杭打機の安定度測定装置及び方法
【課題】実際の作業状態の杭打機を使用して正確な安定度を容易に求めることができる杭打機の安定度測定装置及び方法を提供する。
【解決手段】フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第２の荷重とを求め、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度と、前記第１の荷重及び前記第２の荷重とに基づいて杭打機の重心位置を算出し、算出した重心位置と下部走行体の寸法とから杭打機の安定度を算出する。
【解決手段】フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第２の荷重とを求め、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度と、前記第１の荷重及び前記第２の荷重とに基づいて杭打機の重心位置を算出し、算出した重心位置と下部走行体の寸法とから杭打機の安定度を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭打機の安定度測定装置及び方法に関し、特に、重心位置が高い大型杭打機の安定度を実際の杭打機を使用して測定することができる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
杭打機は、法令によって安定度が５度を満足することが義務づけられているが、全高が３０ｍを超える大型の杭打機では、転倒角を実測するのは危険であるから、計算で求めることが認められている。
【０００３】
一方、各種建設機械の姿勢安定度を算出する装置として、例えば油圧ショベルの場合、アームやバケットを含むフロント機構を作動させる油圧シリンダのボトム圧力及び油圧シリンダの角度をそれぞれ検出するとともに、フロント機構の総重量、下部走行体の重量及び重心位置、上部旋回体の重量及び重心位置、転倒支点位置などの各種情報から姿勢安定度を算出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０５１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたような油圧ショベルや油圧クレーンの場合は、これらの装置全体がメーカーで製作された状態で使用されるため、前述の重量や重心位置が変化することはほとんどなく、姿勢安定度を正確に計算することは可能であるが、杭打機の場合は、施工条件や施工方法によってリーダ長、掘削装置、発電機架台などの杭打機に装着する装置が異なるため、施工条件などに応じて杭打機の重量や重心位置も当然に異なってくる。
【０００６】
このため、油圧ショベルや油圧クレーンのようにして安定度を簡単に算出することはできず、施工条件や施工方法が変わるたびに、そのときの条件で杭打機に装着する各種装置の重量及び重心位置を含めた状態でメーカーが安定度を計算する必要があり、メーカーにとって大きな負担となっていた。
【０００７】
そこで本発明は、実際の作業状態の杭打機を使用して正確な安定度を容易に測定することができる杭打機の安定度測定装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の杭打機の安定度測定装置は、下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度測定装置であって、前記杭打機の傾斜角度を検出する角度計と、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに各ジャッキに加わる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、前記角度計で検出した杭打機の角度及び前記荷重検出手段で検出した各ジャッキに加わる荷重から杭打機の重心位置を算出する演算手段とを備え、該演算手段は、前記杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第２の荷重と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度との関係から前記重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出する演算部を有していることを特徴としている。
【０００９】
さらに、本発明の杭打機の安定度測定装置は、前記演算手段が、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを伸縮させる油圧回路に設けられた各ジャッキに対応する制御弁を操作して各ジャッキを作動させるジャッキ制御部と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度があらかじめ設定された傾斜角度設定部と、前記荷重検出手段で検出した前記第１の荷重及び前記第２の荷重を記憶するデータ記憶部とを備え、前記各ジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに、前記ジャッキ制御部は、各ジャッキを作動させて前記角度計で検出した杭打機の角度をあらかじめ設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とし、前記データ記憶部は、角度計で検出した杭打機の角度が第１の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第１の荷重を記憶するとともに、前記角度計で検出した杭打機の角度が第２の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第２の荷重を記憶し、前記演算部は、前記データ記憶部が記憶した前記第１の荷重及び前記第２の荷重と前記傾斜角度設定部に設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とから前記重心位置を算出することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の杭打機の安定度測定方法は、下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度を検出する方法であって、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第２の荷重とを求め、前記第１の傾斜角度と前記第２の傾斜角度との角度差と、前記第１の荷重と前記第２の荷重との荷重差とから前記杭打機の重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出することを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明の杭打機の安定度測定方法は、前記荷重を前記ジャッキに作用する油圧を検出して求めること、前記第１の傾斜角度が前記杭打機を水平に浮かせた状態であること、前記第２の傾斜角度が水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態であることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の杭打機の安定度測定方法は、前記杭打機を水平に浮かせた状態で各ジャッキに加わる第１の荷重に基づいて杭打機の重量を算出する第１段階と、算出した前記重量と、両フロントジャッキに加わる第１の荷重の合計と、杭打機中心からフロントジャッキまでの距離と、杭打機中心からリアジャッキまでの距離とから、杭打機を水平状態で浮かせたときの杭打機前後方向における第１の重心線位置を算出する第２段階と、水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態で両フロントジャッキに加わる第２の荷重の合計と、フロントジャッキとリアジャッキとの距離と、前記算出した前記重量とから、杭打機の前方を高く傾斜させて浮かせたときの杭打機前後方向における第２の重心線位置を算出する第３段階と、前記第２段階で算出した第１の重心線位置と前記第３段階で算出した第２の重心線位置との交点の位置を算出し、該交点の位置を前記重心位置とする第４段階とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各種装置を装着した実際の作業状態の杭打機を使用して、その杭打機の正確な安定度を容易に求めることができる。したがって、作業現場によって施工条件や施工方法が変化し、杭打機に装着する装置が異なっても、作業現場で各ジャッキの荷重と傾斜角度とを検出するだけで、その杭打機の安定度を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】杭打機の安定度を説明するための杭打機の側面図である。
【図２】杭打機の安定度を説明するための杭打機の正面図である。
【図３】杭打機を水平に浮かせた状態を示す側面図である。
【図４】杭打機を水平に浮かせた状態を示す正面図である。
【図５】杭打機の前方を高く傾斜させて浮かせた状態を示す側面図である。
【図６】杭打機の重心位置を算出する説明図である。
【図７】安定度測定装置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
杭打機１１は、クローラ１２を備えた下部走行体１３と、該下部走行体１３の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体１４と、該上部旋回体１４の前部に設けられたフロントブラケット１４ａに起伏可能に設けられたリーダ１５と、該リーダ１５を上部旋回体１４の後部から起伏可能に支持する左右一対のバックステー１６と、前記上部旋回体１４の前方左右に設けられた一対のフロントジャッキ１７と、上部旋回体１４の後方左右に設けられた一対のリアジャッキ１８とを備えるもので、前記リーダ１５には、各種作業装置、例えばオーガ１９ａを駆動するオーガ駆動装置１９がリーダ１５に沿って昇降可能に設けられ、リーダ１５の頂部にはワイヤーロープ２０ａが掛け回されるトップシーブブロック２０が設けられている。
【００１６】
このような杭打機１１は、前後方向中心より前方に配置されるリーダ１５やオーガ駆動装置１９などの重量の関係から、杭打機１１の重心Ｇの水平方向の位置は、杭打機前後方向中心線Ｏから杭打機前方に向かって水平距離Ｌの位置にあり、鉛直方向の位置は、上部旋回体１４より上方の位置にある。また、杭打機左右方向の重心位置は、一般的に杭打機左右方向中心付近にある。したがって、杭打機１１の前方への転倒角度θ１は、前方転倒支点となるクローラ１２の接地部前端１２ａと重心Ｇとを結ぶ直線Ｋ１と重心Ｇを通る鉛直線である重心線ＧＬとの交差角度となり、杭打機１１の後方への転倒角度θ２は、後方転倒支点となるクローラ１２の接地部後端１２ｂと重心Ｇとを結ぶ直線Ｋ２と前記重心線ＧＬとの交差角度となる。同様に、杭打機１１の側方への転倒角度θ３は、側方転倒支点となるクローラ１２の接地部中心１２ｃと重心Ｇとを結ぶ直線Ｋ３と前記重心線ＧＬとの交差角度となる。
【００１７】
これらの転倒角度θ１，θ２，θ３のすべてが５度以上であれば法令で規定された安定度を満足することになる。通常は、杭打機１１の前方への転倒角度θ１が最も小さな角度となるため、前方への転倒角度θ１が５度未満であれば、安定度が不足していると判定できる。
【００１８】
前記安定度を計算によって求める際には、オーガ駆動装置１９などの各種装置を装着した状態の杭打機１１における重心Ｇの位置（前後方向及び高さ）を求める必要がある。以下、図３乃至図７を参照しながら重心Ｇの位置を算出する手順の一例を説明する。
【００１９】
まず、本形態例に示す杭打機１１に設けられた安定度測定装置には、図７に示すように、杭打機１１の傾斜角度を検出する角度計２１と、各ジャッキ１７，１８に加わる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、前記角度計２１で検出した杭打機の角度と、前記荷重検出手段で検出した各荷重とから杭打機１１の重心位置を算出して安定度を測定するための演算手段２２とが設けられている。
【００２０】
荷重検出手段としては、前記フロントジャッキ１７及び前記リアジャッキ１８を作動させて杭打機１１を浮かせたときに、各ジャッキ１７，１８に加わる荷重をそれぞれ検出するため、各ジャッキシリンダ１７ａ，１８ａの伸び側に、前方左側の圧力センサ１７Ｌ，前方右側の圧力センサ１７Ｒ，後方左側の圧力センサ１８Ｌ，後方右側の圧力センサ１８Ｒをそれぞれ設けている。
【００２１】
前記演算手段２２は、演算部、ジャッキ制御部、傾斜角度設定部及び記憶部を備えており、ジャッキ制御部は、各ジャッキ１７，１８を伸縮作動させる油圧回路に設けられた各制御弁（ソレノイドバルブ）２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを信号回路２４を介してそれぞれ制御し、傾斜角度設定部にあらかじめ設定された角度あるいは傾斜角度設定部にその都度入力されて設定された角度に杭打機１１を保持する。
【００２２】
また、記憶部には、検出した荷重データや、安定度を測定するために必要な各種データを記憶するデータ記憶部が設けられている。各種データとしては、例えば、下部走行体１３の寸法（各転倒支点の位置）、杭打機１１の寸法上の中心位置（杭打機中心Ｏ）や、杭打機１１における各ジャッキ１７，１８の位置として、杭打機中心Ｏからフロントジャッキまでの距離Ｄ、杭打機中心Ｏからリアジャッキまでの距離Ｅなどが記憶されている。
【００２３】
そして、演算部では、設定した角度及び検出した荷重と、前記データ記憶部から読み込んだ各種データとに基づいて演算処理を行い、測定対象となった杭打機１１の安定度を測定する。以下、杭打機における安定度を算出する手順を説明する。
【００２４】
まず、図３及び図４に示すように、施工条件などに応じて各種装置を装着した状態の杭打機１１を水平かつ堅固な設置面Ｊに設置し、また、昇降する機器は重心位置が最も高くなる位置に上昇させた状態で、演算手段２２から信号回路２４に各ジャッキ１７，１８を伸長させる信号を出力し、各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを伸長側に切り替えて各ジャッキ１７，１８を伸長させ、杭打機１１をあらかじめ設定した浮かせ距離Ｆだけ浮かせた状態とする。このとき、角度計２１からの信号に応じて各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを制御することにより、杭打機１１を第１の傾斜角度である水平（傾斜角度＝０度）に保持する。
【００２５】
このときの各圧力センサ１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒからの信号を荷重（反力）にそれぞれ換算し、得られた各荷重Ｒ１（前方左荷重），Ｒ２（前方右側荷重），Ｒ３（後方左側荷重），Ｒ４（後方右側荷重）を合計することにより、第１の荷重として杭打機１１の重量、すなわち、施工条件などに応じて各種装置を装着した杭打機全体の重量Ｗを求めることができる（第１段階）。
【００２６】
Ｗ ＝ Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４
【００２７】
また、得られた重量Ｗと、前方に位置する両ジャッキ１７のそれぞれの荷重Ｒ１，Ｒ２の合計と、杭打機中心Ｏから前後各ジャッキ１７，１８までの距離Ｄ，Ｅとから、次式により、水平時の重心線ＧＬ１の位置、この場合は、杭打機中心Ｏを通る鉛直線から重心線ＧＬ１までの水平距離Ｌを求めることができる（第２段階）。基準となる鉛直線は、重心線ＧＬ１の前後方向の位置を特定できれば、前述の杭打機中心Ｏを通る鉛直線の他、任意の鉛直線を基準とすることができる。
【００２８】
Ｌ ＝ （Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｄ＋Ｅ）／Ｗ−Ｅ
【００２９】
次に、図５に示すように、前方に位置する両ジャッキ１７を伸長させることにより、設置面Ｊに対して杭打機１１の前方を高く傾斜させ、前記第１の傾斜角度とは異なる第２の傾斜角度（傾斜角度＝θ）の状態とする。この第２の傾斜角度θは、杭打機１１が後方に転倒しない範囲に任意に設定することができ、傾斜角度θが大きくなるほど安定度の算出精度は向上するが、予期せぬ転倒の危険を排除するため、後方への転倒角度θ２の予想角度より小さい角度、例えば、２〜７度、通常は５度程度に設定することが好ましい。杭打機１１の傾斜状態は、前記角度計２１からの信号に応じて各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを制御することにより、設定した傾斜角度θに容易かつ確実に設定して保持することができる。
【００３０】
この傾斜状態で、各ジャッキ１７，１８に加わる荷重（第２の荷重）のうち、両フロントジャッキに加わる荷重Ｒ１ａ，Ｒ２ａの合計と、前述の杭打機１１の重量Ｗと、杭打機中心Ｏから前後各ジャッキ１７，１８までの距離Ｄ，Ｅとから、次式により、傾斜時の重心線ＧＬ２の位置、この場合は、杭打機１１の後傾支点（リアジャッキ１８の接地点）を通る鉛直線から重心線ＧＬ２までの水平距離Ｓを求めることができる（第３段階）。フロントジャッキに加わる荷重Ｒ１ａ，Ｒ２ａに代えて、リアジャッキに加わる荷重を用いても前記水平距離Ｓを求めることが可能であり、基準となる鉛直線は、前記同様に、重心線ＧＬ２の前後方向の位置を特定できれば任意の鉛直線を基準とすることが可能である。
【００３１】
Ｓ ＝ （Ｒ１ａ＋Ｒ２ａ）×（Ｄ＋Ｅ）／Ｗ
【００３２】
このようにして求めた２本の重心線ＧＬ１，ＧＬ２は、いずれも杭打機１１の重心Ｇを通る直線であるから、図６に示すように、水平時において杭打機中心Ｏを通る鉛直線から水平距離Ｌの位置にある水平時の重心線ＧＬ１と、傾斜時において杭打機１１の後傾支点を通る鉛直線から水平距離Ｓの位置にある傾斜時の重心線ＧＬ２との交点が杭打機１１の重心Ｇの位置となる。この重心Ｇの高さＨは、次式にて求めた浮き上がり時における重心高さＴから前記浮かせ距離Ｆを差し引いた値となる。
【００３３】
Ｔ ＝ （Ｌ＋Ｅ−Ｓ／ｃｏｓθ）／ｔａｎθ
Ｈ ＝ Ｔ−Ｆ
【００３４】
重心Ｇの水平方向の位置は水平時の重心線ＧＬ１上の点であることから、このようにした高さＨを算出することにより、杭打機１１における重心Ｗの位置を正確に求めることができる。そして、求めた重心Ｗの位置と、前述の前方転倒支点となるクローラ１２の接地部前端１２ａ、後方転倒支点となるクローラ１２の接地部後端１２ｂ、側方転倒支点となるクローラ１２の接地部中心１２ｃのそれぞれとを結ぶ各直線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を求め、求めた各直線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３と、重心Ｗを通る鉛直線である重心線ＧＬとの交差角度を次式によりそれぞれ算出して転倒角度θ１，θ２，θ３をそれぞれ求め、転倒角度θ１，θ２，θ３のすべてが５度以上であれば法令で規定された安定度を満足することになる。
【００３５】
θ１ ＝ ｔａｎ−１（（Ａ−Ｌ）／Ｈ）
θ２ ＝ ｔａｎ−１（（Ｂ＋Ｌ）／Ｈ）
θ３ ＝ ｔａｎ−１（Ｃ／Ｈ）
【００３６】
このように、必要な装置をすべて装着した状態で前後の各ジャッキ１７，１８を操作し、傾斜角度が異なる二つの状態で各圧力センサ１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒでそれぞれ測定した各ジャッキ１７，１８の荷重と、角度計２１で測定した杭打機１１の角度とから、各装置を装着した状態での杭打機１１の重心位置を計算で求めることができ、算出した重心位置と下部走行体１３におけるクローラ１２の接地部の寸法とから杭打機１１の各方向の転倒角度、すなわち安定度を自動的に算出することができるので、実機における安定度を正確かつ短時間で判定することができる。
【００３７】
また、上部旋回体１４を任意の角度に旋回させた状態の安定度や、リーダ１５を任意の角度に傾斜させた状態の安定度も前記同様にして測定することができる。さらに、本形態例で示すように、演算手段２２に、角度計２１及び各圧力センサ１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒの検出信号を入力する信号回路を設けるとともに、各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲをそれぞれ制御する信号回路２４をあらかじめ設けておくことにより、各ジャッキ１７，１８の伸縮操作、角度及び荷重の読み込み、安定度の測定及び判定を連続して自動的に行うことができる。さらに、杭打機の角度を異なる３つ以上の角度に設定して安定度を測定することもでき、演算時には、必要に応じて適当な補正を行うこともできる。
【００３８】
したがって、杭打機１１の安定度を判定する際の作業性の向上や測定時間の短縮を図ることができ、杭打機１１の使用者が各種装置を杭打機１１に装着した時点で容易に安定度を確認することができ、さらに、安定度が不足した場合の対処も確実に行うことができるので、杭打ち作業の安全性をより確実に確保することができる。
【００３９】
また、従来は、杭打機１１に装着するオーガ駆動装置などの各装置の重量や重心位置をデータとして保存し、計算時にこれらのデータを読み込んで演算する必要があったが、各装置を装着した実際の杭打機１１で安定度を測定することができるので、前記データの保存や管理も必要がなくなり、安定度の測定に必要な業務を大幅に低減することができる。
【００４０】
なお、角度計、荷重検出手段及び演算手段は、前記形態例に限るものではなく、例えば角度計は杭打機と別体のものを杭打機の適宜な位置に設置して使用することもできる。荷重検出手段は、各ジャッキシリンダの伸び側と縮み側とに圧力センサをそれぞれ設けて差圧を検出するようにしたものであってもよく、各ジャッキの接地面と杭打機の設置面との間に設けたロードセルであってもよい。
【００４１】
また、演算手段は、杭打機に組み込まれたものであってもよく、測定時に適宜なパソコンなどを演算手段として接続するようにしてもよい。さらに、各ジャッキの伸縮操作や角度計、圧力センサの検出値の読み込みをオペレーターが行い、適当な第１の角度及び第２の角度としたときに角度計で検出した角度や荷重検出手段荷重を演算手段に手入力して安定度を測定することもできる。さらに、各装置を装着した状態の全重量を測定することから、許容重量を超えているかどうかのチェックも可能であり、また、水平重心と全重量とから使用時の接地圧（平均及び局部）も算出することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１…杭打機、１２…クローラ、１２ａ…接地部前端、１２ｂ…接地部後端、１２ｃ…接地部中心、１３…下部走行体、１４…上部旋回体、１４ａ…フロントブラケット、１５…リーダ、１６…バックステー、１７…フロントジャッキ、１７ａ…ジャッキシリンダ、１７Ｌ，１７Ｒ…圧力センサ、１８…リアジャッキ、１８ａ…ジャッキシリンダ、１８Ｌ，１８Ｒ…圧力センサ、１９…オーガ駆動装置、１９ａ…オーガ、２０…トップシーブブロック、２０ａ…ワイヤーロープ、２１…角度計、２２…演算手段、２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲ…ソレノイドバルブ、２４…信号回路、Ｇ…重心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭打機の安定度測定装置及び方法に関し、特に、重心位置が高い大型杭打機の安定度を実際の杭打機を使用して測定することができる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
杭打機は、法令によって安定度が５度を満足することが義務づけられているが、全高が３０ｍを超える大型の杭打機では、転倒角を実測するのは危険であるから、計算で求めることが認められている。
【０００３】
一方、各種建設機械の姿勢安定度を算出する装置として、例えば油圧ショベルの場合、アームやバケットを含むフロント機構を作動させる油圧シリンダのボトム圧力及び油圧シリンダの角度をそれぞれ検出するとともに、フロント機構の総重量、下部走行体の重量及び重心位置、上部旋回体の重量及び重心位置、転倒支点位置などの各種情報から姿勢安定度を算出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０５１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたような油圧ショベルや油圧クレーンの場合は、これらの装置全体がメーカーで製作された状態で使用されるため、前述の重量や重心位置が変化することはほとんどなく、姿勢安定度を正確に計算することは可能であるが、杭打機の場合は、施工条件や施工方法によってリーダ長、掘削装置、発電機架台などの杭打機に装着する装置が異なるため、施工条件などに応じて杭打機の重量や重心位置も当然に異なってくる。
【０００６】
このため、油圧ショベルや油圧クレーンのようにして安定度を簡単に算出することはできず、施工条件や施工方法が変わるたびに、そのときの条件で杭打機に装着する各種装置の重量及び重心位置を含めた状態でメーカーが安定度を計算する必要があり、メーカーにとって大きな負担となっていた。
【０００７】
そこで本発明は、実際の作業状態の杭打機を使用して正確な安定度を容易に測定することができる杭打機の安定度測定装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の杭打機の安定度測定装置は、下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度測定装置であって、前記杭打機の傾斜角度を検出する角度計と、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに各ジャッキに加わる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、前記角度計で検出した杭打機の角度及び前記荷重検出手段で検出した各ジャッキに加わる荷重から杭打機の重心位置を算出する演算手段とを備え、該演算手段は、前記杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第２の荷重と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度との関係から前記重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出する演算部を有していることを特徴としている。
【０００９】
さらに、本発明の杭打機の安定度測定装置は、前記演算手段が、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを伸縮させる油圧回路に設けられた各ジャッキに対応する制御弁を操作して各ジャッキを作動させるジャッキ制御部と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度があらかじめ設定された傾斜角度設定部と、前記荷重検出手段で検出した前記第１の荷重及び前記第２の荷重を記憶するデータ記憶部とを備え、前記各ジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに、前記ジャッキ制御部は、各ジャッキを作動させて前記角度計で検出した杭打機の角度をあらかじめ設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とし、前記データ記憶部は、角度計で検出した杭打機の角度が第１の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第１の荷重を記憶するとともに、前記角度計で検出した杭打機の角度が第２の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第２の荷重を記憶し、前記演算部は、前記データ記憶部が記憶した前記第１の荷重及び前記第２の荷重と前記傾斜角度設定部に設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とから前記重心位置を算出することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の杭打機の安定度測定方法は、下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度を検出する方法であって、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第２の荷重とを求め、前記第１の傾斜角度と前記第２の傾斜角度との角度差と、前記第１の荷重と前記第２の荷重との荷重差とから前記杭打機の重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出することを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明の杭打機の安定度測定方法は、前記荷重を前記ジャッキに作用する油圧を検出して求めること、前記第１の傾斜角度が前記杭打機を水平に浮かせた状態であること、前記第２の傾斜角度が水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態であることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の杭打機の安定度測定方法は、前記杭打機を水平に浮かせた状態で各ジャッキに加わる第１の荷重に基づいて杭打機の重量を算出する第１段階と、算出した前記重量と、両フロントジャッキに加わる第１の荷重の合計と、杭打機中心からフロントジャッキまでの距離と、杭打機中心からリアジャッキまでの距離とから、杭打機を水平状態で浮かせたときの杭打機前後方向における第１の重心線位置を算出する第２段階と、水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態で両フロントジャッキに加わる第２の荷重の合計と、フロントジャッキとリアジャッキとの距離と、前記算出した前記重量とから、杭打機の前方を高く傾斜させて浮かせたときの杭打機前後方向における第２の重心線位置を算出する第３段階と、前記第２段階で算出した第１の重心線位置と前記第３段階で算出した第２の重心線位置との交点の位置を算出し、該交点の位置を前記重心位置とする第４段階とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各種装置を装着した実際の作業状態の杭打機を使用して、その杭打機の正確な安定度を容易に求めることができる。したがって、作業現場によって施工条件や施工方法が変化し、杭打機に装着する装置が異なっても、作業現場で各ジャッキの荷重と傾斜角度とを検出するだけで、その杭打機の安定度を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】杭打機の安定度を説明するための杭打機の側面図である。
【図２】杭打機の安定度を説明するための杭打機の正面図である。
【図３】杭打機を水平に浮かせた状態を示す側面図である。
【図４】杭打機を水平に浮かせた状態を示す正面図である。
【図５】杭打機の前方を高く傾斜させて浮かせた状態を示す側面図である。
【図６】杭打機の重心位置を算出する説明図である。
【図７】安定度測定装置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
杭打機１１は、クローラ１２を備えた下部走行体１３と、該下部走行体１３の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体１４と、該上部旋回体１４の前部に設けられたフロントブラケット１４ａに起伏可能に設けられたリーダ１５と、該リーダ１５を上部旋回体１４の後部から起伏可能に支持する左右一対のバックステー１６と、前記上部旋回体１４の前方左右に設けられた一対のフロントジャッキ１７と、上部旋回体１４の後方左右に設けられた一対のリアジャッキ１８とを備えるもので、前記リーダ１５には、各種作業装置、例えばオーガ１９ａを駆動するオーガ駆動装置１９がリーダ１５に沿って昇降可能に設けられ、リーダ１５の頂部にはワイヤーロープ２０ａが掛け回されるトップシーブブロック２０が設けられている。
【００１６】
このような杭打機１１は、前後方向中心より前方に配置されるリーダ１５やオーガ駆動装置１９などの重量の関係から、杭打機１１の重心Ｇの水平方向の位置は、杭打機前後方向中心線Ｏから杭打機前方に向かって水平距離Ｌの位置にあり、鉛直方向の位置は、上部旋回体１４より上方の位置にある。また、杭打機左右方向の重心位置は、一般的に杭打機左右方向中心付近にある。したがって、杭打機１１の前方への転倒角度θ１は、前方転倒支点となるクローラ１２の接地部前端１２ａと重心Ｇとを結ぶ直線Ｋ１と重心Ｇを通る鉛直線である重心線ＧＬとの交差角度となり、杭打機１１の後方への転倒角度θ２は、後方転倒支点となるクローラ１２の接地部後端１２ｂと重心Ｇとを結ぶ直線Ｋ２と前記重心線ＧＬとの交差角度となる。同様に、杭打機１１の側方への転倒角度θ３は、側方転倒支点となるクローラ１２の接地部中心１２ｃと重心Ｇとを結ぶ直線Ｋ３と前記重心線ＧＬとの交差角度となる。
【００１７】
これらの転倒角度θ１，θ２，θ３のすべてが５度以上であれば法令で規定された安定度を満足することになる。通常は、杭打機１１の前方への転倒角度θ１が最も小さな角度となるため、前方への転倒角度θ１が５度未満であれば、安定度が不足していると判定できる。
【００１８】
前記安定度を計算によって求める際には、オーガ駆動装置１９などの各種装置を装着した状態の杭打機１１における重心Ｇの位置（前後方向及び高さ）を求める必要がある。以下、図３乃至図７を参照しながら重心Ｇの位置を算出する手順の一例を説明する。
【００１９】
まず、本形態例に示す杭打機１１に設けられた安定度測定装置には、図７に示すように、杭打機１１の傾斜角度を検出する角度計２１と、各ジャッキ１７，１８に加わる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、前記角度計２１で検出した杭打機の角度と、前記荷重検出手段で検出した各荷重とから杭打機１１の重心位置を算出して安定度を測定するための演算手段２２とが設けられている。
【００２０】
荷重検出手段としては、前記フロントジャッキ１７及び前記リアジャッキ１８を作動させて杭打機１１を浮かせたときに、各ジャッキ１７，１８に加わる荷重をそれぞれ検出するため、各ジャッキシリンダ１７ａ，１８ａの伸び側に、前方左側の圧力センサ１７Ｌ，前方右側の圧力センサ１７Ｒ，後方左側の圧力センサ１８Ｌ，後方右側の圧力センサ１８Ｒをそれぞれ設けている。
【００２１】
前記演算手段２２は、演算部、ジャッキ制御部、傾斜角度設定部及び記憶部を備えており、ジャッキ制御部は、各ジャッキ１７，１８を伸縮作動させる油圧回路に設けられた各制御弁（ソレノイドバルブ）２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを信号回路２４を介してそれぞれ制御し、傾斜角度設定部にあらかじめ設定された角度あるいは傾斜角度設定部にその都度入力されて設定された角度に杭打機１１を保持する。
【００２２】
また、記憶部には、検出した荷重データや、安定度を測定するために必要な各種データを記憶するデータ記憶部が設けられている。各種データとしては、例えば、下部走行体１３の寸法（各転倒支点の位置）、杭打機１１の寸法上の中心位置（杭打機中心Ｏ）や、杭打機１１における各ジャッキ１７，１８の位置として、杭打機中心Ｏからフロントジャッキまでの距離Ｄ、杭打機中心Ｏからリアジャッキまでの距離Ｅなどが記憶されている。
【００２３】
そして、演算部では、設定した角度及び検出した荷重と、前記データ記憶部から読み込んだ各種データとに基づいて演算処理を行い、測定対象となった杭打機１１の安定度を測定する。以下、杭打機における安定度を算出する手順を説明する。
【００２４】
まず、図３及び図４に示すように、施工条件などに応じて各種装置を装着した状態の杭打機１１を水平かつ堅固な設置面Ｊに設置し、また、昇降する機器は重心位置が最も高くなる位置に上昇させた状態で、演算手段２２から信号回路２４に各ジャッキ１７，１８を伸長させる信号を出力し、各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを伸長側に切り替えて各ジャッキ１７，１８を伸長させ、杭打機１１をあらかじめ設定した浮かせ距離Ｆだけ浮かせた状態とする。このとき、角度計２１からの信号に応じて各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを制御することにより、杭打機１１を第１の傾斜角度である水平（傾斜角度＝０度）に保持する。
【００２５】
このときの各圧力センサ１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒからの信号を荷重（反力）にそれぞれ換算し、得られた各荷重Ｒ１（前方左荷重），Ｒ２（前方右側荷重），Ｒ３（後方左側荷重），Ｒ４（後方右側荷重）を合計することにより、第１の荷重として杭打機１１の重量、すなわち、施工条件などに応じて各種装置を装着した杭打機全体の重量Ｗを求めることができる（第１段階）。
【００２６】
Ｗ ＝ Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４
【００２７】
また、得られた重量Ｗと、前方に位置する両ジャッキ１７のそれぞれの荷重Ｒ１，Ｒ２の合計と、杭打機中心Ｏから前後各ジャッキ１７，１８までの距離Ｄ，Ｅとから、次式により、水平時の重心線ＧＬ１の位置、この場合は、杭打機中心Ｏを通る鉛直線から重心線ＧＬ１までの水平距離Ｌを求めることができる（第２段階）。基準となる鉛直線は、重心線ＧＬ１の前後方向の位置を特定できれば、前述の杭打機中心Ｏを通る鉛直線の他、任意の鉛直線を基準とすることができる。
【００２８】
Ｌ ＝ （Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｄ＋Ｅ）／Ｗ−Ｅ
【００２９】
次に、図５に示すように、前方に位置する両ジャッキ１７を伸長させることにより、設置面Ｊに対して杭打機１１の前方を高く傾斜させ、前記第１の傾斜角度とは異なる第２の傾斜角度（傾斜角度＝θ）の状態とする。この第２の傾斜角度θは、杭打機１１が後方に転倒しない範囲に任意に設定することができ、傾斜角度θが大きくなるほど安定度の算出精度は向上するが、予期せぬ転倒の危険を排除するため、後方への転倒角度θ２の予想角度より小さい角度、例えば、２〜７度、通常は５度程度に設定することが好ましい。杭打機１１の傾斜状態は、前記角度計２１からの信号に応じて各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを制御することにより、設定した傾斜角度θに容易かつ確実に設定して保持することができる。
【００３０】
この傾斜状態で、各ジャッキ１７，１８に加わる荷重（第２の荷重）のうち、両フロントジャッキに加わる荷重Ｒ１ａ，Ｒ２ａの合計と、前述の杭打機１１の重量Ｗと、杭打機中心Ｏから前後各ジャッキ１７，１８までの距離Ｄ，Ｅとから、次式により、傾斜時の重心線ＧＬ２の位置、この場合は、杭打機１１の後傾支点（リアジャッキ１８の接地点）を通る鉛直線から重心線ＧＬ２までの水平距離Ｓを求めることができる（第３段階）。フロントジャッキに加わる荷重Ｒ１ａ，Ｒ２ａに代えて、リアジャッキに加わる荷重を用いても前記水平距離Ｓを求めることが可能であり、基準となる鉛直線は、前記同様に、重心線ＧＬ２の前後方向の位置を特定できれば任意の鉛直線を基準とすることが可能である。
【００３１】
Ｓ ＝ （Ｒ１ａ＋Ｒ２ａ）×（Ｄ＋Ｅ）／Ｗ
【００３２】
このようにして求めた２本の重心線ＧＬ１，ＧＬ２は、いずれも杭打機１１の重心Ｇを通る直線であるから、図６に示すように、水平時において杭打機中心Ｏを通る鉛直線から水平距離Ｌの位置にある水平時の重心線ＧＬ１と、傾斜時において杭打機１１の後傾支点を通る鉛直線から水平距離Ｓの位置にある傾斜時の重心線ＧＬ２との交点が杭打機１１の重心Ｇの位置となる。この重心Ｇの高さＨは、次式にて求めた浮き上がり時における重心高さＴから前記浮かせ距離Ｆを差し引いた値となる。
【００３３】
Ｔ ＝ （Ｌ＋Ｅ−Ｓ／ｃｏｓθ）／ｔａｎθ
Ｈ ＝ Ｔ−Ｆ
【００３４】
重心Ｇの水平方向の位置は水平時の重心線ＧＬ１上の点であることから、このようにした高さＨを算出することにより、杭打機１１における重心Ｗの位置を正確に求めることができる。そして、求めた重心Ｗの位置と、前述の前方転倒支点となるクローラ１２の接地部前端１２ａ、後方転倒支点となるクローラ１２の接地部後端１２ｂ、側方転倒支点となるクローラ１２の接地部中心１２ｃのそれぞれとを結ぶ各直線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を求め、求めた各直線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３と、重心Ｗを通る鉛直線である重心線ＧＬとの交差角度を次式によりそれぞれ算出して転倒角度θ１，θ２，θ３をそれぞれ求め、転倒角度θ１，θ２，θ３のすべてが５度以上であれば法令で規定された安定度を満足することになる。
【００３５】
θ１ ＝ ｔａｎ−１（（Ａ−Ｌ）／Ｈ）
θ２ ＝ ｔａｎ−１（（Ｂ＋Ｌ）／Ｈ）
θ３ ＝ ｔａｎ−１（Ｃ／Ｈ）
【００３６】
このように、必要な装置をすべて装着した状態で前後の各ジャッキ１７，１８を操作し、傾斜角度が異なる二つの状態で各圧力センサ１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒでそれぞれ測定した各ジャッキ１７，１８の荷重と、角度計２１で測定した杭打機１１の角度とから、各装置を装着した状態での杭打機１１の重心位置を計算で求めることができ、算出した重心位置と下部走行体１３におけるクローラ１２の接地部の寸法とから杭打機１１の各方向の転倒角度、すなわち安定度を自動的に算出することができるので、実機における安定度を正確かつ短時間で判定することができる。
【００３７】
また、上部旋回体１４を任意の角度に旋回させた状態の安定度や、リーダ１５を任意の角度に傾斜させた状態の安定度も前記同様にして測定することができる。さらに、本形態例で示すように、演算手段２２に、角度計２１及び各圧力センサ１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒの検出信号を入力する信号回路を設けるとともに、各ソレノイドバルブ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲをそれぞれ制御する信号回路２４をあらかじめ設けておくことにより、各ジャッキ１７，１８の伸縮操作、角度及び荷重の読み込み、安定度の測定及び判定を連続して自動的に行うことができる。さらに、杭打機の角度を異なる３つ以上の角度に設定して安定度を測定することもでき、演算時には、必要に応じて適当な補正を行うこともできる。
【００３８】
したがって、杭打機１１の安定度を判定する際の作業性の向上や測定時間の短縮を図ることができ、杭打機１１の使用者が各種装置を杭打機１１に装着した時点で容易に安定度を確認することができ、さらに、安定度が不足した場合の対処も確実に行うことができるので、杭打ち作業の安全性をより確実に確保することができる。
【００３９】
また、従来は、杭打機１１に装着するオーガ駆動装置などの各装置の重量や重心位置をデータとして保存し、計算時にこれらのデータを読み込んで演算する必要があったが、各装置を装着した実際の杭打機１１で安定度を測定することができるので、前記データの保存や管理も必要がなくなり、安定度の測定に必要な業務を大幅に低減することができる。
【００４０】
なお、角度計、荷重検出手段及び演算手段は、前記形態例に限るものではなく、例えば角度計は杭打機と別体のものを杭打機の適宜な位置に設置して使用することもできる。荷重検出手段は、各ジャッキシリンダの伸び側と縮み側とに圧力センサをそれぞれ設けて差圧を検出するようにしたものであってもよく、各ジャッキの接地面と杭打機の設置面との間に設けたロードセルであってもよい。
【００４１】
また、演算手段は、杭打機に組み込まれたものであってもよく、測定時に適宜なパソコンなどを演算手段として接続するようにしてもよい。さらに、各ジャッキの伸縮操作や角度計、圧力センサの検出値の読み込みをオペレーターが行い、適当な第１の角度及び第２の角度としたときに角度計で検出した角度や荷重検出手段荷重を演算手段に手入力して安定度を測定することもできる。さらに、各装置を装着した状態の全重量を測定することから、許容重量を超えているかどうかのチェックも可能であり、また、水平重心と全重量とから使用時の接地圧（平均及び局部）も算出することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１…杭打機、１２…クローラ、１２ａ…接地部前端、１２ｂ…接地部後端、１２ｃ…接地部中心、１３…下部走行体、１４…上部旋回体、１４ａ…フロントブラケット、１５…リーダ、１６…バックステー、１７…フロントジャッキ、１７ａ…ジャッキシリンダ、１７Ｌ，１７Ｒ…圧力センサ、１８…リアジャッキ、１８ａ…ジャッキシリンダ、１８Ｌ，１８Ｒ…圧力センサ、１９…オーガ駆動装置、１９ａ…オーガ、２０…トップシーブブロック、２０ａ…ワイヤーロープ、２１…角度計、２２…演算手段、２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲ…ソレノイドバルブ、２４…信号回路、Ｇ…重心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度測定装置であって、前記杭打機の傾斜角度を検出する角度計と、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに各ジャッキに加わる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、前記角度計で検出した杭打機の角度及び前記荷重検出手段で検出した各ジャッキに加わる荷重から杭打機の重心位置を算出する演算手段とを備え、該演算手段は、前記杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第２の荷重と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度との関係から前記重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出する演算部を有していることを特徴とする杭打機の安定度測定装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを伸縮させる油圧回路に設けられた各ジャッキに対応する制御弁を操作して各ジャッキを作動させるジャッキ制御部と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度があらかじめ設定された傾斜角度設定部と、前記荷重検出手段で検出した前記第１の荷重及び前記第２の荷重を記憶するデータ記憶部とを備え、前記各ジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに、前記ジャッキ制御部は、各ジャッキを作動させて前記角度計で検出した杭打機の角度をあらかじめ設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とし、前記データ記憶部は、角度計で検出した杭打機の角度が第１の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第１の荷重を記憶するとともに、前記角度計で検出した杭打機の角度が第２の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第２の荷重を記憶し、前記演算部は、前記データ記憶部が記憶した前記第１の荷重及び前記第２の荷重と前記傾斜角度設定部に設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とから前記重心位置を算出することを特徴とする請求項１記載の杭打機の安定度測定装置。
【請求項３】
下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度を検出する方法であって、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第２の荷重とを求め、前記第１の荷重及び前記第２の荷重と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度との関係から前記杭打機の重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出することを特徴とする杭打機の安定度測定方法。
【請求項４】
前記荷重は、前記ジャッキに作用する油圧を検出して求めることを特徴とする請求項３記載の杭打機の安定度測定方法。
【請求項５】
前記第１の傾斜角度は、前記杭打機を水平に浮かせた状態であることを特徴とする請求項３又は４記載の杭打機の安定度測定方法。
【請求項６】
前記第２の傾斜角度は、水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態であることを特徴とする請求項５記載の杭打機の安定度測定方法。
【請求項７】
前記杭打機を水平に浮かせた状態で各ジャッキに加わる第１の荷重に基づいて杭打機の重量を算出する第１段階と、
算出した前記重量と、両フロントジャッキに加わる第１の荷重の合計と、杭打機中心からフロントジャッキまでの距離と、杭打機中心からリアジャッキまでの距離とから、杭打機を水平状態で浮かせたときの杭打機前後方向における第１の重心線位置を算出する第２段階と、
水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態で両フロントジャッキに加わる第２の荷重の合計と、フロントジャッキとリアジャッキとの距離と、前記算出した前記重量とから、杭打機の前方を高く傾斜させて浮かせたときの杭打機前後方向における第２の重心線位置を算出する第３段階と、
前記第２段階で算出した第１の重心線位置と前記第３段階で算出した第２の重心線位置との交点の位置を算出し、該交点の位置を前記重心位置とする第４段階とを含むことを特徴とする請求項５記載の杭打機の安定度測定方法。
【請求項１】
下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度測定装置であって、前記杭打機の傾斜角度を検出する角度計と、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに各ジャッキに加わる荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、前記角度計で検出した杭打機の角度及び前記荷重検出手段で検出した各ジャッキに加わる荷重から杭打機の重心位置を算出する演算手段とを備え、該演算手段は、前記杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときの各ジャッキに加わる第２の荷重と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度との関係から前記重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出する演算部を有していることを特徴とする杭打機の安定度測定装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記フロントジャッキ及び前記リアジャッキを伸縮させる油圧回路に設けられた各ジャッキに対応する制御弁を操作して各ジャッキを作動させるジャッキ制御部と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度があらかじめ設定された傾斜角度設定部と、前記荷重検出手段で検出した前記第１の荷重及び前記第２の荷重を記憶するデータ記憶部とを備え、前記各ジャッキを作動させて杭打機を浮かせたときに、前記ジャッキ制御部は、各ジャッキを作動させて前記角度計で検出した杭打機の角度をあらかじめ設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とし、前記データ記憶部は、角度計で検出した杭打機の角度が第１の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第１の荷重を記憶するとともに、前記角度計で検出した杭打機の角度が第２の傾斜角度となったときに各ジャッキに加わる前記第２の荷重を記憶し、前記演算部は、前記データ記憶部が記憶した前記第１の荷重及び前記第２の荷重と前記傾斜角度設定部に設定された前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度とから前記重心位置を算出することを特徴とする請求項１記載の杭打機の安定度測定装置。
【請求項３】
下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に搭載し、該上部旋回体の前部にリーダを起伏可能に設けるとともに、前記上部旋回体の前方に一対のフロントジャッキを、後方に一対のリアジャッキをそれぞれ備えた杭打機の安定度を検出する方法であって、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第１の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第１の荷重と、前記フロントジャッキ及びリアジャッキを作動させて杭打機を第２の傾斜角度で浮かせたときに各ジャッキに加わる第２の荷重とを求め、前記第１の荷重及び前記第２の荷重と、前記第１の傾斜角度及び前記第２の傾斜角度との関係から前記杭打機の重心位置を算出し、算出した重心位置と前記下部走行体の寸法とから前記杭打機の安定度を算出することを特徴とする杭打機の安定度測定方法。
【請求項４】
前記荷重は、前記ジャッキに作用する油圧を検出して求めることを特徴とする請求項３記載の杭打機の安定度測定方法。
【請求項５】
前記第１の傾斜角度は、前記杭打機を水平に浮かせた状態であることを特徴とする請求項３又は４記載の杭打機の安定度測定方法。
【請求項６】
前記第２の傾斜角度は、水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態であることを特徴とする請求項５記載の杭打機の安定度測定方法。
【請求項７】
前記杭打機を水平に浮かせた状態で各ジャッキに加わる第１の荷重に基づいて杭打機の重量を算出する第１段階と、
算出した前記重量と、両フロントジャッキに加わる第１の荷重の合計と、杭打機中心からフロントジャッキまでの距離と、杭打機中心からリアジャッキまでの距離とから、杭打機を水平状態で浮かせたときの杭打機前後方向における第１の重心線位置を算出する第２段階と、
水平面に対して前記杭打機の前方を高く傾斜させた状態で両フロントジャッキに加わる第２の荷重の合計と、フロントジャッキとリアジャッキとの距離と、前記算出した前記重量とから、杭打機の前方を高く傾斜させて浮かせたときの杭打機前後方向における第２の重心線位置を算出する第３段階と、
前記第２段階で算出した第１の重心線位置と前記第３段階で算出した第２の重心線位置との交点の位置を算出し、該交点の位置を前記重心位置とする第４段階とを含むことを特徴とする請求項５記載の杭打機の安定度測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１８５２０４（Ｐ２０１０−１８５２０４Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４７５（Ｐ２００９−２９４７５）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
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