JPS6319328A - 回転圧入式大口径鋼管類建込み工法およびその装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、建築、土木の基礎工事に使用する大口径−管
杭などの鋼管類（以下ケーシングと称す）を回転圧入す
る工法とその装置に関する。

（従来の技術） ケーシングを建込む場合、ケーシング内の土砂を掘削し
排土するため、アースドリルのような専用の掘削機を用
いない公知の工法として、特公昭３３−３０８５、同６
１−４９５７、同６１−６２３６の各号公報中に開示さ
れている工法がある。この公知の工法は、例えばクレー
ンによりケリーバと回転式バケットからなる中掘り用掘
削具をケーシング内に吊り込み、ケーシングの頂部に取
付けた回転駆動装置によって前記掘削具を回転させるこ
とにより、ケーシング内の土砂の掘削を行ないながら、
ケーシングを非回転で圧入する工法である。

この公知の工法は、専用機が不要となる他、専用の掘削
機のような排出高さの制限を受けないという利点がある
。しかし、ケーシングを非回転で圧入している（これは
、ゲージングを回転させると、ケーシング内の土砂がケ
ーシング内面との周面庁擦によって伴回りしてしまい、
バケットによる掘削が行なえなくなるので、ケーシング
は非回転として掘削具のみを回転させるようにしたもの
である。）ので、硬い地盤へのケーシングの建込みが困
難であった。また、前記公報に開示された装置は、中掘
り用掘削具を回転させる駆動装置をケーシングの頂部の
高い位置に設置しなければならないため、油圧ホースも
しくはキャブタイヤケーブルのさばきが困難であり、作
業上の邪魔になるという難点がある。また、中掘り用掘
削具の駆動装置が大がかりであるため、ケーシングの継
ぎ足しのたびに大作業となり、吟間的な損失を生じると
共に、作業の安全性の面からも問題であった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の点に鑑み、据付は式のケーシングの回
転圧入装置を利用することにより、硬い地盤にもケーシ
ングの建込みが行なえるようにし、さらにケーシング内
土砂の伴回りを防止して効率良く中掘り掘削が行なえる
回転圧入式大口径鋼管状建込み工法を提供することを目
的とする。

また、本発明は、ケーシング頂部に中掘り用掘削具を駆
動する装置を設置する必要をなくし、安全にかつ作業能
率良く建込み作業が行なえる回転圧入式大口径鋼管杭建
込み装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明による第１の工法は、
ケーシングを回転または揺動させながら先行圧入した後
、一旦先行圧入前の状態まで引き上げ、その位置でケー
シングを回転させると同時に、ケーシングの回転力を中
掘り用掘削具に伝達して回転させることにより、ケーシ
ングを先行圧入した部分の土砂を掘削し、該掘削具をケ
ーシングより引き抜いて地上にて排土し、再びケーシン
グを先行圧入することを繰返えしなからケーシングを建
込んでいくことを特徴とするものであり、この工法によ
れば、ケーシングを回転させると同時に掘削具を回転さ
せるといえども、掘削具はケーシング下端より深い部分
を掘削するから、ケーシングの伴回りの影響なく掘削が
行なえる。

また、本発明による第２の工法は、前記ケーシングの回
転力を伝達することにより回転する中掘り用掘削具によ
ってケーシングに先行して掘削を行ない、ある一定の深
さまで掘削を行なった後、掘削具をその位置に留め、前
記掘削具による掘削深さまでケーシングのみを回転また
は揺動させながら圧入し、再び掘削具をケーシングに先
行させて掘削を行なうことを繰返しながらケーシングを
建込んでいくと共に、ケーシング内に水を張って地下水
位に対して常に水頭差を持たせるようにして施工するこ
とを特徴とする工法であり、この工法によれば、前記と
同様に伴回りが防止される以外に、水により孔壁の崩壊
を防止することができる。

また本発明による装置は、地上に据付けされるケーシン
グの回転圧入装置と、作業機に備えたウィンチによりワ
イヤローブを介して回転自在に吊支されたケリーバおよ
びその下端に取付けられた掘削用バケットからなる中掘
り用回転式掘削具と、ケーシング頂部に取付けられ、前
記掘削用バケットが通過可詣であって、ケーシングの回
転を前記掘削具に伝達する輪状の回転力伝達部材と、該
回転力伝達部材に周方向に複数個配設された係合部に着
脱自在に係合される複数個の係合部を有すると共に、前
記ケリーバを上下動自在にかつ相対回転不能に貫挿した
回転力被伝達部材とにより構成されることを特徴とし、
この構成によって前記目的を達成したものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の第１の工法を説明する図であり、まず
（Ａ）に示すように、ケーシング３の頂部に輪状の回転
力伝達部材７をボルト等の固定具９により固定しておき
、回転圧入装置２により回転または揺動させながら先行
圧入する。

このような圧入を行なう回転圧入装置２は、第２図に示
すように、掘削反力を取るために架台１に連結し、該架
台１上にクレーン等の作業機４を・搭載している０丁た
、回転圧入装置２の基本構造は公知であるが、その構造
を説明しておくと、ベースフレーム２ａは複数本のジヤ
ツキ２ｅによす水平に保持され、該ベースフレーム２ａ
に、リング状の昇降フレーム２Ｃを、スラストシリンダ
２ｂ等により昇降されるように取付け、該昇降フレーム
２Ｃにモータ等により回転あるいは揺動されるようにケ
ーシング保持袋Ｃ２ｄを取付けている。該ケーシング保
持装置２ｄは、ケーシング３を油圧シリンダ等により締
付けてチャッキングするバンドを有するものである。従
って、前記ケーシング３を圧入する場合には、ケーシン
グ保持装置２ｄのバンドによりケーシング３をチャッキ
ングし、モータによりケーシング保持装置２ｄを回転ま
たは揺動させ、スラストシリンダ２ｂを収縮させなから
ケーシング３を地中に圧入するものである。

また、前記回転力伝達部材７は、第３図および第４図に
示すように、ケーシング３とほぼ同じ内径を有し、ケー
シング３に嵌合される構造を有すると共に、突起、鉤状
物あるいは図示のような溝等からなる複数個の係合部７
ａを有し、ケーシング３辷嵌合される部分にａ数個の透
孔ｌＯを有し、該各透孔１０にポルト９を挿通してケー
シング３に予め設けであるねじ孔１１に螺合することに
より、ケーシング３の頂部に固定される。このようなケ
ーシング３の頂部への回転力伝達部材７の取付けは、ケ
ーシング３を蟲ぎ足す前に地上において行なわれるため
、高所作業を必要としない。

このようにしてケーシング３を先行圧入した後、ケーシ
ング３を前記ケーシング保持袋２ｔ２ｄのバンドにより
チャフキングした状態で前記スラストシリンダ２ｂを伸
長させることにより、ｆｆ１１図（Ｂ）に示すように、
ケーシング３を先行圧入前の状態まで引き上げ、その位
置でケーシング３を回転させると同時に、前記回転力伝
達部材７とケリーバ５を上下動自在に貫挿した回転力被
伝達部材８との係合により、ケーシング３を回転させる
力を利用して、ケリーバ５の下端に取付けた掘削用バケ
ット６を回転させることにより、ケーシング３より下方
の土砂、すなわちケーシング３を先行圧入した部分を掘
削する。

このような掘削を行なう中掘り用掘削具１２および回転
力被伝達部材８は次のように構成されている。第２図に
示すように、前記ケリーバ５は、作業機４に設置された
ウィンチ１３に巻かれたワイヤローブ１４にスイベルジ
ヨイント１５を介して吊支された断面角形をなすもので
あり、多段伸縮自在に構成されることもあり、該ケリー
バ５と、その下端に取付けられた掘削用バケット６とに
より中掘り用掘削具１２が構成される。バケット６は前
記ケーシング３および前記回転力・伝達部材７の内径よ
りやや小さい外径奎有するため、ケーシング３に挿入、
離脱自在である。

回転力被伝達部材８は、第２図、第４図に示すように、
両端を前記溝状の係合部７ａに若脱自在に五合される係
合部として構成したフレーム８ａと、該フレーム８ａの
中央部に固設された角筒部８ｂとからなり、該角筒部８
ｂに前記ケリーバ５が上下動自在に、かつ相対回転不能
に貫挿され、第２図のように、バケット６を吊り上げた
状態においては、ケリーバ５のバケット６との接続部の
上に設けられた鍔５ａ上に角筒部８ｂが載る。

従って、ウィンチ１３をワイヤロープ１４の経出し方向
に作動させ、バケット６をケーシング３内に挿入し、回
転力被伝達部材８のフレーム８ａの両端を回転力伝達部
材７の係合部７ａに係合させ、さらにウィンチ１３によ
りワイヤロープ１４を繰出すと、回転力被伝達部材８が
回転力伝達部材７に係合したままで、ケリーバ５が角筒
部８ｂ喝を摺動しながらバケット６が降下し、バケット
６がケーシング３内の底部に着地した後、回転圧入装置
２のケーシング保持装置２ｄを、ケーシング３をバンド
でチャフキングした状態で回転することにより、ケーシ
ング３が回転し、これに伴ない、前記回転力伝達部材７
と被伝達部材８との係合により、ケーシング３の回転が
ケリーバ５に伝達され、その下端に取付けられたバケッ
ト６が回転して掘削がなされることになる。

この掘削の際には、ケーシング３はそれまでに掘削され
ている個所以上の高さに引き上げられているので、ケー
シング３の回転によって土砂１６が伴回りせず、効率良
く掘削を行なうことができる。また、ケーシング３を回
転または揺動させながら圧入するので、硬質地盤であっ
てもケーシング３を圧入することができる。

このようにしてバケット６により掘削し、バケット６が
満杯になったらウィンチ１３によりワイヤロープ１４を
巻取り、掘削具１２を引き上げ、ケリーバ５の鍔５ａが
回転力被伝達部材８の角筒部８ｂの下面に当接した後は
、ケリーバ５と共に回転力被伝達部材８は伝達部材７か
ら離脱し、次にバケット６がケーシング３ないしは伝達
部材７から抜けた後は、作業機４の旋回装置１７を作動
させ、必要によりバケット６を適正高さに降下させて排
土する。

このような掘削作業を１回以上行なうことにより、ケー
シング３の先行圧入深さまで掘削した後は、バケット６
による掘削は行なわず（これは、ウィンチ１３を停止し
てバケット６をその高さに留めておくことにより可能と
なる。）、ケーシング３だけを回転または揺動させて先
行圧入する。

このような作業を繰返えしなからケーシング３を所要の
深度まで建込む。

なお、ケーシング３を引き抜く場合は、ケーシング３の
頂部から回転力伝達部材７を取外し、ケーシング保持装
置２ｄの前記バンドによりケーシング３をチャッキング
した状態でケーシング保持装＠２ｄを回転または揺動さ
せながらスラストシリンダ２ｂを伸長させ、ケーシング
３を押上げることにより引き抜きを行なう。

次に本発明による第２の工法について、＠５図により説
明する。この工法は、第２図ないし第４図に示した装置
によって実施可能な工法であり、まず第５図（Ａ）に示
すように、ケーシング３内に水１８′を張り、地下水位
に対して水頭差（好ましくは２ｍ以上の水頭差）を持た
せるようにする。そして第５図（Ａ）に示すように、掘
削具１２をケーシング３内に挿入し、バケット６を着地
させ、かつ前記回転力伝達部材７に被伝達部材８を係合
させ、回転駆動装置２によりケーシング３を前記と同様
に回転させると、前記したようにバケット６が回転して
掘削が行なわれる。この時、ケーシング３は圧入せず、
その位置に留まって回転するだけであり、これに対し、
バケット６による先行掘りがなされる。この場合、前記
のように２ｍ以上の水頭差（地下水に対して０　、２　
ｋｇ／　ｃｍ２以上の水圧差）を持って孔壁を維持して
いるので、先行掘りによる崩壊は生じない、また前記工
法と同様に、ケーシング３は回転するといえども、掘削
個所より上方で回転−しているので、土砂の伴回りはな
く、効率良く掘削を行なうことができる。

続いて第５図（Ｂ）に示すように、バケット６がその位
置に留まって単に回転する状態になるように、ウィンチ
１３を止めた状態とし、回転駆動装置２によってケーシ
ング３を回転または揺動させつつ、スラストシリンダ２
ｂの収縮により圧入する。このような作業を繰返してケ
ーシング３を建込む。

上述した本発明の工法は、特願昭６０−１５４３４６号
に記載したように、ケーシング３の内壁に回転力伝達用
の突条を縦に設け、バケット６には該突条に当接する回
転力被伝達用の突条を形成する構成によっても実施する
ことが可能であるが、上記した本発明の装置を用いるこ
とにより、ケーシング３の内壁に突条を設ける必要がな
いので、ケーシング３を回転あるいは圧入する場合に、
抵抗が小さくなるという利点がある。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の工法によれば、専用の掘削
機が不要で安価に実施でき、かつ排土高さが自由である
ことはいうに及ばず、回転圧入装置を利用してケーシン
グを回転させながら建込みを行なうと共に、中掘りを行
なう際にはケーシングが掘削位置より上方にあるように
して掘削を行なう工法であるから、ケーシングを回転さ
せながらバケットによる掘削を行なうといえども、ケー
シングによる土砂の伴回りが防止され、中掘りを効率良
く行なうことができる。また、ケーシングを回転または
揺動させながら建込むので、硬質地盤にケーシングを建
込むことも可能である。

また、本発明の第２の工法は、ケーシング内に水を張り
、地下水に対して水頭差を与えた状態で先行中掘りを行
なう工法であるから、孔壁の崩壊が防止され、ケーシン
グが円滑に能率良く建込まれる。

また、本発明による装置は、ケーシングの頂部に掘削具
の駆動装備を設けず、単に簡単な構成の回転力伝達部材
を設けるだけであるから、重量が大であってかつ大型の
掘削具駆動装置をケーシング頂部に取付ける従来装置に
比較し、作業の安全性が向上し、また、ケーシング継ぎ
足しの際の付換え作業が簡単に行なえるから、作業の能
率も向上する。また、ケーシング頂部から油圧ホースあ
るいはケーブルが垂下されることもないので、作業環境
が簡素化される。また、本発明の装置は、ケーシング内
壁に回転力伝達用の突条等を設ける必要がないので、ケ
ーシングを回転あるいは揺動させながら建込む際、抵抗
が小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、ＣＢ）は本発明の第１の工法の一実施例
を示す一部断面側面図、第２図は本発明の工法を実施す
る場合に使用する装置の一実施例の全体を示す側面図、
第３図は第２図のＩ−Ｉ拡大断面図、第４図は本発明に
おいて用いる掘削具と回転力伝達装置の構成を示す斜視
図、第５図（Ａ）；　　（Ｂ）は本発明の第２の工法の
一実施例をす一部断面側面図である。 特許出願人　日進基礎工業株式会社外１名代理人　弁理
士　秋木正実外１名 第１図 第３図 第４図 ６バグ／ト 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシングを回転または揺動させながら先行圧入し
   た後、一旦先行圧入前の状態まで引き上げ、その位置で
   ケーシングを回転させると同時に、ケーシングの回転力
   を掘削具に伝達して回転させることにより、ケーシング
   を先行圧入した部分の土砂を掘削し、該掘削具をケーシ
   ングより引き抜いて地上にて排土し、再びケーシングを
   先行圧入することを繰返えしながらケーシングを建込ん
   でいくことを特徴とする回転圧入式大口径鋼管類建込み
   工法。 ２、ケーシングの回転力を中掘り用掘削具に伝達して回
   転させることにより、ケーシングに先行して掘削を行な
   い、ある一定の深さまで掘削を行なった後、掘削具をそ
   の位置に留め、前記掘削具による掘削深さまでケーシン
   グのみを回転または揺動させながら圧入し、再び掘削具
   をケーシングに先行させて掘削を行なうことを繰返しな
   がらケーシングを建込んでいくと共に、ケーシング内に
   水を張って地下水位に対して常に水頭差を持たせるよう
   にして施工することを特徴とする回転圧入式大口径鋼管
   類建込み工法。 ３、地上に据付けるケーシングの回転圧入装置と、作業
   機に備えたウインチによりワイヤロープを介して回転自
   在に吊支されたケリーバおよびその下端に取付けられた
   掘削用バケットからなる中掘り用回転式掘削具と、ケー
   シング頂部に取付けられ、前記掘削用バケットが通過可
   能であって、ケーシングの回転を前記掘削具に伝達する
   輪状の回転力伝達部材と、該回転力伝達部材に周方向に
   複数個配設された係合部に着脱自在に係合される複数個
   の係合部を有すると共に、前記ケリーバを上下動自在に
   かつ相対回転不能に貫挿した回転力被伝達部材とにより
   構成されることを特徴とする回転圧入式大口径鋼管類建
   込み装置。