JPH1161894A - 水道管打ち込み機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置スペースが少なくて済み、またハンマを
吊り上げたり、落下させる操作を無人化した水道管打ち
込み機を提供しようとする。 【解決手段】 ワイヤロープ５の一端に固定されたハン
マ６と、ワイヤロープ５の他端を所定トルクまでは回転
軸と一体に回転するドラム１０で複数回巻き込んで固定
する。しかも、このワイヤロープ５を第２プーリ１８に
より常時引っ張る位置で案内すると、この第２プーリ１
８をクランクアーム１６により回転自在に保持するとと
もに、このクランクアーム１６をクラッチ機構を介して
旋回させる減速モータ１５とを備えている。そのため、
水道管７を地中に打ち込む際に機械の設置面積を極めて
小さくでき、狭い場所での使用が可能となるばかりか、
作業者は水道管７をハンマ６の下方において減速モータ
１５を作動させるのみでよく、ウインチ等のクラッチレ
バーを操作する必要がなく、従って作業者がクラッチレ
バー操作の繰り返しで注意散漫となって事故を招くよう
なことがなく、作業者の安全を確保でき、その上作業者
は水道管打ち込みの際に別の仕事を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下水を汲み上げ
るための水道管を地中に打ち込む水道管打ち込み機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水道管を地中に打ち込む方法とし
て、ハンマにより水道管に衝撃を与えて打ち込む方法
や、水道管に振動を与えて打ち込む方法などがあり、特
に前者の方法が一般的に使用されている。通常この方法
で使用される装置は、図６に示すように地中に打ち込む
べき水道管７の真上に滑車４を設置するための三脚３１
を有しており、滑車４に巻回されたワイヤロープ５の一
端に固定されたハンマ６を吊り上げるためのウインチ３
２が適当な位置に杭３３ａで地面に固定されている。し
かも、ワイヤロープ５はウインチ３２から離れた位置に
杭３３ｂで固定されたプーリ３４に案内されており、ウ
インチ３２を水平方向に引っ張るように構成されてい
る。また、前記ハンマ６の下部にはガイド棒６ａが設け
られており、このガイド棒６ａが水道管７の管内に適当
な長さ、つまりハンマ６を落下させる時ハンマ６が傾く
ことなくまっすぐに水道管７の中心部を直撃できるよう
に挿入されている。

【０００３】この装置で水道管７の打ち込み作業をする
場合、作業者はウインチ３２でワイヤロープ５を巻き上
げることにより、ハンマ６を適当な位置まで吊り上げ、
ウインチ３２のクラッチレバー３２ａを操作してウイン
チ３２に内蔵されたクラッチ（図示せず）を切り、ウイ
ンチ３２に巻き込んだワイヤロープ５の拘束を解いて、
ハンマ６を自重で落下させる。続いて、作業者はただち
にクラッチレバー３２ａを操作してウインチ３２のクラ
ッチを接続することによりウインチ３２でワイヤロープ
５を巻き込み、ハンマ６を再度吊り上げ、前述の作業を
繰り返し行い、水道管７を地中に打ち込でいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記装置では、水道管
打ち込みのために比較的大きなスペースが必要となるば
かりか、作業者は常時ウインチ３２のクラッチレバー３
２ａを操作しなければならず、その間別の作業ができな
い等の欠点が生じている。また、このクラッチレバー３
２ａの操作を数百回、あるいは数千回繰り返すこととな
ると、作業者の注意が散漫となり、ハンマ６を吊り上げ
た時にガイド棒６ａが水道管７から抜けてしまい、気が
付いた時にはハンマ６を落下させ、ガイド棒６ａが深く
地中に突き刺さっていた等の危険なことも往々にして発
生しており、これら欠点や危険を排除した装置が要望さ
れている。

【０００５】本発明は、上記要望に沿って発明されたも
ので、設置スペースが少なくて済み、またハンマを吊り
上げたり、落下させる操作を無人化した水道管打ち込み
機を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上方の位置で吊り下げら
れた滑車に巻回されたロープと、このロープの一端に固
定されたハンマと、ロープの他端を滑車よりも下方で複
数回巻き込んで固定して所定トルクまでは回転軸と一体
に回転するドラムと、滑車とドラムとの間でロープを常
時引っ張る位置で案内するプーリと、このプーリを回転
自在に保持するクランクアームと、このクランクアーム
をクラッチ機構を介して旋回させる回転駆動源とを備え
ている。

【０００７】また、クラッチ機構はクランクアームの旋
回前半には回転駆動源の回転をクランクアームに伝達
し、クランクアームの旋回後半にはクランクアームをフ
リーに回転させてクランクアームをロープの引っ張り力
で回転させるように構成してもよい。

【０００８】さらに、回転軸の他端にはワンウエイクラ
ッチを介してハンドルを取り付けてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、実施例を図面に基づき説明
する。図１ないし図４において、Ａは水道管打ち込み機
であり、所定高さのポール１をポールベース２を介して
固定するフレーム３を有している。前記ポール１の上部
には滑車懸架具１ａを介して滑車４が取り付けられてお
り、これにロープの一例のワイヤロープ５が巻回される
ように構成されている。このワイヤロープ５の一端には
所定質量のハンマ６が連結されており、後記する水道管
７を打撃できるように構成されている。また、前記フレ
ーム３には前記ポール１の近くに位置して２枚の取り付
け板８ａでなるドラム取り付け台８が配置されており、
これら２枚の取り付け板８ａにはドラム軸９が水平に回
転自在に保持されている。このドラム軸９には円筒形状
のドラム１０がドラム１０単独で回転可能に取り付けら
れており、しかもこのドラム１０にはワイヤロープ５の
一端が複数回巻回され、ドラム１０回転時にワイヤロー
プ５を巻き込んだり、取り出したりできるように構成さ
れている。

【００１０】前記ドラム軸９には取り付け板８ａに回動
可能に固定されたラチェット爪１１ａと歯合するラチェ
ット車１１ｂが固定されており、これらラチェット爪１
１ａとラチェット車１１ｂとでワンウエイクラッチを構
成してドラム１０がワイヤロープ５を取り出す方向には
回転しないようにドラム軸９の回転方向が規制されてい
る。また、このドラム軸９の端部はハンドル１２が着脱
自在に取り付け可能に構成されており、ワイヤロープ５
を巻き込む方向にドラム１０が回転するようにドラム軸
９を手動で回転させるように構成されている。

【００１１】前記ドラム１０とドラム軸９とはクラッチ
機構の一例のトルクリミッタ１３を介して所定トルク以
上のトルクがドラム１０に加わるまではドラム１０はド
ラム軸９と一体に回転し、所定トルク以上のトルクがド
ラム１０に加わるとドラム１０は単独で回転するように
構成されている。前記トルクリミッタ１３は、ドラム１
０と一体に回転するディスク１３ａと、これを挟持する
ブレーキシュー１３ｂと、これらを押さえ板１３ｆおよ
びスプリング材１３ｃを介して締結するトルク調整ナッ
ト１３ｄと、これらをドラム軸９に保持しかつ前記トル
ク調整ナット１３ｄが螺合する保持部材１３ｅとから構
成されており、トルク調整ナット１３ｄの位置によりト
ルクの強弱が調整されるように構成されている。

【００１２】また、前記取り付け板８ａ間にはドラム１
０の下方でかつ滑車４の下方位置近くに位置して第１プ
ーリ１４が第１プーリ軸１４ａを介して回転自在に取り
付けられており、ハンマ６が連結されたワイヤロープ５
を滑車４の下方近くに引っ張り下げながら後記する第２
プーリ１８に案内するように構成されている。

【００１３】前記フレーム３には、回転駆動源の減速モ
ータ１５が取り付けられており、この減速モータ１５は
ゆっくりと回転するように構成されている。また、この
減速モータ１５の出力軸１５ａにはこれと直行する方向
に延びるクランクアーム１６を回転自在に案内するアー
ム受け１７が固定されており、このアーム受け１７には
クランクアーム１６に当接する位置にアームピン１７ａ
が設けられている。このアームピン１７ａはアーム受け
１７とともにゆっくりと回転してクランクアーム１６に
当接後クランクアーム１６を押し回して、クランクアー
ム１６を１８０度旋回させるように構成されている。前
記クランクアーム１６の一端にはこれに直立して第２プ
ーリ軸１８ａが固定されており、この第２プーリ軸１８
ａには第２プーリ１８がドラム１０と第１プーリ１４と
の間でワイヤロープ５をさらに引っ張る位置で案内する
ように取り付けられ、クランクアーム１６がワイヤロー
プ５で相対的に引っ張られるように構成されている。前
記第２プーリ１８はその両側面にロープガイド１８ｂを
有し、このロープガイド１８ｂにはワイヤロープ５の離
脱を防止するガイドローラ１８ｃが取り付けられてい
る。

【００１４】前記ポール１の中間位置よりも下方の位置
には、先開き案内空間を持つ管保持具１９が固定されて
おり、これにより地中に打ち込まれる鋼鉄製の水道管７
を直立して案内するように構成されている。また、この
管保持具１９には水道管７の案内空間を閉止する保持ピ
ン１９ａが挿入される係止穴（図示せず）が複数個設け
られており、水道管７と接触しない位置で水道管７の案
内空間を閉止するように構成されている。さらに、前記
管保持具１９よりも上方にかつ前記ハンマ６の移動路近
くにハンマ６の通過を検出するリミットスイッチ２０が
配置されており、このリミットスイッチ２０がハンマ６
の通過を検出すると減速モータ１５の電源をオフにする
ように構成されている。

【００１５】前記ハンマ６の下部には、水道管７の管内
に挿入可能なガイド棒６ａが設けられており、このガイ
ド棒６ａの長さはハンマ６の最大下降ストロークよりも
長くなるように構成されている。

【００１６】また、前記フレーム３には転倒防止脚２１
が取り付けられており、打ち込み作業時にポール１の揺
れなどで水道管打ち込み機Ａが転倒しないように構成さ
れている。

【００１７】上記水管打ち込み機において、減速モータ
１５が回転し始めると、ワイヤロープ５により引っ張ら
れた状態にあるクランクアーム１６をそのままにして出
力軸１５ａに固定されたアーム受け１７が回転する。こ
れにともない、アームピン１７ａが回転していき、クラ
ンクアーム１６に当たって、クランクアーム１６が第２
プーリ１８とともに旋回し始める。この時、ワイヤロー
プ５が引っ張り込まれるが、クランクアーム１６がゆっ
くりと旋回して、ドラム１０には大きな回転トルクが加
わらないので、トルクリミッタ１３の作用でドラム１０
は回転せず、ワイヤロープ５のハンマ６側が引き込ま
れ、ハンマ６が吊り上げられる。図５に示すように、ク
ランクアーム１６がさらに旋回して、旋回の後半になる
と、クランクアーム１６が第２プーリ１８を介してワイ
ヤロープ５により引っ張られて、アームピン１７ａより
も速く旋回し、引っ張り込まれたワイヤロープ５を戻
す。この時、ハンマ６が落下し始めその速度を加速度的
に増していき、ハンマ６が水道管７に衝突する直前には
ドラム１０にも大きなトルクが加わり、トルクリミッタ
１３の作用でドラム１０が回転し、ワイヤロープ５がド
ラム１０から引き出される。そのため、ハンマ６は吊り
上げられられる以前の位置よりも下方まで落下し、水道
管７の上端に置かれたハンマ受け７ａに衝突することが
でき、この時の衝撃力に相当する深さ分水道管７は地中
に打ち込まれる。

【００１８】この動作が繰り返し行われ、１本分の水道
管７の打ち込みが終わると、その上端に別の水道管（図
示せず）が連結され、水道管７は所定深さだけ地中に打
ち込まれる。

【００１９】尚、実施例では回転駆動源として減速モー
タ１５を使用しているが、回転速度を低速に制御できる
モータであればよい。また、実施例は１本のポール１で
なっているが、２本のポール１であってもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は水道管を
地中に打ち込む際に機械の設置面積を極めて小さくで
き、狭い場所での使用が可能となるばかりか、作業者は
水道管をハンマの下方において回転駆動源を作動させる
のみでよく、回転駆動源についてクラッチレバーを操作
する必要がなく、作業者がクラッチレバー操作の繰り返
しで注意散漫となって事故を招くようなことがなく、作
業者の安全を確保でき、その上作業者は水道管打ち込み
の際に別の仕事を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の全体説明図である。 図２は本発明に係るドラムの側面図である。 図３は図２のＸ−Ｘ断面図である。 図４は本発明に係るクランクアームの説明図である。 図５は本発明の水道管打ち込み直前の動作説明図であ
る。 図６は従来例の全体説明図である。 Ａ 水道管打ち込み機 １ ポール １ａ 滑車懸架具 ２ ポールベース ３ フレーム ４ 滑車 ５ ワイヤロープ ６ ハンマ ６ａ ガイド棒 ７ 水道管 ７ａ ハンマ受け ８ ドラム取り付け台 ８ａ 取り付け板 ９ ドラム軸 １０ ドラム １１ａ ラチェット爪 １１ｂ ラチェット車 １２ ハンドル １３ トルクリミッタ １３ａ ディスク １３ｂ ブレーキシュー １３ｃ スプリング材 １３ｄ トルク調整ナット １３ｅ 保持部材 １３ｆ 押さえ板 １４ 第１プーリ １４ａ 第１プーリ軸 １５ 減速モータ １６ クランクアーム １７ アーム受け １７ａ アームピン １８ 第２プーリ １８ａ 第２プーリ軸 １８ｂ ロープガイド １８ｃ ガイドローラ １９ 管保持具 １９ａ 保持ピン ２０ リミットスイッチ ２１ 転倒防止脚 ３１ 三脚 ３２ ウインチ ３２ａ クラッチレバー ３３ａ，３３ｂ 杭 ３４ プーリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方の位置で吊り下げられた滑車に巻回
   されたロープと、このロープの一端に固定されたハンマ
   と、ロープの他端を滑車よりも下方で複数回巻き込んで
   固定して所定トルクまでは回転軸と一体に回転するドラ
   ムと、滑車とドラムとの間でロープを常時引っ張る位置
   で案内するプーリと、このプーリを回転自在に保持する
   クランクアームと、このクランクアームをクラッチ機構
   を介して旋回させる回転駆動源とを備えたことを特徴と
   する水道管打ち込み機。
2. 【請求項２】 クラッチ機構はクランクアームの旋回前
   半には回転駆動源の回転をクランクアームに伝達し、ク
   ランクアームの旋回後半にはクランクアームをフリーに
   回転させてクランクアームをロープの引っ張り力で回転
   させるように構成されたことを特徴とする請求項１に記
   載の水道管打ち込み機。
3. 【請求項３】 回転軸の他端にはワンウエイクラッチを
   介してハンドルを取り付けたことを特徴とする請求項１
   または２に記載の水道管打ち込み機。