JP2006194006A - チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化及び構造の単純化を図れ、しかも生産コストを低減することのできるチャック装置を提供する。
【解決手段】鋼管杭Ｐの周囲に配置されて複数箇所から杭を押圧することによって鋼管杭Ｐを掴む複数のチャック手段８を備えたチャック装置１は、互いに隣接するチャック手段８は、直線状の連結部材８１によって繋がれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、杭の周囲に配置されて複数箇所から杭を押圧することによって杭を掴む複数のチャック手段を備えたチャック装置に関する。

従来より、鋼管杭壁の構築に用いられる装置として、既設の鋼管杭から反力を取って地中に鋼管杭を圧入する杭圧入装置が知られている。このような杭圧入装置には、既に打ち込まれた鋼管杭を掴むクランプと、地中に圧入する鋼管杭を掴んで支持するチャック装置が設けられている。クランプにより既設の鋼管杭を掴んで反力をとった状態で、圧入する鋼管杭を掴んだ状態のチャック装置を降下させることによって鋼管杭を地中に圧入できるようになっている。
ところで、このようなチャック装置において、鋼管杭を掴むチャック手段が複数設けられている。チャック手段は、鋼管杭を押圧する油圧シリンダと、油圧シリンダに設けられて鋼管杭を掴むチャック部とから構成されている。具体的に、図４(a)、(b)に示すように、各チャック部２０１を保持する油圧シリンダ２０２は連結部材２０３によってそれぞれ連結されており、これによってチャック手段２０４が円周上に配置されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１３８５６３号公報

しかしながら、上述のチャック装置２００の構造は、チャック部２０１で鋼管杭Ｐを掴む際に、チャック部２０１に油圧シリンダ２０２によって押圧力Ｘを発生させると、鋼管杭Ｐからチャック部２０１へと反作用力Ｙが発生する。また、各油圧シリンダ２０２を連結する連結部材２０３の両端部には、図４(b)に示すように引張力Ｚが発生するとともに曲げ力も発生する。そのため、これら連結部材２０３を補強するための補強材（図示しない）を別に設ける必要があり、これによって重量が重く、構造が複雑となり生産コストがかかるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、軽量化及び構造の単純化を図れ、しかも生産コストを低減することのできるチャック装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、杭（例えば、鋼管杭Ｐ）の周囲に配置されて複数箇所から杭を押圧することによって杭を掴む複数のチャック手段８を備えたチャック装置１であって、
互いに隣接するチャック手段は、直線状の連結部材８１によって繋がれていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、互いに隣接するチャック手段は直線状の連結部材によって繋がれているので、杭圧入時にチャック手段によって杭を押圧し、このとき杭からチャック手段に反作用力が発生するが、従来のように複数のチャック手段が杭の周囲を円形状に配置して連結する場合に比して、反作用力によってチャック手段どうしを連結する連結部材の両端部に発生する力が引張力のみとなり、連結部材を曲げる曲げ力の発生を抑制することができる。
そのため、連結部材を補強するための補強材を最小限に抑えることができ、これによって軽量化を図ることができるとともに、構造も単純で生産コスト面でも優れる。

請求項２の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、請求項１に記載のチャック装置において、
前記連結部材は、前記杭の鉛直方向に延在する少なくとも一つの第１連結片８２aと、前記第１連結片に対して略垂直方向に延在する少なくとも一つの第２連結片８２bとによって構成されていることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、連結部材は、杭の鉛直方向に延在する少なくとも一つの第１連結片と、第１連結片に対して略垂直方向に延在する少なくとも一つの第２連結片とによって構成されているので、第１連結片及び第２連結片によって連結部材の強度を上げることができ、杭の反作用力によって連結部材の両端部に生じ易い曲げ力を確実に抑制することができる。
さらに、第１連結片と第２連結片とによって形成された空間を収納スペースとすることができ、例えば、チャック手段の駆動源となる駆動ユニット等を収納できる。

本発明に係るチャック装置によれば、互いに隣接するチャック手段は直線状の連結部材によって繋がれているので、杭圧入時にチャック手段によって杭を押圧しても、曲げ力が発生せずに引張力のみ発生することになる。よって、チャック手段を連結する際に使用する連結部材を補強するための補強材を最小限に抑えることができ、軽量化を図ることができるとともに、構造も単純で生産コスト面でも優れる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態のチャック装置を備えた杭圧入装置の側面図、図２(a)は、チャック装置の一部を示す側面図、図２(b)は、チャック装置の平面図、図３(a)は、油圧シリンダと連結部材の連結構造の一部を示す斜視図、図３(b)は、(a)のＡ−Ａ断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態に係るチャック装置１は、地中に打ち込まれた既設の鋼管杭Ｐから反力をとって鋼管杭Ｐを地中に圧入する杭圧入装置１００に設けられている。
杭圧入装置１００は、従来の杭圧入装置と同様に、既設の鋼管杭Ｐを掴むクランプ２を下部に備えたサドル３と、サドル３に対して前後にスライド移動するスライドベース４と、スライドベース４上で旋回する旋回部５と、旋回部５の前方に設けられるチャック装置１とを備えて構成されている。

チャック装置１は、装置本体６と、この装置本体６の内部で装置本体６に対して回転可能に保持された回転部７とを備えている。装置本体６は、穴が上下方向に貫通するように形成された環状部６１を有している。
装置本体６の旋回部５側（図１の左側）には、旋回部５に対して上下方向に摺動可能に嵌合部（図示しない）が形成され、また、この装置本体６は上下油圧シリンダ５１が取り付けられており、上下油圧シリンダ５１によって上下に駆動されて昇降し、嵌合部によって装置本体６の移動方向が上下方向に規制されている。

また、装置本体６の旋回部５側には、その内部に油圧モータ（図示しない）が設けられている。油圧モータの下方には、この油圧モータによって回転駆動されるギヤが設けられている。

回転部７は、管形状であり、図２に示すように穴が上下方向に貫通している。そして、回転部７の上縁部７１が装置本体６の環状部６１の内側で嵌合することによって保持されている。また、回転部７の上縁部７１で環状部６１の内側には、外側へ向けて突出した形状の旋回ギヤ（図示しない）が設けられており、これによって回転部７の上下・水平方向への移動が規制されている。また、旋回ギヤは、旋回部５側において、油圧モータ下方のギヤと噛み合っており、油圧モータによってギヤが回転駆動すると、回転部７の軸心を略中心として回転部７が連続的に回転するようになっている。

図２に示すように、回転部７には、鋼管杭Ｐの外周面を複数箇所から押圧して鋼管杭Ｐを掴むチャック手段８が周方向において略等間隔に４つ設けられている。
チャック手段８は、回転部７の中心に向かって伸長可能な油圧シリンダ８１と、油圧シリンダ８１の先端部に設けられて油圧シリンダ８１の押圧力によって鋼管杭Ｐを掴むチャック部９とを備えている。
チャック部９は鋼管杭Ｐの外周面に沿って平断面視略円弧状に形成されている。また、互いに隣接する油圧シリンダ８１は、直線上に配置されるように直線状の連結部材８２によって繋がれている。
連結部材８２は、図３(a)、(b)に示すように鋼管杭Ｐの鉛直方向に延在する第１連結片８２aと、第１連結片に対して略垂直方向に延在する第２連結片８２bとによって構成されている。
第１連結片８２a及び第２連結片８２bは略矩形板状である。そして、両油圧シリンダ８１の側端面のうち内側部分に、該側端面とのなす角が鈍角となるように第１連結片が固定されている。さらに、この第１連結片８２aの下端部前面に、該第１連結片８２aに対して直交し、かつ、両油圧シリンダ８１の側端面にも直交するように第２連結片８２bが固定されている。すなわち、油圧シリンダ８１の側端面のうち外側部分に第２連結片８２bが配置されている。これによって油圧シリンダ８１及び連結部材８２の連結構造が平面視略八角形状とされている。
そして、このような４つの油圧シリンダ８１が回転部７の内側に押圧することによって、回転部７の内側において鋼管杭Ｐを挟持して掴めるようになっている。

なお、油圧シリンダ８１、上下油圧シリンダ５１や油圧モータ等の油圧機器は、地上に設置された油圧供給装置（図示しない）からそれぞれ油圧ホース（図示しない）を介して油が供給されて駆動するようになっている。

次に、以上の構成のチャック装置１を備えた杭圧入装置１００により鋼管杭Ｐを地中に圧入する杭圧入工法について説明する。杭圧入装置１００は、クランプ２により既設の鋼管杭Ｐを掴んで既設の鋼管杭Ｐから反力を取った状態で、新たな鋼管杭Ｐを圧入する。

まず、油圧シリンダ８１を駆動し、チャック部９は鋼管杭Ｐを挟持する方向に押圧することによってチャック部９で鋼管杭Ｐが掴まれた状態となる。
ここで、鋼管杭Ｐを油圧シリンダ８１で押圧することによって、この押圧力Ｘと同時に鋼管杭Ｐからチャック部９に反作用力Ｙが発生する。すなわち、反作用力Ｙによってチャック部９どうしを連結する連結部材８１の両端部に引張力Ｚが発生するが、互いに隣接する油圧シリンダ８１は直線上に配置されるように連結部材８２によって連結されているので連結部材８２を曲げる曲げ力は発生しない。

そして、チャック部９で鋼管杭Ｐを掴んで状態で、上下油圧シリンダ５１によりチャック装置１を下降させるとともに、油圧モータを駆動させてチャック部９を少なくとも一つの回転方向に回転させる。すなわち、例えば、チャック部９を図２(b)中における右回りに連続的に回転させたり、左回りに連続的に回転させたり、右回りへの連続回転と左回りの連続回転を連続して行ったりする。これによって、チャック部９により掴まれた鋼管杭Ｐは、少なくとも一つの回転方向に連続的に回転しながら、地中に圧入される。

次に、チャック装置１が、上下油圧シリンダ５１により下降できる最下位置まで下降すると、油圧シリンダによる鋼管杭Ｐの保持が解除される。
そして、上下油圧シリンダ５１によりチャック装置１が上昇し、その後再び、油圧シリンダ８１が駆動して、油圧シリンダ８１により鋼管杭Ｐが掴まれた状態となる。
再びチャック部９により鋼管杭Ｐが掴まれると、上述と同様にして鋼管杭Ｐが回転しながらさらに地中に圧入される。この動作を繰り返し行うことにより、鋼管杭Ｐが予め決められた深さまで圧入される。

以上、本発明の実施の形態のチャック装置１によれば、互いに隣接するチャック手段８（具体的には油圧シリンダ８１）が、直線状の連結部材８２によって繋がれているので、杭圧入時にチャック部９によって鋼管杭Ｐを押圧し、このとき鋼管杭Ｐからチャック部９に反作用力Ｙが発生するが、従来のようにチャック手段２０４を円形状に配置して連結する場合は連結部材２０３の両端部に引張力Ｚだけでなく曲げ力も発生していたが、本発明では引張力Ｚのみ発生することとなる。
したがって、連結部材８２を補強するための補強材を最小限にすることができ、軽量化を図ることができるとともに、構造も単純で生産コスト面でも優れる。

また、連結部材８２は、鋼管杭Ｐの鉛直方向に延在する第１連結片８２aと第２連結片８２bとによって構成されているので、連結部材８２の強度を上げることができ、鋼管杭Ｐの反作用力Ｙによって連結部材８２の両端部に生じ易い曲げ力を確実に抑制することができる。
さらに、第１連結片８２aと第２連結片８２bとによって形成された空間を収納スペースとすることができ、油圧シリンダ８１の駆動源となる駆動ユニット（図示しない）を収納できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態において、連結部材８２は１つの第１連結片８２aと１つの第２連結片８２bとによって側断面視略Ｌ字型状に形成したものを使用したが、図３(c)に示すように１つの第１連結片８２aと、この第１連結片８２aの上下端部にそれぞれ第２連結片８２bを設けた側断面視略コ字型状の連結部材８２としても良い。
また、図示しないが、図３(c)に示した第１連結片８２aと対向するようにして上下の第２連結片８２bと略垂直となるように、さらに第１連結片８２aを設けた構成としても良い。

また、上記実施の形態では、４つのチャック手段８の全てが可動するものとしたが、例えば４つのチャック手段８のうち２つを可動させ、他の２つを固定して、鋼管杭Ｐを掴むようにしても良い。

また、鋼管杭Ｐを掴む手段として４つの油圧シリンダ８１を使用したが、これに限らず電力で駆動する電動アクチュエータによって鋼管杭Ｐを掴む構成としても良いし、空気圧回路などのその他の構成によって鋼管杭Ｐを掴む構成としても良い。
さらに、油圧シリンダ８１の個数も４つに限定されるものではない。油圧シリンダ８１の個数を変更した場合には、それに応じて連結部材８２の数も適宜変更する。

上記実施の形態では、チャック部９が回転することによって鋼管杭Ｐを回転圧入するとしたが、チャック部９を回転させずに圧入する構成としても良い。

本発明の実施の形態を示すためのもので、チャック装置を備えた杭圧入装置の側面図である。 同、(a)は、チャック装置の一部を示す側面図、(b)は、チャック装置の平面図である。 同、(a)は、チャック装置の油圧シリンダと連結部材の連結構造の一部を示す斜視図、(b)は、(a)のＡ−Ａ断面図、(c)は、連結部材の変形例を示した断面図である。 従来例を示すためのもので、(a)は、チャック装置の一部を示す側面図、(b)はチャック装置の平面図である。

符号の説明

１ チャック装置
８ チャック手段
９ チャック部
８１ 油圧シリンダ
８２ 連結部材
８２a 第１連結片
８２b 第２連結片
Ｐ 鋼管杭（杭）

Claims (2)

1. 杭の周囲に配置されて複数箇所から杭を押圧することによって杭を掴む複数のチャック手段を備えたチャック装置であって、
   互いに隣接するチャック手段は、直線状の連結部材によって繋がれていることを特徴とするチャック装置。
2. 前記連結部材は、前記杭の鉛直方向に延在する少なくとも一つの第１連結片と、前記第１連結片に対して略垂直方向に延在する少なくとも一つの第２連結片とによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
   
   
   
   

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