JPH0726421Y2

JPH0726421Y2 - 杭打装置

Info

Publication number: JPH0726421Y2
Application number: JP3675990U
Authority: JP
Inventors: 敏山下
Original assignee: 株式会社関西建設興業
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2005-04-04
Also published as: JPH03128728U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、地中にガードレールパイプなどの杭を打ち込
む杭打装置に関するものである。

（従来の技術）従来、前記杭打装置として、第4,5図に示すもので提案
されている。

この杭打装置は、トラック１の荷台２に杭打機10を搭載
したものである。

杭打機10において、第１ステージ３は鋼板を所定形状に
加工したもので、荷台２上に設置され、図示しない移動
装置で荷台２の上を前後に移動するようにしてある。

第２ステージ４は第１ステージ３の上に設置され、軸５
を介して前後方向の垂直面に沿って矢印a,a′方向に揺
動可能に支持され、図示しない傾斜角調整装置で第１ス
テージ３に対する傾斜角が調整できるようにしてある。

第３ステージ６は第２ステージ４の上に設置され、軸Ｘ
を中心に平面旋回可能としてある。

第４ステージ７は第３ステージ６の上に設置され、シリ
ンダ８を有する移動装置で第３ステージ６に対して一定
の方向に往復動可能としてある。

リーダ11は第４ステージ７に軸12を介して起倒自在に取
り付けてあり、シリンダ13で傾斜角が調整できるように
してある。

ブレーカ14は空圧式破砕機で、例えば日本ニューマチッ
ク工業（株）製のNPH−3500（空気消費量:5.0m³/min）
またはNPH−4500（空気消費量:7.0m³/min）が使用さ
れ、リーダ11の前部に上下動可能に取り付けてある。

杭頭保護キャップ16は本体の下端面に逆碗型の凹部17が
形成され、上端部に固定軸18を備えている。この杭頭保
護キャップ16は、前記固定軸18をブレーカ14の下端部に
設けた孔15に挿入し、ピン19で抜け止めが図られてい
る。

支持部21はリーダ11の後部に上下動可能に設けてあり、
リーダ11に沿って設けたシリンダ20のピストンロッドに
固定されている。また、支持部21は、リーダ11の下部と
上部に設けた滑車22,23に架け渡したワイヤ24を介して
ブレーカ14に連結されている。

したがって、第５図に示すように、シリンダ20で支持部
21を矢印Ｕ方向に上動するとブレーカ14が矢印Ｕ′方向
に上動し、逆に支持部材21を下動するとブレーカ14が矢
印Ｄ′方向に下動する。

コンプレッサ26は50PSクラス（容量5.0m³/min）または8
0PSクラス（容量7.0m³/min）のエアコンプレッサで、架
台25を介して第３ステージ６に支持され、前記ブレーカ
14に圧縮空気（7.0kg/cm²）を供給するようにしてあ
る。

車体安定装置30は、後部タイヤ31のリム（図示せず）に
固定した固定板32と、タイヤ31の軸と同軸上で前記固定
板32に固定した軸33と、ブラケット34とで構成されてお
り、このブラケット34は杭打装置を現場に移動するまで
外してある。

以上の構成を備えた杭打装置は、第４図の状態で現場ま
で自走して移動する。

杭打の現場では、杭打装置はアウトリガー35を伸ばして
荷台２を持ち上げ、ブラケット34を軸33に取り付け、ア
ウトリガー35を縮めながらブラケット34の上端で荷台２
を支持する。

これにより後輪のバネ及びショックアブソーバが機能し
ない状態となり、杭打機10が自身の駆動振動によって揺
動するのが防止されるとともに、杭打位置から次の杭打
位置に移動する際の走行バランスが保たれる。

杭打作業は次のようにして行われる。

まず、トラック１を路肩に沿って移動し、杭打位置の近
傍に停止させ、第２ステージ４を水平に調整する。

次に、第３ステージ６を90°旋回し、第５図に示すよう
に、リーダ11を側部に位置させ、シリンダ13に油圧装置
で油を送り、リーダ11を鉛直に立てる。また、第１ステ
ージ３を前後方向、第４ステージ７を幅方向に動かして
杭頭保護キャップ16の中心を杭打位置上に位置させる。

続いて、油圧装置よりシリンダ20に油ほ送り、支持部21
を上動してブレーカ14を矢印Ｕ′方向に上動させる。ま
た、杭Ｐを杭打位置に立てる。そして、シリンダ20を縮
めて支持部21を矢印Ｄ方向に下動させてブレーカ14を矢
印Ｄ′方向に下動し、杭頭保護キャップ16の凹部17を杭
Ｐの頭部に被せる。

この状態でコンプレッサ26からブレーカ14に圧縮空気を
送ると、ブレーカ14の衝撃が杭頭保護キャップ16を介し
て杭Ｐに加わり、ブレーカ14の重量と相まって杭Ｐが地
中に打ち込まれる。

しかしながら、前記杭打機10では、地中に玉石や岩盤が
ある場合、これらを破砕しながら杭Ｐを打ち込むことは
できない。また、杭Ｐで岩盤等を無理に破砕しようとす
れば、杭Ｐの先端が破損するか、杭Ｐが位置ずれや曲が
りを生じる。

そこで、従来、切土地や山岳地で杭打工事を行う場合
は、杭打装置と共に第６図に示す削孔装置Ｂを現地に運
搬し、杭打中に杭Ｐの先端が硬質地盤に当たると杭打作
業を中止し、前記削孔装置Ｂで孔を明け、この孔に杭Ｐ
を差し込むようにしていた。

前記削孔装置Ｂでは、リーダ40で上下に滑車41,42を備
えており、これらにチェーン43が巻回されている。

空圧モータ44はリーダ40の後部に取り付けてあり、コン
プレッサ50から操作弁51を介して圧縮空気の供給を受け
て回転し、その駆動力がチェーン43に伝達されるように
してある。

ドリフタ45は、先端にビット48を有するロッド47を備え
ており、リーダ40に沿って配置され、前記チェーン43の
移動とともに上下するようにしてある。また、ロッド47
の先端側はリーダ40に設けたホルダ49で回転可能に保持
されており、ロッド47の振れが防止されている。

そして、ドリフタ45には操作弁52を介してコンプレッサ
50から圧縮空気が供給されるようにしてあり、コンプレ
ッサ50から圧縮空気の供給を受けて、ロッド47に回転力
と軸方向の衝撃力とを与えるとともに、ロッド47の軸方
向貫通孔を介してビット48の先端から圧縮空気が噴出で
きるようにしてある。

以上の構成からなる削孔装置Ｂは、図示するように、ク
レーンのブーム60等にリーダ40がビット48を下方に向け
て垂下され、リーダ40の下端の地面に支持して立てられ
る。

かかる状態から、操作弁52を開くとコンプレッサ50から
ドリフタ45に圧縮空気が供給され、ロッド47が回転す
る。

次に、操作弁51を開くと空圧モータ44が駆動してチェー
ン43が滑車41,42に沿って移動し、ドリフタ45が下降す
る。そして、ビット48が地面に到達すると、地面からの
反力に基づいてドリフタ45からロッド47に軸方向の衝撃
力が付与され、ビット47の回転と打撃力によって地盤に
孔が形成される。

また、ビット48で削られた土砂、岩くず等は、ビット48
の先端から噴出される圧縮空気によって孔壁に沿ってリ
フトアップされ、孔外に排出される。

所定深さの孔が形成されると、空圧モータ44に供給する
空気の方向を切り換えてチェーン43を逆方向に移動し、
ドリフタ45を上昇させて孔からビット48を抜き出し、そ
の孔に杭Ｐを差し込む。

このようの前記削孔装置Ｂによれば、硬質地盤に対して
も杭Ｐを設置することができる。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、前記削孔装置Ｂでは、空圧モータ44、ド
リフタ45への駆動源として圧縮空気を使用しているの
で、例えば7kg/cm²の圧縮空気であれば毎分10m³以上必
要とし、そのためにはコンプレッサ50として100〜170PS
クラスのものを準備する必要がある。

ところで、前記杭打装置に使用されるコンプレッサ26
は、前述のように、ブレーカ14の仕様によっても異なる
が、ガードレールパイプ程度の杭を地中に打ち込むもの
であれば、空気消費量は約５m³/min程度であるから、50
PSクラスのコンプレッサであれば十分事足りる。

また、100〜170PSクラスのコンプレサッサと、このクラ
スのコンプレサッサを必要とするブレーカを用いた杭打
装置とをタイヤ式の車に乗せて杭打作業を行うのは実質
的に不可能である。なぜならば、前記100〜170PSクラス
のコンプレサッサの振動、及びこれによって駆動される
ブレーカの振動は相当なもので、この振動を防ぎながら
杭を安定的に打ち込むことは無理だからである。

したがって、前記削孔装置Ｂに用いるコンプレッサ50と
して杭打装置に搭載されているコンプレッサ26を使用す
ることはできず、別途コンプレッサを用意しなければな
らず、建設費の大幅なコストアップを招来するという問
題点があった。

また、ガードレールパイプを深く埋めて安定を図るため
には深さ約1800mm程度の孔を作らなければならない。そ
のため、ロッド47が長く、例えばドリフタ45からビット
48までの長さが約2500mm程度になる。

このため、ドリフタ45の衝撃力がビット48に伝わるまで
のエネルギー損失が大きく、削孔に多くの労力を要す
る。また、ロッド47はその長さに比べて小径であるため
に、ロッド47が地中に深く入れば入るほどビット48が左
右に曲がり、孔の鉛直性が失われるという問題点があっ
た。

さらに、リーダ40やドリフタ45は相当な重量物であるこ
とから、これらを数人の人間で運ぶことはできず、必ず
運搬、組立、解体にはクレーンを必要とし、作業の煩雑
化、建設費のコストアップを招来するという問題点が有
していた。

さらにまた、ドリフタ45から発生する衝撃音は何ら減衰
することなく周囲に拡散し、建設作業員のみならず付近
の住民が騒音公害に悩まされるという問題点を有してい
た。

（課題を解決するための手段）そこで、本考案は、前記杭打機を利用し、前述のような
特別な装置を用いることなく硬質地盤に杭を差し込むた
めの孔を形成しうるようにしたもので、前記杭打装置
に、 i.ブレーカ（14）の固定部（15）に杭頭保護キャップ
（16）に代えて取り付けられる支持部材（101）と、 ii.油圧モータ（103）、減速機（104）、軸方向に貫通
孔（106）を有する回転軸（105）を備え、前記支持部材
（101）に支持され、前記油圧モータ（103）で減速機
（104）を介して回転軸（105）を回転させる回転駆動手
段（100）と、 iii.前記油圧モータ（103）に給油を行う給油装置（図
示せず）と、 iv.前記回転軸（105）の上端部に接続されたスイベルジ
ョイント（108）と、 v.下端部に破砕ビット（127）を有し、前記回転軸（10
5）の下端部に接続され、前記スイベルジョイント（10
8）、回転軸（105）を介して圧縮空気の供給を受け、前
記破砕ビット（127）に衝撃を与えつつ破砕ビット近傍
かせ圧縮空気を噴出するドリル（127）と、 vi.該ドリル（127）の側方移動を防止する規制部（130,
134）と、を有する削孔装置Ａを着脱可能としたものである。

（実施例）以下、第1,2図を参照して本考案の一実施例について説
明する。

削孔装置Ａは、概略、回転駆動部100、ドリル部120、車
体安定部130で構成されている。

回転駆動部100において、支持フレーム101はロ字状の枠
で、その上部に固定軸102が取り付けてある。また、支
持フレーム101には、油圧モータ103、減速機104、回転
軸105が取り付けてあり、第３図に示す構成としてあ
る。

すなわち、減速機104のケーシング111にはウォーム112
とリング状のウォームホイール113が噛合して収容して
あり、ウォーム112に油圧モータ103の駆動軸114が駆動
連結してある。

回転軸105は軸方向に貫通する供給孔106が設けてあり、
前記ケーシング111及びウォームホイール113に上下方向
に挿入され、ウォームホイール113に固定され、上端に
固定リング115を介してスイベルジョイント108が取り付
けてある。また、回転軸105の下部には内ねじ部107が設
けてある。

そして、油圧モータ103の回転が駆動軸114、ウォーム11
2、ウォームホイール113を介して回転軸105に減速され
て伝えられ、スイベルジョイント108の供給口109より供
給される流体（空気）が回転軸105の供給孔106を通りそ
の下方に送られるようになっている。

ドリル部120は、連結部121と、ドリル本体125とからな
る。

連結部121は筒状の円筒体で、上端に外ねじ部122を有
し、下端には内ねじ部123を備えている。

ドリル本体125は、上端に外ねじ部126を有し、下端にビ
ット127を備え、上端より圧縮空気の供給を受けること
で、前記ビット127に打撃力を付与するとともに、前記
圧縮空気を下端のビット近傍に設けた噴出口より噴出で
きるようにしてある。このドリル125には、東京流機製
造（株）のダウンホールドリルが好適で、下記するいず
れかを用いる。

a.型式DHD−350R 全長:1,387.5mm ビット径:140mm 空気消費量:4.5m³/min（空気圧:7kg/cm²） b.型式DHD−340A 全長:1,161mm ビツト径:140mm 空気消費量:3.11m³/min（空気圧:7kg/cm²）車体安定部130は、下端を開放した本体131と、本体131
内に内蔵された油圧シリンダ132と、本体131の下端より
進退自在に挿入され、前記油圧シリンダ132のピストン
ロッドに固定された脚部133と、円形リングを二つ割り
にした二つの半円形リングをそれぞれ一端側で回転可能
に支持し、他端側で連結できるようにした振れ止め134
と、で構成されている。

以上の構成からなる削孔装置Ａは、以下の手順で組み立
てられる。

まず、杭打機10のブレーカ14より固定ピン19を抜いて杭
頭保護キャップ16を外し、支持フレーム101の固定軸102
をブレーカ14の孔15に差し込み、固定ピン19で固定す
る。

なお、支持フレーム101は、これを持ってブレーカ14に
取り付ける必要はなく、トラック１の荷台後部に支持フ
レーム収容部を設け、ここに固定軸102を上に向けた状
態で支持フレーム101を収容しておき、杭打機10のリー
ダ11を起立させてブレーカ14を支持フレーム101上に位
置させ、ブレーカ14を降下しながら孔15に固定軸102に
差し込んで固定するようにしてもよい。

このようにすれば、支持フレーム101の着脱が簡単容易
に行える。

ドリル部120の連結部121は、その上端外ねじ部122を回
転軸105の内ねじ部107に螺合して回転駆動部100に連結
される。

ドリル本体125は、上端外ねじ部126を連結部121の下端
内ねじ部123に螺合して接続される。

車体安定部130は、本体131がリーダ11の下部に図示しな
いボルト等で固定され、振れ止め134でドリル本体125を
保持する。

なお、ドリル部120、車体安定部130は共に数十キログラ
ム程度の重量であるから、クレーン等の機械を用いるこ
となく人力だけで十分組み立てることができる。

スイベルジョイント108の供給口109にはコンプレッサ26
のエアホースが接続される。

油圧モータ103及び油圧シリンダ132は、アウトリガー35
等を移動させる油圧装置にそれぞれ油圧ホースを介して
接続される。

以上のようにして組み立てられた削孔装置Ａは、杭打ち
の場合と同様に、シリンダ13でリーダ11を鉛直に立て、
第１ステージ３を前後に移動し、第４ステージ７を幅方
向に移動してドリル本体125の下端ビット127を削孔位置
にセットし、油圧装置より車体安定部130の油圧シリン
ダ132にオイルを供給し、脚部133でリーダ11を安定的に
支持する。

削孔準備が終了すると、コンプレッサ26よりスイベルジ
ョイント108の供給口109に圧縮空気が供給され、供給さ
れた圧縮空気は回転軸105の空気供給孔106、連結部121
を介してドリル本体125に送られる。また、前記油圧装
置より油圧モータ103に油を供給し、該モータ103の回転
を回転軸105に伝え、ドリル本体125を回転する。

かかる状態でシリンダ20によりブレーカ14を下動し、ブ
レーカ14の重量をドリル本体125を介して地盤に伝える
と、ドリル本体125のビット127が上下に振動しつつ回転
して地盤を破砕しながら削孔される。

削られた地盤は、ビット127の近傍から噴出される圧縮
空気のエアリフト作用によって孔壁に沿ってリフトアッ
プされ、孔口より外部に排出される。

なお、ブレーカ14は300〜500kgの重量を有するので、岩
盤でも容易にこれを破砕して削孔を進めることができ
る。

所定深さの削孔が終了すると、エアシリンダ20でブレー
カ14を持ち上げ、ドリル本体125を地中から抜き出し、
杭打装置を所定距離移動して次の削孔位置に移動する。

そして、以上のようにして形成された孔に杭Ｐが差し込
まれる。

なお、前記実施例では、車体安定部130で杭打装置の安
定を保持するものとしたが、従来の技術で説明した車体
安定用のブラケット34でも十分車体の安定を保持するこ
とができる場合、前記車体安定部130は必ずしも必要で
はない。

（考案の効果）以上の説明で明らかなように、杭打装置に設けられる削
孔装置では、油圧ポンプとエアコンプレッサとを併用す
るため、空気消費量は僅か５〜７m³/minほどになり、杭
打装置に搭載されている50〜80PSクラスのコンプレッサ
だけで十分削孔装置を駆動することが可能となる。

したがって、杭の打設作業中に玉石などに当たって杭打
作業が困難な場合でも、100〜170PSクラスの大型コンプ
レッサを手配することなく作業を続行することができ
る。

また、削孔装置の組立、解体にクレーンを必要とせず、
人力で行うことが可能となり、作業が簡単容易となる。
そのため、山岳部などのように必要な資材の供給が困難
な地方にあっても、確実に杭打作業を行うことができ
る。

さらに、従来の削孔装置は、ビットが硬岩に当たると位
置ずれを生じ、それを修正するのに操作が難しく、また
相当の熟練を要していたが、本考案に係る削孔装置では
ドリル部で直接地盤に衝撃を与えるようにしているの
で、ビットの位置ずれが極めて少なく、熟練を要するこ
となく簡単容易に鉛直方向に孔を形成するこてができ
る。また、曲がりが少ないことからエネルギーロスが少
なく、効率の良い削孔が可能となる。

さらにまた、従来の削孔装置ではドリフタから発生する
衝撃音がそのまま周囲に拡散されるので、騒音によって
作業員だけでなく付近の住民にも極めて悪い環境を作り
出すものであったが、本考案の削孔装置ではビットに衝
撃を与えるドリル部自身が地中に進行していくので、衝
撃音が直接大気に拡散されることがなく、作業環境、周
囲の住環境に及ぼす騒音の問題が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は削孔装置の側面図、第２図は削孔装置の分解側
面図、第３図は回転駆動部の分解斜視図、第４図は杭打
車の側面図、第５図は杭打車による杭内作業を示す側面
図、第６図は従来の削孔装置を示す側面図である。Ａ……削孔装置、１……トラック、10……杭打機、11…
…リーダ、14……ブレーカ、28……エアシリンダ、15…
…孔、16……杭頭保護キャップ、18……固定軸、19……
固定ピン、100……回転駆動部、101……支持フレーム、
102……固定軸、103……油圧モータ、104……減速機、1
05……回転軸、106……供給孔、120……ドリル部、125
……ドリル本体、127……ビット、130……車体安定部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車に、リーダと、該リーダに上下動可能に
設けたブレーカと、該ブレーカの固定部に着脱自在に設
けた杭頭保護キャップと、前記ブレーカを上下させる昇
降装置と、前記ブレーカに圧縮空気を供給するコンプレ
ッサとを設け、前記杭頭保護キャップを杭の頭部に被
せ、前記コンプレッサよりブレーカに圧縮空気を供給す
ることで、前記杭頭保護キャップを介して杭を打撃する
とともに、前記昇降装置でブレーカを降下させながら杭
を地中に打ち込む杭打装置において、前記ブレーカの固
定部に前記杭頭保護キャップに代えて取り付けられる支
持部材と、油圧モータ、減速機、軸方向に貫通孔を有す
る回転軸を備え、前記支持部材に支持され、前記油圧モ
ータで減速機を介して回転軸を回転させる回転駆動手段
と、前記油圧モータに給油を行う給油装置と、前記回転
軸の上端部に接続されたスイベルジョイントと、下端部
に破砕ビットを有し、前記回転軸の下端部に接続され、
前記スイベルジョイト、回転軸を介して圧縮空気の供給
を受け、前記破砕ビットに衝撃を与えつつ破砕ビット近
傍から圧縮空気を噴出するドリルと、該ドリルの側方移
動を防止する規制部と、を有する削孔装置を着脱可能と
したことを特徴とする杭打装置。