JPH0612041Y2 - 杭圧入引抜機の挾持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、鋼矢板等の鋼杭を挾持して地中に圧入乃至引
抜する杭圧入引抜機の、杭を挾持するチャック機構ある
いはクランプ機構に使用する杭の挾持装置にばねピスト
ン機構を有する杭圧入引抜機に関する。

（従来の技術） 建築工事等において鋼矢板等の鋼杭を地中に圧入あるい
は引抜くためには、杭圧入引抜機が広く使用されてい
る。この杭圧入引抜機は第１図に示すように、本体上に
マストを立設し、このマストの前方に杭を挾持して圧入
するチャック機構を本体に対して上下動自在に取り付け
ることにより、杭の地中圧入乃至引抜を行う。

また、杭の圧入引抜時には、本体下方に設けたクランプ
機構によって、既設杭上に自立し、かつ移動時には、こ
のクランプ機構と前記チャック機構を利用して既設杭列
上を自走するのである。

このチャック機構あるいはクランプ機構における従来の
杭の挾持機構は、杭を挾着把持するために油圧乃至空気
圧等の圧力流体を供給してピストンを押し出す機構を有
している。こうして押し出したピストンを復帰させるの
に、ばねチャックのようなばねピストンを用いたものが
ある。

一例として第８図に示すように筒状のシリンダ１にピス
トン２を摺動可能に収容し、シリンダ１の内部でピスト
ン２で画される後室３ａに供給口４から圧力流体を導入
することでピストン２は図において左方向に移動してラ
ム５をシリンダ１から外に押し出す。ピストン２及びラ
ム５の戻りはシリンダ１の前室３ｂに内蔵したばね６に
よって行う。このばねピストン構成では、ピストン２の
復帰動力を得るために、油圧等の圧力流体の供給制御系
を省略できる利点がある。

（考案が解決しようとする問題点） 上記構成の従来のばねピストン機構では、シリンダ１
を、ラム５の外側にばね６を巻装した構造を収容できる
大きさにする必要があるため大型となり、また、ピスト
ンとラムがシリンダに非固定状態に浮動するため脱落を
防ぐために段部７等のストッパを設ける必要があり構成
が複雑になるなどの欠点があった。従って、従来のばね
ピストン機構を用いたチャック機構あるいはクランプ機
構は、装置が大型となり構造も複雑化した。

しかして、本考案の目的は、杭圧入引抜機の挾持装置
に、シリンダ内で往復運動するピストンを一方向に圧力
流体の作用で付勢し、逆方向にはばねの弾発作用で復帰
させる構成のばねピストン機構を適用することにより、
ピストンの駆動制御系を簡略化し、且つ、能率、機能を
損わずに杭の挾持装置の小型軽量化を達成できるため、
杭圧入引抜機の小型、装置の簡略化を計るものである。

（問題点を解決するための手段） 鋼杭等を地中に圧入する杭圧入引抜機の杭の挾持装置
を、後端を開口し中空円筒状に形成されたピストン部材
と、先端を開口し後端に圧力流体供給口を設け円筒状に
形成されたシリンダ部材とからなり、前記ピストン部材
の円筒中間部分に円周方向に設けたスリットによりばね
部を形成し、前記ピストン部材を前記シリンダ部材に内
装すると共に、ピストン部材の後端周縁部をシリンダ部
材後端部に固定し、前記圧力流体供給口より圧力流体を
供給し、前記ピストン部材を前進させ杭を押圧挾持する
ようにしたばねピストン機構を備えた構成としたことを
特徴とする。

（作用） 杭圧入引抜機を、本体下方のクランプ機構で既設杭を挾
持することにより鋼杭列上に配置する。

クランプ機構あるいはチャック機構の杭の挾持装置で杭
を挾持すると、挾持装置の内部に設けたばねピストン機
構は、シリンダ部材の圧力流体供給口から圧力流体をピ
ストン部材の内部に導入し、ピストン部材はシリンダ内
部から押し出される力を受ける。しかし、ピストン部材
は後端がシリンダ部材の最奥部で固定されているため、
ピストン部材はその中間部分に設けられたばね部が伸張
してシリンダ部材の内部に導入された流体の圧力を吸収
する。つまり、この時ピストン部材の前端部のみがシリ
ンダ部材から突出する。こうしてピストン部材が突出す
ることで杭の挾持作用を得ることができるため、チャッ
ク機構あるいはクランプ機構の杭の挾持装置で杭を挾持
することができる。

シリンダ部材の内部への圧力流体供給を停止すると、ピ
ストン部材のばね部がその弾発力でピストン部材の前端
部をシリンダ部材の内部に引込む。この時、シリンダ部
材内の流体は流出する。これによりピストン部材は復帰
して、杭の挾持装置は杭の解放状態をもたらす。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を示す杭圧入引抜機の正面
図、第２−１図はクランプにばねピストン機構を取り付
けた状態を示す側面説明図、第２−２図はクランプの従
来例を示す側面説明図、第３−１図はチャックにばねピ
ストン機構を取り付けた状態を示す平面説明図、第３−
２図はチャックの従来例を示す平面説明図、第４図はば
ねピストン機構の部分切欠斜視図である。

杭圧入引抜機に装備する杭の挾持装置はクランプ機構と
チャック機構の２種類がある。

まず第２−１図で、杭圧入引抜機３０が既設杭３３上に
載置され、杭の圧入・引抜あるいは杭上の自走を行う際
のクランプに使用した場合について説明する。この場合
は第２−２図で示す従来のシリンダ機構３２よりも全長
が短くなり、Ｌ４＜Ｌ３となるから、クランプ３１が小
型化でき狭小スペースでの使用が可能となる（Ｗ４＜Ｗ
３）。

さらに従来では通常１個のクランプに対して２個のシリ
ンダ機構を連設していたが、本実施例では、後述のよう
に同一取付スペースではピストンの大型化が計れるため
杭の挾持力が増加しシリンダ機構を１個にすることがで
きる。また２個のシリンダ機構を連設する場合は、従来
と同圧力のシリンダ機構なら小型化できるという長所が
ある。

第３−１図では、ばねピストン機構３４を杭圧入引抜機
３０の圧入・引抜用のチャック３６に使用した例を示し
ている。

鋼矢板の圧入の際には、鋼矢板の背側と腹側を交互に逆
にして連結しながら圧入していくから、チャックは鋼矢
板を１本圧入するごとに１８０°回転して、次の圧入鋼
矢板を挾持しなくてはならない。そのためチャック３６
内にシリンダ機構３２を取り付ける際に、シリンダ機構
３２を杭の背側に取り付けると、シリンダ機構３２の後
方がチャック３６の外方に突出するため、チャック３６
が回転すると、その突出部分が圧入引抜機本体にぶつか
り旋回方向に制限が加えられるため、従来は第３−２図
のようにシリンダ機構３２を矢板３３ａの腹側に取り付
けていた。

本実施例のピストン機構３４は全長が短いため、通常使
用されている全方向旋回式のチャックでは、従来と同じ
ように矢板３３ａの腹側に取り付ければ、チャック３６
を小型化でき、また、チャック３６の大きさを変えず
に、矢板３３ａの背側に取付けることが可能となるか
ら、チャック３６内にスペースをとることができ、例え
ば図中３５にオーガー等の機器類の併設が可能となり、
作業能率をあげることができる。

次に本実施例に使用される、ばねピストン機構を説明す
る。第４図及び第５図において図中１１は、前端部に開
口を有する筒状のシリンダ部材である。このシリンダ部
材１１は、圧力流体の供給口１２を有する後壁１１ａに
よって盲状になっている。シリンダ部材１１の内部に収
められるピストン部材１３は後端のみ解放した中空形状
になっており、長さ方向の中間部分にばね部１４を有し
ている。

この実施例でのばね部１４は外面から内面に透通したス
リット１５を円周方向に螺旋状に形成して成る。即ち、
この螺旋状のスリット１５によってピストン部材１３の
前端部１３ａと後端部１３ｂがコイル状のばね部１４に
よって接続しているような構造となっている。これによ
って、常態ではピストン部材の前端部１３ａと後端部１
３ｂが接近した状態をとるが、後端部１３ｂを固定して
前端部１３ａを前方に引っ張ると、ばね部１４が伸長し
て前端部１３ａと後端部１３ｂを離反させることができ
る。また、前端部１３ａの引っ張りを解放するとばね部
１４の弾発力で元の状態に収縮して戻る。

ピストン部材１３は後端部１３ｂからシリンダ部材１１
の内部に納まり、シリンダ部材１１の後壁１１ａに当接
させた状態でねじ等の止着部材１６で固定されている。

１７はシリンダ部材１１とピストン部材１３の前端近傍
位置の夫々の接面部を気密乃至水密状態にシールするパ
ッキンである。１８、１８は上記止着部材１４とシリン
ダ部材１１をシールするパッキンである。これらパッキ
ン１７、１８、１８によってピストン部材１３の内部空
間を供給口１２以外で密閉している。

上記構成のピストン機構の作用を第５図に従って説明す
る。

第５図においてピストン部材１３の上半分は通常の初期
状態である。即ち、ピストン部材１３の中央部分のばね
部１４は、常態で長さ１を維持してピストン部材１３
に最短状態になっている。そこで、供給口１２に接続し
たパイプＰ等を介して圧縮空気乃至圧力油等の流体をシ
リンダ部材１１乃至ピストン部材１３の内部に導入する
と流体の圧力でばね部１４が長さ２に伸長する。これ
により、第５図の下半分のように、ピストン部材１３の
前端部１３ａが前方に突出し、たとえばチャック乃至ク
ランプを構成する固定爪Ａに当接する。したがって、前
端部１３ａと固定爪Ａの間に介在する杭を効果的に挾持
固定することができる。

供給口１２からの圧力流体の供給を停止するとピストン
部材１３への圧力付勢が解かれ、ばね部１４の作用によ
りピストン部材の前端部１３ａがシリンダ部材１１の中
に引き戻される。勿論、この時、ピストン部材１３乃至
シリンダ部材１１の内部の流体は供給口１２から逆流し
て排出される。このように、ピストン部材１３は積極的
に復帰力を与えなくても自動的に復帰する。

上記実施例では固定爪と可動爪によるチャック構成を採
っているが、本実施例のピストン機構を対向状に配して
有効挾持範囲を大きくするようにしてもよい。

このように本実施例の杭の挾持装置に使用されるばねピ
ストン機構ではリターン用の油圧源やスプリング等の主
要構成部品を省略することができるので、挾持装置の小
型化が計れる。従って、同一取付スペースではピストン
の大型化が可能となり、挾持装置の座屈や横荷重に対す
る強度が増すと共に、同一推力の従来シリンダーに対し
て、内径を小さくでき、また同一内径では使用流体圧力
を低くできるので、使用部品のコストダウン及び故障率
の低下が可能となる。

上記実施例ではピストン部材１３に螺旋状のスリット１
５を１条設けてばね部１４を構成しているが、必要に応
じて２条或いはそれ以上の螺旋スリットでばね部を構成
してもよい。また、ばね部１４を螺旋スリットでなく、
第７図に示すようにピストン部材１３の対向する両側か
らスリット１９、１９を交互に切込み状に入れて伸縮可
能なばね部１４を構成することができる。このように、
第６図及び第７図からばね部１４を構成するためのスリ
ットの設け方に様々な方法があることがわかる。更に、
前記実施例では円筒状のピストン部材を用いているが、
これに限るものでなく四角形等の断面を有する角柱状の
筒形でも勿論よい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、クランプ機構と
チャック機構の杭の挾持装置に用いたばねピストン機構
が筒状のシリンダ部材とピストン部材の２つの主要素で
足りるため構成が簡単であり、従来のように別体のばね
を必要とする構成に比べても、能率、機能を損うことな
く小型軽量化が可能であり、シリンダ部材の形状も簡素
化できる。また、ピストン部材を復帰させる駆動制御系
を省略できる。そのため、杭圧入引抜機の杭挾持装置及
び杭圧入引抜機の小型軽量化が計れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は杭圧入
引抜機の正面図、第２−１図はクランプにばねピストン
機構を取り付けた状態を示す側面説明図、第２−２図は
クランプの従来例を示す側面説明図、第３−１図はチャ
ックにばねピストン機構を取り付けた状態を示す平面説
明図、第３−２図はチャックの従来例を示す平面説明
図、第４図はばねピストン機構の部分切欠斜視図、第５
図は動作状態を説明する側面断面図、第６図はピストン
部材の側面図、第７図は他の実施例におけるピストン部
材の側面図および第８図は従来のばねピストン機構の部
分断面側面図である。 ３０……杭圧入引抜機、３１……クランプ機構 ３６……チャック機構、１１……シリンダ部材 １２……圧力流体供給口、１３……ピストン部材 １４……ばね部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】後端を開口し中空円筒状に形成されたピス
   トン部材と、先端を開口し後端に圧力流体供給口を設け
   円筒状に形成されたシリンダ部材とからなり、前記ピス
   トン部材の円筒中間部分に円周方向に設けたスリットに
   よりばね部を形成し、前記ピストン部材を前記シリンダ
   部材に内装すると共に、ピストン部材の後端周縁部をシ
   リンダ部材後端部に固定し、前記圧力流体供給口より圧
   力流体を供給し、前記ピストン部材を前進させ杭を押圧
   挾持するようにしたばねピストン機構を備えた杭圧入引
   抜機の挾持装置。