JP7048362B2

JP7048362B2 - 杭打機

Info

Publication number: JP7048362B2
Application number: JP2018045584A
Authority: JP
Inventors: 智彦吉仲; 隆明磯貝
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2038-03-13
Also published as: JP2019157499A

Description

特許法第３０条第２項適用販売日：平成２９年９月１９日販売した場所：株式会社ファンテック（日本）

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するとともに、該アームに備わる円弧状凹部で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。）。

特開２０１５－２１８５３８号公報

一方、鋼管杭の継ぎ足しを行うために、振止部材を開いて上部旋回体をその場所のままで旋回させる操作が行われており、回動アームの形状は、鋼管杭を抱持した位置から回動アームを外側に回動させても、埋設した鋼管杭の杭頭と干渉しないように考慮されている。そのため、振止部材は、回動アームを閉じた状態で、円弧状凹部によって鋼管杭を平面視略Ｃ字状に、つまり開閉支点側の一部が開放された状態で包持することとなり、施工中に、埋設する鋼管杭が円弧状凹部のない方向に振れて鉛直性が低下するといった課題があった。

そこで本発明は、簡単な構造でありながら、鋼管杭の振れを効果的に抑えて鉛直性を向上させることができる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、クローラを備えた下部走行体及び該下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体からなるベースマシンの前部に立設した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振止部材を配置した杭打機において、前記振止部材は、前記鋼管杭の外周面に当接可能な円弧状凹部を有し、前記リーダの下部に設けられた一対の回動軸を中心として水平方向に回動可能に取り付けられた一対の回動アームを備え、前記一対の回動アームの回動端部に前記一対の回動アームの回動端同士を連結する第１連結部及び第２連結部が設けられ、前記一対の回動アームは、前記第１連結部及び前記第２連結部とを連結ピンで連結して前記鋼管杭を抱持した閉じ状態と、前記連結ピンを外して前記一対の回動アームを開いた開き状態との間で開閉可能に構成され、前記閉じ状態で、前記一対の回動アームの基部側における前記円弧状凹部間に形成される開口部を閉塞するスペーサ部材を、前記一対の回動アーム間に着脱可能に設け、前記スペーサ部材は、前記鋼管杭の外周面に当接可能な円弧状凹部を備えていることを特徴としている。

また、前記一対の回動アームは、前記スペーサ部材の両端が前記鋼管杭の軸方向に挿入されて水平方向に係合可能な係合凹部又は係合凸部が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、振止部材を閉じた状態で、両回動アーム相互間に介在して配置された着脱可能なスペーサ部材によって開口部が閉塞されているので、簡単な構造で鋼管杭の振れを効果的に抑えて鉛直性を向上させることができる。また、振止部材を開いた状態では、埋設した鋼管杭から両回動アームを充分に離間させておくことが可能となり、上部旋回体をその場所のままで旋回させたとしても、両回動アームが鋼管杭に接触することはなく、鋼管杭の継ぎ足しを効率よく行うことができる。

さらに、両回動アームにスペーサ部材の両端部が鋼管杭の軸方向にそれぞれ挿入されて水平方向に係合可能な係合凹部又は係合凸部が設けられているので、スペーサ部材の着脱を簡単かつ迅速に行うことができる上に、鋼管杭が回転することに起因する振動によって係合部が解除されることもなく、鋼管杭の埋設を安定して行うことができる。

本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。同じく、振止部材を閉じてスペーサ部材を装着した状態を示す要部平面図である。同じく、要部拡大平面図である。図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。同じく、スペーサ部材の斜視図である。

図１乃至図５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、図１に示すように、クローラ１２ａを備えた下部走行体１２と、該下部走行体１２上に旋回可能に設けられた上部旋回体１３とで構成されたベースマシン１４と、上部旋回体１３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リーダ用の起伏シリンダ１６とを備えている。また、上部旋回体１３の前部には、リーダ１５を起伏可能に支持するフロントブラケット１７が設けられ、上部旋回体１３の前部上方には、油圧配管を支持する配管支持部材１８が設けられている。さらに、上部旋回体１３の右側部には運転室１９が、左側部にはエンジンや油圧ユニットを収納した機器室２０がそれぞれ設けられている。

リーダ１５は、前記フロントブラケット１７に設けられたベースマシン幅方向の支軸２１に回動可能に取り付けられた下部リーダ２２と、該下部リーダ２２の上部に連結される中間リーダ２３と、該中間リーダ２３の上部に連結される上部リーダ２４とに分割形成され、さらに、中間リーダ２３は、中間第１部材２３ａと中間第２部材２３ｂとに分割形成され、上部リーダ２４は、上部第１部材２４ａと上部第２部材２４ｂと上部第３部材２４ｃとに分割形成されている。これらの各リーダ部材は、それぞれボルト・ナットを使用したフランジ部材によって着脱可能に連結されている。

起伏シリンダ１６のシリンダロッド１６ａの先端部と中間リーダ２３とは、中間第２部材２３ｂの後面に設けられたシリンダブラケット２３ｃに接続ピンを介して回動可能に連結されている。また、上部リーダ２４の上端部にはトップシーブブロック２５が、下部リーダ２２の下部前方には振止部材２６がそれぞれ配置されており、リーダ１５の前面には作業装置であるオーガ２７が昇降可能に装着されるとともに、該オーガ２７を昇降させるためのチェーン式の昇降装置２８が設けられている。

オーガ２７は、リーダ１５の両側に設けられた一対のガイドパイプ２９をオーガ２７の後部側に設けた左右一対の上部ガイドギブ３０及び下部ガイドギブ３１で把持した状態でリーダ１５に沿って昇降するもので、オーガ２７の上下には、下部リーダ２２の下端部に設けられた駆動スプロケット３２と、前記上部リーダ２４の上端部に設けられた従動スプロケット３３との間に架け渡された昇降チェーン３４の両端がそれぞれ取り付けられている。チェーン式の昇降装置２８は、駆動スプロケット３２をオーガ昇降用油圧モータによって駆動し、該駆動スプロケット３２と従動スプロケット３３とに掛け回された昇降チェーン３４を上下方向に移動させることにより、リーダ１５に沿ってオーガ２７を昇降させる。

また、オーガ２７は、ドライブロッド３５を回転可能かつ軸方向に移動可能に挿通し、ドライブロッド３５の凹溝部をオーガ２７の下側に設けられたチャック装置３６に係合させてドライブロッド３５の軸方向の移動を規制するとともに、角軸部を出力機構３７に係合させた状態で、出力機構３７をオーガ駆動用油圧モータで駆動させることによってドライブロッド３５を回転させる。この杭打機１１を鋼管杭の埋設を目的として使用する場合には、施工部材として鋼管杭３８が使用され、鋼管杭３８の上端がドライブロッド３５の下端に設けられたキャップロッド３９を介して連結される。

振止部材２６は、図２乃至図４に示すように、リーダ１５の下端部に設けられたブラケット４０を介して取り付けられ、ブラケット４０の両側部には、鉛直方向の第１回動軸４１と第２回動軸４２とが設けられるとともに、第１回動軸４１には第１回動アーム４３が回動可能に取り付けられ、第２回動軸４２には第２回動アーム４４が回動可能に取り付けられている。また、第１回動軸４１と第２回動軸４２とは、リーダ１５の幅方向両側縁部前方に配置され、両回動軸４１，４２の間隔は、鋼管杭３８の外径より大きくなっている。

各回動アーム４３，４４は、前記第１回動軸４１及び第２回動軸４２にそれぞれ回動可能に連結される第１回動基部４３ａ及び第２回動基部４４ａと、該回動基部４３ａ，４４ａの先端側に形成され、鋼管杭３８の外周面を包持する第１内側円弧状凹部４３ｂ及び第２内側円弧状凹部４４ｂをそれぞれ内側に備えた第１杭抱持部４３ｃ及び第２杭抱持部４４ｃと、該杭抱持部４３ｃ，４４ｃの先端部、つまり各回動アーム４３，４４の回動端部に設けられ、両杭抱持部４３ｃ，４４ｃの回動端同士を連結ピン４５で連結して第１内側円弧状凹部４３ｂ及び第２内側円弧状凹部４４ｂにより鋼管杭３８を抱持した閉じ状態とする第１連結部４３ｄ及び第２連結部４４ｄを備えている。

第１回動アーム４３における第１内側円弧状凹部４３ｂ及び第２回動アーム４４における第２内側円弧状凹部４４ｂの円弧開き角は、第１内側円弧状凹部４３ｂ及び第２内側円弧状凹部４４ｂをリーダ幅方向における第１回動軸４１及び第２回動軸４２の外側にそれぞれ位置する角度に設定されており、第１回動アーム４３及び第２回動アーム４４の形状は、実質的に左右対称であって、第１回動アーム４３及び第２回動アーム４４を第１回動軸４１及び第２回動軸４２を中心としてそれぞれ回動させて両回動アーム４３，４４を図２に想像線で示す開き状態としたときに、上部旋回体１３をその場所のままで旋回させる操作が行われても、埋設した鋼管杭３８の外周面に接触しない幅狭の平面視円弧板状に形成されている。

また、第１連結部４３ｄ及び第２連結部４４ｄを連結して各回動アーム４３，４４を閉じた状態にしたときの両連結部４３ｄ，４４ｄの位置は、鋼管杭３８の中心Ｃ１を挟んでブラケット４０に対向する位置に配置されている。さらに、各回動アーム４３，４４を閉じた状態では、第１内側円弧状凹部４３ｂ及び第２内側円弧状凹部４４ｂの一端４３ｅ，４４ｅは互いに接近した状態になるが、第１内側円弧状凹部４３ｂ及び第２内側円弧状凹部４４ｂの他端４３ｆ，４４ｆは、各回動アーム４３，４４を開閉する際に鋼管杭３８と干渉しないように互いに離間して開口部４６が形成された状態になる。この開口部４６は、両回動アーム４３，４４の第１回動基部４３ａ及び第２回動基部４４ａ相互間に介在して配置された着脱可能なスペーサ部材４７によって閉塞されている。

第１杭抱持部４３ｃは、図３及び図４に示すように、前記第１内側円弧状凹部４３ｂの外側に一定の間隔をあけて配置されるとともに第１回動基部４３ａに設けられた第１壁部４３ｇに対応する曲面を有した第１外側円弧状凹部４３ｈを備えており、この第１外側円弧状凹部４３ｈと第１壁部４３ｇとが近接した状態で、第１回動基部４３ａに複数のボルト４８で螺着されている。また、第２杭抱持部４４ｃは、前記第２内側円弧状凹部４４ｂの外側に一定の間隔をあけて配置されるとともに第２回動基部４４ａに設けられた第２壁部４４ｇに対応する曲面を有した第２外側円弧状凹部４４ｈを備えており、この第２外側円弧状凹部４４ｈと第２壁部４４ｇとが近接した状態で、第２回動基部４４ａに複数のボルト４８で螺着されている。さらに、第１杭抱持部４３ｃ及び第２杭抱持部４４ｃの基端側上面には、スペーサ部材４７の両端部が鋼管杭３８の軸方向にそれぞれ挿入される第１係合凹部である第１切欠き部４３ｉ及び第２係合凹部である第２切欠き部４４ｉが設けられている。

スペーサ部材４７は、図５に示すように、鋼管杭３８の外周面に当接可能な円弧状凹部である内側閉塞板４７ａと、該内側閉塞板４７ａの上部外側面及び下部外側面に互いの板面同士を対向し、かつ、内側閉塞板４７ａの両側に段差部４７ｂを設けて配置された上側板４７ｃ及び下側板４７ｄと、該上側板４７ｃ及び下側板４７ｄに挟持されるとともに、内側閉塞板４７ａの外側に一定の間隔をあけて配置された円弧状の外側閉塞板４７ｅとを組み合わせて溶接したものである。また、上側板４７ｃの両側には、第１杭抱持部４３ｃ及び第２杭抱持部４４ｃの上面に当接可能な張出部４７ｆ，４７ｆが設けられている。さらに、張出部４７ｆには、ボルト４８の頭部を逃がすための丸孔４７ｇが設けられ、外側閉塞板４７ｅには、スペーサ部材４７を装着する際に手指を掛けるための開口４７ｈが設けられている。

このように構成された杭打機１１を使用して鋼管杭３８の埋設を行う場合には、まず、
キャップロッド３９に鋼管杭３８の上端を連結させ、振止部材２６の両回動アーム４３，４４を閉じるとともに、両杭抱持部４３ｃ，４４ｃの回動端同士を連結ピン４５で連結して両杭抱持部４３ｃ，４４ｃにより鋼管杭３８の下部を抱持する。次に、スペーサ部材４７を開口部４６の真上に位置させ、外側閉塞板４７ｅの両板端部４７ｉ，４７ｉを第１切欠き部４３ｉ及び第２切欠き部４４ｉに鋼管杭３８の軸方向にそれぞれ挿入してゆくと、両張出部４７ｆ，４７ｆが第１杭抱持部４３ｃ及び第２杭抱持部４４ｃの上面にそれぞれ当接して保持されるとともに、内側閉塞板４７ａによって第１内側円弧状凹部４３ｂと第２内側円弧状凹部４４ｂとの間の開口部４６が閉塞される。

これにより、外側閉塞板４７ｅの両板端部４７ｉ，４７ｉが第１切欠き部４３ｉ及び第２切欠き部４４ｉに水平方向にそれぞれ係合するとともに、段差部４７ｂが第１内側円弧状凹部４３ｂの他端４３ｆ及び第２内側円弧状凹部４４ｂの他端４４ｆに水平方向にそれぞれ係合することにより、鋼管杭３８に対して近づく方向や周方向への移動が規制される。また、鋼管杭３８の外周面が内側閉塞板４７ａに押し付けられた場合には、両板端部４７ｉ，４７ｉが第１外側円弧状凹部４３ｈ及び第２外側円弧状凹部４４ｈにそれぞれ当接することにより、スペーサ部材４７の外方向への移動が規制される。この状態で、オーガ２７の回転操作及び昇降操作を行って鋼管杭３８を地盤に埋設してゆく。また、複数の鋼管杭３８を継ぎ足す場合には、埋設した鋼管杭３８の上端とキャップロッド３９とを分離させ、上述の逆の手順で振止部材２６を開き状態にするとともに、上部旋回体１３をその場所のままで旋回させる操作を行い、用意した継ぎ足す鋼管杭３８の上端をキャップロッド３９に連結することによって段取りが進められる。

このように、振止部材２６を閉じた状態で、両回動アーム４３，４４の第１回動基部４３ａ及び第２回動基部４４ａ相互間に介在して配置された着脱可能なスペーサ部材４７によって開口部４６が閉塞されているので、簡単な構造で鋼管杭３８の振れを効果的に抑えて鉛直性を向上させることができる。また、振止部材２６を開いた状態では、埋設した鋼管杭３８から両回動アーム４３，４４を充分に離間させておくことが可能となり、上部旋回体１３をその場所のままで旋回させたとしても、両回動アーム４３，４４が鋼管杭３８に接触することはなく、鋼管杭３８の継ぎ足しを効率よく行うことができる。

さらに、第１杭抱持部４３ｃ及び第２杭抱持部４４ｃの基端側上面にスペーサ部材４７における外側閉塞板４７ｅの両板端部４７ｉ，４７ｉが鋼管杭３８の軸方向にそれぞれ挿入されて水平方向に係合可能な第１切欠き部４３ｉ及び第２切欠き部４４ｉが設けられているので、スペーサ部材４７の着脱を簡単かつ迅速に行うことができる上に、鋼管杭３８が回転することに起因する振動によって係合部が解除されることもなく、鋼管杭３８の埋設を安定して行うことができる。

また、スペーサ部材４７が鋼管杭３８の外周面に当接可能な円弧状の内側閉塞板４７ａを備えているので、第１内側円弧状凹部４３ｂと第２内側円弧状凹部４４ｂと内側閉塞板４７ａとで円筒形状を構成して鋼管杭３８の外周面を均一に抱持することが可能となり、鋼管杭３８の振れをより効果的に抑えることができる。

なお、本実施例では、両回動アームに設けられた係合凹部にスペーサ部材の両端部が抜き差し可能な差込構造としたが、両回動アームに設けられた係合凸部に、スペーサ部材の両端部にそれぞれ設けられた係合凹部が抜き差し可能な差込構造としてもよく、鋼管杭の寸法や形状に応じてスペーサ部材の形状や取り付け位置を適宜に変更することができる。

１１…杭打機、１２…下部走行体、１２ａ…クローラ、１３…上部旋回体、１４…ベースマシン、１５…リーダ、１６…起伏シリンダ、１６ａ…シリンダロッド、１７…フロントブラケット、１８…配管支持部材、１９…運転室、２０…機器室、２１…支軸、２２…下部リーダ、２３…中間リーダ、２３ａ…中間第１部材、２３ｂ…中間第２部材、２３ｃ…シリンダブラケット、２４…上部リーダ、２４ａ…上部第１部材、２４ｂ…上部第２部材、２４ｃ…上部第３部材、２５…トップシーブブロック、２６…振止部材、２７…オーガ、２８…昇降装置、２９…ガイドパイプ、３０…上部ガイドギブ、３１…下部ガイドギブ、３２…駆動スプロケット、３３…従動スプロケット、３４…昇降チェーン、３５…ドライブロッド、３６…チャック装置、３７…出力機構、３８…鋼管杭、３９…キャップロッド、４０…ブラケット、４１…第１回動軸、４２…第２回動軸、４３…第１回動アーム、４３ａ…第１回動基部、４３ｂ…第１内側円弧状凹部、４３ｃ…第１杭抱持部、４３ｄ…第１連結部、４３ｅ…一端、４３ｆ…他端、４３ｇ…第１壁部、４３ｈ…第１外側円弧状凹部、４３ｉ…第１切欠き部、４４…第２回動アーム、４４ａ…第２回動基部、４４ｂ…第２内側円弧状凹部、４４ｃ…第２杭抱持部、４４ｄ…第２連結部、４４ｅ…一端、４４ｆ…他端、４４ｇ…第２壁部、４４ｈ…第２外側円弧状凹部、４４ｉ…第２切欠き部、４５…連結ピン、４６…開口部、４７…スペーサ部材、４７ａ…内側閉塞板、４７ｂ…段差部、４７ｃ…上側板、４７ｄ…下側板、４７ｅ…外側閉塞板、４７ｆ…張出部、４７ｇ…丸孔、４７ｈ…開口、４７ｉ…板端部、４８…ボルト

Claims

クローラを備えた下部走行体及び該下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体からなるベースマシンの前部に立設した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振止部材を配置した杭打機において、前記振止部材は、前記鋼管杭の外周面に当接可能な円弧状凹部を有し、前記リーダの下部に設けられた一対の回動軸を中心として水平方向に回動可能に取り付けられた一対の回動アームを備え、前記一対の回動アームの回動端部に前記一対の回動アームの回動端同士を連結する第１連結部及び第２連結部が設けられ、前記一対の回動アームは、前記第１連結部及び前記第２連結部とを連結ピンで連結して前記鋼管杭を抱持した閉じ状態と、前記連結ピンを外して前記一対の回動アームを開いた開き状態との間で開閉可能に構成され、前記閉じ状態で、前記一対の回動アームの基部側における前記円弧状凹部間に形成される開口部を閉塞するスペーサ部材を、前記一対の回動アーム間に着脱可能に設け、
前記スペーサ部材は、前記鋼管杭の外周面に当接可能な円弧状凹部を備えていることを特徴とする杭打機。
前記一対の回動アームは、前記スペーサ部材の両端が前記鋼管杭の軸方向に挿入されて水平方向に係合可能な係合凹部又は係合凸部が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。