(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業装置を取り付けたアダプターを昇降モーターによりリーダに沿って昇降させる杭打ち機において、前記アダプターに前記作業装置をピンとロードセルにて取り付けるとともに、該ロードセルの荷重を検知して押込み力・引抜き力を演算する演算装置を設けたことを特徴とする杭打ち機の押込み力・引抜き力検出装置。
【請求項２】
前記ロードセルが剪断型ロードセルであることを特徴とする請求項１記載の杭打ち機の押込み力・引抜き力検出装置。
【請求項３】
前記ロードセルが軸力型ロードセルであることを特徴とする請求項１記載の杭打ち機の押込み力・引抜き力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭打ち機の押込み力・引抜き力検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーガ等の作業装置を取り付けたアダプターをリーダに設けたチェーンやラック等を介して昇降モーターによりリーダに沿って昇降させる杭打ち機では、地中に圧入・埋設される杭の支持力を確保するために、杭の押込み力・引抜き力を検出して施工管理を行っている。この押込み力・引抜き力の検出は、図７に示されるように、昇降モーター１の油圧回路２の上昇回路３に圧力センサー４を、下降回路５に圧力センサー６をそれぞれ設け、各圧力センサー４，６により昇降モーター１の駆動圧力を検出し、この値から作業装置の昇降力を演算したものを押込み力・引抜き力として表示・記録している。なお、引抜き力の検出には、シャトル弁７に圧力センサー８を設けて高圧選択する手段もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の油圧回路の圧力による検出では、作業装置の昇降装置の自重や作業装置及び作業装置に取り付けられる杭やロッド等の自重が含まれるので、予め自重分の圧力を補正する必要がある。また、作業装置の昇降駆動手段であるチェーンやラック等の機械的損失や、ガイドパイプとガイドギブとの摺動損失が検出値に含まれる。しかも、前記損失値は、施工状況や押込み力・引抜き力の増減等により値が異なり、同一施工中でも検出値と実際の力とに大幅な値の違いがでやすい。さらに、昇降モーターの出力は、入出圧力の有効差圧によるため、戻り配管の圧損やモータ内部の圧損や、油圧回路上のチェック弁のクラッキング圧による誤差も検出値に影響を与え、油温上昇に伴う圧油粘性変化によっても検出値が変動する。しかも、杭打ち機本体の自重をかけて押込んだ状態で、作業装置の昇降操作をやめると、昇降モーターのネガブレーキ等が働き油圧回路に圧力が立たなくなるため検出できない場合がある。
【０００４】
そこで本発明は、押込み・引抜きの方向に関係なく、施工状況の違いによる大幅な値変動がでない正確な測定が可能な杭打ち機の押込み力・引抜き力検出装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明の杭打ち機の押込み力・引抜き力検出装置は、作業装置を取り付けたアダプターを昇降モーターによりリーダに沿って昇降させる杭打ち機において、前記アダプターに前記作業装置をピンとロードセルにて取り付けるとともに、該ロードセルの荷重を検知して押込み力・引抜き力を演算する演算装置を設けたことを特徴としており、前記ロードセルとして、剪断型ロードセル又は軸力型ロードセルを用いることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態例に基づいて、さらに詳細に説明する。図１乃至図４は本発明の第１実施形態例を示すもので、杭打ち機１０は、リーダ１１を本体１２の前部に立設してバックステー１３にて後方から支持している。リーダ１１には、下部の駆動スプロケット（図示せず）と上部の従動スプロケット（図示せず）との間にオーガ昇降用のチェーン１４が掛け渡され、該チェーン１４の一端がアダプター１５の上端に、他端がアダプター１５の下端にそれぞれ連結されており、該アダプター１５に作業装置であるオーガ１６が取り付けられている。これにより、オーガ１６は、前記駆動スプロケットを回転する昇降モーター（図示せず）により昇降する。
【０００７】
アダプター１５には、上部両側と下部両側にそれぞれブラケット１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが形成され、オーガ１６のフレーム１７にもアダプター１５の各ブラケットに対応してブラケット１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが形成され、アダプター１５上部のブラケット１５ａ，１５ｂとフレーム１７上部のブラケット１７ａ，１７ｂとはピン１８，１８にて、アダプター１５下部のブラケット１５ｃ，１５ｄとフレーム１７下部のブラケット１７ｃ，１７ｄとは剪断型ロードセル１９，１９にてそれぞれ取り付けられている。該剪断型ロードセル１９，１９は、本体１２に搭載した演算装置２０に接続されている。演算装置は、剪断型ロードセル１９，１９の荷重を検知して押込み力・引抜き力を演算し、本体１２の運転席のメーターに表示する。
【０００８】
この構成により、杭２１を取り付けたオーガ１６の自重がかかる状態を０点として基準にし、杭２１に対する支点（ピン１８，１８）と検出点（剪断型ロードセル１９，１９）の位置関係からオーガ１６にかかる荷重を算出することで正確な押込み力・引抜き力を測定できる。したがって、杭２１を回転させながら昇降モーターによりオーガ１６を昇降させれば、押込み・引抜きの方向に関係なく剪断型ロードセル１９，１９にそれぞれかかる荷重が検知され、各荷重の平均値から正確な押込み力・引抜き力を検出できる。
【０００９】
図５は本発明の第２実施形態例を示すもので、以降の実施形態例において前記第１実施形態例と同一要素には同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態例は、アダプター１５の下部中央に形成したブラケット１５ｅとフレーム１７の下部中央に形成したブラケット１７ｅとを１本の剪断型ロードセル１９で連結したものである。
【００１０】
図６は本発明の第３実施形態例を示すもので、本実施形態例は、剪断型ロードセルに代えて軸力型ロードセル２２を用い、該軸力型ロードセル２２の両端をそれぞれアダプター１５とオーガ１６とにピンを介して連結したものである。
【００１１】
なお、上記各実施形態例では、アダプター１５の下部とオーガ１６のフレーム１７の下部とのロードセルで連結したもので説明したが、上部をロードセルで連結してもよい。また、オーガ昇降用にチェーンを用いたもので説明したが、リーダにラックを、オーガに該ラックに噛合するピニオンを設けたものでもよい。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の杭打ち機の押込み力・引抜き力検出装置は、昇降モーターによりリーダに沿って昇降するアダプターに作業装置をピンとロードセルにて取り付けるとともに、該ロードセルの荷重を検知して押込み力・引抜き力を演算する演算装置を設けたので、施工状況、押込み力・引抜き力の増減に関係なくロードセルに直接かかる荷重で押込み力・引抜き力を検出でき、従来の圧力センサーに較べて誤差の入る要因をなくせるから、精度が格段に向上し、正確な押込み力・引抜き力を検出できる。なお、ロードセルは、剪断型ロードセル又は軸力型ロードセルを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態例のアダプターとオーガの取り付け状態を示す側面図
【図２】  同じく平面断面図
【図３】  同じく底面断面図
【図４】  杭打ち機の側面図
【図５】  本発明の第２実施形態例を示す底面断面図
【図６】  本発明の第３実施形態例を示す側面図
【図７】  従来の押込み力・引抜き力検出用圧力センサーを設けた油圧回路図
【符号の説明】
１０…杭打ち機、１１…リーダ、１２…本体、１４…チェーン、１５…アダプター、１６…オーガ、１７…フレーム、１８…ピン、１９…剪断型ロードセル、２０…演算装置、２１…杭、２２…軸力型ロードセル
【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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