JP2528732B2

JP2528732B2 - 土木工事用のサ―ボ式油圧シリンダ―装置

Info

Publication number: JP2528732B2
Application number: JP2251508A
Authority: JP
Inventors: 知勇重盛
Original assignee: 知勇重盛
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPH04129681A

Description

【発明の詳細な説明】Ｉ）…産業上の利用分野本発明は、土木工事において、主として、コンクリー
ト構造物、道路等の部分的至乃全体的破壊、アスファル
ト道路の破砕掘削、地盤の掘削、削進及びボーリング、
鉄筋の切断、引き抜き等を行うために使用する一種の動
力機関であり、動力源としてサーボコントロールユニッ
トでピストンロッドの垂直往復振動をコントロールする
ように備えた油圧シリンダーを使用し、該油圧シリンダ
ーのピストンロッドの垂直往復振動を土木工事用の各種
工具等の駆動対象物に伝達し、それによって上記コンク
リート構造物等の破壊、掘削、削進等の作用を行うよう
にした、土木工事用のサーボ式油圧シリンダー装置に係
るものである。

II）…従来技術とその課題従来各種土木工事において、（１）…コンクリート構造物、道路等の部分的乃至全体
的破壊、アスファルト道路の破砕掘削、地盤の掘削、削
進等の工事には、主としてエアハンマーや油圧ハンマー
が使用されているが、これらには下記のような課題点が
あった。

（ｉ）、これらハンマー式の機器は動力源として窒素な
どのガスを圧縮した反動力を利用するため、高圧のガス
ボンベの準備と管理が必要であり、またその使用にも危
険のないように多大の注意を必要とし、面倒である。

（ii）、作動時の振動や音が大きく、ために市街地や夜
間工事などには不適当である。

（iii）、作動時には、常時ハンマーを対象物に対して
垂直に押圧していることが必要であるため、パワーのコ
ントロールがしにくく、微妙な作業ができない。その
上、操作が難しく不慣れな者が使用すると予想外の破壊
や作業の失敗を招き、事故につながる危険も多い。

（iv）、これらハンマーは振動による打撃専用であっ
て、往復運動ができず、引く力を全く持たない。よっ
て、コンクリートの破壊時に出てくる鉄筋を切断し引き
抜く等の作業は全くできず、専用の工具を必要とし、作
業能率の向上を妨げていた。

（２）…また、地盤、山止め、アンカーボルト穴等の削
進、ボーリング工事には、エアーハンマーや油圧ハンマ
ー等の打撃式機器による場合と、削進ロッド、パイプを
使用する回転式機器が使用されてきたが、（ｉ）、エアーハンマー、油圧ハンマー機器は重量が大
きいため、例えば傾斜地盤など地形の悪い現場の山止
め、アンカーボルト穴等の削進、ボーリング工事におけ
る移動、据付け、特に人力による移動、据付け等を必要
とする場合、施工を困難にしている。

（ii）、前記（１）の（ii）、（iii）、（iv）と同様
に振幅、騒音が大であり、また、微妙なパワーコントロ
ールができず、引き上げ方向に力が働かない。

（iii）、ハンマーの打撃力によるため削進ロッド、パ
イプの座屈及び振動によって打撃力が吸収されてしまい
先端ビットに打撃力が充分伝達しない。よって、長距離
の削進、ボーリングに対応出来ない。

（iv）、回転式機器の場合、例えば地盤中に硬い部分や
岩盤があると、回転削進だけではそこで止ってしまう場
合が多く、よって、回転力と打撃力を併せ持った機器が
望まれてきた。

III）…本発明の目的本発明は上記従来の課題を解決して、工事音、振動が
小さく、パワーコントロールが自在でありよって微妙な
作業ができ、取扱いと管理が容易で、人力での移動、据
付が可能であり、長距離の削進、ボーリングも可能な、
土木工事用のサーボ式油圧シリンダー装置を提供せんと
するものである。

IV）…課題を解決する手段本発明は、サーボバルブを備えたサーボコントロール
ユニットによってピストンロッドの垂直往復振動のスピ
ード、ストローク及びパワーをコントロールするように
設けられた油圧シリンダーが架台に固定設置されてお
り、該油圧シリンダーのピストンロッドの先端を架台に
摺動自在に設置されたスライダー連結すると共に、該ス
ライダーに土木工事用工具等の駆動対象物を取付けるよ
うにしたことを特徴とする、土木工事用のサーボ式油圧
シリンダー装置によって課題を解決したものである。

Ｖ）…実施例１（１）構成第１図〜第３図示の実施例は、サーボバルブ、サーボ
バルブ駆動サーボ増幅器、差動変圧器、差動変圧器用増
幅器及び関数発生器等からなるサーボコントロールユニ
ットＣ（詳細な構成の図示を省く）によってピストンロ
ッド1aのスピード、ストローク及びパワーをコントロー
ルするように設けられた、既存構成の油圧シリンダー１
を上下板２、２′間に案内ロッド３を樹立した架台４の
上板２の下面に固定設置し、該油圧シリンダー１のピス
トンロッド1aの先端を方形板状のスライダー５に連結
し、該スライダー５の側辺部を案内ロッド３に上下摺動
自在に嵌挿し、該スライダー５の下面に駆動対象物６、
本実施例の場合はのみ状、リッパー状、鏝状等に形成し
た土木工事用工具6aを取付けて、土木工事用のサーボ式
油圧シリンダー装置Ａを構成したものである。

なお、図示の土木工事用工具6aは本発明装置の機能に
合わせて形成した特殊なものであり、第１、２図示のも
のは先端をのみ状に形成し、鋸及び鈩として使用できる
ように軸部周面に凹凸を形成したものである。また、第
３図示のものは先端を鏝状に形成したものである。

（２）作用サーボコントロールユニットＣにより油圧シリンダー
１に送油するとそのピストンロッド1aが垂直往復振動
し、スライダー５が案内ロッド３上を上下往復摺動し、
それに取付けた土木工事用工具6aが垂直往復振動する。

工事目的によって、上記垂直往復振動のスピードを調
節し、例えば０〜3500/secに調節して高速振動から振動
に近い連続打撃動まで自在に調節したり、或はゆっくり
と押し引きしたりするなどにコントロールする。

また、ピストンロッド1aの垂直往復振動のストローク
も目的に合わせてコントロールし、上記スピード、スト
ロークと共に、破壊対象物の硬さなどに合わせて垂直往
復振動のパワーを強弱コントロールする。

第１、２図示の工具6aは、従来のハンマー同様に破
壊、掘削する他、その鋸、鈩状凹凸部の垂直往復振動に
よって鉄筋等の切断を行う。

また、第３図示の鏝状の工具6aは土手面等のつき固め
を行うものである。

なお、駆動対象物としての土木工事用工具は上例に限
らず、従来のリッパー等に類するもの或は本装置用の特
殊なものなど任意であり、例えば、本装置は引く力もあ
るので、フック状の引き抜き用の工具なども使用し得
る。

（３）効果（ｉ）サーボコントロールユニットＣによって油圧シ
リンダーのスピード、ストローク、パワーを、遠隔点か
らでも自由にコントロールできるため、現場の状況等に
即応して、強大な破壊力を要するものから、極めて正確
かつ微妙な工作を要する工事まで自在に対応でき、よっ
て、必要以上の力を出さないので周りに与える影響も少
なくて済み、予想外の失敗や破壊を招かないですむ。

（ii）、軽量小形に構成し得るので、移動、据付等も人
力で出来て取扱い易く、管理面でもガスボンベ等の危険
で面倒なものなしで済む。

（iii）、工事音、振動が小さいため市街地や夜間工事
にも使用し得る。

（iv）、ピストンロッドの垂直往復振動を利用し、また
押し引きどちらにも強大な力が得られるため、振動衝撃
力による破壊ばかりでなく、鋸、鈩のような切断用の工
具も使用でき、また、鏝のような工具を取付けて今まで
人手に頼ってきた土手面のつき固め工事など、駆動対象
物としての工具を目的に合わせて交換することによって
様々な工事目的に対応活用し得る秀れた特徴がある。

VI）実施例２（１）構成第４図〜第５図示の実施例は、油圧シリンダー１を上
下板２、２′間に案内ロッド３を樹立した架台４の上板
２の下面に固定設置し、該油圧シリンダー１のピストン
ロッド1a先端を方形函状のスライダー５に連結し、該ス
ライダー５の側辺部を案内ロッド３に摺動自在に嵌挿
し、該スライダー５にモーター７と、該モーター７で伝
達ギヤを介して回転駆動する削進ビット6b回転用のギヤ
Ａ′及び、鞘管ビット6c回転用のギヤＢ′を備え、ギヤＡ′に１本以上の接続ロッド6b′を順に接続して
取付けると共に先頭の接続ロッド6b′に削進ビット6bを
取付け、ギヤＢ′に１本以上の接続鞘管6c′を順に接続して取
付けると共に先頭の接続鞘管6c′に鞘管ビット6cを取付
け、また、前記の鞘管ビット6c付鞘管6c、6c′内に削進ビ
ット6b付接続ロッド6bを嵌挿した状態で取付けて、土木
工事用のサーボ式油圧シリンダー装置Ａを構成したもの
であり、該実施例装置Ａを、例えば、スタンド９に、モーター
て駆動するチェーン10で上下移動するように設置したも
のである。

符号８は削進ボーリング時に水（またはエアー）を送
給する給水（給気）孔である。

（２）作用サーボコントロールユニットＣによって油圧シリンダ
ー１を作動すると、そのピストンロッド1aに連結したス
ライダー５が垂直往復振動し、よって該スライダー５に
取付けた接続ロッド6b′、削進ビット6b及び接続鞘管6
c′、鞘管ビット6cが垂直往復振動し、その振動衝撃力
によって岩盤等を破壊、掘削し、同時に、モーター７に
よってギヤＡ′、Ｂ′が回転駆動され、よって接続ロッ
ド6b′、削進ビット6b及び接続鞘管6c′、鞘管ビット6c
が回転駆動されて、両ビット6b、6cの回転による削進、
ボーリングが行われる。

そして、破壊、削進、ボーリングの進行に伴い、接続
ロッド6b′と接続鞘管6c′を次々と接続して削進、ボー
リング距離を増大して行くものである。

（３）効果（ｉ）、油圧シリンダーを使用したことによって、従来
の機器に比し重量は約1/10となり、よって今まで困難で
あった人力による移動、設置も容易となり、足場の悪い
現場の工事も可能となった。

（ii）、油圧シリンダーのスピード、ストローク、パワ
ーを自由にコントロールし得る上に、垂直往復振動によ
る衝撃力と同時に回転力も作用することとなったため
に、あわゆる地盤に即応して能率的に削進、ボーリング
出来る。

また、垂直往復振動により押し引き両方に作用できる
ため、ロッド及び鞘管を長く接続して重量が変化しても
その全体を確実に作動させることができ、よって先端の
ビットに直接に振動衝撃力、回転力が伝達して、長距離
の破壊、削進、ボーリングができる。

（iii）、ハンマー式でないため、音が小さくなった。

（iv）、上記によって、従来は困難であった、山止め、
アンカーボルト穴等、険しい場所での施工も容易、確実
に行えるようになった秀れた特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は駆動対象物として土木工事用工具を取付けた本
発明実施例の構成図、第２図及び第３図は使用状態の説明図、第４図は駆動対象物としてボーリング用の削進ビット及
び鞘管ビットを取付けた本発明実施例の構成概略図、第５図は第４図の本発明実施例の使用状態の説明図であ
る。符号Ａ……本発明装置Ａ′……ギヤＢ′……ギヤＣ……サーボコントロールユニット１……油圧シリンダー 1a……ピストンロッド２……上板２′……下板３……案内ロッド４……架台５……スライダー６……駆動対象物（土木工事用工具6a、削進ビット6b、
接続ロッド6b′、鞘管ビット6c、接続鞘管6c′）７……モーター８……給水（給気）孔９……スタンド 10……チェーン

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サーボバルブを備えたサーボコントロール
ユニットによってピストンロッドの垂直往復振動のスピ
ード、ストローク及びパワーをコントロールするように
設けられた油圧シリンダーが架台に固定設置されてお
り、該油圧シリンダーのピストンロッドの先端を架台に
摺動自在に設置されたスライダー連結すると共に、該ス
ライダーに土木工事用工具等の駆動対象物を取付けるよ
うにしたことを特徴とする、土木工事用のサーボ式油圧
シリンダー装置。
【請求項２】サーボバルブを備えたサーボコントロール
ユニットによってピストンロッドの垂直往復振動のスピ
ード、ストローク及びパワーをコントロールするように
設けられた油圧シリンダーを、上下板間に案内ロッドを
樹立した架台の上板下面に固定設置し、該油圧シリンダ
ーのピストンロッドの先端をスライダーに連結し、該ス
ライダーの側辺部を案内ロッドに上下摺動自在に嵌挿
し、該スライダーの下面にリッパー状その他の土木工事
用工具を取付けるようにしたことを特徴とする、請求項
１記載の土木工事用のサーボ式油圧シリンダー装置。
【請求項３】サーボバルブを備えたサーボコントロール
ユニットによってピストンロッドの垂直往復振動のスピ
ード、ストローク及びパワーをコントロールするように
設けられた油圧シリンダーを、上下板間に案内ロッドを
樹立した架台の上板の下面に固定設置し、該油圧シリン
ダーのピストンロッド先端をスライダーに連結し、該ス
ライダーの側辺部を案内ロッドに上下摺動自在に嵌挿
し、該スライダーにモーターと、該モーターで回転駆動
する削進ビット回転用のギヤＡ′及び、鞘管ビット回転
用のギヤＢ′を備え、ギヤＡ′に１本以上の接続ロッドを順に接続して取付け
ると共に先頭の接続ロッドに削進ビットを取付け、ギヤＢ′に１本以上の接続鞘管を順に接続して取付ける
と共に先頭の接続鞘管に鞘管ビットを取付け、また、前記の鞘管ビット付鞘管内に削進ビット付接続ロ
ッドを嵌挿した状態で取付けるようにしたことを特徴と
する、請求項１記載の土木工事用のサーボ式油圧シリン
ダー装置。