JP7189834B2

JP7189834B2 - 杭打機及び杭打機の輸送方法

Info

Publication number: JP7189834B2
Application number: JP2019083855A
Authority: JP
Inventors: 智彦吉仲; 愛斗山口; 隆明磯貝
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2022-12-14
Anticipated expiration: 2039-04-25
Also published as: JP2020180476A

Description

本発明は、杭打機及び杭打機の輸送方法に関し、詳しくは、リーダを倒伏させた輸送姿勢とすることで、分解することなく輸送可能な杭打機及び杭打機の輸送方法に関する。

従来から、小型の杭打機を輸送する際には、あらかじめ、オーガを下部リーダの部分に降下させた後、上部リーダを下部リーダとは独立して後方に倒した輸送姿勢とすることで、全高を低く抑えている。このような小型の杭打機の中でも、下部リーダに備わる下部ガイドのサイズが大きくなると、輸送車への積み込み積み下ろしの際に登坂角度（デパーチャアングル）を十分に確保できず、下部ガイドが登坂板や地面に干渉するおそれがあった。そこで、オーガと下部ガイドとを互いの連結片を介して連結し、オーガとともに下部ガイドを上昇させることにより、必要な登坂角度を確保するように形成した小型杭打機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１６－１４１９３７号公報

近年、施工現場の多様化に伴い、従来よりも掘削能力の高い比較的に大きなオーガを備えた小型杭打機のニーズが高まってきている。しかしながら、大きなオーガは寸法的な制限を受けやすく、例えば、輸送車への積み込み積み下ろしの際に、必要な登坂角度を確保できないおそれがあった。特に、上述の特許文献１に記載されたラックピニオン式昇降装置の駆動で昇降するオーガでは、輸送姿勢において、オーガが上昇し過ぎた際に、ラックとピニオンとの噛み合いが外れてしまい、元の状態への復旧が困難になるという課題があった。そうだからといって、下部リーダにオーガの移動を許容するだけの十分な長さをもたせるのであれば、大幅な構造変更を必要とするだけでなく、輸送姿勢にも悪影響を及ぼしかねない。

そこで本発明は、比較的に大きなオーガであっても輸送位置に保持でき、現場移動の際に十分な安全を確保することが可能な輸送用治具を備えた杭打機及び杭打機の輸送方法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、ベースマシンの前部に設けられたフロントブラケットに起伏可能に装着されたリーダと、該リーダの前面にラックピニオン式昇降装置を介して昇降可能に装着された作業装置とを備えた杭打機において、前記リーダは、前記フロントブラケットに回動可能に軸支された基本リーダと、該基本リーダの下端部に着脱可能に連結された下部リーダとを有するとともに、前記基本リーダと前記下部リーダとがボルト締結されるフランジ結合部とを備え、ラックギヤは、前記リーダの全長にわたって設けられるとともに、前記フランジ結合部で上下に分割され、前記基本リーダの長さに対応する基本ラックギヤ部材と、前記下部リーダの長さに対応する下部ラックギヤ部材とからなり、前記フランジ結合部のボルトを外して前記基本リーダを後方に倒伏させた状態で、前記下部リーダの上端部に補完ラックギヤ部材を備えたアダプタリーダが着脱可能に設けられ、前記作業装置は、前記補完ラックギヤ部材及び前記下部ラックギヤ部材に噛合するピニオンギヤの回転により昇降可能に構成されていることを特徴としている。

また、前記補完ラックギヤ部材は、前記アダプタリーダを前記下部リーダに取り付けた状態で、上端部の位置が前記基本リーダの高さを超えない長さで形成されていることを特徴としている。さらに、前記アダプタリーダの上部には、吊り上げ用の吊り部が設けられていることを特徴としている。

また、本発明の杭打機の輸送方法は、前記杭打機の輸送方法であって、前記作業装置を降下させて前記下部リーダの前面に保持する段階と、前記フランジ結合部のボルトを外して前記基本リーダを後方に倒伏させる段階と、前記下部リーダに前記アダプタリーダを取り付ける段階と、前記ピニオンギヤの回転により前記作業装置を設定高さ位置に上昇させる段階と、該作業装置を前記設定高さ位置に保持した状態で自走によって輸送車の荷台に搭載する段階とを順に行うことを特徴としている。

本発明によれば、基本リーダから上の部分を後方に倒伏させた輸送姿勢で、下部リーダの上端部に、補完ラックギヤ部材を有したアダプタリーダを取り付け、補完ラックギヤ部材及び下部ラックギヤ部材に噛合するピニオンギヤの回転により作業装置を昇降可能に構成しているので、比較的に大きな作業装置であっても、輸送車への積み込み積み下ろしの際に、地上から高い位置で作業装置を保持することが可能となり、十分な登坂角度を確保することができる。また、下部リーダとアダプタリーダとの互いのラックギヤ部材が合うのでピニオンギヤを円滑に昇降させることができる。

本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。同じくアダプタリーダを取り付けた状態を示す要部側面図である。同じく要部正面図である。同じくアダプタリーダの斜視図である。同じくオーガを下部リーダに保持した状態を示す説明図である。同じくアダプタリーダを取り付けた状態を示す説明図である。同じくオーガを設定高さ位置に上昇させた状態を示す説明図である。同じく輸送車の荷台上でオーガを輸送高さ位置に保持した状態を示す説明図である。

図１乃至図８は、本発明の杭打機の一形態例を示すもので、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の前部に立設したリーダ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。また、上部旋回体１３の前後左右の４箇所には、フロントジャッキ２１及びリヤジャッキ２２がそれぞれ設けられている。

リーダ１５は、断面が角筒状に形成された複数のリーダ部材を互いに着脱可能に連結したもので、後面に設けられたシリンダブラケット２３に起伏シリンダ１６のシリンダロッド１６ａが接続ピン２４を介して回動可能に連結されている。また、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２５に回動可能に取り付けられた基本リーダ２６と、該基本リーダ２６の上部に連結された上部リーダ２７と、基本リーダ２６の下部に連結された下部リーダ２８とに分割形成され、さらに、上部リーダ２７は、上部第１部材２７ａ、上部第２部材２７ｂ、上部第３部材２７ｃ、上部第４部材２７ｄ及び上部第５部材２７ｅの各リーダ部材に分割形成されている。

各リーダ部材は、隣接する部分において、ボルト・ナットによる締結がなされるフランジ結合部２９を有して形成されている。また、各フランジ結合部２９は、ボルト孔のサイズ及び配置ピッチを全て共通にして形成されており、ボルト・ナットを外すことによってリーダ長さの異なる仕様に組み替え可能になっている。さらに、上部リーダ２７の上端部にはトップシーブブロック３０が、下部リーダ２８の下部前方には振止部材３１がそれぞれ配置されており、リーダ１５の前面側中央には、ラックピニオン式昇降装置の構成品の一つであるラックギヤ３２が、幅方向両側面の前端部には、ガイド部材である左右一対のガイドパイプ３３が、リーダ１５の全長にわたってそれぞれ連続的に設けられている。

ラックギヤ３２は、縦長な板状部材の両側端面に歯列３２ａを有するとともに、各フランジ結合部２９に対応する位置で上下に分割され、基本リーダ２６の長さに対応する長さを有した基本ラックギヤ部材３２ｂと、上部リーダ２７の各リーダ部材２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅの長さに対応する長さを有した複数の上部ラックギヤ部材３２ｃと、下部リーダ２８の長さに対応する長さを有した下部ラックギヤ部材３２ｄとからなる。したがって、各ラックギヤ部材３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、これらに対応するリーダ部材と共に一体で分離・結合が可能になっている。

作業装置となるオーガ３４は、その後面側に、前記ガイドパイプ３３に摺接する係合部材である左右一対のガイドギブ３５が後方に突出して設けられるとともに、前記ラックギヤ３２に歯合する上下多段の左右一対のピニオンギヤ３６をピニオン駆動装置である昇降用油圧モータ３７でそれぞれ回転駆動することにより、リーダ１５の前面に沿って昇降する。この杭打機１１を地盤改良を目的として使用する場合には、下端に掘削具を備えた掘削ロッドをオーガ３４に装着し、該オーガ３４によって掘削ロッドを回転駆動するとともに、昇降用油圧モータ３７を作動させてラックギヤ３２を介してオーガ３４をリーダ１５に沿って下降させながら、掘削ロッドの上端に設けたスイベルジョイントを介してホースからセメントミルクを地中に注入することによって行われる。

このように形成された杭打機１１を輸送する際には、あらかじめ、オーガ３４を下部リーダ２８の部分に降下させた後、基本リーダ２６及び下部リーダ２８間のフランジ結合部２９においてボルトを外して解除を行うとともに、起伏シリンダ１６を縮小作動させて基本リーダ２６及び上部リーダ２７を一体で後方に倒伏させた輸送姿勢とする。ここで、輸送車の荷台には、車両を自走によって積み込み又は積み下ろしすることから、地面と荷台との段差を解消する登坂板の傾斜角度よりも大きな角度が、つまり地面とオーガ３４下端との干渉を回避可能な登坂角度が得られるまでオーガ３４を下部リーダ２８の前面に沿って上昇させることとなる。そこで、図２乃至図４に示すように、下部リーダ２８の上端部には、基本リーダ２６の離反によってなくなった基本ラックギヤ部材３２ｂ及び左右一対のガイドパイプ３３，３３を補うための補完ラックギヤ部材３９及び左右一対の補完ガイドパイプ４０，４０を有するアダプタリーダ３８が取り付けられる。

アダプタリーダ３８は、着脱可能な輸送用治具として、下部リーダ２８に保持されたオーガ３４を昇降可能にするための補完ラックギヤ部材３９及び左右一対の補完ガイドパイプ４０，４０を主要構成部材とする小型で軽量な溶接構造であって、下部リーダ２８の上面前部に複数のボルト４１及びナット４２で固定されるボルト孔４３ａを有した下板４３と、中央に吊り上げ用の吊り部４４ａが設けられた上板４４と、下部リーダ２８の下部ラックギヤ部材３２ｄ及び左右一対のガイドパイプ３３，３３の位置に対応してそれぞれ配置され、上下板４３，４４間をつなぐように設けられたギヤ板固定部４５及び左右一対の補完ガイドパイプ４０，４０とを有して形成され、背板４６や複数の補強板４７によって全体として剛性が高められている。そして、補完ラックギヤ部材３９が複数のボルト４８でギヤ板固定部４５に固定されることにより、アダプタリーダ３８の取り付け時に、ガイドパイプ３３及び補完ガイドパイプ４０同士が一体的に連結されるとともに、下部ラックギヤ部材３２ｄの上端と補完ラックギヤ部材３９の下端とが互いに接近した状態となる。これにより、上下の歯列３２ａ，３９ａ同士の突き合わせ部分には、ピニオンギヤ３６の歯に対応する等ピッチの連結歯列４９が形成される。

また、上板４４の高さ位置は、アダプタリーダ３８を取り付けた状態で、基本リーダ２６の上面の高さＰよりも若干低くなるように設定されている。さらに、ギヤ板固定部４５に固定された補完ラックギヤ部材３９についても、その上端部の位置が高さＰを超えない長さで形成されている。これにより、アダプタリーダ３８全体として、その高さが輸送時の全高を飛び出さない程度に確保されている。また、下板４３のボルト孔４３ａは、基本リーダ２６と下部リーダ２８とのフランジ結合がなされるボルト孔の位置に対応して設けられており、アダプタリーダ３８の取り付けに使用されるボルト４１及びナット４２は、このフランジ結合に使用されたものの一部が用いられている。

ここで、杭打機１１の輸送方法について、図５乃至図８を参照しながら説明する。まず、図５に示すように、あらかじめ、下部リーダ２８の下端部から振止部材３１及びストッパ５０を取り外し、オーガ３４を下部リーダ２８の部分に降下させた後、基本リーダ２６及び下部リーダ２８間のフランジ結合部２９においてボルトを外して解除を行い、基本リーダ２６から上の部分を後方に倒伏させた輸送姿勢とする。このとき、オーガ３４は、上中下の３段のピニオンギヤ対（全部で６個のピニオンギヤ）の全てのピニオンギヤ３６ａ，３６ｂ，３６ｃを下部ラックギヤ部材３２ｄに噛合させた状態で下部リーダ２８の前面に保持されている。また、下部リーダ２８は、フロントブラケット１７の前下部に斜め下方に突出して設けられたリンク連結片１７ａのピン孔と、下部リーダ２８に設けられたリンク５１の先端のピン孔とを一致させた状態で、連結ピン５２及びベータピン５３によって固定されているため、連結軸５４回りの回動が規制されて起立状態に保持されている。

次いで、用意したアダプタリーダ３８の吊り部４４ａにワイヤロープを取り付けた後、図６に示すように、クレーンの巻き上げ操作によって吊り上げたアダプタリーダ３８を下部リーダ２８の上面前部に配置し、複数のボルト４１及びナット４２で固定する。これにより、上下のガイドパイプ３３及び補完ガイドパイプ４０同士が一体的に連結されるとともに、下部ラックギヤ部材３２ｄの上端と補完ラックギヤ部材３９の下端とが互いに接近した等ピッチの状態となり、上下の歯列３２ａ，３９ａ同士の突き合わせ部分に連結歯列４９が形成される。

次いで、図７に示すように、補完ラックギヤ部材３９及び下部ラックギヤ部材３２ｄに噛合する各ピニオンギヤ３６ａ，３６ｂ，３６ｃの回転により、オーガ３４を設定高さ位置に上昇させる。ここで、「設定高さ位置に上昇させる」とは、例えば、クローラ１２ａの接地部の前端とフロントジャッキ２１の下端とを結ぶ直線が地面との間になす角度Ａ（デパーチャアングル）を基準とした場合に、オーガ３４の下端３４ａの位置が角度Ａ（例えば略１９度）をなす直線よりも高位置にあることを意味する。これにより、車両を輸送車の荷台に積み込む際に、登坂板の傾斜角度（例えば略１５度）よりも大きな角度が、つまり地面とオーガ３４の下端３４ａとの干渉を回避可能な十分な登坂角度が得られる。また、この状態では、ガイドギブ３５の上部が補完ガイドパイプ４０に係合しているので、オーガ３４の前後方向のガタつきも抑制されている。

次いで、オーガ３４を前記設定高さ位置に保持したままで、自走によって輸送車の荷台に搭載した後、図８に示すように、下部リーダ２８の下端部にストッパ５０を取り付け、枕木５５で下部リーダ２８の下端を支持する。そして、オーガ３４を輸送高さ位置に降下させることにより、輸送車への積み込みが完了し、この状態で目的地まで輸送される。すなわち、着脱可能なアダプタリーダ３８を備えることによって、オーガ３４を車体に保持した状態のままで輸送することが可能となる。こうして、別の現場に搬入された杭打機１１は、上述と逆の手順で輸送車の荷台から下ろされ、アダプタリーダ３８が取り外された後、基本リーダ２６から上の部分を前方に起仰させた使用状態に組み立てられる。

このように、基本リーダ２６から上の部分を後方に倒伏させた輸送姿勢で、下部リーダ２８の上端部に、補完ラックギヤ部材３９を有したアダプタリーダ３８を取り付け、補完ラックギヤ部材３９及び下部ラックギヤ部材３２ｄに噛合するピニオンギヤ３６の回転により、オーガ３４を下部リーダ２８の前面に沿って昇降可能に構成しているので、比較的に大きなオーガ３４であっても、輸送車への積み込み積み下ろしの際に、地上から高い位置でオーガ３４を保持することが可能となり、十分な登坂角度を確保することができる。また、下部リーダ２８とアダプタリーダ３８との互いのラックギヤ部材３２ｄ，３９が合うのでピニオンギヤ３６を円滑に昇降させることができる。

また、補完ラックギヤ部材３９の上端部の位置が、アダプタリーダ３８を下部リーダ２８に取り付けた状態で、基本リーダ２６の高さＰを超えない長さで形成されているので、輸送車の荷台上で全高を低く抑えた状態を維持することができ、輸送中の安全も確保される。さらに、アダプタリーダ３８の上部に吊り上げ用の吊り部４４ａを設けているので、下部リーダ２８の前部にオーガ３４が存在しているような込み入った状況であっても、アダプタリーダ３８の着脱を安全に行うことができ、さらには小型で軽量な溶接構造と相俟って、現場での取り扱いが極めて容易な輸送用治具の構造を得ることができる。

なお、本発明は、前記形態例に限定されるものでなく、アダプタリーダは、車両の積み込み積み下ろし時に、必要な登坂角度が得られる設定高さ位置にオーガを保持可能に構成できればよく、例えば、補完ガイドパイプの長さを補完ラックギヤ部材の長さよりも短くしたり、補完ガイドパイプ自体をなくしたりするなど、アダプタリーダが取り付けられる杭打機の形式や構造に応じて適宜に変更することができる。また、本形態例では、アダプタリーダを比較的に薄い鋼板で構成して安価で製作を容易なものとしたが、これに限られず、例えば、補完ラックギヤ部材の板厚を下部ラックギヤ部材の板厚と同一になるように大きくして、上下の歯列の突き合わせ部分に板厚差のないラックギヤ部材同士からなる連結歯列を形成してもよい。

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、１７ａ…リンク連結片、１８…配管支持部材、１９…運転室、２０…機器室、２１…フロントジャッキ、２２…リヤジャッキ、２３…シリンダブラケット、２４…接続ピン、２５…支軸、２６…基本リーダ、２７…上部リーダ、２７ａ…上部第１部材、２７ｂ…上部第２部材、２７ｃ…上部第３部材、２７ｄ…上部第４部材、２７ｅ…上部第５部材、２８…下部リーダ、２９…フランジ結合部、３０…トップシーブブロック、３１…振止部材、３２…ラックギヤ、３２ａ…歯列、３２ｂ…基本ラックギヤ部材、３２ｃ…上部ラックギヤ部材、３２ｄ…下部ラックギヤ部材、３３…ガイドパイプ、３４…オーガ、３４ａ…下端、３５…ガイドギブ、３６…ピニオンギヤ、３６ａ…上段ピニオンギヤ、３６ｂ…中段ピニオンギヤ、３６ｃ…下段ピニオンギヤ、３７…昇降用油圧モータ、３８…アダプタリーダ、３９…補完ラックギヤ部材、３９ａ…歯列、４０…補完ガイドパイプ、４１…ボルト、４２…ナット、４３…下板、４３ａ…ボルト孔、４４…上板、４４ａ…吊り部、４５…ギヤ板固定部、４６…背板、４７…補強板、４８…ボルト、４９…連結歯列、５０…ストッパ、５１…リンク、５２…連結ピン、５３…ベータピン、５４…連結軸、５５…枕木

Claims

ベースマシンの前部に設けられたフロントブラケットに起伏可能に装着されたリーダと、該リーダの前面にラックピニオン式昇降装置を介して昇降可能に装着された作業装置とを備えた杭打機において、
前記リーダは、前記フロントブラケットに回動可能に軸支された基本リーダと、該基本リーダの下端部に着脱可能に連結された下部リーダとを有するとともに、前記基本リーダと前記下部リーダとがボルト締結されるフランジ結合部とを備え、
ラックギヤは、前記リーダの全長にわたって設けられるとともに、前記フランジ結合部で上下に分割され、前記基本リーダの長さに対応する基本ラックギヤ部材と、前記下部リーダの長さに対応する下部ラックギヤ部材とからなり、
前記フランジ結合部のボルトを外して前記基本リーダを後方に倒伏させた状態で、前記下部リーダの上端部に補完ラックギヤ部材を備えたアダプタリーダが着脱可能に設けられ、
前記作業装置は、前記補完ラックギヤ部材及び前記下部ラックギヤ部材に噛合するピニオンギヤの回転により昇降可能に構成されていることを特徴とする杭打機。
前記補完ラックギヤ部材は、前記アダプタリーダを前記下部リーダに取り付けた状態で、上端部の位置が前記基本リーダの高さを超えない長さで形成されていることを特徴とする請求項１記載の杭打機。
前記アダプタリーダの上部には、吊り上げ用の吊り部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の杭打機。
請求項１乃至３のいずれか１項記載の杭打機の輸送方法であって、前記作業装置を降下させて前記下部リーダの前面に保持する段階と、前記フランジ結合部のボルトを外して前記基本リーダを後方に倒伏させる段階と、前記下部リーダに前記アダプタリーダを取り付ける段階と、前記ピニオンギヤの回転により前記作業装置を設定高さ位置に上昇させる段階と、該作業装置を前記設定高さ位置に保持した状態で自走によって輸送車の荷台に搭載する段階とを順に行うことを特徴とする杭打機の輸送方法。