杭施工機
【課題】杭を施工するときの施工コストを低減することができるとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる杭施工機を提供することを課題とする。
【解決手段】ベースマシン２のアーム２ａに取り付けられる杭施工機１Ａであって、アーム２ａの先端部に支持されるオーガ駆動装置１０と、オーガ駆動装置１０から下方に突出した駆動軸１２に取り付けられたケーシング２０（掘削部材）と、オーガ駆動装置１０の側面に取り付けられたウィンチ３０と、を備え、ウィンチ３０に巻架された吊りワイヤ３２が、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられている。
【解決手段】ベースマシン２のアーム２ａに取り付けられる杭施工機１Ａであって、アーム２ａの先端部に支持されるオーガ駆動装置１０と、オーガ駆動装置１０から下方に突出した駆動軸１２に取り付けられたケーシング２０（掘削部材）と、オーガ駆動装置１０の側面に取り付けられたウィンチ３０と、を備え、ウィンチ３０に巻架された吊りワイヤ３２が、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤から杭を引き抜いたり、地盤に杭を埋設したりするための杭施工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤から杭を引き抜くための杭施工機（杭抜機）としては、ベースマシンのアームの先端部に支持されるオーガ駆動装置と、このオーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた円筒状のケーシングと、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の杭施工機では、ケーシングを軸回りに回転させ、地盤に埋設された杭がケーシング内に挿入されるように、ケーシングを地盤内に進行させることで、杭の周囲を掘削することができる。その後、施工現場に別途設置したクレーンの吊りワイヤを杭の上部に取り付け、吊りワイヤを巻き上げることで、杭を地盤から引き上げている。
【０００４】
また、従来の杭施工機において、オーガ駆動装置にケーシングを取り付けるときには、地面に倒された状態のケーシングの端部に、クレーンの吊りワイヤを取り付け、この吊りワイヤを巻き上げることで、ケーシングを引き起こしている。さらに、オーガ駆動装置からケーシングを取り外すときは、ケーシングの上端部にクレーンの吊りワイヤを取り付け、この吊りワイヤを繰り出すことで、ケーシングの上端部を支持しながら、ケーシングを傾倒させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５５７４７号公報（段落００２３〜００２５、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した従来の杭施工機では、杭を吊り上げたり、ケーシングを着脱させたりするときに、ベースマシン以外にクレーンを別途設置するため、施工コストが高くなるとともに、狭い施工現場ではクレーンの設置が困難であるため、作業性が低いという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる杭施工機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、前記アームの先端部に支持されるオーガ駆動装置と、前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、前記オーガ駆動装置の側面に取り付けられたウィンチと、を備え、前記ウィンチに巻架されたワイヤが、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴としている。
【０００９】
この構成では、オーガ駆動装置の側面に取り付けられたウィンチによって、ケーシングなどの掘削部材や杭を吊り上げることができる。したがって、本発明の杭施工機では、ベースマシン以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
また、ウィンチとオーガ駆動装置とが一体化されており、ベースマシンにウィンチを単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
また、ウィンチとオーガ駆動装置とを一体化した状態で、ベースマシンに着脱することができるため、杭施工機をベースマシンに対して簡単に着脱させることができる。
【００１０】
前記した杭施工機において、前記オーガ駆動装置の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、前記ウィンチは、前記オーガ駆動装置において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けることができる。
【００１１】
この構成では、連結ピンの軸端部側にウィンチが配置されるため、ウィンチに杭や掘削部材の重量による引張力が作用したときに、連結ピンには軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピンの軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機が連結ピンの軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭や掘削部材を安定して吊り上げることができる。
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明の他の構成としては、ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、前記アームの先端部に支持され、内部に収容空間が形成された連結部材と、前記連結部材の下部に取り付けられたオーガ駆動装置と、前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、前記連結部材の前記収容空間内に取り付けられたウィンチと、を備え、前記ウィンチに巻架されたワイヤは、前記連結部材の側面に設けられたガイド用滑車に掛け回されて、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴としている。
【００１３】
この構成では、連結部材に取り付けられたウィンチによって、ケーシングなどの掘削部材や杭を吊り上げることができる。したがって、本発明の杭施工機では、ベースマシン以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
また、ウィンチは連結部材を介してオーガ駆動装置に一体化されており、ベースマシンにウィンチを単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
また、ウィンチは連結部材を介してオーガ駆動装置に一体化した状態で、ベースマシンに着脱することができるため、杭施工機をベースマシンに対して簡単に着脱させることができる。
【００１４】
前記した杭施工機において、前記連結部材の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、前記ガイド用滑車は、前記連結部材において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けることができる。
【００１５】
この構成では、連結ピンの軸端部側にガイド用滑車が配置されるため、ガイド用滑車に掛け回された吊りワイヤに杭や掘削部材の重量による引張力が作用したときに、連結ピンには軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピンの軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機が連結ピンの軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭や掘削部材を安定して吊り上げることができる。
【００１６】
前記した杭施工機において、前記連結部材の上部は、上部ブラケットを介して、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、前記連結部材は、前記上部ブラケットに対して、上下方向の軸回りに回動可能な状態で取り付けることができる。
【００１７】
この構成では、連結部材を上部ブラケットに対して回動させることで、連結部材の向きを変化させ、吊りワイヤが吊り下げられる位置を変化させることができるため、杭を施工するときの作業性を高めることができる。
【００１８】
前記した杭施工機において、前記オーガ駆動装置には、前記ベースマシンの油圧経路を、前記オーガ駆動装置の油圧経路又は前記ウィンチの油圧経路のいずれか一方に対して切り換え自在に接続する切換バルブを設けることができる。
【００１９】
この構成では、切換バルブを操作することで、ベースマシンの油圧経路を、オーガ駆動装置の油圧経路又はウィンチの油圧経路のいずれかに接続して、オーガ駆動装置又はウィンチを適宜に駆動させることができる。したがって、一系統の油圧経路のみがアームに設けられた既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の杭施工機によれば、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。また、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができるとともに、杭施工機をベースマシンに対して簡単に着脱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第一実施形態の杭施工機をベースマシンに取り付けた状態を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【図２】第一実施形態の杭施工機を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】第一実施形態の杭施工機の油圧経路を示した構成図である。
【図４】第一実施形態の杭施工機による杭抜きの手順を示した図で、（ａ）はケーシングを取り付けるときの側面図、（ｂ）は杭を引き上げるときの側面図である。
【図５】第一実施形態の杭施工機において、オーガ駆動装置に引張力が作用したときの説明図である。
【図６】第二実施形態の杭施工機を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】第二実施形態の杭施工機の他の構成を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の実施形態では、地盤に埋設された杭を引き抜くための杭施工機に本発明を適用した場合を例として説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。また、以下の説明において、前後左右方向とは、各図に示した前後左右方向に対応している。
【００２３】
［第一実施形態］
第一実施形態の杭施工機１Ａは、図１（ａ）に示すように、ベースマシン２のアーム２ａの先端部に支持されるオーガ駆動装置１０と、このオーガ駆動装置１０に取り付けられたケーシング２０（掘削部材）と、オーガ駆動装置１０の側面に取り付けられたウィンチ３０と、を備えている。
【００２４】
ベースマシン２は、既存の油圧ショベルのアーム２ａからバケットを取り外したものであり、履帯によって走行可能な下部走行体２ｂと、運転席が設けられた上部旋回体２ｃと、を備えている。このベースマシン２のアーム２ａには、バケットを駆動させるための油圧経路２ｅ（図３参照）が設けられている。
【００２５】
上部旋回体２ｃは、下部走行体２ｂに対して水平方向に旋回自在となっており、上部旋回体２ｃの前部には、アーム２ａの基端部が回動自在に軸支されている。アーム２ａには複数の回動箇所が設けられており、アーム２ａの各部は、各回動箇所において屈曲するように構成されている。
【００２６】
オーガ駆動装置１０は、図２（ａ）に示すように、既存の油圧モータである本体部１１からなり、本体部１１の下面から下方に駆動軸１２が突出している。このオーガ駆動装置１０は、本体部１１の油圧経路１０ａ（図３参照）に作動油が供給されることで、駆動軸１２が軸回りに回転する。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、本体部１１の上面には、二体の板状の支持部材１３，１３が左右方向に所定間隔を離して立設されており、二体の支持部材１３，１３の間には、ベースマシン２のアーム２ａの先端部が配置されている。
そして、二体の支持部材１３，１３及びアーム２ａの先端部に設けられた取付孔に、軸方向が左右横方向に配置された連結ピン１４が挿通されることで、オーガ駆動装置１０の上部がアーム２ａの先端部に連結されている。
【００２８】
ケーシング２０は、図１（ａ）に示すように、円筒状の掘削部材であり、軸方向が上下方向に配置されている。ケーシング２０の外周形状は、図１（ｂ）に示すように、地盤に埋設された杭Ｐの外周形状よりも大きく形成されており、ケーシング２０の中空部内に杭Ｐを挿入することができる。
【００２９】
ケーシング２０の上面の中心部には、図２（ａ）に示すように、オーガ駆動装置１０の駆動軸１２を着脱自在に取り付けることができる取付部が設けられている。したがって、ケーシング２０を駆動軸１２に取り付けた状態で、駆動軸１２を軸回りに回転させると、ケーシング２０も軸回りに回転する。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、ケーシング２０の下側の開口縁部には、複数の掘削刃２１・・・が設けられている。そして、ケーシング２０を軸回りに回転させながら、ケーシング２０の各掘削刃２１・・・を地盤に当接させ、地盤に埋設された杭Ｐがケーシング２０内に挿入されるように、ケーシング２０を地盤内に進行させることで、杭Ｐの周囲を掘削することができる（図１（ｂ）参照）。
【００３１】
ウィンチ３０は、図２（ｂ）に示すように、オーガ駆動装置１０の本体部１１の右側面に取り付けられた既存の巻上装置であり、図２（ａ）に示すように、軸方向が前後方向に配置された回転ドラム３１を備えている。
【００３２】
回転ドラム３１には、吊りワイヤ３２が巻架されており、吊りワイヤ３２の先端側は回転ドラム３１から引き出されている。回転ドラム３１は、ウィンチ３０の内部に設けられた油圧経路３０ａ（図３参照）に作動油が供給されることで軸回りに回転し、吊りワイヤ３２が繰り出し又は巻き取られる。なお、吊りワイヤ３２の先端部（下端部）には、フック３４が取り付けられている。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、本体部１１の右側面に立設された二体の支持部材３３ａ，３３ａ（図２（ａ）参照）には、前後方向の軸回りに回転自在なガイド用滑車３３が支持されている。
そして、回転ドラム３１から引き出された吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車３３に掛け回されており、吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車３２に案内されて、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられている。
【００３４】
ガイド用滑車３３のワイヤ溝の軸線は、図２（ａ）の側面視で連結ピン１４の軸断面の中心位置を通過している。したがって、ガイド用滑車３３に案内されてオーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられた吊りワイヤ３２の軸線は、図２（ａ）の側面視で連結ピン１４の軸断面の中心位置を通過している。
【００３５】
次に、オーガ駆動装置１０に設けられた切換バルブ４０について説明する。
図３に示すように、オーガ駆動装置１０の本体部１１には、ベースマシン２の油圧経路２ｅを、オーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａ、又はウィンチ３０の油圧経路３０ａのいずれか一方に対して切り替え自在に接続する切換バルブ４０が設けられている。
切換バルブ４０は、既存のバルブ機構を用いており、ベースマシン２の運転室内に設けられた操作盤によって切り替え操作を行うことができる。
【００３６】
切換バルブ４０を操作して、ベースマシン２に設けられた油圧ポンプ２ｄからベースマシン２の油圧経路２ｅに供給された作動油を、オーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａ、又はウィンチ３０の油圧経路３０ａのいずれか一方に供給することで、オーガ駆動装置１０の駆動部１０ｂ、又はウィンチ３０の駆動部３０ｂのいずれかを適宜に駆動させることができる。
【００３７】
次に、前記第一実施形態の杭施工機１Ａを用いて、地盤に埋設された杭Ｐを引き抜く手順について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、アーム２ａの先端部に杭施工機１Ａを取り付けた状態で、ベースマシン２を施工現場に設置する。
続いて、施工現場の地面に倒された状態のケーシング２０の端部に、支持ワイヤ３２ａの一端を巻着させる。さらに、支持ワイヤ３２ａの他端を、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられた吊りワイヤ３２のフック３４に取り付ける。
そして、ウィンチ３０によって吊りワイヤ３２を巻き取ることで、ケーシング２０の端部を上昇させて、ケーシング２０全体を引き起し、図２（ａ）に示すように、ケーシング２０の上端部をオーガ駆動装置１０の駆動軸１２に取り付け、地盤に埋設された杭Ｐ（図１（ａ）参照）の上方にケーシング２０を配置する。
【００３８】
また、図３に示す切換バルブ４０を操作して、ベースマシン２の油圧経路２ｅをオーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａに接続し、ベースマシン２から供給された作動油によって、オーガ駆動装置１０の駆動部１０ｂを駆動させて、ケーシング２０（図２（ａ）参照）を軸回りに回転させる。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、ケーシング２０を軸回りに回転させながら、ケーシング２０の各掘削刃２１・・・を地盤に当接させ、杭Ｐがケーシング２０内に挿入されるように、ケーシング２０を地盤内に進行させて、杭Ｐの周囲を掘削する。
そして、ケーシング２０の下端部を杭Ｐの下端部まで進行させて、杭Ｐを地盤から縁切りさせた後に、杭施工機１Ａを上昇させて、ケーシング２０を地盤内から引き上げる。
【００４０】
地盤内から引き上げられたケーシング２０の上端部に、支持ワイヤ３２ａ（図４（ａ）参照）の一端を巻着させ、支持ワイヤ３２ａの他端を吊りワイヤ３２のフック３４に取り付ける。
そして、オーガ駆動装置１０の駆動軸１２（図２（ａ）参照）からケーシング２０の上端部を取り外した後に、ウィンチ３０から吊りワイヤ３２を繰り出すことで、ケーシング２０の上端部を下降させ、吊りワイヤ３２によってケーシング２０の上端部を支持しながら、ケーシング２０を傾倒させる。
【００４１】
また、ケーシング２０を地面に載置した後に、図４（ｂ）に示すように、杭Ｐの上端部に支持ワイヤ３２ａの一端を巻着させ、支持ワイヤ３２ａの他端を吊りワイヤ３２のフック３４に取り付ける。
そして、ウィンチ３０によって吊りワイヤ３２を巻き取ることで、杭Ｐを吊り上げて地盤から引き上げる。このとき、杭Ｐは地盤から縁切りされているため、杭Ｐの引き抜き力は大幅に低減されている。
【００４２】
以上のような第一実施形態の杭施工機１Ａによれば、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、オーガ駆動装置１０の側面に取り付けられたウィンチ３０によって、ケーシング２０や杭Ｐを吊り上げることができる。したがって、ベースマシン２以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭Ｐを施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
【００４３】
また、ウィンチ３０とオーガ駆動装置１０とが一体化されており、ベースマシン２にウィンチ３０を単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
【００４４】
また、ウィンチ３０とオーガ駆動装置１０とを一体化した状態で、ベースマシン２に着脱することができるため、杭施工機１Ａをベースマシン２に対して簡単に着脱させることができる。
【００４５】
また、図５に示すように、連結ピン１４の軸端部側にウィンチ３０が配置されるため、ウィンチ３０に杭Ｐやケーシング２０（図４（ａ）参照）の重量による引張力が作用したときに、連結ピン１４には軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピン１４の軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機１Ａが連結ピン１４の軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭Ｐやケーシング２０を安定して吊り上げることができる。
【００４６】
また、図３に示す切換バルブ４０を操作することで、ベースマシン２の油圧経路２ｅを、オーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａ又はウィンチ３０の油圧経路３０ａのいずれかに接続して、オーガ駆動装置１０又はウィンチ３０を適宜に駆動させることができる。したがって、一系統の油圧経路２ｅのみがアーム２ａ（図１（ａ）参照）に設けられた既存の作業機械を簡単にベースマシン２に転用することができる。
【００４７】
以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
例えば、第一実施形態では、図４（ｂ）に示すように、地盤に埋設された杭Ｐを引き抜くための杭抜機として杭施工機１Ａを利用しているが、オーガ駆動装置１０の駆動軸１２（図２（ａ）参照）に、地盤を掘削するオーガスクリュを取り付けることで、杭Ｐを埋設するための杭打機として利用することもできる。この構成では、オーガスクリュによって地盤に掘削溝を構築した後に、ウィンチ３０の吊りワイヤ３２によって吊り上げた杭Ｐを掘削溝内に挿入することで、地盤に杭Ｐを埋設することができる。
【００４８】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態の杭施工機について説明する。
図６（ａ）及び（ｂ）に示す第二実施形態の杭施工機１Ｂは、オーガ駆動装置１０に対するウィンチ３０の取り付け位置が異なる以外は、前記第一実施形態の杭施工機１Ａ（図１（ａ）参照）と同様な構成であるため、ウィンチ３０の取り付け構造について詳細に説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００４９】
第二実施形態の杭施工機１Ｂは、図６（ｂ）に示すように、ベースマシン２のアーム２ａの先端部に支持され、内部に収容空間５０ａが形成された連結部材５０と、この連結部材５０の下部に取り付けられたオーガ駆動装置１０と、このオーガ駆動装置１０から下方に突出した駆動軸１２に取り付けられたケーシング２０と、連結部材５０の収容空間５０ａ内に取り付けられたウィンチ３０と、を備えている。
【００５０】
連結部材５０は、上板５１と下板５２との間に左右の側板５３，５３が設けられた箱状の部材であり、その内部にはウィンチ３０を収容するための収容空間５０ａが形成されている。
連結部材５０の上面は、上部ブラケット５４を介して、アーム２ａの先端部に支持されており、連結部材５０の下面は、下部ブラケット５６を介して、オーガ駆動装置１０を支持している。
【００５１】
上部ブラケット５４は、連結部材５０の上板５１の上面に複数のボルトによって着脱自在に取り付けられた基板５４ａと、この基板５４ａの上面に左右方向に所定間隔を離して立設された二体の板状の支持部材５４ｂ，５４ｂと、を備えており、二体の支持部材５４ｂ，５４ｂの間には、アーム２ａの先端部が配置されている。
そして、二体の支持部材５４ｂ，５４ｂ及びアーム２ａの先端部に設けられた取付孔に、軸方向が左右横方向に配置された連結ピン５５を挿通することで、連結部材５０の上面は、上部ブラケット５４を介して、アーム２ａの先端部に連結されている。
【００５２】
下部ブラケット５６は、図６（ａ）に示すように、連結部材５０の下板５２の下面に複数のボルトによって着脱自在に取り付けられた基板５６ａと、この基板５６ａの下面に前後方向に所定間隔を離して立設された二体の板状の支持部材５６ｂ，５６ｂとを備えており、二体の支持部材５６ｂ，５６ｂは、オーガ駆動装置１０の上面に立設された二体の支持部材１３，１３の間に配置されている。
そして、連結部材５０の各支持部材５６ｂ，５６ｂ、及びオーガ駆動装置１０の各支持部材１３，１３に設けられた取付孔に、軸方向が前後横方向に配置された連結ピン５７を挿通することで、連結部材５０の下面には、下部ブラケット５６を介して、オーガ駆動装置１０が連結されている。
【００５３】
また、図６（ｂ）に示すように、連結部材５０の収容空間５０ａ内には、軸方向が前後方向に配置された回転ドラム３１を備えたウィンチ３０が収容されており、ウィンチ３０は下板５２の上面に取り付けられている。
【００５４】
連結部材５０の右側の側板５３の右側面に立設された二体のブラケット５８ａ，５８ａ（図６（ａ）参照）には、前後方向の軸回りに回転自在なガイド用滑車５８が支持されている。
そして、回転ドラム３１から引き出された吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車５８に掛け回されており、吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車５８に案内されて、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられている。
【００５５】
また、ガイド用滑車５８のワイヤ溝の軸線は、図６（ａ）の側面視で、連結部材５０とアーム２ａとを連結する連結ピン５５の軸断面の中心位置を通過している。したがって、ガイド用滑車５８に案内されてオーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられた吊りワイヤ３２の軸線は、図６（ａ）の側面視で連結ピン５５の軸断面の中心位置を通過している。
【００５６】
また、連結部材５０の上面及び下面は、上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６に対して、複数のボルトによって着脱自在に取り付けられている。したがって、連結部材５０を上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６から取り外し、連結部材５０を上下方向の軸回りに回動させた後に、再度、連結部材５０を上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６に取り付けることで、上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６に対して連結部材５０の向きを変化させることができる。ちなみに、第二実施形態では、連結部材５０を９０度間隔で回動させることができる。
【００５７】
以上のような第二実施形態の杭施工機１Ｂによれば、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、連結部材５０を介してオーガ駆動装置１０に取り付けられたウィンチ３０によって、ケーシングや杭を吊り上げることができる。したがって、ベースマシン２以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭を施工するときの施工コストを低減することができるとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
【００５８】
また、ウィンチ３０は連結部材５０を介してオーガ駆動装置１０に一体化されており、ベースマシン２にウィンチ３０を単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
【００５９】
また、ウィンチ３０は連結部材５０を介してオーガ駆動装置１０に一体化した状態で、ベースマシン２に着脱することができるため、杭施工機１Ｂをベースマシン２に対して簡単に着脱させることができる。
【００６０】
また、連結部材５０とアーム２ａとを連結する連結ピン５５の軸端部側に、吊りワイヤ３２が掛け回されたガイド用滑車５８が配置されるため、吊りワイヤ３２に杭やケーシングの重量による引張力が作用したときに、連結ピン５５には、軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピン５５の軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機１Ｂが連結ピン５５の軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭やケーシングを安定して吊り上げることができる。
【００６１】
なお、第二実施形態の杭施工機１Ｂには、前記第一実施形態の杭施工機１Ａ（図１（ａ）参照）と同様に、ベースマシン２の油圧経路を、オーガ駆動装置１０の油圧経路、又はウィンチ３０の油圧経路のいずれか一方に対して切り替え自在に接続する切換バルブ４０が設けられている。そして、切換バルブ４０を操作することで、ベースマシン２の油圧経路を、オーガ駆動装置１０の油圧経路又はウィンチ３０の油圧経路のいずれかに接続して、オーガ駆動装置１０又はウィンチ３０を適宜に駆動させることができる。したがって、一系統の油圧経路２ｅのみをアーム２ａに備えた既存の作業機械を簡単にベースマシン２に転用することができる。
【００６２】
以上、本発明の第二実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
例えば、第二実施形態では、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、連結部材５０と上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６とを複数のボルトで連結されているが、図７に示すように、連結部材５０と上部ブラケット５４とを軸方向が上下方向に配置された上部回転軸５９ａによって連結し、連結部材５０と下部ブラケット５６とを軸方向が上下方向に配置された下部回転軸５９ｂによって連結することができる。
【００６３】
この構成では、連結部材５０は上部ブラケット５４に対して、上部回転軸５９ａの軸回りに回転可能に連結されるとともに、連結部材５０は下部ブラケット５６に対して、下部回転軸５９ｂの軸回りに回転自在に連結されている。
したがって、連結部材５０を上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６から取り外すことなく、連結部材５０の向きを簡単に変化させることができる。
なお、連結部材５０の向きを設定した後は、連結部材５０と上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６とを固定ピンによってそれぞれ連結することで、連結部材５０を所定の向きに位置決めする。
【符号の説明】
【００６４】
１Ａ 杭施工機（第一実施形態）
１Ｂ 杭施工機（第二実施形態）
２ ベースマシン
２ａ アーム
２ｅ ベースマシンの油圧経路
１０ オーガ駆動装置
１０ａ オーガ駆動装置の油圧経路
１１ 本体部
１２ 駆動軸
１４ 連結ピン（第一実施形態）
２０ ケーシング
３０ ウィンチ
３０ａ ウィンチの油圧経路
３２ 吊りワイヤ
３３ ガイド用滑車（第一実施形態）
３４ フック
４０ 切換バルブ
５０ 連結部材
５０ａ 収容空間
５４ 上部ブラケット
５５ 連結ピン（第二実施形態）
５６ 下部ブラケット
５７ 連結ピン（第二実施形態）
５８ ガイド用滑車（第二実施形態）
Ｐ 杭
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤から杭を引き抜いたり、地盤に杭を埋設したりするための杭施工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤から杭を引き抜くための杭施工機（杭抜機）としては、ベースマシンのアームの先端部に支持されるオーガ駆動装置と、このオーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた円筒状のケーシングと、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の杭施工機では、ケーシングを軸回りに回転させ、地盤に埋設された杭がケーシング内に挿入されるように、ケーシングを地盤内に進行させることで、杭の周囲を掘削することができる。その後、施工現場に別途設置したクレーンの吊りワイヤを杭の上部に取り付け、吊りワイヤを巻き上げることで、杭を地盤から引き上げている。
【０００４】
また、従来の杭施工機において、オーガ駆動装置にケーシングを取り付けるときには、地面に倒された状態のケーシングの端部に、クレーンの吊りワイヤを取り付け、この吊りワイヤを巻き上げることで、ケーシングを引き起こしている。さらに、オーガ駆動装置からケーシングを取り外すときは、ケーシングの上端部にクレーンの吊りワイヤを取り付け、この吊りワイヤを繰り出すことで、ケーシングの上端部を支持しながら、ケーシングを傾倒させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５５７４７号公報（段落００２３〜００２５、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した従来の杭施工機では、杭を吊り上げたり、ケーシングを着脱させたりするときに、ベースマシン以外にクレーンを別途設置するため、施工コストが高くなるとともに、狭い施工現場ではクレーンの設置が困難であるため、作業性が低いという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる杭施工機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、前記アームの先端部に支持されるオーガ駆動装置と、前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、前記オーガ駆動装置の側面に取り付けられたウィンチと、を備え、前記ウィンチに巻架されたワイヤが、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴としている。
【０００９】
この構成では、オーガ駆動装置の側面に取り付けられたウィンチによって、ケーシングなどの掘削部材や杭を吊り上げることができる。したがって、本発明の杭施工機では、ベースマシン以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
また、ウィンチとオーガ駆動装置とが一体化されており、ベースマシンにウィンチを単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
また、ウィンチとオーガ駆動装置とを一体化した状態で、ベースマシンに着脱することができるため、杭施工機をベースマシンに対して簡単に着脱させることができる。
【００１０】
前記した杭施工機において、前記オーガ駆動装置の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、前記ウィンチは、前記オーガ駆動装置において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けることができる。
【００１１】
この構成では、連結ピンの軸端部側にウィンチが配置されるため、ウィンチに杭や掘削部材の重量による引張力が作用したときに、連結ピンには軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピンの軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機が連結ピンの軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭や掘削部材を安定して吊り上げることができる。
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明の他の構成としては、ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、前記アームの先端部に支持され、内部に収容空間が形成された連結部材と、前記連結部材の下部に取り付けられたオーガ駆動装置と、前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、前記連結部材の前記収容空間内に取り付けられたウィンチと、を備え、前記ウィンチに巻架されたワイヤは、前記連結部材の側面に設けられたガイド用滑車に掛け回されて、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴としている。
【００１３】
この構成では、連結部材に取り付けられたウィンチによって、ケーシングなどの掘削部材や杭を吊り上げることができる。したがって、本発明の杭施工機では、ベースマシン以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
また、ウィンチは連結部材を介してオーガ駆動装置に一体化されており、ベースマシンにウィンチを単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
また、ウィンチは連結部材を介してオーガ駆動装置に一体化した状態で、ベースマシンに着脱することができるため、杭施工機をベースマシンに対して簡単に着脱させることができる。
【００１４】
前記した杭施工機において、前記連結部材の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、前記ガイド用滑車は、前記連結部材において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けることができる。
【００１５】
この構成では、連結ピンの軸端部側にガイド用滑車が配置されるため、ガイド用滑車に掛け回された吊りワイヤに杭や掘削部材の重量による引張力が作用したときに、連結ピンには軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピンの軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機が連結ピンの軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭や掘削部材を安定して吊り上げることができる。
【００１６】
前記した杭施工機において、前記連結部材の上部は、上部ブラケットを介して、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、前記連結部材は、前記上部ブラケットに対して、上下方向の軸回りに回動可能な状態で取り付けることができる。
【００１７】
この構成では、連結部材を上部ブラケットに対して回動させることで、連結部材の向きを変化させ、吊りワイヤが吊り下げられる位置を変化させることができるため、杭を施工するときの作業性を高めることができる。
【００１８】
前記した杭施工機において、前記オーガ駆動装置には、前記ベースマシンの油圧経路を、前記オーガ駆動装置の油圧経路又は前記ウィンチの油圧経路のいずれか一方に対して切り換え自在に接続する切換バルブを設けることができる。
【００１９】
この構成では、切換バルブを操作することで、ベースマシンの油圧経路を、オーガ駆動装置の油圧経路又はウィンチの油圧経路のいずれかに接続して、オーガ駆動装置又はウィンチを適宜に駆動させることができる。したがって、一系統の油圧経路のみがアームに設けられた既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の杭施工機によれば、杭を施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。また、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができるとともに、杭施工機をベースマシンに対して簡単に着脱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第一実施形態の杭施工機をベースマシンに取り付けた状態を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【図２】第一実施形態の杭施工機を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】第一実施形態の杭施工機の油圧経路を示した構成図である。
【図４】第一実施形態の杭施工機による杭抜きの手順を示した図で、（ａ）はケーシングを取り付けるときの側面図、（ｂ）は杭を引き上げるときの側面図である。
【図５】第一実施形態の杭施工機において、オーガ駆動装置に引張力が作用したときの説明図である。
【図６】第二実施形態の杭施工機を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】第二実施形態の杭施工機の他の構成を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の実施形態では、地盤に埋設された杭を引き抜くための杭施工機に本発明を適用した場合を例として説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。また、以下の説明において、前後左右方向とは、各図に示した前後左右方向に対応している。
【００２３】
［第一実施形態］
第一実施形態の杭施工機１Ａは、図１（ａ）に示すように、ベースマシン２のアーム２ａの先端部に支持されるオーガ駆動装置１０と、このオーガ駆動装置１０に取り付けられたケーシング２０（掘削部材）と、オーガ駆動装置１０の側面に取り付けられたウィンチ３０と、を備えている。
【００２４】
ベースマシン２は、既存の油圧ショベルのアーム２ａからバケットを取り外したものであり、履帯によって走行可能な下部走行体２ｂと、運転席が設けられた上部旋回体２ｃと、を備えている。このベースマシン２のアーム２ａには、バケットを駆動させるための油圧経路２ｅ（図３参照）が設けられている。
【００２５】
上部旋回体２ｃは、下部走行体２ｂに対して水平方向に旋回自在となっており、上部旋回体２ｃの前部には、アーム２ａの基端部が回動自在に軸支されている。アーム２ａには複数の回動箇所が設けられており、アーム２ａの各部は、各回動箇所において屈曲するように構成されている。
【００２６】
オーガ駆動装置１０は、図２（ａ）に示すように、既存の油圧モータである本体部１１からなり、本体部１１の下面から下方に駆動軸１２が突出している。このオーガ駆動装置１０は、本体部１１の油圧経路１０ａ（図３参照）に作動油が供給されることで、駆動軸１２が軸回りに回転する。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、本体部１１の上面には、二体の板状の支持部材１３，１３が左右方向に所定間隔を離して立設されており、二体の支持部材１３，１３の間には、ベースマシン２のアーム２ａの先端部が配置されている。
そして、二体の支持部材１３，１３及びアーム２ａの先端部に設けられた取付孔に、軸方向が左右横方向に配置された連結ピン１４が挿通されることで、オーガ駆動装置１０の上部がアーム２ａの先端部に連結されている。
【００２８】
ケーシング２０は、図１（ａ）に示すように、円筒状の掘削部材であり、軸方向が上下方向に配置されている。ケーシング２０の外周形状は、図１（ｂ）に示すように、地盤に埋設された杭Ｐの外周形状よりも大きく形成されており、ケーシング２０の中空部内に杭Ｐを挿入することができる。
【００２９】
ケーシング２０の上面の中心部には、図２（ａ）に示すように、オーガ駆動装置１０の駆動軸１２を着脱自在に取り付けることができる取付部が設けられている。したがって、ケーシング２０を駆動軸１２に取り付けた状態で、駆動軸１２を軸回りに回転させると、ケーシング２０も軸回りに回転する。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、ケーシング２０の下側の開口縁部には、複数の掘削刃２１・・・が設けられている。そして、ケーシング２０を軸回りに回転させながら、ケーシング２０の各掘削刃２１・・・を地盤に当接させ、地盤に埋設された杭Ｐがケーシング２０内に挿入されるように、ケーシング２０を地盤内に進行させることで、杭Ｐの周囲を掘削することができる（図１（ｂ）参照）。
【００３１】
ウィンチ３０は、図２（ｂ）に示すように、オーガ駆動装置１０の本体部１１の右側面に取り付けられた既存の巻上装置であり、図２（ａ）に示すように、軸方向が前後方向に配置された回転ドラム３１を備えている。
【００３２】
回転ドラム３１には、吊りワイヤ３２が巻架されており、吊りワイヤ３２の先端側は回転ドラム３１から引き出されている。回転ドラム３１は、ウィンチ３０の内部に設けられた油圧経路３０ａ（図３参照）に作動油が供給されることで軸回りに回転し、吊りワイヤ３２が繰り出し又は巻き取られる。なお、吊りワイヤ３２の先端部（下端部）には、フック３４が取り付けられている。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、本体部１１の右側面に立設された二体の支持部材３３ａ，３３ａ（図２（ａ）参照）には、前後方向の軸回りに回転自在なガイド用滑車３３が支持されている。
そして、回転ドラム３１から引き出された吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車３３に掛け回されており、吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車３２に案内されて、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられている。
【００３４】
ガイド用滑車３３のワイヤ溝の軸線は、図２（ａ）の側面視で連結ピン１４の軸断面の中心位置を通過している。したがって、ガイド用滑車３３に案内されてオーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられた吊りワイヤ３２の軸線は、図２（ａ）の側面視で連結ピン１４の軸断面の中心位置を通過している。
【００３５】
次に、オーガ駆動装置１０に設けられた切換バルブ４０について説明する。
図３に示すように、オーガ駆動装置１０の本体部１１には、ベースマシン２の油圧経路２ｅを、オーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａ、又はウィンチ３０の油圧経路３０ａのいずれか一方に対して切り替え自在に接続する切換バルブ４０が設けられている。
切換バルブ４０は、既存のバルブ機構を用いており、ベースマシン２の運転室内に設けられた操作盤によって切り替え操作を行うことができる。
【００３６】
切換バルブ４０を操作して、ベースマシン２に設けられた油圧ポンプ２ｄからベースマシン２の油圧経路２ｅに供給された作動油を、オーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａ、又はウィンチ３０の油圧経路３０ａのいずれか一方に供給することで、オーガ駆動装置１０の駆動部１０ｂ、又はウィンチ３０の駆動部３０ｂのいずれかを適宜に駆動させることができる。
【００３７】
次に、前記第一実施形態の杭施工機１Ａを用いて、地盤に埋設された杭Ｐを引き抜く手順について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、アーム２ａの先端部に杭施工機１Ａを取り付けた状態で、ベースマシン２を施工現場に設置する。
続いて、施工現場の地面に倒された状態のケーシング２０の端部に、支持ワイヤ３２ａの一端を巻着させる。さらに、支持ワイヤ３２ａの他端を、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられた吊りワイヤ３２のフック３４に取り付ける。
そして、ウィンチ３０によって吊りワイヤ３２を巻き取ることで、ケーシング２０の端部を上昇させて、ケーシング２０全体を引き起し、図２（ａ）に示すように、ケーシング２０の上端部をオーガ駆動装置１０の駆動軸１２に取り付け、地盤に埋設された杭Ｐ（図１（ａ）参照）の上方にケーシング２０を配置する。
【００３８】
また、図３に示す切換バルブ４０を操作して、ベースマシン２の油圧経路２ｅをオーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａに接続し、ベースマシン２から供給された作動油によって、オーガ駆動装置１０の駆動部１０ｂを駆動させて、ケーシング２０（図２（ａ）参照）を軸回りに回転させる。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、ケーシング２０を軸回りに回転させながら、ケーシング２０の各掘削刃２１・・・を地盤に当接させ、杭Ｐがケーシング２０内に挿入されるように、ケーシング２０を地盤内に進行させて、杭Ｐの周囲を掘削する。
そして、ケーシング２０の下端部を杭Ｐの下端部まで進行させて、杭Ｐを地盤から縁切りさせた後に、杭施工機１Ａを上昇させて、ケーシング２０を地盤内から引き上げる。
【００４０】
地盤内から引き上げられたケーシング２０の上端部に、支持ワイヤ３２ａ（図４（ａ）参照）の一端を巻着させ、支持ワイヤ３２ａの他端を吊りワイヤ３２のフック３４に取り付ける。
そして、オーガ駆動装置１０の駆動軸１２（図２（ａ）参照）からケーシング２０の上端部を取り外した後に、ウィンチ３０から吊りワイヤ３２を繰り出すことで、ケーシング２０の上端部を下降させ、吊りワイヤ３２によってケーシング２０の上端部を支持しながら、ケーシング２０を傾倒させる。
【００４１】
また、ケーシング２０を地面に載置した後に、図４（ｂ）に示すように、杭Ｐの上端部に支持ワイヤ３２ａの一端を巻着させ、支持ワイヤ３２ａの他端を吊りワイヤ３２のフック３４に取り付ける。
そして、ウィンチ３０によって吊りワイヤ３２を巻き取ることで、杭Ｐを吊り上げて地盤から引き上げる。このとき、杭Ｐは地盤から縁切りされているため、杭Ｐの引き抜き力は大幅に低減されている。
【００４２】
以上のような第一実施形態の杭施工機１Ａによれば、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、オーガ駆動装置１０の側面に取り付けられたウィンチ３０によって、ケーシング２０や杭Ｐを吊り上げることができる。したがって、ベースマシン２以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭Ｐを施工するときの施工コストを低減するとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
【００４３】
また、ウィンチ３０とオーガ駆動装置１０とが一体化されており、ベースマシン２にウィンチ３０を単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
【００４４】
また、ウィンチ３０とオーガ駆動装置１０とを一体化した状態で、ベースマシン２に着脱することができるため、杭施工機１Ａをベースマシン２に対して簡単に着脱させることができる。
【００４５】
また、図５に示すように、連結ピン１４の軸端部側にウィンチ３０が配置されるため、ウィンチ３０に杭Ｐやケーシング２０（図４（ａ）参照）の重量による引張力が作用したときに、連結ピン１４には軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピン１４の軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機１Ａが連結ピン１４の軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭Ｐやケーシング２０を安定して吊り上げることができる。
【００４６】
また、図３に示す切換バルブ４０を操作することで、ベースマシン２の油圧経路２ｅを、オーガ駆動装置１０の油圧経路１０ａ又はウィンチ３０の油圧経路３０ａのいずれかに接続して、オーガ駆動装置１０又はウィンチ３０を適宜に駆動させることができる。したがって、一系統の油圧経路２ｅのみがアーム２ａ（図１（ａ）参照）に設けられた既存の作業機械を簡単にベースマシン２に転用することができる。
【００４７】
以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
例えば、第一実施形態では、図４（ｂ）に示すように、地盤に埋設された杭Ｐを引き抜くための杭抜機として杭施工機１Ａを利用しているが、オーガ駆動装置１０の駆動軸１２（図２（ａ）参照）に、地盤を掘削するオーガスクリュを取り付けることで、杭Ｐを埋設するための杭打機として利用することもできる。この構成では、オーガスクリュによって地盤に掘削溝を構築した後に、ウィンチ３０の吊りワイヤ３２によって吊り上げた杭Ｐを掘削溝内に挿入することで、地盤に杭Ｐを埋設することができる。
【００４８】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態の杭施工機について説明する。
図６（ａ）及び（ｂ）に示す第二実施形態の杭施工機１Ｂは、オーガ駆動装置１０に対するウィンチ３０の取り付け位置が異なる以外は、前記第一実施形態の杭施工機１Ａ（図１（ａ）参照）と同様な構成であるため、ウィンチ３０の取り付け構造について詳細に説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００４９】
第二実施形態の杭施工機１Ｂは、図６（ｂ）に示すように、ベースマシン２のアーム２ａの先端部に支持され、内部に収容空間５０ａが形成された連結部材５０と、この連結部材５０の下部に取り付けられたオーガ駆動装置１０と、このオーガ駆動装置１０から下方に突出した駆動軸１２に取り付けられたケーシング２０と、連結部材５０の収容空間５０ａ内に取り付けられたウィンチ３０と、を備えている。
【００５０】
連結部材５０は、上板５１と下板５２との間に左右の側板５３，５３が設けられた箱状の部材であり、その内部にはウィンチ３０を収容するための収容空間５０ａが形成されている。
連結部材５０の上面は、上部ブラケット５４を介して、アーム２ａの先端部に支持されており、連結部材５０の下面は、下部ブラケット５６を介して、オーガ駆動装置１０を支持している。
【００５１】
上部ブラケット５４は、連結部材５０の上板５１の上面に複数のボルトによって着脱自在に取り付けられた基板５４ａと、この基板５４ａの上面に左右方向に所定間隔を離して立設された二体の板状の支持部材５４ｂ，５４ｂと、を備えており、二体の支持部材５４ｂ，５４ｂの間には、アーム２ａの先端部が配置されている。
そして、二体の支持部材５４ｂ，５４ｂ及びアーム２ａの先端部に設けられた取付孔に、軸方向が左右横方向に配置された連結ピン５５を挿通することで、連結部材５０の上面は、上部ブラケット５４を介して、アーム２ａの先端部に連結されている。
【００５２】
下部ブラケット５６は、図６（ａ）に示すように、連結部材５０の下板５２の下面に複数のボルトによって着脱自在に取り付けられた基板５６ａと、この基板５６ａの下面に前後方向に所定間隔を離して立設された二体の板状の支持部材５６ｂ，５６ｂとを備えており、二体の支持部材５６ｂ，５６ｂは、オーガ駆動装置１０の上面に立設された二体の支持部材１３，１３の間に配置されている。
そして、連結部材５０の各支持部材５６ｂ，５６ｂ、及びオーガ駆動装置１０の各支持部材１３，１３に設けられた取付孔に、軸方向が前後横方向に配置された連結ピン５７を挿通することで、連結部材５０の下面には、下部ブラケット５６を介して、オーガ駆動装置１０が連結されている。
【００５３】
また、図６（ｂ）に示すように、連結部材５０の収容空間５０ａ内には、軸方向が前後方向に配置された回転ドラム３１を備えたウィンチ３０が収容されており、ウィンチ３０は下板５２の上面に取り付けられている。
【００５４】
連結部材５０の右側の側板５３の右側面に立設された二体のブラケット５８ａ，５８ａ（図６（ａ）参照）には、前後方向の軸回りに回転自在なガイド用滑車５８が支持されている。
そして、回転ドラム３１から引き出された吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車５８に掛け回されており、吊りワイヤ３２は、ガイド用滑車５８に案内されて、オーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられている。
【００５５】
また、ガイド用滑車５８のワイヤ溝の軸線は、図６（ａ）の側面視で、連結部材５０とアーム２ａとを連結する連結ピン５５の軸断面の中心位置を通過している。したがって、ガイド用滑車５８に案内されてオーガ駆動装置１０の側方に吊り下げられた吊りワイヤ３２の軸線は、図６（ａ）の側面視で連結ピン５５の軸断面の中心位置を通過している。
【００５６】
また、連結部材５０の上面及び下面は、上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６に対して、複数のボルトによって着脱自在に取り付けられている。したがって、連結部材５０を上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６から取り外し、連結部材５０を上下方向の軸回りに回動させた後に、再度、連結部材５０を上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６に取り付けることで、上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６に対して連結部材５０の向きを変化させることができる。ちなみに、第二実施形態では、連結部材５０を９０度間隔で回動させることができる。
【００５７】
以上のような第二実施形態の杭施工機１Ｂによれば、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、連結部材５０を介してオーガ駆動装置１０に取り付けられたウィンチ３０によって、ケーシングや杭を吊り上げることができる。したがって、ベースマシン２以外にクレーンを別途設置する必要がないため、杭を施工するときの施工コストを低減することができるとともに、狭い施工現場における作業性を高めることができる。
【００５８】
また、ウィンチ３０は連結部材５０を介してオーガ駆動装置１０に一体化されており、ベースマシン２にウィンチ３０を単体で取り付ける必要がないため、既存の作業機械を簡単にベースマシンに転用することができる。
【００５９】
また、ウィンチ３０は連結部材５０を介してオーガ駆動装置１０に一体化した状態で、ベースマシン２に着脱することができるため、杭施工機１Ｂをベースマシン２に対して簡単に着脱させることができる。
【００６０】
また、連結部材５０とアーム２ａとを連結する連結ピン５５の軸端部側に、吊りワイヤ３２が掛け回されたガイド用滑車５８が配置されるため、吊りワイヤ３２に杭やケーシングの重量による引張力が作用したときに、連結ピン５５には、軸方向に曲げモーメントが作用することになる。したがって、連結ピン５５の軸回りにモーメントが作用しないため、杭施工機１Ｂが連結ピン５５の軸回りに回動するのを防ぐことができ、杭やケーシングを安定して吊り上げることができる。
【００６１】
なお、第二実施形態の杭施工機１Ｂには、前記第一実施形態の杭施工機１Ａ（図１（ａ）参照）と同様に、ベースマシン２の油圧経路を、オーガ駆動装置１０の油圧経路、又はウィンチ３０の油圧経路のいずれか一方に対して切り替え自在に接続する切換バルブ４０が設けられている。そして、切換バルブ４０を操作することで、ベースマシン２の油圧経路を、オーガ駆動装置１０の油圧経路又はウィンチ３０の油圧経路のいずれかに接続して、オーガ駆動装置１０又はウィンチ３０を適宜に駆動させることができる。したがって、一系統の油圧経路２ｅのみをアーム２ａに備えた既存の作業機械を簡単にベースマシン２に転用することができる。
【００６２】
以上、本発明の第二実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
例えば、第二実施形態では、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、連結部材５０と上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６とを複数のボルトで連結されているが、図７に示すように、連結部材５０と上部ブラケット５４とを軸方向が上下方向に配置された上部回転軸５９ａによって連結し、連結部材５０と下部ブラケット５６とを軸方向が上下方向に配置された下部回転軸５９ｂによって連結することができる。
【００６３】
この構成では、連結部材５０は上部ブラケット５４に対して、上部回転軸５９ａの軸回りに回転可能に連結されるとともに、連結部材５０は下部ブラケット５６に対して、下部回転軸５９ｂの軸回りに回転自在に連結されている。
したがって、連結部材５０を上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６から取り外すことなく、連結部材５０の向きを簡単に変化させることができる。
なお、連結部材５０の向きを設定した後は、連結部材５０と上部ブラケット５４及び下部ブラケット５６とを固定ピンによってそれぞれ連結することで、連結部材５０を所定の向きに位置決めする。
【符号の説明】
【００６４】
１Ａ 杭施工機（第一実施形態）
１Ｂ 杭施工機（第二実施形態）
２ ベースマシン
２ａ アーム
２ｅ ベースマシンの油圧経路
１０ オーガ駆動装置
１０ａ オーガ駆動装置の油圧経路
１１ 本体部
１２ 駆動軸
１４ 連結ピン（第一実施形態）
２０ ケーシング
３０ ウィンチ
３０ａ ウィンチの油圧経路
３２ 吊りワイヤ
３３ ガイド用滑車（第一実施形態）
３４ フック
４０ 切換バルブ
５０ 連結部材
５０ａ 収容空間
５４ 上部ブラケット
５５ 連結ピン（第二実施形態）
５６ 下部ブラケット
５７ 連結ピン（第二実施形態）
５８ ガイド用滑車（第二実施形態）
Ｐ 杭
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、
前記アームの先端部に支持されるオーガ駆動装置と、
前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、
前記オーガ駆動装置の側面に取り付けられたウィンチと、を備え、
前記ウィンチに巻架されたワイヤが、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴とする杭施工機。
【請求項２】
前記オーガ駆動装置の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、
前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、
前記ウィンチは、前記オーガ駆動装置において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の杭施工機。
【請求項３】
ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、
前記アームの先端部に支持され、内部に収容空間が形成された連結部材と、
前記連結部材の下部に取り付けられたオーガ駆動装置と、
前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、
前記連結部材の前記収容空間内に取り付けられたウィンチと、を備え、
前記ウィンチに巻架されたワイヤは、前記連結部材の側面に設けられたガイド用滑車に掛け回されて、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴とする杭施工機。
【請求項４】
前記連結部材の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、
前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、
前記ガイド用滑車は、前記連結部材において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の杭施工機。
【請求項５】
前記連結部材の上部は、上部ブラケットを介して、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、
前記連結部材は、前記上部ブラケットに対して、上下方向の軸回りに回動可能な状態で取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の杭施工機。
【請求項６】
前記オーガ駆動装置には、
前記ベースマシンの油圧経路を、前記オーガ駆動装置の油圧経路又は前記ウィンチの油圧経路のいずれか一方に対して切り換え自在に接続する切換バルブが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の杭施工機。
【請求項１】
ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、
前記アームの先端部に支持されるオーガ駆動装置と、
前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、
前記オーガ駆動装置の側面に取り付けられたウィンチと、を備え、
前記ウィンチに巻架されたワイヤが、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴とする杭施工機。
【請求項２】
前記オーガ駆動装置の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、
前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、
前記ウィンチは、前記オーガ駆動装置において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の杭施工機。
【請求項３】
ベースマシンのアームに取り付けられる杭施工機であって、
前記アームの先端部に支持され、内部に収容空間が形成された連結部材と、
前記連結部材の下部に取り付けられたオーガ駆動装置と、
前記オーガ駆動装置から下方に突出した駆動軸に取り付けられた掘削部材と、
前記連結部材の前記収容空間内に取り付けられたウィンチと、を備え、
前記ウィンチに巻架されたワイヤは、前記連結部材の側面に設けられたガイド用滑車に掛け回されて、前記オーガ駆動装置の側方に吊り下げられていることを特徴とする杭施工機。
【請求項４】
前記連結部材の上部は、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、
前記連結ピンは、軸方向が横方向に配置され、
前記ガイド用滑車は、前記連結部材において、前記連結ピンの軸端部側の側面に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の杭施工機。
【請求項５】
前記連結部材の上部は、上部ブラケットを介して、前記アームの先端部に設けられた連結ピンに支持されており、
前記連結部材は、前記上部ブラケットに対して、上下方向の軸回りに回動可能な状態で取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の杭施工機。
【請求項６】
前記オーガ駆動装置には、
前記ベースマシンの油圧経路を、前記オーガ駆動装置の油圧経路又は前記ウィンチの油圧経路のいずれか一方に対して切り換え自在に接続する切換バルブが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の杭施工機。
【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２０１０−１６８８２７（Ｐ２０１０−１６８８２７Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３２０４（Ｐ２００９−１３２０４）
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（３９１０３３１８２）アボロンシステム株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（３９１０３３１８２）アボロンシステム株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
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