JP4340965B2 - 低空頭杭打機 - Google Patents

Description

本発明は、低空頭のリーダを有した低空頭杭打機に係り、特にオーガスクリュを継ぎ足しながら地盤を削孔するためにオーガスクリュの格納および着脱を行う低空頭杭打機に関するものである。

従来、例えば鉄道工事における軌道上の杭打作業は、列車が運行停止する夜間の限られた時間内の作業となる。このため、使われる杭打機本体は、油圧シャベル（ローダ）を改造したものが多く使われる。すなわち、杭打機本体は、一般地上走行をクローラで走行し、軌道上を車輪で走行する２種類の走行装置を設けた軌陸走行式である。また、軌道上に架空線や屋根などがある場合、機械高さをそれ以下にしなければならないので、リーダ高さが制限される。このため、リーダ高さ以上の杭を打設する際には、プレボーリングを行うオーガスクリュおよび杭材の長さをリーダ高さに合わせ、都度接合・切り離しを行いながら工事を進めることになる。

このような杭打機には、オーガ減速機をリーダの上下方向に移動可能に設け、当該オーガ減速機に連結可能で、かつ、相互に連結可能な所定長さのオーガスクリュを複数本備える装置が設けてある。この装置は、間隔をおいて立て並べた２本のリーダの後方に向けスクリュ格納装置を設け、当該格納位置にあるオーガスクリュをリーダ間部に通してオーガ減速機下のスクリュ連結位置へ送り出し、先に地盤に進入済の他のオーガスクリュおよびオーガ減速機に連結する。また、連結済のオーガスクリュを連結位置に引き上げて他のオーガスクリュおよびオーガ減速機への連結を解除し、リーダ間部に通して格納位置に引き戻す（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１５８７６９号公報

しかしながら、従来の低空頭杭打機では、スクリュ格納装置からオーガ減速機（連結位置）に至るオーガスクリュの送り出しに際して、リーダの後方からレールを介して直線状に移動する移動部を採用している。そして、２本構リーダのリーダ間部に移動部を通過するように構成している。このため、２本構リーダを構成するとリーダが大型化して重量が嵩み、さらにこのリーダを支持するための強度が必要になって、杭打機全体の大型化を招くことになる。

また、従来の低空頭杭打機では、杭打機本体の前側方向にオーガスクリュを複数並べて格納し、その並べた方向の前側にある連結位置に送り出している。このため、オーガスクリュを数多く格納しようとすると、杭打機の前後長さが増すので、結局、必要な深さを削孔するための数の継ぎ足しオーガスクリュを全て格納することができない場合がある。

また、従来の低空頭杭打機では、オーガスクリュを格納する構成として、当該オーガスクリュの下端を突起に装着している。このため、格納中のオーガスクリュの姿勢が不安定になって送り出しの際に当該オーガスクリュの上端を掴むことが難しくなるという問題がある。

また、従来の低空頭杭打機では、オーガスクリュで削孔する構成を有しているが、杭材を打設するための構成を備えていない。このため、従来の低空頭杭打機のみでは杭材を打設する工程を行うことができないという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みて、杭打機全体の小型化を図りつつオーガスクリュを数多く格納することができ、また格納したオーガスクリュを安定して支持することができ、また削孔工程に続いて杭打工程を実施することができる低空頭杭打機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る低空頭杭打機は、杭打機本体に立設したリーダと、前記リーダに沿って昇降可能に設けたオーガ減速機と、前記杭打機本体の側部に沿って複数のオーガスクリュを立ち並び設けて当該オーガスクリュを並び方向に移動可能に保持したオーガ格納手段と、旋回可能に延在した搬送腕部に前記オーガスクリュの上端を掴む掴持部を有し、前記オーガ格納手段から前記オーガ減速機の位置に前記オーガスクリュを搬送する一方、前記オーガ減速機の位置から前記オーガ格納手段に前記オーガスクリュを搬送するオーガ搬送手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る低空頭杭打機は、上記請求項１において、前記リーダは、立設した立設状態あるいは傾倒した傾倒状態になる態様で前記杭打機本体に対して設けてあることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る低空頭杭打機は、上記請求項１または２において、前記リーダは、その立設方向に伸縮可能に設けてあることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る低空頭杭打機は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記オーガ格納手段は、前記オーガスクリュの周りを囲んで保持する閉鎖状態あるいはその囲みを開放する開放状態に開閉可能に設けたオーガ保持部と、前記オーガスクリュの並び方向に延在して当該延在方向に前記オーガ保持部を移動可能に支持したオーガ支持部とを有して前記オーガスクリュを並び方向に移動可能に保持したことを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る低空頭杭打機は、上記請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記オーガ格納手段は、前記杭打機本体に対して接離移動可能に支持してあることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る低空頭杭打機は、上記請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記リーダの上部には、杭材揚重機構が設けてあり、かつ、前記オーガ減速機は、スクリュジャッキ機構で昇降することを特徴とする。

本発明に係る低空頭杭打機は、杭打機本体の側部に沿って複数のオーガスクリュを立ち並び設け、当該オーガスクリュを並び方向に移動可能に保持したオーガ格納手段を備えている。このように、オーガスクリュを杭打機本体の側部に格納したので数多くのオーガスクリュが格納でき、必要な深さを削孔するための継ぎ足しオーガスクリュを格納することができる。

さらに、低空頭杭打機は、旋回可能に延在した搬送腕部にオーガスクリュの上端を掴む掴持部を有し、オーガ格納手段の位置とオーガ減速機の位置との間でオーガスクリュを搬送するオーガ搬送手段を備えている。このように、オーガスクリュを旋回移動させることにより、２本構リーダを採用する必要がなくなり、リーダおよび杭打機全体の小型化を図ることが可能になる。この結果、杭打作業を行う作業場所が狭くても十分な作業を行うことができる。また、オーガスクリュの搬送や連結する際に人力による作業が減少するので、省人化・安全作業に寄与し、また作業時間を短縮することができる。

また、リーダは、立設した立設状態あるいは傾倒した傾倒状態になる態様で杭打機本体に対して設けてある。このため、杭打機本体を自走式にした場合に、リーダを傾倒状態にすれば当該リーダが邪魔にならずに自走を行うことができる。

また、リーダは、立設方向に伸縮可能に設けてある。このため、作業場所の上方に障害物がない場合に、リーダ２を延長して長く連結したオーガスクリュ５や、長い杭材７を用いることで施工時間を短縮することができる。

また、オーガ格納手段は、オーガスクリュの周りを囲んで保持するオーガ保持部をオーガ支持部のガイドレールで移動可能に保持している。このため、オーガスクリュを安定した姿勢で格納することができ、当該オーガスクリュをオーガ搬送手段で搬送する際の掴持部での掴みを容易に行うことができる。

また、オーガ格納手段は、杭打機本体に対して接離移動可能に支持してある。このため、杭打機本体を旋回する場合に、オーガ格納手段を杭打機本体から離間した位置にすれば、当該オーガ格納手段が旋回を阻害する事態を防ぐことができる。また、オーガ格納手段を杭打機本体に近接した位置にすれば、作業場所が狭い場合でも杭打機本体を搬入し杭打作業を行うことができる。

また、リーダの上部には、杭材揚重機構が設けてあって、かつ、オーガ減速機をスクリュジャッキ機構で昇降させている。このため、オーガスクリュで地盤の削孔を行った後、杭材揚重機構で杭材を吊り上げて当該杭材をオーガスクリュで削孔した孔の位置に搬送することができる。また、削孔した孔の位置に杭材を搬送した後は、当該杭材をオーガ減速機の下降により圧入する。オーガ減速機は、スクリュジャッキ機構で昇降するので下方への押し下げ力により杭材を騒音や振動を伴うことなく圧入することができる。この結果、杭打の際に杭材を吊り上げるクレーンなどを別途用いる必要がなくなり、また、杭材の最終根入れの際に騒音や振動を伴うモノケンを使う必要がなくなる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る低空頭杭打機の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は本発明に係る低空頭杭打機を示す側面図、図２は本発明に係る低空頭杭打機を示す正面図、図３は本発明に係る低空頭杭打機を示す平面図、図４はリーダを示す概略側面図、図５はリーダを示す概略断面図、図６はリーダを傾倒状態にした側面図、図７はリーダを延長状態にした側面図、図８はオーガ格納手段を示す正面図、図９はオーガ格納手段を示す側面図、図１０はオーガ格納手段を示す平面図、図１１はオーガ格納手段における移動機構部を示す側面図、図１２はオーガ格納手段を移動した状態を示す低空頭杭打機の平面図、図１３は掴持部およびその動作を示す側面図、図１４〜１６は低空頭杭打機の杭打作業を示す側面図、図１７はオーガ減速機に杭材圧入キャップを取り付けた概略図である。

図１〜図３に示すように低空頭杭打機は、杭打機本体１、リーダ２、オーガ格納手段３およびオーガ搬送手段４を有している。

まず、杭打機本体１は、地上走行のためのクローラ１１と、軌道走行のための車輪１２とを備えた走行装置を有して軌陸走行可能に構成してある。車輪１２は、地上走行時にクローラ１１の接地面よりも上方に収納され、軌道走行時にクローラ１１の下側に突出する。また、杭打機本体１は、走行装置の上側に旋回可能に設けたベース１３を有している。

ベース１３には、操作室１４、メインエンジン１５、サブエンジン１６、転倒防止装置１７、リーダ支持部１８および格納支持部１９が設けてある。操作室１４は、杭打機本体１の走行および杭打に関する操作を行うために操作者が搭乗する部分である。メインエンジン１５は、杭打機本体１の走行装置を駆動する。サブエンジン１６は、メインエンジン１５が故障した場合などでの非常脱出用に搭載してある。また、サブエンジン１６は、上記走行装置や後述のリーダ２などにおける各油圧シリンダあるいは操作バルブ関連の油圧機器の作動不良などの故障時の対策として用いられる。この場合、各油圧機器には、通常とは別に油圧用の吐出口および吸入口を設け、これら吐出口および吸入口に接続される非常用小型油圧ユニットの駆動源としてサブエンジン１６を用いることにより、各々独自に作動させることができる。転倒防止装置１７は、杭打作業を行うときに地盤Ｇ上での杭打機本体１の姿勢を安定して保持するためのものである。リーダ支持部１８は、リーダ２をベース１３に支持するためのものである。格納支持部１９は、オーガ格納手段３をベース１３に支持するためのものである。

次に、リーダ２は、地盤Ｇに対して鉛直になる態様で上下方向に延在してなる。リーダ２には、オーガ減速機２１が当該リーダ２の長手方向に沿って昇降可能に設けてある。オーガ減速機２１の昇降は、スクリュジャッキ機構２２によって行われる。図４および図５に示すようにスクリュジャッキ機構２２は、リーダ２の長手方向に沿って当該リーダ２に取り付けたスクリュジャッキネジ２２ａと、スクリュジャッキネジ２２ａを回転駆動するスクリュジャッキモータ２２ｂと、スクリュジャッキネジ２２ａに螺着してありオーガ減速機２１に連結したスクリュジャッキナット２２ｃとを有している。このスクリュジャッキ機構２２は、スクリュジャッキモータ２２ｂでスクリュジャッキネジ２２ａを回転させることでスクリュジャッキナット２２ｃの上下移動に伴いオーガ減速機２１を昇降させる。

図１に示すようにオーガ減速機２１の出力軸２１ａにはオーガスクリュ５の上端が取り付けられる。すなわち、オーガ減速機２１の駆動によってオーガスクリュ５が回転する。そして、上記スクリュジャッキ機構２２の駆動による当該オーガ減速機２１の下降に伴いオーガスクリュ５によって地盤Ｇが削孔される。

上記のごとくリーダ２は、リーダ支持部１８によってベース１３に支持してある。図４に示すようにリーダ支持部１８は、ベース１３において杭打機本体１の前側（進行方向）に設けてあり、支承部１８ａとリーダ起伏シリンダ１８ｂとを有している。支承部１８ａは、リーダ２をベース１３に連結し、杭打機本体１の左右方向に延在する軸を介して当該リーダ２を回動可能に支承している。リーダ起伏シリンダ１８ｂは、油圧シリンダで構成してあり、ロッドカバー側をベース１３に支承し、ロッド側をリーダ２の上端部分に支承してある。すなわち、リーダ２は、リーダ起伏シリンダ１８ｂのロッドを伸び出すことによって、図１に示すように地盤Ｇに対して垂直に立設した立設状態になる。一方、リーダ２は、リーダ起伏シリンダ１８ｂのロッドを収納することによって、図６に示すように支承部１８ａの軸の周りに回転してベース１３に対して傾倒した傾倒状態になる。リーダ２を立設状態にした場合にはオーガ減速機２１にオーガスクリュ５を取り付けて杭打作業が可能になり、リーダ２を傾倒状態にした場合にはオーガ減速機２１からオーガスクリュ５を取り外したうえで杭打機本体１が自走可能になる。

図４および図５に示すようにリーダ２は、上記のごとくオーガ減速機２１およびスクリュジャッキ機構２２を設けたインナーリーダ２Ａと、当該インナーリーダ２Ａに連結したアウターリーダ２Ｂと、当該アウターリーダ２Ｂに連結したリーダ基部２Ｃとで構成してある。インナーリーダ２Ａは、図１に示すリーダ２の上下長さを有している。アウターリーダ２Ｂは、上下方向に長手状に形成してあり、インナーリーダ２Ａを自身の長さ方向に移動可能に連結してある。また、インナーリーダ２Ａとアウターリーダ２Ｂとは、インナーリーダ昇降シリンダ２３を介して連結してある。リーダ基部２Ｃは、上記リーダ支持部１８に連結してある。すなわち、リーダ基部２Ｃは、支承部１８ａおよびリーダ起伏シリンダ１８ｂで杭打機本体１のベース１３に支持してある。このリーダ基部２Ｃは、上下方向に長手状に形成してあり、アウターリーダ２Ｂを自身の長さ方向に移動可能に連結してある。また、アウターリーダ２Ｂとリーダ基部２Ｃとは、アウターリーダ昇降シリンダ２４を介して連結してある。このように構成したリーダ２は、図７に示すようにアウターリーダ昇降シリンダ２４のロッドを伸び出すことによってリーダ基部２Ｃに対してアウターリーダ２Ｂが上方に伸長した第１延長状態になる。さらに、インナーリーダ昇降シリンダ２３のロッドを伸び出すことによってアウターリーダ２Ｂに対してインナーリーダ２Ａが上方に伸長した第２延長状態になる。

また、図１に示すようにリーダ２は、インナーリーダ２Ａの上部に杭材揚重機構２５が設けてある。杭材揚重機構２５は、ウインチ２５ａと当該ウインチ２５ａによって引き出しまたは巻き揚げられるワイヤ２５ｂとからなり、ワイヤ２５ｂの引き出し端部には、フック部材２５ｃが取り付けてある。この杭材揚重機構２５は、インナーリーダ２Ａの長手方向の軸線の軸２５ｄの周りに回転可能に設けてある。

また、図１および図３に示すようにリーダ２は、アウターリーダ２Ｂの下部にスクリュホルダ２６を設けてある。スクリュホルダ２６は、オーガ減速機２１の駆動によって回転するオーガスクリュ５の周りを囲むものであり、後述するオーガスクリュ５の搬送に応じて前記囲いを開放する態様で構成してある。

次に、オーガ格納手段３は、杭打機本体１の外側部（本実施例では杭打機本体１の右側部）において前後方向に沿って設けてあり、図８〜図１０に示すようにオーガ支持部３２とオーガ保持部３３とを有している。

オーガ支持部３２は、底板３２ａの左右両側に支柱３２ｂを立設し、当該支柱３２ｂの上端に左右一対のガイドレール３２ｃを設けてある。ガイドレール３２ｃは、断面略Ｌ字形状に形成してあり、杭打機本体１の前後方向に沿って長手状に設けてある。

オーガ保持部３３は、オーガスクリュ５の周りを囲む態様で円筒状に形成したホルダ３３ａを有している。ホルダ３３ａは、円筒の１／２円部分を基部とし、その開放端部にそれぞれ１／４円部分を蝶番で連結して、前側に両開きで開閉可能に形成してある。これにより、ホルダ３３ａは、オーガスクリュ５の周りを囲んで当該オーガスクリュ５を立てた状態で保持する閉鎖状態、あるいはその囲みを開放してオーガスクリュ５を保持した状態から放つ開放状態になる。また、ホルダ３３ａの基部である１／２円部分の両側部には、滑車３３ｂが設けてある。滑車３３ｂは、上記オーガ支持部３２のガイドレール３２ｃに載置され、ガイドレール３２ｃの長手方向（杭打機本体１の前後方向）に移動する。このように構成したオーガ保持部３３は、閉鎖状態にしたホルダ３３ａにオーガスクリュ５を立てた状態で保持しつつ、滑車３３ｂによって当該オーガスクリュ５をオーガ支持部３２のガイドレール３２ｃに沿って移動することができるようになっている。また、オーガ保持部３３は、ガイドレール３２ｃに複数設けてあり、オーガスクリュ５を立ち並び設けている。

また、オーガ格納手段３は、移動機構部３４を有している。図１１に示すように移動機構部３４は、オーガ支持部３２に設けてあり、モータ３４ａに設けたスプロケットおよび他の複数のスプロケット３４ｂに無端状の駆動チェーン３４ｃを巻回してなる。駆動チェーン３４ｃは、ガイドレール３２ｃに沿って設けてあって、滑車３３ｂに係合する。すなわち、移動機構部３４は、モータ３４ａの駆動によって駆動チェーン３４ｃを循環させて滑車３３ｂをガイドレール３２ｃの長手方向に沿って移動させる。この結果、オーガ保持部３３で保持したオーガスクリュ５がガイドレール３２ｃに沿って移動することになる。

ここで、オーガスクリュ５について説明する。図８に示すようにオーガスクリュ５は、長手状の胴部５１の周りに長手方向に沿って螺旋状にスクリュ５２が設けてある。胴部５１の上端には、六角柱をなす嵌合雄部５３が設けてある。この嵌合雄部５３の側部の対称位置には、水平方向に凹設した嵌合溝５３ａが形成してある。さらに、嵌合雄部５３の上端には、胴部５１の軸線に一致した係合穴５３ｂが設けてある。また、胴部５１の下端には、六角の穴部を下方に開口した嵌合雌部５４が設けてある。この嵌合雌部５４の側部の対称位置には、水平方向に穿設したピン挿通穴５４ａが形成してある。このオーガスクリュ５は、下端の嵌合雌部５４と他のオーガスクリュ５の上端の嵌合雄部５３とを嵌合し、ピン挿通穴５４ａおよび嵌合溝５３ａにロックピン（図示せず）を挿通することによって連結できる。また、オーガ減速機２１の出力軸２１ａには、上記嵌合雌部５４が設けてあって、当該オーガ減速機２１に対してオーガスクリュ５の上端の嵌合雄部５３が連結できる。なお、ロックピンを抜けば、各オーガスクリュ５の間、あるいはオーガスクリュ５とオーガ減速機２１との連結を外すことができる。

また、上述のごとくオーガ格納手段３は、格納支持部１９によってベース１３に支持してある。図３および図１２に示すように格納支持部１９は、ベース１３の前側および後側に設けてあり、それぞれ支持腕部１９ａと張り出しシリンダ１９ｂとを有している。支持腕部１９ａは、杭打機本体１の左右方向に長手状に形成してあり、先端をオーガ格納手段３のオーガ支持部３２に固定し、基端側をベース１３側に対して長手方向に移動可能に設けてある。張り出しシリンダ１９ｂは、油圧シリンダで構成してあり、ロッドカバー側をベース１３に支承し、ロッド側を支持腕部１９ａ側に支承してある。すなわち、オーガ格納手段３は、張り出しシリンダ１９ｂのロッドを収納することによって、図３に示すようにベース１３寄りに近接した近接位置に移動する。一方、オーガ格納手段３は、張り出しシリンダ１９ｂのロッドを伸び出すことによって、図１２に示すようにベース１３から離間した離間位置に移動する。オーガ格納手段３を近接位置に移動した場合には当該オーガ格納手段３が邪魔にならず杭打機本体１を自走でき、オーガ格納手段３を離間位置に移動した場合にはベース１３を旋回したときに走行装置としてのクローラ１１に接触し得る旋回領域外（図１２中一転鎖線で示す）に当該オーガ格納手段３を待避させる。

次に、オーガ搬送手段４は、リーダ２（インナーリーダ２Ａ）に設けてあり、図２および図３に示すように搬送腕部４１および掴持部４２を有している。

搬送腕部４１は、水平方向に長手状に延在しており、その基端を垂直な軸線の軸４１ａを介して旋回可能にインナーリーダ２Ａの側部に支承してある。また、搬送腕部４１を支承するインナーリーダ２Ａの部分には、当該搬送腕部４１を旋回させる旋回モータ（図示せず）が設けてある。すなわち、搬送腕部４１は、旋回モータの駆動によって水平方向に旋回し、その自由端をオーガ格納手段３あるいはオーガ減速機２１の位置にあるオーガスクリュ５の上部に移動させる。さらに、搬送腕部４１は、不図示のシリンダなどで上下方向に移動可能に設け、図１２に示すように伸縮可能にしている。

掴持部４２は、図２に示すように搬送腕部４１の自由端に設けてある。図１３（ａ）に示すように搬送腕部４１の自由端には、垂直な軸線の軸４２ａが支承してある。軸４２ａは、下端が搬送腕部４１の下側に延在してあり、搬送腕部４１に設けた回転モータ４２ｂの駆動によって回転する。この軸４２ａの下端側には、当該軸４２ａの軸線方向に移動可能にケーシング４２ｃが設けてある。このケーシング４２ｃには、掴持シリンダ４２ｄのロッドカバー側が固定してある。掴持シリンダ４２ｄのロッドは、軸４２ａと同じ軸線上で引き出し得るように設けてあり、その端部にセンターピン４２ｅが固定してある。このセンターピン４２ｅの側部の対称位置には、係合レバー４２ｆの基端が水平な軸を介して支承してあり、当該係合レバー４２ｆの自由端には、水平方向に延在した係合ピン４２ｇが設けてある。そして、係合ピン４２ｇの中程とケーシング４２ｃとは、リンクレバー４２ｈを介して連結してある。このリンクレバー４２ｈは、掴持シリンダ４２ｄのロッドを伸び出してケーシング４２ｃとセンターピン４２ｅとが軸４２ａの軸線上で離間することによって、各係合ピン４２ｇが離れる方向に各係合レバー４２ｆを開く（図１３（ａ）参照）。一方、リンクレバー４２ｈは、掴持シリンダ４２ｄのロッドを引き戻してケーシング４２ｃとセンターピン４２ｅとが軸４２ａの軸線上で近接することによって、各係合ピン４２ｇを近づける方向に各係合レバー４２ｆを閉じる（図１３（ｃ）参照）。

このように構成したオーガ搬送手段４は、搬送腕部４１を水平方向に旋回させることで、オーガ格納手段３あるいはオーガ減速機２１の位置にあるオーガスクリュ５の直上部に掴持部４２を移動させる。このとき、掴持部４２は、係合レバー４２ｆを開いて各係合ピン４２ｇが離れた形態にしておく。そして、図１３（ａ）に示すように回転モータ４２ｂの駆動により軸４２ａを回転させて、オーガスクリュ５の嵌合雄部５３に設けた各嵌合溝５３ａと、各係合ピン４２ｇとが同じ向きになるように合わせる。続いて、図１３（ｂ）に示すように搬送腕部４１を下方に移動させて、オーガスクリュ５の嵌合雄部５３に設けた係合穴５３ｂにセンターピン４２ｅを挿入させる。これにより、オーガスクリュ５と掴持部４２との芯が一致することになる。続いて、図１３（ｃ）に示すように掴持シリンダ４２ｄのロッドを引き戻して各係合レバー４２ｆを閉じることにより、近づいた各係合ピン４２ｇがそれぞれオーガスクリュ５の嵌合雄部５３に設けた各嵌合溝５３ａに係合することになる。そして、オーガ格納手段３のオーガ保持部３３を開放状態にして、搬送腕部４１を水平方向に旋回させることにより、オーガスクリュ５をオーガ減速機２１あるいはオーガ格納手段３の位置に搬送することが可能になる。

以下、上記低空頭杭打機の杭打作業の動作を説明する。まず、杭打作業の前段階として、杭打する所定の場所に予めオーガスクリュ５のスクリュ径に見合ったスタンドパイプ（図示せず）を地盤Ｇに打ち込んでおく。そして、杭打機本体１を移動してスタンドパイプに杭心を合わせる。この際、図１に示すようにオーガ減速機２１を上昇した位置にして、当該オーガ減速機２１の出力軸２１ａに先端削孔ビット５５を有したオーガスクリュ５を取り付けておく。そして、図１４に示すようにオーガ減速機２１を駆動しつつ下降させて、最初のオーガスクリュ５の分の削孔を行う。

次に、図１５に示すようにオーガ減速機２１の出力軸２１ａと、削孔をして地盤Ｇ中にあるオーガスクリュ５の上端との連結を外して、オーガ減速機２１を上昇させる。その後、オーガ搬送手段４によってオーガ格納手段３に格納しているオーガスクリュ５を搬送し、地盤Ｇ中にあるオーガスクリュ５の上端に対して搬送した継ぎ足し用のオーガスクリュ５の下端を連結する。

次に、図１６に示すように継ぎ足し用のオーガスクリュ５の上端に対してオーガ減速機２１の出力軸２１ａを連結して、再びオーガ減速機２１を駆動しつつ下降させて、継ぎ足したオーガスクリュ５の分の削孔を行う。そして、同様に継ぎ足したオーガスクリュ５に対してさらにオーガスクリュ５を継ぎ足して削孔を行うことにより所定深さの削孔が完了する。

次に、所定深さの削孔が完了したら、逆の手順でオーガスクリュ５を地盤Ｇから引き抜いてオーガ搬送手段４によってオーガ格納手段３にオーガスクリュ５を格納する。そして、全てのオーガスクリュ５を引き抜いた後は、図１７に示すようにオーガ減速機２１の出力軸２１ａに杭材圧入キャップ６を取り付けてオーガスクリュ５で削孔した孔にＨ鋼などの杭材７を圧入する。杭材圧入キャップ６は、オーガ減速機２１の出力軸２１ａに対してオーガスクリュ５と同様の構成で連結することができる。また、杭材圧入キャップ６は、オーガ減速機２１の出力軸２１ａと杭材７との間での当接をなじみよくするため、オーガ減速機２１への連結部材６ａに球座６ｂを設けてある。そして、球座６ｂを受ける台座６ｃを杭材７の上端に当接するキャップ部材６ｄに設けてある。また、杭材７をオーガ減速機２１の位置に搬送する場合には、杭材揚重機構２５によって杭材７を吊り上げて行う。そして、杭材７を削抗した孔に挿入後、モルタル根固めを行って杭打を完了する。

なお、作業場所の上方に障害物がない場合には、上記のごとくリーダ２を延長することで、その長さに適して連結したオーガスクリュ５や、長い杭材７を用いることで施工時間を短縮することが可能になる。

したがって、上述した低空頭杭打機では、杭打機本体１の側部に沿って複数のオーガスクリュ５を立ち並び設け、当該オーガスクリュ５を並び方向に移動可能に保持したオーガ格納手段３を備えている。このように、オーガスクリュ５を杭打機本体１の側部に格納したので数多くのオーガスクリュ５が格納でき、必要な深さを削孔するための継ぎ足しオーガスクリュ５を格納することが可能になる。

さらに、低空頭杭打機は、水平方向に旋回可能に延在した搬送腕部４１にオーガスクリュ５の上端を掴む掴持部４２を有し、オーガ格納手段３の位置とオーガ減速機２１の位置との間でオーガスクリュ５を搬送するオーガ搬送手段４を備えている。このように、オーガスクリュ５を旋回移動させることにより、二本構リーダを採用する必要がなくなり、リーダ２および杭打機全体の小型化を図ることが可能になる。この結果、杭打作業を行う作業場所が狭くても十分な作業を行うことが可能である。また、オーガスクリュ５の搬送や連結する際に人力による作業が減少するので、省人化・安全作業に寄与し、また作業時間を短縮することが可能になる。

また、リーダ２は、立設した立設状態あるいは傾倒した傾倒状態になる態様で杭打機本体１に対して設けてある。このため、杭打機本体１を自走式にした場合に、リーダ２を傾倒状態にすれば当該リーダ２が邪魔にならずに自走を行うことが可能になる。

また、リーダ２は、立設方向に伸縮可能に設けてある。このため、作業場所の上方に障害物がない場合に、リーダ２を延長し長く連結したオーガスクリュ５や、長い杭材７を用いることで施工時間を短縮することが可能になる。

また、オーガ格納手段３は、オーガスクリュ５の周りを囲んで保持するオーガ保持部３３をオーガ支持部３２のガイドレール３２ｃで移動可能に保持している。このため、オーガスクリュ５を安定した姿勢で格納することができ、当該オーガスクリュ５をオーガ搬送手段４で搬送する際の掴持部４２での掴みを容易に行うことが可能になる。

また、オーガ格納手段３は、杭打機本体１に対して接離移動可能に支持してある。このため、杭打機本体１を旋回する構成とした場合に、オーガ格納手段３を杭打機本体１から離間した位置にすれば、当該オーガ格納手段３が旋回を阻害する事態を防ぐことが可能になる。また、オーガ格納手段３を杭打機本体１に近接した位置にすれば、作業場所が狭い場合でも杭打機本体１を搬入することが可能になる。

また、リーダ２の上部には、杭材揚重機構２５が設けてあって、かつ、オーガ減速機２１をスクリュジャッキ機構２２で昇降させている。このため、オーガスクリュ５で地盤Ｇの削孔を行った後、杭材揚重機構２５で杭材７を吊り上げて当該杭材７をオーガスクリュ５で削孔した孔の位置に搬送できる。また、削孔した孔の位置に杭材７を搬送した後は、当該杭材７をオーガ減速機２１の下降により圧入する。オーガ減速機２１は、スクリュジャッキ機構２２で昇降するので下方への押し下げ力により杭材７を騒音や振動を伴うことなく圧入することが可能である。このように、杭打の際に杭材７を吊り上げるクレーンなどを別途用いる必要がなくなり、また、杭材７の最終根入れの際に騒音や振動を伴うモノケンを使う必要がなくなる。

以上のように、本発明にかかる低空頭杭打機は、杭打機全体の小型化を図りつつオーガスクリュを数多く格納し、また格納したオーガスクリュを安定して支持し、また削孔工程に続いて杭打工程を実施することに有用である。

本発明に係る低空頭杭打機を示す側面図である。 本発明に係る低空頭杭打機を示す正面図である。 本発明に係る低空頭杭打機を示す平面図である。 リーダを示す概略側面図である。 リーダを示す概略断面図である。 リーダを傾倒状態にした側面図である。 リーダを延長状態にした側面図である。 オーガ格納手段を示す正面図である。 オーガ格納手段を示す側面図である。 オーガ格納手段を示す平面図である。 オーガ格納手段における移動機構部を示す側面図である。 オーガ格納手段を移動した状態を示す低空頭杭打機の平面図である。 掴持部およびその動作を示す側面図である。 低空頭杭打機の杭打作業を示す側面図である。 低空頭杭打機の杭打作業を示す側面図である。 低空頭杭打機の杭打作業を示す側面図である。 オーガ減速機に杭材圧入キャップを取り付けた概略図である。

符号の説明

１ 杭打機本体
１１ クローラ
１２ 車輪
１３ ベース
１４ 操作室
１５ メインエンジン
１６ サブエンジン
１７ 転倒防止装置
１８ リーダ支持部
１８ａ 支承部
１８ｂ リーダ起伏シリンダ
１９ 格納支持部
１９ａ 支持腕部
１９ｂ 張り出しシリンダ
２ リーダ
２Ａ インナーリーダ
２Ｂ アウターリーダ
２Ｃ リーダ基部
２１ オーガ減速機
２１ａ 出力軸
２２ スクリュジャッキ機構
２２ａ スクリュジャッキネジ
２２ｂ スクリュジャッキモータ
２２ｃ スクリュジャッキナット
２３ インナーリーダ昇降シリンダ
２４ アウターリーダ昇降シリンダ
２５ 杭材揚重機構
２５ａ ウインチ
２５ｂ ワイヤ
２５ｃ フック部材
２５ｄ 軸
２６ スクリュホルダ
３ オーガ格納手段
３２ オーガ支持部
３２ａ 底板
３２ｂ 支柱
３２ｃ ガイドレール
３３ オーガ保持部
３３ａ ホルダ
３３ｂ 滑車
３４ 移動機構部
３４ａ モータ
３４ｂ スプロケット
３４ｃ 駆動チェーン
４ オーガ搬送手段
４１ 搬送腕部
４１ａ 軸
４２ 掴持部
４２ａ 軸
４２ｂ 回転モータ
４２ｃ ケーシング
４２ｄ 掴持シリンダ
４２ｅ センターピン
４２ｆ 係合レバー
４２ｇ 係合ピン
４２ｈ リンクレバー
５ オーガスクリュ
５１ 胴部
５２ スクリュ
５３ 嵌合雄部
５３ａ 嵌合溝
５３ｂ 係合穴
５４ 嵌合雌部
５４ａ ピン挿通穴
５５ 先端削孔ビット
６ 杭材圧入キャップ
６ａ 連結部材
６ｂ 球座
６ｃ 台座
６ｄ キャップ部材
７ 杭材
Ｇ 地盤

Claims (6)

1. 杭打機本体に立設したリーダと、
   前記リーダに沿って昇降可能に設けたオーガ減速機と、
   前記杭打機本体の側部に沿って複数のオーガスクリュを立ち並び設けて当該オーガスクリュを並び方向に移動可能に保持したオーガ格納手段と、
   旋回可能に延在した搬送腕部に前記オーガスクリュの上端を掴む掴持部を有し、前記オーガ格納手段から前記オーガ減速機の位置に前記オーガスクリュを搬送する一方、前記オーガ減速機の位置から前記オーガ格納手段に前記オーガスクリュを搬送するオーガ搬送手段と
   を備えたことを特徴とする低空頭杭打機。
2. 前記リーダは、立設した立設状態あるいは傾倒した傾倒状態になる態様で前記杭打機本体に対して設けてあることを特徴とする請求項１に記載の低空頭杭打機。
3. 前記リーダは、その立設方向に伸縮可能に設けてあることを特徴とする請求項１または２に記載の低空頭杭打機。
4. 前記オーガ格納手段は、前記オーガスクリュの周りを囲んで保持する閉鎖状態あるいはその囲みを開放する開放状態に開閉可能に設けたオーガ保持部と、前記オーガスクリュの並び方向に延在して当該延在方向に前記オーガ保持部を移動可能に支持したオーガ支持部とを有して前記オーガスクリュを並び方向に移動可能に保持したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の低空頭杭打機。
5. 前記オーガ格納手段は、前記杭打機本体に対して接離移動可能に支持してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の低空頭杭打機。
6. 前記リーダの上部には、杭材揚重機構が設けてあり、かつ、前記オーガ減速機は、スクリュジャッキ機構で昇降することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の低空頭杭打機。

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