JP7846598B2 - チュービング装置 - Google Patents

Description

本発明は、チュービング装置に関し、詳しくは、建築、土木の基礎工事で地中へのケーシングの圧入や引き抜きを行うチュービング装置に関する。

一般に、基礎工事で使用されるチュービング装置は、装置本体の上面に作業デッキが設けられている。作業デッキは、ケーシングチューブ（鋼管杭）の挿入や継ぎ足し、セメントミルクなどの注入をする際の足場として用いられ、外方に張り出す拡幅デッキを設けることで大径のケーシングチューブにも対応できるものである（例えば、特許文献１参照。）。

施工現場では、低空間・狭小場所などの条件下で効率的に施工を行いたいというニーズも高いことから、軽量小型化を追求したチュービング装置が開発され、運用に至っている。こうした小型の装置は、車輪付きの本体をレール兼定規上で走行させて、高い作業効率と精度を得ることができ、その上、既設構造物に近接した施工も可能になるという利点がある（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１５－４０４３４号公報 特開平６－６５９２３号公報

低空間・狭小場所では、大型クレーンや高所作業車の進入がむずかしいことから、特許文献２に記載されているチュービング装置には、本体の牽引や補助作業のための動力装置（バックホーや補助クレーン、昇降装置など）が不可欠となる。しかしながら、図９から見てとれるように、軽量小型化を追求した本体１００において、昇降装置（高所作業台）１０１の搭載は大掛かりなものであり、架台（支持構造）１０２の剛性も要求される。そのため、図９（ａ）及び図９（ｂ）の両者を比較して示すように、作業デッキ１０３の反対側に昇降装置１０１を移設する場合、架台１０２の分解・組立作業が負担になるという問題があった。

そこで本発明は、簡単な構成で取付位置の変更を容易に行うことができる昇降装置用架台を備えたチュービング装置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、本発明のチュービング装置は、ベースフレームと、該ベースフレームの上方に昇降シリンダを介して昇降可能に設けられたドライブフレームと、該ドライブフレームの上方にチャックシリンダを介して昇降可能に設けられたチャックフレームと、前記ベースフレーム、ドライブフレーム及びチャックフレームの中央部を鉛直方向に貫通するケーシング挿通孔とを備え、前記チャックフレームの上部に、前記ケーシング挿通孔の位置に対応する開口部を備えた作業デッキ及び該作業デッキの床面に着脱可能な昇降装置用架台が設けられているチュービング装置において、前記作業デッキは、前記チャックフレームの外方に張り出したデッキ張出部を有し、前記昇降装置用架台は、前記ケーシング挿通孔の中心軸を回転対称軸として１８０度回転させて定まる床面２箇所に選択的に取り付けられ、該取り付け状態で、前記作業デッキの外方に張り出した架台張出部と、該架台張出部と前記チャックフレームとの間に着脱可能に跨設されたステー部材とを有し、前記ステー部材は、前記デッキ張出部の外端に設けられた固定部を介して互いに機械的締結がなされる内側ステー部材と外側ステー部材とからなることを特徴としている。

また、前記ステー部材は、前記チャックフレーム側から前記架台張出部側へ至るほど上方へ向かう傾斜を有し、前記内側ステー部材は、前記チャックフレームとの間で水平方向のボルトにより締結され、前記固定部との間で鉛直方向のボルトにより締結されてなり、前記外側ステー部材は、前記固定部との間で水平方向のボルトにより締結され、前記架台張出部との間で鉛直方向のボルトにより締結されてなることを特徴としている。

さらに、前記昇降装置用架台は、前記作業デッキの床面に載置される底板と、該底板の縁部から立ち上がる側板とを有し、前記側板には、吊り孔が設けられていることを特徴としている。

本発明のチュービング装置によれば、作業デッキに着脱可能に設けられた昇降装置用架台が、取り付け状態で作業デッキの外方に張り出した架台張出部と、該架台張出部とチャックフレームとの間に着脱可能に跨設されたステー部材とを有し、このステー部材が、デッキ張出部の外端に設けられた固定部を介して互いに機械的締結（例えばボルト締結）がなされる内側ステー部材と外側ステー部材とからなるので、昇降装置用架台を着脱する際に必要なステー部材の分解・組立が外側の部材だけで済むことから、奥まった位置での無理な作業をなくして作業性の向上が図れ、これにより、作業デッキの反対側に昇降装置を移設する場合でも、架台の分解・組立作業を容易に行うことができる。とりわけ、内外ステー部材同士を固定部で一体的に締結するので、昇降装置の稼働に適した剛性の高い支持構造が得られ、安全で作業性に優れた昇降装置用架台が達成される。

本発明の一形態例を示すチュービング装置の正面図である。 同じく側面図である。 同じく平面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。 昇降装置用架台の取付位置を作業デッキの反対側に変更した状態を示す平面図である。 昇降装置用架台を取り付けた作業デッキを上方から見た全体斜視図である。 昇降装置用架台を取り付けた作業デッキを下方から見た要部斜視図である。 昇降装置用架台を取り付けた作業デッキを下方から見た全体斜視図である。 従来技術におけるチュービング装置の使用状態を示す図である。

図１乃至図８は、本発明のチュービング装置の一形態例を示している。本形態例に示すチュービング装置１１は、図１乃至図６に示すように、ベースフレーム１２と、該ベースフレーム１２の上方に４本の昇降シリンダ１３を介して昇降可能に設けられたドライブフレーム１４と、該ドライブフレーム１４の上方に４本のチャックシリンダ１５を介して昇降可能に設けられたチャックフレーム１６とを備えており、前記ベースフレーム１２、ドライブフレーム１４及びチャックフレーム１６の中央部には、鉛直方向に貫通して同軸上に配置されたケーシング挿通孔１７が設けられている。

ドライブフレーム１４には、回転伝達機構である油圧モータ１８及び減速機１９と、前記ケーシング挿通孔１７を囲むコーンベアリング２０とが設けられている。コーンベアリング２０は、円筒状のケーシング（図示せず）を把持する複数のメインチャック２１と対になってチャック機構を形成するもので、ドライブフレーム１４に対して回転自在に組み付けられ、油圧モータ１８の回転が減速機１９を介して伝えられる。また、コーンベアリング２０の内周部には、メインチャック２１の楔形に当接可能なテーパ面が形成されている。

メインチャック２１は、チャックフレーム１６において、ケーシング挿通孔１７の周方向に等間隔で設けられている。具体的には、チャックフレーム１６に対してリンク２２やチャックベアリング２３を介して吊り下げられており、チャックシリンダ１５を伸縮させることよってメインチャック２１が相対的に上下動する。これにより、ケーシングとコーンベアリング２０との間にメインチャック２１が差し込まれ、あるいは、引き抜かれてケーシングの把持と解放とが行われる。

チャックフレーム１６の上面には、ケーシング挿通孔１７の位置に対応する開口部２４を備えた作業デッキ２５が設けられており、作業デッキ２５への乗降は、対向する側面２箇所に設置された梯子２６が使用される。

作業デッキ２５は、作業者が歩行可能な平面視略矩形状の床面（足場）を備え、外縁部に複数の手摺２７を設置することで、転落防止が図られている。また、組立性や保守性の観点から、ケーシング挿通孔１７を挟んで長手方向両側部には、作業デッキ本体２８と別個に取り外し可能な分割作業デッキ２９，２９がそれぞれ設けられている。分割作業デッキ２９は、平面視略矩形状の床板に補強を設けたもので、チャックフレーム１６上の取付座に対してボルト締結されている。取付座は、ケーシング挿通孔１７の近傍を含む複数箇所（本形態例では 、ケーシング挿通孔１７の近傍で作業デッキ２５の短辺に平行で幅方向中央部に１箇所と両作業デッキ本体２８の内側端部のケーシング挿通孔１７寄りに各１箇所の３箇所を一組として対象の位置に２組計６箇所）に設けられたタップブロック３０であって、各タップブロック３０の上面側に長手方向に沿って複数のねじ孔（タップ孔）が整列配置されている。

分割作業デッキ２９は、図４に示すように、チャックフレーム１６の上面１６ａにボルト締結された状態で、チャックフレーム１６の外方に所定量（Ｌ１寸法）で張り出したデッキ張出部３１を有し、外端部を下方に曲げ形成して得られた下端２９ａの高さ位置がチャックフレーム１６の上面１６ａよりも若干低くなっている。また、分割作業デッキ２９の床面上には、昇降装置（例えば１０ｍクラスの高所作業台）を設置する架台として、昇降装置用架台３２が取り付けられている。

昇降装置用架台３２は、分割作業デッキ２９の床面に載置される略矩形状の底板３２ａと、該底板３２ａの四周の縁部から立ち上がる側板３２ｂとを有しており、換言すれば、全体的に底が平らなトレイ状のものである。また、当該架台３２は、ケーシング挿通孔１７の中心軸Ｃを回転対称軸として１８０度回転させて定まる床面２箇所、つまり、タップブロック３０に対応する位置において、作業デッキ２５の長手方向の一方側（図３）と、その反対側（図５）とに選択的に取り付けられるものである。そして、取り付け状態では、図４に示すように、分割作業デッキ２９の外方に所定量（Ｌ２寸法）で張り出した架台張出部３３と、該架台張出部３３とチャックフレーム１６との間に着脱可能に跨設されたステー部材３４とを有している。

ここで、各部の張り出し量に注目すると、昇降装置用架台３２の分割作業デッキ２９に対する張り出し量（Ｌ２寸法）は、底板３２ａの内端から外端までの長さ寸法（全長）の１／２程度であって、かつ、分割作業デッキ２９のチャックフレーム１６に対する張り出し量（Ｌ１寸法）の２倍程度に設定されている。したがって、架台３２に昇降装置を設置すると、本体の重心がチャックフレーム１６の外方に位置することとなる。そして、昇降装置の設置に起因して曲げモーメント（Ｍ）を生じさせる荷重（Ｗ）は、デッキ張出部３１及び架台張出部３３の各断面に同時に作用する。

底板３２ａは、主に、タップブロック３０の複数のねじ孔にそれぞれ対応する複数のボルト孔（図示せず）と、分割作業デッキ２９の取付用ボルト３５を避けるための複数の逃げ孔３２ｃとが設けられている（図４）。これにより、昇降装置用架台３２は、分割作業デッキ２９との間でタップブロック３０を共用し、互いに上下重なり合う形でボルト締結されるが、分割作業デッキ２９とは共締めされずに単体で取り外すことが可能である。補助クレーンにて昇降装置用架台３２の吊り操作を行う場合、側板３２ｂに設けられた吊り孔（４箇所）３２ｄが使用されることになる。

ステー部材３４は、図４から見てとれるように、チャックフレーム１６側から架台張出部３３側へ至るほど上方へ向かう傾斜を有し、デッキ張出部３１の外端（曲げ板）の幅方向中央に設けられた固定部３６を介して、互いにボルト・ナットによる機械的締結がなされる内側ステー部材３７と外側ステー部材３８とからなる。固定部３６は、図７に示すように、下方が開放したコの字型ブラケット３６ａと、該ブラケット３６ａの外端部に設けられたフランジ板３６ｂとからなる。

内側及び外側の各ステー部材３７，３８は、縦方向の曲げ力に対して共通の断面性能を有することが好ましく、例えば、２本のアングル３７ａ，３８ａの長手方向内端にフラットバー３７ｂ，３８ｂを、外端にアングル３７ｃ，３８ｃをそれぞれ固着することで、２本のアングル３７ａ，３８ａの長手方向両端部にボルト締結部（ボルト孔）が設けられている。ここで、内側ステー部材３７は、組立性を考慮して、２本のアングル３７ａ，３７ａの一方のリブを間隔を極端に狭くして背中合わせに対向させ、他方のリブを互いに外側に向くように略平行に配置し、図２から見てとれるように、取り付け状態で、２つの油圧モータ１８，１８に干渉しないように、その隙間を通って配置されている。

ここで、内側ステー部材３７を取り付ける場合は、チャックフレーム１６の側面に設けられたブラケット１６ｂとの間で、該ブラケット１６ｂの板面（裏ナット構造）とフラットバー３７ｂの板面とを面当接状態とし、水平方向の２本のボルト３９，３９により締結される。一方、固定部３６との間では、ブラケット３６ａの下面とアングル３７ｃの上面とを面当接状態とし、鉛直方向の２本のボルト４０，４０及びナット４１，４１により締結される。

外側ステー部材３８を取り付ける場合は、固定部３６との間で、フランジ板３６ｂの板面（裏ナット構造）とフラットバー３８ｂの板面とを面当接状態とし、水平方向の２本のボルト４２，４２により締結される。一方、架台張出部３３との間では、昇降装置用架台３２の底板３２ａ下面とアングル３８ｃの上面とを面当接状態とし、鉛直方向の２本のボルト４３，４３及びナット４４，４４により締結される。

このように構成された昇降装置用架台３２は、図８に示すように、運用上、２箇所のデッキ張出部３１，３１の両方に内側ステー部材３７，３７を取り付けた状態で、一方側に取り付けられた昇降装置用架台３２が外側ステー部材３８で支持されている。そして、例えば、チュービング装置１１を移動して、既設構造物に近接した施工を行う際に（従来説明の図９（ｂ）参照）、昇降装置用架台３２の位置を作業デッキ２５の一方側の位置（図３）から、その反対側の位置（図５）に変更する。具体的な手順としては、先に外側ステー部材３８が取り外され、反対側の固定部３６にボルト４２，４２で仮取り付け状態とされる。次いで、昇降装置用架台３２に対して、作業デッキ２９上のボルト締結を解除した後、補助クレーンの吊り操作によって反対側の位置に移動される。そして、作業デッキ２９及び外側ステー部材３８に対する架台３２の取り付け位置を調整しながら、必要なボルト締結を行うことで作業完了となる。これにより、昇降装置用架台３２が張り出していたスペース（架台張出部３３）が空けられ、その分だけ、チュービング装置１１を既設構造物に寄せて設置できるようになる。

このように、本発明のチュービング装置１１によれば、作業デッキ２５に着脱可能に設けられた昇降装置用架台３２が、取り付け状態で作業デッキ２５の外方に張り出した架台張出部３３と、該架台張出部３３とチャックフレーム１６との間に着脱可能に跨設されたステー部材３４とを有し、このステー部材３４が、デッキ張出部３１の外端に設けられた固定部３６を介して互いに機械的締結（例えばボルト締結）がなされる内側ステー部材３７と外側ステー部材３８とからなるので、昇降装置用架台３２を着脱する際に必要なステー部材３４の分解・組立が外側の部材３８だけで済むことから、奥まった位置での無理な作業をなくして作業性の向上が図れ、これにより、作業デッキ２５の反対側に昇降装置を移設する場合でも、架台３２の分解・組立作業を容易に行うことができる。とりわけ、内外ステー部材３７，３８同士を固定部３６で一体的に締結するので、昇降装置の稼働に適した剛性の高い支持構造が得られ、安全で作業性に優れた昇降装置用架台３２が達成される。

また、ステー部材３４が、チャックフレーム１６側から架台張出部３３側へ至るほど上方へ向かう傾斜を有し、外側ステー部材３８が、固定部３６との間で水平方向のボルト４２により締結され、架台張出部３３との間で鉛直方向のボルト４３により締結されるので、水平方向のボルト４２を締めるときには、スパナやラチェットレンチなどの手動工具を用いて容易に作業が行える。一方、鉛直方向のボルト４３を締めるときには、固定部３６よりも手前（外側）の位置で作業が行え、しかも、昇降装置用架台３２の水平方向の組立誤差をボルト孔で容易に吸収できることから、作業性も良好となる。さらに、内側ステー部材３７が、チャックフレーム１６との間で水平方向のボルト３９により締結され、固定部３６との間で鉛直方向のボルト４０により締結されるので、分解を要する場合には、上記外側ステー部材３８を取り扱う場合と同様の効果が得られ、スペース的に作業の制約を受けやすい内側位置において一層顕著な効果が得られるものである。

加えて、昇降装置用架台３２の側板３２ｂに吊り孔３２ｄを設けているので、昇降装置の設置や架台３２の分解・組立作業を妨げずに吊り機能を満足させることができる。すなわち、分解・組立性の向上と相俟って、安全、効率的な作業を重視した現場ニーズに応えることが可能な昇降装置用架台３２が達成される。

なお、本発明は、前記形態例に限定されるものではなく、昇降装置用架台の構成・配置はチュービング装置の仕様によって適宜変更することができる。また、実施例では、作業デッキを分割可能に構成しているが、一体構成の作業デッキにも適用することができる。また、ステー部材は、機械的締結（ボルト締結、ピン締結など）が可能な固定部を介在させる構成であればよく、構成要素の大きさ、形状などは任意である。例えば、実施形態のようにアングルやフラットバーを組み合わせることで、強く頑丈なステー部材（支持構造）が安価に得られ、しかも、分解する際には軽量な半体だけを扱えることから、作業負担の軽減にも資するものである。

１１…チュービング装置、１２…ベースフレーム、１３…昇降シリンダ、１４…ドライブフレーム、１５…チャックシリンダ、１６…チャックフレーム、１６ａ…上面、１６ｂ…ブラケット、１７…ケーシング挿通孔、１８…油圧モータ、１９…減速機、２０…コーンベアリング、２１…メインチャック、２２…リンク、２３…チャックベアリング、２４…開口部、２５…作業デッキ、２６…梯子、２７…手摺、２８…作業デッキ本体、２９…分割作業デッキ、２９ａ…下端、３０…タップブロック、３１…デッキ張出部、３２…昇降装置用架台、３２ａ…底板、３２ｂ…側板、３２ｃ…逃げ孔、３２ｄ…吊り孔、３３…架台張出部、３４…ステー部材、３５…ボルト、３６…固定部、３６ａ…ブラケット、３６ｂ…フランジ板、３７…内側ステー部材、３７ａ…アングル、３７ｂ…フラットバー、３７ｃ…アングル、３８…外側ステー部材、３８ａ…アングル、３８ｂ…フラットバー、３８ｃ…アングル、３９…ボルト、４０…ボルト、４１…ナット、４２…ボルト、４３…ボルト、４４…ナット

Claims (3)

1. ベースフレームと、該ベースフレームの上方に昇降シリンダを介して昇降可能に設けられたドライブフレームと、該ドライブフレームの上方にチャックシリンダを介して昇降可能に設けられたチャックフレームと、前記ベースフレーム、ドライブフレーム及びチャックフレームの中央部を鉛直方向に貫通するケーシング挿通孔とを備え、
   前記チャックフレームの上部に、前記ケーシング挿通孔の位置に対応する開口部を備えた作業デッキ及び該作業デッキの床面に着脱可能な昇降装置用架台が設けられているチュービング装置において、
   前記作業デッキは、前記チャックフレームの外方に張り出したデッキ張出部を有し、
   前記昇降装置用架台は、前記ケーシング挿通孔の中心軸を回転対称軸として１８０度回転させて定まる床面２箇所に選択的に取り付けられ、該取り付け状態で、前記作業デッキの外方に張り出した架台張出部と、該架台張出部と前記チャックフレームとの間に着脱可能に跨設されたステー部材とを有し、
   前記ステー部材は、前記デッキ張出部の外端に設けられた固定部を介して互いに機械的締結がなされる内側ステー部材と外側ステー部材とからなることを特徴とするチュービング装置。
2. 前記ステー部材は、前記チャックフレーム側から前記架台張出部側へ至るほど上方へ向かう傾斜を有し、
   前記内側ステー部材は、前記チャックフレームとの間で水平方向のボルトにより締結され、前記固定部との間で鉛直方向のボルトにより締結されてなり、
   前記外側ステー部材は、前記固定部との間で水平方向のボルトにより締結され、前記架台張出部との間で鉛直方向のボルトにより締結されてなることを特徴とする請求項１記載のチュービング装置。
3. 前記昇降装置用架台は、前記作業デッキの床面に載置される底板と、該底板の縁部から立ち上がる側板とを有し、
   前記側板には、吊り孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のチュービング装置。