JP3731169B2 - 振動杭打抜の制御方法 - Google Patents
振動杭打抜の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3731169B2 JP3731169B2 JP10639297A JP10639297A JP3731169B2 JP 3731169 B2 JP3731169 B2 JP 3731169B2 JP 10639297 A JP10639297 A JP 10639297A JP 10639297 A JP10639297 A JP 10639297A JP 3731169 B2 JP3731169 B2 JP 3731169B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- eccentric weight
- vibrators
- pile
- shaft
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単独の大型の杭、もしくは一体的に結合された複数の杭を、複数基のロータリ起振機で打込み、および/または引抜く新規な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
大きい衝撃音や大きい衝撃的な振動を発したりすること無く既製杭を地盤中に打設する技術として振動杭打機が公知であり、この振動杭打機は杭の引抜きにも有効に用いられる。
振動杭打抜機には、偏心重錘を回転させるロータリ起振機、および、流体圧力でピストンを激しく往復させるピストン式起振機が公知で、共に広く実用されているが、大きい起振力を発生させなければならない場合にはロータリ起振機の方が有利である。
さらに、大きい起振機を必要とする大形の杭を打込む場合や、多数の杭を一体的に結合して打込む場合には、複数基のロータリ起振機を杭に取り付け、該複数基のロータリ起振機を機械的に同調連動させて打込む技術も公知である。
【0003】
図9は複数基のロータリ起振機を用いて杭の打込み作業を遂行している2例を示し、(A)は1本の大型鋼管杭に2基のロータリ起振機を取り付けた状態の斜視図、(B)は多数の鋼矢板を筒状に組み立てた鋼矢板セルに多数のロータリ起振機を取り付けた状態の斜視図である。
本図9(A)に示した例では、ベース部材72の下方に設けた杭用チャック62A,62Bで鋼管杭63を把持している。そして上記ベース部材72の上には2基の起振機60A,60Bを設置し、スプリング64を介してクレーンで吊持されている。すなわち、図に現れていないが前記の起振機60A,60Bは、クレーンフックを介してクレーンブームによって吊持されている。このように、クレーンブーム(図外)によって吊持された状態で起振機60A,60Bが作動して振動を発生するということは、後に詳しく述べるクレーンブームの共振という問題を発生させる原因として重要になる。
前記の鋼管杭63よりも格段に大きい杭を構成しなければならない場合は、本図9(B)に示すように多数の矢板を結合して矢板組立杭71を形成する技術も公知であり、広く実用されている。この例では、多数の起振機60のそれぞれがチャック62によって矢板組立杭71の上端に取り付けられ、該多数の起振機60は環状フレーム73を介して図外のクレーンブームに吊持されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
振動杭打および振動杭抜(以下、振動杭打抜と略称する)は、従前のスチームハンマ,ドロップハンマ,ヂーゼルハンマ等に比して衝撃的音響や衝撃的振動が著しく低減されているが、振動の共振について難しい技術的問題が有る。
図5は、振動杭打抜作業における共振の問題を説明するために示したもので、(A)はロータリ式の起振機をクレーンブームで吊持して杭の振動打抜を実施している状態を模式的に描いた断面図、(B)は振動杭打抜工事における時間経過を横軸にとって振動数の変化を表した図表である。
本図5(A)のように杭7の頂部を起振機6のチャック6aで把持するとともに、該起振機6をクレーンブーム5で吊持し、起振機6を作動させて杭7に振動を与えながら吊り降ろすと、該杭7は地盤中に沈下してゆく。このとき、地表波aおよび地中波bが図示のように伝播し、民家8に到達して振動公害を生じる虞れが有る。この場合、地盤の共振周波数(固有振動数)n1と起振機6の発生振動数とが一致すると共振(共鳴)現象を生じて振動公害発生の危険性が著しく増大する。
また、クレーンブーム5の共振周波数n2と起振機6の発生振動数とが一致すると、クレーンブーム5が共振現象を生じて破損する危険性が大きい。
【0005】
図5(B)の時間軸(横軸t)に示した時刻t0で起振機の運転を開始すると、ロータリ形起振機の回転速度の上昇に伴って、振動数は矢印cのように上昇し、加速期間T1を経過した時刻t1で定格回転に達する。この回転速度上昇に伴う振動数増加(矢印c)の途中で、地盤の共振周波数n1を通過するので、この時に著しい振動公害を生じる虞れが有る。
【0006】
上述のような共振に関する不具合を解消するため、ロータリ起振機の回転速度を変えずに、偏心重錘の偏心モーメントを変化させて起振力を調節する技術が公知である。
前掲の図5(B)において、時刻t0で偏心モーメントを零にして、回転させても起振力を生じない状態にして矢印cのように増速し(この場合、回転速度を上昇させることと振動数を増加させることとはほぼ同じ意味になる)。定格回転に達したところで偏心モーメントを増加させて起振力を発生させると、地盤の共振周波数n1、およびクレーンブームの共振周波数n2を、起振力零の状態で通過するので共振に関するトラブルの発生を防止することができる。また、時刻t2で杭の打抜を終えて矢印dのように減速すると、この減速期間T2を経過して時刻t3で停止するまでの間に前記の共振周波数n2,n1を通過しなければならないが、この場合も減速開始時(時刻t2)で起振力を零にしておけば共振に関するトラブルを生じる虞れが無い。以上の説明によって明らかとなったように、共振に関するトラブルを防止するための偏心モーメントの変化(すなわち起振力の調節)は、ロータリ式起振機の場合、その回転を停止せしめること無く運転を継続しながら行ない得ることが必要である。
【0007】
次に、ロータリ起振機において偏心重錘の偏心モーメントを変化させることによって起振力を調節するための手法について説明する。
図6は、固定偏心重錘と可動偏心重錘とを備えたロータリ起振機における起振力の調節を説明するために示した模式図であって、(A)は起振力最大の状態を、(B)は起振力中等度の状態を、(C)は起振力が小さい状態を、(D)は起振力が零の状態を、それぞれ表している。
(本図6(B)参照)固定偏心重錘9を取り付けた回転軸2は駆動モータMによって回転せしめられる。上記固定偏心重錘9および回転軸2の回転は、同期伝動歯車4,4′を介して、可動偏心重錘10を取り付けられた回転軸2′に伝動される。これにより、固定偏心重錘9と可動偏心重錘10とは反対方向に同じ速さで回転するが、これを矢印E方向に見ると、すなわち投影面S上に投影して考察すると、固定偏心重錘9と可動偏心重錘10とは常に同一方向に同一速さで上下動する。これにより、回転軸2,2′は上下方向の反力を受けて起振力を発生する。
上述のように、起振力を発生するメカニズムについては、固定偏心重錘と可動偏心重錘とが均等に関与していて格別の差異は無い。本発明においては説明の便宜上、駆動モータによって直接的に回転駆動される偏心重錘を固定偏心重錘と呼ぶ。これは駆動軸に固定されている偏心重錘という意味での命名である。そして、固定偏心重錘に対して回転位相を調節し得る偏心重錘を可動偏心重錘と呼ぶ。こうした事情から明らかなように、固定偏心重錘と可動偏心重錘とは、基準の取り方によって置換可能な相対的な呼称である。従って、例えば特許請求の範囲の記載内容についても固定偏心重錘と可動偏心重錘とを相互に読み換えることができ、読み換えた構成も本発明の技術的範囲に属するものである。
【0008】
図6(D)は、固定偏心重錘9に対して可動偏心重錘10が180度の位相差を与えられた状態である。この状態で双方の偏心重錘が反対方向に同じ速さで回転すると、回転軸2と同2′との垂直2等分線m−mに関して双方の偏心重錘が常に対称に位置することになる。すなわち、双方の偏心重錘は上下方向について常に反対方向に等しい速さで移動する。従って、回転軸2と同2′とは上下方向に関して反対方向の反力を受け、双方の回転軸が受ける反力が相殺されて起振力を発生しない。
図6(B)および(C)は、前記(A)の起振力最大状態と(D)の起振力零の状態との中間の状態である。(B)と(C)とを比べると、(B)は(A)に近く、(C)は(D)に近い。従って、起振力の大きい方から順に並べると(A),(B),(C),(D)となる。
本図6においては固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを平行に描いたが、固定偏心重錘と可動偏心重錘とを同心状に配列することもできる。
上述のように、固定偏心重錘9と可動偏心重錘10とを、原則的には同じ回転速度で回転させながら、その回転を停止させることなく両者の位相差を変化させる構成については種々の研究,工夫が為されている。
【0009】
図7は、公知の位相制御機構を備えたロータリ起振機の模式的な断面図であって、構造・機能の理解に便なるごとく変形して描いてあるので、正確なJIS規格の投影図ではない。
全体的な構成はA系統とB系統とに分かれていて、後に詳しく述べるように、系統ごとに回転駆動される。
まずA,B両系統の回転軸を回転駆動している伝動系を見ると、A系統の回転軸31は、A系統被動プーリ45,巻掛伝動手段47,A系統駆動プーリ48を介してA系統の電気モータMaによって回転駆動される。
同様に、B系統回転軸32はB系統被動プーリ46,巻掛伝動手段47,B系統駆動プーリ49を介してB系統の電気モータMbによって回転駆動される。
前記A系統回転軸31に対してA系統駆動歯車33が、キー34によって固定されている。本図7において、上記のキー34以外のキーには符号を省略してあるが、キーの形状が描かれている個所は軸に対して固定されており、キーの形状が描かれていない個所は相対的回動自在に嵌合している。
【0010】
前記のA系統回転軸31に固定されたA系統駆動歯車33は、これと歯数を同じくするA系統被動歯車35と噛合して伝動している。このA系統被動歯車35は、先に述べたB系統回転軸32によって相対的回動自在に(キーが描かれていない)支承されている。
さらに、上記B系統回転軸32によって相対的回動可能に支承されているA系統可動偏心重錘39は、同期連結杆40によって前記A系統被動歯車35に連結されている。
一方、先に述べたA系統回転軸31に対してA系統固定偏心重錘26が固着(キーが描かれている)されている。
以上のようにして、A系統の固定偏心重錘26とA系統の可動偏心重錘39とは、A系統電気モータMaによって、相互に反対方向に、等しい速さで回転せしめられる。これらの偏心重錘の回転によって生じる遠心反力は、回転軸を介してケース1に伝達される。
【0011】
前記のB系統回転軸32に固定されたB系統駆動歯車44は、これと歯数を同じくするB系統被動歯車41と噛合して伝動している。このB系統被動歯車41は、先に述べたA系統回転軸31によって相対的回動自在に(キーが描かれていない)支承されている。
さらに、上記A系統回転軸31によって相対的回動可能に支承されているB系統可動偏心重錘37は、同期連結杆43によって前記B系統被動歯車41に連結されている。
一方、先に述べたB系統回転軸32に対してB系統固定偏心重錘38が固着(キーが描かれている)されている。
以上のようにして、B系統の固定偏心重錘38とB系統の可動偏心重錘37とは、B系統電気モータMbによって、相互に反対方向に、等しい速さで回転せしめられる。これらの偏心重錘の回転によって生じる遠心反力は、回転軸を介してケース1に伝達される。
【0012】
前記A系統を駆動している電気モータMaと、B系統を駆動している電気モータMbとは、それぞれ相互に連動せしめて電気的に制御され、両系統それぞれの固定偏心重錘と可動偏心重錘とを、基本的には等速で回転させつつ、必要に応じて両者の位相差を変化させる。
【0013】
上記の位相差の変化によって、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントが変化し、起振力が増減調節される。
【0014】
図8は、未公知の位相差調節機構(特願平8−345620号)を備えたロータリ起振機の模式的な断面図である。
偏心重錘軸44はケーシング43に対して回転自在に支承され、駆動モータ50によって回転駆動される。この駆動モータ50は、電気モータであっても良く、また油圧モータその他任意のモータであっても良い。
上記偏心重錘軸44に対して駆動側固定偏心重錘46が固着されるとともに、駆動側可動偏心重錘48が相対的な回動自在に支承されている。
一方、外管45aと内軸45bとから成る2重軸45がケーシング43に対して回転自在に支承されており、制御側固定偏心重錘47が前記の外管45aと一体に連設されている。そして制御側可動偏心重錘49は前記内軸45bに対して固着されている。さらに前記駆動側固定偏心重錘46と制御側固定偏心重錘47とが歯車伝動により同期回転するよう機械的に拘束されるとともに、駆動側可動偏心重錘48と制御側可動偏心重錘49とが歯車伝動により同期回転するよう機械的に拘束されている。
【0015】
前記2重軸の外管45aと内軸45bとは、位相差制御機構(楕円形鎖線で囲って示す)を介して、位相差調節可能に伝動されている。
前記の内軸45bには右ネジ形の螺旋溝54が、外管45aには左ネジ形の逆捩り方向螺旋溝55が、それぞれ形成されていて、筒状部材56の内壁に形成された突起が上記それぞれの螺旋溝に嵌合している。このような構造であるから、上記筒状部材56が図の左右方向に動かされると、ネジ作用によって内軸45bと外管45aとが相対的に回動せしめられる。これにより前記2個の固定偏心重錘(46,47)と2個の可動偏心重錘(48,49)との位相差が変化する。位相差の変化によって総合偏心モーメントが変化し、起振力が増減調節される。この調節は油圧シリンダ51の環状ピストン52によって、当該起振機の運転中に行なうことができる。
【0016】
比較的小形の杭を打抜く場合は一般に、前記の図7もしくは図8に例示した起振機を杭に装着して、起振力を制御しながら作業することができるが、大型の杭を打抜く場合や、地盤による杭の打抜抵抗値が大きい場合は多数の起振機を装着して作業を遂行する。
【0017】
図9は、1個の杭に複数の起振機を装着した2例を示し、(A)は1本の鋼管杭に2基の起振機を装着して吊持した状態の斜視図、(B)は多数の鋼矢板を円筒状に配列して結合した1組の矢板組立杭の上端に多数の起振機を装着して吊持した状態の斜視図である。
本図(A)に示した例では、ベース部材72の下側に設置した2組の杭用チャック62A,62Bによって鋼管杭63の頂部を把持するとともに、上記ベース部材72の上側に2基の起振機60A,60Bを装着し、これら2基の起振機のそれぞれをスプリング64により図外のクレーンで吊持している。
本図(B)に示した例では、筒状の矢板組立杭71の頂部に多数の起振機60が列設されている。この例では前掲の(A)図の例におけるベース部材72に相当する部材が顕在していないが、一体に結合された剛性部材である矢板組立杭71の頂部付近が環状のベースとして機能している。前記多数の起振機60のそれぞれは環状フレーム73を介して図外のクレーンによって吊持される。
【0018】
以上に述べたようにして、複数の起振機を1個の杭に装着して杭打抜を行なう場合は、該複数の起振機それぞれの上下方向振動がランダムにならず、協調して杭打抜作用を果たすように同調させなければならない。これらの起振機が「固定偏心重錘と可動偏心重錘との区分の無い単純なロータリ起振機」である場合は、単に各起振機同志の回転軸が同期するように連結すれば良い。このように、複数のロータリ起振機(偏心モーメントの調節ができない構造のもの)を連結して1本の杭もしくは1個の組立杭を打設する技術は、本発明者の発明に係る特開昭57−116828号公報および特開昭59−41523号公報によって公知である。
しかし、複数の起振機を1本の杭もしくは1個の組立杭に取り付けて該複数の起振機を運転しながら起振力を増減調節することは、従来技術によっては不可能であった。本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、固定偏心重錘と可動偏心重錘とを具備するロータリ起振機の複数基を協働せしめて、杭の打抜作業を中断することなく継続しつつ前記固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを変化せしめて起振力を増減せしめる技術を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
前記の目的(複数基の起振機の起振力制御)を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その1実施形態に対応する図1(B)を参照して略述すると、2基の起振機60A,60Bのそれぞれに設けられている固定偏心重錘と可動偏心重錘軸とを対向せしめ、自在継手65a,65bによって相互に同期回転するように拘束して連結する。
【0020】
従来技術においては、単に駆動軸を同期伝動して複数基の起振機の上下動を同期させることしか考えられていなかったが、本発明においては複数基の起振機について、それぞれの固定偏心重錘軸同志を同期せしめるとともに、上記固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘の位相差の増減調節可能に、可動偏心重錘軸同志を同期させる。その具体的な構成について、各請求項ごとに、以下に説明する。
【0031】
請求項1の発明方法の構成は、杭用チャックを設けたベース部材の上に複数基のロータリ起振機を、その回転軸をほぼ同心状に揃えて配列し、
前記複数基の起振機それぞれの固定偏心重錘軸を相互に連結してモータにより回転駆動するとともに、
上記複数基の起振機それぞれの可動偏心重錘軸を相互に連結して、前記モータと異なるモータによって回転駆動し、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする。
以上に説明した請求項1の発明方法によると、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の固定偏心重錘軸と、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の可動偏心重錘軸とが、同期回転するように連結されるとともに、相互に独立したモータによって回転駆動され、かつ、上記相互に独立したモータが電気的に制御されて位相差を調節されて、前記複数基のロータリ起振機がタイミングを揃えて上下に振動するとともに、その起振力が一斉に増減制御されるので、振動公害の防止、および共振に因るクレーンの破損防止に有効である。
【0032】
請求項2の発明方法の構成は、固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結し、
前記の連結された固定偏心重錘軸の回転を伝動して前記の連結された可動偏心重錘軸を回転させるとともに、双方の偏心重錘軸の位相差を増減調節することにより、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減せしめて起振力を制御することを特徴とする。
以上に説明した請求項2の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、1個の駆動用モータと、1組の、「位相差調節可能な伝動機構」とによって遂行することができる。
【0034】
請求項3の発明方法の構成は、固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された可動偏心重錘を前記モータによって回転駆動しつつ、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする。
以上に説明した請求項3の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、「位相差調節可能な機械的伝動機構」を用いる必要無く、2個のモータの電気的制御によって遂行することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の1実施形態を示し、(A)は外観正面図、(B)は模式的に描いた断面図である。
図1(A)参照、2基のロータリ起振機60A,60Bが、ベース61の上に設置され、スプリング64を介して吊持できるようになっている。前記ベース61の下方には2組の杭用チャック(略称・チャック)62A,62Bが装着されて、鋼管杭63を把持している。本図1の例では2基の起振機を設置してあるが、3基もしくはそれ以上の複数基の起振機を設置しても良い。
図1(B)参照、前記のロータリ起振機60A,60Bは、それぞれ前掲の図7に示した位相差制御機構に類似した位相差制御機構を備えており、それぞれのA系統固定偏心重錘48を固着した固定偏心重錘軸同志が自在継手65aで連結され、A系統の駆動モータMaによって2個のA系統固定偏心重錘48Aが同期回転駆動される。2個のB系統可動偏心重錘49も、歯車伝動によって同期回転せしめられる。同様にして、2個のB系統固定偏心重錘47と2個のA系統可動偏心重錘46とは、B系統の駆動モータMbと自在継手65bとによって同期回転せしめられる。以上のように構成するため、前記2基のロータリ起振機60A,60Bは、相互に回転軸をほぼ同心状に揃えてベース61上に固定されている。
【0036】
図1の実施形態においては、2基のロータリ起振機60A,60Bが上下方向の振動を同期させて強力に杭を打抜くことができる。さらに、図7について説明したように2個のモータMa,Mbを電気的に制御して固定偏心重錘と可動偏心重錘との位相差を調節することによって双方の偏心重錘の総合偏心モーメントを増減調節できるので、共振に因るトラブルを発生する振動数領域で起振力を零にして、共振に関するトラブルを防止することができる。なお、完全に零にしなくても、振動加速度を重力加速度(980センチメートル/秒・秒)以下にすれば共振に関するトラブルを回避することができる。
【0037】
図2は、前掲の図1と異なる実施形態を示し、(A)は外観正面図、(B)は模式的な断面図である。
この図2の実施形態を前掲の図1の実施形態に比較して異なるところの概要を述べると、本実施形態(図2)は、前掲の図8に示した位相差調節機構と類似する位相差調節機構66を備えた2基のロータリ起振機60A,60Bの回転軸を同心状に揃えて、固定偏心重錘46′と偏心重錘軸同志を自在継手56aで接続し、駆動モータ50によって2個の固定偏心重錘46′を同期回転させる。説明の便宜上、これらの、駆動モータ50に直結された固定偏心重錘46′を駆動側固定偏心重錘46′と呼ぶ。
本図2に示した位相差制御機構66は、前掲の図8(未公知の先願に係る発明)に示した位相差調節機構と類似の機構であって、油圧シリンダの環状ピストンの往復動をネジ手段によって相対的回動に変換する構造である。
図2(B)に表されているように、2基の起振機60A,60Bは1個の駆動モータ50によって固定偏心重錘を回転駆動されるとともに、該2基の起振機それぞれに固定偏心重錘の回転位相差調節機構66を設けて可動偏心重錘49′に伝動される。説明の便宜上、これらの可動偏心重錘49′を制御側可動偏心重錘49′と呼ぶ。
2組の位相差調節機構66を連動させて調節する操作系統(図示せず)を設け、もしくは2組の位相差調節機構66を個別に調節する操作系統(図示せず)を設けて連動的に操縦することにより、前述の実施形態(図1)におけると同様に総合偏心モーメントを増減調節して起振力を制御し、共振に因るトラブルを防止することができる。
【0038】
図3は、前掲の図2に示した実施形態を改良した振動杭打抜装置を示し、(A)は外観正面図、(B)は模式的な断面図である。
前掲の図2の実施形態においては、2基の起振機60A,60Bの固定偏心重錘軸同志のみを同期回転させるように拘束して連結し、可動偏心重錘の位相差は起振機ごとに伝動・制御したが、本図3の実施形態においては2基の起振機60A,60Bの固定偏心重錘軸同志を自在継手65aで連結するとともに、可動偏心重錘軸同志も自在継手65bによって連結した。そして、連結された固定偏心重錘軸の回転を、位相差調節機構66を介して可動偏心重錘軸に伝動するとともに、双方の偏心重錘軸の位相差を調節できるようにした。この実施形態(図3)によると、駆動モータ50が1個で足りるのみでなく、位相差調節機構66も1組で足りる。このため、該位相差調節機構の操作系統(図示せず)も簡単になり、作動信頼性が高い。
【0039】
前掲の図9(B)に示したように、多数の鋼矢板を結合して成る巨大な組立杭71に多数の起振機60を装着して杭の打抜作業を行なう場合について述べる。図4は、1個の巨大な矢板組立杭に6基のロータリ起振機を装着して杭の打抜き作業を行なう状態を模式的に描いた平面図である。ただし、模式化して描いてあるので厳密に正確な平面投影図ではない。
この図4は、6基の起振機60C〜60Hの配置と、それらの連結状態とを表しており、回転駆動手段、および位相差制御機構の図示は省略してある。
矢板組立杭71の平面図形と同心をなす仮想の円Sを、施工設計的に想定し、この円Sの円弧に対してそれぞれの起振機の固定偏心重錘軸67c〜67hおよび可動偏心重錘軸68c〜68hがほぼ接線方向となり、もしくは接線と平行になるように前記6個の起振機を配置して、矢板組立杭71に装着する。装着の具体的な方法としては、前掲の図1〜図3の実施形態におけるベース61に対応する輪形のベース部材(図示せず)を構成しても良く、または矢板組立杭71の頂部付近をベースとしてこれに直接的に装着しても良い(図9(B)参照)。
【0040】
N基の起振機を上述のようにして配置すると、隣接する起振機の固定偏心重錘軸同志が対向する個所がN個所、可動偏心重錘軸同志が対向する個所がN個所出来る。これらN個所の内の1個所を除いた(N−1)個所について、固定偏心重錘軸同志をプロペラシャフト69および自在継手により、同期回転させるように拘束して連結し、かつ、可動偏心重錘軸同志をプロペラシャフト70および自在継手により同期回転させるように拘束して連結する。これにより、連結された偏心重錘軸は環状を為さずにC字状をなす。このように構成する理由は、
(a)環状でなくても、同期回転させるためにはC字状の連結で足りること、(b)環状にすると、各種の誤差や弾性変形が重なって、軸受部材に予期しない偏荷重が掛かって異音,発熱を生じて耐久性を損う場合が少なくないこと、に鑑みて、これを未然に防止したものである。
【0041】
次に、前記6基の起振機の回転駆動および位相差制御について説明する。
6基の起振機それぞれの固定偏心重錘軸67c〜67hがプロペラシャフト69によって連結されているので、その端部もしくは中間部に、例えば図示のごとく駆動モータMaを接続すると、1個のモータで6基の起振機の固定偏心重錘を回転駆動することができる。同様に、1個のモータMbで6基の起振機の可動偏心重錘を回転駆動することができる。このように構成すると、前掲の図7に示した位相差制御機構において2個のモータMa,Mbを電気的に制御して起振力を増減調節したのと同様にして起振力を制御し、共振に因るトラブルを防止することができる。
【0042】
上掲の図4を援用して、上記と異なる実施形態を次に述べる。
前記2個の駆動モータMa,Mbの内、可動偏心重錘を回転駆動するモータMbを取り除き、前掲の図8(未公知の先願発明)における位相差調節機構と類似の、液圧シリンダとネジ手段とを用いた位相差調節機構66を、プロペラシャフト69と同70との間に介装接続して設置し、固定偏心重錘軸の回転を上記位相差調節機構66によって可動偏心重錘軸に伝動するとともに双方の偏心重錘軸の位相差を増減調節すると、1個の駆動用モータMaと1組の位相差調節機構66とによって6基のロータリ起振機60C〜60Hを協働せしめて強力に杭の打抜き作業を遂行し、かつ、起振力を制御して共振に関するトラブルを防止することができる。
【0043】
次に、前掲の図4を援用して、さらに異なる実施形態について説明する。
図示した2個のモータMa,Mbの内、可動偏心重錘を回転駆動するモータMbを取り除くとともに、(N−1)本のプロペラシャフト70(可動偏心重錘軸接続用のプロペラシャフト。本実施形態においてN−1=5本)を取り除く。
そしてN基のロータリ起振機60C〜60Hのそれぞれは、前掲の図2に示したロータリ起振機60A,60Bのように、それぞれ位相差調節機構66を備えたものとする。この位相差調節機構の具体的な構成は、前掲の図8(未公知の先願発明)に示した位相差調節機構と同様に、液圧シリンダの往復動をネジ手段によって相対的回動に変換する構造のものである。このように構成すると、N基の起振機相互を連結するプロペラシャフトの本数が(N−1)本で足り、N個の位相差調節機構のそれぞれを個別に、もしくは連動させて調節する操作系統を設けてN基の起振機を協働せしめて強力に杭の打抜き作業を遂行することができ、しかも起振力を制御して共振に関するトラブルを防止することができる。
【0054】
【発明の効果】
請求項1の発明方法によると、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の固定偏心重錘軸と、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の可動偏心重錘軸とが、同期回転するように連結されるとともに、相互に独立したモータによって回転駆動され、かつ、上記相互に独立したモータが電気的に制御されて位相差を調節されて、前記複数基のロータリ起振機がタイミングを揃えて上下に振動するとともに、その起振力が一斉に増減制御されるので、振動公害の防止、および共振に因るクレーンの破損防止に有効である。
【0055】
請求項2の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、1個の駆動用モータと、1組の、「位相差調節可能な伝動機構」とによって遂行することができる。
【0057】
請求項3の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、「位相差調節可能な機械的伝動機構」を用いる必要無く、2個のモータの電気的制御によって遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施形態を示し、(A)は外観正面図、(B)は模式的に描いた断面図である。
【図2】前掲の図1と異なる実施形態を示し、(A)は外観正面図、(B)は模式的な断面図である。
【図3】前掲の図2に示した実施形態を改良した振動杭打抜装置を示し、(A)は外観正面図、(B)は模式的な断面図である。
【図4】1個の巨大な矢板組立杭に6基のロータリ起振機を装着して杭の打抜き作業を行なう状態を模式的に描いた平面図である。ただし、模式化して描いてあるので厳密に正確な平面投影図ではない。
【図5】振動杭打抜作業における共振の問題を説明するために示したもので、(A)はロータリ式の起振機をクレーンブームで吊持して杭の振動打抜を実施している状態を模式的に描いた断面図、(B)は振動杭打抜工事における時間経過を横軸にとって振動数の変化を表した図表である。
【図6】固定偏心重錘と可動偏心重錘とを備えたロータリ起振機における起振力の調節を説明するために示した模式図であって、(A)は起振力最大の状態を、(B)は起振力中等度の状態を、(C)は起振力が小さい状態を、(D)は起振力が零の状態を、それぞれ表している。
【図7】公知の位相制御機構を備えたロータリ起振機の模式的な断面図であって、構造・機能の理解に便なるごとく変形して描いてあるので、正確なJIS規格の投影図ではない。
【図8】未公知の位相差調節機構(特願平8−345620号)を備えたロータリ起振機の模式的な断面図である。
【図9】1個の杭に複数の起振機を装着した2例を示し、(A)は1本の鋼管杭に2基の起振機を装着して吊持した状態の斜視図、(B)は多数の鋼矢板を円筒状に配列して結合した1組の矢板組立杭の上端に多数の起振機を装着して吊持した状態の斜視図である。
【符号の説明】
1…ケース、2…回転軸、3…偏心重錘、4…同期回転用伝動歯車、5…クレーンブーム、6…起振機、6a…チャック、7…杭、8…民家、9…固定偏心重錘、10…可動偏心重錘、21…A系統回転軸、22…B系統回転軸、23…A系統駆動歯車、24…キー、25…A系統被動歯車、27…B系統可動偏心重錘、28…B系統固定偏心重錘、29…A系統可動偏心重錘、30…同期連結杆、31…B系統被動歯車、33…同期連結杆、34…A系統駆動歯車、35…A系統被動プーリ、36…B系統被動プーリ、37…巻掛伝動手段、43…ケーシング、44…偏心重錘軸、45…2重軸、45a…外管、45b…内軸、46…A系統可動偏心重錘、46′…駆動側固定偏心重錘、47…B系統固定偏心重錘、47′…制御側固定偏心重錘、48…A系統固定偏心重錘、48′…駆動側可動偏心重錘、49…B系統可動偏心重錘、49′…制御側可動偏心重錘、50…駆動モータ、51…油圧シリンダ、52…環状ピストン、54…螺旋溝、55…逆捩り方向螺旋溝、56…筒状部材、60A〜60H…ロータリ式の起振機、61…ベース、62A,62B…杭用チャック、63…鋼管杭、64…スプリング、65a,65b…自在継手、66…位相差調節機構、67c〜67h…固定偏心重錘軸、68c〜68h…可動偏心重錘軸、69,70…プロペラシャフト、71…矢板組立杭、72…ベース、73…環状フレーム。
Claims (3)
- 杭用チャックを設けたベース部材の上に複数基のロータリ起振機を、その回転軸をほぼ同心状に揃えて配列し、
前記複数基の起振機それぞれの固定偏心重錘軸を相互に連結してモータにより回転駆動するとともに、 上記複数基の起振機それぞれの可動偏心重錘軸を相互に連結して、前記モータと異なるモータによって回転駆動し、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする、振動杭打抜の制御方法。 - 固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結し、
前記の連結された固定偏心重錘軸の回転を伝動して前記の連結された可動偏心重錘軸を回転させるとともに、双方の偏心重錘軸の位相差を増減調節することにより、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減せしめて起振力を制御することを特徴とする、振動杭打抜の制御方法。 - 固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された可動偏心重錘を前記モータによって回転駆動しつつ、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする、振動杭打抜の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10639297A JP3731169B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 振動杭打抜の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10639297A JP3731169B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 振動杭打抜の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10298990A JPH10298990A (ja) | 1998-11-10 |
JP3731169B2 true JP3731169B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=14432430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10639297A Expired - Lifetime JP3731169B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 振動杭打抜の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3731169B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012007315A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Chowa Kogyo Kk | 杭又は壁体の打設装置、中間バイブロハンマ及び打設方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1025763C2 (nl) * | 2004-03-18 | 2005-09-20 | Presign B V | Fundeersysteem voor het door trillen in de grond brengen van funderingselementen. |
JP4617471B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2011-01-26 | 調和工業株式会社 | 杭打抜機の芯合せ方法、及び同芯合せ装置 |
JP5349431B2 (ja) * | 2010-09-02 | 2013-11-20 | 調和工業株式会社 | 杭又は壁体の打設装置及び打設方法並びにバイブロハンマ |
JP6126795B2 (ja) * | 2012-05-15 | 2017-05-10 | 株式会社横河住金ブリッジ | 大型鋼管を用いた緊急避難施設 |
JP2020200627A (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 株式会社技研製作所 | 自走式反力架台 |
CN111576418B (zh) * | 2020-06-08 | 2021-10-29 | 张润民 | 一种振动转动打桩机 |
CN115075244A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-20 | 上海振力工程机械设备有限公司 | 一种振动打桩设备 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10639297A patent/JP3731169B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012007315A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Chowa Kogyo Kk | 杭又は壁体の打設装置、中間バイブロハンマ及び打設方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10298990A (ja) | 1998-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3794764B2 (ja) | モジュール式の2重反転偏心質量振動力発生器 | |
US5979640A (en) | Vibrating conveyor drive with continuously adjustable stroke | |
JP3731169B2 (ja) | 振動杭打抜の制御方法 | |
JP2790990B2 (ja) | 回転式起振機、および回転式起振機の制御方法 | |
CN109926312B (zh) | 配活配重块的偏心块及振动器、振动筛 | |
CN208986760U (zh) | 多振动点组合的振动机构 | |
CN109347248A (zh) | 多振动点组合的振动机构 | |
JPH09221753A (ja) | 偏心重錘式の振動発生・制御方法、および偏心重錘式起振機 | |
JP2012007315A (ja) | 杭又は壁体の打設装置、中間バイブロハンマ及び打設方法 | |
JPH011486A (ja) | 超音波モータ | |
JP2002129563A (ja) | 同期連動杭打装置および同期連動杭打方法 | |
JP3212250B2 (ja) | 起振機用偏心重錘の支持方法、および起振機用偏心重錘の支持構造 | |
US20110110725A1 (en) | Vibratory pile driving apparatus | |
JP2813319B2 (ja) | 偏心重錘の起振力制御方法、および、起振用偏心重錘機構 | |
JPS5838019Y2 (ja) | 偏心モ−メント可変装置 | |
JP3467578B2 (ja) | 起振機 | |
JPH0953234A (ja) | バイブロハンマ | |
JP2724296B2 (ja) | 偏心重錘の起振力制御方法、および、同制御機構 | |
KR100360376B1 (ko) | 구동부분리형가진장치 | |
CN113032924A (zh) | 一种单质体复合同步驱动振动机及其参数确定方法 | |
JP3144774B2 (ja) | 起振力発生装置 | |
JPH1099781A (ja) | 杭打抜用起振機の構成方法、および杭打抜機用起振機 | |
CA2287851A1 (en) | Unbalanced vibrator for stone forming machines | |
JPH078056Y2 (ja) | 振動篩の駆動装置 | |
CN112411320A (zh) | 一种单驱双轴两挡振幅垂直振动轮及其压路机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050322 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050511 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050830 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050929 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121021 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121021 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |