JP5961862B2 - 杭上の自走方法 - Google Patents

Description

本発明は、地中に連続して圧入された杭列上で各種の作業する杭圧入引抜機、荷役用クレーン等の杭上作業装置のクランプ装置とそれを用いた杭上の自走方法に関するものである。

杭圧入引抜機を用いて鋼杭を連続的に打設する作業において、作業現場が橋の下等のように上部に空間がない場合では、杭圧入引抜機の自走作業は次のように行っていた。
杭圧入引抜機は下部に構成したクランプで杭を挟持しているが、従来のクランプは、杭を挾持するための左右の挾持爪が一体に構成されていて、中央部にＵ字形の杭の挿入部が形成されていた。この杭の挿入部は、クランプやシリンダの大型化を避けるために、杭の厚みよりわずかに広い程度の幅しかなかった。
そのため、杭圧入引抜機は、杭列上を移動する際にはクランプの下端を既設杭の天端上方まで上昇させ、杭との干渉を避けながら前進する必要があった。

上記のような杭圧入引抜機では、移動の際にクランプを杭天端から挟持部の高さ分上に抜き上げる必要があるため、上方に障害物がある現場では施工ができなかった。そのため、クランプを上昇させずに移動させるものとして、特許文献１記載の考案が提案された。

実公平６−１９６３７号公報

この考案は、杭上の作業装置のクランプ機構であり、クランプ機構（６）を形成する一対の杭挟持爪（１１、１２）の各々を独立して移動可能に構成し、該一対の杭挟持爪（１１、１２）の上端に、両端部を固定して杭挟持爪移動用のシリンダ（１４）を連設し、前記シリンダ（１４）により杭挟持爪（１１、１２）の一方または両方を作業装置の前進方向と直交する方向に移動可能としたものである。

この考案によれば、作業装置の移動が、装置をわずかに上昇させるだけで行えるから、上方に障害物が存する場所での作業にも使用することができる。したがって、作業時間を短縮できるとともに、工事コストの低減を図れ、能率のよい安全な移動作業が可能となる。
また杭上を移動する場合、杭の厚みに制限されず、基台などを上方に高く移動させることなく、クランプ機構が既設杭の両側に位置した状態で移動させることができるから、杭上をより安定した状態で移動することができるのである。

しかし上記特許文献１記載の考案は、クランプ機構（６）が２つに分離しているため、杭挟持爪（１１、１２）を移動させるときには、ガイドレール（１３）に大きな荷重がかかり、この強度を保つためにクランプ機構（６）が大型で重くなっていた。
また、杭の挟持力はシリンダ（１４）の推力によって左右されるが、本考案のシリンダ（１４）は杭との干渉を避けるために、長いストロークが必要とされるため、大きな推力を得るためには大型のシリンダが必要となるという課題があった。

本発明は、上記の従来例の課題を解決したもので、一体形のクランプボディのみで強度をとり、シリンダの大型化を避けてコンパクト化を図りながら、クランプ装置を杭天端から左右脚部の高さ分上に抜き上げることなく、杭上を水平移動できる杭上作業装置のクランプ装置とそれを用いた杭上の自走方法を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、クランプボディに杭を挟持するシリンダを備えたクランプ装置であり、前記クランプボディは、左脚部と右脚部を備え、前記左脚部と右脚部を一つの部材によって一体に構成し、前記左脚部と右脚部の一方または両方に杭を挟持するシリンダを設け、前記左脚部と右脚部の間に杭の挿入部を構成し、前記杭の挿入部の幅はクランプ装置が挟持する杭の幅よりも大きい杭上作業装置のクランプ装置を用いた杭上の自走方法であり、前記杭を挟持しているシリンダを作動して杭幅より大きく開き、次いでクランプ装置を杭から抜き上げずにスライドさせて次の杭上に移動し、その後シリンダを作動して次の杭を挟持することによって杭上を移動し、かつ前記クランプ装置が杭上を移動する際に、杭の表面形状に合わせてクランプ装置を左右動させて杭との干渉を避けながら移動することを特徴とする杭上の自走方法である。

本発明によれば、左脚部と右脚部一つの部材によって構成してクランプボディを一体形として、シリンダの大型化を避けて装置をコンパクトにすると共に、杭の挿入部の幅を杭の幅よりも大きくしたことで、クランプ装置を杭天端から左右脚部の高さ分上に抜き上げることなく杭上を水平移動できる。

本発明によれば、杭上作業装置の自走の際に、クランプ装置を杭の上に抜き上げることなく移動して、次の杭を挟持することが可能になるため、上部に障害物がある極小空間での移動が可能となる。

本発明によれば、杭上作業装置の自走の際に、杭の形状に合わせてクランプ装置を左右動することで、杭との干渉を回避するために必要なシリンダのストロークを抑えることができるため効率的な自走が行えるのである。

本発明のクランプ装置の実施形態１の正面図（Ａ）と側面図（Ｂ） 本発明のクランプ装置の実施形態１のシリンダを伸張した正面図 本発明のクランプ装置の実施形態１の自走説明図の側面図（Ａ）と平面模式図（Ｂ） 本発明のクランプ装置の実施形態１の自走説明図の側面図（Ａ）と平面模式図（Ｂ） 本発明のクランプ装置の実施形態１の他の自走方法の平面模式図 本発明のクランプ装置の実施形態２の正面図 本発明のクランプ装置の実施形態２の自走方法の平面模式図 本発明のクランプ装置の実施形態１のＵ形鋼矢板における自走方法の平面模式図 本発明のクランプ装置を備えたクランプクレーンの側面図

本発明のクランプ装置の実施形態１を図１乃至図４に示す。
図３（Ａ）に示すように、杭上作業装置Ｍは下方に設けた基台５の下部に杭を挟持するクランプ装置１を設け、前記基台５に対して進行方向（図３右方向）にスライド可能に設けたスライドベース６の上面にスライドフレーム７を設け、杭を挟持するチャック装置８をスライドフレーム７に対して垂直方向にスライド可能に取付けている。

図１に示すように、前記クランプ装置１はクランプボディ１０と、その内部に設けた杭挟持用のシリンダ１１ａ、１２ａからなる。このクランプボディ１０は基台５に対して、進行方向と直交する方向（図１（Ａ）左右方向）にスライド可能に取り付けられている。

前記クランプボディ１０は、下部両側に同一幅の左脚部１１と右脚部１２を構成し、上部を連結部１３によって連結した構成となっているが、左脚部１１と右脚部１２と連結部１３は同一の部材によって構成され全体として逆Ｕ字形の一体形の構造となっている。
前記左脚部１１と右脚部１２の間に杭の挿入部１４を構成する。

このようにクランプ装置を一体形とすることで強度が大きくなり、シリンダの大型化を避けることができるため装置がコンパクトになる。
また、杭の挿入部１４の幅Ｌ１は、クランプ装置１が挟持する杭Ｐの幅Ｐａより大きく、移動の際にクランプ装置１が杭Ｐと干渉しないようになっている。

前記左脚部１１と右脚部１２の内部には、１対のシリンダ１１ａ、１２ａが２基対向して設けられている。このシリンダ１１ａ、１２ａは杭を挟持するときには、図２に示すように、それぞれ杭の挿入部１４の内側に伸張して中央で杭Ｐを挟持するが、そのストローク長Ｌ２、Ｌ３の合計は、杭幅Ｐａ以上になるように設定されている。

上記のように構成した実施形態１の自走方法を図３、図４に基づいて説明する。杭上作業装置Ｍは、下部に設けたクランプ装置１によってハット形鋼矢板Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・が連続して圧入された杭列上に載置され作業を行う。

杭上作業装置Ｍが杭列上を自走するときには、新たな打設杭Ｐ５をチャック機構８で挟持したまま、シリンダ１１ａ、１２ａを杭Ｐ幅より広く離隔し、わずかに基台５を上昇させ、基台５をスライドベース６に対して杭１ピッチ分前方に移動させ、それぞれのクランプ装置１の直前にある杭Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を挟持せしめる。この動作を繰り返すことにより杭上作業装置Ｍが杭上を前進する（図３、図４参照）。

このように本実施形態では、クランプ装置１の１対のシリンダ１１ａ、１２ａのストローク長が１本の杭幅Ｐａ以上であるため、クランプ装置１が杭Ｐを回避しながらスライドして移動することができる。

したがって本実施形態によれば、杭上作業装置の自走の際に、クランプ装置を杭から引き抜くために高く上方に移動させる必要がなく、上方に障害のある施工現場でも杭上作業が可能となり、装置の移動時間も短縮されるのである。

図５に基づいて、前記クランプ装置１の他の自走方法を説明する。
この例では、１基のクランプ装置１の作動について説明するが、他のクランプ装置も同様の作動をする。
図５（Ａ）において、シリンダ１１ａ、１２ａは杭Ｐ１、Ｐ２の継ぎ手Ｐｂを挟持している。

図５（Ｂ）に示すように、シリンダ１１ａ、１２ａを杭幅Ｐａ以上の幅Ｌ４に開くが、このシリンダ１２ａを退縮した状態で、右脚部１２の先端は杭Ｐ２の表面Ｐｃより右方（図５上方）に出ていない。そのため、この状態でクランプ装置１を水平に移動させると右脚部１２の先端が杭Ｐ２に衝突することになる。

そのため、図５（Ｃ）に示すように、クランプ装置１を右方に移動して、シリンダ１２ａを杭Ｐ２の表面Ｐｃと干渉しない位置まで移動して杭を回避させる。

次いで図５（Ｄ）に示すように、クランプ装置１を杭１ピッチ分前方にスライドさせてから、シリンダ１１ａ、１２ａを作動して、杭Ｐ２とＰ３の継ぎ手Ｐｂを挟持することで図５（Ｅ）の状態となり、杭上作業装置Ｍは自走した後再び杭列上に固定する。

前記自走方法では、杭の形状に合わせてクランプ装置を進行方向に対して左右に移動させながら、杭を回避しつつ自走することができるから、杭の形状に拘束されずに杭列上の自走が行える。
また、杭との干渉を回避するために必要なシリンダのストロークを抑えることができるため効率的な自走が行える。

本発明のクランプ装置の実施形態２を図６に示す。
本実施形態のクランプ装置２は、前記クランプ装置１と同様に杭上作業装置Ｍの基台５の下部に取り付けられている。

本実施形態のクランプボディ２０は、前記クランプボディ１０と同様に、下部両側に左脚部２１と右脚部２２と連結部２３を構成し、それらを同一部材で一体に構成してなり、左脚部２１と右脚部２２の間に杭の幅より大きい幅Ｌ５を有する杭の挿入部２４を構成しているため、その構成においてクランプボディ１０と同様の効果を有する。

前記クランプボディ２０は、右脚部２２の幅は左脚部２１の幅より大きく構成して、右脚部２２の内部にのみシリンダ２２ａ，２２ａを設けてある。
このシリンダ２２ａは杭を挟持するときには、図６に示すように、杭の挿入部２４の内側に伸張するが、そのストローク長Ｌ６は、杭幅Ｐａより大きくなるように設定されている。

上記のように構成した実施形態２の自走方法を図７に基づいて説明する。この場合も、実施形態１と同様に１基のクランプ装置の動作について説明する。
図７（Ａ）の状態では、シリンダ２２ａと左脚部２１の表面との間で杭Ｐ１とＰ２の継ぎ手Ｐｂを挟持している。
自走する際には、図７（Ｂ）に示すように、シリンダ２２ａを退縮させて、左脚部２１の表面との間隔Ｌ５を杭幅Ｐａ以上にして杭Ｐ２との干渉を避ける。

次いで図７（Ｃ）に示すように、クランプ装置２を矢印方向に杭１ピッチ分前進させ、次のクランプ位置で再びシリンダ２２ａを伸張して、シリンダ２２ａと左脚部２１によって杭Ｐ２とＰ３の継ぎ手Ｐｂを挟持して図７（Ｄ）の状態となり自走が完了する。
この実施形態では、前記実施形態１と同様の効果がある。

図８において、前記実施形態１のクランプ装置１を用いたＵ形鋼矢板からなる杭列上の自走方法を説明する。この場合も、実施形態１と同様に１基のクランプ装置の動作について説明する。
（１）図８（Ａ）の初期状態では、杭上作業装置は、シリンダ１１ａ、１２ａで杭Ｐ１０の表面を挟持して杭列上に固定されている。このとき杭列はＵ形鋼矢板が２枚交互に連設されているため、杭幅が２倍となっている。
（２）図８（Ｂ）に示すように、シリンダ１１ａ、１２ａを退縮させるが、シリンダ１１ａ、１２ａの先端の間隔は杭Ｐ１０、Ｐ１１の２枚分の杭幅より小さいから、そのまま移動すると左脚部１１が杭Ｐ１１を回避することができない。そのため、一旦クランプ装置１を左方向（図８下方向）へ移動する。
（３）その後、図８（Ｃ）に示すように、クランプ装置１を矢印方向に前進させ、杭Ｐ１０とＰ１１の継ぎ手Ｐｂの位置まで移動させた後、図８（Ｄ）に示すように、左脚部１１の杭Ｐ１１の表面Ｐｅとの干渉を避けるために、クランプ装置１を左方向へ移動する。
（４）図８（Ｅ）に示すように、クランプ装置１を矢印方向に前進させ、杭Ｐ１１の中央位置まで移動させる。
（５）図８（Ｆ）に示すように、クランプ装置１を一旦左方向へ移動してから、再びシリンダ１１ａ、１２ａを伸張して杭を挟持して図８（Ａ）の初期状態となり自走が完了する。

このように本自走方法によれば、Ｕ形鋼矢板のように杭幅の広い杭列上もクランプ装置を高く持ち上げずに自走することができる。

図９は、前記実施形態１のクランプ装置１を備えたクランプクレーンＲの側面図である。
図において、スライドフレーム７の内部にスライドベース６が設けられていて、このスライドベース６に、水平方向スライド自在な基台５を配置し、この基台５の下部にクランプ装置１，１を構成したものである。
また、スライドフレーム７の前後には、クランプ装置１，１を設けてある。

上記クランプクレーンＲの自走を説明すると、スライドフレーム７の前後のクランプ装置１，１で杭Ｐ，Ｐを挟持してクランプクレーンＲを杭上に固定した後、基台５の下部のクランプ装置１，１の杭の挟持状態を解き、水平状態を保って杭２ピッチ分前進させる。
その後、基台５の下部のクランプ装置１，１で杭Ｐ，Ｐを挟持して、今度はスライドフレーム７の前後のクランプ装置１，１の杭Ｐ，Ｐの挟持状態を解いて、スライドフレーム７全体を杭２ピッチ分前方に移動させて自走を行う。
この方法により、クランプクレーンＲのような大型機器でも、上方に高く持ち上げることなく、水平状態を保ちながら杭列上を自走することができる。

１ クランプ装置 ２ クランプ装置
１０ クランプボディ ２０ クランプボディ
１１ 左脚部 １２ 右脚部
１１ａ シリンダ １２ａ シリンダ
１３ 連結部 １４ 杭の挿入部
Ｍ 杭上作業装置 Ｒ クランプクレーン
Ｐ 杭

Claims (1)

1. クランプボディに杭を挟持するシリンダを備えたクランプ装置であり、前記クランプボディは、左脚部と右脚部を備え、前記左脚部と右脚部を一つの部材によって一体に構成し、前記左脚部と右脚部の一方または両方に杭を挟持するシリンダを設け、前記左脚部と右脚部の間に杭の挿入部を構成し、前記杭の挿入部の幅はクランプ装置が挟持する杭の幅よりも大きい杭上作業装置のクランプ装置を用いた杭上の自走方法であり、
   前記杭を挟持しているシリンダを作動して杭幅より大きく開き、次いでクランプ装置を杭から抜き上げずにスライドさせて次の杭上に移動し、その後シリンダを作動して次の杭を挟持することによって杭上を移動し、かつ前記クランプ装置が杭上を移動する際に、杭の表面形状に合わせてクランプ装置を左右動させて杭との干渉を避けながら移動することを特徴とする杭上の自走方法。

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