JP3568893B2 - Kelly bar guide device for pile driver - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は杭打機のケリーバガイド装置に関するものであり、特に、杭打機による掘削作業が終了した後、掘削孔に鉄筋等の吊り込み作業を行うとき、ブーム側に引き寄せられて静止しているケリーバが回転駆動装置の支持部位にて引掛しないようにした杭打機のケリーバガイド装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の此種杭打機を図7乃至図9に従って説明する。図に於いて1は杭打機を示す。該杭打機1は下部走行体2に上部旋回体3が旋回自在に搭載されており、そして、上部旋回体3にブーム4をブーム起伏シリンダ5の伸縮によって起伏自在に装着されている。又、該上部旋回体3に設けられているウインチ6からケリーバ吊りロープ7を繰り出して前記ブーム4の頂部に掛け回し、このケリーバ吊りロープ7にケリーバ8を接続して前記ブーム4に吊り下げ、更に、該ケリーバ8及び該ケリーバ8の下端部に取り付けられる掘削バケット9を回転駆動する回転駆動装置10を前記ブーム4に支持ロープ11によって吊り下げてある。更に、該回転駆動装置10は支持フレーム12の下方部位に支持されており、且つ、該支持フレーム12は前記上部旋回体3の前部に起伏シリンダ13によって起伏自在に枢着されたフロントフレーム14の上端部に一体的に固設されている。従って、該支持フレーム12は前記起伏シリンダ13の伸縮動作によって前後動できるように構成され、且つ、該回転駆動装置10は前述したようにケリーバ8を回転駆動すると共に、上下動自在に嵌合している。
【0003】
尚、図中、15は補助作業用フックであり、16は上部旋回体に設けられているキャビンである。
【0004】
図8は前記杭打機1を用いて地盤17に掘削孔18を掘削した状態を示す。同図に於いて、前記ウインチ6に巻回されているケリーバ吊りロープ7を巻き出し、該ケリーバ8及び該ケリーバ8の先端部に取り付けられている掘削バケット9を下降せしめ、そして、前記回転駆動装置10の駆動により該ケリーバ8及び掘削バケット9を回転下降させ乍ら前記掘削孔18を穿孔する。
【0005】
而して、該掘削孔18の深さを大きくするためには長いケリーバ8を用いる事も考えられるが、前記回転駆動装置10の位置によって決定されるケリーバ8の上端部に設けられているストッパ8aの地上高は可能な限り低く形成されねばならない。然し乍ら、該ケリーバ8に設けた前記ストッパ8aの地上高を極端に低く形成すれば、図7に示すように掘削バケット9内の土砂を地上に排出する作業に要求される土砂の排出高さを確保できなくなり、該土砂の排出作業に支障を来すことになる。
【0006】
又、前述のように杭打機1による掘削孔18の掘削作業が完了した場合は、該掘削孔18内には基礎杭を構築するための鉄筋19やコンクリートが吊り込まれる。之は補助作業として実施されるのである。
【0007】
而して、前記補助作業を実施するに当っては前記ケリーバ吊りロープ7を巻き上げてケリーバ8を上方へ引き上げ、そして、この状態で該ケリーバ8を前記起伏シリンダ13を介してブーム4側へ引き寄せて該ケリーバ8を静止させ、そして、この状態で前記補助作業を実施している。このとき、該杭打機1によって前記鉄筋やコンクリート等を吊り上げ得る許容荷重は大である程、作業効率が良好であり、且つ、安定しているため安全な作業が実施できる。
【0008】
而して、前記ケリーバ8の上方向移動は前記ウインチ6でケリーバ吊りロープ7を巻き上げて行われ、そして、下方向への移動は該ケリーバ吊りロープ7を繰り出し、ケリーバ8の自重によって降下するように構成されている。
【0009】
そこで、該ケリーバ8が前記傾斜した状態で上下動が円滑に行われるには図11に示すように
μ×(fa+fb)<Fs ……………1式
でなければならない。ここで、
μ:摩擦係数
fa:回転駆動装置10の上方部右側からケリーバ8に対して負荷する力
fb:回転駆動装置10の下方部左側からケリーバ8に対して負荷する力
Fs:ケリーバ8の下方向へのスライド力
又、該ケリーバ8が該回転駆動装置10に引掛して上下動できなくなるのは、同図における
μ×(fa+fb)≧Fs ……………2式
の関係にあるときである。
【0010】
又、同図に於いて
【数1】
が成立する。ここで、
O:ケリーバ8の重心位置
FB :支持フレーム12の下端部に対しての左側から負荷される力
FH :引掛に起因する力
L:ケリーバ8の上端部と支持フレーム12の下端部との間の距離
LD :ケリーバ8の重心位置Oと支持フレーム12の下端部との間の距離
LF :回転駆動装置10の下端部とケリーバ8の下端部間の距離
LT :回転駆動装置10の上下間の距離
【0011】
上記3式から
【数2】
及び
【0012】
【数3】
が得られる。
【0013】
そこで、従来、図10に示すように、ケリーバ8を上下に円滑に移動させるため、前記支持フレーム12を上方へ延設し、この延設部12a上端部に上部ガイド20を設け、上記支点距離LT を長く取り、そして、前記fa及びfbの力を小さく形成している。この場合は該ケリーバ8の上下動の円滑性は期待できるが、前記図8に示すようにケリーバ8を下降させて前記掘削孔18を掘削するときには、該ケリーバ8に設けた前記ストッパ8aは前記回転駆動装置10によって停止されるため、図8に示す杭打機の場合に比し該ストッパ8aの地上高が高い位置となる。依って、該掘削孔18の深さが浅くなると云う欠陥を有する。
【0014】
更に又、前記図7乃至図9に示す杭打機1に比し前記延設部12a及び上部ガイド20を有するため、フレーム質量が杭打機1を転倒させる方向へ作用する。従って、補助作業時の吊上げ得る荷重を小さく設定しなければならなくなる。更に、杭打機1の全質量も前記延設部12a及び上部ガイド20相当分だけ重くなり、機械の機動性を欠如することになる。
【0015】
而して、ケリーバ8が回転駆動装置10に引掛して上下動できなくなった場合は、オペレータはブーム4の操作を停止し、そして、支持フレーム12を起伏シリンダ13の操作にて該引掛状況を判断し乍ら前後動させることにより該引掛を外し、そして、ケリーバ8の上下動を可能にしているのであるが、この操作はブーム4の起伏操作と、鉄筋19等の吊り荷の吊り込み操作時における上部旋回体3の左右方向への旋回操作に加え、前述したようにケリーバ8の引掛状況の把握等が相俟ってオペレータに極度の精神的疲労と注意力不足とを招来し、作業が危険な状態に陥ることがある。
【0016】
又、前記図10に示す方式にあっては、オペレータはケリーバ8の引掛状況を気にする必要がないため作業は安全に実施できるが、前述したように杭打機の転倒等の危険が発生し、オペレータに前述した注意力とは異なる別の注意力や或いは掘削深さが浅くなるため、長いケリーバ8を必要とする等の使用制限が別に付与されることになる。
【0017】
そこで、杭打機による掘削作業が終了し、掘削孔に鉄筋等を吊り込むための補助作業を行うときケリーバの回転駆動装置への引掛を防止し、且つ、機体の質量を付加することなく掘削孔の深さを充分に保持すると共に、土砂の排出高さも確保して掘削作業に支障を来さないようにした杭打機のケリーバガイド装置を得るために解決せられるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するために提案せられたものであり、機械本体にブーム又はジブが起伏自在に取り付けられ、ウインチから繰り出され、且つ、該ブーム又はジブの頂部を介して垂下されるケリーバ吊りロープにケリーバが懸吊されており、一方、該ケリーバの下端部に取り付けられる掘削バケット等を回転駆動し、且つ、該ケリーバを上下動自在に嵌合している回転駆動装置が支持フレームの下方部位にて支持されている杭打機に於いて、前記支持フレームの上端部に前後回動自在にケリーバガイドを配設し、杭打機の掘削作業終了後、掘削孔に鉄筋等の吊り込み作業を行うとき、該ケリーバをブーム又はジブ側に引き寄せて静止させ、前記ケリーバガイドを該ケリーバ側に回動させて該ケリーバガイドをケリーバに当接させることにより、該ケリーバのこじりを防止してケリーバが円滑に上下動できるように構成されたことを特徴とする杭打機のケリーバガイド装置、及び、上記ケリーバガイドはキャビン内に設けられているスイッチにて前後回動動作が実施されるように構成されて成る杭打機のケリーバガイド装置を提供するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図1乃至図6に従って詳述する。尚、従来例と対象部分は同一符号を付してその説明を省略する。
【0020】
図1に於いて、ケリーバ8及び該ケリーバ8の下端部に取り付けられる掘削バケットを回転駆動し、且つ、該ケリーバ8の上下動を許容するようにして該ケリーバ8を嵌合するための回転駆動装置10は、従来例に於いても説明したように支持フレーム12の下方部位で支持されており、更に、該支持フレーム12は上部旋回体3の前方部位に配設されている起伏シリンダ13の伸縮動作によって前後回動するフロントフレーム14の上端部に固設されている。但し、該支持フレーム12は前記ケリーバ8と概して平行状態を維持する姿勢で該フロントフレーム14に固設されることは当然である。
【0021】
而して、本発明に於いては、前記支持フレーム12の上端部に前後回動自在に形成されたケリーバガイド21が取り付けられている。該ケリーバガイド21は図2乃至図4に示すように、前記支持フレーム12の上面左右にブラケット22,22が対峙して突設されており、各ブラケット22,22の上端部内側面に左右対峙してガイドアーム23,23が配設され、該ガイドアーム23,23の夫々の基部を軸片24に固設し、該軸片24を該ブラケット22,22に枢着することにより、該ガイドアーム23,23が該ブラケット22,22に対して前後回動自在に構成されている。更に又、該ガイドアーム23,23の先端部にはローラ状の前記ケリーバガイド21が軸25により回転自在に設けられている。
【0022】
又、前記軸片24と支持フレーム12との間にシリンダ26及び戻しバネ27が配設されている。該シリンダ26は補助作業を実施するとき、該シリンダ26へ圧油を供給して該シリンダ26を伸長し、この動作により該ガイドアーム23,23が前方へ回動してローラ状のケリーバガイド21がケリーバ8に当接する。
【0023】
従って、ケリーバ8は前記回転駆動装置10と該ケリーバガイド21の双方に於いて支持される。斯くして、前記補助作業時に於いて、ブーム4を旋回動作したり、或いは起伏動作したりするときケリーバ8がこじれ、そして、回転駆動装置10に対して引掛すると云うことがなくなる。又、掘削孔18の掘削作業時に於いては、該シリンダ26への圧油をタンク内に環流させることにより前記戻しバネ27にて該ガイドアーム23,23を反対側へ引き戻してケリーバガイド21をケリーバ8から退避させる。斯くして、掘削作業時に於いてはケリーバ8は円滑に上下して掘削孔18の掘削作業が実施される。
【0024】
又、前記シリンダ26を伸縮操作自在のものを用いることにより、前記戻しバネ27は省略することもできる。
【0025】
尚、図示例では前記シリンダ26のシリンダロッド26bの先端部を前記軸片24に固設した作動アーム28の先端部に枢着し、そして、該作動アーム28を介して該シリンダ26の駆動を該ガイドアーム23,23に伝達するように構成されているが、之に限定せられるものではない。
【0026】
尚、該シリンダ26と戻しバネ27の動作について図4を参照して説明する。図に於いて、補助作業選択スイッチ29がキャビン16内に設けられている。そこで、キャビン16内に於いてオペレータが該補助作業選択スイッチ29をオンすれば、電磁切換弁30をA位置に切換え、そして、タンク31内の圧油を油圧ポンプ32によって前記シリンダ26内に供給し、該シリンダ26のシリンダロッド26bを突出させて前記ケリーバガイド21をケリーバ8側(図1に於いて実線方向)へ回動させ、そして、該ケリーバガイド21をケリーバ8に当接する。斯くして、補助作業時に於いては、該ケリーバ8は図1のこじり支点距離LT の長さを有して上下2個所に支持点を有することになり、依って、補助作業時にブーム4を旋回又は起伏動作を為すことによって生じるケリーバ8のこじれが防止され、該ケリーバ8の上下動に支障を来すことは回避される。即ち、図1に示すこじり支点距離LT の長さは図11に示すLT の長さより大に形成することが可能となり、fa及びfbの力を小さくして該ケリーバ8の円滑なる上下動を可能ならしめているのである。
【0027】
次に、掘削孔18の掘削作業時に於いては、前記補助作業選択スイッチ29をオフすることにより前記電磁切換弁30はB位置に切換って前記シリンダ26内の圧油はタンク31内に環流し、そして、前記戻しバネ27にて前記ガイドアーム23,23を後方(図1に於いて鎖線方向)へ回動させてケリーバガイド21をケリーバ8より退避させ、格納位置に格納する。斯くして、掘削作業時に於いてはケリーバ8の回転上下動が円滑に行われ、依って、掘削作業も円滑に実施される。
【0028】
尚、図4に於いて、前記掘削作業時にはアクチュエータ(図示せず)の油圧シリンダ33にタンク31内の圧油が電磁切換弁30aを介して供給され、又はタンク31内へ環流させて該掘削作業が実施されることは当然である。
【0029】
次に、本発明の他の実施の形態を図5及び図6に従って説明する。同図に於いて、前記図2乃至図4に示すケリーバガイド21、ガイドアーム23,23及びシリンダ26並びに戻しバネ27に対応する夫々のケリーバガイド21a、ガイドアーム23a,23a及びシリンダ26a並びに戻しバネ27aの配置を横方向へ配置して全高を低く形成している。
【0030】
即ち、前記ガイドアーム23a,23aは略く字形に形成されて支持フレーム12上面に左右対象に配設され、そして、折曲部を回動支点とし、左右回動自在に形成してある。同図に於いては、上方のガイドアーム23aの右端部に戻しバネ27aが取り付けられ、そして、該戻しバネ27aの他端部を支持フレーム12上面に止着して該戻しバネ27aを水平方向に配設して前記ガイドアーム23aを同図に於いて鎖線方向へ回動させるように付勢している。即ち、前記シリンダ26内から圧油が抜かれたとき、該戻しバネ27aの付勢力が作用してケリーバガイド21aを鎖線位置即ち、格納位置に回動させて格納できるように構成されている。
【0031】
又、前記シリンダ26aは同図に於いて、支持フレーム12上に水平に配設され、そして、下方のガイドアーム23aの右端部にシリンダロッド26bを連結してある。前記ケリーバガイド21aは之等双方のガイドアーム23aの他端部即ち、同図に於いて左端部に軸25aを介して枢着されている。而して、補助作業時に於いては該シリンダ26a内へ圧油が供給され、そして、シリンダロッド26bが突出して双方のガイドアーム23a,23aを同図実線で示す方向へ回動させ、該ガイドアーム23a,23aに枢着されている前記ケリーバガイド21aをケリーバ8に当接させることにより、前述した図2乃至図4に示す装置と全く同一の作用を為すことができる。
【0032】
斯くの如く、本発明は掘削作業時に於いてはケリーバガイド21,21aは格納されるため、ストッパ8aの地上高及び掘削深さは、図8に示した従来例と同様にストッパ8aの地上高並びに掘削深さを適正に確保することができ、効果的な掘削作業が実施される。更に又、補助作業時にはケリーバガイド21,21aがケリーバ8に当接し、ケリーバ8のこじり支点距離LT を大きく取ってfa,fbの力を可及的に小にすることにより、ケリーバ8の円滑なる動作ができるように構成されている。更に、図10に示す支持フレーム12に延設部12aを設け、該延設部12a上端部に上部ガイド20を設けた杭打機に対し、ケリーバガイド21,21aは小型軽量に製作することが可能となるため、図10に示す杭打機の有する問題点はすべて解消することが可能となった。
【0033】
尚、本発明は杭打機のアースドリル工法に用いる施工機について説明したが、三点支持杭打機のオーガのガイドや、移動式クレーンをベースとした懸垂リーダの銅板矢板ガイドにも適用される。その他、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0034】
【発明の効果】
本発明は上記実施の形態にて詳述したように、支持フレームの上方部位にケリーバガイドを前後回動自在に設け、補助作業時にはキャビン内に設置されている補助作業選択スイッチをオンして該ケリーバガイドをケリーバに当接させることによりケリーバのこじり支点距離を長く形成し、ケリーバの円滑なる上下動を可能にした。更に、掘削作業時には該ケリーバガイドを格納するため、該ケリーバのストッパの地上高を低い位置に確保して掘削深さを大きくとることにより、効果的な掘削作業が実施される。更に、支持フレームに延設部を設け、該延設部上端部に上部ガイドを設けたのに比し、軽量小型に形成して機体が不慮倒回するようなことは一切回避することができる等、正に著大なる効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であって、補助作業時の状態を示す解説側面図。
【図2】本発明の要部を示し、ケリーバガイド部分の平面図。
【図3】図2の側面図
【図4】図2の作動を示す解説図。
【図5】本発明の他の実施の形態を示し、ケリーバガイド部分の平面図。
【図6】図5の側面図。
【図7】従来例の杭打機の側面図。
【図8】従来例の掘削作業の状態を示す側面図。
【図9】従来例の補助作業時を示す側面図。
【図10】従来例の他の実施の形態を示し、補助作業時の解説側面図。
【図11】補助作業時におけるケリーバの上下動の条件を説明した解説図。
【符号の説明】
1 杭打機
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 ブーム
5 ブーム起伏シリンダ
6 ウインチ
7 ケリーバ吊りロープ
8 ケリーバ
8a ストッパ
9 掘削バケット
10 回転駆動装置
11 支持ロープ
12 支持フレーム
13 起伏シリンダ
14 フロントフレーム
16 キャビン
18 掘削孔
19 鉄筋
21,21a ケリーバガイド
22 ブラケット
23,23a ガイドアーム
24 軸片
25 軸
26,26a シリンダ
26b シリンダロッド
27 戻しバネ
29 補助作業選択スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a kelly bar guide device of a pile driver, particularly, when the excavation operation by the pile driver is completed, when performing a hanging operation of a reinforcing bar or the like in an excavation hole, the device is drawn to the boom side and stopped. The present invention relates to a kelly bar guide device of a pile driver in which a kelly bar does not get caught at a support portion of a rotary drive device.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
A conventional pile driver of this type will be described with reference to FIGS. In the figure, 1 indicates a pile driver. In the
[0003]
In the drawing,
[0004]
FIG. 8 shows a state in which an
[0005]
In order to increase the depth of the
[0006]
Further, when the excavation work of the
[0007]
In carrying out the assisting operation, the kelly
[0008]
Thus, the upward movement of the
[0009]
Therefore, in order for the
μ: Friction coefficient fa: Force applied to the
[0010]
In the same figure,
Holds. here,
O: center of gravity of Keriba 8 F B: force F H is loaded from the left side with respect to the lower end of the support frame 12: the force due to the hook L: the upper end portion of Keriba 8 and the lower end portion of the
From the above three equations,
And [0012]
(Equation 3)
Is obtained.
[0013]
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 10, in order to smoothly move the
[0014]
Furthermore, since the present invention has the extending portion 12a and the upper guide 20 as compared with the
[0015]
When the
[0016]
Further, in the method shown in FIG. 10, the operator does not need to worry about the hooking condition of the
[0017]
Therefore, when the excavation work by the pile driver is completed and the auxiliary work for hanging the reinforcing bar or the like in the excavation hole is prevented, the kelly bar is prevented from being caught on the rotary drive device, and excavation is performed without adding the mass of the fuselage. There are technical issues that need to be solved in order to obtain a kelly bar guide device for a pile driver that maintains the depth of the hole sufficiently and secures the height of discharge of earth and sand so as not to hinder the excavation work. Therefore, the present invention aims to solve the problem.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and a boom or jib is mounted on a machine body so as to be able to be raised and lowered, is extended from a winch, and is suspended through a top of the boom or jib. A kelly bar is suspended from a kelly bar hanging rope, and a rotary driving device that rotatably drives an excavation bucket or the like attached to a lower end portion of the kelly bar and that fits the kelly bar so as to be vertically movable. In the pile driver supported at the lower part of the pile, a kelly bar guide is disposed at the upper end of the support frame so as to be pivotable back and forth. When performing the hanging operation, pull the kelly bar toward the boom or jib to stop the kelly bar, rotate the kelly bar guide toward the kelly bar side, and bring the kelly bar guide into contact with the kelly bar. Thus, the kelly bar guide device of a pile driver, characterized in that the kelly bar is configured to be able to move up and down smoothly by preventing the kelly bar from being twisted, and the kelly bar guide is mounted on a switch provided in the cabin. The present invention provides a kelly bar guide device for a pile driver, which is configured to perform a front-rear rotation operation.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The same reference numerals are given to the same portions as those in the conventional example, and the description thereof will be omitted.
[0020]
In FIG. 1, a rotary drive for rotating the
[0021]
In the present invention, a
[0022]
Further, a
[0023]
Therefore, the
[0024]
Also, by using a
[0025]
In the illustrated example, the tip of the
[0026]
The operation of the
[0027]
Next, at the time of excavating the
[0028]
In FIG. 4, during the excavation operation, the hydraulic oil in the
[0029]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, the
[0030]
That is, the
[0031]
The
[0032]
As described above, in the present invention, the kelly bar guides 21 and 21a are stored during the excavation work, so that the ground height and the excavation depth of the
[0033]
Although the present invention has been described with respect to the construction machine used for the earth drill method of a pile driver, the invention is also applied to an auger guide of a three-point support pile driver and a copper sheet pile guide of a suspension leader based on a mobile crane. You. In addition, the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and it is natural that the present invention extends to the modified ones.
[0034]
【The invention's effect】
As described in detail in the above embodiment, the present invention provides a kelly bar guide at an upper portion of the support frame so as to be rotatable back and forth, and turns on an auxiliary work selection switch provided in the cabin during the auxiliary work. The kelever guide is brought into contact with the kelly bar, thereby increasing the distance between the fulcrum and the fulcrum, thereby enabling the kelly bar to move up and down smoothly. Further, during the excavation operation, an effective excavation operation is carried out by securing the stopper of the kerry bar at a low position and increasing the excavation depth in order to store the kelly bar guide. Further, as compared with the case where the extension portion is provided on the support frame and the upper guide is provided at the upper end portion of the extension portion, it is possible to avoid the accidental turning of the body at all by forming a small and light weight. It is an invention which has a very great effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory side view showing a state at the time of an auxiliary work according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a main part of the present invention and showing a kelly bar guide portion.
FIG. 3 is a side view of FIG. 2; FIG. 4 is an explanatory view showing the operation of FIG. 2;
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention and is a plan view of a kelly bar guide portion.
FIG. 6 is a side view of FIG. 5;
FIG. 7 is a side view of a conventional pile driver.
FIG. 8 is a side view showing a state of a conventional excavation operation.
FIG. 9 is a side view showing a conventional example at the time of auxiliary work.
FIG. 10 shows another embodiment of the conventional example, and is a side view for explanation at the time of auxiliary work.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating conditions for up-and-down movement of the keriba during an auxiliary operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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