説明

振れ止め装置

【課題】複数種類の異なるロッド部材の振れを効果的に抑止できる振れ止め装置を提供することを目的とする。
【解決手段】杭打機1によって回転しながら地中に埋設される鋼管杭P1などのロッド部材の振れを抑止する振れ止め装置7において、鋼管杭(ロッド部材)P1を囲むガイド部8と、軸受孔27A〜27Dを介してガイド部8に回転自在に支持されたローラ21と、を備える。軸受孔27A〜27Dは、一のローラ21に対して複数設けられており、ローラ21を支持する軸受孔27A〜27Dを変更することで、ローラ21の配置を変更できる。その結果として、複数種類の外径の異なる鋼管杭P1の振れを効果的に抑えることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、杭や掘削ロッドなどのロッド部材を埋設する場合に、施工後のロッド部材の傾斜や芯ズレの施工精度を向上させるために用いる振れ止め装置に関する。
【背景技術】
【0002】
杭や掘削ロッドなどのロッド部材を埋設する施工では、施工後のロッド部材の傾斜や芯ズレの施工精度を向上させるために振れ止め装置が用いられる(特許文献1参照)。この種の振れ止め装置は、リーダの下部に取り付けられた円筒状の振れ止め部材を有し、振れ止め部材の中にロッド部材を挿入して横振れを防止することで、杭芯ずれや傾斜に対する品質向上を図っていた。
【特許文献1】特開2002−357071号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
近年経済設計を行うことにより、ロッド部材の外径が数種類にもなる現場も多くなってきた。従来の振れ止め装置によって外径が数種類にもなるロッド部材の振れに対応するには、内径が異なる数種類の振れ止め部材を準備し、ロッド部材の外径が変わる毎に振れ止め部材を取り替える必要があった。しかしながら、振れ止め部材の取り替え作業にかかる時間と労力は相当なものであり、作業負担も大きく、作業効率の低下を招来してしまう。その結果として、従来の振れ止め装置では、複数種類の異なるロッド部材に適応してロッド部材の振れを効果的に抑えることは困難であった。
【0004】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、複数種類の異なるロッド部材に適応してロッド部材の振れを効果的に抑えることのできる振れ止め装置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】
【0005】
本発明は、杭打機のリーダに沿って昇降する作業装置により、回転しながら降下して埋設されるロッド部材の振れを抑える振れ止め装置において、リーダに取り付けられ、且つロッド部材の軸線回りに沿ってロッド部材を囲むガイド部と、ロッド部材の軸線回りに沿って配置され、且つロッド部材の外周面に接して回転する複数のローラと、ガイド部に設けられ、且つローラを回転自在に支持するローラ支持部と、を備え、ローラ支持部は、一のローラに対応して複数設けられていることを特徴とする。
【0006】
本発明によれば、一のローラに対応してローラ支持部が複数設けられているため、ローラを支持するローラ支持部を変更することで、ローラの配置を変更できる。その結果として、ロッド部材の寸法や形状に応じてローラを配置することができ、複数種類の外径が異なるロッド部材に適応してロッド部材の振れを効果的に抑えることができる。
【0007】
さらに、ローラに着脱自在に装着される軸ピンを更に備え、ローラ支持部は、軸ピンが着脱自在に挿入される軸受穴であると好適である。上記構成によれば、軸ピンを軸受穴から取り外すことでローラをガイド部から簡単に取り外しできて別の軸受穴に取り付けることができる。その結果として、ロッド部材に応じたローラの配置の変更が簡単に行えるようになる。
【0008】
さらに、ローラ支持部は、ロッド部材の軸線回りに沿った同心で半径が異なる複数の円周上にそれぞれ複数配置されており、一のローラに対応して設けられた複数のローラ支持部は、各円周上に配置されていると好適である。ロッド部材の外径の大小に応じて各円周上に配置された複数のローラ支持部を選択した場合に、各円周は同心であるため、どの円周を選択してもロッド部材の中心位置は定位置に保持されるようになり、ロッド部材の外径が変わっても安定して振れが抑えられる。
【0009】
さらに、上記の円周上の複数のローラ支持部は均等間隔で配置されていると好適である。ロッド部材の外周面に沿って複数のローラがバランス良く配置されるようになるため、ロッド部材に対応して、どの方向に横振れの力が働いても精度良く振れを抑えられる。
【0010】
さらに、一のローラに対応して設けられた複数のローラ支持部は、ロッド部材を中心としてロッド部材の外径方向に並ぶ少なくとも二カ所と、その外径方向から外れた少なくとも一カ所(合計三カ所以上)に配置されていると好適である。ロッド部材の所定の外径方向に沿って、一列に複数のローラ支持部を並べる場合に比べて、その外径方向とその外径方向から外れた箇所とにローラ支持部を配置した方がローラ支持部同士の干渉を避けながらローラ支持部の数を増やすことができる。その結果、ロッド部材の外径に応じたローラ支持部の選択肢が増え、ロッド部材の振れを効果的に抑えることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、複数種類の異なるロッド部材に適応してロッド部材の振れを効果的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る振れ止め装置が取り付けられたリーダ及び杭打機を示す側面図である。図2は、本実施形態に係る振れ止め装置の平面図であり、図3は、図2のIII―III線に沿った断面図である。図4は、本実施形態に係る振れ止め装置の正面図である。なお、本実施形態では、四個のローラ21を備えた振れ止め装置7を例示するが、ローラ21の個数は二個、三個または五個以上であってもよい。
【0013】
図1に示されるように、振れ止め装置7は、リーダ3の下部に取り付けられている。リーダ3は杭打機1に対して立設されており、リーダ3には、リーダ3の長手方向に沿って昇降可能なオーガモータ(作業装置)5が取り付けられている。オーガモータ5には、鋼管杭(ロッド部材)P1が連結されており、オーガモータ5の駆動によって鋼管杭P1は回転する。オーガモータ5の降下に伴い、鋼管杭P1は回転しながら降下する。鋼管杭P1の先端には、掘削用の羽根が設けられており、鋼管杭P1は、先端の羽根を未掘削の地盤Gに食い込ませながら地盤Gにねじり込み掘進し、鋼管杭P1本体の体積分の土砂を自動的に側方に押圧し、無排土で所定の地盤Gに設置される。
【0014】
鋼管杭P1は、オーガモータ5の上昇によって吊り上げられ、所定位置にセットされた状態で先端が振れ止め装置7に保持される。図2に示されるように、振れ止め装置7は、鋼管杭P1の軸線L回りに鋼管杭Lを取り囲んで鋼管杭P1の降下を案内するガイド部8を備えている。ガイド部8は、垂直に立設しているリーダ3に対して水平方向に揺動するように設けられた一対の開閉ガイド11,13からなる。
【0015】
一対の開閉ガイド11,13のうち、一方の開閉ガイド11は、上下一対のベース板17と、両ベース板17同士を支えながら連結する補強板19とを備えており、軸部9を介してリーダ3のブラケット3aに揺動可能に取り付けられている。また、他方の開閉ガイド11も同様の構成を備えており、上下一対のベース板17と、両ベース板17同士を支えながら連結する補強板19とを有し、軸部9を介してリーダ3のブラケット3aに揺動可能に取り付けられている。
【0016】
一対の開閉ガイド11,13は、互いに近接して閉じたときに(図2の実線参照)、鋼管杭P1を囲むホールド状態を形成する。一対の開閉ガイド11,13には、鋼管杭P1の外周面の形状に沿った円弧状の曲線部分が形成されており、ホールド状態では、その曲線部分が鋼管杭P1の軸線L回りに沿うように鋼管杭P1を囲む。さらに、ホールド状態では、一対の開閉ガイド11,13の先端11a,13a(図4参照)同士は重なり合い、その先端11a,13aに固定ピン15が通されて固定される。また、開閉ガイド11,13は、固定ピン15が外されて左右に開いたときに(図2の二点鎖線参照)、鋼管杭P1を解放する待機状態を形成する。
【0017】
図3及ぶ図4に示されるように、上下のベース板17同士の間には、補強板19を避けて、ローラ21が挟み込まれるように装着される。ローラ21は、耐摩耗性であり、鋼製でも良いし、樹脂製でも良いが、取り扱い上、鋼管杭P1の損傷防止を図る上で樹脂製が望ましく、例えば、MCナイロン(日本ポリペンコ社の登録商標)などの樹脂を利用することができる。ローラ21には、鋼管杭P1に略平行な回転軸となる軸ピン23が挿入される中央孔21aが形成されており、上下のベース板17には、軸ピン23が通される複数の軸受孔(ローラ支持部)27A,27B,27C,27D(図2参照)が形成されている。
【0018】
軸ピン23は、軸受孔27A,27B,27C,27Dのいずれか及び中央孔21aに差し込まれる。ローラ21は、軸ピン23に対して回転可能であり、軸ピン23を介して軸受孔27A,27B,27C,27Dのいずれかに回転自在に支持された状態になる。軸ピン23の下端には、差し込みを容易にするためのテーパ23aが形成されており、さらに、抜け止めのピンが差し込まれる孔(図示せず)が形成されている。また、軸ピン23の上部には、軸受孔27A,27B,27C,27Dの上縁に引っ掛かる張出し部23bが形成されている。さらに、軸ピン23の上端にはアイナットが溶接され、引き抜き作業を容易にするためのリング状の摘み部23cが形成されている。
【0019】
図2に示されるように、ホールド状態の一対の開閉ガイド11,13は、鋼管杭P1との間に隙間を開けて鋼管杭P1の外周面Fを環状に取り囲んでいる。ローラ21の一部分は、この隙間に向けて開閉ガイド11,13のベース板17から突き出しており、ホールド状態での鋼管杭P1の外周面Fに接触可能になっている。
【0020】
ローラ21は、鋼管杭P1の軸線L回りに沿って四箇所にバランス良く配置されている。ホールド状態では、鋼管杭P1に対して横荷重が働いても、鋼管杭P1はローラ21に当接するため振れが抑えられる。さらに、ローラ21は回転自在であるため、オーガモータ5によって回転している鋼管杭P1に接触しても鋼管杭P1には傷がつき難く、特に、ローラ21は樹脂製であるために鋼管杭P1の損傷防止に効果的である。
【0021】
本実施形態では、一つのローラ21に対応して四個の軸受孔27A,27B,27C,27Dが設けられている。四個の軸受孔27A,27B,27C,27Dは、鋼管杭P1に近い側から順番に第1の軸受孔27A、第2の軸受孔27B、第3の軸受孔27C、第4の軸受孔27Dとなる。第1の軸受孔27Aと第3の軸受孔27Cとは、鋼管杭P1を中心として鋼管杭P1の第1の外径方向D1に一列に並んでおり、第2の軸受孔27Bと第4の軸受孔27Dとは、第1の外径方向D1から外れた第2の外径方向D2に一列に並んでいる。その結果、第1の軸受孔27A、第2の軸受孔27B、第3の軸受孔27C及び第4の軸受孔27Dは、千鳥状の配置になっている。なお、本実施形態では、一つのローラ21に対応して四個の軸受孔27A,27B,27C,27Dを形成しているが、この数は四個に限定されず、一つのローラ21に対応して二個以上、すなわち複数であればよい。
【0022】
また、鋼管杭P1に最も近い第1の軸受孔27Aは、鋼管杭P1の軸線L回りに沿って四個設けられている。同様に第2の軸受孔27B、第3の軸受孔27C及び第4の軸受孔27Dは、それぞれ四個設けられている。四個の第1の軸受孔27Aは、鋼管杭P1をホールドした時の仮想の中心Cを基準にして最も半径の小さな第1円周E1上に配置されている。また、四個の第2の軸受孔27Bは、第1円周E1と同心で、且つ第1円周E1よりも僅かに半径の大きな第2円周E2上に配置されている。また、四個の第3の軸受孔27Cは、第1円周E1と同心で、且つ第2円周E2よりも僅かに半径の大きな第3円周E3上に配置されている。また、四個の第4の軸受孔27Dは、第1円周E1と同心で、且つ第3円周E3よりも僅かに半径の大きな第4円周E4上に配置されている。なお、本実施形態では、第1〜第4の軸受孔27A〜27Dは、それぞれ四個設けられているが、この数は四個に限定されず、三個または五個以上であってもよい。
【0023】
また、第1円周E1上に並ぶ四個の第1の軸受孔27Aは、均等間隔で配置されている。具体的には、第1円周E1の1周を360°の一サイクルと考えた場合に、四個の第1の軸受孔27Aは、互いに90°の位相角だけズレて配置されている。同様に、第2円周E2上に並ぶ四個の第2の軸受孔27Bは、互いに90°の位相角だけズレて配置され、第3円周E3上に並ぶ四個の第3の軸受孔27Cは、互いに90°の位相角だけズレて配置され、第4円周E4上に並ぶ四個の第4の軸受孔27Dは、互いに90°の位相角だけズレて配置されている。
【0024】
振れ止め装置7は、一つのローラ21に対して複数の軸受孔27A,27B,27C,27Dを設けているので、外径の異なる他の鋼管杭P2(図5参照)に取り替えた場合であっても、ローラ21の配置を変更して新たな鋼管杭P2に対応させることができ、鋼管杭P2の振れを効果的に抑えることができる。この鋼管杭P2の取り替えについて図2及び図5を参照して説明する。
【0025】
図5は、振れ止め装置7の平面図であり、図2に示す状態に比べて、軸ピン23が通された軸受孔27Aが異なっている。具体的には、図2では、第4円周E4上に並ぶ第4の軸受孔27Dに軸ピン23が通されており、図5では、第1円周E1上に並ぶ第1の軸受孔27Aに軸ピン23が通されている。
【0026】
第4円周E4上に並ぶ第4の軸受孔27Dに軸ピン23を通したローラ21の配置の場合、ローラ21は鋼管杭P1から最も離れた状態になる。従って、開閉ガイド11,13で許容できる最大外径の鋼管杭P1を受け入れて振れを抑止することが可能になる。
【0027】
施工現場などが変わり、鋼管杭P1から外径の小さな鋼管杭P2に変更する場合、上記のローラ21の配置では、鋼管杭P2とローラ21との間の距離が大きくなりすぎてしまい、鋼管杭P2の振れを効果的に抑えることができなくなる。そこで、図5に示されるように、軸ピン23を一旦引き抜いてローラ21を内側にズラし、第1円周E1上に並ぶ第1の軸受孔27Aに軸ピン23を通してローラ21の配置を変更し、鋼管杭P2とローラ21との間の距離を小さくする。
【0028】
鋼管杭P1,P2の外径に対応させるようにローラ21を調整する場合には、四個の軸ピン23を同一円周E1〜E4上に並ぶ四個の軸受孔27A〜27Dに通すようにする。なぜなら、第1円周E1、第2円周E2、第3円周E3及び第4円周E4は同心であり、同一円周E1〜E4上に並ぶ四個の軸受孔27A〜27Dを選択する限り、どの円周E1〜E4を選択しても鋼管杭P1,P2の中心Cの位置は定位置に保持されるようになり、鋼管杭P1,P2の外径が変わっても安定して振れが抑えられるからである。
【0029】
次に、図6及び図7を参照し、鋼管杭P3,P4を埋設するための施工手順について説明する。まず、第1の鋼管杭P3の外径に応じてローラ21の配置を決め、ローラ21の配置に応じた軸受孔27A〜27Dを選択して軸ピン23を通し、ローラ21をガイド部8に取り付ける。この状態ではガイド部8の開閉ガイド11,13を開き、待機状態にしておく。次に、オーガモータ5をリーダ3に沿って降下させ、第1の鋼管杭P3の基端をオーガモータ5に連結する。その後、オーガモータ5を上昇させて鋼管杭P3を吊り込んで杭芯に合わせて鋼管杭P3をセットする(図6(a)参照)。
【0030】
鋼管杭P3の先端を杭芯にセット完了したら、鋼管杭P3を振れ止め装置7でホールドする。この場合、待機状態のガイド部8を閉じて鋼管杭P3を保持するホールド状態にする(図6(b)参照)。
【0031】
鋼管杭P3の鉛直性を確認した後、オーガモータ5で鋼管杭P3に正回転(右回転)を与えながら降下させ、鋼管杭P3の羽根の推進力で鋼管杭P1を埋設させる。この状態で、鋼管杭P3に対して横方向への荷重が働いても、鋼管杭P3は振れ止め装置7のローラ21に干渉するため振れが抑えられ、地盤G上の所定位置まで正確に案内される(図7(a)参照)。
【0032】
第1の鋼管杭P3を埋設したら、第2の鋼管杭P4以降は継ぎ足し、順次に回転埋設する(図7(b)参照)。所定の深さまで回転埋設が終わったら、オーガモータ5によって逆回転(左回転)させ、鋼管杭P4から取り外して施工を完了する(図7(c)参照)。
【0033】
本実施形態に係る振れ止め装置7によれば、一のローラ21に対して軸受孔27A〜27Dが四個(複数)設けられているため、ローラ21を支持するために軸ピン23を通す軸受孔27A〜27Dを変更することで、ローラ21の配置を変更できる。その結果として、鋼管杭P1,P2の寸法や形状に応じてローラ21を配置することができ、鋼管杭P1,P2の外径や形状に応じた適切な振れ止めが可能になり、複数種類の異なる鋼管杭P1,P2に適応して鋼管杭P1,P2の振れを効果的に抑えることができる。また、第1の鋼管杭P3と第2の鋼管杭P4を継ぎ足して一本の杭とする場合などにおいて、同径の第1の鋼管杭P3と第2の鋼管杭P4とを継ぎ足す場合はもとより、外径が異なる複数の鋼管杭を継ぎ足して一本の杭にする場合などであっても対応することができる。
【0034】
また、軸ピン23はローラ21及び軸受孔27A〜27Dに対して着脱自在であり、軸ピン23を軸受穴27A〜27Dから取り外すことでローラ21をガイド部8から簡単に取り外しできて別の軸受穴27A〜27Dに取り付けることができるため、鋼管杭P1,P2に応じたローラ21の配置の変更が簡単に行える。
【0035】
さらに、本実施形態に係る振れ止め装置7では、一のローラ21に対応する四個の軸受孔27A〜27Dは、鋼管杭P1,P2を中心にして鋼管杭P1,P2の外径方向D1,D2に対して千鳥状の配置になっている。例えば、四個の軸受孔27A〜27Dを鋼管杭P1の所定の外径方向D1に沿って一列に並べようとすると互いに干渉してしまい、設計上、その数を減らす必要が生じる。しかしながら、千鳥状の配置にすることで、一のローラ21に対応する四個の軸受孔27A〜27Dの形成が可能になり、実質的に鋼管杭P1,P2の外径に応じた軸受孔27A〜27Dの選択肢が増え、鋼管杭P1,P2の振れを効果的に抑えることができる。さらに、千鳥状の配置の方が隣接する軸受孔27A〜27D同士の間隔を広げやすくなり、強度を保持するためにも有効である。
【0036】
本発明は、以上の実施形態のみに限定されず、例えば、ロッド部材は鋼管杭などの杭に限定されず、掘削ロッドであってもよい。また、ローラの数は四個に限定されず、三個や五個などの複数であってもよい。また、上記の振れ止め装置では、軸ピンに対してローラが回転自在であったが、軸ピンがガイド部に対して回転自在になるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の第1実施形態に係る振れ止め装置が取り付けられたリーダ及び杭打機を示す側面図である。
【図2】本実施形態に係る振れ止め装置の平面図である。
【図3】図2のIII―III線に沿った断面図である。
【図4】本実施形態に係る振れ止め装置の正面図である。
【図5】ローラの配置を変更した後の状態を示す振れ止め装置の平面図である。
【図6】鋼管杭を打ち込むため施工工程を示し、(a)は第1工程を示す図であり、(b)は第2工程を示す図である。
【図7】鋼管杭を打ち込むため施工工程を示し、(a)は第3工程を示す図であり、(b)は第4工程を示す図であり、(c)は第5工程を示す図である。
【符号の説明】
【0038】
1…杭打機、3…リーダ、5…オーガモータ(作業装置)、7…振れ止め装置、8…ガイド部、21…ローラ、23…軸ピン、27A,27B,27C,27D…軸受孔(ローラ支持部)、D1…第1の外径方向、D2…第2の外径方向、E1…第1円周、E2…第2円周、E3…第3円周、E4…第4円周、F…杭の外周面、L…杭の軸線、P1,P2,P3,P4…鋼管杭(ロッド部材)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
杭打機のリーダに沿って昇降する作業装置により、回転しながら降下して埋設されるロッド部材の振れを抑える振れ止め装置において、
前記リーダに取り付けられ、且つ前記ロッド部材の軸線回りに沿って前記ロッド部材を囲むガイド部と、
前記ロッド部材の軸線回りに沿って配置され、且つ前記ロッド部材の外周面に接して回転する複数のローラと、
前記ガイド部に設けられ、且つ前記ローラを回転自在に支持するローラ支持部と、を備え、
前記ローラ支持部は、一の前記ローラに対応して複数設けられていることを特徴とする振れ止め装置。
【請求項2】
前記ローラに着脱自在に装着される軸ピンを更に備え、
前記ローラ支持部は、前記軸ピンが着脱自在に挿入される軸受穴であることを特徴とする請求項1記載の振れ止め装置。
【請求項3】
前記ローラ支持部は、前記ロッド部材の軸線回りに沿った同心で半径が異なる複数の円周上にそれぞれ複数配置されており、
一の前記ローラに対応して設けられた複数の前記ローラ支持部は、前記各円周上に配置されていることを特徴とする請求項1または2記載の振れ止め装置。
【請求項4】
前記円周上の複数の前記ローラ支持部は均等間隔で配置されていることを特徴とする請求項3記載の振れ止め装置。
【請求項5】
一の前記ローラに対応して設けられた複数の前記ローラ支持部は、前記ロッド部材を中心として前記ロッド部材の外径方向に並ぶ少なくとも二カ所と、前記外径方向から外れた少なくとも一カ所に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の振れ止め装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−293319(P2009−293319A)
【公開日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−149563(P2008−149563)
【出願日】平成20年6月6日(2008.6.6)
【出願人】(390018717)旭化成建材株式会社 (249)
【出願人】(505047784)株式会社オムテック (7)
【出願人】(500381797)有限会社星野工業 (1)
【出願人】(594011305)
【Fターム(参考)】