(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭用チャックを設けたベース部材の上に複数基のロータリ起振機を、その回転軸をほぼ同心状に揃えて配列し、
前記複数基の起振機それぞれの固定偏心重錘軸を相互に連結してモータにより回転駆動するとともに、  上記複数基の起振機それぞれの可動偏心重錘軸を相互に連結して、前記モータと異なるモータによって回転駆動し、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする、振動杭打抜の制御方法。
【請求項２】
固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結し、
前記の連結された固定偏心重錘軸の回転を伝動して前記の連結された可動偏心重錘軸を回転させるとともに、双方の偏心重錘軸の位相差を増減調節することにより、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減せしめて起振力を制御することを特徴とする、振動杭打抜の制御方法。
【請求項３】
固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された可動偏心重錘を前記モータによって回転駆動しつつ、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする、振動杭打抜の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単独の大型の杭、もしくは一体的に結合された複数の杭を、複数基のロータリ起振機で打込み、および／または引抜く新規な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大きい衝撃音や大きい衝撃的な振動を発したりすること無く既製杭を地盤中に打設する技術として振動杭打機が公知であり、この振動杭打機は杭の引抜きにも有効に用いられる。
振動杭打抜機には、偏心重錘を回転させるロータリ起振機、および、流体圧力でピストンを激しく往復させるピストン式起振機が公知で、共に広く実用されているが、大きい起振力を発生させなければならない場合にはロータリ起振機の方が有利である。
さらに、大きい起振機を必要とする大形の杭を打込む場合や、多数の杭を一体的に結合して打込む場合には、複数基のロータリ起振機を杭に取り付け、該複数基のロータリ起振機を機械的に同調連動させて打込む技術も公知である。
【０００３】
図９は複数基のロータリ起振機を用いて杭の打込み作業を遂行している２例を示し、（Ａ）は１本の大型鋼管杭に２基のロータリ起振機を取り付けた状態の斜視図、（Ｂ）は多数の鋼矢板を筒状に組み立てた鋼矢板セルに多数のロータリ起振機を取り付けた状態の斜視図である。
本図９（Ａ）に示した例では、ベース部材７２の下方に設けた杭用チャック６２Ａ，６２Ｂで鋼管杭６３を把持している。そして上記ベース部材７２の上には２基の起振機６０Ａ，６０Ｂを設置し、スプリング６４を介してクレーンで吊持されている。すなわち、図に現れていないが前記の起振機６０Ａ，６０Ｂは、クレーンフックを介してクレーンブームによって吊持されている。このように、クレーンブーム（図外）によって吊持された状態で起振機６０Ａ，６０Ｂが作動して振動を発生するということは、後に詳しく述べるクレーンブームの共振という問題を発生させる原因として重要になる。
前記の鋼管杭６３よりも格段に大きい杭を構成しなければならない場合は、本図９（Ｂ）に示すように多数の矢板を結合して矢板組立杭７１を形成する技術も公知であり、広く実用されている。この例では、多数の起振機６０のそれぞれがチャック６２によって矢板組立杭７１の上端に取り付けられ、該多数の起振機６０は環状フレーム７３を介して図外のクレーンブームに吊持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
振動杭打および振動杭抜（以下、振動杭打抜と略称する）は、従前のスチームハンマ，ドロップハンマ，ヂーゼルハンマ等に比して衝撃的音響や衝撃的振動が著しく低減されているが、振動の共振について難しい技術的問題が有る。
図５は、振動杭打抜作業における共振の問題を説明するために示したもので、（Ａ）はロータリ式の起振機をクレーンブームで吊持して杭の振動打抜を実施している状態を模式的に描いた断面図、（Ｂ）は振動杭打抜工事における時間経過を横軸にとって振動数の変化を表した図表である。
本図５（Ａ）のように杭７の頂部を起振機６のチャック６ａで把持するとともに、該起振機６をクレーンブーム５で吊持し、起振機６を作動させて杭７に振動を与えながら吊り降ろすと、該杭７は地盤中に沈下してゆく。このとき、地表波ａおよび地中波ｂが図示のように伝播し、民家８に到達して振動公害を生じる虞れが有る。この場合、地盤の共振周波数（固有振動数）ｎ1と起振機６の発生振動数とが一致すると共振（共鳴）現象を生じて振動公害発生の危険性が著しく増大する。
また、クレーンブーム５の共振周波数ｎ2と起振機６の発生振動数とが一致すると、クレーンブーム５が共振現象を生じて破損する危険性が大きい。
【０００５】
図５（Ｂ）の時間軸（横軸ｔ）に示した時刻ｔ0で起振機の運転を開始すると、ロータリ形起振機の回転速度の上昇に伴って、振動数は矢印ｃのように上昇し、加速期間Ｔ1を経過した時刻ｔ1で定格回転に達する。この回転速度上昇に伴う振動数増加（矢印ｃ）の途中で、地盤の共振周波数ｎ1を通過するので、この時に著しい振動公害を生じる虞れが有る。
【０００６】
上述のような共振に関する不具合を解消するため、ロータリ起振機の回転速度を変えずに、偏心重錘の偏心モーメントを変化させて起振力を調節する技術が公知である。
前掲の図５（Ｂ）において、時刻ｔ0で偏心モーメントを零にして、回転させても起振力を生じない状態にして矢印ｃのように増速し（この場合、回転速度を上昇させることと振動数を増加させることとはほぼ同じ意味になる）。定格回転に達したところで偏心モーメントを増加させて起振力を発生させると、地盤の共振周波数ｎ1、およびクレーンブームの共振周波数ｎ2を、起振力零の状態で通過するので共振に関するトラブルの発生を防止することができる。また、時刻ｔ2で杭の打抜を終えて矢印ｄのように減速すると、この減速期間Ｔ2を経過して時刻ｔ3で停止するまでの間に前記の共振周波数ｎ2，ｎ1を通過しなければならないが、この場合も減速開始時（時刻ｔ2）で起振力を零にしておけば共振に関するトラブルを生じる虞れが無い。以上の説明によって明らかとなったように、共振に関するトラブルを防止するための偏心モーメントの変化（すなわち起振力の調節）は、ロータリ式起振機の場合、その回転を停止せしめること無く運転を継続しながら行ない得ることが必要である。
【０００７】
次に、ロータリ起振機において偏心重錘の偏心モーメントを変化させることによって起振力を調節するための手法について説明する。
図６は、固定偏心重錘と可動偏心重錘とを備えたロータリ起振機における起振力の調節を説明するために示した模式図であって、（Ａ）は起振力最大の状態を、（Ｂ）は起振力中等度の状態を、（Ｃ）は起振力が小さい状態を、（Ｄ）は起振力が零の状態を、それぞれ表している。
（本図６（Ｂ）参照）固定偏心重錘９を取り付けた回転軸２は駆動モータＭによって回転せしめられる。上記固定偏心重錘９および回転軸２の回転は、同期伝動歯車４，４′を介して、可動偏心重錘１０を取り付けられた回転軸２′に伝動される。これにより、固定偏心重錘９と可動偏心重錘１０とは反対方向に同じ速さで回転するが、これを矢印Ｅ方向に見ると、すなわち投影面Ｓ上に投影して考察すると、固定偏心重錘９と可動偏心重錘１０とは常に同一方向に同一速さで上下動する。これにより、回転軸２，２′は上下方向の反力を受けて起振力を発生する。
上述のように、起振力を発生するメカニズムについては、固定偏心重錘と可動偏心重錘とが均等に関与していて格別の差異は無い。本発明においては説明の便宜上、駆動モータによって直接的に回転駆動される偏心重錘を固定偏心重錘と呼ぶ。これは駆動軸に固定されている偏心重錘という意味での命名である。そして、固定偏心重錘に対して回転位相を調節し得る偏心重錘を可動偏心重錘と呼ぶ。こうした事情から明らかなように、固定偏心重錘と可動偏心重錘とは、基準の取り方によって置換可能な相対的な呼称である。従って、例えば特許請求の範囲の記載内容についても固定偏心重錘と可動偏心重錘とを相互に読み換えることができ、読み換えた構成も本発明の技術的範囲に属するものである。
【０００８】
図６（Ｄ）は、固定偏心重錘９に対して可動偏心重錘１０が１８０度の位相差を与えられた状態である。この状態で双方の偏心重錘が反対方向に同じ速さで回転すると、回転軸２と同２′との垂直２等分線ｍ−ｍに関して双方の偏心重錘が常に対称に位置することになる。すなわち、双方の偏心重錘は上下方向について常に反対方向に等しい速さで移動する。従って、回転軸２と同２′とは上下方向に関して反対方向の反力を受け、双方の回転軸が受ける反力が相殺されて起振力を発生しない。
図６（Ｂ）および（Ｃ）は、前記（Ａ）の起振力最大状態と（Ｄ）の起振力零の状態との中間の状態である。（Ｂ）と（Ｃ）とを比べると、（Ｂ）は（Ａ）に近く、（Ｃ）は（Ｄ）に近い。従って、起振力の大きい方から順に並べると（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）となる。
本図６においては固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを平行に描いたが、固定偏心重錘と可動偏心重錘とを同心状に配列することもできる。
上述のように、固定偏心重錘９と可動偏心重錘１０とを、原則的には同じ回転速度で回転させながら、その回転を停止させることなく両者の位相差を変化させる構成については種々の研究，工夫が為されている。
【０００９】
図７は、公知の位相制御機構を備えたロータリ起振機の模式的な断面図であって、構造・機能の理解に便なるごとく変形して描いてあるので、正確なＪＩＳ規格の投影図ではない。
全体的な構成はＡ系統とＢ系統とに分かれていて、後に詳しく述べるように、系統ごとに回転駆動される。
まずＡ，Ｂ両系統の回転軸を回転駆動している伝動系を見ると、Ａ系統の回転軸３１は、Ａ系統被動プーリ４５，巻掛伝動手段４７，Ａ系統駆動プーリ４８を介してＡ系統の電気モータＭａによって回転駆動される。
同様に、Ｂ系統回転軸３２はＢ系統被動プーリ４６，巻掛伝動手段４７，Ｂ系統駆動プーリ４９を介してＢ系統の電気モータＭｂによって回転駆動される。
前記Ａ系統回転軸３１に対してＡ系統駆動歯車３３が、キー３４によって固定されている。本図７において、上記のキー３４以外のキーには符号を省略してあるが、キーの形状が描かれている個所は軸に対して固定されており、キーの形状が描かれていない個所は相対的回動自在に嵌合している。
【００１０】
前記のＡ系統回転軸３１に固定されたＡ系統駆動歯車３３は、これと歯数を同じくするＡ系統被動歯車３５と噛合して伝動している。このＡ系統被動歯車３５は、先に述べたＢ系統回転軸３２によって相対的回動自在に（キーが描かれていない）支承されている。
さらに、上記Ｂ系統回転軸３２によって相対的回動可能に支承されているＡ系統可動偏心重錘３９は、同期連結杆４０によって前記Ａ系統被動歯車３５に連結されている。
一方、先に述べたＡ系統回転軸３１に対してＡ系統固定偏心重錘２６が固着（キーが描かれている）されている。
以上のようにして、Ａ系統の固定偏心重錘２６とＡ系統の可動偏心重錘３９とは、Ａ系統電気モータＭａによって、相互に反対方向に、等しい速さで回転せしめられる。これらの偏心重錘の回転によって生じる遠心反力は、回転軸を介してケース１に伝達される。
【００１１】
前記のＢ系統回転軸３２に固定されたＢ系統駆動歯車４４は、これと歯数を同じくするＢ系統被動歯車４１と噛合して伝動している。このＢ系統被動歯車４１は、先に述べたＡ系統回転軸３１によって相対的回動自在に（キーが描かれていない）支承されている。
さらに、上記Ａ系統回転軸３１によって相対的回動可能に支承されているＢ系統可動偏心重錘３７は、同期連結杆４３によって前記Ｂ系統被動歯車４１に連結されている。
一方、先に述べたＢ系統回転軸３２に対してＢ系統固定偏心重錘３８が固着（キーが描かれている）されている。
以上のようにして、Ｂ系統の固定偏心重錘３８とＢ系統の可動偏心重錘３７とは、Ｂ系統電気モータＭｂによって、相互に反対方向に、等しい速さで回転せしめられる。これらの偏心重錘の回転によって生じる遠心反力は、回転軸を介してケース１に伝達される。
【００１２】
前記Ａ系統を駆動している電気モータＭａと、Ｂ系統を駆動している電気モータＭｂとは、それぞれ相互に連動せしめて電気的に制御され、両系統それぞれの固定偏心重錘と可動偏心重錘とを、基本的には等速で回転させつつ、必要に応じて両者の位相差を変化させる。
【００１３】
上記の位相差の変化によって、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントが変化し、起振力が増減調節される。
【００１４】
図８は、未公知の位相差調節機構（特願平８−３４５６２０号）を備えたロータリ起振機の模式的な断面図である。
偏心重錘軸４４はケーシング４３に対して回転自在に支承され、駆動モータ５０によって回転駆動される。この駆動モータ５０は、電気モータであっても良く、また油圧モータその他任意のモータであっても良い。
上記偏心重錘軸４４に対して駆動側固定偏心重錘４６が固着されるとともに、駆動側可動偏心重錘４８が相対的な回動自在に支承されている。
一方、外管４５ａと内軸４５ｂとから成る２重軸４５がケーシング４３に対して回転自在に支承されており、制御側固定偏心重錘４７が前記の外管４５ａと一体に連設されている。そして制御側可動偏心重錘４９は前記内軸４５ｂに対して固着されている。さらに前記駆動側固定偏心重錘４６と制御側固定偏心重錘４７とが歯車伝動により同期回転するよう機械的に拘束されるとともに、駆動側可動偏心重錘４８と制御側可動偏心重錘４９とが歯車伝動により同期回転するよう機械的に拘束されている。
【００１５】
前記２重軸の外管４５ａと内軸４５ｂとは、位相差制御機構（楕円形鎖線で囲って示す）を介して、位相差調節可能に伝動されている。
前記の内軸４５ｂには右ネジ形の螺旋溝５４が、外管４５ａには左ネジ形の逆捩り方向螺旋溝５５が、それぞれ形成されていて、筒状部材５６の内壁に形成された突起が上記それぞれの螺旋溝に嵌合している。このような構造であるから、上記筒状部材５６が図の左右方向に動かされると、ネジ作用によって内軸４５ｂと外管４５ａとが相対的に回動せしめられる。これにより前記２個の固定偏心重錘（４６，４７）と２個の可動偏心重錘（４８，４９）との位相差が変化する。位相差の変化によって総合偏心モーメントが変化し、起振力が増減調節される。この調節は油圧シリンダ５１の環状ピストン５２によって、当該起振機の運転中に行なうことができる。
【００１６】
比較的小形の杭を打抜く場合は一般に、前記の図７もしくは図８に例示した起振機を杭に装着して、起振力を制御しながら作業することができるが、大型の杭を打抜く場合や、地盤による杭の打抜抵抗値が大きい場合は多数の起振機を装着して作業を遂行する。
【００１７】
図９は、１個の杭に複数の起振機を装着した２例を示し、（Ａ）は１本の鋼管杭に２基の起振機を装着して吊持した状態の斜視図、（Ｂ）は多数の鋼矢板を円筒状に配列して結合した１組の矢板組立杭の上端に多数の起振機を装着して吊持した状態の斜視図である。
本図（Ａ）に示した例では、ベース部材７２の下側に設置した２組の杭用チャック６２Ａ，６２Ｂによって鋼管杭６３の頂部を把持するとともに、上記ベース部材７２の上側に２基の起振機６０Ａ，６０Ｂを装着し、これら２基の起振機のそれぞれをスプリング６４により図外のクレーンで吊持している。
本図（Ｂ）に示した例では、筒状の矢板組立杭７１の頂部に多数の起振機６０が列設されている。この例では前掲の（Ａ）図の例におけるベース部材７２に相当する部材が顕在していないが、一体に結合された剛性部材である矢板組立杭７１の頂部付近が環状のベースとして機能している。前記多数の起振機６０のそれぞれは環状フレーム７３を介して図外のクレーンによって吊持される。
【００１８】
以上に述べたようにして、複数の起振機を１個の杭に装着して杭打抜を行なう場合は、該複数の起振機それぞれの上下方向振動がランダムにならず、協調して杭打抜作用を果たすように同調させなければならない。これらの起振機が「固定偏心重錘と可動偏心重錘との区分の無い単純なロータリ起振機」である場合は、単に各起振機同志の回転軸が同期するように連結すれば良い。このように、複数のロータリ起振機（偏心モーメントの調節ができない構造のもの）を連結して１本の杭もしくは１個の組立杭を打設する技術は、本発明者の発明に係る特開昭５７−１１６８２８号公報および特開昭５９−４１５２３号公報によって公知である。
しかし、複数の起振機を１本の杭もしくは１個の組立杭に取り付けて該複数の起振機を運転しながら起振力を増減調節することは、従来技術によっては不可能であった。本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、固定偏心重錘と可動偏心重錘とを具備するロータリ起振機の複数基を協働せしめて、杭の打抜作業を中断することなく継続しつつ前記固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを変化せしめて起振力を増減せしめる技術を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的（複数基の起振機の起振力制御）を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その１実施形態に対応する図１（Ｂ）を参照して略述すると、２基の起振機６０Ａ，６０Ｂのそれぞれに設けられている固定偏心重錘と可動偏心重錘軸とを対向せしめ、自在継手６５ａ，６５ｂによって相互に同期回転するように拘束して連結する。
【００２０】
従来技術においては、単に駆動軸を同期伝動して複数基の起振機の上下動を同期させることしか考えられていなかったが、本発明においては複数基の起振機について、それぞれの固定偏心重錘軸同志を同期せしめるとともに、上記固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘の位相差の増減調節可能に、可動偏心重錘軸同志を同期させる。その具体的な構成について、各請求項ごとに、以下に説明する。
【００３１】
請求項１の発明方法の構成は、杭用チャックを設けたベース部材の上に複数基のロータリ起振機を、その回転軸をほぼ同心状に揃えて配列し、
前記複数基の起振機それぞれの固定偏心重錘軸を相互に連結してモータにより回転駆動するとともに、
上記複数基の起振機それぞれの可動偏心重錘軸を相互に連結して、前記モータと異なるモータによって回転駆動し、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする。
以上に説明した請求項１の発明方法によると、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の固定偏心重錘軸と、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の可動偏心重錘軸とが、同期回転するように連結されるとともに、相互に独立したモータによって回転駆動され、かつ、上記相互に独立したモータが電気的に制御されて位相差を調節されて、前記複数基のロータリ起振機がタイミングを揃えて上下に振動するとともに、その起振力が一斉に増減制御されるので、振動公害の防止、および共振に因るクレーンの破損防止に有効である。
【００３２】
請求項２の発明方法の構成は、固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結し、
前記の連結された固定偏心重錘軸の回転を伝動して前記の連結された可動偏心重錘軸を回転させるとともに、双方の偏心重錘軸の位相差を増減調節することにより、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減せしめて起振力を制御することを特徴とする。
以上に説明した請求項２の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、１個の駆動用モータと、１組の、「位相差調節可能な伝動機構」とによって遂行することができる。
【００３４】
請求項３の発明方法の構成は、固定偏心重錘軸と可動偏心重錘軸とを有する起振機の複数基を用いて杭を打込み、または引き抜く場合、
それぞれの起振機の固定偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列し、相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された固定偏心重錘軸をモータによって回転駆動し、
それぞれの起振機の可動偏心重錘軸を、仮想の円弧に対してほぼ接線方向となるように配列して相互に同期回転するように拘束して連結するとともに、これらの連結された可動偏心重錘を前記モータによって回転駆動しつつ、
前記双方のモータを電気的に制御して固定偏心重錘軸に対する可動偏心重錘軸の位相差を変化させ、固定偏心重錘と可動偏心重錘との総合偏心モーメントを増減調節することを特徴とする。
以上に説明した請求項３の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、「位相差調節可能な機械的伝動機構」を用いる必要無く、２個のモータの電気的制御によって遂行することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の１実施形態を示し、（Ａ）は外観正面図、（Ｂ）は模式的に描いた断面図である。
図１（Ａ）参照、２基のロータリ起振機６０Ａ，６０Ｂが、ベース６１の上に設置され、スプリング６４を介して吊持できるようになっている。前記ベース６１の下方には２組の杭用チャック（略称・チャック）６２Ａ，６２Ｂが装着されて、鋼管杭６３を把持している。本図１の例では２基の起振機を設置してあるが、３基もしくはそれ以上の複数基の起振機を設置しても良い。
図１（Ｂ）参照、前記のロータリ起振機６０Ａ，６０Ｂは、それぞれ前掲の図７に示した位相差制御機構に類似した位相差制御機構を備えており、それぞれのＡ系統固定偏心重錘４８を固着した固定偏心重錘軸同志が自在継手６５ａで連結され、Ａ系統の駆動モータＭａによって２個のＡ系統固定偏心重錘４８Ａが同期回転駆動される。２個のＢ系統可動偏心重錘４９も、歯車伝動によって同期回転せしめられる。同様にして、２個のＢ系統固定偏心重錘４７と２個のＡ系統可動偏心重錘４６とは、Ｂ系統の駆動モータＭｂと自在継手６５ｂとによって同期回転せしめられる。以上のように構成するため、前記２基のロータリ起振機６０Ａ，６０Ｂは、相互に回転軸をほぼ同心状に揃えてベース６１上に固定されている。
【００３６】
図１の実施形態においては、２基のロータリ起振機６０Ａ，６０Ｂが上下方向の振動を同期させて強力に杭を打抜くことができる。さらに、図７について説明したように２個のモータＭａ，Ｍｂを電気的に制御して固定偏心重錘と可動偏心重錘との位相差を調節することによって双方の偏心重錘の総合偏心モーメントを増減調節できるので、共振に因るトラブルを発生する振動数領域で起振力を零にして、共振に関するトラブルを防止することができる。なお、完全に零にしなくても、振動加速度を重力加速度（９８０センチメートル／秒・秒）以下にすれば共振に関するトラブルを回避することができる。
【００３７】
図２は、前掲の図１と異なる実施形態を示し、（Ａ）は外観正面図、（Ｂ）は模式的な断面図である。
この図２の実施形態を前掲の図１の実施形態に比較して異なるところの概要を述べると、本実施形態（図２）は、前掲の図８に示した位相差調節機構と類似する位相差調節機構６６を備えた２基のロータリ起振機６０Ａ，６０Ｂの回転軸を同心状に揃えて、固定偏心重錘４６′と偏心重錘軸同志を自在継手５６ａで接続し、駆動モータ５０によって２個の固定偏心重錘４６′を同期回転させる。説明の便宜上、これらの、駆動モータ５０に直結された固定偏心重錘４６′を駆動側固定偏心重錘４６′と呼ぶ。
本図２に示した位相差制御機構６６は、前掲の図８（未公知の先願に係る発明）に示した位相差調節機構と類似の機構であって、油圧シリンダの環状ピストンの往復動をネジ手段によって相対的回動に変換する構造である。
図２（Ｂ）に表されているように、２基の起振機６０Ａ，６０Ｂは１個の駆動モータ５０によって固定偏心重錘を回転駆動されるとともに、該２基の起振機それぞれに固定偏心重錘の回転位相差調節機構６６を設けて可動偏心重錘４９′に伝動される。説明の便宜上、これらの可動偏心重錘４９′を制御側可動偏心重錘４９′と呼ぶ。
２組の位相差調節機構６６を連動させて調節する操作系統（図示せず）を設け、もしくは２組の位相差調節機構６６を個別に調節する操作系統（図示せず）を設けて連動的に操縦することにより、前述の実施形態（図１）におけると同様に総合偏心モーメントを増減調節して起振力を制御し、共振に因るトラブルを防止することができる。
【００３８】
図３は、前掲の図２に示した実施形態を改良した振動杭打抜装置を示し、（Ａ）は外観正面図、（Ｂ）は模式的な断面図である。
前掲の図２の実施形態においては、２基の起振機６０Ａ，６０Ｂの固定偏心重錘軸同志のみを同期回転させるように拘束して連結し、可動偏心重錘の位相差は起振機ごとに伝動・制御したが、本図３の実施形態においては２基の起振機６０Ａ，６０Ｂの固定偏心重錘軸同志を自在継手６５ａで連結するとともに、可動偏心重錘軸同志も自在継手６５ｂによって連結した。そして、連結された固定偏心重錘軸の回転を、位相差調節機構６６を介して可動偏心重錘軸に伝動するとともに、双方の偏心重錘軸の位相差を調節できるようにした。この実施形態（図３）によると、駆動モータ５０が１個で足りるのみでなく、位相差調節機構６６も１組で足りる。このため、該位相差調節機構の操作系統（図示せず）も簡単になり、作動信頼性が高い。
【００３９】
前掲の図９（Ｂ）に示したように、多数の鋼矢板を結合して成る巨大な組立杭７１に多数の起振機６０を装着して杭の打抜作業を行なう場合について述べる。図４は、１個の巨大な矢板組立杭に６基のロータリ起振機を装着して杭の打抜き作業を行なう状態を模式的に描いた平面図である。ただし、模式化して描いてあるので厳密に正確な平面投影図ではない。
この図４は、６基の起振機６０Ｃ〜６０Ｈの配置と、それらの連結状態とを表しており、回転駆動手段、および位相差制御機構の図示は省略してある。
矢板組立杭７１の平面図形と同心をなす仮想の円Ｓを、施工設計的に想定し、この円Ｓの円弧に対してそれぞれの起振機の固定偏心重錘軸６７ｃ〜６７ｈおよび可動偏心重錘軸６８ｃ〜６８ｈがほぼ接線方向となり、もしくは接線と平行になるように前記６個の起振機を配置して、矢板組立杭７１に装着する。装着の具体的な方法としては、前掲の図１〜図３の実施形態におけるベース６１に対応する輪形のベース部材（図示せず）を構成しても良く、または矢板組立杭７１の頂部付近をベースとしてこれに直接的に装着しても良い（図９（Ｂ）参照）。
【００４０】
Ｎ基の起振機を上述のようにして配置すると、隣接する起振機の固定偏心重錘軸同志が対向する個所がＮ個所、可動偏心重錘軸同志が対向する個所がＮ個所出来る。これらＮ個所の内の１個所を除いた（Ｎ−１）個所について、固定偏心重錘軸同志をプロペラシャフト６９および自在継手により、同期回転させるように拘束して連結し、かつ、可動偏心重錘軸同志をプロペラシャフト７０および自在継手により同期回転させるように拘束して連結する。これにより、連結された偏心重錘軸は環状を為さずにＣ字状をなす。このように構成する理由は、
（ａ）環状でなくても、同期回転させるためにはＣ字状の連結で足りること、（ｂ）環状にすると、各種の誤差や弾性変形が重なって、軸受部材に予期しない偏荷重が掛かって異音，発熱を生じて耐久性を損う場合が少なくないこと、に鑑みて、これを未然に防止したものである。
【００４１】
次に、前記６基の起振機の回転駆動および位相差制御について説明する。
６基の起振機それぞれの固定偏心重錘軸６７ｃ〜６７ｈがプロペラシャフト６９によって連結されているので、その端部もしくは中間部に、例えば図示のごとく駆動モータＭａを接続すると、１個のモータで６基の起振機の固定偏心重錘を回転駆動することができる。同様に、１個のモータＭｂで６基の起振機の可動偏心重錘を回転駆動することができる。このように構成すると、前掲の図７に示した位相差制御機構において２個のモータＭａ，Ｍｂを電気的に制御して起振力を増減調節したのと同様にして起振力を制御し、共振に因るトラブルを防止することができる。
【００４２】
上掲の図４を援用して、上記と異なる実施形態を次に述べる。
前記２個の駆動モータＭａ，Ｍｂの内、可動偏心重錘を回転駆動するモータＭｂを取り除き、前掲の図８（未公知の先願発明）における位相差調節機構と類似の、液圧シリンダとネジ手段とを用いた位相差調節機構６６を、プロペラシャフト６９と同７０との間に介装接続して設置し、固定偏心重錘軸の回転を上記位相差調節機構６６によって可動偏心重錘軸に伝動するとともに双方の偏心重錘軸の位相差を増減調節すると、１個の駆動用モータＭａと１組の位相差調節機構６６とによって６基のロータリ起振機６０Ｃ〜６０Ｈを協働せしめて強力に杭の打抜き作業を遂行し、かつ、起振力を制御して共振に関するトラブルを防止することができる。
【００４３】
次に、前掲の図４を援用して、さらに異なる実施形態について説明する。
図示した２個のモータＭａ，Ｍｂの内、可動偏心重錘を回転駆動するモータＭｂを取り除くとともに、（Ｎ−１）本のプロペラシャフト７０（可動偏心重錘軸接続用のプロペラシャフト。本実施形態においてＮ−１＝５本）を取り除く。
そしてＮ基のロータリ起振機６０Ｃ〜６０Ｈのそれぞれは、前掲の図２に示したロータリ起振機６０Ａ，６０Ｂのように、それぞれ位相差調節機構６６を備えたものとする。この位相差調節機構の具体的な構成は、前掲の図８（未公知の先願発明）に示した位相差調節機構と同様に、液圧シリンダの往復動をネジ手段によって相対的回動に変換する構造のものである。このように構成すると、Ｎ基の起振機相互を連結するプロペラシャフトの本数が（Ｎ−１）本で足り、Ｎ個の位相差調節機構のそれぞれを個別に、もしくは連動させて調節する操作系統を設けてＮ基の起振機を協働せしめて強力に杭の打抜き作業を遂行することができ、しかも起振力を制御して共振に関するトラブルを防止することができる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１の発明方法によると、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の固定偏心重錘軸と、複数基のロータリ起振機それぞれの複数本の可動偏心重錘軸とが、同期回転するように連結されるとともに、相互に独立したモータによって回転駆動され、かつ、上記相互に独立したモータが電気的に制御されて位相差を調節されて、前記複数基のロータリ起振機がタイミングを揃えて上下に振動するとともに、その起振力が一斉に増減制御されるので、振動公害の防止、および共振に因るクレーンの破損防止に有効である。
【００５５】
請求項２の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、１個の駆動用モータと、１組の、「位相差調節可能な伝動機構」とによって遂行することができる。
【００５７】
請求項３の発明方法によると、大形の鋼管杭、特に、複数個の柱状部材を結合して成る巨大な杭を多数の起振機によって打抜きする場合に、上記多数の起振機の上下振動のタイミングを揃え、しかも該上下振動の起振力を増減調節することによって地盤の共振に因る振動公害を防止すること、および、クレーンブームの共振に因る破損を防止することができ、かつ、上述の動作を、「位相差調節可能な機械的伝動機構」を用いる必要無く、２個のモータの電気的制御によって遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示し、（Ａ）は外観正面図、（Ｂ）は模式的に描いた断面図である。
【図２】前掲の図１と異なる実施形態を示し、（Ａ）は外観正面図、（Ｂ）は模式的な断面図である。
【図３】前掲の図２に示した実施形態を改良した振動杭打抜装置を示し、（Ａ）は外観正面図、（Ｂ）は模式的な断面図である。
【図４】１個の巨大な矢板組立杭に６基のロータリ起振機を装着して杭の打抜き作業を行なう状態を模式的に描いた平面図である。ただし、模式化して描いてあるので厳密に正確な平面投影図ではない。
【図５】振動杭打抜作業における共振の問題を説明するために示したもので、（Ａ）はロータリ式の起振機をクレーンブームで吊持して杭の振動打抜を実施している状態を模式的に描いた断面図、（Ｂ）は振動杭打抜工事における時間経過を横軸にとって振動数の変化を表した図表である。
【図６】固定偏心重錘と可動偏心重錘とを備えたロータリ起振機における起振力の調節を説明するために示した模式図であって、（Ａ）は起振力最大の状態を、（Ｂ）は起振力中等度の状態を、（Ｃ）は起振力が小さい状態を、（Ｄ）は起振力が零の状態を、それぞれ表している。
【図７】公知の位相制御機構を備えたロータリ起振機の模式的な断面図であって、構造・機能の理解に便なるごとく変形して描いてあるので、正確なＪＩＳ規格の投影図ではない。
【図８】未公知の位相差調節機構（特願平８−３４５６２０号）を備えたロータリ起振機の模式的な断面図である。
【図９】１個の杭に複数の起振機を装着した２例を示し、（Ａ）は１本の鋼管杭に２基の起振機を装着して吊持した状態の斜視図、（Ｂ）は多数の鋼矢板を円筒状に配列して結合した１組の矢板組立杭の上端に多数の起振機を装着して吊持した状態の斜視図である。
【符号の説明】
１…ケース、２…回転軸、３…偏心重錘、４…同期回転用伝動歯車、５…クレーンブーム、６…起振機、６ａ…チャック、７…杭、８…民家、９…固定偏心重錘、１０…可動偏心重錘、２１…Ａ系統回転軸、２２…Ｂ系統回転軸、２３…Ａ系統駆動歯車、２４…キー、２５…Ａ系統被動歯車、２７…Ｂ系統可動偏心重錘、２８…Ｂ系統固定偏心重錘、２９…Ａ系統可動偏心重錘、３０…同期連結杆、３１…Ｂ系統被動歯車、３３…同期連結杆、３４…Ａ系統駆動歯車、３５…Ａ系統被動プーリ、３６…Ｂ系統被動プーリ、３７…巻掛伝動手段、４３…ケーシング、４４…偏心重錘軸、４５…２重軸、４５ａ…外管、４５ｂ…内軸、４６…Ａ系統可動偏心重錘、４６′…駆動側固定偏心重錘、４７…Ｂ系統固定偏心重錘、４７′…制御側固定偏心重錘、４８…Ａ系統固定偏心重錘、４８′…駆動側可動偏心重錘、４９…Ｂ系統可動偏心重錘、４９′…制御側可動偏心重錘、５０…駆動モータ、５１…油圧シリンダ、５２…環状ピストン、５４…螺旋溝、５５…逆捩り方向螺旋溝、５６…筒状部材、６０Ａ〜６０Ｈ…ロータリ式の起振機、６１…ベース、６２Ａ，６２Ｂ…杭用チャック、６３…鋼管杭、６４…スプリング、６５ａ，６５ｂ…自在継手、６６…位相差調節機構、６７ｃ〜６７ｈ…固定偏心重錘軸、６８ｃ〜６８ｈ…可動偏心重錘軸、６９，７０…プロペラシャフト、７１…矢板組立杭、７２…ベース、７３…環状フレーム。
【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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