JP5444205B2

JP5444205B2 - 油圧式バイブロハンマ及びその運転方法並びに杭の打設方法

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Publication number: JP5444205B2
Application number: JP2010291515A
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Inventors: 敏男井上; 博康横山; 一也谷田; 佳溝次; 勇吉鈴木
Original assignee: Chowa Kogyo Co Ltd
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Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2014-03-19
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Description

本発明は、油圧式バイブロハンマ及びその運転方法並びに杭の打設方法に関する。

油圧式バイブロハンマ（油圧振動杭打抜機、等と称されることもある）は、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
図７は、油圧式バイブロハンマ本体１と発動機Ｅとを備えた油圧式バイブロハンマにおける作業中の油圧回路の状態を概略的に示している。当該油圧式バイブロハンマは、制御部１０が各構成要素を制御することにより運転される。図中央には油圧式バイブロハンマ本体１の概略構成を示しており、この概略構成中の符号（Ｍ１、ＣＨ等）は、その周囲に示した油圧回路中の符号と対応している。

油圧式バイブロハンマ本体１は、起振機２と主油圧モータＭ１を具備し、主油圧モータＭ１の回転が軸受け３の支持する軸を介して内部の偏心重錘（図示せず）に伝達される。起振機２の下方には、杭を把持又は開放するチャックＣＨが取り付けられている。起振機２の周囲には弾性体５を介してハンガー４が取り付けられ、ハンガー４は吊下げ用の吊環を具備する。起振機２とチャックＣＨの間には潤滑油貯留部６が設けられている。

主油圧ポンプＰ１は、主油圧モータＭ１を駆動するために油を圧送し、図示の例では、この油圧回路は閉ループとなっている。閉ループ回路の場合、チャージポンプＰ２が、主油圧ポンプＰ１の閉ループ回路から漏れる油を補充し、また、所定量を超える油は、フラッシングバルブＦＶによりタンクＴに戻される。

チャック用ポンプＰ２は、チャックＣＨの開閉のために油を圧送する。第１方向切替弁ＳＶ１は、チャック用ポンプＰ２からの油をチャックＣＨへ送りかつ戻ってくる油をタンクに戻すか、又は、チャックＣＨに送らずにそのままタンクＴに戻すかの２つの経路を切り替える。

潤滑クーリングポンプＰ４は、起振機２及び主油圧モータＭ１を潤滑又はクーリング（後述）するために油を圧送する。第２方向切替弁ＳＶ２は、潤滑クーリングポンプＰ４からの油を起振機２及び主油圧モータＭ１へ送るか、又は、起振機２等へ送らずにそのままタンクＴへ戻すかの２つの経路を切り替える。

ハンガー４の内壁に取り付けられた戻しポンプＰ５は、起振機２を通過して潤滑油貯留部６に溜まった油を回収してタンクＴへ戻すためのポンプである。戻しポンプＰ５は、同じくハンガー４の内壁に取り付けられたモータＭ２により駆動され、モータＭ２は、潤滑クーリングポンプＰ４から圧送される油により駆動される。

発動機Ｅは、主油圧ポンプＰ１、チャージポンプＰ２、チャック用ポンプＰ３及び潤滑クーリングポンプＰ４を回転駆動可能である。主油圧ポンプＰ１のみは、発動機Ｅの回転を伝達せずに、空回りさせるように制御できる。他の３つのポンプＰ２、Ｐ３、Ｐ４は、発動機Ｅの回転により必ず回転する。一例では、発動機Ｅの回転が伝達されると、これらのポンプが発動機Ｅと同じ回転数で回転する。あるいは、別の例として、ポンプＰ２は発動機Ｅと同じ回転数で回転し、ポンプＰ３及びＰ４は所定のギヤ比又はプーリ比に応じて発動機Ｅの回転数に対して所定比率の回転数で回転する場合もある。

図８は、油圧式バイブロハンマによる従来の施工フローの一例である。図７を参照しつつ説明する。施工開始時に先ず発動機Ｅを起動する（Ｓ１１）。起動後の発動機Ｅは、最小安定回転数で回転する。最小安定回転数は、自動車のエンジンでいえばアイドリングに相当する。最小安定回転数は、一定の回転数で確実に回転し得る最小の回転数であり、油圧式バイブロハンマにおける発動機の場合、約１０００min^−１とされている。

次に、油圧式バイブロハンマ（ここでは発動機Ｅ以外の構成要素を意味する）のスイッチを停止位置から運転位置に切り替える（Ｓ１２）。これに連動して、発動機Ｅの回転数が、定常回転数に変更される（Ｓ１３）。定常回転数は、油圧回路による作業を行うために必要な回転数であり、１５００〜３６００min^−１の範囲である。さらに、よく用いられる範囲は、１５００〜２２００min^−１の範囲である。

作業開始前に、先ずクーリング工程を行う（Ｓ１４）。図７に示すように、潤滑クーリングポンプＰ４が、第２方向切替弁ＳＶ２を介して起振機２及び主油圧モータＭ１に油を圧送する。これを５分間程度行うことにより起振機２の内部及び主油圧モータＭ１の潤滑及び冷却を行う。このとき、図７には示されていないが、主油圧ポンプＰ１は空回りし、チャージポンプＰ２からの油はフラッシングバルブＦＶによりタンクに戻され、チャック用ポンプＰ３からの油は第１方向切替弁ＳＶ１によりそのままタンクＴへ戻されている。

次に、チャックＣＨによる杭の把持工程を行う（Ｓ１５）。図７に示すように、チャック用ポンプＰ３がチャックＣＨに油を圧送することにより、チャックＣＨが閉じる。

杭の把持が完了すると、杭の打込工程を行う（Ｓ１６）。杭の打込工程に替えて、杭の引抜工程も同様に行うことができる。図７に示すように、主油圧ポンプＰ１が主油圧モータＭ１に駆動用の油を圧送するとともに、潤滑クーリングポンプＰ４が起振機２及び主油圧モータＭ１に潤滑用の油を圧送する。

杭の打込が完了すると、チャックＣＨによる杭の開放工程を行う（Ｓ１７）。チャック用ポンプＰ３がチャックＣＨに油を圧送することにより、チャックＣＨが開く。

油圧式バイブロハンマのスイッチを運転位置から停止位置に切り替える（Ｓ１８）。これに連動して、発動機Ｅの回転数が、最小安定回転数に変更される（Ｓ１９）。最後に、発動機Ｅを停止させる（Ｓ２０）。

特開平９−１１９１３４号公報

上述の油圧式バイブロハンマの従来の施工フローには、運転方法に関して以下のような問題点がある。

油圧式バイブロハンマの運転中には、作業中の期間と非作業中の期間が存在する。図９は、図７と同様の図であるが、作業中ではなく非作業中の油圧回路の状態を示している。
ここで、「作業中」とは、油圧式バイブロハンマが、クーリング、杭の把持又は開放、杭の打込又は引抜などのいずれかの作業を実質的にすなわち実際に行っている期間を称する。
また、「非作業中」とは、これらのいずれの作業も実質的にすなわち実際に行っていない期間を称する。例えば、杭の把持工程中であっても、チャックを閉じる１回の動作が、最初から最後まで必ずしも連続的に行われるとは限らない。チャックの向きを調整するために途中で停止したり、予定外の事情で中断したりすることがある。これらの期間は「非作業中」である。また、チャックによる把持完了後から次の杭の打込工程を開始するまでの期間も、「非作業中」に含まれる。杭の打込工程についても、打込工程中における中断期間は「非作業中」であり、打込完了後から次の杭の開放工程を開始するまでの期間も「非作業中」に含まれる。

図９に示すように、例えば、主油圧ポンプＰ１の非作業中には、主油圧ポンプＰ１を空回りさせるため、主油圧モータＭ１へ油を送る閉ループは形成されない。チャージポンプＰ２からの補充油は、フラッシングバルブＦＶを介してそのままタンクＴへ戻す。潤滑クーリングポンプＰ４からの油は、第２方向切替弁ＳＶ２を切り替えてタンクＴへ戻す。このように従来の運転方法は、主油圧ポンプＰ１、チャージポンプＰ２及び潤滑クーリングポンプＰ４が実質的な作業を行っていないにも拘わらず、発動機Ｅは、油圧式バイブロハンマの運転中は常時、定常回転数で回転し続けていた。

さらに、チャック用ポンプＰ２については、従来の運転方法では、チャックＣＨが閉じて所定の把持力を達成した後も、チャックＣＨに対して把持作業中と同量の油を圧送し続けていた。これは、送られる油量に見合うだけの作業を行っていない状態である。

以上のように、従来の油圧式バイブロハンマの運転方法では、非作業時にも発動機Ｅは定常回転数で回転し、また、チャック用ポンプＰ２は把持完了後も把持作業中と同量の油を圧送し続けていたため、油圧式バイブロハンマの燃料消費量に大きな無駄があった。さらに、各ポンプ及びチャックに対して不要の負荷をかけていた。
本発明は、このような問題点に鑑み、燃料消費量を低減可能であり効率的な運転が可能である油圧式バイブロハンマ及びその運転方法を提供することを目的とする。また、このような運転方法を適用した杭の打設方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、以下の構成を有する。

本発明による油圧式バイブロハンマの一態様は、発動機により駆動される複数のポンプを備えた油圧式バイブロハンマであって、運転中に、前記複数のポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数で回転させ、かつ、前記複数のポンプの全てが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数で回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする。

本発明による油圧式バイブロハンマの別の態様は、チャックを備えた起振機と、前記起振機を駆動する主油圧モータと、杭の打込又は引抜のために前記起振機を駆動するべく前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う主油圧ポンプと、前記チャックが杭を把持又は開放するために前記チャックに油を圧送する作業を行うチャック用ポンプと、前記起振機及び前記主油圧モータを潤滑又はクーリングするために前記起振機及び前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う潤滑クーリングポンプと、前記主油圧ポンプ、前記チャック用ポンプ及び前記潤滑クーリングポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、運転中に、前記主油圧ポンプ、前記チャック用ポンプ及び前記潤滑クーリングポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記主油圧ポンプ、前記チャック用ポンプ及び前記潤滑クーリングポンプの全てが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする。
また、好適には、前記チャックによる杭の把持圧力が所定圧力に達しているときに、前記チャック用ポンプから前記チャックに圧送する油量を、前記チャックが杭を把持又は開放するときに圧送する油量よりも少なくするように制御する第２の制御手段を有する。

本発明による油圧式バイブロハンマのさらに別の態様は、起振機と、前記起振機を駆動する主油圧モータと、杭の打込又は引抜のために前記起振機を駆動するべく前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う主油圧ポンプと、前記主油圧ポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、前記杭の打込又は引抜の工程中に、前記主油圧ポンプが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記主油圧ポンプが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする。

本発明による油圧式バイブロハンマのさらに別の態様は、チャックを備えた起振機と、前記チャックが杭を把持又は開放するために前記チャックに油を圧送する作業を行うチャック用ポンプと、前記チャック用ポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、前記チャックによる杭の把持又は開放の工程中に、前記チャック用ポンプが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記チャック用ポンプが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする。

本発明による油圧式バイブロハンマのさらに別の態様は、起振機と、前記起振機を駆動する主油圧モータと、前記起振機及び前記主油圧モータの潤滑又はクーリングを行うべく前記起振機及び前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う潤滑クーリングポンプと、前記潤滑クーリングポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、前記クーリングの工程中に、前記潤滑クーリングポンプが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記潤滑クーリングポンプが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする。

本発明による油圧式バイブロハンマの運転方法の態様は、発動機により駆動される複数のポンプを備えた油圧式バイブロハンマの運転方法であって、前記油圧式バイブロハンマの運転中に、前記複数のポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数で回転させ、かつ、前記複数のポンプの全てが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数で回転させることを特徴とする。

本発明による杭の打設方法の一態様は、上述の油圧式バイブロハンマの運転方法を単体の油圧式バイブロハンマに適用することにより杭を打設することを特徴とする。

本発明による杭の打設方法の別の態様は、上述の油圧式バイブロハンマの運転方法を、互いに連動させた複数の油圧式バイブロハンマの各々に適用することにより杭を打設することを特徴とする。

本発明による油圧式バイブロハンマの運転方法は、油圧式バイブロハンマに関連する種々の作業を行うための油を圧送する複数のポンプを、発動機により回転駆動可能である。そして、それらのポンプのうち１つでも作業中の間は、発動機を定常回転数にて回転させ、それらのポンプのうちいずれもが非作業中の間は、発動機を、定常回転数よりも少ない最小安定回転数にて回転させるものである。

油圧式バイブロハンマの運転中であっても、非作業中には発動機の回転数が定常回転数から最小安定回転数に低下させることにより、発電機の消費燃料量を低減することができる。加えて、発動機の回転数の低下に合わせて、発動機の冷却用ファンの回転数も下げることができ、発動機の負荷を低減できる。冷却用ファンの出力も下げることができる。

また、従来は、運転中に発動機が常に定常回転数で回転していたため、主油圧ポンプ以外の空回りしないポンプ、例えばチャージポンプ、チャック用ポンプ及び潤滑クーリングポンプ等は、非作業中に油を単にタンクに戻すだけのときでも、常に発動機と同じ定常回転数で、又は、定常回転数に対して所定比率の回転数で回転させられていたので、負荷が大きかった。本発明においては、これらのポンプが油を単にタンクに戻すだけのときは、発動機を最小安定回転数にて回転させる。これにより、空回りしないポンプは最小安定回転数と同じ回転数で、又は、最低安定回転数に対する所定比率の回転数で回転することとなる。この結果、これらのポンプの負荷を低減できる。

さらに、チャックによる杭の把持圧力が所定圧力に達し、その所定圧力を保持するだけのときは、チャック用ポンプからチャックに圧送する油量を最小限とすることにより、燃料消費量を低減でき、チャックに不要な負荷を掛け続けることを回避でき、かつチャック用ポンプの負担を低減できる。

本発明の運転方法を適用した油圧式バイブロハンマにおける施工フローの一例である。クーリング工程における作業中の油圧回路の状態を示す図である。杭の把持工程における作業中の油圧回路の状態を示す図である。杭の打込又は引抜工程における作業中の油圧回路の状態を示す図である。非作業中（工程は特定しない）の油圧回路の状態の一例を示す図である。本発明による運転方法をまとめた表である。油圧式バイブロハンマにおける従来の作業中の油圧回路の状態を概略的に示す図である。油圧式バイブロハンマによる従来の施工フローの一例である。従来の非作業中の油圧回路の状態を示している。

以下、実施例を示す図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明の油圧式バイブロハンマの物理的な構成要素は、図７及び図９で説明した従来のものと基本的に同じである。本発明による油圧式バイブロハンマは新規の制御手段を備えており、それにより新規の油圧式バイブロハンの運転方法が実現される。

図１は、本発明の運転方法を適用した油圧式バイブロハンマにおける施工フローの一例である。図２〜図５は、上述の図７及び図９と同様の図であり、油圧式バイブロハンマ本体１と発動機Ｅとを備えた油圧式バイブロハンマにおける作業中又は非作業中の油圧回路の状態を概略的に示している。各構成要素の符号は、上述の図７及び図９と同じであるので、図７及び図９で行った各構成要素の説明をここに援用する。

図２〜図５は、それぞれ以下の状態に関する図である。
図２は、クーリング工程における作業中の油圧回路の状態を示す図である。
図３は、杭の把持工程における作業中の油圧回路の状態を示す図である。
図４は、杭の打込又は引抜工程における作業中の油圧回路の状態を示す図である。
図５は、非作業中（工程は特定しない）の油圧回路の状態の一例を示す図である。

図２〜図５に示すように、発動機Ｅは、主油圧ポンプＰ１、チャージポンプＰ２、チャック用ポンプＰ３及び潤滑クーリングポンプＰ４を回転駆動可能である。主油圧ポンプＰ１のみは、発動機Ｅの回転を伝達せずに、空回りさせるように制御できる。他の３つのポンプＰ２、Ｐ３、Ｐ４は、発動機Ｅの回転により必ず回転する。一例では、発動機Ｅの回転が伝達されると、これらのポンプが発動機Ｅと同じ回転数で回転する。あるいは、別の例として、ポンプＰ２は発動機Ｅと同じ回転数で回転し、ポンプＰ３及びＰ４は所定のギヤ比又はプーリ比に応じて発動機Ｅの回転数に対し所定比率の回転数で回転するようにしてもよい。つまり、ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のいずれも、基本的に発動機Ｅの回転数の変化に比例してその回転数が変化するが、ポンプＰ１のみは空回りさせることが可能である。

この油圧式バイブロハンマは、制御部１０が各構成要素の動作を制御することにより運転される。例えば、状況変化を検知する種々のセンサ（図示せず）の検知信号が制御部１０に送られ、その検知信号に応じて制御部１０が自動的に所定の構成要素の動作を制御してもよい。また例えば、所定の命令信号を制御部１０に対し手動で入力することにより、制御部１０が所定の構成要素の動作を制御してもよい。制御部１０は、適宜のプログラムを導入されたコンピュータにより実施可能である。制御部１０の実行する演算処理が、油圧式バイブロハンマにおける制御手段である。

以下、図２〜図５を参照しつつ、図１の施工フローの各工程を説明する。
施工開始時に先ず発動機Ｅを起動する（Ｓ１）。起動後の発動機Ｅは、最小安定回転数で回転する。最小安定回転数は、油圧式バイブロハンマにおける発動機の場合、約１０００min^−１とされているが、燃料消費量の低減を優先させる場合には７００〜１０００min^−１の間でもよい。

次に、油圧式バイブロハンマ（ここでは発動機以外の構成要素を意味する）のスイッチ（図示せず）を停止位置から運転位置に切り替える（Ｓ２）。この時点から再びスイッチが停止位置に切り替えられるまで（Ｓ９）の間を、油圧式バイブロハンマの運転中の期間とする。また、運転中は、発動機Ｅの回転数を、最小安定回転数と定常回転数との間で制御により変更可能となる（Ｓ３）。定常回転数は、油圧回路による作業を行うために必要な回転数であり、１５００〜３６００min^−１の範囲である。さらに、よく用いられる範囲は、１５００〜２２００min^−１の範囲である。

従来と異なり、本発明では、油圧式バイブロハンマが運転中となった時点で、発動機Ｅの回転数を自動的に定常回転数に上げることはなく、いずれかのポンプによる実質的な作業が開始されるまでは、最小安定回転数のままである。従って、運転開始直後の油圧回路の状態は、図５の非作業中の状態である。主油圧ポンプＰ１は、空回りしており、主油圧モータＭ１へ油を送る閉ループは形成されない。チャージポンプＰ２からの補充油は、フラッシングバルブＦＶを介してそのままタンクＴへ戻す。チャック用ポンプＰ３からの油は、第１方向切替弁ＳＶ１によりそのままタンクＴへ戻す。潤滑クーリングポンプＰ４からの油は、第２方向切替弁ＳＶ２によりそのままタンクＴへ戻す。従来と異なり、発動機Ｅが最小安定回転数で回転しているので、燃料消費量及びポンプ負担が低減されている。

作業開始前に、先ず、クーリング工程を行う（Ｓ４）。これは、起振機２の内部及び主油圧モータＭ１の潤滑及び冷却のためであり、作業を行う日の最初に必ず行う。図２に示すように、クーリング工程の作業中には、潤滑クーリングポンプＰ４が、第２方向切替弁ＳＶ２を介して起振機２及び主油圧モータＭ１に油を圧送する。クーリング工程は、第２方向切替弁ＳＶ２をタンクＴからモータＭ２へ向かう方へ切り替えることにより開始される。これと同時に、発動機Ｅの回転数を定常回転数に上げる。
なお、クーリング工程の途中に、何らかの事情により中断するときは、第２方向切替弁ＳＶ２をタンクＴに切替えると同時に、発動機Ｅを最小安定回転数に低下させ、図５の非作業中の状態とする。クーリング工程の完了時にも、同様に非作業中の状態とする。

次に、チャックＣＨによる杭の把持工程を行う（Ｓ５）。図３に示すように、チャック用ポンプＰ３が、チャックＣＨに対して把持作業に必要な量の油を圧送することにより、チャックＣＨが閉じる。杭の把持工程は、チャックＣＨのスイッチを「開」又は「中立」から「閉」に切り替えると同時に、第１方向切替弁ＳＶ１をタンクＴからチャックＣＨへ向かう方へ切り替えることにより開始される。これと同時に、発動機Ｅの回転数を定常回転数に上げる。
なお、杭の把持工程の途中に、何らかの事情により中断するときは、第１方向切替弁ＳＶ１をタンクＴに切替えると同時に、発動機Ｅを最小安定回転数に低下させ、図５の非作業中の状態とする。杭の把持工程の完了時にも、同様に非作業中の状態とする。

把持工程の完了後、すなわちチャックＣＨによる杭の把持力が所定圧力に達した後は、次の打込工程を開始するまで非作業中の期間であるが、チャックＣＨによる所定圧力を保持する必要がある。この場合、第１方向切替弁ＳＶ１は、チャックＣＨに油を圧送する状態のままとし、但し、圧送する油量を、油圧シリンダ等からの漏れを補充する程度に低減する。このような油量の制御は、把持力を常時検知して漏れ油量を補充する圧力保持制御機構（図示せず）により実現できる。従来は、チャックＣＨを閉じてから開くまでの間、把持作業に必要な量と同量の油を常に送り続けていたが、それに比べて、本発明では大幅に燃料消費量を低減できる。また、チャックＣＨへの負担を軽減できる。

杭の把持が完了すると、杭の打込工程を行う（Ｓ６）。なお、杭の打込工程ではなく引抜工程を行う場合もある。図４に示すように、主油圧ポンプＰ１が主油圧モータＭ１に駆動用の油を圧送することにより閉ループの油圧回路が形成されるとともに、潤滑クーリングポンプＰ４が起振機２及び主油圧モータＭ１に潤滑用の油を圧送する。杭の打込工程は、主油圧ポンプＰ１を空回り状態から回転駆動状態とすると同時に、第２方向切替弁ＳＶ２をタンクＴからモータＭ２へ向かう方へ切り替えることにより開始される。これと同時に、発動機Ｅの回転数を定常回転数に上げる。
なお、杭の打込工程の途中に、何らかの事情により中断するときは、主油圧ポンプＰ１を空回り状態として第２方向切替弁ＳＶ２をタンクＴに切替え、同時に発動機Ｅを最小安定回転数に低下させ、図５の非作業中の状態とする。打込工程の完了時にも、同様に非作業中の状態とする。

ここで、別の実施例として、主油圧ポンプＰ１と主油圧モータＭ１を含む油圧回路は、閉ループではなく開ループでもよい。開ループの油圧回路は、タンクＴから主油圧ポンプＰ１及び主油圧モータＭ１を経てタンクＴへ戻る経路を有する。開ループの場合、チャージポンプＰ１及びフラッシングバルブＦＶは、不要となる。開ループの油圧回路の場合の発動機Ｅ、各ポンプ及び各切替弁の制御方法については、閉ループの油圧回路の場合と同じである。

なお、杭の打込工程の作業中においては、チャックＣＨは杭を把持した状態で所定圧力を保持する必要がある。この場合も、所定圧力を保持するために漏れ油量を補充する程度の少量の油をチャックＣＨに送る。

また、杭の打込工程の非作業中であっても、状況によっては、チャックＣＨの所定圧力を保持する必要のある場合がある。その場合も、所定圧力を保持するために漏れ油量を補充する程度の少量の油をチャックＣＨに送る。杭の打込工程の非作業中にチャックＣＨの所定圧力を保持する必要のない場合は、第１方向切替弁ＳＶ１をタンクＴに切替え、油をタンクＴに戻す。

杭の打込が完了すると、チャックＣＨによる杭の開放工程を行う（Ｓ７）。発動機Ｅの回転数を定常回転数に上げ、チャック用ポンプＰ３がチャックＣＨに対して開放動作を行う量の油を圧送することにより、チャックＣＨが開く。この工程は、チャックＣＨの動作が逆方向であるだけで、上述の杭の把持工程と同様である。杭の開放工程の完了時には、非作業中の状態とする。発動機Ｅを最小安定回転数とするとともに、第１方向切替弁ＳＶ１を、チャックＣＨからタンクＴへと切り替え、油をタンクに戻す。

杭の開放が完了すると、油圧式バイブロハンマのスイッチを運転位置から停止位置に切り替える（Ｓ８）。このスイッチ切替の前に、既に発動機Ｅは最小安定回転数となっている。最後に、発動機を停止させる（Ｓ１０）。

図６は、本発明による油圧式バイブロハンマの運転方法をまとめた表である。
第１行目の発動機Ｅの各欄には、最小安定回転数（太字囲みで表示）又は定常回転数（網掛けで表示）のいずれで回転させるかを示している。
第２行目の主油圧ポンプＰ１の各欄には、空回り又は作業用油の圧送のいずれを行うかを示している。第３行目のチャージポンプＰ２、第４行目のチャック用ポンプＰ３及び第５行目の潤滑クーリングポンプＰ４の各欄には、各ポンプに関係する切替弁の切替先と、タンク戻し又は作業用油の圧送のいずれを行うかを示している。
さらに、各ポンプの各欄のうち、当該ポンプが作業中のときは、その欄を灰色で示している（但し、チャック用ポンプＰ３については、所定圧力を保持するために少量の油のみを送っている期間は、作業中とみなさない）。

図６の表から、本発明の運転方法は、以下のように行われていることが判る。油圧式バイブロハンマの運転中に、４つの主要ポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、発動機Ｅを定常回転数で回転させるように運転する。そして、油圧式バイブロハンマの運転中に、４つの主要ポンプの全てが非作業中である期間は、発動機Ｅを最小安定回転数で回転させるように運転する。

なお、主油圧ポンプＰ１と主油圧モータＭ１の油圧回路が、開ループである場合は、チャージポンプＰ２が不要であるので、主要ポンプは３つとなる。この場合も同様に、油圧式バイブロハンマの運転中に、３つの主要ポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、発動機Ｅを定常回転数で回転させるように運転する。そして、油圧式バイブロハンマの運転中に、３つの主要ポンプの全てが非作業中である期間は、発動機Ｅを最小安定回転数で回転させるように、油圧式バイブロハンマを運転する。

以上に説明した本発明による油圧式バイブロハンマの運転方法は、単体の油圧式バイブロハンマにも、互いに連動する複数の油圧式バイブロハンマにも適用可能である。また、打ち込まれる杭の形状に関係無く適用でき、壁体にも適用できる。さらに、多様な構成の油圧式バイブロハンマに適用可能であり、油圧モータ、各種ポンプ及び各種バルブの数及び配置は、上述の例に限定されない。

まとめると、本発明による油圧式バイブロハンマの運転方法は、発動機により駆動される複数のポンプを備えた油圧式バイブロハンマの運転中に、複数のポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、発動機を定常回転数で回転させ、かつ、複数のポンプの全てが非作業中である期間は、発動機を最小安定回転数で回転させることを特徴とする。

また、本発明による油圧式バイブロハンマは、発動機により駆動される複数のポンプを備え、運転中に、複数のポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、発動機を定常回転数で回転させ、かつ、複数のポンプの全てが非作業中である期間は、発動機を最小安定回転数で回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする。

一例として、チャックによる把持を完了した後の非作業時に、従来通りに回転数を２０００min^−１のままとした場合の燃料消費量は１７．５リットル／hであったのに対し、本発明の運転方法に従って回転数を１０００min^−１に低下させた場合の燃料消費量は、２．７リットル／hであった。

また別の例として、定格出力２３５kWの発動機に対して従来の運転方法を実施したところ、燃料消費量の平均値は３４〜４０リットル／hであったのに対し、定格出力３２８kWの発動機に対して本発明の運転方法を実施したところ、燃料消費量の平均値は２５〜３０リットル／h程度となった。このことは、燃料消費量がより大きくなるはずの後者の発動機において、本発明の運転方法を実施したことにより、逆に前者の発動機よりも燃料消費量が少なくなったということを意味しており、本発明の効果が実証された。

１油圧式バイブロハンマ
２起振機
３軸受け
４ハンガー
５弾性体
６潤滑油貯留部
１０制御部
Ｅ発動機
Ｐ１主油圧ポンプ
Ｐ２チャージポンプ
Ｐ３チャック用ポンプ
Ｐ４潤滑クーリングポンプ
Ｐ５戻しポンプ
Ｍ１主油圧モータ
Ｍ２モータ
ＦＶフラッシングバルブ
ＳＶ１第１方向切替弁
ＳＶ２第２方向切替弁

Claims

発動機により駆動される複数のポンプを備えた油圧式バイブロハンマであって、運転中に、前記複数のポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数で回転させ、かつ、前記複数のポンプの全てが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数で回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする油圧式バイブロハンマ。
チャックを備えた起振機と、
前記起振機を駆動する主油圧モータと、
杭の打込又は引抜のために前記起振機を駆動するべく前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う主油圧ポンプと、
前記チャックが杭を把持又は開放するために前記チャックに油を圧送する作業を行うチャック用ポンプと、
前記起振機及び前記主油圧モータを潤滑又はクーリングするために前記起振機及び前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う潤滑クーリングポンプと、
前記主油圧ポンプ、前記チャック用ポンプ及び前記潤滑クーリングポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、
運転中に、前記主油圧ポンプ、前記チャック用ポンプ及び前記潤滑クーリングポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記主油圧ポンプ、前記チャック用ポンプ及び前記潤滑クーリングポンプの全てが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする
油圧式バイブロハンマ。
前記チャックによる杭の把持圧力が所定圧力に達しているときに、前記チャック用ポンプから前記チャックに圧送する油量を、前記チャックが杭を把持又は開放するときに圧送する油量よりも少なくするように制御する第２の制御手段を有することを特徴とする請求項２に記載の油圧式バイブロハンマ。
起振機と、
前記起振機を駆動する主油圧モータと、
杭の打込又は引抜のために前記起振機を駆動するべく前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う主油圧ポンプと、
前記主油圧ポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、
前記杭の打込又は引抜の工程中に、前記主油圧ポンプが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記主油圧ポンプが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする
油圧式バイブロハンマ。
チャックを備えた起振機と、
前記チャックが杭を把持又は開放するために前記チャックに油を圧送する作業を行うチャック用ポンプと、
前記チャック用ポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、
前記チャックによる杭の把持又は開放の工程中に、前記チャック用ポンプが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記チャック用ポンプが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする
油圧式バイブロハンマ。
起振機と、
前記起振機を駆動する主油圧モータと、
前記起振機及び前記主油圧モータの潤滑又はクーリングを行うべく前記起振機及び前記主油圧モータに油を圧送する作業を行う潤滑クーリングポンプと、
前記潤滑クーリングポンプを回転駆動可能である発動機と、を備えた油圧式バイブロハンマであって、
前記クーリングの工程中に、前記潤滑クーリングポンプが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数にて回転させ、かつ、前記潤滑クーリングポンプが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数にて回転させるように制御する制御手段を有することを特徴とする
油圧式バイブロハンマ。
発動機により駆動される複数のポンプを備えた油圧式バイブロハンマの運転方法であって、前記油圧式バイブロハンマの運転中に、前記複数のポンプのうち少なくとも１つが作業中である期間は、前記発動機を定常回転数で回転させ、かつ、前記複数のポンプの全てが非作業中である期間は、前記発動機を最小安定回転数で回転させることを特徴とする
油圧式バイブロハンマの運転方法。
請求項７に記載の油圧式バイブロハンマの運転方法を単体の油圧式バイブロハンマに適用することにより杭を打設することを特徴とする杭の打設方法。
請求項７に記載の油圧式バイブロハンマの運転方法を、互いに連動させた複数の油圧式バイブロハンマの各々に適用することにより杭を打設することを特徴とする杭の打設方法。