JP2659496B2 - 油圧式振動杭打装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加振シリンダ装置を用
いた油圧式振動杭打装置に係り、特に、加振機能を阻害
することなく加振シリンダ装置のピストンロッドの回動
を防止した油圧式振動杭打装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】杭打装置には振動杭打装置，衝撃杭打装
置，圧入杭打装置などが有るが、比較的静粛で、しかも
高能率であるという理由で振動杭打装置が賞用されてい
る。

【０００３】而して、振動杭打装置の加振機構を原理的
に大別すると偏心重錘式と往復ピストンシリンダ式とが
あり、それぞれ長短を有している。

【０００４】往復ピストンシリンダ式の加振機構を備え
た最新の杭打ち装置として特公昭５８−４６９６３号公
報に記載の技術が公知である。

【０００５】上記公知技術に係る杭打ち装置は、慣性錘
の重心を通る中心線上にロッドの軸心がくるように慣性
錘の内部に振動シリンダ及び定位シリンダが組み込ま
れ、振動シリンダと定位シリンダとの間にロッドが配設
され、振動シリンダに圧力流体の給排を行う切換弁が設
けられ、定位シリンダにこの定位シリンダまたは振動シ
リンダのいずれかのロッドに応動して定位シリンダ内の
制御室内へ圧力流体の給排を行う応動制御弁が設けら
れ、慣性錘に定位シリンダのピストンが制御室内の圧力
流体の圧縮によりまたは制御室に連通して設けたアキュ
ムレータによりあるいは定位シリンダ内に設けたスプリ
ングにより剛性低く支えられ、定位シリンダ又は振動シ
リンダのロッド下端に杭をつかむチャックが設けられて
いて、この構成によれば、他の建設機械による下引きお
よび上引きが可能であり、比較的軽量の機械装置によっ
て大きい杭打込力が得られる。

【０００６】しかし乍ら、この公知技術におけるピスト
ンおよびピストンロッドはシリンダ部材に対して回転し
得る構造であるから、このシリンダロッドに取り付けた
杭用チャックで把持された杭は軸心の回りに回動可能で
あり、その角位置が定まらない。

【０００７】通常の油圧シリンダ装置は、シリンダ部材
の内周もピストンの外周も円柱面であるから相互に回動
し得る。また、この相対的回動を係止する手段として多
数のものが公知公用されている。

【０００８】しかし乍ら杭打機に用いられる加振シリン
ダ装置にあっては、ピストンおよびピストンロッドが比
較的高サイクル（例えば２０〜６０Ｈｚ）で上下するの
で、その上下振動を妨げることなく、該ピストンロッド
の回動を係止するには格別の工夫が必要である。

【０００９】こうした技術的問題を解決するための方策
として特開昭６１−７２１２１号公報の「油圧式杭打機
におけるピストン回転防止装置」が提案されている。

【００１０】この回転防止装置の構成は、シリンダと、
そのシリンダに昇降可能に装備し圧油の供給により上下
振動するピストンロッドと、そのピストンロッドの下端
に装着した杭挾持装置とを備えた油圧式杭打機におい
て、シリンダと杭挾持装置との間に弾性体を介装し、杭
挾持装置を弾性体の剪断力により支承し、かつピストン
の回転力を弾性体の圧縮力で受けることを特徴とするも
のである。

【００１１】前記の公報によれば、この油圧式杭打機に
おけるピストン回転防止装置は、シリンダと杭挾持装置
との間に弾性体を介装し、杭挾持装置を弾性体の剪断力
により支承し、かつピストンの回転力を弾性体の圧縮力
で受けるものであるから、ピストンロッドの上下振動を
妨げずに、ピストンロッドの回転を防ぐことができる。
従って、杭を真直に打ち込むことができる。

【００１２】しかも、杭挾持装置を弾性体により支承す
ることにより、杭挾持装置の重量を弾性体のばね定数の
分だけ軽減することができる。その結果、杭挾持装置の
重量が軽減された分だけ振幅が大きくなり、杭打能力が
向上するとして推奨されている。

【００１３】この先行技術において「杭挾持装置（杭用
チャック）を弾性体の剪断力により支承する」という表
現は、剪断力という術語の定義を誤っているものと思わ
れるが、該先行技術の公報に開示されている発明の詳細
な説明の欄の記載から推察するに「弾性体に剪断力を生
ぜしめる形で支承する」すなわち、「剪断力の反力によ
って支承する」の意であると解せられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記の先行技術におい
て、加振油圧シリンダ装置のピストンおよびピストンロ
ッドはシリンダ部材に対して同心状に嵌合されていて、
油圧力によって上下動せしめられ、その上下動ストロー
クも自ずから定まっている。

【００１５】従って、前記の「油圧式杭打機におけるピ
ストン回転防止装置」（特開昭６１−７２１２１号）に
言うごとく杭用チャックを弾性体の剪断力で支承しなけ
れば該杭用チャックの支持が為されない訳ではない。該
公報の詳細な説明の記載内容から推察すると、この発明
（特開昭６１−７２１２１）は、シリンダ部材と杭用チ
ャックとの間に介装した弾性体を介して該杭用チャック
に押圧力もしくは引抜力を与えようとしているものと解
される。

【００１６】しかしながら杭の打設は、杭の形状，寸法
や地盤の硬軟によって差は有るが、少なくともトン単位
の巨大な力を要する。

【００１７】従って、上記公知技術（特開昭６１−７２
１２１）のごとく、弾性体に振動を与えつつ剪断荷重を
与えると該弾性体は比較的速やかに疲労して破断するに
至る。

【００１８】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
で、弾性体に繰返し剪断荷重を与えて早期疲労を進行さ
せるおそれ無く、しかも、加振シリンダ装置のピストン
ロッドに取り付けられた杭用チャックの回動角位置を規
制し得る油圧式振動杭打装置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】上記目的を達成するため
の構成として本発明に係る油圧式振動杭打装置は、軸心
を垂直ならしめて吊持され、油圧力によってピストンお
よびピストンロッドを往復動せしめる加振シリンダ装置
と、上記ピストンロッドの下端部に装着された杭用チヤ
ックとを備えた油圧式振動杭打装置において、前記加振
シリンダ装置のシリンダ部材に対して固定され、前記杭
用チャック上端部の周囲を取り囲んでいる筒状のスカー
ト部材と、前記杭用チャックと上記筒状スカート部材と
の間に、ほぼ水平にかつ、前記ピストンロッドと同心の
円の接線方向に配設されて、その両端をそれぞれ上記杭
用チャックと筒状スカートとに取り付けられたゴム弾性
を有する杆状部材と、を具備していることを特徴とす
る。

【００２０】

【作用】前記構成によれば、杭用チャックを装着したピ
ストンロッドの回動角位置を、弾性体に剪断応力を与え
ることなく、弾性体の圧縮応力と引張り応力とによって
規制する。

【００２１】この場合、ゴム状弾性部材が圧縮と引張り
とを担持するから杭用チャックの右回りと左回りとの両
方を阻止するに好都合である。その上、杭用チャックの
上下振動（ストロークは、例えば約１０mmである）を妨
げない。

【００２２】

【実施例】図１は本発明に係る油圧式振動杭打装置の一
実施例を示す垂直断面図である。

【００２３】１は吊り装置であって、慣性重錘２および
その下方に設置された加振シリンダ装置３を覆う有頂無
底筒状の吊り装置本体１ａの頂面に吊環１ｂが固定され
ている。

【００２４】上記吊り装置本体１ａ内に緩衝ゴム１ｃを
介して慣性重錘２が取り付けられている。

【００２５】加振シリンダ装置３は、定位シリンダ３ａ
−１および振動シリンダ３ａ−２を内部に形成したシリ
ンダ部材３ａの軸心を垂直ならしめて慣性重錘２の底面
に固定され、該シリンダ部材３ａ内にピストン３ｂおよ
びピストン３ｃ、並びにピストンロッド３ｄを収納して
いる。

【００２６】上記ピストンロッド３ｄの下端部はシリン
ダ部材３ａの下方に突出し、その下端に杭用チャック４
を取り付けられている。

【００２７】上記杭用チャック４の上端部（取付部付
近）の周囲を取り囲むように位置せしめて、筒状のスカ
ート５が配設されている。

【００２８】本例のスカート５は方形筒状であって、そ
の上端に方形枠状のフランジ５ａが設けられている。こ
の筒状のスカート５は、上記フランジ５ａを取付ボルト
６により前記シリンダ部材３ａに対して、ブラケット３
ｅを介して固定されている。

【００２９】上記筒状スカート５と杭用チャック４との
間に、ゴム杆７が配設され、その両端をそれぞれ筒状ス
カート５と杭用チャック４とに固定的に係着される。こ
のゴム杆７を通る水平面で切断したＡ−Ａ矢視図を図２
に示す。

【００３０】図２に示した点Ｏはピストンロッド３ｄの
中心であって、杭用チャック４は他に手段を講じなけれ
ば付記した円弧矢印のように往復回動し得る。

【００３１】そこで本実施例はゴム杆７を構成する。こ
のゴム杆７付近の分解斜視図を図３に示す。

【００３２】ゴム杆７は、合成ゴム製のゴム柱７ａの両
端にフランジ７ｂ，７ｃを一体に連設した構成する。

【００３３】上記フランジ７ｂ，７ｃのそれぞれに係合
する凹部を有する取付金具８，９を構成して（図２参
照）取付金具８を筒状スカート５に固着するとともに、
取付金具９を杭用チャック４に対して固定的に設置す
る。１０は取付金具９用のブラケットである。フランジ
７ｂ，７ｃは取付金具８，９に対して摺動（地球に関し
て上下方向，図２において紙面と垂直方向）可能に係合
される。

【００３４】前記ゴム杆７は、その軸心方向を、点Ｏを
中心とする仮想の円Ｏ′の接線Ｔ方向に配設する。

【００３５】図１に示した取付ボルト６を弛めて抜き取
り、筒状スカート５を軸心の回りに９０度回して再び取
付ボルト６で固定すると、図２の状態であった杭用チャ
ック４が図４のように９０度回される。

【００３６】多数の杭を工事設計書に従って一直線に沿
って並べて打設していった場合、コーナーに差しかかっ
たとき前記のようにして杭用チャック４の向きを９０度
回すことができれば非常に便利である。

【００３７】本実施例によれば、杭用チャック４やワイ
ヤロープ７に直接触れることなく、スカートのフランジ
５ａを取りつけている取付ボルト６の着脱とスカート５
の回動操作とにより、杭用チャック４の方向、すなわち
該杭用チャックに把持される杭の向きを９０度回すこと
ができる。

【００３８】なお図１に示した実施例においては、有頂
無底筒状の吊り装置本体１ａが慣性重錘２および加振シ
リンダ装置３の周囲を覆い、さらに筒状スカート５が杭
用チャック４の上端部の周囲を覆っているので、従来例
に比して遮音効果が一段と優れている。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、軸心を垂直ならし
めて吊持され、油圧力によってピストンおよびピストン
ロッドを往復動せしめる加振シリンダ装置と、上記ピス
トンロッドの下端部に装着された杭用チャックとを備え
た油圧式振動杭打装置に本発明を適用して、前記加振シ
リンダ装置のシリンダ部材に対して固定され、前記杭用
チャック上端部の周囲を取り囲んでいる筒状のスカート
部材と、前記杭用チャックと上記筒状スカート部材との
間に、ほぼ水平に、かつ、前記ピストンロッドと同心の
円の接線方向に配設されて、その両端をそれぞれ上記杭
用チャックと筒状スカートとに取り付けられたゴム弾性
を有する杆状部材と、を設けると、弾性部材に繰返し剪
断荷重を与えて早期疲労を進行させるおそれ無く、加振
シリンダ装置のピストンロッドに取り付けられた杭用チ
ャックの回動角位置を規制することができるという優れ
た実用的効果を奏する。

【００４０】また、本発明を実施する際、前記筒状のス
カート部材は方形筒状をなし、かつ、該筒状のスカート
部材をシリンダ部材に対して取り付け固定するための方
形枠状フランジを有していて、これをシリンダ部材に着
脱すること、及び、着脱に伴って垂直軸の回りに９０度
回転させることが可能な構造にすると、把持して打設す
る杭の回動角位置を容易にかつ確実に９０度回すことが
できるので好都合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧式振動杭打装置の一実施例を
示す垂直縦断面図である。

【図２】上記図１に示したＡ−Ａ面の断面図。

【図３】上記実施例のゴム杆付近の分解斜視図。

【図４】上記実施例における使用方法の説明図。

【符号の説明】

１ 吊り装置 １ａ 吊り装置本体 １ｂ 吊環 １ｃ 緩衝ゴム ２ 慣性重錘 ３ 加振シリンダ装置 ３ａ シリンダ部材 ３ａ−１ 定位シリンダ ３ａ−２ 振動シリンダ ３ｂ ピストン ３ｃ ピストン ３ｄ ピストンロッド ３ｅ ブラケット ４ 杭用チャック ５ 筒状スカート ５ａ フランジ ６ 取付ボルト ７ ゴム杆 ７ａ ゴム柱 ７ｂ フランジ ７ｃ フランジ ８ 取付金具 ９ 取付金具

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸心を垂直ならしめて吊持され、油圧力に
   よってピストンおよびピストンロッドを往復動せしめる
   加振シリンダ装置と、上記ピストンロッドの下端部に装
   着された杭用チャックとを備えた油圧式振動杭打装置に
   おいて、 前記加振シリンダ装置のシリンダ部材に対して固定さ
   れ、前記杭用チャック上端部の周囲を取り囲んでいる筒
   状のスカート部材と、 前記杭用チャックと上記筒状スカート部材との間に、ほ
   ぼ水平に、かつ、前記ピストンロッドと同心の円の接線
   方向に配設されて、その両端をそれぞれ上記杭用チャッ
   クと筒状スカートとに取り付けられたゴム弾性を有する
   杆状部材と、を具備していることを特徴とする、油圧式
   振動杭打装置。
2. 【請求項２】前記筒状のスカート部材は方形筒状をな
   し、かつ、該筒状のスカート部材をシリンダ部材に対し
   て取り付け固定するための方形枠状フランジを有してい
   て、これをシリンダ部材に着脱すること、及び、着脱に
   伴って垂直軸の回りに９０度回転させることが可能な構
   造であることを特徴とする、請求項１に記載の油圧式振
   動杭打装置。
3. 【請求項３】前記のゴム弾性を有する杆状部材は、その
   両端に取付フランジを有しており、かつ、前記杭用チャ
   ックおよび筒状スカート部材のそれぞれには、上記取付
   フランジに係合する凹部を有する取付金具が固定されて
   いることを特徴とする、請求項１もしくは請求項２に記
   載の油圧式振動杭打装置。