JP2022099825A - チュービング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本体と作業デッキとの間の切り離しや接続が容易かつ安全に行えるデッキ着脱ガイドを備えたチュービング装置を提供する。【解決手段】チュービング装置は、チャックフレーム１６の上に、吊り動作により着脱可能な作業デッキ２５が設けられ、作業デッキ２５の下方移動に従って該作業デッキ２５及びチャックフレーム１６の互いの一部同士を係止させるデッキ着脱ガイド３１を備えている。デッキ着脱ガイド３１は、チャックフレーム１６の一側部に設けられるフレーム側ガイド部材３２と、作業デッキ２５の下面側に設けられてフレーム側ガイド部材３２及びチャックフレーム１６のそれぞれに係止可能なデッキ側ガイド部材３３とで構成されている。また、各ガイド部材のうちの少なくとも一方側のガイド部材は、相互に独立して配置された複数のガイド部材からなり、他方側のガイド部材は、複数のガイド部材同士の間に配置されている。【選択図】図９

Description

本発明は、チュービング装置に関し、詳しくは、建築、土木の基礎工事で地中への杭の圧入や引き抜きを行うチュービング装置に関する。

基礎工事で使用されるチュービング装置は、一般に、地上に据え付けられるベースフレームと、該ベースフレームの上方に４本の昇降シリンダを介して昇降可能に設けられたドライブフレームと、該ドライブフレームの上方に４本のチャックシリンダを介して昇降可能に設けられたチャックフレームと、各フレームの中央部を貫通して設けられたケーシングチューブ挿通孔とを備えている。このようなチュービング装置では、ケーシングチューブの挿入や着脱、コンクリートの注入などの作業をする際の足場として、チュービング装置本体の上面に作業デッキが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１５－４０４３４号公報

近年、チュービング装置が使用される現場の多様化に伴い、例えば、狭隘な現場に搬入する際には、あらかじめ本体から作業デッキを取り外しておき、クレーンの吊り能力に見合う形（軽量）にしてから移動させることが増えている。しかしながら、作業デッキは本体にボルト締結されているものの、一旦取り外すと、再度取り付けるためには改めて位置調整を行わなければならず、迅速性が求められる現場では取付け作業が困難であった。また、作業デッキの質量は数トンもあることから、吊点と重心位置とが少しでもずれていると、吊り上げ開始時に作業デッキが横揺れして各部を損傷させるおそれがあり、取外し作業にも慎重を期す必要があった。

そこで本発明は、本体と作業デッキとの間の切り離しや接続が容易かつ安全に行えるデッキ着脱ガイドを備えたチュービング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のチュービング装置は、地上に据え付けられるベースフレームと、該ベースフレームの上方に昇降シリンダを介して昇降可能に設けられたドライブフレームと、該ドライブフレームの上方にチャックシリンダを介して昇降可能に設けられたチャックフレームと、前記ベースフレーム、ドライブフレーム及びチャックフレームの中央部を鉛直方向に貫通するケーシング挿通孔とを備え、前記チャックフレームの上に、前記ケーシング挿通孔の位置に対応する開口部を有し、吊り動作により着脱可能な作業デッキが設けられているチュービング装置において、前記作業デッキの下方移動に従って該作業デッキ及び前記チャックフレームの互いの一部同士を係止させるデッキ着脱ガイドを備え、前記デッキ着脱ガイドは、前記チャックフレームの一側部に設けられるフレーム側ガイド部材と、前記作業デッキの下面側に設けられて前記フレーム側ガイド部材及び前記チャックフレームのそれぞれに係止可能なデッキ側ガイド部材とで構成されていることを特徴としている。

また、前記デッキ側ガイド部材及びフレーム側ガイド部材のうちの少なくとも一方側のガイド部材は、相互に独立して配置された複数のガイド部材からなり、他方側のガイド部材は、前記複数のガイド部材同士の間に配置され、前記複数のガイド部材は、前記ケーシング挿通孔の中心軸を通り、装置幅に平行な仮想平面を挟んで両側に配置された２つと、これらと対になり、前記ケーシング挿通孔の中心軸を回転対称軸として１８０度回転させた位置に配置された２つとからなる合計４つのガイド部材であることを特徴としている。

さらに、前記デッキ側ガイド部材は、前記フレーム側ガイド部材あるいは前記チャックフレームとの関係で、当接すると互いに離れる方向に摺動させる傾斜部を有していることを特徴とし、加えて、前記デッキ側ガイド部材は、ボルト締結により前記作業デッキに固定されていることを特徴としている。また、前記フレーム側ガイド部材は、前記作業デッキが着脱可能に取り付けられる取付部を有していることを特徴としている。

本発明のチュービング装置によれば、作業デッキの下方移動に従ってデッキ側及びフレーム側の両ガイド部材同士を係止させるデッキ着脱ガイドを備えているので、作業デッキを取り付ける際には、両ガイド部材の位置を指標にクレーンの巻下げ操作を行うだけで作業デッキの取付位置を確定させることができる。一方、作業デッキを取り外す際には、両ガイド部材同士の係止状態が解かれる所定高さまでは作業デッキの横移動が規制されるので、不用意な吊り操作によってチュービング装置の各部を損傷させてしまうおそれがなくなる。また、フレーム側ガイド部材をチャックフレームの一側部に、デッキ側ガイド部材を作業デッキの下面側にそれぞれ配置しているので、両ガイド部材の位置関係を地上から容易に確認できるようになり、チュービング装置が使用される現場の安全と作業効率化に寄与するものとなる。

本発明の一形態例を示すチュービング装置の正面図である。 同じく平面図である。 同じく側面図 同じく要部正面図である。 図４のＶ－Ｖ矢視図である。 同じくチャックフレームの平面図である。 同じく正面図である。 同じく側面図である。 作業デッキの吊り状態を示す図である 作業デッキの取付状態を示す図である。

図１乃至図１０は、本発明のチュービング装置の一形態例を示している。本形態例に示すチュービング装置１１は、図１乃至図３に示すように、地上に据え付けられるベースフレーム１２と、該ベースフレーム１２の上方に４本の昇降シリンダ１３を介して昇降可能に設けられたドライブフレーム１４と、該ドライブフレーム１４の上方に４本のチャックシリンダ１５を介して昇降可能に設けられたチャックフレーム１６とを備えており、前記ベースフレーム１２、ドライブフレーム１４及びチャックフレーム１６の中央部には、鉛直方向に貫通して同軸上に配置されたケーシング挿通孔１７が設けられている。

ドライブフレーム１４には、回転伝達機構である油圧モータ１８及び減速機１９と、前記ケーシング挿通孔１７を囲むコーンベアリング２０とが設けられている。コーンベアリング２０は、円筒状のケーシング（図示せず）を把持する複数のメインチャック２１と対になってチャック機構を形成するもので、ドライブフレーム１４に対して回転自在に組み付けられ、油圧モータ１８の回転が減速機１９を介して伝えられる。また、コーンベアリング２０の内周部には、メインチャック２１の楔形に当接可能なテーパ面が形成されている。

メインチャック２１は、チャックフレーム１６において、ケーシング挿通孔１７の周方向に等間隔で設けられている。具体的には、チャックフレーム１６に対してリンク２２やチャックベアリング２３を介して吊り下げられており、チャックシリンダ１５を伸縮させることよってメインチャック２１が相対的に上下動する。これにより、ケーシングとコーンベアリング２０との間にメインチャック２１が差し込まれ、あるいは、引き抜かれてケーシングの把持と解放とが行われる。

チャックフレーム１６の上面には、ケーシング挿通孔１７の位置に対応する開口部２４を備えた作業デッキ２５が設けられており、作業デッキ２５への乗降は、対向する側面２箇所に設置された梯子２６が使用される。

作業デッキ２５は、作業者が歩行可能な平面視略矩形状の足場を備えており、クレーンの吊り動作、つまり上下方向の移動によりチャックフレーム１６に対して着脱可能になっている。この足場は、開口部２４のある中央デッキ部２７が両側部よりも低く段差状に形成され、作業デッキ２５の取付状態で、その一部である中央デッキ部２７が昇降シリンダ１３を含む各種油圧部品間に没した形で配置されている。また、作業デッキ２５の外縁部に複数の手摺２８を設置することで、足場からの転落防止が図られており、必要に応じて中央デッキ部２７の手摺２８だけ取り外せば、高さ制限のある現場でもケーシングを吊り込むための作業スペースが確保される。すなわち、低空頭仕様のチュービング装置として、その機能が発揮される。

このように構成されたチュービング装置１１を搬入・搬出する際には、チャックフレーム１６の上面に設けた４箇所の吊り耳２９を使用して機体が丸ごと吊り上げられる。しかしながら、大型クレーンが進入できない狭隘な現場では、事前にチャックフレーム１６から作業デッキ２５を取り外して、使用するクレーンの吊り能力に見合うように軽量化が図られる。作業デッキ２５を取り外す場合には、中央デッキ部２７の上面に設けた４箇所の吊り金具（シャックル）３０が使用される。

ところで、作業デッキ２５はチャックフレーム１６にボルト締結されているものの、ボルト孔が比較的高い位置にあるため地上から見えにくく、作業デッキ２５を分離して再度組み立てを完了させるには相当の時間を必要とする。また、吊り上げ開始時に揺れや回転が起こると昇降シリンダ１３などを損傷させるおそれもある。そこで、チュービング装置１１には、チャックフレーム１６と作業デッキ２５との間の切り離しや接続を容易かつ安全に行うことが可能なデッキ着脱ガイド３１が設けられている。

デッキ着脱ガイド３１は、作業デッキ２５の下方移動に従って該作業デッキ２５及びチャックフレーム１６の互いの一部同士を係止させるブラケット構造を有し、図１及び図２の想像線で示すように、ケーシング挿通孔１７ないし開口部２４を間に挟んで幅方向（図２の上下方向）の両側部に片側２つずつ、合計４つ設けられている。

こうしたブラケット構造は、図４及び図５などに示すように、チャックフレーム１６の一側部に設けられたフレーム側ガイド部材３２と、作業デッキ２５の下面側に設けられてフレーム側ガイド部材３２及びチャックフレーム１６のそれぞれに係止可能なデッキ側ガイド部材３３とで構成されている。各ガイド部材３２，３３は、中央デッキ部２７の側面部を形成する枠体２７ａの内側にそれぞれ配置され、通常、外部から目視されることはないが（図１）、作業デッキ２５が上方位置に離れている吊り状態では、図９に示すように、地上から同時に目視し得る上下位置関係に設けられ、作業デッキ２５とチャックフレーム１６との位置合わせを行うための目印となる。

以下では、フレーム側ガイド部材３２及びデッキ側ガイド部材３３の具体的な構成及び機能を、図４乃至図１０を参照しながら説明する。

フレーム側ガイド部材３２は、図６乃至図８にも示すように、相互に独立して配置された４つの同一形状部材であって、ケーシング挿通孔１７の中心軸Ｃを通る幅方向（図６の上下方向）に平行な仮想平面を挟んで両側（図６の左右方向）に等間隔で２つ配置され、これらと対になる２つが、ケーシング挿通孔１７の中心軸Ｃを回転対称軸として１８０度回転させてそれぞれ配置されている。

各フレーム側ガイド部材３２は、図４及び図５に示すように、中央デッキ部２７の足場板２７ｂが当接可能な平面部３２ａと、一対の脚部３２ｂ，３２ｂとからなる略コ字状断面を有し、図６にも示すように、長さ方向において基端側の脚部３２ｂ，３２ｂがチャックフレーム１６の上面に固着され、先端側が中央デッキ部２７の枠体２７ａの幅寸法Ｗに収まる程度にチャックフレーム１６の側端部１６ａから張り出している。

これにより、作業デッキ２５は、４つのフレーム側ガイド部材３２で中央デッキ部２７が支持され、この状態で、フレーム側ガイド部材３２に備わる取付部（裏ナット）３２ｃと、足場板２７ｂのボルト孔に挿通した取付ボルト３４とが螺合し、中央デッキ部２７がチャックフレーム１６上に固定される。このとき、チャックフレーム１６の中央前後面（図６の左右側面）に設けられた取付部１６ｂには、図３に示すように、前後一対のステー部材３５（反対側は図示せず）がボルト止めされ、作業デッキ２５の前側部及び後側部がそれぞれ安定的に支持される。

デッキ側ガイド部材３３は、各フレーム側ガイド部材３２のそれぞれに対応し、取付向きなどの条件から形状や寸法に若干の違いがあるが、ほぼ同一形状の４つからなる。これらのうちの片側２つは、フレーム側ガイド部材３２，３２同士の間に配置されるとともに、ケーシング挿通孔１７の中心軸Ｃを通る幅方向（図２の上下方向）の仮想平面を挟んで両側（図２の左右方向）に等間隔で配置され、これらと対になる２つが、ケーシング挿通孔１７の中心軸Ｃを回転対称軸として１８０度回転させてそれぞれ配置されている。

各デッキ側ガイド部材３３は、図４及び図５に示すように、２本の取付ボルト３６で足場板２７ｂの下面に固定された固定板３３ａと、該固定板３３ａの板面に略Ｔ字状に組まれた２つの当接板３３ｂ，３３ｂとからなる着脱可能な部品である。固定板３３ａは略矩形状の板体であって、ボルト孔の位置に対応する裏ナット３３ｃを備えている。各当接板３３ｂ，３３ｂは、作業デッキ２５が地面に直接置かれることも考慮して高さ（長さ）寸法に限界を設けているが、少なくともフレーム側ガイド部材３２の高さ寸法の２倍程度確保されている。もっとも、本形態例では、図９からも見てとれるように、取り扱いに支障のない程度で、片側２つのデッキ側ガイド部材３３のうちの一方側だけ、中央デッキ部２７の枠体２７ａの下端位置から突出させている。これにより、吊り状態において作業者がデッキ側ガイド部材３３の位置を特定しやすくなっている。

また、各当接板３３ｂ，３３ｂは、デッキ側ガイド部材３３あるいはチャックフレーム１６との当接により生じる回転モーメントを抑える形で両取付ボルト３６，３６との位置関係が決定され、足場板２７ｂにボルト締結した状態では、これらの板端がフレーム側ガイド部材３２の脚部３２ｂと、チャックフレーム１６の側端部１６ａとのそれぞれの間で所定の隙間（例えば３ｍｍ）を有して対向配置されている。さらに、各当接板３３ｂ，３３ｂの下端部には、フレーム側ガイド部材３２あるいはチャックフレーム１６との関係で、当接すると互いに離れる方向に摺動させる傾斜部３３ｄ，３３ｄとして、角部を上下方向に長く直線状に取り除いたＣ面取りが施されている。

このように構成されたデッキ着脱ガイド３１を使用して作業デッキ２５を本体に取り付ける際には、図９に示すように、地上の作業者の合図に従って、クレーンの吊り操作で作業デッキ２５をチャックフレーム１６の上方に移動し、前後左右方向の位置を調整した後、作業デッキ２５を下降させていく。ここで、作業者は作業デッキ２５の片側２つのデッキ側ガイド部材３３と、これに対応する２つのフレーム側ガイド部材３２，３２とを同時に目視できる位置から、クレーンの運転手に対して巻下げ操作の指示を行う。そして、デッキ側ガイド部材３３，３３がフレーム側ガイド部材３２，３２同士の間に入り込む直前の整合状態になると、作業者は、目線の高さからその位置の特定が可能な一方側（図９の左側）のデッキ側ガイド部材３３の移動のみに注視できるようになる。

ここで、取付ボルト３４のボルト孔の位置がずれている場合には、４つのデッキ着脱ガイド３１のうちのいずれかにおいて、下方移動するデッキ側ガイド部材３３の当接板３３ｂの傾斜部３３ｄが、フレーム側ガイド部材３２の角部（曲げＲ部）あるいはチャックフレーム１６の角部（板端部）に当接し、互いに離れる方向（前後左右方向）に摺動する。その結果、フレーム側ガイド部材３２とデッキ側ガイド部材３３とが互いに係止状態で保持される。そして、吊りロープを緊張させた状態のままで作業デッキ２５を微動させることにより、各取付ボルト３４のボルト孔の位置が合わせられる。こうして、チャックフレーム１６上に作業デッキ２５が搭載された後は、前後のステー部材３５が取り付けられ、図１０に示すように、全ての取付ボルト３４を所定トルクで締め付けることにより、作業デッキ２５の取付作業が完了する。

このように、本発明のチュービング装置１１によれば、作業デッキ２５の下方移動に従ってデッキ側及びフレーム側の両ガイド部材３２，３３同士を係止させるデッキ着脱ガイド３１を備えているので、作業デッキ２５を取り付ける際には、両ガイド部材３２，３３の位置を指標にクレーンの巻下げ操作を行うだけで作業デッキ２５の取付位置を確定させることができる。一方、作業デッキ２５を取り外す際には、両ガイド部材同士３２，３３の係止状態が解かれる所定高さまでは作業デッキ２５の横移動が規制されるので、不用意な吊り操作によってチュービング装置１１の各部を損傷させてしまうおそれがなくなる。また、フレーム側ガイド部材３２をチャックフレーム１６の一側部に、デッキ側ガイド部材３３を作業デッキ２５の下面側にそれぞれ配置しているので、両ガイド部材３２，３３の位置関係を地上から容易に確認できるようになり、チュービング装置１１が使用される現場の安全と作業効率化に寄与するものとなる。

また、デッキ側ガイド部材３３及びフレーム側ガイド部材３２が、相互に独立して配置された４つのガイド部材からなり、片側２つのデッキ側ガイド部材３３，３３をフレーム側ガイド部材３２，３２同士の間に配置しているので、作業デッキ２５の前後左右方向への移動を効果的に制限することができる。さらに、４つのデッキ側ガイド部材３３及びフレーム側ガイド部材３２が、ケーシング挿通孔１７の中心軸Ｃを通る仮想平面を挟んで両側に配置された２つと、これらと対になり、ケーシング挿通孔１７の中心軸Ｃを回転対称軸として配置された２つとからなるので、作業デッキ２５の回転方向の移動についても効果的に制限することができる。

加えて、デッキ側ガイド部材３３がフレーム側ガイド部材３２あるいはチャックフレーム１６との関係で、当接すると互いに離れる方向に摺動させる傾斜部３３ｄを有しているので、両ガイド部材３２，３３同士が当接したときに、取付ボルト３４のボルト孔の位置を合わせる方向にガイド（案内）することが可能となり、クレーン操作による位置決めの精度が多少低くても、各ガイド部材３２，３３の位置関係のずれを容易に修正することができる。

また、作業デッキ２５に対するデッキ側ガイド部材３３の固定が取付ボルト３６によりなされるので、フレーム側ガイド部材３２やチャックフレーム１６との関係で隙間調整が容易に行え、組立性にも優れている。さらに、フレーム側ガイド部材３２に、作業デッキ２５が取り付けられる取付部（裏ナット）３２ｃを備えているので、デッキ着脱ガイド３１の形状について作業デッキ２５の固定までも含めた形で最適化が図れ、高い位置決め精度を発揮しながら、作業デッキ２５の位置をチャックフレーム１６に整然と揃えることができる。

また、作業デッキ２５及びチャックフレーム１６同士の幅寸法の差により設けられた空間を利用し、各ガイド部材３２，３３を中央デッキ部２７の枠体２７ａの内側に配置しているので、デッキ着脱ガイド３１がチュービング装置１１の外観に現れることがなく、外観が損なわれないという利点がある。一方、作業デッキ２５の吊り状態では、地上から同時に目視し得る上下位置関係に設けられ、さらには、片側２つを中央デッキ部２７に対応する比較的狭い範囲（スパン）で設けているので、位置決めを行う際に視線を大きく動かす必要がなく、作業デッキ２５とチャックフレーム１６との位置合わせを行うための目印として有効に活用することができる。

これに加えて、片側２つのデッキ側ガイド部材３３のうちの一方側だけ、中央デッキ部２７の枠体２７ａの下端位置から突出させているので、作業デッキ２５が目線の高さまで下降した状況でもデッキ側ガイド部材３３の位置が特定しやすく、しかも、形状を高さ違いに設定したことで、デッキ側ガイド部材３３，３３がフレーム側ガイド部材３２，３２同士の間に入り込みやすいことから、作業デッキ２５の位置決め精度の向上に資するものである。

なお、本発明は、前記形態例に限定されるものではなく、デッキ着脱ガイドは、作業デッキ及びチャックフレームの互いの一部同士を係止させるブラケット構造を有していればよく、その形状や数量、配置は任意であり、例えば、デッキ側ガイド部材とフレーム側ガイド部材とを入れ替えて配置したり、ガイド部材同士の間に配置されるものを一体部品として構成したりすることができる。また、デッキ着脱ガイドだけ機体の塗装色と異なる着色を施して、作業デッキの取付作業を行うときだけ目立つようにしてもよい。さらに、チュービング装置の仕様は、作業デッキの足場に段差を設けた低空頭仕様のものだけでなく、足場全体が平坦状の標準的なものであってもよい。

１１…チュービング装置、１２…ベースフレーム、１３…昇降シリンダ、１４…ドライブフレーム、１５…チャックシリンダ、１６…チャックフレーム、１６ａ…側端部、１６ｂ…取付部、１７…ケーシング挿通孔、１８…油圧モータ、１９…減速機、２０…コーンベアリング、２１…メインチャック、２２…リンク、２３…チャックベアリング、２４…開口部、２５…作業デッキ、２６…梯子、２７…中央デッキ部、２７ａ…枠体、２７ｂ…足場板、２８…手摺、２９…吊り耳、３０…吊り金具、３１…デッキ着脱ガイド、３２…フレーム側ガイド部材、３２ａ…平面部、３２ｂ…脚部、３２ｃ…取付部、３３…デッキ側ガイド部材、３３ａ…固定板、３３ｂ…当接板、３３ｃ…裏ナット、３３ｄ…傾斜部、３４…取付ボルト、３５…ステー部材、３６…取付ボルト

Claims (5)

1. 地上に据え付けられるベースフレームと、該ベースフレームの上方に昇降シリンダを介して昇降可能に設けられたドライブフレームと、該ドライブフレームの上方にチャックシリンダを介して昇降可能に設けられたチャックフレームと、前記ベースフレーム、ドライブフレーム及びチャックフレームの中央部を鉛直方向に貫通するケーシング挿通孔とを備え、前記チャックフレームの上に、前記ケーシング挿通孔の位置に対応する開口部を有し、吊り動作により着脱可能な作業デッキが設けられているチュービング装置において、
   前記作業デッキの下方移動に従って該作業デッキ及び前記チャックフレームの互いの一部同士を係止させるデッキ着脱ガイドを備え、
   前記デッキ着脱ガイドは、前記チャックフレームの一側部に設けられるフレーム側ガイド部材と、前記作業デッキの下面側に設けられて前記フレーム側ガイド部材及び前記チャックフレームのそれぞれに係止可能なデッキ側ガイド部材とで構成されていることを特徴とするチュービング装置。
2. 前記デッキ側ガイド部材及びフレーム側ガイド部材のうちの少なくとも一方側のガイド部材は、相互に独立して配置された複数のガイド部材からなり、他方側のガイド部材は、前記複数のガイド部材同士の間に配置され、
   前記複数のガイド部材は、前記ケーシング挿通孔の中心軸を通り、装置幅に平行な仮想平面を挟んで両側に配置された２つと、これらと対になり、前記ケーシング挿通孔の中心軸を回転対称軸として１８０度回転させた位置に配置された２つとからなる合計４つのガイド部材であることを特徴とする請求項１記載のチュービング装置。
3. 前記デッキ側ガイド部材は、前記フレーム側ガイド部材あるいは前記チャックフレームとの関係で、当接すると互いに離れる方向に摺動させる傾斜部を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のチュービング装置。
4. 前記デッキ側ガイド部材は、ボルト締結により前記作業デッキに固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のチュービング装置。
5. 前記フレーム側ガイド部材は、前記作業デッキが着脱可能に取り付けられる取付部を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のチュービング装置。

Images