JP2006307637A - 二段階振動／引張荷重抑制装置を持つ振動パイル打込み機／抜取り機 - Google Patents

Abstract

【課題】パイルを打込みかつ抜取るための装置に関連する振動及び引張荷重を吸収するための改善された装置を提供する。
【解決手段】ハウジング２０と振動装置との間に連結された振動／引張荷重を吸収するための弾性材料から形成された剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２と、ハウジング２０に固定された圧縮板３８と振動装置に固定された圧縮板４２間に配置された圧縮形式の弾性材料から形成された振動／引張荷重吸収要素３６とを含むことにより振動及び引張荷重を吸収する。
【選択図】図３

Description

本発明は一般に、地中にパイル等を打込むための及び地中に打込まれたパイルを抜取るための装置または装具に関し、特に打込み及び抜取り作業により発生される振動及び引張荷重を吸収するための振動／引張荷重抑制装置を備えたこの形式の装具に関する。

パイル等を打込みかつ抜取るために使用される振動パイル打込み機／抜取り機は一般に、ハウジングに連結されている振動装置を含み、このハウジングはまた、打込み及び抜取りのそれぞれの作業時にハウジング及び振動装置を下降及び上昇するケーブルまたは他の支持体に連結されている。振動装置はパイルに連結され、通常パイルを打込み及び抜取るのを助けるためにパイルに振動を与える回転偏心体を含む。

打込み作業時に、ハウジング及び振動装置はパイル自身の頂部に配置され、かなりの程度までそれにより支持される。従って、パイルが地中に打込まれる間にケーブルがハウジング及び振動装置を下げるときにはケーブル上に引張荷重は殆どなくまたは全くない。しかし、パイル抜取り作業時には、ケーブルはハウジング及び振動装置の死重を支持しなければならないだけでなく、それはまたパイルを地中から抜取るのに必要な高い引張荷重にも曝される。パイル抜取り作業時に発生される振動及び引張荷重はもし振動及び引張荷重が適切に吸収されないなら支持ケーブル及びホイスト機を損傷しうる。

初期の設計では、ばねは振動／引張荷重吸収体として設けられたが、装具がパイルを打込んでいるかまたは抜取っているかに依存して引張荷重は極めて大きく変わるので、装具がパイル打込みからパイル抜取り作業に、そして逆に変えられる毎にばねの剛性を手動で調整する必要があった。この装置は時間消費的及び労力集約的の両方である主要な不利を持っていた。

別の振動／引張荷重吸収装置がＨｅｒｚの米国特許第３５０２１６０号に開示されている。振動／引張荷重吸収ばねを手動で調整しなければならない問題を避けるために、この特許はヨークと振動装置または本体との間に作用する二つの異なる組の圧縮ばねを利用し、そこでは一方の組が他方より大きな剛性を持つ。第一組の弱いばねはヨークと振動装置の間に連結され、ケーブル上に引張荷重が殆どないかまたは全くないときのパイル打込み作業時に互いに固定された関係でヨークと振動装置を維持するように設計されている。第二組のばねは第一組より剛性であり、それによりパイル抜取り作業時に引張荷重が予め決められた水準に達したときケーブル上のより高い引張荷重がより剛性のばねの組により引き受けられる。この装置の一つの不利はパイル打込み作業時にケーブルに一般的に幾らかの引張りが維持されているとき、ケーブルに与えられる振動が吸収されないことである。というのも第一組の弱いばねがヨークと振動装置を互いに固定し剛直した関係で維持するからである。更に、パイル抜取り作業時に、引張荷重がより剛性のばねの組が役割を果たすこととなる水準を越えるとき、第一組のより弱いばねは本質的に非機能的となり、より剛性のばねの組の張力吸収作用を補わない。

Ｋｎｉｅｐの米国特許第３８６５５０１号はＨｅｒｚ装置に略類似しているように見える多数の圧縮ばねによりハウジング上に保持された振動装置により操作される土壌突固め機を開示するが、Ｋｎｉｅｐ特許は圧縮ばねおよびそれらの操作の詳細な説明を含まないので、どのように多数のばねが作動するかは正確には明らかでない。

Ｗｈｉｔｅの米国特許第５１１７９２５号及び第５２６３５４４号には、パイル打込み及び抜取り装具が開示されており、それらは振動装置及び引張荷重により発生される振動を吸収するための多段階振動／引張荷重吸収要素を含む。これらの装具では、幾つかの振動／引張荷重吸収要素はベース部と中間部間で連結されており、他の振動／引張荷重吸収要素は中間部と連結部間で連結されている。全ての振動／引張荷重吸収要素は荷重を剪断歪により吸収するように配置された水平に延びる弾性部材の形をしている。弾性部材は変動する厚さを持ち、振動荷重及び引張荷重は段階的に吸収される。これらの剪断部材は通常のパイル打込み及びパイル抜取り装具内で課される荷重を吸収することができるが、各部材は幾らか制限された振動及び引張荷重吸収能力を持ち、従って引張荷重が非常に高い例では、振動／引張荷重吸収要素の数は増加されなければならず、それらの全てが増加した数の剪断部材を収容しなければならない装具の寸法及び装具の費用を増大する。

本発明によれば、パイルを打込み及び抜取るための装置が提供され、それはこの形式の既知の装置の欠点を克服し、かつそれはこの形式の装置に関連する振動及び引張荷重を吸収するための改善された装置を提供する。

本発明の概要
簡単にまとめると、本発明は振動及び引張力を使用してパイルを打込み及び抜取るための装置を提供し、それは支持体（例えばケーブル）に連結されるのに適合したハウジングを含み、この支持体はハウジングを上昇しかつ下降し、ハウジングは少なくとも一つの壁部、及びパイルに連結されるのに適合しかつパイルを打込みかつ抜取るための振動力を発生する振動装置を持つ。少なくとも一つの第一振動／引張荷重吸収要素はハウジングの壁部と振動装置の間に連結され、かかる第一振動／引張荷重吸収要素は振動及び引張荷重を剪断歪により吸収するための弾性材料から形成されており、かつ振動装置により発生された振動及び支持体により付与された引張荷重を吸収するように配置されている。弾性材料から形成された少なくとも一つの第二振動／引張荷重吸収圧縮要素は支持体により付与される引張荷重が予め決められた水準を越えるときに振動装置により発生された振動及び支持体により発生された引張荷重を吸収するようにハウジングと振動装置間で圧縮されるようにハウジングと振動装置間に配置されている。

本発明の好適実施態様において、ハウジングはその上に取り付けられた第一圧縮板を持ち、振動装置は第一圧縮板に対して間隔を置いた関係でその上に取り付けられた第二圧縮板を持ち、従って支持体により付与された引張荷重が結果として第一と第二圧縮板を互いに向けて動かす。第二振動／引張荷重吸収要素は第一と第二圧縮板間の間隔内の第一または第二圧縮板の一方の上に取り付けられる。

第二振動／引張荷重吸収要素は、第二振動／引張荷重吸収要素が第一と第二圧縮板により完全に圧縮されたとき互いに向けての第一と第二圧縮板の更なる移動を停止するように第一と第二圧縮板間に配置されることができ、かくして第二振動／引張荷重吸収要素は完全に圧縮されるとき停止具としても作用する。

好ましくは、第一振動／引張荷重吸収要素は、支持体により付与される引張荷重が第二振動／引張荷重吸収要素がその振動及び引張荷重吸収機能を開始する予め決められた水準を越えた後も第一振動／引張荷重吸収要素が振動を剪断歪により吸収し続けるように構成されかつ配置される。

また、本発明の一特徴によれば、硬い部材は第一と第二圧縮板の一方の上に取り付けられ、第一と第二圧縮板の他方を向いた方向に延びることができる。硬い部材の延びる長さは第二振動／引張荷重吸収要素が第一と第二圧縮板間で完全に圧縮されたときの第二振動／引張荷重吸収要素の最大高さに実質的に等しく、従って第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されたとき硬い部材は第一と第二圧縮板の一方により係合され、第一と第二圧縮板の互いに向けての更なる移動を防ぐための停止具として作用する。硬い部材及び第一と第二圧縮板は好ましくは金属から作られ、従って硬い部材の第一と第二圧縮板の一つとの係合により音が発生される。硬い部材は頭を持つボルトであることができ、第二振動吸収部材はこのボルトにより所定場所に保持されることができ、かつ開口を形成されることができ、この開口を通して第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されるときボルトの頭が第一と第二圧縮板の一つと係合するように延びることができる。

別の実施態様では、硬い部材はブラケットであることができ、第二振動／引張荷重吸収要素はブラケットが第一と第二圧縮板の一つに固定されることにより所定場所に保持されることができる。ブラケットが固定されている圧縮板の上のブラケットの高さは第一と第二圧縮板間に完全に圧縮されたときの第二振動／引張荷重吸収要素の最大高さに実質的に等しく、従って第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されたときにブラケットは第一と第二圧縮板の一つにより係合され、第一と第二圧縮板の互いに向けての更なる移動を防ぐ停止具として作用する。この実施態様では、ブラケット及び第一と第二圧縮板は好ましくは金属から作られ、それにより第一と第二圧縮板の一つとブラケットの係合により音が発生される。

複数の第一弾性振動／引張荷重吸収要素がハウジングの壁部と振動装置の間に取り付けられること、及びかかる第一弾性振動／引張荷重吸収要素のそれぞれがそれらに引張荷重が課されていないときに略水平に延び、剪断歪の影響下では垂直方向にゆがむことが好ましい。

本発明はまた、ハウジング内に保持されかつパイルを打込みかつ抜取るためにパイルに連結された振動装置により発生される振動及び引張荷重を吸収する方法を含む。この方法は支持体を使用してハウジング及び振動装置を上昇及び下降する工程；振動装置により発生された振動を吸収しかつ剪断歪を利用して支持体により付与された引張荷重を吸収する工程；及び支持体により発生された引張荷重が予め決められた水準を越えるときはいつでも振動装置とハウジング間で圧縮されるように配置された弾性圧縮要素を使用して振動装置により発生された振動を吸収しかつ支持体により付与された引張荷重を吸収する工程を含む。この方法はまた、振動装置とハウジング間に配置された圧縮要素が引張荷重により完全に圧縮されたとき金属に係合する金属の耳に聞き取れる音を発生する工程を含むことができる。

図面の簡略説明
本発明の更なる特徴、実施態様、及び利点は図面を参照しての以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。図面において：

図１は本発明を具体化するパイルを打込みかつ抜取るための装具の全体図であり；

図２は装具の振動／引張荷重抑制装置の透視図であり；

図３は図２に示された振動／引張荷重抑制装置の部分断面の分解図であり；

図４は装具のハウジングと振動装置間の剪断形式の弾性部材の連結を示す図５Ａの線４−４を通して取った側部立面図であり；

図５Ａ，５Ｂ及び５Ｃは振動及び引張荷重が付与されるときに振動／引張荷重吸収要素として作用する弾性剪断部材及び弾性圧縮部材を示し；

図６Ａ，６Ｂ及び６Ｃは図５Ａの線６−６に沿って取った図５Ａ，５Ｂ及び５Ｃに示された弾性剪断部材及び弾性圧縮部材の側面図であり；

図７は本発明の圧縮部材の代替実施態様の詳細断面図であり；

図８はハウジング及び振動装置の代替実施態様、及びそれらの間の圧縮部材の位置を示す側面図であり；そして

図９は本発明の振動／引張荷重吸収特徴を利用する典型的な装具の増加する引張荷重とそれに伴う撓み間の関係を示す図表である。

さて添付図面をより詳細に見ると、図１は典型的なパイル打込み及び抜取り装具を示し、それにより本発明の振動／引張荷重吸収特徴が利用されることができる。この装具は張り出し棒１２を持つクレーン１０を含み、この張り出し棒はクレーン１０に旋回可能に取り付けられている。支持ケーブル１４は張り出し棒１２を通してかつ張り出し棒１２の頂部のプーリー１６の上を上向きに延び、ケーブル１４の端部は振動パイル打込み／抜取り装置１８を支持する。振動パイル打込み／抜取り装置１８はハウジング２０、及び以下により詳細に述べられる方式でハウジング２０内に取り付けられている振動装置２２を含む。

作業時に、クレーン１０は振動装置２２が図１に示されるようにパイル２４の上端と係合することができるようにパイル２４の上で振動パイル打込み／抜取り装置１８を操作する。ケーブル１４は次いで延長または収縮され、パイル２４が地中から抜取られるかまたは地中に打込まれるかに依存して振動パイル打込み／抜取り装置１８を上昇または下降し、振動装置２２によりパイルに与えられる振動がパイル２４を地中に打込むのをまたは地中からパイル２４を抜取るのを助ける。

図１に示され上述された装具は振動パイル打込み／抜取り装置１８を支持しかつ操作するための最も普通の装置であるが、振動パイル打込み／抜取り装置１８がクレーン１０以外の装備により直接支持されることができることもまた従来良く知られている。例えば、振動パイル打込み／抜取り装置１８は堀削装置（図示せず）の“突き棒”上に直接取り付けられ、またはフォークリフト（図示せず）上に直接支持されることができる。

振動パイル打込み／抜取り装置１８の振動／引張荷重抑制装置２３部分は図２及び３に最も良く見える。振動装置２２は上板２６を含み、ハウジング２０は２枚の略平坦な側壁２８を含み、それらの側壁は互いに間隔を置いた平行関係で垂直に延びる。上板２６はハウジング側壁２８間の空間中に上向きに延びる垂直に延びる中央壁部３０を含む。

図３及び４に最も良く見えるように、振動装置２２の上板２６の中央壁部３０はハウジング２０の側壁２８に複数の剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２により取り付けられ、これらの振動／引張荷重吸収要素は本発明の好適実施態様では上板２６の中央壁部３０と側壁２８間に水平軸上に延びる略円筒状弾性要素の形をしている。剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２のそれぞれは端部に設けられた一対の取り付け板３４を含み、従って振動／引張荷重吸収要素３２の一端は側壁２８の一つに取り付けられることができ、他端は中央壁部３０に取り付けられることができる。剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２の数、位置、及び形状は振動パイル打込み／抜取り装置１８の個々の用途、及び振動パイル打込み／抜取り装置１８によりたぶん遭遇される負荷に依存して変更されることができることは理解されるであろう。

剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２に加えて、かつ図３及び５Ａに最も良く見えるように、少なくとも一つの圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６はハウジング側壁２８の一方または両方にそれらの間に延びるように取り付けられた第一圧縮板３８の上部に取り付けられている。図１−６に示されている本発明の好適実施態様では、圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６は圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の水平翼上に延びる一対のＬ形状ブラケット４０により第一圧縮板３８上に取り付けられている普通の翼形式の圧縮要素である。この翼形式の圧縮振動／引張荷重吸収要素３６は本発明の振動吸収装置の殆どの用途で最良に作動するであろうが、もし望むなら他の形式の圧縮形式の振動吸収装置も使用されることができることは理解されるべきである。

圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６は中央壁部３０上に取り付けられている取り付け板４４に固定されている第二圧縮板４２の直ぐ下に配置されるように第一圧縮板３８上に取り付けられる。以下により詳細に述べられる目的のために、第二圧縮板４２の底面は湾曲した中央部分４６と二つの平坦な端部分４８を持つように形状付与されることができる。

上により詳細に説明されたようにパイル打込み及び抜取り装具がパイルを抜取るために使用されるとき、振動パイル打込み／抜取り装置１８は振動装置２２内の普通の回転偏心体（図示せず）により発生される振動荷重に曝され、かつより重要なことに、振動パイル打込み／抜取り装置１８は沈んだパイルを地中から上昇及び抜取ることの困難性により引き起こされる非常に高い引張荷重に曝される。正面図の垂直面に沿って取られた断面図である図５Ａ−５Ｃ、及び側面図の垂直面に沿って取られた対応する断面図である図６Ａ−６Ｃは振動パイル打込み／抜取り装置１８がこれらの荷重に曝されるときの剪断形式の振動吸収要素３２及び圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の相互作用を示す。

より詳細には、図５Ａ及び６Ａは引張荷重がない状態での振動パイル打込み／抜取り装置１８を示す。この状態では、剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２はハウジング２０の側壁２８と振動装置上板２６の中央壁部３０間に略水平に延びることは注目されるであろう。本質的に著しい引張荷重がないので、剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２の有意な撓みもない。この状態では第二圧縮板４２は圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の上に間隔を置かれるようにかつそれと接触しないように配置されていることもまた注目されるであろう。

しかし、装具がパイル２４を地中から抜取り始めると、引張荷重が増加し、かつ剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２が垂直方向に変形し始め、それにより振動装置２２の上板２６の中央壁部３０がハウジング２０の側壁２８間の空間内で下向きに垂直に動くので剪断歪により振動及び引張荷重を吸収する。これらは全て従来技術で周知である。この振動及び引張荷重吸収作用は引張荷重のない状態から引張荷重が予め決められた水準に達するまで続くであろう。そして本発明によれば、引張荷重がその予め決められた水準に達すると、ハウジング２０の側壁２８に関する振動装置２２の中央壁部３０の垂直移動は図５Ｂ及び６Ｂに示される点まで増加しているであろう。この点で、剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２は垂直方向に有意に変形され、第二圧縮板４２は図５Ｂに最も良く示されるように、圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の上面と最初の接触をする。もし引張荷重がこの予め決められた水準を越えて増加するなら、剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２は剪断歪及び更なる垂直方向の撓みにより振動及び引張荷重を吸収し続けるであろう。そして、更に圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６は今や第一圧縮板３８の第二圧縮板４２に向けての垂直移動により圧縮され、それにより圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６は剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２の引張荷重吸収作用に加えて有意な引張荷重吸収能力を提供する。

この剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２と圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の二重作用は圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６が図５Ｃ及び６Ｃに示されるように第一圧縮板３８と第二圧縮板４２間で完全に圧縮されるような大きさに向けて引張荷重が予め決められた水準を越えるまで続くであろう。この点で、第二圧縮板４２の下面の平端部分４８は二つの取り付けブラケット４０の上面に接触し、それによりハウジング２０に関しての振動装置２２のどのような更なる相対的移動も防ぐ。本発明の一特徴によれば、第二圧縮板４２と取り付けブラケット４０の両者は金属から作られ、第二圧縮板４２が取り付けブラケット４０と接触をなす高水準に引張荷重が達したとき、耳に聞こえる、カチンと鳴る音が金属が金属を打つとき発生される。この耳に聞こえる音は振動パイル打込み／抜取り装置１８が妥当に吸収することができる最高の引張荷重にそれが達したことの装具の操作者への警告を構成し、それにより操作者は振動パイル打込み／抜取り装置１８上への引張荷重を減少するように装具の操作に適切な調整をなすことができる。

本発明の好適実施態様によれば、圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６は第一圧縮板３８上に取り付けられるが、圧縮形式の振動吸収装置は第二圧縮板４２の底面上に全く容易に取り付けられることができることは理解されるであろう。その配置では、第一圧縮板３８は第二圧縮板４２に対して上述したような形状を持つであろう。第二圧縮板４２の好適形状は上述のようなかつ図面に示すような湾曲した中央部４６を含むが、第二圧縮板４２はもし望むなら平坦な表面形状を持って形成されることができることも理解されるであろう。

上述から、本発明は引張荷重が予め決められた水準を越えるとき遭遇するかもしれない高い引張荷重を独特に吸収することのできる圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素と協調して作動する既知の剪断形式の振動／引張荷重吸収要素により提供される伝統的な剪断歪振動及び引張荷重吸収を利用する独特な振動及び引張荷重吸収能力を提供することが認められるであろう。この相互作用は図９に示された典型的な図表により示され、それは模範例としてのみであり、そこではＹ座標はトンでの引張荷重であり、Ｘ座標は本発明の振動及び引張荷重吸収装置を利用したときのハウジング２０に対する振動装置２２の垂直撓みを示す。図９において、引張荷重が予め決められた水準より低いままである限り、引張荷重と撓みの間に略直線関係があること、そして、それは剪断形式の振動／引張荷重吸収要素３２の振動及び引張荷重吸収作用からもたらされることは注目されるであろう。しかし、引張荷重が予め決められた水準（それは図９に示された例示的図表では略１２５トンである）に達すると、圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６が活動し始め、荷重と撓み間の直線関係は有意に変わり、実質的荷重増加がほんの小さな撓み度を持って圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６により吸収されることができることを示すかなり急な曲線をとる。

図７は本発明の代替実施態様を示し、そこでは従来のＤ形状の圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６が使用されている。圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６は第一圧縮板３８上にボルト５０により取り付けられ、Ｄ形状の圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の上部にはボルト５０の頭よりわずかに大きな開口が形成されている。従って、この実施態様では、振動／引張荷重吸収要素３６が完全に圧縮された状態に達すると、ボルト５０の頭はこの開口を通して上向きに通過するであろうし、それは第二圧縮板４２の底面により打たれ、上述のカチンと鳴る音に似た耳に聞こえるカチンと鳴る音を作り出す。

ある用途においては、特に非常に高い引張荷重が発生されるところでは、圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の数を増やすことが必要または望ましいかもしれないし、本発明の一つの好適な代替実施態様が図８に示されている。この実施態様では、二つの圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６が二つの第一圧縮板３８上に取り付けられ、二つの第二圧縮板４２が振動装置２２に圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の上で取り付けられている。本発明のこの実施態様では、第一圧縮板３８と第二圧縮板４２との間の圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６の圧縮は、この実施態様では多数の圧縮形式の振動／引張荷重吸収要素３６があることを除き、上述のものと同一である。

本発明の前述の記載を考慮すると、本発明は広い有用性及び用途が可能であることは当業者により容易に理解されるであろう。ここに述べられたもの以外の本発明の多くの実施態様及び適応、並びに多くの変形、修正、及び均等配置が、本発明の要旨または範囲から逸脱することなく、本発明及びその前記記載から明らかであろうし、またはそこから妥当に示唆されるであろう。従って、本発明は好適実施態様に関してここに詳細に説明されたけれども、この開示は本発明の図示及び例示としてのみであり、単に本発明の完全なかつ可能な開示を提供する目的のためになされたことは理解されるべきである。前述の開示は本発明を限定するまたはそうでないとしてもかかる他の実施態様、適応、変形、修正及び均等配置を排除する意図はなく、しかもそう解釈されるべきではなく、本発明はここに添付された請求項及びそれらの均等物によってのみ限定される。

図１は本発明を具体化するパイルを打込みかつ抜取るための装具の全体図である。 図２は装具の振動／引張荷重抑制装置の透視図である。 図３は図２に示された振動／引張荷重抑制装置の部分断面の分解図である。 図４は装具のハウジングと振動装置間の剪断形式の弾性部材の連結を示す図５Ａの線４−４を通して取った側部立面図である。 図５Ａ，５Ｂは振動及び引張荷重が付与されるときに振動／引張荷重吸収要素として作用する弾性剪断部材及び弾性圧縮部材を示す。 図５Ｃは振動及び引張荷重が付与されるときに振動／引張荷重吸収要素として作用する弾性剪断部材及び弾性圧縮部材を示す。 図６Ａ，６Ｂは図５Ａの線６−６に沿って取った図５Ａ，５Ｂに示された弾性剪断部材及び弾性圧縮部材の側面図である。 図６Ｃは図５Ａの線６−６に沿って取った図５Ｃに示された弾性剪断部材及び弾性圧縮部材の側面図である。 図７は本発明の圧縮部材の代替実施態様の詳細断面図である。 図８はハウジング及び振動装置の代替実施態様、及びそれらの間の圧縮部材の位置を示す側面図である。 図９は本発明の振動／引張荷重吸収特徴を利用する典型的な装具の増加する引張荷重とそれに伴う撓み間の関係を示す図表である。

Claims (17)

1. 振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置において、かかる装置が：
   （ａ）ハウジングを上昇かつ下降する支持体に連結されるのに適合し、かつ少なくとも一つの壁部を持つハウジング；
   （ｂ）パイルに連結されるのに適合し、かつパイルを打込みかつ抜取るための振動力を発生する振動装置；
   （ｃ）ハウジングの壁部と振動装置の間に連結された少なくとも一つの第一振動／引張荷重吸収要素であって、剪断歪により振動及び引張荷重を吸収するための弾性材料から形成され、かつ振動装置により発生された振動及び支持体により付与された引張荷重を剪断歪により吸収するように配置されている少なくとも一つの第一振動／引張荷重吸収要素；及び
   （ｄ）弾性材料から形成され、かつ支持体により発生された引張荷重が予め決められた水準を越えるとき振動装置により発生された振動を吸収しかつ支持体により発生された引張荷重を吸収するためにハウジングと振動装置の間で圧縮されるようにハウジングと振動装置の間に配置された、少なくとも一つの第二振動／引張荷重吸収圧縮要素；
   を含むことを特徴とする振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
2. 第一振動／引張荷重吸収要素が、支持体により付与された引張荷重が予め決められた水準を越えた後に剪断歪により振動及び引張荷重を吸収するように構成されかつ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
3. ハウジングがその上に取り付けられた第一圧縮板を持ち、更に振動装置が第一圧縮板に対して間隔を置いた関係で振動装置上に取り付けられた第二圧縮板を持ち、従って支持体により付与された引張荷重が第一と第二圧縮板の互いに向けての移動をもたらし、更に第二振動／引張荷重吸収要素が第一と第二圧縮板間の間隔内の第一と第二圧縮板の一方の上に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
4. 第二振動／引張荷重吸収要素が、第二振動／引張荷重吸収要素が第一と第二圧縮板により完全に圧縮されたときに第一と第二圧縮板の互いに向けての更なる移動を停止するように第一と第二圧縮板間に配置されており、それにより第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されたとき停止具としても作用することを特徴とする請求項３に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
5. 硬い部材が第一と第二圧縮板の一方の上に取り付けられて第一と第二圧縮板の他方に向いた方向に延び、更にこの硬い部材の延びる長さが第二振動／引張荷重吸収要素が第一と第二圧縮板間で完全に圧縮されたときの第二振動／引張荷重吸収要素の最大高さに実質的に等しく、それにより第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されたときに硬い部材が第一と第二圧縮板の一方により係合され、第一と第二圧縮板の互いに向けての更なる移動を防ぐ停止具として作用することを特徴とする請求項３に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
6. 硬い部材及び第一と第二圧縮板が金属から作られ、それにより硬い部材の第一と第二圧縮板の一方との係合により音が発生されることを特徴とする請求項５に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
7. 硬い部材がボルトであり、更に第二振動吸収部材がこのボルトにより所定場所に保持されかつ開口を形成されており、この開口を通してボルトの頭が第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されたときに第一と第二圧縮板の一方と係合するように延びることができることを特徴とする請求項６に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
8. 硬い部材がブラケットであり、更に第二振動／引張荷重吸収要素がブラケットを第一と第二圧縮板の一方に固定することにより所定場所に保持され、更にブラケットが固定されている圧縮板の上のブラケットの高さが第二振動／引張荷重吸収要素が第一と第二圧縮板間で完全に圧縮されたときの第二振動／引張荷重吸収要素の最大高さに実質的に等しく、それにより第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されたとき、ブラケットが第一と第二圧縮板の一方により係合され、第一と第二圧縮板の互いに向けての更なる移動を防ぐ停止具として作用することを特徴とする請求項６に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
9. ブラケット及び第一と第二圧縮板が金属から作られ、それによりブラケットの第一と第二圧縮板の一方との係合により音が発生されることを特徴とする請求項８に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
10. 複数の第一弾性振動／引張荷重吸収要素がハウジングの壁部と振動装置の間に取り付けられ、更にかかる第一弾性振動／引張荷重吸収要素のそれぞれがそれらの上に有意な引張荷重が課されないとき略水平に延び、剪断歪の影響下では垂直にゆがむことを特徴とする請求項１に記載の振動及び引張荷重力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
11. 振動及び引張力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置において、かかる装置が：
    （ａ）ハウジングを上昇かつ下降する支持ケーブルに連結されるのに適合し、かつ少なくとも一つの壁部を持つハウジングであって、第一圧縮板を備えているハウジング；
    （ｂ）パイルに連結されるのに適合し、かつパイルを打込みかつ抜取るための振動力を発生する振動装置であって、第一圧縮板に対して間隔を置いた平行関係で配置されている第二圧縮板を含む振動装置；
    （ｃ）ハウジングの壁部と振動装置に連結されかつそれらの間に略水平に延びる複数の第一振動／引張荷重吸収要素であって、剪断歪により振動を吸収しかつ引張荷重を吸収するための弾性材料から形成され、かつ振動装置により発生された振動を剪断歪により吸収しかつかかる引張荷重が予め決められた水準に達する前及び後に支持ケーブルにより付与された引張荷重を吸収するように配置されている複数の第一振動／引張荷重吸収要素；
    （ｄ）弾性材料から形成され、かつ支持ケーブルにより付与された引張荷重が予め決められた水準を越えるときのみに振動装置により発生された振動を吸収しかつ支持体により付与された引張荷重を吸収するために第一と第二圧縮板間で圧縮されるようにハウジング上の第一圧縮板と振動装置上の第二圧縮板間に配置された、少なくとも一つの第二振動／引張荷重吸収圧縮要素；及び
    （ｅ）第一と第二圧縮板の一方の上に取り付けられて第一と第二圧縮板の他方に向いた方向に延びる硬い部材であって、この硬い部材の延びる長さが第二振動／引張荷重吸収要素が第一と第二圧縮板間で完全に圧縮されたときの第二振動／引張荷重吸収要素の最大高さに実質的に等しいものであり、それにより第二振動／引張荷重吸収要素が完全に圧縮されたとき硬い部材が第一と第二圧縮板の他方により係合され、第一と第二圧縮板の互いに向けての更なる移動を防ぐ停止具として作用する硬い部材；
    を含むことを特徴とする振動及び引張力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
12. 振動及び引張力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置において、かかる装置が：
    （ａ）ハウジングを上昇かつ下降する支持ケーブルに連結されるのに適合し、かつ少なくとも一つの壁部を持つハウジング；
    （ｂ）パイルに連結されるのに適合し、かつパイルを打込みかつ抜取るための振動力を発生する振動装置；
    （ｃ）ハウジングの壁部と振動装置に連結されかつそれらの間に略水平に延びる複数の弾性の第一の剪断形式の振動／引張荷重吸収要素であって、剪断歪により振動及び引張荷重を吸収するための弾性材料から形成され、かつ支持ケーブルにより付与された引張荷重が予め決められた水準を越えるとき及びその水準より低いときに振動装置により発生された振動及び支持ケーブルにより付与された引張荷重を吸収するように配置されている複数の弾性の第一の剪断形式の振動／引張荷重吸収要素；及び
    （ｄ）弾性材料から形成され、かつ支持ケーブルにより発生された引張荷重が予め決められた水準を越えるときにのみ振動装置により発生された振動を吸収しかつ支持ケーブルにより付与される引張荷重を吸収するためにハウジングと振動装置間で圧縮されるようにハウジングと振動装置間に配置された、少なくとも一つの第二振動／引張荷重吸収圧縮要素；
    を含むことを特徴とする振動及び引張力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
13. 振動及び引張力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置において、かかる装置が：
    （ａ）ハウジングを上昇かつ下降する支持ケーブルに連結されるのに適合し、かつ少なくとも一つの壁部を持つハウジング；
    （ｂ）パイルに連結されるのに適合し、かつパイルを打込みかつ抜取るための振動力を発生する振動装置；
    （ｃ）ハウジングの壁部と振動装置に連結されかつそれらの間に略水平に延びる複数の第一の剪断形式の振動／引張荷重吸収要素であって、支持ケーブルにより付与される引張荷重の結果としてハウジングの振動装置に向いた方向及び振動装置から離れる方向への相対移動を許容するために弾性材料から形成されている複数の第一の剪断形式の振動／引張荷重吸収要素；及び
    （ｄ）弾性材料から形成され、かつハウジングと振動装置間のそれらの相対移動からもたらされる距離が予め決められた距離より小さいときにのみ振動装置と支持体により発生される振動及び引張荷重を吸収するためにハウジングと振動装置間で圧縮されるようにハウジングと振動装置間に配置された、少なくとも一つの第二振動／引張荷重吸収圧縮要素；
    を含むことを特徴とする振動及び引張力を使用してパイルを打込みかつ抜取るための装置。
14. ハウジング内に保持され、かつパイルを打込みかつ抜取るためにパイルに連結された、振動装置により発生される振動及び引張荷重を吸収する方法において、前記方法が次の工程：
    （ａ）支持体を使用してハウジング及び振動装置を上昇及び下降させる；
    （ｂ）剪断歪を利用して振動装置により発生される振動を吸収しかつ支持体により発生される引張荷重を吸収する；及び
    （ｃ）支持体により発生される引張荷重が予め決められた水準を越えるときはいつでも振動装置とハウジング間で圧縮されるように配置された弾性圧縮要素を用いて振動装置により発生される振動を吸収しかつ支持体により発生される引張荷重を吸収する；
    を含むことを特徴とする振動及び引張荷重を吸収する方法。
15. 振動装置とハウジング間に配置された圧縮要素が引張荷重により完全に圧縮されるとき金属と係合する金属の耳に聞こえる音を発生する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の振動及び引張荷重を吸収する方法。
16. 剪断歪を利用して振動装置により発生される振動を吸収しかつ支持体により発生される引張荷重を吸収する工程が引張荷重が予め決められた水準を越えた後も続くことを特徴とする請求項１４に記載の振動及び引張荷重を吸収する方法。
17. ハウジング内に保持され、かつパイルを打込みかつ抜取るためにパイルに連結された振動装置により発生される振動及び引張荷重を吸収する方法において、前記方法が次の工程：
    （ａ）支持体を使用してハウジング及び振動装置を上昇及び下降させる；
    （ｂ）剪断形式の振動／引張荷重吸収要素を使用して振動装置により発生される振動及び支持体により発生される引張荷重を吸収する；
    （ｃ）ハウジングと振動装置の相対移動時にハウジングと振動装置の上の対向した圧縮板が互いに向けて及び互いから離れるように移動するように配置する；及び
    （ｄ）対向した圧縮板間の距離が予め決められた最小距離に達するとき対向した圧縮板間で圧縮されるように配置された弾性圧縮要素を使用して振動装置により発生される振動及び支持体により付与される引張荷重を吸収する；
    を含むことを特徴とする振動及び引張荷重を吸収する方法。

Images