(57)【要約】【課題】昇降装置のガイドギブが外的要因によりリーダー側のガイド部材から外れても、昇降装置及びアタッチメント全体を確実に転倒不能にする。【解決手段】ピンラック２７又はラックを設けたリーダー２と、前記リーダー側に摺動自在に嵌合されると共に前記ピンラック又はラックと噛み合うスプロケット３３又はピニオンを有し、前記スプロケット又はピニオンの駆動により前記リーダー２に沿って移動する昇降装置３と、前記昇降装置と一体に移動されてケーシング等の棒状部材を連結するアタッチメント４とを備えた地盤工事用施工機において、前記昇降装置３が前記リーダー側から外れたときに該昇降装置を転倒不能に拘束する脱落防止手段７を有していることを特徴としている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンラック又はラックを設けたリーダーと、前記リーダー側に摺動自在に嵌合されると共に前記ピンラック又はラックと噛み合うスプロケット又はピニオンを有し、前記スプロケット又はピニオンの駆動により前記リーダーに沿って移動する昇降装置と、前記昇降装置と一体に移動されてケーシング等の棒状部材を連結するアタッチメントとを備えた地盤工事用施工機において、
前記昇降装置が前記リーダーから外れたときに該昇降装置を転倒不能に拘束する脱落防止手段を有していることを特徴とする地盤工事用施工機。
【請求項２】
前記脱落防止手段は、前記リーダー側に摺動自在に嵌合されて前記昇降装置と連動して追従される本体と、前記本体に固定されて前記昇降装置の周囲部分を前記本体との間に拘束する拘束部材とを有していることを特徴とする請求項１に記載の地盤工事用施工機。
【請求項３】
前記本体は、前記昇降装置に吊部材により接続されて、該昇降装置の下動時は自重で下降し、該昇降装置の上動時は前記吊部材を介して上昇される請求項２に記載の地盤工事用施工機。
【請求項４】
前記脱落防止手段は、前記リーダーの頂部で迂回されて前記昇降装置を吊り下げるロープと、前記ロープを前記昇降装置の上下動に連動して巻き上げたり巻き戻すと共に、設定値以上の荷重を受けると自動停止して前記昇降装置をその位置に拘束するウインチとを有している請求項１から３の何れかに記載の地盤工事用施工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシング等の棒状部材を地盤に貫入したり引抜くようなときに用いられる施工機として、特に、リーダーに沿って強制移動される昇降装置及びそれと一体に移動されて棒状部材を連結するアタッチメントを備えた地盤工事用施工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の施工機としては、ピンラック又はラックを設けたリーダーと、リーダー側に摺動自在に嵌合されると共にピンラック又はラックと噛み合うスプロケット又はピニオンを有し、スプロケット又はピニオンの駆動によりリーダーに沿って移動する昇降装置と、昇降装置と一体に移動するアタッチメントとを備え、ケーシング等の棒状部材がアタッチメントに連結された状態で昇降装置の上下動により地盤に貫入されたり引抜かれる。具体例として、特許文献１の構造は、リーダー側のラックに昇降装置側のピニオンを噛み合わせる例である。特許文献２の構造は、リーダー側のピンラックに昇降装置側のスプロケット（説明ではピニオンと称している）を噛み合わせる例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２００５２０号公報（図１と図３）
【特許文献２】特開２００８−１９０２８６号公報（図５〜図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した施工機において、昇降装置とリーダーとの関係は、リーダー側のガイド部材に昇降装置に設けられた複数のガイドギブを摺動自在に嵌合しており、昇降装置がその嵌合状態でスプロケット又はピニオンの駆動によりアタッチメント、更にアタッチメントに連結されるケーシング等の棒状部材と共にリーダーに沿って上下動される。
【０００５】
ところで、ケーシング等の棒状部材は、地盤の所定深度まで貫入される過程で地中の障害物等に当たることもあり、そのようなとき過大な破壊力がガイドギブに加わってガイドギブを変形したり破壊する虞、更にはガイドギブがリーダー側のガイド部材から外れて昇降装置がアタッチメントと共に回転しながら転倒する虞もある。従来対策としては、ガイドギブの剛性を上げたり数を増やしたり、更にはガイド部材に対してより外れ難い嵌合形状等を工夫していた。それらは安全性を向上できても根本的な解決策とはいえない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、以上のような背景から、昇降装置のガイドギブが外的要因によりリーダー側のガイド部材から外れても、昇降装置及びアタッチメント全体がより確実に転倒不能にして根本的な対策としても優れる構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の本発明は、図１〜図４を参照して特定すると、ピンラック２７又はラックを設けたリーダー２と、前記リーダー側に摺動自在に嵌合されると共に前記ピンラック又はラックと噛み合うスプロケット３３又はピニオンを有し、前記スプロケット又はピニオンの駆動により前記リーダー２に沿って移動する昇降装置３と、前記昇降装置と一体に移動されてケーシング等の棒状部材を連結するアタッチメント４とを備えた地盤工事用施工機において、前記昇降装置３が前記リーダー側から外れたときに該昇降装置を転倒不能に拘束する脱落防止手段７を有していることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記脱落防止手段７は、前記リーダー２側に摺動自在に嵌合されて前記昇降装置３と連動して追従される本体７０と、前記本体に固定されて前記昇降装置３の周囲部分を前記本体との間に拘束する拘束部材７５とを有している構成である。また、請求項３の発明は、請求項２において、前記本体７０は、前記昇降装置３に吊部材７７により接続されて、該昇降装置の下動時は自重で下降し、該昇降装置の上動時は前記吊部材を介して上昇される構成である。
【０００９】
これに対し、請求項４の発明は、請求項１から３の何れかにおいて、前記脱落防止手段８は、図５及び図６に示されるごとく前記リーダー２の頂部で迂回されて前記昇降装置３を吊り下げるロープ１８と、前記ロープ１８を前記昇降装置３の上下動に連動して巻き上げたり巻き戻すと共に、設定値以上の荷重を受けると自動停止して前記昇降装置をその位置に拘束するウインチ１９とを有している構成である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、スプロケット又はピニオンの駆動によりリーダーに沿って移動する昇降装置及びアタッチメントを備えた地盤工事用施工機として、昇降装置が外的要因によりリーダー側から外れても脱落防止手段により昇降装置を転倒不能に拘束する、結果として昇降装置及びその下側に一体化されたアタッチメントも含めて確実に転倒防止できる。よって、本発明の地盤工事用施工機は、従来の安全対策に比べ専用の脱落防止手段を設けているためより根本対策となり信頼性も得られる。
【００１１】
請求項２の発明では、脱落防止手段が図４に例示されるごとくリーダー側に摺動自在に嵌合されて昇降装置と連動して追従される本体及び本体に固定されて昇降装置の周囲部分を内側に拘束する拘束部材からなるため、部材数が少なく経費を抑えて簡易に実施できる。また、請求項３の発明では、脱落防止手段の本体が昇降装置の下動時は自重で下降し、昇降装置の上動時は吊部材を介して上昇されるため、請求項３の脱落防止手段を昇降装置と連動して追従する構成として簡易かつ合理的に実施できる。
【００１２】
請求項４の発明では、脱落防止手段が図５及び図６に例示されるごとくリーダーの頂部で迂回されて昇降装置を吊り下げるロープ及びロープ巻き戻し巻き上げ用ウインチ、つまり従来一般に採用されているアタッチメントをウインチで昇降する構成を駆動式の昇降装置に兼ね備えるだけなので費用を抑えて簡易に実施できる。ここで、具体的な実施態様としては、請求項４の脱落防止手段だけを追加する態様と、請求項２又は３の脱落防止手段の補強用つまり請求項２又は３の脱落防止手段と共に請求項４の構成も追加する態様とが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１形態の地盤工事用施工機の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の要部を拡大した部分拡大図である。
【図３】（ａ）は図２の昇降装置及びアタッチメントをリーダーより外した状態で示す図、（ｂ）は（ａ）を右方向から見た状態で示す図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は上記リーダーと脱落防止手段との関係を示す側面図と平面図である
【図５】第２形態の地盤工事用施工機の全体構成を示す模式図である。
【図６】図２の要部を拡大した部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した形態例を図面を参照して説明する。この説明では、図１〜図４に示した第１形態の構造、図５及び図６に示した第２形態の構造の順に詳述する。なお、図面は細部を省略して模式的に示している。                          
【００１５】
（第１形態の構造）図１〜図４の地盤工事用施工機は、自走式ベースマシン１と、ベースマシン１の先端側に傾動可能に立設された支持用のリーダー２と、リーダー２に摺動自在に嵌合されると共にリーダー２に沿って上下動する駆動式の昇降装置３と、昇降装置３と一体に移動するアタッチメント４と、昇降装置３がリーダー２側から外れたときに昇降装置３及びアタッチメント４を転倒不能に拘束する脱落防止手段７とを備え、ケーシング６がアタッチメント４に回動可能に連結支持された状態で昇降装置３の上下動により地盤に貫入されたり引抜かれる。
【００１６】
ここで、ベースマシン１は、キャタピラ１０を有した下走行体に対し、上本体１１が旋回部を介して旋回可能に支持されている。上本体１１には、不図示の操縦室及びリーダー起伏用ワイヤとそのウインチ、前側の左右中間部に突出された支持部１２などが設けられると共に、後部に結合されて後方へ延びているステージ１３などを有している。ステージ１３には発動機１４や電気架台１５などが搭載されている。
【００１７】
支持部１２にはリーダー２が不図示の結合ピンなどにより枢支される。このリーダー２は、丸ポストの例であり、リーダ形成部を必要数だけ結合手段を介して連結し目的に応じた長さとなっている。そして、リーダー２には、図４に示されるごとく筒本体２０の前側（同図の右側）に金具２４で支持された状態に設けられて両側上下方向に延びているパイプ又はロッド状のガイド部材２５，２５と、両ガイド部材２５の間に並設されて上下方向に延びている対の縦壁２６と、縦壁２６同士の間に梯子状に設けられているピンラック２７と、下側に設けられてケーシング６の揺動を抑える振止手段２８などを有している。ピンラック２７は、単位ピンの両端２７ａを両縦壁２６の貫通穴に係合した状態で等間隔に配設された多数のピンからなる。
【００１８】
昇降装置３は、図２及び図３に示されるごとく概略矩形状の筐体３０と、筐体３０のリーダー２側の端面に固着されて不図示のスプロケット用窓ないしは縦溝を区画している対の板材３１と、板材３１に固着されてリーダー側へ突設されている複数のガイドギブ３２と、ピンラック２７と噛み合うよう筐体３０内に回動可能に軸支されると共に不図示の油圧モーターなどにより駆動されるスプロケット３３と、筐体３０のリーダー２側の上下部にそれぞれ設けられて対応するガイド部材２５に摺動自在に当接するローラー３４ａ，３４ｂと、筐体３０の下部に設けられてアタッチメント４の上部と結合される連結部３５とを有している。
【００１９】
板材３１は、前記窓ないしは縦溝を区画している第１板部３１ａと、第１板部３１ａを略直角に折り曲げた第２板部３１ｂとを有している。両側の第２板部３１ｂには、ガイドギブ３２が対応するガイド部材２５に嵌合するよう片側で３つ、両側で６つ突設されると共に、後述する吊部材７の上端が金具７８及びボルトＢなどにより連結される。両側のガイドギブ３２は、図４（ｂ）の脱落防止手段７を構成しているガイドギブ７２と同様に並設された対のガイド部材２５，２５を両側より挟み込んだ状態で対応ガイド部材２５に嵌合されている。
【００２０】
アタッチメント４は、上から下に向かって、筐体側連結部３５に結合される拘束筒部分３６と、筒部分４Ａと、筒部分４Ｂと、間に回動機構部５Ａを介在している筒部分４Ｃ，４Ｄと、スイベル５Ｂを筒部材４Ｄとの間に介在している最下段の筒部分４Ｅとを一体的に連結している。
【００２１】
詳述すると、拘束筒部分３６は、図４（ａ）に示されるごとく上下周囲に設けられた円形のフランジ部３６ａと、フランジ部３６ａ同士の間に設けられた半鍔状の位置決め用鍔部３７とを有し、連結部３５に対し結合部材３８などにより連結されている。筒部分４Ａは、ホッパー３９及び不図示の深度計等を支持する保持台４０を周囲に有し、拘束筒部分３６と筒部分４Ｂとの間に一体的に連結されている。筒部分４Ｂは、扉４１で開閉される窓部などを有し、筒部分４Ａと筒部分４Ｃとの間に一体的に連結されている。
【００２２】
回動機構部５Ａは、筐体４３内に設けられて筐体上に保持されたモーター４５などにより駆動されるギア機構を介してケーシング６を回動する。筒部分４Ｃは筐体４３に対し上突出状態に設けられ、筒部分４Ｄは筐体４３に対し下突出状態に設けられている。符号４６はモーター４５などを駆動可能にする制御ないしは機構部である。筒部材４Ｅはスイベル５Ｂを介在して筒部材４Ｄに連結されている。スイベル５Ｂは筐体４３に下設された複数の縦アーム４７に支持されている。縦アーム４７には、スイベル５に接続される不図示の供給管などを支持する横アーム４８が設けられている。なお、ケーシング６は、筒形状やロッド形状或いはそれ以外の形状でもよく、上端側がアタッチメント４に挿入された状態で筐体４３内のギア機構と作動連結され、モーター４５の駆動力により回動される。
【００２３】
筐体４３には、両側及び正面側に略水平状態に接合されている作業台用板部４３ａと、リーダー２と対向する側に略垂直状態に接合されて複数のガイドギブ４２を突設している取付用板部４３ｂとが設けられている。ガイドギブ４２は、ガイドギブ３２と同様に、対応するガイド部材２５に嵌合するよう片側で２つ、両側で４つ突設されている。
【００２４】
脱落防止手段７は、リーダー２側に摺動自在に嵌合されて昇降装置３と連動して追従される本体７０と、本体７０に固定されて昇降装置３の拘束筒部分３６を本体７０との間に拘束する拘束部材としての拘束ワイヤ７５と、本体７０を昇降装置３に吊り下げる吊部材としての吊ワイヤ７７とを備えている。
【００２５】
すなわち、本体７０は、ガイド部材２５同士の間隔より長いブロック状であり、両側面に設けられた上下２段の溝７０ａを有している。取付板７１は板幅ないしは高さが本体７０より大きく形成されている。取付板７１には、本体７０が一方の面の略上下中間部に溶接等により接合されていると共に、２つのガイドギブ７２が他方の面に対応ガイド部材２５に嵌合するよう接合されている。本体７０及びガイドギブ７２には、左右中間に凹状の逃げ溝７３が設けられている。逃げ溝７３は、図４（ｂ）のごとく各ガイドギブ７２が対応するガイド部材２５に摺動自在に嵌合した状態で、上下に延びているピンラック２７を逃がすようにする。
【００２６】
拘束ワイヤ７５は、両端部７６が本体両側の溝７０ａに固定された状態で、アタッチメント４の拘束筒部分３６を本体７０との間に抱きかかえるよう拘束支持する部材である。構造的には、このワイヤ構成に限られず、例えばＵ状の剛体枠などでもよい。拘束ワイヤ７５の取付構造は、両端部７６をループ形状にして不図示のボルト・ナットにより本体７０に固定する構成、両端部７６を本体７０の対応部に溶接固定する構成などが採用可能である。
【００２７】
また、各拘束ワイヤ７５は、図４（ａ）から分かるごとく拘束筒部分３６にあって、上フランジ部３６ａと鍔部３７との間、鍔部３７同士の間に巻き付くよう配設されている。つまり、この構造では、拘束ワイヤ７５同士が鍔部３７などの存在で不用意に重ならないようガイドされている。
【００２８】
吊ワイヤ７７は、図２の拡大部に示されるごとく、上端側が金具７８及びボルトＢ等を介して上記した第２板部３１ｂに連結され、下端側が金具７８及びボルトＢ等を介して上記した取付板７１に連結されている。このため、この脱落防止手段７は、本体７０が昇降装置３の下動時は自重で下降し、昇降装置３の上動時は吊ワイヤ７７で引っ張られるようにして連動して上昇されることになる。
【００２９】
以上の施工機は、地盤工事用として従来と同様な態様で用いられる。そして、この構造では、ケーシング６が昇降装置３の駆動により下降されて地盤に貫入される過程において、地中の障害物等に当たって過大な破壊力が昇降装置３などに加わり、それに起因して上記したガイドギブ３２（及びガイドギブ４２）が変形したり破壊し、更にはリーダー側ガイド部材２５から外れて昇降装置３がアタッチメント４と共に回転しようとすると、脱落防止手段７により昇降装置３を転倒不能に拘束、つまり昇降装置の拘束筒部分３６を本体７０と拘束ワイヤ７７との間に受け止めるように拘束する。従って、この構造では、昇降装置３及びその下側に一体化されたアタッチメント４も含めて確実に転倒防止でき、その結果、根本的な安全対策としても信頼性が得られる。
【００３０】
（第２形態）図５及び図６の地盤工事用施工機は、第１形態に対し、脱落防止手段７と共に脱落防止手段８も備えている点で変更されている。このため、この説明では、上記第１形態と同じか類似する部材に同じ符号を付し、重複記載を避けるため変更点についてだけ詳述する。
【００３１】
第２形態の脱落防止手段８は、昇降装置の筐体３０の上壁に固定ブラケット９０及び揺動アーム３１を介して設けられたシーブブロック９と、上記リーダー２の頂部に設けられたトップシーブ２２と、ベースマシンの上本体１１に搭載された巻上用ウインチ１９とを備え、ロープ１８がウインチ１９から引き出されてトップシープ２２の各滑車２３を通り、更にトップシーブ２２の滑車２３とシープブロック２２の滑車９ａとの間に掛け渡されたロープ部分１８ａを有して、ウインチ１９の制御によりロープ１８を昇降装置３の上下動に連動して巻き上げたり巻き戻すと共に、設定値以上の荷重を受けると自動停止して昇降装置３をその位置に拘束する構成である。
【００３２】
すなわち、以上の脱落防止手段８ではウインチ１９が次のように制御される。まず、この構造では、ウインチ１９がロープ１８に所定のテンションを常時かけるよう、トルク制御を行ってロープ１８の撓み発生を防止している。つまり、昇降装置３の上動時は巻き上げ用のテンショントルクが作用し、下動時は自重により巻き戻し用のテンショントルクが作用する。そして、脱落防止手段８は、上記したようにガイドギブ３２（及びガイドギブ４２）が変形したり破壊し、更にはリーダー側ガイド部材２５から外れて昇降装置３がアタッチメント４と共に回転しようとすると、ウインチ１９が急激な油圧力を感知してブレーキロックすることにより昇降装置３を吊り状態で転倒不能に拘束することになる。この例では、以上の脱落防止手段８の作用と上記した脱落防止手段７の作用とが同時に得られる。但し、構造的には、脱落防止手段８のみで構成してもよいことは勿論である。
【００３３】
なお、本発明の地盤工事用施工機は、請求項で特定される構成を備えておればよく、例えば昇降装置３、アタッチメント４、ケーシング６の具体的な構成などは以上の形態説明を参照して目的に応じて種々変更したり展開可能なものである。
【符号の説明】
【００３４】
１…ベースマシン（１０はキャタピラ、１１は上本体）
２…リーダー（２０は筒本体、２４は金具、２５はガイド部材）
３…昇降装置（３０は筐体、３３はスプロケット、３２はガイドギブ）
４…アタッチメント（４Ａ〜４Ｅは部分）
５Ａ…回動機構部
５Ｂ…スイベル
６…ケーシング（棒状部材）
７…脱落防止手段（７０は本体、７２はガイドギブ、７５はワイヤ）
８…脱落防止手段（１８はロープ、１９はウインチ）
９…シッブブロック
７７…吊ワイヤ（吊部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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