JP3188683U - 杭打ち機 - Google Patents

Abstract

【課題】アンカー用の鋼管杭などを、リーダマストを備えた建設車両を利用して土中に規定された角度で斜めに効率良く打ち込めるようにした杭打ち機を提供する。
【解決手段】傾斜角調整の可能なリーダマスト５をブームで支えた建設車両２と、リーダマストに昇降可能に取り付けたキャリア８、振動ハンマー９及びモータ駆動のキャリア推進装置１０を組み合わせた圧入機構７と、振動ハンマーによって打撃される杭２０をスライド自在、かつ、振れ止め状態に支える圧入ガイド１１を備えさせ、地中に打ち込むアンカー杭２０の上端を振動ハンマー９のハンマーヘッドに連結具１４を用いて連結し、この杭２０を振動ハンマー９で傾斜状態に地中に打ち込むように構成した。
【選択図】図１

Description

この考案は、油圧ショベルやバックホーなどの建設車両を用いて鋼管杭などの杭を土中に規定された角度で斜めに効率良く打ち込むことを可能にした杭打ち機に関する。

前記杭打ち機の従来例として、例えば、下記特許文献１、２などに記載されたものがある。特許文献１の杭打ち機は、建設車両のブームに支えられたリーダマストに油圧ブレーカを上下動可能に懸吊し、その油圧ブレーカのフロントヘッドに杭に圧入力を伝える圧入装置と杭を引き抜く引抜装置を選択的に装着するようにしている。

また、特許文献２の杭打ち機は、建設車両のブームの先端部やブーム先端に取り付けられたバケットアームの先端部に逆Ｌ字状のアームを取り付け、そのアームの先端部に杭に回転力を加えるモータを取り付けている。

この特許文献２の杭打ち機は、土中に打ち込む杭を、その杭の上端近くをウインチに巻き取られるワイヤーで引くことによって起立させ、その杭の上端にモータを押し付けて打ち込み作業を行う。

特開昭５７−３９２０号公報 特開２００６−９５３４号公報

特許文献１に記載された杭打ち機は、油圧ブレーカとそれに装着した圧入装置の自重を圧入力として働かせて杭を打ち込む。このため、杭に強い圧入力を加えるのが難しい。特に、杭を斜めに打ち込む要求がある場合、油圧ブレーカと圧入装置の自重が限られている上にリーダマストを傾斜させることで杭に対する自重の伝達ロスも生じるため、作業効率を高め難い。

特許文献２の杭打ち機は、用途が垂直杭の打ち込みに限定される。杭の上端に当接させた油圧モータを介して建設車両の自重を杭に加えることが可能になっているが、杭を斜めに打ち込む用途では杭に建設車両の自重を作用させるのは難しく、杭の打ち込みがまともになされない。

近年、太陽光発電設備の普及が目覚しく、広大な敷地に大規模な発電設備を設置することもなされ出している。その太陽光発電設備を地上に設置する場合、架台を設けてその架台で太陽光発電パネルを支持する方法が採られている。

この場合、架台は、土中にアンカーとなる杭を打ち込み、その杭で支える構造が工期の短縮や設置コストの面で有利なことから、その方法が多用される傾向にある。

この方法での杭による架台の支持は、図６に示すように、所定の角度で傾けた４本の杭２０を、２本を対にして２組に分け、一方の組の２本が平行、かつ、逆向きとなり、さらに、他方の組の２本も同様に平行、かつ、逆向きとなり、一方の組と他方の組の杭２０は９０°向きが異なる配置にして架台２１に設けた４箇所の杭係合穴２１ａに通し、これらの杭２０を必要深さまで打ち込んで、その杭で架台２１を支持する方法が採られている。

このような斜め配置のアンカー用杭の打ち込みは、油圧ハンマーを作業者が手で抱えて操作し、他の作業者が斜めに支えた杭を抱かかえた油圧ハンマーで打ち込むと言う、作業者の負担が大きくて効率も極めて悪い方法でなされていた。

これは、特許文献１，２に記載されたような従来の杭打ち機では効率的な斜め打ち込みが行えず、杭打ち機を利用するメリットが無かったからにほかならない。

この考案は、アンカー用の鋼管杭などを、リーダマストを備えた建設車両を利用して土中に規定された角度で斜めに効率良く打ち込めるようにすること課題としている。

上記の課題を解決するため、この考案は、杭打ち機を以下の通り構成した。
即ち、傾斜角調整の可能なリーダマストをブームで支えた建設車両と、前記リーダマストに昇降可能に取り付けたキャリア、そのキャリアに装着された振動ハンマー及びその振動ハンマーを前記キャリアと共にリーダマストに沿って移動させるモータ駆動のキャリア推進装置を組み合わせた圧入機構と、前記リーダマストの下端側に設置されて前記振動ハンマーによって打撃される杭をスライド自在、かつ、振れ止め状態に支える圧入ガイドを備えさせ、地中に打ち込む杭の上端を前記振動ハンマーのハンマーヘッドに連結具を用いて連結し、この杭を前記振動ハンマーで傾斜状態に地中に打ち込むように構成した。

前記キャリア推進装置は、前記リーダマストに沿わせてそのリーダマストの下部に一端を、上部に他端をそれぞれ接続したチェーンと、そのチェーンに噛合させたスプロケットと、前記キャリアに取り付けられて前記スプロケットを回転させる油圧モータと、前記スプロケットとチェーンの噛合状態を保持するアイドルスプロケットを組み合わせたものが好ましい。

また、前記キャリアはリーダマストに案内されるガイドローラを含ませたものが好ましく、前記圧入ガイドを半割ブラケットで構成したものも好ましい。

この考案の杭打ち機は、リーダマストに昇降可能に取り付けたキャリアをモータに駆動されるキャリア推進装置によって推進させ、そのキャリアに装着した振動ハンマーで杭を打つようにしたので、リーダマストが傾斜していても強い圧入力を杭に加えることができ、斜め杭打ちの作業効率を著しく向上させることができる。

また、チェーン、スプロケット、油圧モータ及びアイドルスプロケットを組み合わせたキャリア推進装置を設けたものは、前記チェーンをリーダマストの上端から下端に至らせることによってキャリアをリーダマストのほぼ全長にわたって移動させることができる。推進源としてストロークの長いシリンダなどを使用する必要がないため、杭打ち機の複雑化や大型化を招かずに長尺杭についてもその杭の打ち込みに対応することが可能になる。

このほか、前記キャリアがリーダマストに案内されるガイドローラを含んでいるとキャリアの移動が円滑に安定してなされる。

また、前記圧入ガイドを半割ブラケットで構成したものは、杭打ち機に対する杭のセッティングがし易い。

この考案の杭打ち機の一例を示す側面図である。 図１の杭打ち機のリーダマストに取り付けたキャリアとキャリア推進装置と振動ハンマーの側面図である。 図１の杭打ち機のリーダマストに取り付けたキャリアとキャリア推進装置と振動ハンマーを正面側から見た図である。 図１の杭打ち機のリーダマストに取り付けたキャリアと振動ハンマーを図２のIV−IV線に沿って見た図である。 図１の杭打ち機のリーダマストの下端部に取り付けた圧入ガイドの端面図である。 太陽光発電設備の架台をアンカー用の杭で支持した状態を示す斜視図である。

以下、この考案の杭打ち機の実施の形態を添付図面の図１〜図５に基づいて説明する。図１に示した杭打ち機１は、建設車両２と圧入機構７と圧入ガイド１１を組み合わせたものになっている。

図示した建設車両２は、ミニ油圧ショベルのショベルとアームを取り外し、油圧シリンダ３で起伏させるブーム４の先端に油圧ショベルのアームに替えてリーダマスト５を取り付けている。

そのリーダマスト５には、ブーム４に取り付けた油圧シリンダ６の出力ロッドが連結されており、油圧シリンダ６で出力ロッドの連結部を押し引きしてリーダマスト５の傾斜角を調整することができる。

また、このリーダマスト５には、押し込み力を加えながら杭２０を土中に打ち込む圧入機構７が組みつけられ、さらに、そのリーダマスト５の下端に杭２０の長手途中を支える圧入ガイド１１が設置されている。

圧入機構７は、図２、図３に詳細に示す通り、リーダマスト５に昇降可能に取り付けられたキャリア８と、そのキャリアに装着した振動ハンマー９と、キャリア８をリーダマスト５に沿ってリーダマストの長手方向に移動させるモータ駆動のキャリア推進装置１０を組み合わせて構成されている。

この圧入機構のキャリア８は、ガイドローラ８ａを有するものが設けられており、そのガイドローラ８ａがリーダマスト５の両側部のガイド溝５ａに案内されてキャリア８が安定して円滑に移動できるようになっている。

振動ハンマー９は油圧作動の市販のハンマーである。例示の杭打ち機は、その振動ハンマーとして丸善工業社製のＫＨ−２４０Ｖを採用したが、これに限定されるものではない。

キャリア推進装置１０は、チェーン１０ａ、スプロケット１０ｂ、油圧モータ１０ｃ及びアイドルスプロケット１０ｄを組み合わせたもの（図２、図３参照）を設けている。

チェーン１０ａは、リーダマスト５の上端から下端までの範囲に配置されている。そのチェーン１０ａの上端は、リーダマスト５に設けた繋留具１２（図２，図３参照）に接続され、下端はリーダマスト５の下部に設置した張力調整具１３（同じく図２，図３参照）に接続されている。

スプロケット１０ｂは、キャリア８に取り付けられた油圧モータ１０ｃの出力軸に固定されており、そのスプロケット１０ｂをチェーン１０ａに噛合させている。そして、スプロケット１０ｂの上下（チェーン長手方向の前後）に配置したアイドルスプロケット１０ｄでスプロケット１０ｂに対するチェーン１０ａの噛合い位置と噛合い角を保持するようにしている。

このように構成した圧入機構７は、油圧モータ１０ｃを駆動するとチェーン１０ａに対するスプロケット１０ｂの噛合い位置が変動し、キャリア８がリーダマスト５に沿って移動する。

キャリア８の駆動源が油圧モータであるので、キャリア８を強い力で推進させることができ、その力を圧入力として働かせて杭２０を効果的に土中に打ち込むことができる。

キャリア８の駆動源は、電動ギヤードモータなどに置き換えてもよいが、減速用のギヤボックス無しでも高い出力を得ることができる油圧モータが好ましい。

圧入ガイド１１は、振動ハンマー９によって打撃される杭２０をスライド自在、かつ、振れ止め状態に支えるためのものであって、図示のそれは半割ブラケッで構成されている。半割ブラケットは、図５に示すように、２個の半円環１１ａ、１１ｂの片端をピンで回動可能に連結し、半円環の他端側をボルトで切り離し可能に結合させるようにした周知の軸保持具であって、半円環１１ａを開かせて打ち込み対象の杭２０を内側にセットすることができる。

図２、図３の１４は、振動ハンマー９の打撃ヘッドに取り付けた連結具（カップリング）である。この連結具１４によって杭２０の上端が振動ハンマー９の打撃ヘッドに連結される。

以上の如く構成した例示の杭打ち機１は、リーダマスト５を所定の角度で傾け、振動ハンマー９の打撃ヘッドに杭２０の上端を連結する。また、その杭２０の長手途中を圧入ガイド１１でスライド自在に支持し、圧入機構７によりキャリア８に下向きの推進力を加えながら振動ハンマー９を作動させて杭２０を土中に打ち込む。

先に述べた、太陽光発電設備用の架台を支持するアンカー杭（鋼管杭）は、５０°の角度で傾斜させて土中に打ち込まれる。このような傾きが付与された杭であっても、この考案の杭打ち機を用いれば、強い圧入力を加えて正確に効率良く作業を進行させることができる。

１ 杭打ち機
２ 建設車両
３，６ 油圧シリンダ
４ ブーム
５ リーダマスト
５ａ ガイド溝
７ 圧入機構
８ キャリア
８ａ ガイドローラ
９ 振動ハンマー
１０ キャリア推進装置
１０ａ チェーン
１０ｂ スプロケット
１０ｃ 油圧モータ
１０ｄ アイドルスプロケット
１１ 圧入ガイド
１１ａ，１１ｂ 半円環
１２ 繋留具
１３ 張力調整具
１４ 連結具
２０ 杭
２１ 架台
２１ａ 杭係合穴

Claims (4)

1. 傾斜角調整の可能なリーダマスト（５）をブーム（４）で支えた建設車両（２）と、前記リーダマスト（５）に昇降可能に取り付けたキャリア（８）、そのキャリア（８）に装着された振動ハンマー（９）及び前記キャリア（８）を前記リーダマスト（５）に沿って移動させるモータ駆動のキャリア推進装置（１０）を組み合わせた圧入機構（７）と、前記リーダマスト（５）の下端側に設置されて前記振動ハンマー（９）によって打たれる杭をスライド自在かつ振れ止め状態に支える圧入ガイド（１１）を有し、地中に打ち込む杭の上端を前記振動ハンマー（９）のハンマーヘッドに連結具（１４）を用いて連結し、この杭を前記振動ハンマー（９）で傾斜状態に地中に打ち込むように構成された杭打ち機。
2. 前記キャリア推進装置（１０）を、前記リーダマスト（５）に沿わせてそのリーダマストの下部に一端を、上部に他端をそれぞれ固定したチェーン（１０ａ）と、そのチェーンに噛合させたスプロケット（１０ｂ）と、前記キャリアに取り付けられて前記スプロケットを回転させる油圧モータ（１０ｃ）と、前記スプロケット（１０ｂ）とチェーン（１０ａ）の噛合状態を保持するアイドルスプロケット（１０ｄ）を組み合わせて構成した請求項１に記載の杭打ち機。
3. 前記キャリア（８）に、前記リーダマスト（５）に案内されるガイドローラ（８ａ）を含ませた請求項１又は請求項２に記載の杭打ち機。
4. 前記圧入ガイド（１１）を、半割ブラケットで構成した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の杭打ち機。

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