(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の杭から反力を取って杭を圧入する杭圧入機に設けられる掘削装置のオーガ先端部のオーガヘッドを交換する際に、オーガヘッドを支持するオーガヘッド交換装置であって、
オーガヘッド交換時に、オーガの下に配置され、かつ、オーガヘッドの交換位置で該オーガヘッドを支持するヘッド支持部を有するとともに、該ヘッド支持部を移動自在とする移動支持手段を備え、
前記移動支持手段は、前記杭圧入機もしくは前記杭圧入機に備えられた作業台に取付可能となっており、その移動支持手段は、前記ヘッド支持部を、前記掘削装置の前記オーガ下の交換位置と、前記掘削装置から離間する待避位置とに移動させ、
前記ヘッド支持部は、前記オーガ先端部から取り外されるオーガヘッドを支持し、かつ、前記オーガ先端部に取り付けるオーガヘッドを支持することを特徴とするオーガヘッド交換装置。
【請求項２】
請求項１記載のオーガヘッド交換装置において、
前記移動支持手段は、互いに回動自在に連結する連結部を有するリンク部を備え、該リンク部に前記ヘッド支持部が連結していることを特徴とするオーガヘッド交換装置。
【請求項３】
請求項１記載のオーガヘッド交換装置において、
前記移動支持手段は、ほぼ水平方向にスライド移動自在な移動台を備えてなることを特徴とするオーガヘッド交換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のオーガヘッド交換装置において、
前記ヘッド支持部は、オーガヘッドを回転自在に支持することを特徴とするオーガヘッド交換装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載のオーガヘッド交換装置において、
前記ヘッド支持部を複数備えた移動支持手段を有するか、もしくは、それぞれヘッド支持部を備えた複数の移動支持手段を有し、複数のヘッド支持部のうちの一部のヘッド支持部は、オーガヘッド交換時にオーガに取り付けるべきオーガヘッドを支持し、複数のヘッド支持部のうちの残りの一部のヘッド支持部は、オーガヘッド交換時にオーガから取り外されるオーガヘッドを支持することを特徴とするオーガヘッド交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガを備えた掘削装置に設けられ、オーガの先端部のオーガヘッドを交換する際に、オーガヘッドを支持するオーガヘッド交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、硬質地盤に矢板等の杭を圧入する工事では、杭圧入前に硬質地盤を掘削するためのアースオーガを備えた杭圧入引抜機が使用されている。そして、該アースオーガのスクリューロッド先端部に装着されるオーガヘッドは、直接、硬質地盤を掘削していく為、激しく摩耗する。そこで該オーガヘッドは、掘削効率を下げない為に一定量摩耗すると、交換されることになっている。また、地盤の地質が掘削中に変化した際にも、地質に対応して、オーガヘッドを交換する場合もある。
従来のオーガヘッド交換作業では、オーガヘッド自身が重いため、複数の作業員達が該オーガヘッドを支え合い、位置決めをして、アースオーガのスクリューロッド先端部被挿入口への取り付け及び、取り外し作業を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のオーガヘッド交換作業では、オーガヘッド自身が重いため、該オーガヘッドを支えるのに、複数の作業員が必要であり、それに伴い人件費も増加していた。
また、作業員達の共同作業によって、アースオーガのスクリューロッド先端部被挿入口へ該オーガヘッドの挿入部を挿入していた。その際に、該スクリューロッドと該オーガヘッドを結合するためのピンを挿入するために各々に設けられた穴位置を合わせながら挿入するため、位置決めが困難であり、かつ、多大な時間を消費していた。
【０００４】
本発明の課題は、オーガヘッド交換作業時における、人件費の削減、かつ、位置決めの容易化、及び、オーガヘッド交換時間短縮化を可能にする、オーガヘッド交換装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のオーガヘッド交換装置は、既設の杭から反力を取って杭を圧入する杭圧入機に設けられる掘削装置のオーガ先端部のオーガヘッドを交換する際に、オーガヘッドを支持するオーガヘッド交換装置であって、
オーガヘッド交換時に、オーガの下に配置され、かつ、オーガヘッドの交換位置で該オーガヘッドを支持するヘッド支持部を有するとともに、該ヘッド支持部を移動自在とする移動支持手段を備え、
前記移動支持手段は、前記杭圧入機もしくは前記杭圧入機に備えられた作業台に取付可能となっており、その移動支持手段は、前記ヘッド支持部を、前記掘削装置の前記オーガ下の交換位置と、前記掘削装置から離間する待避位置とに移動させ、
前記ヘッド支持部は、前記オーガ先端部から取り外されるオーガヘッドを支持し、かつ、前記オーガ先端部に取り付けるオーガヘッドを支持することを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、ヘッド支持部は、たとえば、オーガからオーガヘッドを取り外す際に、オーガの下に配置され、取り外されるオーガヘッドを支持する。そして該オーガヘッドの取り外し作業が行われた後に、オーガを引き上げることで、オーガヘッドとオーガが離れた状態になる。
また、ヘッド支持部は、オーガヘッドを取り付ける際には、オーガの下において、オーガヘッドを支持する。そして、オーガヘッドが取り外された状態のオーガを下げることにより、オーガとオーガヘッドが取付可能な状態となり、オーガにオーガヘッドを取り付ける作業を行うことができる。
移動支持手段は、オーガヘッドの交換作業時ではない場合に、ヘッド支持部をオーガによる掘削に影響がない位置に待避させたり、オーガヘッド交換時にオーガヘッドとオーガの位置が上下に重なるように位置合わせを行わせたりすることが可能なようにヘッド支持部を支持する。
【０００７】
上記オーガヘッド交換装置によれば、ヘッド支持部が常にオーガヘッドを支持しているため、該オーガヘッドを支持するための作業員を必要としなくなるので、オーガヘッド交換時に必要な作業員を減らして、人件費を削減することができる。また、ヘッド支持部が常にオーガヘッドを支持しつつ、移動支持手段によって水平方向に移動可能なことから、容易に位置合わせができ、かつ、作業時間も飛躍的に短縮できる。
なお、掘削装置側でオーガヘッド交換時にオーガを上下動するのではなく、ヘッド支持部を掘削装置に対して上下動自在として、オーガからオーガヘッドを引抜く際や、オーガにオーガヘッドを差し込む際に、ヘッド支持部を上下に動かすような構成としても良い。
また、掘削装置側でオーガを水平方向に移動して、オーガヘッド及びオーガの位置合わせの一部を行わせるようにしても良い。
また、ヘッド支持部をオーガの掘削の影響がない位置に配置し、掘削装置側でオーガを掘削位置からヘッド支持部の位置に移動するようにしても良い。
また、掘削装置は、周知の杭圧入引抜き機に取り付けられたものであっても良い。
【０００９】
上記構成によれば、掘削装置を備えた杭圧入機においても、オーガヘッドの交換を容易なものとすることができる。
なお、ヘッド支持部に対してオーガを上下方向や水平方向に移動する際に、杭圧入引抜き機により掘削装置を上下方向や水平方向に移動させても良い。
【００１０】
本発明の請求項２記載のオーガヘッド交換装置は、請求項１記載のオーガヘッド交換装置において、
前記移動支持手段は、互いに回動自在に連結する連結部を有するリンク部を備え、該リンク部に前記ヘッド支持部が連結していることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、たとえば、リンク部を掘削装置に対して左右に回転させることによりヘッド支持部をオーガヘッドの交換位置と、掘削の邪魔にならない待避位置との間で移動させることができる。また、リンク部を掘削装置に対して左右に回転移動するとともに、ヘッド支持部をリンク部に対して左右に回転移動することにより、ヘッド支持部をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することができ、交換時にオーガヘッドとオーガとの位置合わせを行うことができる。
上記オーガヘッド交換装置によれば、移動支持手段が連結されたリンク部より構成されているので、構造が単純であり、かつ、構成部品の数が少ない為、製造コストが安価になる。
【００１２】
本発明の請求項３記載のオーガヘッド交換装置は、請求項１記載のオーガヘッド交換装置において、
前記移動支持手段は、ほぼ水平方向にスライド移動自在な移動台を備えてなることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、掘削装置によりオーガを移動するとともに、移動台上でヘッド支持部を水平方向に移動することで、ヘッド支持部とオーガとの位置合わせを行い、たとえば、ヘッド支持部上でオーガヘッドを取り外すことができる。または、ヘッド支持部上のオーガヘッドと、オーガヘッドが取り付けられていないオーガとの位置合わせを行い、オーガをオーガヘッドの交換位置に下降させて、オーガヘッドとオーガとの取付作業を行うことができる。
【００１４】
本発明の請求項４記載のオーガヘッド交換装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載のオーガヘッド交換装置において、
前記ヘッド支持部は、オーガヘッドを回転自在に支持することを特徴とするオーガヘッド交換装置。
上記構成によれば、前記ヘッド支持部が、オーガヘッドを支持しつつ、回転するため、アースオーガのスクリューロッド先端部被挿入口へ該オーガヘッドの挿入部を挿入する際に、該スクリューロッドと該オーガヘッドを結合するためのピンを挿入するために各々に設けられた穴位置の位置決め作業を容易に行うことができる。
【００１５】
本発明の請求項５記載のオーガヘッド交換装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載のオーガヘッド交換装置において、
前記ヘッド支持部を複数備えた移動支持手段を有するか、もしくは、それぞれヘッド支持部を備えた複数の移動支持手段を有し、
複数のヘッド支持部のうちの一部のヘッド支持部は、オーガヘッド交換時にオーガに取り付けるべきオーガヘッドを支持し、
複数のヘッド支持部のうちの残りの一部のヘッド支持部は、オーガヘッド交換時にオーガから取り外されるオーガヘッドを支持することを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、一方のヘッド支持部は前記掘削装置から取り外されるオーガヘッドを支持し、該オーガヘッドが取り外されるとともに、該掘削装置の邪魔にならない位置へ移動させられる。次に、掘削装置に取り付けられるための新しいオーガヘッドが載置されている、もう一方のヘッド支持部をオーガヘッドの交換位置へ移動させ、オーガヘッドの取り付けを行う。従って、オーガヘッドの取り外し作業と取り付け作業とを連続して行えるので、オーガヘッド交換作業の効率を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明であるオーガヘッド交換装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
ここで図４、５に示す、杭圧入引抜機１０は、矢板３を掴むクランプ１１を下部に備えたサドル１２と、該サドル１２に対して前後にスライド移動するスライドベース１３と、スライドベース１３上で回転自在なマスト１４と、先掘り用のケーシング付きアースオーガ２０（掘削装置）と、油圧シリンダによりマスト１４に対して昇降可能で、かつ、矢板３、アースオーガ２０を掴むチャックを備えた昇降部１５とを備えている。ここで前記杭圧入引抜機１０とは、既に埋設された矢板３をクランプ１１で掴み、該矢板３から反力を取ることによって、昇降部１５のチャックで掴まれた矢板３の圧入及び引き抜きを行うことができる周知の機械である。また、該杭圧入引抜機１０は、埋設された矢板３上を自走可能である。そして、ケーシング２１内に、先端にビットを有するとともに外周に沿って上下に螺旋状に設けられたスクリュー２２を有するスクリューロッド２３（オーガ）が、油圧モータにより回転可能に設けられ、油圧シリンダによって昇降可能になっている。ここで該ケーシング付きアースオーガ２０とは、矢板３を地盤に圧入する際に、地盤を先行して掘削していく装置である。
【００１８】
図１、２、３に示すように、本発明の第１例としてのオーガヘッド交換装置は、前記杭圧入引抜機１０の進行方向に移動可能である前後移動台１と、該前後移動台１上に設置される該前後移動台１の進行方向（以下、前後方向と記す）に対し、ほぼ直交する方向、かつ、ほぼ水平（以下、左右方向と記す）に移動可能な左右移動台２と、該左右移動台２上に設けられたオーガヘッド４を設置するための、回転可能なヘッド支持部２ｃとで構成されている。そして、該前後移動台１及び該左右移動台２は、前記移動支持手段であり、作業用ステージ４０上に設置される。該作業用ステージ４０は、杭圧入引抜機１０のサドル１２に脱着可能なステージ取り付け部４１に取り付けられるベースステージを主体として、その周りにさらに他のステージが脱着可能である、周知の設備である。そして、該作業用ステージ４０上には前後方向に伸びるレール５が設けられ、該レール５上にローラー１ａによって前記前後移動台１が移動可能な状態で設置されている。そして、該前後移動台１には、該前後移動台１をオーガヘッド４の交換位置で固定させるためのストッパー１ｂと、左右方向に伸びるレール１ｃが設けられている。そして、該レール１ｃ上にローラー２ａによって前記左右移動台２が移動可能な状態で設置されている。さらに、該左右移動台２には、該左右移動台２をオーガヘッド４の交換位置で固定させるためのストッパー２ｂが設けられている。
なお、本発明は上記例に限定されず、図１、２、３に示すオーガヘッド交換装置は、前後移動台１や左右移動台２を移動させ、オーガヘッド４の交換位置に固定させるものであれば、どのようなものでも良い。また、前記オーガヘッド交換装置は、必ずしも杭圧入引抜機１０に接続される作業用ステージ４０上に設置される必要はなく、杭圧入引抜機１０近傍に固定されたレール５を設け、該レール５上で前記前後移動台１を移動させるものでも良い。
【００１９】
次に、図４に示すように、オーガヘッド交換装置を用いたオーガヘッド交換方法について以下に説明する。
最初に、オーガヘッド４を杭圧入引抜機１０のアースオーガ２０へ取り付ける作業について説明する。
まず作業員が、前記ヘッド支持部２ｃに前記オーガヘッド４を設置する。この時、前記前後移動台１及び前記左右移動台２は、それぞれのストッパー１ｂ、２ｂがそれぞれのレール５，１ｃに押しつけられることによって固定されている。
そして次に、前記作業用ステージ４０上の該レール５に押しつけられている該ストッパー１ｂを解除し、該前後移動台１のローラー１ａを回転可能な状態にする。そして、該レール５に係合している該ローラー１ａが回転することによって移動可能となる該前後移動台１を前後方向へ該レール５に沿って動かすことにより、該ヘッド支持部２ｃ上にある該オーガヘッド４の挿入部を、アースオーガ２０のスクリューロッド２３先端部被挿入口位置に前後方向のみ合わせる。続いて、再び、該前後移動台１のストッパー１ｂを該レール５へ押しつけることによって、該前後移動台１を固定させる。
次に、該前後移動台１上のレール１ｃに押しつけられている前記左右移動台２の前記ストッパー２ｂを解除し、該レール１ｃに係合しているローラー２ａを回転可能な状態にする。
そして、前記オーガヘッド４が設置されている前記ヘッド支持部２ｃを備える該左右移動台２を左右方向に該レール１ｃに沿って動かすことにより、該ヘッド支持部２ｃ上にある該オーガヘッド４の挿入部を、アースオーガ２０のスクリューロッド２３先端部被挿入口位置に左右方向を合わせる。続いて、再び、該左右移動台２のストッパー２ｂを該レール１ｃへ押しつけることによって、該左右移動台２を固定させる。
【００２０】
次に、該ヘッド支持部２ｃを回転させ、該オーガヘッド４の挿入部に加工されているピン挿入口４ａを該アースオーガ２０のスクリューロッド２３先端部被挿入口に加工されているピン挿入口２３ａに合わせる。そして、杭圧入引抜機１０の昇降部１５を、該昇降部１５内部のチャックによって掴まれている該アースオーガ２０と共に下降させ、該オーガヘッド４の挿入部に該スクリューロッド２３先端部被挿入口を挿入させる。挿入後、該オーガヘッド４の挿入部に加工されているピン挿入口４ａと、該アースオーガ２０のスクリューロッド２３先端部被挿入口に加工されているピン挿入口２３ａに図示しないピンを挿入し、図示しないピン抜け止め用のネジを締め、固定させることによって、該オーガヘッド４の取り付け作業は完了する。
取り外し作業に関しては、基本的に、上記取り付け作業ピン挿入口４ａ、２３ａの位置合わせを省き、かつ、スクリューロッド２３先端部のオーガヘッド４をヘッド支持部２ｃが常に支えた状態で、上記順序を逆に行えば良い。
【００２１】
従って、上記本発明の第１例によれば、オーガヘッド交換の際に、該オーガヘッド４を常時支持するヘッド支持部２ｃと、該ヘッド支持部２ｃを水平方向に移動可能たらしめる前後移動台１及び左右移動台２が備えられているため、オーガヘッド交換作業における位置決めをするため、支えている作業員は必要なくなる。従って、オーガヘッド交換作業における人件費を削減することができる。
以上より、複数の作業員で行う作業に比べ、位置決めが容易になり、飛躍的に作業時間が短縮できることは言うまでもない。
なお、前後方向位置合わせでは、前記前後移動台１をそのまま用い、左右方向位置合わせでは、前記左右移動台２の代わりに、杭圧入引抜機１０のマスト１４を用い、該マスト１４を旋回させることで左右位置合わせを行い、オーガヘッド４の交換作業をすることもできる。
【００２２】
本発明の第２例としてのオーガヘッド交換装置は、図５、６に示すように、杭圧入引抜機本体にブラケット３０を設け、該ブラケット３０とアーム３２（リンク部）とを、ピン３１で水平方向回転自在に固定し、同様に、該アーム３２とオーガヘッド支持台３３からほぼ水平方向に延出する延出部３３ａとを、ピン３１で水平方向回転自在に固定したものである。さらに、該オーガヘッド支持台３３には、前記オーガヘッド４を設置し、かつ、水平方向に回転させる機構を備えたヘッド支持部３３ｂが設けられている。
なお、ブラケット部等にシリンダ装置等の摺動装置を設け、オーガヘッド支持台３３を上下させ、これによりオーガヘッド４の挿入部をアースオーガ２０のスクリューロッド２３先端部被挿入口に挿入させる構成にしても良い。また、本発明は、前記アーム３２が杭圧入引抜機１０近傍で水平方向回転自在であれば良いので、杭圧入引抜機１０近傍の固定手段や、前記杭圧入引抜機１０に取り付けられた前記作業用ステージ４０等に取り付けられても良い。
【００２３】
次に、図５、６に示すように、オーガヘッド交換装置を用いたオーガヘッド交換方法について以下に説明する。
最初に、オーガヘッド４の杭圧入引抜機１０への取り付け作業について説明する。
まず作業員が、前記オーガヘッド支持台３３に前記オーガヘッド４を設置する。そして、該オーガヘッド支持台３３に設置されている該オーガヘッド４の挿入部を前記アースオーガ２０の前記スクリューロッド２３先端部挿入口に合わせるべく、前記ブラケット３０と前記アーム３２の接合部及び、該アーム３２と該オーガヘッド支持台３３の延出部３３ａの接合部をそれぞれ回転させ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の座標上で該オーガヘッド支持台の位置調整を行う。
【００２４】
次に、該オーガヘッド４の挿入部が該スクリューロッド２３先端部挿入口に挿入可能な位置に調整されたら、該オーガヘッド支持台３３上の、回転可能なヘッド支持部３３ｂを回転させ、該オーガヘッド４の挿入部に加工されているピン挿入口４ａを該アースオーガ２０のスクリューロッド２３先端部被挿入口に加工されているピン挿入口２３ａに合わせる。そして、杭圧入引抜機１０の昇降部１５を、該昇降部１５内部のチャックによって掴まれている該アースオーガ２０と共に下降させ、該オーガヘッド４の挿入部に該スクリューロッド２３先端部被挿入口を、挿入させる。また、ここで上記に示したように、ブラケット部３０にシリンダ装置を設けると、該オーガヘッド支持台３３の方が上昇することにより、該スクリューロッド２３先端部被挿入口に該オーガヘッド４の挿入部を挿入することができる。挿入後、該オーガヘッド４の挿入部に加工されているピン挿入口４ａに図示しないピンを挿入し、図示しないピン抜け止め用のネジを締め、固定させることによって、該オーガヘッド４の取り付け作業は完了する。
取り外し作業に関しては、基本的に、上記取り付け作業ピン挿入口４ａ、２３ａの位置合わせを省き、かつ、スクリューロッド２３先端部のオーガヘッド４をヘッド支持部３３ｂが常に支えた状態で、上記順序を逆に行えば良い。
【００２５】
従って、上記本発明の第２例によれば、オーガヘッド交換作業における位置決めをするために、支えている作業員は必要なくなる。従って、オーガヘッド交換作業における人件費を削減することができる。
以上より、複数の作業員で行う作業に比べ、位置決めが容易になり、飛躍的に作業時間が短縮できることは言うまでもない。また、前記本発明の第１例のオーガヘッド交換装置に比べ、構造が簡単で、かつ、構成部品の数量が少ないため安いコストで製造することができる。
なお、上記本発明の実施の形態は、図４、５に示す、周知のアースオーガ２０を備えた杭圧入引抜機１０を一例として挙げているだけであって、該杭圧入引抜機１０に限定しているわけではない。従って、オーガを備えた掘削装置であれば、全てに本発明のオーガヘッド交換装置を用いることができる。
また、上記本発明の実施の形態である第１、２例に示す前記ヘッド支持部２ｃ、３３ｂはそれぞれオーガヘッドを載置させるものであったが、これに限定しているわけではない。例えば、オーガヘッドを挟持したり、嵌合したりするものであればどのようなものでも良い。さらに、前記ヘッド支持部２ｃを左右移動台２上で２つ設けても良いし、また、左右移動台２と図２に仮想線で示す左右移動台６を前記前後移動台１上に２つ設けて、それぞれをオーガヘッド取り出し用・取り付け用に分けて使用しても良く、また、２つの前記ヘッド支持部３３ｂをアーム３２に連結させ、それぞれをオーガヘッド取り出し用・取り付け用に分けて使用しても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るオーガヘッド交換装置によれば、オーガヘッド交換の際に、該オーガヘッドを常時支持するヘッド支持部と、該ヘッド支持部を水平方向に移動可能たらしめる移動支持手段が備えられているため、オーガヘッド交換作業における位置決めをするために、支えている作業員は必要なくなる。従って、オーガヘッド交換作業における人件費を削減することができる。また、複数の作業員で行う作業に比べ、位置決めが容易になり、飛躍的に作業時間が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例１であるオーガヘッド交換装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態例１であるオーガヘッド交換装置を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態例１であるオーガヘッド交換装置を示す正面図である。
【図４】本発明実施の形態例１であるオーガヘッド交換装置の交換方法を説明するための側面図である。
【図５】本発明実施の形態例２であるオーガヘッド交換装置の交換方法を説明するための側面図である。
【図６】本発明実施の形態例２であるオーガヘッド交換装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１        前後移動台（移動支持手段）
２        左右移動台（移動支持手段）
２ｃ      ヘッド支持部
４        オーガヘッド
１０      杭圧入引抜機
２０      アースオーガ
２３      スクリューロッド
３２      アーム（リンク部）
３３      オーガヘッド支持台
３３ａ    延出部
３３ｂ    ヘッド支持部
４０      作業用ステージ（作業台）
４１      ステージ取り付け部
【図１】
0004434458.tif 000002
【図２】
0004434458.tif 000003
【図３】
0004434458.tif 000004
【図４】
0004434458.tif 000005
【図５】
0004434458.tif 000006
【図６】
0004434458.tif 000007