JP4198294B2 - シートパイル打設装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、広幅のシートパイルを地中に建込む際に用いられるシートパイル打設装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
土留めや河川工事、その他の土木工事において、矢板と称されるシートパイルを連続して地中に建込み、これにより形成されるシートパイル壁により土留めとする工法がある。
【0003】
上記シートパイルを土中に建込んでシートパイル壁を造成する工法を実施するための装置としては、従来の叩打による工法では騒音や振動等の公害問題が発生することから、近時はリーダマストにそって昇降自在な駆動部の下端の出力軸にオーガスクリューを連結した通常の掘削機を用い、このオーガスクリューの外周に円筒状のケーシングを設け、このケーシングの外周にシートパイルの下端を係止してオーガスクリューの先端の地盤を先行掘削しつつシートパイルを貫入させて行く装置(例えば特公昭53−40242号公報)が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の装置によると、オーガスクリューにより先行掘削して形成される穴がシートパイルの幅に較べて著しく小径の単円であり、シートパイルの両側のコーナー部分の地盤を十分に掘削することができず、そのためシートパイルの貫入抵抗が増大し、作業効率が低下するという問題点があった。
【0005】
またシートパイルの幅に合わせてオーガスクリューによる掘削径を大きくすることも考えられるが、これによると掘削によって乱される地盤の範囲も拡大され、シートパイルの支持力に対し影響を及ぼすことになるという問題をもたらす。
【0006】
特に最近ではシートパイルの幅が広い(従来品の1.5倍)ものが普及しつつあり、一層上記問題点がクローズアップされている。
【0007】
本発明はこれに鑑み、広幅のシートパイルであってもシートパイルのコーナー部分まで十分に掘削し得てシートパイルの貫入抵抗を減少し、かつ余分な地盤の掘削が生じず、地盤を乱すことのないシートパイル打設装置を提供することを課題としてなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、リーダマストにそって昇降自在に支持された駆動部と、この駆動部の下部に回動自在に並設された2本のオーガスクリューと、前記駆動部の下方部に設けられ、シートパイルが前記ケーシングの平坦な側面部外面にそっておかれるようその上端を把持するチヤックと、前記ケーシングの下端にはシートパイルの下端部を係止する係合部と、前記オーガスクリューの略全長にわたり2本の並設された該オーガスクリューを共に囲むように設けられた長円形断面形状を有するケーシングと、前記ケーシング内で前記オーガスクリューの間に配置され地盤に水を注入する注入管と、
を具備することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【0010】
図1は本発明によるシートパイル打設装置の一実施形態の全体の側面図を示すもので、クローラ型のベースマシン1にリーダマスト2が支持基台3およびステー4により垂直に立設され、このリーダマスト2の前面縦方向に設けられたガイドレール5にそって駆動部6が昇降自在に支持され、この駆動部6の上端のシーブ7、リーダマスト2の上端のトップシーブ8を経由して巻装されたワイヤロープ9を前記ベースマシン1に搭載の図示しないウインチにより巻上げ巻下げすることにより駆動部6が昇降されるようになっている。
【0011】
前記駆動部6は、図2に正面図を、図3に側面図を示すように、駆動部本体10内にモータ11および減速機12が搭載され、この減速機12から回転分配機構13を介して並列2本のオーガスクリュー出力軸14,14に互いに同方向への回転が与えられるように構成されている。
【0012】
上記の回転分配機構13としては、例えば図4に図2のA−A相当の略示断面図として示すように、ケース15内において前記減速機12の出力軸16上のギヤ17から中継ギヤ18,18を介して各オーガスクリュー出力軸14,14上のギヤ19,19に回転が伝達され、減速機12からの回転が2本のオーガスクリュー出力軸14,14に互いに同方向への回転として伝達されるように構成され、これらオーガスクリュー出力軸14,14にそれぞれオーガスクリュー20,20が連結される。なお一方の上記ギヤ18,19間に中間ギヤを介在させてオーガスクリュー20,20を逆方向に回転させるようにしてもよい。
【0013】
前記回転分配機構13およびオーガスクリュー出力軸14,14の部分は、前記駆動部本体10の正面よりみて両側部に上端が支持された左右の油圧シリンダ21,21のピストンロッド21a,21aに固着のケーシング旋回保持装置22に支持されており、このケーシング旋回保持装置22の下部に前記オーガスクリュー20,20に外嵌される長円形断面形状を有する単一のケーシング23の上端がベース24を介してボルト等により取付けられている。
【0014】
上記ケーシング23の平坦な側面部23a,23aの中央部内面には、図7に示すように前記2本のオーガスクリュー20,20の間に入り込むよう断面略二等辺三角形状の部材25,25が溶接等により固着されており、その一方の部材25と前記側面部23aとの間の空間部に水等の液体を供給するための注入管26が挿通されている。
【0015】
上記ケーシング旋回保持装置22は、図5にその一例の断面図を示すように、前記油圧シリンダ21,21により支持される保持部材27にウオームホイール28を有する回転部材29がベアリング30,30を介して回転自在に設けられ、このウオームホイール28に図示しないウオームギヤが噛合され、このウオームギヤを回動することによりオーガスクリュー20,20を含むケーシング23をオーガスクリュー20,20の中心間を結ぶ線を所定角度にわたり旋回させ、ケーシング23の向きを変更させることができる。
【0016】
前記保持部材27の上部には3本のガイドレール31,31…が立設され、このガイドレール31,31…に前記回転分配機構13のケース15の外面に設けられたガイド金具32,32…が嵌合されて該ケース15の上下移動が安定して行なわれるようになされている。
【0017】
図3において33,33はリーダマスト2のガイドレール5に係合して駆動部6を上下動自在に支持するガイド部材を示す。
【0018】
前記ケーシング23の上方部(駆動部6の下方部)にはシートパイル34の上端を把持するチヤック35が取付けられている。このチヤック35は従来のものと同様に2つ割り状に開閉する一対の部片35a,35aがケーシング23の外周面に嵌合し、両部片35a,35aの開閉端を連結する油圧シリンダ36,36を作動させることによりケーシング23に固定または移動させることができるもので、一方の部片35aの外面にはシートパイル34の上端外面を押える押圧用カム37が枢支されていて、このカム37を油圧シリンダ38により回動させることによりカム37の突部と部片35aとの間にシートパイル34の上端を挟持するように構成されている。なおこのチャック35は駆動部6の下面に直接取付けるようにしてもよい。
【0019】
前記ケーシング23の下端位置には図6、図8に示すようにシートパイル34がケーシング23から離反しないよう係止する係合部39が設けられている。この係合部39はケーシング23の側面部23aの外面に固着され該ケーシング23の側面部外面に対し所要の間隔をおいて下方に垂下する係合片40を有し、この係合片40とケーシング23の側面部外面との間にシートパイル34側の上向きの係合片41が嵌入することでケーシング23に対しシートパイル34が分離しないよう係止されるようになっている。
【0020】
前記シートパイル34は、図7、図8に示すように水平断面が浅いU字状をなす鋼板製のもので、その凹部側の開口幅間にケーシング23が入り込みかつシートパイル34のコーナー部34a,34aに可及的近接した位置におかれるものである。
【0021】
またシートパイル34の両側縁には、隣位のシートパイル34とスライド的に係合する連結部34b,34bを有している。
【0022】
オーガスクリュー20,20は従来と同様に外周にスクリュー翼20a,20aを有し、下端には掘削刃20bを有しており、前記スクリュー翼20a,20aは左右のオーガスクリュー20,20が同方向に回転するため左右とも同じ方向の巻きとされている。
【0023】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【0024】
シートパイル34を打設するに際しては、駆動部6を上方に引上げ、チヤック35にシートパイル34の上端を把持させるとともにシートパイル34の下方の係止片41とケーシング23の係止片40とを互いに係合させる(図6示)。
【0025】
次いでベースマシン1をシートパイル打設位置へ移動させて位置決めし、駆動部6のモータ11を始動すると、減速機12、回転分配機構13を通じて左右のオーガスクリュー出力軸14,14が同方向に回転し、これらに連結されているオーガスクリュー20,20が互いに同方向に回転する。この同方向回転により掘削土砂がスクリュー翼20a,20aにより効率よく上方へ運ばれ、また掘削途中で大径の礫が出現しても、両オーガスクリュー20,20の間に収容して上方へ運ぶことができる。
【0026】
こうして駆動部6を徐々に下降させてオーガスクリュー20,20の掘削刃20b,20bにより地盤を掘削する。このとき各オーガスクリュー20,20はシートパイル34の内面側の地盤がそのコーナー部34a,34aの直近まで掘削され、シートパイル34の貫入抵抗を小さいものとする。
【0027】
シートパイル34やオーガスクリュー20,20の貫入抵抗が大きい場合は、駆動部6の油圧シリンダ21,21を伸長作動させることによりケーシング旋回保持装置22の保持部材27を通じてケーシング23およびオーガスクリュー20,20を押し下げることができ、シートパイル34を圧入させることができる。
【0028】
シートパイル34を所定の深度まで貫入したらチヤック35の油圧シリンダ38を作動してシートパイル34の把持を解き、駆動部6を引上げれば、シートパイル34を置きざりにしてケーシング23およびオーガスクリュー20,20のみが地上に引抜かれ、次位のシートパイル34の打設の準備に入る。
【0029】
上記シートパイル34の打設時に注入管26を通じて液体(水)を供給すれば、シートパイル34の下端の地盤を軟化して貫入抵抗を緩和させることができるとともに既設のシートパイル34の連結部34b部分の洗浄を図ることができる。
【0030】
シートパイル34の打設列の方向を変換する場合には、図9に示すように方向変換位置に打設するシートパイル34の外面に該シートパイル34の半幅に相当するパイル片34cを予め所定の角度(例えば90°)をもって溶着したシートパイル34′を打設し、そのパイル片34cに次位のシートパイル34を連結して打設して行く。この方向変換に際しては、回転分配機構22の図示しないウオームを駆動して回転部材29を回転させることによりケーシング23の向きが変換され、その向きにシートパイル34を打設することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、リーダマストにそって昇降自在な駆動部に2本のオーガスクリューを連結し、これら各オーガスクリューを共に囲繞する長円形断面形状を有するケーシングを外嵌し、駆動部の下部に位置するチヤックにシートパイルの上端を把持させるようにしたので、上記2本のオーガスクリューによりシートパイルの内面側コーナー部直近まで地盤が掘削され、幅広のシートパイルであっても貫入抵抗が小さくなり、効率よくシートパイルの打設を行なうことができる。
【0032】
また2本のオーガスクリューによりシートパイルの内面側を掘削するので、シートパイルから離間する方向への掘削範囲が狭いものとなり、その結果周囲地盤をいたずらに乱すことも防止されてシートパイルの支持強度を低下させることがない。さらに2本のオーガスクリューを同方向に回動するようにすれば、掘削土砂の上方への排出を効率よく行えるとともに、礫に遭遇してもこれを両オーガスクリュー間に収容して上方へ排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるシートパイル打設装置の全体を示す側面図。
【図2】同、駆動部の正面図。
【図3】同、側面図。
【図4】図2のA−A相当の回転分配機構を示す略示断面図。
【図5】ケーシング旋回保持装置の断面図。
【図6】ケーシング下端の係合部を示す断面図。
【図7】ケーシングとシートパイルとの関係を示す水平断面図。
【図8】図6の下面図。
【図9】シートパイルの打設方向を変換させる場合の例示図。
【符号の説明】
1 ベースマシン
2 リーダマスト
6 駆動部
10 駆動部本体
13 回転分配機構
14 オーガスクリュー出力軸
20 オーガスクリュー
22 ケーシング旋回保持装置
23 ケーシング
26 液体注入管
27 保持部材
28 ウオームギア
29 回転部材
31 ガイドレール
32 ガイド金具
34 シートパイル
35 チヤック
39 係合部
40,41 係合片
Claims (1)
- リーダマストにそって昇降自在に支持された駆動部と、
この駆動部の下部に回動自在に並設された2本のオーガスクリューと、
前記駆動部の下方部に設けられ、シートパイルが前記ケーシングの平坦な側面部外面にそっておかれるようその上端を把持するチヤックと、
前記ケーシングの下端にはシートパイルの下端部を係止する係合部と、
前記オーガスクリューの略全長にわたり2本の並設された該オーガスクリューを共に囲むように設けられた長円形断面形状を有するケーシングと、
前記ケーシング内で前記オーガスクリューの間に配置され地盤に水を注入する注入管と、
を具備することを特徴とするシートパイル打設装置。
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