(57)【要約】【課題】利便性を向上させた棒材埋設装置を提供する。【解決手段】走行体２を備えた下部車体１と、下部車体１に旋回可能に設けられる上部車体３と、上部車体３に上下方向に傾動自在に設けられるブーム６と、ブーム６の先端部６ａに、回転自在に装着されて、埋設する棒材４０をガイドするガイドレール１２と、ガイドレール１２に設けられて、棒材４０を進出させる挿入機１１とを備える。ブーム６と、ガイドレール１２との間は、ガイドレール１２を全周方向に回転可能とする旋回モータ１０によって連結されている。【選択図】図４
2018172912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体を備えた下部車体と、
前記下部車体に旋回可能に設けられる上部車体と、
前記上部車体に上下方向に傾動自在に設けられるブームと、
前記ブームの先端部に回転自在に装着されて、埋設する棒材をガイドするガイドレールと、
前記ガイドレールに設けられて、前記棒材を進出させる挿入機とを備え、
前記ブームと、前記ガイドレールとの間に、前記ガイドレールを全周方向に回転可能とする旋回モータを設けたことを特徴とする棒材埋設装置。
【請求項２】
前記ガイドレールと前記旋回モータとの間に、前記ガイドレールを挿入方向にスライドさせるスライド機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の棒材埋設装置。
【請求項３】
前記ガイドレールと前記旋回モータとの間に、前記ガイドレールの傾斜角度を変更可能とする首振り機構が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の棒材埋設装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材埋設装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の棒材埋設装置としては、ブームの先端部にパイプ打ち込み機を装着したものが知られている（たとえば、特許文献１等参照）。
このようなものでは、走行体を備えた下部車体に上部車体が旋回可能となるように設けられている。上部車体からは、ブームが傾動可能に延設されている。
【０００３】
このブームの先端部には、埋設されるパイプ（棒材）をガイドするガイドレールが設けられている。このガイドレールには、パイプ挿入機および斜角設定シリンダが設けられている。
斜角設定シリンダは、垂直位置から左,右に所定の傾斜角度までガイドレールを傾ける。パイプ挿入機は、傾けられたガイドレールに沿って、パイプを地表面に進出させる。
【０００４】
このように構成された従来の棒材埋設装置では、施工現場にて斜角設定シリンダを用いてガイドレールの角度を調整して、パイプ挿入機にてパイプを地中に打ち込む。これにより、任意の場所に所望の角度でパイプを埋設することが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平３−２５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の棒材埋設装置では、棒材の最大傾斜角度が限られているので、棒材の打ち込み角度を一定の角度以上とすることができない。
このため、さらなる利便性の向上が求められていた。
本発明は、利便性を向上させた棒材埋設装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、走行体を備えた下部車体と、下部車体に旋回可能に設けられる上部車体と、上部車体に上下方向に傾動自在に設けられるブームと、ブームの先端部に回転自在に装着されて、埋設する棒材をガイドするガイドレールと、ガイドレールに設けられて、棒材を進出させる挿入機とを備え、ブームと、ガイドレールとの間に、ガイドレールを全周方向に回転可能とする旋回モータを設けた、棒材埋設装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、旋回モータの駆動により、ガイドレールは、全周方向に回転可能となる。このため、ブームを中心として、所望の角度にガイドレールを向けて、棒材を進出させて、地中に埋設させることができる。
したがって、さらに利便性を向上させた棒材埋設装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態にかかる棒材埋設装置で、全体の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる棒材埋設装置で、全体の構成を示す正面図である。
【図３】実施形態の棒材埋設装置で、全体の構成を説明する上面図である。
【図４】実施形態の棒材埋設装置で、全体の構成を説明する側面図である。
【図５】実施形態の棒材埋設装置で、旋回モータ、スライド機構および首振り機構の構成を説明する斜視図である。
【図６】実施形態の棒材埋設装置で、施工の様子を説明する上面図である。
【図７】実施形態の棒材埋設装置で、効率的な施工の様子を説明する上面図である。
【図８】地表面に固定されたベースプレートの上面図である。
【図９】地中に埋設された棒材を透過した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。方向を説明する際には、特に示さない限り、基本的に運転者から見た前後左右上下に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図４に示すように、この実施形態の棒材埋設装置１００は、主に、下部車体１と、この下部車体１に旋回可能に設けられる上部車体３とを備えて構成されている。
【００１２】
下部車体１には、左右一対の走行体２,２が設けられている。走行体２,２は、覆帯（無限軌道ともいう。）によって構成されている。走行体２,２は、エンジン等の動力源から供給される駆動力を用いて、車輪部の周囲にて転動する。これにより、棒材埋設装置１００は、地表面ＧＬを前,後,左,右に移動または、その場で左，右に転回する方向に移動することができる。
また、この下部車体１には、前面側にブレード４が設けられている。ブレード４は、昇降可能となるように構成されている。
【００１３】
上部車体３は、運転席５と、運転席５の前方に設けられたブーム６と、内部に設けられた図示しないエンジンとを有している。運転席５の周囲には、ブーム６等を操作する操作部７が設けられている。このうち、運転席５の前方には、操作レバー７ａ等が設けられている。
操作部７では、これらの操作レバー７ａ等を用いて、棒材埋設装置１００の走行操作およびブーム６の昇降操作、挿入機１１の角度変更操作等が行われる。
【００１４】
ブーム６は、上向きに凸の側面視略くの字状を呈する鋼鉄製で、上部車体３の運転席５の前方位置に、上下方向へ揺動自在となるように軸支されている。このブーム６には、ブームシリンダ６ｂが設けられている。そして、ブームシリンダ６ｂの伸縮により、ブーム６の先端部６ａが上下方向に傾動可能とされている。
【００１５】
ブーム６の先端部６ａには、回転ベース部材８が前後方向へ傾動可能に軸支されている。この回転ベース部材８には、旋回モータ１０が装着されている。また、回転ベース部材８とブーム６との間には、迎角設定シリンダ９が連結されている。
この迎角設定シリンダ９は、伸縮により回転ベース部材８を前後方向へ傾動させて、旋回モータ１０の回転軸を傾斜させることにより、ブーム６の先端に対する旋回モータ１０の回転軸の傾斜角度を調整することができる。これにより、後述するガイドレール１２と地表面ＧＬとの間の迎角αを調整することができる（図４参照）。なお、迎角αは、ブーム６の傾動等と併せて行っても調整することができる。
【００１６】
また、旋回モータ１０は、ブーム側ボディ１０ａと、この旋回モータ１０の内部に収納される図示しない油圧回転モータと、挿入機側ボディ１０ｂとを有している。
ブーム側ボディ１０ａは、回転ベース部材８に固定される。挿入機側ボディ１０ｂは、ブーム側ボディ１０ａに対して、３６０度回転可能に軸支されている。そして、挿入機側ボディ１０ｂは、油圧回転モータの回転駆動によりブーム側ボディ１０ａに対して全周方向に回動可能に構成されている。
【００１７】
挿入機側ボディ１０ｂには、後述するスライド機構２０および首振り機構３０を介して、挿入機１１のガイドレール１２が連結されている。図５に示すように、スライド機構２０は、スライドシリンダ２１とスライドロッド２２とを有している。
【００１８】
スライドシリンダ２１は、首振り機構３０によって支持されている。すなわち、スライドシリンダ２１の一端（棒材４０の先端側の端部）は、第１ブラケット２１ａを介して、首振りシリンダ３２の伸縮ロッド３３に支持されている。スライドシリンダ２１の他端は、第２ブラケット２１ｂを介して挿入機側ボディ１０ｂに回動可能に軸支されている。
また、スライドシリンダ２１は、棒材４０の長手方向へスライドロッド２２を伸縮させる。スライドロッド２２の先端２２ａは、第３ブラケット２１ｃを介してガイドレール１２の下面側に連結されている。
【００１９】
そして、スライドシリンダ２１の駆動によりスライドロッド２２が伸縮すると、先端２２ａに連結されているガイドレール１２は、その長手方向に沿って前後方向にスライド移動する。
この実施形態のスライド機構２０は、棒材４０の挿入方向に沿わせてガイドレール１２を往復移動させる。この往復移動により、ガイドレール１２の先端と地表面ＧＬとの距離を調整可能としている。
【００２０】
首振り機構３０は、ガイドレール１２と旋回モータ１０との間に設けられている。
この首振り機構３０は、第１リンク部３１と首振りシリンダ３２と伸縮ロッド３３とを有している。第１リンク部３１は、挿入機側ボディ１０ｂに固定されており、スライドシリンダ２１の第２ブラケット２１ｂを回動可能に軸支している。また、首振りシリンダ３２は、第１リンク部３１を介して挿入機側ボディ１０ｂに連結されている。
そして、首振りシリンダ３２は、第１リンク部３１に回動可能に軸支されている。伸縮ロッド３３の先端は、第１ブラケット２１ａに回動可能に軸支されている。
【００２１】
このように構成された首振り機構３０は、首振りシリンダ３２の伸縮ロッド３３を伸縮させる。すると、ガイドレール１２は、第１リンク部３１を回動中心として、図４中実線位置および二点鎖線位置間で縦に首を振るように傾動する。
このため、ガイドレール１２を、所望の角度で停止させることにより、ガイドレール１２の地表面ＧＬに対する迎え角度αを調整可能としている。
【００２２】
ガイドレール１２は、長尺状の鋼材によって構成されている。ガイドレール１２の先端部には、棒材４０を所望の位置にガイドする先端ガイド部１２ａが設けられている。
この実施形態では、棒材４０として中空丸管状のパイプを用いている。棒材４０をガイドレール１２に沿わせて取付けると、棒材４０の下端部４１は、先端ガイド部１２ａに装着されてガイドされる。また、棒材４０の上端部４２は、後側の挿入機１１に保持される。
棒材４０は、先端ガイド部１２ａと挿入機１１に保持されている。このため、旋回モータ１０の回転駆動等により傾斜あるいは回転等をしても、ガイドレール１２から脱落することがない。
したがって、棒材４０を取り付けたまま、ガイドレール１２の角度を挿入に適した角度となるように傾倒させて変更することが出来る。
【００２３】
さらに、このガイドレール１２の幅方向中央には、ローラチェーン５１が回転自在に設けられている（図１参照）。
このローラチェーン５１は、前，後両端に回転可能に設けられたスプロケット５２，５２と組み合わせられている。また、ガイドレール１２の後端には、スプロケット５２を回転駆動させる油圧フィードモータ５０が設けられている。そして、ローラチェーン５１は、油圧フィードモータ５０の回転駆動により、スプロケット５２が回転すると、ガイドレール１２に沿って挿入機１１を前後方向に移動させる。
【００２４】
挿入機１１は、ローラチェーン５１の回転駆動によって、前後方向へ移動しつつ、ガイドレール１２にセットされた棒材４０の上端部４２を打撃または押圧する。先端ガイド部１２ａにガイドされた棒材４０は、下端部４１から、地中に挿入される。
この実施形態では、挿入機１１を用いて、棒材４０の上端部４２を打撃または押圧するように構成されている。しかしながら、特にこれに限らない。例えば、棒材４０の上端部４２を回転させて、棒材４０の表面に形成されたネジ山を地中に螺入するようにしてもよい。また、挿入機１１は、棒材４０の上端部４２を押圧しながら、打撃を加えてもよい。
［作用効果］
【００２５】
次に、この実施形態の棒材埋設装置１００の作用効果について説明する。
このように構成された実施形態の棒材埋設装置１００では、図１に示す操作部７の操作により作動油が旋回モータ１０に送られて油圧回転モータが回転駆動する。この回転駆動により、挿入機側ボディ１０ｂは、ブーム側ボディ１０ａに対して相対回転する。
これにより、ガイドレール１２は、この旋回モータ１０を回転中心として、３６０度何れの方向にも先端ガイド部１２ａを向けることができる。したがって、ガイドレール１２の方向を任意に変更して、所望の挿入角度を与えて棒材４０の挿入を行うことができる。
【００２６】
また、首振り機構３０により、ガイドレール１２は、図４中実線位置および二点鎖線位置に示すように、前後方向へ傾動される。これにより、ガイドレール１２は、所望の角度で地表面ＧＬに立設するようになる。
【００２７】
さらに、ガイドレール１２の回転及び傾動によりガイドレール１２の先端と、地表面ＧＬとの間隔が大きくなる場合、スライド機構２０を駆動することによって、ガイドレール１２をその長手方向に移動させることができる。これにより、地表面ＧＬから最適な距離にガイドレール１２の先端を位置させることができる。
【００２８】
このように、棒材埋設装置１００は、旋回モータ１０の回転駆動およびスライド機構２０および首振り機構３０の動作により、ガイドレール１２を回転および傾倒させて、全周の何れの方向に対しても挿入機１１の挿入方向を向けて、所望の角度で棒材４０を挿入できる。
したがって、パイプ埋設の施工方向の自由度が増大する。また、一つの箇所に複数の棒材４０を多方向から進出させることもできる。
【００２９】
図６および図７は、棒材埋設装置１００の使用例であり、効率的に施工を行う様子を説明する上面図である。
この使用例では、地上に設置される構造物の基礎となるベースプレート６０に対し複数の棒材４０を、異なる方向から斜めに挿入する例を示している。
すなわち、一つのベースプレート６０は４本の棒材４０によって、固定される。
のそれぞれの棒材４０は、ベースプレート６０の中央部の鉛直軸６１を中心とする周上に９０度ずつ間隔を置いて挿入される。各棒材４０は、斜め約４５度の角度で地中へ向けて交差しないように、それぞれ異なる方向ａ〜ｄへ向けて打ち込まれる。
【００３０】
理解の容易の為、まず、図６中（１）（２）に、１つのベースプレート６０に、２方向から２本の棒材４０を進出させる様子を示す。
まず、棒材埋設装置１００を走行させて、ベースプレート６０の被固定箇所の近傍まで移動させる。また、下部車体１に対して上部車体３を回転させて、ブームシリンダ６ｂ，迎角設定シリンダ９を伸縮させることにより、ベースプレート６０の上方に、ガイドレール１２を位置させる。
そして、首振り機構３０の首振りシリンダ３２の伸縮ロッド３３を伸縮させつつ、旋回モータ１０を回転駆動して、ガイドレール１２による棒材４０の支持角度を変更する。これにより、各棒材４０を９０度異なる方向ａ,ｂに向けてそれぞれ進出させることができる。
図６中（３）（４）に示すように、棒材埋設装置１００を前後方向ＦＲに沿わせて走行させて、次に施工を行うベースプレート６０の被固定箇所の近傍まで移動させる。また、下部車体１に対して上部車体３を回転させて、ブームシリンダ６ｂ，迎角設定シリンダ９を伸縮させることにより、ベースプレート６０の上方に、ガイドレール１２を位置させる。
そして、首振り機構３０の首振りシリンダ３２の伸縮ロッド３３を伸縮させつつ、旋回モータ１０を回転駆動して、ガイドレール１２による棒材４０の支持角度を変更する。これにより、各棒材４０を９０度異なる方向ｃ,ｄに向けてそれぞれ進出させる。
【００３１】
図７では、１箇所のベースプレート６０に、４本の棒材４０を異なる４方向ａ〜ｄへ向けて挿入している。
この場合、ベースプレート６０の被固定箇所の近傍で、棒材埋設装置１００を前後方向ＦＲに沿わせて前後方向に走行させる。
そして、下部車体１に対して上部車体３を回転させて、ブームシリンダ６ｂ，迎角設定シリンダ９を伸縮させることにより、ベースプレート６０の上方に、ガイドレール１２を位置させる。
そして、異なる各４方向ａ〜ｄへ棒材４０が向くように、首振り機構３０の首振りシリンダ３２の伸縮ロッド３３を伸縮させつつ、旋回モータ１０を回転駆動して、ガイドレール１２による棒材４０の支持角度を変更する。これにより、各棒材４０を９０度異なる方向ａ〜ｄに向けてそれぞれ進出させて地中に挿入させることができる。
このように、この実施形態の棒材埋設装置１００では、走行移動と、ブーム６等によるガイドレール１２の位置調整に加えて、旋回モータ１０を回転駆動させることにより、ガイドレール１２の地表面ＧＬに対する支持角度αを所望の角度となるように変更可能である。このため、支持角度αを、ベースプレートの固定に効果的な異なる４方向ａ〜ｄに変更して、施工することができる。
【００３２】
さらに、首振り機構３０の首振りシリンダ３２の伸縮ロッド３３を伸縮させて、ガイドレール１２を、図３中実線位置および二点鎖線位置間の何れかの角度となるように首振り傾動させる。
そして、スライドロッド２２を伸縮させて、ガイドレール１２の長手方向に前後動させる。これにより、地表面ＧＬに先端ガイド部１２ａを近接または離反させて、棒材４０の挿入に適した間隔を得ることができる。
【００３３】
このように、ガイドレール１２を４種類の異なる所望の方向ａ〜ｄに設定して、ほぼ同じ条件（角度、間隔、挿入力）で挿入機１１を用いて棒材４０を地中に向けて進出させることができる。
【００３４】
図８,図９は、異なる４方向から棒材４０が挿入された様子を示している。この状態では、４本の棒材４０が鉛直方向から斜めに４５度、周方向へは９０度ずつ異なるように挿入されている。このため、ベースプレート６０は、何れの方向の応力に対しても安定して地表面ＧＬに固定される。
【００３５】
さらに、図７に示す使用例では、（１）（３）（２）（４）の順序で、４本の棒材４０を異なる方向ａ，ｃ，ｂ，ｄに挿入して一つのベースプレート６０を固定している。
この順序（１）（３）（２）（４）では、前後方向ＦＲへ移動する棒材埋設装置１００を、一方向（紙面右方向）のみとすることができる。このため、棒材埋設装置１００の前後方向ＦＲへの総移動量を減少させて、さらに効率のよい施工を行うことができる。
【００３６】
また、ベースプレート６０が載置されていない片側のスペース（図４,図６中上側）を前後方向ＦＲに棒材埋設装置１００を移動させることにより、施工が可能である。
このため、反対側に棒材埋設装置１００を廻り込ませなければならない場合と比較して、施工前後のベースプレート６０を踏みつける虞が減少する。
したがって、良好な施工効率で、施工品質を向上させることができ、さらに利便性を向上させた棒材埋設装置が提供される。
【００３７】
そして、この実施形態の棒材埋設装置１００は、ガイドレール１２を挿入方向にスライド移動させるスライド機構２０を設けている。
スライド機構２０は、スライドロッド２２を伸縮させて、ガイドレール１２を、その長手方向にスライド可能とすることができる。
このため、ガイドレール１２の角度合わせを行った後、ガイドレール１２の先端と地表面ＧＬとの距離が離れてしまった場合であっても、ガイドレール１２の先端を地表面ＧＬに近接させることができる。したがって、さらに施工品質を向上させることができる。
【００３８】
そして、この実施形態の棒材埋設装置１００は、ガイドレール１２と旋回モータ１０との間に、ガイドレール１２の傾斜角度を変更可能とする首振り機構３０が設けられている。
首振り機構３０は、首振りシリンダ３２により伸縮ロッド３３を伸縮させて、ガイドレール１２を、図４中実線位置および二点鎖線位置間に示す範囲で傾動させることができる。
このため、図６,図７に示すようにベースプレート６０が配設されている一側辺（図６,図７では、上側）方向から、様々な角度でパイプの挿入を行なえる。
【００３９】
このように、この実施形態の棒材埋設装置１００は、パイプ挿入の方向の自由度を向上させることができる。このため、ベースプレート６０の反対側に棒材埋設装置１００を移動させずとも、傾斜方向の相違する複数の棒材４０を進出させることができる。
例えば、図７に示すように、ベースプレート６０の配列方向（ＦＲ方向）に沿って直線状に棒材埋設装置１００を（１）（３）（２）（４）の順序で移動させながら、棒材４０を埋設することができる。
したがって、棒材埋設装置１００の走行移動量が減少する。このため、ベースプレート６０と走行体２が干渉する虞を減少させることができる。よって、施工効率を向上させて、さらに利便性を向上させた棒材埋設装置が提供される。
【００４０】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、たとえば以下のようなものである。
【００４１】
この実施形態の棒材埋設装置１００では、走行体２として、無限軌道を用いたものを示して説明してきたが特にこれに限らず、車輪や脚状の歩行体等、他の形式の走行体であってもよい。さらに、動力源を備えて自走できるものに限らない。例えば、牽引車に牽引されるトレーラ形式のものであってもよい。
【００４２】
また、施工例として地表面ＧＬに棒材４０を進出させるものを示して説明してきたが特にこれに限らず、例えば、トンネルや洞窟の内壁等に施工する場合は、旋回モータ１０を回転させて、上向きあるいは斜め上向きに棒材４０を進出させるようにしてもよい。
【００４３】
なお、この実施形態では、ガイドレール１２に１本づつ、棒材４０を取り付けて進出させるものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、例えば、複数本の棒材４０をガイドレール１２に沿わせて格納して、逐次、準備位置に取り出せるようにしてもよい。
【００４４】
また、挿入機１１は、１本の棒材４０を進出させるように構成されたものを用いているが、特にこれに限らず、例えば、同時に２本以上の複数本の棒材４０を挿入できるようにしてもよい。
さらに、棒材４０の形状も例えば、円筒状、角筒状等、パイプ状ではなく、中実の棒体であってもよく、金属製でなくてもよい。また、棒材４０の長さ寸法も、特に実施形態の長さに限らない。例えば、所望の固定強度が得られれば、短尺状のものであってもよく、断面形状、寸法および材質が特に限定されるものではない。
【００４５】
そして、実施形態の使用例では、図７に示すように、棒材埋設装置１００を（１）（３）（２）（４）の順序で移動させながら、４方向へ向けて棒材４０を挿入して、１つずつ、ベースプレート６０を固定するものを示して説明してきたが特にこれに限らない。例えば配列された複数のベースプレート６０のそれぞれに同一方向の棒材４０を連続して進出させる等、施工順序が特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４６】
１      下部車体
２      走行体
３      上部車体
６      ブーム
６ａ    先端部
８      回転ベース部材
１０    旋回モータ
１１    挿入機
１２    ガイドレール
２０    スライド機構
３０    首振り機構
６０    ベースプレート
１００  棒材埋設装置
【図１】
2018172912.tif 000003
【図２】
2018172912.tif 000004
【図３】
2018172912.tif 000005
【図４】
2018172912.tif 000006
【図５】
2018172912.tif 000007
【図６】
2018172912.tif 000008
【図７】
2018172912.tif 000009
【図８】
2018172912.tif 000010
【図９】
2018172912.tif 000011