(57)【要約】【課題】  キャップ体に装着される緩衝部材の交換作業の頻度が少なくなるようにして、作業性を高めるようにした、杭を建て込む作業機を提供する。【解決手段】  作業機Ｓはアーム９０及びブーム９１を備えている。アーム９０の先部には杭を建込用アタッチメントＭ１が取り付けてある。建込用アタッチメントＭ１は、取着金具１と、振動を発生させる振動発生装置２と、杭の上部側に被せるキャップ体３を備えている。キャップ体３は短円管形状に形成してあり、振動発生装置２の下面板２１の下面から垂設してある。キャップ体３の内部にあたる下面板２１には、スペーサ３０が二列に並設して固着してある。キャップ体３の内周面には丸棒状の係止体３１が固着してある。キャップ体３には、送液管３２，３３が、外部から周壁部を貫通して内部に冷却水を送ることができるよう設けてある。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機を使用する杭の建込方法であって、
振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにしてあり、当該緩衝手段を冷やしながらアームを下げて杭を地盤に建て込むことを特徴とする、
杭の建込方法。
【請求項２】
振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機を使用する杭の建込方法であって、
振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにしてあり、当該緩衝手段に冷却液をかけながらアームを下げて杭を地盤に建て込むことを特徴とする、
杭の建込方法。
【請求項３】
作業機のアームの先端に設けて使用される杭の建込用アタッチメントであって、
緩衝部材が装着可能な杭保持体と、
当該杭保持体を振動させる振動発生装置と、
上記杭保持体に装着される緩衝部材を冷やす冷却手段と、
を備えたことを特徴とする、
杭の建込用アタッチメント。
【請求項４】
アームを備えた作業機であって、
アームの先端に設けてある請求項３記載の建込用アタッチメントと、
杭保持体に装着可能な緩衝部材と、
を備えたことを特徴とする、
杭を建て込む作業機。
【請求項５】
緩衝部材が装着可能な雇い杭保持体と、当該雇い杭保持体を振動させる振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機と共に使用する雇い杭であって、
所要長さを有する雇い杭本体を備えており、当該雇い杭本体には、上記振動発生装置の振動を杭に伝えることができるよう設けられる上記緩衝手段を冷やす冷却手段が備えてあることを特徴とする、
雇い杭。
【請求項６】
緩衝部材が装着可能な雇い杭保持体と、当該雇い杭保持体を振動させる振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機と共に使用する雇い杭であって、
所要長さを有する雇い杭本体を備えており、雇い杭本体の上部には冷却液が貯液可能な貯液空間部が設けてあり、当該雇い杭本体は、上記振動発生装置によって振動したときに上記貯液空間部の通液部から冷却液が溢れ出して上記緩衝部材を冷やすことができるよう構成してあることを特徴とする、
雇い杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動発生装置がアームの先端に設けてある油圧式ショベル系掘削機等の作業機を使用した杭の建込方法、杭の建込用アタッチメント、杭を建て込む作業機及び雇い杭に関する。
更に詳しくは、緩衝部材を使用して杭を建て込む場合において、杭保持部に装着される緩衝部材の交換作業の頻度が少なくなるようにして、作業性を高めるようにしたもの関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家屋等、建物の施工においては、建物の土台となる基礎の施工が重要である。基礎は地盤の上に設けられるので、十分な強度を有する基礎を施工するには地盤の強度を確保する必要がある。このような地盤強化の手段のひとつとして、地盤に多数の杭を建て込んで、その上に基礎をつくる方法が知られている。この方法は施工費も比較的安価にできるので広く利用されている。
【０００３】
杭の建て込みには、例えば、アームの先端に建て込み用のアタッチメントを取り付けた油圧式ショベル系掘削機等の作業機が使用される。建込用アタッチメントには振動発生装置を備えたものがある。このような建込用アタッチメントは、振動発生装置の下側に杭の上部側を高速で打撃する金属製の当接板を備えており、当接板の下面に杭の上部側に被せる杭保持部材である円環形状のキャップ体が垂設してある構造を有している。
【０００４】
従来、杭は、地盤上に立てた状態でキャップ体を上部側に被せ、当接板で上面を直接打撃して建て込まれていた。しかし、この建て込み方法では金属製の当接板を杭の上面に直接当てていたので、建て込み時に相当の騒音が発生するという問題があった。そこで近年では、キャップ体内に所要の厚みを有する円盤状の木製の緩衝部材を入れ、この緩衝部材によって杭の上面を打撃して建て込まれている。これにより建て込み時の騒音を抑えることができる。上記した緩衝部材は、キャップ体の開口側が下方を向いた場合でも落下しないように、キャップ体の内部にきつく嵌った状態で取り付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、緩衝部材を使った杭の建て込みにも、次のような課題があった。
キャップ体内に緩衝部材を入れた建込用アタッチメントで杭を建て込む場合、始めの数本はなんら支障なく建て込むことができる。しかし、ある程度の本数を建て込んだときから摩擦熱によって次第に緩衝部材から白煙が発生し始め、更に杭を建て込むことにより緩衝部材は黒く焦げてぼろぼろに砕けてしまっていた。そのため実際の作業では、白煙が発生し始めたら一旦作業を中断して緩衝部材を新しいものに交換している。建て込む本数が多い場合ではこの交換作業を何度も繰り返していた。つまり、緩衝部材を使用した建て込み方法は、騒音を抑える効果はあるものの、交換の手間とそのための作業時間を要するので作業性が悪かった。
【０００６】
本発明の目的は、緩衝部材を使用して杭を建て込む場合でも、緩衝部材の交換作業の頻度が少なくなるようにして作業性を高めるようにした、杭の建込方法、杭の建込用アタッチメント、杭を建て込む作業機、雇い杭を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機を使用する杭の建込方法であって、
振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにしてあり、当該緩衝手段を冷やしながらアームを下げて杭を地盤に建て込むことを特徴とする、
杭の建込方法である。
【０００８】
第２の発明にあっては、
振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機を使用する杭の建込方法であって、
振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにしてあり、当該緩衝手段に冷却液をかけながらアームを下げて杭を地盤に建て込むことを特徴とする、
杭の建込方法である。
【０００９】
第３の発明にあっては、
作業機のアームの先端に設けて使用される杭の建込用アタッチメントであって、
緩衝部材が装着可能な杭保持体と、
当該杭保持体を振動させる振動発生装置と、
上記杭保持体に装着される緩衝部材を冷やす冷却手段と、
を備えたことを特徴とする、
杭の建込用アタッチメントである。
【００１０】
第４の発明にあっては、
アームを備えた作業機であって、
アームの先端に設けてある第３の発明に係る建込用アタッチメントと、
杭保持体に装着可能な緩衝部材と、
を備えたことを特徴とする、
杭を建て込む作業機である。
【００１１】
第５の発明にあっては、
緩衝部材が装着可能な雇い杭保持体と、当該雇い杭保持体を振動させる振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機と共に使用する雇い杭であって、
所要長さを有する雇い杭本体を備えており、当該雇い杭本体には、上記振動発生装置の振動を杭に伝えることができるよう設けられる上記緩衝手段を冷やす冷却手段が備えてあることを特徴とする、
雇い杭である。
【００１２】
第６の発明にあっては、
緩衝部材が装着可能な雇い杭保持体と、当該雇い杭保持体を振動させる振動発生装置がアームの先端に設けてある作業機と共に使用する雇い杭であって、
所要長さを有する雇い杭本体を備えており、雇い杭本体の上部には冷却液が貯液可能な貯液空間部が設けてあり、当該雇い杭本体は、上記振動発生装置によって振動したときに上記貯液空間部の通液部から冷却液が溢れ出して上記緩衝部材を冷やすことができるよう構成してあることを特徴とする、
雇い杭である。
【００１３】
（作  用）
本発明に係る杭の建込方法によれば、杭は、振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにしてあり、この状態で緩衝手段を冷やしながらアームを下げて建て込まれる。
【００１４】
本発明に係る杭の建込方法によれば、杭は、振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにしてあり、この状態で冷却液によって緩衝手段を冷やしながらアームを下げて建て込まれる。
【００１５】
本発明に係る杭の建込用アタッチメントは、作業機のアームの先端に設けた状態で杭保持体に緩衝部材を装着し、当該杭保持体で杭を保持して振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにして、冷却手段によって緩衝部材を冷やしながらアームを下げて杭を建て込むよう使用される。
【００１６】
本発明に係る作業機は、アームの先端に設けた建込用アタッチメントの杭保持体に緩衝部材を装着し、当該杭保持体で杭を保持して振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにして、冷却手段によって緩衝部材を冷やしながらアームを下げて杭を建て込むよう使用される。
【００１７】
本発明に係る雇い杭は、アームの先端に設けてある雇い杭保持体に緩衝部材を装着し、当該雇い杭保持体で雇い杭を保持して振動発生装置の振動が緩衝手段を介して杭に伝えられるようにして、雇い杭が備える冷却手段が緩衝部材を冷やしながらアームを下げて杭を建て込むよう使用される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、緩衝手段を冷やしながら杭を建て込むことができるので、緩衝手段が焦げてぼろぼろになることを防止することができ、緩衝手段の寿命を延ばすことができる。これにより緩衝手段の交換作業の頻度を少なくすることができるので、交換にかかる手間や時間が軽減でき、ひいては単位時間当たりに建て込むことのできる杭の本数も増加させることができる。つまり、杭の建て込み作業における作業性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を図面に基づき更に詳細に説明する。
図１は本発明に係る作業機の一実施の形態を示す使用状態説明図、
図２はアームの先端に設けられる建込用アタッチメント、緩衝部材及び木杭を示す分解斜視説明図、
図３は建込用アタッチメントの底面図、
図４は建込用アタッチメントの縦断面説明図である。
【００２０】
符号Ｓは杭を建て込む作業機を示している。作業機Ｓはアーム９０及びブーム９１を備えている。アーム９０の先部には杭を建て込む建込用アタッチメントＭ１が前後方向に回動操作可能に取り付けてある。
【００２１】
主に図２を参照して、建込用アタッチメントＭ１について詳細に説明する。
建込用アタッチメントＭ１は、作業機Ｓのアーム９０に取り付けるための取着金具１と、振動を発生させる振動発生装置２と、杭の上部側に被せる杭保持体であるキャップ体３を備えている。
【００２２】
取着金具１は二枚のブラケット１０，１０を備えている。ブラケット１０，１０は振動発生装置２の上面板２０上に所要間隔を設けた状態で垂設してある。各ブラケット１０には二箇所にピン挿入孔１００，１００が形成してある。
【００２３】
振動発生装置２は、アーム９０の先部側に設けられた油圧管（オイルライン）から動力を得る公知技術のものを使用したので、詳細な説明は省略する。しかし、振動発生装置２は上記したものに限定するものではなく、例えば、振動発生装置自体に動力発生装置を備えたものを使用することもできる。
【００２４】
キャップ体３は所要の外径を有する短円管形状に形成してある。キャップ体３は振動発生装置２の下面板２１の下面から垂設してある。キャップ体３の内部にあたる下面板２１の下面には、所要の厚みを有するスペーサ３０が間隔を設けた状態で複数個を二列に並設して固着してある。キャップ体３の内周面には、所要径を有する丸棒状の係止体３１が周方向に等間隔で四箇所に固着してある。
【００２５】
キャップ体３には、冷却手段である送液管３２，３３が、外部から周壁部を貫通して内部に冷却液である冷却水を送ることができるよう設けてある。詳しくは送液管３２は、下面板２１の下面に取り付けたスペーサ３０と対応するようにしてあり、スペーサ３０によって形成された隙間を通して、キャップ体３内に入れた緩衝部材４（後述）の上面４０に冷却水をかけることができるような高さの位置に設けてある。また、送液管３３は、杭の建て込み時において振動によって断続的に形成される杭の上面と緩衝部材４の僅かな隙間を通して、緩衝部材４の下面４１に冷却水をかけることができるような高さの位置に設けてある。なお、説明は省略したが送液管３２，３３には冷却水として水道水が供給できるようにしてある。
【００２６】
キャップ体３の周壁部には、縦方向に長穴形状を有する取着孔３４，３４が対向して形成してある。取着孔３４，３４には、必要に応じて例えばオーガ等の器具が取り付けられる。
【００２７】
建込用アタッチメントＭ１は、取着金具１のピン挿入孔１００，１００に取着ピンＰを設けることで、アーム９０の先端に取り付けられる。
【００２８】
建込用アタッチメントＭ１を使用した杭の建て込みには、キャップ体３の内部に所要の厚みを有する円盤状の木製の緩衝手段である緩衝部材４が設けられる。緩衝部材４は、半円形状を有する構成部材の直線部を突き合わせて円盤を形成し、この直線部が互いに直交するよう円盤を二層に重ねて形成してある。また、緩衝部材４は、四箇所に設けた係止体３１・・・の内側部分による内径より外径がやや大きくなるよう形成してある。従って、緩衝部材４は、内部に入れた状態で縁部が係止体３１にやや食い込んだ状態で取り付けられ、これにより落下し難くしてある。緩衝部材４は、キャップ体３内に入れて上面４０をスペーサ３０に当て、スペーサ３０による隙間がキャップ体３内に形成されるようにして取り付けられる。
【００２９】
（作  用）
図１ないし図４を参照し、本実施の形態で示す作業機Ｓ及び建込用アタッチメントＭ１の作用を説明する。なお、本実施の形態で杭は、全長４ｍの木杭Ｋを使用した。
【００３０】
木杭Ｋは、地盤上に立てた状態の上部側に、建込用アタッチメントＭ１のキャップ体３を被せ、作動させた振動発生装置２の振動が緩衝部材４を介して伝えられるようアームを下げて地盤に建て込まれる。
【００３１】
木杭Ｋを数本建て込むことにより緩衝部材４からは摩擦熱によって白煙が発生し始める。白煙が発生したら送液管３２，３３から冷却水をキャップ体３の内部に供給する。冷却水は送液管３２，３３の高さがそれぞれ変えてあるので、送液管３２から供給されたものは、スペーサ３０によって形成された隙間を通して、更に、スペーサ３０の隙間を通って緩衝部材４の上面４０にかかる。また、送液管３３から供給されたものは、振動によって緩衝部材４との間に断続的に形成される隙間を通して下面４１にかかる。これにより緩衝部材４は冷却され、焦げてぼろぼろになることが防止できる。
【００３２】
送液管３２，３３から供給された冷却水は、緩衝部材４の上面４０と下面４１から緩衝部材４内にも染み込む。これにより緩衝部材４はやや膨張し、係止体３１に更に食い込んだ状態となって、より落下し難くなる（図３の想像線参照）。
【００３３】
また、送液管３２，３３から供給された冷却水は、緩衝部材４を冷却した後、係止体３１によって形成されたキャップ体３の内周面と緩衝部材４の外縁部の隙間から垂れてキャップ体３の外部に排水される。
【００３４】
このように建込用アタッチメントＭ１によれば、キャップ体３内に供給した冷却水により緩衝部材４を冷却して、緩衝部材４が焦げてぼろぼろになることを防止することができ、緩衝部材４の寿命を延ばすことができる。これにより緩衝部材４の交換作業の頻度を少なくすることができるので、交換にかかる手間や時間が軽減でき、ひいては単位時間当たりに建て込むことのできる杭の本数も増加させることができる。つまり、杭の建て込み作業における作業性を高めることができる。
【００３５】
また、緩衝部材４の寿命を延ばすことができるので、一現場で使用する緩衝部材４の数も従来より少なくでき、ゴミとなる緩衝部材４の数も少なくできる。
【００３６】
なお、本実施の形態では白煙が発生した後に、送液管３２から冷却水を供給するようにしたが、これは限定するものではなく、冷却水は白煙の発生前から供給することもできる。また、冷却水は連続して供給することもできるし、断続して供給することもできる。
【００３７】
また、本実施の形態で緩衝部材は木製のものを使用したが、これも限定するものではなく、例えば、ゴム製、合成樹脂製のもの等を使用することもできる。
【００３８】
本実施の形態では杭として木杭Ｋを使用したが、これは限定するものではなく、例えば、コンクリート杭、鋼管杭、コンクリートや鉄筋等を組み合わせた複合杭等を使用することもできる。コンクリート杭や複合杭等を建て込む場合では、緩衝部材を使用することで縁の欠けを防止することもできる。
【００３９】
図５は本発明に係る雇い杭の一実施の形態を示す使用状態説明図である。
符号５は雇い杭を示している。雇い杭５は、円管体で形成してある雇い杭本体５０を備えている。雇い杭本体５０の上端と下端からやや内部に入った箇所には、円盤状の閉塞板５１，５２が固着してある。このうち上側の閉塞板５１は、雇い杭本体５０の内周面と水密に固着してある。下部側に設けた閉塞板５２は、木杭Ｋの上面と当接する当接面となる。
【００４０】
雇い杭５の上部側には、アーム９０に設けた建込用アタッチメントＭ２（後述）と連結するための連結軸を差し入れる連結軸挿通部５３が、雇い杭本体５０を貫通して長さ方向と直交するように形成してある。連結軸挿通部５３は、円筒体５３０を雇い杭本体５０内に差し込んで、雇い杭本体５０に水密に固着して形成してある。この円筒体５３０の下部は閉塞板５１と接しており、この箇所も水密にしてある。
【００４１】
連結軸挿通部５３の上部には、二枚の区画壁５４，５４が所要間隔を設けた状態で立てて設けてある。各区画壁５４は、雇い杭本体５０及び円筒体５３０と水密に設けてある。また、区画壁５４，５４の間に当たる雇い杭本体５０の周壁部分は切除してあり、これにより雇い杭５の上部には区画壁５４，５４によって溝部５５が形成されている。溝部５５の幅は、円筒体５３０が構成する連結軸挿通部５３の内径よりも小さくしてある。
【００４２】
雇い杭５の上端部には、半円形状の閉塞板５６，５６が、雇い杭本体５０の上端部及び区画壁５４に蓋のように被さって水密に固着してある。こうして雇い杭本体５０内の上部の溝部５５を挟んだ両側に、水密に形成された冷却手段である貯液空間部５７が作られる。各閉塞板５６には通液部である貫通孔５６０が形成してあり、貯液空間部５７は貫通孔５６０を介して外部と連通した状態になる。
【００４３】
符号５８は作業機によって雇い杭５を持ち上げるときに使用する吊り金具を示している。吊り金具５８，５８は雇い杭本体５０の外周部に対向するよう設けてある。各吊り金具５８には、ワイヤーＹを掛ける貫通孔５８０が形成してある。
【００４４】
（作  用）
図６は図５に示す雇い杭及び建込用アタッチメントを使用して木杭を建て込んでいる状態を示す説明図である。
図６を参照し、建込用アタッチメントＭ２及び雇い杭５の作用を説明する。なお、図６において上記図１ないし図４で示したものと同一または同等箇所には同一の符号を付して示している。また、以下の説明において構造について上記で示した箇所と重複する説明は、必要な事項を除き省略する。また、上記した建込用アタッチメントＭ１と共通する構成により生じる略同様の作用、効果については説明を省略する。
【００４５】
作業機のアーム９０の先部には、建込用アタッチメントＭ２が取り付けてある。建込用アタッチメントＭ２は、建込用アタッチメントＭ１で示す緩衝部材４の下面４１に冷却水を供給する一方の送液管３３を備えていないこと以外は、上記した建込用アタッチメントＭ１と略同じ構造を有するので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
建て込み前の作業として、雇い杭５の貯液空間部５７内に冷却水を注入する。冷却水は貯液空間部５７内を満杯にするよう貫通孔５６０から注入する。また、建込用アタッチメントＭ２のキャップ体３内に緩衝部材４を入れる。そして、吊り金具５８の貫通孔５８０に通したワイヤーＹによって雇い杭５を作業機のアーム９０に繋ぎ、更に、取着孔３４，３４と連結軸挿通部５３に連結軸（図示省略）を通すことで、この雇い杭５をキャップ体３に回動可能に取り付ける。
【００４７】
雇い杭５は、杭を建て込むとき下部側を木杭Ｋの上部側に被せて、雇い杭本体５０の内部に設けた閉塞板５２を木杭Ｋの上面に当てた状態にする。また、雇い杭５の上部側は、キャップ体３内に入れて緩衝部材４に閉塞板５６を当てた状態にする。
【００４８】
木杭Ｋは、振動発生装置２の振動が緩衝部材４及び雇い杭５を介して伝えられるようアームを下げて地盤に建て込まれる。
【００４９】
木杭Ｋを建て込んでいるときは振動発生装置２によって雇い杭５も振動している。従って、貯液空間部５７に注入されていた冷却水は、閉塞板５６の貫通孔５６０から外部に溢れ出し、緩衝部材４の下面４１にかかるようになる。これにより下面４１が冷却でき、緩衝部材４が焦げてぼろぼろになることが防止できる。なお、緩衝部材４の上面４０は、送液管３２から供給される冷却水によって冷却される。
【００５０】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る作業機の一実施の形態を示す使用状態説明図。
【図２】アームの先端に設けられる建込用アタッチメント、緩衝部材及び木杭を示す分解斜視説明図。
【図３】建込用アタッチメントの底面図。
【図４】込用アタッチメントの縦断面説明図である。
【図５】本発明に係る雇い杭の一実施の形態を示す使用状態説明図。
【図６】図５に示す雇い杭及び建込用アタッチメントを使用して木杭を建て込んでいる状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００５２】
Ｓ  作業機
Ｍ１  建込用アタッチメント
Ｍ２  建込用アタッチメント
Ｋ  木杭
Ｐ  取着ピン
Ｙ  ワイヤー
１  取着金具
１０  ブラケット
１００，１００  ピン挿入孔
２  振動発生装置
２０  上面板
２１  下面板
３  キャップ体
３０  スペーサ
３１  係止体
３２  送液管
３３  送液管
３４  取着孔
４  緩衝部材
４０  上面
４１  下面
５  杭
５０  杭本体
５１  閉塞板
５２  閉塞板
５３  連結軸挿通部
５３０  円筒体
５４  区画壁
５５  溝部
５６  閉塞板
５６０  貫通孔
５７  貯液空間部
５８  吊り金具
５８０  貫通孔
９０  アーム
９１  ブーム
【図１】
2006265965.tif 000003
【図２】
2006265965.tif 000004
【図３】
2006265965.tif 000005
【図４】
2006265965.tif 000006
【図５】
2006265965.tif 000007
【図６】
2006265965.tif 000008