JP4092665B1 - 掘削作業機における長尺部材立ち上げセット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 掘削作業機において、地上に置かれた掘削ロッド等の長尺部材を、クレーン車を使用せずに、立ち上げて回転駆動装置に接続できるようにする。
【解決手段】 起立したマストに、回転動力源を含む回転駆動体を昇降自在に支持し、該回転駆動体に掘削ロッド等の長尺部材を接続すべき掘削作業機において、
上記回転駆動体を、さらに上記マストに対する昇降面上で旋回自在に支持し、
上記回転駆動体に、上記長尺部材が挿脱自在に挿入されるべき両端開口の通孔を有する円筒体を回転自在に設け、該円筒体は、上記回転動力源から回転を伝達されると共に、挿入された長尺部材を該円筒体に接続すべきチャック手段を具備する、
掘削作業機における長尺部材立ち上げセット装置。
【選択図】 図２

Description

本願発明は、回転駆動装置を昇降自在に支持するマストを備えた掘削機、撹拌機、杭建込み機等の掘削作業機において、作業準備のため、地上に置かれた掘削ロッド、撹拌ロッド、杭等の長尺部材を立ち上げ、その上端部を回転駆動装置に接続するための長尺部材立ち上げセット装置に関する。

従来、例えば、下端に掘削羽根を有する鋼管杭を、建込み作業準備のため、マストに昇降自在に支持された回転駆動装置に接続するには、まずクレーン車を用意し、該クレーン車のワイヤロープを、地上に水平に置かれた羽根つき杭の上端部に巻きつけ、ついで上記ワイヤロープの巻き上げにより羽根つき杭を徐々に立ち上げてマストと平行に添立し、その状態で羽根つき杭の上端部を回転駆動装置に回転伝達可能に接続する方式を採っている。

しかし、上記の従来方式では、大型クレーン車が必要となり、その分の費用がかさむ経済的欠点があるばかりでなく、作業現場が狭い場合、クレーン車を現場に搬入する作業や現場で羽根つき杭を吊り上げセットする作業に困難を極める難点があった。

本願発明は、クレーン車を使用せず、掘削ロッド、杭等の長尺部材を立ち上げて掘削作業機のマストに添立セットすることができる装置を提供することを課題とする。

上記課題解決の手段として、本願発明は、
ベースマシンに起立状態に支持されたマストに、回転動力源を含む回転駆動体を昇降自在に支持し、上記回転駆動体に掘削ロッド等の長尺部材を接続すべき掘削作業機において、
上記回転駆動体に、上記長尺部材が挿脱自在で両端開口の通孔を有する円筒体を、その開口両端を外部に露出した状態で、該通孔軸心線について回転（自転）自在に支持し、該円筒体に、上記回転動力源から回転を伝達されると共に、挿入された長尺部材を該円筒体に接続すべきチャック手段を備え、
上記回転駆動体を、上記マスト前側の昇降平面上で旋回（公転）自在に軸支し、該旋回により、上記円筒体も旋回して、その通孔の開口両端を、上記昇降平面と平行の平面上で、少くとも上下からほぼ左右に向き変更できるようにし、
上記ベースマシンに旋回用ウインチを設置すると共に、該ウインチのワイヤロープを上記マスト上端部のシーブを経て垂下し、垂下端部を上記回転駆動体の側部に係脱自在に連結するようにした回転駆動体旋回駆動装置を備えた、
掘削作業機における長尺部材立ち上げセット装置を提案する。

本願発明の掘削作業機における長尺部材立ち上げセット装置によれば、従来のようなクレーン車を使用せずに長尺部材を立ち上げセット位置に移行することができるから、経済的に極めて有利となり、しかも狭い作業現場であっても、掘削作業機のみの設置スペースがあれば作業を遂行することができるようになり、その実用価値は極めて高いものである。

しかも、ウインチの操作によって回転駆動体を所望角度旋回することにより、円筒体を地上に置かれた長尺部材に対応して引き込み易い角度位置に変位させることができ、作業の能率向上に資するのである。

以下杭建込み機に実施した例について図面を参照して詳述する。
図１（イ）、（ロ）において、ベースマシン（１）の前端部にマスト（２）を垂直に支持し、該マスト（２）の前側面に全長にわたって敷設された２本の案内レール（３）、（３）に、支持ボード（４）を、その板面を上記２本の案内レール（３）、（３）の昇降平面と平行に向けた状態で、スライド金具（５）…を介して昇降自在に係合支持させると共に、支持ボード（４）の前面に、回転駆動体（６）を旋回軸受装置（７）を介して上記支持ボード（４）面すなわちマスト（２）前側の昇降平面上で左右旋回（公転）可能に軸支してある。

上記支持ボード（４）の上端部にシーブブロック（８）を取りつけ、該シーブブロック（８）に、上記ベースマシン（１）に載置されたウインチ（図示略）から引き出され、ついでマスト（２）上端のトップシーブ（９）から垂下された昇降用ワイヤロープ（１０）が掛けてあり、該ワイヤロープ（１０）の巻取り、巻戻しにより支持ボード（４）及び回転駆動体（６）がマスト（２）に沿って昇降されることとなる。

上記回転駆動体（６）は次のようである。図２、３に示すように、半長円形の扁平ギヤケース（１１）に、鋼管杭（Ｐ）が挿脱自在で両端開口の通孔（１３）を有する円筒体（１２）を、その開口両端を上記ギヤケース（１１）の上下面から若干突出させた状態で、ボールベアリング（１４）、（１５）を介して回転（自転）自在に支持し、この円筒体（１２）の外周面に大歯車（１６）を固定し、一方、上記ギヤケース（１１）上面に油圧モータ（１７）、（１７）を設置し、両油圧モータ（１７）、（１７）のギヤケース（１１）内に突出する出力軸（１８）、（１８）に小歯車（１９）、（１９）をそれぞれ固着し、両小歯車（１９）、（１９）を上記大歯車（１６）にかみ合わせてある。

なお、本例で使用する鋼管杭（Ｐ）は、図１（ロ）に仮想線で示すように杭下端に掘削羽根（Ｂ）を有するものである。

上記円筒体（１２）の上部にはチャック装置（２０）が装備されている。上記チャック装置（２０）は、それぞれほぼ３分の１円弧の固定チャック板（２１）と、可動チャック板（２２）、（２２）とを有し、固定チャック板（２１）は、上記円筒体（１２）の上端フランジ（２３）上にボルト・ナット（２４）…により固定され、又可動チャック板（２２）、（２２）は、その各１端部を上記固定チャック板（２１）の両端部にそれぞれ軸（２５）、（２５）により上記フランジ（２３）上で揺動自在に連結すると共に、可動チャック板（２２）、（２２）の各他端部にチャック開閉駆動用油圧シリンダ（２６）、（２６）の基部及びピストンロッド（２７）、（２７）の先端部をそれぞれピン（２８）（２８）、（２９）（２９）により連結してある。

上記回転駆動体（６）の旋回軸受装置（７）の構造は次のようである。図２、３に示すように、上記回転駆動体（６）のギヤケース（１１）背面に旋回軸（３０）を突設し、一方、上記支持ボード（４）前面中央部に軸受（３１）を固定し、該軸受（３１）に上記旋回軸（３０）を上記支持ボード（４）面上で旋回自在に軸支してある。

本例の旋回軸受装置（７）は、さらに、上記円筒体（１２）が垂直にある位置から左右に９０度づつ旋回できる構造としてある。まず、図４のように旋回軸（３０）の外周面にストッパー（３２）を突設すると共に、軸受（３１）の内周面に、上記ストッパー（３２）が摺動自在に係合する溝であって、該ストッパー（３２）に１８０度の回転を許容する角度範囲にわたる規制溝（３３）を形成し、その際、上記円筒体（１２）が垂直位置にあるとき、図４のように上記ストッパー（３２）が規制溝（３３）の中間位置に至る位置関係に調整してある。

さらに、上記円筒体（１２）が垂直位置に至ったとき回転駆動体（６）全体をその位置にロックする手段として、図２、４に示すように上記支持ボード（４）の前面下端部にコ字形の受け金具（３４）を固定すると共に、上記ギヤケース（１１）の後部下面に、ほぼＬ字形の可動金具（３５）の一端部を固定し、該可動金具（３５）の他端部を、上記円筒体（１２）が垂直位置に旋回したとき、上記受け金具（３４）と重り合う位置に旋回させ、そこで図２に示すように重り合う両金具（３４）、(３５）に開設されたピン孔（３６）、（３７）にロックピン（３８）を差しこんで両者をロックするようにしてある。

上記回転駆動体（６）の旋回駆動手段として、ベースマシン（１）に載置された旋回用ウインチ（図示略）のワイヤロープ（３９）をマスト（２）上端に導き、該マスト（２）上端に水平面で旋回自在に取りつけられたガイドアーム（４０）を経てアーム先端のシーブ（４１）から垂下し、垂下端にフック（４２）を取りつけ、一方、上記ギヤケース（１１）の左右側面下端部に上記フック（４２）を係止すべきリング（４３）、（４３）を突設してある。

さらに、地上に置かれた羽根つき鋼管杭（Ｐ）を円筒体（１２）内に引き込む手段として、図２、３に示すように、ギヤケース（１１）の上面前端部に引込み用ウインチ（４４）を設置し、そのワイヤロープ（４５）をギヤケース（１１）側面に沿って垂下してある。

次に、上例の杭建込み機を使用した例について説明する。
図５（イ）において、羽根（Ｂ）つき杭（Ｐ）を地上に枕木（Ｃ）を介して上端部を上にしたやや傾斜の横倒し状態に置き、この羽根（Ｂ）つき杭（Ｐ）に対し、上記杭建込み機を、その回転駆動体（６）の左右側面が、平面からみて、上記杭（Ｐ）の長手方向延長線に対向する位置関係で、設置し、ついで昇降用ワイヤロープ（１０）の巻戻しにより回転駆動体（６）を杭（Ｐ）の上端近くまで降下させる。

次に、ロックピン（３８）を抜き取り、回転駆動部（６）を旋回可能の状態におき、そこで同図（ロ）のように旋回用ワイヤロープ（３９）のフック（４２）を、回転駆動部（６）における杭（Ｐ）がわのリング（４３）に係止し、ワイヤロープ（３９）の巻取りにより回転駆動部（６）を旋回軸（３０）を中心として同図反時計方向に旋回させ、円筒体（１２）の軸心線を杭（Ｐ）の軸心線延長上に位置させる。

その状態で、引込み用ワイヤロープ（４５）を巻き戻し、これを同図（ハ）のように杭（Ｐ）の中間部から上端寄りの位置に巻きつけ、ついで引込み用ウインチ（４４）の巻き取り駆動により杭（Ｐ）を円筒体（１２）の通孔（１３）内に引き込む。

杭（Ｐ）の上端部が同図（ハ）のように円筒体（１２）及びチャック板（２１）、（２２）、（２２）を貫通して上方へやや突出する位置まで引き込まれたら、チャック開閉用油圧シリンダ（２６）、（２６）の縮小駆動によりチャック板（２２）、（２２）を閉縮させ、それにより杭（Ｐ）を円筒体（１２）に接続する。

次に、引込み用ワイヤロープ（４５）を杭（Ｐ）から外し、ついで昇降用ワイヤロープ（１０）の巻取りにより、杭（Ｐ）を接続された回転駆動体（６）徐々に引き上げる。上記引き上げにより、回転駆動部（６）が徐々に旋回軸（３０）を中心に時計方向に旋回しつつ上昇していき、それに伴って杭（Ｐ）が下端を地面に引き摺りながら自動的に立ち上がっていき、遂には同図（ニ）のようにマスト（２）と平行に添立した垂直のセット位置に至る。

セット位置に起立したとき、支持ボード（４）の受け金具（３４）と回転駆動部（６）がわの可動金具（３５）とのピン孔（３６）、（３７）が合致するから、これにロックピン（３８）を差しこんで、回転駆動体（６）を旋回不能にロックする。

杭（Ｐ）の下端寄りの位置に振れ止（４６）を取りつけた後、油圧モータ（１７）、（１７）の始動により、該モータの回転を小歯車（１９）、（１９）、大歯車（１６）を経て円筒体（１２）に伝達し、ついでチャック装置（２０）を介して杭（Ｐ）に伝達し、その羽根（Ｂ）により地盤を掘削しつつ杭（Ｐ）の建込みを開始する。

（イ）本発明による杭立ち上げセット装置を備えた杭建込み機の正面図である。 （ロ）同上側面図である。 杭建込み機における回転駆動部の拡大縦断側面図である。 同上平面図である。 図２の拡大ＩＶ−ＩＶ線断面図である。 杭建込み機を使用した杭立ち上げセット方法の工程を示す略線図である。

符号の説明

２ マスト
６ 回転駆動体
１２ 円筒体
１３ 通孔
１７ 油圧モータ
２０ チャック装置
３０ 旋回軸
３１ 軸受
３９ 旋回用ワイヤロープ
４３ リング
Ｐ 掘削羽根つき杭

Claims (1)

1. ベースマシンに起立状態に支持されたマストに、回転動力源を含む回転駆動体を昇降自在に支持し、上記回転駆動体に掘削ロッド等の長尺部材を接続すべき掘削作業機において、
   上記回転駆動体に、上記長尺部材が挿脱自在で両端開口の通孔を有する円筒体を、その開口両端を外部に露出した状態で、該通孔軸心線について回転（自転）自在に支持し、該円筒体に、上記回転動力源から回転を伝達されると共に、挿入された長尺部材を該円筒体に接続すべきチャック手段を備え、
   上記回転駆動体を、上記マスト前側の昇降平面上で旋回（公転）自在に軸支し、該旋回により、上記円筒体も旋回して、その通孔の開口両端を、上記昇降平面と平行の平面上で、少くとも上下からほぼ左右に向き変更できるようにし、
   上記ベースマシンに旋回用ウインチを設置すると共に、該ウインチのワイヤロープを上記マスト上端部のシーブを経て垂下し、垂下端部を上記回転駆動体の側部に係脱自在に連結するようにした回転駆動体旋回駆動装置を備えた、
   掘削作業機における長尺部材立ち上げセット装置。

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