(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭上作業装置等の杭等を可動爪と固定爪で挟持する挟持機構において、挟持機構を構成する可動爪あるいは固定爪の少なくとも一方の表面を挟持物の表面に対して傾斜させ、両挟持爪の間隔が下方に向かって徐々に狭くなるように構成したことを特徴とする挟持機構。
【請求項２】
杭を圧入あるいは引き抜きするチャック部に、上記請求項１記載の挟持機構を設けてなる杭圧入引抜機。
【請求項３】
既設杭を挟持するクランプ部に、上記請求項１記載の挟持機構を設け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あるいはチャック部、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】
杭引抜圧入機等の杭上の作業装置に使用されるクランプ部あるいはチャック部の杭等の挟持機構は、可動爪と固定爪によって構成されている。
図７に示すように、従来の可動爪９３の表面と固定爪９２の表面は傾斜していなく、かつ互いに平行に対向していた。
杭１０の挾持時には可動爪９３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は杭１０より反力を受けることになる（図８参照）。この状態で可動爪９３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９３，９２に挾持された状態となる。
この状態が図９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を内設した部分が少し開いた状態になり、可動爪９３の表面が杭１０の表面に斜めに押圧し、開き角αが生じている。挟持機構は、杭の圧入作業上、小型かつ軽量であることが望ましく軽量化が図られてきているが、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】
この挟持機構を杭圧入引抜機のチャック部に用いた場合を説明する。
上記の挾持状態で杭１０を上方に引き抜くと、挟持力が不足して挾持爪９３，９２はすべりやすく、杭の引き抜き作業が効率よく行えない。また、これを繰り返すと可動爪９３の表面の上部のみが片減りをおこしやすい。
さらには挟持爪の引抜力を大きくすると、杭１０の上部の押圧力が大きい部分が破損し杭が切断する恐れもある。
【０００４】
図１０に示すように、従来の挟持機構をクランプ部に備えた杭圧入引抜機による杭１０の圧入時には、打設杭１０が土中より抵抗を受けるため、その反力によって杭圧入引抜機１は後方に傾いて浮き上がってくる。その力をクランプ部３で受けるため、クランプ部３には既設杭１０ａから抜けようとするスラスト力Ｆ３が働く。
そのため従来の挟持機構では、挟持面圧のバランスがくずれるので挟持爪の表面がすべりやすく、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場合があった。すなわち杭１０の本来の圧入方向Ｄ１より角度θ傾斜した方向Ｄ２に杭１０が打ち込まれて施工精度を低下させてしまうのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の挟持機構の可動爪９３の表面は杭１０の表面に斜めに接触しているため両者の間には、開き角αが生じている。そのため可動爪９３の押圧力の中心Ｐ２は、可動爪９３の中心より上方にあり、押圧力は杭１０の表面に等しく発生せず、挾持爪９３の上部は押圧力が大きく下部は押圧力が小さくなっている。
【０００６】
上記の挾持状態で杭１０を上方に引き抜くと、面圧のバランスがくずれて挟持爪の食い込み面積が小さくなるため挟持力が不足して、挾持爪９３，９２はすべりやすく、杭の引き抜き作業が効率よく行えない。また、これを繰り返すと可動爪９３の表面の上部のみが片減りをおこしやすい。
さらには挟持爪の引抜力を大きくすると、杭１０の上部の押圧力が大きい部分が破損し杭が切断する恐れもある。
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を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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、杭上作業装置等の杭等を可動爪と固定爪で挟持する挟持機構において、挟持機構を構成する可動爪あるいは固定爪の少なくとも一方の表面を挟持物の表面に対して傾斜させ、両挟持爪の間隔が下方に向かって徐々に狭くなるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、杭圧入引抜機に設けられ杭を圧入あるいは引き抜きするチャック部に、上記の挟持機構を設けたことを特徴とする。
さらに、本発明は、杭圧入引抜機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。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は本発明の一実施形態を説明するものであり、図１は挟持機構の正面断面図、図２は挟持物たる杭を挟持した状態の正面断面図、図３は作動状態の説明図および図４は他の例を示す説明図である。
図１において、符号１１は挾持機構、１２は固定爪、１３は可動爪である。本実施形態の固定爪１２は表面がテーパ状になっている。すなわち、上部の幅Ｌ１より下部の幅Ｌ２の方が大きくなっていて、表面が角度βだけ傾斜した状態となっている。
図２は、杭１０を挾持した状態を示す正面図である。この場合、可動爪１３の押圧力の中心Ｐ１は、可動爪１３の中心と同一ポイントである。
【００１０】
本実施形態の作用を説明する。まず可動爪１３が前進して杭１０を押圧力Ｆ１で押圧すると、図３に示すように、可動爪１３の下部が接触点Ｐ１３で杭１０の表面に接触しており、かつ固定爪１２の表面１２ａはテーパー状であるため、その下部の接触点Ｐ１２で杭１０の表面に接触した状態となる。
その後、この可動爪１３の押圧力Ｆ１がさらに強まると、挟持機構１１は接触点Ｐ１２，Ｐ１３で支持されているため、矢印Ａ方向に回動する。そして、Ｆ１が所定の掴み力となる最大掴み力になり、固定爪１２の表面１２ａが杭１０に密着したときには、可動爪１３の表面１３ａも杭１０に密着しており、両挟持爪１２，１３の全表面で杭１０を挾持することになり、図２の状態となる。
【００１１】
また、上記の杭１０を挟持した状態では、両挟持爪１２，１３の間隔は略平行であるが、挟持機構１１の右側１１ｂは少し開いて常に図中左側に押圧する力が働いている。そのため両挟持爪１２，１３は、杭１０に対して常に内側に向かって、すなわち挟持機構が閉じる方向に向かって押圧力を加えているのである。
【００１２】
上記のように、可動爪１２と固定爪１３の両表面が平均的に杭１０の表面に接触するため、可動爪１３の押圧力の中心Ｐ１は、可動爪１３の中心と同じ位置になり、両挟持爪の挟持時の杭１０に対する面圧はほぼ一定になる。
上記の挾持状態で杭１０を上方に引き上げると、挾持爪１３，１２はすべることなく、杭の引き向き作業が効率よく行える。
【００１３】
図４に示すものは、挟持爪の他の例である。
図４（ａ）は、固定爪２２表面は垂直にし、可動爪２３の表面に角度βのテーパー部を形成しているものである。これによれば、可動爪２３が杭１０に接触して反力を受けて、挟持機構が回動した状態でその表面２３ａが杭１０の表面に密着することになる。
【００１４】
また、図４（ｂ）に示す挟持爪の例は、固定爪３２表面は垂直にしてテーパー部を形成しないが、角度β傾斜させて挟持機構に取り付けるものである。
これによれば上記実施形態の固定爪１２と同様の作用効果を奏するのである。
【００１５】
次に、上記挟持機構を杭圧入引抜機に用いた場合を説明する。
図５に、本挟持機構１１をチャック部２に適用した例を示す。
地中の打設されている杭１０は土圧を受けている上に、杭１０表面に土が付着していて、引抜き時に大きな抵抗力が加わる。そのため従来の挟持機構では、杭上端の挟持部分の押圧力が高い部分で、杭が切断する等のトラブルが生じていたが、本挟持機構１１によれば、両挟持爪１２，１３の大きな力で確実に杭１０を挟持できるため、上記のような従来例によるトラブルはなくなる。
また、挟持爪が杭から滑ったり、爪が片減りするなどの不都合もなくなる。
【００１６】
図６に、本挟持機構１１をクランプ部３に適用した例を示す。
通常クランプ部３には、図示のように可動爪１２と固定爪１３を上下に２個ずつ設けている。杭１０の圧入時には、打設杭１０が土中より抵抗を受けるため、その反力によって杭圧入引抜機１は後方に傾いて浮き上がってくる。そのため、クランプ部３にはスラスト力Ｆ３が働く。本挟持機構１１によれば、両挟持爪１２，１３で大きな力で確実に既設杭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Ｄ３に打設されるのである。
なお、杭の引き抜き時も同様である。
【００１７】
【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あるいは固定爪の少なくとも一方の表面を挟持物の表面に対して傾斜させ、両挟持爪の間隔が下方に向かって徐々に狭くなるように構成したから、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チャック部あるいは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一実施形態の正面断面図
【図２】本発明の挟持機構で杭を挟持した状態の正面断面図
【図３】本発明の挟持機構の作動状態の説明図
【図４】本発明の挟持爪の他の例を示す正面図
【図５】本発明の挟持機構を杭圧入引抜機のチャック部に適応した例を示す正面図
【図６】本発明の挟持機構を杭圧入引抜機のクランプ部に適応した例を示す正面図
【図７】従来の挟持機構の正面断面図
【図８】従来の挟持機構の作動を説明する正面断面図
【図９】従来の挟持機構の作動を説明する正面断面図
【図１０】従来の挟持機構の作動を説明する正面断面図
【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  可動爪
【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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