JPS6322282A - 多目的油圧式ハンマ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、土木・海洋土木・建築分野での基礎工事にお
いて、杭打ち、枠台掘削、枠台および転圧作業に使用さ
れる多目的油圧ハンマーに関するものである。

（従来技術） 従来、杭打ち、枠台掘削、枠台もしくは転圧作業には、
それぞれ専用の機械が使用されていた。

すなわち、杭打ら機としては、燃焼ガス圧を利用するデ
ィーゼルパイルハンマーやラム（重錘）を油圧シリンダ
で上昇させ、油圧回路の切換えにより自由落下に近い状
態で落下させる油圧パイルハンマー、枠台掘削機として
は、先端に刃先を有する重錘をワイヤローブを介してウ
ィンチで巻上げた後に、その重錘を落下させて岩盤を破
砕し、破砕した岩屑をズリ揚管で吸引して排出する重錘
式掘削機、砕岩機としては、航路、港湾の拡張工事等に
おける岩盤破砕のために、ペンシル形状の鋼塊からなる
砕岩棒をクレーン船により吊上げ、それを落下させて岩
盤を破砕する砕岩棒方式の枠台、転圧機としては、防波
堤や護岸工事におけるケーソンやブロック等を海底に設
置するために、下面が平坦な重錘をクレーン船で吊上げ
て南中で落下させて海底の基礎地盤面を平坦にする転圧
機等がそれぞれ一般に知られている。

ところが、近年、土木工事の大規模化などに伴い、上記
の基礎工事に使用される機械が大型化する傾向にあり、
これら大型橢械の特殊性から、それぞれ専用の用途にの
み使用され、他の用途に転用することはできないので、
その稼働率は低くなり、施工費を増大させる要因になる
ことが予想される。

また、近年の海洋利用の拡大に伴い、海洋土木分野のな
かでも海底における基礎工事を効率的にｆｆｉ理できる
機械の出現が要請されるようになっている。

さらに、上記の各種基礎工事の専用機械においては、つ
ぎに記すような種々の問題点を有していた。

（ａ）杭打ち機においては、ディーゼルパイルハンマー
では吸・排気の処理並びに燃焼に伴う熱処理などを要す
るため海中駆動への適用が困難である。

（１））枠台掘削機、砕岩機および転圧機等においては
、重錘などを落下させる際の機械的損失をおさえるため
に吊上げ用ワイヤローブを多数用けすることはできず、
このため巻上げ用ウィンチは重錘の重量に直接影響を受
けて大能力のものが必要となり、またその重錘の落下の
際にワイヤローブの絡まりを防止するために高速で回転
しているウィンチドラムを瞬時に止める必要があり、そ
のために設けられるドラムブレーキも大能力のものが必
要となる。さらに、ワイヤローブおよびドラムブレーキ
の消耗が著しく寿命が短い。

（Ｃ）枠台掘削機、砕岩機および転圧機等においては、
吊上げた重錘等を岩盤等の対象物にめがけて直接に落下
させて打撃するために、海中の潮流などに影響されて重
錘の刃先などと岩盤との衝突位置が安定せず同一カ所へ
の打撃が難しく、このため打撃のための落下ストローク
も小さく制限されて打撃エネルギーの有効利用という観
点からは効率的な作業は期待できず、効率の向上を期待
できるのは重錘の重量を大きくするほかなかった。

（発明の目的） 本発明は、上記の状況に鑑み、同一の機械で基礎工事に
おける各種の作業に転用ができるようにして稼働効率お
よび作業効率の向上が図れるとともに、海中作業となる
基礎工事においても、確実にかつ効率的にその作業を行
える多目的油圧ハンマーを提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、下面を開口した筒状のケーシングと、そのケ
ーシングに対し上下方向に取付けた油圧シリンダと、そ
の油圧シリンダに吊下げられて上昇並びに落下状態で降
下を繰返すラムと、くい打ち用パイルキャップ、砕岩用
ビット、砕岩用チゼルおよび転圧板の内から選択的に採
用するアタッチメントと、上記ケーシングの下端部に取
付けて、ラムの下位に位置させた上記アタッチメントを
保持できるガイド部材とを備え、作業対象に接触させた
状態に配置したアタッチメントに対して、ラムの上下動
による打撃力が加わるようにして構成したものである。

上記構成においては、油圧力を利用することにより機械
の大型化および海中駆動への適用を容易にし、各アタッ
チメントを交換するだけで他の種類の基礎工事に転用で
きるとともに、各アタッチメントの上部にラムの打撃を
加えることにより、各アタッチメントの下端に接触して
位置する杭もしくは基礎岩盤などの対象物に対して、ラ
ムによる打撃力を各アタッチメントを介して有効に伝達
することができる。

（実施例） 第１図は、アタッチメントとして杭打ら用パイルキャッ
プを選択して杭打ち作業が行えるようにした杭打ち機で
、Ａはハンマー本体部、Ｂ１は杭打ち用アタッチメント
部をそれぞれ示している。

ハンマー本体部Ａは、下面を開口した筒状のケーシング
１と、そのケーシング１の上部にピストンロッド２を下
方に向けてその伸縮方向を上下方向に設定して取付けた
油圧シリンダ３と、その油圧シリンダ３のピストンロッ
ド２の下端に吊下げられたラム４とで構成され、また、
杭打ち用アタッチメント部Ｂ１は、杭打ち用パイルキャ
ップ５とガイド部材６とで構成されている。

これらのハンマー本体部Ａとアタッチメント部Ｂ１とは
、上方のラム４と下方のパイルキャップ５との間に緩衝
材７とアンビル８とを介在させて、上下方向に同軸上に
配置されている。

そして、ケーシング１とガイド部材６との間に保持筒体
９を介在させて、上下方向に互いに連結されている。保
持筒体９の内径は、アンビル８が上下移動できる程度の
隙間を残した状態でアンビル８の周囲を保持できるよう
に設定されている。

アンビル８は円柱状の台座で、その上面にはラム４の下
端部と対応した凹部を、下面にはパイルキャップ５の上
端部と嵌合できる凹部をそれぞれ設けたもので、上面の
凹部上面にＭＥ部材を載せてラム４の打撃面にするとと
もに、下面の凹部にパイルキャップ５の上端部を嵌合さ
せることによりパイルキャップ５の上に載せられている
。

これにより、ラム４による下向きの打撃力を伝達させる
に際し、その伝達方向がパイルキャップ５を嵌合させた
杭の打込み方向とさらに精度よく合致することができる
ようにされている。

ピストンロッド２とラム４とは、連結部材１０によりラ
ム４の上下方向の中心軸回りに回転自在に連結されてい
る。すなわち連結部材１０は、吊り金具１１と中間金具
１２とよりなり、中間金具１２の上部を吊り金具１１で
上下方向の軸回りに回転自在に保持させるとともに下部
を下方に突出させて構成したもので、ピストンロッド２
の下端には吊り金具１１が、中間金具１２の突出端部に
はラム４がそれぞれ取付けられている。

これにより、アンビル８もしくは緩衝部材７のすりへり
等によりラム４が中心軸回りに回転して角変位を起こし
ても、ピストンロッド２に軸方向以外の力を作用させな
いようにしている。

ガイド部材６は全体形状が筒状で、内部のパイルキャッ
プ５が上下移動できる程度の隙間を残した状態でそのパ
イルキャップ５の周囲を保持できるような内径に設定さ
れ、下端部の内周面には杭１３の外周面に緩く当接する
突状案内具１５が着脱可能に設けられている。

この突状案内具１５は、異なる突出幅を有する複数のも
のが用意されており、第１図に二点鎖線で示すように、
打込む杭の直径に応じて取替えられるようになっている
。

パイルキャップ５の下面には径方向に複数の段部が形成
され、異なる直径を有する杭をその直径に応じた段部に
嵌合させて装着できるようにしている。

パイルキャップ５は、その外周面がガイド部材６で案内
されるとともに、上部に嵌合させたアンごル８の外周面
が保持筒９で案内されることにより、上下部で案内され
て一定の姿勢が保持されている。

これら突状案内具１５およびパイルキャップ５により、
杭１３の直径に応じて、打込み方向を所定の方向に保持
させることができる。

またハンマー本体部Ａおよびアンビル８には、ケーシン
グ１の上面、連結部材１０、ラム４、緩衝材７およびア
ンビル８を貫通する貫通孔１４が形成され、後述の枠台
掘削磯としてハンマー本体部へを用いる場合に、岩屑排
出用のズリ揚管をラム４の上下方向の中心軸上に挿入で
きるようになっている。

上記構成において、油圧シリンダ３を作動させてピスト
ンロッド２を後退させれば、第１図中−点鎖線で示すよ
うにラム４が上昇し、そののら油圧回路を切換えて、自
然落下に近い速度で上下軸方向に降下するようになって
いる。このラム４がアンビル８に衝突して打撃を加え、
その打撃力がパイルキャップ５を介して杭１３に伝達さ
れる。

つぎに、第２図は、アタッチメントとして砂岩用ビット
を選択して枠台掘削作業が行えるようにした枠台掘削機
で、Ａはハンマー本体部、Ｂ２は枠台掘削用アタッチメ
ント部をそれぞれ示している。

ハンマー本体部Ａは、前記の杭打ら機におけるハンマー
本体部Ａと同一のらのを使用し、また、枠台掘削用アタ
ッチメント部Ｂ２は、砂岩用ビット１６とガイド部材１
７とで構成されている。

これらのハンマー本体部Ａとアタッチメント部Ｂ２とは
、前記の杭打ち別と同様に緩衝材７とアンビル８とを介
在させて、上下方向に同軸上に配置され、外面のケーシ
ング１とガイド部材１７とが、保持筒体９を介して、上
下方向に互いに連結されている。

砕岩用ビット１６は、その上端部が前記のパイルキャッ
プ５の上端部と同様にアンビル８の下面の凹部と嵌合で
きる形状に形成され、下端部の下面には下方に向けて多
数の刃先１８が突設され、これら上端部と下端部との間
を二重の管体で連結して一体に形成されるとともに、そ
の管体の内情と連通させて上・下面を開口した貫通孔１
９が形成されたものである。

そして、この砂岩用ビット１６をアンビル８の下面に嵌
合させた状態で、ハンマー本体部Ａおよびアンビル８に
設けられた貫通孔１４と砂岩用ビット１６の貫通孔１９
とが上下方向の同軸上にかつ直線上に連通するように設
定されている。

ガイド部材１７は、砂岩用ビット１６の下端部を除く部
分を囲む筒状のもので、その下部内面に砕前用ビット１
６の外周面に向けて複数の突状案内具２０が設けられた
ものである。

この突状案内具２０の先端は、砂岩用ビット１６が上下
移動できる程度の隙間を残した状態でその砂岩用ビット
１６の外周面に接近するように設定されている。

砂岩用ビット１６の姿勢は、その外周面がガイド部材１
７で案内されるとともに、上部に嵌合させたアンビル８
の外周面が保持筒９で案内されることにより、上下部で
案内されて一定の姿勢が保持されている。

これにより、前記の二つの貫通孔１４，１９も上下で直
線状に連通する姿勢を保つことができるのである。

そして、ハンマー本体部へとアタッチメント部Ｂ２とに
連通ずる二つの貫通孔１４．１９に、上面の開口からズ
リ揚管２１が砂岩用ビット１６まで挿入されている。

砂岩用ビット１６の貫通孔１９は上記ズリ揚管２１の外
径より大きい内径を有し、ズリ揚管２１は、その外周面
と貫通孔１９の内周面とが互いに接触しない位置関係に
配置されている。

これにより、刀先１８を当接させた基礎岩盤の状態によ
り砂岩用ビット１６が周方向に角変位して回転しても、
その回転力をズリ揚管２１に作用させないようにしてい
る。

第３図は、第２図の枠台掘削礪の砕岩用ピット１６の代
りに砂岩用チぜル２２を装着して、基礎岩盤の破砕作業
を行う枠台灘として転用する場合を示したものである。

この砂岩用チげル２２は、全体として太い棒状のもので
、その上端部は、前記のパイルキャップ５や砂岩用ビッ
ト１６などの上端部と同様に、アンビル８の下面の凹部
と嵌合させればハンマー本体部への上下軸と同軸上の上
下姿勢に配置できる形状に形成されるとともに、下端部
は逆三角錘状に形成されたものである。

そして、第２図の砂岩用ビット１６と同様に、砕岩用チ
ゼル２２の姿勢は、ガイド部材１７の突状案内具２０に
より保持されるとともに、頭部を嵌合させたアンビル８
が保持筒９により姿勢が保持されることによっても保持
されている。

第４図は、第２図の枠台掘削機の砂岩用ビット１６また
は第３図の砕岩機の砕岩用チゼル２２の代りに転圧板２
３を装着して、海底に基礎地盤形成のための転圧作業を
行う転圧機として転用する場合を示したちのである。

この転圧板２３は、全体として側面視逆丁字形のもので
、その上端部はアンビル８の下面の凹部と嵌合させれば
ハンマー本体部Ａの上下軸と同軸上の上下姿勢に配置で
きる形状に形成されるとともに、下端部は下面を平坦に
して加圧面を形成したちのである。

そして、転圧板２３の姿勢は、ガイド部材１７の突状案
内具２０により保持されるとともに、頭部を嵌合させた
アンビル８が保持筒９により姿勢が保持されることによ
っても保持されている。

つぎに、このように構成された各種基礎工事用機械を用
いた作業について説明する。

本発明の多目的油圧ハンマーを第１図に示す杭打ら礪と
して使用する場合は、従来の杭打ち機と同様に、第１図
の杭打ち磯を杭の上方からかぶせて、杭頭にパイルキャ
ップ５を嵌合させた状態で、ラム４の上昇、落下を繰返
してアンビル８を打撃することにより、アンビル８及び
パイルキャップ５を介して杭に打撃力を伝達させる。

第２図に示す枠台掘削機、第３図に示す砕岩機もしくは
第４図に示す転圧機として使用する場合は、それぞれの
アタッチメントである砕岩用ピット１６、砂岩用チゼル
２２もしくは転圧板２３の下面をそれぞれ対象の岩盤上
もしくは地盤上に載せた状態で、上記と同様にアンビル
８に打撃を加えることにより、その打撃力をアンビル８
とそれぞれのアタッチメントを介して対象の岩盤もしく
は地盤に伝達させる。

これにより、作業の対象とする岩盤もしくは地盤の同一
カ所に対して、ラム４による打撃力を岩盤に対する破砕
力もしくはＩｔ！Ｉ　１に対する転圧力として確実に繰
返して加えることができるので、海中における作業であ
っても′ｆＫＩ流などの影響を受けることなく、ラム４
による打撃力を有効に利用して効率的な作業が行えると
ともに、アタッチメントの刃先部分の損傷も減少する。

特に、枠台掘削機として、海底の岩盤に杭の根入れ部分
の穴を穿つために使用する場合は、一定位置に砕岩用ビ
ット１６を載せて岩盤を破砕していくので、海中であっ
ても所定位置に精度の高い掘削が可能となり、施工能率
および品質の向上が図れる。

この場合、掘削ズリである破砕された岩屑は、砕岩用ピ
ット１６の下面開口からズリ揚管２１を通してエアーに
よる吸引力により排出することができる。

そして、ラム４の上下動は油圧シリンダ３の油圧力によ
り駆動されているので、従来のウィンチ等による場合に
比べて機械的損失が少なく、ラム４の落下高さを変化さ
せて打撃力の調整をすることも、油圧シリンダ３の圧油
の切換えにより容易にでき、また機械の大型化もラムの
重ωの増加に応じて単に油圧シリンダの能力を大きくす
るだけで容易に対応できる。

第１図から第４図に示す実施例においては、基礎工事に
おける各種作業に転用覆るに際し、杭打ら磯として使用
する場合を除いて、ハンマー本体部Ａ１アンビル８、保
持筒９およびアタッチメント部８２　、Ｂ３　、Ｂ４の
ガイド部材１７などはすべて共通に使用し、砕岩用ビッ
ト１６、砂岩用チゼル２２もしくは転圧板２３の取替え
だけで枠台掘削機、砕岩機もしくは転圧機として使用す
ることができ、杭打ち機として使用する場合は、ざらに
打ら込む杭に応じたガイド部材６を取替えればよい。

なお、これらの実施例において、アンビル８と各アクッ
チメン１−とを別体のものにしないで、各アタッチメン
トの頭部にアンビル８の部分を一体形成したものを用い
てもよいし、保持筒体９もガイド部材６．１７と一体の
ものにしておいてもよい。

また、実施例においては、第２図の枠台＆　ｒＳＩＩ　
＠として使用する場合のズリ揚管２１を上下方向の中心
軸上に配置している関係上、複数個の油圧シリンダを構
過孔１４の周囲に上記中心軸に対し点対称となるように
設けているが、ズリ揚管を別の位置に配置すれば、この
油圧シリンダは上記のラム４の中心軸上に一つ設けるだ
けでもよい。

ざらに、この油圧シリンダ３はラム４の上方に設けなく
ても、ピストンロンドを上向きにしてラム４の側方に設
けてもよい。

（発明の効果） 本発明の多目的油圧ハンマーによれば、油圧力を利用し
ているので機械の大型化への適用が容易にでき、同一の
機械でアタッチメントを交換するだけで基礎工事におけ
る杭打ち、砂岩掘削、枠台および転圧作業などに転用が
できるので、稼動効率および作業効率を向上して施工費
の低減化に寄与できるとともに、海中作業となるＢｌ工
事においても、潮流等に左右されずにその施工対象に対
して効率的にかつ確実に作業を行える。

したがって、土木・向性土木・建築分野での基礎工事に
おいて使用される機械として有用な多目的油圧ハンマー
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例として杭打ら礪にした場合
の中央縦断面図、第２図は同じく枠台掘削機にした場合
の中央縦断面図、第３図は同じく枠台磯にした場合の中
央縦断面図、第４図は同じく転圧機にした場合の中央縦
断面図である。 Ａ・・・ハンマー本体部、Ｂ＋　、８２　、Ｂ３．８４
・・・アタッチメント部、１・・・ケーシング、２・・
・ピストンロンド、３・・・油圧シリンダ、４・・・ラ
ム、５・・・杭打ち用パイルキャップ、６．１７・・・
ガイド部材、１６・・・砂岩用ビット、２２・・・砕岩
用チゼル、２３・・・転圧板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、下面を開口した筒状のケーシングと、そのケーシン
   グに対し上下方向に取付けた油圧シリンダと、その油圧
   シリンダに吊下げられて上昇並びに落下状態で降下を繰
   返すラムと、くい打ち用パイルキャップ、砕岩用ビット
   、砕岩用チゼル、および転圧板の内から選択的に採用す
   るアタッチメントと、上記ケーシングの下端部に取付け
   て、ラムの下位に位置させた上記アタッチメントを保持
   できるガイド部材とを備え、作業対象に接触させた状態
   に配置したアタッチメントに対して、ラムの上下動によ
   る打撃力が加わるようにしたことを特徴とする多目的油
   圧ハンマー。