JP3044240B2 - Pile driver - Google Patents

Pile driver

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JP3044240B2
JP3044240B2 JP3298072A JP29807291A JP3044240B2 JP 3044240 B2 JP3044240 B2 JP 3044240B2 JP 3298072 A JP3298072 A JP 3298072A JP 29807291 A JP29807291 A JP 29807291A JP 3044240 B2 JP3044240 B2 JP 3044240B2
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JP
Japan
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vibration cylinder
mounting frame
pile
cylinder
servo valve
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雄二 佐野
史 嶋田
靖朗 田崎
清蔵 熊井
Original Assignee
株式会社高橋エンジニアリング
株式会社ケンチョー
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は液体圧力をエネルギー
源とし、機械的振動を発生させる振動シリンダの振動に
よって土中に杭を打ち込み、あるいは土中から杭を引き
抜く杭打ち装置、特に鋼管杭または既製のコンクリート
杭を打ち込み引き抜くに適した杭打ち装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pile driving device for driving a pile into or pulling out a pile from soil by vibrating a vibrating cylinder which generates mechanical vibration by using a liquid pressure as an energy source. The present invention relates to a pile driving device suitable for driving and pulling out a ready-made concrete pile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の鋼管杭または既製のコンク
リート杭を打設する工法としては、大別して打撃工法、
オーガ併用打撃工法、および埋め込み工法とがある。打
撃工法ははじめから杭をジーゼルハンマ、油圧ハンマ等
のハンマによって打撃だけによって打設する工法であ
り、オーガ併用打撃工法はアースオーガ(スパイラルオ
ーガ)と呼ばれるドリルによってあらかじめ杭穴を穿
ち、杭の先端の支持部分だけを土中に打撃によって打設
する工法である。また埋め込み工法はアースオーガによ
ってあらかじめ穿設した杭穴に杭を差し、その周囲をコ
ンクリートミルクの注入によって固める工法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, methods of placing steel pipe piles or ready-made concrete piles of this type are roughly divided into hitting methods,
There are the auger combined hitting method and the embedding method. The striking method is a method in which a pile is driven from the beginning only by striking with a hammer such as a diesel hammer or a hydraulic hammer. The striking method using an auger involves drilling a pile hole in advance using a drill called an earth auger (spiral auger), This is a method in which only the supporting part is driven into the soil by hitting. The embedding method is a method in which a pile is inserted into a pile hole previously drilled by an earth auger and the surroundings are solidified by injecting concrete milk.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の杭の打設工法に
おいては、アースオーガによってあらかじめ地面に穴を
掘る場合は打ち込み時にも比較的小さい力で打ち込みが
可能でかつ比較的静かに作業できる利点はあるが、アー
スオーガによる穴掘りを必要とするため作業能率が極端
に低いという決定的欠点があり、また杭の打ち込み時に
発生する振動が比較的長時間減衰せずに周辺に波及し、
近隣の建築物の土台などを弱める、いわゆる振動公害を
ひき起こす欠点があった。また埋め込み工法の場合は騒
音、振動の問題は軽減されるけれども、土中にコンクリ
ートミルクが混入してしまうので周囲の排出土はいわゆ
る産業廃棄物扱いとなってこの処理に難点があった。
In the conventional pile driving method, when a hole is previously drilled in the ground by an earth auger, the advantage is that the driving can be performed with a relatively small force and the operation can be performed relatively quietly. However, there is a decisive disadvantage that the work efficiency is extremely low because it requires digging with an earth auger, and the vibration generated at the time of driving the pile spreads to the surroundings without damping for a relatively long time,
There is a drawback that causes the so-called vibration pollution, which weakens the foundations of nearby buildings. In the case of the embedding method, although the problem of noise and vibration is reduced, concrete milk is mixed into the soil, so that the surrounding soil is treated as so-called industrial waste, and there is a problem in this treatment.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は上述の課題を
解決するためになされたものであって、杭を打ち込み引
き抜くことのできる装置、具体的には、直立状態に固定
保持されるリーダガイドに沿って滑動自在に設けられる
取付フレームと、前記取付フレームに設けられこれに前
記リーダガイドに沿う上、下両方向の牽引力を与える牽
引力付与装置と、前記取付フレームに緩衝ゴムを介して
支持される振動シリンダと、前記振動シリンダの軸線方
向の上側に設けられる反力錘および前記軸線方向に関し
て前記反力錘と反対側に設けられ、打ち込むべき杭をそ
の軸線が前記振動シリンダの軸線と一致するように把持
するチャック手段と、前記振動シリンダを駆動制御する
電気・油圧サーボ弁と、前記電気・油圧サーボ弁によっ
て前記振動シリンダを制御するサーボ制御系とを有する
杭打ち装置である。この発明はまた前記の杭打ち装置に
おいて前記の牽引力付与装置を除外してこれによる上、
下方向の牽引力を付与しなくても作動できる杭打ち装置
である。さらにこの発明は、前記の杭打ち装置において
前記の取付フレームを滑動自在に支持するリーダガイド
をも省略してこの取付フレームが単に懸垂支持されるよ
うに構成された杭打ち装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an apparatus capable of driving a pile into and out of the pile, specifically, a leader guide fixed and held in an upright state. A mounting frame slidably provided along the mounting frame; a traction force applying device provided on the mounting frame to apply traction force in both upward and downward directions along the leader guide to the mounting frame; and supported by the mounting frame via a cushion rubber. A vibration cylinder, a reaction weight provided above the vibration cylinder in the axial direction, and a reaction weight provided on the opposite side to the reaction weight with respect to the axial direction, so that the pile to be driven has its axis coincident with the axis of the vibration cylinder. Chuck means for gripping the vibration cylinder, an electric / hydraulic servo valve for driving and controlling the vibration cylinder, and the vibration cylinder by the electric / hydraulic servo valve. A piling device and a servo control system for controlling the. The present invention also excludes the aforementioned traction applying device in the aforementioned pile driving device, and
It is a pile driving device that can be operated without applying downward traction force. Further, the present invention is a pile driving device in which the mounting frame is simply suspended and the leader guide for slidably supporting the mounting frame is omitted in the pile driving device.

【0005】[0005]

【作用】振動シリンダによって杭に与えられる交番加振
力と相まって大きい杭打ち力が得られ、また杭の引き抜
き時にも振動シリンダによる交番加振力が作用して大き
い引き抜き力を与えることができ、杭の打ち込み、引き
抜きが効率的に実施できる。牽引力付与装置のある装置
ではこれによる付加的な力が杭打ち、引き抜きを助長す
る。
[Function] A large pile driving force is obtained in combination with the alternating excitation force applied to the pile by the vibration cylinder, and the alternating excitation force by the vibration cylinder acts even when the pile is pulled out, so that a large pulling force can be given. Driving and pulling out piles can be performed efficiently. In devices with a traction device, the additional force thereby drives the stakeout and facilitates withdrawal.

【0006】[0006]

【実施例】図1ないし図3についてこの発明の一実施例
を説明する。図1において符号1は中空柱状の取付フレ
ームを示し、これは後述するリーダガイド保持車17に
よってほぼ鉛直に保持固定されるリーダガイド11に滑
動自在に設けられる。取付フレーム1は常時、リーダガ
イド11の上端から延びる吊り下げロープ14(図5)
の下端に取り付けられる懸垂板12から懸垂ワイヤ13
によって吊持されると共に、リーダガイド11に沿う
上、下両方向の牽引力を与えるために牽引力付与ワイヤ
15が連結されている。牽引力付与ワイヤ15の基端は
リーダガイド保持車17上のウィンチ18のドラムに巻
き付けられ、その先端は杭Kを打ち込むときは杭Kの下
方に位置する案内ローラ16(図5)に掛け回された
後、取付フレーム1の下部に連結される。また杭Kを引
き抜くときはリーダガイド11の上端に位置する案内ロ
ーラ19(図6)に掛け回された後、取付フレーム1の
上部に連結される。なお、取付フレーム1を上方に延長
して懸垂板12および懸垂ワイヤ13を省略し、吊り下
げロープ14によって直接この取付フレーム1を吊るよ
うに構成してもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hollow column-shaped mounting frame, which is slidably provided on a leader guide 11 which is held and fixed substantially vertically by a leader guide holding wheel 17 described later. The attachment frame 1 is always suspended from a top end of the leader guide 11 by a hanging rope 14 (FIG. 5).
From the suspension plate 12 attached to the lower end of the
A traction force applying wire 15 is connected to apply a traction force in both upward and downward directions along the leader guide 11 while being hung by the guide guide 11. The base end of the traction force applying wire 15 is wound around a drum of a winch 18 on a leader guide holding wheel 17, and its tip is wound around a guide roller 16 (FIG. 5) located below the pile K when driving the pile K. After that, it is connected to the lower part of the mounting frame 1. When the stake K is pulled out, the stake K is wrapped around a guide roller 19 (FIG. 6) located at the upper end of the leader guide 11 and then connected to the upper portion of the mounting frame 1. The mounting frame 1 may be extended upward to omit the suspension plate 12 and the suspension wires 13, and the mounting frame 1 may be directly suspended by the suspension ropes 14.

【0007】取付アーム1の内側には緩衝ゴム3を介し
てベースプレート3Aが取り付けられ、このベースプレ
ート3Aに振動シリンダ4がそのピストン41の延び出
し方向を下向けにして設けられる。このピストン41の
下端には打ち込むべき杭Kを把持するチャック手段6が
ベースプレート3Aを介して固着される。ピストン41
は図3にさらに明瞭に示されているが、振動シリンダ4
の軸線方向に関してチャック手段6と反対側、つまりこ
の実施例では振動シリンダ4の上方の基部端に反力錘2
が固着される。ここで重要なことはチャック手段6は杭
Kをその軸線が振動シリンダ4の軸線と一致する方向に
把持するよう設けられることである。
A base plate 3A is mounted on the inside of the mounting arm 1 via a buffer rubber 3, and a vibration cylinder 4 is provided on the base plate 3A with the piston 41 extending downward. A chuck means 6 for holding a pile K to be driven is fixed to the lower end of the piston 41 via a base plate 3A. Piston 41
Is more clearly shown in FIG.
The opposite side of the chuck means 6 with respect to the axial direction of the vibrating cylinder 4, that is, in this embodiment,
Is fixed. What is important here is that the chuck means 6 is provided so as to grip the pile K in a direction whose axis coincides with the axis of the vibration cylinder 4.

【0008】振動シリンダ4にはこれを駆動制御するた
めの電気・油圧サーボ弁5が付設される。また振動シリ
ンダ4の上方にはピストン41の変位量を検知するピス
トン変位検知器7が設けられる。
The vibration cylinder 4 is provided with an electric / hydraulic servo valve 5 for driving and controlling the vibration cylinder. Above the vibration cylinder 4, a piston displacement detector 7 for detecting a displacement amount of the piston 41 is provided.

【0009】一方、電気・油圧サーボ弁5を駆動制御す
るための駆動制御信号を発する発信器8が設けられる
が、この発信器8は図3記入のように長方形波、正弦波
など適宜の波形の駆動制御信号を発することができるも
のである。この発信器8から発する信号はサーボ増幅器
10を経由して電気・油圧サーボ弁5に送られる。また
ピストン変位検出器7からサーボ増幅器10に至るフィ
ードバック信号回路9が設けられ、電気・油圧サーボ弁
によって振動シリンダ4を制御するサーボ制御系が構成
される。
On the other hand, a transmitter 8 for generating a drive control signal for driving and controlling the electric / hydraulic servo valve 5 is provided. The transmitter 8 has an appropriate waveform such as a rectangular wave or a sine wave as shown in FIG. Can be issued. The signal emitted from the transmitter 8 is sent to the electric / hydraulic servo valve 5 via the servo amplifier 10. Further, a feedback signal circuit 9 from the piston displacement detector 7 to the servo amplifier 10 is provided, and a servo control system for controlling the vibration cylinder 4 by an electric / hydraulic servo valve is configured.

【0010】つぎにこのサーボ制御系の作動の概要を図
3を用いて説明すると、発信器8からの駆動信号によっ
てその信号の極性と電流の大きさに従って電気・油圧サ
ーボ弁5内部のスプール52が移動し、これによって振
動シリンダ4のピストン41が上方または下方に変位す
る。(電気・油圧サーボ弁5の作動については図4を参
照して後述する。)このピストン41の移動方向と変位
量はピストン変位検出器7によって検知され、この検知
量に比例したフィードバック信号(電圧)がサーボ増幅
器10に送られる。このサーボ増幅器10においては発
信器8からの信号(電圧)と前記のフィードバック信号
が比較されて電気・油圧サーボ弁5に入力電流の形で伝
わり、前記両信号の偏差を小さくする方向にピストン4
1を動かす。こうして振動シリンダ4のピストン41を
発信器8の信号の波形にならって振動させることができ
る。なお発信器8の発すべき信号、つまりこの杭打ち装
置の運転条件(周波数および振幅)は、装置に付属する
調整ダイアル(図示していない)を回転するだけであら
かじめ容易に設定できる。
Next, the operation of the servo control system will be described with reference to FIG. 3. In accordance with the driving signal from the transmitter 8, the spool 52 in the electric / hydraulic servo valve 5 is controlled in accordance with the polarity of the signal and the magnitude of the current. Moves, whereby the piston 41 of the vibration cylinder 4 is displaced upward or downward. (The operation of the electro-hydraulic servo valve 5 will be described later with reference to FIG. 4.) The movement direction and displacement of the piston 41 are detected by the piston displacement detector 7, and a feedback signal (voltage ) Is sent to the servo amplifier 10. In the servo amplifier 10, the signal (voltage) from the transmitter 8 and the feedback signal are compared and transmitted to the electro-hydraulic servo valve 5 in the form of an input current, and the piston 4 is moved in a direction to reduce the deviation between the two signals.
Move 1 Thus, the piston 41 of the vibration cylinder 4 can be vibrated according to the waveform of the signal of the transmitter 8. The signal to be emitted from the transmitter 8, that is, the operating conditions (frequency and amplitude) of the pile driving device can be easily set in advance simply by rotating an adjustment dial (not shown) attached to the device.

【0011】振動シリンダ4には反力錘2が固着されて
いるので、ピストン41の振動の結果、ピストン41の
加速度に比例した反力が生じ、これがピストン41の下
端に固着されているチャック手段6を介して杭Kに伝達
されるのである。伝達される力はピストン41と等しい
振動数を有し、反力錘2の質量と加速度の積に比例し、
かつ振動シリンダ4の軸線方向、すなわち杭Kの軸線方
向に向く力である。
Since the reaction weight 2 is fixed to the vibration cylinder 4, the vibration of the piston 41 results in a reaction force proportional to the acceleration of the piston 41, which is fixed to the lower end of the piston 41. 6 to the pile K. The transmitted force has the same frequency as the piston 41 and is proportional to the product of the mass of the reaction weight 2 and the acceleration,
Further, the force is directed in the axial direction of the vibration cylinder 4, that is, in the axial direction of the pile K.

【0012】ここで図4を参照して電気・油圧サーボ弁
5の構造と作用を説明する。電気・油圧サーボ弁は大別
して、四方案内弁部,トルクモータ部および油圧前段増
幅部から成る。四方案内弁部はスリーブ51と、この中
に滑動自在に係合するスプール52とから成り、このス
プール52は中央と両端にランド部を有し、4つのポー
ト、すなわち圧油流入口P,タンクへの戻り口R,およ
びアクチュエータ、この場合振動シリンダ4に通じる2
本の油路A,B等の間の連通,閉塞を行なう。スプール
51の下方にある中空円柱状のものはフィルタであり、
その両端には固定オリフィス60が設けられている。
Referring now to FIG. 4, the structure and operation of the electric / hydraulic servo valve 5 will be described. The electric / hydraulic servo valve is roughly divided into a four-way guide valve section, a torque motor section, and a hydraulic preamplifier section. The four-way guide valve portion comprises a sleeve 51 and a spool 52 slidably engaged therein. This spool 52 has lands at the center and both ends, and has four ports, namely, a pressure oil inlet P and a tank. 2 to the return port R and to the actuator, in this case the vibrating cylinder 4
The communication and blockage between the oil passages A and B are performed. The hollow cylindrical member below the spool 51 is a filter,
Fixed orifices 60 are provided at both ends.

【0013】トルクモータ部は永久磁石58、電磁コイ
ル56、およびこの電磁コイル56のアーマチュア57
から成る。一方このアーマチュア57はトーションばね
55の回転力がかけられる中心軸のまわりに回動可能に
設けられ、その中心軸に関して反対側にはフラッパ54
が固着される。このフラッパ54の端部にはフィードバ
ックばね59が取り付けられ、その他端にはスプール5
2の中心位置に適宜のボールを介して係合する。フラッ
パ54の両端には1対のノズル53が対向配置される
が、これらのノズル53はそれぞれスプール52の両端
部(それにかかる圧力をそれぞれP1 ,P2 とする)に
連通し、圧油流入口Pより流入する圧油の一部が左,右
の固定オリフィス60を介して流路を形成している。以
上に挙げたフラッパ54,1対のノズル53および固定
オリフィス60が油圧前段増幅部を形成する。
The torque motor section includes a permanent magnet 58, an electromagnetic coil 56, and an armature 57 of the electromagnetic coil 56.
Consists of On the other hand, the armature 57 is provided so as to be rotatable around a central axis on which the rotational force of the torsion spring 55 is applied, and a flapper 54 is provided on the opposite side with respect to the central axis.
Is fixed. A feedback spring 59 is attached to one end of the flapper 54, and a spool 5 is attached to the other end.
2 at the center position via an appropriate ball. Although the nozzle 53 of the pair at each end of the flapper 54 is opposed, communicates with both ends of each of these nozzles 53 are spool 52 (the P 1, P 2, respectively the pressure applied thereto), the pressure oil flow Part of the pressure oil flowing from the inlet P forms a flow path through the left and right fixed orifices 60. The flapper 54, the pair of nozzles 53, and the fixed orifice 60 described above form a hydraulic preamplifier.

【0014】電気・油圧サーボ弁5への入力信号電流が
0の場合、アーマチュア57、従ってフラッパ54は図
示の中央位置にあって、左右のノズル53の背圧、すな
わち圧力P1 ,P2 の大きさは等しくなり、スプール5
2は図示の中央位置に停止している。いま正,負いずれ
かの極性の微小な電流(入力信号)が電磁コイル56に
流れて永久磁石58の磁場が変化し、アーマチュア57
が一方に、たとえば左方に回動変位したと仮定すると、
フラッパ54は右方に変位し、このため右側のノズル背
圧P2 が左側のノズル背圧P1 より高くなり(P2 >P
1 )、スプール52は左方に変位する。このスプール5
2の変位は、その変位のためにフィードバックばね59
がフラッパ54を左方に引き戻してノズル背圧が再び均
衡するまで続き、均衡したときその位置にスプール52
は停止する。このスプール52の停止位置における四方
案内弁部の4個のポートの連通関係は、圧油が圧油流入
口P→A→振動シリンダ4→B→戻り口Rに流れる方向
である。ポートAを振動シリンダ4のヘッド側に連通さ
せておけは上述の入力信号によってピストン41が伸び
出すことになる。極性が上述の場合と異なる入力信号が
加えられたときももちろん同様に作動して、こんどはス
プール52は右方に一定量変位する。このように電気・
油圧サーボ弁においてはスプールが入力信号電流の正
負,大きさに比例した位置に変位することにより、出力
流量も入力電流に比例するのである。
When the input signal current to the electro-hydraulic servo valve 5 is 0, the armature 57, and thus the flapper 54, is at the center position as shown in the figure, and the back pressure of the left and right nozzles 53, ie, the pressures P 1 and P 2 The size is equal and the spool 5
2 is stopped at the illustrated center position. Now, a minute current (input signal) of either positive or negative polarity flows through the electromagnetic coil 56, and the magnetic field of the permanent magnet 58 changes, and the armature 57
Suppose, on the other hand, it has been displaced to the left, for example,
Flapper 54 is displaced to the right, the order nozzle back pressure P 2 on the right side is higher than the nozzle back pressure P 1 on the left side (P 2> P
1 ), the spool 52 is displaced to the left. This spool 5
2 is displaced by the feedback spring 59 due to its displacement.
Pulls back the flapper 54 to the left and continues until the nozzle back pressure rebalances, at which point the spool 52 returns to that position.
Stops. The communication relationship between the four ports of the four-way guide valve at the stop position of the spool 52 is such that the pressure oil flows in the pressure oil inlet port P → A → vibration cylinder 4 → B → return port R. If the port A is communicated with the head side of the vibration cylinder 4, the piston 41 is extended by the input signal described above. When the input signal whose polarity is different from the above-mentioned case is applied, the same operation is of course performed, and the spool 52 is displaced rightward by a certain amount. In this way, electricity
In a hydraulic servo valve, the output flow rate is proportional to the input current by displacing the spool to a position proportional to the magnitude of the input signal current.

【0015】このようにして電気・油圧サーボ弁5を利
用すれば、ほぼ数ミリ・アンペアという微小な電気信号
によって大容量のアクチュエータを制御できる。しか
も、その電気信号の電流値の大小,正負の極性に忠実に
追従でき、本発明の実施例においてはピストン変位検出
器7,発信器8,フィードバック信号回路9およびサー
ボ増幅器10から成るサーボ制御系の協働のもと、反力
錘2を中心付近に保ちつつ入力信号の数10ヘルツの振
動的変化にまで十分追従できることが確認されているの
である。図4には作動原理の理解を容易にするため二段
形の、もっとも典型的な電気・油圧サーボ弁を示した
が、さら大きい容量のアクチュエータを制御したいとき
は三段形の電気・油圧サーボ弁を使用すればよい。もち
ろん三段形の電気・油圧サーボ弁であっても入力電流に
スプールの変位を比例させ、出力流量を制御させる原理
は同じである。
By using the electric / hydraulic servo valve 5 in this manner, a large-capacity actuator can be controlled by a minute electric signal of approximately several milliamps. In addition, the servo control system including the piston displacement detector 7, the transmitter 8, the feedback signal circuit 9, and the servo amplifier 10 can faithfully follow the magnitude of the current value of the electric signal and the positive and negative polarities. It has been confirmed that, under the cooperation of the above, it is possible to sufficiently follow the oscillating change of the input signal of several tens Hertz while keeping the reaction weight 2 near the center. Fig. 4 shows the most typical two-stage electro-hydraulic servo valve for easy understanding of the operation principle. However, if you want to control a larger capacity actuator, use the three-stage electro-hydraulic servo valve. A valve may be used. Of course, even with a three-stage electric / hydraulic servo valve, the principle of making the displacement of the spool proportional to the input current and controlling the output flow rate is the same.

【0016】実際に杭Kを打ち込むときは図5に示すよ
うにリーダガイド保持車17のウィンチ18から繰り出
される牽引力付与ワイヤ15をリーダガイド11の下端
に設けられる案内ローラ16に掛け回した後、取付フレ
ーム1の下部に連結する。一方リーダガイド11の上端
から吊り下げロープ14を用いて取付フレーム1を含む
装置全体を懸垂支持しておき、吊り下げロープ16は杭
Kの打ち込みに応じて自由に延び出るようにしておく。
したがって杭Kの打ち込み時に杭Kに作用する力は、上
述した振動シリンダ4による反力の他に、反力錘2の自
重、およびウィンチ18によって牽引力付与ワイヤ15
を介して与えられる牽引力である。また別の実施例とし
て図7に示すようにリーダガイド11および牽引力付与
装置15等を省略し、単に取付フレーム1を適宜の建設
機械のアーム等から懸垂支持して杭Kを振動シリンダ4
の振動による反力錘2の反力だけによっても杭打ちでき
る構成としてもよい。
When actually driving the stake K, as shown in FIG. 5, a traction force applying wire 15 fed from a winch 18 of a leader guide holding wheel 17 is wound around a guide roller 16 provided at the lower end of the leader guide 11, and It is connected to the lower part of the mounting frame 1. On the other hand, the entire apparatus including the mounting frame 1 is suspended and supported from the upper end of the leader guide 11 using the hanging rope 14, and the hanging rope 16 is allowed to freely extend in accordance with the driving of the pile K.
Therefore, the force acting on the pile K at the time of driving the pile K is not only the reaction force by the vibration cylinder 4 described above, but also the own weight of the reaction force weight 2 and the traction force applying wire 15 by the winch 18.
Is the traction provided through the As another embodiment, as shown in FIG. 7, the leader guide 11 and the traction force applying device 15 and the like are omitted, and the mounting frame 1 is simply suspended from an arm or the like of an appropriate construction machine, and the pile K is
It is good also as a structure which can be piled out only by the reaction force of the reaction force weight 2 by the vibration of.

【0017】逆に杭Kを土中から引き抜くときは、図6
に示すように、ウィンチ18から延びる牽引力付与ワイ
ヤ15をリーダガイド11の上端に位置する案内ローラ
19に掛け回した後、取付フレーム1の上部、実際には
懸垂板12に連結する。そして打ち込み時と異なり、ウ
ィンチ18による牽引力および振動シリンダ4による反
力を上方にかけて杭Kを引き抜くのである。反力錘2の
自重はもちろん反対方向の下方にかかっている。なお、
牽引力付与装置としてリーダガイドに固設される流体圧
シリンダを設け、このロッドに直接取付フレーム1を連
結してこれから牽引力を付与するように構成してもよ
い。
On the other hand, when pulling out the pile K from the soil, FIG.
As shown in (1), after the traction force applying wire 15 extending from the winch 18 is wrapped around the guide roller 19 located at the upper end of the leader guide 11, the wire 15 is connected to the upper part of the mounting frame 1, actually to the suspension plate 12. Then, unlike at the time of driving, the pile K is pulled out by applying the traction force of the winch 18 and the reaction force of the vibration cylinder 4 upward. The dead weight of the reaction weight 2 is of course applied downward in the opposite direction. In addition,
A fluid pressure cylinder fixed to the leader guide may be provided as a traction force applying device, and the mounting frame 1 may be directly connected to this rod to apply traction force from this.

【0018】[0018]

【発明の効果】この発明は以上に述べたようにサーボ制
御される振動シリンダによって発生する反力を利用し、
また実施例によってはこれに牽引力付与装置によって正
確に杭の軸線方向に付与される比較的大きい牽引力を併
用して杭を打ち込む装置であるため、(1)杭を効率的
に打ち込みまたは引き抜きできる、(2)電気信号で作
動する電気・油圧サーボ弁で振動シリンダを駆動してい
るので周波数や振幅がダイヤルを回すだけで簡単に調整
できる、(3)杭に伝わる振動は高周波の振動であるか
ら減衰が急激であって隣接地域に振動被害を及ぼすこと
を避けることができる、(4)杭打ち機の起動,停止時
に振幅をゼロにすることでベースマシンに対する衝撃を
なくすことができる、(5)リーダガイド保持車のウィ
ンチによるよる圧入力と振動シリンダによる加振力は独
立して杭に加えられるので大きい相乗効果が得られる、
また(6)リーダガイド保持車に併設して使用する形な
ので移動が容易であり、異なる場所の多数の杭打ちに能
率的に対処できる、(7)また完全な打撃工法の杭打ち
機なのでコンクリートミルクの注入などの面倒もなく、
排出土の処理も容易である、などの多くのすぐれた効果
がある。
As described above, the present invention utilizes the reaction force generated by the vibration cylinder that is servo-controlled,
Further, in some embodiments, the pile is driven by using a relatively large traction force which is accurately applied in the axial direction of the pile by the traction force imparting device, and therefore, (1) the pile can be efficiently driven or pulled out. (2) Since the vibration cylinder is driven by an electric / hydraulic servo valve operated by an electric signal, the frequency and amplitude can be easily adjusted just by turning the dial. (3) The vibration transmitted to the pile is high frequency vibration. The damping is so rapid that it can avoid damaging adjacent areas. (4) By setting the amplitude to zero when starting and stopping the pile driver, it is possible to eliminate the impact on the base machine. ) The force input by the winch of the leader guide holding vehicle and the exciting force by the vibrating cylinder are applied independently to the pile, so that a large synergistic effect can be obtained.
(6) Since it is used in conjunction with the leader guide holding vehicle, it is easy to move and can efficiently cope with many pile driving in different places. (7) Since it is a pile driving machine with a complete hitting method, concrete Without the hassle of injecting milk,
It has many excellent effects, such as easy disposal of discharged soil.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す側断面図。FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図2】この実施例を図1を見た方向と直交する方向か
ら見た側断面図。
FIG. 2 is a side sectional view of the embodiment as viewed from a direction orthogonal to the direction in which FIG. 1 is viewed.

【図3】振動シリンダを制御するサーボ制御系を示す側
断面図。
FIG. 3 is a side sectional view showing a servo control system for controlling a vibration cylinder.

【図4】電気・油圧サーボ弁の典型例を示す側断面図。FIG. 4 is a side sectional view showing a typical example of an electric / hydraulic servo valve.

【図5】この発明装置の実際の杭打ち作業状態を示す側
面図。
FIG. 5 is a side view showing an actual pile driving operation state of the device of the present invention.

【図6】この発明装置による杭の引き抜き作業状態を示
す側面図。
FIG. 6 is a side view showing a state in which a pile is pulled out by the device of the present invention.

【図7】この発明の別の実施例装置による実際の杭打ち
作業状態を示す側面図。
FIG. 7 is a side view showing an actual pile driving operation state by another embodiment device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 取付フレーム 2 反力錘 3 緩衝ゴム 4 振動シリンダ 5 電気・油圧サーボ弁 6 チャック手段 7 ピストン変位検出器 8 発信器 9 フィードバック信号回路 10 サーボ増幅器 11 リーダガイド 15 牽引力付与ワイヤ 16 案内ローラ 17 リーダガイド保持車 18 ウィンチ 19 案内ローラ REFERENCE SIGNS LIST 1 mounting frame 2 reaction weight 3 cushion rubber 4 vibration cylinder 5 electric / hydraulic servo valve 6 chuck means 7 piston displacement detector 8 transmitter 9 feedback signal circuit 10 servo amplifier 11 leader guide 15 traction wire 16 guide roller 17 leader guide Holding wheel 18 Winch 19 Guide roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊井 清蔵 東京都北区赤羽西3−6−4 (56)参考文献 特開 平3−279514(JP,A) 特開 昭59−145828(JP,A) 特開 昭61−72121(JP,A) 特公 昭47−48723(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02D 7/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kiyozo Kumai 3-6-4 Akabaneishi, Kita-ku, Tokyo (56) References JP-A-3-279514 (JP, A) JP-A-59-145828 (JP, A) JP-A-61-72121 (JP, A) JP-B-47-48723 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E02D 7/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 建設機械のアーム等の適宜の支持体から
懸垂支持される取付フレーム(1)と、前記取付フレー
ム(1)に緩衝ゴム(3)を介して支持される振動シリ
ンダ(4)と、前記振動シリンダ(4)の軸線方向の上
側に設けられる反力錘(2)および前記軸線方向に関し
て前記反力錘(2)と反対側に設けられ、打ち込むべき
杭(K)をその軸線が前記振動シリンダ(4)の軸線と
一致するように把持するチャック手段(6)と、前記振
動シリンダ(4)を駆動制御する電気・油圧サーボ弁
(5)と、前記電気・油圧サーボ弁(5)によって前記
振動シリンダ(4)を制御するサーボ制御系(7,8,
9,10)とを有する杭打ち装置。
1. A mounting frame (1) suspended from an appropriate support such as an arm of a construction machine, and a vibration cylinder (4) supported on the mounting frame (1) via a cushion rubber (3). And a reaction force weight (2) provided on the upper side of the vibration cylinder (4) in the axial direction, and a pile (K) provided on the opposite side to the reaction force weight (2) with respect to the axial direction and to be driven. Chuck means (6) for gripping so as to coincide with the axis of the vibration cylinder (4), an electro-hydraulic servo valve (5) for driving and controlling the vibration cylinder (4), and an electro-hydraulic servo valve ( 5) a servo control system (7, 8,...) For controlling the vibration cylinder (4).
9, 10).
【請求項2】 直立状態に固定保持されるリーダガイド
(11)に沿って滑動自在に設けられる取付フレーム
(1)と、前記取付フレーム(1)に緩衝ゴム(3)を
介して支持される振動シリンダ(4)と、前記振動シリ
ンダ(4)の軸線方向の上側に設けられる反力錘(2)
および前記軸線方向に関して前記反力錘(2)と反対側
に設けられ、打ち込むべき杭(K)をその軸線が前記振
動シリンダ(4)の軸線と一致するように把持するチャ
ック手段(6)と、前記振動シリンダ(4)を駆動制御
する電気・油圧サーボ弁(5)と、前記電気・油圧サー
ボ弁(5)によって前記振動シリンダ(4)を制御する
サーボ制御系(7,8,9,10)とを有する杭打ち装
置。
2. A mounting frame (1) slidably provided along a leader guide (11) fixedly held in an upright state, and supported by said mounting frame (1) via a cushion rubber (3). A vibrating cylinder (4), and a reaction weight (2) provided above the vibrating cylinder (4) in the axial direction.
A chuck means (6) provided on the opposite side to the reaction weight (2) with respect to the axial direction, for gripping a pile (K) to be driven so that its axis coincides with the axis of the vibration cylinder (4). An electric / hydraulic servo valve (5) for driving and controlling the vibration cylinder (4); and a servo control system (7, 8, 9, 9) for controlling the vibration cylinder (4) by the electric / hydraulic servo valve (5). 10).
【請求項3】 直立状態に固定保持されるリーダガイド
(11)に沿って滑動自在に設けられる取付フレーム
(1)と、前記取付フレーム(1)に設けられこれに前
記リーダガイド(11)に沿う上、下両方向の牽引力を
与える牽引力付与装置(15,16,17,18,1
9)と、前記取付フレーム(1)に緩衝ゴム(3)を介
して支持される振動シリンダ(4)と、前記振動シリン
ダ(4)の軸線方向の上側に設けられる反力錘(2)お
よび前記軸線方向に関して前記反力錘(2)と反対側に
設けられ、打ち込むべき杭(K)をその軸線が前記振動
シリンダ(4)の軸線と一致するように把持するチャッ
ク手段(6)と、前記振動シリンダ(4)を駆動制御す
る電気・油圧サーボ弁(5)と、前記電気・油圧サーボ
弁(5)によって前記振動シリンダ(4)を制御するサ
ーボ制御系(7,8,9,10)とを有する杭打ち装
置。
3. A mounting frame (1) slidably provided along a leader guide (11) fixedly held in an upright state, and a mounting frame (1) provided on the mounting frame (1). A tractive force imparting device (15, 16, 17, 18, 18, 1) for applying tractive force in both upward and downward directions along
9), a vibration cylinder (4) supported by the mounting frame (1) via a cushioning rubber (3), and a reaction weight (2) provided on an upper side of the vibration cylinder (4) in the axial direction. Chuck means (6) provided on the opposite side of the reaction weight (2) with respect to the axial direction, for gripping a pile (K) to be driven so that its axis coincides with the axis of the vibration cylinder (4); An electric / hydraulic servo valve (5) for driving and controlling the vibration cylinder (4); and a servo control system (7, 8, 9, 10) for controlling the vibration cylinder (4) by the electric / hydraulic servo valve (5). ).
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