JPS5929732B2

JPS5929732B2 - 杭打抜機

Info

Publication number: JPS5929732B2
Application number: JP54168979A
Authority: JP
Inventors: 修作「よし」野; 功一伊藤; 金蔵高木; 昌一堀川; 興仁三浦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-25
Filing date: 1979-12-25
Publication date: 1984-07-23
Also published as: JPS5693922A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、鋼矢板・Ｈ形鋼・鋼管・ＲＣ杭等の杭に振動
を与えながら地中に建込みあるいは引抜きをする杭打抜
機に関する。

従来、この種の杭打抜機としては、バイブロハンマーマ
たはヂ゛−ゼ゛ルハンマーを用いて施工するものが広く
知られている。

これらのうち、前者にあっては、クレーン等の支柱に吊
り下げられ、緩衝装置を有す懸吊機と、この懸吊機のフ
レーム下部に杭杷持機を設けるとともに、上部には電動
機によって偏心振子を回転させて振動を発生させる起振
機を設ける振動発生装置とからなっている。

また、後者にあっては、前者の前記起振機にヂーゼル機
関を用いたものであり、その働きによってハンマーを間
欠的ｌこ動かして杭を打撃して建込んでいる。

しかしながら、起振機に電動機を用いて偏心振子を回転
させる杭打抜機は、駆動源として設けた電動機が一定の
回転数による定格出力を保有するので一定の軸間距離と
重量とを有す振子を組合わせる掲果、運転中における偏
心モーメント・振動数・振巾および起振力等の運転性能
は一定して不変であった。

従って、土質や地盤の硬さ等の地質に対応した適切な条
件で杭を建込むことができないことになり、その使用範
囲は制限されていた。

また、起振機は、偏心振子の回転によって振動を得てい
るので回転体の軸受にかかる偏荷重は軸受の耐久性を著
しく減退させている。

さらに、偏心振子の回転によって発生する横方向の振動
を除去するため、および回転体停止時の余振を除去する
ために電動機を強制逆転させているが、これによって電
動機と伝達歯車とが損傷する等、杭打抜機の性能および
維持管理に種々の欠点があった。

一方、起振機にヂーゼル機関を用いた杭打抜機によれば
、間欠的に動くハンマーにより杭は打撃力を受けて地中
に建込まれるので、これも地質に適応した条件にて施工
することができず、その使用範囲は限られたものになる
。

さらに、騒音が発生し、市街地での使用には適さない欠
点があった。

本発明は、上記の欠点を解消して振動数・振ＩＪ起振力
または打撃力を土質・地盤・環境にあわせてそれらの条
件を設定することができ、しかも運転中においてもその
設定が可能であり、さらに小型にできて耐久性・作業性
・経済性を高めることができる油圧式〇こよる杭打抜機
を提供せんとするものである。

以下に本発明の実施例を図にもとずいてさらに説明する
。

第１図は、杭打抜機の側面図である。符号１で示すベー
スマシンに一端を保持されて立脚する支柱２の先端から
ロープ３を垂らし、ロープ３の端に懸吊機４を結ぶ。

この懸吊機４は、第２図に示すように、上枠５の上端に
吊環６を回動自在に支持し、この吊環６ζこロープ３を
つないで吊下される。

上枠５の下部からはナツト７で支えられる吊り棒８を複
数吊り下げて吊り棒８の中間部までコイルはね９を螺旋
する。

さらに、吊り棒８は下枠１０の支持部１０ａを貫通させ
てコイルばね１１を螺旋し、吊り棒８の下端に設けるス
トッパ８ａと支持部１０ａとの間で保持する。

従って、吊り棒８に螺旋するコイルばね９，１１は下枠
１０に生ずる振動を吸収する緩衝装置として働くことに
なる。

下枠１１には、上部に加振力を増すためのバランスウェ
イト１２が設けられ、内部に油圧機１３が収納保持され
る。

油圧機１３は、シリンダ１４とシリンダ１４内を摺動す
るピストン１５とからなる。

シリンダ１４は下枠１０の底板１０ｂに嵌合保持され、
その側面上下部に接続口１６．１７を設けて脈動を発生
させる脈動発生油圧回路１８を接続する。

第３図は脈動発生油圧回路１８を示す。

油槽１９には、油圧装置（図示省略）を介して切換弁２
０が接続される。

この切換弁２０は、手動切換によるクローズドセンタ弁
である。

この切換弁２０は脈動発生機２１と接続し、その間から
さらに分岐して可変流量調整弁２２を介して油圧モータ
２３に接続する。

油圧モータ２３は脈動発生機２１に連結され、可変流量
調整弁２２の調整による油量の加減に応じて油圧モータ
２３が作動して脈動発生機２１の弁の開閉を制御する。

脈動発生機２１の一方の出口ポー）２１ａは作動切換弁
２４に接続し、他方の出口ポート２１ｂは減圧弁２５を
介して作動切換弁２４に接続する。

作動切換弁２４は手動によって切換可能な方向制御弁で
あり、杭の建込みと引抜きとの作動切換を行なうもので
ある。

この作動切換弁２４は油圧機１３のシリンダ１４の上下
ポート１６．１７に接続され、さらにこの油圧機１３と
並列に逆止補助弁２６を接続する。

逆止補助弁２６は、中間にアキュムレータ２γを設ける
配管２８で脈動発生機２１の戻り口２１ｃ側に接続する
。

なお、符号２９で示すものは切換弁２０と脈動発生機２
１との間に設ける背圧弁であり、この背圧弁２９は可変
流量調整弁２２の調整と相俟って配管２８の圧力を規制
する。

ここで、脈動発生機２１について第４図および第５図を
参照して説明する。

この脈動発生機２１は、小型の装置で高性能の油圧脈動
流を発生させることを目的としたものである。

油圧モータ２３に一端を連結するロータ３０は、その中
央部外周に圧油溝３１を設け、両端外周にドレン溝３２
゜３３を設けてドレン溝３２．３３はそこから設ける油
路３４によってロータ３０の軸中心に穿設する油路３５
に通じている。

そして、油路３５は固定子３６の端部に設ける排油口３
７に連通させる。

ロータ３０には、ざらに圧油溝３１の両側軸方向に長溝
の圧油路３８および排油路３９を複数配設し、圧油路３
８は圧油溝３１に通じるようにし、排油路３９はこれに
通じる油路４０および油路３５を通じで排油口３７に通
じている。

このように設けた圧油路３８と排油路３９とは、軸方向
には同一直線上で一対になり、円周方向には相互に逆向
きとなって一定間隔Ｑこして配置される。

ロータ３０を嵌挿するスリーブ４１には２つの環状溝４
２．４３を設けて出口ポート２１ａ、２１ｂにそれぞれ
接続するとともに、環状溝４２．４３には排油路３９ま
たは圧油路３８のいずれか一方が合致する。

そこで、圧力口２１ｄから入る圧油は圧油溝３１を通っ
て圧油路３８に通じ、ロータ３０の回転に伴って圧油は
出口ポート２１ａ。

２１ｂから間欠的に排出され、脈動流を発生させる。

次に、脈動発生機２１を有す脈動発生油圧回路１８の作
動を説明する。

油圧装置にて生じた油圧は、切換弁２０から脈動発生機
２１および可変流量調整弁２２にかかる。

油圧モータ２３の回転は、可変流量調整弁２２によって
制御され、その調整にもとすく回転を脈動発生機２１の
ロータ３０に伝達し、ロータ３０の回転速度が毎分の脈
動数を加減する。

ここで発生した脈動は、出口ポート２１ａ、２１ｂから
交互に排出され、出口ポート２１ａからの脈動は作動切
換弁２４を経てシリンダ１３の接続口１６に導入される
。

また、出口ポート２１ｂからの脈動は減圧弁２５、作動
切換弁２４を経て接続口１７に導入される。

この際における杭打作業時には減圧せず、ピストン１５
で仕切られるシリンダ１４の上下の室の油圧を等しくす
るために減圧弁２５は油圧装置による圧力と同じ圧力値
に設定しておく。

シリンダ１４と並列に接続する逆止補助弁２６は、シリ
ンダ１４へ導入される油圧が小さくても油圧機１３で発
生する振動を継続できるようにしたものである。

すなわち、シリンダ１４の圧力口に接続する逆止補助弁
２６は、シリンダ１４の内圧が高い場合は油を逆流させ
ず、低くなったときは配管２８からシリンダ１４の低圧
側のみに油が補給されるようになっている。

また、配管２８内の圧力は、前述したようＱこ、可変流
量調整弁２２と背圧弁２９との調整により配管４４内の
圧力とともに規制され、この圧力値は逆止補助弁２６か
ら油が十分にシリンダ１４内に補給されるように保持さ
れている。

以上述べたような構成にもとすいて作動する脈動油圧発
生回路１８は、油圧機１３のシリンダ１４に設ける接続
口１６．１７＆Ｃ接続されるので、シリンダ１４内には
油４５が十分溝たされている。

そして、ピストン１５が接続口１６と１７とを仕切るよ
うＱこしてシリンダ１４内を摺動可能に設けてあり、さ
らに、ピストン１５にはピストンロッド４６を固設して
その下端にジヨイントリング４７を介して杭把持部４８
を設ける。

この杭把持部４８には、軸４９を中心にして回動する可
動部５０を設けて固定部５１との間で杭５２を把持する
。

すなわち、可動部５０は、その一端が油圧機５３のピス
トンロッド５３ａで押されることによって回動し、可動
部５０の他端で杭５２を押圧する。

また、杭把持部４８は適宜な重さを有すもので、振動を
有効に発生させるようにしである。

また、杭抜作業時には減圧弁２５によって減圧し、さら
に杭重量、地盤に応じて作動切換弁２４を切換えて行な
う。

而して、脈動発生機２１で発生した脈動は、油圧機１３
に交互に導入されてピストン１５を上下動させて振動を
発生させ、その振動を杭に伝達する。

そして、作動切換弁２４の切換によって油圧機１３の作
動を変えて杭の建込み、引抜きの切換を行なう。

また、脈動が継続すればシリンダ１４とピストン１５と
の重量は重力方向に進行する。

すなわち、ピストン１５の上側に圧油が入ったときは、
上向きと下向きとの力は等しくなるが、カウンタウェイ
ト１２等の重量がかかるシリンダ１３が上方にに移動す
る距離と、杭把持機４８等の重量がかかるピストン１５
が下方に移動する距離とは、両者の重量によって異なる
。

また、ピストン１５の下側に圧油が入ったときも両者の
移動距離はそれぞれの重量によって異なるが、ピストン
１５の上側と下側とに圧油が入ったときの移動距離の差
は重力に反対向きの動きの方が少ない。

従って、圧油が同一でも移動距離の差だけ両者の重量が
一緒になって下方に動く。

そこで、圧力×シリンダ面積は加振力となって力学的Ｑ
こシリンダ１４とピストン１５とを動かす。

このとき、両者の動く距離は力学的に決定され、脈動油
量とは無関係Ｑこ定まる。

従って、本発明における脈動発生油圧回路によれば、シ
リンダへの脈動油量が少なくなった際（こ、油量とは関
係なくシリンダ内に低圧油を補給して充満させることに
よって気泡油の発生を防ぐことができる。

これは、従来の杭打抜機が、シリンダ内の油量が少なく
なると減圧油中の空気が膨張して気泡油になることを防
止するため脈動油量を多くして単位時間の油量と圧力と
を大きくしていた欠点を解消するものである。

さらに、小馬力でもって油圧振動を継続できる利点があ
る。

また、本発明の杭打抜機によれば、脈動発生回路におけ
る作動油の圧力、油量の増減によって油圧機の加振力、
振巾、振動数が変化するので、地質に適合した条件で無
駄なく杭の建込み、引抜きができ、杭打抜機の運転中で
あっても適合条件に設定することができる。

また、従来のように、偏心振子を電動機で回転させるこ
ともないので、起振機は小型になり、歯車等のような機
械的に噛合するところがないので部品の損傷事故を極力
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す杭打抜機の側面図、第２
図は懸吊機の断面図、第３図は脈動発生油圧回路、第４
図は脈動発生機の一部断面図、第５図（まそのＩＶ−Ｉ
Ｖ線断面図である。２・・・・・・支柱、４・・・・・・懸吊機、９，１１
・・・・・・緩衝機であるコイルばね、１０・・・・・
・下枠、１２・・・・・・バランスウェイト、１３・・
・・・・油圧機、１４・・・・・・シリンダ、１８・・
・・・・脈動発生油圧回路、２０・・・・・・切換弁、
２１・・・・・・脈動発生機、２２・・・・・・可変流
量切換弁、２３・・・・・・油圧モーダ、２４・・・・
・・作動切換弁、２６・・・・・・逆止補助弁、４６・
・・・・・ピストンロッド、４８・・・・・・杭把持部
。

Claims

【特許請求の範囲】１ベースマシンとそのベースマシンによす吊下される
懸吊機とからなり、その懸吊機が、バランスウェイトを備え緩衝装置を介し
て取り付けられる枠部材と、その枠部材に取り付けられ
るシリンダとそのシリンダ内を移動するピストンロンド
とを有する油圧機と、その油圧機のピストンロンドと連
結される杭把持部と、前記油圧機に接続される脈動発生
油圧回路とを備え、その脈動発生油圧回路が、油圧装置と、その油圧装置に
切換弁とともに可変流量調整弁を介して接続される油圧
モータと、前記油圧装置と接続されるとともに該油圧モ
ータと接続されその油圧モータによって弁の開閉が制御
される脈動発生機と、その脈動発生機と前記油圧機との
間に設置される作動切換弁と、その作動切換弁と前記油
圧機との間において前記脈動発生機の戻り口側と接続し
て設けられる逆止補助弁とから構成される、杭打抜機。