JP7313974B2

JP7313974B2 - 杭打機

Info

Publication number: JP7313974B2
Application number: JP2019152909A
Authority: JP
Inventors: 愛斗山口
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2023-07-25
Anticipated expiration: 2039-08-23
Also published as: JP2021031948A

Description

本発明は杭打機に関し、詳しくは、地盤改良作業が可能な杭打機に関する。

杭打機の中には、地盤に杭打ちするのみならず、地面を掘削しながら地盤改良剤（セメントミルク）を注入して地盤改良を行えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１６-１４１９３７号公報

しかしながら、地盤改良作業のためにセメントミルクの注入を行うと、周囲に飛び散ったセメントミルクが杭打機に付着することになる。特に、セメントミルクがリーダ下部の、オーガを上下させるラックギヤに付着し、その状態が放置されてセメントミルクが固化した場合、ギヤの歯がセメントで埋まったりいびつになったりして、ラックギヤがピニオンギヤと噛み合わなくなるので、オーガを下部リーダに下げるときに杭打機の動作不良や故障の原因となる。そのため、セメントミルクがリーダ下部のラックギヤに付着するたび、固化する前に高圧洗浄機等で洗い流す必要があった。

そこで本発明は、地盤改良作業の際に、リーダ下部のラックギヤにセメントミルクが付着することを防止できる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、ベースマシンの前部に装着され、前面に固定部材を介して取り付けられたラックギヤ部材を有するリーダと、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、基本リーダと、前記基本リーダの上部に連結される複数の上部リーダと、前記基本リーダの下部に連結された下部リーダとに分割形成され、前記ラックギヤ部材は、前記基本リーダに取り付けられる基本ラックギヤ部材と、前記上部リーダに取り付けられる上部ラックギヤ部材と、前記下部リーダに取り付けられる下部ラックギヤ部材とに分割形成され、前記下部リーダには、前記下部ラックギヤ部材の全面を覆う着脱可能なリーダラックカバーを備え、前記リーダラックカバーは、前記下部ラックギヤ部材の前面を覆う前面板と、前記下部ラックギヤ部材の両側面を覆う一対の側面板とで、断面が略コ字状に形成されており、両側面板の上部には、前記リーダラックカバーの装着時に、軸部材である係止ピンを、前記下部ラックギヤ部材の後方に設けられたピン挿通部とともに挿通可能なピン挿通孔がそれぞれ設けられると共に、前記両側面板の下部には、前記リーダラックカバーの装着時に前記下部ラックギヤ部材の後面に位置する規制部がそれぞれ設けられ、前記前面板は、前記下部ラックギヤ部材の前面よりも大きく形成されていることを特徴としている。

また、前記ピン挿通孔は、前記係止ピンを挿通可能な主孔と、該主孔の上側に連接され、前記係止ピンの軸径より幅の小さい切り欠き孔である副孔とを有し、前記係止ピンの軸の両側には、前記副孔に進入可能な軸径を有する周溝がそれぞれ設けられていること、前記規制部は、前記両側面板の下部を、前記下部ラックギヤ部材の後面に沿う方向に折曲して形成されていることも特徴としている。

本発明によれば、杭打機が、ラックギヤ下部を覆うリーダラックカバーを着脱可能に備えていることにより、地盤改良作業の際に、ラックギヤ下部にリーダラックカバーを取り付けられるようになるので、セメントミルクが飛び散ってもラックギヤ下部にセメントミルクが付着することを防止できる。

本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。杭打機のリーダの下側を拡大した側面図である。リーダラックカバーを装着した下部リーダを示す正面図である。同じく側面図である。同じく平面図である。下部リーダ及びリーダラックカバーの構成を示す斜視図である。下部リーダの上部を拡大した一部断面正面図である。同じく側面図である。図７のＩＸ－ＩＸ断面図である。

図１乃至図９は、本発明の杭打機の一形態例を示すものである。杭打機１１は、クローラ１２ａを備えた下部走行体１２と、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の前部に立設されたリーダ１５と、リーダ１５を後方から支持する起伏シリンダ１６とを備えている。

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。また、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。さらに、上部旋回体１３の前端部両側にはフロントジャッキ２１が、後端部両側にはリヤジャッキ２２が、それぞれ設けられている。

リーダ１５の後面には、シリンダブラケット２３が設けられており、シリンダブラケット２３と起伏シリンダ１６のシリンダロッド１６ａとが、接続ピン２４を軸として回動可能に連結されている。

リーダ１５は、水平断面が角筒状に形成された複数のリーダ部材によって構成されており、ベースマシン１４の車幅方向の支軸２５によってフロントブラケット１７に回動可能に取り付けられた基本リーダ２６と、基本リーダ２６の上部に連結された複数の上部リーダ２７と、基本リーダ２６の下部に連結された下部リーダ２８とに分割形成されている。

上部リーダ２７の上端部には、トップシーブブロック２９が配置され、基本リーダ２６の下部前方には、振止部材３０が配置されている。

リーダ１５の各リーダ部材２６，２７，２８は着脱可能に連結されており、互いに隣接する部分において、ボルト・ナットで締結可能に形成されている。連結部分において、各ボルト孔のサイズ及び配置ピッチは全て共通のものとして形成されているので、リーダ１５は、連結部分のボルト・ナットを付け外しすることで各リーダ部材を組み替えることができ、連結するリーダ部材を増減させることによってリーダ長さを変更することができる。

また、各リーダ部材２６，２７，２８に共通する構成として、縦長の板状部材であって、両側端面に歯列を有するラックギヤ３１が固定部材である複数のボルト４８によってラックギヤ固定部材３２に固定されるとともに、ラックギヤ固定部材３２を介してリーダ１５の前面側中央に突出して設けられており、リーダ１５の両側面の前端部には、縦長のガイド部材である左右一対のガイドパイプ３３が設けられている。ラックギヤ３１とガイドパイプ３３とは、いずれも各リーダ部材２６，２７，２８の連結部分で隙間なく繋がって、リーダ１５全体で連続して形成されている。

基本リーダ２６には、基本ラックギヤ部材３１ａが基本ラックギヤ固定部材３２ａを介して取り付けられ、上部リーダ２７には、上部ラックギヤ部材３１ｂが上部ラックギヤ固定部材３２ｂを介して取り付けられ、下部リーダ２８には、下部ラックギヤ部材３１ｃが下部ラックギヤ固定部材３２ｃを介して取り付けられている。各ラックギヤ部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、各リーダ部材２６，２７，２８の長さに対応する長さを有しているので、対応するリーダ部材２６，２７，２８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、ラックピニオン式昇降装置を介してリーダ１５に昇降可能に装着されたものである。ラックピニオン式昇降装置は、後方に突出して設けられることによりガイドパイプ３３に摺接する左右一対のガイドギブ３５を備え、ラックギヤ３１に歯合する上下多段で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可能に構成されている。

オーガ３４には、軸内部が中空になった掘削ロッド３８が装着されている。掘削ロッド３８は、掘削具３８ａ及び撹拌具３８ｂを下端に備えており、掘削ロッド３８の上端に設けたスイベルジョイント３９を介して、注入ホース４０から地盤改良剤であるセメントミルクを掘削ロッド３８の軸内部に送り込めるように構成されている。また、掘削ロッド３８の下側は、振止部材３０によって回転駆動時のロッド振れが防止されている。

下部リーダ２８の下部ラックギヤ部材３１ｃには、地盤改良作業時にセメントミルクが付着することを防ぐために、下部ラックギヤ部材３１ｃを覆うリーダラックカバー４１が装着される。リーダラックカバー４１は、下部ラックギヤ部材３１ｃの前面を覆う前面板４１ａと、前記ラックギヤ部材の両側面を覆う一対の側面板４１ｂとを備えた略コ字状断面の部材である。

前面板４１ａは、下部ラックギヤ部材３１ｃの前面を覆うことができるように、縦の長さＨ及び横幅Ｗが下部ラックギヤ部材３１ｃの前面よりもわずかに大きく形成されている。また、側面板４１ｂは、下部ラックギヤ部材３１ｃを覆えるように、奥行きＤが、下部リーダ２８前端のボルト４８から下部ラックギヤ部材３１ｃ後端までの奥行きＤ１よりも十分に長く形成されている。さらに、両側の側面板４１ｂの上部には、係止ピン４２を挿通可能なピン挿通孔４３が、中間部には作業者が把持可能な持ち手４４が、下部には、側面板４１ｂの一部を下部ラックギヤ部材３１ｃの後面に沿う方向に折曲して形成された規制部４５が、それぞれ設けられている。

また、基本リーダ２６の基本ラックギヤ部材３１ａと、下部リーダ２８の下部ラックギヤ部材３１ｃとは隙間なく繋がっている一方、基本ラックギヤ部材３１ａを支持する基本ラックギヤ固定部材３２ａと、下部ラックギヤ部材３１ｃを支持する下部ラックギヤ固定部材３２ｃとの間には、係止ピン４２を通すことができる程度の奥行きＤ２と上下間隔とを有するピン挿通部４６が形成されている。

係止ピン４２は、リーダラックカバー４１を下部リーダ２８に係止するための金属製の軸部材であり、軸の直径がｄ１で、軸長Ｌがリーダラックカバー４１の横幅Ｗよりも長く形成されている。係止ピン４２には、軸中央から両側の端部に向けてそれぞれ長さＷ／２の位置に、段状に軸径が細まった直径ｄ２の周溝４２ａが設けられている。周溝４２ａの幅は、リーダラックカバー４１の板厚よりも広く形成されている。

ピン挿通孔４３は、ダルマ穴状に形成されており、直径ｄ３の略円形の孔である主孔４３ａと、主孔４３ａの上側に連接された幅ｄ４の切り欠き孔である副孔４３ｂからなっている。主孔４３ａの直径ｄ３は、係止ピン４２の軸径ｄ１よりも大きく形成され、副孔４３ｂの幅ｄ４は、係止ピン４２の軸径ｄ１よりは小さく、周溝４２ａの直径ｄ２よりは大きく形成されている。

また、係止ピン４２には、周溝４２ａに近接した位置で、係止ピン４２の端部に近い側に、ベータピン（図示せず）を差し込むことができる小孔４７が設けられている。

規制部４５は、側面板４１ｂの下側の一部をリーダラックカバー４１の内側に向けて折り返して設けられたものであり、前面板４１ａと平行に延びて、前面板４１ａとの距離Ｄ３が、下部リーダ２８前端のボルト４８から下部ラックギヤ部材３１ｃ後端までの奥行きＤ１よりも長く形成されている。また、規制部４５は、側面板４１ｂの両側にそれぞれ設けられていて、両規制部４５の間には、幅Ｗ２の隙間が、下部ラックギヤ部材３１ｃの幅Ｗ１よりも狭く、かつ、下部ラックギヤ固定部材３２ｃの幅Ｗ３よりも広く形成されている。

係止ピン４２の軸径ｄ１は、ピン挿通孔４３の主孔４３ａの直径ｄ３よりも小さいので、係止ピン４２をピン挿通孔４３の主孔４３ａに通すことができるが、副孔４３ｂの幅ｄ４よりも大きいので、副孔４３ｂに通すことはできない。他方、係止ピン４２の周溝４２ａの直径ｄ２は、副孔４３ｂの幅ｄ４より小さいので、主孔４３ａに通した係止ピン４２の周溝４２ａを、ピン挿通孔４３の位置に合わせた状態で主孔４３ａから副孔４３ｂ側に進入させて、副孔４３ｂに係合させることができる。このとき、係止ピン４２の周溝４２ａに副孔４３ｂの縁が嵌まり込んでいるので、係止ピン４２は、リーダラックカバー４１に対し、軸方向への移動が規制される。

加えて、リーダラックカバー４１の幅と係止ピン４２の周溝４２ａ間の長さとは、共にＷなので、リーダラックカバー４１の両側の側面板４１ｂに対し、それぞれのピン挿通孔４３の主孔４３ａに、共に係止ピン４２を差し込んで、それぞれのピン挿通孔４３の位置に周溝４２ａを位置させた上で、係止ピン４２を上方に動かすか、リーダラックカバー４１を下方に動かすことで、それぞれのピン挿通孔４３の副孔４３ｂに、両方の周溝４２ａを同時に係合させた状態にすることができる。

そして、下部ラックギヤ部材３１ｃの後方の、下部ラックギヤ固定部材３２ｃの上端部には、係止ピン４２を挿通可能なピン挿通部４６が存在するので、リーダラックカバー４１を下部ラックギヤ部材３１ｃに被せ、ピン挿通孔４３とピン挿通部４６との位置を重ねることで、ピン挿通部４６と側面板４１ｂ両側のピン挿通孔４３とに係止ピン４２を通すことができる。

したがって、下部ラックギヤ部材３１ｃにリーダラックカバー４１を被せた状態で、側面板４１ｂの両側に備えたピン挿通孔４３を、ピン挿通部４６を間に挟むように位置させ、係止ピン４２を一方のピン挿通孔４３から他方のピン挿通孔４３に差し込んでリーダラックカバー４１と係止ピン４２とが係合した状態にすることで、リーダラックカバー４１を下部リーダ２８の上端部に係止させることができる。このとき、リーダラックカバー４１は、重力によって自然に下降してピン挿通孔４３の副孔４３ｂが係止ピン４２の周溝４２ａに押しつけられるので、係止ピン４２と係合した状態が維持される。

また、規制部４５は、前面板４１ａとの距離Ｄ３が、下部リーダ２８前端のボルト４８から下部ラックギヤ部材３１ｃ後端までの奥行きＤ１よりも長く、かつ、両側の規制部４５の隙間の幅Ｗ２が下部ラックギヤ固定部材３２ｃの幅Ｗ３よりも広いので、リーダラックカバー４１を、下部ラックギヤ部材３１ｃの下方から上方にスライドさせるようにして、規制部４５間の隙間に下部ラックギヤ固定部材３２ｃを通すことで、リーダラックカバー４１が下部ラックギヤ部材３１ｃを覆った状態で、下部ラックギヤ部材３１ｃの後面に規制部４５を位置させることができる。

規制部４５を下部ラックギヤ部材３１ｃの後面に位置させると、両規制部４５の隙間の幅Ｗ２が下部ラックギヤ部材３１ｃの幅Ｗ１よりも狭くなっていることから、リーダラックカバー４１の前面板４１ａ、側面板４１ｂ及び規制部４５が、下部ラックギヤ部材３１ｃの前面と、側面と、後面の一部とを囲った状態になり、リーダラックカバー４１の、下部ラックギヤ部材３１ｃに対する上下方向以外の動きが規制される。

また、このとき、リーダラックカバー４１は、下部ラックギヤ部材３１ｃを覆った状態であるので、側面板４１ｂ上部のピン挿通孔４３を、下部ラックギヤ部材３１ｃのピン挿通部４６と重ねて位置させることができ、ピン挿通孔４３及びピン挿通部４６に係止ピン４２を通してリーダラックカバー４１を係止することで、下部ラックギヤ部材３１ｃを覆った状態を維持することができる。

また、下部ラックギヤ部材３１ｃに取り付けたリーダラックカバー４１を取り外す場合、リーダラックカバー４１を持ち上げれば、係止ピン４２の周溝４２ａとピン挿通孔４３の副孔４３ｂとが係合した状態が解除されるので、係止ピン４２をピン挿通孔４３から引き抜いて、リーダラックカバー４１を下方にスライドして規制部４５を下部ラックギヤ部材３１ｃの下端よりも下方に位置させることで、下部ラックギヤ部材３１ｃからリーダラックカバー４１を取り外すことができる。

このように、リーダラックカバー４１は、前面板４１ａ及び側面板４１ｂを有する部材であって、側面板４１ｂの後部のうち、上部にはリーダラックカバー４１の係止部材である係止ピン４２を挿通可能なピン挿通孔４３を備え、下部には、リーダラックカバー４１の下部が下部ラックギヤ部材３１ｃを覆った状態を維持する規制部４５を備えており、下部リーダ２８には、下部ラックギヤ部材３１ｃの後方の、下部ラックギヤ固定部材３２ｃの上端部に係止ピン４２を挿通可能なピン挿通部４６が設けられていることにより、リーダラックカバー４１を下部ラックギヤ部材３１ｃに取り付け、下部ラックギヤ部材３１ｃを覆った状態を保つことが可能になっている。

したがって、地盤改良作業の際に、下部ラックギヤ部材３１ｃにリーダラックカバー４１を取り付けることで、セメントミルクが飛び散っても下部ラックギヤ部材３１ｃにセメントミルクが付着することを防止できる。また、簡易な構成であるため、リーダラックカバー４１にセメントミルクが付着しても洗浄が容易であり、付着したセメントミルクが固化した場合でも下部ラックギヤ部材３１ｃに対する着脱の妨げになりにくい。

また、このとき、ピン挿通孔４３の副孔４３ｂと、係止ピン４２の周溝４２ａとが係合することにより、リーダラックカバー４１と係止ピン４２とが互いにずれなくなるので、下部ラックギヤ部材３１ｃに取り付けたリーダラックカバー４１が脱落することを防止できる。

さらに、ピン挿通孔４３の副孔４３ｂと、係止ピン４２の周溝４２ａとが係合した状態は、リーダラックカバー４１を持ち上げることで解除できるので、下部ラックギヤ部材３１ｃに装着したリーダラックカバー４１の取り外しが容易である。

そして、係止ピン４２に小孔４７が設けられていることにより、リーダラックカバー４１が下部ラックギヤ部材３１ｃから取り外されている場合でも、係止ピン４２をピン挿通孔４３に差し込んだ上で両小孔４７にベータピンを差し込んでおくことにより、係止ピン４２がリーダラックカバー４１と繋がった状態になるので、係止ピン４２の紛失を防止することができる。

なお、本発明は、以上の形態例に限定されることなく、発明の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、本形態例では、リーダラックカバーには、側面板を折り返すように形成された規制部が設けられているが、規制部は必ずしも側面板を折り返して形成する必要はなく、リーダラックカバーを取り付けた際に下部ラックギヤ部材を覆った状態が維持できるものであればよい。一例としては、規制部の構成を、側面板下端部の両側からリーダラックカバーの内側に向けて一対の軸部材を伸ばし、両側の軸部材の間に下部ラックギヤ固定部材を通す程度の隙間を設けたものとしてもよい。

また、本形態例では、リーダラックカバーの両側面板に設けられたピン挿通孔はダルマ穴状に形成され、係止ピンにはこのダルマ穴の切り欠き部分に係合する周溝が設けられているが、必ずしもピン挿通孔も係止ピンもこのように形成する必要はなく、係止ピンをピン挿通孔に通した状態でリーダラックカバーに留めることができればよい。例えば、ピン挿通孔は通常の円孔にし、係止ピンの代わりにボルトを一方の側面板から他方の側面板に通した状態で締結してナットで固定できるようにしてもよい。あるいは、係止ピンにはベータピン用の小孔のみを軸の両側に設け、下部ラックギヤ部材にリーダラックカバーを装着した状態で、両側の小孔にそれぞれベータピンを差し込むことで係止ピンの抜けを防止するストッパーとしてもよい。

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、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、２８…下部リーダ、２９…トップシーブブロック、３０…振止部材、３１…ラックギヤ、３１ａ…基本ラックギヤ部材、３１ｂ…上部ラックギヤ部材、３１ｃ…下部ラックギヤ部材、３２…ラックギヤ固定部材、３２ａ…基本ラックギヤ固定部材、３２ｂ…上部ラックギヤ固定部材、３２ｃ…下部ラックギヤ固定部材、３３…ガイドパイプ、３４…オーガ、３５…ガイドギブ、３６…ピニオンギヤ、３７…昇降用油圧モータ、３８…掘削ロッド、３８ａ…掘削具、３８ｂ…撹拌具、３９…スイベルジョイント、４０…注入ホース、４１…リーダラックカバー、４１ａ…前面板、４１ｂ…側面板、４２…係止ピン、４２ａ…周溝、４３…ピン挿通孔、４３ａ…主孔、４３ｂ…副孔、４４…持ち手、４５…規制部、４６…ピン挿通部、４７…小孔、４８…ボルト

Claims

ベースマシンの前部に装着され、前面に固定部材を介して取り付けられたラックギヤ部材を有するリーダと、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、基本リーダと、前記基本リーダの上部に連結される複数の上部リーダと、前記基本リーダの下部に連結された下部リーダとに分割形成され、
前記ラックギヤ部材は、前記基本リーダに取り付けられる基本ラックギヤ部材と、前記上部リーダに取り付けられる上部ラックギヤ部材と、前記下部リーダに取り付けられる下部ラックギヤ部材とに分割形成され、
前記下部リーダには、着脱可能なリーダラックカバーを備え、前記リーダラックカバーは、前記下部ラックギヤ部材の前面を覆う前面板と、前記下部ラックギヤ部材の両側面を覆う一対の側面板とで、断面が略コ字状に形成されており、両側面板の上部には、前記リーダラックカバーの装着時に、軸部材である係止ピンを、前記下部ラックギヤ部材の後方に設けられたピン挿通部とともに挿通可能なピン挿通孔がそれぞれ設けられると共に、前記両側面板の下部には、前記リーダラックカバーの装着時に前記下部ラックギヤ部材の後面に位置する規制部がそれぞれ設けられ、
前記前面板は、前記下部ラックギヤ部材の前面よりも大きく形成されていることを特徴とする杭打機。
前記ピン挿通孔は、前記係止ピンを挿通可能な主孔と、該主孔の上側に連接され、前記係止ピンの軸径より幅の小さい切り欠き孔である副孔とを有し、前記係止ピンの軸の両側には、前記副孔に進入可能な軸径を有する周溝がそれぞれ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。
前記規制部は、前記両側面板の下部を、前記下部ラックギヤ部材の後面に沿う方向に折曲して形成さ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。