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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-27
(45)【発行日】2023-04-04
(54)【発明の名称】杭圧入施工方法、杭供給装置及び杭圧入装置
(51)【国際特許分類】
E02D 7/20 20060101AFI20230328BHJP
E02D 13/00 20060101ALI20230328BHJP
【ＦＩ】
E02D7/20
E02D13/00 Z
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2022562974
(86)(22)【出願日】2022-07-01
(86)【国際出願番号】 JP2022026452
【審査請求日】2022-10-17
(31)【優先権主張番号】P 2021111181
(32)【優先日】2021-07-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【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】大野 正明
(72)【発明者】
【氏名】村田 敏彦
(72)【発明者】
【氏名】田中 康弘
(72)【発明者】
【氏名】森岡 芳弘
【審査官】柿原 巧弥
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０９０７９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－００１７１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２６４６４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２１３６８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１４８０４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１９６３９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２００３６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－２５０２３１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｄ ７／２０
Ｅ０２Ｄ １３／００
Ｅ０２Ｄ １１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
サドルと、前記サドルの下部に設けられ、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と、前記サドル上に旋回可能に立設されたマストと、昇降装置と、前記昇降装置を介して前記マストに支持され、杭を把持するチャック装置と、を備えた杭圧入装置を用いて、地盤に圧入された既設杭の上端部を前記クランプ装置で掴んで反力をとり、杭を前記チャック装置で把持し前記昇降装置の動作により地盤に圧入し、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杭圧入施工方法において、
前記杭圧入装置として、前記マストに交わり、前記マストと前記チャック装置とが並ぶ方向のチャック傾動軸回りに前記チャック装置を傾動可能な杭圧入装置を適用し、
前記マストの旋回と前記チャック装置の傾動により、既設杭を軸方向に見たときの前記杭列の側方に前記チャック装置を横倒しで突き出した状態としつつ、杭を横倒しにして供給し前記チャック装置に挿入し把持させる杭供給工程を有することを特徴とする杭圧入施工方法。
【請求項2】
前記杭供給工程において、前記杭列の延長方向後方から杭を前記チャック装置に挿入する請求項１に記載の杭圧入施工方法。
【請求項3】
前記杭供給工程において、前記杭列の延長方向前方から杭を前記チャック装置に挿入する請求項１に記載の杭圧入施工方法。
【請求項4】
前記杭圧入装置は、前記サドル上を水平移動可能に設けられたスライドベースを備え、前記マストは前記スライドベース上に旋回可能に立設されており、前記杭供給工程において、前記スライドベースのストロークにより前記チャック装置への杭の挿入長さを稼ぐ請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の杭圧入施工方法。
【請求項5】
前記杭圧入装置は、前記チャック傾動軸回りに前記チャック装置とともに前記昇降装置を傾動可能であり、前記杭供給工程において、前記昇降装置のストロークにより前記チャック装置への杭の挿入長さを稼ぐ請求項４に記載の杭圧入施工方法。
【請求項6】
前記杭圧入装置として、前記チャック装置を上下させるように前記マストを傾動可能な杭圧入装置を適用し、前記杭供給工程の内、前記チャック装置に杭を挿入する工程の全部又は一部において、前記マストを傾動させて横倒し状態の前記チャック装置について把持中心軸の高さを調整する請求項２又は請求項３に記載の杭圧入施工方法。
【請求項7】
複数の分割杭が長手方向に連接されてなる杭を地盤に圧入する杭圧入施工方法であって、既設杭の上端部をクランプして当該既設杭に固定可能な保持チャックアタッチメントにより、圧入の際の先頭となる前記分割杭の上端部を保持して次の分割杭を連結する杭連結工程を有する請求項１に記載の杭圧入施工方法。
【請求項8】
前記チャック装置は、杭に対して集散動作を行う複数の把持部材を有し、前記把持部材の把持面に装着されて当該把持部材と共に集散動作する複数の把持アタッチメントと、少なくとも把持中心軸の周囲の片側に位置する前記把持アタッチメントに対して、前記把持中心軸が横を向いた状態で、前記集散動作の拡散方向への移動を規制し、前記把持中心軸が起立した状態で、前記拡散方向への移動の規制を解除するブラケットとを有する把持アタッチメントユニットにより、前記チャック装置が把持できる被把持寸法より小さい被把持寸法の杭を把持して圧入を行う請求項１に記載の杭圧入施工方法。
【請求項9】
既設杭の上端部を掴んで反力をとり、昇降可能なチャック装置で杭を把持して地盤に圧入する杭圧入装置の当該チャック装置に杭を供給する杭供給装置であって、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を備え、
前記ピックアップアームの先端部に、杭を取り上げ昇降可能なフォークが設けられている杭供給装置。
【請求項10】
前記フォークは少なくとも２本で構成され、複数枚が上下に重ねて積載された鋼矢板の隙間に挿入可能な形状とされている請求項９に記載の杭供給装置。
【請求項11】
前記ピックアップアームは、前記フォークを水平面内で揺動可能にするヒンジ連結部を有する請求項９に記載の杭供給装置。
【請求項12】
前記ピックアップアームは、前記ヒンジ連結部を先端に支持し水平面内で揺動する揺動アームを有する請求項１１に記載の杭供給装置。
【請求項13】
請求項１２に記載の杭供給装置と、サドルと、前記サドルの下部に設けられ、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と、前記サドル上に旋回可能に立設されたマストと、昇降装置と、前記昇降装置を介して前記マストに支持され、杭を把持するチャック装置と、を備え、
前記ピックアップアームの基端部が前記サドルに固定され、
前記マストに交わり、前記マストと前記チャック装置とが並ぶ方向のチャック傾動軸回りに前記チャック装置を傾動可能な杭圧入装置。
【請求項14】
前記サドル上を水平移動可能に設けられたスライドベースを備え、前記マストが前記スライドベース上に旋回可能に立設されている請求項１３に記載の杭圧入装置。
【請求項15】
前記チャック傾動軸回りに前記チャック装置とともに前記昇降装置を傾動可能な請求項１４に記載の杭圧入装置。
【請求項16】
前記チャック装置は把持中心軸回りで回転可能であり、前記チャック装置の前記回転及び傾動を制御する制御装置を備え、
前記チャック装置は、作動油タンクを有し、
前記チャック装置の傾動時に、前記作動油タンクが前記チャック装置の下がる部位となるか否かを検出するセンサを有し、
前記制御装置は、前記チャック装置の把持中心軸回りの回転を制御して、前記センサが、前記チャック装置の前記作動油タンクが下がる部位となることを検出した状態で前記チャック装置の傾動を行う制限制御機能を有する請求項１５に記載の杭圧入装置。
【請求項17】
前記チャック装置を上下させるように前記マストを傾動可能な請求項１３から請求項１６のうちいずれか一に記載の杭圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、杭圧入施工方法、杭供給装置及び杭圧入装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、サドルと、前記サドルの下部に設けられ、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と、前記サドル上に旋回可能に立設されたマストと、昇降装置と、前記昇降装置を介して前記マストに支持され、杭を把持するチャック装置と、を備えた杭圧入装置が用いられている。
当該杭圧入装置は、地盤に圧入された既設杭の上端部をクランプ装置で掴んで反力をとり、杭をチャック装置で把持し昇降装置の動作により地盤に圧入し、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。
その際、杭をチャック装置にクレーン等を用いて供給することが行われる。
特許文献１に記載の発明にあっては、チャック装置が後方に傾動可能に設けられ、横倒しの状態で供給された杭の端部を、後方に傾倒したチャック装置で把持した状態で当該チャック装置を傾動することにより該杭を起立させることが可能とされている。
当該杭圧入装置は、地盤に圧入された既設杭の上端部をクランプ装置で掴んで反力をとり、杭をチャック装置で把持し昇降装置の動作により地盤に圧入し、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。
その際、杭をチャック装置にクレーン等を用いて供給することが行われる。
特許文献１に記載の発明にあっては、チャック装置が後方に傾動可能に設けられ、横倒しの状態で供給された杭の端部を、後方に傾倒したチャック装置で把持した状態で当該チャック装置を傾動することにより該杭を起立させることが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１４８０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、橋桁等の上空制限のある領域において、上記杭圧入装置により杭を圧入する際には、杭をチャック装置にクレーンを用いて供給することができない場合がある。また、上空制限と杭の長さとの関係から、チャック装置に上から杭を挿入することすらできない状況もある。
特許文献１に記載の発明にあっては、杭圧入装置の上に横たわる杭の先端部をチャック装置が掴んでそのまま９０度傾動して該杭を起立させるので、チャック装置に杭を挿入する際の杭及びチャック装置の位置が高く、また、杭を起立させる際の回転中心の位置が高い。そのため、短い杭を次々供給して、複数の杭を長手方向に継ぎ足して圧入する工法を採用しても、より低い上空制限の現場においては、杭圧入装置を導入できない状況、例えば、後方に傾動するチャック装置が橋桁に干渉する状況などが考えられ、杭圧入装置を利用できないおそれがある。
特許文献１に記載の発明にあっては、杭圧入装置の上に横たわる杭の先端部をチャック装置が掴んでそのまま９０度傾動して該杭を起立させるので、チャック装置に杭を挿入する際の杭及びチャック装置の位置が高く、また、杭を起立させる際の回転中心の位置が高い。そのため、短い杭を次々供給して、複数の杭を長手方向に継ぎ足して圧入する工法を採用しても、より低い上空制限の現場においては、杭圧入装置を導入できない状況、例えば、後方に傾動するチャック装置が橋桁に干渉する状況などが考えられ、杭圧入装置を利用できないおそれがある。
【0005】
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、より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以上の課題を解決するための本発明の一つの態様は、サドルと、前記サドルの下部に設けられ、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と、前記サドル上に旋回可能に立設されたマストと、昇降装置と、前記昇降装置を介して前記マストに支持され、杭を把持するチャック装置と、を備えた杭圧入装置を用いて、
地盤に圧入された既設杭の上端部を前記クランプ装置で掴んで反力をとり、杭を前記チャック装置で把持し前記昇降装置の動作により地盤に圧入し、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杭圧入施工方法において、
前記杭圧入装置として、前記マストに交わり、前記マストと前記チャック装置とが並ぶ方向のチャック傾動軸回りに前記チャック装置を傾動可能な杭圧入装置を適用し、
前記マストの旋回と前記チャック装置の傾動により、既設杭を軸方向に見たときの前記杭列の側方に前記チャック装置を横倒しで突き出した状態としつつ、杭を横倒しにして供給し前記チャック装置に挿入し把持させる杭供給工程を有することを特徴とする杭圧入施工方法である。
地盤に圧入された既設杭の上端部を前記クランプ装置で掴んで反力をとり、杭を前記チャック装置で把持し前記昇降装置の動作により地盤に圧入し、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杭圧入施工方法において、
前記杭圧入装置として、前記マストに交わり、前記マストと前記チャック装置とが並ぶ方向のチャック傾動軸回りに前記チャック装置を傾動可能な杭圧入装置を適用し、
前記マストの旋回と前記チャック装置の傾動により、既設杭を軸方向に見たときの前記杭列の側方に前記チャック装置を横倒しで突き出した状態としつつ、杭を横倒しにして供給し前記チャック装置に挿入し把持させる杭供給工程を有することを特徴とする杭圧入施工方法である。
【0007】
また本発明の他の一つの態様は、既設杭の上端部を掴んで反力をとり、昇降可能なチャック装置で杭を把持して地盤に圧入する杭圧入装置の当該チャック装置に杭を供給する杭供給装置であって、
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を備え、
前記ピックアップアームの先端部に、杭を取り上げ昇降可能なフォークが設けられている杭供給装置である。
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を備え、
前記ピックアップアームの先端部に、杭を取り上げ昇降可能なフォークが設けられている杭供給装置である。
【0008】
また本発明の他の一つの態様は、前記杭供給装置と、
サドルと、前記サドルの下部に設けられ、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と、前記サドル上に旋回可能に立設されたマストと、昇降装置と、前記昇降装置を介して前記マストに支持され、杭を把持するチャック装置と、を備え、
前記ピックアップアームの基端部が前記サドルに固定され、
前記マストに交わり、前記マストと前記チャック装置とが並ぶ方向のチャック傾動軸回りに前記チャック装置を傾動可能な杭圧入装置である。
サドルと、前記サドルの下部に設けられ、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と、前記サドル上に旋回可能に立設されたマストと、昇降装置と、前記昇降装置を介して前記マストに支持され、杭を把持するチャック装置と、を備え、
前記ピックアップアームの基端部が前記サドルに固定され、
前記マストに交わり、前記マストと前記チャック装置とが並ぶ方向のチャック傾動軸回りに前記チャック装置を傾動可能な杭圧入装置である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【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7A】上空制限のある水面上での杭圧入施工方法の実施状況を示す平面図である。
【図8A】Ｕ型鋼矢板の運搬とフォークによるピックアップの状況を示す平面図である。
【図9】ハット形鋼矢板に対するフォークによるピックアップの状況を示す断面図である。
【図10】コンクリート矢板に対するフォークによるピックアップの状況を示す断面図である。
【図11】ＰＣ壁体に対するフォークによるピックアップの状況を示す断面図である。
【図13】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14】保持チャックアタッチメントの側面図である。
【図15】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。
【図18】使用時の姿勢における把持アタッチメントユニットの正面図である。
【図19】横倒し状態における把持アタッチメントユニットの正面図である。
【図20】横倒し状態における把持アタッチメントユニットの平面図である。
【図21】規制突起が把持アタッチメントの移動を規制した状態を示す支持機構の断面図である。
【図22】規制突起が把持アタッチメントの移動規制を解除した状態を示す支持機構の断面図である。
【図23】杭圧入装置に装着された把持アタッチメントユニットの使用状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
[杭圧入施工方法の実施(1)]
図１から図７Ｂに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。図１から図４は、杭供給工程における杭圧入装置の動作を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。図７Ａ及び図７Ｂは、上空制限のある水面上での実施状況を示す。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。
なお、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。
図１から図７Ｂに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。図１から図４は、杭供給工程における杭圧入装置の動作を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。図７Ａ及び図７Ｂは、上空制限のある水面上での実施状況を示す。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。
なお、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。
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。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。
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。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。
【0014】
地盤に圧入された既設杭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。
【0015】
次に杭Ｐ０を供給する。
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
図６Ｂに示すように杭供給工程において、横倒しでチャック装置６に挿入される杭Ｐ０の中心軸は、マスト４の頂点より低い位置にある。したがって、杭圧入装置１０が侵入できるより低い空間で杭の供給、受取が可能であり、より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大することができる。
【0020】
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。
【0021】
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を杭列に沿って後方に伸ばし、フォーク３４が杭Ｐ０に挿入可能な高さである状態とし、杭運搬装置２０の到着を待つ。
杭運搬装置２０の前進により、杭運搬装置２０に積載されている杭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を取り上げる。
杭Ｐ０をフォーク３４に取り上げたら、図６Ａ及び図６Ｂに示すようにヒンジ連結部３２及びヒンジ連結部３３をそれぞれ略９０度動作させて、杭Ｐ０を杭列の側方に配置する。このとき、杭Ｐ０の軸方向が杭列に沿った方向となり、かつ、杭Ｐ０のフォーク３４を挿し入れた端部と逆側の端部が前方（チャック装置６側）に差し出される。杭Ｐ０の中心軸の高さは、横倒しになった貫通部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を杭列に沿って後方に伸ばし、フォーク３４が杭Ｐ０に挿入可能な高さである状態とし、杭運搬装置２０の到着を待つ。
杭運搬装置２０の前進により、杭運搬装置２０に積載されている杭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を取り上げる。
杭Ｐ０をフォーク３４に取り上げたら、図６Ａ及び図６Ｂに示すようにヒンジ連結部３２及びヒンジ連結部３３をそれぞれ略９０度動作させて、杭Ｐ０を杭列の側方に配置する。このとき、杭Ｐ０の軸方向が杭列に沿った方向となり、かつ、杭Ｐ０のフォーク３４を挿し入れた端部と逆側の端部が前方（チャック装置６側）に差し出される。杭Ｐ０の中心軸の高さは、横倒しになった貫通部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。
【0022】
杭圧入装置１０及び杭供給装置３０の各可動部はアクチュエーターを備え、当該アクチュエーターを統合制御する制御装置により、杭圧入装置１０は上述した圧入サイクルの動作、杭供給装置３０による杭供給動作が自動制御される。杭圧入装置１０のみならず杭供給装置３０の各可動部の動作量を検出するセンサが設けられており、各可動部の動作量が制御装置に入力されることで、正確な制御（圧入自動制御、杭供給自動制御、干渉防止制御等）が実現される。
当該制御装置は、勿論、把持中心軸ＣＺ回りのチャック装置６の回転、及びチャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動をも制御する。
当該制御装置は、チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動により図３のようにチャック装置６の下がる部位又は上がる部位を、把持中心軸ＣＺ回りのチャック装置６の回転の制御により特定部位とする制限制御機能を有する。
チャック装置６には、把持爪を駆動するための作動油タンクＴＫ（図３に位置を図示する）が内蔵されている。例えば、作動油タンクＴＫが高い位置に上がったときの作動油タンクＴＫの姿勢角では、作動油タンクＴＫに設けられた流入口、流出口が作動油タンクＴＫ内の液面より上に上がって作動油タンクＴＫでの作動油の流出入に不具合を起こす場合がある。このような場合に当該制御装置は、チャック傾動軸ＣＹ回りの傾動により図３のようにチャック装置６の下がる部位を、把持中心軸ＣＺ回りの回転の制御により作動油タンクＴＫが在る部位とする。
杭圧入装置１０は、このような制御を実現するためのセンサを備える。当該センサは、例えば、チャックフレーム７に一又は複数設けられる（例えば図３のセンサ５１Ｌ，５１Ｒ）。その場合、当該センサが検出する被検出部材がチャック装置６に設けられる（例えば図３の被検出部材５２）。これにより、チャック装置６の特定の回転位相を検出できるようにされる。上記例では、少なくとも作動油タンクＴＫがチャック傾動軸ＣＹ回りの傾動により最も下がる位相にあるか否かを検出できるようにする。図３では、図示を明確にする都合上、被検出部材５２を作動油タンクＴＫの１８０°反対側に示したが、被検出部材５２はこの位置でもよいし、作動油タンクＴＫの位置でもよい。以下では図３に示す被検出部材５２の位置で説明する。
下がる部位（位相）は、チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動の方向により、チャックフレーム７の左側面部位と、右側面部位の２つとなる。図３では、チャックフレーム７の右側面部位が下がる部位（位相）となるので、被検出部材５２をセンサ５１Ｌで検出した状態でチャック傾動軸ＣＹ回りの傾動を実行するよう制御する。これとは逆回転で傾動させる場合には、チャックフレーム７の左側面部位が下がる部位（位相）となるので、被検出部材５２をセンサ５１Ｒで検出した状態でチャック傾動軸ＣＹ回りの傾動を実行するよう制御する。このように杭圧入装置１０は、チャック傾動軸ＣＹ回りの両方向の傾動に対応した上記制限制御機能を有する。
なお、「下がる部位又は上がる部位を」と表現したが、表現上の問題であって、実質的に区別すべきものではない。下げたい部位を下げるようにすることと、下げたい部位の１８０°反対の部位を上げるようにすることとが同じことであり、また上げたい部位を上げるようにすることと、上げたい部位の１８０°反対の部位を下げるようにすることとが同じことであるからである。チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動に伴って下げたい部位がある場合に限らず、上げたい部位がある場合、（下げたくない部位がある場合、上げたくない部位がある場合）にも有効に適用し得る。また、チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動に伴って上げも下げもしたくない部位がある場合には、当該部位の±９０°の部位を特定部位とし、下がる部位又は上がる部位としてもよい。
当該制御装置は、勿論、把持中心軸ＣＺ回りのチャック装置６の回転、及びチャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動をも制御する。
当該制御装置は、チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動により図３のようにチャック装置６の下がる部位又は上がる部位を、把持中心軸ＣＺ回りのチャック装置６の回転の制御により特定部位とする制限制御機能を有する。
チャック装置６には、把持爪を駆動するための作動油タンクＴＫ（図３に位置を図示する）が内蔵されている。例えば、作動油タンクＴＫが高い位置に上がったときの作動油タンクＴＫの姿勢角では、作動油タンクＴＫに設けられた流入口、流出口が作動油タンクＴＫ内の液面より上に上がって作動油タンクＴＫでの作動油の流出入に不具合を起こす場合がある。このような場合に当該制御装置は、チャック傾動軸ＣＹ回りの傾動により図３のようにチャック装置６の下がる部位を、把持中心軸ＣＺ回りの回転の制御により作動油タンクＴＫが在る部位とする。
杭圧入装置１０は、このような制御を実現するためのセンサを備える。当該センサは、例えば、チャックフレーム７に一又は複数設けられる（例えば図３のセンサ５１Ｌ，５１Ｒ）。その場合、当該センサが検出する被検出部材がチャック装置６に設けられる（例えば図３の被検出部材５２）。これにより、チャック装置６の特定の回転位相を検出できるようにされる。上記例では、少なくとも作動油タンクＴＫがチャック傾動軸ＣＹ回りの傾動により最も下がる位相にあるか否かを検出できるようにする。図３では、図示を明確にする都合上、被検出部材５２を作動油タンクＴＫの１８０°反対側に示したが、被検出部材５２はこの位置でもよいし、作動油タンクＴＫの位置でもよい。以下では図３に示す被検出部材５２の位置で説明する。
下がる部位（位相）は、チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動の方向により、チャックフレーム７の左側面部位と、右側面部位の２つとなる。図３では、チャックフレーム７の右側面部位が下がる部位（位相）となるので、被検出部材５２をセンサ５１Ｌで検出した状態でチャック傾動軸ＣＹ回りの傾動を実行するよう制御する。これとは逆回転で傾動させる場合には、チャックフレーム７の左側面部位が下がる部位（位相）となるので、被検出部材５２をセンサ５１Ｒで検出した状態でチャック傾動軸ＣＹ回りの傾動を実行するよう制御する。このように杭圧入装置１０は、チャック傾動軸ＣＹ回りの両方向の傾動に対応した上記制限制御機能を有する。
なお、「下がる部位又は上がる部位を」と表現したが、表現上の問題であって、実質的に区別すべきものではない。下げたい部位を下げるようにすることと、下げたい部位の１８０°反対の部位を上げるようにすることとが同じことであり、また上げたい部位を上げるようにすることと、上げたい部位の１８０°反対の部位を下げるようにすることとが同じことであるからである。チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動に伴って下げたい部位がある場合に限らず、上げたい部位がある場合、（下げたくない部位がある場合、上げたくない部位がある場合）にも有効に適用し得る。また、チャック傾動軸ＣＹ回りのチャック装置６の傾動に伴って上げも下げもしたくない部位がある場合には、当該部位の±９０°の部位を特定部位とし、下がる部位又は上がる部位としてもよい。
【0023】
図７Ａ及び図７Ｂの場合につき説明する。
図７Ａ及び図７Ｂに示す状況では、台船４０上を杭運搬装置２０が走行する。
杭運搬装置２０が台船４０上を走行して杭供給装置３０に近づく。このとき、杭運搬装置２０に積載された杭Ｐ０は、図５Ａ及び図５Ｂの場合と異なり杭列から側方に離れている。そのため、図５Ａ及び図５Ｂに示したピックアップアーム３０Ａが後方に伸びた状態を基準として、図７Ａ及び図７Ｂに示すようにヒンジ連結部３２を台船４０側に略９０度、ヒンジ連結部３３をその逆側に略９０度動作させたクランク状の状態とする。また、杭運搬装置２０に積載された杭Ｐ０は、図５Ａ及び図５Ｂの場合と異なり杭列の上端より下方に位置する。そのため、図５Ａ及び図５Ｂの場合に比較して図７Ａ及び図７Ｂに示すようにフォーク３４を低く配置する。いずれにしてもフォーク３４を杭Ｐ０に挿入可能な高さに制御する。
杭運搬装置２０の前進により、杭運搬装置２０に積載されている杭Ｐ０にフォーク３４が挿入される（図７Ａ及び図７Ｂの状態）。あとは図５Ａ及び図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂの場合と同様である。
図７Ａ及び図７Ｂに示す状況では、台船４０上を杭運搬装置２０が走行する。
杭運搬装置２０が台船４０上を走行して杭供給装置３０に近づく。このとき、杭運搬装置２０に積載された杭Ｐ０は、図５Ａ及び図５Ｂの場合と異なり杭列から側方に離れている。そのため、図５Ａ及び図５Ｂに示したピックアップアーム３０Ａが後方に伸びた状態を基準として、図７Ａ及び図７Ｂに示すようにヒンジ連結部３２を台船４０側に略９０度、ヒンジ連結部３３をその逆側に略９０度動作させたクランク状の状態とする。また、杭運搬装置２０に積載された杭Ｐ０は、図５Ａ及び図５Ｂの場合と異なり杭列の上端より下方に位置する。そのため、図５Ａ及び図５Ｂの場合に比較して図７Ａ及び図７Ｂに示すようにフォーク３４を低く配置する。いずれにしてもフォーク３４を杭Ｐ０に挿入可能な高さに制御する。
杭運搬装置２０の前進により、杭運搬装置２０に積載されている杭Ｐ０にフォーク３４が挿入される（図７Ａ及び図７Ｂの状態）。あとは図５Ａ及び図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂの場合と同様である。
【0024】
なお、上空制限Ｓ０の終端Ｓ１、Ｓ２に杭圧入装置１０が近い位置に在るために、クレーンにより杭Ｐ０を杭圧入装置１０に供給可能である場合には、クレーンにより杭Ｐ０を杭圧入装置１０に供給してよい。その場合、杭Ｐ０を横倒しの状態でクレーンに吊り込む。
図５Ａ及び図５Ｂから図７Ａ及び図７Ｂには、杭供給工程において、杭列の延長方向後方から杭Ｐ０をチャック装置６に挿入する情景を示した。
しかし、杭供給工程において、杭列の延長方向前方から杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。
上空制限Ｓ０の終端Ｓ１に杭圧入装置１０が近い場合は、クレーンに吊った杭Ｐ０を後方からチャック装置６に挿入し、上空制限Ｓ０の終端Ｓ２に杭圧入装置１０が近い場合は、クレーンに吊った杭Ｐ０を前方からチャック装置６に挿入してもよい。
また、図７Ａ及び図７Ｂに示した台船４０を杭圧入装置１０より前方に配置した場合には、杭列の延長方向前方から杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。
図５Ａ及び図５Ｂから図７Ａ及び図７Ｂには、杭供給工程において、杭列の延長方向後方から杭Ｐ０をチャック装置６に挿入する情景を示した。
しかし、杭供給工程において、杭列の延長方向前方から杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。
上空制限Ｓ０の終端Ｓ１に杭圧入装置１０が近い場合は、クレーンに吊った杭Ｐ０を後方からチャック装置６に挿入し、上空制限Ｓ０の終端Ｓ２に杭圧入装置１０が近い場合は、クレーンに吊った杭Ｐ０を前方からチャック装置６に挿入してもよい。
また、図７Ａ及び図７Ｂに示した台船４０を杭圧入装置１０より前方に配置した場合には、杭列の延長方向前方から杭Ｐ０をチャック装置６に挿入してもよい。
【0025】
以上の杭圧入装置１０、杭運搬装置２０、杭供給装置３０の動作をオートメーション化することで、安全に効率よく上空制限下での杭列の延長工法を実施することができる。
【0026】
次に、各種の杭への対応方法につき説明する。
図１から図７Ｂでは、杭として鋼管杭を示したが、本発明は各種の杭に適用することができる。
図８Ａ～図８ＣにＵ形鋼矢板ＰＵの場合を示す。
Ｕ形鋼矢板ＰＵに対応するために、フォークは、２本のフォーク３４ａ，３４ｂとし、Ｕ形鋼矢板ＰＵの中央部に２本のフォーク３４ａ，３４ｂを挿入して、バランスが取れるようにする。すなわち、Ｕ形鋼矢板ＰＵを図８Ａ～図８Ｃに示す積載状態の向きのまま、２本のフォーク３４ａ，３４ｂに取り上げることができるようにする。
また、杭運搬装置２０に複数枚のＵ形鋼矢板ＰＵを積載することで作業効率を上げることができる。ことのき、２本のフォーク３４ａ，３４ｂは、複数枚が上下に重ねて積載されたＵ形鋼矢板ＰＵの隙間に挿入可能な形状とされているので、２本のフォーク３４ａ，３４ｂにより一枚ずつ取り上げることが円滑に行える。
また、図９に示すハット形鋼矢板ＰＨに対しても、同様に対応することができる。ハット形鋼矢板ＰＨに対しては、２本のフォーク３４ａ，３４ｂを挿入する位置を両側の腕部の下とする。その他の点は、Ｕ形鋼矢板ＰＵの場合と同様に対応することができる。
また、図１０に示す平板状のコンクリート矢板ＰＣに対しても、２本のフォーク３４ａ，３４ｂにより、安定して取り上げることができる。
また、図１１に示す筒状のＰＣ壁体ＰＰに対しては、図１－図７Ｂの鋼管杭の場合と同様に１本のフォーク３４を挿入することで取り上げることができる。
特に、Ｕ形鋼矢板ＰＵ及びハット形鋼矢板ＰＨは、これらを他の部材を介さず直接接触する条件で積み重ねると、上下に一定の隙間が生じる構造である。この隙間に挿入可能な２本のフォーク形状を採用することで、Ｕ形鋼矢板ＰＵ及びハット形鋼矢板ＰＨの積載作業も、取り上げ作業も効率化する。
図１から図７Ｂでは、杭として鋼管杭を示したが、本発明は各種の杭に適用することができる。
図８Ａ～図８ＣにＵ形鋼矢板ＰＵの場合を示す。
Ｕ形鋼矢板ＰＵに対応するために、フォークは、２本のフォーク３４ａ，３４ｂとし、Ｕ形鋼矢板ＰＵの中央部に２本のフォーク３４ａ，３４ｂを挿入して、バランスが取れるようにする。すなわち、Ｕ形鋼矢板ＰＵを図８Ａ～図８Ｃに示す積載状態の向きのまま、２本のフォーク３４ａ，３４ｂに取り上げることができるようにする。
また、杭運搬装置２０に複数枚のＵ形鋼矢板ＰＵを積載することで作業効率を上げることができる。ことのき、２本のフォーク３４ａ，３４ｂは、複数枚が上下に重ねて積載されたＵ形鋼矢板ＰＵの隙間に挿入可能な形状とされているので、２本のフォーク３４ａ，３４ｂにより一枚ずつ取り上げることが円滑に行える。
また、図９に示すハット形鋼矢板ＰＨに対しても、同様に対応することができる。ハット形鋼矢板ＰＨに対しては、２本のフォーク３４ａ，３４ｂを挿入する位置を両側の腕部の下とする。その他の点は、Ｕ形鋼矢板ＰＵの場合と同様に対応することができる。
また、図１０に示す平板状のコンクリート矢板ＰＣに対しても、２本のフォーク３４ａ，３４ｂにより、安定して取り上げることができる。
また、図１１に示す筒状のＰＣ壁体ＰＰに対しては、図１－図７Ｂの鋼管杭の場合と同様に１本のフォーク３４を挿入することで取り上げることができる。
特に、Ｕ形鋼矢板ＰＵ及びハット形鋼矢板ＰＨは、これらを他の部材を介さず直接接触する条件で積み重ねると、上下に一定の隙間が生じる構造である。この隙間に挿入可能な２本のフォーク形状を採用することで、Ｕ形鋼矢板ＰＵ及びハット形鋼矢板ＰＨの積載作業も、取り上げ作業も効率化する。
【0027】
以上の実施形態によれば、マスト４の旋回とチャック装置６の傾動により、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、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を有するので、図１及び図４に示すような杭圧入姿勢時の杭圧入装置１０の存在高さ範囲内にて杭をチャック装置６へ供給することが可能である。
上述したように杭圧入装置１０は杭圧入を繰り返すことで杭列を延設しつつ、自らこの杭列上を自走移動していく機能を有する。杭圧入装置１０が杭を圧入施工しつつ侵入できる低空領域には必ず上記杭供給工程によりチャック装置６に杭を供給できるので、杭供給不能により杭圧入施工を中断させることなく続行でき、杭列を低空領域内に延長していくことができる。
したがって、より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大することができる。
また、上空制限がない、或いは、上空制限が少ないが杭周辺のスペースが限られている領域においても本発明は有用である。
すなわち、本発明は、杭周辺に設置面積を要する、クレーン等の杭を保持するための作業機械等が不要になるため、水上や砂上等での杭圧入施工においても効果を発揮する。
上述したように杭圧入装置１０は杭圧入を繰り返すことで杭列を延設しつつ、自らこの杭列上を自走移動していく機能を有する。杭圧入装置１０が杭を圧入施工しつつ侵入できる低空領域には必ず上記杭供給工程によりチャック装置６に杭を供給できるので、杭供給不能により杭圧入施工を中断させることなく続行でき、杭列を低空領域内に延長していくことができる。
したがって、より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大することができる。
また、上空制限がない、或いは、上空制限が少ないが杭周辺のスペースが限られている領域においても本発明は有用である。
すなわち、本発明は、杭周辺に設置面積を要する、クレーン等の杭を保持するための作業機械等が不要になるため、水上や砂上等での杭圧入施工においても効果を発揮する。
【0028】
なお、上記杭圧入装置１０にあっては、杭圧入時の反力がチャック装置６から、チャックフレーム７、昇降装置５、チャック傾動機構９を介してマスト４に、さらにはクランプ装置２Ｆ，２Ｒまで伝達される。このとき、チャック傾動機構９にはその回転軸に対して側方に力がかかるため、つくりによっては破損のおそれがある。そのような場合は、可動式ロックピン機構などにより、マスト４と昇降装置５のフレーム部とを連結固定する連結固定機構を構成するとよい。圧入動作時は、当該連結固定機構を連結固定状態とすることで、チャック傾動機構９の破損を防止することができる。チャック傾動機構９を動作させる時には、当該連結固定機構による連結固定を解除状態とする。
また、チャック傾動機構９による傾動時の回転部（昇降装置５、チャック装置６及びチャックフレーム７）は、できるだけ狭い空間内で回転させることが好ましい。例えば、杭圧入装置１０の全幅を直径とする範囲内程度に収める。上空制限Ｓ０に干渉しないためである。
杭圧入装置１０による杭圧入工程の終盤と、杭供給装置３０による杭供給工程の序盤とを同時並行して実行することが好ましい。例えば、圧入完了する前にピックアップアーム３０Ａに次の杭を取り上げておく。これにより、作業が効率化し工期を短縮できる。
また、チャック傾動機構９による傾動時の回転部（昇降装置５、チャック装置６及びチャックフレーム７）は、できるだけ狭い空間内で回転させることが好ましい。例えば、杭圧入装置１０の全幅を直径とする範囲内程度に収める。上空制限Ｓ０に干渉しないためである。
杭圧入装置１０による杭圧入工程の終盤と、杭供給装置３０による杭供給工程の序盤とを同時並行して実行することが好ましい。例えば、圧入完了する前にピックアップアーム３０Ａに次の杭を取り上げておく。これにより、作業が効率化し工期を短縮できる。
【0029】
また、杭圧入装置１０は、チャック装置６を上下させるようにマスト４をマスト傾動軸ＭＸ回りに傾動可能である。かかるマスト傾動軸ＭＸ回りにマスト４を傾動させて図１２に示すようにチャック装置６をマスト４と反対側の前端が下がった状態とする。
これにより、図１２に示すようにチャック装置６を低位置に保持することができる。また、チャック装置６が杭を把持している時は、チャック装置６及びこれに把持した杭を低位置に保持することができる。なお、マスト傾動軸ＭＸ回りのマスト４の傾動に従って、把持中心軸ＣＺ及びチャック傾動軸ＣＹも傾斜する（マスト旋回軸ＭＺは影響なし）。
上述した杭供給工程においてチャック装置６を横倒しで側方に突き出した状態とする過程（図１→図２→図３）、チャック装置６に杭を挿入する過程（図３）のほか、当該杭供給工程によりチャック装置６で杭を把持した状態からチャック傾動軸ＣＹ回りにチャック装置６の傾動により杭を立ち上げる工程（図３→図４）の全部又は一部において、マスト傾動軸ＭＸ回りにマスト４を傾動させてチャック装置６をマスト４と反対側の前端が下がった状態とし、チャック装置６又はチャック装置６及びこれに把持した杭を低位置に保持する。
これにより、図３の姿勢で杭圧入装置１０の一番高くなる部位（昇降装置５の側部など）や、チャック装置６に把持した杭の上端が、上空制限Ｓ０に干渉することを防止することができる。
以上のように、マスト傾動軸ＭＸ回りのマスト４の傾動機能を併せて使用して、圧入姿勢（図１）から杭供給姿勢（図３）への変遷、杭供給姿勢（図３）から圧入姿勢（図４）への変遷を実行することで、より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大することができる。
また、マスト傾動軸ＭＸ回りのマスト４の傾動機能は、チャック装置６に杭を挿入する過程（図３）の全部又は一部において把持中心軸ＣＺの位置を調整するためにも使用することができる。これにより、チャック装置６と杭の接触等を抑制し、チャック装置６への杭の良好な挿入動作を行うことが可能となる。
また、杭の供給にピックアップアーム３０Ａを用いる場合は、チャック装置６に挿入する杭の軸位置を、フォーク３４の昇降機能及び揺動アーム３１の伸縮機能等により調整可能である。このため、把持中心軸ＣＺの位置調整動作と協働して、より広範囲の調整を行うことが可能となる。
これにより、図１２に示すようにチャック装置６を低位置に保持することができる。また、チャック装置６が杭を把持している時は、チャック装置６及びこれに把持した杭を低位置に保持することができる。なお、マスト傾動軸ＭＸ回りのマスト４の傾動に従って、把持中心軸ＣＺ及びチャック傾動軸ＣＹも傾斜する（マスト旋回軸ＭＺは影響なし）。
上述した杭供給工程においてチャック装置６を横倒しで側方に突き出した状態とする過程（図１→図２→図３）、チャック装置６に杭を挿入する過程（図３）のほか、当該杭供給工程によりチャック装置６で杭を把持した状態からチャック傾動軸ＣＹ回りにチャック装置６の傾動により杭を立ち上げる工程（図３→図４）の全部又は一部において、マスト傾動軸ＭＸ回りにマスト４を傾動させてチャック装置６をマスト４と反対側の前端が下がった状態とし、チャック装置６又はチャック装置６及びこれに把持した杭を低位置に保持する。
これにより、図３の姿勢で杭圧入装置１０の一番高くなる部位（昇降装置５の側部など）や、チャック装置６に把持した杭の上端が、上空制限Ｓ０に干渉することを防止することができる。
以上のように、マスト傾動軸ＭＸ回りのマスト４の傾動機能を併せて使用して、圧入姿勢（図１）から杭供給姿勢（図３）への変遷、杭供給姿勢（図３）から圧入姿勢（図４）への変遷を実行することで、より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大することができる。
また、マスト傾動軸ＭＸ回りのマスト４の傾動機能は、チャック装置６に杭を挿入する過程（図３）の全部又は一部において把持中心軸ＣＺの位置を調整するためにも使用することができる。これにより、チャック装置６と杭の接触等を抑制し、チャック装置６への杭の良好な挿入動作を行うことが可能となる。
また、杭の供給にピックアップアーム３０Ａを用いる場合は、チャック装置６に挿入する杭の軸位置を、フォーク３４の昇降機能及び揺動アーム３１の伸縮機能等により調整可能である。このため、把持中心軸ＣＺの位置調整動作と協働して、より広範囲の調整を行うことが可能となる。
【0030】
[杭圧入施工方法の実施(2)]
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（圧入杭）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１３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１４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（圧入杭）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１３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１４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。
【0031】
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１５～図１７参照）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）を継ぎ足す縦継ぎとが交互に繰り返されて実施される。
【0032】
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。
一方、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る場合に、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。
一方、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る場合に、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。
【0033】
このような場合に、分割杭Ｐｄ１（圧入杭）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の杭頭に固定され、チャック装置６の下方で分割杭Ｐｄ１の上部を把持することで、分割杭Ｐｄ１の安定化を図り、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。
保持チャックアタッチメント６０は、既設杭Ｐ１の杭頭に固定され、チャック装置６の下方で分割杭Ｐｄ１の上部を把持することで、分割杭Ｐｄ１の安定化を図り、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。
【0034】
保持チャックアタッチメント６０は、図１３及び図１４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。
【0035】
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。
【0036】
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とを有する。
【0037】
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。
【0038】
油圧シリンダは、例えば、複動式油圧シリンダであり、シリンダチューブとピストンロッドとを備えている。ピストンロッドは、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が進退動作を行うように枠体６１に保持されている。
【0039】
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１６参照）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。
【0040】
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の把持を行うことができる。
【0041】
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、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を有し、これらの板状部には、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、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を有し、これらの板状部には、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。
【0042】
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。
【0043】
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に既設杭Ｐの杭頭における管壁上端部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に既設杭Ｐの杭頭における管壁上端部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。
【0044】
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を有する。
対向する二つのクランプユニットは、油圧シリンダを有し、各油圧シリンダは、可動シリンダとピストンロッドとを有する。ピストンロッドは、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に対して可動シリンダが油圧によって進退動作を行う。
可動シリンダの先端部は、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圧接体が装備されている。
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の圧接体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は、油圧シリンダを有し、各油圧シリンダは、可動シリンダとピストンロッドとを有する。ピストンロッドは、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に対して可動シリンダが油圧によって進退動作を行う。
可動シリンダの先端部は、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圧接体が装備されている。
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の圧接体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。
【0045】
【0046】
図１５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。なお、今の時点では、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。なお、今の時点では、各把持機構６２は、分割杭Ｐｄ１を把持していない。
【0047】
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１６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の下部に装着することにより、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の下部に装着することにより、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。
【0048】
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。
これにより、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（移設工程）。
これにより、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（移設工程）。
【0049】
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、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、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、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。
【0050】
その後、分割杭Ｐｄ２を分割杭Ｐｄ１の上方に搬送し、図１７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。
【0051】
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の上端部に連結される。分割杭Ｐｄ１と分割杭Ｐｄ２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。
【0052】
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。
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。
そして、最後尾（一番上）の分割杭Ｐｄまで回転圧入され、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Ｐｄがチャック装置６から解放される。
また、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回収される（回収工程）。
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。
そして、最後尾（一番上）の分割杭Ｐｄまで回転圧入され、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Ｐｄがチャック装置６から解放される。
また、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回収される（回収工程）。
【0053】
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Ｐｄ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。
【0054】
このように、上記の杭圧入方法では、保持チャックアタッチメント６０が既設杭Ｐ１の上端部をクランプして当該既設杭Ｐ１に固定可能であるため、杭圧入装置１０に保持されている場合に比べて、保持チャックアタッチメント６０を低位置に配置し易い。このため、保持チャックアタッチメント６０との干渉を考慮した場合に、従来よりも長い分割杭Ｐｄを使用して圧入を行うことが可能となる。
【0055】
また、保持チャックアタッチメント６０は、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、先頭の分割杭Ｐｄ１の圧入時に保持チャックアタッチメント６０を杭圧入装置１０に装着しておくことで、さらに長い分割杭Ｐｄ１を使用することが可能となる。
【0056】
[杭圧入施工方法の実施(3)]
以下、既に説明した杭圧入装置１０において、把持アタッチメントユニット７０を用いて小口径杭Ｐｓの杭圧入を行う杭圧入施工方法（杭間止水施工方法）について説明する。
小口径杭Ｐｓの杭圧入施工方法（杭間止水施工方法）は、前述した既設杭の杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・において、杭間に生じる隙間を塞ぐように、平面視で杭間の凹状となる位置に既設杭Ｐよりも径の小さな小口径杭Ｐｓを圧入することで、杭間止水を行う施工方法である。
以下、既に説明した杭圧入装置１０において、把持アタッチメントユニット７０を用いて小口径杭Ｐｓの杭圧入を行う杭圧入施工方法（杭間止水施工方法）について説明する。
小口径杭Ｐｓの杭圧入施工方法（杭間止水施工方法）は、前述した既設杭の杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・において、杭間に生じる隙間を塞ぐように、平面視で杭間の凹状となる位置に既設杭Ｐよりも径の小さな小口径杭Ｐｓを圧入することで、杭間止水を行う施工方法である。
【0057】
図１８は使用時の姿勢（起立状態）における把持アタッチメントユニット７０の正面図、図１９は横倒し状態における把持アタッチメントユニット７０の正面図、図２０は横倒し状態における平面図、図２１及び図２２は後述する支持機構７４の断面図、図２３は杭圧入装置１０に装着された把持アタッチメントユニット７０の使用状態の説明図である。
【0058】
把持アタッチメントユニット７０は、杭Ｐに対して集散動作して把持と解放を行うチャック装置６の複数（例えば四つ）の把持部材６０１の把持面に個別に装着されて当該把持部材６０１と共に集散動作する四つの把持アタッチメント７１と、これらを集散動作可能に支持するブラケット７２とを有する。
ブラケット７２は、少なくとも把持中心軸ＵＺの片側に位置する把持アタッチメント７１に対して、横倒し状態で、集散動作の拡散方向への移動を規制し、把持中心軸ＵＺが起立した状態で、拡散方向への移動の規制を解除する。
ブラケット７２は、少なくとも把持中心軸ＵＺの片側に位置する把持アタッチメント７１に対して、横倒し状態で、集散動作の拡散方向への移動を規制し、把持中心軸ＵＺが起立した状態で、拡散方向への移動の規制を解除する。
【0059】
上記把持アタッチメントユニット７０の把持中心軸ＵＺは、四つの把持アタッチメント７１の中心を上下に通過する軸であり、把持アタッチメントユニット７０がチャック装置６に把持された状態で把持中心軸ＣＺと同一軸上となる。
【0060】
四つの把持アタッチメント７１は、把持中心軸ＵＺを中心とする同一円周上に配置される。各把持アタッチメント７１は、把持部材６０１の把持面に当接する背面板７１１と、把持中心軸ＵＺ側を向いた把持板７１２と、背面板７１１及び把持板７１２を支持する本体ブロック７１３とを有する。
【0061】
背面板７１１は、把持部材６０１の把持面に沿った周面状の板であり、把持中心軸ＵＺ回りの半径方向外側の面のほぼ全体を把持面に当接させることができる。
背面板７１１の上端部には、把持中心軸ＵＺ回りの半径方向外側に突出し、突出先端部が下方を向いた掛止爪７１４が設けられている。この掛止爪７１４の下側から把持部材６０１の上端部を差し込むことで、把持アタッチメント７１全体を自重によって把持部材６０１に掛止された装着状態にすることができる。
背面板７１１の上端部には、把持中心軸ＵＺ回りの半径方向外側に突出し、突出先端部が下方を向いた掛止爪７１４が設けられている。この掛止爪７１４の下側から把持部材６０１の上端部を差し込むことで、把持アタッチメント７１全体を自重によって把持部材６０１に掛止された装着状態にすることができる。
【0062】
把持板７１２は、把持中心軸ＵＺ回りの周面に沿った板であり、把持中心軸ＵＺ側の面が小口径杭Ｐｓの外周面に当接して把持を行う。
本体ブロック７１３は、背面板７１１及び把持板７１２を支持すると共に、ブラケット７２により把持中心軸ＵＺ回りの半径方向に沿って移動可能に支持されている。
これにより、各把持アタッチメント７１は、各把持部材６０１と共に把持中心軸ＵＺに対する集散動作を行い、小口径杭Ｐｓの把持と解放を行うと共に、小口径杭Ｐｓの回転圧入も行うことができる。
本体ブロック７１３は、背面板７１１及び把持板７１２を支持すると共に、ブラケット７２により把持中心軸ＵＺ回りの半径方向に沿って移動可能に支持されている。
これにより、各把持アタッチメント７１は、各把持部材６０１と共に把持中心軸ＵＺに対する集散動作を行い、小口径杭Ｐｓの把持と解放を行うと共に、小口径杭Ｐｓの回転圧入も行うことができる。
【0063】
ブラケット７２は、各把持アタッチメント７１の上端部と下端部とをそれぞれ支持する上ブラケット７２１及び下ブラケット７２２と、これらを上下方向について所定間隔で一体的に連結する支柱７２３～７２５を有する。
上ブラケット７２１及び下ブラケット７２２は、いずれも平板状であって、その中央部には、小口径杭Ｐｓを遊挿可能な開口部が形成されている。
各支柱７２３～７２５は、各把持アタッチメント７１よりも上下方向について幾分長い。このため、把持アタッチメント７１の上端部と上ブラケット７２１の下面との間と把持アタッチメント７１の下端部と下ブラケット７２２の上面との間にある程度の隙間を形成することができる。
上ブラケット７２１及び下ブラケット７２２は、いずれも平板状であって、その中央部には、小口径杭Ｐｓを遊挿可能な開口部が形成されている。
各支柱７２３～７２５は、各把持アタッチメント７１よりも上下方向について幾分長い。このため、把持アタッチメント７１の上端部と上ブラケット７２１の下面との間と把持アタッチメント７１の下端部と下ブラケット７２２の上面との間にある程度の隙間を形成することができる。
【0064】
また、ブラケット７２と各把持アタッチメント７１との間には、把持アタッチメント７１の集散動作の移動を可能とするための支持機構７３，７４が設けられている。
把持中心軸ＵＺの周囲において支柱７２３側の二つの把持アタッチメント７１とブラケット７２との間には支持機構７３が設けられ、把持中心軸ＵＺの周囲において支柱７２３の反対側の二つの把持アタッチメント７１とブラケット７２との間には支持機構７４が設けられている。
把持中心軸ＵＺの周囲において支柱７２３側の二つの把持アタッチメント７１とブラケット７２との間には支持機構７３が設けられ、把持中心軸ＵＺの周囲において支柱７２３の反対側の二つの把持アタッチメント７１とブラケット７２との間には支持機構７４が設けられている。
【0065】
支持機構７３は、上ブラケット７２１と下ブラケット７２２をそれぞれ貫通する長穴状のガイド穴７３１，７３２と、把持アタッチメント７１の上端部と下端部とから突出してガイド穴７３１，７３２に挿入された凸条部７３３，７３４と、凸条部７３３，７３４の上端部において左右に延出された拡幅部７３５，７３６とを有する。
各ガイド穴７３１，７３２は、把持中心軸ＵＺ回りの半径方向に沿って形成され、凸条部７３３，７３４を同方向に沿ってガイドする。凸条部７３３は、ガイド穴７３１に対して下から挿入され、上ブラケット７２１の上側に拡幅部７３５が位置する。凸条部７３４は、ガイド穴７３２に対して上から挿入され、下ブラケット７２２の上側に拡幅部７３６が位置する。
各ガイド穴７３１，７３２は、把持中心軸ＵＺ回りの半径方向に沿って形成され、凸条部７３３，７３４を同方向に沿ってガイドする。凸条部７３３は、ガイド穴７３１に対して下から挿入され、上ブラケット７２１の上側に拡幅部７３５が位置する。凸条部７３４は、ガイド穴７３２に対して上から挿入され、下ブラケット７２２の上側に拡幅部７３６が位置する。
【0066】
また、支持機構７４は、支持機構７３と同一構造のガイド穴７４１，７４２、凸条部７４３，７４４及び拡幅部７４５，７４６を有すると共に、ガイド穴７４１，７４２における集散動作の拡散方向側に凸条部７４３，７４４の移動を規制する規制突起７４７，７４８が設けられている。
規制突起７４７，７４８は、ガイド穴７４１，７４２の拡散方向側の部分の両側において上方に突出した凸条であり、拡幅部７４５，７４６が当接して、凸条部７４３，７４４（把持アタッチメント７１）の拡散方向側への移動を規制する。
規制突起７４７，７４８は、ガイド穴７４１，７４２の拡散方向側の部分の両側において上方に突出した凸条であり、拡幅部７４５，７４６が当接して、凸条部７４３，７４４（把持アタッチメント７１）の拡散方向側への移動を規制する。
【0067】
しかしながら、図２１に示すように、把持アタッチメント７１の上端部と上ブラケット７２１の下面との間にはある程度の隙間Ｎが設けられている。このため、図２２に示すように、把持アタッチメント７１に対してブラケット７２が下方に移動すると、拡幅部７４５，７４６が相対的に上に移動し、規制突起７４７，７４８を乗り越えて拡散方向側へ凸条部７４３，７４４（把持アタッチメント７１）を移動させることができる。
【0068】
上記構成の把持アタッチメントユニット７０を用いた小口径杭Ｐｓの杭圧入を行う杭圧入施工方法（杭間止水施工方法）を工程順に説明する。
杭圧入装置１０は既設杭Ｐ３，Ｐ４の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴み、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）から横倒し状態の把持アタッチメントユニット７０がチャック装置６の各把持部材６０１の内側に挿入される。
杭圧入装置１０は既設杭Ｐ３，Ｐ４の上端部をクランプ装置２Ｆ，２Ｒで掴み、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）から横倒し状態の把持アタッチメントユニット７０がチャック装置６の各把持部材６０１の内側に挿入される。
【0069】
この時、把持アタッチメントユニット７０は、図１９に示すように、ブラケット７２の支柱７２３が上側となる向きで横倒し状態にされてチャック装置６に挿入される。
これにより、各支持機構７３に支持された二つの把持アタッチメント７１が上側となり、各支持機構７４に支持された二つの把持アタッチメント７１が下側となる。
支持機構７３に支持された把持アタッチメント７１は、自重により把持中心軸ＵＺ側に移動し、支持機構７４に支持された把持アタッチメント７１は、自重により半径方向外側（下方）に荷重を受けるが、規制突起７４７，７４８によって把持中心軸ＵＺ側に維持される。
このため、全ての把持アタッチメント７１を把持中心軸ＵＺ側に集合させた状態でチャック装置６に挿入することができる。
これにより、各支持機構７３に支持された二つの把持アタッチメント７１が上側となり、各支持機構７４に支持された二つの把持アタッチメント７１が下側となる。
支持機構７３に支持された把持アタッチメント７１は、自重により把持中心軸ＵＺ側に移動し、支持機構７４に支持された把持アタッチメント７１は、自重により半径方向外側（下方）に荷重を受けるが、規制突起７４７，７４８によって把持中心軸ＵＺ側に維持される。
このため、全ての把持アタッチメント７１を把持中心軸ＵＺ側に集合させた状態でチャック装置６に挿入することができる。
【0070】
仮に、全ての支持機構が規制突起７４７，７４８を有さない支持機構７３で構成されていた場合には、下側の二つの把持アタッチメント７１は、自重によって径方向外側に移動するため、把持部材６０１に干渉してチャック装置６への挿入を行うことが困難となり、接触によって傷や破損の原因となりうるが、支持機構７４を設けることによりこれらを抑止低減することができる。
【0071】
チャック装置６の各把持部材６０１を各把持アタッチメント７１の背面板７１１側に接近させた状態で、把持アタッチメントユニット７０を挿入すると、各掛止爪７１４の内側に把持部材６０１の上端部が差し込まれた状態となり、各把持部材６０１と各把持アタッチメント７１が連結される。
この状態からチャック装置６を傾動させて、把持アタッチメントユニット７０を起立状態にすると、図１８に示すように、各把持部材６０１に連結された各把持アタッチメント７１に対してブラケット７２が自重によって隙間Ｎ分の下降移動を行う。その結果、規制突起７４７，７４８が図２１の状態から下降して、図２２の規制を解除した状態となるので、全ての把持アタッチメント７１が集散動作を行うことが可能となる。
この状態で、再び、チャック装置６を横倒し状態として、杭供給装置３０（又はクレーン）により、把持アタッチメントユニット７０の内側に小口径杭Ｐｓを挿入し、各把持部材６０１及び各把持アタッチメント７１により把持する。
これ以降の小口径杭Ｐｓの回転圧入動作は、杭Ｐの場合と同じである。但し、小口径杭Ｐｓの場合には、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の各杭Ｐの中心から左右方向にずれた位置に小口径杭Ｐｓを圧入するので、回転圧入作業は、マスト４をマスト旋回軸ＭＺ回りに幾分旋回させて、チャック装置６の左右方向の位置を調整して行われる。
また、上空制限Ｓ０がある環境での杭圧入施工を行う場合には、小口径杭Ｐｓの分割杭（圧入杭）が使用される。その場合、小口径杭Ｐｓの分割杭（圧入杭）の圧入と分割杭（圧入杭）同士の縦継ぎによる継ぎ足しとを交互に行いながら、杭圧入施工が実施される。
この状態からチャック装置６を傾動させて、把持アタッチメントユニット７０を起立状態にすると、図１８に示すように、各把持部材６０１に連結された各把持アタッチメント７１に対してブラケット７２が自重によって隙間Ｎ分の下降移動を行う。その結果、規制突起７４７，７４８が図２１の状態から下降して、図２２の規制を解除した状態となるので、全ての把持アタッチメント７１が集散動作を行うことが可能となる。
この状態で、再び、チャック装置６を横倒し状態として、杭供給装置３０（又はクレーン）により、把持アタッチメントユニット７０の内側に小口径杭Ｐｓを挿入し、各把持部材６０１及び各把持アタッチメント７１により把持する。
これ以降の小口径杭Ｐｓの回転圧入動作は、杭Ｐの場合と同じである。但し、小口径杭Ｐｓの場合には、杭列Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の各杭Ｐの中心から左右方向にずれた位置に小口径杭Ｐｓを圧入するので、回転圧入作業は、マスト４をマスト旋回軸ＭＺ回りに幾分旋回させて、チャック装置６の左右方向の位置を調整して行われる。
また、上空制限Ｓ０がある環境での杭圧入施工を行う場合には、小口径杭Ｐｓの分割杭（圧入杭）が使用される。その場合、小口径杭Ｐｓの分割杭（圧入杭）の圧入と分割杭（圧入杭）同士の縦継ぎによる継ぎ足しとを交互に行いながら、杭圧入施工が実施される。
【0072】
上記把持アタッチメントユニット７０を使用することにより、杭圧入装置１０は、チャック装置６で把持できない小径な小口径杭Ｐｓに対して回転圧入を行うことが可能となる。把持アタッチメントユニット７０は、支持機構７４により、横倒し状態で各把持アタッチメント７１が拡散方向に移動することを規制することができるので、チャック装置６に把持アタッチメントユニット７０を装備する作業を容易、円滑に行うことが可能となる。
なお、上記実施形態では、規制突起７４７，７４８を有する支持機構７４と規制突起を有さない支持機構７３とを有する把持アタッチメントユニット７０を例示したが、これに限定されず、全ての把持アタッチメント７１に支持機構７４を設ける構成としてもよい。
なお、上記実施形態では、規制突起７４７，７４８を有する支持機構７４と規制突起を有さない支持機構７３とを有する把持アタッチメントユニット７０を例示したが、これに限定されず、全ての把持アタッチメント７１に支持機構７４を設ける構成としてもよい。
【0073】
〔保持チャックアタッチメントの発明に関する提案〕
前述した、杭圧入施工方法の実施(2)及び図１３～図１７に記載した実施の形態は、保持チャックアタッチメント及びこれを用いた杭圧入施工方法に関するものでもあり、これらについて産業上の利用可能性がある。
前述した、杭圧入施工方法の実施(2)及び図１３～図１７に記載した実施の形態は、保持チャックアタッチメント及びこれを用いた杭圧入施工方法に関するものでもあり、これらについて産業上の利用可能性がある。
【0074】
［上記実施形態の背景技術］
日本国特許第6854939号公報に記載の杭圧入装置は、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。
日本国特許第6854939号公報に記載の杭圧入装置は、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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
［上記実施形態の課題］
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。
下記に示す解決手段は、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。
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。
下記に示す解決手段は、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。
【0078】
［課題を解決するための手段］
以上の課題を解決するための解決手段１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。
以上の課題を解決するための解決手段１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。
【0079】
解決手段２は、解決手段１において、
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保持チャックアタッチメントである。
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保持チャックアタッチメントである。
【0080】
解決手段３は、解決手段１において、
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保持チャックアタッチメントである。
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保持チャックアタッチメントである。
【0081】
解決手段４は、解決手段１において、
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保持チャックアタッチメントである。
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保持チャックアタッチメントである。
【0082】
解決手段５は、解決手段１において、
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保持チャックアタッチメントである。
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保持チャックアタッチメントである。
【0083】
解決手段６は、
解決手段２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である。
解決手段２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である。
【0084】
解決手段７は、解決手段６において、
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杭圧入施工方法である。
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杭圧入施工方法である。
【0085】
解決手段８は、解決手段６又は解決手段７において、
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杭圧入施工方法である。
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杭圧入施工方法である。
【0086】
［解決手段の効果］
上記の解決手段によれば、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ができる。
上記の解決手段によれば、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ができる。
【産業上の利用可能性】
【0087】
本発明は、杭圧入施工方法、杭供給装置及び杭圧入装置について産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【0088】
Ｐ（Ｐ０－Ｐ４）杭（鋼管杭）
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
２０杭運搬装置
３０杭供給装置
３０Ａピックアップアーム
３１揺動アーム
３２，３３ヒンジ連結部
３４フォーク
３４ａ、３４ｂフォーク
４０台船
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
２０杭運搬装置
３０杭供給装置
３０Ａピックアップアーム
３１揺動アーム
３２，３３ヒンジ連結部
３４フォーク
３４ａ、３４ｂフォーク
４０台船
【要約】
より低い上空制限の領域に杭圧入装置の利用性を拡大するために、サドル１と、既設杭Ｐ１-Ｐ４の上端部を把持するクランプ装置２と、旋回可能に立設されたマスト４と、昇降装置５を介してマストに支持され杭Ｐ０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、既設杭をクランプ装置で掴んで反力をとり、杭をチャック装置で把持し昇降装置により地盤に圧入し、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において実施する。マストに交わりマストとチャック装置とが並ぶ方向のチャック傾動軸ＣＹ回りにチャック装置を傾動可能な杭圧入装置を適用する。マストの旋回とチャック装置の傾動により、既設杭を軸方向に見たときの杭列の側方にチャック装置を横倒しで突き出した状態としつつ、杭を横倒しにして供給しチャック装置に挿入し把持させる杭供給工程を実施する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】