JP2022026203A - 杭上移動装置用作業足場 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな構造の作業足場によって、杭上移動装置周辺における施工時の作業性を向上させる。【解決手段】既設の杭Ｐの上を移動する杭上移動装置７０に設けられ、既設の杭Ｐの周辺部での作業の際の足場となる杭上移動装置用作業足場１において、杭上移動装置７０の右側部および左側部の少なくとも一方に取り付けられた旋回自在なブーム１０と、ブーム１０の先端部に取り付けられた水平方向に回動可能なリンク部材２０と、リンク部材２０の先端部に取り付けられた起伏動自在かつ水平方向に回動自在な起伏アーム３０と、起伏アーム３０の先端部に取り付けられた水平方向に回動自在な作業台４０と、を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、既設の杭の上を移動する杭上移動装置用の作業足場に関する。

従来より、複数の既設の杭の上を移動する杭上移動装置が実用化されている。かかる杭上移動装置としては、非特許文献１に記載されているような、矢板や杭等の打ち込み対象をほぼ無騒音・無振動で打ち込むことができる杭圧入機が提案されている。この杭圧入機は、既設の杭から反力をとる際に、既設の杭を掴持した状態で杭上に載設され、矢板のような杭が連続して打ち込まれる場合に順次打ち込まれる杭に沿って杭上を移動する構造を有している。

近年においては、特許文献１や非特許文献２のような、杭圧入機の側部に取り付けられ、オペレータや作業員の足場となる作業ステージが提案されている。かかる作業ステージを採用することにより、順次移動する杭の圧入位置に対応して仮設の足場を設けなくとも、杭圧入機の周辺にオペレータや作業員を配置することができる。かかる作業ステージは、杭圧入機の移動とともに所定の施工場所に運搬され、杭圧入機に取り付けられた上で使用に供される。

特許第３９７００９９号

"SILENTPILING TECHNOLOGIES"、［online］、令和1年5月30日、一般社団法人全国圧入協会、［令和2年7月30日検索］、インターネット〈URL：https://www.giken.com/ja/wp-content/uploads/2017/06/press-in_method_variations.pdf〉 "パイラーステージ"、［online］、平成26年4月21日、株式会社技研製作所、［令和2年7月30日検索］、インターネット〈URL：https://www.giken.com/ja/wp-content/uploads/aux_pilerstage.pdf〉

従来の作業ステージによれば、作業者が作業ステージ上を移動して作業を行うことはできるが、作業者が行うことが可能な作業は作業ステージ上から手の届く範囲内の作業に限られ、作業ステージ上から手の届かない範囲の作業を行うことは困難であった。加えて、従来の作業ステージは作業者の動線の自由度が少なく、行うことが可能な作業内容にも限りがあった。さらに、作業ステージを含む杭圧入機の移動範囲内に障害物がある場合やコーナー施工を行う場合には杭圧入機に取り付けた作業ステージを一部解体する必要がある場合もあり、そのような場合は作業を行う都度、作業ステージの部品の取り外しと再取り付けを行うことになり、施工時の作業効率の低下を招いていた。

また、架設レス施工を実現するための圧入システムの杭上移動装置としては、杭圧入機の他に例えば杭を吊り込むクレーンや杭圧入機の動力源を搬送する動力源搬送装置といったものがある。これらの杭上移動装置においても作業者の移動のための作業ステージが取り付けられることがあるが、杭圧入機に作業ステージが取り付けられた場合と同様の課題があった。加えて、杭圧入機やクレーンは杭上を移動する際に昇降動作を伴うため、杭圧入機とクレーンと動力源搬送装置の各々にステージが取り付けられている場合には、杭圧入機やクレーンの昇降時に各々のステージが互いに重ならないように各杭上移動装置を移動させる必要があった。すなわち、従来のステージ構造では各杭上移動装置の前後方向の間隔はある程度空けておく必要があり、各杭上移動装置の移動の自由度が制限されていた。このため、圧入システム全体としての作業性の観点においては改善の余地があった。したがって、従来の作業ステージとは全く異なる構造の作業用の足場の開発が求められていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、新たな構造の作業足場によって、杭上移動装置周辺における施工時の作業性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、既設の杭の上を移動する杭上移動装置に設けられ、前記既設の杭の周辺部での作業の際の足場となる杭上移動装置用作業足場であって、前記杭上移動装置の右側部および左側部の少なくとも一方に取り付けられた旋回自在なブームと、前記ブームの先端部に取り付けられた水平方向に回動可能なリンク部材と、前記リンク部材の先端部に取り付けられた起伏動自在かつ水平方向に回動自在な起伏アームと、前記起伏アームの先端部に取り付けられた水平方向に回動自在な作業台と、を備えていることを特徴としている。

前記リンク部材は、前記ブームに対して所定の角度に固定されて取り付けられていてもよい。

前記杭上移動装置は、杭圧入機であってもよい。

前記ブームは、前記杭圧入機のサドルに取り付けられていてもよい。

本発明によれば、新たな構造の作業足場によって、杭上移動装置周辺における施工時の作業性を向上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機の側面図である。本図は杭圧入機を右側方から見た図である。 杭圧入機の平面図である。 杭圧入機の正面図である。 作業足場の概略構成を説明するための杭圧入機の斜視図である。本図では杭圧入機の一部の構成部品の図示を省略している。 作業足場の概略構成を示す側面図である。 作業足場の概略構成を示す平面図である。 ブームとリンク部材のなす角度が９０度である場合の作業足場を示す平面図である。 作業台上昇時の状態を示す図である。 作業台下降時の状態を示す図である。 作業足場の動作例を示す図である。 リンク部材がない作業足場の動作例を示す図である。 杭上移動装置に対する作業足場の取り付け例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。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要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本明細書において、前方とは、杭圧入機７０によって圧入施工を進行していく方向であり、図１、２では右側が前方であり、左側が後方である。図３では紙面から上側に離れる方向が前方であり、紙面から下側に離れる方向が後方である。左右方向は、圧入施工の進行方向を上から見た状態で定められ、図１では、紙面上側が右側方であり、紙面下側が左側方である。図２では、下側が右側方であり、上側が左側方である。図３では右側が左側方であり、左側が右側方である。

図１は、本実施の形態に係る杭上移動装置用作業足場１（以下、単に「作業足場」という）を装着した杭上移動装置の一例となる杭圧入機７０を示す側面図である。図２は、図１に示した杭圧入機７０を上から見た平面図であり、図３は、図１に示した杭圧入機７０を正面から見た正面図である。

まず、本実施の形態に係る作業足場１を説明する前に、作業足場１が取り付けられた杭圧入機７０について説明する。

杭圧入機７０は、図１～図３に示すように、地盤に並列して圧入した既設の杭Ｐを掴持する複数のクランプ７１を有するサドル７２と、サドル７２上に前後にスライド移動可能に設けられたスライド部７３と、このスライド部７３上に左右に旋回可能に設けられた旋回部７４と、旋回部７４の前面部に上下にスライド移動可能に設けられ、かつ、圧入する杭Ｐを掴持可能なチャック７５を有する昇降体７６と、を備えている。

かかる構成を有する杭圧入機７０は、打撃や振動によらずに、ほぼ無騒音無振動の状態で、杭Ｐを連続して地中に圧入することができる。また、チャック７５に少なくとも一部が地中に圧入した杭Ｐを掴ませ、クランプ７１による杭Ｐの掴持を解除した状態で、昇降体７６を下降させるように作動させた場合には、サドル７２、スライド部７３及び旋回部７４を上昇させることができる。そして、この状態でスライド部７３や旋回部７４を作動させることによって、サドル７２の前後動又は旋回が可能となる。なお、本実施の形態では杭Ｐの一例としてＵ形鋼矢板を示しているが、杭Ｐはハット形鋼矢板、コンクリート矢板、鋼管杭、鋼管矢板等、その他の杭であってもよい。

次に、本実施の形態に係る作業足場１について説明する。本実施の形態の作業足場１は、図１～図４に示すように杭圧入機７０のサドル７２の右側部に取り付けられている。また、図５及び図６にも示すように、作業足場１は、ブーム１０と、リンク部材２０と、起伏アーム３０と、作業台４０とを備えている。なお、図５は、ブーム１０の長手方向とリンク部材２０の長手方向と起伏アーム３０の長手方向が同一方向に向いた状態の作業足場１の側面図である。図６は、同状態の作業足場１を上から見た平面図である。

ブーム１０は、杭圧入機７０のサドル７２に伸縮自在かつ旋回自在に取り付けられている。本実施の形態のブーム１０は複数の伸縮シリンダ１１を備えており、各伸縮シリンダ１１は互いに連結されている。これらの連結された伸縮シリンダ１１が伸縮動作を行うことでブーム１０は伸縮自在な構成となっている。また、本実施の形態では杭圧入機７０とブーム１０の接続部に回転シリンダ１２を備えている。回転シリンダ１２の回転軸は上下方向に向いており、回転シリンダ１２はブーム１０が水平方向に回動できるように取り付けられている。すなわち、ブーム１０は、回転シリンダ１２の回転により旋回自在な構成となっている。なお、ブーム１０の伸縮機構は、ブーム１０が伸縮自在な構成となっていれば本実施の形態で説明した構造に限定されない。また、ブーム１０の旋回機構は、ブーム１０が旋回自在な構成となっていれば本実施の形態で説明した構造に限定されない。また、ブーム１０は伸縮自在な構成でなくてもよいが、ブーム１０が旋回自在であって、かつ伸縮自在であれば、作業台４０の移動可能領域をさらに拡大することができ、作業者が対応可能な作業の種類を増やすことができる。

本実施の形態ではブーム１０が杭圧入機７０のサドル７２に取り付けられているが、ブーム１０はサドル７２ではなく例えば杭圧入機７０の旋回部７４に取り付けられていてもよい。ブーム１０が旋回部７４に取り付けられていれば、旋回部７４の旋回移動と共に作業足場１が旋回することになるため、作業内容によってはブーム１０の旋回機構による旋回移動を省略できることもあり、作業効率を改善することができる。ただし、作業者による作業は主に杭天端付近での作業であるため、ブーム１０は杭天端により近いサドル７２に取り付けられていることが好ましい。

リンク部材２０は、ブーム１０の先端部に、水平方向に回動可能なように取り付けられている。ブーム１０に取り付けられたリンク部材２０は水平方向に延伸しており、その先端部には後述の起伏アーム３０が取り付けられている。なお、“リンク部材２０が水平方向に回動可能”とは、作業足場１の使用時にブーム１０とリンク部材２０のなす角度を容易に調節できるようリンク部材２０が回動自在となっている状態の他、作業足場１の非使用時にリンク部材２０を回動させることができるものの、作業足場１の使用時にはブーム１０とリンク部材２０のなす角度が所定の角度に固定されている状態を含むこととする。“所定の角度”とは、杭上移動装置に対して行う作業に応じて適宜変更される角度のことである。

リンク部材２０がブーム１０に対して回動自在に取り付けられていれば、作業台４０の移動可能領域が拡大し、施工時の作業性向上の効果を高めることができる。一方、図７はブーム１０とリンク部材２０が所定の角度（図７では９０度）に固定されて取り付けられている例であるが、図７のようにブーム１０とリンク部材２０が所定の角度で固定されて取り付けられている場合には、ブーム１０とリンク部材２０との接続部において動力などを用いずに固定角度を変更できるよう例えば手動リンク機構が採用される。この手動リンク機構によれば、作業足場１の使用時にはブーム１０とリンク部材２０の角度は固定されたままであるが、作業足場１の非使用時にはブーム１０とリンク部材２０の角度を変更することができる。杭上移動装置の分野においてはそのようにブーム１０とリンク部材２０の角度が固定された状態であっても、作業足場１がブーム１０の旋回機構、後述の起伏アーム３０の回動機構及び作業台４０の回動機構等を備えていることにより、施工時の作業性の向上効果を十分に得ることができる。これに加え、ブーム１０とリンク部材２０の接続部に回転シリンダのような動力を要する機構を設ける必要がないために、モータなどの駆動装置が不要となり、作業足場１の簡素化、軽量化、製造コスト抑制といった効果を得ることが可能となる。

起伏アーム３０は、リンク部材２０の先端部に、起伏動自在かつ水平方向に回動自在に取り付けられている。本実施の形態の起伏アーム３０は、第１平行リンク機構３１と、第２平行リンク機構３２と、伸縮シリンダ３３を備えている。第１平行リンク機構３１は上下に平行に配置された第１ロッド部材３１ａと、各々の第１ロッド部材３１ａの端部同士を連結する第２ロッド部材３１ｂを備えている。各々の第１ロッド部材３１ａは互いに等しい長さであり、各々の第２ロッド部材３１ｂは互いに等しい長さである。また、第１ロッド部材３１ａの長さは第２ロッド部材３１ｂの長さよりも長い。

同様に、第２平行リンク機構３２は上下に平行に配置された第１ロッド部材３２ａと、各々の第１ロッド部材３２ａの端部同士を連結する第２ロッド部材３２ｂを備えている。各々の第１ロッド部材３２ａは互いに等しい長さであり、各々の第２ロッド部材３２ｂは互いに等しい長さである。また、第１ロッド部材３２ａの長さは第２ロッド部材３２ｂの長さよりも長い。

また、第１平行リンク機構３１の第１ロッド部材３１ａと第２平行リンク機構３２の第１ロッド部材３２ａの長さは互いに等しく、第１平行リンク機構３１の第２ロッド部材３１ｂと第２平行リンク機構３２の第２ロッド部材３２ｂは互いに等しい。

第１平行リンク機構３１と第２平行リンク機構３２はブーム１０の旋回方向に沿って間隔をおいて互いに平行に配置されている。第１平行リンク機構３１の上側の第１ロッド部材３１ａと第２平行リンク機構３２の上側の第１ロッド部材３２ａは、それぞれブーム側端部が第１ピン部材３４で互いに連結され、作業台側端部が第２ピン部材３５で互いに連結されている。第１平行リンク機構３１の下側の第１ロッド部材３１ａと第２平行リンク機構３２の下側の第１ロッド部材３２ａは、それぞれブーム側端部が第３ピン部材３６で互いに連結され、作業台側端部が第４ピン部材３７で連結されている。

伸縮シリンダ３３は、第１平行リンク機構３１と第２平行リンク機構３２の間に設けられている。伸縮シリンダ３３の両端部は、第１～第４のピン部材のうち、対角線上に位置する二つのピン部材で固定されている。本実施の形態の場合、伸縮シリンダ３３のブーム側端部が第３ピン部材３６で固定され、伸縮シリンダ３３の作業台側端部が第２ピン部材３５で固定されている。

本実施の形態の起伏アーム３０は、上記のような第１平行リンク機構３１、第２平行リンク機構３２及び伸縮シリンダ３３によって起伏動自在な構成となっている。これにより、作業者が行う作業に応じて図８のような作業台４０の上昇や図９のような作業台４０の下降といった起伏動を行うことができる。なお、起伏アーム３０の昇降機構は、起伏アーム３０が起伏動自在な構成となっていれば本実施の形態で説明した構造に限定されない。

本実施の形態では前述のリンク部材２０と起伏アーム３０の接続部に回転シリンダ３８を備えている。回転シリンダ３８の回転軸は上下方向に向いており、回転シリンダ３８は起伏アーム３０が水平方向に回動できるように取り付けられている。すなわち、起伏アーム３０は、回転シリンダ３８の回転により旋回自在な構成となっている。なお、起伏アーム３０の回動機構は、起伏アーム３０が水平方向に回動自在な構成となっていれば本実施の形態で説明した構造に限定されない。

作業台４０は、起伏アーム３０の先端部に、水平方向に回動自在に取り付けられている。 本実施の形態では起伏アーム３０と作業台４０の接続部に回転シリンダ４１を備えている。回転シリンダ４１の回転軸は上下方向に向いており、回転シリンダ４１は作業台４０が水平方向に回動できるように取り付けられている。すなわち、作業台４０は、回転シリンダ４１の回転により旋回自在な構成となっている。なお、作業台４０の回動機構は、作業台４０が水平方向に回動自在な構成となっていれば本実施の形態で説明した構造に限定されない。

本実施の形態に係る作業台４０には、ブーム１０の伸縮及び旋回や起伏アーム３０の回動等の作業台４０を移動させるための操作を行う操作部５０が設けられている。作業台４０に載った作業者は、操作部５０を操作して自身が行う作業に適した位置に作業台４０を移動させることができる。操作部５０は作業台４０上に設けられていなくてもよい。例えば操作部５０はリモコンであってもよく、作業台４０に載った作業者とは別の作業者による遠隔操作によって作業台４０を移動させるようにしてもよい。また、本実施の形態に係る作業台４０には溶接機６０が搭載されており、作業者は所定深度に杭Ｐを圧入するための杭Ｐ同士の溶接作業を作業台４０上で行うことができる。

本実施の形態に係る作業足場１は以上のように構成されている。この作業足場１によれば、作業者が歩行可能な領域は作業台４０の上に限られるものの、作業台４０が図１０のように移動することができるため、結果として作業者は、従来の作業ステージでは移動できない領域にまで移動することができる。さらに、杭圧入機７０と作業台４０の間の距離や杭圧入機７０に対する作業台４０の向きも自由に変更することができるため、作業者は従来の作業ステージでは対応が困難だった作業を行うことが可能となり、施工時の作業性を向上させることができる。

特に、作業足場１においてはブーム１０と起伏アーム３０の間にリンク部材２０が設けられていることによって、施工時の作業性の向上効果が高められている。例えばブーム１０と起伏アーム３０の間にリンク部材２０が設けられていない場合、ブーム１０の旋回領域の中には、図１１のように構造上、作業台４０がブーム１０の根元に近づくことができない領域がある。杭上移動装置の分野では、作業台４０がブーム１０の根元に近づくことができない領域があると、作業者が行うべき作業が制限されてしまい、施工時の作業性改善の観点では十分な効果が得られない。また、本実施の形態に係る作業足場１においては、リンク部材２０が設けられていない装置よりも作業台４０を杭圧入機７０側に近づけることができるため、作業足場１全体としての旋回半径を小さくすることができる。これにより、杭圧入機の前進時または後退時に例えば電柱などの障害物があったとしても回避しやすくなる。また、従来の作業ステージにおいてはコーナー施工時に作業ステージを一部解体する必要があったところ、本実施の形態に係る作業足場１においては、ブーム１０の旋回などによりコーナー施工の支障とならない位置に作業台４０を移動させることができるため、作業足場１の解体は不要となる。

なお、上述した本実施の形態では作業足場１が杭上移動装置の一例である杭圧入機７０に取り付けられた例を示したが、杭上移動装置は杭圧入機７０に限定されない。他の杭上移動装置としては、例えば図１２に示すような杭Ｐを吊り込むクレーン８０や杭圧入機７０の動力源を搬送する動力源搬送装置９０といったものもある。作業足場１はこれらの杭上移動装置に取り付けられていてもよい。図１２は杭圧入機７０とクレーン８０に作業足場１が取り付けられた例であるが、このようにクレーン８０にも作業足場１が取り付けられていれば、作業者の移動可能領域をさらに拡大することができ、杭上移動装置が連なる圧入システムにおいて前後方向の任意の位置に移動することができる。これにより従来のステージ構造では対応できない作業を行うことが可能となる。

また、作業足場１は杭上移動装置の右側部ではなく、左側部に取り付けられていてもよいし、右側部と左側部の両方に取り付けられていてもよい。作業足場１は作業者が行う作業内容や杭上移動装置周囲の障害物の存在等の状況に応じて杭上移動装置の右側部及び左側部の少なくとも一方に取り付けられるものである。また、作業足場１を杭上移動装置に取り付ける際には、例えば溶接のような着脱が容易でない方法で取り付けてもよいし、ボルト固定のように着脱自在に取り付けてもよい。着脱自在であるか否かに関わらず上記の実施の形態で説明した作用効果を得ることは可能であるが、作業足場１が杭上移動装置に対して着脱自在に取り付けられていれば、作業足場１の故障時などに別の新しい作業足場１との交換を容易に行うことができ、速やかに施工作業を再開することできる。また、作業足場１の取り付け部が杭上移動装置に複数（例えば右側部と左側部）設けられていれば、現場状況に応じて取り付け部を選択することができる。

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的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う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。

本発明は、杭を地盤に圧入する杭圧入機などの杭上移動装置に適用することができる。

１ 杭上移動装置用作業足場
１０ ブーム
１１ 伸縮シリンダ
１２ 回転シリンダ
２０ リンク部材
３０ 起伏アーム
３１ 第１平行リンク機構
３１ａ 第１ロッド部材
３１ｂ 第２ロッド部材
３２ 第２平行リンク機構
３２ａ 第１ロッド部材
３２ｂ 第２ロッド部材
３３ 伸縮シリンダ
３４ 第１ピン部材
３５ 第２ピン部材
３６ 第３ピン部材
３７ 第４ピン部材
３８ 回転シリンダ
４０ 作業台
４１ 回転シリンダ
５０ 操作部
６０ 溶接機
７０ 杭圧入機
７１ クランプ
７２ サドル
７３ スライド部
７４ 旋回部
７５ チャック
７６ 昇降体
８０ クレーン
９０ 動力源搬送装置
Ｐ 杭

Claims (4)

1. 既設の杭の上を移動する杭上移動装置に設けられ、前記既設の杭の周辺部での作業の際の足場となる杭上移動装置用作業足場であって、
   前記杭上移動装置の右側部および左側部の少なくとも一方に取り付けられた旋回自在なブームと、
   前記ブームの先端部に取り付けられた水平方向に回動可能なリンク部材と、
   前記リンク部材の先端部に取り付けられた起伏動自在かつ水平方向に回動自在な起伏アームと、
   前記起伏アームの先端部に取り付けられた水平方向に回動自在な作業台と、を備えていることを特徴とする、杭上移動装置用作業足場。
2. 前記リンク部材は、前記ブームに対して所定の角度に固定されて取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の杭上移動装置用作業足場。
3. 前記杭上移動装置は、杭圧入機であることを特徴とする、請求項１または２に記載の杭上移動装置用作業足場。
4. 前記ブームは、前記杭圧入機のサドルに取り付けられていることを特徴とする、請求項３に記載の杭上移動装置用作業足場。
   

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