JP2679771B2 - 杭打機ユニット及びこれを具えた杭打機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドロップハンマー
を自由落下させて杭等を打込む杭打機ユニット及び杭打
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ドロップハンマー(７)の自重を利
用し、ドロップハンマー(７)の自由落下によって杭を打
ち込む杭打機ユニットに於いて、図９に示す如く、ドロ
ップハンマー(７)の上端に連繋され、リーダ(61)のガイ
ドロッド(62)にスライド可能に取り付けられた油圧シリ
ンダ装置(71)のピストンロッドの伸縮により、ドロップ
ハンマー(７)の昇降を制御する装置が知られている。し
かしながら、この装置であれば、ドロップハンマー(７)
を自由落下させる際に、油圧シリンダ装置(71)の負荷抵
抗によって、ハンマーの落下速度は低下し、杭打込み力
の低下を招く。又、ドロップハンマー(７)の落下時の衝
撃で、油圧シリンダ装置(71)が損傷する虞れがある。そ
こで、図１０に示す如く、自由落下時にドロップハンマ
ー(７)と油圧シリンダ装置(72)が分離し、油圧シリンダ
装置(72)の負荷がかかることなく、ドロップハンマー
(７)を自由落下させる装置が、特開昭54-154104号公報
に開示されている。この装置の動作は、ドロップハンマ
ー(７)が、リーダ(61)のガイドロッド(62)にスライド可
能に取り付けられた筒体(74)の下方に位置している状態
で、油圧シリンダ装置(72)のピストンロッドを伸ばし、
ドロップハンマー(７)を押し上げる。更にピストンロッ
ドを伸ばすと、ドロップハンマー(７)の上端に設けられ
たテーパー栓部(73)が、筒体(74)の上部に形成されたテ
ーパー受面(75)と嵌合して、ドロップハンマー(７)が筒
体(74)の上方で一時保持される。この状態で、ピストン
ロッドを縮めて、ドロップハンマー(７)を上方に吊す。
次に、テーパー受面(75)とテーパー栓部(73)との接触部
分にポンプ(76)により潤滑油を供給し、接触部分の摩擦
抵抗を低減させると、テーパー受面(75)の保持能力が低
下し、ドロップハンマー(７)が自由落下する。この動作
を繰り返すことにより、ドロップハンマー(７)を昇降さ
せている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ドロッ
プハンマー(７)を持ち上げて上方で保持する場合に、上
記構成の方法を採ると、例えば、ドロップハンマー(７)
の昇降を繰り返した際に、テーパー受面(75)及びテーパ
ー栓部(73)の表面が潤滑油でべとついた状態となり、保
持力が弱まることが考えられる。又、油圧シリンダ装置
(72)によるドロップハンマー(７)の持ち上げ高さに変動
があると、テーパー栓部(73)がテーパー受面(75)に充分
に嵌まらずにドロップハンマー(７)が落下したり、強固
に嵌まりすぎて、潤滑油を供給した程度では、ドロップ
ハンマー(７)が落下しない可能性がある。又、杭打ちを
行なう際に、地盤の硬さ、打込む杭の種類等によって、
杭の打込み力を変える必要がある場合、上記構成の杭打
機ユニットであれば、ドロップハンマー(７)の落下開始
高さは、筒体の内部に固定されたテーパー受面(75)によ
って常に一定であるため、杭打込み力を変えることは出
来なかった。

【０００４】本発明の目的は、上記の事情に鑑み、ドロ
ップハンマーの自由落下時に、油圧シリンダ装置の負荷
はドロップハンマーにかからず、又、ドロップハンマー
を油圧シリンダ装置と確実且つ容易に係脱出来、ドロッ
プハンマーの落下開始高さを調節出来る杭打機ユニット
及びこれを具えた杭打機を提供することである。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】上記課題を解決するため
に、本発明の杭打機ユニット(１)は、リーダ(61)に沿っ
て上下動可能に取り付けるべき係合腕(23)をドロップハ
ンマー(21)から突設したハンマー装置(２)と、ハンマー
装置(２)の上方又は下方に配置され、ハンマー装置(２)
の近傍を昇降する可動部材(32)及び該可動部材(32)に対
する昇降手段(31)を具えたハンマー上昇装置(３)と、ハ
ンマー装置(２)と可動部材(32)の一方には、他方の移行
路へ出没する係合部材(42)と、該係合部材(42)を出没せ
しめる駆動手段(41)を配備し、他方には、係合部材(42)
の突出時には係合部材(42)と係合し、後退時には係合解
除される係合受部材(43)を配備した係脱装置とから構成
される。ドロップハンマー(21)の上動は、駆動手段(41)
により係合部材(42)を係合受部材(43)に向けて突出して
係合し、この状態で可動部材(32)を上昇させて、可動部
材(32)とドロップハンマー(21)を一体に上昇させて行な
う。又、ドロップハンマー(21)の自由落下は、係合部材
(42)を後退させて係合部材(42)と係合受部材(43)との係
合を解くことにより行なう。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の杭打機ユニット(１)は、係脱装置
(４)によって、ハンマー上昇装置(３)の可動部材(32)先
端とドロップハンマー(21)を係合し、可動部材(32)の上
昇によりドロップハンマー(21)を所望の高さまで持ち上
げ、係脱装置(４)による係合を解除することにより、ド
ロップハンマー(21)を自由落下させ、杭等を地中に打込
む装置である。

【０００７】本発明の杭打機(10)は、図３に示す如く、
走行台車(６)の前方に垂直に立設可能な公知のリーダ(6
1)に、杭打機ユニット(１)を配備して構成される。リー
ダ(61)は、前部に平行に２本のガイドロッド(62)(62)を
具えており、リーダ(61)内部の上下端に具えらスプロケ
ット(64)(64)及びリーダ(61)に具えられたチェーン駆動
手段(65)に噛合して無端状のチェーン(63)が配備され、
チェーン駆動手段(65)の駆動によって走行する。

【０００８】図１は本発明の杭打機ユニット(１)の要部
拡大図、図２はその平面図である。杭打機ユニット(１)
は、ドロップハンマー(21)を具えるハンマー装置(２)
と、該ハンマー装置(２)よりも下方に配備され、ピスト
ンロッドの下端をチェーン連結具(35)により固定し、シ
リンダがハンマー装置(２)を摺動自由に上下に貫通し
て、ハンマー装置(２)をリーダ(61)に沿って上昇させる
可動部材(32)である油圧シリンダ装置(31a)を用いた昇
降手段を具えたハンマー上昇装置(３)と、可動部材(32)
とドロップハンマー(21)とを係脱する係脱装置(４)とか
ら構成される。

【０００９】図１に示す如く、ハンマー装置(２)は、略
円柱形のドロップハンマー(21)と、該ドロップハンマー
(21)と一体に設けた連結フレーム(22)の両側上下から突
出し、ドロップハンマー(21)をガイドロッド(62)に沿っ
て上下動可能に装着する２対の係合腕(23)と、ドロップ
ハンマー(21)の落下開始高さを検出する複数のリミット
スイッチ(５)とから構成される。４本の係合腕(23)は、
２本のガイドロッド(62)をスライド可能に掴持してい
る。又、係合腕(23)によって、ハンマー装置(２)がガイ
ドロッド(62)に支持された状態で、ドロップハンマー(2
1)と前記チェーン(63)との間には、後述する油圧シリン
ダ装置(31a)の可動部材(32)が出没する通路(24)が、ガ
イドロッド(62)と平行に開設形成されている。ドロップ
ハンマー(21)は、連結フレーム(22)の先端部から下向き
に突出しており、自由落下時にドロップハンマー下面が
後述するハンマー受け(８)の上面と衝突する。

【００１０】ハンマー装置(２)には、ドロップハンマー
(21)の落下開始高さを調節するために、図１に示す如
く、リーダ(61)と平行にロッド(25)を突設し、該ロッド
(25)上に後述するハンマー上昇装置(３)に配備された位
置検出片(39)と対応して、接触式のリミットスイッチ
(５)を所定間隔で複数付設する。リミットスイッチ(５)
の接片(50)の先端は、後述するハンマー上昇装置(３)に
突設された位置検出片(39)の移行路中に突出している。
各リミットスイッチ(５)は、図４に示す如く、後述する
油圧シリンダ装置(31a)及び係脱シリンダ装置(41a)への
送油量を調節するポンプを制御する電気回路(51)に接続
される。

【００１１】電気回路(51)は、図４に示す如く、ＣＰＵ
(54)を中心として、各リミットスイッチ(５)のオン／オ
フを検出するリミットスイッチ検出回路(52)と、後述す
る油圧シリンダ装置(31a)への送油を行なうポンプ(57)
を制御するポンプ制御回路(53)と、ＣＰＵ(54)に接続さ
れ、入力手段(55)によって設定されたドロップハンマー
(21)の落下開始高さの入力データ等を記憶しているメモ
リ(56)とから構成され、杭打機ユニット(１)又は杭打機
(10)の適当な位置に配備される。入力手段(55)からは、
使用者が設定高さ、杭打機(10)の動作スタート／ストッ
プ等の操作が入力される。ドロップハンマー(21)の落下
開始高さは、所望の高さにあるリミットスイッチ(５)を
選択することによって行なわれ、使用者が所望のリミッ
トスイッチ(５)を選択すると、該リミットスイッチ(５)
が位置検出片(39)に当接してオン状態となったとき、ポ
ンプ制御回路(53)はポンプ(57)を制御して、油圧シリン
ダ装置(31a)へのオイルの供給を停止する。

【００１２】図１に示す如く、ハンマー上昇装置(３)
は、ハンマー装置(２)よりも下方にて、支持フレーム(3
3)の左右から突設された２対の係合腕(34)によってガイ
ドロッド(62)に上下動可能に装着される。支持フレーム
(33)には、油圧シリンダ装置(31a)がガイドロッド(62)
に沿って平行に支持されるようピストンロッドの一端が
取り付けられる。又、左右の係合腕(34)間には、前記リ
ーダ(61)の無端状チェーン(63)に連結するチェーン連結
具(35)が支持フレーム(33)に連結される。更に、ドロッ
プハンマー(21)の落下時、ハンマー下端が衝突する位置
にハンマー受け(８)が支持フレーム(33)から突設して形
成される。油圧シリンダ装置(31a)は、支持フレーム(3
3)に固定されたピストンロッドと、可動部材(32)である
シリンダとからなり、リーダ(61)と平行に上向きに延長
され、ポンプ制御回路(53)の出力信号によって、往復移
動する。油圧シリンダ装置(31a)へのオイルの供給は、
ポンプ(57)によって行なわれる。ハンマー受け(８)は、
ドロップハンマー(21)が、ガイドロッド(62)に沿って自
由落下したときに、ハンマーの下面が衝突する位置に形
成される。又、該ハンマー受け(８)は、係合腕(34)の間
にてガイドロッド(62)と平行に形成された支持フレーム
(33)の２本のレール(30)に摺動可能に取り付けられてい
る。又、ハンマー受け(８)の上面のドロップハンマー(2
1)が衝突する位置には、衝撃を緩和するためのクッショ
ン(81)が配備され、下面には、杭(60)の頭部を支持する
キャップ(82)が設けられている。更に、ハンマー受け
(８)には、ドロップハンマー(21)の落下開始高さを調節
する位置検出片(39)が、ドロップハンマー(21)の上昇移
行時に前記リミットスイッチ(５)の接片(50)の先端と当
接するよう突設されている。

【００１３】ドロップハンマー(21)及びハンマー受け
(８)の位置及び突出長さは、ドロップハンマー(21)が落
下し、ハンマー受け(８)と当接したときに、ハンマー装
置(２)とハンマー上昇装置(３)の各係合腕(23)(34)同士
は衝突せず、又、ドロップハンマー(21)とハンマー受け
(８)が当接している状態で、油圧シリンダ装置(31a)の
ピストンロッドを最も縮小したとき、可動部材(32)の上
端が後述する係脱装置(４)の係合部材(42)よりも下方に
位置するように調整されている。

【００１４】前記ハンマー装置(２)のドロップハンマー
(21)上端には、図１及び図２に示す如く、係脱装置(４)
の係合部材(42)及び駆動手段(41)が配備される。駆動手
段(41)は、ピストンロッドを上記通路(24)の上端に向け
て出没可能な係脱シリンダ装置(41a)である。係脱シリ
ンダ装置(41a)が伸長すると、ピストンロッドが通路(2
4)の上端を塞ぎ、係脱シリンダ装置(41a)を縮小する
と、ピストンロッドが通路(24)から脱して、通路(24)を
開放する。又、ハンマー上昇装置(３)の油圧シリンダ装
置(31a)の可動部材(32)上端は、前記係合部材(42)が突
出しているときは、当接する係合受部材(43)となる。

【００１５】上記構成の杭打機ユニット(１)及びこれを
具えた杭打機(10)の動作について、フローチャート図
５、図６及び図７を用いて説明する。先ず、杭(60)の先
端がハンマー受け(８)のキャップ(82)に嵌まるように、
リーダ(61)のチェーン駆動手段(65)によってチェーン(6
3)を駆動し、ハンマー受け(８)を介して杭(60)に加わる
静荷重によって、杭(60)を地中に静圧入する。この状態
で、ハンマー受け(８)は、支持フレーム(33)のレール(3
0)の上方に位置している(図６)。

【００１６】＜開始＞ドロップハンマー(21)の下端がハ
ンマー受け(８)の上面に当接しており、油圧シリンダ装
置(31a)及び係脱シリンダ装置(41a)が縮小している図６
の状態の杭打機ユニット(１)について、入力手段(55)か
ら使用者がドロップハンマー(21)の落下開始高さ(所望
のリミットスイッチ(５)を選択)を入力し、次いで杭打
ちスタートを入力する(ステップ１)。

【００１７】＜ドロップハンマー上昇＞次に、ポンプか
ら係脱シリンダ装置(41a)へオイルを送り、図６に示す
如く、係脱シリンダ装置(41a)を伸長して、係合部材(4
2)の突出により通路(24)を塞ぐ(ステップ２)。その後、
ポンプから油圧シリンダ装置(31a)にオイルを送り、油
圧シリンダ装置(31a)を伸長させ、可動部材(32)を上昇
させる(ステップ３、図７)。可動部材(32)は、ハンマー
装置(２)の通路(24)内を上昇し、可動部材(32)の上端の
係合受部材(43)が通路(24)を塞いでいる係合部材(42)に
当接する。更に可動部材(32)を上昇させると、油圧シリ
ンダ装置(31a)の可動部材(32)と、ハンマー装置(２)が
係合部材(42)によって係止された状態で、ハンマー装置
(２)がガイドロッド(62)に沿って上方に持ち上げられ
る。ハンマー装置(２)が上昇すると、位置検出片(39)と
リミットスイッチ(５)が当接する。所望の高さまでハン
マー装置(２)が上昇したことをリミットスイッチ検出回
路(52)にて検出する(ステップ４、図７)。リミットスイ
ッチ検出回路(52)からの出力に応じて、ＣＰＵ(54)から
ポンプ制御回路(53)にポンプ(57)の送油を停止する命令
を送信し、油圧シリンダ装置(31a)の伸長を停止する(ス
テップ５)。

【００１８】＜ドロップハンマー落下＞次に、係脱シリ
ンダ装置(41a)を縮小して(ステップ６、図７)、係合部
材(42)を後退させる。これにより、ハンマー装置(２)の
通路(24)が全開状態となり、可動部材(32)の係合受部材
(43)と係合が解かれ、ハンマー装置(２)がガイドロッド
(62)に沿って自由落下する。ドロップハンマー(21)の下
端がハンマー上昇装置(３)のハンマー受け(８)の上面に
衝突して、ハンマー受け(８)を下方に押し込む。押し込
まれたハンマー受け(８)は、レール(30)に沿って下方に
移動し、ハンマー受け(８)のキャップ(82)に嵌められた
下方に配備された杭(60)が地中に打ち込まれる。油圧シ
リンダ装置(31a)は、係脱シリンダ装置(41a)による係止
が解除された後、ハンマー装置(２)の落下中及び／又は
落下後に、上端が係脱シリンダ装置(41a)よりも下方に
位置するよう縮小する(ステップ７、図８)。再度、リー
ダ(61)のチェーン(63)を杭の打ち込み分だけ下行駆動
し、ハンマー受け(８)が再度レール(30)の上方に位置す
る状態としてから、ステップ２に戻る。上記工程の繰り
返しによりドロップハンマー(21)が昇降し、杭(60)が地
中に打ち込まれる。

【００１９】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求
の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である
ことは勿論である。

【００２０】例えば、上記例では、ハンマー装置(２)に
可動部材(32)の出没する通路(24)を開設したが、可動部
材(32)は、ハンマー装置(２)の外部近傍を上下動させて
もよい。又、リミットスイッチ(５)と位置検出片(39)、
係脱装置(４)の係合部材(42)と係合受部材(43)は、何れ
か一方をハンマー装置(２)に、他方をハンマー上昇装置
(３)に取り付ければよい。又、油圧シリンダ装置(31a)
は、シリンダを支持フレーム(33)に取り付け、ピストン
ロッドが上下動する構成としてもよい。更に、ドロップ
ハンマー(21)の落下開始高さは、油圧シリンダ装置(31
a)の停止高さを使用者が操作することにより任意に調節
する構成とすることも出来る。

【００２１】

【発明の効果】上記構成の杭打機ユニット(１)によれ
ば、ドロップハンマー(21)の落下時に油圧シリンダ装置
(31a)の負荷抵抗がかからないため、ドロップハンマー
(21)をより自由落下に近い状態で落下させることが出来
る。又、ドロップハンマー(21)と油圧シリンダ装置(31
a)の可動部材(32)との係脱は、係脱シリンダ装置(41a)
を用いた係合部材(42)の突出及び後退によるものである
ため、確実且つ容易である。又、油圧シリンダ装置(31
a)の可動部材(32)の伸縮長さを変えることにより、ドロ
ップハンマー(21)の落下開始高さを調節することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の杭打機ユニットの要部拡大側面図であ
る。

【図２】図１の線Ｘ−Ｘに沿う矢視断面図である。

【図３】本発明の杭打機ユニットをリーダに取り付けた
側面図である。

【図４】本発明の杭打機ユニットの電気回路を示す図で
ある。

【図５】本発明の杭打機の動作の流れを示すフローチャ
ート図である。

【図６】本発明の杭打機ユニットの杭打ち動作を示す図
である。

【図７】本発明の杭打機ユニットの杭打ち動作を示す図
である。

【図８】本発明の杭打機ユニットの杭打ち動作を示す図
である。

【図９】従来の杭打機ユニットの断面図である。

【図１０】従来の杭打機ユニットの断面図である。

【符号の説明】

(１) 杭打機ユニット (10) 杭打機 (２) ハンマー装置 (21) ドロップハンマー (３) ハンマー上昇装置 (31a) 油圧シリンダ装置 (４) 係脱装置 (41a) 係脱シリンダ装置 (61) リーダ (62) ガイドロッド

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リーダ(61)に沿って上下動可能に取り付
   けるべき係合腕(23)をドロップハンマー(21)から突設し
   たハンマー装置(２)と、 ハンマー装置(２)の上方又は下方に配置され、ハンマー
   装置(２)の近傍を昇降する可動部材(32)及び該可動部材
   (32)に対する昇降手段(31)を具えたハンマー上昇装置
   (３)と、 ハンマー装置(２)と可動部材(32)の一方には、他方の移
   行路へ出没する係合部材(42)と、該係合部材(42)を出没
   せしめる駆動手段(41)を配備し、他方には、係合部材(4
   2)の突出時には、係合部材(42)と係合し、後退時には係
   合解除される係合受部材(43)を配備した係脱装置(４)と
   から構成され、 可動部材(32)は、係合部材(42)と係合受部材(43)とを係
   合した儘上昇してドロップハンマー(21)を上動させ、係
   脱装置(４)の開放によってドロップハンマー(21)を自由
   落下させることを特徴とする杭打機ユニット。
2. 【請求項２】 台車から垂直に立てたリーダに沿ってハ
   ンマー装置を上下摺動可能に取り付けると共に、ハンマ
   ー装置を昇降駆動する昇降手段を具えた杭打機に於い
   て、 リーダ(61)に沿って上下動可能に取り付けるべき係合腕
   (23)をドロップハンマー(21)から突設したハンマー装置
   (２)と、 ハンマー装置(２)の上方又は下方に配置され、ハンマー
   装置(２)の近傍を昇降する可動部材(32)及び該可動部材
   (32)に対する昇降手段(31)を具えたハンマー上昇装置
   (３)と、 ハンマー装置(２)と可動部材(32)の一方には、他方の移
   行路へ出没する係合部材(42)と、該係合部材(42)を出没
   せしめる駆動手段を配備し、他方には、係合部材(42)の
   突出時には、係合部材(42)と係合し、後退時には係合解
   除される係合受部材(43)を配備した係脱装置(４)とから
   構成され、 可動部材(32)は、係合部材(42)と係合受部材(43)とを係
   合した儘上昇してドロップハンマー(21)を上動させ、係
   脱装置(４)の開放によってドロップハンマー(21)を自由
   落下させる杭打機ユニットを具えた杭打機。