(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状部材を貫通可能な開口部を有するベースフレームと、このベースフレームに設けられて円筒状部材を貫通可能な開口部を有し、前記円筒状部材を昇降および回動可能に支持する把持機構とを備えた立坑構築機において、
前記ベースフレームおよび前記把持機構は、２ずつの分割ベースフレームおよび分割部に分割され、
両前記分割ベースフレームは、それぞれの両端部に設けられた蝶番により連結され、
両前記蝶番には掛合部材が設けられ、分割ラインの両側の少なくとも１カ所ずつには、ウインチがそれぞれ設けられていることを特徴とする立坑構築機。
【請求項２】
前記把持機構は、前記ベースフレームに設けられた昇降手段と、この昇降手段に昇降可能に固定された内輪およびこの内輪に回動可能に設けられた外輪と、この外輪を回転させる回転駆動装置と、前記外輪に固定され前記円筒状部材を締結する締結部材とを備え、前記内輪、前記外輪および前記締結部材はそれぞれ２分割されていることを特徴とする請求項１に記載の立坑構築機。
【請求項３】
円筒状部材を貫通可能な開口部を有するベースフレームと、このベースフレームに設けられ、前記円筒状部材を回動可能に支持するベアリング、および前記円筒状部材を昇降可能に支持する昇降手段を有する把持機構とを有し、前記ベースフレームおよび前記把持機構の前記ベアリングが、２ずつの分割ベースフレームおよび分割ベアリングに分割されているとともに、両前記分割ベースフレームがそれぞれの両端部に設けられた蝶番により連結された立坑構築機の縮幅方法であって、
両前記蝶番に契合部材を設け、分割ラインの両側の少なくとも１ヶ所ずつにウインチをそれぞれ設けて操作することにより、前記立坑構築機の両前記蝶番と、分割ラインの両側の１カ所ずつとをそれぞれ吊り下げ、吊り下げられた状態の前記立坑構築機の前記分割ラインの両側の１カ所ずつを前記蝶番に対して相対的に下降させることを特徴とする立坑構築機の縮幅方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管等を回転して圧入する立坑構築機およびその縮幅方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼管等を回転させ、所定位置に圧入する立坑構築機が多数使用されている。立坑構築機は、鋼管類を貫通させる開口部を有するベースと、このベースの上面に立設した複数の昇降手段と、この昇降手段により昇降する非回転部である枠体と、この枠体と一体的に昇降可能に、かつ開口部を通り枠体の昇降方向に平行な軸を中心として回転可能に支持された環状体と、屈曲自在に形成され、この環状体に一体的に回転可能に支持された鋼管類締結用のＣ形バンドと、枠体に支持され、環状体を回転させる回転駆動部とを備えている。
【０００３】
立坑の施工を行うには、立坑構築機をトラック等の運搬手段により保管場所から施工場所まで運搬することが必要である。装置の輸送に一般道路を使用する場合、現行の道路交通法では運搬物の幅を３２００ｍｍ以内に収めなければならず、立坑構築機の外形をこれに合わせようとすると鋼管等の直径を２５００ｍｍ以下にする必要があるが、近年においては、使用する鋼管の直径が大型化しており、直径が２５００ｍｍを超えるものが要求される場合もある。
【０００４】
図９は、従来例の鋼管類圧入引抜き装置の平面図である。
図９に示すように、例えば、特開２００１−０７３３７１号公報に記載されている鋼管類圧入引抜き装置７０は、鋼管類を貫通させる上フレーム７１及び下フレーム７２が油圧シリンダ７４によって上下に相対移動可能に設けられている。また、上フレーム７１の上部には、鋼管類を貫通させる回転体７３が配置されている。
【０００５】
上、下フレーム７１、７２は、コ字状に形成されて２つずつ対向配置された上、下フレーム片７５、７６の両端部を連結部材７７、７８でそれぞれ接続して上下２段の矩形枠状に形成されている。回転体７３は、中心角が１８０度より小さい円弧状歯車片７９、８０を、隙間をあけて対向配置している。また、円弧状歯車片７９、８０は、対となる２つの上フレーム片７５に２つずつ設けられて同期回転する小歯車８１のそれぞれ両側に設けられた歯車８１ａおよび歯車８１ｂにそれぞれ噛合している。
【０００６】
歯車８１ａと歯車８１ｂの円弧状歯車片７９，８０に対するそれぞれの歯合部の間隔Ｌ２は、回転時の円弧状歯車片７９，８０の間隔Ｌ１より広く形成されており、円弧状歯車片７９，８０は、歯車８１ａおよび歯車８１ｂのうちの一方に常時歯合するように構成されている。
【０００７】
鋼管類圧入引抜き装置７０は、各円弧状歯車片７９、８０に固定された図示しない複数のＣ形バンドを鋼管（図示せず）の外周に締め付けて固定して、その鋼管と共に回転することができる。また、上、下フレーム７１、７２及び回転体７３は、幅方向に縮小し、運搬時の幅を狭くすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の鋼管類圧入引抜き装置７０は、縮幅したときに円弧状歯車片７９，８０の両端部をそれぞれ当接するので、縮小幅を大きくしようとすると、円弧状歯車片７９，８０の長さは当然短くなり、回転時の円弧状歯車片７９，８０の間隔Ｌ１は長くなる。この間隔Ｌ１が、間隔Ｌ２より長くなると、歯車８１ａおよび歯車８１ｂがいずれも円弧状歯車片７９，８０に歯合しなくなり、駆動力が伝達されなくなるので、鋼管が回転できない。このため、縮小時の幅があまり小さくならない。
【０００９】
また、幅を変更するときには、上、下フレーム片７５、７６を側方に移動させる装置が外部に必要になり、また、連結部材７７，７８を油圧シリンダ等で構成すると重量が大きくなる。
【００１０】
そこで本発明が解決しようとする課題は、縮小時の幅を小さくすることができる立坑構築機および軽量の機構を用いて簡単に縮幅できる縮幅方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の立坑構築機は、円筒状部材を貫通可能な開口部を有するベースフレームと、このベースフレームに設けられて円筒状部材を貫通可能な開口部を有し、前記円筒状部材を昇降および回動可能に支持する把持機構とを備えた立坑構築機において、前記ベースフレームおよび前記把持機構は、２ずつの分割ベースフレームおよび分割部に分割され、両前記分割ベースフレームは、それぞれの両端部に設けられた蝶番により連結されている。
【００１２】
両分割ベースフレームは蝶番の軸を中心に回動でき、約１８０度回動して、半分に折り畳まれる。２分割された把持機構の分割部は、両分割ベースフレームとともに折り畳まれ、立坑構築機は全体として半分の幅になる。
【００１３】
前記把持機構に、昇降手段と、この昇降手段に昇降可能に固定された内輪およびこの内輪に回動可能に設けられた外輪と、この外輪を回転させる回転駆動装置と、前記外輪に固定され前記円筒状部材を締結する締結部材とを設け、前記内輪、前記外輪および前記締結部材をそれぞれ２分割することが好ましい。
内輪および外輪としては、例えば、その間に転動部材を設けたベアリングを２分割したものを用いることができる。
【００１４】
円筒状部材を締結部材に固定し、回転駆動装置を駆動させると、外輪、締結部材を介して円筒状部材が回転する。円筒状部材の下端部により地盤が掘削される。このとき、外輪は、内輪によって支持されており、中心位置のずれが防止されている。
【００１５】
また、昇降手段を作動させると、内輪、外輪、締結部材を介して円筒状部材が昇降する。円筒状部材の回転により地盤を掘削した分だけ昇降手段を下降させ、昇降手段が下端位置まで移動した後は、締結部材を緩め、円筒状部材の上部位置を再度締結する。これを繰り返して円筒状部材を地中に埋設する。
【００１６】
両前記蝶番に掛合部材を設け、分割ラインの両側の少なくとも１カ所ずつに、ウインチをそれぞれ設けることが好ましい。
上方に配置した吊り下げ部材から掛合部材にロープを掛け、ウインチから吊り下げ部材にロープを掛けて立坑構築機を吊り上げた後、ウインチからロープを繰り出すことによりベースフレームの両端部が蝶番を中心に回動し、折り畳まれる。そして、立坑構築機を、そのままトラック等の搬送手段上に載置することができる。
【００１７】
本発明の立坑構築機の縮幅方法は、円筒状部材を貫通可能な開口部を有するベースフレームと、このベースフレームに設けられ、前記円筒状部材を回動可能に支持するベアリング、および前記円筒状部材を昇降可能に支持する昇降手段を有する把持機構とを有し、前記ベースフレームおよび前記把持機構の前記ベアリングが、２ずつの分割ベースフレームおよび分割ベアリングに分割されているとともに、両前記分割ベースフレームがそれぞれの両端部に設けられた蝶番により連結された立坑構築機の縮幅方法であって、両前記蝶番に契合部材を設け、分割ラインの両側の少なくとも１ヶ所ずつにウインチをそれぞれ設けて操作することにより、前記立坑構築機の両前記蝶番と、分割ラインの両側の１カ所ずつとをそれぞれ吊り下げ、吊り下げられた状態の前記立坑構築機の前記分割ラインの両側の１カ所ずつを前記蝶番に対して相対的に下降させる。
【００１８】
立坑構築機を吊り下げた状態で、蝶番を上昇させ、または、分割ラインの両側の１カ所ずつを下降させると、分割ベースフレームおよび分割ベアリングの端部がそれぞれ離反し、この端部がそれぞれ上方を向くように折り畳まれる。
蝶番を用いるので、機構が簡単になり、また、作業終了後に搬送手段に積み込む途中の吊り下げた状態のときに折り畳み作業を行うことができるので、特殊な外部装置を用いずに簡単に縮幅することができる。
また、分割ベアリングは、内輪と外輪の間に多数の転動体を有しているが、分割した端部が上方を向くので、折り畳み時に転動体がこぼれ落ちることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の立坑構築機の平面図、図２は同立坑構築機の正断面図、図３は同立坑構築機の側断面図である。
【００２０】
図１〜図３に示すように、本発明の立坑構築機１は、円筒状部材の一例である鋼管２（図６参照）を貫通可能な円形の開口部を有するベースフレーム３と、このベースフレーム３に設けられて鋼管２を貫通可能な円形の開口部を有し、鋼管２を昇降および回動可能に支持する把持機構４とを備えている。
ベースフレーム３は、外形を矩形に形成した板状の部材で、開口部は、中央に形成されている。分割ベースフレーム５，６は、開口部を２分割して半円状に形成し、それぞれ当接する両端部の下面は、蝶番１３，１４により連結されている。
【００２１】
把持機構４は、ベースフレーム３の四隅に設けられた昇降手段の一例である油圧式の昇降シリンダ７と、この昇降シリンダ７に昇降フレーム８を介して昇降可能に固定された内輪９およびこの内輪に回動可能に設けられた外輪１０と、この外輪１０を回転させる回転駆動装置の一例である油圧モータ１１と、外輪１０に固定され鋼管２を締結する締結部材１２とを備えている。把持機構４は２分割されて２つの分割部をそれぞれ構成する。
【００２２】
昇降フレーム８は、ベースフレーム３と同形状に形成され、また、ベースフレーム３の分割ラインに沿って分割されて分割昇降フレーム１５，１６を形成している。
内輪９および外輪１０は、その間に多数の球体１７を介して相対的に回動可能に形成されている。なお、内輪９、外輪１０および球体１７によりベアリング１８が構成され、このベアリング１８の内輪９の内側を把持機構４の開口部としている。また、昇降フレーム８に固定された内輪９および外輪１０は、昇降フレーム８の分割ラインに沿って２分割され、分割内輪９ａ，９ｂおよび分割外輪１０ａ，１０ｂを形成している。
【００２３】
内輪９の上面は、昇降フレーム８に固定されており、外輪１０は、内輪９の周囲を回転することができる。
締結部材１２は、環状に形成され、外輪１０の下部に、その全周の１／４程度を接続固定し、残りの３／４を離反させて取り付けられている。締結部材１２の一部には、長さ調整可能な締め付けシリンダ１９が設けられ、締め付けシリンダ１９のロッドを進退させることにより、内部に嵌入する鋼管２を締結し、また緩めることができる。
締結部材１２は、ベースフレーム３および昇降フレーム８の分割ラインに沿って分割されている。
【００２４】
図４は、本発明の立坑構築機の部分側断面図である。
図１、図４に示すように、分割昇降フレーム１５の上面であって、分割昇降フレーム１６に当接する部分の近傍には、所定深さの矩形穴２２，２３がそれぞれ形成されている。そして、ボルト２０によって、矩形穴２２，２３の側壁と分割昇降フレーム１６の端部とを着脱可能に締結固定している。なお、分割ベースフレーム５，６の接続部（図示せず）も同様の構造で固定されている。
【００２５】
分割外輪１０ａ，１０ｂのそれぞれの両端部の下側であって締結部材１２との間には、位置決め用ブロック２４，２５が一組ずつ設けられている。位置決め用ブロック２４には側方に突出したピンが設けられ、これと対となる位置決め用ブロック２５には、前記ピンが嵌入可能な穴部が形成されている。立坑構築機１の使用時には、対となる２組の位置決め用ブロック２４，２５のピンと穴部をそれぞれ嵌入することにより、分割外輪１０ａ，１０ｂの両端部の位置合わせを確実に行うことができる。
【００２６】
図４に示すように、分割外輪１０ａの下部および分割外輪１０ａの両端部に設けられた位置決め用ブロック２４，２５の側部には、矩形穴３６，３７がそれぞれ形成され、矩形穴３６の側壁と分割外輪１０ｂおよび矩形穴３７の側壁およびこれと対となる位置決め用ブロック２４，２５をそれぞれボルト２０で締結固定している。
なお、図３に示すように、内輪９は昇降フレーム８に、位置決め用ブロック２４，２５は外輪１０にそれぞれボルト２０で締結固定されている。
【００２７】
図５は、本発明の立坑構築機の平断面図である。
外輪１０の外周には、外歯２６が全周にわたって形成され、昇降フレーム８の下部には、外歯２６に歯合する小歯車２７が４つ設けられている。小歯車２７は、油圧モータ１１から駆動力を伝達され、外歯２６を介して外輪１０を回転させる。
【００２８】
図１〜図３に示すように、蝶番１３，１４の中心軸２８，２９は、ベースフレーム３の外周より外側に突出し、この突出部分には、円形孔を備えた掛合部材３０が設けられている。
また、昇降フレーム８の上部であって、開口部の中心を通って分割ラインに直交する方向の両端部には、ウインチ３１，３２がそれぞれ設けられている。ウインチ３１，３２は、立坑構築機１の油圧供給ライン（図示せず）の一部に接続され、立坑構築機１の制御装置（図示せず）により制御される。
【００２９】
図６は、本発明の立坑構築機の使用状態を示す正断面図、図７は、同立坑構築機の使用状態を示す平面図である。
図６，図７に示すように、立坑構築機１は、アームの先部に掘削用バケット３４を設けた重機３３にベースフレーム３を接続した状態で使用される。
立坑構築機１の使用時には、分割ベースフレーム５，６、分割外輪１０ａ，１０ｂ、分割昇降フレーム１５，１６、締結部材１２をボルト２０およびナット２１を用いて締結固定する。
この状態で、締結部材１２の締め付けシリンダ１９を用いて鋼管２を固定し、回転駆動手段を用いて小歯車２７に駆動力を伝達することにより外輪１０および締結部材１２を介して鋼管２を回転させる。また、昇降シリンダ７を下降させて鋼管２を下降させる。これを繰り返して鋼管２を地盤に圧入し、重機３３の掘削用バケット３４で鋼管２内の土砂を除去する。このようにして、立坑を構築する。
【００３０】
次に、本発明の立坑構築機の縮幅方法について説明する。
図８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の立坑構築機の縮幅方法の手順を示す説明図である。
立坑構築機１を縮幅するときには、まず、外輪１０を回転させて、分割外輪１０ａ、１０ｂの分割ラインを、分割内輪９ａ，９ｂの分割ラインに合わせた後、分割ベースフレーム５，６、分割外輪１０ａ，１０ｂ、分割昇降フレーム１５，１６および締結部材１２を固定しているボルト２０およびナット２１を取り外す。
【００３１】
次に、図８（Ａ）に示すように、矩形枠３５の２カ所と、蝶番１３，１４の掛合部材３０とをロープ３８で接続する。さらに、ウインチ３１，３２からそれぞれロープ３９を繰り出し、矩形枠３５に接続する。
そして、矩形枠３５をクレーン等の昇降装置を用いて持ち上げ、立坑構築機１を吊り下げる。
【００３２】
次に、図８（Ｂ）に示すように、ウインチ３１，３２を操作して、ロープ３９をさらに繰り出し、両分割ベースフレーム５，６のウインチ３１，３２が設けられている部分を下降させる。
そして、図８（Ｃ）に示すように、両分割ベースフレーム５，６の裏面が当接するまで、ウインチ３１，３２からロープ３９を繰り出した後は、トラック等の搬送手段上に立坑構築機１を載置し、ロープ３８，３９を取り外す。
この後にベアリング１８の分割面に防護板を取り付ける。なお、ベアリング１８の分割面は上方を向くので、作業中に球体１７がこぼれ落ちることはない。
この状態では、立坑構築機１の幅は使用時の半分になっているので、非常にコンパクトな状態で搬送することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果を奏する。
（１）本発明の立坑構築機は、ベースフレームおよび把持機構を、それぞれ２分割し、両分割ベースフレームを、それぞれの両端部に設けられた蝶番により連結したので、蝶番を挟んで分割ベースフレームを折り畳むことができ、縮小時の幅を小さくすることができる。
（２）両蝶番に掛合部材を設け、分割ラインの両側の少なくとも１カ所ずつに、ウインチをそれぞれ設けると、立坑構築機を吊り下げた状態で、ウインチを操作することにより、立坑構築機を折り畳むことができ、また、広げることができる。
（３）本発明の立坑構築機の縮幅方法は、立坑構築機の両蝶番と、分割ラインの両側の１カ所ずつとをそれぞれ吊り下げ、分割ラインの両側の１カ所ずつを蝶番に対して相対的に下降させるので、油圧シリンダ等の重量物を用いずに軽量の機構を用いることができ、また、搬送手段への積み込み時に吊り下げた状態で折り畳むことができるので、簡単に縮幅できる。
さらに、分割ベアリングの端部が上方を向くように折り畳まれるので、折り畳み時に転動体がこぼれ落ちることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の立坑構築機の平面図である。
【図２】  同立坑構築機の正断面図である。
【図３】  同立坑構築機の側断面図である。
【図４】  同立坑構築機の部分側断面図である。
【図５】  同立坑構築機の平断面図である。
【図６】  同立坑構築機の使用状態を示す正断面図である。
【図７】  同立坑構築機の使用状態を示す平面図である。
【図８】  （Ａ）〜（Ｃ）は、同立坑構築機の縮幅方法の手順を示す説明図である。
【図９】  従来例の鋼管類圧入引抜き装置の平面図である。
【符号の説明】
１  立坑構築機
２  鋼管（円筒状部材）
３  ベースフレーム
４  把持機構
５，６  分割ベースフレーム
７  昇降シリンダ（昇降手段）
８  昇降フレーム
９  内輪
９ａ，９ｂ  分割内輪
１０  外輪
１０ａ，１０ｂ  分割外輪
１１  油圧モータ（回転駆動装置）
１２  締結部材
１３，１４  蝶番
１５，１６  分割昇降フレーム
１７  球体
１８  ベアリング
１９  締め付けシリンダ
２０  ボルト
２１  ナット
２２，２３  矩形穴
２４，２５  位置決め用ブロック
２６  外歯
２７  小歯車
２８，２９  中心軸
３０  掛合部材
３１，３２  ウインチ
３３  重機
３４  掘削用バケット
３５  矩形枠
３６，３７  矩形穴
３８，３９  ロープ
【図１】
0003683238.tif 000002
【図２】
0003683238.tif 000003
【図３】
0003683238.tif 000004
【図４】
0003683238.tif 000005
【図５】
0003683238.tif 000006
【図６】
0003683238.tif 000007
【図７】
0003683238.tif 000008
【図８】
0003683238.tif 000009
【図９】
0003683238.tif 000010