特許 6980416 回転圧入装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6980416

(24)【登録日】2021年11月19日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】回転圧入装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 13/00 20060101AFI20211202BHJP

   E02D 7/20 20060101ALI20211202BHJP

   E02D 7/22 20060101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   E02D13/00 Z

   E02D7/20

   E02D7/22

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-109910(P2017-109910)

(22)【出願日】2017年6月2日

(65)【公開番号】特開2018-204278(P2018-204278A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年4月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141521

【氏名又は名称】株式会社技研製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100113549

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 守

(74)【代理人】

【識別番号】100115808

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 真司

(74)【代理人】

【識別番号】230121430

【弁護士】

【氏名又は名称】安井 友章

(72)【発明者】

【氏名】北村 精男

(72)【発明者】

【氏名】田内 宏明

(72)【発明者】

【氏名】濱口 宗大

【審査官】 亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−０７１９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０８６６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０３５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６１１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１９５８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８３０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０５８９６６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−１９４００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２７２４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３８５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５１４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２３７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３２０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１９４７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２２６３９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３２２１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８２６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０４１８１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ７／００−１３／００

Ｅ２１Ｂ １／００−１９／２４

Ｅ２１Ｂ ４４／００−４４／１０

Ｅ０２Ｄ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置本体と、
前記装置本体に対して回転され、被圧入部材を前記被圧入部材の外側から保持し、保持した前記被圧入部材と共に回転して前記被圧入部材を地盤に回転圧入する回転保持部と、
を具備し、
前記被圧入部材に装着され前記被圧入部材と共に回転する付属装置に油圧、電力又は潤滑剤を供給する供給部材の一端部が接続され、前記供給部材を介して前記付属装置へと前記付属装置を作動させるための油圧、電力又は潤滑剤の供給が行なわれ、
前記回転保持部は、前記供給部材の他端部が接続される接続部を有する、
ことを特徴とする回転圧入装置。

【請求項2】

回転圧入における圧入力又は回転力を検知する圧入力又は回転力検知部と、
前記圧入力又は回転力検知部によって検知された前記回転圧入における圧入力又は回転力に基づいて前記付属装置への油圧の供給を制御して前記付属装置から前記被圧入部材に付与される把持力を調整する制御部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の回転圧入装置。

【請求項3】

前記回転保持部は、前記回転保持部を作動させるための油圧又は電力の供給を行う本体供給部を有し、前記本体供給部は、前記付属装置への油圧又は電力の供給を行う付属供給部を兼ねている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転圧入装置。

【請求項4】

前記回転保持部は、前記回転保持部を作動させるための油圧又は電力の供給を行う本体供給部と、前記付属装置への油圧又は電力の供給を行う前記本体供給部とは別個の付属供給部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転圧入装置。

【請求項5】

前記回転保持部は、前記付属装置への供給を行う供給部を有し、
前記供給部、前記供給部材及び前記接続部は、夫々、油圧供給部、油圧供給部材及び油圧接続部であり、前記油圧供給部は電力により駆動され、
前記回転保持部は、前記油圧供給部に電力を供給する電源装置が接続され前記電源装置が接続された状態で前記装置本体に対する前記回転保持部の回転を可能とする電気接続機構を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転圧入装置。

【請求項6】

前記油圧供給部は、電動油圧ポンプ、電動油圧制御バルブ及び電気制御盤からなる油圧システムであり、
前記電気接続機構は電力供給トロリーである、
ことを特徴とする請求項５に記載の回転圧入装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被圧入部材を回転圧入する回転圧入装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、地盤に被圧入部材としての鋼管杭を回転圧入する回転圧入装置が用いられている。回転圧入装置では、リーダーマストに、チャックフレームが上下方向に移動自在に配設されている。チャックフレームには、略円環状のチャックがその中心軸を中心として回転自在に配設されている。チャックフレーム及びチャックには、鋼管杭が挿通可能な杭挿通孔が上下方向に延設されている。チャックによって、杭挿通孔に挿通された鋼管杭を把持可能である。鋼管杭を回転圧入する際には、チャックの杭挿通孔に鋼管杭を挿通して、チャックによって鋼管杭を把持する。そして、リーダーマストに対してチャックフレームを下向きに移動させて鋼管杭に圧入力を付与すると共に、チャックフレームに対してチャックを回転させて鋼管杭に回転力を付与して、鋼管杭に回転圧入力を付与する。このようにして、鋼管杭を地盤に回転圧入する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１３８５６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

回転圧入装置によって被圧入部材を回転圧入する際には、回転圧入を適切に実施するために、被圧入部材に様々な付属装置が装着される。このような付属装置を作動させるため、回転圧入装置本体やその他の外部供給装置と付属装置とを供給部材で接続し、回転圧入装置本体等から供給部材を介して付属装置へと供給が行われる。ここで、付属装置は被圧入部材に装着されるのであるから、被圧入部材を回転圧入する際には、付属装置と被圧入部材とは一体的に回転されることになるが、回転圧入装置本体等は被圧入部材と一体的に回転するわけではない。このため、供給部材を付属装置に接続したまま回転圧入を行おうとすると、供給部材が付属装置や被圧入部材に巻き付いて損傷してしまうおそれがあり、回転圧入の際には供給部材を付属装置から一旦分離する必要がある。

【0005】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、付属装置に供給部材を接続したままで、被圧入部材を回転圧入しながら回転圧入装置から付属装置へと供給を行うことが可能な回転圧入装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第1実施態様は、装置本体と、前記装置本体に対して回転され、被圧入部材を保持し、保持した前記被圧入部材と共に回転して前記被圧入部材を回転圧入する回転保持部と、を具備し、前記被圧入部材に装着され前記被圧入部材と共に回転する付属装置に供給部材が接続され、前記供給部材を介して前記付属装置へと前記付属装置を作動させるための供給が行なわれ、前記回転保持部は、前記供給部材が接続される接続部を有する、ことを特徴とする回転圧入装置である。

【0007】

本実施態様では、供給部材は付属装置と回転保持部とに接続されるようになっており、被圧入部材の回転圧入時には、付属装置、被圧入部材及び回転保持部が共に回転されるようになっている。このため、被圧入部材の回転圧入の際にも、供給部材が付属装置や被圧入部材に巻き付いてしまうことがなく、付属装置に供給部材を接続したままで、被圧入部材を回転圧入しながら回転圧入装置から付属装置へと供給を行うことが可能となっている。

【0008】

本発明の第２実施態様は、回転圧入に関連する情報を検知する検知部と、前記検知部によって検知された前記回転圧入に関連する情報に基づいて前記付属装置への供給を制御する制御部と、をさらに具備することを特徴とする回転圧入装置である。
本実施態様では、回転圧入の状況に応じて、付属装置への供給を変化させることができ、付属装置を適切に作動させて、最適な回転圧入を行うことが可能となっている。

【0009】

本発明の第３実施態様は、前記回転保持部は前記回転保持部を作動させるための供給を行う本体供給部を有し、前記本体供給部は前記付属装置への供給を行う付属供給部を兼ねている、ことを特徴とする回転圧入装置である。
本実施態様では、回転保持部を作動させるための供給を行う本体供給部によって、付属装置への供給も行うようにしているため、回転保持部の構成の単純化及び小型化が可能となっている。

【0010】

本発明の第４実施態様は、前記回転保持部は、前記回転保持部を作動させるための供給を行う本体供給部と、前記付属装置への供給を行う前記本体供給部とは別個の付属供給部と、を有する、ことを特徴とする回転圧入装置である。

【0011】

本実施態様では、本体供給部によって回転保持部を作動させるための供給を行い、本体供給部とは別個の付属供給部によって付属装置への供給を行っているため、付属装置を回転保持部とは別個独立に作動させることが可能となっている。

【発明の効果】

【0012】

本発明では、付属装置に供給部材を接続したままで、被圧入部材を回転圧入しながら回転圧入装置から付属装置へと供給を行うことが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態の回転圧入システムを示す側面図。

【図2】本発明の第１実施形態の回転圧入装置を示す上面図。

【図3】本発明の第１実施形態のチャックを示す横断面図。

【図4】本発明の第１実施形態のチャックを図３のＩ−Ｉ線で切断して示す縦断面図。

【図5】本発明の第１実施形態の油圧駆動機構を示す模式図。

【図6】本発明の第１実施形態の電力供給機構及び電気的制御機構を示すブロック図。

【図7】本発明の第２実施形態の油圧システムを示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１乃至図６を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１乃至図６を参照して、本実施形態の回転圧入システムについて説明する。
図1乃至図４を参照して、本実施形態の回転圧入装置１０の概略について説明する。

【0015】

図１乃至図４に示されるように、回転圧入装置１０は、鋼管杭９８に圧入力を付与するためのマスト部２０と、鋼管杭９８を把持して回転力を付与するためのチャック部３０と、から形成されている。

【0016】

マスト部２０において、リーダーマスト２１にはチャック部３０のチャックフレーム３１が連結されている。リーダーマスト２１にはメインシリンダ２２が配設されており、メインシリンダ２２によってリーダーマスト２１に対してチャックフレーム３１が上下方向に移動自在である。

【0017】

チャック部３０において、チャックフレーム３１には、回転保持部としてのチャック３２と、チャック回転油圧モータ３３とが配設されている。チャック３２は、その中心軸が上下方向に延びる略円環状をなし、チャック回転油圧モータ３３によってチャックフレーム３１に対してその中心軸を中心として回転自在である。チャックフレーム３１及びチャック３２には、鋼管杭９８が挿通可能な杭挿通孔３４が上下方向に延設されている。

【0018】

チャック３２には、本体保持部としてのチャッククランプ部３５が配設されている。チャッククランプ部３５には、チャック爪部３６及びチャック開閉シリンダ３７が配設されている。各チャック開閉シリンダ３７によって対応する各チャック爪部３６が径方向に開閉自在である。チャック爪部３６が径方向内向きに閉作動されることで、チャッククランプ部３５によって鋼管杭９８が把持され、チャック爪部３６が径方向外向きに開作動されることで、チャッククランプ部３５から鋼管杭９８が解放される。

【0019】

図１及び図５を参照して、付属装置としての打下アタッチメント６０の概略について説明する。
図１及び図5に示されるように、打下アタッチメント６０は、鋼管杭９８を把持する付属保持部としての打下クランプ部６１と、チャッククランプ部３５によって把持される打下本体部６８と、から形成されている。

【0020】

打下クランプ部６１について、打下アタッチメント６０は、略円管状をなし、鋼管杭９８の天端部（上端部）に共軸に連結可能である。即ち、打下アタッチメント６０の先端部（下端部）には、打下クランプ部６１が配設されている。打下クランプ部６１は鋼管杭９８の天端部に挿入可能である。打下クランプ部６１には、固定爪部６２と可動爪部６３とが配設されている。固定爪部６２及び可動爪部６３の径方向外側部には、夫々、鋼管杭９８の内周面に係止可能な複数の把持爪６４が配設されている。さらに、打下クランプ部６１には、打下クランプ部開閉シリンダ６７が配設されている。打下クランプ部開閉シリンダ６７によって、固定爪部６２に対して可動爪部６３が径方向に開閉自在である。打下クランプ部６１が鋼管杭９８に挿入され、固定爪部６２に対して可動爪部６３が径方向外向きに閉作動され、把持爪６４が鋼管杭９８の内周面に係止されることで、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８が把持される。一方、固定爪部６２に対して可動爪部６３が径方向内向きに開作動され、把持爪６４による鋼管杭９８の内周面の係止が解除されることで、打下クランプ部６１から鋼管杭９８が解放される。

【0021】

打下本体部６８について、打下アタッチメント６０の天端側の打下本体部６８は鋼管杭９８と略同外径の円管状をなす。打下本体部６８については、回転圧入装置１０の杭挿通孔３４に挿通可能であり、チャッククランプ部３５によって把持可能である。

【0022】

図１乃至図５を参照して、回転圧入システムの油圧駆動機構について説明する。
図１に示されるように、回転圧入システムには、チャック３２から鋼管杭９８に圧入力を付与するための圧入用油圧回路が形成されている。

【0023】

即ち、回転圧入システムでは、油圧を供給するパワーユニット８８が用いられる。パワーユニット８８は、回転圧入装置１０のマスト部２０に配設されているパワーユニット接続口２３に接続される。パワーユニット接続口２３は、本体油圧ライン２４、電動の本体油圧制御バルブ２５、本体油圧制御バルブ２５から分岐する圧入油圧ライン２６を介して、マスト部２０のメインシリンダ２２に接続されている。パワーユニット８８から、本体油圧ライン２４、本体油圧制御バルブ２５、圧入油圧ライン２６を介して、メインシリンダ２２に油圧が供給される。そして、本体油圧制御バルブ２５を開閉作動させることで、パワーユニット８８からメインシリンダ２２へと供給される油圧が制御されて、マスト部２０に対してチャック部３０が上下方向に駆動され、チャック３２から鋼管杭９８に付与される圧入力が調整される。

【0024】

また、回転圧入システムには、チャック３２から鋼管杭９８に回転力を付与するための回転用油圧回路が形成されている。
即ち、パワーユニット接続口２３は、本体油圧ライン２４、本体油圧制御バルブ２５、本体油圧制御バルブ２５から分岐する回転油圧ライン５２を介して、チャック部３０のチャック回転油圧モータ３３に接続されている。パワーユニット８８から、本体油圧ライン２４、本体油圧制御バルブ２５、回転油圧ライン５２を介して、チャック回転油圧モータ３３に油圧が供給される。そして、本体油圧制御バルブ２５を開閉作動させることで、パワーユニット８８からチャック回転油圧モータ３３へと供給される油圧が制御され、チャックフレーム３１に対してチャック３２が回転駆動され、チャック３２から鋼管杭９８に付与される回転力が調整される。

【0025】

図１乃至図５に示されるように、回転圧入システムには、チャッククランプ部３５によって鋼管杭９８を把持するためのチャック開閉用油圧回路が形成されている。
即ち、回転圧入装置１０のチャック３２には、作動油を貯留する作動油タンク３９が配設されている。作動油タンク３９には、本体供給部及び油圧供給部としてのチャック油圧システム３８が接続されている。チャック油圧システム３８では、作動油タンク３９に接続され、油圧を供給するための電動のチャック油圧ポンプ４０が配設されている。チャック油圧ポンプ４０は、電動のチャック開閉油圧制御バルブ４１、チャック開閉油圧ライン４２を介して、チャック開閉シリンダ３７に接続されている。チャック油圧ポンプ４０から、チャック開閉油圧制御バルブ４１、チャック開閉油圧ライン４２を介して、チャック開閉シリンダ３７に油圧が供給される。そして、チャック開閉油圧制御バルブ４１を開閉作動させることで、チャック油圧ポンプ４０からチャック開閉シリンダ３７に供給される油圧が制御されて、チャック３２に対してチャック爪部３６が開閉駆動され、チャッククランプ部３５によって鋼管杭９８に付与される把持力が調整される。

【0026】

また、回転圧入システムには、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を把持するためのアタッチメント用油圧回路が形成されている。
即ち、回転圧入装置１０のチャック３２では、チャック油圧システム３８が付属供給部を兼ね、チャック油圧ポンプ４０は、電動のアタッチメント油圧制御バルブ４３、アタッチメント油圧ライン４４を介して、油圧接続部としての油圧接続口４５に接続されている。アタッチメント油圧制御バルブ４３は、開作動でアタッチメント油圧ライン４４の供給ラインを開、解放ラインを閉とし、閉作動で供給ラインを閉、解放ラインを開とし、停止状態で供給ライン及び解放ラインを開とする。油圧接続口４５には油圧供給部材９０の一端部が接続される。油圧供給部材９０には油圧供給ライン９１が形成されている。油圧供給部材９０の他端部は打下アタッチメント６０の油圧接続カプラー６５に接続される。油圧接続カプラー６５は、打下クランプ部開閉油圧ライン６６を介して、打下クランプ部開閉シリンダ６７に接続されている。チャック油圧ポンプ４０から、チャック３２のアタッチメント油圧ライン４４、油圧供給部材９０の油圧供給ライン９１、打下アタッチメント６０の打下クランプ部開閉油圧ライン６６を介して、打下クランプ部開閉シリンダ６７に油圧が供給される。そして、アタッチメント油圧制御バルブ４３を開閉作動させることで、打下クランプ部開閉シリンダ６７に供給される油圧が制御され、打下クランプ部６１の固定爪部６２に対して可動爪部６３が開閉駆動され、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８に付与される把持力が調整される。

【0027】

図１及び図６を参照して、回転圧入システムの電力供給機構について説明する。
図1及び図６に示されるように、油圧の供給に用いられるパワーユニット８８については、マスト部２０への電力の供給にも用いられる。パワーユニット８８は回転圧入装置１０のパワーユニット接続口２３に接続される。パワーユニット８８から、マスト部２０に配設されている本体電気制御盤２７、本体油圧制御バルブ２５等へと電力が供給される。

【0028】

また、回転圧入システムでは、チャック３２に電力を供給するための電源装置８９が用いられる。電源装置８９は、チャック３２に配設されている電気接続機構としての電力供給トロリー４６に接続される。チャック３２に電源装置８９を接続したままで、チャックフレーム３１に対してチャック３２を回転させることが可能である。電源装置８９から、チャック油圧システム３８をなすチャック油圧ポンプ４０、チャック開閉油圧制御バルブ４１、アタッチメント油圧制御バルブ４３、チャック電気制御盤４７等へと電力が供給される。

【0029】

図１及び図６を参照して、回転圧入システムの電気的制御機構について説明する。
図１及び図６に示されるように、回転圧入装置１０のマスト部２０において、圧入油圧ライン２６には、検知部としての圧入力センサ２８が配設されている。圧入力センサ２８は、マスト部２０のメインシリンダ２２に供給される油圧に基づいて、チャック３２から鋼管杭９８に付与される圧入力値を検知する。また、回転油圧ライン５２には、検知部としての回転力センサ２９が配設されている。回転力センサ２９は、チャック回転油圧モータ３３に供給される油圧に基づいて、チャック３２から鋼管杭９８に付与される回転力値を検知する。圧入力センサ２８及び回転力センサ２９は、夫々、検知した圧入力値及び回転力値を制御部としての本体電気制御盤２７に送信する。

【0030】

また、アタッチメント油圧ライン４４には、検知部としての把持力センサ４８が配設されている。把持力センサ４８は、打下クランプ部開閉シリンダ６７に供給される油圧に基づいて、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力値を検知する。把持力センサ４８は、検知した把持力値をチャック電気制御盤４７に送信する。チャック電気制御盤４７は、受信した把持力値を本体電気制御盤２７へと送信する。

【0031】

本体電気制御盤２７は、圧入力センサ２８及び回転力センサ２９から圧入力値及び回転力値を受信し、チャック電気制御盤４７から把持力値を受信する。そして、本体電気制御盤２７は、検知された圧入力値及び回転力値に基づいて把持力の目標値を算出し、目標値と検知された把持力値とを比較する。本体電気制御盤２７は、目標値と検知された把持力値との比較結果に基づいた油圧制御信号を、チャック電気制御盤４７に送信する。チャック電気制御盤４７は、受信した油圧制御信号に基づいてアタッチメント油圧制御バルブ４３を開閉作動し、打下クランプ部開閉シリンダ６７へと供給される油圧を制御して、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８に付与される把持力を調整する。

【0032】

次に、本実施形態の回転圧入システムを用いた鋼管杭９８の回転圧入方法について説明する。
回転圧入システムによって鋼管杭９８を地盤に回転圧入する際には、回転圧入装置１０の上下方向が鉛直方向に略一致するように回転圧入装置１０を配置する。そして、クレーン等によって回転圧入装置１０の杭挿通孔３４に鋼管杭９８を挿通し、チャック３２によって鋼管杭９８を把持する。続いて、回転圧入装置１０において、マスト部２０に対してチャック部３０を下方向に移動させて、チャック３２から鋼管杭９８に圧入力を付与すると共に、チャックフレーム３１に対してチャック３２を回転させて、チャック３２から鋼管杭９８に回転力を付与する。このようにして鋼管杭９８に回転圧入力を付与することで、鋼管杭９８を地盤へと回転圧入する。マスト部２０に対してチャック部３０が下限位置付近まで移動された場合には、チャック３２から鋼管杭９８を解放する。そして、マスト部２０に対してチャック部３０を上限位置付近まで移動させて、再度チャック３２によって鋼管杭９８を把持し、さらにチャック３２から鋼管杭９８に回転圧入力を付与して、鋼管杭９８を地盤へと回転圧入する。

【0033】

上述したように鋼管杭９８が順次回転圧入され、チャック３２による鋼管杭９８の把持が鋼管杭９８の天端部付近まで達した場合には、さらに鋼管杭９８を地盤へと回転圧入するため、鋼管杭９８に打下アタッチメント６０を連結する。即ち、クレーン等によって、鋼管杭９８の天端部に打下クランプ部６１を挿入し、鋼管杭９８に打下アタッチメント６０を載置する。続いて、打下アタッチメント６０の油圧接続カプラー６５に油圧供給部材９０の一端部を接続し、チャック３２の油圧接続口４５に油圧供給部材９０の他端部を接続する。そして、チャック３２のアタッチメント油圧制御バルブ４３を閉作動して、チャック油圧ポンプ４０から、チャック３２のアタッチメント油圧ライン４４、油圧供給部材９０の油圧供給ライン９１、打下アタッチメント６０の打下クランプ部開閉油圧ライン６６を介して、打下クランプ部開閉シリンダ６７に油圧を供給し、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８の天端部を把持する。

【0034】

続いて、チャック３２によって打下アタッチメント６０を把持し、打下アタッチメント６０に回転圧入力を付与することで、打下アタッチメント６０に連結された鋼管杭９８に回転圧入力を付与し、鋼管杭９８を地盤へと回転圧入する。この際、打下アタッチメント６０に油圧を供給するための油圧供給部材９０は、打下アタッチメント６０の油圧接続カプラー６５とチャック３２の油圧接続口４５とに接続されており、打下アタッチメント６０、鋼管杭９８及びチャック３２は一体的に回転されるため、油圧供給部材９０が打下アタッチメント６０や鋼管杭９８に巻き付いてしまうことはない。

【0035】

マスト部２０に対してチャック部３０が下限位置付近まで移動された場合には、チャック３２から打下アタッチメント６０を解放する。そして、マスト部２０に対してチャック部３０を上限位置付近まで移動させて、チャック３２によって再度打下アタッチメント６０を把持し、鋼管杭９８を地盤へと回転圧入する。このようにして、順次鋼管杭９８を地盤へと回転圧入していく。

【0036】

鋼管杭９８の圧入深度が増大するのに応じて、地盤からの土圧が増大し、地盤の硬度も増大する傾向にあるため、地盤から鋼管杭９８の先端部に作用する先端抵抗が増大する。また、地盤に接する鋼管杭９８の周面の面積も増大し、地盤から鋼管杭９８の周面に作用する周面摩擦抵抗も増大する。このため、地盤から鋼管杭９８へと作用される圧入抵抗及び回転抵抗が増大し、鋼管杭９８を回転圧入するのに必要な圧入力及び回転力も増大する。この結果、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を確実に把持するのに必要な把持力も増大することとなる。

【0037】

これに対して、本体電気制御盤２７は、圧入力センサ２８及び回転力センサ２９によって検知された圧入力値及び回転力値を常時監視しており、検知された圧入力値及び回転力値の増大に応じて、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力の目標値を適宜更新する。本体電気制御盤２７は、把持力の目標値が増大された場合には、油圧を増大させる油圧制御信号をチャック電気制御盤４７に送信し、チャック電気制御盤４７は、受信した油圧制御信号に応じて、アタッチメント油圧制御バルブ４３を閉作動させ、打下クランプ部開閉シリンダ６７へと油圧を供給して、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力を増大させる。ここで、チャック３２の油圧接続口４５と打下アタッチメント６０の油圧接続カプラー６５とは油圧供給部材９０によって常時接続されており、チャック油圧システム３８から打下クランプ部開閉シリンダ６７に適宜油圧を供給することが可能である。本体電気制御盤２７は、把持力センサ４８によって検知される把持力値が把持力の目標値に達した場合には、アタッチメント油圧制御バルブ４３を停止させ、チャック油圧ポンプ４０から打下クランプ部開閉シリンダ６７へと供給される油圧を停止する。このようにして、鋼管杭９８に付与される圧入力値及び回転力値に応じた適切な把持力で、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８が把持される。

【0038】

また、鋼管杭９８の回転圧入に際し、鋼管杭９８の内周面に対して打下クランプ部６１の把持爪６４がずれたり滑ったりすることで、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力が減少する場合がある。この場合には、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８に付与される把持力を増大させ、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を把持し直す必要がある。

【0039】

これに対して、本体電気制御盤２７は、把持力センサ４８によって検知される把持力を常時監視している。ここで、打下アタッチメント６０の油圧接続カプラー６５とチャック３２の油圧接続口４５とは油圧供給部材９０によって常時接続されているため、チャック油圧システム３８に配設されている把持力センサ４８によって、打下クランプ部６１による把持力を常時検知することが可能である。本体電気制御盤２７は、把持力センサ４８によって検知される把持力が目標値未満となった場合には、油圧を増大させる油圧制御信号をチャック電気制御盤４７に送信し、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力を増大させ、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を把持し直す。
このようにして、打下アタッチメント６０を用いて鋼管杭９８に回転圧入力を付与して、順次地盤に鋼管杭９８を回転圧入し、鋼管杭９８の回転圧入を完了する。

【0040】

本実施形態の回転圧入システムは以下の効果を奏する。
本実施形態の回転圧入システムでは、打下アタッチメント６０に油圧を供給するための油圧供給部材９０は、打下アタッチメント６０の油圧接続カプラー６５とチャック３２の油圧接続口４５とに接続されている。打下アタッチメント６０を用いて鋼管杭９８を回転圧入する際には、打下アタッチメント６０、鋼管杭９８及びチャック３２が一体的に回転されるため、油圧供給部材９０が打下アタッチメント６０や鋼管杭９８に巻き付いてしまうことはない。このため、チャック３２と打下アタッチメント６０とに油圧供給部材９０を接続したままで、打下アタッチメント６０を用いて鋼管杭９８を回転圧入しながら、チャック３２から打下アタッチメント６０に油圧を供給することが可能となっている。

【0041】

なお、打下アタッチメント６０に油圧供給部材９０を接続するための油圧接続カプラー６５を回転自在カプラーとし、油圧供給部材９０に対して打下アタッチメント６０を回転可能とすることで、パワーユニット８８のような外部供給装置と打下アタッチメント６０とに油圧供給部材９０を接続したままで、打下アタッチメント６０を用いて鋼管杭９８を回転圧入しながら、外部供給装置から油圧供給部材９０を介して打下アタッチメント６０に油圧を供給することも考えられる。しかしながら、油圧接続カプラー６５として回転自在カプラーを用いたとしても、外部供給装置と打下アタッチメント６０とに油圧供給部材９０を接続したままで、打下アタッチメント６０を用いて鋼管杭９８を回転圧入する場合には、油圧供給部材９０が打下アタッチメント６０や鋼管杭９８に巻き付いてしまうおそれがあり、このような巻き付きが発生しないように常時監視する必要がある。また、回転自在カプラーでは、回転シール部によって油圧をシールすることになるため、特に供給される油圧が高い場合には、油圧を供給しながら油圧供給部材９０に対して打下アタッチメント６０を回転することで、回転シール部から早期に油漏れが発生する可能性があり、環境汚染の原因となるおそれがある。本実施形態では、以上述べたような監視を省略すると共に、環境汚染を防止することも可能となっている。

【0042】

さらに、本体電気制御盤２７によって圧入力及び回転力が常時監視されると共に、チャック３２と打下アタッチメント６０とが油圧供給部材９０によって常時接続されているため、チャック油圧システム３８から打下クランプ部開閉シリンダ６７に適宜油圧を供給することが可能となっている。このため、鋼管杭９８の圧入深度や地盤の状態に応じて、チャッククランプ部３５から鋼管杭９８に付与される圧入力や回転力が増大された場合には、チャック油圧システム３８から打下クランプ部開閉シリンダ６７に油圧を供給することで、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力を増大させることができ、鋼管杭９８の圧入深度や地盤の状態に応じて、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を適切に把持することが可能となっている。

【0043】

また、打下アタッチメント６０とチャック３２とが油圧供給部材９０によって常時接続されているため、チャック油圧システム３８に配設されている把持力センサ４８によって、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力を常時検知して、本体電気制御盤２７によって常時監視することが可能となっている。このため、打下アタッチメント６０を用いた鋼管杭９８の回転圧入の際に、鋼管杭９８の内周面に対して打下クランプ部６１の把持爪６４がずれたり滑ったりして、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力が減少した場合でも、チャック油圧システム３８から打下クランプ部開閉シリンダ６７に油圧を供給することで、打下クランプ部６１から鋼管杭９８に付与される把持力を増大させ、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を把持し直すことが可能となっている。

【0044】

加えて、チャック油圧システム３８によって、チャック開閉シリンダ３７に油圧を供給して、チャッククランプ部３５によって鋼管杭９８を把持するようにすると共に、打下クランプ部開閉シリンダ６７にも油圧を供給し、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を把持するようにしている。即ち、チャック３２による鋼管杭９８の把持のためのチャック油圧システム３８を打下クランプ部６１による鋼管杭９８の把持にも用いるようにしており、チャック３２の構成を簡単化し、チャック３２を小型化することが可能となっている。

【0045】

図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図７に示されるように、本実施形態の回転圧入システムにおいて、チャック３２には、チャック油圧システム３８及びアタッチメント油圧システム４９が配設されている。チャック油圧システム３８は、第1実施形態と同様に、作動油タンク３９に接続され、チャック油圧ポンプ４０及びチャック開閉油圧制御バルブ４１から形成されており、チャック開閉油圧ライン４２を介してチャック開閉シリンダ３７に接続されている。さらに、アタッチメント油圧システム４９は、作動油タンク３９に接続され、電動のアタッチメント油圧ポンプ５１及びアタッチメント油圧制御バルブ４３から形成されており、アタッチメント油圧ライン４４を介して油圧接続口４５に接続されている。

【0046】

このように、本実施形態の回転圧入システムでは、打下クランプ部６１によって鋼管杭９８を把持するためのアタッチメント用油圧回路が、チャッククランプ部３５によって鋼管杭９８を把持するためのチャック開閉用油圧回路とは別個独立に形成されている。このため、打下クランプ部６１をチャッククランプ部３５とは別個独立に作動させることが可能となっている。

【0047】

本実施形態では、チャック油圧システム３８とアタッチメント油圧システム４９とに共通の作動油タンク３９を用いているが、チャック油圧システム３８とアタッチメント油圧システム４９とに別々の作動油タンクを用いるようにしてもよい。

【0048】

以上の各実施形態では、地盤に回転圧入される被圧入部材としては、鋼製かつ管状の鋼管杭が用いられているが、その他の様々な部材を用いることが可能である。

【0049】

また、被圧入部材に装着され被圧入部材と共に回転される付属装置としては、打下アタッチメントが用いられているが、その他の様々な付属装置を用いることが可能である。例えば、地盤を掘削するためのオーガアタッチメントを用いることが可能であり、オーガアタッチメントにおいて、鋼管杭を把持するクランプ機構及び地盤を掘削する掘削機構を用いる場合には、チャック油圧システムから、油圧供給部材を介して、オーガアタッチメントのクランプ機構及び掘削機構に油圧を供給して、油圧によりクランプ機構及び掘削機構を作動させるようにしてもよい。

【0050】

さらに、回転圧入装置から付属装置に油圧を供給するようにしているが、付属装置には様々な供給対象を供給することが可能である。例えば、付属装置としてオーガアタッチメントを用い、オーガアタッチメントにおいて地盤の掘削の際の摩擦を低減するエア潤滑システムを用いる場合には、チャックのエア接続口にエア供給部材を接続して、チャックのエアコンプレッサから、エア供給部材を介して、オーガアタッチメントのエア潤滑システムにエアを供給するようにしてもよい。また、付属装置に電動油圧制御バルブ等の電気駆動機構を用いる場合には、チャックの電気接続口に電力供給部材を接続し、電源装置から電力供給トロリーを介してチャックに供給される電力を、電力供給部材を介して、付属装置の電気駆動機構に供給するようにしてもよい。この場合には、チャックの電気制御盤を電気供給部材を介して付属装置の電気駆動機構に接続し、チャックの電気制御盤によって付属装置の電気駆動機構を制御するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１０ 回転圧入装置
２７ 本体電気制御盤
２８ 圧入力センサ
２９ 回転力センサ
３２ チャック
３５ チャッククランプ部
３８ チャック油圧システム
３９ 作動油タンク
４０ チャック油圧ポンプ
４１ チャック開閉油圧制御バルブ
４３ アタッチメント油圧制御バルブ
４５ 油圧接続口
４６ 電力供給トロリー
４７ チャック電気制御盤
４８ 把持力センサ
４９ アタッチメント油圧システム
５１ アタッチメント油圧ポンプ
６０ 打下アタッチメント
６１ 打下クランプ部
８９ 電源装置
９０ 油圧供給部材
９８ 鋼管杭

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】