(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭上作業装置を杭に固定するために、杭を可動爪と固定爪で挟持する挟持機構において、
前記挟持機構の上部の可動爪の下部後方に切欠部を形成し、下部の可動爪の上部後方に切欠部を形成し、この２個の切欠部に摺動自在に嵌合するキーを設けた杭の挟持機構。
【請求項２】
杭上作業装置を杭に固定するために、杭を可動爪と固定爪で挟持する挟持機構において、
前記挟持機構の上部の可動爪の側部と、下部の可動爪の側部にそれぞれ切欠部を形成し、この２個の切欠部にそれぞれ摺動自在に嵌合するキーを設けた杭の挟持機構。
【請求項３】
既設杭を挟持するクランプ部に、上記請求項１あるいは２記載の杭の挟持機構を備えてなる杭圧入引抜機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭圧入引抜機のクランプ部、その他の杭上の作業装置等に装備される挟持機構の挟持爪およびそれを用いた杭引抜圧入機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
杭圧入引抜機等の杭上の作業装置に使用される杭等の挟持機構は、可動爪と固定爪によって構成されている。
図５に示すように、従来の可動爪９３、９４の表面と固定爪９２の表面は互いに平行に対向しており、可動爪９３、９４は通常２本の油圧シリンダにより構成されている。
杭１０の挾持時には可動爪９３、９４が前進して、杭１０の表面に接触して図中右方向へ押圧力Ｆ２を加える。このとき杭１０は地中に固定されていて動かないため、可動爪９３、９４は杭１０より反力を受けることになる（図６参照）。
この状態で可動爪９３、９４を前進させつづけると、挾持機構９１全体が矢印Ａ方向に回動するため可動爪９３、９４の表面は上方部分のみが杭１０の表面に接触した状態となり、押圧力の中心はポイントＰ２となる。その後、固定爪９２の表面が杭１０の表面と接触して、杭１０が両挾持爪９３、９４、９２に挾持された状態となる。
これが図７に示した状態であり、挾持機構９１の左側９１ａ、すなわち可動爪９３、９４を内設した部分が少し開いた状態になり、可動爪９３、９４の表面は杭１０の表面を斜めに押圧し、開き角αが生じている。この開き角αは、挾持機構の重量が軽いほど剛性低下により角度が大きくなり、また最悪の場合は下端に間隙が生じることもある。
【０００３】
図８ないし図１１に基づき、上記の可動爪９３、９４の作用を説明する。
押圧状態では可動爪９３、９４は傾斜して杭１０の表面に接触しているから、可動爪９３、９４の上部９３ａ、９４ａの面圧は高くなり、下部９３ｂ、９４ｂの面圧は低くなっている。
この状態で杭１０の圧入を続けると、杭１０に加わる地中からの圧入抵抗のため、クランプ部３には図９（ａ）の矢印方向にモーメントＭが生じる。そのため、上部の可動爪９３は後方Ｄ３に移動する力が働き、同時に可動爪９３の面圧の高い上部９３ａがすべりやすいため、矢印Ｅ方向に回転する。また、下部の可動爪９４は前方Ｄ４に移動しようとする力が働き、同時に上部９４ａが杭表面をすべり、矢印Ｆ方向に回転する。その結果、挟持機構９１は、図９（ｂ）に示すように角度θだけ傾斜するのである。
【０００４】
そして、杭圧入引抜機１は、図１１に示すように後方に傾斜する。そのため、杭圧入引抜機１の姿勢がくずれ圧入方向に狂いが生じる。すなわち杭１０の本来の圧入方向である垂直方向Ｄ１より角度θ傾斜した方向Ｄ２に杭１０が打ち込まれてしまうため、施工精度が悪くなると共に、圧入力にロスが生じ圧入効率が低下するのである。
また、場合によっては、図１１（ｂ）のように、既設杭１０ａが浮き上がり段差が生じることもあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の挟持機構９１では、挟持時に可動爪９３、９４の表面が杭１０上をすべり、十分な挟持力を得られなかった。
また上記の挟持機構９１をクランプ部３に備えた杭圧入引抜機１による杭１０の圧入時には、クランプ部３が十分な支持力を得られないため、杭１０が土中より受ける圧入抵抗によって杭圧入引抜機１は後方に傾いて浮き上がってきて、正確な杭の圧入作業ができなかった。
本発明は、このような従来の挾持機構の欠点を除去し、挾持物を確実に挾持できる挾持機構を提供することと、その挟持機構をクランプ部に装備した杭圧入引抜機を提供することを目的とする。
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の要旨とするところは、杭上作業装置を杭に固定するために、杭を可動爪と固定爪で挟持する挟持機構において、前記挟持機構の上部の可動爪の下部後方に切欠部を形成し、下部の可動爪の上部後方に切欠部を形成し、この２個の切欠部に摺動自在に嵌合するキーを設けたことを特徴とする。
また、杭上作業装置を杭に固定するために、杭を可動爪と固定爪で挟持する挟持機構において、前記挟持機構の上部の可動爪の側部と、下部の可動爪の側部にそれぞれ切欠部を形成し、この２個の切欠部にそれぞれ摺動自在に嵌合するキーを設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、杭圧入引抜機下方に設けられ既設杭を挟持するクランプ部に、上記の挟持機構を設けてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は挟持機構の正面断面図、図２は図１のII―II線断面図、図３は第２の実施形態を示す正面断面図、図４は図３のIV―IV線断面図である。
図１において、符号１１は挾持機構、１２は固定爪、１３、１４は可動爪である。本実施形態の挟持機構１１は、可動爪１３、１４に回転防止手段を取り付けてなる。
すなわち、挟持機構１１の上部の可動爪１３の下部後方に切欠部１３ａを形成し、下部の可動爪１４の上部後方に切欠部１４ａを形成し、この２個の切欠部１３ａ、１４ａに摺動自在に嵌合するように、回転防止手段であるキー２０を挟持機構に取り付けてなる。
【０００９】
次に本実施形態の作用を説明する。
まず可動爪１３、１４が前進して杭１０を押圧し、固定爪１２が杭１０の表面に接触する。この状態でチャック部２を押し下げて杭１０を圧入すると、図２に示すように、挟持機構１１には図中左方向にモーメントＭが働く。それと同時に、上部の可動爪１３は矢印Ｅ方向に回転力が働き、下部の可動爪１４は矢印Ｆ方向に回転力が働く。
しかし、この可動爪１３、１４の回転はキー２０によって防止されるため、可動爪１３、１４の表面が杭１０上をすべらず、挟持機構１１は傾斜せずに杭１０を確実に挾持することができる。
従って、本実施形態の挟持機構１１をクランプ部３に適用した場合は、両挟持爪１３、１４で確実に既設杭１０ａを挟持できるため、従来例による上記のような問題は解消し、杭１０は垂直方向Ｄ１に打設されるのである。
なお、杭の引き抜き時もクランプ部３は同様の作用効果を奏し、杭圧入引抜機１の傾斜を防止して効率よい引き抜き作業ができる。
【００１０】
図３および図４に本発明の第２の実施形態を示す。本実施形態では、上下の可動爪２３、２４の側部に、それぞれ切欠部２３ａ、２４ａを形成し、この切欠部２３ａ、２４ａに摺動自在に嵌合するように、回転防止手段であるキー２５，２６を挟持機構に取り付けるのである。杭１０の圧入時には、上記と同様に、上部の可動爪２５には回転力Ｅ、下部の可動爪２６には回転力Ｆが働くが、これらのキー２５、２６に作用により、可動爪２５、２６はそれぞれ回転が防止され、上記第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００１１】
【発明の効果】
上記のごとく、本発明は、挟持機構を構成する可動爪に回転防止手段を構成したから、挾持物を十分な挟持力で確実に挾持できる。そのためこの挟持機構を杭圧入引抜機のクランプ部に適応しても、確実な挾持状態で正確で効率の良い杭の圧入・引抜き作業が行える等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の挟持機構の第１実施形態の正面断面図
【図２】図１のII―II線断面図
【図３】本発明の挟持機構の第２実施形態の正面断面図
【図４】図３のIV―IV線断面図
【図５】従来の挟持機構の正面断面図
【図６】従来の挟持機構の作動説明図
【図７】従来の挟持機構の作動説明図
【図８】図７のVIII―VIII線断面図
【図９】従来の挟持機構の作動説明図
【図１０】杭圧入引抜機による杭圧入作業を示す説明図
【図１１】杭圧入引抜機による杭圧入作業を示す説明図であり、（ａ）は杭圧入引抜機が後方に傾斜している状態を示し、（ｂ）は部分拡大図である。
【符号の説明】
１  杭圧入引抜機
２  チャック部
３  クランプ部
１０  杭
１１  挟持機構
１２  固定爪
１３、１４、２５、２６  可動爪
２０、２５、２６  キー（回転防止手段）
１３ａ、１４ａ、２３ａ、２４ａ  切欠部
【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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【図１０】
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【図１１】
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