JP4076087B2

JP4076087B2 - 杭打用アタッチメントと杭打機

Info

Publication number: JP4076087B2
Application number: JP2003190085A
Authority: JP
Inventors: 拓也桑原; 栄司一法師; 康二佐直
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: JP2005023642A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺の矢板やＨ型杭等の鋼板杭を打設する杭打用アタッチメントおよび杭打機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
杭打用アタッチメントは、作業用アームの先端に取付けられ、起振モータにより偏心錘を回転させて上下方向の振動を発生させ、その振動を、鋼板杭のチャック装置を介して鋼板杭に伝達して鋼板杭を地中に埋設するものである。従来の杭打用アタッチメントは、単に鋼板杭の頂部を把持する垂直チャック装置を有するものであったため、杭を打設するには、地面から杭の長さに加えて杭打用アタッチメントおよびその支持部を加えた高さの作業空間が必要であった。このため、杭を打設する場所の上部に橋桁等の障害物がある場合の杭打、すなわち低頭杭打が難しくなるという問題点があった。
【０００３】
このような問題点を解決するため、例えば特許文献１には、起振装置に、杭を側面から把持するにより低頭杭打を可能とした水平チャック装置を備えた杭打用アタッチメントが提案されている。また、特許文献２には、同様の目的をもって、垂直チャック装置によって把持される水平チャック装置を備えた把持装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１０２５６１号公報
【特許文献２】
特開平６−１０３４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載の杭打用アタッチメントは、水平チャック装置のみを備えているので、深い部分で硬質地盤に遭遇した時に、チャック部と杭との滑りが問題となり、強い把持力が必要になるという問題点がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の杭打用アタッチメントは、予め杭に水平チャック装置に取付けておき、その後、水平チャック装置の把持部を垂直チャック装置で把持するものであるため、水平チャック装置による杭の着脱に手間がかかるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、従来技術における上記問題点に鑑み、低頭杭打が可能となるのみならず、杭のハンドリングが容易となり、低頭杭打のみならず、通常の杭打も能率よく行える構成の杭打用アタッチメントと杭打機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の杭打用アタッチメントは、作業機の作業用アームに取付けられる杭打用アタッチメントにおいて、
前記作業用アームに取付けられるブラケットと、
該ブラケットに取付けられた水平旋回装置と、
該水平旋回装置が水平な状態において該水平旋回装置の下方に位置する旋回フレームの下部に取付けられ、起振モータ、該起振モータにより振動される振動フレームおよび該振動フレームに下向きに取付けられた把持爪とを有する垂直チャック装置と、
前記旋回フレームの側面に垂直旋回装置を介して取付けられ、前記水平旋回装置が水平な状態において、把持爪が横向きとなる水平チャック装置とを備えた
ことを特徴とする。
【０００９】
（２）また、本発明の杭打用アタッチメントは、前記垂直旋回装置および水平チャック装置を、前記旋回フレームに着脱自在に取付けたことを特徴とする。
【００１０】
（３）本発明の杭打機は、前記杭打用アタッチメントを、多関節構造の作業用アームの先端に取付けてなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の杭打機の一実施の形態を示す側面図である。１は走行体、２は該走行体１に旋回装置３を介して設置された旋回体であり、該旋回体２上には運転室４や油圧パワーユニット５が搭載される。６は前記旋回体２に取付けられた作業用アームであり、該作業用アーム６は、第１アーム７、第２アーム８、第３アーム９および補助アーム１０と、これらの関節部を回動させるための油圧シリンダ１１〜１４とからなる。補助アーム１０の先端にはピン１５を中心に油圧シリンダ１６によって回動可能に杭打用アタッチメント１７が取付けられる。
【００１２】
本実施の形態の作業用アーム６は、垂直制御のため、関節部に角度検出器（図示せず）を有し、その角度検出器の出力信号に基づいて、先端部が垂直に上下動するように油圧シリンダ１１〜１４を制御する演算制御装置（図示せず）を有するものである。本発明においては、作業用アームとして、このような垂直制御機能を持たないものを用いることもできる。
【００１３】
図２、図３はそれぞれ前記杭打用アタッチメント１７の側面図および正面図、図４は水平チャック装置の平面図である。図１ないし図４において、１９は前記補助アーム１０や油圧シリンダ１６がそれぞれ連結されるピン孔２０、２１を有するブラケットである。該ブラケット１９には、水平旋回装置２２を介して垂直チャック装置２３が取付けられる。なお、ここで、水平旋回装置２２における水平とは、垂直チャック装置２３で杭の頂部を把持したときの姿勢を言う。
【００１４】
水平旋回装置２２が水平姿勢の際には、被旋回体である旋回フレーム２４は水平旋回装置２２の下方に位置する。該旋回フレーム２４に防振ゴム２５を介して振動フレーム２６が取付けられる。振動フレーム２６には、偏心錘を回転させる起振モータ２７を有し、下部には、杭２８の頂部を把持する把持部２９を有する。把持部２９は、振動フレーム２６に取付けた油圧シリンダ（図示せず）によって把持爪２９ａ、２９ｂ間の間隔を縮めて杭２８の把持を行うものである。垂直チャック装置２２は、振動フレーム２６、起振モータ２７および把持部２９により構成される。水平旋回装置２２が水平状態にあるときには、把持爪２９ａ、２９ｂは下向きとなる。
【００１５】
旋回フレーム２４の側面には、垂直旋回装置３０を介して水平チャック装置３１が取付けられる。なお、ここで垂直旋回装置３０の垂直とは、前記水平旋回装置２２が水平の姿勢にあるときに、垂直姿勢をとるという意味に用い、また、水平チャック装置３１の水平の意味は、杭打を行う時に杭２８が垂直姿勢となった際のチャック装置の姿勢を意味する。本実施の形態においては、前記旋回フレーム２４に、上下２本のピン３２により、垂直旋回装置３０および水平チャック装置３１が着脱自在に取付けられる。
【００１６】
垂直旋回装置３０の被旋回体である旋回フレーム３３には一対のガイド部３４、３５に沿って油圧シリンダ３６により摺動されるように可動フレーム３７が装着され、該可動フレーム３７にアーム３９を介して取付けた可動爪３９ａと、旋回フレーム３３にアーム４０を介して取付けた固定爪４０ａとの間で杭２８を把持するように構成される。これらの可動爪３９ａおよび固定爪４０ａからなる把持爪どうしの対向面は、杭２８との滑りを防止するために凹凸面に形成される。図１において、４１は垂直チャック装置２３のみにより杭打を行う場合に、杭を把持部２９に把持させるために引き上げるワイヤロープを有するウインチである。水平旋回装置２２が水平状態にあるときには、可動爪３９ａと固定爪４０は横向きとなる。
【００１７】
この杭打用アタッチメントを有する杭打機により低頭杭打を行う場合には、まず、図５（Ａ）に示すように、この杭打機の杭打用アタッチメント７の代わりにオーガ駆動装置４２を取付けるかあるいは別のアースオーガを用いて、杭打を行う場所にスクリューオーガ４３による孔開けを行う。
【００１８】
次に、図５（Ｂ）に示すように、作業用アーム６、水平旋回装置２２、垂直旋回装置３０、水平チャック装置３１の油圧シリンダ３６の操作等により、可動爪３９ａと固定爪４０ａとの間で杭（本例ではＨ型鋼）２８を側面より把持し、前述のようにスクリューオーガ４３により掘削した孔に杭２８を押し込む。
【００１９】
ここで、地上に置いてある杭２８の把持は、図１に示すように、作業用アーム６の操作により水平旋回装置２２を垂直姿勢とし、これにより垂直旋回装置３０を水平姿勢にして旋回操作することにより、水平チャック装置３１の爪３９ａ、４０ａの向きを杭２８の向きに合わせ、油圧シリンダ３６の収縮によりこれらの爪３９ａ、４０ａ間で杭２８を把持し、その後、作業用アーム６、水平旋回装置２２および垂直旋回装置３０の操作により図５（Ｂ）のように杭２８を垂直姿勢にし、作業用アーム６の垂直制御により杭打作業を行う。
【００２０】
そして垂直チャック装置２３による杭２８の把持が可能となる高さに杭２８が打ち込まれた後は、図５（Ｃ）に示すように、垂直チャック装置２３により杭２８の頂部を把持し、杭２８に振動を加えながら杭打を行う。なおこの垂直チャック装置２３により杭２８を把持して杭打を行う際には、油圧シリンダ１６のボトム室とロッド室とを短絡させ、垂直チャック装置２３を補助アーム１０から垂直に吊り下げた状態にして作業を行う。
【００２１】
このように、本実施の形態の杭打用アタッチメント１７は、垂直旋回装置３０を有する水平チャック装置３１を備えたことにより、低頭杭打を行うことが可能となる。また、水平旋回装置２２により旋回される旋回フレームの側面に垂直旋回装置３０を取付け、この垂直旋回装置に水平チャック装置３１を取付けたので、作業用アーム６や水平旋回装置２２、垂直旋回装置３０および水平チャック装置３１の操作により、地上に任意の向きに置いてある杭を側面より容易に把持して杭打を行うことができるので、低頭杭打が能率よく行える。
【００２２】
また、杭打が進行して比較的硬質の地盤に遭遇した状態では、垂直チャック装置２３により杭２８を把持して杭打を行えば、杭２８の頂部を把持部２９の天部２９ｃに当てて杭２８の打設を行うことができ、把持部２９と杭２８との滑りの問題がなく、起振モータ２７による振動力を杭２８に上方から垂直に加えることができるので、水平チャック装置のみを備えた場合の滑りの問題を解決することができる。
【００２３】
また、低頭杭打でない通常の杭打作業において、水平チャック装置３１を杭のトラックからの積み降ろしや、垂直チャック装置２３によって把持しやすいように台上に斜めに置く等の杭のハンドリング作業を行うことができ、クレーン等の他の作業機を用いることなく、能率よく作業を行うことができる。
【００２４】
また、本実施の形態においては、旋回フレーム２４に水平チャック装置３１を取付けているので、起振モータ２７の作動によって振動フレーム２６を振動させて杭打を行う際に、起振モータ２７による振動力が水平チャック装置３１に伝達されることなく、杭２８に伝達されるため、水平チャック装置３１を取付けているといえども、起振力の無駄がなく、杭打の効率を落とすことがない。
【００２５】
また、本実施の形態においては、水平チャック装置３１を垂直チャック装置２３に着脱自在に取付けられるので、低頭杭打を行う必要がない場合には、水平チャック装置３１を外して作業を行うこともできる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、水平チャック装置３１の可動爪３９ａを、可動フレーム３７を一対のガイド部３４、３５に沿って直線移動させることにより、固定爪４０ａに近接、離反させるようにしたが、可動フレーム３７もしくはアーム４０をリンク等により回動支点を中心に円弧移動させる構成としても良い。ただし本実施の形態のように直線移動の構成とすると、円弧移動の構成に比べて水平チャック装置３１の垂直チャック装置２３の側面からの突出量を小さくすることができ、コンパクト化が図れる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、作業用アームに取付けられるブラケットと、該ブラケットに取付けられた水平旋回装置と、該水平旋回装置の被旋回体である旋回フレームに設けられた起振装置を有する垂直チャック装置と、前記旋回フレームの側面に垂直旋回装置を介して取付けられた水平チャック装置とを備えたので、低頭杭打が可能となるのみならず、杭のハンドリングが容易となり、低頭杭打のみならず、通常の杭打も能率よく行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による杭打機の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】図１の杭打用アタッチメントの拡大側面図である。
【図３】図２の杭打用アタッチメントの正面図である。
【図４】図２の杭打用アタッチメントの水平チャック装置の平面図である。
【図５】本実施の形態の杭打機による作業工程を示す工程図である。
【符号の説明】
１：走行体、２：旋回体、３：旋回装置、４：運転室、５：油圧パワーユニット、６：作業用アーム、７：第１アーム、８：第２アーム、９：第３アーム、１０：補助アーム、１１〜１４、１６：油圧シリンダ、１７：杭打用アタッチメント、１９：ブラケット、２２：水平旋回装置、２３：垂直チャック装置、２４：旋回フレーム、２５：防振ゴム、２６：振動フレーム、２７：起振モータ、２８：杭、２９：把持部、３０：垂直旋回装置、３１：垂直チャック装置、３３：旋回フレーム、３４、３５：ガイド部、３６：油圧シリンダ、３７：可動フレーム、３９：アーム、３９ａ：可動爪、４０：アーム、４０ａ：固定爪、４１：ウインチ、４２：オーガ駆動装置、４３：スクリューオーガ

Claims

作業機の作業用アームに取付けられる杭打用アタッチメントにおいて、
前記作業用アームに取付けられるブラケットと、
該ブラケットに取付けられた水平旋回装置と、
該水平旋回装置が水平な状態において該水平旋回装置の下方に位置する旋回フレームの下部に取付けられ、起振モータ、該起振モータにより振動される振動フレームおよび該振動フレームに下向きに取付けられた把持爪とを有する垂直チャック装置と、
前記旋回フレームの側面に垂直旋回装置を介して取付けられ、前記水平旋回装置が水平な状態において、把持爪が横向きとなる水平チャック装置とを備えた
ことを特徴とする杭打用アタッチメント。
請求項１に記載の杭打用アタッチメントにおいて、
前記垂直旋回装置および水平チャック装置を、前記旋回フレームに着脱自在に取付けた
ことを特徴とする杭打用アタッチメント。
請求項１または２に記載の杭打用アタッチメントを、多関節構造の作業用アームの先端に取付けてなる
ことを特徴とする杭打機。