JPH073050B2

JPH073050B2 - 杭打機

Info

Publication number: JPH073050B2
Application number: JP63174867A
Authority: JP
Inventors: 郁夫梁島; 章大島; 敦小原
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Nippon Concrete Industries Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Nippon Concrete Industries Co Ltd
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: JPH0227020A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、コンクリート製杭の中心穴にスクリューオー
ガを挿通し、該スクリューオーガを回転させて掘削土砂
を地上に排出しながら杭を押込むことにより杭を施工す
る杭打機に関する。

（従来の技術）従来の杭打機は、第10図に示すように、下部走行体１、
旋回装置２および上部旋回体３を有する作業機の前記上
部旋回体３の前部に、リーダ４を、シリンダ５を有する
左右のバックステー６により姿勢が制御できるように支
持し、リーダ４の下部には角杭７のガイド８を取付け、
リーダ４に設けたガイド９に沿って圧入装置により昇降
される角杭７のホルダ10（前記圧入装置は、リーダ４の
下部に取付けられた油圧モータ13と、該油圧モータ13に
より回転される駆動スプロケット14と、リーダ４の上端
部に取付けられた従動スプロケット15と、両スプロケッ
ト14、15に掛け回わされたチェーン16とからなり、チェ
ーン16がホルダ10に接続される。）、ホルダ10の上部に
は、ガイド９に沿って昇降自在に、かつホルダ10に対し
て相対的に昇降可能に、角杭７に貫設された円穴ｃ（第
11図参照）に挿通したスクリューオーガ11を回転させる
駆動装置12を取付けてなる。

この杭打機を使用して角杭７の施工を行なう場合は、ホ
ルダ10をリーダ４の下部に下降させておき、クレーンに
より角杭７をホルダ10内に吊込み、ホルダ10を上げて角
杭７内のスクリューオーガ11を駆動装置12の駆動軸の直
下に位置させ、作業員がリーダ４のはしご（図示せず）
に沿って登り、駆動装置12を降ろしてこれにより回転さ
れる駆動軸の下端の結合フランジとスクリューオーガ11
の上端の結合フランジとを合わせてボルトにより結合す
るか、あるいはピン付けにより結合する。そして、油圧
モータ13を作動させてホルダ10により保持された角杭７
を地中に押し込みながら駆動装置12によりスクリューオ
ーガ11を回転させがら掘削土砂を角杭７内の円穴ｃ内を
通して地上に排出する。このようにして例えば第11図に
示すように、角杭７を配列し、隣接する角杭７の側面に
設けられた一対の溝ａによって形成される穴ｂにコンク
リートミルクを注入して水止めする。

（発明が解決しようとする課題）このように従来のコンクリート製杭用杭打機において
は、スクリューオーガ７の駆動装置12がリーダ４に設け
たガイド９に昇降自在に取付けられているので、リーダ
４に求められる長さは、角杭７の長さに、駆動装置12の
高さ分および駆動軸をスクリューオーガに接続するため
の上下幅を加えた長さとなるため、例えば15mの角杭77
を施工するリーダ４として、20m〜30mの長大なものが用
いられていた。このため、リーダ４を支持する杭打機本
体も大型となり、総重量が80トンにも達するという問題
点があった。

また、杭打機の重量が大であるため、図示のように河川
等の軟弱地盤17に杭打機の台枠18を構築して作業を行な
う場合、台枠18として剛性の大きな大型のものが必要と
なり、台枠18の製作費および構築費が高価になるという
問題点があった。

また、スクリューオーガ７と駆動装置12の駆動軸との接
続作業をリーダ４に登って行なわなければならないの
で、高所作業を要し、危険が伴なうという問題点があっ
た。

本発明は、上記の問題点に鑑み、杭打機や台枠を小型化
できると共に、種々のサイズの杭に対応できる構造の杭
打機を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上述の目的を達成するため、本発明は、角形をなすコン
クリート製杭の中心穴にスクリューオーガを挿通し、該
スクリューオーガにより掘削土砂を地上に排出しながら
杭を押込むことにより杭を施工する杭打機において、下
部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置した作
業車を備え、該作業車の前記上部旋回体にリーダを取付
け、該リーダに設けたガイドに沿い、杭を把持するチャ
ック装置を昇降自在に取付け、該チャック装置を圧入装
置により昇降させる構成を有し、一方、前記杭の頂部に
着脱自在に取付けるスクリューオーガ駆動装置を備え、
該スクリューオーガ駆動装置は、下部枠体および上部枠
体と、前記下部枠体を杭頭に着脱自在に固定するチャッ
ク装置と、前記上部枠体に設置されたスクリューオーガ
回転用駆動モータと、前記上部枠体と前記下部枠体との
間に設けられ、両枠体を相対的に垂直に近接、離反させ
る昇降装置と、前記駆動モータの回転力をスクリューオ
ーガに伝達する駆動軸とにより構成すると共に、前記昇
降装置の作動により前記駆動軸が前記下部枠体に取付け
た前記チャック装置より下方に突出する構成を有し、前
記両チャック装置は、その枠体に杭を貫挿する方形の開
口部を有し、開口部の左右にチャックシリンダを配置
し、チャックシリンダの伸縮端間にチャックバンドを取
付けると共に、該チャックバンドの反対側の開口部縁
に、杭の一面を当接させるブロックとしてサイズの異な
る複数種類のものから選択されたブロックを着脱自在に
取付け、開口部の左右の縁に、杭の両側面の溝に嵌合す
るガイドとしてサイズの異なる複数種類のものから選択
されたガイドを着脱自在に取付ける構造としたことを有
ことを特徴とする。

（作用）本発明においては、リーダに沿って昇降させるチャック
装置の開口部に杭を貫挿し、かつ杭の頭部にスクリュー
オーガ駆動装置をそのチャック装置で固定し、スクリュ
ーオーガを杭の孔に貫挿した状態で、杭とスクリューオ
ーガを圧入装置圧入しながら杭の頭部に固定した駆動装
置でスクリューオーガを回転させ、掘削と杭の圧入を同
時に行う。リーダに沿って昇降させるチャック装置と杭
の頭部のチャック装置においては、角形の杭のサイズに
応じて、杭の一面に当接させるブロックと、杭の左右の
溝に嵌合するガイドを、種々のサイズのものから選択さ
れたものを選択して開口部縁に取付けることにより、杭
の中心が常に開口部の中心に位置するようにチャック装
置で把持して杭打ち作業を行うことができる。

（実施例）第１図は本発明による杭打機の一実施例を示す側面図で
あり、下部走行体１上に旋回装置２を介して上部旋回体
３を設置した作業車をベースマシンとして備え、該作業
車の前記上部旋回体３の前部にリーダ20の支持フレーム
21を設け、該支持フレーム21に、縦横のピン22、23を介
して左右前後の傾斜調整自在にリーダ20を取付け、リー
ダ20の頂部と上部旋回体３の後部との間に油圧シリンダ
24付きバックステー25を一対設け、油圧シリンダ24の伸
縮によってリーダ20の姿勢が垂直となるように制御可能
となっている。

26は角杭７を把持するチャック装置であり、該チャック
装置26は、従来と同様に、リーダ20に取付けた一対のパ
イプ状ガイド32に沿い、圧入装置により昇降される。圧
入装置は、リーダ20の下部に取付けられた油圧モータ27
と、該油圧モータ27により回転される駆動スプロケット
28と、リーダ20の上端部に取付けられた従動スプロケッ
ト29と、両スプロケット28、29に掛け回わされたチェー
ン30とからなり、チェーン30がチャック装置26を取付け
た枠体31に接続される。該枠体31には、ガイド32を上下
動自在に抱持するホルダ33を取付ける。

第２図および第３図に示すように、前記チャック装置26
は、前記枠体31に回動装置34を介して取付けられる。回
動装置34は、前記枠体31に固定された内輪35と、該内輪
35に軸受36を介して旋回自在に嵌合された外輪37と、前
記枠体に取付けた油圧式旋回モータ38と、該旋回モータ
38の出力歯車39と、該出力歯車39と、前記外輪37の外周
に設けた歯溝40に噛合するように、前記枠体31に取付け
た中間歯車41とからなる。

第２図および第４図に示すように、チャック装置26は、
中央に角杭７貫挿用方形開口部42を有する上下の円形枠
体43、44間に、溶接により縦板45を介在させ、かつボル
ト46により固定した結合金具47を介在させ、上下の円形
枠体43、44間に、開口部42を挟むように、左右にそれぞ
れ上下２本ずつ油圧式チャックシリンダ48を、そのボト
ム側をピン49によって枠体43、44に連結することにより
取付け、ピストンロッドを、枠体43、44間に移動自在に
装着したチャックバンド50にピン51により連結してい
る。

また、チャック装置26には、角杭７の外法の如何に拘ら
ず前記開口部42の中心と角杭７の中心とが一致するよう
に、角杭７の位置調整手段を備えている。この位置調整
手段は、第４図に示す外法の角杭７と、第５図に示すよ
うな異なる（小さな）外法を有する杭7a、7bに対応して
それぞれ異なるサイズのものが用意され、上下枠体43、
44間における記チャックバンド50の反対側の開口部縁に
設けられたブロック52にボルト54により着脱自在に取付
けられるた受けブロック53a、53b、53cと、角杭７、7
a、7bに対応した種々のサイズのものが用意され、開口
部42のチャックシリンダ48取付け側の縁にボルト55によ
り着脱自在に取付けられ、角杭７、7a、7cの側面の溝ａ
に係合させるガイド56a、56b、56cとからなる。

第６図および第７図は、角杭７（以下、角杭７を7a、7b
を含ませて表現する場合がある。）の頂部に着脱自在に
取付けるスクリューオーガ駆動装置であり、該スクリュ
ーオーガ駆動装置60は、下部枠体61および上部枠体62
と、前記下部体61を杭頭に着脱自在に固定するチャック
装置63と、前記上部枠体62に設置された２台のスクリュ
ーオーガ回転用油圧式駆動モータ64と、前記上部枠体62
と前記下部枠体61との間に設けられ、両枠体61、62を相
対的に垂直に近接、離反させる垂直姿勢保持用ガイド機
構65および油圧式昇降シリンダ68からなる昇降装置と、
前記駆動モータ64の回転力をスクリューオーガ７に伝達
する駆動軸69とにより構成する。

前記垂直保持用ガイド機構65は、上枠62の相互に反対側
になる位置に固設した２個の短い筒体66と、各筒体66に
摺動自在に貫挿され、下端を前記下枠61に固設した長い
筒体67とからなる。

前記駆動軸69は、掘削土砂押上げ用スクリュー羽根70を
有し、該駆動軸69のまわりは、上下の枠体62、61に上下
端を結合した伸縮自在な蛇腹状の土砂洩れ防止用筒体71
で覆い、かつ駆動軸69の下部は、下枠61に固設した筒体
72内に入れ、筒体72に土砂の排出ダクト73を取付けてい
る。

前記チャック装置63は、前記筒体72の下部に取付けら
れ、前記チャック装置26と同様の構成を有する。ただし
チャック装置63は角杭７を圧入するためのチャック力を
要しないため、前記チャック装置26と異なり、左右に設
けるチャックシリンダ74はそれぞれ１本ずつとしてい
る。第８図の縦断面図に示すように、前記枠体72にボル
ト75により結合される結合枠74には駆動軸69を挿通する
円穴76を設け、結合枠75と一体の上枠77と、上枠77に縦
板78により溶接結合される下枠79に、角杭７を挿通する
方形開口部80、81を設ける。また、前記同様にチャック
シリンダ74により移動させるチャックバンド82と、チャ
ックバンド82に対向する開口部縁に設けられたブロック
83にボルト84により着脱自在に取付けられ、角杭７のサ
イズに応じたサイズのものが用意された受けブロック85
と、前記角杭７の側面の溝ａに係合させるように、ボル
ト86により上下枠77、79に着脱自在に固定され、角杭７
のサイズに応じて異なる突出幅のものが用意されたガイ
ド87とを備える。また、小さい角杭7bが円穴76から抜け
ることを防止し、かつ駆動軸69の挿通は可能となるよう
にするため、最も小さい角杭7bの対角線方向の寸法より
小さな直径の円穴88を有する板状ストッパ89が、ボルト
90によって着脱自在に取付けられるようにしている。

このスクリューオーガ駆動装置60は、第６図に示すよう
に、昇降シリンダ68を伸長させた状態においては、駆動
軸69の下端は筒体72内にあり、昇降シリンダ68を収縮さ
せると、第７図に示すように、駆動軸69の下端のフラン
ジ71をチャック装置63より下方に突出させることができ
る。

この杭打機を使用して角杭の施工を行なう場合は、第９
図（ａ）に示すように、スクリューオーガ駆動装置60の
昇降シリンダ68を収縮させることにより、駆動軸69の下
端のフランジ71をチャック装置63より下方に突出させた
状態で地上に横倒しにし、クレーン90の巻上げロープ91
を角杭７に取付けたシーブ92に掛けてスクリューオーガ
駆動装置60に接続し、巻上げロープ91を巻取ることによ
り、駆動軸69のフランジ71をスクリューオーガ11の上端
のフランジに近接し合致させてボルトにより結合する。

このような結合を行なった後、さらに巻上げロープ91を
巻取ることにより、角杭７の頭部にチャック装置63の結
合枠75が当たるまでスクリューオーガ駆動装置60を移動
させ、続いてチャック装置63のチャックシリンダ74を収
縮させてスクリューオーガ駆動装置60を角杭７の頭部に
固定する。この場合、予め角杭７（あるいは7a、7b）の
サイズに応じたサイズのガイド87および受けブロック85
を開口部80、81の縁あるいはブロック83に取付けてお
き、チャック角杭７の溝ａにガイド87を係合させた状態
でチャックシリンダ74を収縮させることにより、角杭７
のサイズに拘らず、角杭７の軸心をチャック装置63の開
口部80、81の中心に設定することができる。

このようにして角杭７に固定したスクリューオーガ駆動
装置60に巻上げロープ91を接続し、角杭７をスクリュー
オーガ駆動装置60と共に巻上げ、作業車Ａのリーダ20の
下端に降ろしているチャック装置26内に、角杭７（ある
いは7a、7b）の側面の溝ａにガイド56a（あるいは56b、
56c）を係合させて挿入し、続いて圧入装置の油圧モー
タ27を駆動して第９図（ｂ）に示すようにチャック装置
26をリーダ20の上部まで上げる。そして、チャック装置
26のチャックシリンダ48を収縮させて角杭７をチャック
し、伸縮シリンダ68の作動によってスクリューオーガ11
を角杭７から若干突出させた状態で、駆動装置60の駆動
モータ64を作動させてスクリューオーガ11を角杭７内で
回転させ、掘削土砂を角杭７内の円穴を通して押し上
げ、排出ダクト73から地上に落下させながら、圧入装置
の油圧モータ27を作動させてチャック装置26を介して角
杭７を圧入する。角杭７をある程度地中に圧入した状態
を第９図（Ｃ）に示す。圧入作業時において、スクリュ
ーオーガ11の回転による掘削反力は、角杭７、チャック
装置26を介してリーダ20に加えられる。

次にチャック装置26のチャックシリンダ48を伸長させて
角杭７のチャックを解き、油圧モータ27の作動によりチ
ャック装置26をリーダ20の頂部まで上げ、再びチャック
シリンダ48により角杭７をチャックして前記同様にスク
リューオーガ11の回転を行ないながら角杭７を圧入す
る。これにより、第９図（ｃ）、（ｄ）のように、チャ
ック装置26がリーダ20の最下部に到るまで圧入する。な
お、巻上げロープ91はスクリューオーガ駆動装置60の下
降に邪魔にならないようにたるませておく。

このようにして圧入した角杭７に対してさらに角杭を端
部溶接により接続し、圧入する場合もある。その場合
は、チャック装置63のチャックシリンダ74を伸長させて
角杭７のチャックを解き、昇降シリンダ68内のボトム
室、ロッド室を連通させ、巻上げロープ91を若干巻上げ
てスクリューオーガ11と駆動軸69との接続部を露出さ
せ、両者の接続を解く。

（発明の効果）請求項１においては、杭を掘削反力伝達部材として利用
し、リーダに沿ってチャック装置を上下に往復動させな
がら杭を地中に圧入するようにしたので、リーダ４とし
て、杭よりも短いものが利用でき、例えば従来必要とさ
れた20m〜30mの長大なリーダに対し、例えば７〜15m程
度の短いリーダを用いることが可能となる。このため、
リーダを支持する杭打機本体も小型ですみ、従来の杭打
機の総重量が約80トンであるのに対し、例えば30〜40ト
ン程度の軽量のものとなり、装置を廉価に提供すること
が可能となる。

また、杭打機の重量が小となるため、軟弱地盤の杭打機
の台枠を構築して作業を行なう場合、台枠として剛性の
小さな軽量のものが使用可能となり、台枠の材料費およ
び構築費が廉価で済む。

また、スクリューオーガとその駆動装置の駆動軸との接
続作業を地上で行なうことが可能となり、従来のように
リーダに登って行なう必要がなくなるので、作業上の危
険が低減される。

また、前記両チャック装置に対し、各種のサイズの角杭
の装着が可能となり、角杭のサイズに応じてチャック装
置を用意する必要がなくなるので、杭打機の費用が低減
され、また、１台の杭打機により施工できる角杭の種類
が拡大される。

請求項２においては、リーダのガイドに取付けるチャッ
ク装置を、杭軸心を回動中心とする回動装置を介して前
記ガイドに取付けたので、複数本の杭を隣接させて圧入
する場合、位置調整が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による杭打機の一実施例を示す側面図、
第２図は第１図の杭打機のリーダに装着するチャック装
置を拡大して示す側面図、第３図は該チャック装置の回
動装置部分を示す縦断面図、第４図は該実施例のチャッ
ク装置を示す横断面図、第５図は該チャック装置におい
て、異なるサイズの角杭を装着した状態を示す横断面
図、第６図は該実施例のスクリューオーガ駆動装置を拡
大して示す側面図、第７図は第６図の装置の作用を説明
する側面図、第８図は該スクリューオーガ駆動装置のチ
ャック装置を示す縦断面図、第９図は該杭打機による作
業の工程図、第10図は従来の杭打機を作業状態にて示す
側面図、第11図は角杭の施工例を示す平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小原敦埼玉県草加市弁天町宮沼216―３日立建機株式会社東京サービス工場内 (56)参考文献特開昭60−112925（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−16104（ＪＰ，Ｕ) 特公昭49−43002（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】角形をなすコンクリート製杭の中心穴にス
クリューオーガを挿通し、該スクリューオーガにより掘
削土砂を地上に排出しながら杭を押込むことにより杭を
施工する杭打機において、下部走行体上に旋回装置を介
して上部旋回体を設置した作業車を備え、該作業車の前
記上部旋回体にリーダを取付け、該リーダに設けたガイ
ドに沿い、杭を把持するチャック装置を昇降自在に取付
け、該チャック装置を圧入装置により昇降させる構成を
有し、一方、前記杭の頂部に着脱自在に取付けるスクリ
ューオーガ駆動装置を備え、該スクリューオーガ駆動装
置は、下部枠体および上部枠体と、前記下部枠体を杭頭
に着脱自在に固定するチャック装置と、前記上部枠体に
設置されたスクリューオーガ回転用駆動モータと、前記
上部枠体と前記下部枠体との間に設けられ、両枠体を相
対的に垂直に近接、離反させる昇降装置と、前記駆動モ
ータの回転力をスクリューオーガに伝達する駆動軸とに
より構成すると共に、前記昇降装置の作動により前記駆
動軸が前記下部枠体に取付けた前記チャック装置より下
方に突出する構成を有し、前記両チャック装置は、その枠体に杭を貫挿する方形の
開口部を有し、開口部の左右にチャックシリンダを配置
し、チャックシリンダの伸縮端間にチャックバンドを取
付けると共に、該チャックバンドの反対側の開口部縁
に、杭の一面を当接させるブロックとしてサイズの異な
る複数種類のものから選択されたブロックを着脱自在に
取付け、開口部の左右の縁に、杭の両側面の溝に嵌合す
るガイドとしてサイズの異なる複数種類のものから選択
されたガイドを着脱自在に取付ける構造としたことを特徴とする杭打機。
【請求項２】前記リーダのガイドに取付ける前記チャッ
ク装置を、杭軸心を回動中心とする回動装置を介して前
記ガイドに取付けたことを特徴とする請求項１記載の杭
打機。