WO2024029110A1 - 杭打ち装置 - Google Patents

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WO2024029110A1
WO2024029110A1 PCT/JP2023/005431 JP2023005431W WO2024029110A1 WO 2024029110 A1 WO2024029110 A1 WO 2024029110A1 JP 2023005431 W JP2023005431 W JP 2023005431W WO 2024029110 A1 WO2024029110 A1 WO 2024029110A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pile
driver
main body
driving
driving device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/005431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
蛯原明光
関口政一
森本秀敏
小幡博志
Original Assignee
日本国土開発株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本国土開発株式会社 filed Critical 日本国土開発株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/06—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers for observation while placing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/18—Placing by vibrating

Definitions

  • the present invention relates to a pile driving device.
  • piles may be driven (driven) directly into the ground.
  • heavy machinery such as a crane truck equipped with a pile driver may be used.
  • move the heavy machinery to the vicinity of the driving point drive the piles while stopped, and then move the heavy machinery to the vicinity of the next driving point after completing the pile driving work. It is necessary for heavy equipment to repeatedly move and stop, such as moving and stopping while driving piles (see, for example, Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to provide a piling device with good energy efficiency.
  • the pile driving device includes a main body portion including a traveling device, a pile driver for driving piles, a moving device connected to the main body portion and moving the pile driver, and a moving device for moving the pile driver.
  • a control device for performing the pile driving is provided therein.
  • FIGS. 1(a) to 1(c) are schematic diagrams showing a pile driving device according to a first embodiment.
  • FIGS. 2(a) and 2(b) are enlarged views of the pile driver.
  • FIG. 3(a) is an enlarged view of the moving device, and
  • FIG. 3(b) is a diagram for explaining the Chebyshev link mechanism.
  • It is a block diagram showing a control system of a pile driving device. It is a flowchart showing the operation of the pile driving device during pile driving work.
  • FIGS. 6(a) to 6(c) are diagrams (part 1) showing the movement of the pile driving device.
  • FIGS. 7(a) to 7(c) are diagrams (part 2) showing the movement of the pile driving device.
  • FIGS. 8(a) and 8(b) are diagrams (Part 3) showing the movement of the pile driving device.
  • FIGS. 9(a) and 9(b) are diagrams (part 4) showing the movement of the pile driving device.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method of determining the moving speed of the main body and the moving device. It is a figure showing the example of a setting of movement speed Vv, Vm in a 1st embodiment.
  • FIGS. 12(a) to 12(c) are schematic diagrams showing a pile driving device according to the second embodiment. It is a figure which shows the example of a setting of moving speed Vv, Vm in 2nd Embodiment.
  • FIGS. 14(a) to 14(d) are diagrams for explaining the delivery mechanism according to the first modification.
  • FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining a pile delivery method using the delivery mechanism according to Modification 1.
  • FIGS. 16(a) and 16(b) are diagrams for explaining a supply stand according to modification 2.
  • FIGS. 17(a) and 17(b) are diagrams for explaining a method for supplying piles to a delivery mechanism using a supply stand according to modification 2.
  • FIGS. 1(a) to 1(c) are schematic diagrams showing a pile driving device 100 according to the first embodiment.
  • the direction in which the pile driving device 100 moves straight when driving a pile is referred to as the X-axis direction
  • the vertical direction as the Z-axis direction the direction orthogonal to each of the X-axis and the Z-axis as the Y-axis direction.
  • FIG. 1(a) is a diagram showing the pile driving device 100 viewed from the -Y direction
  • FIG. 1(b) is a diagram showing the pile driving device 100 viewed from the +X direction
  • 1(c) is a diagram showing a state in which the pile driving device 100 is viewed from the +Z direction.
  • the pile driving device 100 includes a main body 104, a robot arm 10 as a first supply device provided on the main body 104, and performs pile driving.
  • the pile driver 20 is provided with a moving device 30 that moves the pile driver 20 with respect to the main body portion 104.
  • illustration of the robot arm 10 is omitted for convenience of illustration.
  • the pile driving device 100 of this embodiment is of an automatic driving type without a driver's seat.
  • the main body 104 moves on the ground by a traveling device 102 having four wheels (tires).
  • the traveling device 102 rotates in response to driving force from a driving source 106 (see FIG. 4).
  • the drive source 106 is, for example, an internal combustion engine.
  • the drive source 106 is not limited to this, and may be a battery and a motor.
  • the drive source 106 may be a combination of an internal combustion engine and a motor (a hybrid drive source).
  • a pair of crawlers (crawlers) around which an idler wheel and a drive wheel are wrapped may be used.
  • the robot arm 10 is a device that grasps the pile 200 loaded on the main body 104, transports it to the vicinity of the pile driver 20, and delivers it to the pile driver 20.
  • the robot arm 10 includes an arm portion 12 having multiple joints, a rotating portion 14 that rotates the entire arm portion 12 around the Z-axis, and a hand portion 16 provided at the tip of the arm portion 12.
  • the hand portion 16 includes a suction portion 17 and a grip portion 19, as shown in FIG. 1(c).
  • the attraction unit 17 includes an electromagnet, and magnetically attracts (adsorbs) the iron pile 200 by supplying an electric current to the electromagnet.
  • the gripping part 19 grips the stake 200.
  • the robot arm 10 When the robot arm 10 grips the pile 200 with the gripping part 19, the robot arm 10 can firmly hold the pile 200 by generating the magnetic attraction force of the attraction part 17. Thereby, when the robot arm 10 transports the pile 200, it is possible to prevent the pile 200 from falling.
  • the suction unit 17 may have a mechanism for generating other suction force, such as a vacuum suction force, instead of the electromagnet.
  • the robot arm 10 when controlling the robot arm 10, an image captured by an image capturing device (not shown) provided in the hand section 16 is used. By controlling the robot arm 10 based on the image, the robot arm 10 can accurately hold the stake 200.
  • the imaging device does not need to be provided in the hand section 16. For example, it may be provided in a part of the main body 104, or it may be provided in a drone that can fly near the pile driving device 100.
  • LiDAR lidar
  • LiDAR scans pulsed electromagnetic waves such as ultraviolet light, visible light, or near-infrared light, and based on the emitted light and scattered light, determines the distance to the object, the shape of the object, the material of the object, and the color of the object. It is a sensor that detects information such as In the first embodiment, LiDAR can detect pile driving locations and measure driven piles.
  • FIGS. 2(a) and 2(b) are enlarged views of the pile driver 20. Note that FIG. 2(a) is a diagram showing the pile driver 20 as seen from the -Y direction, and FIG. 2(b) is a diagram showing the pile driver 20 as seen from the +X direction. .
  • the pile driver 20 includes a slide section 22 connected to a moving device 30, a gimbal 24 as a maintenance mechanism connected to the slide section 22, and a gimbal 24 connected to the slide section 22. It has a wire winding part 26 provided below the wire winding part 24, and a vibro hammer 28 suspended and held by a wire 27 connected to the wire winding part 26.
  • the slide section 22 is a mechanism that moves the structure below the gimbal 24 of the pile driver 20 in the directions of arrows A and A' (Y-axis direction) in FIG. 2(b).
  • the slide portion 22 may be a feed screw type drive mechanism, a drive mechanism using a linear motor, or another type of drive mechanism.
  • the gimbal 24 has rotation axes 25Y and 25X extending in the Y-axis direction and the X-axis direction, and rotates around the Y-axis (movement in the B and B' directions in FIG. Movements in directions C and C' in FIG. 2(b) are allowed.
  • the vibro hammer 28 holds a heavy pile 200, so even if the ground is sloped or the main body 104 is sloped, the wire 27 is always extended vertically due to the movement of the gimbal 24. Maintain state (maintain verticality). Further, the longitudinal direction of the pile 200 held by the vibro hammer 28 always coincides with the vertical direction.
  • the gimbal 24 may be provided with a drive device such as a motor, and the gimbal 24 may be driven so that the longitudinal direction of the pile 200 coincides with the vertical direction.
  • the wire winding unit 26 adjusts the height position of the vibro hammer 28 and the stake 200 held by the vibro hammer 28 by adjusting the amount of winding of the wire 27.
  • the vibro hammer 28 holds (grips) the upper end of the pile 200 in an upright state (upright state) by a chuck mechanism 29 (see FIG. 4).
  • the vibratory hammer 28 drives (drives) the pile 200 into the ground to a desired depth using vibration force.
  • the moving device 30 is a device that moves the pile driver 20 using a Chebyshev link mechanism.
  • FIG. 3(a) is an enlarged view of the moving device 30, and
  • FIG. 3(b) is a diagram for explaining the Chebyshev link mechanism.
  • the moving device 30 includes a driving joint 32, a driven joint 34, an intermediate joint 36, and a rotational drive device 38 that rotates the driving joint 32 around a rotation shaft 33.
  • Each node of the moving device 30 has dimensions (length ratio) as shown in FIG. 3(b). That is, if the length of the driving node 32 is 1, the length of the driven node 34 is 2.5, and the length of the intermediate node 36 is 5. Further, the driven node 34 is connected to the middle point of the intermediate node 36 in the longitudinal direction. By setting each node to such dimensions, each node constitutes a Chebyshev link mechanism.
  • the upper end portion 36e of the intermediate joint 36 is rotated as shown in FIG. 3(b). It moves as if tracing a trajectory as shown by the broken line.
  • the trajectory shown by this broken line includes a portion extending in the X-axis direction.
  • the Chebyshev link mechanism has the function of converting rotational motion into linear motion. Therefore, according to the moving device 30, the upper end 36e of the intermediate node 36 (the part to which the pile driver 20 is connected) is reciprocated between the point A (initial position) and the point B in FIG. 3(b). The movement from point A to point B can be along the X axis.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the control system of the pile driving device 100.
  • the pile driving device 100 includes the aforementioned robot arm 10, pile driver 20, moving device 30, and drive source 106, as well as a control device 50, a communication device 52, a GNSS (Global Navigation Satellite System) 54, an imaging device 56, and a memory ( recording device) 58, etc.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the control device 50 has a CPU and controls the operation of each part when performing pile driving work using the pile driving device 100.
  • the communication device 52 acquires the pile driving plan from an external device (such as a terminal used by an operator or a host computer) and stores it in the memory 58 .
  • the host computer includes a CPU with higher processing performance than the CPU of the control device 50. For this reason, the host computer may perform various analyzes such as an analysis of an image taken by the imaging device 56 and an analysis of the posture of a driven pile.
  • the pile driving plan map is map data showing in what position and in what order the piles are to be driven.
  • the GNSS 54 measures the position of the pile driving device 100 using artificial satellites.
  • the imaging device 56 images a mark indicating the pile driving position marked on the ground in advance, and images the state of the pile after driving. It is assumed that the GNSS 54 and the imaging device 56 are provided on the main body 104, as shown in FIG.
  • the memory 58 stores the pile driving plan as described above. Further, the memory 58 stores the analysis result when the control device 50 analyzes the image captured by the imaging device 56 (image capturing the state of the pile after driving). Furthermore, the memory 58 stores various control data (for example, data such as the moving speed of the main body section 104 and the moving speed of the moving device 30) when performing pile driving work.
  • the control device 50 of this embodiment drives the main body 104 at a constant speed in a predetermined direction (for example, the +X direction as the second direction), and drives the pile through the moving device 30.
  • the machine 20 is driven relative to the main body 104 in the -X direction as a first direction.
  • the speed of the pile driver 20 at this time is the same as the speed of the main body 104 (but in the opposite direction). This prevents the pile driver 20 from moving relative to the ground during the pile driving operation.
  • FIG. 5 starts from a state in which the control device 50 acquires a pile driving plan diagram via the communication device 52 and stores it in the memory 58.
  • the pile driving device 100 is used to drive piles at a plurality of locations lined up in the X-axis direction. Further, it is assumed that the pile driving device 100 is positioned at a position a predetermined distance away from the location on which pile driving is to be performed on the ⁇ X side.
  • the control device 50 starts moving at a constant speed toward the location where pile driving is to be performed first (step S10).
  • the control device 50 rotates the wheels of the traveling device 102 via the drive source 106 to move the entire pile driving device 100 at a constant speed in the +X direction.
  • FIG. 6A shows a state in which the pile driving device 100 has started moving at a constant speed in the direction of the white arrow. Note that the position indicated by the triangular mark in FIG. 6(a) means the location where stakeout is performed first (the location marked with a white line or the like).
  • the control device 50 sets the mobile device 30 to an initial state (step S12).
  • the initial state means a state in which the upper end portion 36e of the intermediate node 36 of the moving device 30 is located at point A (initial position) shown in FIG. 3(a).
  • the control device 50 controls the rotary drive device 38 to rotate the drive joint 32 of the moving device 30 counterclockwise (in the direction of arrow D), thereby moving the pile driver 20 in the direction of the arrow D. Move it in the E direction to bring it into the state shown in FIG. 6(c).
  • the control device 50 can check the state of the moving device 30 (the position of the upper end portion 36e of the intermediate joint 36) based on the result of detecting the state of the driving joint 32 using an encoder or the like.
  • control device 50 causes the robot arm 10 to grip the pile 200 (step S14). More specifically, by controlling the arm section 12 and the rotating section 14, the control device 50 brings the hand section 16 close to the stake 200 placed on the main body section 104, and moves the hand section 16 toward the grip section 19 (see FIG. 1). (c)), and at the same time, turn on the magnetic attraction by the suction unit 17 (see FIG. 1(c)). This allows the robot arm 10 to grip the pile 200 as shown in FIG. 6(c).
  • the control device 50 causes the pile driver 20 to grip the pile 200 (step S16).
  • the control device 50 controls the robot arm 10 to cause the chuck mechanism 29 of the vibrohammer 28 of the pile driver 20 to grip the upper end of the pile 200.
  • FIG. 7A shows a state in which the pile driver 20 grips the pile 200 (a state in which it has been delivered).
  • control device 50 determines whether the vehicle has reached the vicinity of the piling position (step S18).
  • the control device 50 determines whether the vicinity of the pile driving position has been reached based on the information on the pile driving plan and the measurement results of the GNSS 54.
  • the control device 50 uses the imaging device 56 to image the surrounding area, and uses the captured image to determine the pile driving position. It is recognized (step S20).
  • the control device 50 controls the slide portion 22 to adjust the position (Y position) of the pile driver 20 (Step S22). Specifically, the control device 50 determines the position of the pile driving position in the Y-axis direction and the position of the pile 200 held by the pile driver 20 in the Y-axis direction based on the image captured by the imaging device 56.
  • the slide portion 22 is controlled so that the Note that the position of the slide portion 22 can be detected by a linear encoder or the like provided on the slide portion 22.
  • the control device 50 waits until the pile driver 20 (pile 200) is located directly above the pile driving position (step S24). Note that the control device 50 can determine whether the stake 200 has come directly above the stake driving position from the image captured by the imaging device 56. When the pile 200 is located directly above the pile driving position, the control device 50 performs pile driving while moving the pile driver 20 relative to the main body 104 (step S26). At this time, the control device 50 controls the rotary drive device 38 so that the moving speed of the pile driver 20 in the ⁇ X direction matches the moving speed of the main body 104. Thereby, the state where the pile 200 does not move relative to the ground (stationary state) is maintained. Therefore, the control device 50 starts driving the pile 200 with the vibro hammer 28 while the pile 200 does not move relative to the ground.
  • FIG. 7(c) shows a state in which pouring has started.
  • the pile driving completed state means that the state transitions from FIG. 8(a), FIG. 8(b), and FIG. 9(a) in order, and as shown in FIG. This means the state in which the object has reached the most ⁇ X side position (point B in FIG. 3(b)) within the movement range.
  • the moving speed of the main body 104 and the moving speed of the moving device 30 are determined in advance so that the pile driving ends when the moving device 30 reaches the position shown in FIG. 9(b). , this point will be explained in detail later.
  • control device 50 releases the grip of the pile 200 by the vibro hammer 28 (chuck mechanism 29). Further, the control device 50 returns the mobile device 30 to the initial state (step S30). The process of returning the mobile device 30 to its initial state is similar to step S12 described above.
  • control device 50 images the state of the pile 200 that has been staked using the imaging device 56, and analyzes the captured image to confirm whether the pile has been properly driven.
  • the control device 50 uses image analysis to check whether the pile 200 has been driven straight, whether the pile 200 has been driven to an appropriate length, and the like.
  • control device 50 adjusts subsequent piling driving when the piling is not performed appropriately (step S32). For example, if the image analysis shows that the pile 200 could not be driven sufficiently, the ground may be hard, so the control device 50 moves the main body 104 so that the pile 200 can be driven sufficiently. The speed and the moving speed of the moving device 30 are adjusted (slowed down).
  • the control device 50 adjusts the moving speed of the main body 104 in order to prevent the pile 200 from being driven in too much.
  • the moving speed of the moving device 30 is increased, and the operating time (placing time) of the vibro hammer 28 is shortened. That is, in this embodiment, the control device 50 controls a detection device that detects the state of the pile 200 from the image captured by the imaging device 56, and a method of driving subsequent piles based on the state of the pile 200. An adjustment device has been realized to adjust the.
  • step S32 if the pile 200 cannot be properly driven, data is added to the pile driving plan including the position information of the pile, whether correction is necessary, whether re-driving is necessary, etc.
  • the control device 50 may transmit positional information of piles that require correction or re-driving to the above-mentioned terminal or host computer using the communication device 52. Further, position information of piles that require correction or re-driving may be displayed on a display device (not shown) of the aforementioned terminal or host computer. This allows the worker to confirm which piles need to be re-drilled.
  • step S34 determines whether all pile driving has been completed. If this determination is negative, the process returns to step S14 and the above-described process is repeated. Note that the process of step S14 (the process of causing the robot arm 10 to grip the pile) may be finished in advance before the determination in step S34 is affirmed. That is, the robot arm 10 may be made to grip the pile 200 in advance in parallel with the pile driving operation by the pile driver 20.
  • step S34 determines whether the processing in FIG. 5 ends.
  • the pile driving interval is D (m)
  • the pile driving length is L (m)
  • the moving speed of the main body 104 is Vv (m/min)
  • the moving device 30 ile driving The moving speed of the machine 20) is defined as Vm (m/min). Further, the driving speed of the pile driver 20 is defined as Vp (m/min).
  • the moving speed Vm of the moving device 30 may be a value obtained from the following equation (5).
  • Vm -Vv...(5)
  • FIG. 11 shows an example of setting the moving speeds Vv and Vm.
  • the pile spacing is 2m and the pile driving speed is 2m/min, and the pile driving length is set to 0.5m, 1m, or 1.5m
  • the speeds Vv and Vm may be set to values as shown in FIG.
  • the pile driving device 100 includes a main body portion 104 provided with a traveling device 102, a pile driver 20 for driving piles, and a pile driver 20 connected to the main body portion 104, A moving device 30 for moving the striking machine 20 is provided. Then, the control device 50 performs staking while the traveling device 102 is traveling (while the main body portion 104 is moving). As a result, the number of times the traveling device 102 stops can be reduced, so the number of accelerations and decelerations can also be reduced, making it possible to improve energy efficiency.
  • the construction period for pile driving work can be shortened compared to the case where the traveling device 102 moves to the vicinity of the pile driving position, stops, and drives piles in a stopped state. I can do it.
  • the control device 50 causes the moving device 30 to move the pile driver 20 in a predetermined direction (for example, the -X direction) while the pile driver 20 drives a pile.
  • This predetermined direction (-X direction) is opposite to the direction in which the main body 104 moves while the pile driver 20 drives a pile.
  • the moving speeds of the main body 104 and the pile driver 20 are the same (but in opposite directions).
  • the moving speed Vv of the main body 104 and the moving speed Vm of the moving device 30 are determined by the distance D between two piles continuously driven by the pile driver 20 and the driving length of the piles. It is determined based on the height L and the driving speed Vp of the pile driver 20. Thereby, the control device 50 can set the moving speeds Vv and Vm to appropriate speeds.
  • the moving speed Vv of the main body 104 and the moving speed Vm of the moving device 30 are different from the time Tb in which the moving device 30 returns from point B to point A in FIG. It is determined based on the time Tw until the driving machine 20 grips the pile. Thereby, it is possible to set the moving speeds Vv and Vm to appropriate speeds.
  • the moving device 30 uses a Chebyshev link mechanism that converts rotational motion into linear motion. Thereby, the pile driver 20 can be moved in a straight line with a simple configuration.
  • the pile driver 20 has a gimbal 24.
  • the verticality of the wire 27 that hangs and holds the vibro hammer 28 and the stake 200 gripped by the vibro hammer 28 can be maintained. Therefore, the stake 200 can be driven in with high precision.
  • control device 50 adjusts the manner in which the piles to be driven thereafter are driven based on an image taken of the state of the piles driven by the pile driver 20. Therefore, in the case of a failure in pouring, it is possible to adjust the manner of pouring so that the failure does not occur in the future.
  • control device 50 displays the position information of the pile 200 that could not be properly driven, the necessity of correction, the necessity of re-driving, etc. on the display device (not shown) as described above. , workers can easily check information on piles that need to be corrected or re-drilled.
  • the robot arm 10 that supplies piles to the pile driver 20 has a suction part 17 that sucks the pile 200 and a grip part 19 that grips the pile 200.
  • the suction part 17 can assist the gripping part 19 to grip the pile, so that the pile can be prevented from falling.
  • the moving device 30 moves the pile driver 20 in the opposite direction (-X axis direction) to the moving direction (+X direction) of the main body 104.
  • the case of moving has been explained.
  • the moving device 30 is not limited to this, and the moving device 30 may move the pile driver 20 in a direction including as a component a direction opposite to the moving direction of the main body portion 104 (for example, an in-plane direction in XZ). good.
  • the pile driver 20 may adjust the wire winding portion 26 as appropriate so that the vibro hammer 28 is placed at an appropriate position.
  • FIG. 12(a) is a diagram showing the pile driving device 300 according to the second embodiment viewed from the ⁇ Y direction
  • FIG. 12(b) is a diagram showing the pile driving device 300 viewed from the +X direction
  • FIG. 12(c) is a diagram showing the pile driving device 300 viewed from the +Z direction. Note that the same components as in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the pile driving device 300 of the second embodiment has a pile driver 320 using a hydraulic jack instead of the pile driver 20 of the first embodiment (the pile driver having the vibro hammer 28). Moreover, the pile driving device 300 of the second embodiment includes a slide mechanism 330 instead of the moving device 30 of the first embodiment.
  • the slide mechanism 330 includes a stator 332 fixed on the main body 104 and a movable element 334 that slides on the stator 332 along the X-axis direction.
  • the slide mechanism 330 may be a linear motor, a feed screw type drive mechanism, or some other drive mechanism.
  • the pile driver 320 includes a table 322, a pair of hydraulic jacks 324 provided on the table 322, and a pair of gripping mechanisms 326 connected to each of the pair of hydraulic jacks 324.
  • the pair of gripping mechanisms 326 includes a chuck mechanism that grips the pile 200.
  • the robot arm 10 transports and delivers the pile 200 loaded on the main body 104.
  • the hydraulic jack 324 applies a pressing force to the pile 200 gripped by the pair of gripping mechanisms 326 .
  • An actuator 340 that drives the table 322 in six degrees of freedom is provided between the table 322 and the mover 334.
  • a parallel link mechanism or the like can be used as the actuator 340.
  • the parallel link mechanism is a mechanical structure in which a table 322 and a movable element 334, which are a pair of plate members, are connected in parallel by a plurality of actuators 340.
  • the actuator 340 is used to adjust the position of the pile 200 in the Y-axis direction and maintain the verticality, similar to the gimbal 24 and slide section 22 of the first embodiment.
  • the gimbal 24 allows the rotational direction of the vibrohammer 28 to change around the X-axis and Y-axis, and the slide portion 22 adjusts the position of the vibrohammer 28 in the Y-axis direction. Therefore, in the second embodiment as well, the table 322 may employ a mechanism other than the parallel link mechanism as long as it can be driven in three degrees of freedom: the rotational directions around the X- and Y-axes, and the Y-axis direction. It may also be a thing.
  • the control device 50 of the pile driving device 300 of the second embodiment drives the main body portion 104 at a constant speed in a predetermined direction (for example, the +X direction) while driving the slide mechanism 330.
  • the pile driver 320 is driven relative to the main body part 104 in the -X direction through the drive.
  • the control device 50 controls the position and attitude of the table 322 using the actuator 340 in order to align the position of the pile 200 with the pile driving position and to maintain the verticality of the pile.
  • the pile driving device 300 includes a main body section 104 equipped with a traveling device 102, a pile driver 320 that performs pile driving, and a pile driver 320 that is connected to the main body section 104.
  • a slide mechanism 330 for moving the batter 320 is provided.
  • the control device 50 performs staking while the traveling device 102 is traveling (while the main body portion 104 is moving).
  • the number of times the traveling device 102 stops can be reduced, so the number of accelerations and decelerations can also be reduced. Therefore, it is possible to improve energy efficiency.
  • the throughput of the pile driving work can be improved compared to the case where the traveling device 102 moves to the vicinity of the pile driving position, stops, and drives the pile in the stopped state. I can do it.
  • FIG. 13 shows a setting example of the moving speed Vv of the main body 104 and the moving speed Vm of the pile driver 320 in the second embodiment.
  • the moving speeds Vv and Vm can be set using the same method as in the first embodiment. For example, if the pile spacing is 2 m and the pile driving speed is 8 m/min, and the pile driving length is set to 3 m, 4 m, or 5 m, the moving speeds Vv, Vm may be set to a value as shown in FIG.
  • the pile driving device 300 causes the pile driver 320 provided on the main body 104 to move relative to the main body 104 in the opposite direction while the main body 104 is moving.
  • the case where the pile 200 is driven while doing so has been explained.
  • the invention is not limited to this, and while the main body 104 is moving, the pile driver 320 moves relative to the main body 104 in the opposite direction, and the hydraulic jack 324 drives the pile driven into the ground. It may also be removed by By doing so, it is possible to improve energy efficiency when removing piles in, for example, a mega solar power generation facility.
  • the delivery mechanism 500 includes a tapered container 400 and a feeder 410, as shown in FIGS. 14(a) and 14(b).
  • the tapered container 400 has a function of guiding the pile 200 transported by the robot arm 10 to the feeder 410. Note that a notch 402 is provided on the -X side surface of the tapered container 400 to allow the pile 200 to pass through.
  • the feeder 410 has a rectangular parallelepiped shape, for example, and is rotatable around the Z-axis around the rotation shaft 420. Near both longitudinal ends of the upper surface of the feeder 410, recesses 412 and 414 are provided that are large enough to fit one end of the pile 200. The recesses 412 and 414 function as holding parts that can hold the pile 200 in an upright state. In the states shown in FIGS. 14(a) and 14(b), neither of the recesses 412 and 414 exists below the tapered container 400, but as shown in FIGS. 14(c) and 14(d), When the feeder 410 rotates around the Z-axis around the rotating shaft 420, the recess 412 (or 414) is positioned below the tapered container 400 (first position).
  • the robot arm 10 inserts the stake 200 into the tapered container 400 from above in the states shown in FIGS. 14(c) and 14(d), as shown in FIG. 15(a).
  • the pile 200 is guided by the tapered container 400, one end (lower end) of the pile 200 fits into the recess 412 of the feeder 410, and the pile 200 is held in an upright state.
  • the feeder 410 rotates around the Z-axis around the rotating shaft 420, so that the pile 200 passes through the notch 402 and transfers as shown by the broken line. position (second position). This allows the delivery mechanism 500 to deliver the pile 200 to the pile driver 20, 320. Note that before the pile drivers 20 and 320 start driving piles, the feeder 410 rotates 90 degrees around the rotation axis 420, and is in the state shown in FIGS. 14(a) and 14(b).
  • the robot arm 10 can go to receive the next pile 200 onto the main body part 104. That is, the operation of the robot arm 10 to transport the pile 200 and the operation of the transfer mechanism 500 to transfer the pile 200 to the pile drivers 20 and 320 can be performed in parallel. Thereby, it becomes possible to shorten the time required to transport the pile 200 (time Tw in the first embodiment).
  • Modification 2 Next, modification example 2 will be explained.
  • the device for supplying the piles 200 to the delivery mechanism 500 of the first modification is not the robot arm 10 but a supply table 600 as shown in FIGS. 16(a) and 16(b). It has the following characteristics.
  • the configuration of the supply stand 600 is schematically shown in FIGS. 16(a) and 16(b). Note that the supply table 600 is assumed to be installed on the main body section 104.
  • the supply table 600 includes an inclined table 602 having an inclined surface 603, a first gate 604a, a second gate 604b, and a third gate provided on the inclined surface 603. It includes a third gate 604c, a fourth gate 604d, a fifth gate 604e, and a pile raising device 606 as a supply mechanism.
  • a stake 200 can be inserted (prepared) in advance between each gate.
  • each of the gates 604a to 604e can be moved in a direction perpendicular to the inclined surface 603 by a drive device (not shown). As a result, each gate 604a to 604e is opened and closed.
  • the pile raising device 606 includes a drive device 610, a plate member 608, and a stopper 609.
  • the plate member 608 has its longitudinal direction aligned with the X-axis direction in the state shown in FIG. Then, the plate member 608 is in the state shown in FIG. 16(b) (standing up state).
  • the first gate 604a is opened as shown in FIG. 17(a).
  • the pile 200 held by the first gate 604a rolls along the slope 603 and moves to above the plate member 608.
  • the stopper 609 allows the pile 200 to remain on the plate member 608.
  • the stake 200 may be fixed onto the plate member 608 by making the upper surface of the plate member 608 concave. In this case, the stopper 609 may be omitted.
  • the drive device 610 rotates the rotating shaft, thereby raising the plate member 608 as shown in FIG. 17(b).
  • the stakes 200 on the plate member 608 slide along the upper surface of the plate member 608 and enter the tapered container 400 from above.
  • the pile 200 is held in the recess of the feeder 410 as in the first modification.
  • the subsequent operation of the feeder 410 is the same as in the first modification.
  • the first gate 604a returns from the open state as shown in FIG. 17(a) to the closed state as shown in FIG. 17(b). From this state, by opening the second gate 604b as shown in FIG. 17(b), the pile 200 held by the second gate 604b rolls on the slope 603 and is held by the first gate 604a. . After that, each pile 200 is moved downward in stages by closing the second gate 604b and opening the third gate 604c, closing the third gate 604c, and opening the fourth gate 604d.
  • the four piles 200 held on the inclined table 602 can be sequentially supplied to the delivery mechanism 500 without using the robot arm 10.
  • the number of gates is five has been described in FIG. 16(a) etc., the number of gates is not limited to this and can be increased or decreased as necessary.
  • the inclined table 602 sequentially supplies piles to the pile raising device 606 along the inclined surface 603, and the pile raising device 606 raises the supplied piles while ( while raising it up) and supplying it to the delivery mechanism 500.
  • the pile 200 can be supplied to the delivery mechanism 500 with a simple configuration without using the robot arm 10.
  • the robot arm 10 may be provided on the main body 104 together with the supply table 600, and a large number of piles 200 may be loaded on the main body 104.
  • the robot arm 10 may be used to appropriately supply the piles 200 loaded on the main body 104 to the supply table 600.
  • a pole member may be provided on the main body 104, and at least one of the GNSS 54 and the imaging device 56 may be provided on this pole member.
  • the GNSS 54 is provided on the pole member, positioning becomes easier than when it is provided at a lower position on the main body 104.

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Abstract

杭打ち装置１００は、走行装置１０２を備えた本体部１０４と、杭打ちを行う杭打機２０と、本体部１０４に接続され、杭打機２０を移動する移動装置３０と、を備えている。そして、制御装置は、走行装置１０２が走行している間（本体部１０４が移動している間）に杭打ちを行う。これにより、走行装置１０２が停止する回数を減らすことができるため、加減速の回数も減らすことができ、エネルギ効率の向上を図ることが可能となる。　

Description

杭打ち装置
　本発明は、杭打ち装置に関する。
　例えば、メガソーラ発電施設を設置する場合や、土地に土留めをする場合、あるいはフェンスの基礎工事をする場合等において、地盤に杭を直接打ちこむ（打設する）施工が行われることがある。
　地盤に杭を多数打設する場合、杭打機が設けられたクレーン車等の重機を用いることがある。このような重機を用いて杭を多数打設する場合、重機を打設箇所近傍に移動し、停止した状態で杭打ち作業を行い、杭打ち作業終了後、重機を次の打設箇所近傍に移動し、停止した状態で杭打ち作業を行い、…というように重機は移動と停止を繰り返す必要がある（例えば、特許文献１等参照）。
特開２００４－１９０３８２号公報
　しかしながら、重機が移動と停止を繰り返す場合、重機は頻繁に加減速するため、燃料や電力などを消費しやすく、エネルギ効率が悪い。
　そこで、本発明では、エネルギ効率の良い杭打ち装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る杭打ち装置は、走行装置を備えた本体部と、杭打ちを行う杭打機と、前記本体部に接続され、前記杭打機を移動する移動装置と、前記走行装置が走行中に前記杭打ちを行う制御装置と、を備える。
　本発明の杭打ち装置によれば、エネルギ効率を向上することができる。
図１（ａ）～図１（ｃ）は、第１の実施形態に係る杭打ち装置を示す概略図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）は、杭打機を拡大して示す図である。 図３（ａ）は、移動装置を拡大して示す図であり、図３（ｂ）は、チェビシェフリンク機構を説明するための図である。 杭打ち装置の制御系を示すブロック図である。 杭打ち作業時の杭打ち装置の動作を示すフローチャートである。 図６（ａ）～図６（ｃ）は、杭打ち装置の動きを示す図（その１）である。 図７（ａ）～図７（ｃ）は、杭打ち装置の動きを示す図（その２）である。 図８（ａ）、図８（ｂ）は、杭打ち装置の動きを示す図（その３）である。 図９（ａ）、図９（ｂ）は、杭打ち装置の動きを示す図（その４）である。 本体部及び移動装置の移動速度の決定方法を説明するための図である。 第１の実施形態における移動速度Ｖｖ，Ｖｍの設定例を示す図である。 図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、第２の実施形態に係る杭打ち装置を示す概略図である。 第２の実施形態における移動速度Ｖｖ，Ｖｍの設定例を示す図である。 図１４（ａ）～図１４（ｄ）は、変形例１にかかる受け渡し機構を説明するための図である。 図１５（ａ）、図１５（ｂ）は、変形例１にかかる受け渡し機構を用いた杭の受け渡し方法について説明するための図である。 図１６（ａ）、図１６（ｂ）は、変形例２にかかる供給台を説明するための図である。 図１７（ａ）、図１７（ｂ）は、変形例２にかかる供給台を用いた受け渡し機構への杭の供給方法について説明するための図である。
《第１の実施形態》
　以下、第１の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態により、本発明が限定されるものではない。
　図１（ａ）～図１（ｃ）は、第１の実施形態に係る杭打ち装置１００を示す概略図である。なお、本実施形態においては、杭打ち装置１００が杭打ちを行う際に直進する方向をＸ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向、Ｘ軸及びＺ軸それぞれに直交する方向をＹ軸方向として説明する。図１（ａ）は、杭打ち装置１００を－Ｙ方向から見た状態を示す図であり、図１（ｂ）は、杭打ち装置１００を＋Ｘ方向から見た状態を示す図であり、図１（ｃ）は、杭打ち装置１００を＋Ｚ方向から見た状態を示す図である。
　杭打ち装置１００は、図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、本体部１０４と、本体部１０４上に設けられた第１供給装置としてのロボットアーム１０と、杭打ちを実行する杭打機２０と、杭打機２０を本体部１０４に対して移動させる移動装置３０と、を備える。なお、図１（ｂ）においては、図示の便宜上、ロボットアーム１０の図示を省略している。本実施形態の杭打ち装置１００は、運転席が無い自動運転タイプのものである。
　本体部１０４は、４つの車輪（タイヤ）を有する走行装置１０２によって地面上を移動する。走行装置１０２は、駆動源１０６（図４参照）からの駆動力を受けて回転する。なお、駆動源１０６は、例えば内燃機関のエンジンであるものとする。ただし、これに限らず、駆動源１０６は、バッテリとモータであってもよい。また、駆動源１０６は、内燃機関のエンジンとモータとを組み合わせたもの（ハイブリッド方式の駆動源）であってもよい。なお、車輪に代えて、遊動輪と駆動輪とを巻装した一対の履帯（クローラ）を用いてもよい。
　ロボットアーム１０は、本体部１０４上に積載される杭２００を把持して、杭打機２０近傍まで搬送し、杭打機２０に受け渡す装置である。ロボットアーム１０は、多関節を有するアーム部１２と、アーム部１２全体をＺ軸回りに旋回する旋回部１４と、アーム部１２の先端に設けられたハンド部１６と、を有する。ハンド部１６は、図１（ｃ）に示すように、吸引部１７と、把持部１９と、を有する。吸引部１７は、電磁石を有し、電磁石に電流が供給されることで、鉄製の杭２００を磁気吸引（吸着）する。また、把持部１９は、杭２００を把持する。ロボットアーム１０は、把持部１９によって杭２００を把持する際に、吸引部１７の磁気吸引力を発生させることにより、杭２００を強固に保持することができる。これにより、ロボットアーム１０が、杭２００を搬送する際に、杭２００が落下するのを防止することができる。なお、吸引部１７は、電磁石に代えて、真空吸引力等の他の吸引力を発生する機構を有していてもよい。
　なお、ロボットアーム１０を制御する際には、ハンド部１６に設けられている不図示の撮像装置によって撮像される画像を利用するものとする。画像に基づいてロボットアーム１０を制御することで、ロボットアーム１０に杭２００を正確に保持させることができる。なお、撮像装置はハンド部１６に設けられていなくてもよい。例えば、本体部１０４の一部に設けられていてもよいし、杭打ち装置１００の近傍を飛行可能なドローンに設けられていてもよい。また、撮像装置に代えて、ＬｉＤＡＲ（ライダー）を用いてもよい。ＬｉＤＡＲは、電磁波である紫外線、可視光線または近赤外線のパルスレーザを走査して、出射光と散乱光とに基づいて、物体までの距離や、物体の形状や、物体の材質や、物体の色などの情報を検出するセンサである。本第１の実施形態においてＬｉＤＡＲは、杭打ち箇所を検出したり、打ち込まれた杭の測量を行ったりすることができる。
　図２（ａ）、図２（ｂ）は、杭打機２０を拡大して示す図である。なお、図２（ａ）は、杭打機２０を－Ｙ方向から見た状態を示す図であり、図２（ｂ）は、杭打機２０を＋Ｘ方向から見た状態を示す図である。
　図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、杭打機２０は、移動装置３０に接続されたスライド部２２と、スライド部２２に接続された維持機構としてのジンバル２４と、ジンバル２４の下側に設けられたワイヤ巻き上げ部２６と、ワイヤ巻き上げ部２６に接続されたワイヤ２７によって吊下げ保持されたバイブロハンマ２８と、を有する。
　スライド部２２は、杭打機２０のジンバル２４よりも下側の構造体を図２（ｂ）の矢印Ａ、Ａ’方向（Ｙ軸方向）に移動する機構である。スライド部２２は、送りねじ方式の駆動機構であってもよいし、リニアモータを用いた駆動機構であってもよいし、その他の方式の駆動機構であってもよい。
　ジンバル２４は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に伸びる回転軸２５Ｙ，２５Ｘを有し、Ｙ軸回りの回転（図２（ａ）のＢ、Ｂ’方向の動き）と、Ｘ軸回りの回転（図２（ｂ）のＣ、Ｃ’方向の動き）を許容している。バイブロハンマ２８は、後述するように重量物である杭２００を保持するため、地面が傾斜していたり、本体部１０４が傾斜した場合でも、ジンバル２４の動きにより、ワイヤ２７は常時鉛直方向に延びた状態を維持する（鉛直度を維持する）。また、バイブロハンマ２８によって保持される杭２００の長手方向は、常に鉛直方向と一致するようになっている。なお、ジンバル２４にモータ等の駆動装置を設け、杭２００の長手方向が鉛直方向と一致するようにジンバル２４を駆動するようにしてもよい。
　ワイヤ巻き上げ部２６は、ワイヤ２７の巻き上げ量を調整することで、バイブロハンマ２８及びバイブロハンマ２８に保持される杭２００の高さ位置を調整する。
　バイブロハンマ２８は、チャック機構２９（図４参照）により、起立した状態（直立した状態）の杭２００の上端を保持（把持）する。バイブロハンマ２８は、振動力によって、杭２００を地盤の所望の深さまで打ち込む（打設する）。
　図１（ａ）に戻り、移動装置３０は、チェビシェフリンク機構を用いて杭打機２０を移動させる装置である。図３（ａ）は、移動装置３０を拡大して示す図であり、図３（ｂ）は、チェビシェフリンク機構を説明するための図である。
　図３（ａ）に示すように、移動装置３０は、原動節３２と、従動節３４と、中間節３６と、原動節３２を回転軸３３回りに回転する回転駆動装置３８と、を有する。移動装置３０の各節は、図３（ｂ）に示すような寸法（長さの比率）となっている。すなわち、原動節３２の長さを１とすると、従動節３４の長さは２．５、中間節３６の長さは５となっている。また、中間節３６の長手方向の中点の位置に従動節３４が接続されている。各節をこのような寸法とすることで、各節により、チェビシェフリンク機構が構成されている。すなわち、原動節３２が回転駆動装置３８によって回転軸３３を中心として反時計回りに回転すると（図３（ｂ）の一点鎖線の円参照）、中間節３６の上端部３６ｅは図３（ｂ）において破線で示すような軌跡を描くように動く。この破線で示す軌跡は、Ｘ軸方向に伸びる部分を含んでいる。つまり、チェビシェフリンク機構は、回転運動を直線運動に変換する機能を有する。したがって、移動装置３０によれば、中間節３６の上端部３６ｅ（杭打機２０が接続される部分）を図３（ｂ）の点Ａ（初期位置）と点Ｂとの間で往復移動させることができ、点Ａから点Ｂへの移動に関しては、Ｘ軸に沿った移動とすることができる。
　図４は、杭打ち装置１００の制御系を示すブロック図である。杭打ち装置１００は、前述したロボットアーム１０、杭打機２０、移動装置３０、駆動源１０６の他、制御装置５０、通信装置５２、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）５４、撮像装置５６、メモリ（記録装置）５８等を備える。
　制御装置５０は、ＣＰＵを有し、杭打ち装置１００を用いて杭打ち作業を行う際の各部の動作を制御する。通信装置５２は、外部装置（作業者が利用する端末やホストコンピュータ等）から杭打ち計画図を取得し、メモリ５８に格納する。ホストコンピュータは、制御装置５０のＣＰＵよりも高い処理性能のＣＰＵを備えている。このため、撮像装置５６が撮像した画像の解析や、打ち込まれた杭の姿勢の解析などの各種解析はホストコンピュータが行うようにしてもよい。杭打ち計画図は、どの位置に、どのような順番で杭を打つかを示した地図データである。ＧＮＳＳ５４は、人工衛星を利用して杭打ち装置１００の位置を測位するものである。撮像装置５６は、事前に地面にマーキングされた杭打ち位置を示す印を撮像したり、打設後の杭の状態を撮像する。なお、ＧＮＳＳ５４や撮像装置５６は、図１に示すように、本体部１０４上に設けられているものとする。メモリ５８は、前述したように杭打ち計画図を格納する。また、メモリ５８は、撮像装置５６によって撮像された画像（打設後の杭の状態を撮像した画像）を制御装置５０が解析した場合に、その解析結果を格納する。更に、メモリ５８は、杭打ち作業を行う際の各種制御データ（例えば、本体部１０４の移動速度や移動装置３０の移動速度などのデータ）を格納する。
　本実施形態の制御装置５０は、杭打ち作業を行う際には、本体部１０４を所定方向（例えば第２方向としての＋Ｘ方向）に等速で駆動しつつ、移動装置３０を介して杭打機２０を本体部１０４に対して第１方向としての－Ｘ方向に相対駆動する。このときの杭打機２０の速度は、本体部１０４の速度と同一（ただし逆向き）である。これにより、杭打ち作業の間は、杭打機２０が地面に対して移動しないようになっている。
（杭打ち装置１００による杭打ち作業について）
　次に、図５のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ、杭打ち作業時の杭打ち装置１００の動作について詳細に説明する。図５の処理は、制御装置５０が通信装置５２を介して杭打ち計画図を取得し、メモリ５８に格納した状態から開始される。なお、以下の説明では、杭打ち装置１００を用いて、Ｘ軸方向に並ぶ複数箇所に杭を打つ場合について説明する。また、杭打ち装置１００は、最初に杭打ちを行う箇所の－Ｘ側に所定距離だけ離れた位置に位置決めされているものとする。
　図５の処理が開始されると、制御装置５０は、最初に杭打ちを行う箇所に向けて、等速移動を開始する（ステップＳ１０）。本実施形態では、制御装置５０は、駆動源１０６を介して走行装置１０２の車輪を回転駆動することで、杭打ち装置１００全体を＋Ｘ方向に等速移動させる。図６（ａ）には、杭打ち装置１００が、白抜き矢印方向に等速移動を開始した状態が示されている。なお、図６（ａ）の三角印で示す位置は、最初に杭打ちを行う箇所（白線等でマーキングされた箇所）を意味する。
　次いで、制御装置５０は、移動装置３０を初期状態とする（ステップＳ１２）。初期状態とは、移動装置３０の中間節３６の上端部３６ｅが図３（ａ）に示す点Ａ（初期位置）に位置する状態を意味する。制御装置５０は、図６（ｂ）に示すように回転駆動装置３８を制御して移動装置３０の原動節３２を反時計回り（矢印Ｄ方向）に回転することで、杭打機２０を矢印Ｅ方向に移動させ、図６（ｃ）に示す状態にする。なお、制御装置５０は、原動節３２の状態をエンコーダ等により検出した結果に基づいて、移動装置３０の状態（中間節３６の上端部３６ｅの位置）を確認することができる。
　次いで、制御装置５０は、ロボットアーム１０に杭２００を把持させる（ステップＳ１４）。より具体的には、制御装置５０は、アーム部１２や旋回部１４を制御することで、本体部１０４上に載置されている杭２００にハンド部１６を近づけ、把持部１９（図１（ｃ）参照）で杭２００を把持するとともに、吸引部１７（図１（ｃ）参照）による磁気吸着をＯＮにする。これにより、図６（ｃ）に示すようにロボットアーム１０に杭２００を把持させることができる。
　次いで、制御装置５０は、杭打機２０に杭２００を把持させる（ステップＳ１６）。この場合、制御装置５０は、ロボットアーム１０を制御して、杭打機２０のバイブロハンマ２８が有するチャック機構２９に杭２００の上端部を把持させる。図７（ａ）には、杭打機２０に杭２００を把持させた状態（受け渡した状態）が示されている。
　次いで、制御装置５０は、杭打ち位置近傍に到達したか否かを判断する（ステップＳ１８）。制御装置５０は、杭打ち計画図の情報と、ＧＮＳＳ５４の計測結果と、に基づいて、杭打ち位置近傍に到達したか否かを判断する。
　図７（ｂ）に示すように、杭打ち装置１００が杭打ち位置近傍に到達すると、制御装置５０は、撮像装置５６を用いて周辺を撮像し、撮像された画像を用いて杭打ち位置を認識する（ステップＳ２０）。
　次いで、制御装置５０は、スライド部２２を制御して、杭打機２０の位置（Ｙ位置）を調整する（ステップＳ２２）。具体的には、制御装置５０は、撮像装置５６によって撮像された画像に基づいて、杭打ち位置のＹ軸方向の位置と、杭打機２０によって把持されている杭２００のＹ軸方向の位置とが一致するように、スライド部２２を制御する。なお、スライド部２２の位置は、スライド部２２に設けられたリニアエンコーダ等により検出することができる。
　次いで、制御装置５０は、杭打機２０（杭２００）が杭打ち位置の真上に位置するまで待機する（ステップＳ２４）。なお、制御装置５０は、杭２００が杭打ち位置の真上に来たか否かを、撮像装置５６によって撮像される画像から判断することができる。杭２００が杭打ち位置の真上に位置した場合、制御装置５０は、杭打機２０を本体部１０４に対して相対移動させながら、杭打ちを実施する（ステップＳ２６）。このとき、制御装置５０は、杭打機２０の－Ｘ方向への移動速度が本体部１０４の移動速度と一致するように、回転駆動装置３８を制御する。これにより、杭２００が地面に対して移動しない状態（静止した状態）が維持される。したがって、制御装置５０は、杭２００が地面に対して移動しない状態で、バイブロハンマ２８による杭２００の打設を開始する。図７（ｃ）には、打設を開始した状態が示されている。
　次いで、制御装置５０は、移動装置３０が杭打ち終了状態になるまで待機する（ステップＳ２８）。杭打ち終了状態とは、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）と順に遷移して、図９（ｂ）のように、移動装置３０の中間節３６の上端部３６ｅが移動範囲のうち最も－Ｘ側の位置（図３（ｂ）の点Ｂ）に達した状態を意味する。なお、本実施形態では、移動装置３０が図９（ｂ）の位置に達したときに杭打ちが終わるように、本体部１０４の移動速度や移動装置３０の移動速度が予め定められているが、この点については後に詳述する。
　制御装置５０は、図９（ｂ）の状態になると、バイブロハンマ２８（チャック機構２９）による杭２００の把持を解除する。また、制御装置５０は、移動装置３０を初期状態に戻す（ステップＳ３０）。この移動装置３０を初期状態に戻す処理は、前述したステップＳ１２と同様である。
　次いで、制御装置５０は、杭打ちされた杭２００の状態を撮像装置５６を用いて撮像し、撮像した画像を解析することで、杭打ちが適切に行われたかを確認する。制御装置５０は、画像解析により、杭２００がまっすぐ打ち込まれたかどうか、杭２００が適切な長さ打ち込まれたかどうかなどを確認する。また、制御装置５０は、杭打ちが適切に行われなかった場合に、以降の杭打ちを調整する（ステップＳ３２）。例えば、画像解析の結果、杭２００が十分に打ち込めなかった場合には、地盤が固い可能性があるため、制御装置５０は、杭２００を十分に打ち込めるようにするために、本体部１０４の移動速度や移動装置３０の移動速度を調整する（遅くする）。逆に、杭２００が想定以上に深く打ち込まれた場合には、地盤が緩い可能性があるため、制御装置５０は、杭２００があまり打ち込まれないようにするために、本体部１０４の移動速度や移動装置３０の移動速度を早くしたり、バイブロハンマ２８の動作時間（打設時間）を短くしたりする。すなわち、本実施形態においては、制御装置５０により、撮像装置５６が撮像した画像から杭２００の状態を検出する検出装置、及び杭２００の状態に基づいて以降に打設する杭の打設の仕方を調整する調整装置が実現されている。
　なお、ステップＳ３２においては、杭２００が適切に打設できなかった場合に、その杭の位置情報や修正の要否や再打設の要否等を杭打ち計画図にデータを加える。また、制御装置５０は、通信装置５２により修正や再打設が必要な杭の位置情報を前述の端末やホストコンピュータに送信してもよい。また、前述の端末やホストコンピュータの不図示の表示装置に修正や再打設が必要な杭の位置情報を表示してもよい。これにより、作業者は、どの杭を打設しなおす必要があるか等を確認することができる。
　その後、制御装置５０は、全ての杭打ちが終了したか否かを判断する（ステップＳ３４）。この判断が否定された場合には、ステップＳ１４に戻り、上述した処理を繰り返す。なお、ステップＳ１４の処理（ロボットアーム１０に杭を把持させる処理）は、ステップＳ３４の判断が肯定されるまでの間に事前に終わらせておいてもよい。すなわち、杭打機２０による杭打ち作業と並行して、予めロボットアーム１０に杭２００を把持させておいてもよい。
　その後、ステップＳ３４の判断が肯定された場合には、図５の全処理が終了する。
（移動速度の決定方法について）
　次に、本体部１０４及び移動装置３０の移動速度の決定方法について、図１０に基づいて詳細に説明する。
　図１０に示すように、杭の打設間隔をＤ（m）、杭の打設長さをＬ（m）、本体部１０４の移動速度をＶｖ（m/min）、移動装置３０（杭打機２０）の移動速度をＶｍ（m/min）と定義する。また、杭打機２０の打設速度をＶp（m/min）と定義する。
　この場合、杭打機２０が杭を打設する時間Ｔｐ（min）は、次式（１）で表される。
　Ｔｐ＝Ｌ／Ｖｐ　　　…（１）
　また、移動装置３０が図３（ｂ）の点Ｂから点Ａに戻る時間Ｔｂ（min）を、杭の打設時間の１／２と定義すると、時間Ｔｂは、次式（２）にて表される。
　Ｔｂ＝Ｔｐ／２　　　…（２）
　そして、ロボットアーム１０が杭打機２０に杭を把持させるまでの時間（移動装置３０が図３（ｂ）の点Ａで停止している時間）をＴｗとすると、打設サイクルタイム（１本の杭を打設するのに必要な時間）Ｔは、次式（３）にて表される。
　Ｔ＝Ｔｂ＋Ｔｗ＋Ｔｐ　　　…（３）
　本実施形態においては、打設サイクルタイムＴの間に距離Ｄ（杭の打設間隔）だけ移動するようにすればよいため、本体部１０４の移動速度Ｖｖとしては、次式（４）から得られる値を設定すればよい。
　Ｖｖ＝Ｄ／Ｔ　　　…（４）
　なお、移動装置３０（杭打機２０）の移動速度Ｖｍは、次式（５）から得られる値とすればよい。
　Ｖｍ＝－Ｖｖ　　　…（５）
　図１１には、移動速度Ｖｖ，Ｖｍの設定例が示されている。例えば、杭の間隔が２ｍで、杭の打設スピードが２ｍ／ｍｉｎである場合において、杭の打設長さを０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍのいずれかに設定する場合には、移動速度Ｖｖ、Ｖｍは、図１１に示すような値に設定すればよい。
　以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、杭打ち装置１００は、走行装置１０２を備えた本体部１０４と、杭打ちを行う杭打機２０と、本体部１０４に接続され、杭打機２０を移動する移動装置３０と、を備えている。そして、制御装置５０は、走行装置１０２が走行している間（本体部１０４が移動している間）に杭打ちを行う。これにより、走行装置１０２が停止する回数を減らすことができるため、加減速の回数も減らすことができ、エネルギ効率の向上を図ることが可能となる。また、走行装置１０２が停止せずに杭打ちを行うことにより、杭打ち位置近傍に移動して、停止し、停止した状態で杭打ちを行う場合に比べ、杭打ち作業の工期を短縮することができる。
　また、本実施形態では、制御装置５０は、杭打機２０が杭打ちを行う間、移動装置３０により杭打機２０を所定方向（例えば－Ｘ方向）に移動させる。そして、この所定方向（－Ｘ方向）は、杭打機２０が杭打ちを行う間に本体部１０４が移動する方向と反対方向である。また、本体部１０４と杭打機２０の移動速度は同一（ただし逆向き）である。これにより、杭２００や杭打機２０が地面に対して静止した状態で、杭打ちを行うことができるので、杭２００に傾き等が生じずに精度よく打設することが可能である。
　また、本実施形態では、本体部１０４の移動速度Ｖｖ及び移動装置３０の移動速度Ｖｍが、杭打機２０が連続して打設する２つの杭の間の距離Ｄと、杭の打設長さＬと、杭打機２０の打設速度Ｖｐと、に基づいて決定される。これにより、制御装置５０は、移動速度Ｖｖ、Ｖｍを適切な速度に設定することが可能である。
　また、本実施形態では、本体部１０４の移動速度Ｖｖ及び移動装置３０の移動速度Ｖｍが、移動装置３０が図３（ｂ）の点Ｂから点Ａに戻る時間Ｔｂと、ロボットアーム１０が杭打機２０に杭を把持させるまでの時間Ｔｗとに基づいて決定される。これにより、移動速度Ｖｖ、Ｖｍを適切な速度に設定することが可能である。
　また、本実施形態では、移動装置３０は、回転運動を直線運動に変換するチェビシェフリンク機構を用いている。これにより、簡易な構成で、杭打機２０を直線移動させることができる。
　また、本実施形態では、杭打機２０はジンバル２４を有している。これにより、バイブロハンマ２８を吊下げ保持するワイヤ２７やバイブロハンマ２８に把持された杭２００の鉛直度を維持することができる。したがって、杭２００を精度よく打ちこむことができる。
　また、本実施形態では、制御装置５０は、杭打機２０が打設した杭の状態を撮像した画像に基づいて、以降に打設する杭の打設の仕方を調整する。これにより、打設に失敗したような場合に、その失敗が以降において発生しないように打設の仕方を調整することができる。
　また、本実施形態では、制御装置５０は、適切に打設できなかった杭２００の位置情報や修正の要否や再打設の要否等を前述したように不図示の表示装置に表示するので、作業者は、修正や再打設する必要のある杭の情報を容易に確認することができる。
　また、本実施形態では、杭打機２０に杭を供給するロボットアーム１０が、杭２００を吸引する吸引部１７と、杭２００を把持する把持部１９とを有する。これにより、把持部１９による杭の把持を吸引部１７が補助することができるので、杭が落下するのを防止することができる。
　なお、上記実施形態では、杭打機２０が杭を打設する際に、移動装置３０が杭打機２０を本体部１０４の移動方向（＋Ｘ方向）とは反対方向（－Ｘ軸方向）に移動させる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、移動装置３０は、本体部１０４の移動方向に対して反対の方向を成分として含む方向（例えば、ＸＺ面内方向）に杭打機２０を移動させてもよい。この場合、杭打機２０は、バイブロハンマ２８の位置が適切な位置になるようにワイヤ巻き上げ部２６を適宜調整すればよい。
《第２の実施形態》
　次に、第２の実施形態について、図１２（ａ）～図１２（ｃ）に基づいて説明する。図１２（ａ）は、第２の実施形態にかかる杭打ち装置３００を－Ｙ方向から見た状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、杭打ち装置３００を＋Ｘ方向から見た状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、杭打ち装置３００を＋Ｚ方向から見た状態を示す図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
　本第２の実施形態の杭打ち装置３００は、第１の実施形態の杭打機２０（バイブロハンマ２８を有する杭打機）に代えて、油圧ジャッキを用いた杭打機３２０を有している。また、本第２の実施形態の杭打ち装置３００は、第１の実施形態の移動装置３０に代えて、スライド機構３３０を有している。
　スライド機構３３０は、本体部１０４上に固定された固定子３３２と、固定子３３２上をＸ軸方向に沿ってスライド移動する可動子３３４と、を有している。スライド機構３３０は、リニアモータであってもよいし、送りねじ方式の駆動機構であってもよいし、その他の駆動機構であってもよい。
　杭打機３２０は、テーブル３２２と、テーブル３２２に設けられた一対の油圧ジャッキ３２４と、一対の油圧ジャッキ３２４それぞれに接続された一対の把持機構３２６と、を有する。一対の把持機構３２６は、杭２００を把持するチャック機構を有する。一対の把持機構３２６に対して杭２００を把持させる場合には、ロボットアーム１０が本体部１０４上に積載されている杭２００を搬送して受け渡す。油圧ジャッキ３２４は、一対の把持機構３２６に把持された杭２００に対して圧入力を印加する。
　テーブル３２２と、可動子３３４との間には、テーブル３２２を６自由度方向に駆動するアクチュエータ３４０が設けられている。アクチュエータ３４０としては、パラレルリンク機構等を用いることができる。なお、パラレルリンク機構は、一対の板部材であるテーブル３２２と可動子３３４とを複数のアクチュエータ３４０によって並列的に連結した機械構造である。アクチュエータ３４０は、第１の実施形態のジンバル２４及びスライド部２２と同様、杭２００のＹ軸方向位置の調整や鉛直度の維持に用いられる。なお、第１の実施形態では、ジンバル２４によりバイブロハンマ２８のＸ軸、Ｙ軸回りの回転方向の変化を許容し、スライド部２２によりバイブロハンマ２８のＹ軸方向の位置を調整することとした。したがって、本第２の実施形態においても、テーブル３２２は、Ｘ軸、Ｙ軸回りの回転方向とＹ軸方向の３自由度方向に駆動できる機構であれば、パラレルリンク機構以外の機構を採用することとしてもよい。
　本第２の実施形態の杭打ち装置３００の構成は、上述のように、第１の実施形態の杭打ち装置１００の構成と異なる点があるものの、杭打ち作業時の動作については、第１の実施形態と同様である。すなわち、本第２の実施形態の杭打ち装置３００の制御装置５０は、杭打ち作業を行う際には、本体部１０４を所定方向（例えば＋Ｘ方向）に等速で駆動しつつ、スライド機構３３０を介して杭打機３２０を本体部１０４に対して－Ｘ方向に相対駆動する。このときの杭打機２０の速度を、本体部１０４の速度と同一（ただし逆向き）とすることで、杭打ち作業の間は、杭打機２０が地面に対して移動しないようにする。また、制御装置５０は、杭２００の位置を杭打ち位置に合わせるため、及び杭の鉛直度を維持するために、アクチュエータ３４０を用いて、テーブル３２２の位置や姿勢を制御する。
　以上説明したように、本第２の実施形態によると、杭打ち装置３００は、走行装置１０２を備えた本体部１０４と、杭打ちを行う杭打機３２０と、本体部１０４に接続され、杭打機３２０を移動するスライド機構３３０と、を備えている。そして、制御装置５０は、走行装置１０２が走行している間（本体部１０４が移動している間）に杭打ちを行う。これにより、走行装置１０２が停止する回数を減らすことができるため、加減速の回数も減らすことができる。したがって、エネルギ効率の向上を図ることが可能となる。また、走行装置１０２が停止せずに杭打ちを行うことにより、杭打ち位置近傍に移動して、停止し、停止した状態で杭打ちを行う場合に比べ、杭打ち作業のスループットを向上することができる。
　図１３には、本第２の実施形態における本体部１０４の移動速度Ｖｖと、杭打機３２０の移動速度Ｖｍの設定例が示されている。移動速度Ｖｖ、Ｖｍは、上記第１の実施形態と同様の方法により設定することができる。例えば、杭の間隔が２ｍで、杭の打設スピードが８ｍ／ｍｉｎである場合において、杭の打設長さを３ｍ、４ｍ、５ｍのいずれかに設定する場合には、移動速度Ｖｖ、Ｖｍは、図１３に示すような値に設定すればよい。
　なお、上記第２の実施形態では、杭打ち装置３００が、本体部１０４が移動している間に、本体部１０４に設けられた杭打機３２０が本体部１０４に対して逆向きに相対移動しつつ杭２００を打設する場合について説明した。しかしながら、これに限らず、本体部１０４が移動している間に、杭打機３２０が本体部１０４に対して逆向きに相対移動しつつ、地盤に打設された杭を油圧ジャッキ３２４の作用により抜くこととしてもよい。このようにすることで、例えばメガソーラ発電施設等における杭の撤去の際のエネルギ効率を向上することができる。
（変形例１）
　なお、上記第１、第２の実施形態では、本体部１０４上に積載されている杭２００を、ロボットアーム１０が杭打機２０、３２０に直接受け渡す場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、杭打機２０、３２０への杭２００の受け渡し位置が、図１４（ａ）、図１４（ｂ）において破線で示す位置であるとする。この場合、破線で示す受け渡し位置の近傍に、ロボットアーム１０と、杭打機２０、３２０との間の杭２００の受け渡しを仲介する受け渡し機構５００を設けるようにしてもよい。なお、受け渡し機構５００は、本体部１０４上に設置されているものとする。
　受け渡し機構５００は、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、テーパ型容器４００と、供給機４１０とを有する。テーパ型容器４００は、ロボットアーム１０が搬送してきた杭２００を供給機４１０にガイドする機能を有する。なお、テーパ型容器４００の－Ｘ側の面には、杭２００が通過できる程度の切り欠き４０２が設けられている。
　供給機４１０は、一例として直方体状の形状を有し、回転軸４２０を中心としてＺ軸回りに回転可能となっている。供給機４１０の上面の長手方向両端部近傍には、杭２００の一端部が嵌入可能な大きさの凹部４１２，４１４が設けられている。凹部４１２，４１４は、杭２００を直立した状態で保持可能な保持部として機能する。図１４（ａ）、図１４（ｂ）の状態では、凹部４１２，４１４のいずれもテーパ型容器４００の下方に存在していないが、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）に示すように回転軸４２０を中心として供給機４１０がＺ軸回りに回転すると、凹部４１２（又は４１４）がテーパ型容器４００の下方（第１位置）に位置するようになっている。
　本変形例１では、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）の状態で、ロボットアーム１０が、図１５（ａ）に示すように、テーパ型容器４００に杭２００を上方から挿入する。これにより、杭２００はテーパ型容器４００にガイドされ、供給機４１０の凹部４１２に杭２００の一端部（下端部）が嵌入し、杭２００は直立した状態で保持される。
　そして、この状態から、図１５（ｂ）に示すように、供給機４１０が回転軸４２０を中心にＺ軸回りに回転することで、杭２００は切り欠き４０２を通過して、破線で示す受け渡し位置（第２位置）まで移動する。これにより、受け渡し機構５００は、杭２００を杭打機２０、３２０に受け渡すことが可能となる。なお、杭打機２０、３２０が杭打ちを開始する前には、供給機４１０は、回転軸４２０回りに９０°回転し、図１４（ａ）、図１４（ｂ）の状態となる。
　本変形例１では、受け渡し機構５００が杭２００を杭打機２０、３２０に受け渡している間に、ロボットアーム１０が、次の杭２００を本体部１０４上まで受け取りに行くことができる。すなわち、ロボットアーム１０が杭２００を搬送する動作と、受け渡し機構５００が杭２００を杭打機２０、３２０に受け渡す動作とを並行して行うことができる。これにより、杭２００の搬送に要する時間（第１実施形態の時間Ｔｗ）を短縮することが可能となる。
（変形例２）
　次に、変形例２について説明する。本変形例２は、変形例１の受け渡し機構５００に杭２００を供給する装置が、ロボットアーム１０ではなく、図１６（ａ）、図１６（ｂ）のような供給台６００となっている点に特徴を有する。
　図１６（ａ）、図１６（ｂ）には、供給台６００の構成が概略的に示されている。なお、供給台６００は、本体部１０４上に設置されているものとする。
　図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すように、供給台６００は、傾斜面６０３を有する傾斜台６０２と、傾斜面６０３上に設けられた第１ゲート６０４ａ、第２ゲート６０４ｂ、第３ゲート６０４ｃ、第４ゲート６０４ｄ、第５ゲート６０４ｅと、供給機構としての杭起こし装置６０６と、を備える。
　各ゲート間には、杭２００を予め入れておく（準備しておく）ことができる。なお、各ゲート６０４ａ～６０４ｅは、不図示の駆動装置により、傾斜面６０３に垂直な方向に移動できるようになっている。これにより、各ゲート６０４ａ～６０４ｅは開閉される。
　杭起こし装置６０６は、駆動装置６１０と、板状部材６０８と、ストッパ６０９と、を有する。板状部材６０８は、図１６（ａ）の状態で長手方向がＸ軸方向と一致しており、－Ｘ側の端部に設けられた回転軸を駆動装置６１０がＹ軸回りに回転させることで、板状部材６０８は、図１６（ｂ）の状態（立ち上がった状態）になる。
　本変形例２では、供給台６００から受け渡し機構５００に杭２００を受け渡す際には、まず、図１７（ａ）に示すように第１ゲート６０４ａを開く。これにより、第１ゲート６０４ａによって保持されていた杭２００が傾斜面６０３に沿って転がり、板状部材６０８上まで移動する。このとき、ストッパ６０９により、杭２００は、板状部材６０８上に留まるようになっている。なお、板状部材６０８の上面を凹状にすることで、板状部材６０８上へ杭２００を留めるようにしてもよい。この場合、ストッパ６０９を省略してもよい。
　この状態から、駆動装置６１０が回転軸を回転させることで、図１７（ｂ）に示すように、板状部材６０８を立ち上げる。これにより、板状部材６０８上の杭２００は、板状部材６０８の上面に沿って滑り、テーパ型容器４００に対して上方から入り込む。そして、杭２００は、上記変形例１と同様、供給機４１０の凹部において保持される。その後の供給機４１０の動作は、上記変形例１と同様である。
　一方、第１ゲート６０４ａについては、図１７（ａ）のように開いた状態から、図１７（ｂ）に示すように閉じた状態に戻る。この状態から、図１７（ｂ）に示すように第２ゲート６０４ｂを開くことで、第２ゲート６０４ｂに保持されていた杭２００が、傾斜面６０３上を転がり、第１ゲート６０４ａに保持される。その後は、第２ゲート６０４ｂを閉じ、第３ゲート６０４ｃを開く動作、第３ゲート６０４ｃを閉じ、第４ゲート６０４ｄを開く動作を行うことで、各杭２００を段階的に下側に移動させる。
　このように、本変形例２では、ロボットアーム１０を用いなくても、傾斜台６０２上で保持された４本の杭２００を受け渡し機構５００に順次供給できるようになっている。
　なお、図１６（ａ）等においては、ゲートの個数が５つである場合について説明したが、これに限らず、ゲートの個数は必要に応じて増減することが可能である。
　以上のように、本変形例２によると、傾斜台６０２は、傾斜面６０３に沿って、杭起こし装置６０６に杭を順次供給し、杭起こし装置６０６は、供給された杭を立ち上げながら（起こしながら）受け渡し機構５００に供給する。これにより、ロボットアーム１０を用いなくても、簡易な構成で、受け渡し機構５００に杭２００を供給することができる。
　なお、上記変形例２では、供給台６００とともにロボットアーム１０を本体部１０４に設けておき、本体部１０４上に杭２００を多数積載しておくようにしてもよい。この場合、ロボットアーム１０を用いて、本体部１０４上に積載されている杭２００を供給台６００に適宜供給するようにしてもよい。
　以上で説明した実施形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加えることは可能である。例えば、ＧＮＳＳ５４と撮像装置５６とは本体部１０４の低い位置に設けるのでなく、本体部１０４にポール部材を設けて、このポール部材にＧＮＳＳ５４と撮像装置５６との少なくとも一方を設けてもよい。特にＧＮＳＳ５４をポール部材に設ければ、本体部１０４の低い位置に設けた場合に比べて測位しやすくなる。
　　１０　ロボットアーム
　　１７　吸引部
　　１９　把持部
　　２０　杭打機
　　２４　ジンバル
　　３０　移動装置
　　５０　制御装置
　　１００　杭打ち装置
　　１０２　走行装置
　　１０４　本体部
　　３２２　テーブル
　　３３０　スライド機構
　　３４０　アクチュエータ
　　６０２　傾斜台
　　６０３　傾斜面
　　６０６　杭起こし装置
　

Claims (14)

  1. 　走行装置を備えた本体部と、
    　杭打ちを行う杭打機と、
    　前記本体部に接続され、前記杭打機を移動する移動装置と、
    　前記走行装置が走行中に前記杭打ちを行う制御装置と、を備えた杭打ち装置。
  2. 　前記制御装置は、前記杭打機が杭打ちを行う間、前記移動装置により前記杭打機を第１方向に移動させ、
    　前記第１方向は、前記杭打機が杭打ちを行う間、前記本体部が移動する第２方向とは反対方向の成分を含む、請求項１に記載の杭打ち装置。
  3. 　前記杭打機が杭打ちを行う間において、前記本体部が前記第２方向に移動する速度と、前記杭打機が前記第２方向とは反対方向に移動する速度と、が同一である、請求項２に記載の杭打ち装置。
  4. 　前記本体部が前記第２方向に移動する速度は、前記杭打機が連続して打設する２つの杭の間の距離と、前記杭の打設長さと、前記杭打機の打設速度と、に基づいて決定される、請求項２または３に記載の杭打ち装置。
  5. 　前記本体部が前記第２方向に移動する速度は、前記杭打機が初期位置から前記第１方向に移動しつつ杭打ちを行った後、前記初期位置に戻るまでの時間と、前記初期位置に戻った前記杭打機に次の杭がセットされるまでの時間と、に基づいて決定される、請求項４に記載の杭打ち装置。
  6. 　前記移動装置は、回転運動を直線運動に変換する機構を含むリンク機構である請求項１に記載の杭打ち装置。
  7. 　前記移動装置は、前記杭打機を前記本体部に対して直線移動させるスライド機構である請求項１に記載の杭打ち装置。
  8. 　前記杭打機は、アクチュエータにより前記スライド機構に対する姿勢変化が可能とされたテーブルに設けられている請求項７に記載の杭打ち装置。
  9. 　前記杭打機は、前記杭打機の鉛直度を維持する維持機構を有する請求項１に記載の杭打ち装置。
  10. 　前記杭打機が打設した杭の状態を検出する検出装置と、
    　前記検出装置の検出結果に基づいて、打設予定の杭の打設の仕方を調整する調整装置と、を備える請求項１に記載の杭打ち装置。
  11. 　前記杭打機が打設した杭の状態を検出する検出装置と、
    　前記検出装置の検出結果に基づいて、打設済みの杭の修正に関する情報を表示する表示装置と、を備える請求項１に記載の杭打ち装置。
  12. 　前記本体部は、杭を吸引する吸引部と前記杭を把持する把持部とを有し、前記杭打機に前記杭を供給する第１供給装置を備える請求項１に記載の杭打ち装置。
  13. 　杭を直立した状態で保持する保持部を有し、前記保持部が第１位置と第２位置との間を移動可能であり、
    　前記保持部は、前記第１位置にあるときに、直立した状態の前記杭の供給を受け付け、前記第２位置にあるときに、前記保持部が保持する前記杭を前記杭打機に供給する、請求項１に記載の杭打ち装置。
  14. 　傾斜面に沿って、前記第１位置の近傍に前記杭を順次供給する傾斜台と、
    　前記第１位置の近傍に供給された前記杭を立ち上げながら前記保持部に供給する供給機構と、を備える請求項１３に記載の杭打ち装置。
    　
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