杭圧入引抜機、杭圧入方法及び杭引抜方法
【課題】構造物に近接して杭を圧入・引抜することが可能であり、かつ、杭圧入施工性が高い杭圧入引抜機、並びに、当該杭圧入引抜機を用いて杭を地中に圧入する杭圧入方法及び当該杭圧入引抜機を用いて杭を地中から引き抜く杭引抜方法を提供する。
【解決手段】杭圧入引抜機１において、チャック６は、円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部６３を備え、チャックフレーム７はガイドレール部６３にスライド自在に係合する係合部７１を備え、ガイドレール部６３は上側に設けられた上ガイドレール部６３と下側に設けられた下ガイドレール部６３とを備え、係合部７１は上ガイドレール部６３に係合する上係合部７１と下ガイドレール部６３に係合する下係合部７１とを備え、チャック６はチャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによって回動することを特徴とする。
【解決手段】杭圧入引抜機１において、チャック６は、円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部６３を備え、チャックフレーム７はガイドレール部６３にスライド自在に係合する係合部７１を備え、ガイドレール部６３は上側に設けられた上ガイドレール部６３と下側に設けられた下ガイドレール部６３とを備え、係合部７１は上ガイドレール部６３に係合する上係合部７１と下ガイドレール部６３に係合する下係合部７１とを備え、チャック６はチャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによって回動することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭圧入引抜機、杭圧入方法及び杭引抜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既設杭から反力を取って杭を圧入したり引き抜いたりする杭圧入引抜機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１記載の杭圧入引抜機は、杭を把持するチャックの形状が円筒状であり、かつ、チャックの可動距離が短いため、建物や障害物などの構造物に近接して杭を圧入・引抜することができない。
【０００３】
そこで、構造物に近接して杭を圧入・引抜することが可能な杭圧入引抜機として、例えば、図５に示すような杭圧入引抜機１０が提案された。
図５に示す杭圧入引抜機１０においては、既設杭を掴む複数のクランプ１１，…を有するサドル１２と、当該サドル１２に対して前後に移動自在なスライドフレーム１３と、スライドフレーム１３上に設けられたリーダーマスト１４と、杭Ｐを把持するチャック１５と、チャック１５をリーダーマスト１４に昇降自在に支持するチャックフレーム１６と、等を備えている。図５に示す杭圧入引抜機１０によれば、チャック１５には外面の一部に軸方向に沿って開口が設けられており、また、リーダーマスト１４の先端部からチャック１５までの距離（図５におけるＬ１）を長くするとともに、チャック１５の回動中心Ｃを杭から離すことによって、特許文献１記載の杭圧入引抜機よりもチャックの可動距離を長くしているため、構造物に近接して杭を圧入したり引き抜いたりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５６９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５に示す杭圧入引抜機１０においては、チャックフレーム１６はチャック１５を回動軸により一点で支持しているため、施工時に回動軸に大きな負担がかかる。特に、コーナー施工時には、リーダーマスト１４の先端部からチャック１５までの距離が長くなるため、より大きな負担がかかるという問題がある。
また、図５に示す杭圧入引抜機１０においては、チャック１５の回動中心Ｃがチャック１５により把持された杭Ｐから離れており、チャック１５の回動によってチャック１５が把持する杭Ｐの方向を変えると、杭Ｐの変位が大きくなるため、杭Ｐの方向修正がやりにくく、杭Ｐの位置合わせが難しいという問題もある。
また、図５に示す杭圧入引抜機１０においては、例えば、図６に示すように、杭Ｐを直線状に施工する際には、リーダーマスト１４の先端部がチャック１５により把持された杭Ｐの方を向かないので、リーダーマスト１４の先端部からチャック１５により把持された杭Ｐまでの距離（図６におけるＬ２）が長くなる。そのため、杭圧入引抜機を転倒させようとする力が大きくなり、効率よく杭Ｐを鉛直に圧入・引抜することができないという問題もある。
【０００６】
本発明の課題は、構造物に近接して杭を圧入・引抜することが可能であり、かつ、杭圧入・引抜施工性が高い杭圧入引抜機、並びに、当該杭圧入引抜機を用いて杭を地中に圧入する杭圧入方法及び当該杭圧入引抜機を用いて杭を地中から引き抜く杭引抜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
既設杭を掴む複数のクランプを有するサドルと、
前記サドルに対して前後に移動自在なスライドフレームと、
前記スライドフレーム上に設けられたリーダーマストと、
杭を把持するチャックと、
前記チャックを前記リーダーマストに昇降自在に支持するチャックフレームと、
前記チャックを回動させる回動機構部と、
を備え、
前記チャックは、円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、当該チャックの内部に配置された前記杭を把持する把持部と、当該チャックの外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部と、を備え、
前記チャックフレームは、前記ガイドレール部にスライド自在に係合する係合部を備え、
前記ガイドレール部は、前記チャックの上側に設けられた上ガイドレール部と、前記チャックの下側に設けられた下ガイドレール部と、を備え、
前記係合部は、前記上ガイドレール部に係合する上係合部と、前記下ガイドレール部に係合する下係合部と、を備え、
前記チャックは、前記回動機構部により前記ガイドレール部が前記係合部をスライドすることによって、回動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に記載の杭圧入引抜機において、
前記回動機構部は、
駆動モータと、
前記上ガイドレール部と前記下ガイドレール部との間に設けられ、前記チャックの外面に形成されたギア部と、
前記駆動モータにより出力された駆動力を前記ギア部に伝達する伝達部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入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１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、チャックフレームは、上下に配置された上係合部と下係合部との二点でチャックを支持しており、施工時（杭の圧入・引抜時）に、チャックフレームとチャックとの連結部分にかかる負担を振り分けることができるため、チャックフレームがチャックを一点で支持している従来の杭圧入引抜機と比較して、杭の圧入・引抜の際に一の連結部分にかかる負担を軽減することができる。
また、回動機構部によりガイドレール部が係合部をスライドすることによってチャックが回動するため、チャックの回動中心が、チャックにより把持された杭に近くなる。よって、チャックの回動中心がチャックにより把持された杭から離れている従来の杭圧入引抜機と比較して、チャックの回動により杭の方向を変えた際、杭の変位が小さいため、杭の方向修正がやりやすく、杭の位置合わせや杭の配置の調整が容易である。
また、コーナー施工時も、リーダーマストの先端部からチャックまでの距離が短いため、コーナー施工時にリーダーマストの先端部からチャックまでの距離が長くなる従来の杭圧入引抜機と比較して、杭の圧入・引抜の際にかかる負担が小さい。
また、チャックの回動中心が、チャックにより把持された杭に近いため、杭を直線状に施工する際には、リーダーマストの先端部がチャックにより把持された杭の方を向く。したがって、リーダーマストの先端部からチャックにより把持された杭までの距離が短くなるため、リーダーマストの先端部からチャックにより把持された杭までの距離が長い従来の杭圧入引抜機と比較して、杭圧入引抜機を転倒させようとする力が小さく、効率よく杭を鉛直に圧入・引抜することができる。
さらに、チャックが円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口した形状を成しているため、構造物が邪魔になることなく、構造物に近接して、杭を圧入・引抜することができる。
したがって、杭圧入引抜機は、構造物に近接して杭を圧入・引抜することが可能であり、かつ、杭圧入・引抜施工性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の杭圧入引抜機を示す側面図である。
【図２】本実施形態の杭圧入引抜機を示す平面図である。
【図３】本実施形態の杭圧入引抜機によるコーナー施工について説明するための図である。
【図４】本実施形態の杭圧入引抜機による直線施工について説明するための図である。
【図５】従来の杭圧入引抜機によるコーナー施工について説明するための図である。
【図６】従来の杭圧入引抜機によるコーナー施工について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１６】
杭圧入引抜機１は、既設杭Ｐ上を移動可能であるとともに、既設杭Ｐを挟持して当該既設杭Ｐから反力を取って、新たな杭Ｐを地中に圧入したり、既設杭Ｐを地中から引き抜いたりする装置である。
なお、以下の説明では、杭圧入引抜機１のチャック６側を前側、それに対向する側を後側とし、杭圧入引抜機１に対して既設杭Ｐが配置された側を下側、それに対向する側を上側とし、前後方向及び上下方向の双方に直交する方向を左右方向とする。
【００１７】
杭圧入引抜機１は、例えば、図１及び図２に示すように、既設杭Ｐを掴む複数のクランプ２，…を下部に備えたサドル３と、サドル３に対して前後に移動自在なスライドフレーム４と、スライドフレーム４上に設けられたリーダーマスト５と、杭Ｐを把持するチャック６と、チャック６をリーダーマスト５に対して昇降自在に支持するチャックフレーム７と、チャック６を回動させる回動機構部としてのチャック回動機構部８と、等を備えて構成される。
そして、例えば、図２に示すように、杭Ｐ（クランプ２が掴む既設杭Ｐ、チャック６が把持する杭Ｐ）は、ウエブ部Ｐ１と、一端にウエブ部Ｐ１が連設されたフランジ部Ｐ２，Ｐ２と、フランジ部Ｐ２，Ｐ２の他端に連設された継手部Ｐ３，Ｐ３と、からなるハット型鋼矢板である。
【００１８】
クランプ２は、例えば、図２に示すように、固定板２１と、可動板２２と、挟持シリンダ２３と、等を備えて構成される。
クランプ２は、固定板２１と可動板２２とで既設杭Ｐの上端部を挟んだ状態で、挟持シリンダ２３を伸張させて可動板２２を固定板２１側に移動させることによって、当該既設杭Ｐを挟持するようになっている。これにより、杭圧入引抜機１を既設杭Ｐ，…に支持させるとともに、既設杭Ｐ，…から反力を取って、新たな杭Ｐを圧入したり、既設杭Ｐを引き抜いたりできるようになっている。
【００１９】
サドル３は、例えば、スライドフレーム４を前後に移動させるための前後シリンダ（図示省略）等を備えている。
【００２０】
リーダーマスト５は、例えば、図１に示すように、当該リーダーマスト５をスライドフレーム４に対し水平に回動させるためのマスト回動機構部５１を備えている。
マスト回動機構部５１は、マスト回動用駆動モータ５１１と、マスト回動用駆動モータ５１１の駆動軸の先端に固定された第１ギア５１２と、第１ギア５１２と噛合する第２ギア５１３と、第２ギア５１３を上部に有し、下端がスライドフレーム４に固定されたマスト回動軸５１４と、等を備えて構成される。これにより、リーダーマスト５は、マスト回動用駆動モータ５１１が駆動すると、マスト回動軸５１４を軸として、回動できるようになっている。
また、リーダーマスト５は、チャックフレーム７を昇降させるための上下シリンダ５２等を備えている。
【００２１】
チャック６は、チャック本体６１が円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、チャック本体６１の下部に設けられ、チャック本体６１の内部に配置された杭Ｐを把持する把持部６２と、チャック本体６１の外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部６３と、等を備えている。
【００２２】
把持部６２は、固定爪６２１，６２１と、可動爪６２２，６２２と、把持シリンダ６２３，６２３と、等を備えて構成される。
把持部６２は、固定爪６２１，６２１と可動爪６２２，６２２とで杭Ｐの継手部Ｐ３，Ｐ３を挟んだ状態で、把持シリンダ６２３，６２３を伸張させて可動爪６２２，６２２を固定爪６２１，６２１側に移動させることによって、当該杭Ｐを把持するようになっている。そして、チャック本体６１の内部に杭Ｐを配置し、把持部６２により当該杭Ｐを把持した状態では、当該杭Ｐのウエブ部Ｐ１がチャック本体６１の開口から露出するようになっている。
【００２３】
ガイドレール部６３は、チャック本体６１の上側に設けられた上ガイドレール部６３ａと、チャック本体６１の下側に設けられた下ガイドレール部６３ｂと、を備えている。
上ガイドレール部６３ａは、チャック本体６１の外面上側に形成された、上方に開口した溝である。上ガイドレール部６３ａの両端には、上ガイドレール部６３ａ（溝）を埋めるストッパ６３ａ１，６３ａ１が形成されている。
また、下ガイドレール部６３ｂは、チャック本体６１の外面下側に形成された、下方に開口した溝である。下ガイドレール部６３ｂの両端には、下ガイドレール部６３ｂ（溝）を埋めるストッパ（図示省略）が形成されている。
【００２４】
チャックフレーム７は、後部が上下シリンダ５２に固定され、前部にガイドレール部６３にスライド自在に係合する円弧状の係合部７１等を備えている。
【００２５】
係合部７１は、上ガイドレール部６３ａに係合する上係合部７１ａと、下ガイドレール部６３ｂに係合する下係合部７１ｂと、を備えている。
上係合部７１ａは、チャックフレーム７の前部上側に設けられた、前方に向かって突出する側面視略Ｊ字状の突起である。上係合部７１ａの先端は下方を向いており、上係合部７１ａは、当該先端が上ガイドレール部６３ａ（溝）に収容された状態で、上ガイドレール部６３ａに上方から係合している。
また、下係合部７１ｂは、チャックフレーム７の前部下側に設けられた、前方に向かって突出する側面断面視略Ｊ字状の突起である。下係合部７１ｂの先端は上方を向いており、下係合部７１ｂは、当該先端が下ガイドレール部６３ｂ（溝）に収容された状態で、下ガイドレール部６３ｂに下方から係合している。
【００２６】
チャック回動機構部８は、例えば、図１に示すように、ケース８５内に収容された駆動モータとしてのチャック回動用駆動モータ８１と、チャック本体６１の外面に形成された円弧状のギア部８２と、チャック回動用駆動モータ８１により出力された駆動力をギア部８２に伝達する伝達部８３と、等を備えて構成される。
チャック６は、チャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによって、回動するようになっている。
【００２７】
チャック回動用駆動モータ８１は、ケース８５に収容されたブラケット８４の上面に固定されている。
なお、図１においては、ブラケット８４とケース８５との外形を仮想線（二点鎖線）で示している。
【００２８】
ギア部８２は、チャック本体６１の外面における、上ガイドレール部６３ａと下ガイドレール部６３ｂとの間に設けられている。
【００２９】
伝達部８３は、チャック回動用駆動モータ８１の駆動軸の先端に固定された第１伝達ギア８３１と、上部が第１伝達ギア８３１と噛合して下部が第３伝達ギア８３３の上部と噛合する側面視略Ｔ字状の第２伝達ギア８３２と、上部が第２伝達ギア８３２の下部と噛合して下部が第４伝達ギア８３４と噛合する側面視略Ｔ字状の第３伝達ギア８３３と、第３伝達ギア８３３の下部とギア部８２との双方に噛合する第４伝達ギア８３４と、等を備えている。これにより、チャック６は、チャック回動用駆動モータ８１が駆動すると、円弧状のギア部８２が円周の一部となる円（円弧状のチャック６外面が円周の一部となる円）の中心を回動中心Ｃとして、回動できるようになっている。
【００３０】
ここで、第１伝達ギア８３１と、第２伝達ギア８３２と、第３伝達ギア８３３の上部と、はブラケット８４内に収容されている。
また、第１伝達ギア８３１は、チャック回動用駆動モータ８１の駆動軸に軸着されており、第２伝達ギア８３２は、例えばブラケット８４に支持された軸に軸着されており、第３伝達ギア８３３と第４伝達ギア８３４とは、例えばチャックフレーム７に支持された軸に軸着されている。
【００３１】
次に、本発明の杭圧入方法について説明する。
【００３２】
まず、施工箇所となる所定の位置において、地面に対して杭Ｐを圧入し、その地面に埋設されてなる数本の杭Ｐを基準となる既設杭Ｐとして施す。
次いで、基準の杭として地中に圧入された既設杭Ｐの上端部に、クランプ２を介して杭圧入引抜機１を設置する。
【００３３】
次いで、クレーン等によって吊り込んで搬入した所定の杭Ｐを、杭圧入引抜機１のチャック６に供給して、チャック６で把持する。
具体的には、搬入した所定の杭Ｐの継手部Ｐ３，Ｐ３を把持部６２により把持する。
【００３４】
次いで、供給された新たな杭Ｐをチャック６で把持した状態で、リーダーマスト５をスライドフレーム４に対し左右に回動させたり、スライドフレーム４によってリーダーマスト５をサドル３に対して前後に移動させたりすることによりチャック６を水平方向に移動させるとともに、チャック回動機構部８によりチャック６を水平に回動させることによって、当該チャック６が把持する杭Ｐの配置を調整する。
具体的には、当該チャック６が把持する杭Ｐの継手部Ｐ３の先端を、杭列を成す既設杭Ｐにおける端の杭Ｐの継手部Ｐ３に位置合わせして、当該端の杭Ｐの継手部Ｐ３に新たな杭Ｐの継手部Ｐ３を連結する。次に、既設杭Ｐにおける端の杭Ｐの継手部Ｐ３に新たな杭Ｐ（チャック６により把持された杭Ｐ）の継手部Ｐ３を連結した状態で、チャック回動機構部８によりチャック６を水平に回動させることによって、所望する位置に、当該新たな杭Ｐの配置を調整する。
この際、コーナー施工時には、例えば、図３に示すように、チャック６の開口が前方を向くようにチャック６が回動させるようになっている。
また、構造物Ｓに近接して杭Ｐを圧入する場合には、チャック６の開口が当該構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させるようになっている。すなわち、構造物Ｓに近接して杭Ｐを直線状に施工する時には、例えば、図４に示すように、チャック６の開口が当該構造物Ｓの方を向くようにチャック６が回動される。
【００３５】
次いで、既設杭Ｐに連結して所定の配置に調整された杭Ｐを、上下シリンダ５２によりチャックフレーム７を下降させてチャック６を下降させることによって、地中の所定の深さまで圧入する。
こうして新たな杭Ｐを地中に圧入することにより、既設杭Ｐに連設して杭列を形成することができる。
【００３６】
次に、本発明の杭引抜方法について説明する。
【００３７】
まず、地中に圧入された既設杭Ｐの上端部に、クランプ２を介して杭圧入引抜機１を設置する。
【００３８】
次いで、リーダーマスト５をスライドフレーム４に対し左右に回動させたり、スライドフレーム４によってリーダーマスト５をサドル３に対して前後に移動させたりすることによりチャック６を水平方向に移動させるとともに、チャック回動機構部８によりチャック６を水平に回動させることによって、チャック６を既設杭Ｐ（引き抜きたい既設杭Ｐ）に位置合わせする。
具体的には、当該引き抜きたい既設杭Ｐをチャック６で把持した際に、その既設杭Ｐのウエブ部Ｐ１がチャック本体６１の開口から露出し、かつ、その既設杭Ｐの継手部Ｐ３，Ｐ３がウエブ部Ｐ１よりもチャック本体６１の内側に位置するように、チャック６を位置合わせする。
この際、構造物Ｓに近接して杭Ｐを地中から引き抜く場合には、チャック６の開口が当該構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させるようになっている。
【００３９】
次いで、上下シリンダ５２によりチャックフレーム７を下降させることによって、当該引き抜きたい既設杭Ｐが把持できる位置までチャック６を下降させる。
【００４０】
次いで、当該引き抜きたい既設杭Ｐをチャック６で把持し、上下シリンダ５２によりチャックフレーム７を上昇させてチャック６を上昇させることによって、その既設杭Ｐを地中から引き抜く。
こうして既設杭Ｐを地中から引き抜くことができる。
【００４１】
以上説明した本発明の杭圧入引抜機１によれば、既設杭Ｐを掴む複数のクランプ２，…を有するサドル３と、サドル３に対して前後に移動自在なスライドフレーム４と、スライドフレーム４上に設けられたリーダーマスト５と、杭Ｐを把持するチャック６と、チャック６をリーダーマスト５に昇降自在に支持するチャックフレーム７と、チャック６を回動させるチャック回動機構部８と、を備え、チャック６は、チャック本体６１が円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、チャック６（チャック本体６１）の内部に配置された杭Ｐを把持する把持部６２と、チャック６（チャック本体６１）の外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部６３と、を備え、チャックフレーム７は、ガイドレール部６３にスライド自在に係合する係合部７１を備え、ガイドレール部６３は、チャック６（チャック本体６１）の上側に設けられた上ガイドレール部６３ａと、チャック６（チャック本体６１）の下側に設けられた下ガイドレール部６３ｂと、を備え、係合部７１は、上ガイドレール部６３ａに係合する上係合部７１ａと、下ガイドレール部６３ｂに係合する下係合部７１ｂと、を備え、チャック６は、チャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによって、回動するようになっている。
【００４２】
すなわち、杭圧入引抜機１においては、チャックフレーム７は、上下に一定の距離を開けて配置された上係合部７１ａと下係合部７１ｂとの二点でチャック６を支持しており、施工時（杭Ｐの圧入・引抜時）に、チャックフレーム７とチャック６との連結部分にかかる負担を振り分けることができるため、チャックフレームがチャックを一点で支持している従来の杭圧入引抜機と比較して、杭Ｐの圧入・引抜の際に一の連結部分にかかる負担を軽減することができる。
また、杭圧入引抜機１においては、チャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによってチャック６が回動するため、チャック６の回動中心Ｃが、チャック６により把持された杭Ｐに近くなる。よって、チャックの回動中心がチャックにより把持された杭から離れている従来の杭圧入引抜機と比較して、チャック６の回動により杭Ｐの方向を変えた際、杭Ｐの変位が小さいため、杭Ｐの方向修正がやりやすく、杭Ｐの位置合わせや杭Ｐの配置の調整が容易である。
また、杭圧入引抜機１においては、例えば、図３に示すように、コーナー施工時も、リーダーマスト５の先端部からチャック６までの距離（Ｌ１）が短いため、コーナー施工時にリーダーマストの先端部からチャックまでの距離が長くなる従来の杭圧入引抜機と比較して、杭Ｐの圧入・引抜の際にかかる負担が小さい。
また、杭圧入引抜機１においては、チャック６の回動中心Ｃが、チャック６により把持された杭Ｐに近いため、例えば、図４に示すように、杭Ｐを直線状に施工する際には、リーダーマスト５の先端部がチャック６により把持された杭Ｐの方を向く。したがって、リーダーマスト５の先端部からチャック６により把持された杭Ｐまでの距離（Ｌ２）が短くなるため、リーダーマストの先端部からチャックにより把持された杭までの距離が長い従来の杭圧入引抜機と比較して、杭圧入引抜機を転倒させようとする力が小さく、効率よく杭Ｐを鉛直に圧入・引抜することができる。
さらに、杭圧入引抜機１においては、チャック６（チャック本体６１）が円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口した形状を成しているため、当該開口が構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させて杭Ｐを圧入・引抜するようにすると、構造物Ｓが邪魔になることなく、構造物Ｓに近接して、杭Ｐを圧入・引抜することができる。
したがって、杭圧入引抜機１は、構造物Ｓに近接して杭を圧入・引抜することが可能であり、かつ、杭圧入・引抜施工性が高い。
【００４３】
また、以上説明した本発明の杭圧入引抜機１によれば、チャック回動機構部８は、チャック回動用駆動モータ８１と、上ガイドレール部６３ａと下ガイドレール部６３ｂとの間に設けられ、チャック６の外面に形成されたギア部８２と、チャック回動用駆動モータ８１により出力された駆動力をギア部８２に伝達する伝達部８３と、を備えている。
すなわち、ギア部８２が、上下に一定の距離を開けて配置されたチャックフレーム７とチャック６との連結部分同士の間に設けられているため、チャック回動機構部８によりチャック６を安定して効率よく回動させることができる。
【００４４】
以上説明した本発明の杭圧入方法によれば、チャック６で杭Ｐを把持し、チャック６を回動させることによって、当該杭Ｐの配置を調整し、チャック６を下降させることによって、当該杭Ｐを地中の所定の深さまで圧入するようになっている。
特に、構造物Ｓに近接して杭Ｐを地中に圧入する際には、チャック６の開口が構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させることによって、杭Ｐの配置を調整するようになっているため、構造物Ｓに近接して杭Ｐを圧入することが可能であり、かつ、杭圧入施工性が高い杭圧入引抜機１を用いて杭Ｐを圧入することができるため、杭Ｐの圧入を好適に実施できる。
【００４５】
以上説明した本発明の杭引抜方法によれば、チャック６を回動させることによって、チャック６を既設杭Ｐに位置合わせし、当該既設杭Ｐが把持できる位置までチャック６を下降させて、チャック６で当該既設杭Ｐを把持し、チャック６を上昇させることによって、当該既設杭Ｐを地中から引き抜くようになっている。
特に、構造物Ｓに近接して杭Ｐを地中から引き抜く際には、チャック６の開口が構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させることによって、チャック６を既設杭Ｐに位置合わせするようになっているため、構造物Ｓに近接して杭Ｐを引き抜くことが可能であり、かつ、杭引抜施工性が高い杭圧入引抜機１を用いて杭Ｐを引き抜くことができるため、杭Ｐの引き抜きを好適に実施できる。
【００４６】
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４７】
杭圧入引抜機１の構成や各部の形状などについて、上記実施形態に例示したものは、一例であり、これらに限定されるものではない。
具体的には、リーダーマスト５は、スライドフレーム４に対し水平に回動するものに限ることはなく、例えば、スライドフレーム５に対し左右に移動するものであっても良い。
また、上係合部７１ａは、上ガイドレール部６３ａに上方から係合するものに限ることはなく、例えば、下方から係合するものであっても良いし、上方及び下方から係合するものであっても良い。
また、下係合部７１ｂは、下ガイドレール部６３ｂに下方から係合するものに限ることはなく、例えば、上方から係合する物であっても良いし、上方及び下方から係合するものであっても良い。
【００４８】
杭Ｐは、ハット型鋼矢板に限ることはなく、建設工事現場等において圧入・引抜される鋼矢板等の杭であれば任意である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 杭圧入引抜機
２ クランプ
３ サドル
４ スライドフレーム
５ リーダーマスト
６ チャック
７ チャックフレーム
８ チャック回動機構部（回動機構部）
６２ 把持部
６３ ガイドレール部
６３ａ 上ガイドレール部
６３ｂ 下ガイドレール部
７１ 係合部
７１ａ 上係合部
７１ｂ 下係合部
８１ チャック回動用駆動モータ（駆動モータ）
８２ ギア部
８３ 伝達部
Ｐ 既設杭，杭
Ｓ 構造物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭圧入引抜機、杭圧入方法及び杭引抜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既設杭から反力を取って杭を圧入したり引き抜いたりする杭圧入引抜機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１記載の杭圧入引抜機は、杭を把持するチャックの形状が円筒状であり、かつ、チャックの可動距離が短いため、建物や障害物などの構造物に近接して杭を圧入・引抜することができない。
【０００３】
そこで、構造物に近接して杭を圧入・引抜することが可能な杭圧入引抜機として、例えば、図５に示すような杭圧入引抜機１０が提案された。
図５に示す杭圧入引抜機１０においては、既設杭を掴む複数のクランプ１１，…を有するサドル１２と、当該サドル１２に対して前後に移動自在なスライドフレーム１３と、スライドフレーム１３上に設けられたリーダーマスト１４と、杭Ｐを把持するチャック１５と、チャック１５をリーダーマスト１４に昇降自在に支持するチャックフレーム１６と、等を備えている。図５に示す杭圧入引抜機１０によれば、チャック１５には外面の一部に軸方向に沿って開口が設けられており、また、リーダーマスト１４の先端部からチャック１５までの距離（図５におけるＬ１）を長くするとともに、チャック１５の回動中心Ｃを杭から離すことによって、特許文献１記載の杭圧入引抜機よりもチャックの可動距離を長くしているため、構造物に近接して杭を圧入したり引き抜いたりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５６９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５に示す杭圧入引抜機１０においては、チャックフレーム１６はチャック１５を回動軸により一点で支持しているため、施工時に回動軸に大きな負担がかかる。特に、コーナー施工時には、リーダーマスト１４の先端部からチャック１５までの距離が長くなるため、より大きな負担がかかるという問題がある。
また、図５に示す杭圧入引抜機１０においては、チャック１５の回動中心Ｃがチャック１５により把持された杭Ｐから離れており、チャック１５の回動によってチャック１５が把持する杭Ｐの方向を変えると、杭Ｐの変位が大きくなるため、杭Ｐの方向修正がやりにくく、杭Ｐの位置合わせが難しいという問題もある。
また、図５に示す杭圧入引抜機１０においては、例えば、図６に示すように、杭Ｐを直線状に施工する際には、リーダーマスト１４の先端部がチャック１５により把持された杭Ｐの方を向かないので、リーダーマスト１４の先端部からチャック１５により把持された杭Ｐまでの距離（図６におけるＬ２）が長くなる。そのため、杭圧入引抜機を転倒させようとする力が大きくなり、効率よく杭Ｐを鉛直に圧入・引抜することができないという問題もある。
【０００６】
本発明の課題は、構造物に近接して杭を圧入・引抜することが可能であり、かつ、杭圧入・引抜施工性が高い杭圧入引抜機、並びに、当該杭圧入引抜機を用いて杭を地中に圧入する杭圧入方法及び当該杭圧入引抜機を用いて杭を地中から引き抜く杭引抜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
既設杭を掴む複数のクランプを有するサドルと、
前記サドルに対して前後に移動自在なスライドフレームと、
前記スライドフレーム上に設けられたリーダーマストと、
杭を把持するチャックと、
前記チャックを前記リーダーマストに昇降自在に支持するチャックフレームと、
前記チャックを回動させる回動機構部と、
を備え、
前記チャックは、円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、当該チャックの内部に配置された前記杭を把持する把持部と、当該チャックの外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部と、を備え、
前記チャックフレームは、前記ガイドレール部にスライド自在に係合する係合部を備え、
前記ガイドレール部は、前記チャックの上側に設けられた上ガイドレール部と、前記チャックの下側に設けられた下ガイドレール部と、を備え、
前記係合部は、前記上ガイドレール部に係合する上係合部と、前記下ガイドレール部に係合する下係合部と、を備え、
前記チャックは、前記回動機構部により前記ガイドレール部が前記係合部をスライドすることによって、回動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に記載の杭圧入引抜機において、
前記回動機構部は、
駆動モータと、
前記上ガイドレール部と前記下ガイドレール部との間に設けられ、前記チャックの外面に形成されたギア部と、
前記駆動モータにより出力された駆動力を前記ギア部に伝達する伝達部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入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１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、チャックフレームは、上下に配置された上係合部と下係合部との二点でチャックを支持しており、施工時（杭の圧入・引抜時）に、チャックフレームとチャックとの連結部分にかかる負担を振り分けることができるため、チャックフレームがチャックを一点で支持している従来の杭圧入引抜機と比較して、杭の圧入・引抜の際に一の連結部分にかかる負担を軽減することができる。
また、回動機構部によりガイドレール部が係合部をスライドすることによってチャックが回動するため、チャックの回動中心が、チャックにより把持された杭に近くなる。よって、チャックの回動中心がチャックにより把持された杭から離れている従来の杭圧入引抜機と比較して、チャックの回動により杭の方向を変えた際、杭の変位が小さいため、杭の方向修正がやりやすく、杭の位置合わせや杭の配置の調整が容易である。
また、コーナー施工時も、リーダーマストの先端部からチャックまでの距離が短いため、コーナー施工時にリーダーマストの先端部からチャックまでの距離が長くなる従来の杭圧入引抜機と比較して、杭の圧入・引抜の際にかかる負担が小さい。
また、チャックの回動中心が、チャックにより把持された杭に近いため、杭を直線状に施工する際には、リーダーマストの先端部がチャックにより把持された杭の方を向く。したがって、リーダーマストの先端部からチャックにより把持された杭までの距離が短くなるため、リーダーマストの先端部からチャックにより把持された杭までの距離が長い従来の杭圧入引抜機と比較して、杭圧入引抜機を転倒させようとする力が小さく、効率よく杭を鉛直に圧入・引抜することができる。
さらに、チャックが円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口した形状を成しているため、構造物が邪魔になることなく、構造物に近接して、杭を圧入・引抜することができる。
したがって、杭圧入引抜機は、構造物に近接して杭を圧入・引抜することが可能であり、かつ、杭圧入・引抜施工性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の杭圧入引抜機を示す側面図である。
【図２】本実施形態の杭圧入引抜機を示す平面図である。
【図３】本実施形態の杭圧入引抜機によるコーナー施工について説明するための図である。
【図４】本実施形態の杭圧入引抜機による直線施工について説明するための図である。
【図５】従来の杭圧入引抜機によるコーナー施工について説明するための図である。
【図６】従来の杭圧入引抜機によるコーナー施工について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１６】
杭圧入引抜機１は、既設杭Ｐ上を移動可能であるとともに、既設杭Ｐを挟持して当該既設杭Ｐから反力を取って、新たな杭Ｐを地中に圧入したり、既設杭Ｐを地中から引き抜いたりする装置である。
なお、以下の説明では、杭圧入引抜機１のチャック６側を前側、それに対向する側を後側とし、杭圧入引抜機１に対して既設杭Ｐが配置された側を下側、それに対向する側を上側とし、前後方向及び上下方向の双方に直交する方向を左右方向とする。
【００１７】
杭圧入引抜機１は、例えば、図１及び図２に示すように、既設杭Ｐを掴む複数のクランプ２，…を下部に備えたサドル３と、サドル３に対して前後に移動自在なスライドフレーム４と、スライドフレーム４上に設けられたリーダーマスト５と、杭Ｐを把持するチャック６と、チャック６をリーダーマスト５に対して昇降自在に支持するチャックフレーム７と、チャック６を回動させる回動機構部としてのチャック回動機構部８と、等を備えて構成される。
そして、例えば、図２に示すように、杭Ｐ（クランプ２が掴む既設杭Ｐ、チャック６が把持する杭Ｐ）は、ウエブ部Ｐ１と、一端にウエブ部Ｐ１が連設されたフランジ部Ｐ２，Ｐ２と、フランジ部Ｐ２，Ｐ２の他端に連設された継手部Ｐ３，Ｐ３と、からなるハット型鋼矢板である。
【００１８】
クランプ２は、例えば、図２に示すように、固定板２１と、可動板２２と、挟持シリンダ２３と、等を備えて構成される。
クランプ２は、固定板２１と可動板２２とで既設杭Ｐの上端部を挟んだ状態で、挟持シリンダ２３を伸張させて可動板２２を固定板２１側に移動させることによって、当該既設杭Ｐを挟持するようになっている。これにより、杭圧入引抜機１を既設杭Ｐ，…に支持させるとともに、既設杭Ｐ，…から反力を取って、新たな杭Ｐを圧入したり、既設杭Ｐを引き抜いたりできるようになっている。
【００１９】
サドル３は、例えば、スライドフレーム４を前後に移動させるための前後シリンダ（図示省略）等を備えている。
【００２０】
リーダーマスト５は、例えば、図１に示すように、当該リーダーマスト５をスライドフレーム４に対し水平に回動させるためのマスト回動機構部５１を備えている。
マスト回動機構部５１は、マスト回動用駆動モータ５１１と、マスト回動用駆動モータ５１１の駆動軸の先端に固定された第１ギア５１２と、第１ギア５１２と噛合する第２ギア５１３と、第２ギア５１３を上部に有し、下端がスライドフレーム４に固定されたマスト回動軸５１４と、等を備えて構成される。これにより、リーダーマスト５は、マスト回動用駆動モータ５１１が駆動すると、マスト回動軸５１４を軸として、回動できるようになっている。
また、リーダーマスト５は、チャックフレーム７を昇降させるための上下シリンダ５２等を備えている。
【００２１】
チャック６は、チャック本体６１が円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、チャック本体６１の下部に設けられ、チャック本体６１の内部に配置された杭Ｐを把持する把持部６２と、チャック本体６１の外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部６３と、等を備えている。
【００２２】
把持部６２は、固定爪６２１，６２１と、可動爪６２２，６２２と、把持シリンダ６２３，６２３と、等を備えて構成される。
把持部６２は、固定爪６２１，６２１と可動爪６２２，６２２とで杭Ｐの継手部Ｐ３，Ｐ３を挟んだ状態で、把持シリンダ６２３，６２３を伸張させて可動爪６２２，６２２を固定爪６２１，６２１側に移動させることによって、当該杭Ｐを把持するようになっている。そして、チャック本体６１の内部に杭Ｐを配置し、把持部６２により当該杭Ｐを把持した状態では、当該杭Ｐのウエブ部Ｐ１がチャック本体６１の開口から露出するようになっている。
【００２３】
ガイドレール部６３は、チャック本体６１の上側に設けられた上ガイドレール部６３ａと、チャック本体６１の下側に設けられた下ガイドレール部６３ｂと、を備えている。
上ガイドレール部６３ａは、チャック本体６１の外面上側に形成された、上方に開口した溝である。上ガイドレール部６３ａの両端には、上ガイドレール部６３ａ（溝）を埋めるストッパ６３ａ１，６３ａ１が形成されている。
また、下ガイドレール部６３ｂは、チャック本体６１の外面下側に形成された、下方に開口した溝である。下ガイドレール部６３ｂの両端には、下ガイドレール部６３ｂ（溝）を埋めるストッパ（図示省略）が形成されている。
【００２４】
チャックフレーム７は、後部が上下シリンダ５２に固定され、前部にガイドレール部６３にスライド自在に係合する円弧状の係合部７１等を備えている。
【００２５】
係合部７１は、上ガイドレール部６３ａに係合する上係合部７１ａと、下ガイドレール部６３ｂに係合する下係合部７１ｂと、を備えている。
上係合部７１ａは、チャックフレーム７の前部上側に設けられた、前方に向かって突出する側面視略Ｊ字状の突起である。上係合部７１ａの先端は下方を向いており、上係合部７１ａは、当該先端が上ガイドレール部６３ａ（溝）に収容された状態で、上ガイドレール部６３ａに上方から係合している。
また、下係合部７１ｂは、チャックフレーム７の前部下側に設けられた、前方に向かって突出する側面断面視略Ｊ字状の突起である。下係合部７１ｂの先端は上方を向いており、下係合部７１ｂは、当該先端が下ガイドレール部６３ｂ（溝）に収容された状態で、下ガイドレール部６３ｂに下方から係合している。
【００２６】
チャック回動機構部８は、例えば、図１に示すように、ケース８５内に収容された駆動モータとしてのチャック回動用駆動モータ８１と、チャック本体６１の外面に形成された円弧状のギア部８２と、チャック回動用駆動モータ８１により出力された駆動力をギア部８２に伝達する伝達部８３と、等を備えて構成される。
チャック６は、チャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによって、回動するようになっている。
【００２７】
チャック回動用駆動モータ８１は、ケース８５に収容されたブラケット８４の上面に固定されている。
なお、図１においては、ブラケット８４とケース８５との外形を仮想線（二点鎖線）で示している。
【００２８】
ギア部８２は、チャック本体６１の外面における、上ガイドレール部６３ａと下ガイドレール部６３ｂとの間に設けられている。
【００２９】
伝達部８３は、チャック回動用駆動モータ８１の駆動軸の先端に固定された第１伝達ギア８３１と、上部が第１伝達ギア８３１と噛合して下部が第３伝達ギア８３３の上部と噛合する側面視略Ｔ字状の第２伝達ギア８３２と、上部が第２伝達ギア８３２の下部と噛合して下部が第４伝達ギア８３４と噛合する側面視略Ｔ字状の第３伝達ギア８３３と、第３伝達ギア８３３の下部とギア部８２との双方に噛合する第４伝達ギア８３４と、等を備えている。これにより、チャック６は、チャック回動用駆動モータ８１が駆動すると、円弧状のギア部８２が円周の一部となる円（円弧状のチャック６外面が円周の一部となる円）の中心を回動中心Ｃとして、回動できるようになっている。
【００３０】
ここで、第１伝達ギア８３１と、第２伝達ギア８３２と、第３伝達ギア８３３の上部と、はブラケット８４内に収容されている。
また、第１伝達ギア８３１は、チャック回動用駆動モータ８１の駆動軸に軸着されており、第２伝達ギア８３２は、例えばブラケット８４に支持された軸に軸着されており、第３伝達ギア８３３と第４伝達ギア８３４とは、例えばチャックフレーム７に支持された軸に軸着されている。
【００３１】
次に、本発明の杭圧入方法について説明する。
【００３２】
まず、施工箇所となる所定の位置において、地面に対して杭Ｐを圧入し、その地面に埋設されてなる数本の杭Ｐを基準となる既設杭Ｐとして施す。
次いで、基準の杭として地中に圧入された既設杭Ｐの上端部に、クランプ２を介して杭圧入引抜機１を設置する。
【００３３】
次いで、クレーン等によって吊り込んで搬入した所定の杭Ｐを、杭圧入引抜機１のチャック６に供給して、チャック６で把持する。
具体的には、搬入した所定の杭Ｐの継手部Ｐ３，Ｐ３を把持部６２により把持する。
【００３４】
次いで、供給された新たな杭Ｐをチャック６で把持した状態で、リーダーマスト５をスライドフレーム４に対し左右に回動させたり、スライドフレーム４によってリーダーマスト５をサドル３に対して前後に移動させたりすることによりチャック６を水平方向に移動させるとともに、チャック回動機構部８によりチャック６を水平に回動させることによって、当該チャック６が把持する杭Ｐの配置を調整する。
具体的には、当該チャック６が把持する杭Ｐの継手部Ｐ３の先端を、杭列を成す既設杭Ｐにおける端の杭Ｐの継手部Ｐ３に位置合わせして、当該端の杭Ｐの継手部Ｐ３に新たな杭Ｐの継手部Ｐ３を連結する。次に、既設杭Ｐにおける端の杭Ｐの継手部Ｐ３に新たな杭Ｐ（チャック６により把持された杭Ｐ）の継手部Ｐ３を連結した状態で、チャック回動機構部８によりチャック６を水平に回動させることによって、所望する位置に、当該新たな杭Ｐの配置を調整する。
この際、コーナー施工時には、例えば、図３に示すように、チャック６の開口が前方を向くようにチャック６が回動させるようになっている。
また、構造物Ｓに近接して杭Ｐを圧入する場合には、チャック６の開口が当該構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させるようになっている。すなわち、構造物Ｓに近接して杭Ｐを直線状に施工する時には、例えば、図４に示すように、チャック６の開口が当該構造物Ｓの方を向くようにチャック６が回動される。
【００３５】
次いで、既設杭Ｐに連結して所定の配置に調整された杭Ｐを、上下シリンダ５２によりチャックフレーム７を下降させてチャック６を下降させることによって、地中の所定の深さまで圧入する。
こうして新たな杭Ｐを地中に圧入することにより、既設杭Ｐに連設して杭列を形成することができる。
【００３６】
次に、本発明の杭引抜方法について説明する。
【００３７】
まず、地中に圧入された既設杭Ｐの上端部に、クランプ２を介して杭圧入引抜機１を設置する。
【００３８】
次いで、リーダーマスト５をスライドフレーム４に対し左右に回動させたり、スライドフレーム４によってリーダーマスト５をサドル３に対して前後に移動させたりすることによりチャック６を水平方向に移動させるとともに、チャック回動機構部８によりチャック６を水平に回動させることによって、チャック６を既設杭Ｐ（引き抜きたい既設杭Ｐ）に位置合わせする。
具体的には、当該引き抜きたい既設杭Ｐをチャック６で把持した際に、その既設杭Ｐのウエブ部Ｐ１がチャック本体６１の開口から露出し、かつ、その既設杭Ｐの継手部Ｐ３，Ｐ３がウエブ部Ｐ１よりもチャック本体６１の内側に位置するように、チャック６を位置合わせする。
この際、構造物Ｓに近接して杭Ｐを地中から引き抜く場合には、チャック６の開口が当該構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させるようになっている。
【００３９】
次いで、上下シリンダ５２によりチャックフレーム７を下降させることによって、当該引き抜きたい既設杭Ｐが把持できる位置までチャック６を下降させる。
【００４０】
次いで、当該引き抜きたい既設杭Ｐをチャック６で把持し、上下シリンダ５２によりチャックフレーム７を上昇させてチャック６を上昇させることによって、その既設杭Ｐを地中から引き抜く。
こうして既設杭Ｐを地中から引き抜くことができる。
【００４１】
以上説明した本発明の杭圧入引抜機１によれば、既設杭Ｐを掴む複数のクランプ２，…を有するサドル３と、サドル３に対して前後に移動自在なスライドフレーム４と、スライドフレーム４上に設けられたリーダーマスト５と、杭Ｐを把持するチャック６と、チャック６をリーダーマスト５に昇降自在に支持するチャックフレーム７と、チャック６を回動させるチャック回動機構部８と、を備え、チャック６は、チャック本体６１が円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、チャック６（チャック本体６１）の内部に配置された杭Ｐを把持する把持部６２と、チャック６（チャック本体６１）の外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部６３と、を備え、チャックフレーム７は、ガイドレール部６３にスライド自在に係合する係合部７１を備え、ガイドレール部６３は、チャック６（チャック本体６１）の上側に設けられた上ガイドレール部６３ａと、チャック６（チャック本体６１）の下側に設けられた下ガイドレール部６３ｂと、を備え、係合部７１は、上ガイドレール部６３ａに係合する上係合部７１ａと、下ガイドレール部６３ｂに係合する下係合部７１ｂと、を備え、チャック６は、チャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによって、回動するようになっている。
【００４２】
すなわち、杭圧入引抜機１においては、チャックフレーム７は、上下に一定の距離を開けて配置された上係合部７１ａと下係合部７１ｂとの二点でチャック６を支持しており、施工時（杭Ｐの圧入・引抜時）に、チャックフレーム７とチャック６との連結部分にかかる負担を振り分けることができるため、チャックフレームがチャックを一点で支持している従来の杭圧入引抜機と比較して、杭Ｐの圧入・引抜の際に一の連結部分にかかる負担を軽減することができる。
また、杭圧入引抜機１においては、チャック回動機構部８によりガイドレール部６３が係合部７１をスライドすることによってチャック６が回動するため、チャック６の回動中心Ｃが、チャック６により把持された杭Ｐに近くなる。よって、チャックの回動中心がチャックにより把持された杭から離れている従来の杭圧入引抜機と比較して、チャック６の回動により杭Ｐの方向を変えた際、杭Ｐの変位が小さいため、杭Ｐの方向修正がやりやすく、杭Ｐの位置合わせや杭Ｐの配置の調整が容易である。
また、杭圧入引抜機１においては、例えば、図３に示すように、コーナー施工時も、リーダーマスト５の先端部からチャック６までの距離（Ｌ１）が短いため、コーナー施工時にリーダーマストの先端部からチャックまでの距離が長くなる従来の杭圧入引抜機と比較して、杭Ｐの圧入・引抜の際にかかる負担が小さい。
また、杭圧入引抜機１においては、チャック６の回動中心Ｃが、チャック６により把持された杭Ｐに近いため、例えば、図４に示すように、杭Ｐを直線状に施工する際には、リーダーマスト５の先端部がチャック６により把持された杭Ｐの方を向く。したがって、リーダーマスト５の先端部からチャック６により把持された杭Ｐまでの距離（Ｌ２）が短くなるため、リーダーマストの先端部からチャックにより把持された杭までの距離が長い従来の杭圧入引抜機と比較して、杭圧入引抜機を転倒させようとする力が小さく、効率よく杭Ｐを鉛直に圧入・引抜することができる。
さらに、杭圧入引抜機１においては、チャック６（チャック本体６１）が円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口した形状を成しているため、当該開口が構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させて杭Ｐを圧入・引抜するようにすると、構造物Ｓが邪魔になることなく、構造物Ｓに近接して、杭Ｐを圧入・引抜することができる。
したがって、杭圧入引抜機１は、構造物Ｓに近接して杭を圧入・引抜することが可能であり、かつ、杭圧入・引抜施工性が高い。
【００４３】
また、以上説明した本発明の杭圧入引抜機１によれば、チャック回動機構部８は、チャック回動用駆動モータ８１と、上ガイドレール部６３ａと下ガイドレール部６３ｂとの間に設けられ、チャック６の外面に形成されたギア部８２と、チャック回動用駆動モータ８１により出力された駆動力をギア部８２に伝達する伝達部８３と、を備えている。
すなわち、ギア部８２が、上下に一定の距離を開けて配置されたチャックフレーム７とチャック６との連結部分同士の間に設けられているため、チャック回動機構部８によりチャック６を安定して効率よく回動させることができる。
【００４４】
以上説明した本発明の杭圧入方法によれば、チャック６で杭Ｐを把持し、チャック６を回動させることによって、当該杭Ｐの配置を調整し、チャック６を下降させることによって、当該杭Ｐを地中の所定の深さまで圧入するようになっている。
特に、構造物Ｓに近接して杭Ｐを地中に圧入する際には、チャック６の開口が構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させることによって、杭Ｐの配置を調整するようになっているため、構造物Ｓに近接して杭Ｐを圧入することが可能であり、かつ、杭圧入施工性が高い杭圧入引抜機１を用いて杭Ｐを圧入することができるため、杭Ｐの圧入を好適に実施できる。
【００４５】
以上説明した本発明の杭引抜方法によれば、チャック６を回動させることによって、チャック６を既設杭Ｐに位置合わせし、当該既設杭Ｐが把持できる位置までチャック６を下降させて、チャック６で当該既設杭Ｐを把持し、チャック６を上昇させることによって、当該既設杭Ｐを地中から引き抜くようになっている。
特に、構造物Ｓに近接して杭Ｐを地中から引き抜く際には、チャック６の開口が構造物Ｓに面するようにチャック６を回動させることによって、チャック６を既設杭Ｐに位置合わせするようになっているため、構造物Ｓに近接して杭Ｐを引き抜くことが可能であり、かつ、杭引抜施工性が高い杭圧入引抜機１を用いて杭Ｐを引き抜くことができるため、杭Ｐの引き抜きを好適に実施できる。
【００４６】
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４７】
杭圧入引抜機１の構成や各部の形状などについて、上記実施形態に例示したものは、一例であり、これらに限定されるものではない。
具体的には、リーダーマスト５は、スライドフレーム４に対し水平に回動するものに限ることはなく、例えば、スライドフレーム５に対し左右に移動するものであっても良い。
また、上係合部７１ａは、上ガイドレール部６３ａに上方から係合するものに限ることはなく、例えば、下方から係合するものであっても良いし、上方及び下方から係合するものであっても良い。
また、下係合部７１ｂは、下ガイドレール部６３ｂに下方から係合するものに限ることはなく、例えば、上方から係合する物であっても良いし、上方及び下方から係合するものであっても良い。
【００４８】
杭Ｐは、ハット型鋼矢板に限ることはなく、建設工事現場等において圧入・引抜される鋼矢板等の杭であれば任意である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 杭圧入引抜機
２ クランプ
３ サドル
４ スライドフレーム
５ リーダーマスト
６ チャック
７ チャックフレーム
８ チャック回動機構部（回動機構部）
６２ 把持部
６３ ガイドレール部
６３ａ 上ガイドレール部
６３ｂ 下ガイドレール部
７１ 係合部
７１ａ 上係合部
７１ｂ 下係合部
８１ チャック回動用駆動モータ（駆動モータ）
８２ ギア部
８３ 伝達部
Ｐ 既設杭，杭
Ｓ 構造物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設杭を掴む複数のクランプを有するサドルと、
前記サドルに対して前後に移動自在なスライドフレームと、
前記スライドフレーム上に設けられたリーダーマストと、
杭を把持するチャックと、
前記チャックを前記リーダーマストに昇降自在に支持するチャックフレームと、
前記チャックを回動させる回動機構部と、
を備え、
前記チャックは、円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、当該チャックの内部に配置された前記杭を把持する把持部と、当該チャックの外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部と、を備え、
前記チャックフレームは、前記ガイドレール部にスライド自在に係合する係合部を備え、
前記ガイドレール部は、前記チャックの上側に設けられた上ガイドレール部と、前記チャックの下側に設けられた下ガイドレール部と、を備え、
前記係合部は、前記上ガイドレール部に係合する上係合部と、前記下ガイドレール部に係合する下係合部と、を備え、
前記チャックは、前記回動機構部により前記ガイドレール部が前記係合部をスライドすることによって、回動することを特徴とする杭圧入引抜機。
【請求項２】
請求項１に記載の杭圧入引抜機において、
前記回動機構部は、
駆動モータと、
前記上ガイドレール部と前記下ガイドレール部との間に設けられ、前記チャックの外面に形成されたギア部と、
前記駆動モータにより出力された駆動力を前記ギア部に伝達する伝達部と、
を備えることを特徴とする杭圧入引抜機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入することを特徴とする杭圧入方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入することを特徴とする杭圧入方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする杭引抜方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする杭引抜方法。
【請求項１】
既設杭を掴む複数のクランプを有するサドルと、
前記サドルに対して前後に移動自在なスライドフレームと、
前記スライドフレーム上に設けられたリーダーマストと、
杭を把持するチャックと、
前記チャックを前記リーダーマストに昇降自在に支持するチャックフレームと、
前記チャックを回動させる回動機構部と、
を備え、
前記チャックは、円筒状で外面の一部が軸方向に沿って開口しており、当該チャックの内部に配置された前記杭を把持する把持部と、当該チャックの外周に沿って設けられた円弧状のガイドレール部と、を備え、
前記チャックフレームは、前記ガイドレール部にスライド自在に係合する係合部を備え、
前記ガイドレール部は、前記チャックの上側に設けられた上ガイドレール部と、前記チャックの下側に設けられた下ガイドレール部と、を備え、
前記係合部は、前記上ガイドレール部に係合する上係合部と、前記下ガイドレール部に係合する下係合部と、を備え、
前記チャックは、前記回動機構部により前記ガイドレール部が前記係合部をスライドすることによって、回動することを特徴とする杭圧入引抜機。
【請求項２】
請求項１に記載の杭圧入引抜機において、
前記回動機構部は、
駆動モータと、
前記上ガイドレール部と前記下ガイドレール部との間に設けられ、前記チャックの外面に形成されたギア部と、
前記駆動モータにより出力された駆動力を前記ギア部に伝達する伝達部と、
を備えることを特徴とする杭圧入引抜機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入することを特徴とする杭圧入方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中に圧入する杭圧入方法において、
前記チャックで杭を把持し、当該チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該杭の配置を調整し、当該チャックを下降させることによって、当該杭を地中の所定の深さまで圧入することを特徴とする杭圧入方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする杭引抜方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機を用いて、所定の構造物に近接して杭を地中から引き抜く杭引抜方法において、
前記チャックの前記開口が前記構造物に面するように当該チャックを回動させることによって、当該チャックを既設杭に位置合わせし、当該既設杭が把持できる位置まで当該チャックを下降させて、当該チャックで当該既設杭を把持し、当該チャックを上昇させることによって、当該既設杭を地中から引き抜くことを特徴とする杭引抜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−４３０１６（Ｐ２０１１−４３０１６Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９３０６３（Ｐ２００９−１９３０６３）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【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２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００１４１５２１）株式会社技研製作所 (83)
【Ｆターム（参考）】
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