(57)【要約】【課題】回転抵抗の大きい地盤での施工においても薄肉小径の鋼管杭をチャックし回転圧入することが可能な、またチャック力をいつでも確実に得ることができる鋼管チャック装置を提供すること。【解決手段】テーパ面で摺接したスライドブロック１１から外側に押し出されたチャックブロック１０によって鋼管２００を内側からチャックするものであって、ケーシング８がオーガの出力軸８２に対して下方に突き出るように固定され、チャックロッド７が軸方向に穿設された軸孔を有する出力軸８２内からケーシング７に差し込まれるように配置され、出力軸上方に非回転状態で吊設されたチャックシリンダ３に対して軸受けを介して連結されたものであり、チャックブロック１０とスライドブロック１１との摺接するテーパ面が軸方向に複数段設けられた鋼管チャック装置１。【選択図】　　　　図１
2004100260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転を出力するオーガに組み付けられ、鋼管内に差し込まれるケーシングの窓に径方向に摺動可能に装填されたチャックブロックが、そのケーシング内を軸方向に相対的に移動するチャックロッドに固定されたスライドブロックとの間でテーパ面によって摺接し、スライドブロックの軸方向の移動によってチャックブロックが外側に押し出されて鋼管を内側からチャックする鋼管チャック装置において、
前記チャックブロックとスライドブロックとの摺接するテーパ面が軸方向に複数段設けられたものであることを特徴とする鋼管チャック装置。
【請求項２】
回転を出力するオーガに組み付けられ、鋼管内に差し込まれるケーシングの窓に径方向に摺動可能に装填されたチャックブロックが、そのケーシング内を軸方向に相対的に移動するチャックロッドに固定されたスライドブロックとの間でテーパ面によって摺接し、スライドブロックの軸方向の移動によってチャックブロックが外側に押し出されて鋼管を内側からチャックする鋼管チャック装置において、
前記ケーシングは、オーガの出力軸に対して下方に突き出るように固定され、
前記チャックロッドは、軸方向に穿設された軸孔を有するオーガの出力軸内から前記ケーシングに差し込まれるように配置され、当該出力軸上方に非回転状態で吊設されたチャックシリンダに対して軸受けを介して連結されたものであることを特徴とする鋼管チャック装置。
【請求項３】
回転を出力するオーガに組み付けられ、鋼管内に差し込まれるケーシングの窓に径方向に摺動可能に装填されたチャックブロックが、そのケーシング内を軸方向に相対的に移動するチャックロッドに固定されたスライドブロックとの間でテーパ面によって摺接し、スライドブロックの軸方向の移動によってチャックブロックが外側に押し出されて鋼管を内側からチャックする鋼管チャック装置において、
前記ケーシングは、オーガの出力軸に対して下方に突き出るように固定され、
前記チャックロッドは、軸方向に穿設された軸孔を有するオーガの出力軸内から前記ケーシングに差し込まれるように配置され、当該出力軸上方に非回転状態で吊設されたチャックシリンダに対して軸受けを介して連結されたものであり、
前記チャックブロックとスライドブロックとの摺接するテーパ面が軸方向に複数段設けられたものであることを特徴とする鋼管チャック装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項３に記載する鋼管チャック装置において、
前記チャックブロック及びスライドブロックは、軸方向に複数個並べられたもの、又は１個に複数のテーパ面が軸方向に複数形成されたものであることを特徴とする鋼管チャック装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する鋼管チャック装置において、
前記チャックブロックは、前記スライドブロックと摺接するテーパ面に沿って形成されたキー及びキー溝によって引っ掛けられたものであることを特徴とする鋼管チャック装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載する鋼管チャック装置において、
前記ケーシングは、筒状部材であるヤットコを介してオーガの出力軸に固定され、前記チャックロッドは、ヤットコ用ロッドを介してチャックシリンダに連結されたものであることを特徴とする鋼管チャック装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載する鋼管チャック装置において、
前記チャックブロックとスライドブロックとの摺接するテーパ面の傾きが、軸心部に向かって上方に傾斜したものであることを特徴とする鋼管チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転埋設工法や回転圧入工法を実行する際にオーガの出力軸に鋼管杭を連結させるための鋼管チャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木、建築関係の基礎杭として鋼管杭が圧入される場合、鋼管圧入工法ではオーガが使用されている。鋼管杭はオーガの出力軸に連結され、杭打機のリーダに沿って昇降しながら回転を受けて地盤に回転圧入され、またそこからの引き抜きが行われたりする。こうした場合オーガにはその出力軸に鋼管杭を連結させるためのものとして鋼管チャック装置が組み付けられるが、そうした鋼管チャック装置としては、例えば実用新案登録第２５３８０３６号公報に記載されたようなものが従来例として挙げられる。図９は、当該公報に記載された鋼管チャック装置を示した断面図である。
【０００３】
この鋼管チャック装置１００は、摺動軸１０１，　１０２が装置本体１０３の軸心を通って上部を貫き、また装置本体１０３の側方に形成された窓１０４にはクランプブロック１０５が径方向に摺動可能に装填されている。そのクランプブロック１０５には、摺動軸１０２に貫かれたスライドブロック１０６がテーパ面同士で摺接しており、更にそのスライドブロック１０６は、上方のスプリング押さえ１０７との間に装着されたスプリング１０８によって下方に付勢されている。そして装置本体１０３は、頂部にオーガーのチャック１５０がはめ合わされ、ピン１５１が横に貫いて連結されている。
【０００４】
そこで鋼管チャック装置１００は、図面の左側半分に示す状態でオーガーの重量がピン１５１から装置本体１０３を介して鋼管杭２００にあずけられると、摺動軸１０２のフランジ部１０９を介してスプリング押え１０７が押し下げられる。そのため図面の右側半分に示すようにスプリング１０８が圧縮され、そのバネ力によってスライドブロック１０６が下方に押圧されてテーパ面で摺接したクランプブロック１０５が外側へと押し出され、鋼管杭２００が把持される。
【０００５】
そして、クランプブロック１０５に設けられたクランプシュー１１０が鋼管杭２００の内面に径方向から強く押し付けられ、摩擦力によって鋼管チャック装置１００を介してオーガに連結され鋼管杭２００は、オーガの駆動によって回転し、オーガの昇降によって地盤に対する圧入や引き抜きが行われる。なお、この状態でスプリング押さえ１０７の上昇、すなわちスプリング１０８の伸びを規制するようにストッパ１１１が押し込まれ、そのスプリング１０８の付勢力によってクランプブロック１０５が鋼管杭２００のチャック状態が維持される。
【０００６】
【特許文献１】
実用新案登録第２５３８０３６号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の鋼管チャック装置１００は、先ず回転抵抗の大きい地盤での施工において薄肉小径の鋼管杭をチャックし回転圧入するのに適した構造ではなかった。すなわち、鋼管チャック装置１００は、クランプシュー１１０の摩擦力によって鋼管杭２００に回転力を伝えているため、回転力を大きくするには押圧力を大きくして摩擦力を高めなければならない。しかし、鋼管杭２００に対する押圧面積が小さいまま押圧力を大きくすれば、薄肉であるため押圧部分の応力が高くなって鋼管杭２００に変形を生じさせることになる。応力を下げるには鋼管杭２００を押圧する面積を大きくすれば良いが、そのためにクランプブロック１０５の軸方向長さを大きくすると、テーパの形状がゆえにそれに伴って径方向寸法も大きくなってしまい、チャック部分の径が大きくなって小径の鋼管杭２００に差し込むことができなくなってしまう。
【０００８】
また、鋼管チャック装置１００の場合、スプリング１０８のバネ力によって鋼管杭２００を押圧させているため、十分なチャック力を得ることが困難であった。そしてこれは、鋼管杭２００が滑って空回りしたような場合、それ以上に増し締めができないので確実なチャックができなくなるという問題を生じさせた。更に鋼管チャック装置１００は、チャック状態としておくためにストッパ１１１を差し込む必要があり、チャック作業が面倒であるという問題もあった。
【０００９】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、回転抵抗の大きい地盤での施工においても薄肉小径の鋼管杭をチャックし回転圧入することが可能な鋼管チャック装置を提供すること、又はチャック力をいつでも確実に得ることができる鋼管チャック装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る鋼管チャック装置は、回転を出力するオーガに組み付けられ、鋼管内に差し込まれるケーシングの窓に径方向に摺動可能に装填されたチャックブロックが、そのケーシング内を軸方向に相対的に移動するチャックロッドに固定されたスライドブロックとの間でテーパ面によって摺接し、スライドブロックの軸方向の移動によってチャックブロックが外側に押し出されて鋼管を内側からチャックするものであって、前記チャックブロックとスライドブロックとの摺接するテーパ面が軸方向に複数段設けられたものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、複数段のテーパ面を介してチャックブロックを外側に押し出すようにしたので、各段において径方向の寸法を小さいものとしながら全体の押圧面積を大きくできるので、鋼管に過大な応力をかけることなく鋼管杭に滑りを生じさせないで回転を確実に伝えることが可能となる。
【００１２】
また本発明に係る鋼管チャック装置は、回転を出力するオーガに組み付けられ、鋼管内に差し込まれるケーシングの窓に径方向に摺動可能に装填されたチャックブロックが、そのケーシング内を軸方向に相対的に移動するチャックロッドに固定されたスライドブロックとの間でテーパ面によって摺接し、スライドブロックの軸方向の移動によってチャックブロックが外側に押し出されて鋼管を内側からチャックするものであって、前記ケーシングは、オーガの出力軸に対して下方に突き出るように固定され、前記チャックロッドは、軸方向に穿設された軸孔を有するオーガの出力軸内から前記ケーシングに差し込まれるように配置され、当該出力軸上方に非回転状態で吊設されたチャックシリンダに対して軸受けを介して連結されたものであることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、チャックシリンダの伸縮作動によってチャックロッドが上下動すると、スライドブロックがチャックブロックのテーパ面を摺動し、チャックブロックがケーシングの外側へと押し出されて鋼管杭に押し当てられる。従って、チャックシリンダの駆動によってチャック力をいつでも確実に得ることが可能になり、チャック作業を極めて簡単にかつ短時間に行うことができる。
【００１４】
また本発明に係る鋼管チャック装置は、回転を出力するオーガに組み付けられ、鋼管内に差し込まれるケーシングの窓に径方向に摺動可能に装填されたチャックブロックが、そのケーシング内を軸方向に相対的に移動するチャックロッドに固定されたスライドブロックとの間でテーパ面によって摺接し、スライドブロックの軸方向の移動によってチャックブロックが外側に押し出されて鋼管を内側からチャックするものであって、前記ケーシングは、オーガの出力軸に対して下方に突き出るように固定され、前記チャックロッドは、軸方向に穿設された軸孔を有するオーガの出力軸内から前記ケーシングに差し込まれるように配置され、当該出力軸上方に非回転状態で吊設されたチャックシリンダに対して軸受けを介して連結されたものであり、前記チャックブロックとスライドブロックとの摺接するテーパ面が軸方向に複数段設けられたものであることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、複数段のテーパ面を介してチャックブロックを外側に押し出すようにしたので、各段において径方向の寸法を小さいものとしながら全体の押圧面積を大きくできるので、鋼管に過大な応力をかけることなく鋼管杭に滑りを生じさせないで回転を確実に伝えることが可能となる。
また、チャックシリンダの伸縮作動によってチャックロッドが上下動すると、スライドブロックがチャックブロックのテーパ面を摺動し、チャックブロックがケーシングの外側へと押し出されて鋼管杭に押し当てられる。従って、チャックシリンダの駆動によってチャック力をいつでも確実に得ることが可能になり、チャック作業を極めて簡単にかつ短時間に行うことができる。
【００１６】
更に、前記本発明に係る鋼管チャック装置の実施態様としては、次のようなものが考えられる。
前記チャックブロック及びスライドブロックが、軸方向に複数個並べられたもの、又は１個に複数のテーパ面が軸方向に複数形成されたものであること。
前記チャックブロックが、前記スライドブロックと摺接するテーパ面に沿って形成されたキー及びキー溝によって引っ掛けられたものであること。
前記ケーシングが、筒状部材であるヤットコを介してオーガの出力軸に固定され、前記チャックロッドが、ヤットコ用ロッドを介してチャックシリンダに連結されたものであること。
前記チャックブロックとスライドブロックとの摺接するテーパ面の傾きが、軸心部に向かって上方に傾斜したものであること。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る鋼管チャック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。図１は、出力軸として中空軸をもったオーガに組み付けた鋼管チャック装置の第１実施形態を示した断面図である。
【００１８】
このオーガ８０は、回転を出力する油圧モータ８１を有し、油圧モータ８１の駆動によって減速ギヤを介して中空軸８２に高トルクの回転が発生するように構成されている。中空軸８２は、ベアリングを介してギヤケース８３内に回転自在に設けられ、その外周にギヤ８８が一体に形成されている。油圧モータ８１の回転軸８４にはピニオンギヤ８５が取り付けられ、それがギヤ８６に噛合し、更にギヤ８６と同軸のピニオンギヤ８７がギヤ８８に噛合している。本実施形態の鋼管チャック装置１は、こうしたオーガ８０の中空軸８２に鋼管杭２００を連結させるべく組み付けられるものである。
【００１９】
ギヤケース８３には中空軸８２の上に支持体２が固定され、鋼管杭２００をチャックするためのチャックシリンダ３が吊持されている。支持体２には２本の支持梁４（４）が固定され、チャックシリンダ３は、上向きに突き出されたピストンロッド３ａの先端がその支持梁４（４）に挟まれて軸着されている。軸着されたチャックシリンダ３は、中空軸８２と同軸になるように吊り下げられ、そのシリンダチューブ３ｂには回り止め５が取り付けられている。チャックシリンダ３は、作動流体によってシリンダチューブ３ｂが上下するようになっており、それに取り付けられた回り止め５は、支持体２に形成された窓２ａ，２ａに差し込まれて回転方向の移動が制限され、上下方向には移動可能になっている。
【００２０】
チャックシリンダ３は、シリンダチューブ３ｂの下端にカップ形の軸受ホルダ６が軸着され、その軸受ホルダ６の中にベアリングを介してチャックロッド７の上端部が差し込まれている。回転自在に吊設されたチャックロッド７は、オーガ８０の中空軸８２内に入れられ、更にその中空軸８２に固定されたケーシング８にも差し込まれている。ケーシング８は、中間位置に形成されたフランジが中空軸８２の下端に当てられネジ止めされ、中空軸８２と一体になって回転するように構成されている。（ケーシング８の中間位置フランジ上部は六角に形成し、中空軸８２の六角孔に差し込まれ回転力を伝達するようにしても良い。）ケーシング８に差し込まれたチャックロッド７は、下方に突き抜けた下端にストッパ９がネジ止めされ、ケーシング８の下端面に当たって、チャックロッド７がそれ以上に上がらないようになっている。
【００２１】
ケーシング８は、中空軸８２から突き出た下側に、鋼管杭２００を内側から押さえ付けて把持するためのチャックブロック１０，１０…が設けられている。ここで図８は、鋼管チャック装置１のチャック部分を示した図１のＡ−Ａ断面図である。チャックブロック１０，１０…は、図１に示すように２段に配置され、図８に示すように１段に４個のチャックブロック１０，１０…が放射状に取り付けられている。これらはケーシング８に形成された窓８ａ内に摺動自在に装填されており、そのケーシング８から突き出た曲面部分が鋼管杭２００の内周面に沿って当接する押圧面１０ａになっている。
【００２２】
一方、チャックロッド７には、チャックブロック１０，１０…に対応して上下２段に合計８個のスライドブロック１１，１１…が固定されている。スライドブロック１１，１１…は、チャックブロック１０，１０…とテーパ面で摺接し、チャックロッド７に作用する下向きの押圧力を外側横向きの力に変えて、チャックブロック１０，１０…をケーシング８から外側へ押し出すように構成されている。そうしたテーパ面同士で摺接してチャックブロック１０とスライドブロック１１とは、図８に示すように、傾斜に沿って形成されたキー溝１０ｋとそれにはまりこんだキー１１ｋによって引っ掛けられている。
【００２３】
次に、この鋼管チャック装置１のチャック作用について説明する。ここで、非チャック状態を示した図１に対し、図２はチャック状態を示した鋼管チャック装置１の断面図である。
オーガ８０は、中空軸８２に六角孔が形成されており、六角ジョイント部が挿入されたスクリュウロッドなどに油圧モータ８１の回転を伝え、地盤の掘削を行うことなどに使用される。そして、こうしたオーガ８０を使って鋼管杭２００の回転圧入を行うような場合には、図１に示すように鋼管チャック装置１が組み付けられ、中空軸８２から下向きに突き出たケーシング８に鋼管杭２００がはめ込まれてチャックされる。ケーシング８にはめ込まれた鋼管杭２００は上端が突き当てられ、チャックシリンダ３の駆動によって次のようにして把持される。
【００２４】
先ず、チャックシリンダ３が伸長作動し、それによって下降したシリンダチューブ３ｂに従って軸受ホルダ６及びチャックロッド７が下降する。チャックロッド７の下降は、これに固定されたスライドブロック１１，１１…をチャックブロック１０，１０…に押し当て、そのときテーパ面に作用する水平方向の力によってチャックブロック１０，１０…がケーシング８の外側へと押し出される。ケーシング８の窓８ａを滑って押し出されたチャックブロック１０，１０…は、その押圧面１０ａが鋼管杭２００の内周面に強く押し当てられる。そして、こうしたチャックブロック１０，１０…の四方に突っ張った外向きの力で鋼管杭２００が内側から把持されてチャックされる。
【００２５】
その後、オーガ８０の油圧モータ８１が駆動すれば、減速ギヤを介して中空軸８２に回転が与えられ、その中空軸８２から高トルクの回転が出力される。中空軸８２の回転によってこれに固定されたケーシング８が回転し、窓８ａを介してそのケーシング８に形成されたチャックブロック１０，１０…によってチャックされた鋼管杭２００に回転が与えられる。このときスライドブロック１１，１１…を介してチャックロッド７も回転するが、軸受ホルダ６の中のベアリングに回転自在に吊設されているのでチャックシリンダ３は直接的に回転力は受けない。ただし、ベアリングの回転抵抗分の回転力を受けるが、これは支持体２に引っ掛けられた回り止め５によって受けとめるので、チャックシリンダ３が回転することはない。
【００２６】
こうした中空軸８２の出力によって回転する鋼管杭２００は、更にオーガ８０がリーダに沿って下降することで地盤内に回転圧入される。このとき鋼管杭２００は、上端が突き当てられているため、或いはチャックブロック１０，１０…との摩擦力のため、オーガ８０の昇降力によって上から押し付けられて地盤に圧入される。また、内側から押し当てられたチャックブロック１０，１０…との摩擦力によって、地盤から受ける回転反力で押圧面１０ａ，１０ａ…が滑ることなく中空軸８２の回転が鋼管杭２００に伝えられる。
【００２７】
一方、鋼管杭２００のチャックを解除する場合には、チャックシリンダ３の収縮作動により軸受ホルダ６を介してチャックロッド７が引き上げられ、スライドブロック１１，１１…が上昇する。チャックブロック１０，１０…とスライドブロック１１，１１…とは、そのキー１１ｋ及びキー溝１０ｋがテーパ面の傾斜に沿って摺動し、チャックブロック１０，１０…が窓８ａを摺動してケーシング８の内側に引き入れられる。そのため、押圧面１０ａ，１０ａ…が鋼管杭２００から離れ、チャックが解除される。
【００２８】
このように本実施形態では上下２段に設けたチャックブロック１０，１０…によって鋼管杭２００をチャックするようにしたので、鋼管杭２００に押し当てる押圧面１０ａ，１０ａ…の総面積が広くなった。これは回転抵抗の大きい地盤で滑って空回りすることなく鋼管杭２００に回転を確実に伝達させるためにチャック力を増やした場合や薄肉鋼管の場合でも鋼管杭に掛かる応力を小さくでき、鋼管杭の変形や破損を回避できる。
【００２９】
また、本実施形態では小径の鋼管杭などへの対応も可能となった。すなわち、チャックブロック１０，１０…を軸方向に複数段設け、チャックシリンダ３からの力をチャックブロック１０，１０…に伝えるテーパ面を軸方向に増やしたことで、力の伝達部分の厚み寸法を小さくしながら鋼管杭２００を押圧するトータル面積を増やすことができ、チャック部分の径を小さいものとすることが可能となった。
【００３０】
更に、チャックシリンダ３の駆動によってチャックを行うようにしたので、仮にチャックブロック１０，１０…が鋼管杭２００との間で滑ってしまったような場合でも、さらにチャックシリンダ３を伸長作動させることで簡単に増し締めすることができる。そして流体制御によって鋼管杭２００を把持及び解放を行うので、チャック作業を極めて簡単にかつ短時間に行うことができる。また、チャックシリンダ力を調整できるようにすれば、鋼管の仕様に応じた押圧力を容易に得ることができる。
【００３１】
次に、図３に示す鋼管チャック装置の第２実施形態について説明する。図３は、図１に示した第１実施形態と同様に中空軸をもったオーガに鋼管チャック装置を組み付けた断面図である。そして、本実施形態では特に地面下まで鋼管杭の打ち込みを可能にした構成を追加したものであり、図面上、第１実施形態と同じ構成には同符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３２】
本実施形態では、中空軸８２にケーシング８を直接固定せず、ケーシング８をより下方に位置させるための繋ぎとなるいわゆるヤットコ２１を中空軸８２に固定し、そのヤットコ２１にケーシング８を固定させている。そして、ケーシング８に挿入されたチャックロッド７にチャックシリンダ３を連結させるため、軸受ホルダ６とシリンダ３との間にヤットコ用ロッド２２が連結されている。
【００３３】
従って、チャックシリンダ３が伸縮作動すれば、ヤットコ用ロッド２２を介してチャックロッド７が上下し、チャックブロック１０，１０…が鋼管杭２００の把持及びその解放が行われる。中空軸８２からの出力は、ヤットコ２１及びケーシング８を回転させ、そのケーシング８にチャックされた鋼管杭２００を回転させる。そして、オーガ８０がリーダを下降することにより鋼管杭２００は地盤に回転圧入されるが、最下端まで下降したときにヤットコ２１の分だけ深く地面下まで鋼管杭２００が打ち込まれる。
【００３４】
続いて、鋼管チャック装置の第３実施形態を説明する。これは、前記第１及び第２実施形態のように中空軸８２に差し込んでスクリュウロッドなどに回転を伝達するオーガ８０とは異なり、出力軸のフランジに連結して回転を伝達するタイプのオーガに組み付けるものである。図４は、当該オーガに第３実施形態の鋼管チャック装置を組み付けた状態の断面図である。なお、図１に示す第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３５】
このオーガ９０は、回転を出力する油圧モータ９１を有し、油圧モータ９１の駆動によって、取付フランジ９９が固定された出力軸９２に高トルクの回転が伝達されるようになっている。ギヤケース９３内の回転自在な出力軸９２は、その外周にギヤ９８が一体に形成されており、油圧モータ９１からの回転が減速ギヤを介して伝達されるようになっている。油圧モータ９１の回転軸９４にはピニオンギヤ９５が取り付けられ、それがギヤ９６に噛合し、更にギヤ９６と同軸のピニオンギヤ９７がギヤ９８に噛合している。本実施形態の鋼管チャック装置３０は、こうしたオーガ９０に取り付けられる。
【００３６】
鋼管チャック装置３０は、ケーシング３１が取付フランジ９９にネジ止めされて出力軸９２と一体になり、オーガ９０の駆動によって回転するようになっている。ケーシング３１は、鋼管杭２００が突き当たる中間のフランジ部３１ａの下方にチャックブロック１０，１０…が取り付けられ、上方には軸受ホルダ６が入れられ、スライドブロック１１，１１…を備えたチャックロッド７が回転自在に吊設されている。
【００３７】
オーガ９０の出力軸９２には、例えば地盤改良などの作業の際に連結した掘削ロッドを通してセメントミルクや水或いは作動エアを送り込むための孔９２ａが穿設されている。そこで、この孔９２ａを貫通させた連結ロッド３２を介してチャックシリンダ３と軸受ホルダ６とが連結され、チャックシリンダ３に対してチャックロッド７を回転自在に支持するように構成されている。
【００３８】
次に、この鋼管チャック装置３０の作用について説明する。鋼管チャック装置３０は、出力軸９２から下向きにケーシング３１が突き出され、鋼管杭２００は、そのケーシング３１に対してはめ込まれ、フランジ部３１ａに上端が突き当てられる。そうした状態でチャックシリンダ３が伸長作動すれば、チャックロッド７が下降し、スライドブロック１１，１１…に押し出されたチャックブロック１０，１０…が鋼管杭２００の内周面に強く押し当てられてチャックが行われる。その後、オーガ９０の油圧モータ９１が駆動すれば、減速ギヤを介して出力軸９２に高トルクの回転が伝達され、これに固定されたケーシング３１も回転し、そのケーシング３１に形成されたチャックブロック１０，１０…によってチャックされた鋼管杭２００が回転する。
【００３９】
チャックされた鋼管杭２００は、出力軸９２からの出力によって回転し、オーガ９０が装着されたリーダに沿って下降することにより地盤内に回転圧入されていく。このとき鋼管杭２００は、上端が突き当てられているため、或いはチャックブロック１０，１０…との摩擦力のためオーガ９０の昇降力によって上から押し付けられて地盤に圧入され、内側から押し当てられたチャックブロック１０，１０…との摩擦力によって、地盤から受けた回転反力によって押圧面１０ａ，１０ａ…（図８参照）が滑ることなく、回転は鋼管杭２００に伝えられる。
【００４０】
一方、鋼管杭２００のチャックを解除する場合には、チャックシリンダ３を収縮作動させると、連結ロッド３２及び軸受ホルダ６を介してチャックロッド７が引き上げられ、スライドブロック１１，１１…の位置も上昇することになる。そしてスライドブロック１１，１１…が上昇すれば、チャックブロック１０，１０…はケーシング３１の内側に引き入れられ、押圧面１０ａ，１０ａ…が鋼管杭２００から離れ、チャックが解除される。
【００４１】
このように本実施形態でも、軸方向に２段に設けたチャックブロック１０，１０…によって鋼管杭２００をチャックするので、鋼管杭２００に押し当てられる押圧面１０ａ，１０ａ…の面積が広くなり、薄肉の鋼管杭などにおける変形の回避、小径の鋼管杭などへの対応が可能となった。また、チャックシリンダによってチャックを行うようにしたので、チャック力を確実に得ることができ、チャック作業も極めて簡単にかつ短時間に行うことができる。そして、チャックブロックが鋼管杭との間で滑ってしまった場合でも更なるチャックシリンダ３の伸長作動によって簡単に増し締めを行うことができる。
【００４２】
以上、鋼管チャック装置の一実施形態について説明したが、本発明はこれ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。
例えば、チャックブロックとスライドブロックについて、図５乃至図７に示すような変形が考えられる。なお、前記実施形態と同様の構成については同じ符号を付している。図５では、２段のスライドブロック１１，１１に対応するテーパ面を軸方向に形成して１個のチャックブロック３５を構成することで、より鋼管杭２００との押圧面積を大きくしながら、前記実施形態と同様に小径鋼管杭へ対応可能な効果を奏する。図６では、チャックブロック１０及びスライドブロック１１を上下３段にすることで、より鋼管杭２００との押圧面積を大きくしながら前記実施形態と同様に小径鋼管杭へ対応可能な効果を奏する。
【００４３】
更に図７では、チャックブロック１０及びスライドブロック１１のテーパ面の傾きを逆転させ、チャックロッド７が上昇した場合にチャックブロック１０が外に押し出されて鋼管杭２００をチャックするようにしている。また、チャックブロック１０がはめ込まれているケーシング８の窓８ａは上下方向に適度な隙間が空くように大きめに形成されている。これによれば、前記実施形態と同様に押圧面積を拡大しながら小径鋼管杭へ対応が可能となるなどの他、鋼管杭を強い力で上方への引き抜くような場合、チャックブロック１０に対してスライドブロック１１が上昇し、テーパ面を滑ってチャックブロック１０が更に外側へ押し出されてより強い力で鋼管杭の内周面に押し付けられる。
【００４４】
前記実施形態ではシリンダによって複数段のスライドブロック１１，１１…を押し下げて複数段のチャックブロック１０，１０…を外側に押し出したが、シリンダを使わずに図９に示した従来例のように上方のスプリング押さえ１０７との間に装着されたスプリング１０８によって下方に付勢し、オーガーの重量を利用してチャックを行わせる構成としてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、チャックブロックとスライドブロックとの摺接するテーパ面を軸方向に複数段設けた構成としたことによって、回転抵抗の大きい地盤での施工においても薄肉小径の鋼管杭をチャックし回転圧入することが可能な鋼管チャック装置を提供することが可能となった。
また本発明は、ケーシングをオーガの出力軸に対して下方に突き出るように固定し、チャックロッドを、軸方向に穿設された軸孔を有するオーガの出力軸内からケーシングに差し込むように配置し、当該出力軸上方に非回転状態で吊設されたチャックシリンダに対して軸受けを介して連結した構成としたことによって、チャック力をいつでも確実に得ることができる鋼管チャック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】鋼管チャック装置の第１実施形態示した非チャック時の断面図である。
【図２】鋼管チャック装置の第１実施形態示したチャック時の断面図である。
【図３】鋼管チャック装置の第２実施形態示したチャック時の断面図である。
【図４】鋼管チャック装置の第３実施形態示したチャック時の断面図である。
【図５】チャック部分の変形例を示した図である。
【図６】チャック部分の変形例を示した図である。
【図７】チャック部分の変形例を示した図である。
【図８】鋼管チャック装置１のチャック部分を示した図１のＡ−Ａ断面図である。
【図９】従来の鋼管チャック装置を示した断面図である。
【符号の説明】
１　　鋼管チャック装置
３　　チャックシリンダ
６　　軸受ホルダ
７　　チャックロッド
８　　ケーシング
１０　チャックブロック
１１　スライドブロック
８０　オーガ
８１　油圧モータ
８２　中空軸
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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