(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024006227
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】保持チャックアタッチメント及び杭圧入施工方法
(51)【国際特許分類】
E02D 7/20 20060101AFI20240110BHJP
【ＦＩ】
E02D7/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022106927
(22)【出願日】2022-07-01
(71)【出願人】
【識別番号】000141521
【氏名又は名称】株式会社技研製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(72)【発明者】
【氏名】村田 敏彦
【テーマコード（参考）】
2D050
【Ｆターム（参考）】
2D050CB21
2D050EE03
(57)【要約】
【課題】圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して圧入する場合に、より丈の長い圧入杭の圧入を可能とする。
【解決手段】サドル１と、サドル１の下部に設けられ、地盤に圧入された既設杭の上端部を把持するクランプ装置２Ｆ，２Ｒと、サドル１上に立設されたマスト４と、昇降装置５と、昇降装置５を介してマスト４に支持され、圧入杭Ｐｄを把持するチャック装置６とを備えた杭圧入装置１０を用いて、複数の圧入杭Ｐｄを縦継ぎにより連結して長手方向に連接されてなる連接杭を地盤に圧入する際に圧入杭Ｐｄの上部を保持する保持チャックアタッチメント６０であって、既設杭Ｐの上端部をクランプして保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに固定する固定用クランプ装置６４と、圧入杭Ｐｄの上部を把持する保持用チャック装置６１，６２とを有する。
【選択図】図７
【解決手段】サドル１と、サドル１の下部に設けられ、地盤に圧入された既設杭の上端部を把持するクランプ装置２Ｆ，２Ｒと、サドル１上に立設されたマスト４と、昇降装置５と、昇降装置５を介してマスト４に支持され、圧入杭Ｐｄを把持するチャック装置６とを備えた杭圧入装置１０を用いて、複数の圧入杭Ｐｄを縦継ぎにより連結して長手方向に連接されてなる連接杭を地盤に圧入する際に圧入杭Ｐｄの上部を保持する保持チャックアタッチメント６０であって、既設杭Ｐの上端部をクランプして保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに固定する固定用クランプ装置６４と、圧入杭Ｐｄの上部を把持する保持用チャック装置６１，６２とを有する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
既設杭の上端部を掴んで反力をとる杭圧入装置を用いて圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して地盤に圧入する際に、一方の前記圧入杭の上部を保持する保持チャックアタッチメントであって、
既設杭の上端部をクランプして前記保持チャックアタッチメントを前記既設杭に固定する固定用クランプ装置と、
前記一方の圧入杭の上部を把持する保持用チャック装置とを有する保持チャックアタッチメント。
既設杭の上端部をクランプして前記保持チャックアタッチメントを前記既設杭に固定する固定用クランプ装置と、
前記一方の圧入杭の上部を把持する保持用チャック装置とを有する保持チャックアタッチメント。
【請求項2】
前記杭圧入装置に対して連結と分離が可能な被連結部を有する請求項１に記載の保持チャックアタッチメント。
【請求項3】
前記固定用クランプ装置と前記保持用チャック装置の相互間の間隔を調節する調節機構を有する請求項１に記載の保持チャックアタッチメント。
【請求項4】
前記固定用クランプ装置は、前記既設杭の上端部の板状部分を下から挿入するスリットを有する請求項１に記載の保持チャックアタッチメント。
【請求項5】
前記固定用クランプ装置により前記既設杭に固定された状態で、前記固定用クランプ装置よりも前記保持用チャック装置の方が低位置となる請求項１に記載の保持チャックアタッチメント。
【請求項6】
請求項２に記載の保持チャックアタッチメントを用いて、圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して地盤に圧入する杭圧入施工方法であって、
前記既設杭の上端部をクランプして当該既設杭に固定された前記保持チャックアタッチメントが一方の前記圧入杭の上部を把持した状態で他方の前記圧入杭を連結する杭連結工程を有する杭圧入施工方法。
前記既設杭の上端部をクランプして当該既設杭に固定された前記保持チャックアタッチメントが一方の前記圧入杭の上部を把持した状態で他方の前記圧入杭を連結する杭連結工程を有する杭圧入施工方法。
【請求項7】
前記杭連結工程より前の工程であって、
前記保持チャックアタッチメントを装着した状態の前記杭圧入装置が、前記一方の圧入杭を圧入の目標位置に配置すると共に、当該圧入の開始前又は圧入の途中で前記保持チャックアタッチメントを前記既設杭の上端部に移設する移設工程を有する請求項６に記載の杭圧入施工方法。
前記保持チャックアタッチメントを装着した状態の前記杭圧入装置が、前記一方の圧入杭を圧入の目標位置に配置すると共に、当該圧入の開始前又は圧入の途中で前記保持チャックアタッチメントを前記既設杭の上端部に移設する移設工程を有する請求項６に記載の杭圧入施工方法。
【請求項8】
圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して構成された連接杭の最後の圧入杭の圧入の完了に前後して前記保持チャックアタッチメントを前記杭圧入装置に連結して回収する回収工程を有する請求項６又は請求項７に記載の杭圧入施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、保持チャックアタッチメント及び杭圧入施工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の杭圧入装置は、地盤に圧入された既設杭の上端部を掴んで反力をとり、杭を把持して地盤に圧入し、当該既設杭による杭列上を移動しつつ連続して杭を圧入していくことで地盤上に当該杭列を延長していくことが可能である。
【0003】
ところで、複数の杭を連接した連接杭の圧入が行われる場合がある。この連接杭の圧入作業は、連接前の杭の圧入と、新たな杭の継ぎ足し（連結）とを繰り返して連接しながらの圧入作業が行われる。
【0004】
従来の杭圧入装置は、連接杭の圧入作業のために、杭を把持するチャック装置の下方に、先行する杭を把持することが可能なサブチャックを設け、先行する杭の上端部をサブチャックで把持し、次の杭をチャック装置で把持した状態で互いを連結し（継ぎ足し作業）、一体化された杭の圧入を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第６８５４９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記杭圧入装置にあっては、サブチャックがチャック装置の下方に配置されているため、サブチャックとの干渉を回避するために、杭の丈がより短いものしか使用することできないという問題があった。
【0007】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、杭と杭とを連結して圧入を行う場合に、より丈の長い杭の圧入を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以上の課題を解決するための本発明の一つの態様は、
既設杭の上端部を掴んで反力をとる杭圧入装置を用いて圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して地盤に圧入する際に、一方の前記圧入杭の上部を保持する保持チャックアタッチメントであって、
既設杭の上端部をクランプして前記保持チャックアタッチメントを前記既設杭に固定する固定用クランプ装置と、
前記一方の圧入杭の上部を把持する保持用チャック装置とを有する保持チャックアタッチメントである。
既設杭の上端部を掴んで反力をとる杭圧入装置を用いて圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して地盤に圧入する際に、一方の前記圧入杭の上部を保持する保持チャックアタッチメントであって、
既設杭の上端部をクランプして前記保持チャックアタッチメントを前記既設杭に固定する固定用クランプ装置と、
前記一方の圧入杭の上部を把持する保持用チャック装置とを有する保持チャックアタッチメントである。
【0009】
また本発明の他の一つの態様は、
上記保持チャックアタッチメントを用いて、圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して地盤に圧入する杭圧入施工方法であって、
前記既設杭の上端部をクランプして当該既設杭に固定された前記保持チャックアタッチメントが一方の前記圧入杭の上部を把持した状態で他方の前記圧入杭を連結する杭連結工程を有する杭圧入施工方法である。
上記保持チャックアタッチメントを用いて、圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより連結して地盤に圧入する杭圧入施工方法であって、
前記既設杭の上端部をクランプして当該既設杭に固定された前記保持チャックアタッチメントが一方の前記圧入杭の上部を把持した状態で他方の前記圧入杭を連結する杭連結工程を有する杭圧入施工方法である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、圧入杭と圧入杭とを連結して圧入を行う場合に、より丈の長い圧入杭の圧入を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態の杭圧入装置による杭圧入施工方法の実施状況を示す斜視図である。
【図5A】上空制限のある現場での杭圧入施工方法の実施状況を示す平面図である。
【図7】杭圧入施工時における配置も含めて示した保持チャックアタッチメントの平面図である。
【図8】保持チャックアタッチメントの平面図である。
【図9】保持チャックアタッチメントの側面図である。
【図10】保持チャックアタッチメントを用いた分割杭の杭圧入施工方法の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
本実施形態では、圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより長手方向に連結して構成される連接杭を地盤に圧入する際に先頭となる圧入杭の上部を保持する保持チャックアタッチメントと連接杭の圧入を行う杭圧入装置及びこれらを用いた杭圧入施工方法を例示する。
なお、以下の説明では、連接杭を構成する複数の杭の各々を分割杭というものとする。
また、以下の説明において、「既設杭」とは、杭の種類に拘わらず、既に圧入が完了し、それ以上の圧入動作が行われない杭のことをいう。また、「圧入杭」とは、杭の種類に拘わらず、これから圧入を行う杭或いは、圧入の途中である杭のことをいう。
縦継ぎにより連接杭を構成する分割杭の場合には、杭圧入装置１０のチャック装置６に把持された状態の分割杭や、地盤に圧入されている状態であって、さらに新たな分割杭が縦継ぎにより連結されて圧入動作が加えられる予定の分割杭は、いずれも「圧入杭」に相当する。
縦継ぎとは、長手方向を揃えて直列に配置された複数の杭の端部同士を連結することをいう。
本実施形態では、圧入杭と圧入杭とを縦継ぎにより長手方向に連結して構成される連接杭を地盤に圧入する際に先頭となる圧入杭の上部を保持する保持チャックアタッチメントと連接杭の圧入を行う杭圧入装置及びこれらを用いた杭圧入施工方法を例示する。
なお、以下の説明では、連接杭を構成する複数の杭の各々を分割杭というものとする。
また、以下の説明において、「既設杭」とは、杭の種類に拘わらず、既に圧入が完了し、それ以上の圧入動作が行われない杭のことをいう。また、「圧入杭」とは、杭の種類に拘わらず、これから圧入を行う杭或いは、圧入の途中である杭のことをいう。
縦継ぎにより連接杭を構成する分割杭の場合には、杭圧入装置１０のチャック装置６に把持された状態の分割杭や、地盤に圧入されている状態であって、さらに新たな分割杭が縦継ぎにより連結されて圧入動作が加えられる予定の分割杭は、いずれも「圧入杭」に相当する。
縦継ぎとは、長手方向を揃えて直列に配置された複数の杭の端部同士を連結することをいう。
【0013】
［杭圧入装置］
まずは、杭圧入装置１０について、図１から図６Ｂに基づいて説明する。図１から図４は、杭圧入装置１０の杭圧入時の各種の動作を４場面で示す。図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂは上空制限のある現場での実施状況における２場面を示す。方向の明示のため前後方向軸をＸ軸、左右方向軸をＹ軸、上下方向軸をＺ軸として図中に直交３軸ＸＹＺを示す。
まずは、杭圧入装置１０について、図１から図６Ｂに基づいて説明する。図１から図４は、杭圧入装置１０の杭圧入時の各種の動作を４場面で示す。図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂは上空制限のある現場での実施状況における２場面を示す。方向の明示のため前後方向軸をＸ軸、左右方向軸をＹ軸、上下方向軸をＺ軸として図中に直交３軸ＸＹＺを示す。
【0014】
杭圧入装置１０は、サドル１と、サドル１の下部に設けられ、地盤に圧入された既設杭Ｐ１－Ｐ４・・・の上端部を把持する複数のクランプ装置２Ｆ，２Ｒと、サドル１上を水平移動可能に設けられたスライドベース３と、スライドベース３上にマスト旋回軸ＭＺ回りに旋回可能に立設されたマスト４と、昇降装置５と、昇降装置５を介してマスト４に支持され、杭Ｐを把持するチャック装置６とを備える。なお、既設杭Ｐ１－Ｐ４・・・は、個々に区別する必要がない場合には、単に既設杭Ｐと記載する。この既設杭Ｐは、複数の分割杭（圧入杭）が縦継ぎにより長手方向に連接されてなる連接杭であってもよい。
【0015】
チャック装置６は、チャックフレーム７に設置され、把持中心軸ＣＺ回りで回転可能であり、チャック装置６が杭を把持した状態で回転することにより杭を回転させながら圧入する回転圧入工法が実施可能である。
さらに杭圧入装置１０は、チャック傾動機構９を備え、当該チャック傾動機構９によりマスト４に交わり、マスト４とチャック装置６とが並ぶ方向のチャック傾動軸ＣＹ回りにチャック装置６、チャックフレーム７とともに昇降装置５を傾動可能である。
チャック装置６、チャックフレーム７が昇降装置５を介してマスト４に支持されている。昇降装置５は、把持中心軸ＣＺに沿ってチャック装置６及びチャックフレーム７を昇降させることができる。
チャック装置６及びチャックフレーム７からなる構造は、杭を挿入する貫通部８を有する。
複数のクランプ装置２Ｆ，２Ｒは、前方側のクランプ装置２Ｆと、後方側のクランプ装置２Ｒからなる。なお、３つ以上のクランプ装置を設けてもよい。
スライドベース３は、前後方向にスライド移動する。後方側のクランプ装置２Ｒも前後方向にスライド移動可能であり、前方側のクランプ装置２Ｆとの間隔が可変とされている。この機能により、杭と杭の間の間隔に合わせることができる。
さらに杭圧入装置１０は、チャック傾動機構９を備え、当該チャック傾動機構９によりマスト４に交わり、マスト４とチャック装置６とが並ぶ方向のチャック傾動軸ＣＹ回りにチャック装置６、チャックフレーム７とともに昇降装置５を傾動可能である。
チャック装置６、チャックフレーム７が昇降装置５を介してマスト４に支持されている。昇降装置５は、把持中心軸ＣＺに沿ってチャック装置６及びチャックフレーム７を昇降させることができる。
チャック装置６及びチャックフレーム７からなる構造は、杭を挿入する貫通部８を有する。
複数のクランプ装置２Ｆ，２Ｒは、前方側のクランプ装置２Ｆと、後方側のクランプ装置２Ｒからなる。なお、３つ以上のクランプ装置を設けてもよい。
スライドベース３は、前後方向にスライド移動する。後方側のクランプ装置２Ｒも前後方向にスライド移動可能であり、前方側のクランプ装置２Ｆとの間隔が可変とされている。この機能により、杭と杭の間の間隔に合わせることができる。
【0016】
地盤に圧入された既設杭Ｐの上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴んだ状態から杭圧入施工方法を説明する。
いま、図示するように既設杭Ｐ２，Ｐ３の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴んでいる。図１では、杭Ｐ１がすでに圧入完了されているが、杭Ｐ１をチャック装置６で把持して圧入途中である状況から説明すると、既設杭Ｐ２，Ｐ３の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴んで反力をとりつつ、図１に示すように貫通部８の軸が圧入方向（上下方向）となった圧入姿勢で昇降装置５のストローク動作により、チャック装置６、チャックフレーム７とともにチャック装置６で把持している杭Ｐ１を下降（圧入方向へ移動）させて、杭Ｐ１を地盤に圧入し図１の圧入完了状態を得る。これにより、杭Ｐ１は既設杭による杭列の先頭杭となる。
いま、図示するように既設杭Ｐ２，Ｐ３の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴んでいる。図１では、杭Ｐ１がすでに圧入完了されているが、杭Ｐ１をチャック装置６で把持して圧入途中である状況から説明すると、既設杭Ｐ２，Ｐ３の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴んで反力をとりつつ、図１に示すように貫通部８の軸が圧入方向（上下方向）となった圧入姿勢で昇降装置５のストローク動作により、チャック装置６、チャックフレーム７とともにチャック装置６で把持している杭Ｐ１を下降（圧入方向へ移動）させて、杭Ｐ１を地盤に圧入し図１の圧入完了状態を得る。これにより、杭Ｐ１は既設杭による杭列の先頭杭となる。
【0017】
次に杭Ｐ０（圧入杭）を供給する。杭Ｐ０は、丈の長い一般的な鋼管杭でもよいが、ここでは、分割杭を例に説明する。
そのために、マスト４の旋回により図２に示すように杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方にチャック装置６を突き出す姿勢とする。
加えて、図３、図５Ａ及び図５Ｂに示すようにチャック傾動機構９によるチャック装置６の傾動により、チャック装置６を横倒しにする。これにより、杭を挿入する貫通部８の軸が略水平となったので、杭Ｐ０を横倒しの状態で供給し、横倒しの状態のまま貫通部８に挿入しチャック装置６に把持させる。
すなわち、図５Ａに示すように既設杭を軸方向に見たときの杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方にチャック装置６を横倒しで突き出した状態としつつ、図６Ａ及び図６Ｂに示すように杭Ｐ０を横倒しにして供給しチャック装置６に挿入し把持させる（杭供給工程）。なお、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂでは、杭列上を走行可能な杭運搬装置２０と、杭運搬装置２０から杭を取り上げ杭圧入装置１０のチャック装置６に杭を供給する杭供給装置３０を用いている。
そのために、マスト４の旋回により図２に示すように杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方にチャック装置６を突き出す姿勢とする。
加えて、図３、図５Ａ及び図５Ｂに示すようにチャック傾動機構９によるチャック装置６の傾動により、チャック装置６を横倒しにする。これにより、杭を挿入する貫通部８の軸が略水平となったので、杭Ｐ０を横倒しの状態で供給し、横倒しの状態のまま貫通部８に挿入しチャック装置６に把持させる。
すなわち、図５Ａに示すように既設杭を軸方向に見たときの杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方にチャック装置６を横倒しで突き出した状態としつつ、図６Ａ及び図６Ｂに示すように杭Ｐ０を横倒しにして供給しチャック装置６に挿入し把持させる（杭供給工程）。なお、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂでは、杭列上を走行可能な杭運搬装置２０と、杭運搬装置２０から杭を取り上げ杭圧入装置１０のチャック装置６に杭を供給する杭供給装置３０を用いている。
【0018】
クレーンを用いて杭Ｐ０を供給してもよい。供給側で杭Ｐ０を杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・に沿った水平方向に移動可能である場合には、その移動動作により杭Ｐ０を貫通部８の軸方向に移動させてチャック装置６にまで挿入してもよい。
また、杭圧入装置１０の動作により、杭Ｐ０をチャック装置６にまで挿入することが可能である。その動作とは、スライドベース３のストローク動作、昇降装置５のストローク動作である。図３に示す状態においては、スライドベース３のストローク方向及び昇降装置５のストローク方向は、杭Ｐ０をチャック装置６に挿入する方向に向いている。しがたって、スライドベース３のストローク動作により、杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。また、昇降装置５のストローク動作により、杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。
以上のように、杭Ｐ０の移動、スライドベース３のストローク動作及び昇降装置５のストローク動作のうち、いずれか１つまたは２以上を実施して杭Ｐ０をチャック装置６に挿入する。
杭供給工程において、少なくともスライドベース３のストロークによりチャック装置６への杭Ｐ０の挿入長さを稼ぐことが可能である。
同様に杭供給工程において、少なくとも昇降装置５のストロークによりチャック装置６への杭Ｐ０の挿入長さを稼ぐことができる。
また、杭圧入装置１０の動作により、杭Ｐ０をチャック装置６にまで挿入することが可能である。その動作とは、スライドベース３のストローク動作、昇降装置５のストローク動作である。図３に示す状態においては、スライドベース３のストローク方向及び昇降装置５のストローク方向は、杭Ｐ０をチャック装置６に挿入する方向に向いている。しがたって、スライドベース３のストローク動作により、杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。また、昇降装置５のストローク動作により、杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。
以上のように、杭Ｐ０の移動、スライドベース３のストローク動作及び昇降装置５のストローク動作のうち、いずれか１つまたは２以上を実施して杭Ｐ０をチャック装置６に挿入する。
杭供給工程において、少なくともスライドベース３のストロークによりチャック装置６への杭Ｐ０の挿入長さを稼ぐことが可能である。
同様に杭供給工程において、少なくとも昇降装置５のストロークによりチャック装置６への杭Ｐ０の挿入長さを稼ぐことができる。
【0019】
かくしてチャック装置６により杭Ｐ０を把持したら、杭圧入装置１０は図４に示すようにマスト４の旋回とチャック装置６の傾動により、杭Ｐ０を地盤に圧入する姿勢に変遷する。
杭Ｐ１の圧入と同様に杭圧入装置１０は、既設杭Ｐ２，Ｐ３の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴んで反力をとりつつ、今度は杭Ｐ０を昇降装置５の動作により地盤に圧入する。
杭Ｐ０を途中まで圧入し、杭圧入装置１０の重量を支えられるほど以上の支持力を得たら、杭圧入装置１０は前進動作を行う。前進動作は次の通りである。
クランプ装置２Ｆ，２Ｒによるクランプを解除し、地盤に支持された杭Ｐ０をチャック装置６で把持したまま、昇降装置５の動作によりサドル１を上昇させる。さらにスライドベース３のストローク動作によりサドル１を前方に移動させることで、クランプ装置２Ｆを既設杭Ｐ１の上方に、クランプ装置２Ｒを既設杭Ｐ２の上方に配置し、昇降装置５の動作によりサドル１を下降させ、クランプ装置２Ｆにより既設杭Ｐ１をクランプし、クランプ装置２Ｒにより既設杭Ｐ２をクランプする。これにより、杭圧入装置１０は１ピッチ分前進し、圧入時に反力をとる既設杭が杭Ｐ１，Ｐ２に移り変わる。
なお、各圧入位置の杭が、複数の分割杭を縦継ぎにより長手方向に連結した連接杭（圧入杭）である場合には、複数の分割杭（圧入杭）を同じ圧入位置で縦継ぎにより長手方向に連結して圧入を続行する過程が入る。杭圧入装置１０の前進動作は、最上端部の分割杭をチャック装置６で把持した状態で行う。
杭Ｐ１の圧入と同様に杭圧入装置１０は、既設杭Ｐ２，Ｐ３の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴んで反力をとりつつ、今度は杭Ｐ０を昇降装置５の動作により地盤に圧入する。
杭Ｐ０を途中まで圧入し、杭圧入装置１０の重量を支えられるほど以上の支持力を得たら、杭圧入装置１０は前進動作を行う。前進動作は次の通りである。
クランプ装置２Ｆ，２Ｒによるクランプを解除し、地盤に支持された杭Ｐ０をチャック装置６で把持したまま、昇降装置５の動作によりサドル１を上昇させる。さらにスライドベース３のストローク動作によりサドル１を前方に移動させることで、クランプ装置２Ｆを既設杭Ｐ１の上方に、クランプ装置２Ｒを既設杭Ｐ２の上方に配置し、昇降装置５の動作によりサドル１を下降させ、クランプ装置２Ｆにより既設杭Ｐ１をクランプし、クランプ装置２Ｒにより既設杭Ｐ２をクランプする。これにより、杭圧入装置１０は１ピッチ分前進し、圧入時に反力をとる既設杭が杭Ｐ１，Ｐ２に移り変わる。
なお、各圧入位置の杭が、複数の分割杭を縦継ぎにより長手方向に連結した連接杭（圧入杭）である場合には、複数の分割杭（圧入杭）を同じ圧入位置で縦継ぎにより長手方向に連結して圧入を続行する過程が入る。杭圧入装置１０の前進動作は、最上端部の分割杭をチャック装置６で把持した状態で行う。
【0020】
杭圧入装置１０は、クランプ装置２Ｆ，２Ｒにより既設杭Ｐ１，Ｐ２をクランプしたら、杭Ｐ０の圧入を再開し、杭Ｐ０の圧入を完了する。これが、上述した杭Ｐ１の圧入完了（１サイクル前）に相当し、圧入作業が１サイクル進んだことになる。これを１圧入サイクルとして、圧入サイクルを繰り返し実行する。これにより、杭圧入装置１０は、既設杭による杭列上を移動しつつ連続して杭を圧入していくことで地盤上に当該杭列を延長していく杭圧入施工方法を実行する。
【0021】
次に、杭供給装置３０の構成と動作の詳細につき説明する。
杭供給装置３０は、杭を横倒し状態のまま取り上げるとともに移動させるピックアップアーム３０Ａを備える。
本実施形態ではピックアップアーム３０Ａは、揺動アーム３１を備える。揺動アーム３１の両端は、垂直軸回りに回動可能なヒンジ連結部３２，３３が設けられている。揺動アーム３１の基端部はヒンジ連結部３２を介してサドル１に固定されている。揺動アーム３１は、ヒンジ連結部３２により水平面内で揺動するようになっている。揺動アーム３１は伸縮機能を有する。
揺動アーム３１の先端部に、杭を取り上げ昇降可能なフォーク３４が設けられている。揺動アーム３１側から、ヒンジ連結部３３、第１昇降装置３５、第２昇降装置３６、フォーク３４の順で連結されている。ヒンジ連結部３３によりフォーク３４を水平面内で揺動可能にしている。第１昇降装置３５と第２昇降装置３６とは直列的に連結されているので、第１昇降装置３５の昇降ストロークに第２昇降装置３６の昇降ストロークを加えた分だけ、フォーク３４を昇降することができる。
杭供給装置３０は、杭を横倒し状態のまま取り上げるとともに移動させるピックアップアーム３０Ａを備える。
本実施形態ではピックアップアーム３０Ａは、揺動アーム３１を備える。揺動アーム３１の両端は、垂直軸回りに回動可能なヒンジ連結部３２，３３が設けられている。揺動アーム３１の基端部はヒンジ連結部３２を介してサドル１に固定されている。揺動アーム３１は、ヒンジ連結部３２により水平面内で揺動するようになっている。揺動アーム３１は伸縮機能を有する。
揺動アーム３１の先端部に、杭を取り上げ昇降可能なフォーク３４が設けられている。揺動アーム３１側から、ヒンジ連結部３３、第１昇降装置３５、第２昇降装置３６、フォーク３４の順で連結されている。ヒンジ連結部３３によりフォーク３４を水平面内で揺動可能にしている。第１昇降装置３５と第２昇降装置３６とは直列的に連結されているので、第１昇降装置３５の昇降ストロークに第２昇降装置３６の昇降ストロークを加えた分だけ、フォーク３４を昇降することができる。
【0022】
杭供給装置３０を適用した杭供給工程につき説明する。
図５Ａ及び図５Ｂに示すようにピックアップアーム３０Ａを後方に伸ばし、フォーク３４を杭Ｐ０に挿入可能な高さに維持し、杭運搬装置２０の前進により、杭Ｐ０にフォーク３４が挿入される（図５Ａ及び図５Ｂの状態）。
次に、フォーク３４を上昇させて、杭Ｐ０を取り上げ、図６Ａ及び図６Ｂに示すようにヒンジ連結部３２，３３の略９０度の回動により、杭Ｐ０を杭列の側方に配置する。杭Ｐ０は、貫通部８の軸の高さに合わせる。
上述したように杭Ｐ０をチャック装置６に挿入し、チャック装置６により杭Ｐ０を把持して杭Ｐ０を地盤に圧入する。
図５Ａ及び図５Ｂに示すようにピックアップアーム３０Ａを後方に伸ばし、フォーク３４を杭Ｐ０に挿入可能な高さに維持し、杭運搬装置２０の前進により、杭Ｐ０にフォーク３４が挿入される（図５Ａ及び図５Ｂの状態）。
次に、フォーク３４を上昇させて、杭Ｐ０を取り上げ、図６Ａ及び図６Ｂに示すようにヒンジ連結部３２，３３の略９０度の回動により、杭Ｐ０を杭列の側方に配置する。杭Ｐ０は、貫通部８の軸の高さに合わせる。
上述したように杭Ｐ０をチャック装置６に挿入し、チャック装置６により杭Ｐ０を把持して杭Ｐ０を地盤に圧入する。
【0023】
［保持チャックアタッチメント］
以下、既に説明した杭圧入装置１０において、保持チャックアタッチメント６０を用いて分割杭からなる杭（連接杭）の杭圧入を行う杭圧入施工方法について説明する。
図７は杭圧入施工時における杭圧入装置１０及び杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・に対する配置も含めて示した保持チャックアタッチメント６０の平面図、図８は平面図、図９は側面図である。
本実施形態では、分割杭Ｐｄが鋼管杭である場合を例示する。但し、圧入の対象は鋼管杭に限定されない。
以下、既に説明した杭圧入装置１０において、保持チャックアタッチメント６０を用いて分割杭からなる杭（連接杭）の杭圧入を行う杭圧入施工方法について説明する。
図７は杭圧入施工時における杭圧入装置１０及び杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・に対する配置も含めて示した保持チャックアタッチメント６０の平面図、図８は平面図、図９は側面図である。
本実施形態では、分割杭Ｐｄが鋼管杭である場合を例示する。但し、圧入の対象は鋼管杭に限定されない。
【0024】
保持チャックアタッチメント６０は、複数の分割杭（圧入杭）Ｐｄ１，Ｐｄ２・・・（図１０～図１８参照）を縦継ぎにより長手方向に連結しながら順番に埋設する際に使用される。なお、以下の記載では、分割杭Ｐｄ１，Ｐｄ２・・・を特に区別する必要がない場合には、「分割杭Ｐｄ」と総称する。
各分割杭Ｐｄは、いずれも外径及び内径が等しく、長手方向に短い鋼管杭である。これら分割杭Ｐｄ（圧入杭）の圧入作業は、圧入と新たな分割杭Ｐｄ（圧入杭）を継ぎ足す縦継ぎ（先行する分割杭の上端部に対する新たな分割杭の連結）とが交互に繰り返されて実施される。
各分割杭Ｐｄは、いずれも外径及び内径が等しく、長手方向に短い鋼管杭である。これら分割杭Ｐｄ（圧入杭）の圧入作業は、圧入と新たな分割杭Ｐｄ（圧入杭）を継ぎ足す縦継ぎ（先行する分割杭の上端部に対する新たな分割杭の連結）とが交互に繰り返されて実施される。
【0025】
分割杭Ｐｄは、前述したような上空制限Ｓ０が存在する上下方向に制限のあるエリアで杭圧入作業を行う場合に好適である。チャック装置６は、圧入姿勢で杭頭と上空制限Ｓ０との干渉を回避することができる長さの分割杭Ｐｄを使用する。
そして、前述した通り、圧入初期の分割杭（例えば、一本目の分割杭Ｐｄ１等）の場合、昇降装置５のストロークでは、分割杭Ｐｄ１（圧入杭）の下端部が地盤に届かない場合や圧入深さが不十分となって不安定となり、次の分割杭Ｐｄ２（圧入杭）の連結作業を適正に行うことができなくなるおそれがある。このため、分割杭Ｐｄ１を保持するために保持チャックアタッチメント６０が使用される。
保持チャックアタッチメント６０は、既設杭Ｐ１（圧入杭）の杭頭に固定することができ、チャック装置６の下方で分割杭Ｐｄ１の上部を安定的に把持して、次の分割杭Ｐｄ２（圧入杭）の連結を可能とする。
なお、保持チャックアタッチメント６０は、杭圧入装置１０のチャックフレーム７に対しても装着可能であって、杭圧入装置１０と共に移動することもできる。
そして、前述した通り、圧入初期の分割杭（例えば、一本目の分割杭Ｐｄ１等）の場合、昇降装置５のストロークでは、分割杭Ｐｄ１（圧入杭）の下端部が地盤に届かない場合や圧入深さが不十分となって不安定となり、次の分割杭Ｐｄ２（圧入杭）の連結作業を適正に行うことができなくなるおそれがある。このため、分割杭Ｐｄ１を保持するために保持チャックアタッチメント６０が使用される。
保持チャックアタッチメント６０は、既設杭Ｐ１（圧入杭）の杭頭に固定することができ、チャック装置６の下方で分割杭Ｐｄ１の上部を安定的に把持して、次の分割杭Ｐｄ２（圧入杭）の連結を可能とする。
なお、保持チャックアタッチメント６０は、杭圧入装置１０のチャックフレーム７に対しても装着可能であって、杭圧入装置１０と共に移動することもできる。
【0026】
保持チャックアタッチメント６０は、図７～図９に示すように、分割杭Ｐｄを上下方向に遊挿可能な枠体６１と、枠体６１内で分割杭Ｐｄを把持する複数の把持機構６２と、枠体６１の後端部に連結された連結フレーム６３と、連結フレーム６３に設けられた複数の固定用クランプ装置６４とを有する。
枠体６１と複数の把持機構６２は、保持用チャック装置を構成する。
枠体６１と複数の把持機構６２は、保持用チャック装置を構成する。
【0027】
枠体６１は、上下に広く開口した平面視略八角形状の枠体であり、その内側に分割杭Ｐｄを遊挿可能である。なお、枠体６１の平面視形状は、分割杭Ｐｄを通すことが可能であれば八角形状に限らず、任意である。
【0028】
把持機構６２の個体数は複数であればよく、その数量に限定はないが、本実施形態では、把持機構６２が枠体６１に四つ設けられている場合を例示する。
四つの各把持機構６２は、枠体６１の開口中心と同心となる円の円周に沿って均一間隔で枠体６１に設けられている。以下、この同心円の中心軸を枠体６１の中心軸Ｏとする。
そして、各把持機構６２は、いずれも、枠体６１の中心軸Ｏに向かって進退移動を行う凹状の把持爪６２１と、当該把持爪６２１に進退移動動作を付与するアクチュエーターとしての図示しない油圧シリンダ６２２とを有する。
四つの各把持機構６２は、枠体６１の開口中心と同心となる円の円周に沿って均一間隔で枠体６１に設けられている。以下、この同心円の中心軸を枠体６１の中心軸Ｏとする。
そして、各把持機構６２は、いずれも、枠体６１の中心軸Ｏに向かって進退移動を行う凹状の把持爪６２１と、当該把持爪６２１に進退移動動作を付与するアクチュエーターとしての図示しない油圧シリンダ６２２とを有する。
【0029】
把持爪６２１は、凹部の内側が分割杭Ｐｄの外周面に圧接して把持を行う。このため、把持爪６２１の内側には、凹凸やスパイク構造等の摩擦力を高める加工が施された圧接面が形成されている。
枠体６１の開口に上下方向に沿って遊挿された分割杭Ｐｄは、中心軸Ｏに向かって進出移動を行う四つの把持爪６２１の凹部が分割杭Ｐｄの外周面に嵌合し、枠体６１の中心軸Ｏと同心となる状態で保持される。
枠体６１の開口に上下方向に沿って遊挿された分割杭Ｐｄは、中心軸Ｏに向かって進出移動を行う四つの把持爪６２１の凹部が分割杭Ｐｄの外周面に嵌合し、枠体６１の中心軸Ｏと同心となる状態で保持される。
【0030】
油圧シリンダ６２２は、例えば、複動式油圧シリンダであり、シリンダチューブ６２３とピストンロッド６２４とを備えている。ピストンロッド６２４は、その先端部で把持爪６２１を支持している。そして、油圧シリンダ６２２は、中心軸Ｏを中心とする円周の半径方向に沿ってピストンロッド６２４が進退動作を行うように枠体６１に保持されている。
【0031】
枠体６１の上面における左右両端部の近傍と後端部の近傍とには、ブラケット６６（図１１参照）を介して、保持チャックアタッチメント６０をチャックフレーム７に着脱可能に連結するための被連結部６１１～６１３を有する。
各被連結部６１１～６１３は、いずれも枠体６１の上面から立設された板状部を有し、当該板状部を水平に貫通した二乃至三の貫通孔が形成されている。これに対して、ブラケット６６の下端部には、各被連結部６１１～６１３の板状部を挿入可能な二枚の板状部を有し、これらの板状部には、被連結部６１１～６１３と同様に水平に貫通した二乃至三の貫通孔が形成されている。そして、被連結部６１１～６１３の各貫通孔とブラケット６６の各貫通孔とが重合するように被連結部６１１～６１３をブラケット６６の二枚の板状部の間に挿入し、重合した各貫通孔に連結ピンを挿入することで被連結部６１１～６１３の各貫通孔とブラケット６６の連結を可能としている。連結ピンは、引き抜き可能であり、これにより、被連結部６１１～６１３の各貫通孔とブラケット６６の分離も可能である。
なお、各被連結部６１１～６１３に対応する配置で、チャックフレーム７の下部にも被連結部６１１～６１３と同じ構造の被連結部が設けられており、ブラケット６６の上端部との連結と分離が可能である。
各被連結部６１１～６１３は、いずれも枠体６１の上面から立設された板状部を有し、当該板状部を水平に貫通した二乃至三の貫通孔が形成されている。これに対して、ブラケット６６の下端部には、各被連結部６１１～６１３の板状部を挿入可能な二枚の板状部を有し、これらの板状部には、被連結部６１１～６１３と同様に水平に貫通した二乃至三の貫通孔が形成されている。そして、被連結部６１１～６１３の各貫通孔とブラケット６６の各貫通孔とが重合するように被連結部６１１～６１３をブラケット６６の二枚の板状部の間に挿入し、重合した各貫通孔に連結ピンを挿入することで被連結部６１１～６１３の各貫通孔とブラケット６６の連結を可能としている。連結ピンは、引き抜き可能であり、これにより、被連結部６１１～６１３の各貫通孔とブラケット６６の分離も可能である。
なお、各被連結部６１１～６１３に対応する配置で、チャックフレーム７の下部にも被連結部６１１～６１３と同じ構造の被連結部が設けられており、ブラケット６６の上端部との連結と分離が可能である。
【0032】
被連結部６１１～６１３によってチャックフレーム７の下部に装着された保持チャックアタッチメント６０は、枠体６１の中心軸Ｏとチャック装置６の把持中心軸ＣＺとが同心となるように、被連結部６１１～６１３の配置が設定されている。
従って、チャックフレーム７の下部に保持チャックアタッチメント６０を装着した状態で、チャック装置６による分割杭Ｐｄの把持を支障なく行うことができる。
従って、チャックフレーム７の下部に保持チャックアタッチメント６０を装着した状態で、チャック装置６による分割杭Ｐｄの把持を支障なく行うことができる。
【0033】
連結フレーム６３は、その前面の左右両端部から前方に延出された板状の一対の連結腕６３１を有する。これに対して、枠体６１の後端上面の左右両端部には、各連結腕６３１に対応する一対の連結ブラケット６５が固定装備されている。
各連結腕６３１は、図９に示すように、下端部に前後方向に並んで複数の連結孔６３２が左右方向に貫通形成されている。
これに対して、枠体６１側の各連結ブラケット６５は、上から連結腕６３１を挿入可能な二枚の板状部６５２を有し、これらの板状部６５２には、側方から見て同一位置に二つの連結孔６５１が形成されている。
そして、連結ブラケット６５の二つの連結孔６５１と連結腕６３１の二つの連結孔６３２を重合させた状態で、重合した各貫通孔に連結ピンを挿入することで連結腕６３１（連結フレーム６３）と連結ブラケット６５（枠体６１）の連結を可能としている。
また、各連結腕６３１には、より多くの連結孔６３２が前後方向に並んで形成されており、連結腕６３１を連結ブラケット６５に対して前後方向スライドさせて他の連結孔６３２を連結ブラケット６５の連結孔６５１と重合させることにより、連結フレーム６３と枠体６１との前後方向の相互の間隔を変更調節することができる。
各連結腕６３１は、図９に示すように、下端部に前後方向に並んで複数の連結孔６３２が左右方向に貫通形成されている。
これに対して、枠体６１側の各連結ブラケット６５は、上から連結腕６３１を挿入可能な二枚の板状部６５２を有し、これらの板状部６５２には、側方から見て同一位置に二つの連結孔６５１が形成されている。
そして、連結ブラケット６５の二つの連結孔６５１と連結腕６３１の二つの連結孔６３２を重合させた状態で、重合した各貫通孔に連結ピンを挿入することで連結腕６３１（連結フレーム６３）と連結ブラケット６５（枠体６１）の連結を可能としている。
また、各連結腕６３１には、より多くの連結孔６３２が前後方向に並んで形成されており、連結腕６３１を連結ブラケット６５に対して前後方向スライドさせて他の連結孔６３２を連結ブラケット６５の連結孔６５１と重合させることにより、連結フレーム６３と枠体６１との前後方向の相互の間隔を変更調節することができる。
【0034】
つまり、連結腕６３１と連結ブラケット６５が固定用クランプ装置６４と保持用チャック装置の相互間の間隔を調節する調節機構を構成している。
これにより、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・のピッチが異なる場合にも、分割杭Ｐｄを適正な位置に把持することができる。
また、連結腕６３１が連結ブラケット６５を介して枠体６１の上に乗った状態で連結されているので、保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに固定した状態で、固定用クランプ装置６４よりも保持用チャック装置（枠体６１）の方が低位置となる。このため、枠体６１及び分割杭Ｐｄ１をより低位置に保持し、分割杭Ｐｄ２以降の分割杭Ｐｄとして、より丈の長いものを使用することができる。
これにより、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・のピッチが異なる場合にも、分割杭Ｐｄを適正な位置に把持することができる。
また、連結腕６３１が連結ブラケット６５を介して枠体６１の上に乗った状態で連結されているので、保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに固定した状態で、固定用クランプ装置６４よりも保持用チャック装置（枠体６１）の方が低位置となる。このため、枠体６１及び分割杭Ｐｄ１をより低位置に保持し、分割杭Ｐｄ２以降の分割杭Ｐｄとして、より丈の長いものを使用することができる。
【0035】
固定用クランプ装置６４は、連結フレーム６３の後端部における左右両側に設けられている。
各固定用クランプ装置６４は、下向きのスリット６４１が形成されており、当該スリット６４１に下方から既設杭Ｐの杭頭における管壁上端部（板状部分）を挿入することができる。なお、二つの固定用クランプ装置６４は、それぞれのスリット６４１が既設杭Ｐの管壁の接線方向に沿うように、各々が連結フレーム６３の後端部に対して傾斜した状態で固定装備されている。
各固定用クランプ装置６４は、下向きのスリット６４１が形成されており、当該スリット６４１に下方から既設杭Ｐの杭頭における管壁上端部（板状部分）を挿入することができる。なお、二つの固定用クランプ装置６４は、それぞれのスリット６４１が既設杭Ｐの管壁の接線方向に沿うように、各々が連結フレーム６３の後端部に対して傾斜した状態で固定装備されている。
【0036】
各固定用クランプ装置６４は、スリット６４１を挟んで対向配置された二つのクランプユニット６４２を有する。
対向する二つのクランプユニット６４２は、圧接体６４３と油圧シリンダ６４４とを有し、各油圧シリンダ６４４は、例えば、複動式油圧シリンダであり、可動シリンダ６４５とピストンロッド６４６とを有する。
油圧シリンダ６４４のピストンロッド６４６は、固定用クランプ装置６４内で背圧を支えて支持されており、当該ピストンロッド６４６に対して可動シリンダ６４５が油圧によって進退動作を行う。
可動シリンダ６４５の先端部は、圧接体６４３が装備され、圧接体６４３は、凹凸やスパイク構造等の摩擦力を高める加工が施された圧接面を有する。二つのクランプユニット６４２の圧接体６４３は、スリット６４１内において、圧接面を対向させて配置されている。
これにより、スリット６４１に下から挿入された既設杭Ｐの管壁を二つのクランプユニット６４２の圧接体６４３によってクランプすることができる。
従って、二つの固定用クランプ装置６４が、既設杭Ｐの管壁を二か所に渡ってクランプすることで、保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに対して安定的に固定することができる。
対向する二つのクランプユニット６４２は、圧接体６４３と油圧シリンダ６４４とを有し、各油圧シリンダ６４４は、例えば、複動式油圧シリンダであり、可動シリンダ６４５とピストンロッド６４６とを有する。
油圧シリンダ６４４のピストンロッド６４６は、固定用クランプ装置６４内で背圧を支えて支持されており、当該ピストンロッド６４６に対して可動シリンダ６４５が油圧によって進退動作を行う。
可動シリンダ６４５の先端部は、圧接体６４３が装備され、圧接体６４３は、凹凸やスパイク構造等の摩擦力を高める加工が施された圧接面を有する。二つのクランプユニット６４２の圧接体６４３は、スリット６４１内において、圧接面を対向させて配置されている。
これにより、スリット６４１に下から挿入された既設杭Ｐの管壁を二つのクランプユニット６４２の圧接体６４３によってクランプすることができる。
従って、二つの固定用クランプ装置６４が、既設杭Ｐの管壁を二か所に渡ってクランプすることで、保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに対して安定的に固定することができる。
【0037】
【0038】
図１０に示すように、杭圧入装置１０が既設杭Ｐ２，Ｐ３の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴み、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方でチャック装置６を横倒し状態とし、杭供給装置３０（可能であればクレーンでもよい）から分割杭Ｐｄ１（一方の圧入杭）がチャック装置６に供給された状態から説明する。
圧入の先頭（最深部）となる分割杭Ｐｄ１（圧入杭）を圧入する際には、予め、保持チャックアタッチメント６０は、ブラケット６６を介してチャックフレーム７の下部に装着された状態にある。保持チャックアタッチメント６０は、分割杭Ｐｄ１が保持チャックアタッチメント６０の枠体６１に遊挿された状態でチャック装置６に把持されている。一方、今の時点では、保持チャックアタッチメント６０の各把持機構６２は、分割杭Ｐｄ１を把持していない。
圧入の先頭（最深部）となる分割杭Ｐｄ１（圧入杭）を圧入する際には、予め、保持チャックアタッチメント６０は、ブラケット６６を介してチャックフレーム７の下部に装着された状態にある。保持チャックアタッチメント６０は、分割杭Ｐｄ１が保持チャックアタッチメント６０の枠体６１に遊挿された状態でチャック装置６に把持されている。一方、今の時点では、保持チャックアタッチメント６０の各把持機構６２は、分割杭Ｐｄ１を把持していない。
【0039】
次いで、スライドベース３のストローク動作により既設杭Ｐ１の前側の目標とする圧入位置まで分割杭Ｐｄ１を搬送し、マスト４の旋回によりチャック装置６をマスト４の前側に移動する。さらに、図１１に示すように、チャック傾動機構９によるチャック装置６の傾動により、把持中心軸ＣＺが圧入方向（上下方向）となった圧入姿勢とする。
このとき、先に既設杭Ｐ１に保持チャックアタッチメント６０が取り付けられていると、チャック装置６を圧入姿勢とする際に、分割杭Ｐｄ１の下端部が保持チャックアタッチメント６０と干渉してしまう。このため、分割杭Ｐｄ１は、保持チャックアタッチメント６０と干渉しないように、十分に短い長さとしなければならない。
しかしながら、保持チャックアタッチメント６０をチャックフレーム７の下部に装着しておくことにより、分割杭Ｐｄ１との干渉が回避され、上空制限Ｓ０が存在する環境であっても、分割杭Ｐｄ１をより長いものを選択することが可能となる。例えば、分割杭Ｐｄ１は、地盤から上空制限Ｓ０までの高さに近い長さのものを選択可能である。
このとき、先に既設杭Ｐ１に保持チャックアタッチメント６０が取り付けられていると、チャック装置６を圧入姿勢とする際に、分割杭Ｐｄ１の下端部が保持チャックアタッチメント６０と干渉してしまう。このため、分割杭Ｐｄ１は、保持チャックアタッチメント６０と干渉しないように、十分に短い長さとしなければならない。
しかしながら、保持チャックアタッチメント６０をチャックフレーム７の下部に装着しておくことにより、分割杭Ｐｄ１との干渉が回避され、上空制限Ｓ０が存在する環境であっても、分割杭Ｐｄ１をより長いものを選択することが可能となる。例えば、分割杭Ｐｄ１は、地盤から上空制限Ｓ０までの高さに近い長さのものを選択可能である。
【0040】
そして、昇降装置５が下降方向にストローク動作を行いながら、チャック装置６が分割杭Ｐｄ１の回転を行い、圧入する（圧入工程）。
これにより、図１２に示すように、保持チャックアタッチメント６０は、チャックフレーム７と共に下降し、各固定用クランプ装置６４のスリット６４１に既設杭Ｐ１の管壁が進入する。
この段階で、分割杭Ｐｄ１の回転とチャックフレーム７の下降を一旦停止して、各固定用クランプ装置６４により、既設杭Ｐ１の杭頭に保持チャックアタッチメント６０を固定する。そして、連結ピンを引き抜いて、チャックフレーム７から保持チャックアタッチメント６０を分離させる（保持チャックアタッチメントの移設工程）。
これにより、図１２に示すように、保持チャックアタッチメント６０は、チャックフレーム７と共に下降し、各固定用クランプ装置６４のスリット６４１に既設杭Ｐ１の管壁が進入する。
この段階で、分割杭Ｐｄ１の回転とチャックフレーム７の下降を一旦停止して、各固定用クランプ装置６４により、既設杭Ｐ１の杭頭に保持チャックアタッチメント６０を固定する。そして、連結ピンを引き抜いて、チャックフレーム７から保持チャックアタッチメント６０を分離させる（保持チャックアタッチメントの移設工程）。
【0041】
その後、杭圧入装置１０は、チャック装置６による把持位置の上方移動と分割杭Ｐｄ１の回転圧入とを一乃至複数回行い、図１３に示すように、分割杭Ｐｄ１の上部を保持チャックアタッチメント６０が把持することが可能な高さ（例えば、既設杭Ｐと同じ高さ）まで圧入を行うと、保持チャックアタッチメント６０は、各把持爪６２１により分割杭Ｐｄ１の上部を把持する。
そして、杭圧入装置１０は、図１４に示すように、チャック装置６が分割杭Ｐｄ１を解放し、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方でチャック装置６を横倒し状態とし、後退移動して、次の分割杭Ｐｄ２の供給を受ける。
そして、杭圧入装置１０は、図１４に示すように、チャック装置６が分割杭Ｐｄ１を解放し、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方でチャック装置６を横倒し状態とし、後退移動して、次の分割杭Ｐｄ２の供給を受ける。
【0042】
その後、分割杭Ｐｄ２（他方の杭）を分割杭Ｐｄ１の上方に搬送し、図１５に示すように、分割杭Ｐｄ１の上方で分割杭Ｐｄ２を圧入姿勢とする。
なお、二番目以降の分割杭Ｐｄは、その下方に、既設杭Ｐ１に固定された保持チャックアタッチメント６０及び先行する分割杭Ｐｄが存在するので、これらとの干渉を避けるために、先頭の分割杭Ｐｄ１よりも丈の短いものが使用される。
但し、保持チャックアタッチメント６０は、既設杭Ｐに固定することができるため、杭圧入装置側に常に保持されている保持チャックアタッチメントの場合と比較すると、保持チャックアタッチメント６０をより低位置に配置することができる。従って、保持チャックアタッチメント６０を使用すると、二番目以降の分割杭Ｐｄも、より丈の長いものを使用することができる。
なお、二番目以降の分割杭Ｐｄは、その下方に、既設杭Ｐ１に固定された保持チャックアタッチメント６０及び先行する分割杭Ｐｄが存在するので、これらとの干渉を避けるために、先頭の分割杭Ｐｄ１よりも丈の短いものが使用される。
但し、保持チャックアタッチメント６０は、既設杭Ｐに固定することができるため、杭圧入装置側に常に保持されている保持チャックアタッチメントの場合と比較すると、保持チャックアタッチメント６０をより低位置に配置することができる。従って、保持チャックアタッチメント６０を使用すると、二番目以降の分割杭Ｐｄも、より丈の長いものを使用することができる。
【0043】
一方、チャック装置６と共に圧入姿勢となった分割杭Ｐｄ２は、分割杭Ｐｄ１の上端部に縦継ぎにより連結される（杭連結工程）。分割杭Ｐｄ１と分割杭Ｐｄ２の縦継ぎの方法は、溶接等により連結してもよい。また、分割杭Ｐｄ１と分割杭Ｐｄ２が機械継手を有する場合には、これを利用して連結してもよい。
機械継手は、分割杭Ｐｄ１と分割杭Ｐｄ２の一方と他方とに凹凸構造を設け、これらを嵌合させて連結する継手である。例えば、一方の分割杭Ｐｄに杭端部から杭長手方向に向かい、途中から周方向に屈曲する屈曲溝を設け、他方の分割杭Ｐｄに屈曲溝に嵌合する嵌合凸部を設ける。そして、嵌合凸部が屈曲溝を辿るように、他方の分割杭Ｐｄを杭長手方向に移動させてから回転させることにより、嵌合凸部が屈曲溝の最深部に到達して、互いの分割杭Ｐｄを連結することができる。
杭圧入装置１０は、昇降装置５のストローク動作とチャック装置６の回転動作によって、機械継手を有する分割杭Ｐｄ同士を好適に連結することができる。
機械継手は、分割杭Ｐｄ１と分割杭Ｐｄ２の一方と他方とに凹凸構造を設け、これらを嵌合させて連結する継手である。例えば、一方の分割杭Ｐｄに杭端部から杭長手方向に向かい、途中から周方向に屈曲する屈曲溝を設け、他方の分割杭Ｐｄに屈曲溝に嵌合する嵌合凸部を設ける。そして、嵌合凸部が屈曲溝を辿るように、他方の分割杭Ｐｄを杭長手方向に移動させてから回転させることにより、嵌合凸部が屈曲溝の最深部に到達して、互いの分割杭Ｐｄを連結することができる。
杭圧入装置１０は、昇降装置５のストローク動作とチャック装置６の回転動作によって、機械継手を有する分割杭Ｐｄ同士を好適に連結することができる。
【0044】
分割杭Ｐｄ１と分割杭Ｐｄ２とが連結されると、分割杭Ｐｄ１は、保持チャックアタッチメント６０による把持状態が解除され、その後は、分割杭Ｐｄ１と分割杭Ｐｄ２が一体となって回転圧入が行われる。そして、杭圧入装置１０は、チャック装置６による把持位置の上方移動と分割杭Ｐｄ２の回転圧入とを一乃至複数回行い、図１６に示すように、分割杭Ｐｄ２の上端部を目標高さ（例えば、既設杭Ｐと同じ高さ）まで圧入すると、チャック装置６から解放する。
これ以降の分割杭Ｐｄについては、分割杭Ｐｄ２と同様の動作が繰り返される。
これ以降の分割杭Ｐｄについては、分割杭Ｐｄ２と同様の動作が繰り返される。
【0045】
そして、最後尾（一番上）の分割杭Ｐｄｎを一つ手前の分割杭Ｐｄの上端部に連結すると、圧入の開始前、又は、チャックフレーム７が保持チャックアタッチメント６０を装着可能な高さまで分割杭Ｐｄｎの圧入が行われると、保持チャックアタッチメント６０の既設杭Ｐ１のクランプ状態を解除すると共に、ブラケット６６によって保持チャックアタッチメント６０をチャックフレーム７に連結する。
【0046】
杭圧入装置１０に保持チャックアタッチメント６０を装着すると、杭圧入装置１０の前進移動動作が行われる。
即ち、図１７に示すように、杭圧入装置１０は、分割杭Ｐｄｎをチャック装置６で把持した状態でクランプ装置２Ｆ，２Ｒによる既設杭Ｐ２，Ｐ３のクランプを解放し、昇降装置５によりチャックフレーム７の下降動作を行うことで相対的にサドル１、クランプ装置２Ｆ，２Ｒ、スライドベース３及びマスト４を上昇させる。さらに、スライドベース３の後退移動を行うことにより、相対的にサドル１、クランプ装置２Ｆ，２Ｒの前進移動を行い、昇降装置５によるチャックフレーム７の上昇動作によってサドル１、クランプ装置２Ｆ，２Ｒ、スライドベース３及びマスト４を下降させて、一つ前の既設杭Ｐ１，Ｐ２にクランプ装置２Ｆ，２Ｒを挿入してクランプさせる。これにより、杭圧入装置１０は、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の一ピッチ分の前進移動が行われる。
即ち、図１７に示すように、杭圧入装置１０は、分割杭Ｐｄｎをチャック装置６で把持した状態でクランプ装置２Ｆ，２Ｒによる既設杭Ｐ２，Ｐ３のクランプを解放し、昇降装置５によりチャックフレーム７の下降動作を行うことで相対的にサドル１、クランプ装置２Ｆ，２Ｒ、スライドベース３及びマスト４を上昇させる。さらに、スライドベース３の後退移動を行うことにより、相対的にサドル１、クランプ装置２Ｆ，２Ｒの前進移動を行い、昇降装置５によるチャックフレーム７の上昇動作によってサドル１、クランプ装置２Ｆ，２Ｒ、スライドベース３及びマスト４を下降させて、一つ前の既設杭Ｐ１，Ｐ２にクランプ装置２Ｆ，２Ｒを挿入してクランプさせる。これにより、杭圧入装置１０は、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の一ピッチ分の前進移動が行われる。
【0047】
そして、最後尾（一番上）の分割杭Ｐｄｎの回転圧入を行い、既設杭Ｐ１との天端合わせ（高さ調整）が行われると、最後尾の分割杭Ｐｄｎがチャック装置６から解放される。
杭圧入装置１０は、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方でチャック装置６を横倒し状態とし、後退移動する。
この時、図１８に示すように、保持チャックアタッチメント６０は、ブラケット６６によってチャックフレーム７の下部に連結されているので、チャック装置６の後退移動と共に回収される（保持チャックアタッチメント回収工程）。
杭圧入装置１０は、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の側方でチャック装置６を横倒し状態とし、後退移動する。
この時、図１８に示すように、保持チャックアタッチメント６０は、ブラケット６６によってチャックフレーム７の下部に連結されているので、チャック装置６の後退移動と共に回収される（保持チャックアタッチメント回収工程）。
【0048】
［発明の実施形態の技術的効果］
上記保持チャックアタッチメント６０は、既設杭Ｐの上端部をクランプして保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに固定する固定用クランプ装置６４を備えているので、保持チャックアタッチメント６０が杭圧入装置１０に保持されている従来技術と比較して、保持チャックアタッチメント６０に保持された分割杭Ｐｄをより低位置に保持し易くなる。このため、杭圧入装置１０が保持する次の分割杭Ｐｄと保持チャックアタッチメント６０との干渉を生じ難くなり、当該次の分割杭Ｐｄについてより丈の長いものを使用することが可能となる。
上記保持チャックアタッチメント６０は、既設杭Ｐの上端部をクランプして保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐに固定する固定用クランプ装置６４を備えているので、保持チャックアタッチメント６０が杭圧入装置１０に保持されている従来技術と比較して、保持チャックアタッチメント６０に保持された分割杭Ｐｄをより低位置に保持し易くなる。このため、杭圧入装置１０が保持する次の分割杭Ｐｄと保持チャックアタッチメント６０との干渉を生じ難くなり、当該次の分割杭Ｐｄについてより丈の長いものを使用することが可能となる。
【0049】
また、保持チャックアタッチメント６０は、杭圧入装置１０に対して連結と分離が可能な被連結部６１１～６１３を有するので、既設杭Ｐ１の上端部をクランプしない状態で杭圧入装置１０に装着することが可能である。このため、分割杭Ｐｄ１の圧入位置への移動の場合等のような、保持チャックアタッチメント６０を使用しない際には、保持チャックアタッチメント６０を杭圧入装置１０に搭載した状態としておくことができる。
これにより、例えば、先頭の分割杭Ｐｄ１を圧入の目標位置に移動する場合に保持チャックアタッチメント６０との干渉を回避することができるので、分割杭Ｐｄ１について、より丈の長いものを使用することが可能となる。
これにより、例えば、先頭の分割杭Ｐｄ１を圧入の目標位置に移動する場合に保持チャックアタッチメント６０との干渉を回避することができるので、分割杭Ｐｄ１について、より丈の長いものを使用することが可能となる。
【0050】
また、保持チャックアタッチメント６０は、固定用クランプ装置６４と保持用チャック装置（枠体６１等）との間での相互間の間隔を調節する調節機構を有するので、種々の杭ピッチで連接杭の圧入を行うことが可能となる。
【0051】
また、保持チャックアタッチメント６０は、固定用クランプ装置６４が既設杭Ｐの上端部の板状部分を下から挿入するスリット６４１を有するので、杭圧入装置１０のチャックフレーム７の下降動作等を利用して保持チャックアタッチメント６０の取り付けを行うことが可能となり、取り付け作業の容易化、作業負担軽減を図ることが可能となる。
【0052】
また、保持チャックアタッチメント６０は、固定用クランプ装置６４により既設杭Ｐに固定された状態で、固定用クランプ装置６４よりも保持用チャック装置（枠体６１等）の方が低位置となる構造のため、保持チャックアタッチメント６０に保持された分割杭Ｐｄをより低位置に配置することができ、次の分割杭Ｐｄについてさらに丈の長いものを使用することが可能となる。
【0053】
また、杭圧入施工方法において、既設杭Ｐに固定された保持チャックアタッチメント６０が先頭の分割杭Ｐｄ１の上部を把持した状態で次の分割杭Ｐｄ２を連結する杭連結工程を有するので、杭圧入装置１０のチャック装置６に把持された分割杭Ｐｄ１が地盤に届かない場合や安定状態で立設される深さまで圧入できない場合でも、好適に分割杭Ｐｄ２を連結することが可能となる。
【0054】
また、杭圧入施工方法において、杭連結工程より前に、保持チャックアタッチメント６０を装着した状態の杭圧入装置１０が、チャック装置６に把持された先頭の分割杭Ｐｄ１を圧入の目標位置に配置すると共に圧入の途中で保持チャックアタッチメント６０を既設杭Ｐの上端部に移設する移設工程を有している。
このため、先頭の分割杭Ｐｄ１を圧入の目標位置に配置する際には、保持チャックアタッチメント６０が杭圧入装置１０に保持されているため、チャック装置６から地盤までのスペースに分割杭Ｐｄ１を配置することができ、次以降の分割杭Ｐｄよりも丈の長いものを使用することが可能となる。
なお、上記実施形態では、移設工程を分割杭Ｐｄ１の圧入の途中で実施する場合を例示したが、これに限らず、移設工程は、分割杭Ｐｄ１の圧入の開始前に行ってもよい。
このため、先頭の分割杭Ｐｄ１を圧入の目標位置に配置する際には、保持チャックアタッチメント６０が杭圧入装置１０に保持されているため、チャック装置６から地盤までのスペースに分割杭Ｐｄ１を配置することができ、次以降の分割杭Ｐｄよりも丈の長いものを使用することが可能となる。
なお、上記実施形態では、移設工程を分割杭Ｐｄ１の圧入の途中で実施する場合を例示したが、これに限らず、移設工程は、分割杭Ｐｄ１の圧入の開始前に行ってもよい。
【0055】
また、杭圧入施工方法において、複数の分割杭Ｐｄから構成された連接杭の最後の分割杭Ｐｄｎの圧入の完了後に、既設杭Ｐの上端部のクランプ状態を解除すると共に保持チャックアタッチメント６０を杭圧入装置１０に連結して回収する回収工程を有している。
このため、既設杭Ｐから保持チャックアタッチメント６０を撤去することができ、杭圧入装置１０の前進移動の妨げとならず、円滑に次の連接杭の圧入作業に移行することができ、効率的な圧入作業を行うことが可能となる。
なお、保持チャックアタッチメント６０を杭圧入装置１０に連結する回収工程は、最後の分割杭Ｐｄｎの圧入の完了後でなくともよい。圧入杭としての分割杭Ｐｄのいずれかが圧入によって地盤に安定して立設された状態となれば、それ以降のいずれかのタイミングで保持チャックアタッチメント６０を杭圧入装置１０に連結して回収してもよい。
このため、既設杭Ｐから保持チャックアタッチメント６０を撤去することができ、杭圧入装置１０の前進移動の妨げとならず、円滑に次の連接杭の圧入作業に移行することができ、効率的な圧入作業を行うことが可能となる。
なお、保持チャックアタッチメント６０を杭圧入装置１０に連結する回収工程は、最後の分割杭Ｐｄｎの圧入の完了後でなくともよい。圧入杭としての分割杭Ｐｄのいずれかが圧入によって地盤に安定して立設された状態となれば、それ以降のいずれかのタイミングで保持チャックアタッチメント６０を杭圧入装置１０に連結して回収してもよい。
【0056】
［その他］
以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られるものではない。例えば、実施形態において、単一の部材により一体的に形成された構成要素は、複数の部材に分割されて互いに連結又は固着された構成要素に置換してもよい。また、複数の部材が連結されて構成された構成要素は、単一の部材により一体的に形成された構成要素に置換してもよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られるものではない。例えば、実施形態において、単一の部材により一体的に形成された構成要素は、複数の部材に分割されて互いに連結又は固着された構成要素に置換してもよい。また、複数の部材が連結されて構成された構成要素は、単一の部材により一体的に形成された構成要素に置換してもよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0057】
例えば、保持チャックアタッチメント６０について、杭圧入装置１０に対して連結ピンを用いて着脱を行う構成を例示したが、これに限定されない。例えば、保持チャックアタッチメント６０と杭圧入装置１０の着脱は、連結と分離の制御を行うことが可能なアクチュエーターを杭圧入装置１０に設け、杭圧入装置１０の動作制御の一つとして、決まった工程で保持チャックアタッチメント６０の連結と分離とを行う構成としても良い。これにより、保持チャックアタッチメント６０の連結と分離とを人手によって行う必要がなくなり、全体的な作業の自動化を図ることができ、作業効率の向上を図ることが可能となる。
【0058】
また、本実施形態において、杭圧入装置１０と保持チャックアタッチメント６０について統括的に一つの制御装置が制御して、相互の動作の連携を図っても良いし、杭圧入装置１０と保持チャックアタッチメント６０に個別に制御装置を設け、これらの制御装置が通信を行って相互の動作の連携を図っても良い。
【0059】
また、保持チャックアタッチメント６０の二つの固定用クランプ装置６４は、連結フレーム６３に対して、Ｚ軸回りの向きやＸ－Ｙ平面における取付位置を調節する調節手段を設けてもよい。また、固定用クランプ装置６４の実装可能な個体数を増減可能としてもよい。
それらの場合、保持チャックアタッチメント６０を固定する既設杭の形状の種類やサイズについて、より多くの範囲について取り付け可能となり、保持チャックアタッチメント６０の汎用性を高めることができる。
それらの場合、保持チャックアタッチメント６０を固定する既設杭の形状の種類やサイズについて、より多くの範囲について取り付け可能となり、保持チャックアタッチメント６０の汎用性を高めることができる。
【0060】
なお、分割杭Ｐｄの圧入の際には、打下装置を使用してもよい。打下装置は、各分割杭Ｐｄの上端部に着脱可能な分割杭Ｐｄと外径の等しいアタッチメントであり、分割杭のチャック装置６による把持代を延長するためのものである。打下装置は、例えば、油圧等を利用して着脱を行うことができ、分割杭Ｐｄと一体となって回転圧入を行うことができる。
打下装置を使用する場合には、打下装置を分割杭Ｐｄに装着した状態でチャック装置６に供給し、分割杭Ｐｄを目標とする高さまで圧入した後に、分離回収する工程が加わる。
打下装置を使用する場合には、打下装置を分割杭Ｐｄに装着した状態でチャック装置６に供給し、分割杭Ｐｄを目標とする高さまで圧入した後に、分離回収する工程が加わる。
【符号の説明】
【0061】
１ サドル
２Ｆ，２Ｒ クランプ装置
３ スライドベース
４ マスト
５ 昇降装置
６ チャック装置
７ チャックフレーム
９ チャック傾動機構
１０ 杭圧入装置
６０ 保持チャックアタッチメント
６１ 枠体
６１１～６１３ 被連結部
６２ 把持機構
６３ 連結フレーム
６４ 固定用クランプ装置
６４１ スリット
Ｐ，Ｐ０～Ｐ４ 杭（鋼管杭）
Ｐｄ，Ｐｄｎ 分割杭（杭）
Ｐｄ１ 分割杭（一方の杭）
Ｐｄ２ 分割杭（他方の杭）
２Ｆ，２Ｒ クランプ装置
３ スライドベース
４ マスト
５ 昇降装置
６ チャック装置
７ チャックフレーム
９ チャック傾動機構
１０ 杭圧入装置
６０ 保持チャックアタッチメント
６１ 枠体
６１１～６１３ 被連結部
６２ 把持機構
６３ 連結フレーム
６４ 固定用クランプ装置
６４１ スリット
Ｐ，Ｐ０～Ｐ４ 杭（鋼管杭）
Ｐｄ，Ｐｄｎ 分割杭（杭）
Ｐｄ１ 分割杭（一方の杭）
Ｐｄ２ 分割杭（他方の杭）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】