JP4704833B2

JP4704833B2 - 杭打機のリーダ支持構造

Info

Publication number: JP4704833B2
Application number: JP2005208202A
Authority: JP
Inventors: 隆明磯貝
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: JP2007023640A

Description

本発明は、リーダをバックステーシリンダによって起伏可能に支持する杭打機のリーダ支持構造に関し、特に、杭打機の作業時におけるリーダ長を容易に変更可能なリーダの支持構造に関する。

一般に、杭打機は、バックステーシリンダによってリーダを起伏可能に支持し、作業時にはバックステーシリンダを伸長させ、リーダをベースマシンの前部に略鉛直状に起立させ、輸送時には、バックステーシリンダを短縮させ、リーダをバックステーシリンダとともにベースマシン上に倒伏させていた（例えば、特許文献１参照。）。また、近年では、橋の下や工場内等の高さに制限のある場所で杭打ち作業を行うケースが増えたことから、短いリーダを備えた杭打機が求められ、ユーザーは、標準的な長尺のリーダを備えた杭打機の他に、短尺のリーダを備えた杭打機を別途購入していた。

あるいは、ベースマシンに、短尺リーダ用の専用部材と、長尺リーダ用の専用部材とを用途に応じて付け替えるようにしたものもある。例えば図７に示されるように、長尺リーダ用の専用部材を装着した杭打機３０は、４つのリーダ部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを連結して長尺リーダ３１を形成しており、下部のリーダ部材３１ａに設けたブラケット３１ｅがベースマシン３２の前部に設けたリーダ支持フレーム３２ａに軸支されている。

また、リーダ支持フレーム３２ａの後部側上部には、長尺リーダ用のバックステーシリンダ３３の基部が回動可能に取り付けられ、該バックステーシリンダ３３のシリンダロッド先端が、中間部のリーダ部材３１ｂに設けられたシリンダロッド連結ブラケット３１ｆに連結されている。さらに、長尺リーダ３１の上部には長尺リーダ用のトップシーブ３４が設けられ、長尺リーダ３１の前方には、オーガ駆動装置３５が取り付けられている。これらの各リーダ部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ、バックステーシリンダ３３、トップシーブ３４等が長尺リーダ用の専用部材となる。

この杭打機３０を長尺リーダ仕様から短尺リーダ仕様に切り替える際には、まず、前記長尺の専用部材をベースマシン３２からすべて取り外して別途保管し、短尺リーダ用の専用部材を取り付ける。例えば図８に示されるように、短尺リーダ４１は、リーダ支持フレーム３２ａに軸支される１つのリーダ部材によって形成され、前記リーダ支持フレーム３２ａの上部に取り付けた短尺リーダ用のバックステーシリンダ４２のシリンダロッド先端が、短尺リーダ４１に形成されたシリンダロッド連結ブラケット４１ａに連結されている。また、短尺リーダ４１の上部には短尺リーダ用のトップシーブ４３が設けられ、短尺リーダ４１の前方には、前記オーガ駆動装置３５が取り付けられる。前記短尺リーダ４１，バックステーシリンダ４２，トップシーブ４３等が短尺リーダ用の専用部材となり、この短尺リーダ用の専用部材は、杭打機を長尺リーダ仕様とする際にはベースマシンから取り外されて別途保管される。
特開２００３−４１５８４号公報

しかし、上述のように長尺リーダ（標準リーダ）を備えた杭打機の他に、短尺リーダを備えた短尺専用の杭打機を別途購入するのでは、コストが嵩み、また、図７及び図８に示されるような、ベースマシン３２とオーガ駆動装置３５のみを共用し、短尺リーダ用部材と長尺リーダ部材とを交換するものでは、交換に手間や時間が掛かるとともに、使用しない部材を常に保管しておかなければならないことから、保管場所を確保しなければならず、また、バックステーシリンダは油圧シリンダであることから、着脱時に作動油が漏れて周囲を汚染するおそれがあり、さらに、保管時に、埃や塵が入らないように注意しなければならなかった。

そこで本発明は、１台の杭打機を、長尺リーダ用と短尺リーダ用の仕様に容易に使い分けることができる杭打機のリーダ支持構造を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため本発明は、ベースマシンに起伏可能に設けられたバックステーシリンダにより、上端部にトップシーブを備えたリーダを起伏可能に支持する杭打機のリーダ支持構造において、前記リーダを下部リーダと上部リーダとに分割形成し、前記下部リーダの上部に前記上部リーダ及び前記トップシーブを着脱可能に形成し、前記下部リーダを前記ベースマシンの前部に起伏可能に設け、該下部リーダとベースマシンとの間に該下部リーダを起伏させるための下部リーダ用バックステーシリンダを設け、前記下部リーダの上部に前記上部リーダを連結したときに該上部リーダに連結される上部リーダ用バックステーシリンダを前記ベースマシンに回動可能に設けるとともに、該上部リーダ用バックステーシリンダと上部リーダとを着脱可能に形成し、下部リーダのみを使用して作業を行うときには、前記上部リーダ用バックステーシリンダの油圧系統を遮断し、該上部リーダ用バックステーシリンダをベースマシン後部側に倒してベースマシンの上部に収容し、前記トップシーブを上部に装着した下部リーダを前記下部リーダ用バックステーシリンダを使用して起伏させ、下部リーダの上部に前記上部リーダを連結するとともに、該上部リーダの上部に前記トップシーブを装着して作業を行うときには、前記上部リーダ用バックステーシリンダと前記上部リーダとを連結し、上部バックステーシリンダの油圧系統を連通させ、連結状態の下部リーダ及び上部リーダを前記下部リーダ用バックステーシリンダ及び前記上部リーダ用バックステーシリンダの双方を使用して起伏させることを特徴としている。

さらに、本発明のリーダ支持構造は、前記上部リーダ用バックステーシリンダのベースマシンへの取付部が前記下部リーダ用バックステーシリンダの取付部よりベースマシン後部側に配置されていることを特徴としている。また、前記バックステーシリンダの油圧系統は、前記下部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管と、前記上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管とを並列に設けるとともに、上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管を切り離し可能に形成し、下部リーダと上部リーダとを連結して作業を行うときには、両油圧配管を連通状態として下部リーダ用バックステーシリンダ及び上部リーダ用バックステーシリンダの双方を作動状態とし、下部リーダのみを使用して作業を行うときには、上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管を切り離して下部リーダ用バックステーシリンダのみを作動状態とすることを特徴としている。

本発明は、上述のように構成されることにより、１台の杭打機を、長尺リーダ用と短尺リーダ用の仕様に容易に使い分けることができる。また、長尺リーダ用から短尺リーダ用に仕様を切り替える際に、長尺リーダを構成する上部リーダから取り外した上部リーダ用バックステーシリンダを、ベースマシンの後部側に回動してベースマシン上に収容することから、このバックステーシリンダを別途保管する必要もない。さらに、下部リーダ用バックステーシリンダは、長尺リーダ用及び短尺リーダ用の双方で使用するので、仕様切替の際に着脱する必要がなく、仕様切替を短時間で行うことができる。

また、上部リーダ用バックステーシリンダのベースマシンへの取付部を前記下部リーダ用バックステーシリンダの取付部よりベースマシン後部側に配置することにより、安定した状態でリーダを支持することができる。さらに、下部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管と、前記上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管とを並列に設けるとともに、上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管をセルフシールカップリングやストップバルブ等を用いて切り離し可能に形成することにより、配管の着脱を最小限あるいは不要とすることができるので、作動油が漏れることもほとんどなくなり、周辺を汚染することもなく、埃や塵が進入することもなくなる。

以下、本発明の一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１乃至図６は本発明の一形態例を示すもので、図１は杭打機を長尺リーダ仕様とした作業状態を示す正面図、図２は長尺リーダをベースマシン上に倒伏させた状態を示す正面図、図３は杭打機を長尺リーダ仕様から短尺リーダ仕様に変更する過程を示す説明図、図４は短尺リーダをベースマシン上に倒伏させた状態を示す正面図、図５は杭打機を短尺リーダ仕様とした作業状態を示す正面図、図６はバックステーシリンダの油圧系統図である。

杭打機１は、クローラを備えた走行部２と、該走行部２上に旋回可能に設けられたベースマシン３とで構成され、ベースマシン３の前部には、オーガ駆動装置５とトップシーブ６とを装着したリーダ４が起伏可能に設けられている。ベースマシン３は、メインフレーム７上に配設される運転台８と油圧ポンプ等を備える動力部９とを有しており、前方上部にはリーダ支持フレーム１２が設けられている。

前記リーダ４は、基部リーダ４ａと、下部リーダ４ｂと、上部リーダを構成する上部第１リーダ部材４ｃ、上部第２リーダ部材４ｄ及び上部第３リーダ部材４ｅとを連結して形成されており、基部リーダ４ａは、軸にて下部リーダ４ｂに回動可能に軸支され、リーダ倒伏時には軸とリーダ支持フレーム１２と、リーダ倒伏時にのみ接続されるリンクによって支持され、下部リーダ４ｂは連結用ブラケット４ｆを介してリーダ支持フレーム１２の前端部に回動可能に軸支されている。下部リーダ４ｂの上部は、上部第１リーダ部材４ｃ及び前記トップシーブ６を着脱可能に形成されており、長尺リーダ仕様の際には、上部第１リーダ部材４ｃの下部が連結される。また、上部第３リーダ部材４ｅの上部に前記トップシーブ６が装着され、リーダ４の前方にはオーガ駆動装置５がリーダ４の全長にわたって昇降可能に装着されている。

下部リーダ４ｂとベースマシン３との間には下部リーダ用バックステーシリンダ１１が設けられ、上部第１リーダ部材４ｃとベースマシン３との間には上部リーダ用バックステーシリンダ１０が設けられている。下部リーダ用バックステーシリンダ１１は、その基端が前記リーダ支持フレーム１２の後部側に回動可能に取り付けられ、シリンダロッドの先端が下部リーダ４ｂに設けられたシリンダブラケット４ｇに回動可能に取り付けられている。また、上部リーダ用バックステーシリンダ１０は、その基端が前記下部リーダ用バックステーシリンダ１１の取付部よりもベースマシン後部側である運転台８の側部に回動可能に取り付けられ、シリンダロッドの先端が上部第１リーダ部材４ｃに設けられたシリンダブラケット４ｈに回動可能かつ着脱可能に取り付けられている。

図６に示すように、両バックステーシリンダ１０，１１を作動させるための油圧系統は、方向切換弁１３とダブルカウンタバランス弁１４とを有する油圧配管１５に、上部リーダ用バックステーシリンダ１０用の油圧配管１６ａと下部リーダ用バックステーシリンダ１１の油圧配管１６ｂとが並列に接続されており、上部リーダ用バックステーシリンダ１０用の油圧配管１６ａは、セルフシールカップリング１７によって油圧系統から切り離せるように形成されている。

長尺リーダ仕様の際には、方向切換弁１３とダブルカウンタバランス弁１４を介して供給される油圧によって両バックステーシリンダ１０，１１が伸縮作動することにより、下部リーダ４ｂから上方の各リーダ部材を下部リーダ４ｂの軸支部を中心として、図１に示すようにベースマシン３の前方に鉛直方向に起立した位置と、図２に示すようにベースマシン３の上部に倒伏した位置とに起伏回動させる。

また、上部第１リーダ部材４ｃの後部側には、オーガ駆動装置５に接続される油圧ホースを支持するホースハンガー４ｉが設けられており、下部リーダ４ｂと上部第２リーダ部材４ｄの後部側には、トップシーブ６に至るワイヤロープ１８をガイドするガイド部材４ｊがそれぞれ設けられている。

トップシーブ６は、下部リーダ４ｂ及び各上部リーダ部材の上端部に着脱可能に設けられるもので、リーダ上端部に着脱可能に取り付けられる取付フレーム６ａと先端側フレーム６ｂとを支軸で連結して形成され、先端側フレーム６ｂがリーダ４と直交する方向からリーダ４の長手方向に回動可能に設けられている。

オーガ駆動装置５は、ガイドギブ５ａを介してリーダ４の長手方向に設けられたガイドレール１９に、上下方向に移動可能に取り付けられている。ガイドレール１９の前方長手方向にはラックが設けられ、該ラックに歯合するピニオンギアをオーガ駆動装置５に設け、ピニオンギアを駆動装置で回転させることによって、オーガ駆動装置５がガイドレール１９に沿って昇降する。

上述のように、長尺リーダ仕様（標準仕様）とした際の杭打機１は、下部リーダ４ｂの上部に各上部リーダ部材４ｃ，４ｄ，４ｅを連結して長尺のリーダ４を形成し、上部リーダ用バックステーシリンダ１０のシリンダロッド先端を上部第１リーダ部材４ｃのシリンダブラケット４ｈに連結ピン等で連結するとともに、セルフシールカップリング１７を接続して上部リーダ用バックステーシリンダ１０用の油圧配管１６ａを油圧配管１５に連通させ、上部第３リーダ部材４ｅの上端にトップシーブ６を取り付けた状態で作業を行う。

杭打機１を長尺リーダ仕様から短尺リーダ仕様に変更する際には、まず、図２に示すようにオーガ駆動装置５を基部リーダ４ａの位置まで降下させた状態で、下部リーダ用バックステーシリンダ１１及び上部リーダ用バックステーシリンダ１０を縮めて下部リーダ４ｂから上部のリーダ４をベースマシン３上に倒伏させ、トップシーブ６の先端側フレーム６ｂをリーダ４の長手方向に回動させる。

この状態で、油圧ホースやワイヤロープ１８を取り外すとともに、上部リーダ用バックステーシリンダ１０のシリンダロッド先端をシリンダブラケット４ｈから取り外し、セルフシールカップリング１７を切り離して上部リーダ用バックステーシリンダ１０用の油圧配管１６ａを油圧配管１５から遮断する。また、上部リーダ用バックステーシリンダ１０は、この倒伏状態、すなわち、上部リーダ用バックステーシリンダ１０をベースマシン３の後部側に倒してベースマシン３の上部に収容した状態で、適宜な固定手段でベースマシン３に固定する。

次いで、図３に示されるように、トップシーブ６、上部第１リーダ部材４ｃ、上部第２リーダ部材４ｄ及び上部第３リーダ部材４ｅを取り外し、トップシーブ６を下部リーダ４ｂの上部に装着する。また、取り外した上部第１リーダ部材４ｃ、上部第２リーダ部材４ｄ及び上部第３リーダ部材４ｅは別途保管する。一方、上部リーダ用バックステーシリンダ１０は、ベースマシン３上に収容されることから、ベースマシン３への着脱が不要であり、別途保管する必要がなく、埃や塵で汚れる心配もない。

これにより、図４に示されるように、ベースマシン３に基部リーダ４ａと下部リーダ４ｂとを装着した状態の短尺リーダ仕様の杭打機となる。そして、油圧ホースやワイヤロープ１８を取り付けて下部リーダ用バックステーシリンダ１１を伸ばすことにより、図４に示されるように、下部リーダ４ｂをベースマシン３の前部に起立させた作業状態となる。

また、上述の手順と逆の手順で、杭打機１を短尺リーダ仕様から長尺リーダ仕様に変更することができるので、１台の杭打機１を、長尺リーダ用と短尺リーダ用の仕様に簡単に使い分けることができるようになる。さらに、下部リーダ用バックステーシリンダ１１は、いずれの仕様の際にも使用するので、該シリンダ１１のベースマシン３への着脱や油圧配管の着脱も不要となる。しかも、長尺リーダ仕様の際には、下部リーダ用バックステーシリンダ１１のシリンダ力を利用して長尺のリーダ４を起伏させるので、その分、上部リーダ用バックステーシリンダ１０をコンパクトにすることができるとともに、作業中のリーダ４の支持も確実に行うことができる。

また、両バックステーシリンダ１０，１１用の油圧配管１６ａ，１６ｂを並列に設け、長尺リーダ仕様の際には両油圧配管１６ａ，１６ｂに作動油を供給して両バックステーシリンダ１０，１１を同時に作動させ、短尺リーダ仕様の際には、上部リーダ用バックステーシリンダ１０用の油圧配管１６をセルフシールカップリング１７から切り離すようにしたので、仕様の変更時に油圧配管を付け替える手間が省かれ、作業を効率よく行うことができる。また、セルフシールカップリング１７を用いて油圧配管１６を切り離すようにしたので、作動油が溢れるおそれがなく、周辺を汚すことがない。

なお、油圧系統から油圧配管１６ａを遮断する方法は、前記セルフシールカップリング１７を用いて油圧配管１５，１６ａを切り離すほか、油圧配管１６ａに開閉弁を設け、手動あるいは自動で開閉するようにしてもよい。また、油圧配管１５，１６ａを通常の継手で接続し、切り離した後に各配管端部に栓部材を装着するようにしてもよい。

さらに、両バックステーシリンダ１０，１１は、１本ずつでも十分に機能するが、ベースマシン３への取付位置の関係や起伏時の両シリンダの干渉等を考慮して、いずれか一方、あるいは双方を複数本とすることもできる。

本発明の一形態例を示す杭打機を長尺リーダ仕様とした作業状態を示す正面図である。同じく長尺リーダをベースマシン上に倒伏させた状態を示す正面図である。同じく杭打機を長尺リーダ用の仕様から短尺リーダ用の仕様に変更する過程を示す説明図である。同じく短尺リーダをベースマシン上に倒伏させた状態を示す正面図である。同じく杭打機を短尺リーダ用の仕様とした作業状態の正面図である。同じくバックステーシリンダの油圧配管図である。従来の長尺リーダ用の杭打機を示す正面図である。従来の短尺リーダ用の杭打機を示す正面図である。

符号の説明

１，３０…杭打機、２…走行部、３…ベースマシン、４…リーダ、４ａ…基部リーダ、４ｂ…下部リーダ、４ｃ…上部第１リーダ部材、４ｄ…上部第２リーダ部材、４ｅ…上部第３リーダ部材、４ｆ…連結用ブラケット、４ｇ，４ｈ…シリンダブラケット、４ｉ…ホースハンガー、４ｊ…ガイド部材、５…オーガ駆動装置、５ａ…ガイドギブ、６…トップシーブ、７…メインフレーム、８…運転台、９…動力部、１０…上部リーダ用バックステーシリンダ、１１…下部リーダ用バックステーシリンダ、１２…リーダ支持フレーム、１３…方向切換弁、１４…ダブルカウンタバランス弁、１５，１６ａ，１６ｂ…油圧配管、１７…セルフシールカップリング、１８…ワイヤロープ、１９…ガイドレール

Claims

ベースマシンに起伏可能に設けられたバックステーシリンダにより、上端部にトップシーブを備えたリーダを起伏可能に支持する杭打機のリーダ支持構造において、前記リーダを下部リーダと上部リーダとに分割形成し、前記下部リーダの上部に前記上部リーダ及び前記トップシーブを着脱可能に形成し、前記下部リーダを前記ベースマシンの前部に起伏可能に設け、該下部リーダとベースマシンとの間に該下部リーダを起伏させるための下部リーダ用バックステーシリンダを設け、前記下部リーダの上部に前記上部リーダを連結したときに該上部リーダに連結される上部リーダ用バックステーシリンダを前記ベースマシンに回動可能に設けるとともに、該上部リーダ用バックステーシリンダと上部リーダとを着脱可能に形成し、下部リーダのみを使用して作業を行うときには、前記上部リーダ用バックステーシリンダの油圧系統を遮断し、該上部リーダ用バックステーシリンダをベースマシン後部側に倒してベースマシンの上部に収容し、前記トップシーブを上部に装着した下部リーダを前記下部リーダ用バックステーシリンダを使用して起伏させ、下部リーダの上部に前記上部リーダを連結するとともに、該上部リーダの上部に前記トップシーブを装着して作業を行うときには、前記上部リーダ用バックステーシリンダと前記上部リーダとを連結し、上部バックステーシリンダの油圧系統を連通させ、連結状態の下部リーダ及び上部リーダを前記下部リーダ用バックステーシリンダ及び前記上部リーダ用バックステーシリンダの双方を使用して起伏させることを特徴とする杭打機のリーダ支持構造。
前記上部リーダ用バックステーシリンダのベースマシンへの取付部は、前記下部リーダ用バックステーシリンダの取付部よりベースマシン後部側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の杭打機のリーダ支持構造。
前記バックステーシリンダの油圧系統は、前記下部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管と、前記上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管とを並列に設けるとともに、上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管を切り離し可能に形成し、下部リーダと上部リーダとを連結して作業を行うときには、両油圧配管を連通状態として下部リーダ用バックステーシリンダ及び上部リーダ用バックステーシリンダの双方を作動状態とし、下部リーダのみを使用して作業を行うときには、上部リーダ用バックステーシリンダの油圧配管を切り離して下部リーダ用バックステーシリンダのみを作動状態とすることを特徴とする請求項１又は２記載の杭打機のリーダ支持構造。