(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削用のロッドを通す貫通孔を備えた装置本体が杭打機のリーダに取り付けられ、その装置本体内にロッドに対するガイド溝を備えた一対のガイドブロックが油圧シリンダによって移動可能に設けられたものであって、そのガイドブロックのガイド溝部分を装置本体の貫通孔内に移動させてロッドをガイドする杭打機用ロッド振れ止め装置において、
前記一対のガイドブロックを一定間隔で位置決めすべく装置本体に対して取り外し可能なストッパと、前記油圧シリンダを加圧保持させる油圧回路とを有することを特徴とする杭打機用ロッド振れ止め装置。
【請求項２】
請求項１に記載の杭打機用ロッド振れ止め装置において、
前記油圧回路は、ピストンロッドを伸縮させる際の加圧側作動油の逆流を防止するダブルオペレートチェックバルブと、そのダブルオペレートチェックバルブの二次側にあって前記油圧シリンダのヘッド側に接続されたアキュムレータとを有するものであることを特徴とする杭打機用ロッド振れ止め装置。
【請求項３】
請求項１に記載の杭打機用ロッド振れ止め装置において、
前記油圧回路は、前記油圧シリンダのロッド側またはヘッド側へ油圧源からの油圧を切り換えて供給するための切換弁と、油圧供給側回路内の油圧を設定値に保持する圧力制御弁とを有するものであることを特徴とする杭打機用ロッド振れ止め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に掘削ビットなどが設けられたロッドを回転・摺動可能に支持する杭打機用ロッド振れ止め装置であって、特にホールド機能を備えた杭打機用ロッド振れ止め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設現場の基礎工事などでは、例えば図７に示すように、杭打機本体１００に立設したリーダ１０１に対してオーガ１０２を昇降可能に装着し、そのオーガ１０２に把持させたロッド１０３を回転させながら押し下げ、ロッド１０３の先端に設けられた掘削ビット１０４で掘削しながらコンクリートミルクや安定液等を注入する地盤改良が行われる。
そうした場合、回転駆動時のロッド１０３の振れを防止して真っ直ぐに掘削が行えるようにするために、リーダ１０１の下端側にはロッド１０３を通すロッド振れ止め装置２００が設けられている。図８は、従来のロッド振れ止め装置を一部断面で示した平面図である。
【０００３】
ロッド振れ止め装置２００は、リーダ１０１に固定させるためのブラケット２０１に、一対の開閉枠２０２，２０３が回転ピン２０４，２０５によって揺動可能に軸支されている。開閉枠２０２，２０３は、互いに半円状に切り欠かれており、図示するように閉じた状態で固定ピン２０６が挿入され、ロッド１０３（図７参照）が貫通可能な固定ガイドとなる。その開閉枠２０２，２０３内には向き合ったガイドブロック２１０（一方は不図示）が同じように摺動可能に挿入され、開閉枠２０２，２０３に固定された油圧シリンダ２１１，２１１のピストンロッド２１２（一方は不図示）に連結されている。
【０００４】
こうしたロッド振れ止め装置２００によれば、油圧シリンダ２１１，２１１の駆動によりピストンロッド２１２がストロークエンドまで伸ばされ、一対のガイドブロック２１０の距離が縮められる。そうした場合、ガイドブロック２１０には互いの対向する面にＵ字溝のガイド面が形成されているため、そのガイド面がロッド１０３に沿って非接触状態で配置され、ロッド１０３の振れに対して当該ロッド１０３を回転・摺動可能に支持することになる。
一方、油圧シリンダ２１１，２１１を逆に駆動させ、共にピストンロッド２１２をストロークエンドまで縮めて一対のガイドブロック２１０の距離を広げれば、ロッド１０３，１０３同士を連結するものであり、かつオーガ１０２が回転伝達のためにチャックするものである、広径のジョイント１０５（図７参照）を通過させることが可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうした従来のロッド振れ止め装置２００は、ロッド１０３を直接把持するものではないため、施工状況よってはロッドの掴み替え作業に手間取り、施工効率が悪くなるといった問題があった。
前述した地盤改良を行う場合、掘削ビット１０４をリーダ１０１の長さよりも深く掘り進めるには、その切削ビット１０４を直接備えたロッド１０３に対して別のロッド１０３を順次継ぎ足していく必要がある。そうしたロッド１０３，１０３の継ぎ足しには、オーガ１０２から一旦ロッド１０３が解放され、継ぎ足し用のロッド１０３が連結された後、オーガ１０２が上昇して継ぎ足し用のロッド１０３のジョイント１０５をチャックし直すいわゆる掴み替えが行われる。
【０００６】
しかし、施工中の改良土は掘削した土にセメントミルクを混ぜるなどしてどろどろに柔らかくなっているため、ロッド１０３の掴み替え作業が行われる際、フリーになったロッド１０３が軟らかい改良土の中へ自重によって沈み込んでしまうことがある。そのため従来の施工では、継ぎ足しが行われるロッド１０３が安定しないことにより、掴み替えに手間取ってしまって作業効率が悪くなり、工期に支障をきたすこともあった。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、ロッドの沈み込みをなくして掴み替え作業を効率良く行えるようにした杭打機用ロッド振れ止め装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の杭打機用ロッド振れ止め装置は、掘削用のロッドを通す貫通孔を備えた装置本体が杭打機のリーダに取り付けられ、その装置本体内にロッドに対するガイド溝を備えた一対のガイドブロックが油圧シリンダによって移動可能に設けられ、そのガイドブロックのガイド溝部分を装置本体の貫通孔内に移動させてロッドをガイドする装置であって、前記一対のガイドブロックを一定間隔で位置決めすべく装置本体に対して取り外し可能なストッパと、前記油圧シリンダを加圧保持させる油圧回路とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の杭打機用ロッド振れ止め装置は、前記油圧回路が、ピストンロッドを伸縮させる際の加圧側作動油の逆流を防止するダブルオペレートチェックバルブと、そのダブルオペレートチェックバルブの二次側にあって前記油圧シリンダのヘッド側に接続されたアキュムレータとを有するものであることが好ましい。
更に、本発明の杭打機用ロッド振れ止め装置は、前記油圧回路が、前記油圧シリンダのロッド側またはヘッド側へ油圧源からの油圧を切り換えて供給するための切換弁と、油圧供給側回路内の油圧を設定値に保持する圧力制御弁とを有するものであることが好ましい。
【００１０】
よって、本発明の杭打機用ロッド振れ止め装置によれば、油圧シリンダのピストンロッドを伸縮させることによって、前記ガイドブロックを装置本体内に後退させてロッドのジョイントが貫通孔を通過可能な状態とし、また前記ガイドブロックをストッパに当たるまで前進させてガイド溝部分によりロッドをガイドするロッドの振れ止め状態にすることができる。そして、前記ストッパを装置本体から外し、ピストンロッドを更に伸ばしてガイドブロックをロッドに当接させた状態で油圧シリンダを加圧保持させることにより、ガイド溝部分でロッドを把持させたロッドの把持状態とすることができ、ロッドの沈み込みをなくして掴み替え作業を効率良く行うことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る杭打機用ロッド振れ止め装置の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の杭打機用ロッド振れ止め装置（以下、単に「振れ止め装置」とする）は、図７に示したロッド振れ止め装置２００と同様に、杭打機のリーダ１０１下端に取り付けられるものである。ここで、図１及び図２は、杭打機のリーダに装着した状態の振れ止め装置を示した図であり、図１は平面図で、図２は側面図である。
【００１２】
振れ止め装置１は、リーダ１０１に取り付け可能なブラケット２に一対の開閉枠３，４が一方で回転ピン５，６に軸支され、閉じた状態で他方に固定ピン７が差し込まれて一体になるような装置本体が構成されている。開閉枠３，４は、互いに内側が開口した箱形をしたものであり、その内側開口部に半円状の切り欠きが上下に形成され、そこには互いに突き合わされた状態で円形になる湾曲したガイド片８，８…が固定されている。そのため、図示するように開閉枠３，４が閉じて一体になった場合には、ガイド片８，８…による円形のガイド８Ａが上下同軸上に形成される。こうしたガイド片８，８…からなるガイド８Ａの径は、ロッド１０３，１０３同士を連結する広径のジョイント１０５（図７参照）が通過可能な大きさである。
【００１３】
また、開閉枠３，４の内部にはそれぞれガイドブロック１１，１２が摺動可能に挿入され、開閉枠３，４のガイド８Ａを貫通するロッド１０３に対して直交方向に移動するように設けられている。その開閉枠３，４内に挿入された一対のガイドブロック１１，１２は、互いに対向する面にロッド１０３の曲面に合わせた断面半円形状のガイド溝１１ａ，１２ａが形成されている。ガイド溝１１ａ，１２ａは、ロッド１０３が回転・摺動可能なガイド面として、またロッド１０３を把持するための把持面として機能するものである。ガイドブロック１１，１２が挿入された開閉枠３，４には油圧シリンダ２１，２２が取り付けられ、各ガイドブロック１１，１２がそれぞれのピストンロッド２３，２４に連結され、開閉枠３，４内を移動できるようになっている。
【００１４】
また、本実施形態の振れ止め装置１では、ガイドブロック１１，１２の移動を制限するためのストッパピン３０が、閉じた状態の開閉枠３，４内に挿入できるよう形成されている。即ち、開閉枠３，４の開口部側には、半円状の切り欠きの他に矩形の切欠きが先端の固定ピン７側に形成され、閉じた際にその切欠きによって形成される挿入孔に立方体形状のストッパピン３０が差し込めるようになっている。そのストッパピン３０は、作業者が取り外しし易いようにハンドル３１が取り付けられている。
【００１５】
次に、こうした振れ止め装置１には、図３に示すような油圧シリンダ２１，２２を駆動するための油圧回路が設けられている。ここで、図３は、油圧シリンダ２１，２２を加圧保持する油圧回路の一例を示した図である。
油圧シリンダ２１，２２のシリンダチューブ２５，２６には、それぞれピストン２７，２８を挟んだロッド側とヘッド側とに油圧ホース４１，４２が接続され、ピストンロッド２３，２４が伸縮する双方向に油圧がかかるようになっている。そして、油圧ホース４１，４２にはダブルオペレートチェックバルブ４３が配管され、更にその二次側において油圧シリンダ２１，２２のヘッド側に接続された油圧ホース４２にアキュムレータ４４が接続されている。
【００１６】
続いて、こうした構成の振れ止め装置１の作用について説明する。ここで、図４及び図５は、振れ止め装置１を示した平面図であり、特に図４は、ロッド１０３を通過可能にした状態、そして図５は、ロッド１０３を把持した状態を示している。このように本実施形態の振れ止め装置１は、図１に示したロッド１０３のジョイント１０５を通過可能にした状態と合わせて、３パターンによる動作の状態変化を可能としている。
【００１７】
振れ止め装置１は、図７に示すロッド振れ止め装置２００のように杭打機のリーダ下端に固定され、ロッド１０３の吊り下げに際して固定ピン７が引き抜かれ、回転ピン５，６を中心に開閉枠３，４が両側に広げられる。そして、下端に掘削ビット１０４を備えたロッド１０３は、上端のジョイント１０５がオーガ１０２にチャックされ、立設したリーダ１０１と平行に吊り下げられる。その後、開閉枠３，４が閉じられて固定ピン７が差し込まれることにより、ロッド１０３が振れ止め装置１のガイド８Ａを貫通した状態となる。
こうした準備段階の振れ止め装置１では、油圧シリンダ２１，２２はピストンロッド２３，２４が縮められ、図１に示すようにガイドブロック１１，１２が開閉枠３，４内に後退している。そのため、地盤改良作業を開始するに当たって、ガイドブロック１１，１２が図４に示すようにロッド１０３の振れ止め位置に移される。
【００１８】
そこで図３に示す油圧回路では、油圧ホース４２に作動油が流され、油圧シリンダ２１，２２のヘッド側からピストン２７，２８が加圧される。ピストンロッド２３，２４が伸びて、開閉枠３，４内を摺動したガイドブロック１１，１２は、図１に示す位置から図４に示すようにストッパピン３０に当たる位置まで移動して止められる。このとき油圧シリンダ２１，２２に送られた作動油は、ダブルチェックオペレートバルブ４３によって逆流することがないため、シリンダ２１，２２のピストン２７，２８は一定の力で加圧保持される。従って、ガイドブロック１１，１２は、ガイド溝１１ａ，１２ａ部分がガイド８Ａ内に配置され、ロッド１０３と一定間隔の隙間をあけた振れ止め状態が維持される。
【００１９】
オーガ１０２が駆動してロッド１０３に回転を与えながら下降すること、ロッド１０３下端の掘削ビット１０４によって地盤が掘り進められ、掘削しながらコンクリートミルクや安定液等を注入する地盤改良が行われる。その際、ロッド１０３は、オーガ１０２にチャックされているだけなので掘削抵抗等によって振れを生じるが、ガイドブロック１１，１２のガイド溝１１ａ，１２ａに当たって傾かないようにして振れが防止される。
【００２０】
こうした振れ止め装置１の振れ止め状態は、リーダ１０１に沿って下降するオーガ１０２のワンストローク分の掘削（図７参照）が終了するまで維持される。そして、オーガ１０２がリーダ１０１下限位置まで下降してワンストローク分の掘削が終了すると、オーガ１０２は一旦ジョイント１０５を放してリーダ１０１を上昇し、上方に連結されたロッド１０３のジョイント１０５をチャックし直す掴み替えを行う。その際、ロッド１０３がフリーになってしまったのでは、従来のような沈み込みの問題が起きるため、本実施形態では振れ止め装置１によるロッド１０３の把持が行われる。
【００２１】
振れ止め装置１による把持は、ロッド１０３がオーガ１０２から解放されてフリーになる前にガイドブロック１１，１２によって挟み込まれる。それには先ず、作業者によってストッパピン３０が装置本体から引き抜かれ、その後に図３に示す油圧回路で油圧ホース４２側に再び作動油が送られる。油圧シリンダ２１，２２では、ヘッド側に送り込まれた作動油によってピストン２７，２８が加圧されてピストンロッド２３，２４が伸びる。これによりガイドブロック１１，１２が開閉枠３，４内を摺動して図４から図５に示す位置に移動し、そのガイド溝１１ａ，１２ａがロッド１０３に両側から押し当てられる。このとき油圧シリンダ２１，２２に送られた作動油はダブルチェックオペレートバルブ４３によって逆流することがないため、シリンダ２１，２２ではピストン２７，２８への加圧が保持され、ガイドブロック１１，１２は、ロッド１０３が滑り落ちないように該ロッド１０３を把持し続けることができる。
【００２２】
そこで、振れ止め装置１によってロッド１０３が把持された後、オーガ１０２は、それまでチャックしていたジョイント１０５を解放してリーダ１０１に沿って上昇し、上方に連結されているロッド１０３のジョイント１０５をチャックし直す。掴み替えが終了した後は、振れ止め装置１は再び図４に示すガイド状態に戻される。それには油圧シリンダ２１，２２がアキュムレータ４４の加圧から解放された後、油圧ホース４１側の作動油によってロッド側からピストン２７，２８が加圧され、ピストンロッド２３，２４が縮められることによりガイドブロック１１，１２が後退する。ガイドブロック１１，１２が後退したところで再び開閉枠３，４内にストッパピン３０が差し込まれ、油圧シリンダ２１，２２によってガイドブロック１１，１２が図４に示すガイド位置に保持される。
【００２３】
よって、本実施形態の振れ止め装置１によれば、ガイドブロック１１，１２にストッパピン３０を介在させることにより、図１及び図４に示す従来と同様の２形態をとることができ、更にロッド１０３をガイドブロック１１，１２で挟み込む図５に示す第３の形態をとることができる。従って、ロッド１０３の振れ止めに加え、そのロッド１０３を滑り落ちないように把持することが可能になったので、ロッド１０３の沈み込みをなくし、オーガによるロッドの掴み替え作業をスムーズに行うことができるようになった。また、こうした効果を簡単な構成によって達成することができた。
【００２４】
ところで、こうした振れ止め装置１は上記したものに限定されず、例えば油圧回路は、図３に示したものに代えて図６に示すようなものとすることが可能である。図６は、油圧シリンダ２１，２２を加圧保持する油圧回路の別例を示した図である。
この油圧回路では、油圧シリンダ２１，２２に対する油圧の供給及び排出を行うため、油圧ポンプ５１とタンク５２とをシリンダチューブ２５，２６のロッド側とヘッド側とに切り換えて接続できるように、各々が４ポートの電磁切換弁５３を介して連結され、更に油圧供給側回路内の油圧を設定値に保持するため、油圧ポンプ５１と電磁切換弁５３との間に設けられたタンク５２側分岐流路にリリーフ弁５４が連結されている。
【００２５】
そこで、この図６に示す油圧回路では、図示する状態の電磁切換弁５３を介して油圧ポンプ５１から作動油が送られると、ピストン２７，２８がヘッド側から加圧されてピストンロッド２３，２４が伸びる。それにより、開閉枠３，４内を摺動したガイドブロック１１，１２が図４に示すようにストッパピン３０に当たる位置まで移動して止められる。また、ストッパピン３０が外された状態では、図５に示す位置まで移動したガイドブロック１１，１２によってロッド１０３が挟み込まれて把持される。一方、電磁切換弁５３の切り換えにより、油圧シリンダ２１，２２のロッド側に油圧ポンプ５１が接続され、ヘッド側にタンク５２が接続されれば、ピストンロッド２３，２４が縮められてガイドブロック１１，１２が後退し、図１に示す状態となる。
【００２６】
ガイドブロック１１，１２がロッド１０３に当たるなどして油圧シリンダ２１，２２の伸縮が制限された場合、この油圧回路では油圧供給側回路内の油圧がリリーフ弁５４によって設定値に調節され、ピストン２７，２８を押す油圧が一定の圧力で加圧保持される。そして、そのピストン２７，２８にかかる圧力は、ロッド１０３を挟み込んだガイドブロック１１，１２からそのロッド１０３が滑り落ちていかない把持力が得られるだけの大きさである。従って、油圧シリンダ２１，２２が加圧保持されることにより、掴み替え作業の際ガイドブロック１１，１２は、ロッド１０３を沈み込ませないように把持し続けることができる。
【００２７】
よって、図６に示す油圧回路により構成された振れ止め装置１でも、図１及び図４に示す従来と同様の２形態をとることができ、更にロッド１０３をガイドブロック１１，１２で挟み込む図５に示す第３の形態をとることができる。従って、ロッド１０３の振れ止めに加え、そのロッド１０３を滑り落ちないように把持することが可能になり、ロッド１０３の沈み込みをなくし、オーガによるロッドの掴み替え作業をスムーズに行うことができる。
【００２８】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、一対のガイドブロックを一定間隔で位置決めすべく装置本体に対して取り外し可能なストッパと、油圧シリンダを加圧保持させる油圧回路とを設けたので、ロッドの沈み込みをなくして掴み替え作業を効率良く行えるようにした杭打機用ロッド振れ止め装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る杭打機用ロッド振れ止め装置の一実施形態を示した平面図である。
【図２】本発明に係る杭打機用ロッド振れ止め装置の一実施形態を示した側面図である。
【図３】油圧シリンダに接続された油圧回路の一例を示した図である。
【図４】ロッドが通過可能な状態の杭打機用ロッド振れ止め装置を示した平面図である。
【図５】ロッドを把持した状態の杭打機用ロッド振れ止め装置を示した平面図である。
【図６】油圧シリンダに接続された油圧回路の別例を示した図である。
【図７】振れ止め装置を備えた杭打機を示した図である。
【図８】従来の杭打機用ロッド振れ止め装置を一部断面で示した平面図である。
【符号の説明】
１              杭打機用ロッド振れ止め装置
３，４          開閉枠
８Ａ            ガイド
１１，１２      ガイドブロック
１１ａ，１２ａ  ガイド溝
２１，２２      油圧シリンダ
３０            ストッパピン
４３            ダブルオペレートチェックバルブ
４４            アキュムレータ
１０２          オーガ
１０３          ロッド
１０４          掘削ビット
１０５          ジョイント
【図１】
0003619183.tif 000002
【図２】
0003619183.tif 000003
【図３】
0003619183.tif 000004
【図４】
0003619183.tif 000005
【図５】
0003619183.tif 000006
【図６】
0003619183.tif 000007
【図７】
0003619183.tif 000008
【図８】
0003619183.tif 000009