(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】2023-07-14
(45)【発行日】2023-07-25
(54)【発明の名称】杭打機
(51)【国際特許分類】
E02D 7/16 20060101AFI20230718BHJP
【FI】
E02D7/16
(21)【出願番号】P 2019152909
(22)【出願日】2019-08-23
【審査請求日】2022-07-11
(73)【特許権者】
【識別番号】000004617
【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100128358
【氏名又は名称】木戸 良彦
(74)【代理人】
【識別番号】100086210
【氏名又は名称】木戸 一彦
(72)【発明者】
【氏名】山口 愛斗
【審査官】亀谷 英樹
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-217953(JP,A)
【文献】特開2016-118010(JP,A)
【文献】米国特許第06039508(US,A)
【文献】特開2016-079605(JP,A)
【文献】特開2001-323466(JP,A)
【文献】特開2014-173382(JP,A)
【文献】特開平09-151455(JP,A)
【文献】実開平07-031964(JP,U)
【文献】実開昭63-096140(JP,U)
【文献】特開2001-227291(JP,A)
【文献】実開昭57-193734(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02D 7/00-13/10
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】
ベースマシンの前部に装着され、前面に固定部材を介して取り付けられたラックギヤ部材を有するリーダと、該リーダの前面にラックピニオン式昇降装置を介して昇降可能に装着された作業装置とを備えた杭打機において、
前記リーダは、基本リーダと、前記基本リーダの上部に連結される複数の上部リーダと、前記基本リーダの下部に連結された下部リーダとに分割形成され、
前記ラックギヤ部材は、前記基本リーダに取り付けられる基本ラックギヤ部材と、前記上部リーダに取り付けられる上部ラックギヤ部材と、前記下部リーダに取り付けられる下部ラックギヤ部材とに分割形成され、
前記
下部リーダには、着脱可能なリーダラックカバーを備え、前記リーダラックカバーは、前記
下部ラックギヤ部材の前面を覆う前面板と、前記
下部ラックギヤ部材の両側面を覆う一対の側面板とで、断面が略コ字状に形成されており、両側面板の上部には、前記リーダラックカバーの装着時に、軸部材である係止ピンを、前記
下部ラックギヤ部材の後方に設けられたピン挿通部とともに挿通可能なピン挿通孔がそれぞれ設けられると共に、前記両側面板の下部には、前記リーダラックカバーの装着時に前記
下部ラックギヤ部材の後面に位置する規制部がそれぞれ設けられ
、
前記前面板は、前記下部ラックギヤ部材の前面よりも大きく形成されていることを特徴とする杭打機。
【請求項2】
前記ピン挿通孔は、前記係止ピンを挿通可能な主孔と、該主孔の上側に連接され、前記係止ピンの軸径より幅の小さい切り欠き孔である副孔とを有し、前記係止ピンの軸の両側には、前記副孔に進入可能な軸径を有する周溝がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1記載の杭打機。
【請求項3】
前記規制部は、前記両側面板の下部を、前記
下部ラックギヤ部材の後面に沿う方向に折曲して形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の杭打機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は杭打機に関し、詳しくは、地盤改良作業が可能な杭打機に関する。
【背景技術】
【0002】
杭打機の中には、地盤に杭打ちするのみならず、地面を掘削しながら地盤改良剤(セメントミルク)を注入して地盤改良を行えるものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、地盤改良作業のためにセメントミルクの注入を行うと、周囲に飛び散ったセメントミルクが杭打機に付着することになる。特に、セメントミルクがリーダ下部の、オーガを上下させるラックギヤに付着し、その状態が放置されてセメントミルクが固化した場合、ギヤの歯がセメントで埋まったりいびつになったりして、ラックギヤがピニオンギヤと噛み合わなくなるので、オーガを下部リーダに下げるときに杭打機の動作不良や故障の原因となる。そのため、セメントミルクがリーダ下部のラックギヤに付着するたび、固化する前に高圧洗浄機等で洗い流す必要があった。
【0005】
そこで本発明は、地盤改良作業の際に、リーダ下部のラックギヤにセメントミルクが付着することを防止できる杭打機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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の杭打機は、ベースマシンの前部に装着され、前面に固定部材を介して取り付けられたラックギヤ部材を有するリーダと、該リーダの前面にラックピニオン式昇降装置を介して昇降可能に装着された作業装置とを備えた杭打機におい
て、前記リーダは、基本リーダと、前記基本リーダの上部に連結される複数の上部リーダと、前記基本リーダの下部に連結された下部リーダとに分割形成され、前記ラックギヤ部材は、前記基本リーダに取り付けられる基本ラックギヤ部材と、前記上部リーダに取り付けられる上部ラックギヤ部材と、前記下部リーダに取り付けられる下部ラックギヤ部材とに分割形成され、前記下部リーダには、前記下部ラックギヤ部材の全面を覆う着脱可能なリーダラックカバーを備え、前記リーダラックカバーは、前記下部ラックギヤ部材の前面を覆う前面板と、前記下部ラックギヤ部材の両側面を覆う一対の側面板とで、断面が略コ字状に形成されており、両側面板の上部には、前記リーダラックカバーの装着時に、軸部材である係止ピンを、前記下部ラックギヤ部材の後方に設けられたピン挿通部とともに挿通可能なピン挿通孔がそれぞれ設けられると共に、前記両側面板の下部には、前記リーダラックカバーの装着時に前記下部ラックギヤ部材の後面に位置する規制部がそれぞれ設けられ、前記前面板は、前記下部ラックギヤ部材の前面よりも大きく形成されていることを特徴としている。
【0007】
また、前記ピン挿通孔は、前記係止ピンを挿通可能な主孔と、該主孔の上側に連接され、前記係止ピンの軸径より幅の小さい切り欠き孔である副孔とを有し、前記係止ピンの軸の両側には、前記副孔に進入可能な軸径を有する周溝がそれぞれ設けられていること、前記規制部は、前記両側面板の下部を、前記下部ラックギヤ部材の後面に沿う方向に折曲して形成されていることも特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、杭打機が、ラックギヤ下部を覆うリーダラックカバーを着脱可能に備えていることにより、地盤改良作業の際に、ラックギヤ下部にリーダラックカバーを取り付けられるようになるので、セメントミルクが飛び散ってもラックギヤ下部にセメントミルクが付着することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。
【
図2】杭打機のリーダの下側を拡大した側面図である。
【
図3】リーダラックカバーを装着した下部リーダを示す正面図である。
【
図6】下部リーダ及びリーダラックカバーの構成を示す斜視図である。
【
図7】下部リーダの上部を拡大した一部断面正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1乃至
図9は、本発明の杭打機の一形態例を示すものである。杭打機11は、クローラ12aを備えた下部走行体12と、下部走行体12上に旋回可能に設けられた上部旋回体13とで構成されたベースマシン14と、上部旋回体13の前部に立設されたリーダ15と、リーダ15を後方から支持する起伏シリンダ16とを備えている。
【0011】
上部旋回体13の前部には、リーダ15を起伏可能に支持するフロントブラケット17が設けられ、上部旋回体13の前部上方には、油圧配管を支持する配管支持部材18が設けられている。また、上部旋回体13の右側部には運転室19が、左側部にはエンジンや油圧ユニットを収納した機器室20がそれぞれ設けられている。さらに、上部旋回体13の前端部両側にはフロントジャッキ21が、後端部両側にはリヤジャッキ22が、それぞれ設けられている。
【0012】
リーダ15の後面には、シリンダブラケット23が設けられており、シリンダブラケット23と起伏シリンダ16のシリンダロッド16aとが、接続ピン24を軸として回動可能に連結されている。
【0013】
リーダ15は、水平断面が角筒状に形成された複数のリーダ部材によって構成されており、ベースマシン14の車幅方向の支軸25によってフロントブラケット17に回動可能に取り付けられた基本リーダ26と、基本リーダ26の上部に連結された複数の上部リーダ27と、基本リーダ26の下部に連結された下部リーダ28とに分割形成されている。
【0014】
上部リーダ27の上端部には、トップシーブブロック29が配置され、基本リーダ26の下部前方には、振止部材30が配置されている。
【0015】
リーダ15の各リーダ部材26,27,28は着脱可能に連結されており、互いに隣接する部分において、ボルト・ナットで締結可能に形成されている。連結部分において、各ボルト孔のサイズ及び配置ピッチは全て共通のものとして形成されているので、リーダ15は、連結部分のボルト・ナットを付け外しすることで各リーダ部材を組み替えることができ、連結するリーダ部材を増減させることによってリーダ長さを変更することができる。
【0016】
また、各リーダ部材26,27,28に共通する構成として、縦長の板状部材であって、両側端面に歯列を有するラックギヤ31が固定部材である複数のボルト48によってラックギヤ固定部材32に固定されるとともに、ラックギヤ固定部材32を介してリーダ15の前面側中央に突出して設けられており、リーダ15の両側面の前端部には、縦長のガイド部材である左右一対のガイドパイプ33が設けられている。ラックギヤ31とガイドパイプ33とは、いずれも各リーダ部材26,27,28の連結部分で隙間なく繋がって、リーダ15全体で連続して形成されている。
【0017】
基本リーダ26には、基本ラックギヤ部材31aが基本ラックギヤ固定部材32aを介して取り付けられ、上部リーダ27には、上部ラックギヤ部材31bが上部ラックギヤ固定部材32bを介して取り付けられ、下部リーダ28には、下部ラックギヤ部材31cが下部ラックギヤ固定部材32cを介して取り付けられている。各ラックギヤ部材31a,31b,31cは、各リーダ部材26,27,28の長さに対応する長さを有しているので、対応するリーダ部材26,27,28と共に一体で分離・結合が可能になっている。
【0018】
作業装置となるオーガ34は、ラックピニオン式昇降装置を介してリーダ15に昇降可能に装着されたものである。ラックピニオン式昇降装置は、後方に突出して設けられることによりガイドパイプ33に摺接する左右一対のガイドギブ35を備え、ラックギヤ31に歯合する上下多段で左右一対のピニオンギヤ36を、ピニオン駆動装置である昇降用油圧モータ37でそれぞれ回転駆動することにより、リーダ15の前面に沿って昇降可能に構成されている。
【0019】
オーガ34には、軸内部が中空になった掘削ロッド38が装着されている。掘削ロッド38は、掘削具38a及び撹拌具38bを下端に備えており、掘削ロッド38の上端に設けたスイベルジョイント39を介して、注入ホース40から地盤改良剤であるセメントミルクを掘削ロッド38の軸内部に送り込めるように構成されている。また、掘削ロッド38の下側は、振止部材30によって回転駆動時のロッド振れが防止されている。
【0020】
下部リーダ28の下部ラックギヤ部材31cには、地盤改良作業時にセメントミルクが付着することを防ぐために、下部ラックギヤ部材31cを覆うリーダラックカバー41が装着される。リーダラックカバー41は、下部ラックギヤ部材31cの前面を覆う前面板41aと、前記ラックギヤ部材の両側面を覆う一対の側面板41bとを備えた略コ字状断面の部材である。
【0021】
前面板41aは、下部ラックギヤ部材31cの前面を覆うことができるように、縦の長さH及び横幅Wが下部ラックギヤ部材31cの前面よりもわずかに大きく形成されている。また、側面板41bは、下部ラックギヤ部材31cを覆えるように、奥行きDが、下部リーダ28前端のボルト48から下部ラックギヤ部材31c後端までの奥行きD1よりも十分に長く形成されている。さらに、両側の側面板41bの上部には、係止ピン42を挿通可能なピン挿通孔43が、中間部には作業者が把持可能な持ち手44が、下部には、側面板41bの一部を下部ラックギヤ部材31cの後面に沿う方向に折曲して形成された規制部45が、それぞれ設けられている。
【0022】
また、基本リーダ26の基本ラックギヤ部材31aと、下部リーダ28の下部ラックギヤ部材31cとは隙間なく繋がっている一方、基本ラックギヤ部材31aを支持する基本ラックギヤ固定部材32aと、下部ラックギヤ部材31cを支持する下部ラックギヤ固定部材32cとの間には、係止ピン42を通すことができる程度の奥行きD2と上下間隔とを有するピン挿通部46が形成されている。
【0023】
係止ピン42は、リーダラックカバー41を下部リーダ28に係止するための金属製の軸部材であり、軸の直径がd1で、軸長Lがリーダラックカバー41の横幅Wよりも長く形成されている。係止ピン42には、軸中央から両側の端部に向けてそれぞれ長さW/2の位置に、段状に軸径が細まった直径d2の周溝42aが設けられている。周溝42aの幅は、リーダラックカバー41の板厚よりも広く形成されている。
【0024】
ピン挿通孔43は、ダルマ穴状に形成されており、直径d3の略円形の孔である主孔43aと、主孔43aの上側に連接された幅d4の切り欠き孔である副孔43bからなっている。主孔43aの直径d3は、係止ピン42の軸径d1よりも大きく形成され、副孔43bの幅d4は、係止ピン42の軸径d1よりは小さく、周溝42aの直径d2よりは大きく形成されている。
【0025】
また、係止ピン42には、周溝42aに近接した位置で、係止ピン42の端部に近い側に、ベータピン(図示せず)を差し込むことができる小孔47が設けられている。
【0026】
規制部45は、側面板41bの下側の一部をリーダラックカバー41の内側に向けて折り返して設けられたものであり、前面板41aと平行に延びて、前面板41aとの距離D3が、下部リーダ28前端のボルト48から下部ラックギヤ部材31c後端までの奥行きD1よりも長く形成されている。また、規制部45は、側面板41bの両側にそれぞれ設けられていて、両規制部45の間には、幅W2の隙間が、下部ラックギヤ部材31cの幅W1よりも狭く、かつ、下部ラックギヤ固定部材32cの幅W3よりも広く形成されている。
【0027】
係止ピン42の軸径d1は、ピン挿通孔43の主孔43aの直径d3よりも小さいので、係止ピン42をピン挿通孔43の主孔43aに通すことができるが、副孔43bの幅d4よりも大きいので、副孔43bに通すことはできない。他方、係止ピン42の周溝42aの直径d2は、副孔43bの幅d4より小さいので、主孔43aに通した係止ピン42の周溝42aを、ピン挿通孔43の位置に合わせた状態で主孔43aから副孔43b側に進入させて、副孔43bに係合させることができる。このとき、係止ピン42の周溝42aに副孔43bの縁が嵌まり込んでいるので、係止ピン42は、リーダラックカバー41に対し、軸方向への移動が規制される。
【0028】
加えて、リーダラックカバー41の幅と係止ピン42の周溝42a間の長さとは、共にWなので、リーダラックカバー41の両側の側面板41bに対し、それぞれのピン挿通孔43の主孔43aに、共に係止ピン42を差し込んで、それぞれのピン挿通孔43の位置に周溝42aを位置させた上で、係止ピン42を上方に動かすか、リーダラックカバー41を下方に動かすことで、それぞれのピン挿通孔43の副孔43bに、両方の周溝42aを同時に係合させた状態にすることができる。
【0029】
そして、下部ラックギヤ部材31cの後方の、下部ラックギヤ固定部材32cの上端部には、係止ピン42を挿通可能なピン挿通部46が存在するので、リーダラックカバー41を下部ラックギヤ部材31cに被せ、ピン挿通孔43とピン挿通部46との位置を重ねることで、ピン挿通部46と側面板41b両側のピン挿通孔43とに係止ピン42を通すことができる。
【0030】
したがって、下部ラックギヤ部材31cにリーダラックカバー41を被せた状態で、側面板41bの両側に備えたピン挿通孔43を、ピン挿通部46を間に挟むように位置させ、係止ピン42を一方のピン挿通孔43から他方のピン挿通孔43に差し込んでリーダラックカバー41と係止ピン42とが係合した状態にすることで、リーダラックカバー41を下部リーダ28の上端部に係止させることができる。このとき、リーダラックカバー41は、重力によって自然に下降してピン挿通孔43の副孔43bが係止ピン42の周溝42aに押しつけられるので、係止ピン42と係合した状態が維持される。
【0031】
また、規制部45は、前面板41aとの距離D3が、下部リーダ28前端のボルト48から下部ラックギヤ部材31c後端までの奥行きD1よりも長く、かつ、両側の規制部45の隙間の幅W2が下部ラックギヤ固定部材32cの幅W3よりも広いので、リーダラックカバー41を、下部ラックギヤ部材31cの下方から上方にスライドさせるようにして、規制部45間の隙間に下部ラックギヤ固定部材32cを通すことで、リーダラックカバー41が下部ラックギヤ部材31cを覆った状態で、下部ラックギヤ部材31cの後面に規制部45を位置させることができる。
【0032】
規制部45を下部ラックギヤ部材31cの後面に位置させると、両規制部45の隙間の幅W2が下部ラックギヤ部材31cの幅W1よりも狭くなっていることから、リーダラックカバー41の前面板41a、側面板41b及び規制部45が、下部ラックギヤ部材31cの前面と、側面と、後面の一部とを囲った状態になり、リーダラックカバー41の、下部ラックギヤ部材31cに対する上下方向以外の動きが規制される。
【0033】
また、このとき、リーダラックカバー41は、下部ラックギヤ部材31cを覆った状態であるので、側面板41b上部のピン挿通孔43を、下部ラックギヤ部材31cのピン挿通部46と重ねて位置させることができ、ピン挿通孔43及びピン挿通部46に係止ピン42を通してリーダラックカバー41を係止することで、下部ラックギヤ部材31cを覆った状態を維持することができる。
【0034】
また、下部ラックギヤ部材31cに取り付けたリーダラックカバー41を取り外す場合、リーダラックカバー41を持ち上げれば、係止ピン42の周溝42aとピン挿通孔43の副孔43bとが係合した状態が解除されるので、係止ピン42をピン挿通孔43から引き抜いて、リーダラックカバー41を下方にスライドして規制部45を下部ラックギヤ部材31cの下端よりも下方に位置させることで、下部ラックギヤ部材31cからリーダラックカバー41を取り外すことができる。
【0035】
このように、リーダラックカバー41は、前面板41a及び側面板41bを有する部材であって、側面板41bの後部のうち、上部にはリーダラックカバー41の係止部材である係止ピン42を挿通可能なピン挿通孔43を備え、下部には、リーダラックカバー41の下部が下部ラックギヤ部材31cを覆った状態を維持する規制部45を備えており、下部リーダ28には、下部ラックギヤ部材31cの後方の、下部ラックギヤ固定部材32cの上端部に係止ピン42を挿通可能なピン挿通部46が設けられていることにより、リーダラックカバー41を下部ラックギヤ部材31cに取り付け、下部ラックギヤ部材31cを覆った状態を保つことが可能になっている。
【0036】
したがって、地盤改良作業の際に、下部ラックギヤ部材31cにリーダラックカバー41を取り付けることで、セメントミルクが飛び散っても下部ラックギヤ部材31cにセメントミルクが付着することを防止できる。また、簡易な構成であるため、リーダラックカバー41にセメントミルクが付着しても洗浄が容易であり、付着したセメントミルクが固化した場合でも下部ラックギヤ部材31cに対する着脱の妨げになりにくい。
【0037】
また、このとき、ピン挿通孔43の副孔43bと、係止ピン42の周溝42aとが係合することにより、リーダラックカバー41と係止ピン42とが互いにずれなくなるので、下部ラックギヤ部材31cに取り付けたリーダラックカバー41が脱落することを防止できる。
【0038】
さらに、ピン挿通孔43の副孔43bと、係止ピン42の周溝42aとが係合した状態は、リーダラックカバー41を持ち上げることで解除できるので、下部ラックギヤ部材31cに装着したリーダラックカバー41の取り外しが容易である。
【0039】
そして、係止ピン42に小孔47が設けられていることにより、リーダラックカバー41が下部ラックギヤ部材31cから取り外されている場合でも、係止ピン42をピン挿通孔43に差し込んだ上で両小孔47にベータピンを差し込んでおくことにより、係止ピン42がリーダラックカバー41と繋がった状態になるので、係止ピン42の紛失を防止することができる。
【0040】
なお、本発明は、以上の形態例に限定されることなく、発明の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、本形態例では、リーダラックカバーには、側面板を折り返すように形成された規制部が設けられているが、規制部は必ずしも側面板を折り返して形成する必要はなく、リーダラックカバーを取り付けた際に下部ラックギヤ部材を覆った状態が維持できるものであればよい。一例としては、規制部の構成を、側面板下端部の両側からリーダラックカバーの内側に向けて一対の軸部材を伸ばし、両側の軸部材の間に下部ラックギヤ固定部材を通す程度の隙間を設けたものとしてもよい。
【0041】
また、本形態例では、リーダラックカバーの両側面板に設けられたピン挿通孔はダルマ穴状に形成され、係止ピンにはこのダルマ穴の切り欠き部分に係合する周溝が設けられているが、必ずしもピン挿通孔も係止ピンもこのように形成する必要はなく、係止ピンをピン挿通孔に通した状態でリーダラックカバーに留めることができればよい。例えば、ピン挿通孔は通常の円孔にし、係止ピンの代わりにボルトを一方の側面板から他方の側面板に通した状態で締結してナットで固定できるようにしてもよい。あるいは、係止ピンにはベータピン用の小孔のみを軸の両側に設け、下部ラックギヤ部材にリーダラックカバーを装着した状態で、両側の小孔にそれぞれベータピンを差し込むことで係止ピンの抜けを防止するストッパーとしてもよい。
【符号の説明】
【0042】
11…杭打機、12…下部走行体、12a…クローラ、13…上部旋回体、14…ベースマシン、15…リーダ、16…起伏シリンダ、16a…シリンダロッド、17…フロントブラケット、18…配管支持部材、19…運転室、20…機器室、21…フロントジャッキ、22…リヤジャッキ、23…シリンダブラケット、24…接続ピン、25…支軸、26…基本リーダ、27…上部リーダ、28…下部リーダ、29…トップシーブブロック、30…振止部材、31…ラックギヤ、31a…基本ラックギヤ部材、31b…上部ラックギヤ部材、31c…下部ラックギヤ部材、32…ラックギヤ固定部材、32a…基本ラックギヤ固定部材、32b…上部ラックギヤ固定部材、32c…下部ラックギヤ固定部材、33…ガイドパイプ、34…オーガ、35…ガイドギブ、36…ピニオンギヤ、37…昇降用油圧モータ、38…掘削ロッド、38a…掘削具、38b…撹拌具、39…スイベルジョイント、40…注入ホース、41…リーダラックカバー、41a…前面板、41b…側面板、42…係止ピン、42a…周溝、43…ピン挿通孔、43a…主孔、43b…副孔、44…持ち手、45…規制部、46…ピン挿通部、47…小孔、48…ボルト