JP2007321480A - 低空頭杭打機 - Google Patents

Abstract

【課題】上部に障害物のある現場においてもより能率良く杭打ち作業が行なえる低空頭杭打機を提供する。
【解決手段】走行体１に旋回装置３を介して旋回体２を設置し、旋回体２にパワーユニット５および運転室４を設置する。運転室４を下部４ａと上部に分割する。旋回体２にリーダ１０を取付け、リーダ１０に沿って昇降可能に杭打用回転駆動装置２４を装着する。リーダ１０の高さを運転室４の上部を除いた高さとほぼ等しくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、杭の施工現場の上部に障害物があり、短い杭を施工する場合に好適な低空頭杭打機に関する。

一般的に用いられる杭打機においては、リーダに沿って昇降される回転駆動装置の下面にチャック装置を取付け、杭をチャック装置で掴み、回転駆動装置の駆動により杭を回転させながらリーダに沿って下降させて杭打ちを行なっている（例えば特許文献１参照）。

特開平９−５９９８１号公報（図１）

しかしながら、既存の住宅の下の地盤や高架鉄道や高架橋の下、あるいはトンネル、地下等における低空頭杭打ちの際、例えば地面より２ｍあるいはそれよりやや高い程度の高さに障害物のある現場では、この高さを超える高さの杭打機を入れることができない。すなわち、杭打ちに必要なパワーを有するパワーユニットを搭載した杭打機では杭打機本体の高さが高すぎ、リーダを短くしても杭打機を現場に搬入することができない。

本発明は、上記問題点に鑑み、上部に障害物のある現場においてもより能率良く杭打ち作業が行なえる低空頭杭打機を提供することを目的とする。

請求項１の低空頭杭打機は、走行体に旋回装置を介して旋回体を設置し、前記旋回体にパワーユニットおよび運転室を設置すると共に、前記旋回体にリーダを取付け、前記リーダに沿って昇降可能に杭打用回転駆動装置を装着してなる低空頭杭打機において、
前記運転室を、杭打機の操作装置を設けた下部と、この下部から分離可能な上部とに分割し、
前記リーダの高さを前記運転室の上部を除いた高さとほぼ等しくしたことを特徴とする。

請求項２の低空頭杭打機は、請求項１に記載の低空頭杭打機において、
前記回転駆動装置の昇降ガイド部材を前記リーダの頂部にまで設けると共に、前記リーダの側部に杭の吊り込み装置を設け、
前記吊り込み装置の高さを、前記リーダの頂部の高さ以下に設定したことを特徴とする。

請求項３の低空頭杭打機は、請求項１または２に記載の低空頭杭打機において、
前記低空頭杭打機を遠隔操作する装置を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明においては、杭打機本体のうちで最も背の高い運転室を杭打機の操作装置を設けた下部と、この下部から分離可能な上部とに分割し、前記リーダの高さを前記運転室の上部を除いた高さとほぼ等しくしたので、運転室の上部を取外した状態で杭打ち作業を行なうことにより、運転室とリーダの高さをほぼ等しくした状態で作業を行なうことができ、例えば住宅の軒のように、地面より２ｍあるいはそれよりやや高い程度の低い障害物がある作業現場においても杭打ち作業を行なうことが可能となる。

また、杭打機本体として、杭打ちのための出力が十分な一般的な規模のものを用いることができるので、杭打ちを十分な深さにまで行なうことができる。

また、既存の作業機の運転室を上下に分断することにより低背の杭打機本体を実現できるので、特殊構造の低背の杭打機本体を実現する場合に比較して安価に実現しうると共に、運転室下部に上部を被せた構造でしかも長いリーダを用いることにより、通常の杭打機にも転用できるので、経済化が達成される。

請求項２の発明においては、回転駆動装置の昇降ガイド部材を前記リーダの頂部にまで設けると共に、リーダの側部に杭の吊り込み装置を設け、吊り込み装置の高さをリーダの高さ以下としたので、吊り込み装置をリーダの上部に設ける場合に比較してリーダを長く、回転駆動装置の昇降範囲を大きくとることができ、このため、継ぎ足しながら埋設する杭の長さを長くすることができ、能率良く作業を行なうことができる。

請求項３の発明においては、杭打機の遠隔操作が可能としたので、障害物の高さが低い現場における杭打ち作業において、オペレータが遠隔操作により杭打機を容易にかつ安全に操作することができる。

図１は本発明の低空頭杭打機の一実施の形態を示す側面図、図２はその平面図、図３は運転室の構成を示す側面図である。図１ないし図３において、１は走行体、２はこの走行体１上に旋回装置３を介して設置した旋回体であり、この旋回体２上には運転室４と、液圧源や電力源となるパワーユニット５とが設置され、これらにより自走式車両である杭打機本体を構成する。６は旋回体２の後部の左右に取付けたアウトリガーである。

運転室４は、図３に示すように下部４ａと上部４ｂとに分離可能に分割され、図３および図４に示すように、下部４ａの上縁に設けた受けブラケット７に上部４ｂの下縁に設けた結合部８を嵌め、受けブラケット７に設けた穴７ａよりボルト９を挿通して結合部８に設けたねじ孔８ａに螺合することにより、上部４ｂを下部４ａに対して分割可能に結合する。

１０は旋回体２の前部に取付けられるリーダである。このリーダ１０は下記の取付け装置により、水平揺動可能に、かつ前後、左右に傾動可能に取付けられる。すなわち、旋回体２に設けた取付け台１１には縦軸１２を中心に液圧シリンダからなるスイングシリンダ１３により水平揺動可能に水平揺動枠１４が取付けられ、この水平揺動枠１４に横軸１５を中心に左右に傾動可能に左右傾動枠１６が取付けられる。水平揺動枠１４と左右傾動枠１６との間に左右傾動枠１６を傾動させるための液圧シリンダからなる左右傾動シリンダ１７が取付けられる。

また、左右傾動枠１６には軸１９を中心として液圧シリンダからなる前後傾動シリンダ２０により前後に傾動可能にリーダ１０が取付けられる。さらに左右揺動枠１４は左右に突出したアーム２１を有し、各アーム２１の先端に前記枠１４、１６やリーダ１０を地面に支持させるためのアウトリガー２２が取付けられる。

したがってスイングシリンダ１３の伸縮により水平揺動枠１４の左右方向の位置を調整することによりリーダ１０の左右の位置調整が可能であり、また、左右傾動シリンダ１７の伸縮量の調整により左右傾動枠１６、すなわちリーダ１０の傾斜をなくし、さらに前後傾動シリンダ２０の伸縮量を調整することによりリーダ１０の前後方向の傾斜をなくし、その結果、リーダ１０を垂直に設定することができる。

２３はリーダ１０の左右の側面に沿って設けた昇降ガイド部材であり、２４はこれらの昇降ガイド部材２３に沿って摺動可能に嵌合するガイドギブ２５を有する昇降枠である。

昇降枠２４には杭３１の回転駆動装置２６が取付けられる。この回転駆動装置２６は、軸２７を中心として左右に開くことができる２分割形のケース２８を有し、これらのケース２８にはそれぞれ液圧モータでなる駆動モータ２９が取付けられ、これらの駆動モータ２９により不図示の歯車機構を介して円筒形の駆動軸３０が駆動される構成を有する。回転駆動装置２６の下部には駆動軸３０の回転を杭３１に伝達するチャック装置３２が設けてある。なお、このチャック装置３２としては公知のもの、あるいは杭３１の外周に設けた凸部をチャック装置３２の回転筒部に設けた凹部に着脱可能に固定する構造としたもの等を用いることができる。

図２、図５に示すように、リーダ１０の下部には液圧モータ等の駆動モータ３３により駆動される駆動スプロケット３４が取付けられ、このスプロケット３４とリーダ１０の頂部に取付けられた従動スプロケット３５にローラーチェーン３６を掛け回し、このローラーチェーン３６を昇降枠２４に接続する。このため、駆動スプロケット３４を駆動モータ３３によって回転させることにより、昇降枠２４をリーダ１０に沿って昇降させることができる。

３７は杭３１を抱持してガイドすることにより芯ずれを防止するガイド装置である。このガイド装置３７はリーダ１０の下部に着脱可能に取付けられ、最後の杭３１の大部分を埋設した後、このガイド装置３７を取外してさらに杭３１を埋進して最後の杭３１の頂部が地面から突出しないようにするものである。

図１、図２において、３９は杭３１等を吊り上げるためにリーダ１０の側部に設置した吊り込み装置である。図６はこの吊り込み装置３９の詳細を示す側面図、図７はその平面図、図８はその背面図である。図２に示すように、この吊り込み装置３９は、リーダ１０の側部にブラケット４０を介して取付けられる。

図６ないし図８において、４１は前記ブラケット４０に設置された取付け台、４２はこの取付け台４１に設けた旋回装置であり、この例ではこの旋回装置４２が手回し式に構成された例を示すが、旋回モータを用いたものであってもよい。４３は旋回装置４２の旋回枠であり、この旋回枠４３にはピン４４を中心に液圧シリンダでなる起伏シリンダ４５により起伏可能にアーム４６が取付けられる。この実施の形態においては、このアーム４６を中空の伸縮アームで構成している。４７はアーム４６を伸縮させる液圧シリンダでなる伸縮シリンダである。

４９は液圧モータでなる駆動モータ４９ａにより駆動されるウインチであり、このウインチ４９は旋回枠４３に取付けられ、このウインチ４９に巻き取り繰り出しされるワイヤロープ５０はアーム４６の基端に設けたシーブ５１に掛け、アーム４６内を通し、アーム４６の先端のシーブ５２に掛けて垂下し、先端にフック５３を取付けている。図８に示すように、アーム４６を水平にした状態における伸縮シリンダ４７を含めた吊り込み装置３９の高さは、リーダ１０の頂部の高さ以下に設定する。

この杭打機は遠隔装置により遠隔操作が可能となるように構成される。図９は通常のオペレータによる操作と遠隔操作を行なうための構成を示すブロック図である。図９において、５５は前記パワーユニット５を構成する液圧ポンプ、５６は走行体１の走行モータ、旋回装置３の旋回モータ、リーダ１０の前後方向の傾斜を調整する前後傾動シリンダ２０、杭３１を回転させる回転駆動装置２６の駆動モータ２９、ウインチ４９の駆動モータ４９ａを１つのブロックとして描いたものである。５７はこれらの駆動装置の液圧操作式コントロール弁であり、各駆動装置に対してそれぞれ１つのコントロール弁が設けられる。

５９は運転室４の下部４ａに各コントロール弁５７に対応して設けられ、上部４ｂを下部４ａに被せて行なう通常の杭打機としての操作時にオペレータが操作するパイロット弁である。これらのパイロット弁５９はパワーユニット５に含まれるパイロットポンプ５８からコントロール弁５７の操作室へのパイロット液を制御して各コントロール弁５７の切換え操作を行なうものである。

６０はスイングシリンダ１３、左右傾動シリンダ１７、アウトリガー２２、回転駆動装置２４の昇降用ウインチ３４の駆動モータ３３、起伏シリンダ４５および伸縮シリンダ４７を１つのブロックとして描いたものであり、６１はこれらの駆動装置に対してそれぞれ設けられる電磁操作式コントロール弁である。なお、どの駆動装置のコントロール弁を液圧操作式コントロール弁５７とするか、電磁操作式コントロール弁６１とするかは適宜変更可能である。

６２は各電磁操作式コントロール弁６１をそれぞれ操作する操作スイッチを備えた操作盤であり、この操作盤６２も前記通常の杭打機の操作用として運転室４の下部４ａに設置される。

６３は遠隔操作装置であり、６４は無線式送信機、６５は無線式受信機、６６は受信機６５で受信した操作信号により前記コントロール弁５７を操作するパイロット液を発生させるコントローラ６７のドライバ回路、６９は受信機６５で受信した操作信号により前記コントロール弁６１を操作する電気操作信号を発生するドライバ回路である。７０は前記パイロット弁５９とコントローラ６７のいずれかのパイロット液をコントロール弁５７の操作室に供給する高圧選択弁である。

この杭打機において、図１に示すように、既存の住宅の下の地盤や高架鉄道や高架橋の下、あるいはトンネル、地下等における低空頭杭打ちの際、例えば地面より２ｍあるいはそれよりやや高い程度の高さに障害物７１のある現場で杭打ちを行なう場合には、運転室４の上部４ｂを取外し、下部４ａの上面に蓋７２を被せ、図４に示したものと同様の固定構造（すなわち蓋７２にはブラケット７に嵌める連結部８を有する。）でボルト９により蓋７２を運転室下部４ａに固定し、オペレータが図９に示した送信機６４を操作することにより該当する駆動装置を遠隔操作して下記のような作業を行なう。

鋼管でなる杭３１の吊り込みは、回転駆動装置２６を図１に示すようにリーダ１０の下部に位置させて行なう。まず吊り込み装置３９のアーム４６をその先端が杭打機の近傍に置いた杭３１の頂部側に向くように旋回枠４３と共に手で旋回させ、必要に応じて伸縮シリンダ４７の伸縮によりアーム４６を伸縮させてアーム４６の長さを調整し、杭３１に設けた吊り用部材にフック５３を掛ける。

次にウインチ４９によりワイヤロープ５０を巻き上げて杭３１を吊り上げ、アーム４６を旋回枠４３と共に旋回させ、必要に応じてアーム４６を伸縮させて杭３１を回転駆動装置２６上に位置させる。そしてウインチ４９を巻き下げ方向に作動させて杭３１を回転駆動装置２６内の円筒形の駆動軸３０およびガイド装置３７内に挿入し、杭３１の下端を地面に着地させ、杭３１からフック５３を外し、アーム４６を回転駆動装置２６の真上からこの回転駆動装置２６の邪魔にならない位置に旋回させて退避させる。

続いて駆動モータ３３を作動させて駆動スプロケット３４を駆動して回転駆動装置２６を上昇させ、チャック装置３２により杭３１の上部を駆動軸３０に固定し、駆動モータ２９により駆動軸３０と共に杭３１を回転させると共に、駆動モータ３３により駆動スプロケット３４を駆動して回転駆動装置２６を下降させながら杭３１を埋進させる。なお、最初に埋設する杭３１は先端に掘削爪を有するものである。

このように最初の杭３１を下降可能な最下位置まで掘進したら、次に継ぎ足し用の杭３１を吊り込み装置３９を用いて前述したような手順で回転駆動装置２６の真上に運び込み、先に埋設した杭３１の上部に乗せ、溶接あるいはボルトにより杭３１の継ぎ足しを行ない、フック５３を杭３１から外し、続いて回転駆動装置２６をリーダ１０の頂部まで引き上げ、杭３１をチャック装置３２により駆動軸３０に固定し、前回と同様に回転駆動装置２６により杭３１を回転させると共に、回転駆動装置２６を下降させながら杭３１を埋進する。このような作業を繰り返して杭３１の埋設を行なう。

なお、必要な強度を得るため、さらに杭３１の内部の土砂を排出する中掘りを行ない、杭３１の中に生コンクリートを注入する場合もある。

このように、本発明は、杭打機本体のうちで最も背の高い運転室４を、杭打機の操作装置を設けた下部４ａと、この下部４ａから分離可能な上部４ｂとに分割し、リーダ１０の高さを運転室４の上部４ｂを除いた高さとほぼ等しくしたので、運転室４の上部４ｂを取外した状態で杭打ち作業を行なうことにより、運転室下部４ａとリーダ１０の高さをほぼ等しくした状態で作業を行なうことができる。このため、例えば住宅の軒のように、地面より低い障害物がある作業現場においても杭打ち作業を行なうことが可能となる。

また、本発明によれば、杭打機本体として、杭打ちのための出力が十分な一般的な規模あるいはより大きな出力のものを用いることができるので、杭打ちを十分な深さにまで行なうことができる。

また、既存の作業機の運転室を上下に分断することにより低背の杭打機本体を実現できるので、特殊構造の低背の杭打機本体を実現する場合に比較して安価に実現しうると共に、運転室下部４ａに上部４ｂを被せた構造でしかも通常の長いリーダを用いることにより、通常の杭打機にも転用できるので、経済化が達成される。

また、上記実施の形態においては、回転駆動装置の昇降ガイド部材２３を前記リーダ１０の頂部にまで設けると共に、リーダ１０の側部に杭３１の吊り込み装置３９を設け、吊り込み装置３９の高さをリーダ１０の高さ以下としたので、吊り込み装置３９をリーダ１０の上部に設ける場合に比較してリーダ１０を長く、回転駆動装置２６の昇降範囲を大きくとることができ、このため、継ぎ足しながら埋設する杭の長さを長くすることができ、能率良く作業を行なうことができる。

また、上記実施の形態においては、杭打機の遠隔操作が可能となるので、障害物の高さが低い現場における杭打ち作業をオペレータが杭打機を容易にかつ安全に操作することができる。

本発明の杭打機の一実施の形態を示す側面図である。 図１の平面図である。 本実施の形態の運転室の側面図である。 本実施の形態の運転室上部の下部に対する結合構造を示す断面図である。 本実施の形態のリーダの回転駆動装置の昇降装置を示す側面図である。 本実施の形態の吊り込み装置の側面図である。 図６の平面図である。 本実施の形態の吊り込み装置をリーダと共に示す背面図である。 本実施の形態における遠隔操作装置を含む操作装置を示すブロック図である。

符号の説明

１：走行体、２：旋回体、３：旋回装置、４：運転室、５：パワーユニット、６：アウトリガー、７：ブラケット、８：連結部、９：ボルト、１０：リーダ、１１：取付け台、１２：縦軸、１３：スイングシリンダ、１４：水平揺動枠、１５：横軸、１６：左右傾動枠、１７：左右傾動シリンダ、１９：軸、２０：前後傾動シリンダ、２１：アーム、２２：アウトリガー、２３：昇降ガイド部材、２４：昇降枠、２５：ガイドギブ、２６：回転駆動装置、２７：軸、２８：ケース、２９：駆動モータ、３０：駆動軸、３１：杭、３２：チャック装置、３３：駆動モータ、３４：駆動スプロケット、３５：従動スプロケット、３６：ローラーチェーン、３７：ガイド装置、３９：吊り込み装置、４０：ブラケット、４１：取付け台、４２：旋回装置、４３：旋回枠、４５：起伏シリンダ、４６：アーム、４７：伸縮シリンダ、４９：ウインチ、５０：ワイヤロープ、５１、５２：シーブ、５３：フック、５５：液圧ポンプ、５６：駆動装置、５７：コントロール弁、５８：パイロットポンプ、５９：パイロット弁、６０：駆動装置、６１：コントロール弁、６２：操作盤、６３：遠隔操作装置、６４：無線式送信機、６５：無線式受信機、６６、６９：ドライバ回路、６７：コントローラ、７０：高圧選択弁、７１：障害物、７２：蓋

Claims (3)

1. 走行体に旋回装置を介して旋回体を設置し、前記旋回体にパワーユニットおよび運転室を設置すると共に、前記旋回体にリーダを取付け、前記リーダに沿って昇降可能に杭打用回転駆動装置を装着してなる低空頭杭打機において、
   前記運転室を、杭打機の操作装置を設けた下部と、この下部から分離可能な上部とに分割し、
   前記リーダの高さを前記運転室の上部を除いた高さとほぼ等しくしたことを特徴とする低空頭杭打機。
2. 請求項１に記載の低空頭杭打機において、
   前記回転駆動装置の昇降ガイド部材を前記リーダの頂部にまで設けると共に、前記リーダの側部に杭の吊り込み装置を設け、
   前記吊り込み装置の高さを、前記リーダの頂部の高さ以下に設定したことを特徴とする低空頭杭打機。
3. 請求項１または２に記載の低空頭杭打機において、
   前記低空頭杭打機を遠隔操作する装置を備えたことを特徴とする低空頭杭打機。

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