JP6059752B2 - バイブロハンマ用防振ゴム取付具およびバイブロハンマ - Google Patents

バイブロハンマ用防振ゴム取付具およびバイブロハンマ Download PDF

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Description

本発明は、ハンガーの内側面に防振ゴム(弾性体)を取り付けるためのバイブロハンマ用防振ゴム取付具およびバイブロハンマに関する。
バイブロハンマ(振動杭打機と称されることもある。)は、例えば、特許文献1や非特許文献1に記載されている。
非特許文献1に記載のバイブロハンマは油圧式である。このバイブロハンマでは、プルオーバー型のハンガーの中にバイブロハンマ本体が収納される。バイブロハンマ本体の側面とハンガーの内側面との間には円筒形の防振ゴムが装着される。防振ゴムは、バイブロハンマ本体の振動を緩衝し、ハンガーの振動を抑制する。
例えば、土木工事または建築工事で下部工・土留め工事を仮設工として施工する場合、H形鋼が杭として使用される。非特許文献1に記載のバイブロハンマは、所定の間隔でH形鋼を地中に打ち込み、工事終了後にH形鋼を引き抜くために使用される。H形鋼は通常別の工事でも再使用される。
特許文献1には、杭の打込み能力を増大させるとともに起振機の上下振動を緩衝する緩衝装置の緩衝効果を上げるために、バイブロハンマの上部に重錘(足付き積層型カウンターウエート)を装着することが記載されている。足付き積層型カウンターウエートは複数個の分割足付き積層型カウンターウエートに分割されており、個々の分割足付き積層型カウンターウエートは差込ピンによって連結される。
実公平7−6187号公報
"ZERO SRシリーズ"、[online]、調和工業株式会社、[平成27年2月10日検索]、インターネット<URL:http://www.chowa.co.jp/seihin/sr.htm>
非特許文献1に記載のバイブロハンマを組み立てるときには、まずバイブロハンマ本体を定盤等の水平面上に据え付ける。次に、ボルト等を用いてバイブロハンマ本体の側面に所定の数の防振ゴムを取り付ける。そして、防振ゴムが取り付けられたバイブロハンマ本体の上方からハンガーを被せる。ハンガーを被せた後、ボルトとナット等を用いて防振ゴムとハンガーを固定する。
しかし、防振ゴムとハンガーを固定するとき、防振ゴムはハンガーの内部に位置する。防振ゴムに固定された金属プレートの内側にはナットが置かれるが、防振ゴムの取付け孔の位置によっては金属プレートの内側のナットをレンチやスパナ等の工具で固定して取り付け作業を行うことが困難な場合がある。
本発明の目的は、ハンガーの内側面に防振ゴムを取り付ける作業を容易に行うことができるバイブロハンマ用防振ゴム取付具およびそのバイブロハンマ用防振ゴム取付具を用いてハンガーの内側面に防振ゴムが取り付けられるバイブロハンマを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明のバイブロハンマ用防振ゴム取付具は、
防振ゴムの金属プレートをハンガーの内側面に取り付けるためのバイブロハンマ用防振ゴム取付具であって、
細長い先端部を有するボルトと、
前記金属プレートに形成された所定の形状の孔よりも横断面の外形が大きいナット上部と、横断面の外形が前記所定の形状の孔と同一の形状であって前記所定の形状の孔よりも小さいナット下部と、前記ナット上部と前記ナット下部とを貫通する螺旋貫通孔であって前記金属プレートが前記ハンガーの内側面に取り付けられるときに前記ボルトの先端部によって係合される螺旋貫通孔とを有する特殊ナットと、
を備えることを特徴とする。
好ましくは、本発明のバイブロハンマ用防振ゴム取付具は、
前記特殊ナットが、多角形の形状であって窪んだ窪み部を中央に有する突起部を前記ナット上部の隣りに備えることを特徴とする。
好ましくは、本発明のバイブロハンマ用防振ゴム取付具は、
前記特殊ナットが、多角形の外形の横断面であって、当該横断面の外形が前記ナット上部の横断面の外形よりも小さい突起部を前記ナット上部の隣りに備えることを特徴とする。
好ましくは、本発明のバイブロハンマ用防振ゴム取付具は、
前記所定の形状が四角形であることを特徴とする。
好ましくは、本発明のバイブロハンマ用防振ゴム取付具は、
前記所定の形状が多角形であることを特徴とする。
また、本発明のバイブロハンマは、
上述したバイブロハンマ用防振ゴム取付具と、
横断面の形状が前記所定の形状と同一であって、当該横断面の大きさが前記所定の形状の孔と略同一であり、前記ナット下部の先端を収納する特殊ナット収納部を有する取付け孔が、前記防振ゴムの取付け位置にあいているハンガーと、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、バイブロハンマにおいてハンガーの内側面に防振ゴムを取り付ける作業を容易に行うことができる。
土留め工事施工時に敷地境界線に沿って地中に打ち込まれるH形鋼の一例を示す図である。 バイブロハンマの一例の正面図である。 バイブロハンマの一例の右側面図である。 図2のA−A線断面図である。 防振ゴムの一例を示す図である。図5(A)は、防振ゴムの正面図である。図5(B)は、防振ゴムの側面図である。 バイブロハンマを組み立てる時に防振ゴムをバイブロハンマ本体に固定する工程の一例を示す図である。図6(A)は、定盤等の水平面上に据え付けられたバイブロハンマ本体の一例を示す。図6(B)は、ボルトでバイブロハンマ本体に固定された防振ゴムの一例を示す。 バイブロハンマ本体の上方からハンガーを降ろす工程の一例を示す図である。 防振ゴムをハンガーの内側面に固定する工程の一例を示す図である。 ハンガーの一例の右側面図である。 本発明の第1の実施形態に係る3種類の特殊ナットの構造の例を示す図である。図10(A)は第1の実施形態に係る特殊ナットの側面図である。図10(B)は第1の例の特殊ナットの下面図である。図10(C)は第2の例の特殊ナットの下面図である。図10(D)は第3の例の特殊ナットの下面図である。 防振ゴムの金属プレートの2種類の孔の例を示す図である。図11(A)は円形の孔の例を示す。図11(B)は四角形の孔の例を示す。 本発明の第1の実施形態に係るボルトと特殊ナットを用いて防振ゴムの金属プレートをハンガーに取り付ける例を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態に係るボルトと特殊ナットを用いて防振ゴムの金属プレートをハンガーに取り付ける例を示す断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る第1の特殊ナットの構造の一例を示す図である。図14(A)は、第1の特殊ナットの上面図である。図14(B)は、第1の特殊ナットの正面図である。図14(C)は、第1の特殊ナットの下面図である。 本発明の第3の実施形態に係る第2の特殊ナットの構造の一例を示す図である。図15(A)は、第2の特殊ナットの上面図である。図15(B)は、第2の特殊ナットの正面図である。図15(C)は、第2の特殊ナットの下面図である。
以下、本発明の実施形態に係るバイブロハンマ用防振ゴム取付具について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態を説明する全図において、共通の構成要素には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
図1は、土留め工事施工時に敷地境界線300に沿って地面に打ち込まれるH形鋼200の一例を示す。
H形鋼200は、敷地境界線300に沿って所定の間隔で地中に打ち込まれる。土地を有効利用するためには、H形鋼200は可能な限り敷地境界線300の近くに打ち込まれることが望ましい。このため、バイブロハンマ100と敷地境界線300との隙間CとCを可能な限り狭くしたいという要求がある。そこで、バイブロハンマ100も薄い形状のものが求められる。
図2と図3は、それぞれバイブロハンマ100の一例の正面図と右側面図である。図4は、図2のA−A線断面図である。
バイブロハンマ100は、プルオーバー型のハンガー110と、バイブロハンマ本体130と、防振ゴム(弾性体)150と、足付き積層型カウンターウエート156と、吊金具157とを有する。
ハンガー110は、内部にバイブロハンマ本体130を収納する。
バイブロハンマ本体130は、振動を生じる振動発生装置である。バイブロハンマ本体130の下部には杭掴持部131がある。杭掴持部131はH形鋼や杭を把持した状態で保持する。
防振ゴム(弾性体)150は、せん断型緩衝材である。防振ゴム150は、バイブロハンマ本体130の側面とハンガー110の内側面との間に装着される。図5に示すように、防振ゴム150は、正方形、円形または小判形等の形状の金属プレート151と金属プレート152の間にゴム153が固定された構造である。ゴム153は、例えば天然ゴムでできている。金属プレート151と金属プレート152の四隅にはそれぞれ孔154と孔155があいている。防振ゴム150がバイブロハンマ本体130の振動を吸収するため、ハンガー110はほとんど振動しない。
足付き積層型カウンターウエート156は、例えば、特許文献1に記載のものと同一である。足付き積層型カウンターウエート156は、ハンガー110の上に装着される。足付き積層型カウンターウエート156とハンガー110の質量は下方に作用し、バイブロハンマ100の杭(H形鋼)の打込み能力を増大させるとともに、防振ゴム150の緩衝効果を上げる。足付き積層型カウンターウエート156は、複数個の分割足付き積層型カウンターウエートに分割されており、個々の分割足付き積層型カウンターウエートは差込ピンによって連結される。
バイブロハンマ100は、クレーン等によって吊金具157を介して吊り下げられる。
図6(B)に示すように、バイブロハンマ本体130には、防振ゴム150をボルト160で固定するために、防振ゴム150の取付け位置に雌ねじの切られた螺旋孔161が設けられている。バイブロハンマ100を組み立てる時には、図6(A)に示すように、まず、バイブロハンマ本体130を定盤400等の水平面上に据え付ける。そして、図6(B)に示すように、防振ゴム150の金属プレート152の孔155とバイブロハンマ本体130の螺旋孔161との位置を合わせて、ボルト160で防振ゴム150をバイブロハンマ本体130に固定する。
次に、図7に示すように、防振ゴム150が取り付けられたバイブロハンマ本体130の上方からハンガー110を降ろして、バイブロハンマ本体130をハンガー110の内部に収納する。
なお、ハンガー110の側面には上部作業開口111と下部作業開口113が開いている。通常、上部作業開口111と下部作業開口113は、それぞれ上部作業蓋112と下部作業蓋114で閉じられている。
後述するように、ハンガー110には、防振ゴム150をボルト165と特殊ナット170で固定するために、防振ゴム150の取付け位置に貫通孔があいている。図8に示すように、バイブロハンマ本体130をハンガー110の内部に収納する時、防振ゴム150の金属プレート151とハンガー110の内側面との間隔(隙間)は、せん断型の防振ゴム150のバネ常数に対する影響を考慮すると、限りなく零に近いことが望ましい。その隙間は、通常は3mm以下、好ましくは2mm程度である。
最後に、ボルト165を上下、左右交互に締め付け、平均に規定トルクで締め付けることにより、ボルト165と特殊ナット170とで防振ゴム150をハンガー110の内側面に取り付ける。このとき、図9に示す上部作業開口111と下部作業開口113より人手でレンチ等の工具を挿入して、防振ゴム150の取付け位置においてその工具により特殊ナット170を保持する。
このようにして、バイブロハンマ本体130は防振ゴム150を介して振動可能にハンガー110に取り付けられる。
一般的なナットを用いる場合、例えば、図9に示す右上の2つの防振ゴム150を固定するとき、AグループとBグループの4本のボルト165に対応するナットを防振ゴム150の取付け位置に工具で保持することは困難である。
一方、本発明の第1の実施形態では、図10に示す特殊ナット170を用いる。図10(A)に示すように、特殊ナット170はナット上部171とナット下部172とで構成される。特殊ナット170の中心にはナット上部171とナット下部172とを貫く螺旋貫通孔173がある。螺旋貫通孔173には雌ネジが切られている。ナット上部171の横断面の外形形状は、六角形や四角形等の多角形、または円形である。ナット下部172の横断面の外形形状も、六角形や四角形等の多角形、または円形である。
図10(B)は、ナット上部171Aとナット下部172Aの横断面の外形形状がそれぞれ六角形と円形である特殊ナット170Aの一例を示す。図10(C)は、ナット上部171Aとナット下部172Bの横断面の外形形状がそれぞれ六角形と四角形である特殊ナット170Bの一例を示す。図10(D)は、ナット上部171Bとナット下部172Bの横断面の外形形状がそれぞれ円形と四角形である特殊ナット170Cの一例を示す。
図11は、防振ゴム150の金属プレート151Aと151Bの2種類の孔154Aと154Bの例を示す。孔154Aの形状は円形であり、孔154Bの形状は四角形である。金属プレート151Aは、例えば図10(B)の特殊ナット170Aのように、ナット下部172の横断面の外形形状が円形である特殊ナット170に使用される。また、金属プレート151Bは、例えば図10(C)や図10(D)の特殊ナット170Bや特殊ナット170Cのように、ナット下部172の横断面の外形形状が四角形である特殊ナット170に使用される。
図12は、本発明の第1の実施形態に係るボルト165と特殊ナット170を用いて防振ゴム150の金属プレート151をハンガー110に取り付ける例を示す。
ボルト165は、六角レンチが挿入される六角穴166を有する頭部と、雄ネジが切られた細長い先端部167とを備える。ハンガー110には、防振ゴム150の取付け位置に取付け孔115があいている。取付け孔115は、ボルト165の頭部を収納するボルト頭部収納部116を備える。
ボルト165の先端部167は、取付け孔115と特殊ナット170の螺旋貫通孔173とを係合して金属プレート151をハンガー110に固定する。特殊ナット170と金属プレート151の間にはバネ座金175が配置される。
図12に示すように、ナット上部171の横断面の外形は、金属プレート151の孔154よりも大きい。また、ナット下部172の横断面の外形は、金属プレート151の孔154よりも0.5mm〜1.0mm小さい。
第1の実施形態によれば、ボルト165と特殊ナット170を用いて金属プレート151をハンガー110に取り付けるとき、ナット下部172を孔154に挿入することができ、これにより容易に芯出しすることができる。このため、図9のAグループとBグループの4本のボルト165を締め付けるときでも、特殊ナット170を防振ゴム150の取付け位置に工具で容易に保持することができる。
また、横断面の形状が四角形であるナット下部172Bの場合には、ナット下部172Bが四角形の形状の孔154Bに挿入されると、ボルト165を回す際に工具で固定しなくても特殊ナット170は回転しない。従って、ボルト165を特殊ナット170の螺旋貫通孔173に挿入するとき、特殊ナット170が外れないようにナット上部171を何らかの道具または手で軽く抑えるのみでよい。更に、この場合、ナット上部171の外形形状は制限されず、例えば、特殊ナット170Cのように円形であってもよい。
なお、ナット下部172の横断面の外形形状およびそれに対応する金属プレート151の孔154の形状は、四角形に限らず、六角形等の多角形でも同様の効果が得られる。
図13は、本発明の第2の実施形態に係るボルト165と特殊ナット180を用いて防振ゴム150の金属プレート151をハンガー110Aに取り付ける例を示す。
第2の実施形態は、ハンガー110Aにおける防振ゴム150の取付け位置にあいている取付け孔115Aが、特殊ナット収納部117を有する点が第1の実施形態と異なる。
特殊ナット180は、第1の実施形態に係る特殊ナット170と同様に、ナット上部181とナット下部182とで構成される。また、特殊ナット180の中心にはナット上部181とナット下部182とを貫く螺旋貫通孔183がある。ただし、ナット下部182は、第1の実施形態に係るナット下部172よりも長い。
特殊ナット収納部117の横断面の形状は、金属プレート151にあいている孔154と同一である。また、特殊ナット収納部117の横断面の大きさは金属プレート151にあいている孔154と略同一である。すなわち、特殊ナット収納部117の横断面は、ナット下部182の外形よりも0.5mm〜1.0mm大きい。特殊ナット収納部117はナット下部182の先端を収納する。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、ボルト165と特殊ナット180を用いて金属プレート151をハンガー110Aに取り付けるとき、ナット下部182を孔154に挿入することができる。そして、更にナット下部182の先端を特殊ナット収納部117に挿入することができる。このため、容易に芯出しすることができる。
また、第1の実施形態と同様に、ナット下部182の横断面の外形形状が四角形である場合には、ナット下部182が四角形の形状の孔154と特殊ナット収納部117に挿入されると、ボルト165を回す際に工具で固定しなくても特殊ナット180は回転しない。このように、第2の実施形態によれば、孔154と特殊ナット収納部117の両方で特殊ナット180の回転を妨げることができる。
なお、この場合、ナット上部181の外形形状は制限されず、例えば、円形であってもよい。また、ナット下部182の横断面の外形形状およびそれに対応する孔154と特殊ナット収納部117の横断面の形状は、四角形に限らず、六角形等の多角形でも同様の効果が得られる。
図14は、本発明の第3の実施形態に係る第1の特殊ナット190Aの構造の一例を示す。図14(A)は、特殊ナット190Aの上面図である。図14(B)は、特殊ナット190Aの正面図である。図14(C)は、特殊ナット190Aの下面図である。
特殊ナット190Aがナット上部192Aとナット下部193Aとを有する点は、第1の実施形態に係る特殊ナット170および第2の実施形態に係る特殊ナット180と同様である。特殊ナット190Aは、ナット上部192Aの隣に突起部191Aを有する点が特殊ナット170および特殊ナット180と異なる。
ナット上部192Aの横断面の外形形状は、例えば円形である。ただし、ナット上部192Aの横断面の外形形状は四角形や六角形等の多角形であってもよい。ナット上部192Aは、金属プレート151をハンガー110やハンガー110Aに固定するために必要な最小の外形を有する。ナット下部193Aの横断面の外形形状は、例えば円形である。
特殊ナット190Aの中心にはナット上部192Aとナット下部193Aとを貫く螺旋貫通孔194Aがある。螺旋貫通孔194Aには雌ネジが切られている。
突起部191Aの横断面の外形形状は、例えば円形である。ただし、突起部191Aの横断面の外形形状は四角形や六角形等の多角形であってもよい。突起部191Aの中央には、例えば六角形の形状であって窪んだ窪み部195がある。ボルト165と特殊ナット190Aを用いて金属プレート151をハンガー110やハンガー110Aに取り付けるとき、窪み部195に六角レンチ等の小さな工具を挿入することにより、ボルト165を回しても特殊ナット190Aが回転しないようにすることができる。
なお、窪み部195を四角形等他の多角形の形状とし、同様の形状の小さな工具を窪み部195に挿入することとしてもよい。また、図14では、突起部191Aの横断面の外形は、ナット上部192Aの横断面の外形と同一の大きさであるが、ナット上部192Aの横断面の外形より小さくてもよいし、大きくてもよい。
図15は、本発明の第3の実施形態に係る第2の特殊ナット190Bの構造の一例を示す。図15(A)は、特殊ナット190Bの上面図である。図15(B)は、特殊ナット190Bの正面図である。図15(C)は、特殊ナット190Bの下面図である。
特殊ナット190Bは、特殊ナット190Aと同様に、突起部191Bとナット上部192Bとナット下部193Bとを有する。
突起部191Bの横断面の外形形状が四角形または六角形等の多角形である点、突起部191Bの横断面の外形がナット上部192Bの横断面の外形より小さい点、突起部191Bの中央部に窪み部が無い点、ナット下部193Bの横断面の外形形状が四角形または六角形等の多角形である点が第1の特殊ナット190Aと異なる。
ナット上部192Bの横断面の外形形状は、例えば円形である。ただし、ナット上部192Bの横断面の外形形状は四角形や六角形等の多角形であってもよい。ナット上部192Bは、金属プレート151をハンガー110やハンガー110Aに固定するために必要な最小の外形を有する。
特殊ナット190Bの中心には突起部191Bとナット上部192Bとナット下部193Bとを貫く螺旋貫通孔194Bがある。螺旋貫通孔194Bには雌ネジが切られている。
ボルト165と特殊ナット190Bを用いて金属プレート151をハンガー110やハンガー110Aに取り付けるとき、図12または図13に示すように、ナット下部193Bは孔154または孔154と特殊ナット収納部117の両方に挿入される。ボルト165を回すとき、ナット下部193Bの回転は孔154または孔154と特殊ナット収納部117の両方によって妨げられるが、ボルト165を過度の力で回すと、孔154または孔154と特殊ナット収納部117の形状が壊れるおそれがある。このとき、突起部191Bを小さなスパナ等によって押さえることにより、特殊ナット190Bの回転を突起部191Bとナット下部193Bの両方で妨げることができる。このため、孔154または孔154と特殊ナット収納部117の形状の破壊を防止することができる。
以上説明したように、第3の実施形態に係る特殊ナットによれば、金属プレート151をハンガー110やハンガー110Aに取り付けるとき、六角レンチや小さなスパナ等の小さな工具によって特殊ナットの回転を妨げることができる。このため、図9のAグループとBグループの4本のボルト165の締めつけのような、狭い場所での取付け作業を容易に行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれる。
100…バイブロハンマ、110、110A…ハンガー、111…上部作業開口、112…上部作業蓋、113…下部作業開口、114…下部作業蓋、115…ハンガー110の取付け孔、115A…ハンガー110Aの取付け孔、116…ボルト頭部収納部、117…特殊ナット収納部、130…バイブロハンマ本体、131…杭掴持部、150…防振ゴム(弾性体)、151、151A、151B、152…金属プレート、153…ゴム、154、154A、154B…金属プレート151の孔、155…金属プレート152の孔、156…足付き積層型カウンターウエート、157…吊金具、160…ボルト、161…バイブロハンマ本体130の螺旋孔、165…ボルト、166…ボルト165の頭部の六角穴、167…ボルト165の先端部、170、170A、170B、170C…特殊ナット、171、171A、171B…ナット上部、172、172A、172B…ナット下部、173…特殊ナット170の螺旋貫通孔、175…バネ座金、180…特殊ナット、181…ナット上部、182…ナット下部、183…特殊ナット180の螺旋貫通孔、190A…特殊ナット、191A…突起部、192A…ナット上部、193A…ナット下部、194A…特殊ナット190Aの螺旋貫通孔、190B…特殊ナット、191B…突起部、192B…ナット上部、193B…ナット下部、194B…特殊ナット190Bの螺旋貫通孔、195…窪み部、200…H形鋼、300…敷地境界線、400…定盤

Claims (6)

  1. 防振ゴムの金属プレートをハンガーの内側面に取り付けるためのバイブロハンマ用防振ゴム取付具であって、
    細長い先端部を有するボルトと、
    前記金属プレートに形成された所定の形状の孔よりも横断面の外形が大きいナット上部と、横断面の外形が前記所定の形状の孔と同一の形状であって前記所定の形状の孔よりも小さいナット下部と、前記ナット上部と前記ナット下部とを貫通する螺旋貫通孔であって前記金属プレートが前記ハンガーの内側面に取り付けられるときに前記ボルトの先端部によって係合される螺旋貫通孔とを有する特殊ナットと、
    を備えることを特徴とするバイブロハンマ用防振ゴム取付具。
  2. 前記特殊ナットが、多角形の形状であって窪んだ窪み部を中央に有する突起部を前記ナット上部の隣りに備えることを特徴とする請求項1に記載のバイブロハンマ用防振ゴム取付具。
  3. 前記特殊ナットが、多角形の外形の横断面であって、当該横断面の外形が前記ナット上部の横断面の外形よりも小さい突起部を前記ナット上部の隣りに備えることを特徴とする請求項1に記載のバイブロハンマ用防振ゴム取付具。
  4. 前記所定の形状が四角形であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のバイブロハンマ用防振ゴム取付具。
  5. 前記所定の形状が多角形であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のバイブロハンマ用防振ゴム取付具。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のバイブロハンマ用防振ゴム取付具と、
    横断面の形状が前記所定の形状と同一であって、当該横断面の大きさが前記所定の形状の孔と略同一であり、前記ナット下部の先端を収納する特殊ナット収納部を有する取付け孔が、前記防振ゴムの取付け位置にあいているハンガーと、
    を備えることを特徴とするバイブロハンマ。
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