抜回収
することができなくなる恐れがある。

〔発明の目的、構成〕

この発明は前述の問題を有利に解決できる杭の圧入工法
を提供することを目的とするものであって、この発明の
要旨とするところは、下方に向かって間隔が拡大するよ
うに傾斜する複数の斜杭圧入引抜機１を備えている反力
フレーム２を地盤６上に設置し、前記各斜杭圧入引抜機
１に挿入した反力用斜杭４を、その斜杭圧入引抜機１に
より、反力フレーム２の自重と対向する反力用斜杭４の
自重および圧入反力の相互水平分力抵抗とによって反力
を支承しながら地盤６に圧入し、次に各斜杭圧入引抜機
１と反力フレーム２および反力用斜杭４とを相互に結合
した状態で、反力フレーム２に固定した主杭圧入機５に
より主杭６を地盤６に圧入し、次に前記各斜杭圧入引抜
機１により各反力用斜杭４を引抜いて回収することを特
徴とする仇の圧入工法にある。

［実施？ノリ］ 次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

この発明を実施して杭全圧入する場合は、まず第１図か
ら第４図に示すように、上方から下方に向かつて間隔が
拡大するように傾斜している２組ｆ）ｉ；＋抗圧大引抜
機１を備えている反カフＶ−ム２で２着用音し、１杭の
圧入予定地点から左右両側、こ所定間隔だけ離れて地盤
６上に＠記２台の反力フレーム２を移動式クレーン等に
より設置し、次いで：α１丘方回の両側に杭長手方向に
延長するクランプ用小径鋼管７が溶接により固着されて
いる４不の′七個管杭からなる反力用斜杭４全クレーン
により吊上運搬して各斜杭圧入引抜機１における傾斜移
動フレーム８内に順次挿入し、かつ各フラング用小ｆｆ
ｌｔＭ管７？傾斜移動フレーム８に取付けられり多数の
支承ローラ９の溝に嵌合し、その支承ローラ９により反
力用斜杭４の回動を防止する。

次に１台の反力フレーム２に設けられた２組の斜杭圧入
引抜機１の傾斜移動フレーム８に挿入されている各反力
用斜杭４におけるクランプ用小径鋼管７を、傾斜移動フ
レーム８に取付けられた油圧シリンダ１０Ａと一対のク
ランプ部材ＩＣＩＢとからなる多数の油圧式クランプ１
０により把持し、傾斜移動フレーム８と反力フレーム２
に固定されているブラケット１１とに連結されている油
圧ツヤツキ１２を伸長動作させることにより、傾斜移動
フレーム８をガイドローラ１６によりガイドしなから反
力用斜杭４の長手方向に移動すると共に、傾斜移動フレ
ーム８により油圧式クランプ１Ｄおよびクランプ用小径
鋼管７を介して反力用斜杭４を地盤６に圧入していく。

油圧ジヤツキ１２が所定ストロークに伸長されたのち、
前記各油圧式クランプ１０を弛緩し、次いで油圧ジヤツ
キ１２を短縮動作させて、傾斜移動フレーム８およびこ
れに付属する各部分を反力用斜杭４に沿って窮めに上昇
移動させたのち、油圧式クラン７’１０により小径鋼管
７を把持し、次に再び油圧ジヤツキ１２を伸長動作させ
て、反力用斜杭４を地盤６に圧入し、以下同様の動作を
反復して行なわせて、反力用斜杭４を所定の深さに達す
るまで間欠的に圧入していく。この場合、２本の反力用
斜杭４を、同時に圧入してもよく、あるいは交互に圧入
してもよい。

反力用斜杭４の圧入を開始した初期においては、圧入反
力が小さいので、斜杭圧入引抜機１を備えている反力フ
レーム２の自重および反力用斜杭４の自ｌはあまり大き
くなくて済む。また反力用斜杭４の圧入深度が深くなる
につれて、大きな圧入荷■を必要とするが、反力フレー
ム２に設けられた複数の斜杭圧入引抜機１により複数本
の反力用斜杭４を同時にまたは交互に適当ストロークず
つ圧入していくので、各反力用斜杭４の圧入反力の水平
分力は反力フレーム２を介して相互に相殺され、かつ対
向する反力用斜杭４の引抜抵抗およびその反力用斜杭４
による地盤押上抵抗の双方が圧入反力を支承するので、
圧入反力を強力に支承することができ、そのため反力用
斜杭４に大荷重を加えて反力用斜杭４の圧入を容易に行
なうことができる。

なお前記油圧式クランプ１０および油圧ツヤツキ１２を
接続する油圧ユニットおよび操作盤は、反力フレーム２
に内蔵されていてもよく、あるいは反力フレーム２から
分離されて地上に設置きれていてもよい。

極めて硬い地盤あるいは礫を含む地盤等に遭遇した場合
は、補助工法として、第９図に示すように、回転軸２７
とその周囲に設けられた螺旋Ｒ２Ｂとその回転ｌ１１１
２７の先端部に取付けられたカッタ２９とからなるアー
スオーが−１４をクレーンにより反力用斜杭４内に挿入
し、かつ油圧モータからなるオーガー回転用駆動装置１
５を備えている支持フレーム１６を、その支持フレーム
１６に設けられた油圧式抗頭クランｆ１７により反力用
斜杭４の頭部に固定し、前記アースオーガー１４により
地盤を掘削しながら、前述のようにして反力用斜杭４を
地盤６に圧入する。

なお前記オーガー回転用実動装置１５および抗頭クラン
プ１７ば、地上に設置された油圧二ニットに対しホース
を介して接続される。

次に他の１台の反力フレーム２に設けられた２組の斜杭
圧入引抜機１の傾斜移動フレーム８に挿入されている２
本の反力用斜杭４を、前述のようにして地盤６の所定深
さまで圧入したのち、第５図および第８図に示すように
、主杭圧入機５をクレーンにより吊上運搬して、その主
杭圧入機５のフレーム１８を各反力フレーム２にわたっ
て載架し、そのフレーム１８と各反力フレーム２とを、
フレーム１８に挿通されて反力フレーム２に螺合された
ボルトにより固定するか、または反力フレーム２に固定
された線杆１９およびこれに螺合されたナラ）２０によ
り固定する。

次に鋼管杭からなる主杭６をクレーンにより吊上げて主
杭圧入機５における昇降筒体２１内に挿入し、その昇降
筒体２１内に設けられている多数の環状ゴムチューブ２
２に流体供給ユニットから液体または空気等の流体を圧
入して、その環状ゴムチューブ２２を膨張させ、かつそ
の環状ゴムチュー７”２２の膨張圧力によりゴムリング
２６を主杭６の局面に圧接させて、そのゴムリング２３
により主杭６をグリップし、主杭６を昇降筒体２１に対
し環状ゴムチューブ２２およびゴムリング２６を介して
固定する。

次に前記斜杭圧入引抜機１の油圧式クランｆ１０および
油圧ツヤツキ１２を固定状態にして、反力用斜杭４を反
力フレーム２に対し一体化しておき、次いで主杭圧入）
幾５におけるフレーム１８に固定されたプラケット２４
と昇降筒体２１とに連結されている圧入用油圧ツヤツキ
２５を仲良動作させることにより、昇降筒体２１に圧入
荷車を負荷し、フレーム１８に取付けられた多数のガイ
ドローラ２６と昇降筒体２１に固定されたガイドリブ３
０とによりガイドしながら、昇降筒体２１を垂直に下降
移動させると共に、その昇降筒体２１により、主杭６を
地盤５に対し垂直に圧入していく。

圧入用油圧ツヤツキ２５が所定ストローク伸長されたの
ち、前記各環状ゴムチューブ２２内を減圧して、ゴムリ
ング２３による主杭６のグリップを解放し、次いで圧入
用油圧ツヤツキ２５を短テ（ｉ動作させて昇降筒体２１
およびこれに付属する各部分を上昇移動させたのち、前
記環状ゴムチューブ２２内に流体を圧入して、ゴムリン
グ２６により上杭６をグリップし、次に再び圧入用油圧
ジヤツキ２５を伸長動作させて、上杭６を地盤６に圧入
し、以下同様の動作を反復して行なわせて、上杭６を所
定の深さに達するまで間欠的に圧入していく。

上杭６を圧入する場合は、全数の反力用斜杭４の引抜抵
抗と全数の反力用斜杭４による地盤押上抵抗とが圧入反
力を支承するので、圧入反力を強力に支承することがで
き、そのため反力用斜杭４に引抜抵抗部材等を付加しな
くても、上杭６に強大な荷重を加えて容易に圧入するこ
とができる。

なお前記環状ゴムチューブ２２および圧入用油圧ツヤツ
キ２５を接続する油圧ユニットまたは流体ユニットと操
作盤とは、主杭圧入機５に内蔵されていてもよく、ある
いは地上に設置されていてもよい。

１本の上杭６よりも長い上杭を必要とする場合は、その
１本の上杭６を、杭頭が主杭圧入機５の近くに達するま
で圧入したのち、その上杭６に上部１杭を溶接により接
続し、次いで前述のようにして圧入全行なう。

上杭を、必要支持力が得られる深さまで圧入したのち、
ゴムリンダ２６によるグリップを解放し、次に反力フレ
ーム２と主杭圧入機５のフレーム１８との結合を解いた
のち、クレーンにょ）主杭圧入機５を吊上げて撤去する
。次に４本の反力用斜杭４を、斜杭圧入引抜機１にょシ
順次地盤６がら引抜き、°次いで各反力用斜杭４をクレ
ーンにより斜杭圧入引抜機１から引抜いて撤去する。

なお上杭６を圧入する過程で硬質地盤あるいは礫を含む
地盤に遭遇した場合は、第９図の場合と同様に、補助的
にアースオーガーをクレーンにより上杭６に挿入し、か
っオーガー回転用駆動装置を備えている支持フレームを
、上杭６の頭部に嵌合して油圧式杭頭フラングにょシ固
定し、アースオーガーにエリ地盤を掘削しながら、前述
のようにして上杭６の圧入全行なう。

主杭圧入完了後に地表面から突出している上杭６の長さ
が長過ぎる場合は、その上杭６の上部を適当長さで切断
して除去する。また予め上杭の圧入長さと杭頭深さを決
められた位置に設置する場合は、上杭６の圧入最終段階
で、主杭圧入機５の高さにほぼ等しい長さまたはそれ以
上の長さの中継抗金上杭６の杭頭に着脱自在に連結し、
その中継抗を介して前記上杭６を所定深さまで圧入して
い　く　。

この発明は、反力用斜杭４および上杭６として１、、］
　ｆｆ杭に代えてＨ形鋼杭またはその他の杭を使用する
場合にも実施することができる。また斜杭圧入引抜機１
を備えている反力フレーム２と反力用斜杭４と全複数組
余分に用意しておき、同時に複数箇所で反力用斜杭の圧
入と上杭の圧入とを行なってもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、下方に向かって間隔が拡大するよう
に傾斜する複数の斜杭圧入引抜機１を備えている反力フ
レーム２を地ｉ３上に設置し、前記各斜杭圧入引抜機１
に挿入した反力用斜杭４を、その斜杭圧入引抜機１によ
り、反力フレーム２の自重と対向する反力用斜杭４の自
重および圧入反力の相互水平分力抵抗とによって反力を
支承しながら地盤６に圧入するので、簡単な装置を用い
て、反力用斜杭４．地盤６に対し無振動、低騒音状態で
容易に圧入することができ、かつ各斜杭圧入引抜機１と
反力フレーム２および反力用斜杭４とを相互に結合した
状態で、反力フレーム２に固定した主杭圧入機５により
上杭６を地盤６に圧入していくので、前記谷反力用斜杭
４０強大な地盤押上抵抗と斜杭圧入引抜機１２反反力レ
ーム２および反力用斜杭４の自重とにより上杭６の圧入
反力を強力に支承して、上杭６を地盤６に対し容易に圧
入していくことができ、しかも上杭６に大荷重を載荷す
ることができるので、上杭６の支持力を確認できると共
に煩雑な根固め工法を省略することができ、さらに圧入
に使用する装置は小型、軽量であるので運搬や横移動が
容易であると共に、載荷用の重機や重量物が不要であり
、そのため作業性が良好である。またツヤツキによる載
荷位置が地表面近くの低位置であるので、安定性に富む
と共に、大荷重を負荷しても杭が座屈する恐れはなく、
さらに反力用斜杭４に引抜抵抗部材を設ける必要がない
ので、主杭６の圧入作業を終了したのちは、反力用斜杭
４を容易にかつ確実に引抜回収することができる等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであって、第１図は
反力用斜杭を圧入設置した状態を示す側面図、第２図は
その平面図、第３図は斜杭圧入引抜機を第４図のＢ−Ｂ
線に沿って切断して示す図、第４図は斜杭圧入引抜機を
第６図のＡ−Ａ線に沿って切断して示す図、第５図は１
杭を圧入した状態を示す側面図、第６図はその平面図、
第７図は主杭圧入機の平面図、第８図は第７図のＣ−Ｃ
線断面図、第９図は反力用斜杭に補助的にアースオーガ
ーおよびオーガー回転用駆動装置をセットした状態を示
す縦断側面図である。 図ておいて、１は斜杭圧入引抜機、２は反カフンーム、
６は地盤、４は反力用斜杭、５は主杭圧入機、６は１杭
、７はクランプ用小径鋼管、８は傾斜移動フレーム、９
け支承ローラ、１０は油圧式クランプ、１２は油圧ツヤ
ツキ、１３はガイドローラ、１４はアースオーガー、１
５はオーガー回転用、鳴動装置、１６は支持フレーム、
１７は杭頭クランプ、１Ｂはフレーム、１９は線杆、２
０はナツト、２１は昇降筒体、２２は環状ゴムチューブ
、２３はゴムリング、２５は圧入用油圧ツヤツキ、２６
はガイドローラ、３０はガイドリブである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下方に向かつて間隔が拡大するように傾斜する複数の斜
   杭圧入引抜機１を備えている反力フレーム２を地盤３上
   に設置し、前記各斜杭圧入引抜機１に挿入した反力用斜
   杭４を、その斜杭圧入引抜機１により、反力フレーム２
   の自重と対向する反力用斜杭４の自重および圧入反力の
   相互水平分力抵抗とによつて反力を支承しながら地盤３
   に圧入し、次に各斜杭圧入引抜機１と反力フレーム２お
   よび反力用斜杭４とを相互に結合した状態で、反力フレ
   ーム２に固定した主杭圧入機５により主杭６を地盤３に
   圧入し、次に前記各斜杭圧入引抜機１により各反力用斜
   杭４を引抜いて回収することを特徴とする杭の圧入工法
   。