JPH10298988A - Pile driver - Google Patents

Pile driver

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Publication number
JPH10298988A
JPH10298988A JP12335497A JP12335497A JPH10298988A JP H10298988 A JPH10298988 A JP H10298988A JP 12335497 A JP12335497 A JP 12335497A JP 12335497 A JP12335497 A JP 12335497A JP H10298988 A JPH10298988 A JP H10298988A
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JP
Japan
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pile
accelerator
driving
pile driver
noise
Prior art date
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Pending
Application number
JP12335497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Narata
智之 楢田
Koji Nagaishi
孝司 永石
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Y B M KK
Original Assignee
Y B M KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pile driver, by which the pile driving force and noise can be controlled at the same time so that the driving force is large and noise is low, and especially the noise can be minimized. SOLUTION: A lower end part of a pile 2 is guided by a leading body 4, and the leading body 4 is driven by a hammer. A pile is subjected to the downward push-in force by the reaction of centrifugal or linear acceleration of an accelerator 11 giving vibrational acceleration. In the case of using an eccentric rotor, the rotational angular speed ω of the eccentric rotor 24 of the accelerator 11 is calculated from the centrifugal reaction, mass of a pile or the like and resistance from the ground, and the control is conducted in such a manner as to attain a value a little larger than the rotational angular speed ω, whereby the vibrational noise of the accelerator 11 can be minimized. In the case of using rectilinear or linear accelerator, the control is conducted to attain more suitable acceleration according to the variety of oil pressure difference and the change of switching frequency. The interaction between the accelerator and the pile generates no impact sound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、ダブルハンマー杭
打機の改良に関する。更に詳しくは、ハンマーが落下式
であり加速機が振動式であり騒音の発生を防止する杭打
機に関する。
The present invention relates to an improvement of a double hammer pile driver. More particularly, the present invention relates to a pile driving machine in which a hammer is a drop type and an accelerator is a vibration type to prevent generation of noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】杭打ち基礎は、杭を地盤に打ち込み、上
部の荷重を支持するものである。この杭打ち基礎の中で
既製杭を使う施工法には、杭打ちの前に、アースオーガ
ーなどにより孔が形成されるものがある。その孔に杭を
打ち込むための杭打機は、自由落下ハンマーが用いられ
ている。落下するハンマーと既製杭の上端との間で発生
する衝撃音は、市街地で特に嫌われている。このため騒
音の発生を防止した杭打機が知られ、市街地の地盤改良
工事で威力を発揮している。騒音発生を抑制するこのよ
うな杭打機は、ダブルハンマー式杭打機として知られて
いる。
2. Description of the Related Art A pile driving foundation is used for driving a pile into the ground to support an upper load. Among the construction methods using ready-made piles in this pile driving foundation, there is a method in which a hole is formed by an earth auger or the like before pile driving. A free-fall hammer is used as a pile driver for driving a pile into the hole. The impact noise between the falling hammer and the top of the ready-made stake is particularly disliked in urban areas. For this reason, a pile driver that has prevented the generation of noise is known, and has demonstrated its effectiveness in ground improvement work in urban areas. Such a pile driver that suppresses noise generation is known as a double hammer type pile driver.

【0003】このダブルハンマー式杭打機の原理は、特
開昭61−10624号公報、実公平6−21957号
公報等で説明されている。この杭打機では、円筒体の既
製杭の下端が支持体又は先導体で支持され、その円筒体
の中で主ハンマーが落下してその支持体を孔中で打ち込
むと同時に、従ハンマーが落下してその上端を叩いて既
製杭を打ち込む。
[0003] The principle of the double hammer type pile driver is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-10624, Japanese Utility Model Publication No. 6-21957, and the like. In this pile driving machine, the lower end of a prefabricated pile of a cylindrical body is supported by a support or a conductor, and the main hammer falls in the cylindrical body and drives the support in the hole, and at the same time, the secondary hammer falls. Then hit the upper end and drive the ready-made pile.

【0004】ハンマーが地中深い位置で支持体を叩くの
でこのような杭打機では、騒音が既製杭である円筒体の
中で発生し既製杭の中及び地盤中でその殆どが消去され
る。支持体が先行すればほとんどの場合自重で沈降する
既製杭そのものの打ち込みに必要な力は弱くてよいの
で、全体としても騒音は少なく、このような杭打機は市
街地で使用されるものとして好適である。
Since the hammer hits the support at a deep position in the ground, in such a pile driving machine, noise is generated in a cylindrical body which is a ready-made pile, and most of the noise is eliminated in the ready-made pile and in the ground. . If the support precedes, the force required to drive the ready-made pile itself, which sinks under its own weight in most cases, can be weak, so there is little noise as a whole, and such a pile driver is suitable for use in urban areas It is.

【0005】一方、シリンダ側を反力として小重量のピ
ストンを油圧により高周波振動させて杭を打ち込む超高
周波杭打機が知られている。このものでは、騒音は小さ
いがその振動体が杭に与える打ち込みエネルギーが小さ
い。このため、打込完了までの工期が長くなったり、地
盤の硬さ次第では打ち込み完了までの時間が不定になっ
て工事日程に狂いが生じる恐れがある。
On the other hand, there is known an ultrahigh frequency pile driving machine for driving a pile by causing a small weight piston to vibrate at a high frequency by hydraulic pressure using a cylinder as a reaction force. In this device, the noise is small, but the driving energy given to the pile by the vibrating body is small. For this reason, there is a possibility that the construction period until the completion of the driving becomes long, or the time until the completion of the driving becomes indefinite depending on the hardness of the ground, and the construction schedule may be deviated.

【0006】打ち込みエネルギーが大きくしかも確実に
杭打ちを遂行でき、騒音を極小化することができる杭打
機が要請されている。即ち、騒音を極小化しながら工期
の短縮を図ることができる杭打機が求められている。
[0006] There is a demand for a pile driving machine which can perform a pile driving with a large driving energy and reliably, and can minimize noise. That is, there is a demand for a pile driver that can shorten the construction period while minimizing noise.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような技
術的背景に基づいてなされたものであり、下記のような
目的を達成する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on such a technical background, and achieves the following objects.

【0008】本発明の目的は、打込力が大きく且つ騒音
が小さい杭打機を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a pile driving machine having a large driving force and low noise.

【0009】本発明の他の目的は、打込力が大きく且つ
騒音が小さく打込力と騒音とを同時に制御することがで
きる杭打機を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a pile driving machine which has a large driving force and low noise, and can simultaneously control the driving force and the noise.

【0010】本発明の更に他の目的は、打込力が大きく
且つ騒音が小さく打込力と騒音とを同時に制御し特に騒
音を極小化することができる杭打機を提供することにあ
る。
It is still another object of the present invention to provide a pile driving machine which has a large driving force, a small noise, and simultaneously controls the driving force and the noise to minimize the noise.

【0011】本発明の更に他の目的は、打込力が大きく
且つ騒音が小さく装置がシンプルで低廉な杭打機を提供
することにある。
Still another object of the present invention is to provide a low cost pile driving machine which has a large driving force, low noise and a simple apparatus.

【0012】本発明の更に他の目的は、前記制御を簡単
にすることにより装置を低廉化することができる杭打機
を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a pile driving machine that can reduce the cost of the apparatus by simplifying the above control.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に次のような手段を採る。本発明による杭打機は、掘削
済みの杭打込孔に打ち込まれ中空穴が形成された杭の下
端をその杭打込孔内で先導してその杭を案内する先導体
がハンマーにより打ち込まれる。この先導体は、杭を支
持する必要はない。杭は地盤によっても側方から摩擦力
で支持されるから、杭の下端と先導体との間には、隙間
が生じている。先導体が杭を支持することもできる。
Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, the following means are adopted. In the pile driving machine according to the present invention, the tip conductor that guides the pile by driving the lower end of the pile in which the hollow hole is formed by driving the pile into the excavated pile driving hole is driven by a hammer. . The tip conductor need not support the pile. Since the pile is also supported by the frictional force from the side by the ground, a gap is formed between the lower end of the pile and the leading conductor. The tip conductor can also support the pile.

【0014】杭の上端は、加速機により下向きに加速さ
れる。加速機は、杭の上端に作用する。加速機は、加速
機本体に対して加速度を与えられる加速体を備えてい
る。加速体は、杭に衝撃を与えるものではない。即ち、
加速体は、杭に連続的な加速度を与える。加速体は、遠
心力を発生する偏心回転体又は線形運動体である。その
回転体は、加速機本体に支持され偏心して回転し遠心力
を生起する。この遠心力は、反作用として杭に作用す
る。線形運動体は、ピストン又はこのピストンに同体の
振動体である。ピストンは、ピストンが挿入されたシリ
ンダの両側の流体圧差の周期的変動により振動的に加速
される高周波杭打機等である。
The upper end of the pile is accelerated downward by the accelerator. The accelerator acts on the top of the pile. The accelerator includes an accelerating body capable of giving an acceleration to the accelerator main body. Accelerators do not impact the pile. That is,
The accelerator gives the pile a continuous acceleration. The accelerator is an eccentric rotating body or a linear moving body that generates a centrifugal force. The rotating body is supported by the accelerator main body and rotates eccentrically to generate centrifugal force. This centrifugal force acts on the pile as a reaction. The linear moving body is a piston or a vibrating body integrated with the piston. The piston is, for example, a high-frequency pile driver that is vibratoryly accelerated by a periodic fluctuation of a fluid pressure difference between both sides of the cylinder into which the piston is inserted.

【0015】回転体としては、小型の回転体が複数体用
いられ、装置本体の強化構造を簡略化している。互いに
独立に回転する複数体は、その遠心エネルギーが杭に吸
収される度に、共振化して同一位相化する。この場合、
両複数体を機械連結しないですむから、装置系がシンプ
ルであり低廉に提供することができる。同軸結合などに
より関連させて複数体を同一位相で回転させるようにす
ることもできる。例えば、2体の回転体を同軸連結した
1組を単位として2単位を用い、2単位間は独立させ、
この2単位を自然励起により共鳴化させることは、共鳴
化までの時間を短縮するとともに装置費用を比較的に低
廉にすることができる。
As the rotating body, a plurality of small rotating bodies are used to simplify the strengthening structure of the apparatus main body. Each time the centrifugal energy is absorbed by the pile, the plurality of bodies that rotate independently of each other resonate and become in phase. in this case,
Since there is no need to mechanically connect the two bodies, the apparatus system is simple and can be provided at low cost. A plurality of bodies may be rotated in the same phase by coaxial coupling or the like. For example, two units are used as a unit in which two rotators are coaxially connected, and two units are made independent,
Resonating these two units by spontaneous excitation can shorten the time until resonance and reduce the cost of the apparatus relatively.

【0016】加速体は、杭に衝撃的にエネルギーを与え
ないから、即ち、加速体と杭とは実質的に常時同体化さ
れているから、衝突時の衝撃的騒音が発生しない。
Since the accelerator does not give impact energy to the pile, that is, since the accelerator and the pile are substantially always integrated, no impact noise is generated at the time of collision.

【0017】ハンマーはワイヤにより加速機に対して吊
り下げられ、ワイヤの部分は滑車により下方に引っ張ら
れ、滑車は油圧シリンダにより下方に駆動される。これ
により、ハンマーの自由落下により得られる大きいエネ
ルギーを一瞬に先導体に衝撃的に伝達して、そのパワー
をフルに打込のために使用するが、衝撃音は杭の中で発
生し、大きい衝撃音が発生するときはその衝撃音は地中
深くで発生し地盤中で吸収され、外界には騒音は極めて
小さくなって漏れるだけである。
The hammer is suspended from the accelerator by a wire, a portion of the wire is pulled downward by a pulley, and the pulley is driven downward by a hydraulic cylinder. As a result, the large energy obtained by the free fall of the hammer is instantaneously transmitted to the leading conductor in an instant, and the power is used for full driving. When an impulsive sound is generated, the impulsive sound is generated deep in the ground and absorbed in the ground, and the noise is extremely small and leaks to the outside world.

【0018】一方、偏心回転式加速機と杭との間は原則
的に離れることがないから、その間から衝撃音は発生し
ない。すでに先導体の打ち込みにより拡大され整備され
ているている杭打穴の中の杭は比較的に弱い力で打ち込
まれるから、振動音すら発生しない。
On the other hand, since the eccentric rotary accelerator and the pile do not basically separate from each other, no impulsive sound is generated between them. The pile in the pile driving hole, which has already been expanded and maintained by driving the leading conductor, is driven with relatively low force, so that no vibration noise is generated.

【0019】回転体の平均回転角速度ωは、The average rotational angular velocity ω of the rotating body is

【0020】[0020]

【数2】 となるように制御される。この式を満たす角速度のうち
で最低値又はそれより僅かに大きい値に制御することに
より、仮に振動音が発生しても、その振動音を極小化す
ることができる。この制御は、電動機に供給する電力制
御又は油圧モータに供給する油圧制御で行うことができ
るから、制御が容易であり装置の費用を低廉化すること
ができる。
(Equation 2) It is controlled so that By controlling the angular velocity to a minimum value or a value slightly larger than the angular velocity that satisfies this equation, even if a vibration sound is generated, the vibration sound can be minimized. This control can be performed by electric power control to be supplied to the electric motor or hydraulic control to be supplied to the hydraulic motor, so that the control is easy and the cost of the apparatus can be reduced.

【0021】加速体は、これが直線運動体であろうと偏
心回転体であろうと、その加速度の制御が容易である。
ピストンの両側の流体圧差は慣用技術として知られてい
るように容易に可変であり、またこれも慣用技術として
知られているように遠心力は回転角速度の変更により容
易に可変である。
Regarding the acceleration body, whether it is a linear moving body or an eccentric rotating body, its acceleration can be easily controlled.
The fluid pressure differential on either side of the piston is easily variable, as is known in the art, and the centrifugal force is also easily changed by changing the angular velocity, also as is known in the art.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明による杭打機は、騒音が極小化さ
れている。加速体の加速度の変更が容易であるから、そ
の極小化と杭打能力の低下とは、無関係である。加速体
の加速度の変更は、騒音の発生に全く影響を与えない。
According to the pile driver according to the present invention, the noise is minimized. Since it is easy to change the acceleration of the accelerator, minimization of the accelerator and reduction of the pile driving ability are irrelevant. Changing the acceleration of the accelerator has no effect on the generation of noise.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、本発明の杭打機の実施形態1の原
理的な構造を示している。杭打対象地盤には、既に、杭
打穴1が図示しない掘削機により形成されている。杭打
穴1は、杭2の打ち込みを誘導する。杭2はパイプであ
り、軸方向に中空穴3が杭2を貫通している。杭2は、
先導体4により支持されることが可能である。
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a basic structure of a pile driver according to a first embodiment of the present invention. The pile driving hole 1 is already formed in the ground to be driven by an excavator (not shown). The pile driving hole 1 guides the driving of the pile 2. The pile 2 is a pipe, and a hollow hole 3 penetrates the pile 2 in the axial direction. Pile 2
It can be supported by the leading conductor 4.

【0024】先導体4は、杭打穴4に誘導されて段々と
下方に打ち込まれていく。先導体4の外径は設計上は杭
内穴1より僅かに小さく形成されているが、先導体4の
外径と杭内穴1の内径の大小関係は、大した問題ではな
い。なぜなら、杭内穴1は金属の穴加工に見られる穴で
はなく、アースーオーガーにより荒削りされ又穴の壁面
の崩れがあって、穴の内径は厳密には定義できない。
The leading conductor 4 is guided into the pile driving hole 4 and is driven downward gradually. The outer diameter of the leading conductor 4 is designed to be slightly smaller than the bore 1 of the pile, but the size relationship between the outer diameter of the leading conductor 4 and the inner diameter of the bore 1 is not a significant problem. This is because the hole 1 in the pile is not a hole found in metal drilling, but is rough-cut by an earth auger and the wall surface of the hole collapses, so that the inner diameter of the hole cannot be strictly defined.

【0025】先導体4は底5を有し、底5が杭2を支持
する。先導体4は、円筒部6を有し、円筒部6の外側円
筒面が、先導体4の外径を形成している。先導体4の打
ち込みにより拡径された穴に杭2が打ち込まれるが、杭
2と杭内穴1の上方部の穴7との間には、完全な隙間は
生じない。
The leading conductor 4 has a bottom 5, which supports the pile 2. The leading conductor 4 has a cylindrical portion 6, and the outer cylindrical surface of the cylindrical portion 6 forms the outer diameter of the leading conductor 4. The pile 2 is driven into the hole whose diameter has been increased by driving the leading conductor 4, but a complete gap does not occur between the pile 2 and the hole 7 above the bore 1.

【0026】地盤中のため穴7の内面部付近の膨張する
地盤は、杭2に圧着していると考える方が適切である。
地盤は、杭2にこのような圧力P,P’を及ぼしてい
る。圧力P’は、圧力Pが作用する作用点よりもより下
方の位置の作用点に及ぼす圧力である。
It is more appropriate to think that the expanding ground near the inner surface of the hole 7 is pressed against the pile 2 because it is in the ground.
The ground exerts such pressures P and P ′ on the pile 2. The pressure P ′ is a pressure exerted on an action point at a position lower than the action point on which the pressure P acts.

【0027】杭打時、ハンマー8は杭2の中で鉛直方向
成分をもって往復運動する。図1は、ハンマー8が鉛直
方向に自由落下する場合を示している。杭2の上端に加
速機本体9の重力が作用している。加速機11は、加速
機本体9と振動モータ21とから構成されている。加速
機本体9には、ウインチ13が固定され設けられてい
る。
When the pile is driven, the hammer 8 reciprocates in the pile 2 with a vertical component. FIG. 1 shows a case where the hammer 8 freely falls in the vertical direction. The gravity of the accelerator body 9 acts on the upper end of the pile 2. The accelerator 11 includes an accelerator main body 9 and a vibration motor 21. A winch 13 is fixedly provided on the accelerator body 9.

【0028】ウインチ13は、加速機本体9に直接に固
定されず相対的に加速機本体9に同体になるように設け
ることができる。ウインチ13に一端が固着されたワイ
ヤ14は、滑車群を介して他端がハンマー8に固着され
ている。滑車群は、ウインチ13の概鉛直下方で本体ケ
ーシング2に対して鉛直方向に運動可能な動滑車15を
備えている。
The winch 13 can be provided so as not to be directly fixed to the accelerator body 9 but to be relatively integrated with the accelerator body 9. The wire 14 having one end fixed to the winch 13 has the other end fixed to the hammer 8 via a group of pulleys. The group of pulleys includes a moving pulley 15 that can move vertically with respect to the main casing 2 substantially vertically below the winch 13.

【0029】動滑車15は、油圧シリンダ装置16のピ
ストンロッド17の上端部に回転自在に支持されてい
る。動滑車15は、下方に駆動される。ワイヤ14の一
部分は、動滑車15により下方に引かれる。動滑車15
は、油圧シリンダ装置16により下向きの駆動力を受け
ワイヤ14の一部分の上向きの張力により引き上げられ
る。
The moving pulley 15 is rotatably supported on the upper end of the piston rod 17 of the hydraulic cylinder device 16. The moving pulley 15 is driven downward. A part of the wire 14 is pulled downward by the moving pulley 15. Movable pulley 15
Is received by the hydraulic cylinder device 16 in a downward driving force, and is pulled up by an upward tension of a part of the wire 14.

【0030】加速機本体9には、固定滑車18が固定さ
れ設けられている。ハンマー8は、動滑車15、固定滑
車18を介してワイヤ14によりウインチ13から吊る
されている。加速機本体9には、ワイヤ14が通過する
通過穴19が開けられている。杭2に載置されている加
速機本体9と杭2との間には、杭2を挟持するチャック
機構(図示せず)は原理的には必要ないが安全のために
はチャック機構を設けることが望ましい。
A fixed pulley 18 is fixedly provided on the accelerator body 9. The hammer 8 is suspended from the winch 13 by a wire 14 via a moving pulley 15 and a fixed pulley 18. The accelerator body 9 has a passage hole 19 through which the wire 14 passes. A chuck mechanism (not shown) for holding the pile 2 is not necessary in principle between the accelerator main body 9 and the pile 2 mounted on the pile 2, but a chuck mechanism is provided for safety. It is desirable.

【0031】加速機本体9は、図示しない吊り下げワイ
ヤで吊り下げられることができ、又、自走車により支持
されるリーダ(図示されず)に案内され自然に降下する
ように支持されるが、杭打作業時の加速機本体9は自然
落下可能状態に置かれる。
The accelerator body 9 can be suspended by a suspension wire (not shown), and is supported by a leader (not shown) supported by a self-propelled vehicle so as to descend naturally. During the pile driving operation, the accelerator body 9 is placed in a state where it can fall naturally.

【0032】加速機11は、加速機本体9の上端に固定
され設けられている。加速機11としては、周知慣用の
振動モータ21が用いられている。振動モータ21の1
組は、図2に示すように、電動機22とその電動機の出
力軸23に取りつけられる偏心回転体24とを備えてい
る。
The accelerator 11 is fixedly provided at the upper end of the accelerator main body 9. As the accelerator 11, a commonly used vibration motor 21 is used. 1 of vibration motor 21
As shown in FIG. 2, the set includes an electric motor 22 and an eccentric rotator 24 attached to an output shaft 23 of the electric motor.

【0033】1組の振動モータ21は、1台の電動機2
2とその電動機22を中心位置として対称に同軸に配置
される2体の偏心回転体24とから構成されている。こ
の2体の偏心回転体24は、同一位相で回転する。もう
1組の振動モータ21も他の組と構造、サイズの点で同
一である。
One set of vibration motors 21 includes one motor 2
2 and two eccentric rotating bodies 24 arranged symmetrically and coaxially with the electric motor 22 as a center position. The two eccentric rotating bodies 24 rotate in the same phase. Another set of vibration motors 21 is the same in structure and size as the other sets.

【0034】2組の振動モータ21は、ハンマー8を吊
るす杭2の中のワイヤ14の部分を含む鉛直面S(図
1)に対して対称な位置に配置されている。2組の振動
モータ21のそれぞれの偏心回転体は、同一位相に拘束
される必要はない。言い換えると、2組の振動モータ2
1の2つの電動機の同期性は、必要ではない。
The two sets of vibration motors 21 are arranged symmetrically with respect to the vertical plane S (FIG. 1) including the portion of the wire 14 in the stake 2 for suspending the hammer 8. The eccentric rotors of the two sets of vibration motors 21 need not be constrained to be in the same phase. In other words, two sets of vibration motors 2
Synchronization of the two motors is not required.

【0035】打込工事開始時には、加速機本体9は杭2
に載置されている。杭2と加速機本体9を固定する必要
はない。油圧シリンダ装置16を動作させて動滑車15
を下方に駆動する。ワイヤ14の引出長さは、ウインチ
13を回転させて調節する。油圧シリンダ装置16を駆
動する油圧回路(図示せず)であり油圧シリンダ装置1
6を含む循環回路を自由にする。
At the start of the driving work, the accelerator 9 is mounted on the pile 2
It is placed on. It is not necessary to fix the pile 2 and the accelerator body 9. The hydraulic pulley 15 is operated by operating the hydraulic cylinder device 16.
Is driven downward. The drawing length of the wire 14 is adjusted by rotating the winch 13. The hydraulic cylinder device 1 is a hydraulic circuit (not shown) for driving the hydraulic cylinder device 16.
6. Free circulation circuit including 6.

【0036】即ち、その循環回路中の弁を動作させてそ
の循環回路を油圧源から自由にする。その油圧回路の抵
抗は、実質的に零に近いのでこれを無視する。この動作
により、ハンマー8が自由落下する。その自由落下距離
は、動滑車15が駆動され降下した距離の2倍である。
ハンマー8は、衝撃的に先導体4を打撃する。予め杭内
穴1内に挿入されている先導体4は、この打撃により杭
内穴1の内面を多少とも崩しながら不定の距離だけ杭内
穴1内で下方に打ち込まれる。
That is, the valve in the circulation circuit is operated to make the circulation circuit free from the hydraulic pressure source. Ignore this because the resistance of the hydraulic circuit is substantially close to zero. By this operation, the hammer 8 falls freely. The free fall distance is twice as long as the movable pulley 15 is driven and descended.
The hammer 8 strikes the leading conductor 4 with an impact. The tip conductor 4 previously inserted into the pile inner hole 1 is driven downward in the pile inner hole 1 by an undefined distance while the inner surface of the pile inner hole 1 is slightly broken by this impact.

【0037】この打撃の繰り返しにより、先導体4は段
々に地盤に進入する。その衝撃音は、消音器の役目をす
る杭2内で消音され空中に分散する量は少ないが、それ
でも進入度が少ない杭2を介して空中に伝播するので、
初めのうちはハンマー8の落下距離を少なくする。
By repeating this impact, the tip conductor 4 gradually enters the ground. Since the impact sound is silenced in the pile 2 serving as a silencer and is dispersed in the air in a small amount, it still propagates into the air through the pile 2 with a low penetration degree.
At first, the hammer 8 is made to have a shorter falling distance.

【0038】一方で、2組の振動モータ21の電動機2
2が独立に駆動される。1体の電動機22により回転駆
動される2体の偏心回転体24は、同一位相で回転す
る。他体の電動機22により回転駆動される2体の偏心
回転体24も、同一位相で回転する。
On the other hand, the two motors 2 of the vibration motor 21
2 are driven independently. The two eccentric rotators 24 driven to rotate by one electric motor 22 rotate in the same phase. The two eccentric rotators 24 driven by the other motor 22 also rotate in the same phase.

【0039】2組の振動モータ21のそれぞれの偏心回
転体24は、初めは同一位相でなくても、偏心回転エネ
ルギーを喪失するたびに段々に共鳴していき、やがて同
一位相で回転するようになる。加速機11が発生する遠
心力は、その反作用が加速機本体9を介して杭2の上端
に伝達される。遠心力は、2組の振動モータ21の共鳴
状態では、次式で表される。
Even if the eccentric rotating bodies 24 of the two sets of vibration motors 21 do not initially have the same phase, they gradually resonate each time the eccentric rotation energy is lost, and eventually rotate in the same phase. Become. The reaction of the centrifugal force generated by the accelerator 11 is transmitted to the upper end of the pile 2 via the accelerator body 9. The centrifugal force is expressed by the following equation when the two sets of vibration motors 21 are in a resonance state.

【0040】[0040]

【数3】 ここで、右辺は添字nについて足し食わえた全遠心力の
最大値である。この実施形態では、それぞれの1体の偏
心回転体の質量m、有効回転半径r、回転角速度ωは、
添え字nの値に関係せずに、等しい。実質的に現れる全
体の遠心力即ち左辺は、左辺で表現され、平均有効遠心
力のn倍である。
(Equation 3) Here, the right side is the maximum value of the total centrifugal force added for the subscript n. In this embodiment, the mass m, the effective radius of rotation r, and the rotational angular velocity ω of each one eccentric rotator are:
Equal, regardless of the value of the subscript n. The overall centrifugal force, or left side, that appears substantially is represented by the left side and is n times the average effective centrifugal force.

【0041】この遠心力が、杭2に下向きに作用する。
杭2には、加速機11、加速機本体9、油圧シリンダ装
置16等杭2に載置されている全物体の質量M1の重力
M1gと、杭2の質量M2の重力M2gが下向きに作用
する。gは、重力加速度である。杭2の円筒外側面に
は、地盤中の応力が圧力として水平方向に作用する。
This centrifugal force acts on the pile 2 downward.
The gravitational force M1g of the mass M1 of all objects placed on the stake 2 such as the accelerator 11, the accelerator body 9, and the hydraulic cylinder device 16 and the gravitational force M2g of the mass M2 of the stake 2 act on the stake 2 downward. . g is the gravitational acceleration. The stress in the ground acts on the cylindrical outer surface of the pile 2 in the horizontal direction as pressure.

【0042】その圧力は、地面からの深度の複雑な関数
であるが、積分値を進入した杭2の長さで割った単位長
さあたり(円周長さをかけた場合は単位面積あたり)の
圧力をPで表す。杭2の表面と地盤構成物質との間の摩
擦係数をμで表すと、杭2には、μ・L・Pで表される
抵抗が上向きに作用する。Lは、杭2の進入長さを示
す。杭2が先導体4から浮いている状態であり、杭2が
沈降しない状態では、力の釣り合いは次式で表される。
The pressure is a complex function of the depth from the ground, but per unit length (in the case of multiplying the circumferential length per unit area) by dividing the integral value by the length of the penetrated stake 2 Is represented by P. When the coefficient of friction between the surface of the pile 2 and the soil constituent material is represented by μ, the resistance represented by μμLP acts on the pile 2 upward. L indicates the entry length of the pile 2. When the pile 2 is floating from the leading conductor 4 and the pile 2 does not sink, the balance of the force is expressed by the following equation.

【0043】[0043]

【数4】 これからωを求めると、(Equation 4) From now on, when ω is calculated,

【0044】[0044]

【数5】 このように求められる回転角速度より少し大きい値とな
るように、加速機11を制御する。杭2を最小エネルギ
ーでスムーズに下向きに杭2を沈降させることができる
遠心加速度を加速機11のその制御により発生させるこ
とができる。このように、杭2は先導体4の沈降に追随
して沈降する。
(Equation 5) The accelerator 11 is controlled so as to have a value slightly larger than the rotational angular velocity thus obtained. The centrifugal acceleration that allows the pile 2 to sink down smoothly with minimum energy can be generated by the control of the accelerator 11. Thus, the pile 2 sinks following the sinking of the leading conductor 4.

【0045】他の杭2は、より下方の杭2の上端に順々
に連結される。地盤の硬さは、深度により変化する。そ
の硬さに対応して、加速機11の偏心回転体の角速度ω
の増減を制御する。この制御は、沈降に必要な最小エネ
ルギーを適切に定める。振動音の発生を最小限に押さえ
て極小化することができる。杭2と加速機本体9とは原
則的に同体であるから、杭2と加速機本体9との間に衝
撃音は発生しない。
The other piles 2 are sequentially connected to the upper end of the lower pile 2. The hardness of the ground changes with the depth. Corresponding to the hardness, the angular velocity ω of the eccentric rotating body of the accelerator 11
Control the increase or decrease of This control properly sets the minimum energy required for settling. Generation of vibration noise can be minimized and minimized. Since the pile 2 and the accelerator main body 9 are basically the same body, no impact sound is generated between the pile 2 and the accelerator main body 9.

【0046】加速機としては、線形往復動体を用いるこ
とができる。この線形往復動体は、本出願人の前記特許
第2527674号に詳しく示されているから、この明
細書では詳しく説明を繰り返すことはしないが、簡単に
要約すれば、加速機本体に対して鉛直方向に線形加速さ
れる往復運動体即ち振動体は、いわゆるピストンであ
り、両側の流体圧差例えば油圧差の周期的変動により振
動的に加速される。
A linear reciprocating body can be used as the accelerator. Since this linear reciprocating body is shown in detail in the above-mentioned Japanese Patent No. 2527674, the detailed description will not be repeated in this specification. The reciprocating body or vibrating body that is linearly accelerated is a so-called piston, and is vibratedly accelerated by a periodic fluctuation of a fluid pressure difference on both sides, for example, a hydraulic pressure difference.

【0047】このような加速は連続であるから、衝撃的
エネルギーを杭に与えない。油圧差の脈動は、周知慣用
の技術により容易に発生させることができる。即ち、油
圧分配はピストンの両側のシリンダ室にそれぞれに通じ
る供給側油路と戻り側油路とを交互に切り換え接続する
ことにより容易に可能である。その切換の周波数は、回
転体である弁体の回転角速度の可変により容易に可変で
ある。その回転体の回転数制御は、サーボモータを用い
ることにより容易に行うことができる。
Since such acceleration is continuous, no impact energy is given to the pile. The pulsation of the oil pressure difference can be easily generated by a well-known conventional technique. That is, the hydraulic pressure distribution can be easily performed by alternately switching and connecting the supply-side oil passage and the return-side oil passage that respectively communicate with the cylinder chambers on both sides of the piston. The frequency of the switching can be easily changed by changing the rotation angular velocity of the valve body which is the rotating body. The rotation speed control of the rotating body can be easily performed by using a servomotor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による杭打機の実施形態1の原
理構成をしめす正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing the principle configuration of Embodiment 1 of a pile driver according to the present invention.

【図2】図2は、加速機を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the accelerator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…杭打穴 2…杭 3…中空穴 4…先導体 5…底 8…ハンマー 9…加速機本体 11…加速機 15…動滑車 16…油圧シリンダ 21…振動モータ 22…電動機 24…偏心回転体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pile driving hole 2 ... Pile 3 ... Hollow hole 4 ... Lead conductor 5 ... Bottom 8 ... Hammer 9 ... Accelerator body 11 ... Accelerator 15 ... Moving pulley 16 ... Hydraulic cylinder 21 ... Vibration motor 22 ... Electric motor 24 ... Eccentric rotation body

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】掘削済みの杭打込孔に打ち込まれ中空穴が
形成された杭の下端に先行して前記杭を先導し前記杭打
込孔内で打ち込まれる先導体を打撃し鉛直方向成分を持
って往復運動するハンマーと、 鉛直下方向成分を持って前記杭の上端に作用する加速機
とからなり、 前記加速機は、 加速機本体と、 前記加速機本体に対して鉛直方向成分をもって往復運動
するための加速度を与えられる加速体とからなる杭打
機。
The present invention is characterized in that a vertical component is formed by driving a stake ahead of a lower end of a pile having a hollow hole formed therein by driving the stake and leading a conductor to be driven into the pile driving hole. A hammer that reciprocates with an accelerator, and an accelerator that acts on the upper end of the pile with a vertically downward component, wherein the accelerator has an accelerator body, and a vertical component with respect to the accelerator body. A pile driver consisting of an accelerating body that can be given an acceleration for reciprocating motion.
【請求項2】請求項1において、 前記ハンマーはワイヤにより前記加速機に対して吊り下
げられ、前記ワイヤの部分は滑車により下方に引っ張ら
れ、 前記滑車は油圧シリンダにより下方に駆動されることを
特徴とする杭打機。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the hammer is suspended from the accelerator by a wire, a portion of the wire is pulled downward by a pulley, and the pulley is driven downward by a hydraulic cylinder. Characteristic pile driver.
【請求項3】請求項1において、 前記加速体は鉛直方向に線形に加速される振動体である
ことを特徴とする杭打機。
3. The pile driver according to claim 1, wherein the accelerator is a vibrator that is linearly accelerated in a vertical direction.
【請求項4】請求項1において、 前記加速体は前記加速機本体に対して遠心力を発生する
回転体であることを特徴とする杭打機。
4. The pile driver according to claim 1, wherein the accelerator is a rotating body that generates a centrifugal force on the accelerator body.
【請求項5】請求項4において、 前記回転体としては複数体が設けられていることを特徴
とする杭打機。
5. The pile driver according to claim 4, wherein a plurality of rotating bodies are provided.
【請求項6】請求項5において、 前記複数体のうちの少なくとも2体を駆動する駆動源は
互いに独立していることを特徴とする杭打機。
6. The pile driver according to claim 5, wherein drive sources for driving at least two of the plurality of bodies are independent of each other.
【請求項7】請求項6において、 前記複数体のうちの少なくとも他の2体を駆動する駆動
源は単一であることを特徴とする杭打機。
7. The pile driving machine according to claim 6, wherein a single drive source drives at least two of the plurality of bodies.
【請求項8】請求項4において、 前記回転体の平均回転角速度ωは、下記式; 【数1】 を満足することを特徴とする杭打機。8. The method according to claim 4, wherein the average rotational angular velocity ω of the rotating body is represented by the following equation: Pile driver characterized by satisfying the following. 【請求項9】請求項8において、 前記平均回転角速度ωは、前記式を満足する最低値又は
その最低値に近い値になるように制御されることを特徴
とする杭打機。
9. The pile driver according to claim 8, wherein the average rotational angular velocity ω is controlled to be a minimum value that satisfies the expression or a value close to the minimum value.
【請求項10】請求項3において、 前記振動体はその両側の流体圧力の交互の切換により運
動することを特徴とする杭打機。
10. The pile driving machine according to claim 3, wherein said vibrating body moves by alternately switching fluid pressures on both sides thereof.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014531001A (en) * 2011-10-10 2014-11-20 ロブソン, アンガス ピーターROBSON, Angus Peter accumulator
KR101602096B1 (en) * 2015-01-16 2016-03-09 허동길 The pipe strike device
WO2016126216A1 (en) * 2015-02-02 2016-08-11 Wongwaikolayoot Paisal Pile driver and structure of said pile driver
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