JPH076187Y2 - 振動杭打機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、杭に振動を与えながら該杭の打込み或いは引
抜作業に適用される振動杭打機、更に詳しくは、起振機
を保持した起振機保持体に取付けられる重錘を複数個に
分割し、且つ該分割された分割重錘の夫々と前記起振機
保持体とを、外方より挿通する差込ピンを介して組み合
わせ自在に、しかも一体的に連結可能とすることで、特
に杭の打込み作業時に於ける重錘の重量の増減作業を極
めて簡単に、且つ瞬時に行うことが出来る振動杭打機に
関するものである。

（従来の技術） 従来、上記の如く重錘の重量の増減、即ち重錘の質量を
増減すべく調節することが出来る振動杭打機としては、
例えば特開昭56−59918号公報所載のものや、特開昭48
−40212号公報所載のものが存在する。

即ち、上記前者公報所載の振動杭打機は、出力部材と反
力部材との間に、上下方向の相対的な機械振動を発生す
る機械振動発生装置と該機械振動発生装置の出力部材に
設けた杭への連結手続および反力部材にバネ手段を介し
て取付けた慣性重錘とから構成され、しかも該慣性重錘
に付加重錘を取付けたり、あるいはこの付加重錘を取外
すことによって慣性重錘の質量を調節可能とすること
で、反力部材の振動振巾を極めて効果的に減少すること
が出来、機械振動発生装置の発生振動振巾のほとんど大
部分を出力部材、連結手段を介して杭に集中させること
が可能となり、よって反力部材をクレーン等で懸吊支持
することで杭打作業時に機械振動発生装置の振動がクレ
ーン等に伝わるのを可及的に防止してクレーン等の寿命
をのばすことが出来るものであり、更に上記後者公報所
載の振動杭打機は、起振機に緩衝バネを介して付加重錘
を装備させ、付加重錘系と起振機系との２自由度振動系
を構成させて、付加重錘の振巾を微小にすることで、ク
レーンに伝わる振動と作用力の変動を微小にすることが
可能となり使用クレーンの起振機系を介しての振動によ
る損害を防止出来ると同時に騒音防止にも役立つことが
出来るものである。

（考案が解決しようとする課題） 然しながら、上記前者及び後者公報所載のものは実際の
使用上に於いて、下記の様な種々の問題点があった。

即ち、上記前者及び後者公報所載の振動杭打機は、何れ
の場合であってもクレーン等に懸吊された振動杭打機に
設けられた重錘の質量を増減することで振動杭打機が発
する振動が直接クレーン等に伝わるのを防止してクレー
ン等の損害を防止出来ると同時に騒音をも防止して該ク
レーン等の寿命をのばすことが出来るだけでなく、重錘
の重量を増減することで前記杭の打込力も調節可能とす
ることが出来るものであるが、如何せん、上記前者の振
動杭打機に用いられる重錘の重量を増減する場合には、
反力部材からの重錘の取外し及び別個の重錘の取付け作
業が必要であるばかりか、重錘の大きさによっては、懸
吊支持金具に吊り下げられたワイヤー等の交換も必要と
なる。

更に、上記後者の振動杭打機に用いられる重錘の重量を
増減する場合に於いても、起振機を吊素条を介して吊設
する案内板に挿通されて重錘に取付けられた案内軸を該
重錘より取外し、その後再び前記の如く取外した重錘と
別個の重錘の取付け作業が必要である。

よって、上記前者及び後者何れの場合であっても、全く
別個の種々の重錘が必要となるが、その重量自体が個々
の重錘毎に非常に重たいものであることから、重錘その
ものの交換作業が非常に煩雑であるばかりか、そのため
の交換時間も長くかかるという種々の重大な問題が生じ
ていた。

然して、本考案は上記の問題を全て解決するものであ
り、重錘の重量を増減する場合であっても、瞬時に、し
かも簡単に重錘の重量の増減作業を行うことが出来る極
めて優れた振動杭打機を提供することを課題とするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記前者及び後者の実際の使用に於ける種々
の課題を解決するために、全く新しい振動杭打機を考案
し以下の手段を講じたものである。

即ち、本考案は杭６に振動を生じさせるための上下振動
自在な起振機１と、該起振機１を保持する起振機保持体
14とを備え、しかも重錘17の重量を増減することで前記
杭６の打込力を調節可能な振動杭打機に於いて、該起振
機保持体14と前記起振機１との間には、該起振機１の上
下振動を緩衝する緩衝装置８が設けられ、且つ前記起振
機保持体14には、前記重錘17が着脱自在に取付けられて
なり、しかも該重錘17が複数個に分割され、且つ相互に
設けられた凸状嵌入部19…及び凹状外嵌部16,24…を介
して積み重ね状態で連結可能に形成されてなり、しかも
該分割された分割重錘17a,17b…の夫々と前記起振機保
持体14には、差込ピン20を外方より挿通することによっ
て夫々を組み合わせ自在で一体的に連結可能とする貫通
孔22…,22a…,14a…が夫々設けられた点にある。

（作用） 即ち、本考案にかかる振動杭打機においては、起振機保
持体14と前記起振機１との間に、該起振機１の上下振動
を緩衝する緩衝装置８が設けられ、且つ前記起振機保持
体14には、前記重錘17が着脱自在に取付けられてなり、
しかも該重錘17が複数個に分割され、且つ相互に設けら
れた凸状嵌入部19…及び凹状外嵌部16,24…を介して積
み重ね状態で連結可能に形成されてなり、しかも該分割
された分割重錘17a,17b…の夫々と前記起振機保持体14
には、差込ピン20を外方より挿通することによって夫々
を組み合わせ自在で一体的に連結可能とする貫通孔22
…,22a…,14a…が夫々設けられてなることから、分割さ
れた分割重錘17a,17b…の個々の自重を比較的作業性の
良い重量や大きさに設定することが出来るだけでなく、
他部の取外し及び取付け作業等を全く行うことなく差込
ピン20の挿着脱のみで瞬時に、且つ確実に分割された分
割重錘17a,17b…の夫々と前記起振機保持体14とを組み
合わせ自在に着脱することが出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図中、１は一対の偏芯重錘2,2を電動機３の駆動力
により軸4,4を中心として相互に対向回転させて鉛直方
向の振動を発生させる起振機を示す。５は該起振機１の
下部に取着されたチャッキング装置で、杭６を狭持固定
するための開閉自在なチャック７を備えている。

8,8は起振機１の両側部に設けられた緩衝装置で、起振
機１の側部の固定板９にロッド10を貫通させて、該ロッ
ド10の下部の座板11と固定板９との相互間に圧縮コイル
スプリング12を介装させることにより起振機１及びチャ
ッキング装置５を緩衝状態に支持し、また固定板９の上
側にも該固定板９と次述の起振機保持体14との相互間で
圧縮されるコイルスプリング13を設けたものである。

14は前記緩衝装置8,8のロッド10…の上端部をナット等
により固定支持させた起振機保持体で、その上部にはク
レーンのフック23への掛止用の吊杆15が設けられ、且つ
該吊杆15の両側の上面部には凹状外嵌部16が形成されて
いる。

17は複数に分割された分割重錘17a,17bからなる重錘を
示すと共に、該分割重錘17a,17bは上部に吊杆18を有す
る鉄等の金属製ブロック状の重錘で、例えば数百kg程度
の重量を有すべく夫々構成されている。22…,22a…は各
分割重錘17,17aの前後壁部の上下位置に夫々穿設された
貫通孔で、一方の分割重錘17aの上側の貫通孔22に他方
の分割重錘17bの下側の貫通孔22aを合致させて差込ピン
を差込むことにより両者を積み重ね状態で自在に連結さ
せるためのものである。

尚、14aは起振機保持体14に設けられ、且つ前記分割重
錘17aの下側の貫通孔22aの夫々に対面する貫通孔を示
す。更に一方の分割重錘17aについて説明すれば、当該
分割重錘17aは同図（ロ）の如く下部に形成された凸状
嵌入部19を起振機保持体14の上面側の凹状外嵌部16内に
嵌合させて着脱自在な複数の差込ピン20により固定され
て起振機保持体14に連結されている。21は当該分割重錘
17aの底面部と起振機保持体14の吊杆15との接触を回避
すべく分割重錘17aの底部中央に形成された凹部、24は
他方の分割重錘17bの底部の凸状嵌入部19を嵌合可能と
すべく分割重錘17aの上面部に形成された凹状外嵌部を
示す。尚、他の分割重錘17bも前記分割重錘17aと同一構
造に形成されたものである。25は緩衝装置8,8よりも上
方に位置する起振機保持体14及び重錘17aとからなる非
振動部を示す。

本実施例は以上の構成からなり、次にその使用例並びに
作用について説明する。

先ず、杭６の打込作業に際しては、前記第１図の如く起
振機保持体14の上部に分割重錘17aを一体的に連結させ
て該分割重錘17aの吊杆18をクレーンのフック23により
吊下げた状態で、起振機１を作動させて杭６に振動を与
える。杭６は起振機１の偏芯重錘2,2の回転により発生
する起振力によって所望の振幅，振動数等で振動するこ
とにより、杭６が打込まれる土を振動させて流動化を促
し、杭打込時の土の抵抗を減少させて打込まれるのであ
る。

尚、当該作業に於ける杭の振動加速度等の値は下記の様
に表される。

・振動数n:偏芯重錘の回転速度に対応〔cpm〕 ・起振力Ｐ（偏芯重錘２の回転により発生する遠心力，
即ち杭６の上下振動を継続させる力） Ｐ＝Ｋω²/g〔kg〕 K:偏芯重錘の偏芯モーメント〔kg・cm〕 ω：偏芯重錘の回転角速度〔rad/sec〕 g:重量加速度〔980cm/sec²〕 ・振幅ａ＝K/W〔cm〕 W:起振機1,チャッキング装置５等の振動 する部位の全体重量〔kg〕 ・振動加速度α＝ａω²〔cm/s²〕 a:振幅〔cm〕 ω：偏芯重錘の回転角速度〔rad/sec〕 ところで、杭６が実際に土中に打込まれるに有効な力，
即ち杭６を下向きに押動する力は上記の起振力Ｐ以外と
して、杭打機全体の重量が存在するが、ハンガー14には
重錘17を取付けてなるために、当該分割重錘17aの増加
重量分だけ重錘17が無い場合よりも杭６の打込力が増大
することとなる。

而して、起振機保持体14及びこれに取付けられた分割重
錘17aは、上下振動する起振機１の上方に緩衝装置8,8を
介して位置するために、杭６の上昇振動を何ら妨げな
い。即ち、起振機保持体14及び分割重錘17aの重量は常
時緩衝装置8,8及び起振機１を介して杭６の打込力とし
て下向きに作用するが、起振機１の上昇時には当該起振
機１の上昇力が緩衝装置8,8にて緩衝されるために、非
振動部25の重量はこの上昇力に反発する下向きの力を起
振機１等に対して直接作用させることがないのである。

また、振幅ａ（＝K/W）は、振動重量Ｗの加減によって
増減されるが、上記の如く振動部分の重量Ｗを何ら変化
させず、非振動部25の重量を増加させても上記振幅ａの
値は何ら変化がない。更に、振動加速度α（＝ａω²）
にも変化を生じさせない。

起振機保持体14への分割重錘17aの取付けによって杭打
機全体の重量を増加させた状態では、予め土の条件等に
よって最適に設定した杭６の振動加速度等の諸条件を何
ら悪化させることなく、杭６に最適の振動を与えた状態
で杭６の打込力を増大できるのである。

また、杭６の打込力は分割重錘17a以外に別途準備した
他の分割重錘17bを適宜個数追加して取付けることによ
り更に増大でき、これによって杭６の打込作業の時間短
縮が一層図れることとなる。分割重錘17a,17bの具体的
な個数はクレーンの許容吊下重量等を考慮して決定すれ
ばよい。

更に、分割重錘17aは起振機保持体14に対して差込ピン2
0により連結されてなるために、当該差込ピン20の抜脱
により分割重錘17aを起振機保持体14から容易に取り外
すことが出来、又各分割重錘17a,17b相互も分割重錘17a
と起振機保持体14との連結構造と同様に差込ピン20を用
いて容易に着脱できる。よって杭打機の運搬時等に於い
ては分割重錘17aを起振機保持体14から取外した軽量な
状態で行え、その取扱いに利便となる。

（考案の効果） 叙上の様に、本考案は、起振機保持体と起振機との間
に、該起振機の上下振動を緩衝する緩衝装置が設けら
れ、且つ前記起振機保持体には、前記重錘が着脱自在に
取付けられてなり、しかも該重錘が複数個に分割され、
且つ相互に設けられた凸状嵌入部及び凹状外嵌部を介し
て積み重ね状態で連結可能に形成されてなり、しかも該
分割された分割重錘の夫々と前記起振機保持体には、差
込ピンを外方より挿通することによって夫々を組み合わ
せ自在で一体的に連結可能とする貫通孔が夫々設けられ
てなることから、分割された分割重錘の個々の自重を比
較的作業性の良い重量や大きさに設定することが出来る
だけでなく、他部の取外し及び取付け作業等を全く行う
ことなく差込ピンの挿着脱のみで瞬時に、且つ確実に分
割された分割重錘の夫々と前記起振機保持体とを組み合
わせ自在に着脱することが出来る。

従って、重錘の重量を増減する場合であっても、瞬時
に、しかも簡単に重錘の重量の増減作業を行うことが出
来る。更に本考案に於ける振動杭打機は、起振機により
発生される振動を緩衝する緩衝装置の上方の起振機保持
体に、緩衝装置よりも上方の非振動部の重量を増大させ
るための重錘を着脱自在に設けてなるために、この重錘
による増加重量分だけ杭の打込力を増大させて杭の貫入
速度を増速できることは勿論のこと、緩衝装置よりも上
方の非振動部の重量増大では起振機や杭の振動の上昇工
程を妨げることがなく、予め定めらた杭の振動の適正な
振幅や振動加速度の値を不当に変動ささせることがな
い。

その結果、本考案によれば土質等に最適な条件に設定さ
れた杭の振動条件を何ら不当に変動させることなく、杭
の打込力の増大が図れて、打込作業効率の向上により作
業時間の大幅な短縮が図れるという格別な効果を有する
に至った。

しかも、本考案は相互に積み重ね状態で連結可能な分割
重錘を用いてなるために、作業条件に応じて分割重錘の
個数を適宜変更することにより、非振動部の重量を作業
条件に最適な条件に適合させて適切な杭打作業が行える
他、重錘を起振機保持体に対して着脱自在としたため
に、運搬時等に於いては重錘を取外して重錘の軽量化が
図れ、その取扱性に優れるという実益をも有するに至っ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る杭打機の一実施例を示し、同図
（イ）は一部切欠断面正面図、同図（ロ）は同図（イ）
のＸ−Ｘ線要部断面図。 １……起振機、６……杭、８……緩衝装置、14……振機
保持体、14a……起振機保持体の貫通孔、17……重錘、1
7a,17b……分割重錘、25……非振動部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】杭６に振動を生じさせるための上下振動自
   在な起振機１と、該起振機１を保持する起振機保持体14
   とを備え、しかも重錘17の重量を増減することで前記杭
   ６の打込力を調節可能な振動杭打機に於いて、該起振機
   保持体14と前記起振機１との間には、該起振機１の上下
   振動を緩衝する緩衝装置８が設けられ、且つ前記起振機
   保持体14には、前記重錘17が着脱自在に取付けられてな
   り、しかも該重錘17が複数個に分割され、且つ相互に設
   けられた凸状嵌入部19…及び凹状外嵌部16,24…を介し
   て積み重ね状態で連結可能に形成されてなり、しかも該
   分割された分割重錘17a,17b…の夫々と前記起振機保持
   体14には、差込ピン20を外方より挿通することによって
   夫々を組み合わせ自在で一体的に連結可能とする貫通孔
   22…,22a…,14a…が夫々設けられてなることを特徴とす
   る振動杭打機。