JP2000282464A - 移動式杭埋設機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多種類で、かつ従来よりも長い杭に対応可能
で、しかも走行安定性及び輸送性が良好で、狭隘な場所
での作業ができ、構造を簡単にできる移動式杭埋設機を
提供する。 【解決手段】 上部旋回体３に起伏自在に取着され、ロ
ッド及び杭を供給するロッドマガジンを内設したコンテ
ナ２０と、上部旋回体３に起伏自在に取着され、供給さ
れたロッド８又は杭９を連結する駆動軸３２を回転させ
るドリルヘッド３０を昇降自在にガイドするガイドフレ
ーム１０とを備えた移動式杭埋設機において、コンテナ
２０上部から所定高さのロッドマガジン２１までの間
に、ドリルヘッド３０との干渉を避けるための干渉回避
部２２を設ける。ドリルヘッド３０は、駆動モータ３１
を駆動軸３２の軸心に対してコンテナ２０の反対側に有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地面の所定位置に
掘削ロッドの先端部に取着されたカッタにより穴を掘削
し、この穴に建築物の基礎となる杭を埋設するための移
動式杭埋設機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、狭隘な場所に高い建築物を建設す
ることが多く行われている。高い建築物の基礎には所定
の耐力を与えるために多数の杭を埋設する必要があり、
小型の移動式杭埋設機が使用されている。

【０００３】小型の移動式杭埋設機の先行技術について
は、例えば特開平９−１５１４５５号公報に記載された
ものがある。同公報によれば、下部走行体に旋回自在に
上部旋回体を搭載し、上部旋回体の一端部に起伏自在に
ガイドフレームとコンテナとを取着している。ガイドフ
レームには穴掘削用のロッド及び杭埋設用の杭等を所定
回転数で回転させるドリルヘッドがガイドフレームに沿
って昇降自在に取着されており、ガイドフレームの上面
にはドリルヘッドを昇降させる給進装置が配設されてい
る。またコンテナには、ロッド及び杭を支持するロッド
マガジンが内設されている。さらに、本機は４ｍと３ｍ
の両方の長さの杭に対応できるように構成されている。
すなわち、前記ドリルヘッドで杭の上端部をチャッキン
グする（連結させる）場合、ドリルヘッドがガイドフレ
ームの下部まで下降できる構成にはなってないので、ド
リルヘッドが杭を連結し易いように杭の上端部位置を同
一位置にしておく必要がある。そのため、コンテナの下
端部には４ｍの杭の下端部を支持する長杭受け部材が設
けられており、さらにその位置よりも１ｍ上方に３ｍの
杭の下端部を支持する短杭受け部材が張り出し自在及び
格納自在に設けられている。

【０００４】杭埋設作業は、先ずドリルヘッドにロッド
マガジンに格納してあるロッドを連結してロッド先端部
のカッタで所定の深さの穴を掘削し、次に、ロッドマガ
ジンに杭を設置してドリルヘッドでこの杭をチャッキン
グし、逐次、杭を接続しながら穴に埋設して行く。穴の
深さは土質条件によって異なり、１５ｍ乃至３０ｍ程度
である。長さ４ｍと３ｍの２種類の杭は穴の深さに対応
して選択的に連結して使用するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平９−１５１４５５号公報に開示された移動式杭埋設
機においては以下のような問題点がある。 １）４ｍと３ｍの長さの杭を使用しているため、深い埋
設穴に対しては杭の接続本数が増加し、作業が煩雑で時
間も多くかかる。これを解決するためには、更に長い６
ｍや５ｍ等の杭を追加すれば良い。しかしながら、６ｍ
と５ｍ等の杭を追加するためには、全高を高くしたコン
テナに前述のような張り出し自在及び収納自在な杭受け
部材を更に２箇所追加しなければならず、これにより構
造が複雑で、コストも高くなるという問題がある。 ２）ドリルヘッドの給進装置は、直立させたガイドフレ
ームの上面に搭載されている。すなわち、図１６の給進
装置９０の側面図に示すように、図示しない歯車装置を
内設した動力伝達ケース９１の一端部に駆動モータ９２
を取着し、他端部には左右１対の駆動用チェーンスプロ
ケット９３，９３を設けている。給進装置の重量は約４
００kgもあることから、６ｍの杭を埋設するために長く
したガイドフレーム１０上にこの給進装置９０を載置す
ると、安定性上の問題が生じる共に、ガイドフレームの
強度も強化する必要があり、これにより重量増加を招く
という問題がある。 ３）移動式杭埋設機は、移動時には上部旋回体上にガイ
ドフレームを水平に俯伏して格納するようになってい
る。しかしながら、６ｍ等の長い杭を埋設するためにガ
イドフレームを長くすると、ガイドフレームを水平に俯
伏した状態での車体の一側への張り出し量が大きくなる
ので、重心位置が偏って走行安定性が悪くなる。さら
に、旋回時の車体最外側の旋回半径が大きくなるという
問題がある。また、トレーラ積載時にトレーラの後端部
からの張り出し量が大きくなるので、トレーラ輸送時の
全長が長くなって輸送規制の解除が困難になると共に、
運搬時に小回りができずに運搬性が低下するという問題
がある。

【０００６】本発明は上記の問題点に着目し、多種類
で、かつ従来よりも長い杭に対応可能で、しかも走行安
定性及び輸送性が良好で、狭隘な場所での作業ができ、
構造を簡単にできる移動式杭埋設機を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記目的
を達成するために、本発明に係る移動式杭埋設機の第１
発明は、下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体
の一端部に起伏自在に取着され、掘削用ロッド及び杭を
供給するロッドマガジンを内設したコンテナと、上部旋
回体の一端部に起伏自在に取着され、コンテナが供給す
る掘削用ロッド又は杭を連結する駆動軸を回転させるド
リルヘッドを昇降自在にガイドするガイドフレームとを
備えた移動式杭埋設機において、コンテナの上部から所
定高さまで、ガイドフレームを昇降するドリルヘッドと
の干渉を避けるためのコンテナの干渉回避部を設けた構
成としている。

【０００８】第１発明によれば、ドリルヘッドをコンテ
ナに内設された所定高さのロッドマガジンの位置までは
下げることが可能となる。このとき、干渉回避部はコン
テナの上部から作業対象の杭長さに応じた位置（例えば
上部、中部等）のマガジンまでの間に設ければよい。し
たがって、コンテナのマガジンにより長さの異なる短い
杭を支持している場合でも、ドリルヘッドをコンテナの
内部まで降ろして杭の上端部をチャッキングすることが
できる。この結果、杭の下端部を受けるための杭受け部
を従来よりも少ない個所で（最も簡単な構造としては、
杭受け部をコンテナの下端部一箇所とすることができ
る）複数種類の長さの杭に対応可能であり、構造が簡単
になるのでコストを安くできる。

【０００９】第２発明は、第１発明に基づき、コンテナ
は、起立状態での上部に設けられ、ロッドの上端部を支
持する凹部及び干渉回避部の切り欠き部を有する上部ロ
ッドマガジンと、起立状態での上下方向の中間部の所定
位置に設けられ、杭を支持する杭支持部材と、起立状態
での下部に設けられ、ロッドの下端部を支持するロッド
支持部を有する下部ロッドマガジンとを有する構成とし
ている。

【００１０】第２発明によれば、コンテナの起立状態で
の上部にロッドの上端部を支持する凹部を有する上部ロ
ッドマガジンを配設し、下部にロッドの下端部を支持す
るロッド受け部を有する下部ロッドマガジンを配設した
ため、ロッドが多少変形していても上端部の位置は正確
に位置決めされ、ドリルヘッドへの連結に支障を来すこ
とはない。また、中間部の杭支持部材を所定の位置に設
けたため、杭をコンテナ下端部の杭受け部と杭支持部材
で支持して位置決め可能であると共に、複数の長さの異
なる杭に対しても対応可能である。

【００１１】第３発明は、第１発明に基づき、ドリルヘ
ッドは、駆動軸を回転させる駆動モータを駆動軸の軸心
に対してコンテナの反対側に有する構成としている。

【００１２】第３発明によれば、ドリルヘッドとコンテ
ナの上部から内部の所定高さ位置のロッドマガジンまで
の間との干渉を避けるための干渉回避部が少なくなるの
で、コンテナ上部のフレーム構造等の強度を維持し易く
構成できると共に、ドリルヘッドをコンテナの所定高さ
位置まで下降させることができる。

【００１３】第４発明は、下部走行体に旋回自在に搭載
された上部旋回体の一端部に起伏自在に取着され、掘削
用ロッド又は杭を連結して回転駆動するドリルヘッドを
昇降自在にガイドするガイドフレームと、ガイドフレー
ムの長手方向の一端部に回動自在に設けられた駆動チェ
ーンスプロケット及びガイドフレームの長手方向の他端
部に回転自在に設けられたアイドラチェーンスプロケッ
トの間に掛け回されたチェーンの両端部をドリルヘッド
に連結し、駆動チェーンスプロケットを駆動してドリル
ヘッドを昇降駆動するドリルヘッド昇降装置とを備えた
移動式杭埋設機において、駆動チェーンスプロケットを
起立させたガイドフレームの下部に配設し、アイドラチ
ェーンスプロケットをガイドフレームの上部に配設した
構成としている。

【００１４】第４発明によれば、重量の重い給進装置を
ガイドフレームの下部に配設したため、長い杭に対応す
べくガイドフレームを長くしても車両全体の安定性を確
保できる。また、ガイドフレームを長くしても安定性が
良くなった分、強化する必要がないので、重量軽減が可
能となり、コストを安くできる。

【００１５】第５発明は、第４発明に基づき、アイドラ
チェーンスプロケットは、ガイドフレームの上部に回転
自在に支持されたスプロケット軸と、スプロケット軸に
設けられた１対のチェーンスプロケットとより構成して
いる。

【００１６】第５発明によれば、左右のチェーンは確実
に同期するため、複雑な機構や制御回路を使用せずにド
リルヘッドの昇降を円滑に行うことができる。

【００１７】第６発明は、下部走行体に旋回自在に搭載
された上部旋回体の一端部に、起伏自在に設けられ、掘
削用ロッド及び杭を回転するドリルヘッドを昇降自在に
ガイドするガイドフレームを有する移動式杭埋設機にお
いて、ガイドフレームは、上部旋回体の一端部に起伏自
在に取着されたブラケットに長手方向に摺動自在に支持
されている構成としている。

【００１８】第６発明によれば、ガイドフレームは上部
旋回体に対して長手方向に摺動自在に支持されているの
で、ガイドフレームを俯伏した状態で長手方向前方に摺
動させることにより、ガイドフレームを下部走行体に対
して安定の良い位置に移動可能である。したがって、走
行時の安定性が向上すると共に、車両を小型にし、狭隘
な場所での移動及び作業を可能にすることができる。ま
た、トレーラ搭載時にも全長を短くすることができ、輸
送性が向上する。

【００１９】第７発明は、第６発明に基づき、ガイドフ
レームを摺動自在に支持するブラケットが、ガイドフレ
ームの左右をそれぞれ摺動自在に支持する左右１対のブ
ラケットであり、この左右１対のブラケットは連結部材
により互いに結合された構成としている。

【００２０】第７発明によれば、左右１対のブラケット
を連結部材により互いに結合しているので、ブラケット
の剛性が高くなり、ガイドフレームの摺動を安定して支
持でき、よって摺動を円滑に行うことができる。

【００２１】第８発明は、第６発明に基づき、ガイドフ
レームの側面部に、ガイドフレームの摺動方向への移動
を固定するストッパ部を設けた構成としている。

【００２２】第８発明によれば、ガイドフレームはスト
ッパ部によりブラケットに対して摺動方向の所定位置に
固定されるので、作業時及び移動時共にガイドフレーム
ががたつくことなく安定する。これにより、作業性及び
移動時の安定性を向上できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施形態に
ついて図１〜図１５を参照して詳述する。

【００２４】図１は、移動式杭埋設機１の側面図であ
る。下部走行体２には、上部旋回体３が旋回自在に搭載
されている。上部旋回体３の一端部に設けられたフレー
ム４には枢軸ピン５によりガイドフレーム１０の基端部
及びコンテナ２０の基端部が起伏自在に取着されてい
る。同図は、ガイドフレーム１０及びコンテナ２０を直
立させた状態を示している。コンテナ２０は、穴掘削用
のロッド及び杭を格納する。ガイドフレーム１０には、
穴掘削用のドリルの駆動及び杭の埋設を行うドリルヘッ
ド３０が昇降自在に取着されている。

【００２５】図２は、起立させたガイドフレーム１０及
びコンテナ２０の側面図である。ガイドフレーム１０と
コンテナ２０とは並列し、共にフレーム４に枢軸ピン５
により起伏自在に取着されている。ガイドフレーム１０
の上部にはドリルヘッド３０の昇降駆動を行うドリルヘ
ッド昇降装置４０のアイドラチェーンスプロケット４１
が回転自在に取着されており、下端部にはドリルヘッド
昇降装置４０の給進装置４２が取着されている。給進装
置４２は油圧モータ等により構成され、その出力軸には
駆動チェーンスプロケット４２ａが取着されている。ま
た、アイドラチェーンスプロケット４１と駆動チェーン
スプロケット４２ａとにはチェーン４４が掛け回されて
おり、チェーン４４の両端部はドリルヘッド３０に連結
されている。給進装置４２により駆動チェーンスプロケ
ット４２ａを駆動することにより、ドリルヘッド３０は
ガイドフレーム１０に沿って昇降するようになってい
る。ドリルヘッド３０を最上位置に上昇させた場合、ド
リルヘッド３０の駆動軸３２の下端部がコンテナ２０に
格納した最長（本例では長さ６ｍ）の杭の上方に位置す
るように、ガイドフレーム１０及びコンテナ２０の長さ
は設定されている。

【００２６】また、ドリルヘッド３０の駆動軸３２の上
部には、水やコンクリートミルクを供給するためのスイ
ベルジョイント３３が設けられている。さらに、駆動軸
３２の軸心線Ｙ−Ｙに対してコンテナ２０の反対側（本
実施形態では前方）に偏心して、駆動モータ３１が配設
されている。

【００２７】コンテナ２０の上部には、コンテナ２０の
長手方向に沿って回転自在に設けたコンテナシャフト２
６に取着された上部ロッドマガジン２１が配設されてい
る。コンテナ２０の上部及び上部ロッドマガジン２１に
は、ドリルヘッド３０の駆動軸３２が所定長さの杭を連
結するために下降するときにドリルヘッド３０との干渉
を避けるための干渉回避部２２を設けている。すなわ
ち、コンテナ２０の上部フレームは上端部から中部にわ
たって前方に開口した開口部を有しており、上部ロッド
マガジン２１は詳細は後述するが円弧状の切り欠き部２
２ａを有している。また、コンテナ２０の下部には、駆
動軸３２の軸心線Ｙ−Ｙ上に杭受け部５０が配設されて
いる。

【００２８】図３は、起立させたコンテナ２０の側面図
である。前述のように、コンテナ２０の下端部はフレー
ム４に枢軸ピン５により回動自在に取着され、コンテナ
２０とフレーム４とはコンテナシリンダ６により連結さ
れている。コンテナシリンダ６を伸縮することにより、
コンテナ２０は枢軸ピン５を中心として起伏するように
なっている。コンテナ２０の上部には複数個の掘削カッ
タ用のロッドの上端部を支持する上部ロッドマガジン２
１が設けられており、長手方向の中間部には杭を支持す
る杭支持部材２３が設けられ、さらに下部にはロッドの
下端部を支持する下部ロッドマガジン２５が設けられて
いる。上部ロッドマガジン２１と杭支持部材２３と下部
ロッドマガジン２５とはコンテナシャフト２６により連
結され、かつ同時に回転自在に設けられており、コンテ
ナシャフト２６はコンテナ２０の上部に配設された油圧
モータ２７の出力軸に連結されている。油圧モータ２７
の回転駆動により、上部ロッドマガジン２１と杭支持部
材２３と下部ロッドマガジン２５とは回転するようにな
っている。また、下部ロッドマガジン２５の下方には、
杭の下端部を支持する杭受け部５０が設けられている。
杭支持部材２３の杭受け部５０からの高さＨは、本例機
が取り扱う最も短い杭（本実施形態では長さ３ｍ）の上
端部を支持する位置に設定されている。

【００２９】次に、コンテナ２０に設けられた各部材の
詳細について説明する。図４は図３のＡ−Ａ矢視図であ
り、コンテナ２０の上部フレームの断面図及び上部ロッ
ドマガジン２１の平面図を表している。コンテナ２０の
上部から中部までの間の前側には、左右方向にわたるフ
レームが設けられることなく、前方に開口する開口部２
２ｂを有している。コンテナシャフト２６に取着された
略円形の上部ロッドマガジン２１の外周部の一部には、
ロッド８を支持する複数個（本例では６個）の凹部２１
ａが設けられ、外周部の他の一部にはガイドフレーム１
０に昇降自在に取着されたドリルヘッド３０との干渉を
避けるための切り欠き部２２ａが設けられている。

【００３０】図５は図３のＢ−Ｂ矢視図であり、杭支持
部材２３の平面図である。コンテナシャフト２６に取着
された杭支持部材２３には、細い２点鎖線に示す杭９を
支持する支持面２３ａが形成されている。コンテナ２０
の前部で、かつ支持面２３ａの近傍には実線及び細い２
点鎖線に示すように油圧シリンダ２４ａにより開閉され
るホルダ２４が取着されており、ホルダ２４を閉じるこ
とにより支持面２３ａに当接した杭９を前方から押さえ
つけて支持するようになっている。

【００３１】図６は図３のＣ−Ｃ矢視図であり、下部ロ
ッドマガジン２５及び杭受け部５０の平面図である。コ
ンテナシャフト２６に取着された略円形の下部ロッドマ
ガジン２５の外周部にはロッド８の下端部を支持する複
数個（本例では６個）のロッド支持部２５ａが設けら
れ、外周部の一部には杭９との干渉を避けるための逃げ
部２５ｂが設けられている。

【００３２】図７は図６のＤ−Ｄ矢視図であり、図６及
び図７を参照して杭受け部５０の構成について説明す
る。下部ロッドマガジン２５の下方にコンテナ２０の底
板２８が配設されており、底板２８の下方には杭受け板
５１が設けられている。杭受け板５１の上面には左右１
対の杭受け座５２，５２が固設され、杭受け座５２，５
２の内側には左右１対の杭位置決め部材５３，５３が設
けられており、これらの杭受け板５１，杭受け座５２，
５２及び杭位置決め部材５３，５３により杭受け部５０
を構成している。また、杭位置決め部材５３，５３には
それぞれ位置決め溝５４が設けられている。杭受け座５
２，５２に杭９の下端面を載置し、位置決め溝５４に杭
９の下端部に固設されたピン９ａを挿入することによ
り、杭９の位置を決めることができるようになってい
る。

【００３３】図８は、ドリルヘッド昇降装置４０の構成
を示すガイドフレーム１０の正面図である。同図では、
ドリルヘッド３０は省略してある。ガイドフレーム１０
の上面には、アイドラチェーンスプロケット４１（以
後、アイドラスプロケット４１と言う）が回転自在に取
着されている。アイドラスプロケット４１は左右１対の
チェーンスプロケット４１ａ，４１ａ（以後、単にスプ
ロケット４１ａと言う）をスプロケット軸４１ｂの両端
部に固設して構成されている。スプロケット軸４１ｂは
２個の軸受４５，４５により回転自在に支持されてい
る。またガイドフレーム１０の下部には左右１対の給進
装置４２，４２がそれぞれ取着されており、給進油圧モ
ータ４３により駆動される。それぞれの給進装置４２，
４２に取着された駆動チェーンスプロケット４２ａ，４
２ａ（以後、駆動スプロケット４２ａと言う）とスプロ
ケット４１ａ，４１ａとにはチェーン４４，４４が掛け
回されている。アイドラスプロケット４１の左右のスプ
ロケット４１ａ，４１ａはスプロケット軸４１ｂにより
結合されているため左右のチェーン４４，４４は完全に
同期し、ドリルヘッド３０は円滑に昇降可能となってい
る。

【００３４】ドリルヘッド３０には自重で常に下降する
力が発生しており、自重による落下を防止する必要があ
る。また、ドリルヘッド３０を下降させ、ロッド８や杭
９の上端部に連結する場合、給進速度と押し付け力とを
適性な値に制御しないと下降時の衝撃等で接続ネジ部を
損傷することがある。あるいは、掘削時、杭埋設時等に
給進速度と押し付け力とを制御する必要がある場合があ
る。このために、図９に示すように給進油圧モータ４３
の駆動油圧回路が構成されている。

【００３５】図９に示すように、１対の給進装置４２，
４２の給進油圧モータ４３，４３は油圧ポンプ６０とパ
イロット油圧作動式の流量制御方向切換弁６１を介して
並列に接続しており、流量制御方向切換弁６１のパイロ
ット部６１ａ，６１ｂは電磁圧力比例制御弁６２と接続
している。流量制御方向切換弁６１と給進油圧モータ４
３，４３とを接続する上昇回路６３上にはアンロード弁
６４ａとチェック弁６４ｂとを有するカウンタバランス
弁６４が介装され、上昇回路６３と下降回路６５との間
には電磁圧力制御弁６６が介装されている。下降回路６
５とカウンタバランス弁６４のアンロード弁６４ａとは
パイロット回路６７により接続している。電磁圧力制御
弁６６のソレノイド部６６ａはコントローラ６８と接続
しており、コントローラ６８の指令に基づいて圧力制御
する。また、電磁圧力比例制御弁６２のソレノイド部は
コントローラ６８と接続しており、コントローラ６８の
指令に基づいて電磁圧力比例制御弁６２は方向切換及び
流量制御を行う。

【００３６】次に、上記駆動油圧回路の作動について説
明する。上昇時にはコントローラ６８は所定の制御信号
を電磁圧力比例制御弁６２に出力し、流量制御方向切換
弁６１をＡ位置に切り換える。油圧ポンプ６０からの圧
油はカウンタバランス弁６４のチェック弁６４ｂを開い
て上昇回路６３を経由し、左右の給進油圧モータ４３，
４３にそれぞれ供給され、給進装置４２，４２を駆動し
てドリルヘッド３０を上昇させる。このとき、コントロ
ーラ６８は電磁圧力比例制御弁６２を制御して流量制御
方向切換弁６１のストロークを制御し、流量を制御して
給進油圧モータ４３の回転速度を制御する。また、コン
トローラ６８は電磁圧力制御弁６６に制御信号を出力し
て上昇回路６３の圧油を所定の圧力に制御し、上昇力を
制御する。すなわち、ドリルヘッド３０は所定の上昇速
度と上昇力に制御される。

【００３７】下降時にはコントローラ６８は所定の制御
信号を電磁圧力比例制御弁６２に出力し、流量制御方向
切換弁６１をＣ位置に切り換える。油圧ポンプ６０から
の圧油は、下降回路６５を経由して給進油圧モータ４
３，４３に供給される。下降の当初はカウンタバランス
弁６４は閉じており、上昇回路６３の油圧はドリルヘッ
ド３０の自重による落下を防止している。そして下降回
路６５の圧力が上昇するとパイロット回路６７の圧力が
上昇し、カウンタバランス弁６４のアンロード弁６４ａ
を開いて下降を開始する。このとき、コントローラ６８
は電磁圧力比例制御弁６２を制御して流量制御方向切換
弁６１のストロークを制御し、流量を制御して給進油圧
モータ４３の回転速度を制御すると共に、電磁圧力制御
弁６６に制御信号を出力して下降回路６５の圧油を所定
の圧力に制御し、下降する力を制御する。すなわち、ド
リルヘッド３０は所定の下降速度と下降力に制御され
る。これにより、ドリルヘッド３０とロッド８あるいは
杭９との連結は、互いに衝突させることなくスムース
に、容易に行うことができる。

【００３８】次に、ロッド８及び杭９とドリルヘッド３
０との連結時の作動について、それぞれ図１０及び図１
１を参照して説明する。図１０において、まず、細い２
点鎖線に示すように、ロッド８の下端部を下部ロッドマ
ガジン２５のロッド支持部２５ａによって支持し、上端
部を上部ロッドマガジン２１によって支持して位置決め
する。次に、ドリルヘッド３０をドリルヘッド昇降装置
４０により所定速度及び下降力で下降させ、駆動軸３２
の下端部をロッド８の上端部に連結する。この場合、ロ
ッド８の下端部と上端部とを支持するため、ロッド８に
多少の変形があっても上端部の中心位置は正確に位置決
め可能である。したがって、ドリルヘッド３０とロッド
８との連結は円滑に行われる。

【００３９】図１１は、杭の連結時の説明図である。同
図において、まず、細い２点鎖線に示す最大長さＬ（本
例では６ｍ）の杭９をコンテナ２０の杭受け部５０に載
置し、中間部を杭支持部材２３で支持して位置決めす
る。次にドリルヘッド３０をドリルヘッド昇降装置４０
により所定速度及び下降力で下降させ、ドリルヘッド３
０の駆動軸３２の下端部で杭９をチャッキングする。こ
の場合、杭９は新品であり、曲がりは無いため、杭９の
中間部を支えていても上端部の位置の精度は確保でき
る。したがって、ドリルヘッド３０と杭９とのチャッキ
ングは容易に行われる。最小長さ（本実施形態ではＬ／
２で、例えば３ｍ）の杭９ａを杭受け部５０に載置し、
杭９ａの上端部を杭支持部材２３で支持した場合には、
杭９ａの上端部は正確に位置決めされる。ドリルヘッド
３０は前述のように、上部ロッドマガジン２１に干渉す
ることなく下降可能としているので、ドリルヘッド３０
を破線に示す位置まで下降させてチャッキングすること
ができる。すなわち、本構成により、一箇所の杭受け部
５０のみで最大長さＬから最小長さＬ／２までの任意の
長さの杭に対応可能となっている。

【００４０】上述のように、本発明の移動式杭埋設機１
は、最長（例えば６ｍ）の杭から最短（例えば３ｍ）の
杭まで一箇所の杭受け部５０に載置することで対応可能
であり、構造が簡単でコストを安くすることができる。
また、６ｍ、５ｍ、４ｍ、３ｍの杭に対応可能であるた
め、従来の４ｍ、３ｍの２種類のみの杭を用いていたも
のに比して埋設する杭の本数が少なくてすみ、作業時間
が少なく作業コストを低減できる。

【００４１】以下に、ガイドフレーム１０のスライド機
構部７７について説明する。図１２はガイドフレーム１
０の側面図であり、スライド機構部７７の構成を示して
いる。上部旋回体３のフレーム４には枢軸ピン５により
左右１対のブラケット７０，７０が回動自在に取着され
ており、ガイドフレーム１０はブラケット７０，７０に
摺動自在に取着されている。ブラケット７０とフレーム
４とはガイドフレームシリンダ７により連結されてお
り、ガイドフレームシリンダ７を伸縮することによりブ
ラケット７０，７０及びガイドフレーム１０は起伏す
る。図１２は、ガイドフレーム１０を俯伏させた状態を
示している。

【００４２】図１３は、図１２のＥ−Ｅ矢視図である。
図１２及び図１３において、ガイドフレーム１０の左右
の下面には脚部材１２，１２を介して所定長さの１対の
ガイドロッド１１，１１が並列してそれぞれ固設されて
いる。左右それぞれのブラケット７０の先端部及び基端
部には、上部に割溝７２を有する左右１対のパイプ部材
７１ａ，７１ａ及び左右１対のパイプ部材７１ｂ，７１
ｂがそれぞれ固設されている。ガイドロッド１１，１１
には、パイプ部材７１ａ，７１ａ及びパイプ部材７１
ｂ，７１ｂが把持するように摺動自在に係合している。
先端側の左右１対のパイプ部材７１ａ，７１ａにはそれ
ぞれ位置決め板７３，７３が固設されており、左右１対
の位置決め板７３，７３は連結部材７４により連結さ
れ、左右のブラケット７０，７０と一体構成されて剛性
を高めている。それぞれの位置決め板７３には、固定ピ
ン孔７５が設けられている。また、ガイドフレーム１０
の左右両外側面には所定の隙間を設けて長手方向にガイ
ドプレート１３，１３が取着され、その隙間には位置決
め板７３，７３が移動自在に挿入されている。ガイドプ
レート１３の長手方向の両端部にはそれぞれストッパ部
材１４，１４と、ガイドフレーム１０に貫通する固定ピ
ン孔１５，１５とが設けられている。これらの位置決め
板７３、固定ピン孔７５、ストッパ部材１４、固定ピン
孔１５，１５及び固定ピン１７は、ストッパ部１６を構
成している。

【００４３】ブラケット７０の先端部とガイドフレーム
１０とは摺動シリンダ７６により連結されており、摺動
シリンダ７６を伸縮するとガイドフレーム１０はブラケ
ット７０に沿って長手方向に摺動する。ガイドフレーム
１０を長手方向に摺動させるとブラケット７０の位置決
め板７３の端面はストッパ部材１４に当接し、ガイドプ
レート１３及びガイドフレーム１０のそれぞれの固定ピ
ン孔１５，１５と位置決め板７３の固定ピン孔７５とは
整合する。固定ピン孔１５，１５と固定ピン孔７５とに
固定ピン１７を嵌入し、さらに抜け止めピン１８で抜け
止めして、ガイドフレーム１０とブラケット７０との相
対位置を固定するようになっている。

【００４４】次に、上記のガイドフレーム１０のスライ
ド機構部７７の作動について、図１２、図１３及び図１
４に基づいて説明する。図１４はガイドフレーム１０を
俯伏させた状態の移動式杭埋設機１の側面図である。杭
埋設作業開始時には摺動シリンダ７６を伸張してガイド
フレーム１０を図１４の細い２点鎖線に示す位置まで摺
動させ、固定ピン１７でブラケット７０とガイドフレー
ム１０とを固定した後、ガイドフレームシリンダ７を伸
張してガイドフレーム１０を枢軸ピン５を中心として回
動させ、起立させる。移動時又は輸送時には図１４に示
すようにガイドフレーム１０は俯伏させるが、細い２点
鎖線に示す位置では下部走行体２に対する前後方向の位
置が偏っていて車両の前後安定性が良くないため、固定
ピン１７を抜いて固定を解除した後、摺動シリンダ７６
を縮小してガイドフレーム１０を実線の位置に移動し、
固定ピン１７でブラケット７０とガイドフレーム１０と
を固定する。これにより、杭埋設作業時にガイドフレー
ム１０が長さ６ｍ等の長杭に対応できるように長くして
あっても、移動時又は輸送時にはガイドフレーム１０を
前方に移動させるので、車両全体の前後安定性が向上
し、安全に走行可能であると共に、狭隘な場所への移
動、進入も容易になる。また、図１５に示すようにトレ
ーラ輸送の場合、トレーラ８０に搭載したときにガイド
フレーム１０を細い２点鎖線に示すように後方に張り出
した状態では、後方への突出量Ｆ２が大きく、かつ車両
全長が長くなるので輸送が困難になる。この場合に、ガ
イドフレーム１０を実線に示すような位置に移動させれ
ば、突出量Ｆ１は小さくなって車両全長が短くなり、よ
って輸送性が向上する。

【００４５】以上の構成によると、コンテナの上部から
所定高さのロッドマガジンまで、ガイドフレームを昇降
するドリルヘッドとの干渉を避けるための干渉回避部を
設けているので、ドリルヘッドをコンテナに内設された
ロッドマガジンの所定の位置までは下げることが可能と
なる。このとき、干渉回避部はコンテナの上部から作業
対象の杭長さに応じた位置（例えば上部、中部等）のマ
ガジンまでの間に設ければよい。したがって、コンテナ
のマガジンにより長さの異なる短い杭を支持している場
合でも、ドリルヘッドをコンテナの内部まで降ろして杭
の上端部をチャッキングすることができる。この結果、
杭の下端部を受けるための杭受け部をコンテナの下端部
一箇所として複数種類の長さの杭に対応できるので、構
造が簡単になり、コストを安くできる。なお、コンテナ
の干渉回避部（前方開口部）を設ける上下方向の長さを
長くし過ぎると、上部フレームの充分な強度を確保する
のが困難となり、またそのためにコストアップを招くの
で、干渉回避部の上下方向の長さはなるべく短くする必
要がある。したがって、複数種類の長さの杭に対応する
際に、コンテナの干渉回避部を設けることと、従来のよ
うな複数の杭受け部を設けることとを組み合わせて対応
するようにしてもよい。この場合でも、従来よりも少な
い個所の杭受け部で（最も簡単な構造として、上記のよ
うに杭受け部をコンテナの下端部一箇所とする場合があ
る）対応可能であり、構造を簡単にできる。

【００４６】また、コンテナの上部にロッドの上端部を
支持する上部ロッドマガジンを配設し、下部にロッドの
下端部を支持するロッド受け部を有する下部ロッドマガ
ジンを配設したため、ロッドが多少変形していても上端
部の位置は正確に位置決めされる。よって、ドリルヘッ
ドによるロッドの連結を円滑に行うことができる。ま
た、中間部の杭支持部材を所定の位置に設けたため、杭
をコンテナ下端部の杭受け部と杭支持部材とで支持して
位置決めでき、また複数の長さの異なる杭に対しても容
易に対応可能である。また、ドリルヘッドの駆動軸を回
転させる駆動モータを駆動軸の軸心に対してコンテナの
反対側に設けたので、ドリルヘッドの昇降時にコンテナ
内には駆動軸側のみが入ることになり、ドリルヘッドと
コンテナとの干渉を避けるための干渉回避部が少なくな
る。したがって、干渉回避部を形成するためのコンテナ
上部から所定高さ位置のロッドマガジンまでの間の開口
部が少なくなるので、コンテナ上部のフレーム構造等の
充分な強度を維持し易く構成でき、これによりドリルヘ
ッドをコンテナの所定高さ位置まで下降させることがで
きるようになる。

【００４７】さらに、重量の重い給進装置をガイドフレ
ームの下部に配設したので、長い杭に対応するためにガ
イドフレームを長くしても車両全体の安定性を確保でき
る。また、ガイドフレームを長くしても安定性が良くな
った分、フレーム構造を強化する必要がないので、重量
軽減が可能となり、コストを安くできる。また、アイド
ラチェーンスプロケットを、ガイドフレームの上部に回
転自在に支持されたスプロケット軸と、スプロケット軸
の両端部に設けられた左右１対のチェーンスプロケット
とより構成しているので、左右のチェーンは確実に同期
する。これにより、複雑な機構や制御回路を使用せず
に、ドリルヘッドの昇降を円滑に行うことができる。

【００４８】また、さらに、ガイドフレームは上部旋回
体に対して長手方向に摺動自在に支持されているので、
ガイドフレームを俯伏した状態で長手方向前方に摺動さ
せることにより、ガイドフレームを下部走行体に対して
安定の良い位置に移動可能となるので、走行時の安定性
を向上できる。また、ガイドフレームを長くしたにもか
かわらず、俯伏時は車両全長を縮小できるので、狭隘な
現場での移動及び作業が可能となり、作業性がよい。ま
た、トレーラ搭載時にも全長を短くできるので、輸送性
が向上する。ガイドフレームの左右フレームをそれぞれ
摺動自在に支持する左右１対のブラケットを連結部材に
より互いに結合しているので、このブラケットの剛性が
高くなる。したがって、ガイドフレームの摺動を安定し
て支持でき、よって摺動を円滑に行うことができる。ま
た、ガイドフレームシリンダ７の取付部にこの連結部材
を設けたことにより、ガイドフレームシリンダ７の伸縮
時の上記ブラケットとガイドフレームの変形も防止して
いる。また、ガイドフレームはストッパ部によりブラケ
ットに対して摺動方向の所定位置に固定されるので、作
業時及び移動時共にガイドフレームががたつくことなく
安定する。これにより、作業性及び移動時の安定性を向
上できる。

【００４９】以上説明したように、本発明に係る移動式
杭埋設機は、長い杭に対応可能なように高く構成したコ
ンテナを使用しても、ドリルヘッドがコンテナ内に下降
可能な構成としたので、多種類の、しかも従来よりも長
い杭に対しても本杭移動式杭埋設機により対応でき、杭
埋設作業の効率を向上できる。また、長いガイドフレー
ムを有していても、移動時又は輸送時にはガイドフレー
ムを車両前方にスライドさせるようにしたので、走行安
定性及び輸送性を低下させず、一層杭埋設作業の効率を
向上できる。さらに、上記ガイドフレームの車両前後方
向のスライド機構を、車体フレームに起伏自在に取着し
たブラケットに対してスライド自在にガイドフレームを
取着する構成としたので、簡単な構造で構成でき、また
コストを安くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る移動式杭埋設機の作業時の状態を
示す側面図である。

【図２】起立状態のガイドフレーム及びコンテナの側面
図である。

【図３】起立状態のコンテナの側面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ矢視図である。

【図６】図３のＣ−Ｃ矢視図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ矢視図である。

【図８】ドリルヘッド昇降装置の正面図である。

【図９】給進装置の駆動油圧回路図である。

【図１０】ドリルヘッドとロッドの連結時の説明図であ
る。

【図１１】ドリルヘッドと杭の連結時の説明図である。

【図１２】ガイドフレーム摺動機構の側面図である。

【図１３】図１２のＥ−Ｅ矢視図である。

【図１４】本発明に係る移動式杭埋設機の移動時の側面
図である。

【図１５】本発明に係る移動式杭埋設機のトレーラ輸送
時の側面図である。

【図１６】従来技術に係る給進装置の側面図である。

【符号の説明】

１：移動式杭埋設機、２：下部走行体、３：上部旋回
体、４：フレーム、５：枢軸ピン、６：コンテナシリン
ダ、７：ガイドフレームシリンダ、８：ロッド、９，９
ａ：杭、１０：ガイドフレーム、１１：ガイドロッド、
１２：脚部材、１３：ガイドプレート、１４：ストッパ
部材、１５，７５：固定ピン孔、１６：ストッパ部、１
７：固定ピン、２０：コンテナ、２１：上部ロッドマガ
ジン、２２：干渉回避部、２２ａ：切り欠き部、２２
ｂ：開口部、２３：杭支持部材、２３ａ：支持面、２
４：ホルダ、２５：下部ロッドマガジン、２５ａ：ロッ
ド支持部、２５ｂ：逃げ部、２８：底板、３０：ドリル
ヘッド、３１：駆動モータ、３２：駆動軸、４０：ドリ
ルヘッド昇降装置、４１：アイドラチェーンスプロケッ
ト、４１ａ：チェーンスプロケット、４１ｂ：スプロケ
ット軸、４２：給進装置、４２ａ：駆動チェーンスプロ
ケット、４３：給進油圧モータ、４４：チェーン、５
０：杭受け部、５１：杭受け板、５２：杭受け座、５
３：杭位置決め部材、５４：位置決め溝、６０：油圧ポ
ンプ、６２：電磁圧力比例制御弁、６３：上昇回路、６
４：カウンタバランス弁、６４ａ：アンロード弁、６４
ｂ：チェック弁、６５：下降回路、６６：電磁圧力制御
弁、６７：パイロット回路、６８：コントローラ、７
０：ブラケット、７１ａ，７１ｂ：パイプ部材、７２：
割溝、７３：位置決め板、７４：連結部材、７６：摺動
シリンダ、７７：スライド機構部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森谷 幸雄 神奈川県川崎市川崎区中瀬３−20−１ 株 式会社小松製作所建設ロボット事業部内 Ｆターム(参考） 2D050 AA01 CA01 CB07 EE14

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体(2) に旋回自在に搭載された
   上部旋回体(3) の一端部に起伏自在に取着され、掘削用
   ロッド及び杭を供給するロッドマガジンを内設したコン
   テナと、上部旋回体(3) の一端部に起伏自在に取着さ
   れ、コンテナが供給する掘削用ロッド又は杭を連結する
   駆動軸を回転させるドリルヘッドを昇降自在にガイドす
   るガイドフレームとを備えた移動式杭埋設機において、
   コンテナ(20)の上部から所定高さまで、ガイドフレーム
   (10)を昇降するドリルヘッド(30)との干渉を避けるため
   のコンテナ(20)の干渉回避部(22)を設けたことを特徴と
   する移動式杭埋設機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の移動式杭埋設機におい
   て、コンテナ(20)は、起立状態での上部に設けられ、ロ
   ッド(8) の上端部を支持する凹部(21a) 及び干渉回避部
   (22)の切り欠き部(22a) を有する上部ロッドマガジン(2
   1)と、起立状態での上下方向の中間部の所定位置に設け
   られ、杭を支持する杭支持部材(23)と、起立状態での下
   部に設けられ、ロッド(8) の下端部を支持するロッド支
   持部(25a) を有する下部ロッドマガジン(25)とを有する
   ことを特徴とする移動式杭埋設機。
3. 【請求項３】 請求項１記載の移動式杭埋設機におい
   て、ドリルヘッド(30)は、駆動軸(32)を回転させる駆動
   モータ(31)を駆動軸(32)の軸心に対してコンテナ(20)の
   反対側に有することを特徴とする移動式杭埋設機。
4. 【請求項４】 下部走行体(2) に旋回自在に搭載された
   上部旋回体(3) の一端部に起伏自在に取着され、掘削用
   ロッド又は杭を連結して回転駆動するドリルヘッドを昇
   降自在にガイドするガイドフレームと、ガイドフレーム
   の長手方向の一端部に回動自在に設けられた駆動チェー
   ンスプロケット及びガイドフレームの長手方向の他端部
   に回転自在に設けられたアイドラチェーンスプロケット
   の間に掛け回されたチェーンの両端部をドリルヘッドに
   連結し、駆動チェーンスプロケットを駆動してドリルヘ
   ッドを昇降駆動するドリルヘッド昇降装置とを備えた移
   動式杭埋設機において、駆動チェーンスプロケット(43)
   を起立させたガイドフレーム(10)の下部に配設し、アイ
   ドラチェーンスプロケット(41)をガイドフレーム(10)の
   上部に配設したことを特徴とする移動式杭埋設機。
5. 【請求項５】 請求項４記載の移動式杭埋設機におい
   て、アイドラチェーンスプロケット(41)は、ガイドフレ
   ーム(10)の上部に回転自在に支持されたスプロケット軸
   (41b) と、スプロケット軸(41b) に設けられた１対のチ
   ェーンスプロケット(41a) とよりなることを特徴とする
   移動式杭埋設機。
6. 【請求項６】 下部走行体(2) に旋回自在に搭載された
   上部旋回体(3) の一端部に、起伏自在に設けられ、掘削
   用ロッド及び杭を回転するドリルヘッドを昇降自在にガ
   イドするガイドフレームを有する移動式杭埋設機におい
   て、ガイドフレーム(10)は、上部旋回体(3) の一端部に
   起伏自在に取着されたブラケット(70)に長手方向に摺動
   自在に支持されていることを特徴とする移動式杭埋設
   機。
7. 【請求項７】 請求項６記載の移動式杭埋設機におい
   て、ガイドフレーム(10)を摺動自在に支持するブラケッ
   ト(70)が、ガイドフレーム(10)の左右をそれぞれ摺動自
   在に支持する左右１対のブラケット(70)であり、この左
   右１対のブラケット(70)は連結部材(74)により互いに結
   合されたことを特徴とする移動式杭埋設機。
8. 【請求項８】 請求項６記載の移動式杭埋設機におい
   て、ガイドフレーム(10)の側面部に、ガイドフレーム(1
   0)の摺動方向への移動を固定するストッパ部(16)を設け
   たことを特徴とする移動式杭埋設機。