JP4308410B2 - All casing drilling rig - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基礎杭を構築する場所打ち杭施工などに使用されるオールケーシング掘削装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
基礎杭を構築する場所打ち杭施工に使用される施工装置として、ケーシングを把持し揺動または回転させつつ地中に押し込みながら、ケーシング内の土砂をハンマグラブなどによって除去して基礎杭孔を形成し、鉄筋の挿入等所定の手当を行った後にケーシング内にコンクリートを打設しながら、把持したケーシングを徐々に引抜いて場所打杭を造成するオールケーシング掘削装置が知られている。
【0003】
このオールケーシング掘削装置には、ケーシングをバンドで把持してシリンダで揺動させながら地中へ押込む揺動式のもの(例えば、実公平3−52262号)と、ケーシングを回転させながら地中へ押込む回転式のもの(例えば、特開昭63−251520号)がある。
【0004】
揺動式のものは図5に示すように、ケーシングを把持するためのバンドとチャックシリンダ24を備えたリング状の昇降フレーム22をベースフレーム21上に4本の昇降シリンダ23により昇降自在に設け、該昇降フレームをベースフレーム21に設けたブラケット26に左右2本の揺動シリンダ25で連結している。
【0005】
そして、チャックシリンダ24を作動させてバンドによりケーシングを把持し、左右の揺動シリンダ25を交互に伸縮させるとともに昇降シリンダ23を縮小させ、ケーシングを揺動させながら地中に押し込んでいる。
なお、昇降シリンダ23はそれぞれ単独に操作できるのでベースフレーム21が水平に載置されなくてもケーシングを垂直にして押し込むことができる。
【0006】
一方、回転式のものは図6に示すように、ベースフレーム31の四隅に設けた昇降シリンダ33によって昇降可能な昇降フレーム32を設け、昇降フレーム32上には複数のチャックシリンダ35によって連結した上部フレーム34を設け、これに回転リング42をベアリング36を介して設けている。そして、回転リング42に複数の楔状のチャック部材38を吊下げ、昇降フレーム32にはチャック部材38と係合する回転体39をベアリング37を介して回転可能に設けている。また、回転体39は昇降フレーム32に備えた複数の油圧モータ40により回転駆動できるように構成している。さらに、ベースフレーム31の底面の四隅には、レベル調整用のジャッキ41を取り付けている。
【0007】
なお、図6の左側半分は、チャックシリンダ35を縮小作動させてチャック部材38でケーシング30を把持した状態を示し、右側半分は把持を解除した状態を示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記の揺動式のオールケーシング掘削装置は、チャックシリンダ24、昇降シリンダ23および揺動シリンダ25の3種類の油圧シリンダのみによって駆動しているので装置が簡素で重量も小さく安価で、運搬や施工現場における移動に大きなクレーンを必要としない。したがって、施工費用が安くできるという長所を有している。しかしながら、ケーシングの揺動・押込み時には、図5に示すように、昇降シリンダ23の押込みストロークの間で、揺動シリンダ25がブラケット26の取付部25aを支点として円弧状の軌跡で移動することになるので、ストロークにSの差ができ、これがケーシングに伝達されるので、ケーシングには偏荷重(水平荷重)がかかり側圧による掘削抵抗が大きく硬質地盤では掘削できない。また、ケーシングが杭芯に対してズレ易いという欠点がある。また、揺動シリンダ25には、揺動時片方伸長、片方縮小で動作するのでシリンダ力の差による水平荷重のかからない両ロッド型のものが使用されるが、その分大きな径で長いものを必要とする。また、ケーシングの鉛直性は、各昇降シリンダの速度を変えて調整しているが、各昇降シリンダのストロークに差ができるのでケーシングを把持し直すとき再度調整しなければならないなどの欠点もある。
【0009】
一方、回転式のオールケーシング掘削装置は、ケーシングに偏荷重がかからないので掘削抵抗が小さく、硬質地盤でも効率よく掘削できるという長所を有しているが、図6に示したように、回転リング42、楔状のチャック部材38、回転体39などケーシングを把持するための複雑な構成を必要とし、また、油圧モータ40や減速機などケーシングを回転させるための大掛かりな構成を必要としており、装置が高価で、重量も大きく、そのため施工費用が高くなるという問題がある。
【0010】
このため、施工者は揺動型と回転型の両方を用意して施工現場の地盤の状態に応じて使い分けて施工しており、経費が嵩むばかりでなく作業が繁雑なものとなっている。
そこで、本発明は硬質地盤においても十分施工可能な軽量で構造が簡単な揺動型のオールケーシング掘削装置を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、次の手段を採った。即ち、請求項1の発明では、ベースフレーム上に昇降シリンダを介して昇降フレームを設け、周接してケーシングを把持するチャックバンドとチャックシリンダを該昇降フレームに備え、揺動シリンダを作動させてケーシングを揺動させるオールケーシング掘削装置において、複数個の片ロッド型の揺動シリンダをシリンダロッドの伸長時にケーシングを回動するようにケーシングの中心に対して点対称に設けたことを特徴としている。
【0012】
本発明は、硬質地盤においても施工できるようにした揺動型のオールケーシング掘削装置である。
【0013】
昇降シリンダはベースフレームに対して垂直に昇降フレームを昇降させるため摺動部を備え、また、ベースフレームはその四隅下端にジャッキを設けて水平に載置できるようにするのが望ましい。
【0014】
この発明は、従来から使用されている揺動型のケーシング掘削装置にも適用でき、硬質地盤で回転用のビットを先端に設けたケーシングを用いる場合に特に効果が大きい。
【0015】
すなわち、複数個の片ロッド型の揺動シリンダをシリンダロッドの伸長時にケーシングを回動するようにケーシングの中心に対して点対称に設けることによって、ケーシングをその回転方向に大きな回転力で回動させることができ、揺動シリンダがストロークエンドにきたら、一旦、ケーシングの把持を解き、揺動シリンダを縮小させるときには速度を上げることができる。そして、再度ケーシングを把持して回転させることにより、ケーシングを一方向に能率よく(大きな回転力で掴み替えを早く)回転させることができる。
【0016】
請求項2の発明は、ベースフレーム上に昇降シリンダを介して昇降フレームを設け、周接してケーシングを把持するチャックバンドとチャックシリンダを該昇降フレームに備え、揺動シリンダを作動させてケーシングを揺動させるオールケーシング掘削装置において、複数個の片ロッド型の揺動シリンダをシリンダロッドの伸長時にケーシングを回動するようにケーシングの中心に対して点対称に設け、かつ、チャックシリンダによるケーシングの把持・開放を検知する検知手段と、揺動シリンダの縮小と伸長をそれぞれ検知する検知手段と、該検知手段の情報に基づいてチャックシリンダ、昇降シリンダおよび揺動シリンダそれぞれの電磁切換弁を切り換える制御装置を設け、ケーシングを把持し昇降シリンダを縮小させつつ揺動シリンダを作動させケーシングを回動させた後、ケーシングの把持を解き昇降シリンダを伸長させるとともに揺動シリンダを作動させてチャックバンドを逆回転させてから、ケーシングを把持して昇降シリンダを縮小させつつ揺動シリンダを作動させることを順次繰り返すようにしたことを特徴としている。
【0017】
この発明は、硬質地盤で回転用のビットを先端に設けたケーシングを用いて、これを自動的に一方向に回転圧入作業ができるようにしたものである。チャックシリンダによるケーシングの把持・開放を検知する検知手段と、揺動シリンダの縮小と伸長をそれぞれ検知する検知手段は、圧力センサ、リミットスイッチ、タイマ、ストロークセンサなど適宜使用すればよい。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示す実施形態例に基づいて説明する。
図1および図2に示すように、オールケーシング掘削装置は、四隅にジャッキ9を設けたベースフレーム1に4本の昇降シリンダ3で昇降可能に支持された昇降フレーム2が設けられ、昇降フレーム2の上には転がり軸受け4を介してチャックフレーム10が設けられている。昇降シリンダ3にはベースフレーム1に対して垂直に昇降フレーム2を昇降させるように摺動部を備えている。
【0019】
チャックフレーム10にはケーシングに周接する3分割されたバンド部材5a,5b,5cで円形に連結されたチャックバンド5が設けられ、バンド部材5aとバンド部材5bとはチャックシリンダ6で連結されている。
また、チャックフレーム10の外周には対向した位置に取付金具11、12が付設されており、昇降フレーム2の四隅にはブラケット13,14,15,16が固設されている。ブラケット13には片ロッド型の揺動シリンダ8のシリンダヘッド側が連結され、そのシリンダロッドの先端は上記取付金具12に連結されている。また、ブラケット16には同じく片ロッド型の揺動シリンダ7のシリンダヘッド側が連結され、そのシリンダロッドの先端は上記取付金具11に連結されている。
【0020】
なお、図1においてはブラケット14およびブラケット15は使用されていないが、例えば、揺動シリンダ8は図3に示すようにブラケット15にシリンダヘッド側を連結することができる。また、同様に揺動シリンダ7はブラケット14に連結することができる。さらに、揺動シリンダ7,8はいずれもシリンダヘッド側を取付金具11、12に連結することもできる。
【0021】
図示していないが、上記各シリンダを作動させるための油圧源および切換弁などの制御装置が別途設けられている。なお、チャックシリンダ6、昇降シリンダ3、揺動シリンダ7,8の作動にはそれぞれ電磁切換弁が用いられている。さらに、チャックシリンダの圧油を検知する検知手段(圧力スイッチ)と、揺動シリンダの縮小と伸長した位置を検知する検知手段(リミットスイッチ)が設けられ、これらの出力信号は制御装置に送出されるように構成されている。
【0022】
次に、このように構成されたオールケーシング掘削装置の作用について説明する。
軟弱地盤を含む一般的な地盤においては、揺動シリンダ7,8は図3の状態、すなわち揺動シリンダ7はシリンダロッドの先端を取付金具11にシリンダヘッド側をブラケット16に取り付け、揺動シリンダ8はシリンダロッドの先端を取付金具12にシリンダヘッド側をブラケット15に取り付けて使用する。
【0023】
まず、オールケーシング掘削装置をクレーンで吊持して、オールケーシング掘削装置の中心が杭芯に合致するようにして載置する。次に、ベースフレーム1の四隅のジャッキ9を作動させてベースフレーム1を水平状態にする。そして、昇降シリンダ3を伸長した状態とし、また、チャックシリンダ6を伸長した状態(ケーシングを把持してない状態)とする。
【0024】
次に、先端に揺動用のビットを備えたケーシングを吊持してチャックバンド5の中央部へ嵌挿する。そして、チャックシリンダ6を縮小させてチャックバンド5でケーシングを把持する。
次に、揺動シリンダ7,8を作動させつつ昇降シリンダ3を縮小させる。揺動シリンダ7,8の作動は、一方が伸び側のときは他方は縮み側になるようにして、繰り返す。これにより、ケーシングは揺動しながら地中に押し込まれる。
【0025】
昇降シリンダ3がストロークエンドまで縮小したら、チャックシリンダ6を伸長してケーシングの把持を解き、昇降シリンダ3を伸長させる。そして、チャックシリンダ6を縮小させてケーシングを把持し、揺動シリンダ7,8を作動させる。この操作を繰り返しケーシングを所定の深さまで押し込む。
【0026】
揺動シリンダ7,8は一方が伸び側で、他方が縮み側となるので、左右の揺動におけるケーシングを回転させるトルクは同一となる。また、揺動シリンダ7と揺動シリンダ8の力の差による偏荷重は転がり軸受4によって吸収されるので、ケーシングへはほとんど回転力が伝達されることになるので、掘削抵抗が小さく芯ズレもおきずらい。
【0027】
次に、硬質地盤における施工について説明する。
この場合は揺動シリンダ7,8は図1の状態、すなわち揺動シリンダ7はシリンダロッドの先端を取付金具11にシリンダヘッド側をブラケット16に取り付け、揺動シリンダ8はシリンダロッドの先端を取付金具12にシリンダヘッド側をブラケット13に取り付けて使用する。そして、ケーシングは回転用のビットが取り付けられたものを使用する。
【0028】
オールケーシング掘削装置の杭芯への載置およびケーシングのセットは上記一般地盤の場合と同じであり、昇降フレーム2を上昇させ、チャックシリンダ6を縮小させてケーシングを把持し、揺動シリンダ7,8を伸長させつつ昇降シリンダ3を縮小させる。
【0029】
そして、揺動シリンダ7,8がストロークエンドに来たら、昇降シリンダ3を停止しチャックシリンダ6を伸長させてケーシングの把持を解く。そして、昇降シリンダ3を伸長させつつ揺動シリンダ7,8を縮小させてから、再びケーシングを把持して揺動シリンダ7,8を伸長させつつ昇降シリンダ3を縮小させる。この作業は自動的に繰り返し行われ、ケーシングは同一方向に間欠的に回転されつつ地中に押し込まれる。
【0030】
図4は、ケーシングの回転・押込作業を自動的に行うフローを示すもので、昇降フレーム2を上昇させケーシングを垂直に把持した状態にセットし、自動掘削のスイッチをONすることによってスタートする。
まず、ステップ110でチャックシリンダ6の電磁切換弁の縮小側のソレノイドが励磁され、チャックシリンダ6が縮小し、チャックバンド5がケーシングを把持する。チャックシリンダ6のケーシング5を把持したことを確認する検知手段は、チャックシリンダ6への圧油が所定の圧力になると信号(圧力スイッチによる)が出され(ステップ120)るようにしている。これにより昇降シリンダ3の電磁切換弁の縮小側のソレノイドが励磁され昇降シリンダ3が縮小する(ステップ140)とともに、揺動シリンダ7,8の電磁切換弁の伸長側のソレノイドが励磁され、揺動シリンダ7,8が伸長する(ステップ130)。そして、揺動シリンダ7,8がストロークエンドまで伸長すると信号が出され(この検知手段はリミットスイッチによっている)、揺動シリンダ7,8の電磁切換弁と、昇降シリンダ3の電磁切換弁はともに中立位置に戻される。これにより、ケーシングの回転および押込が停止する(ステップ150)。
【0031】
次に、ステップ160で、チャックシリンダ6の電磁切換弁の伸長側のソレノイドが励磁され、チャックシリンダ6が伸長し、ケーシングの把持が解かれる。次いで、昇降シリンダ3の電磁切換弁の伸長側のソレノイドが励磁され昇降シリンダ3が伸長する(ステップ180)とともに、揺動シリンダ7,8の電磁切換弁の縮小側のソレノイドが励磁され、揺動シリンダ7,8が縮小する(ステップ170)。そして、ストロークエンドまで縮小すると信号(リミットスイッチによる)が出され、揺動シリンダ7,8の電磁切換弁と昇降シリンダ3の電磁切換弁は共に中立に戻される(ステップ190)。
【0032】
次に、ステップ110に戻され上記190までのステップが繰り返し行われる。
以上の作動によって、ケーシングが図1の矢印方向に間欠的に回転しながら地中に連続的に押し込まれ地中に侵入する。ケーシングの回転圧入と同時にハンマグラブなどによってケーシング内の土砂を取り除き、自動スイッチをOFFにするまで、上記のフローで作業が行われる。
【0033】
上記の作動では、揺動シリンダ7,8は、いずれも掘削時にはシリンダロッドが伸び側であるので、ケーシングに大きな回転力を与えることができ、この回転力は転がり軸受4を介してケーシングへ伝達されるうえに左右同じ力であるので、ケーシングへの偏荷重(水平荷重)が無く、掘削抵抗が少なく、硬質地盤においても効率よく掘削ができる。さらに、チャックシリンダ6を伸長し、ケーシングの把持を開放し、揺動シリンダ7,8を縮小するときは、シリンダロッドが縮み側であるので速度が速く、次の掘削が早く行えるので施工時間を短縮することができる。
【0034】
また、ケーシングを右回転(図1の矢印と逆方向)させる場合は、揺動シリンダ7は取付金具11とブラケット14に連結し、揺動シリンダ8は取付金具12とブラケット15に連結する。
なお、上記実施形態例では、揺動シリンダを昇降フレームの四隅に設けたブラケット13〜16とチャックフレームに設けた取付金具11、12に取り付けたもので説明したが、昇降フレームに2個のブラケットを設け、チャックフレームに4個の取付金具を設けてもよい。さらに、自動掘削において昇降シリンダ3にストローク検知手段を設け、掘削時のみ昇降シリンダ3を縮小し、1ストローク掘削後昇降シリンダ3を伸長することを繰り返すようにしてもよい。
【0035】
以上本発明はこの様な実施形態例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明は複数個の片ロッド型の揺動シリンダをシリンダロッドの伸長時にケーシングを回動するようにケーシングの中心に対して点対称に設けたので、回転用のビットを先端に備えたケーシングを使用し一方向に回転させて効率良く掘削することができ、従来の揺動型のようにケーシングに偏荷重がかからず、従来の揺動型では施工できなかった硬質地盤において、高価で重量のある従来の回転型のものを使用しなくても、本装置によって施工できる。
【0037】
また、請求項2の発明は、ケーシングを把持し昇降シリンダを縮小させつつ揺動シリンダを作動させケーシングを回動させた後、ケーシングの把持を解き昇降シリンダを伸長させるとともに揺動シリンダを作動させてチャックバンドを逆回転させてから、ケーシングを把持して昇降シリンダを縮小させつつ揺動シリンダを作動させることを順次繰り返すようにしたので、硬質地盤で回転用のビットを先端に設けたケーシングを用いて、これを自動的に一方向に回転圧入作業ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのオールケーシング掘削装置の全体を示す平面図で回転掘削する場合の状態を示すものである。
【図2】同 図1のA−A視図である。
【図3】同 揺動掘削する場合の揺動シリンダの取付状態を示す平面図である。
【図4】同 自動回転掘削する場合の制御の流れを示すフローチャートである。
【図5】従来の揺動式のオールケーシング掘削装置の側面図である。
【図6】同 回転式のオールケーシング掘削装置の機構説明図である。
【符号の説明】
1…ベースフレーム 2…昇降フレーム
3…昇降シリンダ 4…転がり軸受
5…チャックバンド 6…チャックシリンダ
7,8…揺動シリンダ 9…ジャッキ
10…チャックフレーム 11,12…取付金具
13,14,15,16…ブラケット
21…ベースフレーム 22…昇降フレーム
23…昇降シリンダ 24…チャックシリンダ
25…揺動シリンダ 25a…取付部
26…ブラケット
30…ケーシング 31…ベースフレーム
32…昇降フレーム 33…昇降シリンダ
34…上部フレーム 35…チャックシリンダ
36,37…ベアリング 38…チャック部材
39…回転体 40…油圧モータ
41…ジャッキ 42…回転リング
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an all-casing excavator used for cast-in-place pile construction for constructing a foundation pile.
[0002]
[Prior art]
As a construction device used for cast-in-place pile construction to build foundation piles, the foundation pile hole is formed by removing the earth and sand in the casing with a hammer magnet etc. while pushing the casing into the ground while swinging or rotating. There is known an all-casing excavator that forms a cast-in-place pile by gradually pulling out a gripped casing while placing concrete in the casing after predetermined care such as insertion of a reinforcing bar.
[0003]
This all-casing excavator includes a swinging type that grips the casing with a band and pushes it into the ground while swinging with a cylinder (for example, Japanese Utility Model Publication No. 3-52262), and the ground while rotating the casing. There is a rotary type that pushes in (for example, JP-A-63-251520).
[0004]
As shown in FIG. 5, the swing type is provided with a ring-shaped lifting frame 22 having a band for gripping the casing and a chuck cylinder 24 on a base frame 21 by four lifting cylinders 23 so as to be lifted and lowered. The elevating frame is connected to a bracket 26 provided on the base frame 21 by two left and right swing cylinders 25.
[0005]
Then, the chuck cylinder 24 is operated to hold the casing by the band, and the left and right swing cylinders 25 are alternately expanded and contracted, the lifting cylinder 23 is contracted, and the casing is pushed into the ground while swinging.
Since the elevating cylinders 23 can be operated independently, the casing can be pushed vertically without the base frame 21 being placed horizontally.
[0006]
On the other hand, as shown in FIG. 6, the rotary type is provided with an elevating frame 32 that can be raised and lowered by elevating cylinders 33 provided at four corners of the base frame 31, and an upper portion connected by a plurality of chuck cylinders 35 on the elevating frame 32. A frame 34 is provided, and a rotating ring 42 is provided on the frame 34 via a bearing 36. A plurality of wedge-shaped chuck members 38 are suspended from the rotating ring 42, and a rotating body 39 that engages with the chuck members 38 is rotatably provided on the elevating frame 32 via a bearing 37. Further, the rotating body 39 is configured to be rotationally driven by a plurality of hydraulic motors 40 provided in the lifting frame 32. Furthermore, jacks 41 for level adjustment are attached to the four corners of the bottom surface of the base frame 31.
[0007]
6 shows a state in which the chuck cylinder 35 is contracted and the casing 30 is gripped by the chuck member 38, and the right half shows a state in which the grip is released.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The swing type all casing excavator is driven by only three types of hydraulic cylinders, that is, the chuck cylinder 24, the lift cylinder 23, and the swing cylinder 25. Therefore, the apparatus is simple, has a small weight, is inexpensive, and is used for transportation and construction sites. There is no need for a large crane to move in. Therefore, the construction cost can be reduced. However, when the casing is swung and pushed in, as shown in FIG. 5, between the pushing stroke of the lifting cylinder 23, the rocking cylinder 25 moves along an arcuate locus with the mounting portion 25a of the bracket 26 as a fulcrum. Therefore, a difference of S is made in the stroke, and this is transmitted to the casing. Therefore, an eccentric load (horizontal load) is applied to the casing, and excavation resistance due to the side pressure is large, so that excavation cannot be performed on hard ground. Moreover, there exists a fault that a casing tends to shift | deviate with respect to a pile core. The swing cylinder 25 is a double rod type that does not apply a horizontal load due to the difference in cylinder force because it operates with one side extension and one side reduction when swinging. And Further, the verticality of the casing is adjusted by changing the speed of each lifting cylinder. However, since the stroke of each lifting cylinder can be different, there is a disadvantage that the casing must be adjusted again when gripping the casing.
[0009]
On the other hand, the rotary all-casing excavator has advantages in that excavation load is not applied to the casing, so that excavation resistance is small and excavation can be performed efficiently even on hard ground, but as shown in FIG. A complicated structure for gripping the casing such as the wedge-shaped chuck member 38 and the rotating body 39 is required, and a large-scale structure for rotating the casing such as the hydraulic motor 40 and the speed reducer is required, and the apparatus is expensive. There is a problem that the weight is large and the construction cost becomes high.
[0010]
For this reason, the installer prepares both the swing type and the rotary type and uses them depending on the ground condition at the construction site, which not only increases the cost but also makes the work complicated.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rocking all-casing excavator that is sufficiently lightweight and has a simple structure that can be sufficiently constructed even on hard ground.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following means. That is, according to the first aspect of the present invention, the elevating frame is provided on the base frame via the elevating cylinder, and the elevating frame is provided with a chuck band and a chuck cylinder that are in circumferential contact and grips the casing , and the swing cylinder is operated to operate the casing. In the all-casing excavator for swinging, a plurality of single-rod swing cylinders are provided symmetrically with respect to the center of the casing so that the casing is rotated when the cylinder rod is extended .
[0012]
The present invention is an oscillating type all-casing excavator capable of being constructed even on hard ground .
[0013]
It is desirable that the elevating cylinder has a sliding portion for raising and lowering the elevating frame vertically with respect to the base frame, and the base frame is provided with jacks at the lower ends of the four corners so that it can be placed horizontally.
[0014]
The present invention can be applied to a rocking type casing excavator that has been used conventionally, and is particularly effective when a casing having a rotating bit provided at the tip is used on hard ground.
[0015]
That is, a plurality of single rod type oscillating cylinders are provided point-symmetrically with respect to the center of the casing so that the casing is rotated when the cylinder rod is extended, thereby rotating the casing with a large rotational force in its rotational direction. Once the oscillating cylinder comes to the stroke end, the casing can be once ungripped and the speed can be increased when the oscillating cylinder is reduced. Then, by holding and rotating the casing again, the casing can be efficiently rotated in one direction (fast gripping with a large rotational force).
[0016]
The invention according to claim 2 is provided with an elevating frame on the base frame via an elevating cylinder, the chuck frame and the chuck cylinder that are in circumferential contact and gripping the casing are provided in the elevating frame, and the casing is shaken by operating the swing cylinder. In an all-casing excavator to be moved , a plurality of single-rod swing cylinders are provided symmetrically with respect to the center of the casing so as to rotate the casing when the cylinder rod is extended , A detecting means for detecting opening, a detecting means for detecting the reduction and extension of the swing cylinder, and a control device for switching the electromagnetic switching valves of the chuck cylinder, the lift cylinder and the swing cylinder based on the information of the detection means; Oscillating cylinders with gripping casing and reducing lifting cylinder After operating and rotating the casing, the casing is released and the lifting cylinder is extended and the swinging cylinder is operated to reversely rotate the chuck band. Then, the casing is gripped and swinging while the lifting cylinder is contracted. It is characterized in that the operation of the cylinder is sequentially repeated.
[0017]
The present invention uses a casing which is provided with a rotating bit at the tip on a hard ground, and can automatically press-fit this in one direction. The detection means for detecting gripping / opening of the casing by the chuck cylinder and the detection means for detecting the contraction and extension of the swing cylinder may be appropriately used such as a pressure sensor, a limit switch, a timer, and a stroke sensor .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the all-casing excavator includes a base frame 1 provided with jacks 9 at four corners, and a lift frame 2 supported by four lift cylinders 3 so as to be lifted and lowered. A chuck frame 10 is provided above via a rolling bearing 4. The elevating cylinder 3 is provided with a sliding portion so as to elevate the elevating frame 2 vertically with respect to the base frame 1.
[0019]
The chuck frame 10 is provided with a chuck band 5 that is circularly connected by three divided band members 5 a, 5 b, and 5 c that surround the casing, and the band member 5 a and the band member 5 b are connected by a chuck cylinder 6. .
Further, mounting brackets 11 and 12 are attached to the outer periphery of the chuck frame 10 at opposing positions, and brackets 13, 14, 15, and 16 are fixed to the four corners of the elevating frame 2. The cylinder head side of a single rod type swing cylinder 8 is connected to the bracket 13, and the tip of the cylinder rod is connected to the mounting bracket 12. Also, the bracket 16 is connected to the cylinder head side of a single rod type swing cylinder 7, and the tip of the cylinder rod is connected to the mounting bracket 11.
[0020]
Although the bracket 14 and the bracket 15 are not used in FIG. 1, for example, the oscillating cylinder 8 can connect the cylinder head side to the bracket 15 as shown in FIG. Similarly, the swing cylinder 7 can be connected to the bracket 14. Further, both the oscillating cylinders 7 and 8 can connect the cylinder head side to the mounting brackets 11 and 12.
[0021]
Although not shown, control devices such as a hydraulic power source and a switching valve for operating each of the cylinders are separately provided. Note that electromagnetic switching valves are used for the operations of the chuck cylinder 6, the lift cylinder 3, and the swing cylinders 7 and 8, respectively. Furthermore, detection means (pressure switch) for detecting pressure oil in the chuck cylinder and detection means (limit switch) for detecting the contraction and extension positions of the swing cylinder are provided, and these output signals are sent to the control device. It is comprised so that.
[0022]
Next, the operation of the all casing excavator configured as described above will be described.
In a general ground including a soft ground, the swing cylinders 7 and 8 are in the state shown in FIG. 3, that is, the swing cylinder 7 has a tip of the cylinder rod attached to a mounting bracket 11 and a cylinder head side attached to a bracket 16 to 8 is used with the tip of the cylinder rod attached to the mounting bracket 12 and the cylinder head side attached to the bracket 15.
[0023]
First, the all casing excavator is suspended by a crane and placed so that the center of the all casing excavator matches the pile core. Next, the jacks 9 at the four corners of the base frame 1 are operated to bring the base frame 1 into a horizontal state. And let the raising / lowering cylinder 3 be in the extended state, and let the chuck cylinder 6 be in the extended state (the state in which the casing is not gripped).
[0024]
Next, a casing having a rocking bit at the tip is suspended and inserted into the central portion of the chuck band 5. Then, the chuck cylinder 6 is reduced and the casing is gripped by the chuck band 5.
Next, the elevating cylinder 3 is reduced while operating the swing cylinders 7 and 8. The operation of the oscillating cylinders 7 and 8 is repeated so that when one is on the expansion side, the other is on the contraction side. Thereby, the casing is pushed into the ground while swinging.
[0025]
When the lifting cylinder 3 is reduced to the stroke end, the chuck cylinder 6 is extended to release the casing, and the lifting cylinder 3 is extended. Then, the chuck cylinder 6 is reduced to grip the casing, and the swing cylinders 7 and 8 are operated. This operation is repeated to push the casing to a predetermined depth.
[0026]
Since one of the swing cylinders 7 and 8 is on the expansion side and the other is on the contraction side, the torque for rotating the casing in the left and right swing is the same. Further, since the eccentric load due to the difference in force between the oscillating cylinder 7 and the oscillating cylinder 8 is absorbed by the rolling bearing 4, almost the rotational force is transmitted to the casing, so that the excavation resistance is small and the misalignment is also caused. Not good.
[0027]
Next, construction on hard ground will be described.
In this case, the swing cylinders 7 and 8 are in the state shown in FIG. 1, that is, the swing cylinder 7 has the tip of the cylinder rod attached to the mounting bracket 11 and the cylinder head side attached to the bracket 16, and the swing cylinder 8 has the tip of the cylinder rod attached. The bracket 12 is used with the cylinder head side attached to the bracket 13. The casing uses a rotating bit attached thereto.
[0028]
The mounting of the all casing excavator on the pile core and the setting of the casing are the same as in the case of the above general ground. The lifting frame 2 is raised, the chuck cylinder 6 is reduced to grip the casing, and the swing cylinders 7 and 8 The elevating cylinder 3 is reduced while elongating.
[0029]
When the oscillating cylinders 7 and 8 come to the stroke end, the elevating cylinder 3 is stopped and the chuck cylinder 6 is extended to release the casing. Then, the swing cylinders 7 and 8 are contracted while the lift cylinder 3 is extended, and then the lift cylinder 3 is contracted while the swing cylinders 7 and 8 are extended by gripping the casing again. This operation is automatically repeated, and the casing is pushed into the ground while being intermittently rotated in the same direction.
[0030]
FIG. 4 shows a flow for automatically rotating and pushing the casing. The flow is started by raising the elevating frame 2 to set the casing in a vertically gripped state and turning on the automatic excavation switch.
First, in step 110, the solenoid on the reduction side of the electromagnetic switching valve of the chuck cylinder 6 is excited, the chuck cylinder 6 is reduced, and the chuck band 5 grips the casing. The detecting means for confirming that the casing 5 of the chuck cylinder 6 has been gripped is configured to output a signal (by a pressure switch) when the pressure oil to the chuck cylinder 6 reaches a predetermined pressure (step 120). As a result, the solenoid on the reduction side of the electromagnetic switching valve of the lifting cylinder 3 is excited and the lifting cylinder 3 is reduced (step 140), and the solenoid on the extension side of the electromagnetic switching valve of the swing cylinders 7 and 8 is excited to swing. The cylinders 7 and 8 are extended (step 130). When the swing cylinders 7 and 8 extend to the stroke end, a signal is output (this detection means is a limit switch), and both the electromagnetic switch valves of the swing cylinders 7 and 8 and the electromagnetic switch valve of the elevating cylinder 3 are Returned to neutral position. This stops the rotation and pushing of the casing (step 150).
[0031]
Next, in step 160, the solenoid on the extension side of the electromagnetic switching valve of the chuck cylinder 6 is excited, the chuck cylinder 6 is extended, and the gripping of the casing is released. Next, the solenoid on the extension side of the electromagnetic switching valve of the lifting cylinder 3 is excited and the lifting cylinder 3 is extended (step 180), and the solenoid on the reduction side of the electromagnetic switching valve of the swing cylinders 7 and 8 is excited and swings. The cylinders 7 and 8 are reduced (step 170). Then, when the stroke is reduced to the stroke end, a signal (by a limit switch) is output, and both the electromagnetic switching valves of the swing cylinders 7 and 8 and the electromagnetic switching valve of the elevating cylinder 3 are returned to neutral (step 190).
[0032]
Next, returning to step 110, the steps up to 190 are repeated.
With the above operation, the casing is continuously pushed into the ground while entering the ground while intermittently rotating in the direction of the arrow in FIG. At the same time as the rotary press-fitting of the casing, the work is performed in the above flow until the sand and sand in the casing is removed by a hammer magnet or the like and the automatic switch is turned off.
[0033]
In the above-described operation, the rocking cylinders 7 and 8 can both give a large rotational force to the casing because the cylinder rod is extended when excavating, and this rotational force is transmitted to the casing via the rolling bearing 4. In addition, since the forces are the same on the left and right, there is no uneven load (horizontal load) on the casing, there is little excavation resistance, and excavation can be performed efficiently even on hard ground. Furthermore, when the chuck cylinder 6 is extended, the gripping of the casing is released, and the swing cylinders 7 and 8 are contracted, the cylinder rod is on the contraction side, so the speed is high and the next excavation can be done quickly, so the construction time is reduced. It can be shortened.
[0034]
When the casing is rotated clockwise (in the direction opposite to the arrow in FIG. 1), the swing cylinder 7 is connected to the mounting bracket 11 and the bracket 14, and the swing cylinder 8 is connected to the mounting bracket 12 and the bracket 15.
In the embodiment described above, the swing cylinder is described as being attached to the brackets 13 to 16 provided at the four corners of the elevating frame and the mounting brackets 11 and 12 provided to the chuck frame. And four mounting brackets may be provided on the chuck frame. Further, stroke detection means may be provided in the lift cylinder 3 in automatic excavation, and the lift cylinder 3 may be reduced only during excavation and the lift cylinder 3 may be extended after one stroke of excavation.
[0035]
The present invention is not limited to such an embodiment as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the invention of claim 1 is provided with a plurality of single rod type oscillating cylinders point-symmetrically with respect to the center of the casing so as to rotate the casing when the cylinder rod is extended. Can be excavated efficiently by rotating in one direction using a casing equipped with a bit at the tip, and the casing can be constructed with the conventional swing type without the load being applied to the casing unlike the conventional swing type. Even if the hard ground that has not been used does not use an expensive and heavy conventional rotating type, it can be constructed by this apparatus.
[0037]
According to the second aspect of the present invention, after the casing is gripped and the swinging cylinder is operated while the swinging cylinder is contracted to rotate the casing, the casing is released and the lifting cylinder is extended and the swinging cylinder is operated. Since the chuck band is rotated in reverse and the casing is gripped and the swing cylinder is operated while the elevating cylinder is reduced, the casing is provided with a rotating bit on the tip of the hard ground. Using this, it is possible to automatically press-fit the rotation in one direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an entire all-casing excavator as an embodiment of the present invention, and shows a state in the case of rotary excavation.
FIG. 2 is an AA view of FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a mounting state of a swing cylinder when the swing excavation is performed.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of control in the case of the automatic rotary excavation.
FIG. 5 is a side view of a conventional swing type all casing excavator.
FIG. 6 is a mechanism explanatory view of the rotary all casing excavator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base frame 2 ... Elevating frame 3 ... Elevating cylinder 4 ... Rolling bearing 5 ... Chuck band 6 ... Chuck cylinder 7, 8 ... Swing cylinder 9 ... Jack 10 ... Chuck frame 11, 12 ... Mounting brackets 13, 14, 15, DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Bracket 21 ... Base frame 22 ... Elevating frame 23 ... Elevating cylinder 24 ... Chuck cylinder 25 ... Swing cylinder 25a ... Mounting part 26 ... Bracket 30 ... Casing 31 ... Base frame 32 ... Elevating frame 33 ... Elevating cylinder 34 ... Upper frame 35 ... Chuck cylinder 36, 37 ... Bearing 38 ... Chuck member 39 ... Rotating body 40 ... Hydraulic motor 41 ... Jack 42 ... Rotating ring

Claims (2)

ベースフレーム上に昇降シリンダを介して昇降フレームを設け、周接してケーシングを把持するチャックバンドとチャックシリンダを該昇降フレームに備え、揺動シリンダを作動させてケーシングを揺動させるオールケーシング掘削装置において、複数個の片ロッド型の揺動シリンダをシリンダロッドの伸長時にケーシングを回動するようにケーシングの中心に対して点対称に設けたことを特徴とするオールケーシング掘削装置。In an all-casing excavator for providing a lifting frame on a base frame via a lifting cylinder, including a chuck band and a chuck cylinder that surround and grip the casing in the lifting frame, and swinging the casing by operating the swinging cylinder, An all-casing excavator characterized in that a plurality of single-rod type oscillating cylinders are provided point-symmetrically with respect to the center of the casing so as to rotate the casing when the cylinder rod is extended. ベースフレーム上に昇降シリンダを介して昇降フレームを設け、周接してケーシングを把持するチャックバンドとチャックシリンダを該昇降フレームに備え、揺動シリンダを作動させてケーシングを揺動させるオールケーシング掘削装置において、複数個の片ロッド型の揺動シリンダをシリンダロッドの伸長時にケーシングを回動するようにケーシングの中心に対して点対称に設け、かつ、チャックシリンダによるケーシングの把持・開放を検知する検知手段と、揺動シリンダの縮小と伸長をそれぞれ検知する検知手段と、該検知手段の情報に基づいてチャックシリンダ、昇降シリンダおよび揺動シリンダそれぞれの電磁切換弁を切り換える制御装置を設け、ケーシングを把持し昇降シリンダを縮小させつつ揺動シリンダを作動させケーシングを回動させた後、ケーシングの把持を解き昇降シリンダを伸長させるとともに揺動シリンダを作動させてチャックバンドを逆回転させてから、ケーシングを把持して昇降シリンダを縮小させつつ揺動シリンダを作動させることを順次繰り返すようにしたことを特徴とするオールケーシング掘削装置。In an all-casing excavator for providing a lifting frame on a base frame via a lifting cylinder, including a chuck band and a chuck cylinder that surround and grip the casing in the lifting frame, and swinging the casing by operating the swinging cylinder, A plurality of single rod type oscillating cylinders provided symmetrically with respect to the center of the casing so as to rotate the casing when the cylinder rod is extended, and detecting means for detecting gripping / opening of the casing by the chuck cylinder; , A detecting means for detecting the contraction and extension of the swing cylinder, and a control device for switching the electromagnetic switching valves of the chuck cylinder, the lift cylinder and the swing cylinder based on the information of the detection means, and gripping the casing Operate the swing cylinder while shrinking the cylinder to After rotating the handle, the gripping of the casing is released, the lifting cylinder is extended and the swinging cylinder is operated to reversely rotate the chuck band, and then the swinging cylinder is operated while gripping the casing and reducing the lifting cylinder. An all-casing excavator characterized by sequentially repeating the steps.
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