JP7182439B2 - 杭圧入引抜機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、杭を地盤に圧入する、あるいは、杭を地盤から引き抜く杭圧入引抜機の制御方法に関する。

各種の鋼管杭や形鋼などの杭（圧入杭）を地盤に打ち込んで埋設する方法として、予め地盤に埋め込まれた既設杭の上端をクランプで掴んで反力を取り、杭を把持したチャックを昇降させることにより、既設杭に隣接する位置に新しい杭を順次圧入していく施工技術が知られている。また、同様の方法により、既設杭の上端をクランプで掴んで反力を取り、他の既設杭を把持したチャックを上昇させることで当該杭を地盤から引く抜き撤去を行う施工技術も知られている。

かかる施工に用いられる杭圧入引抜機は、複数のクランプを介して既設杭に固定されるサドルと、サドルに対して前後方向に移動可能なスライドフレームを有しており、スライドフレームに旋回自在に装着されたマストには、昇降可能なチャックが取り付けられている。用いられる杭としては、例えば鋼矢板、鋼管矢板、鋼管杭、コンクリート杭などといった杭が知られている。そして、サドルに対してチャックを所定の位置に位置決めして、所定の位置にある圧入対象あるいは引き抜き対象の杭をチャックで把持し、マストに沿ってチャックが昇降することにより、杭を圧入又は引き抜きする構成となっている。

このような杭圧入引抜機での施工においては、複数箇所で杭の圧入、引き抜きを行うことが求められるため、自走により位置を移動するといった工程（いわゆる自走工程）が実施される。自走工程の一例としては、例えば特許文献１にパイル（杭）圧入を行う手順についての一例が開示されている。また、例えば特許文献２には、杭の圧入及び引き抜きを自動で行う場合の制御手段が開示されている。

特開昭６１－４５０２３号公報 特開平６－２１２６３４号公報

しかしながら、上記特許文献１に代表される自走工程は基本的にオペレータによる手動操作で行われており、時間効率や精度の面で問題があった。また、上記特許文献２には、杭の圧入及び引き抜きに関する自動化の記載はあるものの、杭圧入引抜機自身の自走に関しては何ら言及されていない。特に、特許文献２では、制御手段としてチャックの圧力センサ、マストの上下位置を検出する位置センサ、マストの傾斜角度を検出するマスト角度検出センサ、といった各種センサを用いる構成が開示されているが、このようなセンサだけでは杭圧入引抜機自身の自走工程を制御することは困難であり、自走工程における好適な制御方法の実現が望まれているのが実情である。

上記事情に鑑み、本発明の目的は、杭圧入引抜機の自走工程において、オペレータの負担軽減や時間短縮、効率化、操作ミスによる事故防止を実現させることが可能な杭圧入引抜機の制御方法を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明によれば、杭圧入引抜機の本体を構成するサドルと、圧入された複数の既設杭を把持するクランプと、前記クランプ及び前記サドルの上部に可動式に立設されるマストと、当該マストに昇降自在取り付けられ、圧入杭を把持するチャックと、を備えた杭圧入引抜機の制御方法であって、前記チャックにより圧入した圧入杭を当該チャックで把持した状態において、前記クランプを開放し、当該クランプが前記複数の既設杭の高さより上方に抜けるまで前記サドル及び前記マストを上昇させる工程と、前記クランプの左右方向での移動量が所定値に達するまで当該クランプを左右移動させる工程と、前記サドルの前後方向での移動量が所定値に達するまで当該サドルを前後移動させる工程と、前記クランプが既設杭を把持可能である位置まで前記サドル及び前記マストを下降させる工程と、を有し、前記サドル及び前記マストを上昇させる工程、及び、前記サドル及び前記マストを下降させる工程での上下移動量と、前記クランプを左右移動させる工程での当該クランプの左右移動量、及び、前記サドルを前後移動させる工程での当該サドルの前後移動量は、圧入杭の寸法に基づき算出されることを特徴とする、杭圧入引抜機の制御方法が提供される。

前記サドル及び前記マストを上昇させる工程においては、前記チャックを固定した状態でのチャック上下センサによる前記サドル及び前記マストの上下位置検出に基づき、前記サドル及び前記マストの上下位置が制御されても良い。

前記クランプを左右移動させる工程においては、当該クランプの左右方向での移動量は、クランプ左右センサによる当該クランプの左右方向位置の検出に基づき制御されても良い。

前記サドルを前後移動させる工程においては、当該サドルの前後方向での移動量は、マスト前後センサによる前記マストと前記サドルとの相対的な位置関係の検出に基づき制御されても良い。

前記マストを所定の旋回角度まで旋回させる工程を更に有し、当該マストの旋回角度はマスト旋回センサにより検出されても良い。

前記チャックを所定の角度回転させる工程を更に有し、当該チャックの回転角度はチャック回転センサにより検出されても良い。

前記クランプ左右センサは、クランプ左右位置での圧力値に基づき、前記クランプの移動量を検出するクランプ左右圧力センサであっても良い。

前記マストには傾斜計が取り付けられ、前記マストを下降させる工程においては、前記傾斜計の測定により、当該マストが既設杭に対して所定の角度をなす位置となるように、当該マストを下降させても良い。

本発明によれば、杭圧入引抜機の自走工程において、オペレータの負担軽減や時間短縮、効率化、操作ミスによる事故防止を実現させることができる。

本発明の実施の形態にかかる杭圧入引抜機の概略側面図である。 杭圧入引抜機の自走工程の概略説明図である。 杭がＵ型鋼矢板である場合のクランプの把持状態に関する概略説明図である。 杭圧入引抜機のセンサ配置を示す概略説明図である。 自走工程を自動化して行う場合の制御フローの概略図である。 杭としてＵ形鋼矢板を用いる場合に、制御上必要となる各寸法に関する説明図である。 本発明の変形例に係る杭圧入引抜機のセンサ配置を示す概略説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、本明細書における杭圧入引抜機の前方とは、施工を進行していく方向を示し、以下の図１における右側が杭圧入引抜機の前方である。また、杭としては、Ｕ型鋼矢板、ハット形鋼矢板、各種形鋼等が考えられるが、本実施の形態ではＵ型鋼矢板であるものとして説明する。

（杭圧入引抜機の概略構成）
図１は本発明の実施の形態に係る杭圧入引抜機１の概略側面図である。図１に示すように、杭圧入引抜機１は、本体を構成するサドル１０と、サドル１０の下部に複数設けられるクランプ１１を備えている。クランプ１１は、既に圧入されている既設の杭Ｐの上端部を把持し、サドル１０を杭Ｐ上部に固定している。なお、図１では、既設の３本の杭Ｐの上端部をクランプ１１で把持してサドル１０を固定し、それら３本の杭Ｐの前方に、新しい１本の杭Ｐを圧入し終えた状態を示している。

また、サドル１０の上部には、当該サドル１０に対して前後方向にスライド自在なスライドフレーム１２が設けられている。スライドフレーム１２上には、旋回基台となるマスト２０がスライドフレーム１２の中央部を中心として、スライドフレーム１２に対して回転自在に構成されている。マスト２０の回転は、マスト２０の例えば下面側に設けられたモータなどの回転駆動源（図示せず）によって行われる。

マスト２０の前方には、昇降ガイド２１に沿って昇降可能なチャック２５が取り付けられている。チャック２５は、マスト２０前方の昇降ガイド２１に昇降可能に取り付けられたチャックフレーム２６にケーシングチャック２７を装着した構成を有している。チャック２５全体（チャックフレーム２６およびケーシングチャック２７）は、シリンダ３０の伸縮動作によって一体的に昇降する。

ケーシングチャック２７は、チャックフレーム２６に対して、回転自在に装着されている。ケーシングチャック２７は、全体として筒形状を有しており、ケーシングチャック２７の内方には、縦方向に貫通する平面視で杭断面形状（例えばＵ字型）の開口部３１が設けられている。この開口部３１に、Ｕ型鋼矢板である杭Ｐが通される。

ケーシングチャック２７の内側下部には、固定爪３２と可動爪３３とが水平方向に対向して設けられている。可動爪３３は、油圧シリンダ（図示せず）によって、固定爪３２に対して接近離隔する。圧入対象となる杭Ｐは、ケーシングチャック２７に設けられた固定爪３２と可動爪３３とによって把持される。

（杭圧入引抜機の自走工程）
図１を参照して上述したように構成される杭圧入引抜機１の自走工程について説明する。ここでは、一例として第１の杭Ｐ１を圧入完了後、次の第２の杭Ｐ２を圧入する際に杭圧入引抜機１を自走させて移動させる場合を例として図示し説明する。図２は杭圧入引抜機１の自走工程の概略説明図であり、（ａ）～（ｆ）にて経時的に自走工程を示し、各状況での杭圧入引抜機１の状態を側面から見たものを図示している。

図２（ａ）は、複数（３本）の既設杭Ｐをクランプ１１で把持した状態でそれら３本の杭Ｐの前方に、第１の杭Ｐ１を圧入した状態を示している。そして、第１の杭Ｐ１圧入後、図２（ｂ）に示すように、マスト２０をサドル１０に対して前進させ、第１の杭Ｐ１の前方に第２の杭Ｐ２を仮圧入する。ここでの「仮圧入」とは、第２の杭Ｐ２をチャック２５により把持し、その他のクランプ１１等を開放して当該杭Ｐ２を軸に杭圧入引抜機１を自走（可動）させることができる程度に第２の杭Ｐ２を圧入することである。

そして、図２（ｃ）に示すように、チャック２５を所定の高さまで上昇させ、その状態で第２の杭Ｐ２を把持させる。この時のチャック２５の高さは、以降の工程にて杭圧入引抜機１の本体（サドル１０）を自走させるのに十分な高さであれば良い。チャック２５により第２の杭Ｐ２を把持した状態でクランプ１１を開放し、図２（ｄ）に示すように、杭圧入引抜機１の本体を上昇させる。この時の上昇させる高さとしては、少なくとも、クランプ１１の下端が既設杭Ｐの上端よりも上方に位置するまでの高さが必要である。

次いで、図２（ｅ）に示すように、第２の杭Ｐ２を把持したまま、第２の杭Ｐ２の後方において、第１の杭Ｐ１を含む既設杭Ｐ、Ｐ１を３本のクランプ１１で把持することが可能な位置までサドル１０をマスト２０に対し前進させる。この時、杭Ｐ、Ｐ１、Ｐ２等がＵ型鋼矢板である場合には、各クランプ１１の左右方向（図面における紙面に鉛直方向）での位置を移動させることが必要となる場合がある。その場合、サドル１０をマスト２０に対し前進させる工程の前後に、それぞれのクランプ１１を左右方向へ所定量移動させる工程を行っても良い。

図３は、杭Ｐ、Ｐ１、Ｐ２等がＵ型鋼矢板である場合のクランプ１１の把持状態に関する概略説明図である。なお、説明のため、図３では杭圧入引抜機１の本体等は図示せず、３つのクランプ１１と、杭（Ｕ型鋼矢板）のみを図示している。図示のように、クランプ１１は杭等を把持する部分を構成する固定爪１１ａと可動爪１１ｂからなる。Ｕ型鋼矢板を用いた場合、複数のＵ型鋼矢板を連結させて壁体を構成すると、当該壁体の中立線からウェブＷが突出する方向が隣接するＵ型鋼矢板によって逆方向となり、ウェブＷの位置が隣接するＵ形鋼矢板同士で互い違いになるといった特徴がある。そのため、ウェブＷを把持するクランプ１１の位置も、壁体の位置に応じて変える必要がある場合がある。このようなＵ型鋼矢板の特性から、上述したようにそれぞれのクランプ１１を左右方向（図３中の矢印で示す上下方向）へ所定量移動させる工程が必要となる場合がある。なお、杭Ｐ、Ｐ１、Ｐ２等として鋼管杭、鋼管矢板、コンクリート杭といった左右対称な杭を用いる場合、クランプ１１を左右方向へ移動させる工程は必要ない場合もある。

そして、サドル１０をマスト２０に対し前進させた後、図２（ｆ）に示すように、第２の杭Ｐ２を把持したまま、杭圧入引抜機１の本体を下降させ、既設杭Ｐ、Ｐ１をクランプ１１で把持させることが可能な位置関係とすることで杭圧入引抜機１の自走工程の１サイクルが完了する。この状態でクランプ１１を閉じることで、既設杭Ｐ、Ｐ１が把持される。杭圧入引抜機１は、図２（ａ）～（ｆ）を参照して説明した自走工程を繰り返すことで、自走しながら順次複数の杭を圧入させることができる構成となっている。

なお、ここでは第１の杭Ｐ１を圧入完了後、次の第２の杭Ｐ２を圧入する際に杭圧入引抜機１を前進自走させて、複数の杭Ｐを連続的に圧入していく場合の自走工程について説明したが、図２に示した各工程を逆に行うことで後退自走させることもできる。また、杭Ｐの圧入時だけでなく、既設の杭Ｐを引き抜き時にも、同様の工程を経ることで杭圧入引抜機１を自走させることができる。

（自走工程の主要な工程）
図２（ａ）～（ｆ）を参照して上述した杭圧入引抜機１の自走工程に関し、本発明者らは、各工程を自動化させる技術について鋭意検討を行い、自動化に必要な各種センサの設置や、当該センサの検出に基づく好適な制御方法等について検討した。以下、自走工程を自動化するに際し、対象となる主要な工程についてまとめる。

先ず、図２（ａ）～（ｆ）を参照して説明した自走工程における主要な工程を以下の１）～６）にまとめる。
１）マスト２０をサドル１０に対して前進させ、第１の杭Ｐ１の前方に第２の杭Ｐ２を仮圧入する工程。
２）チャック２５を所定の高さまで上昇させ、その状態で第２の杭Ｐ２を把持させる工程。
３）第２の杭Ｐ２を把持したまま、クランプ１１を開放し、クランプ１１が複数の既設杭の高さより上方に抜けるまで本体（サドル１０やマスト２０等）を上昇させる工程。
４）第２の杭Ｐ２を把持したまま、本体後方において、既設杭Ｐ、Ｐ１を３本のクランプ１１で把持することが可能な位置までマスト２０に対しサドル１０を前進させる工程。
５）クランプ１１を左右方向へ所定量移動させる工程。
６）第２の杭Ｐ２を把持したまま、既設杭Ｐ、Ｐ１を３本のクランプ１１で把持することが可能な位置まで本体（サドル１０やマスト２０）を下降させる工程。

上記各工程に関し、本発明者らはそれぞれの工程の自動化を図るため、必要なセンサを圧入引抜機１に設けることを創案し、それら各種センサを用いた制御方法についても検討を行った。

上記工程１）については、マスト前後センサを設け、マスト前後位置（サドル前後位置）を把握し、マスト２０とサドル１０との間の相対的な位置関係に基づき、マスト２０を前後方向に所定の移動量だけ移動（前進あるいは後退）させることができる構成とした。工程１では、サドル１０に対しマスト２０を前進させる。マスト前後センサとしては、ストロークセンサ、近接スイッチ、リミットスイッチ等が挙げられ、センサの種類によっては、マスト２０やサドル１０の停止位置を予め定めておくこともできる。

上記工程２）については、チャック上下センサを設け、本体（例えばマスト２０）に対するチャック２５の上下方向位置を把握し、本体とチャック２５との間の相対的な位置関係に基づき、本体が固定された状態でチャック２５を上下方向に所定の移動量だけ移動（上昇あるいは下降）させることができる構成とした。
また、上記工程３）に関して、同じチャック上下センサを用いることで、本体とチャック２５との間の相対的な位置関係に基づき、チャック２５が固定された状態で本体（マスト２０やサドル１０等）を上下方向に所定の移動量だけ移動（上昇あるいは下降）させることができる構成とした。

上記工程４）については、上記マスト前後センサを用い、マスト前後位置（サドル前後位置）を把握し、マスト２０とサドル１０との間の相対的な位置関係に基づき、マスト２０を前後方向に所定の移動量だけ移動（前進あるいは後退）させることができる。工程４では、マスト２０に対しサドル１０を前進させる。即ち、マスト２０を固定した状態でサドル１０を前進させる。

上記工程５）については、クランプ左右センサを設け、サドル１０に対する各クランプ１１の左右位置を把握し、杭Ｐ、Ｐ１を好適に把持することができる位置まで所定量だけ各クランプ１１を左右移動させることが可能な構成とした。なお、クランプ左右センサとしては、ストロークセンサ、近接スイッチ、リミットスイッチ、圧力センサ等が考えられる。使用するセンサは杭の種類に応じて定めても良く、杭種類（矢板の型式等）に応じて用いるセンサを指定するといった事も考えられる。また、例えば圧力センサを採用した場合、クランプ右圧力とクランプ左圧力とを比較し、クランプ１１を構成する固定爪１１ａと可動爪１１ｂの位置を検出し、その検出情報に基づき移動量を決定し、各クランプ１１の固定爪１１ａ及び可動爪１１ｂを所望の位置に移動させることでクランプ１１の左右移動が完了する構成となる。

上記工程６）については、上記のチャック上下センサを用いることで、本体とチャック２５との間の相対的な位置関係に基づき、チャック２５が固定された状態で本体（マスト２０やサドル１０等）を上下方向に所定の移動量だけ移動（上昇あるいは下降）させクランプ１１が好適な位置となるように本体の下降を行う構成とした。なお、本体の下降を行う際には、マスト２０に取り付けられた傾斜計を用い、マスト２０が既設杭（杭Ｐ、Ｐ１）に対して所定の角度をなすように下降させても良い。これは、第２の杭Ｐ２を把持した状態でサドル１０を前進させる際に、サドル１０を含む本体が後傾となってしまう恐れがあるからである。

（センサ及び制御部の配置）
ここで、本実施の形態に係る杭圧入引抜機１における上記各センサとその制御部の配置について説明する。図４は、本実施の形態に係る杭圧入引抜機１のセンサ配置を示す概略説明図である。なお、図４において、上記図１と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。

図４に示すように、マスト前後センサ５０は、サドル１０とスライドフレーム１２との境界近傍に配置され、サドル１０とマスト２０との相対的な位置関係を検出する。また、スライドフレーム１２でのスライドに応じて、マスト２０の前後方向への移動量や移動方向を検出する。
チャック上下センサ５２は、マスト２０の前方にある昇降ガイド２１近傍に配置され、マスト２０とチャック２５の相対的な位置関係（上下位置関係）を検出する。また、チャック２５の上下方向への昇降量（移動量）や昇降方向を検出する。
クランプ左右センサ５４は、サドル１０とクランプ１１との境界近傍に配置され、クランプ１１の左右方向位置を検出する。また、クランプ１１の左右移動やそれに伴う把持可能位置の検出を行う。

また、本体（マスト２０やサドル１０等）には、上記マスト前後センサ５０、チャック上下センサ５２、クランプ左右センサ５４を制御する制御部（コントローラ）６０が設けられている。この制御部６０による各センサの制御については、ブロック図等を参照して後述する。

（制御部による制御方法）
上記制御部６０による各センサ（マスト前後センサ５０、チャック上下センサ５２、クランプ左右センサ５４）を用いた制御方法について説明する。図５は本実施の形態に係る杭圧入引抜機１において図２を参照して説明した自走工程（前進自走）を自動化して行う場合の制御フローの概略図である。また、図６は圧入杭ＰとしてＵ形鋼矢板を用いる場合に、制御上必要となる各寸法に関する説明図であり、（ａ）はクランプ１１の概略側面図、（ｂ）はクランプ１１及び杭ＰとしてのＵ型鋼矢板の概略平面図である。

図６に示すように、杭Ｐの高さ方向（長さ方向）において、クランプ１１が杭Ｐを把持する際の深さをＡとし、杭Ｐによって構成される壁体の壁体厚をＢ、各杭Ｐそれぞれの幅をＣとし、これら寸法Ａ、Ｂ、Ｃを用いて上述した自走工程の制御を行う制御方法が図５に示す制御フローである。これら寸法Ａ、Ｂ、Ｃは圧入する杭（杭Ｐ）の種類等によって適宜定まり、上記制御部６０において予め入力、算出されることが好ましい。

制御部６０における圧入杭の寸法情報に基づく移動量の算出は、例えば以下のように行われても良い。即ち、圧入する杭の種類を予め制御部６０において設定し、設定された情報に基づき各制御時の移動量（前後・左右等）を算出しても良い。また、制御部６０に、各制御時の移動量（前後・左右等）を予め複数入力しておき、それら複数の入力値から制御時に選択するといった構成でも良い。また、センシングにより圧入する杭の種類を判別し、判別結果に基づき各制御時の移動量（前後・左右等）を算出しても良い。以下、図５を参照して制御の流れの一例について説明する。

制御開始時は、クランプ１１が既設杭Ｐを把持した状態から開放し、且つ、チャック２５が第２の杭Ｐ２を把持した状態で閉じているものとする。先ず、Ｓ１としてチャック２５が第２の杭Ｐ２を把持した状態（即ち、チャック２５固定）で、本体（サドル１０、クランプ１１、マスト２０等）を上昇させる。この時の上昇時移動量はチャック上下センサ５２によって検出され、Ｓ２において、当該移動量（チャック下移動量）が寸法Ａ以上か否かが判定される。本体上昇移動量が寸法Ａ以上であると判定されると次工程に進み、寸法Ａ以上でないと判定された場合、Ｓ１に戻り本体の上昇が再度行われる。

Ｓ２において本体上昇移動量が寸法Ａ以上であると判定されると、次工程のＳ３－１、Ｓ３－２及びＳ４－１、Ｓ４－２が並行して制御される。即ち、Ｓ３－１としてサドル１０がマスト２０に対して前進させられる。この時の前進移動量はマスト前後センサ５０によって検出され、Ｓ３－２において、当該前進移動量が寸法Ｃ以上か否かが判定される。当該前進移動量が寸法Ｃ以上でないと判定された場合、Ｓ３－１に戻りサドル１０の前進が再度行われる。また、Ｓ４－１としてクランプ１１の左右方向への移動が行われる。この時のクランプ１１の左右移動量はクランプ左右センサ５４によって検出され、当該左右移動量が寸法Ｂ以上か否かが判定される。当該左右移動量が寸法Ｂ以上でないと判定された場合、Ｓ４－１に戻りクランプ１１の左右方向移動が再度行われる。

Ｓ３－２及びＳ４－２において、肯定的判定がされた場合には、次工程のＳ５に進む。Ｓ５ではチャック２５が第２の杭Ｐ２を把持した状態で、本体（サドル１０、クランプ１１、マスト２０等）を下降させる。この時の下降時移動量は、手動による判定、又は、チャック上下センサ５２によって検出される。Ｓ６における下降時移動量が寸法Ａ以上か否かの判定が好適的である場合、クランプ１１を閉じ、当該クランプ１１に杭Ｐを把持させ一連の制御が完了する。

（作用効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る杭圧入引抜機１の自走工程において、制御部６０による各センサの制御により各工程（例えば図５のＳ２、Ｓ３－２、Ｓ４－２）の自動化を図ることで、オペレータの負担軽減や時間短縮、効率化が実現される。

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。以下、本発明の変形例について説明する。

（本発明の変形例）
上記実施の形態では、杭圧入引抜機１の自走工程として前進（後退）自走での自動化制御について説明したが、例えば隅角部等での施工などでは、杭圧入引抜機１を旋回させる、あるいは、圧入対象の杭を回転させるといった工程も行われる場合がある。そのような工程についても自動化を図ることで、更なる施工効率化を実現させることができる。そこで、本発明の変形例として、杭圧入引抜機１を旋回移動させる際の自走工程（いわゆるコーナー自走）の自動化と、圧入杭を回転させる工程の自動化について説明する。

図７は本発明の変形例に係る杭圧入引抜機１ａのセンサ配置を示す概略説明図である。なお、図７において、上記実施の形態で参照した図１～図６と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。

図７に示すように、杭圧入引抜機１ａには、マスト２０の下（スライドフレーム１２との境界近傍）にマスト旋回センサ７０が配置され、チャック２５内にチャック回転センサ８０が配置されている。マスト旋回センサ７０は、マスト２０がスライドフレーム１２の中央部を中心として回転する際の回転角度（旋回角度）を検出する。

例えば、隅角部において杭圧入引抜機１ａを曲げて自走（いわゆるコーナー自走）させるためには、マスト２０を旋回させた上で、上記実施の形態で説明したような自走工程を行うことが求められる。マスト旋回センサ７０での検出結果に基づき、マスト２０が所定の旋回角度まで旋回したか否かを判定するような制御工程Ｓ７（図示せず）を行う場合、図５を参照して説明した工程Ｓ３－１、Ｓ３－２、Ｓ４－１、Ｓ４－２と並行して行うことが好ましい。

上記実施の形態において工程１）として説明したように、第１の杭Ｐ１を圧入完了後、第２の杭Ｐ２をチャック２５により把持し仮圧入するといった工程が採られ、隣接する複数の杭を順次チャック２５により把持することが求められる。圧入杭がＵ型鋼矢板である場合には、隣接する杭は同じ向きを向いておらず、中立線からウェブＷが突出する方向が隣接するＵ型鋼矢板によって逆方向となり、ウェブＷの位置が隣接するＵ形鋼矢板同士で互い違いになる。そのような場合には、チャック２５を所定の角度だけ回転させることが求められる。チャック回転センサ８０での検出結果に基づき、チャック２５が所定の角度回転したか否かを判定するような制御工程Ｓ８（図示せず）を行う場合、図５を参照して説明した工程Ｓ３－１、Ｓ３－２、Ｓ４－１、Ｓ４－２と並行して行うことが好ましい。

また、上記実施の形態において、工程３）、制御Ｓ１、Ｓ２において、クランプ１１が複数の既設杭Ｐの高さより上方に抜けるまで杭圧入引抜機１の本体を上昇させる旨の説明を行ったが、この工程と併せて、クランプ１１が既設杭Ｐの高さより上方に抜ける直前に一旦本体を停止させ、安全確認工程を行うことも可能である。既設杭と接触した状態のクランプ１１には既設杭Ｐから応力を受けている場合がある。そのような応力を受けた状態でクランプ１１を既設杭Ｐの高さより上方に抜けるまで上昇させてしまうと、当該応力の影響により杭圧入引抜機１にいわゆる横振れや回転が生じてしまうといったことが考えられ、施工不良の原因になるからである。

本発明は、杭を地盤に圧入する、あるいは、杭を地盤から引き抜く杭圧入引抜機の制御方法に適用できる。

１…杭圧入引抜機
１０…サドル
１１…クランプ
１２…スライドフレーム
２０…マスト
２５…チャック
３０…シリンダ
５０…マスト前後センサ
５２…チャック上下センサ
５４…クランプ左右センサ
６０…制御部
７０…マスト旋回センサ
８０…チャック回転センサ
Ｐ…（圧入）杭
Ｐ１…第１の杭
Ｐ２…第２の杭

Claims (8)

1. 杭圧入引抜機の本体を構成するサドルと、圧入された複数の既設杭を把持するクランプと、前記クランプ及び前記サドルの上部に可動式に立設されるマストと、当該マストに昇降自在取り付けられ、圧入杭を把持するチャックと、を備えた杭圧入引抜機の制御方法であって、
   前記チャックにより圧入した圧入杭を当該チャックで把持した状態において、
   前記クランプを開放し、当該クランプが前記複数の既設杭の高さより上方に抜けるまで前記サドル及び前記マストを上昇させる工程と、
   前記クランプの左右方向での移動量が所定値に達するまで当該クランプを左右移動させる工程と、
   前記サドルの前後方向での移動量が所定値に達するまで当該サドルを前後移動させる工程と、
   前記クランプが既設杭を把持可能である位置まで前記サドル及び前記マストを下降させる工程と、を有し、
   前記サドル及び前記マストを上昇させる工程、及び、前記サドル及び前記マストを下降させる工程での上下移動量と、前記クランプを左右移動させる工程での当該クランプの左右移動量、及び、前記サドルを前後移動させる工程での当該サドルの前後移動量は、圧入杭の寸法に基づき算出されることを特徴とする、杭圧入引抜機の制御方法。
2. 前記サドル及び前記マストを上昇させる工程においては、前記チャックを固定した状態でのチャック上下センサによる前記サドル及び前記マストの上下位置検出に基づき、前記サドル及び前記マストの上下位置が制御されることを特徴とする、請求項１に記載の杭圧入引抜機の制御方法。
3. 前記クランプを左右移動させる工程においては、当該クランプの左右方向での移動量は、クランプ左右センサによる当該クランプの左右方向位置の検出に基づき制御されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の杭圧入引抜機の制御方法。
4. 前記サドルを前後移動させる工程においては、当該サドルの前後方向での移動量は、マスト前後センサによる前記マストと前記サドルとの相対的な位置関係の検出に基づき制御されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の杭圧入引抜機の制御方法。
5. 前記マストを所定の旋回角度まで旋回させる工程を更に有し、
   当該マストの旋回角度はマスト旋回センサにより検出されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の杭圧入引抜機の制御方法。
6. 前記チャックを所定の角度回転させる工程を更に有し、
   当該チャックの回転角度はチャック回転センサにより検出されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の杭圧入引抜機の制御方法。
7. 前記クランプ左右センサは、クランプ左右位置での圧力値に基づき、前記クランプの移動量を検出するクランプ左右圧力センサであることを特徴とする、請求項３に記載の杭圧入引抜機の制御方法。
8. 前記マストには傾斜計が取り付けられ、
   前記マストを下降させる工程においては、前記傾斜計の測定により、当該マストが既設杭に対して所定の角度をなす位置となるように、当該マストを下降させることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の杭圧入引抜機の制御方法。
   

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