杭の回転打ち抜き方法及び杭回転打ち抜き装置
【課題】大口径の杭でも省スペースで静荷重により容易に回転抜き打ち施工できて、工期・工費を抑えられるようにする。
【解決手段】杭１を把持して駆動部４で回転させるとともに、この駆動部４に連結する反力装置７で杭１を軸方向に往復動させながら杭１の軸方向の反力を受けて、杭１を回転打ち抜きする方法であって、杭１の周囲に、反力装置７を介して杭１の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤１０を配置し、その反力基盤１０に反力装置７を複数固定する。そして、駆動部４で杭１を回転させるとともに、複数の反力装置７で杭１を軸方向に往復動させて、杭１を回転打ち抜きする。
【解決手段】杭１を把持して駆動部４で回転させるとともに、この駆動部４に連結する反力装置７で杭１を軸方向に往復動させながら杭１の軸方向の反力を受けて、杭１を回転打ち抜きする方法であって、杭１の周囲に、反力装置７を介して杭１の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤１０を配置し、その反力基盤１０に反力装置７を複数固定する。そして、駆動部４で杭１を回転させるとともに、複数の反力装置７で杭１を軸方向に往復動させて、杭１を回転打ち抜きする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に大口径の杭の回転打ち抜き方法と、その方法に用いる杭回転打ち抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大口径等の鋼管杭を打設する場合、全旋回式のオールケーシング掘削機が用いられている。この場合、鋼管杭を回転圧入する際に生じる回転力と圧入力の反力を、掘削機に取り付けた地盤に食い込むスパイクを有する反力支承部材や、反力支承部材上に搭載したカウンターウエイトでとる方法が広く行われている。
しかしながら、この方法では表層地盤が柔らかい場合、短尺のスパイクでは十分に回転反力を取ることができず、また、カウンターウエイトが大きくなるといった問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１において、圧入する鋼管杭の近傍の地盤に、予め圧入設置される先端翼付き鋼管からなる反力支持杭を設け、その反力支持杭の頭部を係止可能な係止部材を回転圧入装置本体に設け、反力支持杭の頭部と回転圧入装置の係止部材との係合によって、鋼管杭の貫入施工時に生じる回転圧入装置の回転反力と圧入反力とを、先端翼付き鋼管からなる反力支持杭の水平抵抗力と引き抜き抵抗力で支持させるようにした鋼管杭回転圧入装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９００６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の鋼管杭回転圧入装置では、先端翼付鋼管の引抜抵抗はやや期待できるが、強大な回転反力が鋼管頂部に作用するため、その反力には鋼管の剛性と地盤の付着力に期待することになり、相当に径が大きくなって、その製作に労力・費用が嵩む。
また、施工に別途回転圧入機を要し、段取り替えが多く工期・工費が嵩む。
さらに、反力をベッドフレームで支持するため、剛性を高める必要があり、圧入する鋼管の口径が大きくなればなるほど機械重量が大きくなって、製作・運搬等の面からも不経済となる。
【０００６】
本発明の課題は、大口径の杭でも省スペースで静荷重により容易に回転打ち抜き施工できて、工期・工費を抑えられるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、杭を把持して駆動部で回転させるとともに、この駆動部に連結する反力装置で杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受けて、杭を回転打ち抜きする方法であって、杭の周囲に、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤を配置し、前記反力基盤に前記反力装置を複数固定し、前記駆動部で杭を回転させるとともに、前記複数の反力装置で杭を軸方向に往復動させて、杭を回転打ち抜きすることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の杭の回転打ち抜き方法であって、前記複数の反力装置を、杭の外周に同心円状に配置することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法であって、前記反力基盤を、杭の径方向に対し直角方向に沿って配置することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法であって、前記反力基盤を、杭の外周に沿って配置することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、杭を把持して回転させる駆動部と、この駆動部に連結して杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受ける反力装置と、を備える杭回転打ち抜き装置であって、杭の周囲に配置され、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤と、前記反力基盤に前記反力装置を固定する固定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の杭回転打ち抜き装置であって、前記反力装置は、杭の周囲に同心円状に複数配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大口径の杭でも省スペースで静荷重により容易に回転打ち抜き施工できて、工期・工費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した杭回転打ち抜き装置の一実施形態の配置構成を示す平面図である。
【図２】実施形態２の杭回転打ち抜き装置の配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用した杭回転打ち抜き装置の一実施形態の配置構成を示すもので、１は鋼管杭、２は把持部、３は把持装置、４は駆動部、５は駆動装置、６は係止部材、７は反力装置、８は係止部材、９は固定手段、１０は反力基盤である。
【００１６】
図示のように、鋼管杭１はその外周面をリング状の把持部２の内側に把持装置３で把持される。把持装置３は、例えば鋼管チャック装置で構成される。
【００１７】
把持部２はその外周を駆動部４の内側に回転自在に支持される。把持部２は、駆動部４の同心円状に等間隔に設けた複数（図示例では四個）の駆動装置５により回転駆動される。
駆動装置５は、例えば把持部２の外周に固設したリングギヤにピニオンを噛み合わせる等して構成される。
【００１８】
また、駆動部４の外周に備える係止部材６に、反力装置７の前端に備える係止部材８が連結される。係止部材６は、駆動部４の外周に等間隔に突設した複数（図示例では四個）のブラケット等で構成される。
【００１９】
反力装置７は、例えばサイレントパイラー（登録商標）などの既往の油圧式杭圧入引抜機であって、所要数配置すればよく、静定的には三台以上が好適である。係止部材８は、反力装置７の前端に突設したチャック部、またはピンでもよい。
【００２０】
そして、反力装置７は、固定手段９により反力基盤１０の上に固定される。
すなわち、鋼管杭１の打設予定位置の周囲には、予め駆動部４の外側に位置する同心円状で略等間隔の複数個所（図示例では四箇所）に反力基盤１０を構築しておく。
【００２１】
ここで、反力基盤１０は、例えば鋼矢板により構成されて、予め油圧式杭圧入引抜機やバイブロハンマで地盤に打設される。図示例において、鋼矢板による反力基盤１０は、打設する鋼管杭１の径方向に対し直角方向に沿って配置されている。
なお、固定手段９は、反力装置７を構成する油圧式杭圧入引抜機の下に備えられるクランプ装置で構成される。
【００２２】
鋼管杭１の打設は、駆動部４の駆動装置５の同期駆動により把持部２（把持装置３）を介して鋼管杭１を回転させるとともに、四箇所の反力装置７の同期駆動により係止部材８・６及び駆動部４を介して鋼管杭１を軸方向に往復動させることで、鋼管杭１を地中に圧入する。
このとき、鋼管杭１の回転方向の反力と軸方向の反力は、四箇所の反力装置７を介して反力基盤１０により受け止められる。
【００２３】
以上のとおり、鋼管杭１の径方向に対し直角方向に打設した反力基盤１０が、大きな引抜抵抗・回転抵抗を発揮するので、静荷重での大口径の鋼管杭１の圧入を可能とし、騒音・振動など周辺への影響を抑止できる。
しかも、鋼管杭１の径方向に対し直角方向に打設する反力基盤１０の施工は容易であり、別途他の機械を用意する必要がなく、従って、安価に施工できる。
そして、製造可能範囲での大口径管にも容易に対応できる。
また、左右両回転の反力にも容易に対抗できる。
さらに、反力基盤１０を打設しておけばよいので、省スペース化が図れる。
【００２４】
なお、以上の実施形態では、杭の圧入について説明したが、既設の打設杭の引き抜きにも適用できる。
【００２５】
以上、実施形態によれば、大口径の鋼管杭１を省スペース化した装置により静荷重で容易に回転打ち抜き施工できるため、工期・工費を抑えることができる。
従って、地すべり抑止杭や超高層ビルの基礎構築に適用範囲の拡大が見込める。
【００２６】
（実施形態２）
図２は実施形態２の杭回転打ち抜き装置の配置を示すもので、前述した実施形態１と同様、１は鋼管杭、２は把持部、３は把持装置、４は駆動部、５は駆動装置、６は係止部材、７は反力装置、８は係止部材、９は固定手段、１０は反力基盤である。
【００２７】
実施形態２は、図示のように、四箇所の反力基盤１０を、予め鋼管杭１の外周、すなわち、リング状の駆動部４の外側に沿って配置して、反力基盤１０の上に反力装置７を固定手段９により固定したものであり、その他は実施形態１と同様の構成となっている。
【００２８】
以上、実施形態２によれば、前述した実施形態１と同様の作用効果が得られることに加え、四箇所の反力基盤１０を鋼管杭１の外周に沿って配置したことによって、実施形態１の配置に比べてさらに省スペース化を達成できる。
【００２９】
なお、以上の実施形態においては、鋼管杭の周囲の複数個所に反力基盤を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、鋼管杭の周囲に円筒状に設けた反力基盤であってもよい。
また、実施形態では、鋼管杭としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他にＰＣ／ＲＣ杭、組み合わせ杭（シートパイルや鋼管など）の杭であってもよい。
さらに、把持部、把持装置、駆動部、駆動装置、係止部材、反力装置、及び固定手段の構成等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 杭
２ 把持部
３ 把持装置
４ 駆動部
５ 駆動装置
６ 係止部材
７ 反力装置
８ 係止部材
９ 固定手段
１０ 反力基盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に大口径の杭の回転打ち抜き方法と、その方法に用いる杭回転打ち抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大口径等の鋼管杭を打設する場合、全旋回式のオールケーシング掘削機が用いられている。この場合、鋼管杭を回転圧入する際に生じる回転力と圧入力の反力を、掘削機に取り付けた地盤に食い込むスパイクを有する反力支承部材や、反力支承部材上に搭載したカウンターウエイトでとる方法が広く行われている。
しかしながら、この方法では表層地盤が柔らかい場合、短尺のスパイクでは十分に回転反力を取ることができず、また、カウンターウエイトが大きくなるといった問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１において、圧入する鋼管杭の近傍の地盤に、予め圧入設置される先端翼付き鋼管からなる反力支持杭を設け、その反力支持杭の頭部を係止可能な係止部材を回転圧入装置本体に設け、反力支持杭の頭部と回転圧入装置の係止部材との係合によって、鋼管杭の貫入施工時に生じる回転圧入装置の回転反力と圧入反力とを、先端翼付き鋼管からなる反力支持杭の水平抵抗力と引き抜き抵抗力で支持させるようにした鋼管杭回転圧入装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９００６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の鋼管杭回転圧入装置では、先端翼付鋼管の引抜抵抗はやや期待できるが、強大な回転反力が鋼管頂部に作用するため、その反力には鋼管の剛性と地盤の付着力に期待することになり、相当に径が大きくなって、その製作に労力・費用が嵩む。
また、施工に別途回転圧入機を要し、段取り替えが多く工期・工費が嵩む。
さらに、反力をベッドフレームで支持するため、剛性を高める必要があり、圧入する鋼管の口径が大きくなればなるほど機械重量が大きくなって、製作・運搬等の面からも不経済となる。
【０００６】
本発明の課題は、大口径の杭でも省スペースで静荷重により容易に回転打ち抜き施工できて、工期・工費を抑えられるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、杭を把持して駆動部で回転させるとともに、この駆動部に連結する反力装置で杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受けて、杭を回転打ち抜きする方法であって、杭の周囲に、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤を配置し、前記反力基盤に前記反力装置を複数固定し、前記駆動部で杭を回転させるとともに、前記複数の反力装置で杭を軸方向に往復動させて、杭を回転打ち抜きすることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の杭の回転打ち抜き方法であって、前記複数の反力装置を、杭の外周に同心円状に配置することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法であって、前記反力基盤を、杭の径方向に対し直角方向に沿って配置することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法であって、前記反力基盤を、杭の外周に沿って配置することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、杭を把持して回転させる駆動部と、この駆動部に連結して杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受ける反力装置と、を備える杭回転打ち抜き装置であって、杭の周囲に配置され、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤と、前記反力基盤に前記反力装置を固定する固定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の杭回転打ち抜き装置であって、前記反力装置は、杭の周囲に同心円状に複数配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大口径の杭でも省スペースで静荷重により容易に回転打ち抜き施工できて、工期・工費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した杭回転打ち抜き装置の一実施形態の配置構成を示す平面図である。
【図２】実施形態２の杭回転打ち抜き装置の配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用した杭回転打ち抜き装置の一実施形態の配置構成を示すもので、１は鋼管杭、２は把持部、３は把持装置、４は駆動部、５は駆動装置、６は係止部材、７は反力装置、８は係止部材、９は固定手段、１０は反力基盤である。
【００１６】
図示のように、鋼管杭１はその外周面をリング状の把持部２の内側に把持装置３で把持される。把持装置３は、例えば鋼管チャック装置で構成される。
【００１７】
把持部２はその外周を駆動部４の内側に回転自在に支持される。把持部２は、駆動部４の同心円状に等間隔に設けた複数（図示例では四個）の駆動装置５により回転駆動される。
駆動装置５は、例えば把持部２の外周に固設したリングギヤにピニオンを噛み合わせる等して構成される。
【００１８】
また、駆動部４の外周に備える係止部材６に、反力装置７の前端に備える係止部材８が連結される。係止部材６は、駆動部４の外周に等間隔に突設した複数（図示例では四個）のブラケット等で構成される。
【００１９】
反力装置７は、例えばサイレントパイラー（登録商標）などの既往の油圧式杭圧入引抜機であって、所要数配置すればよく、静定的には三台以上が好適である。係止部材８は、反力装置７の前端に突設したチャック部、またはピンでもよい。
【００２０】
そして、反力装置７は、固定手段９により反力基盤１０の上に固定される。
すなわち、鋼管杭１の打設予定位置の周囲には、予め駆動部４の外側に位置する同心円状で略等間隔の複数個所（図示例では四箇所）に反力基盤１０を構築しておく。
【００２１】
ここで、反力基盤１０は、例えば鋼矢板により構成されて、予め油圧式杭圧入引抜機やバイブロハンマで地盤に打設される。図示例において、鋼矢板による反力基盤１０は、打設する鋼管杭１の径方向に対し直角方向に沿って配置されている。
なお、固定手段９は、反力装置７を構成する油圧式杭圧入引抜機の下に備えられるクランプ装置で構成される。
【００２２】
鋼管杭１の打設は、駆動部４の駆動装置５の同期駆動により把持部２（把持装置３）を介して鋼管杭１を回転させるとともに、四箇所の反力装置７の同期駆動により係止部材８・６及び駆動部４を介して鋼管杭１を軸方向に往復動させることで、鋼管杭１を地中に圧入する。
このとき、鋼管杭１の回転方向の反力と軸方向の反力は、四箇所の反力装置７を介して反力基盤１０により受け止められる。
【００２３】
以上のとおり、鋼管杭１の径方向に対し直角方向に打設した反力基盤１０が、大きな引抜抵抗・回転抵抗を発揮するので、静荷重での大口径の鋼管杭１の圧入を可能とし、騒音・振動など周辺への影響を抑止できる。
しかも、鋼管杭１の径方向に対し直角方向に打設する反力基盤１０の施工は容易であり、別途他の機械を用意する必要がなく、従って、安価に施工できる。
そして、製造可能範囲での大口径管にも容易に対応できる。
また、左右両回転の反力にも容易に対抗できる。
さらに、反力基盤１０を打設しておけばよいので、省スペース化が図れる。
【００２４】
なお、以上の実施形態では、杭の圧入について説明したが、既設の打設杭の引き抜きにも適用できる。
【００２５】
以上、実施形態によれば、大口径の鋼管杭１を省スペース化した装置により静荷重で容易に回転打ち抜き施工できるため、工期・工費を抑えることができる。
従って、地すべり抑止杭や超高層ビルの基礎構築に適用範囲の拡大が見込める。
【００２６】
（実施形態２）
図２は実施形態２の杭回転打ち抜き装置の配置を示すもので、前述した実施形態１と同様、１は鋼管杭、２は把持部、３は把持装置、４は駆動部、５は駆動装置、６は係止部材、７は反力装置、８は係止部材、９は固定手段、１０は反力基盤である。
【００２７】
実施形態２は、図示のように、四箇所の反力基盤１０を、予め鋼管杭１の外周、すなわち、リング状の駆動部４の外側に沿って配置して、反力基盤１０の上に反力装置７を固定手段９により固定したものであり、その他は実施形態１と同様の構成となっている。
【００２８】
以上、実施形態２によれば、前述した実施形態１と同様の作用効果が得られることに加え、四箇所の反力基盤１０を鋼管杭１の外周に沿って配置したことによって、実施形態１の配置に比べてさらに省スペース化を達成できる。
【００２９】
なお、以上の実施形態においては、鋼管杭の周囲の複数個所に反力基盤を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、鋼管杭の周囲に円筒状に設けた反力基盤であってもよい。
また、実施形態では、鋼管杭としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他にＰＣ／ＲＣ杭、組み合わせ杭（シートパイルや鋼管など）の杭であってもよい。
さらに、把持部、把持装置、駆動部、駆動装置、係止部材、反力装置、及び固定手段の構成等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 杭
２ 把持部
３ 把持装置
４ 駆動部
５ 駆動装置
６ 係止部材
７ 反力装置
８ 係止部材
９ 固定手段
１０ 反力基盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭を把持して駆動部で回転させるとともに、この駆動部に連結する反力装置で杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受けて、杭を回転打ち抜きする方法であって、
杭の周囲に、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤を配置し、
前記反力基盤に前記反力装置を複数固定し、
前記駆動部で杭を回転させるとともに、前記複数の反力装置で杭を軸方向に往復動させて、杭を回転打ち抜きすることを特徴とする杭の回転打ち抜き方法。
【請求項２】
前記複数の反力装置を、杭の外周に同心円状に配置することを特徴とする請求項１に記載の杭の回転打ち抜き方法。
【請求項３】
前記反力基盤を、杭の径方向に対し直角方向に沿って配置することを特徴とする請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法。
【請求項４】
前記反力基盤を、杭の外周に沿って配置することを特徴とする請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法。
【請求項５】
杭を把持して回転させる駆動部と、この駆動部に連結して杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受ける反力装置と、を備える杭回転打ち抜き装置であって、
杭の周囲に配置され、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤と、
前記反力基盤に前記反力装置を固定する固定手段と、を備えることを特徴とする杭回転打ち抜き装置。
【請求項６】
前記反力装置は、杭の周囲に同心円状に複数配置されていることを特徴とする請求項５に記載の杭回転打ち抜き装置。
【請求項１】
杭を把持して駆動部で回転させるとともに、この駆動部に連結する反力装置で杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受けて、杭を回転打ち抜きする方法であって、
杭の周囲に、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤を配置し、
前記反力基盤に前記反力装置を複数固定し、
前記駆動部で杭を回転させるとともに、前記複数の反力装置で杭を軸方向に往復動させて、杭を回転打ち抜きすることを特徴とする杭の回転打ち抜き方法。
【請求項２】
前記複数の反力装置を、杭の外周に同心円状に配置することを特徴とする請求項１に記載の杭の回転打ち抜き方法。
【請求項３】
前記反力基盤を、杭の径方向に対し直角方向に沿って配置することを特徴とする請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法。
【請求項４】
前記反力基盤を、杭の外周に沿って配置することを特徴とする請求項２に記載の杭の回転打ち抜き方法。
【請求項５】
杭を把持して回転させる駆動部と、この駆動部に連結して杭を軸方向に往復動させながら杭の軸方向の反力を受ける反力装置と、を備える杭回転打ち抜き装置であって、
杭の周囲に配置され、前記反力装置を介して杭の軸方向及び回転方向の反力を受けるための反力基盤と、
前記反力基盤に前記反力装置を固定する固定手段と、を備えることを特徴とする杭回転打ち抜き装置。
【請求項６】
前記反力装置は、杭の周囲に同心円状に複数配置されていることを特徴とする請求項５に記載の杭回転打ち抜き装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１３２１４６（Ｐ２０１２−１３２１４６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２５９３（Ｐ２０１０−２８２５９３）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００１４１５２１）株式会社技研製作所 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００１４１５２１）株式会社技研製作所 (83)
【Ｆターム（参考）】
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