JP7209929B2 - 打設装置、打設機、及び、打設方法 - Google Patents

Description

本発明は、打設装置、打設機、及び、打設方法に関する。更に詳しくは、鋼矢板やＨ鋼等（以下「打設対象物」という）の打設作業時における打設装置の周囲の汚染可能性を低減する、打設装置、打設機、及び、打設方法に関する。

鋼矢板やＨ鋼等の打設対象物の打設作業に使用される装置の一つとして、バイブロハンマが挙げられる。しかしながら、バイブロハンマ及びこれを使用した打設作業においては、バイブロハンマの構造に起因する土中深くに打設対象物を打設するための打撃力不足と、バイブロハンマの稼働時の共振に起因する吊下機の破損の頻発、という課題が存在した。そこで、このようなバイブロハンマの課題を解決すべく、本発明者は特許文献１に示すような打設装置、打設機、及び、打設方法（以下「特許文献１記載の打設装置等」という）を提案した。

特許文献１記載の打設装置等は、先端に被嵌挿部が設けられたシリンダー、および、該シリンダー内に配置され、圧縮空気によって同シリンダーの軸方向に往復動する打撃ピストンを有し、往復動状態にある同打撃ピストンのストロークが、被嵌挿部方向のみを打撃可能な長さに設定された構造のハンマ部と、被嵌挿部に嵌挿され、打撃ピストンで打撃されると共に、ハンマ部の軸方向へ所定のストロークで進退可能な可動継手部と、同可動継手部に取り付けられ、打設対象物を挟持可能で、挟持した同打設対象物に対し、可動継手部を介した打撃力を伝達可能なチャック部を備える構造である。特許文献１記載の打設装置等によれば、充分な打撃力を以て打設対象物を打設することができると共に、作業時において、共振に起因する吊下機の破損を抑制することができる。

特開２０１９－１９９７７６号公報

ところで、特許文献１記載の打設装置は、打撃ピストンの円滑な往復動を実現するために、シリンダー内に潤滑油を供給するのであるが、本発明者が特許文献１記載の打設装置等を運用したところ、打設対象物の打設作業時に、被嵌挿部の先部（ハンマ部と可動継手部の接続箇所）から圧縮空気と共に潤滑油が噴出して、打設装置の周囲を汚染する事例があった。この事例の原因は、以下の通りと想定される。

特許文献１記載の打設装置は、特許文献１の図４に記載されたように、可動継手部の接続軸の基端から接続板の裏面に至る通気可能な通気路が形成され、圧縮空気が打撃ピストンを復動させ、復動させた後の圧縮空気と潤滑油が可動継手部の先部から排出される構造である。

また、特許文献１記載の打設装置は、可動継手部の進出状態において、シリンダー先端と可動継手部の上面との間に隙間が生じ、かつ、打撃ピストンが往動して接続軸の基端側の通気路開口部が一時的に塞がる構造である。なお、前述の隙間が生じることで、シリンダー先端において、シリンダー内と機外とが一時的に連通することになる。

この可動継手部の進出状態において、シリンダー内の圧縮空気は、打撃ピストンの先端面によって被嵌挿部の方向へ急激に押し込まれ、打撃ピストン先端面と被嵌挿部との間の領域にある圧縮空気が更に圧縮されて高圧になる。

そして、この領域にある高圧化した圧縮空気は、可動継手部が進出したことにより生じた隙間（大気圧である機外との連通部分）に向かって回り込んで移動する。このとき、圧縮空気の移動に伴って、当該領域に分布する潤滑油も前述の隙間の方向に移動し、この結果、被嵌挿部の僅かな隙間から圧縮空気と潤滑油が噴出する。

つまり、特許許文献１記載の打設装置等は、打設装置を地上部に配置して使用するものであるため、稼働時に被嵌挿部の先部から圧縮空気と潤滑油が噴出すると、潤滑油が周囲に飛び散り、打設装置の周囲で作業を補助する作業従事者や周囲の土壌を汚染する可能性がありうる。

本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、打設対象物の打設作業時における打設装置の周囲の汚染可能性を低減する、打設装置、打設機、及び、打設方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明の打設装置は、先端に被嵌挿部が設けられたシリンダー、及び、該シリンダー内に配置され、同シリンダーに供給される圧縮空気により同シリンダーの軸方向に往復動可能なピストンを有する、ハンマ部と、前記被嵌挿部内に進退動可能に嵌挿され、前記ピストンが往動し基端部分に衝突して生じる打撃力を以て前記シリンダーと反対方向に進出する接続軸、及び、該接続軸の先部に設けられた被接続部を有し、前記シリンダー外と連通した第１開口孔、及び、前記ピストンの復動時に前記シリンダー内と連通する構造の第２開口孔が形成された第１通気路が設けられていると共に、該第１通気路と連通した第３開口孔、及び、少なくとも前記ピストンの往動時かつ前記接続軸の進出時に、同接続軸と前記被嵌挿部の間の空隙と連通する構造の第４開口孔が形成された第２通気路が設けられた、可動継手部と、前記被接続部に接続可能に設けられた接続部、及び、打設対象物を挟持可能な挟持部を有し、挟持した該打設対象物に対し、前記可動継手部を介した前記打撃力を伝達可能なチャック部と、を備える。

ここで、ハンマ部は、前述のシリンダーを有することによって、内部にピストンを格納することができ、導入直後の圧縮空気がシリンダー外に漏出しない構造になっている。また、シリンダーは、被嵌挿部を設けた先端部分に、可動継手部の接続軸を嵌挿することができる。なお、圧縮空気は、例えば、機外のコンプレッサー又は打設装置の一部を構成するコンプレッサー部等により、シリンダー内に供給される。

更に、ハンマ部は、前述のピストンを有することによって、シリンダー内に供給される圧縮空気を動力源として、ピストンがシリンダー内を軸方向に往復動する。詳しくは、往動したピストンが、嵌挿された接続軸の基端部分を打撃することで、可動継手部に打撃力を伝達し、打撃後のピストンは、圧縮空気によってシリンダーの基端方向に復動する。このピストンの往復動は、高速かつ連続的に行われる。

可動継手部は、前述の接続軸を有することによって、ハンマ部と接続し、接続軸がシリンダーの被嵌挿部内で進退動することができる。そして、接続軸は、その基端部分に対して、往動したピストンの先端部分が衝突することで打撃力が生じ、接続軸（を含む可動継手部の全体）がシリンダーと反対方向に進出し、その後、接続軸はシリンダー内に後退する。この接続軸の往復動は、前述したピストンの往復動に伴って、高速かつ連続的に行われる。

そして、可動継手部は、前述の被接続部を有することによって、チャック部の接続部を介して、チャック部と接続することができる。この結果、可動継手部は、その往復動による打撃力がチャック部に伝達される。

更に、可動継手部は、前述の第１通気路が設けられていることにより、ピストンを往動させた後にシリンダー内に滞留する圧縮空気を、ピストンが復動時する際にシリンダー内と連通する第２開口孔から第１開口孔へ通過させ、シリンダー外に排気することができる。この排気によってシリンダー内の気圧が低下し、次回のピストンの往動に繋がると共に、新たな圧縮空気が流入可能となる（なお、この流入した新たな圧縮空気は、次回復動の原動力となる）。

更にまた、可動継手部は、前述の第２通気路が設けられていることにより、少なくともピストンが往動しかつ接続軸が進出した状態において、シリンダー内の被嵌挿部（換言すると、シリンダーの先部）と第１通気路とが、第２通気路を介して連通する。

この第２通気路と第１通気路とが連通した状態では、シリンダー内において被嵌挿部と可動継手部の接続軸との間の僅かな隙間（以下、同部分を「被嵌挿部と接続軸の隙間」という）に向かう圧縮空気が、第４開口孔を通じて第２通気路に流入し、第２通気路を通過して第３開口孔に至って第１通気路に流出する。

つまり、被嵌挿部と接続軸の隙間に至った圧縮空気は、第２通気路を経て第１通気路に抜けることで同隙間内における過剰な気圧上昇が抑止され、ハンマ部と可動継手部の接続箇所で生じうる圧縮空気の漏出可能性が低減する。そして、この圧縮空気の漏出可能性の低減に伴い、シリンダー内に供給された潤滑油が圧縮空気と共に漏出し、周囲を汚染する可能性も低減することができる。

チャック部は、接続部を有することによって、可動継手部の被接続部に取り付けることができ、可動継手部を介してハンマ部からの打撃力の伝達を受けることができる。また、チャック部は、挟持部を有することによって、打設対象物を挟持することができる。つまり、チャック部は、打設対象物に挟持し、伝達された打撃力を以て、打設対象物を打設箇所（主に地面）へ打設することができる。

このように、本発明の打設装置は、前述した構成の各部が協働することにより、シリンダー内を往復動するピストンの打撃力を以て、可動継手部に接続されたチャック部で挟持した打設対象物を打設することができ、加えて、作業時における打設装置の周囲の汚染可能性を低減することができる。

そして、本発明の打設装置は、従前の振動方式のバイブロハンマよりも強い打撃力による打設が可能で、かつ、稼働時の共振に起因する吊下機の破損を招くことがない。更に、本発明の打設装置は、ハンマ部の動力が圧縮空気である（いわゆるエアハンマ式である）ため、圧力の上げ下げによって打撃速度を容易に調節することができ、また、作動流体の生成及び排出の際における環境負荷が抑制されたものとなっている。

ところで、第２通気路の第４開口孔は、「少なくともピストンの往動時かつ接続軸の進出時に、同接続軸と被嵌挿部の間の空隙と連通する構造」であればよく、空隙との連通は、連続的（「常時」とも換言できる）であってもよいし、間欠的なものであってもよい。

接続軸の構造の一例としては、接続軸が、基部方向が自由端である筒形で、第１通気路が同接続軸の軸方向に設けられ、先端に第１開口孔が形成されると共に、基端に第２開口孔が形成されており、第２通気路が第１通気路と交差する方向に設けられ、第４開口孔が、ピストンの復動時かつ接続軸の後退時に被嵌挿部の内面によって閉塞される位置、かつ、ピストンの往動時かつ接続軸の進出時に同接続軸と被嵌挿部の間の空隙と連通する位置、となる接続軸の外周面に形成されている構造であってもよい。

本構造によれば、第１通気路は、前述の構成であることにより、比較的加工が容易であり、圧縮空気の通りが円滑な構造となっている。第２通気路は、前述の構成であることにより、比較的加工が容易であり、圧縮空気の通りが円滑な構造となっている。そして、第４開口孔が、前述の構成であることにより、ピストンの復動時かつ接続軸の後退時に被嵌挿部の内面によって閉塞されるので、流入した圧縮空気の仕事効率が良い。

更に、接続軸の構造の他の例としては、接続軸が、基部方向が自由端である筒形で、第１通気路が、同接続軸の軸方向に設けられ、先端に第１開口孔が形成されると共に、基端に第２開口孔が形成されており、第２通気路が、第１通気路と交差する方向に設けられ、第４開口孔が、常時（すなわち、ピストンの往復時かつ接続軸の進退時のいずれの間でも）接続軸と被嵌挿部の間の空隙と連通する位置となる、接続軸の外周面に形成されている構造であってもよい。

なお、第４開口孔が、前述の構成であることにより、第４開口孔がピストンの復動時かつ接続軸の後退時に被嵌挿部の内面によって閉塞される構造と比較して、流入した圧縮空気の仕事効率は若干低下するが、圧縮空気の流量を増加させるか、あるいは、気圧を高めることでカバーできる。一方、この第２通気路は、その形成に高度な加工精度が不要であり、製造効率の向上、あるいは、製造コストの低減化を図ることができる。加えて、前述の第４開口孔の構成によれば、製品が摩耗により多少劣化した場合でも稼働可能であることから、分解整備や頻繁な部品交換といったメンテナンスの頻度を減らすこともでき、作業負担の軽減化を図ることができる。

また、可動継手部とチャック部の間に配置され、可動継手部の被接続部に接続可能な可動継手部接続部、チャック部の接続部に接続可能なチャック部接続部、及び、周壁によって気密に形成された胴部を有し、第１開口孔と連通する通気穴が形成されると共に、胴部内に流入した圧縮空気を排気する排気穴が形成された、スペーサ部を更に備える場合は、可動継手部とチャック部を所定間隔で接続することができる。そして、スペーサ部は、可動継手部から伝達される衝撃力でチャック部が傷まないように衝撃を緩和することができる。

可動継手部接続部は、これ以て可動継手部と接続することができる。また、チャック部接続部は、これ以てチャック部に接続することができる。胴部は、気密である周壁によって、通気穴から流入した圧縮空気が一気に周囲に拡散しない構造となっている。これにより、圧縮空気と共に流入する潤滑油も周囲に拡散しない構造となっている。なお、通気穴と排気穴は、例えば、通気穴を可動継手部接続部に形成し、排気穴を胴部に形成した態様が挙げられるが、その形成箇所を限定するものではなく、他の態様であってもよい。

また、スペーサ部の排気穴に一端側が接続された排出管、及び、同排出管の他端側に接続された回収部を有する、回収構造部を更に備える場合は、スペーサ部の排気穴を介して、排出された圧縮空気（排気）及び潤滑油を回収することができる。これにより、打設装置は、その周囲の汚染可能性を更に低減することができる。

なお、回収構造部は、打設装置自体に組み込まれた構造であってもよいし、別体であって打設作業時において打設装置と接続される構造であってもよい。また、回収構造部は、圧縮空気及び潤滑油の両方を（廃棄又は再利用のために）回収可能な構造であってもよいし、潤滑油のみ回収可能な構造（圧縮空気は大気中に放出（排気）する）であってもよい。

また、ハンマ部が、着脱可能なウエイト部を有する場合は、ハンマ部の全体重量を変更することができる。これにより、例えば、打設対象物を地中深くまで打設する必要がある場合は、ウエイト部をハンマ部に取着することによって全体重量を増加させ、荷重も加わることで、作業時における打設装置の打撃力を向上させることができる。

一方、打設対象物を地中深くまで打設する必要がない場合は、ウエイト部をハンマ部から外してよく、その場合でもハンマ部の自重のみで打設作業を行うことができる。また、ウエイト部の取着が不要な際には、ハンマ部から外すことで、ハンマ部の全体重量の軽量化を図ることができ、運搬や保管の際の利便性が向上する。

なお、ウエイト部は、ハンマ部のみならず、可動継手部またはチャック部（以下、本段落中では「可動継手部等」という）への着脱を除外するものではない。しかしながら、可動継手部等は、それ自体が高速で動く箇所であるため、ウエイト部を取着することによって可動継手部等に加わる応力が更に増す。この結果、可動継手部等の構成材の疲労破壊が起きるおそれがあり、また、作業に伴う振動増加のおそれもあるため、好ましくない。

また、防音材により形成され、少なくとも、ハンマ部からチャック部に至る領域の外周部分を覆う、被覆部を更に備える場合は、前述したハンマ部と可動継手部の接続箇所を含む領域が覆われているので、仮に同接続箇所から圧縮空気（とこれに含まれる潤滑油）が漏出したとしても、周囲に飛散して汚染することがない。そして、被覆部は、主たる騒音発生源となるハンマ部からチャック部に至る領域を覆っていることにより、打設装置の稼働時に生じる騒音を低減することができる。

なお、被覆部は、例えば、メンテナンス性等を考慮して着脱可能な構造なものが挙げられるが、これに限定するものではない。また、被覆部は、例えば、シート状で打設装置を覆うように巻着するものが挙げられるが、これに限定するものではなく、例えば、打設装置の外径よりと略同じ内径を有する単なる筒形状のもの等であってもよい。

また、被覆部が、チャック部よりも先部方向に、挟持部で挟持する打設対象物の外周の一部又は全部を被覆可能な延長被覆部を有する場合は、打設装置の稼働時に生じる騒音を更に低減することができる。

前述の通り、ハンマ部からチャック部に至る領域の外周部分を被覆部で覆うことで、主たる騒音発生源はカバーされているが、チャック部と打設対象物の挟持部分からも騒音が漏れ、挟持した打設対象物に伝達する打撃に起因して打設対象物からも騒音が生じうる。

しかし、この延長被覆部によれば、チャック部と打設対象物の挟持部分や、挟持した打設対象物も被覆することができるので、これらに起因する騒音が周囲に漏れないようにして低減することができる。つまり、本打設装置は、その稼働で生じる打設装置の側部方向からの騒音を被覆部で低減させ、かつ、打設装置の先部方向から漏出する騒音を延長被覆部で低減することができる。

延長被覆部は、一例として、打設対象物等を巻くような筒状の態様が挙げられる。また、延長被覆部は、他の例として、長手方向の先部が自由端である複数の垂れ幕状の幕部分、及び、隣接する該幕部分の間に設けた結合具を有し、結合具によって隣接する幕部分を繋いで筒状にすることができる態様が挙げられる。なお、延長被覆部は、前述の態様に限定するものではなく、他の態様を除外するものではない。

上記の目的を達成するために本発明の打設機は、先端に被嵌挿部が設けられたシリンダー、及び、シリンダー内に配置され、同シリンダーに供給される圧縮空気により同シリンダーの軸方向に往復動可能なピストンを含む、ハンマ部と、被嵌挿部内に進退動可能に嵌挿され、ピストンが往動し基端部分に衝突して生じる打撃力を以てシリンダーと反対方向に進出する接続軸、及び、接続軸の先部に設けられた被接続部を含み、シリンダー外と連通した第１開口孔、及び、ピストンの復動時にシリンダー内と連通する構造の第２開口孔が形成された第１通気路が設けられていると共に、第１通気路と連通した第３開口孔、及び、少なくともピストンの往動時かつ接続軸の進出時に、同接続軸と被嵌挿部の間の空隙と連通する構造の第４開口孔が形成された第２通気路が設けられた、可動継手部と、被接続部に接続可能に設けられた接続部、及び、打設対象物を挟持可能な挟持部を含み、挟持した打設対象物に対し、可動継手部を介した打撃力を伝達可能なチャック部と、を有する打設装置と、打設装置を、チャック部が地面の方向に向き、かつ、シリンダーの軸方向が地面に対して垂直または略鉛直な状態となるように吊り下げ可能な吊下機と、を備える。

ここで、ハンマ部は、前述のシリンダーにより、内部にピストンを格納することができ、導入直後の圧縮空気がシリンダー外に漏出しない構造になっている。シリンダーは、被嵌挿部を設けた先端部分に、可動継手部の接続軸を嵌挿することができる。ピストンは、シリンダー内を軸方向に往復動して接続軸の基端部分を打撃し、この結果、可動継手部に打撃力が伝達される。打撃後のピストンは、圧縮空気によってシリンダーの基端方向に復動する。ピストンの往復動は高速かつ連続的に行われる。

可動継手部は、前述の接続軸によりハンマ部と接続し、同接続軸がシリンダーの被嵌挿部内で進退動することができる。そして、接続軸は、その基端部分に対して、往動したピストンの先端部分が衝突することで打撃力が生じ、接続軸（を含む可動継手部の全体）がシリンダーと反対方向に進出し、その後、接続軸はシリンダー内に後退する。この接続軸の往復動は、前述したピストンの往復動に伴って、高速かつ連続的に行われる。そして、可動継手部は、前述の被接続部により、接続部を介してチャック部と接続することができ、可動継手部の往復動による打撃力がチャック部に伝達される。

更に、可動継手部は、前述の第１通気路が設けられていることにより、ピストンを往動させた後にシリンダー内に滞留する圧縮空気を、ピストンが復動時する際にシリンダー内と連通する第２開口孔から第１開口孔へ通過させ、シリンダー外に排気することができる。この排気によってシリンダー内の気圧が低下し、次回のピストンの往動に繋がると共に、新たな圧縮空気が流入可能となる（なお、この流入した新たな圧縮空気は、次回復動の原動力となる）。

更にまた、可動継手部は、前述の第２通気路が設けられていることにより、少なくともピストンが往動しかつ接続軸が進出した状態において、シリンダー内の被嵌挿部と第１通気路とが、第２通気路を介して連通する。この第２通気路と第１通気路とが連通した状態では、シリンダー内において被嵌挿部と接続軸の隙間に向かう圧縮空気が、第４開口孔を通じて第２通気路に流入し、第２通気路を通過して第４開口孔に至り、第３開口孔から第１通気路に流出する。なお、第２通気路の第４開口孔は、空隙との連通は、連続的（「常時」とも換言できる）であってもよいし、間欠的なものであってもよい。

つまり、被嵌挿部と接続軸の隙間に至った圧縮空気が、第１通気路に抜けることで同隙間内における過剰な気圧上昇が抑止され、ハンマ部と可動継手部の接続箇所で生じうる圧縮空気の漏出可能性が低減する。そして、この圧縮空気の漏出可能性の低減に伴い、シリンダー内に供給された潤滑油が圧縮空気と共に漏出し、周囲を汚染する可能性も低減することができる。

チャック部は、接続部により、可動継手部の被接続部に取り付けることができ、可動継手部を介してハンマ部からの打撃力の伝達を受けることができる。また、チャック部は、挟持部により、打設対象物を挟持することができる。つまり、チャック部は、打設対象物に挟持し、伝達された打撃力を以て、打設対象物を打設箇所（主に地面）へ打設することができる。

吊下機は、チャック部を地面の方向に向け、かつ、シリンダーの軸方向が地面に対して垂直または略鉛直な状態となるように吊り下げることができる。これによって、打設対象物に対して、地中へ斜めに埋入することに起因する作業障害が起きにくくすることができる。なお、作業障害とは、例えば、打設対象物を所望する位置や深さまで打設できないか、あるいは、土による固定力と打設機からの打撃力によって打設作業の途中で中間部が曲がる等が挙げられる。

このように、本発明の打設機は、前述した打設装置の各部が協働することにより、シリンダー内を往復動するピストンの打撃力を以て、可動継手部に接続されたチャック部で挟持した打設対象物を打設することができ、加えて、作業時における打設装置の周囲の汚染可能性を低減することができる。

そして、本発明の打設機は、従前の振動方式のバイブロハンマを使用した打設機よりも強い打撃力による打設が可能で、かつ、稼働時の共振に起因する吊下機の破損を招くことがない。更に、本発明の打設機は、打設装置のハンマ部がエアハンマ式であるため、圧縮空気の圧力の上げ下げによって打撃速度を容易に調節することができ、また、作動流体の生成及び排出の際における環境負荷が抑制されたものとなっている。

加えて、本発明の打設機は、可動継手部にのみ打撃力を発揮する構造であるので、使用する吊下機には、打設装置の稼働に起因する振動がほとんど伝達されず、吊下機での共振が起きにくい。つまり、本発明の打設機は、作業時において、共振に起因する吊下機の破損を抑制することができる。

上記の目的を達成するために本発明の打設方法は、先端に被嵌挿部が設けられたシリンダー、及び、シリンダー内に配置され、同シリンダーに供給される圧縮空気により同シリンダーの軸方向に往復動可能なピストンを含む、ハンマ部と、被嵌挿部内に進退動可能に嵌挿され、ピストンが往動し基端部分に衝突して生じる打撃力を以てシリンダーと反対方向に進出する接続軸、及び、接続軸の先部に設けられた被接続部を含み、シリンダー外と連通した第１開口孔、及び、ピストンの復動時にシリンダー内と連通する構造の第２開口孔が形成された第１通気路が設けられていると共に、第１通気路と連通した第３開口孔、及び、少なくともピストンの往動時かつ接続軸の進出時に、同接続軸と被嵌挿部の間の空隙と連通する構造の第４開口孔が形成された第２通気路が設けられた、可動継手部と、被接続部に接続可能に設けられた接続部、及び、打設対象物を挟持可能な挟持部を含み、挟持した打設対象物に対し、可動継手部を介した打撃力を伝達可能なチャック部と、を有する打設装置を使用し、チャック部および挟持した打設対象物を地面に向け、かつ、地面に対してシリンダーの軸方向が略鉛直方向になるようにセットするか、または、シリンダーの軸方向が地面に対して直角方向になるようにセットする、第１の工程と、シリンダー内に供給する圧縮空気でピストンが軸方向に往復動し、往復動で生じた打撃力を以て打設対象物を地面に打設する、第２の工程とを備える。

ここで、前述の第１の工程によれば、打設装置のハンマ部が、ピストンがシリンダー内を軸方向に往復動し、嵌挿された可動継手部に打撃力を伝達することができる。そして、可動継手部に取り付けられたチャック部が、挟持した打設対象物を打設する。すなわち、本発明の打設装置は、打設作業を行うための充分な打撃力を発生させ、この打撃力を以て打設対象物を打設することができる。

更に、前述の第１の工程によれば、打設装置において被嵌挿部と接続軸の隙間に至った圧縮空気が、第２通気路を通過し第１通気路に抜けることで、同隙間内における過剰な気圧上昇が抑止され、ハンマ部と可動継手部の接続箇所で生じうる圧縮空気の漏出可能性が低減する。そして、この圧縮空気の漏出可能性の低減に伴い、シリンダー内に供給された潤滑油が圧縮空気と共に漏出し、周囲を汚染する可能性も低減する。

更にまた、前述の第１の工程によれば、地面に対してシリンダーの軸方向が略鉛直方向になるようにセットするか、または、シリンダーの軸方向が地面に対して直角方向になるようにセットすることによって、シリンダーの軸方向が地面に対して垂直または略鉛直な状態となり、かつ、打設対象物も地面に対して垂直または略鉛直な状態にすることができる。これにより、打設対象物に対して、地中へ斜めに埋入することに起因する作業障害を起きにくくすることができる。

そして、前述の第２工程によれば、シリンダー内に供給する圧縮空気で打撃ピストンが軸方向に往復動することで打撃力が生じ、生じた打撃力をチャック部で挟持した打設対象物へ伝達することができる。そして、この打撃力を以て、打設対象物を地面に打設する。

このように、この打設方法は、前述した打設装置の各部が協働することにより、シリンダー内を往復動するピストンの打撃力を以て、可動継手部に接続されたチャック部で挟持した打設対象物を打設することができ、加えて、作業時における打設装置の周囲の汚染可能性を低減することができる。

加えて、この打設方法は、従前の振動方式のバイブロハンマを使用した打設機よりも強い打撃力による打設が可能で、かつ、稼働時の共振に起因する吊下機の破損を招くことがない。更に、この打設方法は、打設装置のハンマ部がエアハンマ式であるため、圧縮空気の圧力の上げ下げによって打撃速度を容易に調節することができ、また、作動流体の生成及び排出の際における環境負荷が抑制されたものとなっている。

本発明の打設装置、打設機および打設方法によれば、打設対象物の打設作業時における打設装置の周囲の汚染可能性を低減することができる。

本発明の打設機の全体構成図である。 図１に示す打設機の打設装置を示す説明図である。 図２に示す打設装置の構造を示す分解説明図である。 図２に示す打設装置の中間部から先部の構造を示す縦断面視説明図である。 図２に示す打設装置の中間部から先部の構造を示す分解斜視説明図である。 図２に示す打設装置の中間部から先部の構造を拡大して示す斜視図である。 図４に示す打設装置の中間部から先部におけるエアの流通を示す縦断面視説明図である。 図４に示す可動継手部の第２通気路の配置を示す横断面視説明図である。 Ｈ型鋼を組んで成るガイド装置に打設装置を沿わせて行う、打設機の使用状態説明図である。 図９の打設機の使用状態における経時的動作を示す説明図である。 （ａ）は図２に示す打設装置に被覆部を適用した説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す被覆部の展開状態を示す説明図である。 図１１に示す被覆部の変形例であり、（ａ）は同変形例に係る被覆部を図２に示す打設装置に適用した説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す被覆部の展開状態を示す説明図であり、（ｃ）は延長被覆部を捲り上げた状態を示す説明図である。

図１～図１２を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。なお、以下の説明は、〔第１実施形態〕、〔第２実施形態〕、〔変形例１〕の順序により行う。また、図面各図における符号は、煩雑さを軽減し理解を容易にする範囲内で付しており、同一符号が付される複数の同等物についてはその一部にのみ符号を付す場合がある。

〔第１実施形態〕
図１に示す打設機１は、打設装置２と、掘削装置２を吊り下げるためのクレーン車３（前述の「吊下機」に相当）と、打設装置２に接続されたタンク４を備える。各部について、以下で詳述する。

（打設装置２）
図１～図９を参照する。打設装置２は、ハンマ部２１、ハンマ部２１の基端に取り付けられたウエイト部２２、ハンマ部２１の先端に取り付けられた可動継手部２３、可動継手部２３に取り付けられたスペーサ部２４、およびスペーサ部２４に取り付けられたチャック部２５を有する。

ハンマ部２１は、機外にあるコンプレッサー（図示省略）から供給される圧縮空気を動力として駆動する、いわゆるエアハンマである。このハンマ部２１は、圧縮空気の圧力を上げると打撃ピストン２１１（前述の「ピストン」に相当）の往復動の速度が速く（即ち、打撃速度が速く）なる一方、圧縮空気の圧力を下げると打撃ピストン２１１の往復動の速度が遅く（即ち、打撃速度が遅く）なる構造であり、打撃速度を容易に調節することができる。なお、本実施形態では、打設装置の構成は前述の通りであるが、コンプレッサーがハンマ部あるいは他の構造部と一体になった打設装置を除外するものではない。

ハンマ部２１は、円筒形のシリンダー２１０の内部に、シリンダー２１０内を軸方向に往復動する打撃ピストン２１１（図３、図４参照）を有し、そのほかにも、いずれも符号を省略するが、チェックバルブ、エアディストリビュータ、バルブスプリング、メイクアップリング、Ｏ－リング、ピストンリタイナーリング、ビットリティーナリング等を有する構造であり、公知のダウンザホールハンマの駆動機構（例えば、特開昭６１－９２２８８号公報記載）とほぼ同様の構造である。

ハンマ部２１の動作を簡単に説明する。シリンダー２１０に流入した圧縮空気は、まず、打撃ピストン２１１側面を通過してシリンダー２１０の先端側（図３、図４の下側）に回り、これにより、打撃ピストン２１１がシリンダー２１０の基端側（図３、図４の上側）へ移動する（本実施形態においては「打撃ピストン２１１が上昇する（または跳ね上がる）」とも換言できる）。

次に、この打撃ピストン２１１の移動に伴って、後述する可動継手部２３の接続軸２３１基端（図３、図４における接続軸２３１上端）と打撃ピストン２１１先端（図３、図４における打撃ピストン２１１の下端）との間に隙間が生じ、この隙間から打撃ピストン２１１を押し上げた圧縮空気が打撃ピストン２１１内部に流入する。そして、打撃ピストン２１１に流入した圧縮空気は、接続軸２３１基端の開口部２３５から流入して接続軸２３１内を通過し、ハンマ部２１側から可動継手部２３側へ移動して、後述するスペーサ部２４の空間部２４９内に排出される。

これにより、打撃ピストン２１１は、シリンダー２１０の先端側（図４の下側）へ移動（下降または落下）する。この動作の繰り返しにより打撃ピストン２１１が往復動し、打撃ピストン２１１が先端側へ移動（落下）した際の衝撃で可動継手部２３へ打撃力が加わり、この打撃力によって可動継手部２３が稼動する。

また、ハンマ部２１は、基端側（図２、図３でハンマ部２１の上側）に連結ジョイント２１２が設けられている。そして、ハンマ部２１は、先端側（図２、図３でハンマ部２１の下側）に可動継手部２３が嵌装されている。

連結ジョイント２１２は、六角柱状であって、基部がハンマ部２１に固着され、先部に開口部２１３が形成されている。連結ジョイント２１２は、その軸方向に沿った、通気可能な通気路２１４を有している。通気路２１４の一端は開口部２１３であり、他端はシリンダー２１０内部へ開口してシリンダー２１０内と連通している。なお、本実施の形態において、この連結ジョイント２１２は、ウエイト部２２に接続されているが、これに限定するものではなく、例えば、ウエイト部２２を外して、吊下軸体３３に直接接続することもできる。

ウエイト部２２は、ハンマ部２１の基端（換言すると、ハンマ部２１において可動継手部２３とは反対側となる位置。図１、図２でハンマ部２１の上段）に連設されている。ウエイト部２２は、軸方向に沿って通気可能な通気路２２２が形成された所定長さの円柱状の鉄塊であるウエイト本体２２１と、ウエイト本体２２１の先端側に前述した連結ジョイント２１２を嵌挿可能な受け穴２２３と、ウエイト本体２２１の基端側に設けられた六角柱状の連結ジョイント２２４を有する。通気路２２２は、連結ジョイント２２４の基端から受け穴２２３まで通気可能に設けられている。

本実施形態において、ウエイト部２２は前述の構造であるが、これに限定するものではなく、例えば、筒状のウエイト本体に、ウエイト本体の内径よりも小さな外径を有する通気管を通し、ウエイト本体の内壁と通気管の外壁の間に砂や液体等を適宜充填して重量を調節可能な構造にしたものであってもよい。また、本実施形態において、ウエイト部２２は１つであるが、これに限定するものではなく、例えば、同じ構造のウエイト部を複数接いだ態様であってもよいし、短尺に設けたウエイト部を複数接いで、所望の重量に調節できるようにした態様であってもよい。

可動継手部２３は、ハンマ部２１の先端に軸方向へ所定のストロークで進退可能に取り付けられ、打撃ピストン２１１で打撃される構造である。より詳しくは、可動継手部２３は、ハンマ部２１の先端側から嵌挿して取り付けられ、打撃ピストン２１１からの打撃力を基端で受ける接続軸２３１と、接続軸２３１の先端に設けされたフランジ状の第１接続板２３２を有する。なお、接続軸２３１は、前述したハンマビットリティーナリングとＯリングにより、ハンマ部２１側から外れないように装着されている。

接続軸２３１は、シリンダー２１０内に嵌挿可能な外径に形成された筒状で、基端に開口部２３５が形成された自由端であると共に、先端が第１接続板２３２（前述した「被接続部」に相当）に連設されている。そして、接続軸２３１は、第１通気路２３４及び第２通気路２３７が設けられている（図４、図７及び図８参照）。

第１通気路２３４は、接続軸２３１の基端から第１接続板２３２の裏面に至る通気可能な流路であり、シリンダー２１０外と連通した第１開口孔２３５、及び、打撃ピストン２１１の復動時にシリンダー２１０内と連通する構造の第２開口孔２３６が形成されている（図４及び図７参照）。なお、第１通気路２３４内には、スペーサ部２４方向に流通する圧縮空気の逆流を防止可能な逆止弁（図示省略）を設けてある。

第２通気路２３７は、第１通気路２３４と連通した第３開口孔２３８、及び、接続軸２３１とその被嵌挿部の間の空隙と連通する構造の第４開口孔２３９が形成されている（図４及び図７参照）。第２通気路２３７は、縦断面視で、接続軸２３１外面から第１通気路２３４に向かって下り傾斜するように形成されている（図４及び図７参照）。そして、第２通気路２３７は、横断面視で、接続軸２３１の周方向に等間隔に合計４本形成されている（図８参照）。

なお、本実施形態では、第２通気路２３７は合計４本が等間隔で形成されているが、これに限定するものではなく、例えば、２本乃至３本であってもよいし、５本以上であってもよく、また、等間隔でない態様を除外するものではない。また、本実施形態では、第２通気路２３７は、接続軸２３１外面から第１通気路２３４に向かって下り傾斜するように形成されているが、これに限定するものではなく、例えば、接続軸２３１外面から第１通気路２３４に向かって水平であってもよいし、上り傾斜を除外するものではない。

加えて、接続軸２３１は、外周面の軸線方向中間から第１接続板２３２側の領域に、接続軸２３１の軸方向に沿った複数本のスプライン軸（符号省略）が形成されている。このスプライン軸は、シリンダー２１０への嵌挿時において、周方向への回転を防止し、進退方向への動きをガイドすることができる。

第１接続板２３２は、角丸長方形であり、中央に設けられた接続軸２３１と角丸となった短辺側の外周縁との間の領域に、表面から裏面に貫通したボルト挿通穴２３３が複数（本実施形態では３つずつ、合計６つ）形成されている（図５、図８参照）。

スペーサ部２４は、可動継手部２３とチャック部２５の間に取り付けられ、可動継手部２３とチャック部２５を所定間隔で接続する構造である。より詳しくは、スペーサ部２４は、筒状の胴部２４１と、胴部２４１の基端側（図１～図７でスペーサ部２４の上側）に設けられたフランジ状の角丸長方形の板である第２接続板２４２（前述の「可動継手部接続部」に相当）と、胴部２４１の先端側（図１～図７でスペーサ部２４の下側）に設けられたフランジ状の矩形板である第３接続板２４３（前述の「チャック部接続部」に相当）と、胴部２４１の外周面から放射状に突出する複数の板状部材で、第２接続板２４２と第３接続板２４３の間に配設された複数の補強リブ２４４を有する。

胴部２４１は、側壁の１箇所（図４～７における左側）に通気穴２４５（前述した「排気穴」に相当）が形成されている。そして、通気穴２４５は、排気ホース４１が接続されており、これにより、ハンマ部２１から可動継手部２３を介して胴部２４１内に流入した圧縮空気を、外部に排出することができる。

第２接続板２４２は、外形が可動継手部２３の第１接続板２３２と略同じ大きさであり、略中央に胴部２４１内の空間に貫通（連通）する通気穴２４８が形成されている。通気穴２４８は、可動継手部２３の第１接続板２３２と接続した際に、第１通気路２３４の第１開口孔２３５と連通する（図４及び図７参照）。

また、第２接続板２４２は、通気穴２４５から外周縁との間の領域で、かつ可動継手部２３に設けられたボルト挿通穴２３３と対応する位置に、表面から裏面に貫通したボルト挿通穴２４６が形成されている。そして、可動継手部２３とスペーサ部２４は、ボルト挿通穴２３３とボルト挿通穴２４６の位置を合わせて連通させ、各穴にボルトＢを嵌挿してナットＮで締着させて接続している。

第３接続板２４３は、外形が後述するチャック部２５の第４接続板２５２と略同じ大きさに形成されている。また、第３接続板２４３は、短辺側外周縁近傍の領域に、表面から裏面に貫通したボルト挿通穴２４７が形成されている。なお、第３接続板２４３の外形やボルト挿通穴２４６の配置を変更したものを使用することで、後述するチャック部２５以外の異なる形状のチャック部を接続することができるようにすることもできる。

補強リブ２４４は、図２～図４に示すように、上端が第２接続板２４２の下面に固着され、下端が第３接続板２４３の上面に固着されている。補強リブ２４４は、この位置に設けられていることによって、ハンマ部２１からの荷重またはチャック部２５からの反力で第２接続板２４２又は第３接続板２４３、胴部２４１が圧壊しないように補強すると共に、ハンマ部２１から受けた打撃力をロス無く伝達することができる。

本実施の形態では、可動継手部２３とスペーサ部２４を別部材としているが、これらは一体に設けた態様であってもよい。しかしながら、接続軸は摩損するために交換頻度が比較的高いのに対し、その他の部分はこれよりも交換頻度が低く、接続軸の交換タイミングで全ての部分を含む全体を交換することは合理的ではないため、可動継手部２３とスペーサ部２４とが分割可能な構造にすることが好ましい。

チャック部２５は、スペーサ部２４に取り付けられ、打設対象物Ａを挟持可能で、挟持した打設対象物Ａに打撃を加える構造である。より詳しくは、チャック部２５は、本体部２５１と、本体部２５１の基端側（図２～図７でチャック部２５の上側）に設けられたフランジ状の矩形板である第４接続板２５２（前述の「接続部」に相当）と、本体部２５１の先端側（図２～図６でチャック部２５の下側）に設けられた把持爪部２５３（前述の「挟持部」に相当）を有する。

第４接続板２５２は、外形が可動継手部２３の第２接続板２４３と略同じ大きさに形成されている。また、第４接続板２５２は、短辺側外周縁近傍の領域で、かつ、可動継手部２３に設けられたボルト挿通穴２４７と対応する位置に、表面から裏面に貫通したボルト挿通穴２５４が形成されている。そして、スペーサ部２４とチャック部２５は、ボルト挿通穴２４７とボルト挿通穴２５４の位置を合わせて連通させ、各穴にボルトＢを嵌挿してナットＮで締着させて接続している。

把持爪部２５３は、油圧式であり、対抗する爪を有し、一方の爪（不動）に対して他方の爪（可動）が進退する構造（挟持部分が１つ）である。しかしながら、当該態様に限定するものではなく、例えば、機械式または空気式のもの等であってもよいし、鋼管の端面を、直径方向で対向する厚み部分を挟んで掴めるように、挟持部分が２つあるもの等であってもよい。また、チャック部２５は、把持爪部２５３の作動方向（挟持方向）と、可動継手部２３の第１接続板２３２の長手方向が一致するように取り付けられている。

本実施形態では、打設対象物ＡがＨ型鋼であるが、これに限定するものではなく、例えば、鋼板や矢板、杭等が挙げられ、チャック部２５で直接又は（アタッチメント等を介して）間接的に挟持可能なものであれば特に限定されるものではない。

（クレーン車３）
図１を参照する。クレーン車３は、ブーム３１と、ブーム３１の先部に設けられた吊下軸体３２と、自走可能な車体３３を有する、クレーン車３は、打設装置２を、チャック部２５を下向き（即ち、地面に向き）に、かつ、ハンマ部２１のシリンダー２１０の軸方向が地面に対して垂直または略鉛直な状態となるように吊り下げ可能なものである。

吊下軸体３２は、ブーム３１から繰り出されるワイヤ（符号省略）によって吊り下げる高さが調節される。また、吊下軸体３２には供給管３４が接続されており、この供給管３４を介して外部のコンプレッサー（圧縮空気の供給源）からハンマ部２１へ圧縮空気が供給される。

なお、本実施形態では、クレーンとして移動式のクレーン車３を使用しているが、これに限定するものではなく、例えば、固定式のクレーンであってもよい。

（タンク４）
タンク４（前述した「回収部」に相当）は、打設装置２及びクレーン車３の近傍に配置され、排気ホース４１（前述した「排出管」に相当）を介して、打設装置２の胴部２４１に接続されている。タンク４は、打設装置２において打撃ピストン２１１を駆動し、ハンマ部２１側から胴部２４１に流入した圧縮空気と潤滑油が、排気ホース４１を介して流入し、これらを受ける構造となっている（図７参照）。

（打設機１の作用、及び、打設機１を使用した打設方法）
打設機１の作用、及び、打設機１を使用した打設方法について説明する。

（１）打設機１を作業場所に移動する。吊下軸体３２を介して、クレーン車３と打設装置２を接続する（図１参照）。そして、供給管３４を介して、打設装置２とコンプレッサー（機外。図示省略）を接続する。加えて、打設装置２とコンプレッサーとの間の経路に、又は、別経路であって打設装置２に接続された経路に、潤滑油を供給するためのラインオイラーを接続する。

（２）チャック部２５により打設対象物Ａを挟持する（図５、図６参照）。次いで、クレーン車３で打設装置２を吊り上げ、打設対象物Ａ及びチャック部２５を打設予定箇所である地面Ｇに向け、かつ、地面Ｇに対してシリンダー２１０と打設対象物Ａの軸方向が略鉛直方向になるようにセットするか、または、シリンダー２１０と打設対象物Ａの軸方向が地面に対して直角方向になるようにセットする（図１参照）。

（３）コンプレッサー及びラインオイラーから圧縮空気及び潤滑油を供給する。これにより、打撃ピストン２１１がシリンダー２１０の軸方向に往復動（上下動）し、挟持した打設対象物Ａに対して上方向からの打撃力が伝達される。このとき、打設装置２の重量による地面方向への押圧力も付加される。つまり、打設対象物Ａは、自身の重量に打設装置２の重量が加わり、更に打設装置２による打撃力が加わることで、地面Ｇに対し、より安定的に打設される。

（４）ハンマ部２１は、そのシリンダー２１０によって、内部に打撃ピストン２１１を格納すると共に、導入直後の圧縮空気がシリンダー２１０外に漏出しない。更に、ハンマ部２１は、シリンダー２１０内に供給される圧縮空気を動力源として、打撃ピストン２１１がシリンダー２１０内を軸方向に往復動する。

（５）可動継手部２３は、接続軸２３１がシリンダー２１０の被嵌挿部内で進退動する。そして、接続軸２３１は、その基端部分に対して、往動した打撃ピストン２１１の先端部分が衝突することで打撃力が生じ、接続軸２３１（を含む可動継手部２３の全体）がシリンダー２１０と反対方向に進出し、その後、接続軸２３１はシリンダー２１０内に後退する。この接続軸２３１の往復動は、前述した打撃ピストン２１１の往復動に伴って、高速かつ連続的に行われる。

そして、可動継手部２３は、その第１接続板２３２を介してスペーサ部２４（の第２接続板２４２）と接続している。この結果、可動継手部２３は、その往復動による打撃力がスペーサ部２４に伝達される。

可動継手部２３は、打撃ピストン２１１を往動させた後にシリンダー２１０内に滞留する圧縮空気を、打撃ピストン２１１が復動時する際にシリンダー２１０内と連通する第２開口孔２３６から第１開口孔２３５へ通過させ、シリンダー２１０外に排気することができる。この排気によってシリンダー２１０内の気圧が低下し、次回の打撃ピストン２１１の往動に繋がると共に、新たな圧縮空気が流入可能となる（図７参照）。

更に、シリンダー２１０内の被嵌挿部（換言すると、シリンダーの先部）と第１通気路２３４は、可動継手部２３の第２通気路２３７を介し、常時連通している。この第２通気路２３７と第１通気路２３４との連通状態において、シリンダー２１０内における被嵌挿部と接続軸２３１の隙間に向かう圧縮空気が、第４開口孔２３９を通じて第２通気路２３７に流入し、第２通気路２３７を通過して第３開口孔２３８に至って第１通気路２３４に通過する（図７参照）。

つまり、被嵌挿部と接続軸２３１の隙間に至った圧縮空気は、第２通気路２３７を経て第１通気路２３４に抜けることで同隙間内における過剰な気圧上昇が抑止され、ハンマ部２１と可動継手部の接続箇所（すなわち、シリンダー２１０の先端箇所）で生じうる圧縮空気の漏出可能性が低減する。そして、この圧縮空気の漏出可能性の低減に伴い、シリンダー２１０内に供給された潤滑油が圧縮空気と共にシリンダー２１０の先端から漏出し、周囲を汚染する可能性も低減する。

第１通気路２３４は、前述の構成であることにより、比較的加工が容易であり、圧縮空気の通りが円滑な構造となっている。第２通気路２３７は、前述の構成であることにより、比較的加工が容易であり、圧縮空気の通りが常時（すなわち、打撃ピストン２１１の往復時かつ接続軸の進退時のいずれの間でも）円滑な構造となっている。

なお、この第２通気路２３７は、その形成に高度な加工精度が不要である（換言すると、高度な部品精度が要求されない）ため、製造効率の向上、あるいは、製造コストの低減化を図ることができる。ところで、高度な部品精度による流路開閉機構の場合、摩耗劣化により稼働不能になるおそれがあるが、前述の第４開口孔２３９の構成によれば、製品が摩耗により多少劣化した場合でも稼働可能であることから、分解整備や頻繁な部品交換といったメンテナンスの頻度を減らすこともでき、作業負担の軽減化を図ることができる。

（６）スペーサ部２４は、可動継手部２３とチャック部２５を所定間隔で接続する。詳しくは、スペーサ部２４は、第２接続板２４２を以て可動継手部２３に接続し、第３接続板２４３を以てチャック部に接続する。そして、スペーサ部２４は、可動継手部２３から伝達される衝撃力でチャック部２５が傷まないように衝撃を緩和しつつも、可動継手部２３からの衝撃力をチャック部２５に伝達する。

また、胴部２４１は、気密である周壁によって、第１開口孔２３５から流入した排気（圧縮空気）が通気穴２４５以外の箇所から漏出しないので、圧縮空気と共に流入する潤滑油も周囲に拡散しないようになっている。更に、スペーサ部２４は、通気穴２４５に接続された排気ホース４１を介して、排気ホース４１に接続されたタンク４で、排出された圧縮空気（排気）及び潤滑油を回収することができる。これにより、打設装置２は、その周囲の汚染可能性を更に低減している（図１、図７参照）。

（７）チャック部２５は、第４接続板２５２を以てスペーサ部２４と接続し、スペーサ部２４を介してハンマ部２１からの打撃力が伝達される。また、チャック部２５は、把持爪部２５３によって打設対象物Ａを挟持し、伝達された打撃力を以て、打設対象物Ａを地面Ｇへ打設する（図１参照）。

（８）ウエイト部２２は、ハンマ部２１の全体重量を増加させることができ、これにより、荷重も加わって打設装置の打撃力を向上させ、打設対象物Ａを地中深くまで打設することができる（図１参照）。なお、ウエイト部２２をハンマ部２１から外すことで、ハンマ部２１の全体重量の軽量化を図ることができ、運搬や保管の際の利便性が向上する。

（９）このように、打設機１及びこれを使用した打設方法は、前述した構成の各部が協働することにより、シリンダー２１内を往復動する打撃ピストン２１１の打撃力を以て、チャック部２５で挟持した打設対象物Ａを打設することができ、加えて、作業時における打設装置２の周囲の汚染可能性を低減することができる。また、この打設機１（打設装置２）および打設方法によれば、ディーゼルハンマ式や油圧ハンマ式の打設装置と比較しても、作業時における振動および騒音の発生を低減することができる。

そして、打設機１および打設方法によれば、従前の振動方式のバイブロハンマよりも強い打撃力による打設が可能で、かつ、稼働時の共振に起因する吊下機の破損を招くことがない。更に、打設装置２は、ハンマ部２１の動力が圧縮空気である（いわゆるエアハンマ式である）ため、圧力の上げ下げによって打撃速度を容易に調節することができ、また、作動流体の生成及び排出の際における環境負荷が抑制されたものとなっている。

（１０）図１１に示すガイド装置５は、打設装置２を沿わせて使用するものであり、地面Ｇに立設するＨ型鋼の支柱部５２と、地面Ｇから所定の高さに配設され、支柱部５２と交差して支柱部５２に固定されたＨ型鋼のガイド部５１により構成されている。ガイド部５１は、ウェブ部分が地面に対し略平行になり、フランジ部分が地面に対し略鉛直になるように取り付けられている。

打設装置２は、把持した打設対象物Ａ（本実施形態ではＨ型鋼）のフランジ部分を、ガイド部５１のフランジ部分の表面に沿わせて打設作業を行う（図９参照）。このとき、打設装置２は、その可動継手部２３の第１接続板２３２の形状が角丸長方形であり、特許文献１に記載の打撃装置の可動継手部の接続板（円形）と相違するため、幅方向における出っ張りが無い。このため、図９及び図１０に示すＨ型鋼を組んで成るガイド装置５を使用した施工方法において、沈み込む打設装置２が、横架したガイド部５１に当たって止まることなく、打設対象物Ａを地面Ｇ近くまで打設することができる（図１０の右側の図を参照）。

〔第２実施形態〕
（打設装置２ａ）
図１１（ａ）に示す打設装置２ａは、本発明の実施の一形態（第２実施形態）である。打設装置２ａは、打設装置２と同様、ハンマ部２１、ウエイト部２２、可動継手部２３、スペーサ部２４、及びチャック部２５（以下、これらをまとめて説明する際には「ハンマ部２１等」という）を有し、加えて、被覆部２６を有する点で打設装置２と相違する。図１１を参照して、打設装置２ａについて以下詳述する。なお、前述した第１実施形態と同様の構造及びその作用効果については説明を省略する。

（被覆部２６）
被覆部２６は、ハンマ部２１、ウエイト部２２、可動継手部２３及びスペーサ部２４の高さ方向側面の全域と、チャック部２５の高さ方向側面の上半分の領域となる外周部分を覆う部材である。被覆部２６は、使用状態で高さ方向となる方向に長尺な外套部２６１と、外套部２６１に重複して貼設された内套部２６２と、外套部２６１の長手方向となる両側の側部方向に亘って設けられた連結部材２６３と、使用状態で高さ方向上縁近傍に設けられた上部絞り部２６４と、使用状態で高さ方向下縁近傍に設けられた下部絞り部２６５と、を有する。

外套部２６１は、耐候性、耐摩耗性、耐水性及び遮音性を有する合成樹脂製シートにより形成されている。外套部２６１は、その幅方向（本実施形態においては短尺方向）の長さが、ハンマ部２１等への巻着状態において、高さ方向となる側縁部分が相互に僅かに重なる長さに形成されている。

内套部２６２は、遮音性を有する所定の厚さの連続発泡構造の合成樹脂材であり、ハンマ部２１等への巻着状態において、内側となる面（換言すると、外套部２６１のハンマ部２１等に向く面）に貼設され、外套部２６１よりもやや小さい大きさである。

連結部材２６３は、ハンマ部２１等への巻着状態において、外套部２６１の高さ方向となる各側縁部分を結着可能な長さの紐体により構成されている。

なお、本実施形態において、連結部材２６３は、外套部２６１の長手方向となる両側の側縁部分にそれぞれ設けた紐体により構成されるが、これに限定するものではなく、例えば、一方の側縁部分に紐体を配設し、他方の側縁部分にハトメを配設した態様であってもよい。更に、連結部材は、ハンマ部２１等に巻着した外套部２６１が展開しない構造であればよく、例えば、一方の側縁部分にオス面を配設すると共に、他方の側縁部分にメス面を配設した面ファスナー構造等の態様であってもよい。

上部絞り部２６４は、外套部２６１上縁部分に亘って形成された筒状部分に、同筒状部分の長手方向よりも長い絞り紐を通して成る構造である。下部絞り部２６５は、外套部２６１下縁部分に亘って形成された筒状部分に、同筒状部分の長手方向よりも長い絞り紐を通して成る構造である。

打設装置２ａの作用効果について説明する。被覆部２６は、図１１（ｂ）に示す展開状態から、内套部２６２を内側にして、ハンマ部２１、ウエイト部２２、可動継手部２３及びスペーサ部２４の高さ方向側面の全域と、チャック部２５の高さ方向側面の上半分の領域となる外周部分を覆うように巻き付け、連結部材２６３を相互に結着して取り付ける（図１１（ａ）（ｂ）参照）。そして、上部絞り部２６４と下部絞り部２６５の絞り紐を絞って結ぶ。これにより、打設装置２ａの稼働時に、被覆部２６が上下方向にズレにくく、隙間からの騒音漏出も抑制できる。

被覆部２６を備える打設装置２ａは、その稼働時において、ハンマ部２１と可動継手部２３の接続箇所を含む領域が覆われているので、仮に同接続箇所から圧縮空気及びこれに含まれる潤滑油が漏出したとしても、周囲に飛散して汚染することがない。

そして、被覆部２６は、主たる騒音発生源となるハンマ部２１からチャック部２５に至る領域を覆っていることにより、打設装置２ａの稼働時に生じる騒音を低減することができる。また、被覆部２６は、着脱可能な構造であるため、メンテナンス時には容易に取り外すことができてメンテナンス性が良く、また、打設装置２ａの運搬時や保管時には、取り外すことで、引っ掛ける等して被覆部２６が破れることを防止することができる。

〔変形例１〕
図１２に示す打設装置２ｂは、図１１に示した打設装置２ａの他の態様（変形例１）であり、同図を参照して変形例１について説明する。なお、打設装置２ｂは、後述する相違点を除き、第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため、その構造および作用効果の説明は省略する。

（打設装置２ｂ）
打設装置２ｂは、打設装置２ａと同様、ハンマ部２１等及び被覆部２７を有し、被覆部２７が、ハンマ部２１、ウエイト部２２、可動継手部２３、スペーサ部２４及びチャック部２５の高さ方向側面の全域と、チャック部２５で挟持した打設対象物Ａの一部領域となる外周部分を覆うものである点で、被覆部２６の構成と相違する。

（被覆部２７）
被覆部２７は、第１被覆部分２７１と、第２被覆部分２７２と、延長被覆部２７３を有し、各々が分割された構造である。より詳しくは、第１被覆部分２７１はハンマ部２１及びウエイト部２２の外周を、第２被覆部分２７２は可動継手部２３、スペーサ部２４及びチャック部２５上半分の外周を、延長被覆部２７３はチャック部２５上半分及び打設対象物Ａの上端近傍領域の外周を、それぞれ被覆する構造である。

第１被覆部分２７１は、使用状態で高さ方向となる方向の長さが、ハンマ部２１及びウエイト部を含んだ長さと略同じ長さの外套部２７１ａと、外套部２７１ａに重複して貼設された内套部２７１ｂと、外套部２７１ａの長手方向となる両側の側部方向に亘って設けられた連結部材２７１ｃと、使用状態で高さ方向上縁近傍に設けられた上部絞り部２７１ｄと、使用状態で高さ方向下縁近傍に設けられた下部絞り部２７１ｅと、を有する構造である。なお、第１被覆部分２７１の各部の構造は、被覆部２６において対応する各部と同じであるため、説明を省略する。

第２被覆部分２７２は、使用状態で高さ方向となる方向の長さが、可動継手部２３、スペーサ部２４及びチャック部２５上半分を含んだ長さと略同じ長さの外套部２７２ａと、外套部２７２ａに重複して貼設された内套部２７２ｂと、外套部２７２ａの長手方向となる両側の側部方向に亘って設けられた連結部材２７２ｃと、使用状態で高さ方向上縁近傍に設けられた上部絞り部２７２ｄと、使用状態で高さ方向下縁近傍に設けられた下部絞り部２７２ｅと、を有する構造である。なお、第２被覆部分２７２の各部の構造は、被覆部２６において対応する各部と同じであるため、説明を省略する。

延長被覆部２７３は、幅方向に４分割された袋仕立て暖簾形状であり、巻着状態において、チャック部２５よりも先部方向（図１２で下方向。把持爪部２５３と、把持爪部２５３で挟持する打設対象物Ａ）の外周を被覆可能な構造である。

延長被覆部２７３は、４分割された各部が、使用状態で高さ方向となる方向の長さが、チャック部２５下半分（把持爪部２５３）及び打設対象物Ａの上部の一部領域を含んだ長さと略同じ長さの外套部２７３ａと、外套部２７３ａに重複して貼設された内套部２７３ｂと、外套部２７３ａの高さ方向となる両側の側部方向に亘って設けられた連結部材２７３ｃと、使用状態で高さ方向上縁近傍に設けられた上部絞り部２７３ｄと、使用状態で高さ方向下縁近傍に設けられた下部絞り部２７３ｅと、を有する構造である。

そして、延長被覆部２７３は、４分割された各部が、上部絞り部２７２ｄにより幅方向に連結されている。なお、延長被覆部２７３は、上部絞り部２７３ｄを除く各部（外套部、内套部、連結部材、下部絞り部）の構造は、被覆部２６において対応する各部と同じであるため、説明を省略する。

打設装置２ｂの作用効果について説明する。被覆部２７は、第１被覆部分２７１、第２被覆部分２７２、延長被覆部２７３が各々取り付けられる。

より詳しくは、第１被覆部分２７１は、図１２（ｂ）に示す展開状態から、内套部２７１ｂを内側にして、ハンマ部２１及びウエイト部２２の高さ方向側面の全域となる外周部分を覆うように巻き付け、連結部材２７１ｃを相互に結着して取り付ける（図１２（ａ）（ｂ）参照）。そして、上部絞り部２７１ｄと下部絞り部２７１ｅの絞り紐を絞って結ぶ。これにより、打設装置２ｂ稼働時に、第１被覆部分２７１が上下方向にズレにくく、隙間からの騒音漏出も抑制できる。

被覆部２７を備える打設装置２ｂは、その稼働時において、第１被覆部分２７１がハンマ部２１と可動継手部２３の接続箇所を含む領域を覆っているので、仮に同接続箇所から圧縮空気及びこれに含まれる潤滑油が漏出したとしても、周囲に飛散して汚染することがない。

第２被覆部分２７２は、図１２（ｂ）に示す展開状態から、内套部２７２ｂ内側にして、可動継手部２３及びスペーサ部２４の高さ方向側面の全域と、チャック部２５の高さ方向側面の上半分の領域となる外周部分を覆うように巻き付け、連結部材２７２ｃを相互に結着して取り付ける（図１２（ａ）（ｂ）参照）。そして、上部絞り部２７２ｄと下部絞り部２７２ｅの絞り紐を絞って結ぶ。これにより、打設装置２ｂ稼働時に、第２被覆部分２７２が上下方向にズレにくく、隙間からの騒音漏出も抑制できる。

延長被覆部２７３は、図１２（ｂ）に示す展開状態から、各内套部２６２を内側にして、チャック部２５下半分（把持爪部２５３）及び打設対象物Ａの上部の一部を含んだ領域となる外周部分を覆うように巻き付け、連結部材２７３ｃを相互に結着して取り付ける（図１２（ａ）（ｂ）参照）。そして、上部絞り部２７３ｄの絞り紐を絞って結ぶ。

これにより、打設装置２ｂの稼働時に、延長被覆部２７３が上下方向にズレにくく、チャック部２５と打設対象物Ａの挟持部分や、挟持した打設対象物Ａも一部被覆することができる。つまり、延長被覆部２７３は、打設装置２ｂの稼働で生じる打設装置の側部方向からの騒音を低減させ、かつ、打設装置２ｂの先部方向から漏出する騒音をも低減することができる。

また、打設作業が進み、打設対象物Ａが地中に埋設されて短くなった際には、延長被覆部２７３全体を第２被覆部分２７２と重なるように捲り上げ、隣接する下部絞り部２７３ｅを相互に結着することで、被覆部２７３が巻き込まれて破損したり、作業の邪魔になったりしないようにすることができる。（図１２（ｃ）参照）。

つまり、被覆部２７は、その各構成部分（第１被覆部分２７１、第２被覆部分２７２、延長被覆部２７３）が、主たる騒音発生源となるハンマ部２１からチャック部２５先部に至る領域を覆っていることにより、打設装置２ｂの稼働時に生じる騒音を低減することができる。

加えて、被覆部２７の各構成部分は、着脱可能な構造であるため、メンテナンス時には容易に取り外すことができてメンテナンス性が良く、また、打設装置２ｂの運搬時や保管時には、取り外すことで、引っ掛ける等して被覆部２７が破れることを防止することができる。

更に、被覆部２７は、その各構成部分が分割構造であるので、傷んだ部分のみを交換することができる。これにより、被覆部２７の中の傷んでいない部分が無駄にならず、調達コストの低減化も図ることができる。

なお、下部絞り部２７３ｅについては、隣接する絞り紐を結んで一体化して絞った状態（一体化状態）にしてもよいし、隣接する絞り紐を結ばずに延長被覆部２７３の先部（図１２（ａ）において下方）を自由端にした状態（自由端状態）にしておいてもよい。

一体化状態にした場合は、図１２（ａ）のような作業状態における遮音性がより高まり、打設作業が進んで延長被覆部２７３先部が接地しそうになれば、絞り紐を外し、図１２（ｃ）に示すように捲り上げてもよい。

一方、自由端状態にした場合は、一体化状態のように隣接する絞り紐を結ぶ手間が省け、一体化状態程ではないにせよ、チャック部２５と打設対象物Ａの挟持部分が被覆されているため、ある程度の遮音性を発揮する。打設作業が進んで延長被覆部２７３先部が接地しそうになれば、図１２（ｃ）に示すように捲り上げてもよいし、多少巻き込みを起こす危険性はあるが、自然に捲れるよう任せてもよい。

本明細書および特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書および特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。また、第一、第二などの言葉は、等級や重要度を意味するものではなく、一つの要素を他の要素から区別するために使用したものである。

１ 打設機
２、２ａ、２ｂ 打設装置
２１ ハンマ部
２１０ シリンダー
２１１ 打撃ピストン
２１２ 連結ジョイント
２１３ 開口部
２１４ 通気路
２２ ウエイト部
２２１ ウエイト本体
２２２ 通気路
２２３ 受け穴
２２４ 連結ジョイント
２３ 可動継手部
２３１ 接続軸
２３２ 第１接続板
２３３ ボルト挿通穴
２３４ 第１通気路
２３５ 第１開口孔
２３６ 第２開口孔
２３７ 第２通気路
２３８ 第３開口孔
２３９ 第４開口孔
２４ スペーサ部
２４１ 胴部
２４２ 第２接続板
２４３ 第３接続板
２４４ 補強リブ
２４５ 通気穴
２４６ ボルト挿通穴
２４７ ボルト挿通穴
２４８ 通気穴
２４９ 空間部
２５ チャック部
２５１ 本体部
２５２ 第４接続板
２５３ 把持爪部
２５４ ボルト挿通穴
２６ 被覆部
２６１ 外套部
２６２ 内套部
２６３ 連結部材
２６４ 上部絞り部
２６５ 下部絞り部
２７ 被覆部
２７１ 第１被覆部分
２７１ａ 外套部
２７１ｂ 内套部
２７１ｃ 連結部材
２７１ｄ 上部絞り部
２７１ｅ 下部絞り部
２７２ 第２被覆部分
２７２ａ 外套部
２７２ｂ 内套部
２７２ｃ 連結部材
２７２ｄ 上部絞り部
２７２ｅ 下部絞り部
２７３ 延長被覆部
２７３ａ 外套部
２７３ｂ 内套部
２７３ｃ 連結部材
２７３ｄ 上部絞り部
２７３ｅ 下部絞り部
３ クレーン車
３１ ブーム
３２ 吊下軸体
３３ 車体
３４ 供給管
４ タンク
４１ 排気ホース
５ ガイド装置
５１ ガイド部
５２ 支柱部
Ａ 打設対象物
Ｇ 地面
Ｂ ボルト
Ｎ ナット

Claims (8)

1. 先端に被嵌挿部が設けられたシリンダー、及び、該シリンダー内に配置され、同シリンダーに供給される圧縮空気により同シリンダーの軸方向に往復動可能なピストンを有する、ハンマ部と、
   前記被嵌挿部内に進退動可能に嵌挿され、前記ピストンが往動し基端部分に衝突して生じる打撃力を以て前記シリンダーと反対方向に進出する接続軸、及び、該接続軸の先部に設けられた被接続部を有し、前記シリンダー外と連通した第１開口孔、及び、前記ピストンの復動時に前記シリンダー内と連通する構造の第２開口孔が形成された第１通気路が設けられていると共に、該第１通気路と連通した第３開口孔、及び、少なくとも前記ピストンの往動時かつ前記接続軸の進出時に、同接続軸と前記被嵌挿部の間の空隙と連通する構造の第４開口孔が形成された第２通気路が設けられた、可動継手部と、
   前記被接続部に接続可能に設けられた接続部、及び、打設対象物を挟持可能な挟持部を有し、挟持した該打設対象物に対し、前記可動継手部を介した前記打撃力を伝達可能なチャック部と、
   を備える
   打設装置。
2. 前記可動継手部と前記チャック部の間に配置され、前記可動継手部の被接続部に接続可能な可動継手部接続部、前記チャック部の接続部に接続可能なチャック部接続部、及び、周壁によって気密に形成された胴部を有し、前記第１開口孔と連通する通気穴が形成されると共に、前記胴部内に流入した圧縮空気を排気する排気穴が形成された、スペーサ部を更に備える
   請求項１に記載の打設装置。
3. 前記スペーサ部の前記排気穴に一端側が接続された排出管、及び、該排出管の他端側に接続された回収部を有する、回収構造部を更に備える
   請求項２に記載の打設装置。
4. 前記ハンマ部が、着脱可能なウエイト部を有する
   請求項１、請求項２又は請求項３に記載の打設装置。
5. 防音材により形成され、少なくとも、前記ハンマ部から前記チャック部に至る領域の外周部分を覆う、被覆部を更に備える
   請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の打設装置。
6. 前記被覆部が、前記チャック部よりも先部方向に、前記挟持部で挟持する打設対象物の外周の一部又は全部を被覆可能な延長被覆部を有する
   請求項５に記載の打設装置。
7. 先端に被嵌挿部が設けられたシリンダー、及び、該シリンダー内に配置され、同シリンダーに供給される圧縮空気により同シリンダーの軸方向に往復動可能なピストンを含む、ハンマ部と、
   前記被嵌挿部内に進退動可能に嵌挿され、前記ピストンが往動し基端部分に衝突して生じる打撃力を以て前記シリンダーと反対方向に進出する接続軸、及び、該接続軸の先部に設けられた被接続部を含み、前記シリンダー外と連通した第１開口孔、及び、前記ピストンの復動時に前記シリンダー内と連通する構造の第２開口孔が形成された第１通気路が設けられていると共に、該第１通気路と連通した第３開口孔、及び、少なくとも前記ピストンの往動時かつ前記接続軸の進出時に、同接続軸と前記被嵌挿部の間の空隙と連通する構造の第４開口孔が形成された第２通気路が設けられた、可動継手部と、
   前記被接続部に接続可能に設けられた接続部、及び、打設対象物を挟持可能な挟持部を含み、挟持した該打設対象物に対し、前記可動継手部を介した前記打撃力を伝達可能なチャック部と、を有する打設装置と、
   該打設装置を、前記チャック部が地面の方向に向き、かつ、前記シリンダーの軸方向が地面に対して垂直または略鉛直な状態となるように吊り下げ可能な吊下機と、
   を備える
   打設機。
8. 先端に被嵌挿部が設けられたシリンダー、及び、該シリンダー内に配置され、同シリンダーに供給される圧縮空気により同シリンダーの軸方向に往復動可能なピストンを含む、ハンマ部と、前記被嵌挿部内に進退動可能に嵌挿され、前記ピストンが往動し基端部分に衝突して生じる打撃力を以て前記シリンダーと反対方向に進出する接続軸、及び、該接続軸の先部に設けられた被接続部を含み、前記シリンダー外と連通した第１開口孔、及び、前記ピストンの復動時に前記シリンダー内と連通する構造の第２開口孔が形成された第１通気路が設けられていると共に、該第１通気路と連通した第３開口孔、及び、少なくとも前記ピストンの往動時かつ前記接続軸の進出時に、同接続軸と前記被嵌挿部の間の空隙と連通する構造の第４開口孔が形成された第２通気路が設けられた、可動継手部と、前記被接続部に接続可能に設けられた接続部、及び、打設対象物を挟持可能な挟持部を含み、挟持した該打設対象物に対し、前記可動継手部を介した前記打撃力を伝達可能なチャック部と、を有する打設装置を使用し、前記チャック部および挟持した前記打設対象物を地面に向け、かつ、地面に対して前記シリンダーの軸方向が略鉛直方向になるようにセットするか、または、前記シリンダーの軸方向が地面に対して直角方向になるようにセットする、第１の工程と、
   前記シリンダー内に供給する前記圧縮空気で前記ピストンが軸方向に往復動し、該往復動で生じた打撃力を以て前記打設対象物を地面に打設する、第２の工程と、
   を備える
   打設方法。

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