JP4292107B2 - チュービング装置のチャック用油圧回路 - Google Patents

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Description

本発明は、土木基礎工事等のオールケーシング工法において、大口径杭を造成するためのケーシングチューブの押し込み・引き抜きを行うチュービング装置のチャック用油圧回路に関する。
チュービング装置は、ケーシングチューブを把持するメインチャック装置を設けた回転体と、該回転体を回転可能に支持する昇降フレームと、該昇降フレームに設けられて前記回転体を回転させる回転駆動装置と、前記昇降フレームの昇降用シリンダを立設したベースフレームとを備え、メインチャック装置にて把持したケーシングチューブを回転させながら、昇降用シリンダにて昇降フレームを降下させて地中にケーシングチューブを押し込み、昇降用シリンダの1ストローク分ケーシングチューブを押し込んだらメインチャック装置を開放し、メインチャック装置を引き上げて再びケーシングチューブを把持してケーシングチューブを回転させながら、昇降用シリンダにて昇降フレームを降下させる。
この種のチュービング装置では、メインチャック装置の開放時にケーシングチューブが自重で沈下するのを防止するために、メインチャック装置の開放時にケーシングチューブをサブチャック装置で把持し、メインチャック装置がケーシングチューブを把持したらサブチャック装置がケーシングチューブを開放するものがある。
このサブチャック装置を備えたチュービング装置では、メインチャックシリンダの切換作動によりケーシングチューブの把持及び開放を行うメインチャック装置と、サブチャックシリンダの切換作動によりケーシングチューブの把持及び開放を行うサブチャック装置と、前記メインチャックシリンダ及び前記サブチャックシリンダの切り換えを行う方向切換バルブを有する油圧回路とを備え、該油圧回路の方向切換バルブから前記メインチャックシリンダの把持側へ至るメインチャック把持作動回路に、前記サブチャックシリンダの開放側へ至るサブチャック開放作動回路を接続し、該サブチャック開放作動回路に、前記メインチャック装置のケーシングチューブ把持時に前記サブチャック装置のケーシングチューブ把持を開放する第1シーケンスアンドチェックバルブを設け、前記油圧回路の方向切換バルブから前記メインチャックシリンダの開放側へ至るメインチャック開放作動回路に、前記サブチャックシリンダの把持側へ至るサブチャック把持作動回路を接続し、前記メインチャック開放作動回路に、前記サブチャック装置のケーシングチューブ把持時に前記メインチャック装置のケーシングチューブ把持を開放する第2シーケンスアンドチェックバルブを設け、前記サブチャック把持作動回路にストップバルブを設置したチャック用油圧回路を備えたものがある。
この油圧回路は、メインチャック装置の把持時にサブチャック装置を開放させる場合及びサブチャック装置の把持時にメインチャック装置を開放させる場合には、前記ストップバルブを開放させて前記サブチャック把持作動回路を開くようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
上述の構成では、メインチャック装置とサブチャック装置とを連動させて使用した後、メインチャック装置単独動作に切り換えようとしてストップバルブをストップ側に操作するときは、サブチャック装置を開放させた状態で操作するが、誤ってサブチャック装置がケーシングチューブを把持した状態でストップバルブをストップ側に操作してしまうと、ケーシングチューブを把持したメインチャック装置の回転時に、ケーシングチューブを介してサブチャック装置に回転力が掛かり、サブチャック部材を損傷するおそれがあることが判明した。このため、図12に示されるように、サブチャック装置100がケーシングチューブ101を把持した状態では、ストップバルブ102をストップ側に操作できないように、サブチャック開放作動回路103とサブチャック把持作動回路104とからそれぞれ回路105,106を分岐し、これらの回路105,106をシリンダ107に接続し、該シリンダ107のロッド先端にストップバルブ102の操作レバー108を動かせないようにするリンクロッド109を設けていた。
実公平7−54391号公報 第1〜4頁、図1〜3
ところが、上述のチャック用油圧回路では、メインチャック装置を単独で使用しての開放時に、メインチャックシリンダの作動油が第2シーケンスアンドチェックバルブを通過するため、開放動作自体は大した圧力を必要としないにも拘わらず、第2シーケンスアンドチェックバルブセット圧力まで圧力上昇し、ポンプ定馬力制御のときには流量が規制されてメインチャックシリンダの開放速度が遅くなり、施工時間が長くなってしまう問題があった。また、ストップバルブの誤操作を防止するために、上述のように、回路やシリンダ等の複雑な構成を付設する必要があった。
そこで本発明は、メインチャック装置を単独で使用して開放した時に、メインチャックシリンダの作動油が第2シーケンスアンドチェックバルブを経由せず、メインチャックシリンダの開放速度が遅くならず、また、ストップバルブの誤操作防止機構を設ける必要がないチュービング装置のチャック用油圧回路を提供することを目的としている。
上記した目的を達成するため、本発明は、メインチャックシリンダの切換作動によりケーシングチューブの把持及び開放を行うメインチャック装置と、サブチャックシリンダの切換作動によりケーシングチューブの把持及び開放を行うサブチャック装置と、前記メインチャックシリンダ及び前記サブチャックシリンダの切り換えを行う方向切換バルブを有する油圧回路とを備え、該油圧回路の方向切換バルブから前記メインチャックシリンダの把持側へ至るメインチャック把持作動回路に、前記サブチャックシリンダの開放側へ至るサブチャック開放作動回路を接続し、該サブチャック開放作動回路に、前記メインチャック装置のケーシングチューブ把持時に前記サブチャック装置のケーシングチューブ把持を開放する第1シーケンスアンドチェックバルブを設け、前記油圧回路の方向切換バルブから前記メインチャックシリンダの開放側へ至るメインチャック開放作動回路に、前記サブチャックシリンダの把持側へ至るサブチャック把持作動回路を接続し、前記メインチャック開放作動回路に、前記サブチャック装置のケーシングチューブ把持時に前記メインチャック装置のケーシングチューブ把持を開放する第2シーケンスアンドチェックバルブを設けたチュービング装置のチャック用油圧回路において、前記メインチャック開放作動回路に、前記第2シーケンスアンドチェックバルブを経由して作動油を吸排する回路と、前記第2シーケンスアンドチェックバルブを経由せずに作動油を吸排する回路とを切り換える第2方向切換バルブを設けたことを特徴としている。また、前記サブチャック把持作動回路は、前記方向切換バルブと前記第2方向切換バルブとの間に接続されるバイパス回路を有し、該バイパス回路には、前記サブチャック把持作動回路から前記方向切換バルブへの作動油の流れを許容するチェックバルブが設けられていることが好ましい。
以上説明したように、本発明は、メインチャック装置の開放時に、第2方向切換バルブの切り換え操作によりメインチャックシリンダの作動油が第2シーケンスアンドチェックバルブを経由せずに供給されるから、メインチャックシリンダの開放速度が遅くならず施工時間を短縮でき、また、油圧回路のエネルギーロスも低減される。さらに、サブチャック把持作動回路にバイパス回路を設けることにより、メインチャック装置とサブチャック装置とを連動させた場合に、メインチャック装置がケーシングチューブを把持すると、サブチャック装置がケーシングチューブを確実に開放するから、サブチャック装置の損傷を防止する構造を付設しなくても安心して操作ができる。
以下、本発明を図面に示される実施形態例に基づいて説明する。図1乃至図6は本発明を楔形のメインチャックを備えたチュービング装置のチャック用油圧回路に適用した第1実施形態例を示すもので、チュービング装置1は、ベースフレーム2の上部に昇降フレーム3を配設し、該昇降フレーム3をベースフレーム2上に立設した昇降用シリンダであるスラストシリンダ4にて昇降可能に支持し、前記昇降フレーム3にリング状の回転体5をベアリング6を介して回転可能に設けるとともに、該回転体5を回転駆動する回転駆動装置7を昇降フレーム3に設けている。回転駆動装置7は、油圧モータ8と、油圧モータ8の出力を回転体5に伝達する減速歯車機構9とで構成されている。
前記回転体5には、メインチャック装置10が配設されている。このメインチャック装置10は、リング状の上部フレーム11と、該上部フレーム11に吊持された複数本の楔状のチャック部材12と、上部フレーム11を回転可能に支持する支持フレーム13と、昇降フレーム3に立設されて支持フレーム13を昇降可能に支持する4本のメインチャックシリンダ14とで構成され、該メインチャックシリンダ14を縮めて支持フレーム13を下降させると、各チャック部材12が回転体5の傾斜内面に沿って下方へ移動して縮径し、各チャック部材12の内側に挿通されたケーシングチューブ15を把持する。
また、前記ベースフレーム2と前記昇降フレーム3との間には、ケーシングチューブ15を把持するサブチャック装置16が設けられている。このサブチャック装置16は、半円弧状のサブチャック部材17,17の一端同士をピン18にて回動可能に連結し、両サブチャック部材17,17の他端間をサブチャックシリンダ19で連結したもので、該サブチャックシリンダ19を縮めると両サブチャック部材17,17が縮径し、両サブチャック部材17,17の内側に挿通されたケーシングチューブ15を把持するバンド型に構成されている。
前記各メインチャックシリンダ14と前記サブチャックシリンダ19を作動するチャック用油圧回路20は、図1に示されるように、タンク21から作動油を供給するポンプ22の吐出回路23とタンク21への戻り回路24との間にリリーフバルブ25を設け、前記吐出回路23を第1方向切換バルブ26のPポートに、前記戻り回路24を第1方向切換バルブ26のRポートにそれぞれ接続している。
該第1方向切換バルブ26は、前記各メインチャックシリンダ14及び前記サブチャックシリンダ19の把持又は開放を切り換えるもので、Aポートに前記各メインチャックシリンダ14の把持側へのメインチャック把持作動回路27が接続されている。該メインチャック把持作動回路27の途中には、前記サブチャックシリンダ18の開放側へのサブチャック開放作動回路28が接続されている。このサブチャック開放作動回路28には、第1シーケンスアンドチェックバルブ29が設けられている。なお、前記メインチャック把持作動回路27には、前記第1方向切換バルブ26から前記各メインチャックシリンダ14方向への作動油の流れを許容するチェックバルブ30とアキュムレータ31とが設置されている。
前記第1方向切換バルブ26のBポートには、第2方向切換バルブ32のRポートへの回路34が接続されている。この第2方向切換バルブ32のPポートには、第2シーケンスアンドチェックバルブ33が、Aポートには、前記各メインチャックシリンダ14の開放側からのメインチャック開放作動回路35が、Bポートには、前記第2シーケンスアンドチェックバルブ33を経由する回路36がそれぞれ接続されている。該回路36には、前記サブチャックシリンダ19の把持側へのサブチャック把持作動回路37が接続されている。
なお、前記メインチャック開放作動回路35には、前記第1方向切換バルブ26方向から前記各メインチャックシリンダ14への作動油の流れを許容するチェックバルブ38が設けられている。このチェックバルブ38と前記メインチャック把持作動回路27のチェックバルブ30とは、前記第1方向切換バルブ26の操作により、前記メインチャック把持作動回路27に圧力が発生すると前記メインチャック開放作動回路35のチェックバルブ38が開き、メインチャック開放作動回路35に圧力が発生すると前記メインチャック把持作動回路27のチェックバルブ30が開くように構成されている。また、前記サブチャック把持作動回路37には、前記第1方向切換バルブ26から前記サブチャックシリンダ19方向への作動油の流れを許容するチェックバルブ39とアキュムレータ40とが設置されている。このチェックバルブ39は、前記サブチャック開放作動回路28に圧力が発生すると開くように構成されている。
次に、このチャック用油圧回路20によるメインチャック装置10単独でのケーシングチューブ15の把持作動及び開放作動について説明する。この場合は、前記サブチャックシリンダ19は開放させておく。そして、図5に示されるケーシングチューブ15の把持作動では、前記第1方向切換バルブ26を図1の状態から右に動かしてPポートとAポート、BポートとRポートとをそれぞれ連通させるとともに、前記第2方向切換バルブ32を図1の状態から左へ動かしてPポートとBポート、AポートとRポートとをそれぞれ連通させる。この状態では、前記ポンプ22からの作動油は、前記第1方向切換バルブ26のAポートから前記メインチャック把持作動回路27を通って各メインチャックシリンダ14の把持側へ供給され、各メインチャックシリンダ14の開放側の作動油は、前記メインチャック開放作動回路35から前記第2方向切換バルブ32のAポートからRポートを直接経由して前記第1方向切換バルブ26のBポートからRポートへ直接流れ、戻り回路24を経由してタンク21へ戻り、各メインチャックシリンダ14が把持作動する。
次に、ケーシングチューブ15を把持したメインチャック装置10の開放作動は、図6に示されるように、前記第1方向切換バルブ26を図1の状態から左へ動かしてPポートとBポート、AポートとRポートとをそれぞれ連通させる。前記第2方向切換バルブ32は、上述の把持作動と同じ位置にしておく。この状態では、前記ポンプ22からの作動油は、前記第1方向切換バルブ26のBポートから前記第2方向切換バルブ32のAポートを経由して前記メインチャック開放作動回路35へ供給され、各メインチャックシリンダ14の開放側へ供給される。各メインチャックシリンダ14の把持側の作動油は、前記メインチャック把持作動回路27を通って前記第1方向切換バルブ26のAポートからRポートを経由して戻り回路24からタンク21へ戻り、前記メインチャック装置10が開放作動する。
このように、前記メインチャック装置10の開放作動時に、前記ポンプ22からの作動油は、第2シーケンスアンドチェックバルブ33を経由せずに直接前記メインチャック開放作動回路35へ供給されるから、各メインチャックシリンダ14の開放速度が遅くならず施工時間を短縮できる。
図7乃至図10は、チャック用油圧回路の第2実施形態例を示すもので、前記第1実施形態例と同一要素には同一の符号を付して説明する。本実施形態例のチャック用油圧回路50は、前記チャック用油圧回路20のサブチャック把持作動回路37から前記第1方向切換バルブ26と前記第2方向切換バルブ32との間にバイパス回路51を接続し、該バイパス回路51に前記サブチャック把持作動回路37から前記第1方向切換バルブ26への作動油の流れを許容するチェックバルブ52を設けている。
図8は、メインチャック装置10とサブチャック装置16を連動させて、メインチャック装置10がケーシングチューブ15を把持した後、サブチャック装置16がケーシングチューブ15を開放する際の油圧回路を示すもので、前記第1方向切換バルブ26を図7の状態から右に動かしPポートとAポート、BポートとRポートとをそれぞれ連通させるとともに、前記第2方向切換バルブ32を図7の状態のPポートとAポート、BポートとRポートとをそれぞれ連通させた状態とする。この状態では、前記ポンプ22からの作動油は、矢印で示されるように、前記第1方向切換バルブ26のAポートから前記メインチャック把持作動回路27を通って各メインチャックシリンダ14の把持側へ供給される。各メインチャックシリンダ14の開放側の作動油は、前記メインチャック開放作動回路35から前記第2方向切換バルブ32のAポートからPポートを経由して、前記第2シーケンスアンドチェックバルブ33のチェックバルブを通って前記第2方向切換バルブ32のBポートからRポートを経由して前記第1方向切換バルブ26のBポートからRポートを通って戻り回路24からタンク21へ戻り、各メインチャックシリンダ14が把持作動する。メインチャック装置10がケーシングチューブ15を把持し、メインチャック把持作動回路27の圧力が前記第1シーケンスアンドチェックバルブ29の設定圧に達すると、前記メインチャック把持作動回路27から作動油が前記サブチャック開放作動回路28へ、前記第1シーケンスアンドチェックバルブ29を経由して流れ、サブチャックシリンダ19の開放側へ供給される。サブチャックシリンダ19の把持側の作動油は、前記サブチャック把持作動回路37から前記バイパス回路51及び前記チェックバルブ52を経由して前記第1方向切換バルブ26のBポートへ向かう流れと、前記第2方向切換バルブ32のBポートからRポートを経由して前記第1方向切換バルブ26のBポートへ向かう流れとに分岐し、前記第1方向切換バルブ26のBポート手前で合流して前記第1方向切換バルブ26のBポートからRポートを通って戻り回路24からタンク21へ戻り、サブチャックシリンダ19が開放作動する。これにより、前記メインチャック装置10がケーシングチューブ15を把持した後、前記サブチャック装置16がケーシングチューブ15を開放する。
図9は、メインチャック装置10とサブチャック装置16を連動させて、サブチャック装置16がケーシングチューブ15を把持した後、メインチャック装置10がケーシングチューブ15を開放する際の油圧回路を示すもので、前記第1方向切換バルブ26を図7の状態から左に動かしてPポートとBポート、AポートとRポートとをそれぞれ連通させるとともに、前記第2方向切換バルブ32を図7の状態のPポートとAポート、BポートとRポートとをそれぞれ連通させた状態とする。この状態では、前記ポンプ22からの作動油は、矢印で示されるように、前記第1方向切換バルブ26のBポートから前記第2方向切換バルブ32のBポートを通って前記サブチャック把持作動回路37へ流れてサブチャックシリンダ19の把持側へ供給される。サブチャックシリンダ19の開放側の作動油は、前記サブチャック開放作動回路28から前記第1シーケンスアンドチェックバルブ29のチェックバルブを経由して前記メインチャック把持作動回路27を通って前記第1方向切換バルブ26のAポートからRポートを経由して戻り回路24からタンク21へ戻り、前記サブチャック装置16が把持作動する。一方、サブチャック装置16がケーシングチューブ15を把持し、前記サブチャック把持作動回路37の圧力が前記第2シーケンスアンドチェックバルブ33の設定圧に達すると、前記ポンプ22からの作動油は、矢印で示されるように、前記第1方向切換バルブ26のBポートから前記第2方向切換バルブ32のBポートを経由して前記第2シーケンスアンドチェックバルブ33を通って、前記第2方向切換バルブ32のPポートからAポートを経由して前記メインチャック開放作動回路35へ流れ、各メインチャックシリンダ14の開放側へ供給される。各メインチャックシリンダ14の把持側の作動油は、前記メインチャック把持作動回路27を通って前記第1方向切換バルブ26のAポートからRポートを経由して戻り回路24からタンク21へ戻り、前記メインチャック装置10が開放作動する。これにより、前記サブチャック装置16がケーシングチューブ15を把持した後、前記メインチャック装置10がケーシングチューブ15を開放する。
図10は、サブチャック装置16でケーシングチューブ15を把持している状態からメインチャック装置10単独把持の状態に切り換える際の油圧回路を示すもので、前記第1方向切換バルブ26を図7の状態から右に動かしPポートとAポート、BポートとRポートとをそれぞれ連通させるとともに、前記第2方向切換バルブ32を図7の状態から左に動かしてPポートとBポート、AポートとRポートとをそれぞれ連通させる。この状態では、前記ポンプ22からの作動油は、矢印で示されるように、前記第1方向切換バルブ26のAポートから前記メインチャック把持作動回路27を通って各メインチャックシリンダ14の把持側へ供給される。各メインチャックシリンダ14の開放側の作動油は、前記メインチャック開放作動回路35から前記第2方向切換バルブ32のAポートからRポートを経由して前記第1方向切換バルブ26のBポートからRポートへ流れ、戻り回路24を経由してタンク21へ戻り、各メインチャックシリンダ14が把持作動する。前記メインチャック装置10がケーシングチューブ15を把持し、前記メインチャック把持作動回路27の圧力が前記第1シーケンスアンドチェックバルブ29の設定圧に達すると、作動油は、前記メインチャック把持作動回路27から前記第1シーケンスアンドチェックバルブ29を経由して前記サブチャック開放作動回路28へ流れ、サブチャックシリンダ19の開放側へ供給される。サブチャックシリンダ19の把持側の作動油は、前記サブチャック把持作動回路37から前記バイパス回路51及び前記チェックバルブ52を経由して前記第1方向切換バルブ26のBポートからRポートに直接流れ、戻り回路24を経由してタンク21へ戻る。したがって、前記サブチャック装置16がケーシングチューブ15を把持した状態で、誤って前記第2方向切換バルブ32を操作して前記メインチャック装置10単独に切り換えても、前記メインチャック装置10がケーシングチューブ15を把持すると、サブチャックシリンダ19が開放作動するから、前記サブチャック装置16は、確実にケーシングチューブ15を開放する。
図11は前記メインチャック装置10と前記サブチャック装置16とをそれぞれバンド型とした本発明の第3実施形態例を示すもので、前記第1実施形態例と同一要素には同一の符号を付して説明を簡略にする。メインチャック装置10は、3枚の弓形のチャックベルト61a,61b,61cを連結したチャック部材61と、チャックベルト61a,61cの端部に連結したメインチャックシリンダ14とで構成されている。なお、メインチャック装置10とサブチャック装置16の油圧回路は前記第2実施形態例と同様に構成され同様に作動する。
本発明の第1実施形態例のチャック用油圧回路図 同じくチュービング装置の一部断面正面図 同じくメインチャック装置の平面図 同じくサブチャック装置の平面図 メインチャック装置が単独でケーシングチューブを把持する場合の油圧回路図 メインチャック装置が単独でケーシングチューブを開放する場合の油圧回路図 本発明の第2実施形態例のチャック用油圧回路図 メインチャック装置がケーシングチューブを把持、サブチャック装置がケーシングチューブを開放する場合の油圧回路図 サブチャック装置がケーシングチューブを把持、メインチャック装置がケーシングチューブを開放する場合の油圧回路図 サブチャック装置がケーシングチューブを把持した状態からメインチャック装置が単独でケーシングチューブを把持する場合の油圧回路図 本発明の第3実施形態例のチャック用油圧回路図 従来の誤操作防止構造の回路図
符号の説明
1…チュービング装置、10…メインチャック装置、12…チャック部材、14…メインチャックシリンダ、16…サブチャック装置、17…サブチャック部材、19…サブチャックシリンダ、20…チャック用油圧回路、26…第1方向切換バルブ、27…メインチャック把持作動回路、28…サブチャック開放作動回路、29…第1シーケンスアンドチェックバルブ、32…第2方向切換バルブ、33…第2シーケンスアンドチェックバルブ、35…メインチャック開放作動回路、37…サブチャック把持作動回路、51…バイパス回路、52…チェックバルブ

Claims (2)

  1. メインチャックシリンダの切換作動によりケーシングチューブの把持及び開放を行うメインチャック装置と、サブチャックシリンダの切換作動によりケーシングチューブの把持及び開放を行うサブチャック装置と、前記メインチャックシリンダ及び前記サブチャックシリンダの切り換えを行う方向切換バルブとを有する油圧回路を備え、該油圧回路の方向切換バルブから前記メインチャックシリンダの把持側へ至るメインチャック把持作動回路に、前記サブチャックシリンダの開放側へ至るサブチャック開放作動回路を接続し、該サブチャック開放作動回路に、前記メインチャック装置のケーシングチューブ把持時に前記サブチャック装置のケーシングチューブ把持を開放する第1シーケンスアンドチェックバルブを設け、前記油圧回路の方向切換バルブから前記メインチャックシリンダの開放側へ至るメインチャック開放作動回路に、前記サブチャックシリンダの把持側へ至るサブチャック把持作動回路を接続し、前記メインチャック開放作動回路に、前記サブチャック装置のケーシングチューブ把持時に前記メインチャック装置のケーシングチューブ把持を開放する第2シーケンスアンドチェックバルブを設けたチュービング装置のチャック用油圧回路において、前記メインチャック開放作動回路に、前記第2シーケンスアンドチェックバルブを経由して作動油を吸排する回路と、前記第2シーケンスアンドチェックバルブを経由せずに作動油を吸排する回路とを切り換える第2方向切換バルブを設けたことを特徴とするチュービング装置のチャック用油圧回路。
  2. 前記サブチャック把持作動回路は、前記方向切換バルブと前記第2方向切換バルブとの間に接続されるバイパス回路を有し、該バイパス回路には、前記サブチャック把持作動回路から前記方向切換バルブへの作動油の流れを許容するチェックバルブが設けられていることを特徴とする請求項1記載のチュービング装置のチャック用油圧回路。
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