JP4348274B2 - チャック装置 - Google Patents

Description

本発明は、杭打機または杭抜機において、ジャッキ装置から付与された圧入力または引張力を杭に伝達するためのチャック装置に関する。

両側端部が折り曲げられることにより、平面視でＵ形状に形成された鋼矢板を地盤に圧入、或いは地盤から引き抜く際には、杭打機または杭抜機のジャッキ装置に取り付けたチャック装置によって鋼矢板を把持することにより、ジャッキ装置から付与された圧入力または引張力を、チャック装置を介して鋼矢板に伝達している。

鋼矢板を把持するチャック装置としては、図７に示すように、平面視でコの字形状に形成された把持部１１０を備えたチャック装置１００がある。このチャック装置１００では、把持部１１０の把持溝１１１内に鋼矢板Ｐを挿入し、可動ピン１１２を把持溝１１１内に突出させ、可動ピン１１２と固定ピン１１３との間に鋼矢板Ｐを挟むことにより、鋼矢板Ｐを把持することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−８４６７号公報（段落００２７、図１）

ここで、鋼矢板Ｐを設置する際には、鋼矢板Ｐと地山の壁面との間隔を小さくすることが望まれており、鋼矢板Ｐと壁面との間隔を無くすことが好ましい。
しかしながら、前記チャック装置１００では、把持した鋼矢板Ｐを安定させるには、鋼矢板Ｐの幅方向の中央部を挟む必要があり、鋼矢板Ｐの地山側の面上に配置された把持部１１０が、鋼矢板Ｐと地山の壁面との間に配置されてしまうため、鋼矢板Ｐと地山の壁面との間隔を小さくすることが困難になってしまうという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、矢板等の杭と地山の壁面との間隔が小さい場合や、間隔が無い場合であっても、杭を安定させた状態で把持することができ、さらに、各種形状の杭を把持することができるチャック装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ジャッキ装置から付与された圧入力または引張力を杭に伝達するためのチャック装置であって、ジャッキ装置に取り付けられた支持部と、杭の両側端部を各々挟んで把持する２体の把持部とを備え、各把持部は、水平方向に回動自在な状態で、支持部に取り付けられていることを特徴としている。

このように、本発明のチャック装置では、杭の両側端部を各々挟んで把持する２体の把持部を備えているため、把持部が杭の幅方向の中央部を挟むことなく、杭を安定させた状態で把持することができる。さらに、各把持部が水平方向に回動自在であるため、杭の側端部が折り曲げられている場合であっても、各把持部を水平方向に回動させ、各把持部を折り曲げ角度に対応させることにより、杭の両側端部を確実に把持することができる。
これにより、両側端部が折り曲げられたＵ形状の矢板を把持する場合には、各把持部を水平方向に回動させて、各把持部を矢板の両側端部の折り曲げ角度に対応させることにより、折り曲げられた両側端部を把持することができる。このとき、矢板の幅方向の中央部には、把持部が配置されないため、矢板の幅方向の中央部と地山の壁面との間隔が小さい場合や、間隔が無い場合であっても、矢板を把持することができる。
また、Ｕ形状の矢板に限定されることなく、各把持部を水平方向に回動させることにより、平板状の矢板の両側端部や、Ｈ形鋼のフランジ部の両側端部を把持することができるため、各種形状の杭に対応することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のチャック装置であって、支持部は、水平方向に突出している２体のアーム部材を備えており、各アーム部材の基端部が、水平方向に回動自在な状態で、支持部に取り付けられているとともに、把持部は、水平方向に回動自在な状態で、アーム部材の先端部に取り付けられていることを特徴としている。

このように、本発明のチャック装置では、支持部から水平方向に突出したアーム部材の先端部に把持部が取り付けられているとともに、アーム部材の基端部が水平方向に回動自在な状態で支持部に取り付けられているため、基端部を中心としてアーム部材を水平方向に回動させることにより、２体の把持部の間隔を調整することができる。これにより、幅が異なる各種形状の杭の両側端部を把持することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のチャック装置であって、支持部は、水平方向に回動自在な状態で、ジャッキ装置に取り付けられていることを特徴としている。

このように、本発明のチャック装置では、支持部が水平方向に回動自在な状態で、ジャッキ装置に取り付けられているため、支持部を水平方向に回動させることにより、各把持部によって把持した杭全体の向きを調整することができる。

このようなチャック装置によれば、杭の両側端部を各々挟んで把持する２体の把持部を備えているため、把持部が杭の幅方向の中央部を挟さむことなく、杭を安定させた状態で把持することができる。さらに、各把持部が水平方向に回動自在であるため、杭の側端部が折り曲げられている場合であっても、各把持部を回動させて折り曲げ角度に対応させることにより、杭の両側端部を確実に把持することができる。
これにより、両側端部が折り曲げられたＵ形状の矢板を把持する場合には、折り曲げられた両側端部を把持することができ、矢板の幅方向の中央部には、把持部が配置されないため、矢板の幅方向の中央部と地山の壁面との間隔が小さい場合や、間隔が無い場合であっても、矢板の両側端部を確実に把持して、ジャッキ装置から付与された圧入力または引張力を杭に伝達することができる。
また、各把持部を水平方向に回動させることにより、Ｕ形状や平板状の矢板や、Ｈ形鋼のフランジ部を把持することができるため、各種形状の杭に対応することができる。
さらに、支持部から水平方向に突出したアーム部材の先端部に把持部を取り付け、アーム部材の基端部を、水平方向に回動自在な状態で支持部に取り付けた構成では、アーム部材の基端部を中心として水平方向に回動させることにより、２体の把持部の間隔を調整することができるため、幅が異なる各種形状の杭の両側端部を把持することができる。
また、支持部を水平方向に回動自在な状態で、ジャッキ装置に取り付けた構成では、支持部を水平方向に回動させることにより、各把持部によって把持した杭全体の向きを調整することができるため、杭を地盤に圧入する際に、杭の向きおよび圧入位置を微調整することができ、杭打ち作業の施工精度を高めることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態のチャック装置が取り付けられた杭打機を示した側面図である。図２は、本実施形態のチャック装置を示した側面図である。図３は、本実施形態のチャック装置を示した正面図である。図４は、本実施形態のチャック装置を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は図４（ａ）のＢ矢視図である。
本実施形態では、鋼矢板を地盤に圧入するための杭打機に、本発明のチャック装置を取り付けられた場合を例として説明する。
まず、杭打機の構成について説明した後に、チャック装置の構成およびチャック装置の動作について説明する。
また、以下の説明において、前方とは、図１の左側に対応し、後方とは、図１の右側に対応している。さらに、左右側方とは、図３の左右方向に対応している。

（杭打機の構成）
杭打機１は、図１に示すように、リーダー２０と、ジャッキ装置３０と、チャック装置１０とから構成され、ベースマシンであるラフタークレーン４０に取り付けられている。

リーダー２０は、図１に示すように、ジャッキ装置３０の昇降動作をガイドするものであり、ラフタークレーン４０のブーム４１の先端部に吊り下げられている。
このリーダー２０は、図１、図２および図４（ａ）に示すように、箱型の鋼管２１ａの四隅に丸パイプ２１ｂを溶接したガイド本体２１と、ガイド本体２１の上端部に取り付けられた上部旋回座２２と、上部旋回座２２の上端部に取り付けられたリーダーブラケット２３と、ガイド本体２１の下端部に取り付けられた反力板２４と、ガイド本体２１の下部の両側面から前方に突出している２体の支持ブラケット２５，２５とから構成され、リーダーブラケット２３は、鉛直方向に回動自在な状態で、ラフタークレーン４０のブーム４１の先端部に取り付けられている。また、上部旋回座２２には、鋼矢板を吊り上げて圧入位置の上方に移動させるための吊具（図示せず）が設けられている。この吊具は、ラフタークレーン４０から延設された昇降ワイヤに接続されており、ラフタークレーン４０によって昇降ワイヤの巻き取り・繰り出しを行うことにより、吊具が昇降可能となっている。

このように、リーダー２０の上端部がラフタークレーン４０のブーム４１の先端部に取り付けられているため、リーダー２０をブーム４１によって吊り上げることにより、杭打機１を移設することができる。そして、下端部の反力板２４を地面に接地させてリーダー２０を地盤に立設させることにより、杭打機１を安定した状態で設置することができる。

ジャッキ装置３０は、図２、図３および図４（ａ）に示すように、鋼矢板に付与する圧入力を発生させるものであり、左右方向に所定間隔を空けて配置された２体の油圧ジャッキ３１，３１によって構成されている。

また、各油圧ジャッキ３１，３１は、ロッド３２が下でシリンダ３３が上となっており、各シリンダ３３，３３の後部には、リーダー２０のガイド本体２１に対して摺動可能な状態で取り付けられたガイド部材３４，３４が各々取り付けられている。さらに、各油圧ジャッキ３１，３１のロッド３２の下端部は、リーダー２０のガイド本体２１から前方に突出している各支持ブラケット２５，２５の先端部に各々固定されている。これにより、各ロッド３２を伸縮させることにより、シリンダ３３がリーダー２０のガイド本体２１に沿って昇降するように構成されている。

（チャック装置の構成）
チャック装置１０は、図１に示すように、ジャッキ装置３０に取り付けられており、鋼矢板を把持することにより、ジャッキ装置３０の各油圧ジャッキ３１、３１から付与された圧入力を鋼矢板に伝達するものである。

このチャック装置１０は、図２，図３，および図４に示すように、ジャッキ装置３０に取り付けられている支持部１１と、支持部１１から前方に突出している２体のアーム部材１２，１２と、鋼矢板の両側端部を各々挟んで把持する２体の把持部１３，１３とから構成されている。

支持部１１は、ジャッキ装置３０の各油圧ジャッキ３１，３１の間で、各油圧ジャッキ３１，３１のシリンダ３３，３３に取り付けられている円筒状の軸受け部１１ａと、軸周りに回動自在な状態で、軸受け部１１ａ内から下方に突出している回動軸１１ｂと、回動軸１１ｂの下端部に取り付けられたフランジ部１４と、フランジ部１４に対して回転力を付与するスイングジャッキ１５とを備えている。そして、スイングジャッキ１５の一端は軸受け部１１ａに取り付けられ、他端はフランジ部１４に取り付けられており、スイングジャッキ１５を伸縮させることにより、フランジ部１４が回動軸１１ｂを中心として水平方向に回動するように構成されている。

フランジ部１４は、上面に回動軸１１ｂの下端部が取り付けられている上板１４ａと、上板１４ａの下方に所定間隔を空けて配置された下板１４ｂとから構成されており、上板１４ａおよび下板１４ｂは、回動軸１１ｂから左右方向に張り出した形状となっている。

上板１４ａの上面の中央部には、回動軸１１ｂの下端部が挿入される凹部が形成された取付部１４ｃが設けられており、取付部１４ｃおよび回動軸１１ｂに挿通させた水平ピン１４ｄによって、回動軸１１ｂの下端部が上板１４ａに固定されている。

さらに、フランジ部１４の両側部には、軸方向が上下方向に配置された固定軸１４ｅ、１４ｅが、上板１４ａと下板１４ｂとの間に介設されている。また、フランジ部１４の中央部には、軸方向が上下方向に配置された支持軸１４ｆが介設されている。この固定軸１４ｅ、１４ｅおよび支持軸１４ｆによって、上板１４ａと下板１４ｂとの間隔が保たれている。

各アーム部材１２，１２は、軸断面が矩形に形成された部材であり、支持部１１から前方に突出しており、各アーム部材１２，１２が左右方向に所定間隔を空けて配置されている。

このアーム部材１２の基端部１２ａは、フランジ部１４の上板１４ａと下板１４ｂとの間に介設されており、基端部１２ａを上下方向に貫通している取付孔１２ｂ内に、フランジ部１４の固定軸１４ｅが挿通されている。これにより、アーム部材１２の基端部１２ａは、固定軸１４ｅの軸周りに回動自在な状態、すなわち、水平方向に回動自在な状態で、支持部１１に取り付けられている。なお、本実施形態では、作業員が手動でアーム部材１２を回動させるように構成されている。

また、各アーム部材１２，１２の先端部１２ｃは、各々側方に向けて突出するように湾曲しており、平面視でＣ形状となっている。さらに、先端部１２ｃの下面には、軸断面がＴ形状の凹溝であるガイド溝１２ｄが、先端部１２ｃの下面に沿って湾曲して形成されている。

把持部１３，１３は、平面視で矩形の中空部１３ａが上下方向に貫通している円筒状の部材であり、その側壁部を上下方向に切り欠いた把持溝１３ｂが形成されることにより、平面視でＣ形状となっている。
また、把持部１３の上面には、軸断面がＴ形状であり、把持部１３の上面に沿って湾曲しているレール部材１３ｃが取り付けられている。このレール部材１３ｃが、アーム部材１２の先端部１２ｃの下面に形成されたガイド溝１２ｄに嵌め合わされることにより、把持部１３がアーム部材１２の先端部１２ｃの下面に吊り下げられた状態となっている。さらに、レール部材１３ｃをガイド溝１２ｄ内で摺動させることにより、把持部１３がアーム部材１２の先端部１２ｃに対して、水平方向に回動するように構成されている。なお、本実施形態では、作業員が手動で把持部１３を回動させるように構成されている。

さらに、把持溝１３ｂ内の一方の側面１３ｄ（図４（ｂ）の前方の側面）には、把持溝１３ｂ内に延伸または縮退自在な可動ピン１３ｅが設けられている。この可動ピン１３ｅは、上下方向に所定間隔を空けて２体が設けられており、把持部１３内の油圧装置（図示せず）によって、延伸または縮退するように構成されている。

（チャック装置の動作）
以上のように構成されたチャック装置１０は、次のように動作して本発明の作用効果を奏する。
図５は、本実施形態のチャック装置によって、Ｕ形状の鋼矢板を把持した態様を示した図で、（ａ）は両側端部が作業領域に向けて折り曲げられた状態で配置された鋼矢板を把持した態様の平面図、（ｂ）は両側端部が地山に向けて折り曲げられた状態で配置された鋼矢板を把持した態様の平面図である。

ここでは、図５に示すように、両側端部が折り曲げられることにより、平面視でＵ形状の鋼矢板Ｐを地盤に圧入する場合を例として説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、両側端部が作業領域Ｓに向けて折り曲げられた状態で配置された鋼矢板Ｐを把持する場合には、チャック装置１０の前方に地山Ｔの壁面Ｈが配置されるようにして、作業領域Ｓに杭打機１（図１参照）を設置する。

続いて、各アーム部材１２，１２に対して、各把持部１３，１３を水平方向に回動させることにより、各把持部１３，１３の各把持溝１３ｂ，１３ｂ内に、鋼矢板Ｐの両側端部を挿入することができるように、把持溝１３ｂ，１３ｂを前方に向けて移動させ、把持溝１３ｂ，１３ｂを鋼矢板Ｐの両側端部の角度に対応させる。また、各固定軸１４ｅ，１４ｅを中心として、各アーム部材１２，１２を水平方向に回動させることにより、各把持溝１３ｂ，１３ｂの間隔を、鋼矢板Ｐの両側端部の間隔に対応させる。

また、リーダー２０の上部旋回座２２（図１参照）に設けられた吊具（図示せず）を用いて鋼矢板Ｐを吊り上げ、チャック装置１０の上方から下降させることにより、各把持溝１３ｂ，１３ｂ内に鋼矢板Ｐの両側端部を挿入する。そして、各把持部１３，１３の各可動ピン１３ｅ・・・を把持溝１３ｂ内に突出させることにより、可動ピン１３ｅが鋼矢板Ｐの表面に当接し、その押圧力によって鋼矢板Ｐの側端部が把持溝１３ｂ内に挟まれるため、各把持部１３，１３によって、鋼矢板Ｐの両側端部を把持することができる。

このように、チャック装置１０では、各把持部１３，１３が鋼矢板Ｐの両側端部を各々挟んで把持しており、鋼矢板Ｐの幅方向の中央部を挟さむことなく、鋼矢板Ｐを安定させた状態で把持することができるため、鋼矢板Ｐの幅方向の中央部と、地山Ｔの壁面Ｈとの間隔を無くした状態で、鋼矢板Ｐを把持することができる。

また、各把持部１３，１３によって鋼矢板Ｐを把持した状態で、スイングジャッキ１５（図４（ａ）参照）を伸縮させることにより、支持部１１を中心としてフランジ部１４を水平方向に回動させることができる。これにより、各把持部１３，１３によって把持した鋼矢板Ｐ全体の向き、および圧入位置を微調整することができる。

その後、図２および図３に示すように、ジャッキ装置３０の油圧ジャッキ３１，３１のロッド３２を縮退させて、シリンダ３３をリーダー２０に沿って下降させることにより、シリンダ３３と共にチャック装置１０を下降させる。これにより、ジャッキ装置３０から付与された圧入力がチャック装置１０を介して鋼矢板Ｐに伝達され、この圧入力によって鋼矢板Ｐが地盤に圧入される。

そして、ロッド３２を最も縮退させた位置までシリンダ３３を下降させた後に、各可動ピン１３ｅ・・・を縮退させて、各把持部１３，１３から鋼矢板Ｐを開放する。
さらに、各油圧ジャッキ３１，３１のロッド３２を延伸させて、シリンダ３３を上昇させ、ロッド３２を最も延伸させた後に、前記した鋼矢板Ｐの圧入と同様にして、鋼矢板Ｐの両側端部を各把持部１３，１３によって把持し、ジャッキ装置３０から付与された圧入力をチャック装置１０を介して鋼矢板Ｐに伝達することにより、鋼矢板Ｐの圧入を繰り返す。このようにして、鋼矢板Ｐの幅方向の中央部と、地山Ｔの壁面Ｈとの間隔を無くした状態で、鋼矢板Ｐを地盤に圧入することができる。

次に、図５（ｂ）に示すように、前記圧入動作で地盤に圧入した鋼矢板Ｐに隣接させて、両側端部が地山に向けて折り曲げられた状態で配置された鋼矢板Ｐ’を圧入する場合には、各把持部１３，１３の各把持溝１３ｂ，１３ｂ内に、鋼矢板Ｐ’の両側端部を挿入することができるように、各アーム部材１２，１２に対して、各把持部１３，１３を水平方向に回動させることにより、各把持溝１３ｂ，１３ｂを後方に向けて移動させて、各把持溝１３ｂ，１３ｂを鋼矢板Ｐ’の両側端部の角度に対応させる。また、各固定軸１４ｅ，１４ｅを中心として、各アーム部材１２，１２を水平方向に回動させることにより、各把持溝１３ｂ，１３ｂの間隔を、鋼矢板Ｐ’の両側端部の間隔に対応させる。

そして、各把持溝１３ｂ，１３ｂ内に鋼矢板Ｐ’の両側端部を挿入した状態で、各可動ピン１３ｅ・・・を把持溝１３ｂ内に突出させることにより、鋼矢板Ｐ’の両側端部を各把持溝１３ｂ，１３ｂ内に挟むことができ、各把持部１３，１３によって、鋼矢板Ｐ’の両側端部を把持することができる。これにより、前記した鋼矢板Ｐの圧入動作と同様にして、鋼矢板Ｐ’を地盤に圧入することができる。

このように、チャック装置１０では、各把持部１３，１３を水平方向に回動させて各把持溝１３ｂ、１３ｂの向きを調整するとともに、アーム部材１２の基端部１２ａ（図４（ａ）参照）を水平方向に回動させることにより、各把持溝１３ｂ、１３ｂの間隔を調整することができるため、鋼矢板Ｐ，Ｐ’の向き、両側端部の折り曲げ角度、または幅が異なっていても、その両側端部を確実に把持して、鋼矢板Ｐ，Ｐ’を地盤に圧入することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、図５に示すように、平面視でＵ形状の鋼矢板Ｐ，Ｐ’を把持しているが、把持部１３，１３を水平方向に回動させることにより、各種形状の杭を把持することができる。
図６は、本実施形態のチャック装置を用いて、各種形状の杭を把持している態様を示した図で、（ａ）は平板状の矢板を把持している態様の平面図、（ｂ）はＨ形鋼の杭を把持している態様を示した平面図である。

図６（ａ）に示すように、把持部１３，１３を水平方向に回動させて、各把持部１３，１３の各把持溝１３ｂ，１３ｂを対峙させることにより、平板状の矢板Ｐａの両側端部を各把持部１３，１３によって把持することができる。さらに、図６（ｂ）に示すように、Ｈ形鋼の杭Ｐｂを把持する場合にも、各把持部１３，１３の各把持溝１３ｂ，１３ｂを対峙させることにより、杭Ｐｂのフランジ部の両側端部を把持することができ、Ｈ形鋼の杭Ｐｂを把持することができる。

なお、本実施形態では、把持部１３，１３、およびアーム部材１２，１２を作業員が手動で回動させるように構成されているが、その構成は限定されるものではなく、油圧装置等の駆動手段を用いて回動させてもよい。また、スイングジャッキ１５によって回動させている支持部１１を、作業員が手動で回動させるように構成してもよい。

また、本実施形態では、チャック装置１０を杭打機１に取り付けた場合について説明したが、同様の構成で杭抜機として利用することもでき、その場合には、地山Ｔの壁面Ｈと鋼矢板Ｐとの間隔が無い場合であっても（図５（ａ）参照）、鋼矢板Ｐを確実に把持して引き抜くことができる。

本実施形態のチャック装置が取り付けられた杭打機を示した側面図である。 本実施形態のチャック装置を示した側面図である。 本実施形態のチャック装置を示した正面図である。 本実施形態のチャック装置を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は図４（ａ）のＢ矢視図である。 本実施形態のチャック装置によって、Ｕ形状の鋼矢板を把持した態様を示した図で、（ａ）は両側端部が作業領域に向けて折り曲げられた状態で配置された鋼矢板を把持した態様の平面図、（ｂ）は両側端部が地山に向けて折り曲げられた状態で配置された鋼矢板を把持した態様の平面図である。 本実施形態のチャック装置を用いて、各種形状の杭を把持している態様を示した図で、（ａ）は平板状の矢板を把持している態様の平面図、（ｂ）はＨ形鋼の杭を把持している態様を示した平面図である。 従来のチャック装置を示した平面図である。

符号の説明

１ 杭打機
１０ チャック装置
１１ 支持部
１２ アーム部材
１３ 把持部
１３ｂ 把持溝
１３ｃ レール部材
１３ｅ 可動ピン
２０ リーダー
３０ ジャッキ装置
３１ 油圧ジャッキ
３３ シリンダ
Ｐ 鋼矢板

Claims (3)

1. ジャッキ装置から付与された圧入力または引張力を杭に伝達するためのチャック装置であって、
   前記ジャッキ装置に取り付けられた支持部と、
   杭の両側端部を各々挟んで把持する２体の把持部と、を備え、
   前記各把持部は、水平方向に回動自在な状態で、前記支持部に取り付けられていることを特徴とするチャック装置。
2. 前記支持部は、水平方向に突出している２体のアーム部材を備えており、
   前記各アーム部材の基端部が、水平方向に回動自在な状態で、前記支持部に取り付けられているとともに、
   前記把持部は、水平方向に回動自在な状態で、前記アーム部材の先端部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のチャック装置。
3. 前記支持部は、水平方向に回動自在な状態で、前記ジャッキ装置に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチャック装置。

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