JPS5929733B2 - 杭打込装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は油圧およびバネによる杭打込装置に関するも
ので、打込時の振動および騒音を除去するようにしたも
のである。

従来、矢板、コンクリートパイルその他の杭打、杭抜き
作業においては、ドロップハンマー、バイブロハンマー
、デイゼルハンマーおよび杭打した杭からの反力を利用
して杭打する方法、その他の装置が知られている。

さらにこれらの方法は、レッカー等により装置を吊り上
げると共に該装置の下部にて杭を掴み打込む方法、およ
び櫓を立て杭上部に重りを当て打込む方法、また１０ｍ
以上もあるリーダーを装置に取付は上部回転体（こ錐を
回転自在に設置し下降させることにより地盤を軟弱にし
て杭を入れる方法等がある。

而してこれらの方法は全て杭打込み部が杭上部にあるた
め、装置の安定性が悪くそのため装置の横転事故が多く
発生し、杭下部で作業していた作業者が災害を受けるこ
とがあった。

さらにまた装置自体が打込杭の長さより２〜３ｍ高いた
め、架線、陸橋等の高さに制限がある場所においてはこ
れらの作業は困難であり、また殆ど不可能に近かった。

そのうえ、装置は大型のものが多く小型のものでも運搬
機械を必要とするので狭い場所での作業は困難である。

さらにこれらの装置は杭の掴み部より打込み点までの距
離が長いため、打込む力が大きいものでは杭の切損、曲
がりが発生したり杭のつなぎ作業においても杭が不安定
なため垂直性が失われる等の現象が発生した。

また、地盤を軟化する工法でも地盤性下等の弊害が起き
たりする。

これらの装置、工法にうちには無公害のものもあるが、
二次公害の原因となるものもあった。

また、矢車チャッキング機構に滑らかに変動する荷重を
加えることにより杭打へ速度を向上させるものは、特開
昭５０−６１１３号公報に示される如く既に知られてい
るが、荷重変動発生に使用するカムに大きな圧接力が加
わり、耐久性に問題があった。

本発明者はこれらの問題点を除去し、作業範囲を拡大し
作業者の安全性を確保すると共に狭い場所でも作業がで
きるように鋭意研究の結果この発明を完成したものであ
る。

図面についてこの発明の一実施例を説明する。

自走車１の上部前側に油圧シリンダー２により前後方向
にのみ移動可能な所の前後移動台３を取付けると共に、
該前後移動台３上に油圧シリンダー４にて左右方向にの
み移動可能な所の左右移動台５がそれぞれ取付けられて
いる。

左右移動台５上には垂直柱６および油圧シリンダー７が
立設されており、該垂直柱６Ｉこ上下方向にのみ移動可
能な所の案内棒８が取付けられると共に、該案内棒８Ｑ
こは油圧シリンダー７にて昇降する前方張出昇降箱９が
固定されている。

また前方張出昇降箱９の下面には回転座１２が固着され
ており、該回転座１２の垂直円孔の内周壁には環状溝が
設けられている。

回転座１２中に挿通垂下した回動筒１３の上端鍔部を前
記回転座１２の環状溝中に回転自在に嵌め、回動筒１３
は回転座１２の下方に延びている。

回動筒１３の上端鍔部の周囲には環状ギヤー１０が嵌合
固着されており、回転座１２の周囲枠部に支承したギヤ
ー６４が環状ギヤー１０に噛合い、回転座１２の周囲枠
部に固定した油圧モーター１１により３６０°正逆回転
可能に構成されている。

またさらに、該回動筒１３の下部には矢車チャッキング
機構りの本体１４が取付けである。

矢車チャッキング機構りは、大別すると本体１４とチャ
ッキングアーム１９と油圧シリンダー１７とより構成さ
れている。

回動筒１３の下部に固定された略円筒状の本体１４の外
側には、２個の双股状ブラケット１５．１６が設けられ
ている。

本体１４に設けた窓穴６８中に水平方向移動可能に挿入
されたところのチャッキングアーム１９の外面側の一端
は一方のブラケット１６にピン６７によって枢着されて
いる。

本体１４に設けた切欠６９中に配置した油圧シリンダー
１７の一端はピン６６によって他方のブラケット１５に
枢着され、且つ油圧シリンダー１７の他端はクレビス１
８によってチャッキングアーム１９の外面側の他端に枢
着されている。

また、本体の一部をなす固定挟持片１４ａとチャッキン
グアーム１９の移動挟持片１９ａとは本体１４内の空間
において相対向する如く構成されている。

そして油圧シリンダー１７を伸長すると挟持片１９ａが
挟持片１４ａから離れ、また油圧シリンダー１７を短縮
すると挟持片１９ａが挟持片１４ａに接近し両者の間に
矢板２０を挟み固定できるようになっている。

前方張出昇降箱９の上面に立設した４本の案内杆６２に
はバネ２１により常時前方張出昇降箱９の上面に圧着さ
れる方向の力を受ける衝撃板２２が昇降可能に設置され
ており、この衝撃板２２による衝撃力の調整はナツト５
１を介してバネ２１の圧縮量を調整することにより行う
ことができる。

また前方張出昇降箱９の天井板の上面ｌこは衝撃音を吸
収するためのゴムパッド２３が取付けである。

次に、下端を前方張出昇降箱９の底板２４上に枢支され
た左右前後４個の第１アーム２５の上端にストッパ一部
２６を介して第２アーム２７の下端が配置され、さらに
前後の第１アーム２５゜２５の上部を内外両側から挟む
連結片２８が設けられており、これら第１アーム２５の
上端、第２アーム２γの下端、連結片２８とは共通の枢
軸により枢着されている。

そして左右両側の内側の連結片２８の後端は連結棒２９
により相互に固着関係に連結されている。

また各第２アーム２７の上端にはローラー３０がそれぞ
れ枢支されている。

そして、ローラー３０が通過する窓穴が前方張出昇降箱
９の天井板に設けられている。

前記前方張出昇降箱９の後部底板２４上にはブラケット
３１が設けられている。

このブラケット３１には流体ホイスト３２のシリンダ一
部が枢軸６１にて枢支されており、且つ流体ホイスト３
２のロンド部は連結棒２９にピン連結されている。

なお、流体ホイスト３２の伸縮により第１アーム２５は
ピン６５を支点として円運動を行い、第１アーム２５の
前進起立過程においてはストッパ一部２６が第２アーム
２７の下端と接触して該２アーム２７のローラー３０に
より衝撃板２２を押上げると共に、第２アーム２７のロ
ーラー３０が思案点３３を越えると、ストッパ一部２６
と第２アーム２７の下端とが離れて第２アーム２７が第
１アーム２５に対して折れ曲がり、ローラー３０が前方
張出昇降箱９の天井板の上面より下位に没入し、バネ２
１により衝撃板２２が前方張出昇降箱９の上面に衝突す
るようになっている。

以上により衝撃機構Ｅが構成されている。

一方自走車１の後部には自走車の左右のフレーム間にロ
ーラー３４を介して横架・支承した所の前方向に移動す
るウェイト板３５が配置されており、該ウェイト板３５
は自走車１に取り付けたモーター３６の回転をスプロケ
ット３７に伝える。

また、自走車１には横方向の水平なシャフト３９が回転
自在に支承してあり、シャフト３９の中央にはスプロケ
ット４０が固定され、シャフト３９の左右両端にはスプ
ロケット４１が固定しである。

スプロケツ１−３７．４０間にはチェーン３８が張架さ
れており、モーター３６の回転はスプロケット３７、チ
ェーン３８、スプロケット４０、シャフト３９を介して
スプロケツｈ４１，４１に伝えられる。

ウェイト板３５に取付けられたチェーン４２．４２はス
プロケット４１．４１を介してエンドレスに張架されて
いるのでモーター３６の回転により前後方向に移動する
ことができる。

また、自走車１のフレーム４３の後端の左右には油圧シ
リンダー４４＋こて上下自在に昇降するスライドヘッド
４５を有する後部アウトリガ−４６゜４６が取付けられ
ており、さらにフレーム４３の前端には油圧シリンダー
４７の伸縮により前後方向に移動するアウトリガ一台４
８，４８が左右に取付られ、該アウトリガ一台４８，４
８に設けられた前部アウトリガ−６０には油圧シリンダ
ー５０にて上下可能に昇降するスライドヘッド４９が装
着されている。

次に、第７図に示す如く前方張出昇降箱９に固定したブ
ラケット５２に油圧シリンダー５３の基端が枢支され、
該油圧シリンダー５３のロッドエンド５４にフック５５
を取付けると共に、該フック５５に、２個のフォーク５
６．５７の上部を油圧シリンダー５８にて連結し、且つ
下部をピン５９にて枢着して構成されたチャッキング装
置Ｆが懸吊されており、フォーク５６．５７を開閉する
ことにより矢板２０を掴むことができる。

以上の構成において、矢板２０の打込作業について説明
する。

まず、自走車１を矢板２０打込場所に移動させると同時
に後部アウトリガ−４６の油圧シリンダー４４を伸長し
てスライドヘッド４５を伸ばすと共に、油圧シリンダー
４７を伸長して前部アウトリガ一台４８を所定の位置に
伸ばし、且つ油圧シリンダー５０を伸長してアウトリガ
−６０のスライドヘッド４９をそれぞれ地面に載置し、
さらにモーター３６を作動してチェーン４２を介してウ
ェイト板３５を自走車１の前部に移動し杭打込み時の水
平と安定度を確保する。

次に、油圧シリンダー２にて前後移動台３を、また油圧
シリンダー４にて左右移動台５をそれぞれ移動させ回動
筒１３の中心が打込杭２０の位置に来るように調整し、
油圧シリンダー７を伸長して前方張出昇降箱９を上昇さ
せる。

その次に、クレーンにて前方張出昇降箱９および回動筒
１３内へ矢板２０を上方より挿入し、油圧シリンダー７
が上昇した状態で矢車チャッキング機構りの油圧シリン
ダー１７を作動して矢板２０を掴み固定する。

油圧シリンダー７を収縮し、前方張出昇降箱９を下降さ
せれば前記矢板２０には油圧シリンダー７の油圧と、衝
撃板２２、前方張出昇降箱９、回動筒１３等の重量が加
わる。

而して油圧シリンダー７の収縮限度に達すると矢車チャ
ッキング機構りを緩めて再び油圧シリンダー７を伸長し
て前方張出昇降箱９を上昇させ、前回と同じ作業を繰り
返せば矢板２０は徐々に地中６３へ圧入される。

通常の杭圧入は前記の方法による自重で十分であるが、
矢板２０の下端が石にぶち当たったときには、石を打ち
割るために瞬間的に大きな衝撃力をようする。

このような場合には、第７図に示す如く流体ホイスト３
２を伸長すれば連結棒２９および連結片２８を介して各
第１アーム２５および第２アーム２７は起立しローラー
３０にて衝撃板２２を上方に押し上げる。

さらに流体ホイスト３２を伸長すれば第１アーム２５お
よび第２アーム２７は直立しつつ思案点３３を越えると
ストッパ一部２６は急激に離れて第２アーム２７が第１
アーム２５に対し折れ曲がりバネ２１の弾力により衝撃
板２２が前方張出昇降箱９の上面に衝突し、矢板２０に
衝撃力となって伝わり、矢板２０の下端で石を打ち割る
ものである。

この衝撃力により石を砕くときの矢板２０の下行変位量
は極く僅かで、しかも衝撃板２２は間を置いて必要だけ
落下衝撃を繰り返し、石が砕ければ直ちにその落下衝撃
を停止するものである。

衝撃板２２が落下衝撃するときには、大きな衝撃騒音を
発生するから落下回数は必要最小限に抑えるものである
。

ところで自走車１に前後方向にのみ摺動自在に取付けた
前後移動台３との間には、摺動自在にするためその嵌合
部に通常の遊隙が設けられている。

また前後移動台３に左右方向にのみ摺動自在に取付けた
左右移動台５との間には、摺動自在にするためその嵌合
部に通常の遊隙が設けられている。

更に垂直柱６に上下方向にのみ摺動自在に取付けた案内
棒８との間には、摺動自在にするためその嵌合部に通常
の遊隙が設けられている。

油圧シリンダー７により前方張出昇降箱９を下方に押圧
した状態においては杭２０からの反力により前方張出昇
降箱９は第１図において反時計方向のモーメントを受け
、案内棒８は垂直柱６に対しその遊隙の範囲のぎりぎり
まで反時計方向に回動変位し、左右移動台５は前後移動
台３に対しその遊隙の範囲ぎりぎりまで反時計方向に回
動変位し、前後移動台３は左右移動台５に対しその遊隙
の範囲ぎりぎりまで反時計方向に回動変位している。

ところが、衝撃板２２により前方張出昇降箱９の衝撃時
には前方張出昇降箱９は第１図において時計方向のモー
メント受け、案内棒８は垂直柱６に対してその遊隙の範
囲内において時計方向に回動変位し、左右移動台５は前
後移動台３Ｉこ対しその遊隙の範囲内において時計方向
に回動変位し、前後移動台３は左右移動台５に対しその
遊隙の範囲内において時計方向Ｏこ回動変位する。

前述の３つの遊隙はいずれも衝撃板２２から可成り離れ
た位置にあるため、前方張出昇降箱９の衝撃部に対して
は充分な上下方向変位置となって現われる。

また、油圧シリンダー７（こ連結した油管（図示せず）
は内部油圧の増大と共に若干ではあるが膨張する。

さらに前方張出昇降箱９は衝撃荷重が加わったときには
弾性変形する。

すなわち、油圧シリンダー７は全く短縮しなくても、衝
撃板２２の１回の衝撃に基づく杭２０の僅かな降下量だ
けは前方張出昇降箱９が下行変位することが出来る。

衝撃が済んだのち次の衝撃に移る迄の間に杭２０の押込
量だけ油圧シリンダー７が短縮すると共に案内棒８、左
右移動台５、前後移動台３が第１図において反時計方向
に回動変位し最初の状態に戻る。

それ故油圧シリンダー７及びその油圧回路には特別な油
逃がし装置を設ける必要がないので油圧シリンダー７の
構造が簡単である。

また、たとえ特別な油逃がし装置を設けても、衝撃時に
は瞬間的に僅かな変位をするだけであるから、油の粘性
により油圧シリンダー７中の油は殆ど流動しないもので
ある。

次に矢車チャッキング機構りを弛め油圧シリンダー１を
伸長して前方張出昇降箱９を上昇させ、再び矢車チャッ
キング機構りにて矢板２０を掴むと共に油圧シリンダー
１を収縮して、順次前回と同じ工程を繰返して行えば矢
板２０を地中に圧入することができる。

この場合衝撃板２２と前方張出昇降箱９の上面との最大
距離は経験上から１００ｍｍ以下が望ましいものである
。

前記２方法による以上の圧入力を必要とするときは、前
方張出昇降箱９に装着された油圧シリンダー５３の先端
に取付けられたチャッキング装置Ｆの油圧シリンダー５
８を作動して、既に地中６３に圧入された矢板２０を掴
みその反力を前記２方法に加えて同時に操作することに
よりさらに大きい圧入力が得られる。

なおこの場合の圧入力は〔自重十埋込済杭よりの反力＋
（（バネ定数×バネ本数）×バネ変形量〕で表わすこと
ができる。

次に、矢板２０の引抜き作業について説明する。

正大作業時と同様に自走車１を矢板２０の引抜き位置に
移動する。

地中６３が水平な場合は後部アウドリガー４６および前
部アウトリガ−６０は使用することなく作業をすること
ができる。

すなわち、油圧シリンダー２，４を作動して矢板２０に
対して位置決めを行い、油圧シリンダー７を収縮して前
方張出昇降箱９を下降させ矢車チャッキング機構りによ
り矢板２０を掴むと共に、油圧シリンダー７を伸長して
前方張出昇降箱９を上昇させる。

また油圧シリンダー７のストロークが土塊に達すると油
圧シリンダー１７を操作して矢車チャッキング機構りを
開放し、且つ油圧シリンダー７を再び収縮して前方張出
昇降箱９を下降させる。

而してかかる作業を繰返して矢板２０の引抜きを行うこ
とができる。

すなわち油圧シリンダー７の能力のみで引抜きが可能で
ある。

また、ウェイト板３５は作業時には自走車１の前方に移
動させるが、自走車１が移動するのみの場合は後方に定
置して全体のバランスを保つようにする。

以上説明したようにこの発明は、自走車１の上部前側側
に前後方向にのみ移動する所の前後移動台３を取付け、
該前後移動台３上に左右方向にのみ移動する所の左右移
動台５を取付け、左右移動台５上に立設した垂直柱６に
沿い且つ油圧シリンダー７により上下方向にのみ移動す
る前方張出昇降箱９を取付け、該前方張出昇降箱９に上
下不能且つ動力により回動可能に垂下した回動筒１３の
下部に矢車チャッキング機構りを取付け、また前方張出
昇降箱９上にバネ２１により常時前方張出昇降箱９の上
面に圧着される方向の力を受ける衝撃板２２を載置し、
且つ下端を前方張出昇降箱９の底板２４上に枢支した第
１アーム２５の上端にストッパ一部２６を介して第２ア
ーム２７の下端を枢支し、流体ホイスト３２により揺動
する第１アーム２５の前進起立過程においてはストッパ
一部２６が接触して第２アーム２７の上端により衝撃板
２２を押上げると共に第２アーム２γの上端が思案点３
３を越えるとストッパ一部２６が離れて第２アーム２７
が第１アームに対して折れ曲がりバネ２１により衝撃板
２２が前方張出昇降箱９の上面に衝突する衝撃機構Ｅを
設けるいっぽう、自走車１の後部に前後方向に移動する
ところのウェイト板３５を自走車１の左右フレーム間に
横架支承して構成されているので、自走車１の水平と安
定が容易に得られると共に、矢車チャッキング機構りが
前後、左右、上下自在に移動できると共に鉛直線を中心
に回動できるので矢板２０のつなぎ作業および同一位置
において複数本の矢板２０の打込み、引抜き作業ができ
、また杭や矢板２０の長さに等しい空間があれば作業を
行うことができ、さらに矢車チャッキング機構りがこの
装置の下部にあって杭や矢板２０は前方張出昇降箱９の
内部で立設保持されているので横転等の危険はなく作業
者の安全性は十分確保できる等多くの利点がある。

また、矢車チャッキング機構に滑らかに変動する荷重を
加える従来のものに比べ、本発明においては矢車チャッ
キング機構に衝撃荷重を連続的に加えるので、著しく杭
打込み速度を向上することが出来る。

なお、上述の実施例においては、前方張出昇降箱９にチ
ャッキング装置Ｆを有する油圧シリンダー５３を枢支し
たものを示したが第１図において自走車１が右に進行し
ながら次々に杭２０を打込んでゆくタイプのものいおい
ては、アウトリガ−４８近傍の左右のフレームに横杆を
渡し、該横杆に油圧シリンダーを介してチャッキング装
置Ｆを取付けるようにすることも出来るものである。

さらにまた自走車１の大きさや重量によってはウェイト
板３５を省くことも出来るものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は全体
の側面図、第２図は同平面図であるがフレームは透視し
た状態で示しである。 第３図は同拡大正面図である。 第４図は垂直柱の左右への移動状況をも示す正面図、第
５図は第２図における回動筒を９０°回動させたときの
状態を示す平面図である。 第６図は打込装置の平面図、第７図は一部切欠同拡大側
面図である。 第８図は第１図のＡ斜視概略図、第９図は同Ｂ斜視概略
図、第１０図は同Ｃ断面図である。 第１１図は衝撃機構の作業状況を示す説明図、第１２図
は第７図のＤ−Ｄ切断平面図、第１３図は第７図のＥ−
Ｅ切断正面図である。 １・・・・・・自走車、３・・・・・・前後移動台、５
・・・・・・左右移動台、６・・・・・・垂直柱、７・
・・・・・油圧シリンダー、９・・・・・・前方張出昇
降箱、１１・・・・・・油圧モーター、１３・・・・・
・回動筒、２１・・・・・・バネ、２２・・・・・・衝
撃板、２４・・・・・・底板、２５・・・・・・第１ア
ーム、２６・・・・・・ストラパ一部、２７・・・・・
・第２アーム、３２・・・・・・流体ホイスト、３３・
・・・・・思案点、Ｄ・・・・・・矢車チャッキング機
構、Ｅ・・・・・・衝撃機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自走車の上部前側に前後方向（このみ移動する所の
   前後移動台を取付け、該前後移動台上に左右方向をこの
   み移動する所の左右移動台を取付け、左右移動台上に立
   設した垂直柱に沿い且つ油圧シリンダーにより上下方向
   にのみ移動する前方張出昇降箱を取付け、該前方張出昇
   降箱に上下不能且つ動力により回動可能に垂下した回動
   筒の下部に矢車チャッキング機構を取付け、また前方張
   出昇降箱上にバネにより常時前方張出昇降箱の上面に圧
   着される方向の力を受ける衝撃板を載置し、且つ下端を
   前方張出昇降箱の底板上に枢支した第１アームの上端に
   ストッパ一部を介して第２アームの下端を枢支し、流体
   ホイストにより揺動する第１アームの前進起立過程にお
   いてはストッパ一部が接触して第２アームの上端により
   衝撃板を押上げると共に第２アームの上端が思案点を越
   えるとストッパ一部が離れて第２アームが第１アームに
   対して折れ曲がりバネＱこより衝撃板が前方張出昇降箱
   の上面に衝突する衝撃機構を設けてなる杭打込装置。 ２ 自走車の上部前側に前後方向にのみ移動する所の前
   後移動台を取付け、該前後移動台上に左右方向にのみ移
   動する所の左右移動台を取付け、左右移動台上に立設し
   た垂直柱に沿い且つ油圧シリンダーにより上下方向にの
   み移動する前方張出昇降箱を取付け、該前方張出昇降箱
   に上下不能且つ動力により回動可能に垂下した回動筒の
   下部に矢車チャッキング機構を取付け、また前方張出昇
   降箱上にバネにより常時前方張出昇降箱の上面に圧着さ
   れる方向の力を受ける衝撃板を載置し、且つ下端を前方
   張出昇降箱の底板上に枢支した第１アームの上端にスト
   ッパ一部を介して第２アームの下端を枢支し、流体ホイ
   ストにより揺動する第１アームの前進起立過程において
   はストッパ一部が接触して第２アームの上端により衝撃
   板を押上げると共に第２アームの上端が思案点を越える
   とストッパ一部が離れて第２アームが第１アームに対し
   て折れ曲がりバネにより衝撃板が前方張出昇降箱の上面
   に衝突する衝撃機構を設ける一方、自走車の後部に前方
   向に移動する所のウェイト板を自走車の左右フレーム間
   に横架・支承してなる杭打込み装置。