特許 7097579 建設機材の支持装置

(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】

(24)【登録日】2022-06-30

(45)【発行日】2022-07-08

(54)【発明の名称】建設機材の支持装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 13/04 20060101AFI20220701BHJP

【ＦＩ】

E02D13/04

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018109060

(22)【出願日】2018-06-06

(65)【公開番号】P2019210741

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-05-21

(73)【特許権者】

【識別番号】599103878

【氏名又は名称】株式会社菅原建設

(73)【特許権者】

【識別番号】515277300

【氏名又は名称】ジャパンパイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100193286

【弁理士】

【氏名又は名称】圷 正夫

(72)【発明者】

【氏名】菅原 信行

(72)【発明者】

【氏名】菅原 鉄哉

(72)【発明者】

【氏名】小池 忠夫

(72)【発明者】

【氏名】橋立 健司

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０６２７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２０３０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０６１８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１６６２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－００５３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１２８６５９１５（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

竪穴の開口部に配置される円筒形状のケーシングの上端部に固定可能なアダプタリングと、
前記竪穴内に配置された建設機材の荷重を前記アダプタリングに伝達するように構成された支持アセンブリと、
を備えることを特徴とする建設機材の支持装置。

【請求項2】

前記支持アセンブリは、
前記アダプタリングに取り付け可能な支持ステージと、
前記支持ステージ上に移動自在に配置された１対の桁ユニットと、
を含み、
前記桁ユニットは、前記建設機材を係止するための係止部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機材の支持装置。

【請求項3】

前記桁ユニットは、
前記アダプタリングの直径よりも長い桁部材と、
前記桁部材を支持する車輪と、
前記桁部材と前記車輪との間に変形可能に設けられた弾性部材とを有し、
前記建設機材の荷重が前記桁ユニットに作用していないとき、前記桁ユニットは走行自在である一方、前記建設機材の荷重が前記桁ユニットに作用しているとき、前記弾性部材が変形することにより前記桁部材は下降して前記アダプタリング又は前記支持ステージに当接し、前記桁ユニットは走行不能である
ことを特徴とする請求項２に記載の建設機材の支持装置。

【請求項4】

前記桁ユニットは、
前記アダプタリングの直径よりも長い桁部材と、
前記桁部材に対し揺動可能に取り付けられた揺動部と、
前記揺動部に設けられ、前記建設機材の一部を受け入れ可能な凹部と、
を有し、
前記係止部は、前記揺動部に設けられている
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の建設機材の支持装置。

【請求項5】

前記アダプタリングに取り付けられた作業台を更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の建設機材の支持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は建設機材の支持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建設現場では、地盤に建て込まれたケーシングに下端側が挿入された長尺な建設機材を支持することがある。
例えば、特許文献１が開示する構真柱建て込み工法では、ガイド管が、その下端側がケーシングに挿入された状態で、上部芯決め装置によって支持される。より詳しくは、ガイド管は角形断面を有しており、上部外側にブラケットを有する。上部芯決め装置は、架台と、架台に載置固定された桁材とを有している。ガイド管のブラケットが桁材によって支持されることで、ガイド管が上部芯決め装置によって支持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－２０３０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された架台は、ケーシングの周囲にコンクリートを打設し、その上に設置されている。このため、コンクリートを打設してから硬化するまで待つ必要があり、架台の設置作業が煩雑である。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、容易に設置可能な建設機材の支持装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

（１）本発明の一実施形態に係る建設機材の支持装置は、
竪穴の開口部に配置される円筒形状のケーシングの上端部に固定可能なアダプタリングと、
前記竪穴内に配置された建設機材の荷重を前記アダプタリングに伝達するように構成された支持アセンブリと、
を備える。

【0006】

上記構成（１）によれば、支持アセンブリが、ケーシングの上端部に固定されたアダプタリングに建設機材の荷重を伝達するように構成されているので、竪穴の開口の周囲に、従来のように架台を設置するためのコンクリートを打設する必要がない。このため、上記構成（１）の建設機材の支持装置は、容易に設置可能である。

【0007】

（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記支持アセンブリは、
前記アダプタリングに取り付け可能な支持ステージと、
前記支持ステージ上に移動自在に配置された１対の桁ユニットと、
を含み、
前記桁ユニットは、前記建設機材を係止するための係止部を有する。

【0008】

上記構成（２）によれば、１対の桁ユニットが支持ステージ上を移動可能であるため、必要に応じて桁ユニットを移動させることができる。このため、１対の桁ユニットが作業の障害となることがない。

【0009】

（３）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、
前記桁ユニットは、
前記アダプタリングの直径よりも長い桁部材と、
前記桁部材を支持する車輪と、
前記桁部材と前記車輪との間に変形可能に設けられた弾性部材とを有し、
前記建設機材の荷重が前記桁ユニットに作用していないとき、前記桁ユニットは走行自在である一方、前記建設機材の荷重が前記桁ユニットに作用しているとき、前記弾性部材が変形することにより前記桁部材は下降して前記アダプタリング又は前記支持ステージに当接し、前記桁ユニットは走行不能である。

【0010】

上記構成（３）によれば、建設機材の荷重が作用していないときに１対の桁ユニットがステージ上を走行可能であるため、クレーンを使って桁部材を移動させる必要がなく、桁ユニットを容易に移動させることができる。一方、建設機材の荷重が作用しているときに弾性部材が変形することにより桁ユニットがアダプタリング又は支持ステージに当接することで、桁部材がアダプタリング又は支持ステージによって安定して支持される。更に、車輪に建設機材の全荷重が作用することがなく、桁ユニットを走行させるための車輪の耐久性を確保することができる。

【0011】

（４）幾つかの実施形態では、上記構成（２）又は（３）において、
前記桁ユニットは、
前記アダプタリングの直径よりも長い桁部材と、
前記桁部材に対し揺動可能に取り付けられた揺動部と、
前記揺動部に設けられ、前記建設機材の一部を受け入れ可能な凹部と、
を有し、
前記係止部は、前記揺動部に設けられている。

【0012】

上記構成（４）によれば、揺動部を揺動させて建設機材の一部を凹部に受け入れることで、桁部材の移動量を少なくしながら、建設機材を係止部に係止可能とすることができる。また、揺動部は桁部材に対し揺動可能に取り付けられているので、取り扱いが容易である。

【0013】

（５）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（４）の何れか１つにおいて、
前記アダプタリングに取り付けられた作業台を更に備える。

【0014】

上記構成（５）によれば、作業者が作業台上で円滑に作業を進められる。一方、アダプタリングに作業台を取り付けることによって、竪穴の開口の周囲に、作業台を支持するためにコンクリートを打設する必要がない。

【発明の効果】

【0015】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、容易に設置可能な建設機材の支持装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】掘削装置、駆動装置及びクレーンのフックとともに、本発明の一実施形態に係る建設機材の支持装置を概略的に示す図である。

【図2】図１中の領域ＩＩの拡大図である。

【図3】支持装置及びケーシングを概略的に示す斜視図である。

【図4】支持装置の概略的な分解斜視図である。

【図5】支持装置を構成するアダプタリングを概略的に示す斜視図である。

【図6】アダプタリングを概略的に示す縦断面図である。

【図7】アダプタリングを概略的に示す平面図（上面図）である。

【図8】支持装置を構成する桁ユニットを概略的に示す斜視図である。

【図9】支持装置の構成及び機能を説明するための図である。

【図10】支持装置の構成及び機能を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0018】

図１は、掘削装置１、駆動装置３、及び、クレーンのフック５とともに、本発明の一実施形態に係る建設機材の支持装置（以下、支持装置とも称する）６を概略的に示す図である。
掘削装置１及び駆動装置３は、例えばリバース工法により杭孔（竪穴）８を掘削可能である。杭孔８の開口部の壁面は地盤に設置された円筒形状のケーシング９によって保護される。ケーシング９は、例えば全周回転掘削機等によって地盤に圧入される。

【0019】

駆動装置３は、掘削装置１に連結され、掘削装置１を回転駆動して地盤を掘削させる。そのために、駆動装置３は、油圧モータ又は電動モータ等の駆動源を有している。駆動装置３はクレーン等によって地上から吊り下げられているが、駆動装置３が、杭孔８の壁面に対し自身を固定するためのクランプ手段を有していてもよい。

【0020】

図２は、図１中の領域ＩＩの拡大図である。図３は、支持装置６及びケーシング９を概略的に示す斜視図である。図４は、支持装置６の概略的な分解斜視図である。図５は、支持装置６を構成するアダプタリング１１を概略的に示す斜視図である。図６は、アダプタリング１１を概略的に示す縦断面図である。図７は、アダプタリング１１を概略的に示す平面図（上面図）である。図８は、支持装置６を構成する桁ユニット１６を概略的に示す斜視図である。図９及び図１０は、支持装置６の使用方法を説明するための図である。

【0021】

図１及び図２に示したように、支持装置６は、アダプタリング１１と、支持アセンブリ１２とを備える。アダプタリング１１は、ケーシング９の上端部に対し、例えばボルトによって脱着可能に固定可能である。支持アセンブリ１２は、杭孔８内に配置された掘削装置１や駆動装置３等の建設機材の荷重をアダプタリング１１に伝達するように構成されている。ケーシング９は地盤に圧入されており、建設機材の荷重は、ケーシング９と地盤との摩擦によって受け止められる。

【0022】

上記構成によれば、支持アセンブリ１２が、ケーシング９の上端部に固定されたアダプタリング１１に建設機材の荷重を伝達するように構成されているので、杭孔８の開口の周囲に、従来のように架台を設置するためのコンクリートを打設する必要がない。このため、上記構成の建設機材の支持装置６は、容易に設置可能である。
なお、支持装置６によって支持可能な建設機材は、掘削装置１や駆動装置３に限定されることはなく、支持装置６は、駆動装置３に連結されるケリーバやドリル管等も支持可能である。

【0023】

幾つかの実施形態では、支持アセンブリ１２は、アダプタリング１１に取り付け可能な支持ステージ１３と、支持ステージ１３上に移動自在に配置された１対の桁ユニット１６と、を含む。そして、桁ユニット１６は、建設機材を係止するための係止部１７を有する。

【0024】

支持ステージ１３は、アダプタリング１１に取り付け可能である。支持ステージ１３は、例えば、アダプタリング１１の両側に取り付けられた２枚の板１４によって構成されている。板１４は、例えばボルトによって、アダプタリング１１に着脱自在に取り付け可能である。板１４は、例えば、台形状の短辺側を円弧状に切り欠いた形状を有し、円弧形状の短辺側がアダプタリング１１側に配置される（図４参照）。

【0025】

上記構成によれば、１対の桁ユニット１６が支持ステージ１３上を移動可能であるため、必要に応じて桁ユニット１６を移動させることができる。このため、１対の桁ユニット１６が作業の障害となることがない。
幾つかの実施形態では、図５～図７に示したように、板１４をボルト等により固定するための円弧状に延在する突起部１５が、アダプタリング１１の外周面に設けられている。

【0026】

幾つかの実施形態では、１対の桁ユニット１６は、１対の桁部材１８と、車輪２０と、弾性部材２２とを有する。
桁部材１８は、アダプタリング１１の上端部の直径よりも長く、アダプタリング１１の開口を横断可能な長さを有する。桁部材１８は、例えばＨ鋼によって構成されている。
車輪２０は、桁部材１８を走行可能に支持可能である。車輪２０は、桁部材１８の両端部に取り付けられ、支持ステージ１３上を走行可能である。
弾性部材２２は、桁部材１８と車輪２０との間に変形可能に設けられている。弾性部材２２は、例えば圧縮コイルばねによって構成される。建設機材の荷重が桁ユニット１６に作用していないとき、弾性部材２２の付勢力により桁部材１８はアダプタリング１１又は支持ステージ１３から浮上しており、桁ユニット１６は車輪２０が回転することで走行自在である。一方、建設機材の荷重が桁ユニット１６に作用しているとき、弾性部材２２が変形することにより桁部材１８は下降してアダプタリング１１又は支持ステージ１３に当接し、桁ユニット１６は走行不能である。
なお、アダプタリング１１及び支持ステージ１３が面一に配置されていれば、桁部材１８は、アダプタリング１１及び支持ステージ１３の両方に当接可能であり、アダプタリング１１及び支持ステージ１３のうち一方が他方よりも上方に位置していれば、上方に位置している方に桁部材１８は当接可能である。

【0027】

上記構成によれば、建設機材の荷重が作用していないときに１対の桁ユニット１６が支持ステージ１３上を走行可能であるため、クレーンを使って桁ユニット１６を移動させる必要がなく、桁ユニット１６を容易に移動させることができる。一方、建設機材の荷重が作用しているときに弾性部材が変形することにより桁部材１８がアダプタリング１１又は支持ステージ１３に当接することで、桁部材１８がアダプタリング１１又は支持ステージ１３によって安定して支持される。更に、車輪２０に建設機材の全荷重が作用することがなく、桁ユニット１６を走行させるための車輪２０の耐久性を確保することができる。

【0028】

幾つかの実施形態では、桁ユニット１６は、揺動部２４及び凹部２６を有する。揺動部２４は、桁部材１８に対し揺動可能に取り付けられている。凹部２６は、揺動部２４に設けられ、建設機材の一部を受け入れ可能である。そして、係止部１７は揺動部２４に設けられている。
より詳しくは、図９及び図１０に示したように、１対の桁ユニット１６は、桁部材１８と直交する方向にて移動可能である。揺動部２４は略直方体形状を有し、揺動部２４の一辺に沿って揺動軸２８が設けられている。そして、揺動部２４の揺動軸２８は、桁部材１８の軸線方向と平行に配置され、桁部材１８と直交する方向にて対をなす桁ユニット１６と反対側に位置している。揺動部２４は、建設機材を係止可能な係止位置と、建設機材を係止不能な待機位置との間で揺動可能である。係止位置では、揺動軸２８とは反対側の揺動部２４の先端側は、対をなす桁ユニット１６に向けて、直交方向にて桁部材１８から突出する。この揺動部２４の先端側に、建設機材を受け入れるための凹部２６が設けられている。
例えば、図１０に示したように建設機材の筒部３０が一対の揺動部２４の凹部２６に収容された状態で、建設機材のフランジ部３２が揺動部２４の上面に当接することで、建設機材が係止される。

【0029】

上記構成によれば、揺動部２４を揺動させて係止位置に配置し、建設機材の一部を凹部２６に受け入れることで、桁部材１８の移動量を少なくしながら、掘削装置１、駆動装置３、ケリーバ及びドリル管等の建設機材を係止部１７に係止可能とすることができる。また、揺動部２４は桁部材１８に対し揺動可能に取り付けられているので、取り扱いが容易である。

【0030】

幾つかの実施形態では、図８及び図１０に示したように、揺動部２４を揺動させるための把手２５が揺動部２４に取り付けられている。

【0031】

幾つかの実施形態では、支持装置６は、アダプタリング１１に取り付けられた作業台３４を更に備える。
上記構成によれば、作業者が作業台３４上で円滑に作業を進められる。一方、アダプタリング１１に作業台３４を取り付けることによって、杭孔８の開口の周囲に、作業台３４を支持するためにコンクリートを打設する必要がない。

【0032】

幾つかの実施形態では、作業台３４は、２つの床部材３６と、枠部材３８とによって構成されている。２つの床部材３６は、例えばボルトによって着脱自在にアダプタリング１１に取り付けられ、アダプタリング１１の周囲に外形が４角形状の床を構成する。枠部材３８は、床部材３６に着脱自在に取り付けられ、作業台３４からの作業者の落下を防止する。支持ステージ１３がアダプタリング１１に取り付けられている場合、床部材３６は支持ステージ１３よりも下方に位置し且つ大きな面積を有する。そしてこの場合、枠部材３８は、支持ステージ１３を囲むように配置される。

【0033】

幾つかの実施形態では、床部材３６は、円弧状パイプ４０と直線状パイプ４２によって構成されている。なお、床部材３６は、円弧状パイプ４０と直線状パイプ４２上に配置される足場板（図示せず）を更に有していてもよい。

【0034】

幾つかの実施形態では、床部材３６をボルト等により固定するための円弧状に延在する突起部４４が、アダプタリング１１の外周面に設けられている。例えば、床部材３６を固定するための突起部４４は、板１４を固定するための突起部１５よりも下方に設けられ、床部材３６の円弧状パイプ４０が突起部４４に取り付けられる。

【0035】

幾つかの実施形態では、支持装置６は、掘削中に駆動装置３に作用する回転反力を受け止めるための回転反力の受け部材（以下、受け部材とも称する）４６を更に有しており、受け部材４６は、アダプタリング１１に対し少なくとも一方向に相対回転不能に配置される。
上記構成によれば、ケーシング９の上端部に固定可能なアダプタリング１１に対し、少なくとも一方向に相対回転不能に受け部材４６を設置することで、ケーシング９の開口上に受け部材４６を容易に配置することができる。

【0036】

例えば、図５～図７に示したように、アダプタリング１１は、円筒形状の下リング４８と、下リング４８の上側に同軸に接続された円筒形状の上リング５０とを有している。上リング５０は、下リング４８よりも大径であり、上リング５０の下側は下リング４８の上側に外嵌・溶接されている。下リング４８の下側は、例えば複数のボルトによって、ケーシング９の上部に固定可能である。
受け部材４６は、上リング５０の内側に嵌合され、下リング４８の上端面によって支持される。

【0037】

幾つかの実施形態では、図４～図７に示すように、受け部材４６及びアダプタリング１１のうち一方は係合突起５２を有し、受け部材４６及びアダプタリング１１のうち他方は、係合突起５２と係合可能な係合溝５４を有する。係合突起５２が係合溝５４と係合することにより、受け部材４６からアダプタリング１１に回転反力が伝達される。従って、回転反力は、受け部材４６からアダプタリング１１を介してケーシング９に伝達され、ケーシング９が回転反力を受け止める。

【0038】

幾つかの実施形態では、複数（例えば４つ）の係合溝５４が、上リング５０に周方向に等間隔で設けられている。係合溝５４は、Ｌ字形状を有し、Ｌ字の縦棒に相当する軸方向溝部５４ａと、Ｌ字の横棒に相当する周方向溝部５４ｂとによって構成されている。係合突起５２は、例えば、略直方体形状を有し、受け部材４６の外周面に周方向に等間隔で固定される。受け部材４６を上リング５０に嵌合するとき、受け部材４６を上リング５０に向けて下降させる。この際、係合突起５２は、係合溝５４の軸方向溝部５４ａ内を上下方向に移動可能である。係合突起５２が係合溝５４の軸方向溝部５４ａの下端に当接してから、受け部材４６を回転させると、係合突起５２は、係合溝５４の周方向溝部５４ｂ内を周方向に移動可能である。係合突起５２が係合溝５４の周方向溝部５４ｂ内に入ると、係合突起５２によって、アダプタリング１１からの受け部材４６の抜け止めが構成される。そして、係合突起５２が係合溝５４の周方向溝部５４ｂの周方向端部に当接すると、アダプタリング１１に対する受け部材４６の相対回転が規制される。

【0039】

なお、受け部材４６を設置する必要がない場合には、アダプタリング１１は、１つの円筒状の部材によって構成されていてもよい。

【0040】

幾つかの実施形態では、図５～図７に示したように、係合溝５４が設けられた部分を補強するための補強部材５６がアダプタリング１１に取り付けられている。例えば、補強部材５６は円弧状に延在し、係合溝５４の軸方向溝部５４ａを横断するようにアダプタリング１１の外周面に固定される。

【0041】

幾つかの実施形態では、図３及び図４に示したように、支持装置６は、抜け止め部材５８を更に備える。抜け止め部材５８は、例えば、略直方体形状を有し、係合溝５４の軸方向溝部５４ａに挿入可能である。係合突起５２が係合溝５４の周方向溝部５４ｂに嵌合されている状態で、抜け止め部材５８が係合溝５４の軸方向溝部５４ａに挿入・嵌合されると、抜け止め部材５８によって係合突起５２の周方向での移動が規制される。これにより、係合溝５４からの係合突起５２の抜けが防止され、アダプタリング１１からの受け部材４６の抜けが防止される。

【0042】

最後に、本発明は上述した幾つかの実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した実施形態では、揺動部２４に凹部２６及び係止部１７が設けられていたが、揺動部２４を省略し、桁部材１８に凹部２６及び係止部１７を設けてもよい。
また、上述した実施形態では、桁ユニット１６は車輪２０を有し走行可能であったが、車輪２０を有していなくてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ 掘削装置
３ 駆動装置
５ クレーンのフック
６ 建設機材の支持装置
８ 竪穴（杭孔）
９ ケーシング
１１ アダプタリング
１２ 支持アセンブリ
１３ 支持ステージ
１４ 板
１５ 突起部
１６ 桁ユニット
１７ 係止部
１８ 桁部材
２０ 車輪
２２ 弾性部材
２４ 揺動部
２５ 把手
２６ 凹部
２８ 揺動軸
３０ 建設機材の筒部
３２ 建設機材のフランジ部
３４ 作業台
３６ 床部材
３８ 枠部材
４０ 円弧状パイプ
４２ 直線状パイプ
４４ 突起部
４６ 回転反力の受け部材
４８ 下リング
５０ 上リング
５２ 係合突起
５４ 係合溝
５４ａ 軸方向溝部
５４ｂ 周方向溝部
５６ 補強部材
５８ 抜け止め部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】