(57)【要約】【課題】  重錘を吊り上げるワイヤに伴なう不具合を解消しつつ、簡単な構造で且つ従来ワイヤを用いた場合のように狭い箇所での杭打ち作業を維持する、ドロップハンマ式杭打機を提供する。【解決手段】  ドロップハンマ式杭打機１は、上部のウインチ（リフト手段）１３の保持部２と、下部の台車部３と、保持部２と台車部３との間の、上下に連結された複数の案内筒５とを包含し、ウインチ１３の係止部（フック１１）に電磁石１４が連結され、電力が供給された電磁石１４にはその磁力によって重錘１９が保持されて重錘がウインチ１３によって所望の高さに吊り上げられ、電磁石１４への電力供給の遮断によって所望高さにある重錘を自由落下させて杭を打込む。【選択図】          図１
2006112106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管等で成る杭を重錘の自由落下で打込む、ドロップハンマ式杭打機であって、
前記重錘を吊り上げるための、ウインチ等のリフト手段の係止部に電磁石が連結され、電力が供給された前記電磁石にはその磁力によって前記重錘が保持されて該重錘が前記リフト手段によって所望の高さに吊り上げられる構成にされ、前記電磁石への電力供給の遮断によって所望高さにある重錘を自由落下させて杭を打込むことを特徴とする杭打機。
【請求項２】
請求項１に記載の杭打機において、前記重錘が確実に前記杭へ落下するための案内路を形成する、複数の案内筒を包含し、該案内筒の各々は一定高さの筒状体に形成され、該案内筒の数によって、前記重錘を吊り上げる高さを選定できることを特徴とする杭打機。
【請求項３】
請求項２に記載の杭打機において、前記案内筒の各々は、連結具によって取外し可能に相互に連結されることを特徴とする杭打機。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の杭打機において、前記リフト手段を保持する上部の保持部と、中間に設けられた前記案内筒と、下部に設けられた台車部とを包含し、前記台車部は、杭打ち位置を含む領域に敷設されたレール上を移動可能であることを特徴とする杭打機。
【請求項５】
請求項４に記載の杭打機において、前記案内筒のいずれかに、前記重錘の落下を防止するストッパが取外し可能に取付けられていることを特徴とする杭打機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の杭打機において、前記重錘は、上部の固定円盤重錘と、下部の固定円盤重錘と、中間の取外し可能な複数の円盤重錘とを包含し、前記中間の円盤重錘の数によって重錘全体の重量を選定できることを特徴とする杭打機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管等で成る杭を重錘の自由落下で地面等に打込む、ドロップハンマ式杭打機に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管等の杭を建築現場の所望の位置に打込むため、いわゆるモンケンと呼ばれる重錘を自由落下させて杭を地面に打込む、ドロップハンマ式の杭打機はよく知られ、構造が複雑でなく作業も簡単なため現場で便利に用いられている。
【０００３】
ドロップハンマ式杭打機は、重錘（モンケン）に取付けられたワイヤをモータ及び巻上げドラムを有するウインチの巻上げドラムに巻回して重錘を所望の高さに吊り上げた後、モータと巻上げドラムの間のクラッチの接続を断つことによって重錘を自由落下させて所定位置に配置された杭の頂部を打撃し、その打撃を複数回繰り返して杭を所定の位置に打込む。この打込みにおいて、重錘が自由落下するとき重錘につけられたワイヤがたるみ、杭への打撃のとき重錘の急激な停止によって踊り、ワイヤがねじれたり、周辺の部材にからんで、重錘の自由落下を妨げたり、重錘の吊り上げ作業を妨げることがあった。また、ワイヤが切断する虞れもあり、作業の安全を損なう虞れがあった。
【０００４】
特公平７−６１９１号公報（特許文献１）は、上記重錘のワイヤに伴なう不具合を解消するため、ワイヤを使用しない、ドロップハンマ式杭打機を開示している。この杭打機では、重錘を昇降させるため、重錘の中心に貫通穴が形成されてその貫通穴を通るポールが直立配置され、そのポールと平行に長く延びるシリンダが隣に配置され、そのシリンダの可動部分が重錘に連結されてシリンダの伸縮によって重錘が昇降するようになっている。重錘にはワイヤが使用されていないため、ワイヤに伴なう不具合は解消されている。特開平９−５９９７９号公報にも、シリンダと似たようなリニア駆動機構を用いてワイヤを使用しないドロップハンマ式杭打機が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特公平７−６１９１号公報
【特許文献２】特開平９−５９９７９号公報（特許第２６７９７７１号に対応）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１及び特許文献２に記載のドロップハンマ式杭打機は、重錘へワイヤが連結されていないので、ワイヤに伴なう不具合が解消できる。しかし、いずれのドロップハンマ式杭打機においても、重錘を昇降させるためにポール等のガイドを必要とし、重錘を昇降させるためのシリンダ等のリニア駆動機構をガイドに並設する必要もあるので、杭打機の構造を複雑にしてしまう。また、重錘のガイドとリニア駆動機構の並設のため、打込み箇所に一定以上の面積を必要とし、狭い箇所への杭打ち作業には適していない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、ワイヤに伴なう不具合を解消しつつ、簡単な構造で且つ従来ワイヤを用いた場合のように狭い箇所での杭打ち作業を維持する、ドロップハンマ式杭打機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するため、本発明による、鋼管等で成る杭を重錘の自由落下で打込むドロップハンマ式杭打機は、重錘を吊り上げるための、ウインチ等のリフト手段の係止部に電磁石が連結され、電力が供給された電磁石にはその磁力によって重錘が保持されて該重錘がリフト手段によって所望の高さに吊り上げられる構成にされ、電磁石への電力供給の遮断によって所望高さにある重錘を自由落下させて杭を打込むことを特徴とする。
かかる構成によって、重錘は電磁石によって保持されるので重錘にはワイヤは不要になり、重錘の落下時においてのワイヤに伴なう不具合は無くなる。すなわち、重錘にワイヤを連結したときの、重錘の自由落下に伴なう、ワイヤのねじれや周辺の部材へのからみが無くなり、重錘の自由落下を確実に維持し、重錘の吊り上げ作業も妨げることはない。また、重錘にはワイヤがないので、落下時においてワイヤによる抵抗やポール等のガイドを滑る抵抗がなくなり、重錘の落下エネルギーを効率的に使用でき、更に、重錘の落下のときにワイヤが切断することもなくなり、作業の安全を維持できる。そして、電磁石による重錘の昇降なので、重錘の昇降のためのガイドやリニア駆動機構を並設するのを不要にしており、簡単な構造で且つ狭い箇所での杭打ち作業を維持できる。
【０００９】
上記杭打機において、重錘が杭へ確実に落下するための案内路を形成する、複数の案内筒を包含し、案内筒の各々は一定高さの筒状体に形成され、案内筒の数によって、重錘を吊り上げる高さを選定できるのが好ましい。これによって、作業現場において、簡単に所望の高さでの杭打ち作業を行うことができる。その場合、案内筒の各々は、連結具によって取外し可能に相互に連結される構成であるのが好ましい。杭打機は、リフト手段を保持する上部の保持部と、中間に設けられた案内筒と、下部に設けられた台車部とを包含し、台車部は、杭打ち位置を含む領域に敷設されたレール上を移動可能であるのが好ましい。これによって、所望の杭打ち位置に杭打機を簡単に移動できる。案内筒のいずれかに、重錘の落下を防止するストッパが取外し可能に取付けられているのが好ましい。これによって、重錘が偶発的あるいは突発的に落下することがあっても、ストッパによってその落下が阻止され、意図しない杭打ちによる不完全な打込みや、ストッパより下方にいる作業者への安全が図られる。重錘は、上部の固定円盤重錘と、下部の固定円盤重錘と、中間の取外し可能な複数の円盤重錘とを包含し、中間の円盤重錘の数によって重錘全体の重量を選定できる構成であるのが好ましく、これによって、作業者は簡単に杭への打撃力を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るドロップハンマ式杭打機１について説明する。図１に示すように、杭打機１は、上部のウインチ（リフト手段）の保持部２と、下部の台車部３と、保持部２と台車部３との間の、上下に連結された複数の案内筒５とを包含する。これらは、鋼鉄等の剛性材料で形成される。また、多くの場合、建築現場等の作業現場において、杭打機１として組立てられ、移動の際にはそれぞれが分離され、案内筒５も個々に分離されて移送される。台車部３の下部には、杭打ち位置を含む所望の場所に２本のレール６が敷設されていて、台車部３は、その上を移動できるように構成されている。
【００１１】
保持部２には、モータ７と巻上げドラム９と巻上げドラム９に巻回されたワイヤ１０とワイヤ１０の先端に連結されて係止部となるフック１１とから成るウインチ１３が固定されている。フック１１には、円盤形状に形成された電磁石１４が連結される。図１及び図２を参照して、ウインチ１３について説明する。ウインチ１３の保持部２は、モータ７及び巻上げドラム９を固定する固定フレーム１５と、固定フレーム１５を固定して巻上げドラム９から延びるワイヤ１０及びフック１１を収容する案内フレーム１７とから形成されている。図示のように、固定フレーム１５は案内フレーム１７より狭い幅に形成され、案内フレーム１７の上部には、クレーン等のリフト機械で吊り上げるための吊り上げリング１８が四隅に設けられ、ウインチ１３が保持収容された保持部２をクレーン等で吊り上げるのに利用される。モータ７には、モータ７や電磁石１４への電源を含む制御機（図示せず）から延びるケーブル２２が接続され、制御機からの電力の供給によって巻上げドラム９を回転させる。モータ７と巻上げドラム９の間あるいは巻上げドラム９の中には、クラッチ（図示せず）が設けられ、制御機によってその接続の断・接を制御できるようになっている。モータ７と巻上げドラム９の接続が維持されるときモータ７の回転を巻上げドラム９に伝達してワイヤ１０を巻上げることができる。モータ７と巻上げドラム９の接続が断たれると、巻上げドラム９の回転が自由になり、ワイヤ１０及びフック１１並びに電磁石１４がそれらの自重によって下部の台車部３に向けて降下できる。
【００１２】
図１及び図３を参照して、電磁石１４及び電磁石１４によって吸着保持される重錘１９を説明する。電磁石１４はウインチ１３のフック１１に連結リング２１によって連結されている。通常、電磁石１４はウインチ１３に連結されたままにされ、杭打機１を他の作業現場へ移動する時等に、ウインチ１３から外される。電磁石１４には、制御機から延びる電力ケーブル２２が接続されて電力が供給されて、重錘（モンケン）１９が電磁石の磁力によって吸着されている。重錘１９には、ワイヤ等の連結手段は設けられていない。従って、電磁石１４への電力の供給が断たれて磁力が無くなると、そこに吸着されていた重錘１９は自身の重さにより案内筒５の中を自由落下する。電磁石１４及び重錘１９は、案内筒５内を移動できる直径の円盤形状であって、作業者が持つことの可能な重量となる一定厚さに形成されている。図３に詳細に示すように、重錘１９は、上部円盤重錘２３と、下部円盤重錘２５と、中間の取外し可能な複数の中間円盤重錘２６とを包含し、これらの重錘は連結軸２７によって連結されて重錘１９を構成する。中間円盤重錘２６は取外し可能にしてあり、中間円盤重錘２６の数によって重錘１９全体の重量を選定できる。なお、上部及び下部円盤重錘２３及び２５の側面には、案内筒５の対向する２つの隅を転動するガイドロール２９が設けられるのが好ましい。図３において、ガイドロール２９は片側にしか示されていないが、直径方向にみて反対の見えない側にも設けられる。また、案内筒５の４隅を転動するようにガイドロールを４個設けてもよい。
【００１３】
図１と図４及び図５を参照して案内筒５の詳細を説明する。図１に図示のように、案内筒５は、複数個が上下に積み重ねて連結されて、重錘１９の案内路を形成している。各案内筒５は、一定の高さ（例えば５００ｍｍ）の横断面コの字状の角筒形状に形成されており、積み重ねた数によって重錘１９を吊り上げる高さを選定できる。従って、作業現場において、簡単に所望の高さに組立てることができ、必要とする高さでの杭打ち作業を行うことができる。図４及び図５は、説明の便宜上の例示として、２つの案内筒５が積み重ね連結された状態の正面図と左側面図を示す。これら２つの案内筒５は、棒状の連結具３０によって取外し可能に相互に連結される。連結具３０は、各案内筒５の外側の４隅の上下に設けられた中空の角筒形状の連結具リテーナ３１に挿入される。例えば、１本の連結具３０は、上部の案内筒５の下部側のリテーナ３１と対応する位置にある下部の案内筒５の上部側のリテーナ３１を貫通して延び、各リテーナの側面にあるボルト３３によって連結具３０が固定される。これが案内筒５の４隅においてそれぞれ行われ、上部の案内筒５と下部の案内筒５が連結される。なお、この連結は、最上部の案内筒５と保持部２の下部の案内フレーム１７との間においても行われる。また、案内筒５には、図４に示すように、重錘１９が不意に落下しても下方の杭や作業者に落下するのを防止する、棒状のストッパ３４が取外し可能に取付けられる。図５に示すように、案内筒５の一方の側面には、ストッパ３４を挿入する穴３５が形成され、対向する側面にも同じような穴が形成されて、ストッパ３４が案内筒５の内部の中央を貫通することにより重錘の落下を防止するようになっている。この場合、案内筒５の対向側面には、棒状のストッパ３４の先端に形成されたねじ山が螺入できるねじ穴（図示せず）が形成され、ストッパ３４は、例えば六角形の頭部を有し、一方の側面の穴３５から挿入して他の側面のねじ穴に到ると、六角形頭部の回転によってストッパ３４の先端をねじ穴に螺入し、重錘の不意の落下を防止するようにしてもよい。杭打ち作業時にはこのストッパ３４は取外される。なお、ストッパ３４は、全ての案内筒に設けられてもよく、いずれか１つの案内筒５に設けられてもよい。また、ストッパ３４を、ウインチ１３の案内フレーム１７の下部に設けることもできる。
【００１４】
図１及び図６を参照して台車部３を説明する。台車部３は、案内筒５に連結されて案内筒５及び保持部２を保持するように直立する剛性の保持フレーム３７と、保持フレーム３７を剛直に支持する基台３８とを包含する。基台３８には、杭が台車部３を貫通するように形成された凹部３９があり、下面側には、４隅にレール６の上を移動可能にするローラ４１が回転可能に設けられている。これによって、杭打機１を１人の作業者で押してレール６上を複数の杭打ち場所に移動することができる。なお、案内筒５と保持フレーム３７との連結は、図４及び５に示す連結具３０、リテーナ３１及びボルト３３によって行われる。
【００１５】
上記構成で成るドロップハンマ式杭打機１の杭打ち作業を図１を参照して説明する。図１において、電力が供給された電磁石１４によって吸着保持された重錘１９が、ウインチ１３によって所定高さまで吊り上げられる。ストッパ３４が１つの案内筒５に設けられ、重錘１９の不意の落下に備えている。鋼管等の杭４２が所定の位置に位置決めされて台車部３及び下部側の案内筒５の中に立てられる。作業者は、ストッパ３４を案内筒５から抜いて、制御機から供給された電磁石１４への電力を遮断する。これによって、電磁石１４の吸着力が無くなり、重錘１９はその自重で自由落下する。重錘１９にはワイヤはなく、ワイヤのねじれや周辺の部材へのからみが無くなり、重錘の自由落下を確実に維持し、落下後の重錘の吊り上げ作業を妨げることもない。また、重錘１９にはワイヤがないので、落下時においてワイヤによる抵抗が無く、またポール等のガイドを滑る抵抗も無いため、重錘の落下エネルギーを効率的に使用でき、更に、重錘の落下のときのワイヤの切断事故もなくなり、作業の安全を維持できる。そして、電磁石による重錘の昇降なので、前述した特許文献１、２に開示されるような、重錘の昇降のためのガイドやリニア駆動機構を並設するのを不要にしており、簡単な構造で且つ狭い箇所での杭打ち作業を維持できる。
【００１６】
重錘１９の自由落下によって、杭４２は所定の場所に一定深さ打込まれる。重錘１９の１回目の落下後、ウインチ１３のクラッチが制御機から操作されてその接続が断たれ、巻上げドラム９が自由回転できる状態になる。巻上げドラム９に巻回されたワイヤ１０にはフック１１及び電磁石が取付けられており、それらの重みで電磁石１４を先頭にして、重錘１９の上に降下する。重錘１９に接触した電磁石１４には、その接触のときあるいはその前に電力が供給されており、再び重錘１９を吸着する。その状態で、ウインチ１３のクラッチが接続され、モータ７に電力が供給されて巻上げドラム９を回転させ、ワイヤ１０を巻上げ、電磁石１４とともに重錘１９を再び図１の打込み前の上昇位置に上げる。その後、電磁石１４への電力の供給を遮断して、重錘１９を杭４２に自由落下させて、杭４２を更に打込む。この操作を何回か繰り返して、杭４２を所定位置に所望深さまで打込むことができる。１つの杭４２を打込んだ後、レール６の上に乗っている台車部３を押して次の杭打ち場所に移動する。この移動の際、重錘１９の不意の落下を防止するため、ストッパ３４を案内筒５に取付けておく。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るドロップハンマ式杭打機の斜視図である。
【図２】図１の杭打機のウインチの保持部の正面図である。
【図３】図１の杭打機の電磁石及び重錘の斜視図である。
【図４】図１の杭打機の、連結した２つの案内筒部分を示す正面図である。
【図５】図４の案内筒部分の左側面図である。
【図６】図１の杭打機の台車部の斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ドロップハンマ式杭打機
２  ウインチの保持部
３  台車部
５  案内筒
６  レール
７  モータ
９  巻上げドラム
１０  ワイヤ
１１  フック
１３  ウインチ
１４  電磁石
１５  固定フレーム
１７  案内フレーム
１８  吊り上げリング
１９  重錘
２１  連結リング
２２  電力ケーブル
２３  上部円盤重錘
２５  下部円盤重錘
２６  中間円盤重錘
２７  連結軸
２９  ガイドロール
３０  連結具
３１  リテーナ
３３  ボルト
３４  ストッパ
３５  穴
３７  保持フレーム
３８  基台
３９  凹部
４１  ローラ
４２  杭
【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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