JP5749086B2 - 杭打機 - Google Patents

Description

本発明は、杭打機に関し、詳しくは、リーダの下部前方に、作業装置に装着した鋼管杭を回転可能かつ軸方向に移動可能に支持する振止部材を備えた杭打機に関する。

鋼管杭を埋設する杭打機では、施工中の鋼管杭が傾斜したり芯ズレしたりしないように、リーダの下部に鋼管杭の振れ止めを図る振止部材が設けられている。この振止部材は、一般に、リーダの下部に固設されたブラケットに開閉可能に取り付けられた左右一対の同形状の回動アームで形成されており、両回動アームの先端部には、両先端部同士を連結する連結部がそれぞれ設けられ、アームを回動させて連結部同士を連結し、両回動アームを閉じて鋼管杭を抱持した状態とすることにより、鋼管杭を回転可能かつ軸線方向に移動可能に支持した状態となる（例えば、特許文献１参照。）。

また、杭打機として、下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に配置してベースマシンを構成し、上部旋回体の前部に起伏可能に立設したリーダの下部に駆動スプロケットを、上部に従動スプロケットをそれぞれ配置し、該上下のスプロケットに、リーダの前方に昇降可能に配置された作業装置に連結するチェーンを架け渡し、リーダの下部一側に設けたチェーン駆動装置（油圧モータ）によって駆動スプロケットを駆動することにより、チェーンを介して前記作業装置を昇降させるものがある（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００９−２９３３１９号公報 特開平１０−１２１４７４号公報

しかし、上述の特許文献２のようにリーダの下部一側にチェーン駆動装置を配置したものに、特許文献１のような振止部材を設けたものでは、図３に示されるように、従来の振止部材５１における両回動アーム５２，５２が略同一形状に形成されており、連結部５２ａ，５２ａは、連結部５２ａ，５２ａを連結して両回動アーム５２，５２を閉じた状態で、鋼管杭の中心Ｃ１とベースマシンの旋回中心Ｃ３とを結ぶ直線Ｌ３の近傍で、リーダの反対側の鋼管杭外周面に位置している。

このように形成された振止部材５１を、リーダ下端部のチェーン駆動装置５３の前方部分に配置した場合、連結部５２ａ，５２ａの連結を解除して両回動アーム５２，５２を開いたときに、チェーン駆動装置５３側に位置する一方の回動アーム５２がチェーン駆動装置５３に当たって全開状態にすることができなくなり、上部旋回体を旋回させると一方の回動アーム５２の先端部が埋設施工中の鋼管杭５４に当たることがあるため、上部旋回体の旋回方向が限定されてしまうという問題があった。

そこで本発明は、リーダの下部一側にチェーン駆動装置のような突出したものが存在する場合でも、上部旋回体が旋回可能な位置まで回動アームを回動させることができる構造の振止部材を備えた杭打機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の杭打機は、下部走行体の上部に旋回可能に配置した上部旋回体の前部にリーダを立設し、該リーダに沿って作業装置を昇降可能に配置するとともに、前記リーダの下部に、前記作業装置によって回転駆動される鋼管杭の外周面を抱持する円弧状凹部を備えた振止部材を配置した杭打機において、前記リーダの下端部一側面に前記作業装置を昇降させるための駆動源が設けられ、前記振止部材は、前記リーダの下部に設けられたリーダ高さ方向に軸線を有する第１回動軸及び第２回動軸を中心としてそれぞれ回動可能に取り付けられた第１回動アーム及び該第１回動アームより短い第２回動アームを備え、該駆動源が設けられたリーダ下端部一側面側に、前記第２回動アームの第２回動軸が設けられ、両回動アームの回動端部に両回動アームの回動端同士を連結して両回動アームにより前記鋼管杭を抱持した閉じ状態とする連結部を備えるとともに、両回動アームの連結部の位置が、第１回動軸と第２回動軸との間の中間点と鋼管杭の中心とを通る直線と、第１回動軸の中心と鋼管杭の中心とを通る直線との間の範囲内に配置し、第１回動アーム及び第２回動アームを第１回動軸及び第２回動軸を中心として回動させ、両回動アームを全開状態としたときに、両回動アームが、前記上部旋回体の旋回中心を中心とし、前記鋼管杭のリーダ側の外周面に接する円の内周側に位置させたことを特徴としている。

また、前記第１回動軸及び第２回動軸は、前記リーダの幅方向両側縁部に設けられ、両回動軸の間隔は、前記鋼管杭の外径より大きいと良く、前記第１回動軸及び第２回動軸は、両側部に軸受部を有するブラケットを介して前記リーダの下端部に設けられていると好適である。

さらに、前記第１回動軸及び第２回動軸は、前記駆動源をリーダの下端部に装着するケースの前面に設けられていても良い。

本発明の杭打機によれば、振止部材の回動アームを、長さが長い第１回動アームと、長さが短い第２回動アームとで形成し、両回動アームを閉じたときの連結部の位置を、第１回動軸と第２回動軸との間の中間点と鋼管杭の中心とを通る直線と、第１回動軸の中心と鋼管杭の中心とを通る直線との間の範囲内に配置し、第１回動アーム及び第２回動アームを第１回動軸及び第２回動軸を中心として回動させ、両回動アームを全開状態としたときに、両回動アームが、前記上部旋回体の旋回中心を中心とし、前記鋼管杭のリーダ側の外周面に接する円の内周側に位置させたことにより、両回動アームを全開状態として上部旋回体を旋回させたときに両回動アームが埋設施工中の鋼管杭に当たることがなくなり、上部旋回体を任意の方向に旋回させることができる。

特に、リーダの下端部一側面に作業装置昇降用の駆動源が設けられている場合でも、該駆動源側に短い第２回動アームを配置することにより、駆動源に支障しない範囲で第２回動アームを所定の全開状態まで回動させることができる。

図２のI−I断面図である。 本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。 従来の杭打機の振止部材を示す平面図である。

図１及び図２は本発明の杭打機の一形態例を示す図である。この杭打機１１は、クローラ１２ａを備えた下部走行体１２の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体１３とでベースマシン１４が構成され、上部旋回体１３は、ベースマシン１４の前部に起伏可能に設けられたリーダ１５と、該リーダ１５を後方から支持する起伏シリンダ１６とを備えている。

リーダ１５は、上部旋回体１３の前部に設けられたフロントブラケット１３ａに取り付けられる基本リーダ１５ａと、該基本リーダ１５ａの上部に連結される中間リーダ１５ｂと、該中間リーダ１５ｂの上部に連結される上部リーダ１５ｃとに分割形成され、各リーダ部材を、それぞれボルト・ナットを使用したフランジ結合によって着脱可能に連結して形成されている。

上部リーダ１５ｃの上端部にはトップシーブ１７が、基本リーダ１５ａの下部前方には、振止部材１８がそれぞれ配置されており、リーダ１５の前面にはオーガ駆動装置などの作業装置１９が昇降可能に装着されると共に、基本リーダ１５ａの下端部左側には、前記作業装置１９を昇降させるためのチェーン駆動装置２０が設けられている。

作業装置１９は、リーダ１５の両側に設けられた一対のガイドパイプ２１を作業装置１９の後部側に設けたガイドギブ２２で把持した状態でリーダ１５に沿って昇降するもので、作業装置１９の上下には、基本リーダ１５ａの下端部に設けられた駆動スプロケット２３と、上部リーダ１５ｃの上端部に設けられた従動スプロケット２４との間に掛け渡されたチェーン２５の両端がそれぞれ取り付けられている。

チェーン駆動装置２０は、基本リーダ１５ａの車体左側下端に突出して設けられたケース２０ａ内に油圧モータ２６を収納したものであって、該油圧モータ２６によって駆動スプロケット２３を駆動し、該駆動スプロケット２３と従動スプロケット２４とに掛け回されたチェーン２５を上下方向に移動させることにより、作業装置１９をリーダ１５に沿って昇降させる。

振止部材１８は、リーダ１５の下端部に設けられたブラケット２７を介して取り付けられ、ブラケット２７の両側部には、リーダ高さ方向に軸線を有する第１回動軸２８ａと第２回動軸２８ｂとが設けられ、第１回動軸２８ａには第１回動アーム１８ａが回動可能に取り付けられ、第２回動軸２８ｂには、第１回動アーム１８ａよりも短い第２回動アーム１８ｂが回動可能に取り付けられている。また、第１回動軸２８ａと第２回動軸２８ｂとは、リーダ１５の幅方向両側縁部に配置され、両回動軸２８ａ，２８ｂの間隔は、鋼管杭４０の外径より大きくなっている。

各回動アーム１８ａ，１８ｂは、前記第１回動軸２８ａ及び第２回動軸２８ｂにそれぞれ回動可能に連結される回動基部１８ｃ，１８ｄと、該回動基部１８ｃ，１８ｄの先端側に形成され、杭４０の外周面を包持する円弧状凹部１８ｅ，１８ｆをそれぞれ内側に備えた杭抱持部１８ｇ，１８ｈと、杭抱持部１８ｇ，１８ｈの先端部、すなわち、各回動アーム１８ａ，１８ｂの回動端部に設けられ、両杭抱持部１８ｇ，１８ｈの回動端同士を連結ピン２９で連結して杭抱持部１８ｇ，１８ｈにより鋼管杭４０を抱持した閉じ状態とする連結部１８ｉ，１８ｋとを備えている。

第１回動アーム１８ａの杭抱持部１８ｇにおける円弧状凹部１８ｅの開き角は１８０度近くに、第２回動アーム１８ｂの杭抱持部１８ｈにおける円弧状凹部１８ｆの開き角は１２０度程度にそれぞれ設定され、連結部１８ｉ，１８ｋを連結して回動アーム１８ａ，１８ｂを閉じた状態にしたときの連結部１８ｉ，１８ｋの位置は、鋼管杭４０を挟んで第１回動軸２８ａに対向する位置で、第１回動軸２８ａと第２回動軸２８ｂとの間の中間点Ｍ１と鋼管杭４０の中心Ｃ１とを通る直線Ｌ１と、第１回動軸２８ａの中心Ｃ２と鋼管杭４０の中心Ｃ１とを通る直線Ｌ２との間の範囲内に配置されている。本形態例では、前記中心Ｃ１を通る直線であって、前記直線Ｌ１に対して第２回動軸２８ｂ側に３０度の角度を有する直線上に配置している。

さらに、第１回動アーム１８ａ及び第２回動アーム１８ｂの形状は、第１回動アーム１８ａ及び第２回動アーム１８ｂを第１回動軸２８ａ及び第２回動軸２８ｂを中心としてそれぞれ回動させ、第２回動アーム１８ｂの外周面がケース２０ａに当たる直前まで回動させて両回動アーム１８ａ，１８ｂを図１に想像線で示す全開状態としたときに、両回動アーム１８ａ，１８ｂが、上部旋回体１３の旋回中心Ｃ３を中心とし、前記鋼管杭４０のリーダ側外周面４０ａに接する円Ｒ１の内周側に位置する形状に設定されている。

このように形成した振止部材１８を備えた杭打機１１で鋼管杭４０の埋設作業を行う際には、振止部材１８の第１回動アーム１８ａと第２回動アーム１８ｂとを全開状態にするとともに、作業装置１９をリーダ１５の上部に上昇させた状態で、鋼管杭４０の上端を連結キャップ４１を介して作業装置１９に装着する。次に、第１回動アーム１８ａと第２回動アーム１８ｂとを閉じ方向に回動させて連結部１８ｉ，１８ｋを重ねた状態とし、連結部１８ｉ，１８ｋに連結ピン２９を挿入して第１回動アーム１８ａと第２回動アーム１８ｂとを閉じ状態に固定する。これにより、鋼管杭４０が杭抱持部１８ｇ，１８ｈの内周側に回転可能かつ軸方向に移動可能に支持された状態となり、作業装置１９で鋼管杭４０を回転させながら地中に圧入する際の鋼管杭４０の傾斜や芯ズレが防止される。

鋼管杭４０の圧入は、あらかじめ設定された作業装置１９の下降限、例えば、連結キャップ４１の下端が第１回動アーム１８ａ及び第２回動アーム１８ｂの上面に当接する直前まで作業装置１９がリーダ１５に沿って下降した状態で終了する。この圧入終了時の状態では、鋼管杭４０の上端部は、地面から突出して杭抱持部１８ｇ，１８ｈの内周側に位置している。

この状態で連結部１８ｉ，１８ｋから連結ピン２９を抜き取り、第１回動アーム１８ａと第２回動アーム１８ｂとを開き方向に回動させて図１に示す全開状態にすることにより、両回動アーム１８ａ，１８ｂは、上部旋回体１３の旋回中心Ｃ３を中心とし、鋼管杭４０のリーダ側外周面４０ａに接する前記円Ｒ１の内周側に位置しているので、旋回中心Ｃ３を中心として上部旋回体１３を左右いずれの方向に旋回させても両回動アーム１８ａ，１８ｂが地面から突出している鋼管杭４０に当たることはなく、また、第２回動アーム１８ｂが外周面がケース２０ａに当たることもなく、両回動アーム１８ａ，１８ｂが鋼管杭４０に当たって破損したり、第２回動アーム１８ｂの外周面がチェーン駆動装置２０のケース２０ａに当たってケース２０ａを損傷させたりすることもなくなる。

したがって、先に埋設した鋼管杭の近傍に新たな鋼管杭を圧入する際や、先に埋設した鋼管杭に新たな鋼管杭を連結する際など、杭打機１１を走行させずに上部旋回体１３を旋回させて行う各種操作における上部旋回体１３の旋回方向を任意に設定することができ、鋼管杭の埋設施工を効率よく行うことができる。

なお、下部走行体や上部旋回体の構成、リーダの構成は任意であり、本発明の振止部材は、通常使用されている各種杭打機に適用することができる。また、リーダの下部一側に突出するものも任意であり、振止部材の両回動アームの形状は、施工する鋼管杭のサイズなどの各種条件に応じて適宜に設定することができる。

１１…杭打機、１２…下部走行体、１２ａ…クローラ、１３…上部旋回体、１３ａ…フロントブラケット、１４…ベースマシン、１５…リーダ、１５ａ…基本リーダ、１５ｂ…中間リーダ、１５ｃ…上部リーダ、１６…起伏シリンダ、１７…トップシーブ、１８…振止部材、１８ａ…第１回転アーム、１８ｂ…第２回転アーム、１８ｃ，１８ｄ…回動基部、１８ｅ，１８ｆ…円弧状凹部、１８ｇ，１８ｈ…杭抱持部、１８ｉ，１８ｋ…連結部、１８ｍ，１８ｎ…ピン挿通孔、１９…作業装置、２０…チェーン駆動装置、２０ａ…ケース、２１…ガイドパイプ、２２…ガイドギブ、２３…駆動スプロケット、２４…従動スプロケット、２５…チェーン、２６…油圧モータ、２７…ブラケット、２８ａ…第１回動軸、２８ｂ…第２回動軸、２９…連結ピン、４０…鋼管杭、４０ａ…リーダ側外周面、４１…連結キャップ

Claims (4)

1. 下部走行体の上部に旋回可能に配置した上部旋回体の前部にリーダを立設し、該リーダに沿って作業装置を昇降可能に配置するとともに、前記リーダの下部に、前記作業装置によって回転駆動される鋼管杭の外周面を抱持する円弧状凹部を備えた振止部材を配置した杭打機において、前記リーダの下端部一側面に前記作業装置を昇降させるための駆動源が設けられ、前記振止部材は、前記リーダの下部に設けられたリーダ高さ方向に軸線を有する第１回動軸及び第２回動軸を中心としてそれぞれ回動可能に取り付けられた第１回動アーム及び該第１回動アームより短い第２回動アームを備え、該駆動源が設けられたリーダ下端部一側面側に、前記第２回動アームの第２回動軸が設けられ、両回動アームの回動端部に両回動アームの回動端同士を連結して両回動アームにより前記鋼管杭を抱持した閉じ状態とする連結部を備えるとともに、両回動アームの連結部の位置が、第１回動軸と第２回動軸との間の中間点と鋼管杭の中心とを通る直線と、第１回動軸の中心と鋼管杭の中心とを通る直線との間の範囲内に配置し、第１回動アーム及び第２回動アームを第１回動軸及び第２回動軸を中心として回動させ、両回動アームを全開状態としたときに、両回動アームが、前記上部旋回体の旋回中心を中心とし、前記鋼管杭のリーダ側の外周面に接する円の内周側に位置させたことを特徴とする杭打機。
2. 前記第１回動軸及び第２回動軸は、前記駆動源をリーダの下端部に装着するケースの前面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の杭打機。
3. 前記第１回動軸及び第２回動軸は、前記リーダの幅方向両側縁部に設けられ、両回動軸の間隔は、前記鋼管杭の外径より大きいことを特徴とする請求項１又は２記載の杭打機。
4. 前記第１回動軸及び第２回動軸は、両側部に軸受部を有するブラケットを介して前記リーダの下端部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の杭打機。

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