ケーシングドライバ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築、土木の基礎工事に使用する大口径鋼管杭あるいは鋼管類の圧入、引抜きを行なうための回転式ケーシングドライバに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ケーシングドライバは、ジャッキにより水平に保持されるベースフレームにスラストシリンダにより昇降自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体と、該回転体に取付けられたケーシング掴み用バンドと、該バンドを開閉する油圧式バンドシリンダとを有し、前記回転体側と前記昇降フレーム側にそれぞれ取付けられた継手を着脱自在に接続することにより、前記バンドシリンダに対して作動油を供給、排出する油圧回路を構成する。そして、ケーシングドライバで鋼管を圧入する場合は、前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを閉じる方向に作動させてケーシングをバンドでチャッキングし、チャッキングが終了したら前記継手を外し、スラストシリンダを昇降フレーム下降方向に作動させると同時に、回転体をケーシングと共に油圧モータにより回転させる。これにより、ケーシングは、ケーシングドライバおよびケーシングドライバに取付けた錘りの重み、さらにケーシングドライバに連結され、かつ掘削機が載置された架台の重みにより押込み力が与えられて地中にスラストシリンダの１ストローク分だけ圧入される。次に再び前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを開く方向に作動させてケーシングのバンドによる拘束を解き、昇降フレームを上昇させ、前記のようにバンドによるケーシングのチャッキングと押下げおよび回転を行なうという動作を繰り返えす。
【０００３】反対にケーシングの引抜きを行なう場合は、昇降フレームが最低位置にある状態において、前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを閉じる方向に作動させてケーシングをバンドでチャッキングし、チャッキング終了後は継手を外し、スラストシリンダ作動により昇降フレームをケーシングと共に持ち上げると同時に、必要に応じて油圧モータにより回転体と共にケーシングを回転させ、昇降フレームをスラストシリンダの１ストローク分だけ上昇させたら、前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを開く方向に作動させてケーシングのバンドによる拘束を解き、スラストシリンダにより昇降フレームを下降させ、前記のようにバンドによるケーシングのチャッキングと押上げを行なうという動作を繰り返えす。
【０００４】このような回転式のケーシングドライバは、ケーシング回転によりケーシングの芯出しを行ないながら圧入を行なうことができるので、ケーシング圧入を垂直に行なえるという点で揺動式のものに比較し優れている。
【０００５】このような従来の回転式のケーシングドライバの１つに、特公昭５７−２７２５６号公報で開示されたものがある。これは、ベースフレームに支柱を立設し、該支柱の頂部に支持フレームを取付け、該支持フレームとベースフレームとの間にガイドシャフトを設け、該ガイドシャフトに、圧入装置本体に取付けられた筒体を昇降自在に嵌合したものである。しかし、この構造においては、ガイドシャフトの両端がベースフレームと支持フレームとの間で堅固に固定されているため、下記のような問題が生じる。
【０００６】すなわち、■ガイドシャフト間の寸法を精 度良く製作しないとガイドシャフトと筒体とがせってしまい、摺動抵抗が過大となる恐れがあるため、機械加工を行って厳しい精度で製作する必要があり、高価となる。■ケーシングドライバによってケーシングを圧入す る場合、ケーシング内の土砂をハンマグラブで排出するため、土砂が周囲に飛散し、当然ケーシングドライバ本体にも土砂がふりかかることから、該公報に記載の圧入装置を本発明で対象とするような建築、土木の基礎工事のように飛散土砂にさらされる場所に用いた場合、ガイドシャフトに土砂がかかり、筒体の中に土砂を巻き込む恐れがあり、ガイドシャフトや筒体の摩耗を招くだけでなく、摺動不能に至る恐れがあり、したがって、このような構造の圧入装置は屋外の飛散土砂にさらされる場所には適さない。■屋外の飛散土砂にさらされる場所で使 用すれば、当然ガイドシャフトと筒体は摩耗し、ガタつきも大きくなって圧入機も傾斜しやすくなり、ケーシングの押込み精度が低下するため、頻繁に修理することになるが、ガイドシャフトの頂部は支柱や液圧シリンダを取付けた支持フレームに固定されているため、簡単にガイドシャフトから圧入機本体を抜くことができない。■ 建築、土木の基礎工事においては、生コン車を傾斜台に登坂させてケーシングの頂部よりコンクリートをケーシング内に投入するが、前記公報に記載の支持フレームを有するガイド構造では圧入機本体の全高が高くなり、圧入機本体の全高が高いとそれだけ傾斜台が高くなるので、傾斜台のスペースも広くなるなど、傾斜台が大がかりになる。
【０００７】また、別の従来技術として、図５（Ａ）に示すように、スラストシリンダ４０により昇降される昇降フレーム４１のガイドフレーム４２をケーシング１０に対して偏心して取付けた構造のものがある。しかしこの構造によれば、ケーシング１０に回転トルクＴを与えるとその反力Ｒ１が昇降フレーム４１を介してガイドフレーム４２に作用する一方、図５（Ｂ）に示すように、スラストシリンダ４０によって押込み力Ｆが与えられるため、摩擦力ｆ１が発生する。従って、ガイドフレーム４２と昇降フレーム４１との当接部を支点としてケーシング１０に対してＭ＝Ｆ・ｅ（ただしｅはケーシング１０の中心とガイドフレーム４２との距離）のモーメントが働き、２点鎖線で示すようにケーシング１０を傾けようとする力が生じる。従って、孔曲がりが生じ易く、高い施工精度が得にくかった。
【０００８】さらに別の従来技術として特公昭５８−３７４５２号公報に開示されたものがある。これはスラストシリンダが昇降フレームのガイドを兼ねているものである。なお、これは単に圧入、引抜きを行うのみで、ケーシングを回転させるものではないが、これを回転作用を伴う圧入装置に適用した場合、回転反力がシリンダのロッドにかかるため、ロッドの破損を招く恐れがあった。
【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、保守が容易で全高が低く、かつケーシングを垂直に精度良く建込むことを可能とし、しかも押込み力や引抜き力を小さくできる構成のケーシングドライバを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、本発明のケーシングドライバは、ベースフレームにスラストシリンダにより昇降自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体と、該回転体に取付けられたケーシング掴み用バンドとからなるケーシングドライバにおいて、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内し、かつ回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に立脚して配設すると共に、４本のスラストシリンダを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように配設し、前記４本の各スラストシリンダを、前記４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明においては、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内し、かつ回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に立脚して配設すると共に、スラストシリンダも同様の対称配置により取付けたので、ガイド面に生じる摩擦力がほぼバランスしあってケーシングを傾けようとする力が生じにくく、かつスラストシリンダによりケーシングに対してバランス良く押込み力が与えられる。また、ガイドフレームに回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有するために、スラストシリンダに回転反力および傾斜反力が作用することが防止される。また、４本の各スラストシリンダを、前記４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことにより、スラストシリンダの伸縮により昇降フレームに作用する押込み方向、引抜き方向の力がガイドフレームのガイド部において殆ど垂直に作用してモーメントとしての作用を低減でき、ガイド部におけるいわゆる『競り』を押さえることができ、摩擦を小さくすることができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面により説明する。図１ないし図３は本発明による昇降ガイド装置とケーシング押込み手段を備えたケーシングドライバを示すもので、ケーシングドライバ２は、４隅のジャッキ３により水平に保持され、かつ４隅に縦ガイドフレーム４ａ〜４ｄを有する略方形枠状のベースフレーム４と、前記ガイドフレーム４ａ〜４ｄに沿って昇降自在に取付けられたリング状の昇降フレーム５と、該昇降フレーム５と前記ベースフレーム４との間に取付けられ、昇降フレーム５を昇降させる複数本のスラストシリンダ６と、昇降フレーム５内に軸受（図示せず）を介して油圧モータ１２により回転されるように取付けられた回転体８（油圧モータ１２により回転される図示しないピニオンが回転体８に取付けられた外歯歯車（図示せず）に噛合する）と、該回転体８に取付けられケーシング１０掴み用バンド９と、該バンド９を開閉する油圧式バンドシリンダ１１とを有する。前記バンド９は、回転体８に固定された略半円状の固定バンド９ａと、該固定バンド９ａの両端に枢着軸１４，１５を中心として開閉自在に取付けられた一対の可動バンド９ｂ，９ｃとからなり、該各可動バンド９ｂ，９ｃの先端間に前記バンドシリンダ１１の両端がピン１６，１７により連結してある。１８，１９はそれぞれ前記バンドシリンダ１１のボトム側、ロッド側室に連通する油圧管であり、該油圧管は前記回転体８の外周に適宜の固定具により固定して回転体８の全周近い範囲にわたって取付けてあり、該管１８，１９には３個の雄型継手２０がそれぞれ周方向に１２０度の間隔を隔てて固定して配設されている。継手着脱装置１は、昇降フレーム５上に取付けてある３個の雄型継手２４のいずれかに対し、前記回転体８側の雌型継手２０に接続するものであるが、その詳細を省略する。
【００１３】前記ベースフレーム４に設けられた縦ガイドフレーム４ａ〜４ｄは、図１に示すように、バンド９によって把持されるケーシング１０の中心Ｏを通る縦横の中心線３１、３２に対し、その各々隣り合うものどうしが互いに線対称をなすように、ベースフレーム４上に自立立脚して配設すると共に、４本のスラストシリンダ６も同様に、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心Ｏを通る縦横の中心線３１、３２に対して互いに線対称をなすように配設している。また、４本の各スラストシリンダ６は、前記４本の各ガイドフレーム４ａ〜４ｄにそれぞれ近接させて設けている。
【００１４】また、ガイドフレーム４ａ〜４ｄは回転反力や傾斜反力（ケーシングが地中障害物、転石、傾斜地盤に当接した時にケーシングを傾斜させようとする力によって発生する支持力）を受けるガイド部を有するものであり、本実施例においては、このガイド部を２つのガイド面ａ，ｂによって構成している。一方のガイド面ａは回転反力を受ける面であり、回転体８の回転円の接線方向に対し、ほぼ垂直をなすように設けられている。他方のガイド面ｂは、昇降フレーム５の水平方向のふらつきを押さえ、安定的に支持するもので、ケーシング中心Ｏに向う方向に対してほぼ垂直に設けられている。そして、昇降フレーム５には前記ガイドフレーム４ａ〜４ｄの各面ａ，ｂにそれぞれ対面し摺動する面を有している。また、いずれのガイド面ａ、ｂも傾斜反力を受けるものである。
【００１５】上述のように、各ガイドフレーム４ａ〜４ｄがそれぞれ回転反力や傾斜反力を受けるガイド部を有することにより、掘削時あるいはケーシング引抜き時の回転反力および傾斜反力をガイドフレーム４ａ〜４ｄで受けることができることは勿論、さらに、ガイドフレーム４ａ〜４ｄがケーシング１０（回転体８）に対し、隣り合うものどうしが線対称をなすように構成したので、図４（Ａ）で示すように、ケーシング１０の中心を挟んで反対側にあるガイドフレーム４ｂ、４ｄの回転反力Ｒ2はバランスし、これにより、図４（Ｂ）に示すように、ガイドフレーム４ｂと４ｄのガイド面に生じる摩擦力ｆ2がほぼバランスしあってケーシング１０を傾けようとする力が生じにくい（ケーシング１０を傾斜させようとするモーメントＭ＝０となる）。また、ケーシング１０を地中に押込むスラストシリンダ６もケーシング中心Ｏに対し対称位置に４個所設けられているため、ケーシング１０を平均的に押込むことができる。従って、このようなガイドフレーム４ａ〜４ｄおよびスラストシリンダ６の配置構造により、偏心荷重が生じないため、２点鎖線で示したように、ケーシング１０を垂直に押込むことができる。また、４本の各スラストシリンダ６を４本の各ガイドフレーム４ａ〜４ｄにそれぞれ近接させて設けたので、ケーシングの傾斜反力が発生した場合や、ガイド面に砂等の異物がはさまってスライド抵抗が他のガイド面より大きくなったとしても、スラストシリンダ６の伸縮により昇降フレーム５に作用する押込み方向、引抜き方向の力がガイドフレーム４ａ〜４ｄのガイド部において殆ど垂直に作用してモーメントとしての作用を低減でき、ガイド部におけるいわゆる『競り』を押さえることができ、摩擦を小さくすることができる。ここで、各スラストシリンダ６を各ガイドフレーム４ａ〜４ｄのガイド部各位置に設けることができれば、前記モーメントを零にすることができるが、それは実質的に不可能であるから、本発明のようにできるだけ近接させて設けることが望ましい。また、この摩擦が低減できることと、前記縦横の中心線に対する線対称配置構造により垂直精度の高い施工を可能としてケーシング傾斜を防いで地盤との周面摩擦を小さくしたこととの相乗効果により、押込み力および引抜き力を小さくでき、機械の規模を小さくすることができる。また、仮に本願発明のような回転反力や傾斜反力を受け得るガイド部を有する３本のガイドフレームを周方向に等間隔に設けたとしても、１本のガイドフレームのガイド部に摩耗によってガタが発生すると、実質的に案内部材としての機能を発揮しえなくなるから、即座に掘削作業を停止せざるを得ないが、４本のガイドフレームを設けた場合には、４本のうちの１本にガタを生じても、他の３本によって一応のガイド機能を果たすことができるから、掘削作業の続行が可能であり、実用上有益である。
【００１６】また、スラストシリンダ６は、ガイド装置を兼ねていないこと（さらに好ましくは、スラストシリンダ６の上下取付け部に球面軸受を設けること）により、スラストシリンダに回転反力がかからない構造としているので、シンプルな構造を有する。
【００１７】また、ガイドフレーム４ａ〜４ｄの頂部がビーム等によって連結されていないため、ガイドフレーム４ａ〜４ｄや昇降フレーム５のガイド面ａの保守に際し、スラストシリンダ６を昇降フレーム５から外すだけで昇降フレームをベースフレーム４から取外すことができる。
【００１８】また、本実施例のように、前記ガイド面ａ，ｂをガイドフレーム４ａ〜４ｄに設けることにより、各ガイドフレーム４ａ〜４ｄに回転反力および回転体８の半径方向の反力が生じた際、二次的な分力がほとんど発生せず、ガイドフレーム４ａ〜４ｄに捩り力がほとんど生じない。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを設けたので、高価な昇降用油圧部品に回転反力や傾斜反力の負担をかけることのないシンプルな構造が実現できる。また、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内する４本のガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に自立立脚して配設すると共に、スラストシリンダも同様の対称配置により取付けたので、ガイド面に生じる摩擦力がほぼバランスしあってケーシングを傾けようとする力が生じにくく、かつスラストシリンダによりケーシングに対してバランス良く押込み力が与えられるため、ケーシングを曲がった方向に押込むことなく、垂直精度の高い施工ができる。また、垂直精度の高い施工が可能となることにより、ケーシングの傾斜による地盤との周面摩擦が小さくなる。
【００２０】また、４本の各スラストシリンダを４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことにより、スラストシリンダの伸縮により昇降フレームに作用する押込み方向、引抜き方向の力がガイドフレームのガイド部において殆ど垂直に作用してモーメントとしての作用を低減でき、ガイド部におけるいわゆる『競り』を押さえることができ、摩擦を小さくできることと、前記縦横の中心線に対する線対称配置構造により、垂直精度の高い施工を可能としてケーシング傾斜を防いで地盤との周面摩擦を小さくしたこととの相乗効果により、押込み力および引抜き力が小さくてすみ、機械の規模を小さくすることができるという利点がある。また、ガイドフレームを３本にした場合には、１本のガイドフレームのガイド部と昇降フレームとの間にガタが発生してしまえばガイド機能を失い、掘削作業を中止せざるを得ないが、本発明は４本のガイドフレームを備えているので、たとえ１本のガイドフレームのガイド部と昇降フレームとの間に摩耗の進展によるガタが発生しても、他の３本のガイドフレームにより掘削作業を中断することなく続行でき、実用上有益である。また、ガイドフレームの頂部をビーム等によって連結していないため、安価でかつ保守が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるケーシングドライバの一実施例を示す平面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本実施例の作用を説明する正面図および側面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ公知のケーシングドライバの作用を説明する正面図および側面図である。
【符号の説明】
４ ベースフレーム
４ａ〜４ｄ ガイドフレーム
５ 昇降フレーム
６ スラストシリンダ
８ 回転体
９ バンド
１０ ケーシング
１２ 油圧モータ
３１、３２ 縦横の線
ａ、ｂ ガイド面
Ｏ ケーシング中心
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築、土木の基礎工事に使用する大口径鋼管杭あるいは鋼管類の圧入、引抜きを行なうための回転式ケーシングドライバに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ケーシングドライバは、ジャッキにより水平に保持されるベースフレームにスラストシリンダにより昇降自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体と、該回転体に取付けられたケーシング掴み用バンドと、該バンドを開閉する油圧式バンドシリンダとを有し、前記回転体側と前記昇降フレーム側にそれぞれ取付けられた継手を着脱自在に接続することにより、前記バンドシリンダに対して作動油を供給、排出する油圧回路を構成する。そして、ケーシングドライバで鋼管を圧入する場合は、前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを閉じる方向に作動させてケーシングをバンドでチャッキングし、チャッキングが終了したら前記継手を外し、スラストシリンダを昇降フレーム下降方向に作動させると同時に、回転体をケーシングと共に油圧モータにより回転させる。これにより、ケーシングは、ケーシングドライバおよびケーシングドライバに取付けた錘りの重み、さらにケーシングドライバに連結され、かつ掘削機が載置された架台の重みにより押込み力が与えられて地中にスラストシリンダの１ストローク分だけ圧入される。次に再び前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを開く方向に作動させてケーシングのバンドによる拘束を解き、昇降フレームを上昇させ、前記のようにバンドによるケーシングのチャッキングと押下げおよび回転を行なうという動作を繰り返えす。
【０００３】反対にケーシングの引抜きを行なう場合は、昇降フレームが最低位置にある状態において、前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを閉じる方向に作動させてケーシングをバンドでチャッキングし、チャッキング終了後は継手を外し、スラストシリンダ作動により昇降フレームをケーシングと共に持ち上げると同時に、必要に応じて油圧モータにより回転体と共にケーシングを回転させ、昇降フレームをスラストシリンダの１ストローク分だけ上昇させたら、前記継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを開く方向に作動させてケーシングのバンドによる拘束を解き、スラストシリンダにより昇降フレームを下降させ、前記のようにバンドによるケーシングのチャッキングと押上げを行なうという動作を繰り返えす。
【０００４】このような回転式のケーシングドライバは、ケーシング回転によりケーシングの芯出しを行ないながら圧入を行なうことができるので、ケーシング圧入を垂直に行なえるという点で揺動式のものに比較し優れている。
【０００５】このような従来の回転式のケーシングドライバの１つに、特公昭５７−２７２５６号公報で開示されたものがある。これは、ベースフレームに支柱を立設し、該支柱の頂部に支持フレームを取付け、該支持フレームとベースフレームとの間にガイドシャフトを設け、該ガイドシャフトに、圧入装置本体に取付けられた筒体を昇降自在に嵌合したものである。しかし、この構造においては、ガイドシャフトの両端がベースフレームと支持フレームとの間で堅固に固定されているため、下記のような問題が生じる。
【０００６】すなわち、
【０００７】また、別の従来技術として、図５（Ａ）に示すように、スラストシリンダ４０により昇降される昇降フレーム４１のガイドフレーム４２をケーシング１０に対して偏心して取付けた構造のものがある。しかしこの構造によれば、ケーシング１０に回転トルクＴを与えるとその反力Ｒ１が昇降フレーム４１を介してガイドフレーム４２に作用する一方、図５（Ｂ）に示すように、スラストシリンダ４０によって押込み力Ｆが与えられるため、摩擦力ｆ１が発生する。従って、ガイドフレーム４２と昇降フレーム４１との当接部を支点としてケーシング１０に対してＭ＝Ｆ・ｅ（ただしｅはケーシング１０の中心とガイドフレーム４２との距離）のモーメントが働き、２点鎖線で示すようにケーシング１０を傾けようとする力が生じる。従って、孔曲がりが生じ易く、高い施工精度が得にくかった。
【０００８】さらに別の従来技術として特公昭５８−３７４５２号公報に開示されたものがある。これはスラストシリンダが昇降フレームのガイドを兼ねているものである。なお、これは単に圧入、引抜きを行うのみで、ケーシングを回転させるものではないが、これを回転作用を伴う圧入装置に適用した場合、回転反力がシリンダのロッドにかかるため、ロッドの破損を招く恐れがあった。
【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、保守が容易で全高が低く、かつケーシングを垂直に精度良く建込むことを可能とし、しかも押込み力や引抜き力を小さくできる構成のケーシングドライバを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、本発明のケーシングドライバは、ベースフレームにスラストシリンダにより昇降自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体と、該回転体に取付けられたケーシング掴み用バンドとからなるケーシングドライバにおいて、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内し、かつ回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に立脚して配設すると共に、４本のスラストシリンダを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように配設し、前記４本の各スラストシリンダを、前記４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明においては、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内し、かつ回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に立脚して配設すると共に、スラストシリンダも同様の対称配置により取付けたので、ガイド面に生じる摩擦力がほぼバランスしあってケーシングを傾けようとする力が生じにくく、かつスラストシリンダによりケーシングに対してバランス良く押込み力が与えられる。また、ガイドフレームに回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有するために、スラストシリンダに回転反力および傾斜反力が作用することが防止される。また、４本の各スラストシリンダを、前記４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことにより、スラストシリンダの伸縮により昇降フレームに作用する押込み方向、引抜き方向の力がガイドフレームのガイド部において殆ど垂直に作用してモーメントとしての作用を低減でき、ガイド部におけるいわゆる『競り』を押さえることができ、摩擦を小さくすることができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面により説明する。図１ないし図３は本発明による昇降ガイド装置とケーシング押込み手段を備えたケーシングドライバを示すもので、ケーシングドライバ２は、４隅のジャッキ３により水平に保持され、かつ４隅に縦ガイドフレーム４ａ〜４ｄを有する略方形枠状のベースフレーム４と、前記ガイドフレーム４ａ〜４ｄに沿って昇降自在に取付けられたリング状の昇降フレーム５と、該昇降フレーム５と前記ベースフレーム４との間に取付けられ、昇降フレーム５を昇降させる複数本のスラストシリンダ６と、昇降フレーム５内に軸受（図示せず）を介して油圧モータ１２により回転されるように取付けられた回転体８（油圧モータ１２により回転される図示しないピニオンが回転体８に取付けられた外歯歯車（図示せず）に噛合する）と、該回転体８に取付けられケーシング１０掴み用バンド９と、該バンド９を開閉する油圧式バンドシリンダ１１とを有する。前記バンド９は、回転体８に固定された略半円状の固定バンド９ａと、該固定バンド９ａの両端に枢着軸１４，１５を中心として開閉自在に取付けられた一対の可動バンド９ｂ，９ｃとからなり、該各可動バンド９ｂ，９ｃの先端間に前記バンドシリンダ１１の両端がピン１６，１７により連結してある。１８，１９はそれぞれ前記バンドシリンダ１１のボトム側、ロッド側室に連通する油圧管であり、該油圧管は前記回転体８の外周に適宜の固定具により固定して回転体８の全周近い範囲にわたって取付けてあり、該管１８，１９には３個の雄型継手２０がそれぞれ周方向に１２０度の間隔を隔てて固定して配設されている。継手着脱装置１は、昇降フレーム５上に取付けてある３個の雄型継手２４のいずれかに対し、前記回転体８側の雌型継手２０に接続するものであるが、その詳細を省略する。
【００１３】前記ベースフレーム４に設けられた縦ガイドフレーム４ａ〜４ｄは、図１に示すように、バンド９によって把持されるケーシング１０の中心Ｏを通る縦横の中心線３１、３２に対し、その各々隣り合うものどうしが互いに線対称をなすように、ベースフレーム４上に自立立脚して配設すると共に、４本のスラストシリンダ６も同様に、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心Ｏを通る縦横の中心線３１、３２に対して互いに線対称をなすように配設している。また、４本の各スラストシリンダ６は、前記４本の各ガイドフレーム４ａ〜４ｄにそれぞれ近接させて設けている。
【００１４】また、ガイドフレーム４ａ〜４ｄは回転反力や傾斜反力（ケーシングが地中障害物、転石、傾斜地盤に当接した時にケーシングを傾斜させようとする力によって発生する支持力）を受けるガイド部を有するものであり、本実施例においては、このガイド部を２つのガイド面ａ，ｂによって構成している。一方のガイド面ａは回転反力を受ける面であり、回転体８の回転円の接線方向に対し、ほぼ垂直をなすように設けられている。他方のガイド面ｂは、昇降フレーム５の水平方向のふらつきを押さえ、安定的に支持するもので、ケーシング中心Ｏに向う方向に対してほぼ垂直に設けられている。そして、昇降フレーム５には前記ガイドフレーム４ａ〜４ｄの各面ａ，ｂにそれぞれ対面し摺動する面を有している。また、いずれのガイド面ａ、ｂも傾斜反力を受けるものである。
【００１５】上述のように、各ガイドフレーム４ａ〜４ｄがそれぞれ回転反力や傾斜反力を受けるガイド部を有することにより、掘削時あるいはケーシング引抜き時の回転反力および傾斜反力をガイドフレーム４ａ〜４ｄで受けることができることは勿論、さらに、ガイドフレーム４ａ〜４ｄがケーシング１０（回転体８）に対し、隣り合うものどうしが線対称をなすように構成したので、図４（Ａ）で示すように、ケーシング１０の中心を挟んで反対側にあるガイドフレーム４ｂ、４ｄの回転反力Ｒ2はバランスし、これにより、図４（Ｂ）に示すように、ガイドフレーム４ｂと４ｄのガイド面に生じる摩擦力ｆ2がほぼバランスしあってケーシング１０を傾けようとする力が生じにくい（ケーシング１０を傾斜させようとするモーメントＭ＝０となる）。また、ケーシング１０を地中に押込むスラストシリンダ６もケーシング中心Ｏに対し対称位置に４個所設けられているため、ケーシング１０を平均的に押込むことができる。従って、このようなガイドフレーム４ａ〜４ｄおよびスラストシリンダ６の配置構造により、偏心荷重が生じないため、２点鎖線で示したように、ケーシング１０を垂直に押込むことができる。また、４本の各スラストシリンダ６を４本の各ガイドフレーム４ａ〜４ｄにそれぞれ近接させて設けたので、ケーシングの傾斜反力が発生した場合や、ガイド面に砂等の異物がはさまってスライド抵抗が他のガイド面より大きくなったとしても、スラストシリンダ６の伸縮により昇降フレーム５に作用する押込み方向、引抜き方向の力がガイドフレーム４ａ〜４ｄのガイド部において殆ど垂直に作用してモーメントとしての作用を低減でき、ガイド部におけるいわゆる『競り』を押さえることができ、摩擦を小さくすることができる。ここで、各スラストシリンダ６を各ガイドフレーム４ａ〜４ｄのガイド部各位置に設けることができれば、前記モーメントを零にすることができるが、それは実質的に不可能であるから、本発明のようにできるだけ近接させて設けることが望ましい。また、この摩擦が低減できることと、前記縦横の中心線に対する線対称配置構造により垂直精度の高い施工を可能としてケーシング傾斜を防いで地盤との周面摩擦を小さくしたこととの相乗効果により、押込み力および引抜き力を小さくでき、機械の規模を小さくすることができる。また、仮に本願発明のような回転反力や傾斜反力を受け得るガイド部を有する３本のガイドフレームを周方向に等間隔に設けたとしても、１本のガイドフレームのガイド部に摩耗によってガタが発生すると、実質的に案内部材としての機能を発揮しえなくなるから、即座に掘削作業を停止せざるを得ないが、４本のガイドフレームを設けた場合には、４本のうちの１本にガタを生じても、他の３本によって一応のガイド機能を果たすことができるから、掘削作業の続行が可能であり、実用上有益である。
【００１６】また、スラストシリンダ６は、ガイド装置を兼ねていないこと（さらに好ましくは、スラストシリンダ６の上下取付け部に球面軸受を設けること）により、スラストシリンダに回転反力がかからない構造としているので、シンプルな構造を有する。
【００１７】また、ガイドフレーム４ａ〜４ｄの頂部がビーム等によって連結されていないため、ガイドフレーム４ａ〜４ｄや昇降フレーム５のガイド面ａの保守に際し、スラストシリンダ６を昇降フレーム５から外すだけで昇降フレームをベースフレーム４から取外すことができる。
【００１８】また、本実施例のように、前記ガイド面ａ，ｂをガイドフレーム４ａ〜４ｄに設けることにより、各ガイドフレーム４ａ〜４ｄに回転反力および回転体８の半径方向の反力が生じた際、二次的な分力がほとんど発生せず、ガイドフレーム４ａ〜４ｄに捩り力がほとんど生じない。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを設けたので、高価な昇降用油圧部品に回転反力や傾斜反力の負担をかけることのないシンプルな構造が実現できる。また、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内する４本のガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に自立立脚して配設すると共に、スラストシリンダも同様の対称配置により取付けたので、ガイド面に生じる摩擦力がほぼバランスしあってケーシングを傾けようとする力が生じにくく、かつスラストシリンダによりケーシングに対してバランス良く押込み力が与えられるため、ケーシングを曲がった方向に押込むことなく、垂直精度の高い施工ができる。また、垂直精度の高い施工が可能となることにより、ケーシングの傾斜による地盤との周面摩擦が小さくなる。
【００２０】また、４本の各スラストシリンダを４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことにより、スラストシリンダの伸縮により昇降フレームに作用する押込み方向、引抜き方向の力がガイドフレームのガイド部において殆ど垂直に作用してモーメントとしての作用を低減でき、ガイド部におけるいわゆる『競り』を押さえることができ、摩擦を小さくできることと、前記縦横の中心線に対する線対称配置構造により、垂直精度の高い施工を可能としてケーシング傾斜を防いで地盤との周面摩擦を小さくしたこととの相乗効果により、押込み力および引抜き力が小さくてすみ、機械の規模を小さくすることができるという利点がある。また、ガイドフレームを３本にした場合には、１本のガイドフレームのガイド部と昇降フレームとの間にガタが発生してしまえばガイド機能を失い、掘削作業を中止せざるを得ないが、本発明は４本のガイドフレームを備えているので、たとえ１本のガイドフレームのガイド部と昇降フレームとの間に摩耗の進展によるガタが発生しても、他の３本のガイドフレームにより掘削作業を中断することなく続行でき、実用上有益である。また、ガイドフレームの頂部をビーム等によって連結していないため、安価でかつ保守が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるケーシングドライバの一実施例を示す平面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本実施例の作用を説明する正面図および側面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ公知のケーシングドライバの作用を説明する正面図および側面図である。
【符号の説明】
４ ベースフレーム
４ａ〜４ｄ ガイドフレーム
５ 昇降フレーム
６ スラストシリンダ
８ 回転体
９ バンド
１０ ケーシング
１２ 油圧モータ
３１、３２ 縦横の線
ａ、ｂ ガイド面
Ｏ ケーシング中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】ベースフレームにスラストシリンダにより昇降自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体と、該回転体に取付けられたケーシング掴み用バンドとからなるケーシングドライバにおいて、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内し、かつ回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に立脚して配設すると共に、４本のスラストシリンダを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように配設し、前記４本の各スラストシリンダを、前記４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことを特徴とするケーシングドライバ。」
【請求項１】ベースフレームにスラストシリンダにより昇降自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体と、該回転体に取付けられたケーシング掴み用バンドとからなるケーシングドライバにおいて、昇降フレームを上下方向のスライドによって案内し、かつ回転反力および傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自立したガイドフレームを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように、ベースフレーム上に立脚して配設すると共に、４本のスラストシリンダを、その各々隣り合うものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対称をなすように配設し、前記４本の各スラストシリンダを、前記４本の各ガイドフレームにそれぞれ近接させて設けたことを特徴とするケーシングドライバ。」
【図１】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【公告番号】特公平７−７４５００
【公告日】平成７年（１９９５）８月９日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−３５０９３６
【分割の表示】特願昭６０−１１２０７３の分割
【出願日】昭和６０年（１９８５）５月２７日
【公開番号】特開平５−３３１８５３
【公開日】平成５年（１９９３）１２月１４日
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【参考文献】
【文献】特公昭４６−１１２９７（ＪＰ，Ｂ２）
【公告日】平成７年（１９９５）８月９日
【国際特許分類】
【分割の表示】特願昭６０−１１２０７３の分割
【出願日】昭和６０年（１９８５）５月２７日
【公開番号】特開平５−３３１８５３
【公開日】平成５年（１９９３）１２月１４日
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【参考文献】
【文献】特公昭４６−１１２９７（ＪＰ，Ｂ２）
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