(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工機に取り付け可能な支持フレームと、その支持フレームを貫通して固定されたガイド筒と、そのガイド筒内に挿入された地盤に打ち込まれる係止桿と、ガイド筒に沿わせて配設され一端がガイド筒又は支持フレームに、他端が係止桿に軸着された打込シリンダと、前記ガイド筒を通して前記支持フレーム上に載せるウエイトを有することを特徴とする回転反力取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載する回転反力取り装置において、
前記係止桿が、Ｈ型鋼、Ｉ型鋼又は円筒鋼であることを特徴とする回転反力取り装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する回転反力取り装置において、
前記係止桿がＨ型鋼又はＩ型鋼であって、一対の打込シリンダが前記ガイド筒内に配設されたものであることを特徴とする回転反力取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管杭やケーシングなどを回転圧入させる際の回転反力をとる回転反力取り装置に関し、特にチュービング装置や杭打機などの各種施工機に取り付け可能な回転反力取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基礎工事などにおいて鋼管杭やケーシングを打ち込む場合、鋼管杭を回転圧入させるチュービング装置や杭打機に装着したオーガなどが使用されるが、近年、鋼管杭やケーシングの大口径化や大深度化により大きな回転トルクが必要になってきている。そして、大きな回転トルクによって鋼管杭やケーシングを回転圧入すれば、回転トルクに従ってチュービング装置などにかかる回転反力が大きくなる。その際、チュービング装置や杭打機の地面との摩擦力によって回転反力を取ることができるが、これは有効な方法ではなかった。摩擦力に頼った場合、装置や機械を大型化して重量を増すか、ウエイトを極端に積む必要があるからである。
【０００３】
そこで、チュービング装置や機械の地面との摩擦力に頼らずに回転反力を取る方法として、従来から反力取りのための係止桿を打ち込む回転反力取り装置が提案されている。例えば、特開平１０−１９５８７４号公報に開示された第１従来例では、チュービング装置に連結した枠部材を係止桿が貫通し、その係止桿を昇降フレームの下降に従って地盤に打ち込むようにしている。また、特開平９−１５８６５２号公報に開示された第２従来例では、係止桿をクランプするクランプ部に、装置本体からのびたアームとの間で複数の油圧シリンダを連結させ、油圧シリンダの伸縮とクランプ部によるクランプおよびその解除を繰り返すことによって係止桿を地盤に打ち込むようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１従来例の回転反力取り装置は、第２従来例のように係止桿を打ち込むための油圧シリンダなどを備えるものではなく、チュービング装置の動作に従って係止桿を打ち込むようにしているため、オーガによって回転圧入を行う杭打機には採用できなかった。その点、第２従来例の回転反力取り装置は、チュービング装置や他に杭打機などへの利用が可能であるが、係止桿をクランプする機構をもった複雑な構造になっており、地盤への打ち込みも油圧シリンダの伸縮とクランプ部によるクランプ及び解除を繰り返す面倒なものであった。
【０００５】
そこで、本発明は、汎用性があり、係止桿を簡単に打ち込むことができる回転反力取り装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転反力取り装置は、施工機に取り付け可能な支持フレームと、その支持フレームを貫通して固定されたガイド筒と、そのガイド筒内に挿入された地盤に打ち込まれる係止桿と、ガイド筒に沿わせて配設され一端がガイド筒又は支持フレームに、他端が係止桿に軸着された打込シリンダと、前記ガイド筒を通して前記支持フレーム上に載せるウエイトを有することを特徴とする。
従って、本発明によれば、回転反力取り装置は、それ自身の取り外しが可能であり、打込シリンダを備えて係止桿を打ち込めるため、各種施工機への利用が可能な汎用性を有し、係止桿を打ち込むのに打込シリンダを伸縮作動させた簡単な操作によって行うことができ、ウエイトを有することで回転反力取り装置を浮き上がらせようとする上向きの反力を押え込んで、打込シリンダの出力によって係止桿を確実に地盤へと打ち込むことができる。
【０００７】
また、本発明の回転反力取り装置は、前記係止桿が、Ｈ型鋼、Ｉ型鋼又は円筒鋼であることが好ましい。
本発明によれば、係止桿を安価に入手することができ、損傷した場合の交換についてもランニングコストを低く抑えられる。
また、本発明の回転反力取り装置は、前記係止桿がＨ型鋼又はＩ型鋼であって、一対の打込シリンダが前記ガイド筒内に配設されたものであることが好ましい。
本発明によれば、一対の打込シリンダにより係止桿を地盤に打ち込む十分な打ち込み力を得ることができる。
【０００８】
回転反力取り装置は、施工機に取り付け可能な取付手段を備えた支持フレームと、その支持フレームを貫通して固定された矩形断面のガイド筒と、そのガイド筒内に摺動可能に挿入されたＨ型鋼又はＩ型鋼の係止桿と、その係止桿とともにガイド筒に挿入され、一端がガイド筒に、他端が係止桿に軸着された打込シリンダとを有する。
従って、この回転反力取り装置は、それ自身の取り外しが可能であり、打込シリンダを備えて係止桿を打ち込めるため、各種施工機への利用が可能な汎用性を有し、係止桿を打ち込むのに打込シリンダを伸縮作動させた簡単な操作によって行うことができ、構造もシンプルかつコンパクトである。
また、この回転反力取り装置は、前記Ｈ型鋼又はＩ型鋼の中板で仕切られてできた前記ガイド筒内の２つの空間に前記打込シリンダがそれぞれ配設されたものであることが好ましい。
これにより、シンプルかつコンパクトな構造で係止桿を地盤に打ち込む十分な打ち込み力を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る回転反力取り装置の一実施形態について、図面を参照して以下に説明する。図１は、回転反力取り装置を取り付けた状態の回転圧入機を示した側面図であるが、本実施形態では、回転反力取り装置を取り付ける施工機として回転圧入機を例に挙げて説明する。先ず、この回転圧入機１は、搭載面をもったメインフレーム２に、クローラ３を取り付けて走行可能にしたものであり、メインフレーム２の前後左右の四隅には水平を出すための水平ジャッキ４，４…が設けられている。メインフレーム２上には油圧ユニット５が搭載され、これが回転圧入機１を構成する油圧モータや油圧シリンダなどを駆動させるための動力源となっている。メインフレーム２の前方には回転駆動装置６を中心とした作業部が構成され、そして後方には本発明に係る回転反力取り装置７が取り付けられている。
【００１０】
回転駆動装置６は、フレーム６１，６２を貫通した鋼管杭８０を把持し、油圧モータ６３の回転を減速機を介して伝達し、把持した鋼管杭８０に回転トルクを与えるようにしたものである。この回転圧入機１には、メインフレーム２の前端部にリーダ８が倒伏可能に支持されており、回転駆動装置６が、そのリーダ８に対して摺動可能に装着され、アーム９の圧入シリンダ１０に吊設されている。
そこで、図示する状態の回転駆動装置６を貫通して把持された鋼管杭８０は、油圧モータ６３の駆動により回転が与えられ、それとともに圧入シリンダ１０の伸縮作動によって回転駆動装置６がリーダ８に沿って下降することにより、地面に回転圧入される。
【００１１】
次に、回転反力取り装置７について具体的に説明する。ここで図２は、回転反力取り装置７を示した平面図である。また、図３及び図４は、回転反力取り装置７を示した側部断面図であり、特に図３は非回転反力取り状態で、図４は回転反力取り状態である。回転反力取り装置７は、ウエイト台を兼用する四角形の支持フレーム２１の中心を貫いてガイド筒２２が上方に大きく突き出るように直交して固定されている。ガイド筒２２は、矩形断面をした筒体であり、その中にはＨ型鋼２３が摺動可能に挿入されている。本実施形態では反力を受けるための係止桿としてＨ型鋼２３が使用され、特に回転反力を受ける面積を増やすため平行な２枚の板が回転圧入機１が回転力を受ける横方向に並べて配置されている。
【００１２】
Ｈ型鋼２３が挿入されたガイド筒２２内には、Ｈ型鋼２３の中板２３ａを挟んで回転圧入機１の前後方向に空間が空いており、この空間に入るように２本の打込シリンダ２５，２６が配設されている。打込シリンダ２５，２６は、そのピストンロッド２５ａ，２６ａが上向きになるように挿入され、ピストンロッド２５ａ，２６ａの上端がＨ型鋼２３に突設されたブラケット２７，２７に軸着され、シリンダチューブ２５ｂ，２６ｂの下端が、ガイド筒２２の下端内側に突設されたブラケット２８，２８に軸着されている。この回転反力取り装置７は、その支持フレーム２１に取付ブラケット２９，２９が固定されており、その取付ブラケット２９，２９をメインフレーム２の後端取付部にピン止めして回転圧入機１に取り付けられるようになっている。
【００１３】
そして、この回転反力取り装置７には、支持フレーム２１上に重ねて載せられる複数のウエイト３０，３０…が用意されている。このウエイト３０，３０…は、支持フレーム２１に合わせた大きさで、ガイド筒２２を通してはめられるように中心孔のあけられた四角いドーナッツ形をしたものである。そして、支持フレーム２１上に重ねて載せたときに下に位置する２個には、取付ブラケット２９，２９と干渉しないように切り欠き３０ａが形成されている（図３参照）。
【００１４】
次に、回転圧入機１に取り付けられた回転反力取り装置７の作用について説明する。先ず回転圧入機１は、前述したように回転駆動装置６がリーダ８を下降しながら回転を出力し、把持した鋼管杭８０を地盤へ回転圧入させる。鋼管杭８０が回転しながら圧入するとき、抵抗によって受ける反力は回転圧入機１を回転させるように作用する。そこで、回転圧入時の回転反力が大きくなる場合には、回転杭打機１の地面との摩擦だけではその回転反力を受けることができなくなるため、回転反力取り装置７が必要となる。
【００１５】
回転反力取り装置７は、図３に示すように打込シリンダ２５，２６の伸長作動によりピストンロッド２５ａ，２６ａが伸ばされ、引き上げられたＨ型鋼２３はガイド筒２２から上方に突き出されている。そして、反力取りが必要な場合には、図４に示すように打込シリンダ２５，２６の収縮作動によりピストンロッド２５ａ，２６ａが縮められ、それにともなってＨ型鋼２３がガイド筒２２から下方へ突き出されて地盤へ打ち込まれる。このとき支持フレーム２１にウエイト３０，３０…を載せることによって、回転反力取り装置７を浮き上がらせようとする上向きの反力を押え、打込シリンダ２５，２６の出力によってＨ型鋼２３が確実に地盤へと打ち込まれる。
【００１６】
こうして後方で回転反力取り装置７のＨ型鋼２３が打ち込まれれば、前方の回転駆動装置６によって鋼管杭８０を回転圧入する際、回転圧入機１にかかる回転反力が受けられ、安定した回転圧入作業が行われる。
【００１７】
以上、本実施形態の回転反力取り装置７は、取り外し可能であり、打込シリンダ２５，２６を備えてそれ自身がＨ型鋼２３を打ち込めるため、本実施形態で示した回転圧入機１だけでなく、その他にも杭打機やチュービング装置への利用が可能である。
また回転反力取り装置７は、係止桿に用いたＨ型鋼２３は安価に入手することができ、損傷した場合の交換についてもランニングコストを低く抑えられる。
【００１８】
更に、この回転反力取り装置７は、Ｈ型鋼２３を打ち込むのに打込シリンダ２５，２６を伸縮作動させた簡単な操作によって行うことができる。
また、回転反力取り装置７に使用したＨ型鋼２３は、回転反力を受ける面積が大きい一方で断面積は小さいので、打ち込みの際の抵抗が小さく、打込シリンダ２５，２６を小型化できた。そして、ガイド筒２２内にＨ型鋼２３と打込シリンダ２５，２６を内設した回転反力取り装置７は、構造がシンプルで、且つ非常にコンパクトなものになった。
【００１９】
ところで、回転圧入機１に採用した本実施形態では、回転反力取り装置７の取り付け位置を回転駆動装置６との距離をとったメインフレーム２の後端にしたので、回転反力取り装置７にかかる回転反力を小さくすることができた。そのため、大きな回転トルクを出力する回転駆動装置６に対応することができ、しかも回転反力取り装置７自体を小型にすることができた。
そして、回転反力取り装置７は、支持フレーム２１にウエイト３０，３０…を載せられる構造としたので、回転駆動装置６との間で回転圧入機１のバランスをとることができるようになった。
【００２０】
更に、回転反力取り装置７によるウエイト３０，３０…の中心を貫いてＨ型鋼２３を打ち込むようにした構成は、ウエイト３０，３０…の荷重位置と打ち込み反力の作用する位置とが重なるため、打込シリンダ２５，２６の出力を効率よくＨ型鋼２３の打ち込みに伝えることができる。また、これは回転反力取り装置７の取り付け箇所への負荷を小さくすることができ、ブラケット２９，２９をピン止めする簡易な取り付け構造にすることを可能にした。従って、取り付け対象となる実施形態で挙げた回転圧入機１の他、杭打機やチュービング装置への取り付けを簡単にすることが可能になった。
【００２１】
以上、本発明に係る回転反力取り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、前記実施形態では係止桿の一例としてＨ型鋼２３を挙げて説明したが、この他にもＩ型鋼や円筒鋼などであってもよい。円筒鋼を使用した回転反力取り装置について挙げれば、例えば図５に示すような構成が考えられる。即ち、その回転反力取り装置４０は、支持フレーム４１に固定されたガイド円筒４２内に円筒鋼４３が挿入され、ガイド円筒４２に沿わせて配設された筒外の２本の打込シリンダ４５，４６が、円筒鋼４３及び支持フレーム４１のブラケットに軸着されてなるものである。
また、前期実施形態では回転圧入機１に回転反力取り装置７を取り付けた場合を説明したが、例えば図６に示すようにチュービング装置５０に回転反力取り装置７を取り付けることも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、施工機に取り付け可能な支持フレームと、その支持フレームを貫通して固定されたガイド筒と、そのガイド筒内に挿入された地盤に打ち込まれる係止桿と、ガイド筒に沿わせて配設され一端がガイド筒又は支持フレームに、他端が係止桿に軸着された打込シリンダとを有する構成としたことにより、汎用性があり、係止桿を簡単に打ち込むことができる回転反力取り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】回転反力取り装置を取り付けた状態の回転圧入機を示した側面図である。
【図２】回転反力取り装置の一実施形態を示した平面図である。
【図３】回転反力取り装置の一実施形態を示した非回転反力取り状態の側部断面図である。
【図４】回転反力取り装置の一実施形態を示した回転反力取り状態の側部断面図である。
【図５】円筒鋼を使用した回転反力取り装置を示した側部断面図である。
【図６】回転反力取り装置をチュービング装置に取り付けた状態を示した側面図である。
【符号の説明】
１    回転圧入機
２    メインフレーム
６    回転駆動装置
７    回転反力取り装置
２１  支持フレーム
２２  ガイド筒
２３  Ｈ型鋼
２５，２６  打込シリンダ
３０  ウエイト
【図１】
0003914774.tif 000002
【図２】
0003914774.tif 000003
【図３】
0003914774.tif 000004
【図４】
0003914774.tif 000005
【図５】
0003914774.tif 000006
【図６】
0003914774.tif 000007