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技術 杭上作業装置のクランプ装置とそれを用いた杭上の自走方法

出願人 株式会社技研製作所
発明者 北村精男村田敏彦
出願日 2012年2月23日 (8年10ヶ月経過) 出願番号 2012-037915
公開日 2013年9月5日 (7年3ヶ月経過) 公開番号 2013-174056
状態 特許登録済
技術分野 杭、矢板の設置・撤去及びそれらの付属品
主要キーワード 極小空間 クランプボディ 挾持爪 挟持爪 荷役用クレーン 左右脚 大型機器 スライドフレーム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年9月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

クランプ装置を一体形としてクランプボディのみで強度をとり、シリンダの大型化を避けてコンパクト化を図りながら、上を水平移動できるクランプ装置とそれを用いた杭上の自走方法を提供する。

解決手段

左脚部11と右脚部12とを備えたクランプボディ10を構成し、前記左脚部11と右脚部12の一方または両方に杭を挟持するシリンダを設け、前記左脚部11と右脚部12の間に杭の挿入部14を構成すると共に、前記杭の挿入部14の幅はクランプ装置1が挟持する杭Pの幅よりも大きくした杭上作業装置のクランプ装置。

概要

背景

杭圧入引抜機を用いて鋼杭を連続的に打設する作業において、作業現場が橋の下等のように上部に空間がない場合では、杭圧入引抜機の自走作業は次のように行っていた。
杭圧入引抜機は下部に構成したクランプを挟持しているが、従来のクランプは、杭を挾持するための左右の挾持爪が一体に構成されていて、中央部にU字形の杭の挿入部が形成されていた。この杭の挿入部は、クランプやシリンダの大型化を避けるために、杭の厚みよりわずかに広い程度の幅しかなかった。
そのため、杭圧入引抜機は、杭列上を移動する際にはクランプの下端既設杭天端上方まで上昇させ、杭との干渉を避けながら前進する必要があった。

上記のような杭圧入引抜機では、移動の際にクランプを杭天端から挟持部の高さ分上に抜き上げる必要があるため、上方に障害物がある現場では施工ができなかった。そのため、クランプを上昇させずに移動させるものとして、特許文献1記載の考案が提案された。

概要

クランプ装置を一体形としてクランプボディのみで強度をとり、シリンダの大型化を避けてコンパクト化をりながら、杭上を水平移動できるクランプ装置とそれを用いた杭上の自走方法を提供する。左脚部11と右脚部12とを備えたクランプボディ10を構成し、前記左脚部11と右脚部12の一方または両方に杭を挟持するシリンダを設け、前記左脚部11と右脚部12の間に杭の挿入部14を構成すると共に、前記杭の挿入部14の幅はクランプ装置1が挟持する杭Pの幅よりも大きくした杭上作業装置のクランプ装置。

目的

本発明は、上記の従来例の課題を解決したもので、一体形のクランプボディのみで強度をとり、シリンダの大型化を避けてコンパクト化を図りながら、クランプ装置を杭天端から左右脚部の高さ分上に抜き上げることなく、杭上を水平移動できる杭上作業装置のクランプ装置とそれを用いた杭上の自走方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

クランプボディを挟持するシリンダを備えたクランプ装置であり、前記クランプボディは、左脚部と右脚部を備え、前記左脚部と右脚部を一つの部材によって一体に構成し、前記左脚部と右脚部の一方または両方に杭を挟持するシリンダを設け、前記左脚部と右脚部の間に杭の挿入部を構成し、前記杭の挿入部の幅はクランプ装置が挟持する杭の幅よりも大きいことを特徴とする杭上作業装置のクランプ装置。

請求項2

請求項1記載のクランプ装置を用いた杭上の自走方法であり、杭を挟持しているシリンダを作動して杭幅より大きく開き、次いでクランプ装置を杭から抜き上げずにスライドさせて次の杭上に移動し、その後シリンダを作動して次の杭を挟持する杭上の自走方法。

請求項3

前記杭上の自走方法であり、クランプ装置が杭上を移動する際に、杭の表面形状に合わせてクランプ装置を左右動させて杭との干渉を避けながら移動することを特徴とする請求項2記載の杭上の自走方法。

技術分野

0001

本発明は、地中に連続して圧入された杭列上で各種の作業する杭圧入引抜機荷役用クレーン等の杭上作業装置クランプ装置とそれを用いた上の自走方法に関するものである。

背景技術

0002

杭圧入引抜機を用いて鋼杭を連続的に打設する作業において、作業現場が橋の下等のように上部に空間がない場合では、杭圧入引抜機の自走作業は次のように行っていた。
杭圧入引抜機は下部に構成したクランプで杭を挟持しているが、従来のクランプは、杭を挾持するための左右の挾持爪が一体に構成されていて、中央部にU字形の杭の挿入部が形成されていた。この杭の挿入部は、クランプやシリンダの大型化を避けるために、杭の厚みよりわずかに広い程度の幅しかなかった。
そのため、杭圧入引抜機は、杭列上を移動する際にはクランプの下端既設杭天端上方まで上昇させ、杭との干渉を避けながら前進する必要があった。

0003

上記のような杭圧入引抜機では、移動の際にクランプを杭天端から挟持部の高さ分上に抜き上げる必要があるため、上方に障害物がある現場では施工ができなかった。そのため、クランプを上昇させずに移動させるものとして、特許文献1記載の考案が提案された。

0004

実公平6−19637号公報

0005

この考案は、杭上の作業装置クランプ機構であり、クランプ機構(6)を形成する一対の杭挟持爪(11、12)の各々を独立して移動可能に構成し、該一対の杭挟持爪(11、12)の上端に、両端部を固定して杭挟持爪移動用のシリンダ(14)を連設し、前記シリンダ(14)により杭挟持爪(11、12)の一方または両方を作業装置の前進方向と直交する方向に移動可能としたものである。

先行技術

0006

この考案によれば、作業装置の移動が、装置をわずかに上昇させるだけで行えるから、上方に障害物が存する場所での作業にも使用することができる。したがって、作業時間を短縮できるとともに、工事コストの低減を図れ、能率のよい安全な移動作業が可能となる。
また杭上を移動する場合、杭の厚みに制限されず、基台などを上方に高く移動させることなく、クランプ機構が既設杭の両側に位置した状態で移動させることができるから、杭上をより安定した状態で移動することができるのである。

発明が解決しようとする課題

0007

しかし上記特許文献1記載の考案は、クランプ機構(6)が2つに分離しているため、杭挟持爪(11、12)を移動させるときには、ガイドレール(13)に大きな荷重がかかり、この強度を保つためにクランプ機構(6)が大型で重くなっていた。
また、杭の挟持力はシリンダ(14)の推力によって左右されるが、本考案のシリンダ(14)は杭との干渉を避けるために、長いストロークが必要とされるため、大きな推力を得るためには大型のシリンダが必要となるという課題があった。

0008

本発明は、上記の従来例の課題を解決したもので、一体形クランプボディのみで強度をとり、シリンダの大型化を避けてコンパクト化を図りながら、クランプ装置を杭天端から左右脚部の高さ分上に抜き上げることなく、杭上を水平移動できる杭上作業装置のクランプ装置とそれを用いた杭上の自走方法を提供するものである。

課題を解決するための手段

0009

請求項1に記載の発明は、クランプボディに杭を挟持するシリンダを備えたクランプ装置であり、前記クランプボディは、左脚部と右脚部を備え、前記左脚部と右脚部を一つの部材によって一体に構成し、前記左脚部と右脚部の一方または両方に杭を挟持するシリンダを設け、前記左脚部と右脚部の間に杭の挿入部を構成し、前記杭の挿入部の幅はクランプ装置が挟持する杭の幅よりも大きい杭上作業装置のクランプ装置である。

0010

請求項2に記載の発明は、請求項1記載のクランプ装置を用いた杭上の自走方法であり、杭を挟持しているシリンダを作動して杭幅より大きく開き、次いでクランプ装置を杭から抜き上げずにスライドさせて次の杭上に移動し、その後シリンダを作動して次の杭を挟持する杭上の自走方法である。

0011

請求項3に記載の発明は、前記杭上の自走方法であり、クランプ装置が杭上を移動する際に、杭の表面形状に合わせてクランプ装置を左右動させて杭との干渉を避けながら移動する杭上の自走方法である。

発明の効果

0012

請求項1記載の発明によれば、左脚部と右脚部一つの部材によって構成してクランプボディを一体形として、シリンダの大型化を避けて装置をコンパクトにすると共に、杭の挿入部の幅を杭の幅よりも大きくしたことで、クランプ装置を杭天端から左右脚部の高さ分上に抜き上げることなく杭上を水平移動できる。

0013

請求項2記載の発明によれば、杭上作業装置の自走の際に、クランプ装置を杭の上に抜き上げることなく移動して、次の杭を挟持することが可能になるため、上部に障害物がある極小空間での移動が可能となる。

0014

請求項3記載の発明によれば、杭上作業装置の自走の際に、杭の形状に合わせてクランプ装置を左右動することで、杭との干渉を回避するために必要なシリンダのストロークを抑えることができるため効率的な自走が行えるのである。

図面の簡単な説明

0015

本発明のクランプ装置の実施形態1の正面図(A)と側面図(B)
本発明のクランプ装置の実施形態1のシリンダを伸張した正面図
本発明のクランプ装置の実施形態1の自走説明図の側面図(A)と平面模式図(B)
本発明のクランプ装置の実施形態1の自走説明図の側面図(A)と平面模式図(B)
本発明のクランプ装置の実施形態1の他の自走方法の平面模式図
本発明のクランプ装置の実施形態2の正面図
本発明のクランプ装置の実施形態2の自走方法の平面模式図
本発明のクランプ装置の実施形態1のU形鋼矢板における自走方法の平面模式図
本発明のクランプ装置を備えたクランプクレーンの側面図

実施例

0016

本発明のクランプ装置の実施形態1を図1乃至図4に示す。
図3(A)に示すように、杭上作業装置Mは下方に設けた基台5の下部に杭を挟持するクランプ装置1を設け、前記基台5に対して進行方向(図3右方向)にスライド可能に設けたスライドベース6の上面にスライドフレーム7を設け、杭を挟持するチャック装置8をスライドフレーム7に対して垂直方向にスライド可能に取付けている。

0017

図1に示すように、前記クランプ装置1はクランプボディ10と、その内部に設けた杭挟持用のシリンダ11a、12aからなる。このクランプボディ10は基台5に対して、進行方向と直交する方向(図1(A)左右方向)にスライド可能に取り付けられている。

0018

前記クランプボディ10は、下部両側に同一幅の左脚部11と右脚部12を構成し、上部を連結部13によって連結した構成となっているが、左脚部11と右脚部12と連結部13は同一の部材によって構成され全体として逆U字形の一体形の構造となっている。
前記左脚部11と右脚部12の間に杭の挿入部14を構成する。

0019

このようにクランプ装置を一体形とすることで強度が大きくなり、シリンダの大型化を避けることができるため装置がコンパクトになる。
また、杭の挿入部14の幅L1は、クランプ装置1が挟持する杭Pの幅Paより大きく、移動の際にクランプ装置1が杭Pと干渉しないようになっている。

0020

前記左脚部11と右脚部12の内部には、1対のシリンダ11a、12aが2基対向して設けられている。このシリンダ11a、12aは杭を挟持するときには、図2に示すように、それぞれ杭の挿入部14の内側に伸張して中央で杭Pを挟持するが、そのストローク長L2、L3の合計は、杭幅Pa以上になるように設定されている。

0021

上記のように構成した実施形態1の自走方法を図3図4に基づいて説明する。杭上作業装置Mは、下部に設けたクランプ装置1によってハット形鋼矢板P1、P2、P3・・が連続して圧入された杭列上に載置され作業を行う。

0022

杭上作業装置Mが杭列上を自走するときには、新たな打設杭P5をチャック機構8で挟持したまま、シリンダ11a、12aを杭P幅より広く離隔し、わずかに基台5を上昇させ、基台5をスライドベース6に対して杭1ピッチ分前方に移動させ、それぞれのクランプ装置1の直前にある杭P2、P3、P4を挟持せしめる。この動作を繰り返すことにより杭上作業装置Mが杭上を前進する(図3図4参照)。

0023

このように本実施形態では、クランプ装置1の1対のシリンダ11a、12aのストローク長が1本の杭幅Pa以上であるため、クランプ装置1が杭Pを回避しながらスライドして移動することができる。

0024

したがって本実施形態によれば、杭上作業装置の自走の際に、クランプ装置を杭から引き抜くために高く上方に移動させる必要がなく、上方に障害のある施工現場でも杭上作業が可能となり、装置の移動時間も短縮されるのである。

0025

図5に基づいて、前記クランプ装置1の他の自走方法を説明する。
この例では、1基のクランプ装置1の作動について説明するが、他のクランプ装置も同様の作動をする。
図5(A)において、シリンダ11a、12aは杭P1、P2の継ぎ手Pbを挟持している。

0026

図5(B)に示すように、シリンダ11a、12aを杭幅Pa以上の幅L4に開くが、このシリンダ12aを退縮した状態で、右脚部12の先端は杭P2の表面Pcより右方(図5上方)に出ていない。そのため、この状態でクランプ装置1を水平に移動させると右脚部12の先端が杭P2に衝突することになる。

0027

そのため、図5(C)に示すように、クランプ装置1を右方に移動して、シリンダ12aを杭P2の表面Pcと干渉しない位置まで移動して杭を回避させる。

0028

次いで図5(D)に示すように、クランプ装置1を杭1ピッチ分前方にスライドさせてから、シリンダ11a、12aを作動して、杭P2とP3の継ぎ手Pbを挟持することで図5(E)の状態となり、杭上作業装置Mは自走した後再び杭列上に固定する。

0029

前記自走方法では、杭の形状に合わせてクランプ装置を進行方向に対して左右に移動させながら、杭を回避しつつ自走することができるから、杭の形状に拘束されずに杭列上の自走が行える。
また、杭との干渉を回避するために必要なシリンダのストロークを抑えることができるため効率的な自走が行える。

0030

本発明のクランプ装置の実施形態2を図6に示す。
本実施形態のクランプ装置2は、前記クランプ装置1と同様に杭上作業装置Mの基台5の下部に取り付けられている。

0031

本実施形態のクランプボディ20は、前記クランプボディ10と同様に、下部両側に左脚部21と右脚部22と連結部23を構成し、それらを同一部材で一体に構成してなり、左脚部21と右脚部22の間に杭の幅より大きい幅L5を有する杭の挿入部24を構成しているため、その構成においてクランプボディ10と同様の効果を有する。

0032

前記クランプボディ20は、右脚部22の幅は左脚部21の幅より大きく構成して、右脚部22の内部にのみシリンダ22a,22aを設けてある。
このシリンダ22aは杭を挟持するときには、図6に示すように、杭の挿入部24の内側に伸張するが、そのストローク長L6は、杭幅Paより大きくなるように設定されている。

0033

上記のように構成した実施形態2の自走方法を図7に基づいて説明する。この場合も、実施形態1と同様に1基のクランプ装置の動作について説明する。
図7(A)の状態では、シリンダ22aと左脚部21の表面との間で杭P1とP2の継ぎ手Pbを挟持している。
自走する際には、図7(B)に示すように、シリンダ22aを退縮させて、左脚部21の表面との間隔L5を杭幅Pa以上にして杭P2との干渉を避ける。

0034

次いで図7(C)に示すように、クランプ装置2を矢印方向に杭1ピッチ分前進させ、次のクランプ位置で再びシリンダ22aを伸張して、シリンダ22aと左脚部21によって杭P2とP3の継ぎ手Pbを挟持して図7(D)の状態となり自走が完了する。
この実施形態では、前記実施形態1と同様の効果がある。

0035

図8において、前記実施形態1のクランプ装置1を用いたU形鋼矢板からなる杭列上の自走方法を説明する。この場合も、実施形態1と同様に1基のクランプ装置の動作について説明する。
(1)図8(A)の初期状態では、杭上作業装置は、シリンダ11a、12aで杭P10の表面を挟持して杭列上に固定されている。このとき杭列はU形鋼矢板が2枚交互に連設されているため、杭幅が2倍となっている。
(2)図8(B)に示すように、シリンダ11a、12aを退縮させるが、シリンダ11a、12aの先端の間隔は杭P10、P11の2枚分の杭幅より小さいから、そのまま移動すると左脚部11が杭P11を回避することができない。そのため、一旦クランプ装置1を左方向(図8下方向)へ移動する。
(3)その後、図8(C)に示すように、クランプ装置1を矢印方向に前進させ、杭P10とP11の継ぎ手Pbの位置まで移動させた後、図8(D)に示すように、左脚部11の杭P11の表面Peとの干渉を避けるために、クランプ装置1を左方向へ移動する。
(4)図8(E)に示すように、クランプ装置1を矢印方向に前進させ、杭P11の中央位置まで移動させる。
(5)図8(F)に示すように、クランプ装置1を一旦左方向へ移動してから、再びシリンダ11a、12aを伸張して杭を挟持して図8(A)の初期状態となり自走が完了する。

0036

このように本自走方法によれば、U形鋼矢板のように杭幅の広い杭列上もクランプ装置を高く持ち上げずに自走することができる。

0037

図9は、前記実施形態1のクランプ装置1を備えたクランプクレーンRの側面図である。
図において、スライドフレーム7の内部にスライドベース6が設けられていて、このスライドベース6に、水平方向スライド自在な基台5を配置し、この基台5の下部にクランプ装置1,1を構成したものである。
また、スライドフレーム7の前後には、クランプ装置1,1を設けてある。

0038

上記クランプクレーンRの自走を説明すると、スライドフレーム7の前後のクランプ装置1,1で杭P,Pを挟持してクランプクレーンRを杭上に固定した後、基台5の下部のクランプ装置1,1の杭の挟持状態を解き、水平状態を保って杭2ピッチ分前進させる。
その後、基台5の下部のクランプ装置1,1で杭P,Pを挟持して、今度はスライドフレーム7の前後のクランプ装置1,1の杭P,Pの挟持状態を解いて、スライドフレーム7全体を杭2ピッチ分前方に移動させて自走を行う。
この方法により、クランプクレーンRのような大型機器でも、上方に高く持ち上げることなく、水平状態を保ちながら杭列上を自走することができる。

0039

1クランプ装置2 クランプ装置
10クランプボディ20 クランプボディ
11左脚部 12右脚部
11aシリンダ12a シリンダ
13 連結部 14杭の挿入部
M杭上作業装置Rクランプクレーン
P 杭

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