落下防止装置付き杭打機
【課題】吊りワイヤが切れた場合にでも作業装置が落下しないようにした落下防止装置付き杭打機を提供すること。
【解決手段】本体前方に立設されたリーダ５に対して装着された作業装置２０を吊りワイヤ８によって吊設し、ウインチ４による吊りワイヤ８の巻上げ及び巻下げによって作業装置２０を昇降させる杭打機であって、作業装置２０と一体になってリーダ５に対して摺動可能に装着され、作業装置２０が任意の高さで昇降できなくなるように、リーダ５との間に昇降制限機構１０，１２，１６が設けられた落下防止装置１９と、吊りワイヤ８が切れたことを検出する切断検出手段９と、切断検出手段９からの信号を受けて、落下防止装置１９を動作させることにより昇降制限機構によってリーダ５に対して所定の高さで作業装置２０の下降を停止させるコントローラとを有する落下防止装置付き杭打機１。
【解決手段】本体前方に立設されたリーダ５に対して装着された作業装置２０を吊りワイヤ８によって吊設し、ウインチ４による吊りワイヤ８の巻上げ及び巻下げによって作業装置２０を昇降させる杭打機であって、作業装置２０と一体になってリーダ５に対して摺動可能に装着され、作業装置２０が任意の高さで昇降できなくなるように、リーダ５との間に昇降制限機構１０，１２，１６が設けられた落下防止装置１９と、吊りワイヤ８が切れたことを検出する切断検出手段９と、切断検出手段９からの信号を受けて、落下防止装置１９を動作させることにより昇降制限機構によってリーダ５に対して所定の高さで作業装置２０の下降を停止させるコントローラとを有する落下防止装置付き杭打機１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業装置をリーダに摺動可能に装着し、ウインチからの吊りワイヤによってその作業装置を昇降させるようにした杭打機に関し、特に吊りワイヤの切断によっても作業装置が落下しないようにした落下防止装置付き杭打機に関する。
【背景技術】
【０００２】
支持杭を建てる基礎工事などでは、例えばケーシングを地盤に回転圧入させたり、スクリュウロッドで地盤を掘削作業する場合、杭打機のリーダにオーガなどの作業装置が昇降可能に装着される。そうしたオーガに取り付けられたケーシングやスクリュウロッドなどは、オーガによって回転が与えられて地盤の掘削を行い、更に回転とともにオーガがリーダに沿って下降することによって地盤に押し付けられた回転圧入が行われる。
【０００３】
図９は、従来の杭打機を概念的に示した側面図である。杭打機１００は、本体１０１に２機のウインチ１０２，１０３が設けられ、一方のウインチ１０２から送り出された吊りワイヤ１１１がトップシーブ１０４を介してオーガ１５０の吊りシーブ１５１に掛けまわされている。もう一方のウインチ１０３から送り出された圧入ワイヤ１１２は、圧入シーブ１０５を介してオーガ１５０の絞込みシーブ１５２に掛けまわされている。杭打機１００では、リーダ１０６に装着された作業装置であるオーガ１５０は、ウインチ１０２の巻下げと同時にウインチ１０３を巻上げることにより、ウインチ１０３による下方への引張り力によって圧入力が発生し、スクリュウロッド１３０を強制的に地盤へ圧入することができる。
【特許文献１】特開２００１−１８２０６１号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、こうした従来の杭打機１は、リーダ１０６の前方にガイドパイプ１１３がほぼ全長にわたって形成され、オーガ１５０のガイドギブ１５５が摺動可能に把持し、吊りワイヤ１１１によって吊設されオーガ１５０がリーダ１０６に対して摺動可能に装着されている。従って、オーガ１５０は吊りワイヤ１１１のみによって支えられているため、オーガ１５０を吊り上げた状態で吊りワイヤ１１１が万が一にでも切れてしまうと、オーガ１５０は支えを失って落下してしまう危険性があった。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、吊りワイヤが切れた場合にでも作業装置が落下しないようにした落下防止装置付き杭打機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】
【０００６】
本発明の落下防止装置付き杭打機は、本体前方に立設されたリーダに対して摺動可能に装着された作業装置を吊りワイヤによって吊設し、ウインチによる吊りワイヤの巻上げ及び巻下げによって作業装置を昇降させる杭打機であって、前記作業装置と一体になって前記リーダに対して摺動可能に装着され、前記作業装置が任意の高さで昇降できなくなるように、前記リーダとの間に昇降制限機構が設けられた落下防止装置と、前記吊りワイヤが切れたことを検出する切断検出手段と、前記切断検出手段からの信号を受けて、前記落下防止装置を動作させることにより前記昇降制限機構によって前記リーダに対して所定の高さで前記作業装置の下降を停止させるコントローラとを有するものであることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記昇降制限機構が、前記リーダにラックが形成され、前記落下防止装置が、そのラックに対して噛み合うピニオンギヤの回転軸にロック用ディスクが設けられ、そのロック用ディスクがスプリングの付勢力と油圧とによって当接・離間する回転止プレートを有するものであることが好ましい。
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記昇降制限機構が、前記リーダにディスクプレートが形成され、前記落下防止装置が、そのディスクプレートを油圧シリンダの力で把持するチャックを有するものであることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記切断検出手段が、前記吊りワイヤに連結されたロードセル、または前記ウインチの油圧モータに対して作動油を供給する油圧回路の巻上げラインに接続された圧力センサであることが好ましい。
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記落下防止装置と油圧ポンプとの間に配管されたソレノイド弁と、そのソレノイド弁と電源との間に接続されたリレーとを備え、前記コントローラは、前記切断検出手段からの切断検出信号を受けて前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることが好ましい。
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記ウインチを巻上げ方向に回転させる状態を検出する巻上げ検出手段を有し、前記コントローラは、その巻上げ検出手段からの検出信号を受け、更に前記切断検出手段からの切断検出信号を受けた場合に前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
よって、本発明によれば、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、切断検出手段からの信号を受けたコントローラが落下防止装置を動作させ、その落下防止装置とリーダとの間に設けられた昇降制限機構によって作業装置の落下を止めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る落下防止装置付き杭打機の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は、第１実施形態の落下防止装置付き杭打機を概念的に示した側面図である。また、図２は、その落下防止装置付き杭打機の正面部分を示した図である。
本実施形態の落下防止装置付き杭打機（以下、単に「杭打機」とする）１は、クローラを備えた走行部２上に旋回可能な本体３が設けられたベースマシンによって構成されている。本体３は、メインフレーム上に運転台や油圧ポンプなどを備える動力部などが配置され、そうした本体３の前部にはリーダ５が支持されている。そして、この杭打機１は、リーダ５に対して作業装置であるオーガ２０が装着されたものであって、本実施形態では作業に合わせてオーガ２０の回転軸にスクリュウロッド８０が連結されている。
【００１１】
リーダ５は、機体の左右側面側にガイドパイプ６がほぼ全長にわたって設けられ、オーガ２０には、そのガイドパイプ６を左右から把持して摺動するガイドギブ１１が設けられている。また杭打機１は、リーダ５の前面にラック１０が設けられ、オーガ２０は、このラック１０に噛み合うピニオンギヤ１２を有する位置決め装置１９が一体に設けられている。この位置決め装置１９もガイドパイプ６を左右から把持するガイドギブ１３が設けられており、オーガ２０と位置決め装置１９とは、共にガイドギブ１１，１３によってガイドパイプ６を摺動し、リーダ５に沿って昇降可能に装着されている。なお、この位置決め装置１９が、オーガ２０の落下を防止するように機能するものであり、特許請求の範囲に記載する落下防止装置に相当する。
【００１２】
杭打機１は、その本体３に設けられたウインチ４から吊りワイヤ８が送り出され、リーダ５の先端にあるトップシーブ７を介して位置決め装置１９の吊りシーブ１４に掛けまわされている。そして、その吊りワイヤ８は、その先端がトップシーブ７に取り付けられたロードセル９に連結されている。このロードセル９は、リーダ５にかかる引抜き荷重を検出し、その値が運転席内の荷重計に表示されるようになっており、リーダ５に過荷重がかからないような運転を行わせることができるようになっている。
また、本実施形態の杭打機１では、オーガ２０が吊りワイヤ８によって吊り下げられ、ウインチ４の巻上げによってオーガ２０及び位置決め装置１９が引き上げられるように構成されたものである。そして、ラック１０及びピニオンギヤ１２は、所定の高さでオーガ２０の昇降を止めるための昇降制限機構を構成するためのものである。
【００１３】
こうした位置決め装置１９を設けたのは、本実施形態の杭打機１がこの位置決め装置１９を支えにして圧入力をスクリュウロッド８０に伝えるようにしたためである。具体的には、リーダ５に沿って上下に配置されたオーガ２０と位置決め装置１９が左右一対の圧入シリンダ１５によって連結され、その上下方向の間隔が変位するように構成されている。つまり、リーダ５の所定高さに位置決めされた位置決め装置１９に対して圧入シリンダ１５が伸縮することで、オーガ２０を介してスクリュウロッド８０に圧入力或いは引抜き力を与えるようになっている。こうした圧入シリンダ１５は、復動の油圧シリンダであり、スクリュウロッド８０を挟んだ位置に平行に取り付けられている。
【００１４】
また、位置決め装置１９は、一対のピニオンギヤ１２を有し、リーダ５に固定された両歯のラック１０に噛み合っている。そして、そのピニオンギヤ１２，１２は、それぞれにロックユニット１６に軸支されている。ロックユニット１６は、図３に示すように、ピニオンギヤ１２の回転軸２１にロック用ディスク２２が固定され、そのロック用ディスク２２に対して回転止プレート２３が設けられている。回転止プレート２３は、スプリング２４の付勢力によってロック用ディスク２２に押し当てて回転を止め、加圧室に供給される作動油の油圧によってスプリング２４の付勢に抗してロック用ディスク２２から離してロックを解除するようになっている。なお、図３は、ロックユニット１６の駆動回路を示した図である。
【００１５】
杭打機１は油圧ポンプ３１を有し、それがロックユニット１６の加圧室２５にロック用ソレノイド弁３２を介して接続されている。また、油圧ポンプ３１は、リリーフ弁３３を介してタンク３４に接続されている。ロック用ソレノイド弁３２は、図示するＡポートブロックとＢポートブロックとが構成され、ソレノイドへの通電によってＡポートブロックからＢポートブロックへ切り換えられ、油圧ポンプ３１と加圧室２５が連通するようになっている。また、そのロック用ソレノイド弁３２には、継手３５を介して制御線３６が接続され、その制御線３６には後述するコントローラ６０（図３参照）からの制御信号によって開くＢ接点のリレー３７が設けられている。
【００１６】
次に、図４は、杭打機１のウインチ４を回転させる油圧回路を示した図である。ウインチ４は、運転室内の操作レバー４２によって操作できるようになっている。リモコンバルブ４１は、その操作レバー４２の傾きによって一対の切換弁４３，４４の切り換え操作を行うようにしたものである。切換弁４３，４４は、パイロット圧を供給する不図示のパイロット圧用油圧ポンプとタンク４５とに接続され、コントロールバルブ４６の切り換えを行うようにしたものである。切換弁４３，４４は、コントロールバルブ４６のパイロット室に巻上げ側パイロットライン４７又は巻下げ側パイロットライン４８を介して接続されている。
【００１７】
コントロールバルブ４６は、油圧ポンプ４９からの作動油を巻上げライン５１及び巻出しライン５２を介してウインチ４の油圧モータ５３に切り換えて供給するようにしたものである。コントロールバルブ４６とモータ５３の間にはカウンタバランスバルブ５５が設けられている。また、コントロールバルブ４６には、油圧ポンプ４８とタンク４５とを接続するセンターバイパスライン５６が設けられ、リリーフ弁５７の設けられたタンクライン５８が接続されている。そして、本実施形態では、巻上げ側パイロットライン４７に圧力スイッチ６１が接続され、パイロット圧を検出することによって巻上げ動作であることを確認できるようになっている。
【００１８】
続いて、本実施形態では、この杭打機１によって、次のようにスクリュウロッド８０を利用した地盤の掘削が行われる。作業開始時は、ウインチ４の巻上げによってオーガ２０と位置決め装置１９とがリーダ５に沿って引き上げられ、スクリュウロッド８０がオーガ２０の回転軸に連結される。そして、オーガ２０と位置決め装置１９は、圧入シリンダ１５が収縮状態にあって両者が接近した状態で掘削が行われる。スクリュウロッド８０による掘削は、ウインチ４によって吊りワイヤ８が巻下げられ、オーガ２０からの出力よってスクリュウロッド８０が回転することで、オーガ２０や位置決め装置１９の重さと地盤に入り込む螺旋羽の推進力によって掘削が行われる。
【００１９】
スムーズに掘削が進行している場合の位置決め装置１９は、図３に示すように、油圧によって回転止プレート２３がロックユニット１６から離れ、ピニオンギヤ１２の回転がフリーの状態になっている。従って、掘削に伴ってオーガ２０がリーダ５に沿って下降すると位置決め装置１９も下降するため、それにならってフリーのピニオンギヤ１２はラック１０を転動することになる。
【００２０】
一方、スクリュウロッド８０が硬い地盤に突き当たり、それ以上入っていかないような場合には、位置決め装置１９の加圧室２５へ作用している油圧を解除し、スプリング２４の付勢力によって回転止プレート２３をロック用ディスク２２へと押し当てて回転をロックさせる。これによりピニオンギヤ１２の回転が制限されるため、ラック１０に噛み合った状態で位置決め装置１９がリーダ５に対して所定の高さで位置決めされる。そして、収縮状態の圧入シリンダ１５に作動油が供給され、オーガ２０を介してスクリュウロッド８０が硬い地盤への強制圧入される。
【００２１】
また、スクリュウロッド８０を引き抜く場合には、位置決め装置１９のロックを解除した状態でウインチ４を巻上げし、吊りワイヤ８によってオーガ２０及び位置決め装置１９を引き上げる。引抜き時には、ウインチ４の巻上げ力によってスクリュウロッド８０を引き上げることになるが、それでは十分でない場合には、圧入シリンダ１５を伸ばした状態でロックユニット１６によってピニオンギヤ１２の回転を制限して位置決め装置１９を位置決めし、圧入シリンダ１５を収縮させてオーガ２０及びスクリュウロッド８０を強制的に引き上げるようにする。
【００２２】
ところで、上述したようなオーガ２０の昇降は、杭打機１の次のような動作によって実行される。操作レバー４２が図４に示すように中立状態にある場合は、油圧ポンプ４９からの作動油がコントロールバルブ４６を通ってタンク４５へと流れる。そこで、オーガ２０を上昇させるため操作レバー４２が巻上げ側に倒されると、操作レバー４２によって切換弁４３が切り換えられ、パイロット圧がコントロールバルブ４６をＡポートブロックに切り換える。そのため、油圧ポンプ４９からの作動油は、巻上ライン５１を流れて油圧モータ５３を巻上げ方向に回転させる。
【００２３】
逆に、操作レバー４２が巻下げ方向に倒されると、切換弁４４が切り換えられてパイロット圧がコントロールバルブ４６をＢポートブロックに切り換える。そのため、油圧ポンプ４９からの作動油は、巻下ライン５２を流れて油圧モータ５３を逆回転させる。このとき、巻下ライン５２を流れる油圧によってカウンタバランスバルブ５５が開弁し、戻りの作動油がこのカウンタバランスバルブ５５を通って巻上ライン５１を流れる。
【００２４】
ところで、オーガ２０を昇降させる場合は、位置決め装置１９のロックを解除しているため、吊りワイヤ８が万が一にでも切れてしまうとオーガ２０が落下して危険である。しかし、本実施形態の杭打機１では、位置決め装置１９が落下防止装置として機能することで落下の危険を回避している。図５は、そうした杭打機において落下防止を実行するためのシステム図である。すなわち、杭打機１に備えられたコントローラ６０が、ロードセル９や圧力スイッチ６１からの信号を受け、リレー３７を操作するように構成されている。
【００２５】
吊りワイヤ８は、特に巻上げ時に引張り荷重が作用して切断の危険が生じる。そこで、本実施形態では、図４に示すように巻上げ側パイロットライン４７に圧力スイッチ６１が接続され、ウインチ４の巻上げ動作を検出している。すなわち、操作レバー４２を巻上げ側に傾けることで巻上げ側パイロットライン４７にパイロット圧がかかり、その圧力を検出した圧力スイッチ６１からの信号がコントローラ６０に送られる。コントローラ６０では、圧力スイッチ６１からの信号を受けることで（Ｓ１：ＹＥＳ）巻上げ動作中であることが確認できる。
【００２６】
その後、コントローラ６０は、ロードセル９からの荷重信号を受けて吊りワイヤ８の切断状態を判断する（Ｓ２）。具体的には、ロードセル９にかかる引張り荷重が１ｔｏｎより小さい値を示した場合に切断したと判断するようにしている。従って、通常状態ではオーガ２０などを引き上げることにより吊りワイヤ８には１ｔｏｎ以上の引張り荷重がかかるため、その荷重値Ｐが１ｔｏｎ以上の場合には（Ｓ２：ＮＯ）、コントローラ６０では巻上げ動作確認（Ｓ１）と荷重確認（Ｓ２）が繰り返される。一方、吊りワイヤ８が切れた場合には、ロードセル９にかかる荷重が１ｔｏｎを下回り（Ｓ２：ＹＥＳ）、その荷重信号Ｐを受けたコントローラ６０からリレー３７に開信号が送られる。
【００２７】
そこで、図３に示すＢ接点のリレー３７が開信号によってＯＦＦ状態になり、ロック用ソレノイド弁３２は、非通電となってＢポートブロックから図示するＡポートブロックに切り換えられる。すると、ロックユニット１６の加圧室２５がタンク３４と連通し、スプリング２４の付勢力によって回転止プレート２３がロック用ディスク２２に押し付けられる。そのため、ラック１０を転動するピニオンギヤ１２の回転が制限され、ブレーキがかかってオーガ２０の落下が止められる。
【００２８】
ところで杭打機１には、落下防止後にその後の安全が確保された段階でロックを解除する解除スイッチが設けられている。従って、吊りワイヤ８が切れた場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、解除スイッチの状態が確認され（Ｓ３）、解除スイッチが押されていなければ落下防止状態が継続される（Ｓ３：ＮＯ）。そして、安全が確保されて解除スイッチが押されると（Ｓ３：ＹＥＳ）、リレー３７が通常状態に戻され、位置決め装置１９の昇降が可能になる。
【００２９】
よって、本実施形態の杭打機１によれば、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、位置決め装置１９が落下防止装置となってオーガ２０の落下を止めることができるようになった。また、本実施形態では位置決め装置１９を使用し、圧入シリンダ１５によって強制圧入や引抜きを可能にするとともに、その位置決め装置１９を落下防止装置として利用することで、効果を上げながらコストを抑えて安全性を増した杭打機とすることができた。
【００３０】
次に、杭打機の第２実施形態について説明する。図６は、杭打機のウインチを回転させる油圧回路を示した図である。これは、前記第１実施形態で用いたロードセル９の代わりに圧力センサ６２を用いたものである。従って、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。
圧力センサ６２は、ウインチ４の油圧モータ４へ作動油を供給するラインであって、特に巻上げライン５１に接続され、巻上げ時の油圧を検出するためのものである。そして、この圧力センサ６２によって検出された圧力値の圧力信号が、図５に示すロードセル９に代えてコントローラ６０へと送信されるようになっている。
【００３１】
よって、前記第１実施形態と同様に、操作レバー４２を巻上げ側に傾けた巻上げ動作時には、巻上げ側パイロットライン４７にパイロット圧がかかり、それを検出した圧力スイッチ６１からの信号がコントローラ６０に送られる（図５参照）。コントローラ６０では、圧力スイッチ６１からの信号が入ったことで（Ｓ１：ＹＥＳ）巻上げ動作中であることが確認できる。その後、コントローラ６０は、圧力センサ６２からの圧力信号を受けて吊りワイヤ８の切断状態を判断する（Ｓ２）。すなわち、巻上げ時に吊りワイヤ８が切れた場合には油圧モータ５３の負荷が小さくなって巻上げライン５１内の圧力が低下するため、設定値より小さくなったときに切れたと判断するようにしている。
【００３２】
従って、通常状態では、吊りワイヤ８の巻上げには油圧モータ５３の負荷が大きく、圧力センサ６２は巻上げライン５１内の油圧も高い値を検出する。その検出信号により（Ｓ２：ＮＯ）、コントローラ６０は巻上げ動作確認（Ｓ１）と油圧確認（Ｓ２）とを繰り返す。そして、吊りワイヤ８が切れてしまった場合には、圧力センサ６２の値が急に落ちて設定値を下回るため、コントローラ６０がその圧力信号を受けてリレー３７に開信号が送られ（Ｓ２：ＹＥＳ）、解除スイッチが押されるまで落下防止状態が継続される（Ｓ３：ＮＯ）。
よって、本実施形態の杭打機でも、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、位置決め装置１９が落下防止装置となってオーガ２０の落下を止めることができ、位置決め装置１９を落下防止装置として利用することで、その効果とともにコストを抑えて安全性を増した杭打機とすることができた。
【００３３】
次に、杭打機の第３実施形態について説明する。本実施形態の落下防止装置付き杭打機は、第１実施形態の杭打機の位置決め装置１９を別の構成にしたものである。ここで、図７は、第３実施形態の杭打機を概念的に示す側面図であって、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付している。また、図８は、本実施形態の位置決め装置とその駆動回路を示した図である。
この杭打機７０は、第１実施形態とは異なる位置決め装置７１によって構成されている。位置決め装置７１は、一対の屈曲した把持爪７２ａ，７２ａが軸支されたチャック７２が設けられ、それが油圧シリンダ（チャックシリンダ）７３によって開閉するようになっている。一方、リーダ５には、その全面にラックではなくディスクプレート７４が取り付けられており、位置決め装置７１は、そのチャック７２先端がこのディスクプレート７４を挟み込むようになっている。
【００３４】
チャックシリンダ７３は、ロック用ソレノイド弁３２を介して油圧ポンプ３１と接続され、その油圧ポンプ３１は、更にリリーフ弁３３を介してタンク３４に接続されている。ロック用ソレノイド弁３２は、ソレノイドへの通電によってＡポートブロックからＢポートブロックへ切り換えられ、油圧ポンプ３１とチャックシリンダ７３が連通するようになっている。また、ロック用ソレノイド弁３２には継手３５を介して制御線７５，７６が接続され、制御線７５を介してコントローラ６０（図３参照）の制御によって通電が行われ、制御線７６にはコントローラ６０からの信号によって閉じるＡ接点のリレー７７を介して電源に接続されている。
【００３５】
この杭打機７０では、オーガ２０と位置決め装置７１とが圧入シリンダ１５によって連結され、その圧入シリンダ１５が収縮した状態で掘削が行われる。その際、ウインチ４によって吊りワイヤ８は巻き出される。スムーズに掘削が進行している場合の位置決め装置７１は、チャックシリンダ６２は油圧が抜けた状態でチャック７２の先端がディスクプレート７４と摺接するだけの状態になっている。一方、強制圧入を行う場合には位置決め装置６０のチャックシリンダ６２に伸び方向の油圧が作用し、チャック６１先端がディスクプレート７４を両側から強く把持し、その摩擦力によってロックする。そして、圧入シリンダ１５が伸びると、その伸び力がオーガ２０を介してスクリュウロッド８０に伝えられ、硬い地盤への強制圧入が行われる。
【００３６】
一方、スクリュウロッド８０を引き抜く場合には、位置決め装置７１のロックを解除した状態でウインチ４を巻上げ、吊りワイヤ８によってオーガ２０及び位置決め装置６０を引き上げる。引抜き時には、ウインチ４の巻上げ力によってスクリュウロッド８０を引き上げることになるが、それでは十分でない場合には、圧入シリンダ１５を伸ばした状態でチャック７２によってディスクプレート７４を把持して位置決め装置７１を固定し、圧入シリンダ１５を収縮させてオーガ２０及びスクリュウロッド８０を強制的に引き上げる。
【００３７】
ところで、オーガ２０を昇降させる場合は、位置決め装置７１のロックを解除しているため、吊りワイヤ８が万が一にでも切れてしまうとオーガ２０が落下して危険である。そのため、本実施形態では、第１実施形態と同様に、吊りワイヤ８が切れた場合には、コントローラ６０がロードセル９や圧力スイッチ６１（図４参照）からの信号を受けてリレー７７を操作し、オーガ２０の落下を防止するようにしている。すなわち、コントローラ６０は、図５に示すように、巻上げ動作中であることを確認し（Ｓ１：ＹＥＳ）、ロードセル９からの信号により吊りワイヤ８が切れたことを確認すると、リレー７７に閉信号が送られ（Ｓ２：ＹＥＳ）、解除スイッチが押されるまで落下防止状態が継続される（Ｓ３：ＮＯ）。
【００３８】
それにより、ロック用ソレノイド弁３２は、通電によってＡポートブロックからＢポートブロックに切り換えられ、チャックシリンダ７３に作動油によってチャック７２がディスクプレート７４を把持し、その摩擦力によってオーガ２０の落下が止められる。
よって、本実施形態の杭打機７０によれば、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、位置決め装置７１が落下防止装置となってオーガ２０の落下を止めることができるようになった。また、本実施形態でも位置決め装置７１を使用し、圧入シリンダ１５によって強制圧入や引抜きを可能にするとともに、その位置決め装置７１を落下防止装置として利用することで、効果を上げながらコストを抑えて安全性を増した杭打機とすることができた。
【００３９】
以上、本発明に係る落下防止装置付き杭打機の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、昇降制限機構としてラック１０とピニオンギヤ１２や、チャック７２とディスクプレート７４による構成としたが、それ以外の構成によるものであってもよい。
また、杭打機のリーダに装着する作業装置はオーガ２０に限ったものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】落下防止装置付き杭打機の第１実施形態を概念的に示した側面図である。
【図２】落下防止装置付き杭打機の正面部分を示した図である。
【図３】ロックユニットの駆動回路を示した図である。
【図４】落下防止装置付き杭打機のウインチを回転させるための油圧回路を示した図である。
【図５】落下防止装置付き杭打機における落下防止のためのシステム図である。
【図６】第２実施形態の落下防止装置付き杭打機におけるウインチを回転させる油圧回路を示した図である。
【図７】落下防止装置付き杭打機の第３実施形態を概念的に示した側面図である。
【図８】第３実施形態の落下防止装置付き杭打機における位置決め装置とその駆動回路を示した図である。
【図９】ウインチを利用した強制押込み機構を備えた従来の杭打機示した概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 落下防止装置付き杭打機
２ 走行部
３ 本体
４ ウインチ
５ リーダ
８ 吊りワイヤ
９ ロードセル
１０ ラック
１２ ピニオンギヤ
１５ 圧入シリンダ
１９ 位置決め装置
２０ オーガ
２２ ロック用ディスク
２３ 回転止プレート
２４ スプリング
３１ 油圧ポンプ
３２ ロック用ソレノイド
３７ リレー
４１ リモコンバルブ
４２ 操作レバー
４３，４４ 切換弁
４６ コントロールバルブ
５３ 油圧モータ
８０ スクリュウロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業装置をリーダに摺動可能に装着し、ウインチからの吊りワイヤによってその作業装置を昇降させるようにした杭打機に関し、特に吊りワイヤの切断によっても作業装置が落下しないようにした落下防止装置付き杭打機に関する。
【背景技術】
【０００２】
支持杭を建てる基礎工事などでは、例えばケーシングを地盤に回転圧入させたり、スクリュウロッドで地盤を掘削作業する場合、杭打機のリーダにオーガなどの作業装置が昇降可能に装着される。そうしたオーガに取り付けられたケーシングやスクリュウロッドなどは、オーガによって回転が与えられて地盤の掘削を行い、更に回転とともにオーガがリーダに沿って下降することによって地盤に押し付けられた回転圧入が行われる。
【０００３】
図９は、従来の杭打機を概念的に示した側面図である。杭打機１００は、本体１０１に２機のウインチ１０２，１０３が設けられ、一方のウインチ１０２から送り出された吊りワイヤ１１１がトップシーブ１０４を介してオーガ１５０の吊りシーブ１５１に掛けまわされている。もう一方のウインチ１０３から送り出された圧入ワイヤ１１２は、圧入シーブ１０５を介してオーガ１５０の絞込みシーブ１５２に掛けまわされている。杭打機１００では、リーダ１０６に装着された作業装置であるオーガ１５０は、ウインチ１０２の巻下げと同時にウインチ１０３を巻上げることにより、ウインチ１０３による下方への引張り力によって圧入力が発生し、スクリュウロッド１３０を強制的に地盤へ圧入することができる。
【特許文献１】特開２００１−１８２０６１号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、こうした従来の杭打機１は、リーダ１０６の前方にガイドパイプ１１３がほぼ全長にわたって形成され、オーガ１５０のガイドギブ１５５が摺動可能に把持し、吊りワイヤ１１１によって吊設されオーガ１５０がリーダ１０６に対して摺動可能に装着されている。従って、オーガ１５０は吊りワイヤ１１１のみによって支えられているため、オーガ１５０を吊り上げた状態で吊りワイヤ１１１が万が一にでも切れてしまうと、オーガ１５０は支えを失って落下してしまう危険性があった。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、吊りワイヤが切れた場合にでも作業装置が落下しないようにした落下防止装置付き杭打機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】
【０００６】
本発明の落下防止装置付き杭打機は、本体前方に立設されたリーダに対して摺動可能に装着された作業装置を吊りワイヤによって吊設し、ウインチによる吊りワイヤの巻上げ及び巻下げによって作業装置を昇降させる杭打機であって、前記作業装置と一体になって前記リーダに対して摺動可能に装着され、前記作業装置が任意の高さで昇降できなくなるように、前記リーダとの間に昇降制限機構が設けられた落下防止装置と、前記吊りワイヤが切れたことを検出する切断検出手段と、前記切断検出手段からの信号を受けて、前記落下防止装置を動作させることにより前記昇降制限機構によって前記リーダに対して所定の高さで前記作業装置の下降を停止させるコントローラとを有するものであることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記昇降制限機構が、前記リーダにラックが形成され、前記落下防止装置が、そのラックに対して噛み合うピニオンギヤの回転軸にロック用ディスクが設けられ、そのロック用ディスクがスプリングの付勢力と油圧とによって当接・離間する回転止プレートを有するものであることが好ましい。
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記昇降制限機構が、前記リーダにディスクプレートが形成され、前記落下防止装置が、そのディスクプレートを油圧シリンダの力で把持するチャックを有するものであることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記切断検出手段が、前記吊りワイヤに連結されたロードセル、または前記ウインチの油圧モータに対して作動油を供給する油圧回路の巻上げラインに接続された圧力センサであることが好ましい。
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記落下防止装置と油圧ポンプとの間に配管されたソレノイド弁と、そのソレノイド弁と電源との間に接続されたリレーとを備え、前記コントローラは、前記切断検出手段からの切断検出信号を受けて前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることが好ましい。
また、本発明の落下防止装置付き杭打機は、前記ウインチを巻上げ方向に回転させる状態を検出する巻上げ検出手段を有し、前記コントローラは、その巻上げ検出手段からの検出信号を受け、更に前記切断検出手段からの切断検出信号を受けた場合に前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
よって、本発明によれば、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、切断検出手段からの信号を受けたコントローラが落下防止装置を動作させ、その落下防止装置とリーダとの間に設けられた昇降制限機構によって作業装置の落下を止めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る落下防止装置付き杭打機の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は、第１実施形態の落下防止装置付き杭打機を概念的に示した側面図である。また、図２は、その落下防止装置付き杭打機の正面部分を示した図である。
本実施形態の落下防止装置付き杭打機（以下、単に「杭打機」とする）１は、クローラを備えた走行部２上に旋回可能な本体３が設けられたベースマシンによって構成されている。本体３は、メインフレーム上に運転台や油圧ポンプなどを備える動力部などが配置され、そうした本体３の前部にはリーダ５が支持されている。そして、この杭打機１は、リーダ５に対して作業装置であるオーガ２０が装着されたものであって、本実施形態では作業に合わせてオーガ２０の回転軸にスクリュウロッド８０が連結されている。
【００１１】
リーダ５は、機体の左右側面側にガイドパイプ６がほぼ全長にわたって設けられ、オーガ２０には、そのガイドパイプ６を左右から把持して摺動するガイドギブ１１が設けられている。また杭打機１は、リーダ５の前面にラック１０が設けられ、オーガ２０は、このラック１０に噛み合うピニオンギヤ１２を有する位置決め装置１９が一体に設けられている。この位置決め装置１９もガイドパイプ６を左右から把持するガイドギブ１３が設けられており、オーガ２０と位置決め装置１９とは、共にガイドギブ１１，１３によってガイドパイプ６を摺動し、リーダ５に沿って昇降可能に装着されている。なお、この位置決め装置１９が、オーガ２０の落下を防止するように機能するものであり、特許請求の範囲に記載する落下防止装置に相当する。
【００１２】
杭打機１は、その本体３に設けられたウインチ４から吊りワイヤ８が送り出され、リーダ５の先端にあるトップシーブ７を介して位置決め装置１９の吊りシーブ１４に掛けまわされている。そして、その吊りワイヤ８は、その先端がトップシーブ７に取り付けられたロードセル９に連結されている。このロードセル９は、リーダ５にかかる引抜き荷重を検出し、その値が運転席内の荷重計に表示されるようになっており、リーダ５に過荷重がかからないような運転を行わせることができるようになっている。
また、本実施形態の杭打機１では、オーガ２０が吊りワイヤ８によって吊り下げられ、ウインチ４の巻上げによってオーガ２０及び位置決め装置１９が引き上げられるように構成されたものである。そして、ラック１０及びピニオンギヤ１２は、所定の高さでオーガ２０の昇降を止めるための昇降制限機構を構成するためのものである。
【００１３】
こうした位置決め装置１９を設けたのは、本実施形態の杭打機１がこの位置決め装置１９を支えにして圧入力をスクリュウロッド８０に伝えるようにしたためである。具体的には、リーダ５に沿って上下に配置されたオーガ２０と位置決め装置１９が左右一対の圧入シリンダ１５によって連結され、その上下方向の間隔が変位するように構成されている。つまり、リーダ５の所定高さに位置決めされた位置決め装置１９に対して圧入シリンダ１５が伸縮することで、オーガ２０を介してスクリュウロッド８０に圧入力或いは引抜き力を与えるようになっている。こうした圧入シリンダ１５は、復動の油圧シリンダであり、スクリュウロッド８０を挟んだ位置に平行に取り付けられている。
【００１４】
また、位置決め装置１９は、一対のピニオンギヤ１２を有し、リーダ５に固定された両歯のラック１０に噛み合っている。そして、そのピニオンギヤ１２，１２は、それぞれにロックユニット１６に軸支されている。ロックユニット１６は、図３に示すように、ピニオンギヤ１２の回転軸２１にロック用ディスク２２が固定され、そのロック用ディスク２２に対して回転止プレート２３が設けられている。回転止プレート２３は、スプリング２４の付勢力によってロック用ディスク２２に押し当てて回転を止め、加圧室に供給される作動油の油圧によってスプリング２４の付勢に抗してロック用ディスク２２から離してロックを解除するようになっている。なお、図３は、ロックユニット１６の駆動回路を示した図である。
【００１５】
杭打機１は油圧ポンプ３１を有し、それがロックユニット１６の加圧室２５にロック用ソレノイド弁３２を介して接続されている。また、油圧ポンプ３１は、リリーフ弁３３を介してタンク３４に接続されている。ロック用ソレノイド弁３２は、図示するＡポートブロックとＢポートブロックとが構成され、ソレノイドへの通電によってＡポートブロックからＢポートブロックへ切り換えられ、油圧ポンプ３１と加圧室２５が連通するようになっている。また、そのロック用ソレノイド弁３２には、継手３５を介して制御線３６が接続され、その制御線３６には後述するコントローラ６０（図３参照）からの制御信号によって開くＢ接点のリレー３７が設けられている。
【００１６】
次に、図４は、杭打機１のウインチ４を回転させる油圧回路を示した図である。ウインチ４は、運転室内の操作レバー４２によって操作できるようになっている。リモコンバルブ４１は、その操作レバー４２の傾きによって一対の切換弁４３，４４の切り換え操作を行うようにしたものである。切換弁４３，４４は、パイロット圧を供給する不図示のパイロット圧用油圧ポンプとタンク４５とに接続され、コントロールバルブ４６の切り換えを行うようにしたものである。切換弁４３，４４は、コントロールバルブ４６のパイロット室に巻上げ側パイロットライン４７又は巻下げ側パイロットライン４８を介して接続されている。
【００１７】
コントロールバルブ４６は、油圧ポンプ４９からの作動油を巻上げライン５１及び巻出しライン５２を介してウインチ４の油圧モータ５３に切り換えて供給するようにしたものである。コントロールバルブ４６とモータ５３の間にはカウンタバランスバルブ５５が設けられている。また、コントロールバルブ４６には、油圧ポンプ４８とタンク４５とを接続するセンターバイパスライン５６が設けられ、リリーフ弁５７の設けられたタンクライン５８が接続されている。そして、本実施形態では、巻上げ側パイロットライン４７に圧力スイッチ６１が接続され、パイロット圧を検出することによって巻上げ動作であることを確認できるようになっている。
【００１８】
続いて、本実施形態では、この杭打機１によって、次のようにスクリュウロッド８０を利用した地盤の掘削が行われる。作業開始時は、ウインチ４の巻上げによってオーガ２０と位置決め装置１９とがリーダ５に沿って引き上げられ、スクリュウロッド８０がオーガ２０の回転軸に連結される。そして、オーガ２０と位置決め装置１９は、圧入シリンダ１５が収縮状態にあって両者が接近した状態で掘削が行われる。スクリュウロッド８０による掘削は、ウインチ４によって吊りワイヤ８が巻下げられ、オーガ２０からの出力よってスクリュウロッド８０が回転することで、オーガ２０や位置決め装置１９の重さと地盤に入り込む螺旋羽の推進力によって掘削が行われる。
【００１９】
スムーズに掘削が進行している場合の位置決め装置１９は、図３に示すように、油圧によって回転止プレート２３がロックユニット１６から離れ、ピニオンギヤ１２の回転がフリーの状態になっている。従って、掘削に伴ってオーガ２０がリーダ５に沿って下降すると位置決め装置１９も下降するため、それにならってフリーのピニオンギヤ１２はラック１０を転動することになる。
【００２０】
一方、スクリュウロッド８０が硬い地盤に突き当たり、それ以上入っていかないような場合には、位置決め装置１９の加圧室２５へ作用している油圧を解除し、スプリング２４の付勢力によって回転止プレート２３をロック用ディスク２２へと押し当てて回転をロックさせる。これによりピニオンギヤ１２の回転が制限されるため、ラック１０に噛み合った状態で位置決め装置１９がリーダ５に対して所定の高さで位置決めされる。そして、収縮状態の圧入シリンダ１５に作動油が供給され、オーガ２０を介してスクリュウロッド８０が硬い地盤への強制圧入される。
【００２１】
また、スクリュウロッド８０を引き抜く場合には、位置決め装置１９のロックを解除した状態でウインチ４を巻上げし、吊りワイヤ８によってオーガ２０及び位置決め装置１９を引き上げる。引抜き時には、ウインチ４の巻上げ力によってスクリュウロッド８０を引き上げることになるが、それでは十分でない場合には、圧入シリンダ１５を伸ばした状態でロックユニット１６によってピニオンギヤ１２の回転を制限して位置決め装置１９を位置決めし、圧入シリンダ１５を収縮させてオーガ２０及びスクリュウロッド８０を強制的に引き上げるようにする。
【００２２】
ところで、上述したようなオーガ２０の昇降は、杭打機１の次のような動作によって実行される。操作レバー４２が図４に示すように中立状態にある場合は、油圧ポンプ４９からの作動油がコントロールバルブ４６を通ってタンク４５へと流れる。そこで、オーガ２０を上昇させるため操作レバー４２が巻上げ側に倒されると、操作レバー４２によって切換弁４３が切り換えられ、パイロット圧がコントロールバルブ４６をＡポートブロックに切り換える。そのため、油圧ポンプ４９からの作動油は、巻上ライン５１を流れて油圧モータ５３を巻上げ方向に回転させる。
【００２３】
逆に、操作レバー４２が巻下げ方向に倒されると、切換弁４４が切り換えられてパイロット圧がコントロールバルブ４６をＢポートブロックに切り換える。そのため、油圧ポンプ４９からの作動油は、巻下ライン５２を流れて油圧モータ５３を逆回転させる。このとき、巻下ライン５２を流れる油圧によってカウンタバランスバルブ５５が開弁し、戻りの作動油がこのカウンタバランスバルブ５５を通って巻上ライン５１を流れる。
【００２４】
ところで、オーガ２０を昇降させる場合は、位置決め装置１９のロックを解除しているため、吊りワイヤ８が万が一にでも切れてしまうとオーガ２０が落下して危険である。しかし、本実施形態の杭打機１では、位置決め装置１９が落下防止装置として機能することで落下の危険を回避している。図５は、そうした杭打機において落下防止を実行するためのシステム図である。すなわち、杭打機１に備えられたコントローラ６０が、ロードセル９や圧力スイッチ６１からの信号を受け、リレー３７を操作するように構成されている。
【００２５】
吊りワイヤ８は、特に巻上げ時に引張り荷重が作用して切断の危険が生じる。そこで、本実施形態では、図４に示すように巻上げ側パイロットライン４７に圧力スイッチ６１が接続され、ウインチ４の巻上げ動作を検出している。すなわち、操作レバー４２を巻上げ側に傾けることで巻上げ側パイロットライン４７にパイロット圧がかかり、その圧力を検出した圧力スイッチ６１からの信号がコントローラ６０に送られる。コントローラ６０では、圧力スイッチ６１からの信号を受けることで（Ｓ１：ＹＥＳ）巻上げ動作中であることが確認できる。
【００２６】
その後、コントローラ６０は、ロードセル９からの荷重信号を受けて吊りワイヤ８の切断状態を判断する（Ｓ２）。具体的には、ロードセル９にかかる引張り荷重が１ｔｏｎより小さい値を示した場合に切断したと判断するようにしている。従って、通常状態ではオーガ２０などを引き上げることにより吊りワイヤ８には１ｔｏｎ以上の引張り荷重がかかるため、その荷重値Ｐが１ｔｏｎ以上の場合には（Ｓ２：ＮＯ）、コントローラ６０では巻上げ動作確認（Ｓ１）と荷重確認（Ｓ２）が繰り返される。一方、吊りワイヤ８が切れた場合には、ロードセル９にかかる荷重が１ｔｏｎを下回り（Ｓ２：ＹＥＳ）、その荷重信号Ｐを受けたコントローラ６０からリレー３７に開信号が送られる。
【００２７】
そこで、図３に示すＢ接点のリレー３７が開信号によってＯＦＦ状態になり、ロック用ソレノイド弁３２は、非通電となってＢポートブロックから図示するＡポートブロックに切り換えられる。すると、ロックユニット１６の加圧室２５がタンク３４と連通し、スプリング２４の付勢力によって回転止プレート２３がロック用ディスク２２に押し付けられる。そのため、ラック１０を転動するピニオンギヤ１２の回転が制限され、ブレーキがかかってオーガ２０の落下が止められる。
【００２８】
ところで杭打機１には、落下防止後にその後の安全が確保された段階でロックを解除する解除スイッチが設けられている。従って、吊りワイヤ８が切れた場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、解除スイッチの状態が確認され（Ｓ３）、解除スイッチが押されていなければ落下防止状態が継続される（Ｓ３：ＮＯ）。そして、安全が確保されて解除スイッチが押されると（Ｓ３：ＹＥＳ）、リレー３７が通常状態に戻され、位置決め装置１９の昇降が可能になる。
【００２９】
よって、本実施形態の杭打機１によれば、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、位置決め装置１９が落下防止装置となってオーガ２０の落下を止めることができるようになった。また、本実施形態では位置決め装置１９を使用し、圧入シリンダ１５によって強制圧入や引抜きを可能にするとともに、その位置決め装置１９を落下防止装置として利用することで、効果を上げながらコストを抑えて安全性を増した杭打機とすることができた。
【００３０】
次に、杭打機の第２実施形態について説明する。図６は、杭打機のウインチを回転させる油圧回路を示した図である。これは、前記第１実施形態で用いたロードセル９の代わりに圧力センサ６２を用いたものである。従って、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。
圧力センサ６２は、ウインチ４の油圧モータ４へ作動油を供給するラインであって、特に巻上げライン５１に接続され、巻上げ時の油圧を検出するためのものである。そして、この圧力センサ６２によって検出された圧力値の圧力信号が、図５に示すロードセル９に代えてコントローラ６０へと送信されるようになっている。
【００３１】
よって、前記第１実施形態と同様に、操作レバー４２を巻上げ側に傾けた巻上げ動作時には、巻上げ側パイロットライン４７にパイロット圧がかかり、それを検出した圧力スイッチ６１からの信号がコントローラ６０に送られる（図５参照）。コントローラ６０では、圧力スイッチ６１からの信号が入ったことで（Ｓ１：ＹＥＳ）巻上げ動作中であることが確認できる。その後、コントローラ６０は、圧力センサ６２からの圧力信号を受けて吊りワイヤ８の切断状態を判断する（Ｓ２）。すなわち、巻上げ時に吊りワイヤ８が切れた場合には油圧モータ５３の負荷が小さくなって巻上げライン５１内の圧力が低下するため、設定値より小さくなったときに切れたと判断するようにしている。
【００３２】
従って、通常状態では、吊りワイヤ８の巻上げには油圧モータ５３の負荷が大きく、圧力センサ６２は巻上げライン５１内の油圧も高い値を検出する。その検出信号により（Ｓ２：ＮＯ）、コントローラ６０は巻上げ動作確認（Ｓ１）と油圧確認（Ｓ２）とを繰り返す。そして、吊りワイヤ８が切れてしまった場合には、圧力センサ６２の値が急に落ちて設定値を下回るため、コントローラ６０がその圧力信号を受けてリレー３７に開信号が送られ（Ｓ２：ＹＥＳ）、解除スイッチが押されるまで落下防止状態が継続される（Ｓ３：ＮＯ）。
よって、本実施形態の杭打機でも、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、位置決め装置１９が落下防止装置となってオーガ２０の落下を止めることができ、位置決め装置１９を落下防止装置として利用することで、その効果とともにコストを抑えて安全性を増した杭打機とすることができた。
【００３３】
次に、杭打機の第３実施形態について説明する。本実施形態の落下防止装置付き杭打機は、第１実施形態の杭打機の位置決め装置１９を別の構成にしたものである。ここで、図７は、第３実施形態の杭打機を概念的に示す側面図であって、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付している。また、図８は、本実施形態の位置決め装置とその駆動回路を示した図である。
この杭打機７０は、第１実施形態とは異なる位置決め装置７１によって構成されている。位置決め装置７１は、一対の屈曲した把持爪７２ａ，７２ａが軸支されたチャック７２が設けられ、それが油圧シリンダ（チャックシリンダ）７３によって開閉するようになっている。一方、リーダ５には、その全面にラックではなくディスクプレート７４が取り付けられており、位置決め装置７１は、そのチャック７２先端がこのディスクプレート７４を挟み込むようになっている。
【００３４】
チャックシリンダ７３は、ロック用ソレノイド弁３２を介して油圧ポンプ３１と接続され、その油圧ポンプ３１は、更にリリーフ弁３３を介してタンク３４に接続されている。ロック用ソレノイド弁３２は、ソレノイドへの通電によってＡポートブロックからＢポートブロックへ切り換えられ、油圧ポンプ３１とチャックシリンダ７３が連通するようになっている。また、ロック用ソレノイド弁３２には継手３５を介して制御線７５，７６が接続され、制御線７５を介してコントローラ６０（図３参照）の制御によって通電が行われ、制御線７６にはコントローラ６０からの信号によって閉じるＡ接点のリレー７７を介して電源に接続されている。
【００３５】
この杭打機７０では、オーガ２０と位置決め装置７１とが圧入シリンダ１５によって連結され、その圧入シリンダ１５が収縮した状態で掘削が行われる。その際、ウインチ４によって吊りワイヤ８は巻き出される。スムーズに掘削が進行している場合の位置決め装置７１は、チャックシリンダ６２は油圧が抜けた状態でチャック７２の先端がディスクプレート７４と摺接するだけの状態になっている。一方、強制圧入を行う場合には位置決め装置６０のチャックシリンダ６２に伸び方向の油圧が作用し、チャック６１先端がディスクプレート７４を両側から強く把持し、その摩擦力によってロックする。そして、圧入シリンダ１５が伸びると、その伸び力がオーガ２０を介してスクリュウロッド８０に伝えられ、硬い地盤への強制圧入が行われる。
【００３６】
一方、スクリュウロッド８０を引き抜く場合には、位置決め装置７１のロックを解除した状態でウインチ４を巻上げ、吊りワイヤ８によってオーガ２０及び位置決め装置６０を引き上げる。引抜き時には、ウインチ４の巻上げ力によってスクリュウロッド８０を引き上げることになるが、それでは十分でない場合には、圧入シリンダ１５を伸ばした状態でチャック７２によってディスクプレート７４を把持して位置決め装置７１を固定し、圧入シリンダ１５を収縮させてオーガ２０及びスクリュウロッド８０を強制的に引き上げる。
【００３７】
ところで、オーガ２０を昇降させる場合は、位置決め装置７１のロックを解除しているため、吊りワイヤ８が万が一にでも切れてしまうとオーガ２０が落下して危険である。そのため、本実施形態では、第１実施形態と同様に、吊りワイヤ８が切れた場合には、コントローラ６０がロードセル９や圧力スイッチ６１（図４参照）からの信号を受けてリレー７７を操作し、オーガ２０の落下を防止するようにしている。すなわち、コントローラ６０は、図５に示すように、巻上げ動作中であることを確認し（Ｓ１：ＹＥＳ）、ロードセル９からの信号により吊りワイヤ８が切れたことを確認すると、リレー７７に閉信号が送られ（Ｓ２：ＹＥＳ）、解除スイッチが押されるまで落下防止状態が継続される（Ｓ３：ＮＯ）。
【００３８】
それにより、ロック用ソレノイド弁３２は、通電によってＡポートブロックからＢポートブロックに切り換えられ、チャックシリンダ７３に作動油によってチャック７２がディスクプレート７４を把持し、その摩擦力によってオーガ２０の落下が止められる。
よって、本実施形態の杭打機７０によれば、万が一吊りワイヤ８が切断してしまった場合でも、位置決め装置７１が落下防止装置となってオーガ２０の落下を止めることができるようになった。また、本実施形態でも位置決め装置７１を使用し、圧入シリンダ１５によって強制圧入や引抜きを可能にするとともに、その位置決め装置７１を落下防止装置として利用することで、効果を上げながらコストを抑えて安全性を増した杭打機とすることができた。
【００３９】
以上、本発明に係る落下防止装置付き杭打機の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、昇降制限機構としてラック１０とピニオンギヤ１２や、チャック７２とディスクプレート７４による構成としたが、それ以外の構成によるものであってもよい。
また、杭打機のリーダに装着する作業装置はオーガ２０に限ったものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】落下防止装置付き杭打機の第１実施形態を概念的に示した側面図である。
【図２】落下防止装置付き杭打機の正面部分を示した図である。
【図３】ロックユニットの駆動回路を示した図である。
【図４】落下防止装置付き杭打機のウインチを回転させるための油圧回路を示した図である。
【図５】落下防止装置付き杭打機における落下防止のためのシステム図である。
【図６】第２実施形態の落下防止装置付き杭打機におけるウインチを回転させる油圧回路を示した図である。
【図７】落下防止装置付き杭打機の第３実施形態を概念的に示した側面図である。
【図８】第３実施形態の落下防止装置付き杭打機における位置決め装置とその駆動回路を示した図である。
【図９】ウインチを利用した強制押込み機構を備えた従来の杭打機示した概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 落下防止装置付き杭打機
２ 走行部
３ 本体
４ ウインチ
５ リーダ
８ 吊りワイヤ
９ ロードセル
１０ ラック
１２ ピニオンギヤ
１５ 圧入シリンダ
１９ 位置決め装置
２０ オーガ
２２ ロック用ディスク
２３ 回転止プレート
２４ スプリング
３１ 油圧ポンプ
３２ ロック用ソレノイド
３７ リレー
４１ リモコンバルブ
４２ 操作レバー
４３，４４ 切換弁
４６ コントロールバルブ
５３ 油圧モータ
８０ スクリュウロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体前方に立設されたリーダに対して摺動可能に装着された作業装置を吊りワイヤによって吊設し、ウインチによる吊りワイヤの巻上げ及び巻下げによって作業装置を昇降させる杭打機であって、
前記作業装置と一体になって前記リーダに対して摺動可能に装着され、前記作業装置が任意の高さで昇降できなくなるように、前記リーダとの間に昇降制限機構が設けられた落下防止装置と、
前記吊りワイヤが切れたことを検出する切断検出手段と、
前記切断検出手段からの信号を受けて、前記落下防止装置を動作させることにより前記昇降制限機構によって前記リーダに対して所定の高さで前記作業装置の下降を停止させるコントローラとを有するものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項２】
請求項１に記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記昇降制限機構は、前記リーダにラックが形成され、前記落下防止装置が、そのラックに対して噛み合うピニオンギヤの回転軸にロック用ディスクが設けられ、そのロック用ディスクがスプリングの付勢力と油圧とによって当接・離間する回転止プレートを有するものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項３】
請求項１に記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記昇降制限機構は、前記リーダにディスクプレートが形成され、前記落下防止装置が、そのディスクプレートを油圧シリンダの力で把持するチャックを有するものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記切断検出手段は、前記吊りワイヤに連結されたロードセル、または前記ウインチの油圧モータに対して作動油を供給する油圧回路の巻上げラインに接続された圧力センサであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記落下防止装置と油圧ポンプとの間に配管されたソレノイド弁と、そのソレノイド弁と電源との間に接続されたリレーとを備え、
前記コントローラは、前記切断検出手段からの切断検出信号を受けて前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項６】
請求項５に記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記ウインチを巻上げ方向に回転させる状態を検出する巻上げ検出手段を有し、前記コントローラは、その巻上げ検出手段からの検出信号を受け、更に前記切断検出手段からの切断検出信号を受けた場合に前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項１】
本体前方に立設されたリーダに対して摺動可能に装着された作業装置を吊りワイヤによって吊設し、ウインチによる吊りワイヤの巻上げ及び巻下げによって作業装置を昇降させる杭打機であって、
前記作業装置と一体になって前記リーダに対して摺動可能に装着され、前記作業装置が任意の高さで昇降できなくなるように、前記リーダとの間に昇降制限機構が設けられた落下防止装置と、
前記吊りワイヤが切れたことを検出する切断検出手段と、
前記切断検出手段からの信号を受けて、前記落下防止装置を動作させることにより前記昇降制限機構によって前記リーダに対して所定の高さで前記作業装置の下降を停止させるコントローラとを有するものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項２】
請求項１に記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記昇降制限機構は、前記リーダにラックが形成され、前記落下防止装置が、そのラックに対して噛み合うピニオンギヤの回転軸にロック用ディスクが設けられ、そのロック用ディスクがスプリングの付勢力と油圧とによって当接・離間する回転止プレートを有するものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項３】
請求項１に記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記昇降制限機構は、前記リーダにディスクプレートが形成され、前記落下防止装置が、そのディスクプレートを油圧シリンダの力で把持するチャックを有するものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記切断検出手段は、前記吊りワイヤに連結されたロードセル、または前記ウインチの油圧モータに対して作動油を供給する油圧回路の巻上げラインに接続された圧力センサであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記落下防止装置と油圧ポンプとの間に配管されたソレノイド弁と、そのソレノイド弁と電源との間に接続されたリレーとを備え、
前記コントローラは、前記切断検出手段からの切断検出信号を受けて前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【請求項６】
請求項５に記載する落下防止装置付き杭打機において、
前記ウインチを巻上げ方向に回転させる状態を検出する巻上げ検出手段を有し、前記コントローラは、その巻上げ検出手段からの検出信号を受け、更に前記切断検出手段からの切断検出信号を受けた場合に前記リレーの開閉を制御するようにしたものであることを特徴とする落下防止装置付き杭打機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２６１１７２（Ｐ２００８−２６１１７２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０５５９７（Ｐ２００７−１０５５９７）
【出願日】平成１９年４月１３日（２００７．４．１３）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【出願人】（０００１７２９６１）あおみ建設株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１３日（２００７．４．１３）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【出願人】（０００１７２９６１）あおみ建設株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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