JP4000216B2

JP4000216B2 - Pipe holding device

Info

Publication number: JP4000216B2
Application number: JP09314598A
Authority: JP
Inventors: 忠彌恩田
Original assignee: 忠彌恩田
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-04-06
Also published as: JPH11294054A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管（パイプ）を保持するとともに回転駆動源の回転力を伝達するもので、例えば、杭工事，井戸掘り，地質調査工事等の工事で管材を地中に貫入させる工事において使用される管材用保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、鋼管杭を地盤に貫入させるには、杭施工機を所定の場所に設置し、該杭施工機のタワーに鋼管を運んできて沿わせて立設し、タワー上部のモータ等の回転駆動装置を保持装置（チャック）を介して鋼管頭部にセットし、該回転駆動装置を回転させることで、前記保持装置を介して鋼管が回転され、地盤に鋼管が貫入されるものである。
【０００３】
前記鋼管の頭部には、該頭部外周に装着される保持装置との回転伝達のため、水平方向に穴を開けて鉄棒を挿通させたり、切り欠き部を施工したり、突起状物を溶接等の手段で突設させたり、油圧やチェーン等で締め付けたりと、鋼管を回転させる種々の回転伝達手段が施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の保持装置は、チャック部が上下方向（鉛直方法）に長いので必然的に杭施工機のタワーの長さも長くなって、杭施工機の大型化・重量化という問題がある。また、鋼管の外周部を把持する保持装置であるため、偏芯量が大きく鋼管を回転させる際にぶれたり振動したりして危険性が伴うものである。更に、回転させるために鋼管頭部を加工するのは、複雑化して手間が掛かると共に該頭部の破壊が多く、保持装置との接続の障害となる問題がある。
【０００５】
このほか、杭を大鋼管にしたり、回転駆動部の動力を大きくすると、保持装置が巨大化して重装置となり、鋼管頭部の修理が必要な場合にも高所作業となって危険である、等の問題点がある。このように、従来の保持装置には、小型化・軽量化、作業容易性と杭の品質性等に解決すべき課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る管材用保持装置の上記課題を解決するための要旨は、回転軸と、該回転軸の外周に設けられ回転軸の半径方向に押出し作用する摺接面を持つカムと、該カムによって回転軸の半径方向に押し出されて回転力伝達作用する遊動部材とを少なくとも有してなり、前記遊動部材が前記回転軸の周囲方向に複数の分割体にして設けられるとともに、その内側壁面において内部に向かって三角形状にえぐられた溝が設けられ、前記カムは三角形状に形成され、該三角形状の斜行した上下２面が前記遊動部材における三角形状の溝の内側壁面にそれぞれ摺接面として摺接して内包され、更に、当該カムの内側壁面と前記回転軸の外周面とがネジ対偶になされて設けられ、該回転軸の軸心方向に沿って上下に移動されるものであり、前記カムは、三角形状の摺接面によって回転軸の時計方向と反時計方向のいずれの回転でも回転軸の半径方向に押出し作用し、前記カムによって前記遊動部材が管材の内周壁面に当接せしめられて、前記回転軸とともに管材が回転されるものであることである。
【０００７】
前記遊動部材の上下面には、当該遊動部材を回転軸の半径方向に移動するようにガイドするガイド溝が、上下対称にして設けられていること、；
地盤に貫入させる管材に対してその外径よりも若干大きな外径の補強管が、前記管材の頭部外周を囲繞するように設けられていることを含むものである。
【０００８】
本発明に係る管材用保持装置によれば、例えば、地盤に貫入させる鋼管等の管材に対して、その頭部の内部空間に内装され、回転軸を回転させるだけで遊動部材を介して管材が回転されるようになり、管材用保持装置が管材に装着された状態で管材頭部の端面から突出する長さが従来よりも短くなり、全体の小型化・軽量化が達成される。
【０００９】
また、管材の内部から遊動部材で保持して回転させるので、管材頭部の種々の加工が不要となり、手間が省けて工期短縮となるばかりでなく、管材頭部の破壊・変形が生じなく管材の品質維持に貢献することになる。更に、管材に大きな回転力を伝達力させることができて、かつ、装置全体もそれにより大きくする必要もない。
【００１０】
カムは、回転軸のいずれの方向の回転でも、遊動部材を半径方向に押し出す作用をするので便宜である。更に、管材用保持装置の操作性や経済性も従来のものよりも向上する。また、補強管により、鋼管を地盤に貫入させる際に、前記補強管が鋼管の頭部外周を囲繞し、当該鋼管を強く保持すると共に鋼管の変形に対する補強材となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１実施例に係る管材用保持装置１について図面を参照して説明する。図１は管材用保持装置１の縦断面図であって、油圧モータ等の回転駆動源に連結される回転軸２と、回転軸２の先端（図では下部）に固定される支持部材３と、該支持部材３の上に載置され前記回転軸２を貫通孔に回転自在に挿通させている全体円形状の下部固定部材４と、該下部固定部材４とは下端面で固定されるとともに図２に示すように回転軸２の周囲に略半円周に亘って囲繞し鋼管６内周壁面に沿った外面形状の垂直固定部材５と、該垂直固定部材５の上部と固定され前記回転軸２を回転自在に挿通させ共に鋼管６の頭部の端面上に載置される保護円盤７と、前記下部固定部材４と保護円盤７との間で回転軸２の半径方向に摺動自在な遊動部材８と、前記保護円盤７の上位置において回転軸２に固定される蓋部材９と、から概ね構成されている。
【００１２】
上記各構成物品をその順に更に詳細に説明する。
前記回転軸２は、後端部２ａが断面形状を六角形状にされ、回転駆動源とのアタッチメント部となっていて、連結させた場合の抜落ち防止用にピンを差し込むピン穴２ｂが水平方向に穿孔されている。
【００１３】
そして、回転軸２の外周に、図１乃至図２に示すように、当該回転軸２の半径方向に押出し作用する摺接面２ｃを両側に有するカム２ｄが、３個設けられている。
【００１４】
このカム２ｄは、その摺接面２ｃを一例として緩やかな円弧状の曲面にしてスムーズな動作を確保しているが、これに限らず前記半径方向に押出し作用するものであれば、他の曲率の曲面または平面に形成してあっても良いものである。
【００１５】
更に、１個のカム２ｄにおいて、２つの摺接面２ｃ，２ｃを持つことで、回転軸２の時計方向の回転と反時計方向の回転とのいずれにおいても、前記半径方向の押出し作用をするように形成されている。
【００１６】
また、このカム２ｄは、回転軸２に対して一体に形成しても、別体のものを溶接等で固着してもよく、特に限定するものではない。
【００１７】
カム２ｄの前記半径方向の高さ（ストローク）は、適宜、管材である鋼管６の内径寸法との兼ね合いで設定されるものである。
【００１８】
次に、前記支持部材３は、下部固定部材４・垂直固定部材５・保護円盤７・遊動部材８が、回転軸２の先端部側から抜け出さないように支持しているものである。逆に、回転軸２の後端部２ａ側へ抜け出さないように、蓋部材９が回転軸２に固定されているものである。
【００１９】
次に、下部固定部材４は、その中央部の貫通孔４ａに回転軸２が回転自在にして挿通され、更に、円形状の外周端に、図１と図３に示すように、上方向に突出して遊動部材８の半径方向への移動をガイドし、かつ、周方向への移動を阻止するガイド部材４ｂが、各遊動部材８に設けられるガイド溝８ａに対応して設けられている。
【００２０】
次に、垂直固定部材５は、その外周面５ａが鋼管６の内周壁面６ａの曲面に沿った形状となっており、また、その内周面５ｂが前記カム２ｄと衝突しないように外側に後退した半円形状の曲面となっている。そして、保護円盤７と下部固定部材４とを連結して、これらを一体的に構成するものである。
【００２１】
次に、保護円盤７は、管材である鋼管６頭部に当該管材用保持装置１をセットした際に、該頭部の端面上に載置されるものである。この保護円盤７は、通常鋼管６が円形なので円形状に形成されるが、特に限定されるものでなく、矩形状でも良い。また、上面には、油止め部材７ｂが周方向に全周設けられ、蓋部材９の下面と保護円盤７の上面との間に注油される油の漏出を防止する。
【００２２】
次に、遊動部材８は、図２に示すように、内側壁面８ｂが前記カム２ｄの摺接面２ｃに対応した曲面に形成されていて、外周面８ｃが鋼管６の内周壁面６ａに沿った曲面に形成されいる。また、２個の分割体にしてあるが、これに限られず、１個でも、３個以上（４個の場合は次の第２実施例で示す）でも良く、前記カム２ｄの個数と対応して設けられるものである。
【００２３】
そして、この各遊動部材８の下部には、図３に示すように、前記ガイド部材４ｂを受け入れるガイド溝８ａが、半径方向に向けて設けられている。このガイド溝８ａと前記ガイド部材４ｂとの係合により、下部固定部材４に対して遊動部材８が半径方向に移動可能となり、周方向には移動しないものである。
【００２４】
また、遊動部材８の上部は、半径方向に移動された後に、保護円盤７の内周壁面７ａに衝突しないように切り欠部８ｄが設けられている。
【００２５】
このようにして、管材用保持装置１は、構成物品のうち前記回転軸２や垂直固定部材５，遊動部材８が鋼管６の頭部に内装されるものである。これにより、鋼管６の上部から突出する管材用保持装置１の長さが従来よりも短くなり、小型化されて杭施工機のタワーも短くすることができる。
【００２６】
以上のようにしてなる管材用保持装置１を使用するには、杭施工機のタワーに沿って地盤に立設された鋼管６の頭部に設置した後に、回転軸の後端部２ａに油圧モータ等の回転駆動源の軸をピン穴２ｂにピンを差し込む等して連結する。
【００２７】
そして、回転駆動源によって回転軸２を回転させる。該回転軸２とともに支持部材３と蓋部材９とが同方向に回転する。一方、鋼管６の頭部の上端面に載置された保護円盤７は、回転駆動源の荷重が蓋部材９を介して加わり鋼管６端面に押しつけられるので回転しない。よって、保護円盤７に固定されている垂直固定部材５及び下部固定部材４も回転しない。また、遊動部材８も下部固定部材４のガイド部材４ｂで規制されて周方向に回転しない。
【００２８】
そして、回転軸２が例えば時計方向に回転すると、カム２ｄが同方向に回転し、カム２ｄの摺接面２ｃが遊動部材８の内側壁面８ｂに当接して、更に、カム２ｄが回転することで、遊動部材８がガイド部材４ｂにガイドされながら半径方向に移動する。
【００２９】
更に、カム２ｄの回転により、前記遊動部材８の外周面８ｃが鋼管６の内周壁面６ａに当接する。こうして、回転軸２の回転により、遊動部材８が半径方向に移動され、鋼管６の内周壁面６ａを押圧して突っ張るようになって、鋼管６の頭部が保持される。その結果、外周面８ｃと内周壁面６ａとの摩擦力の増大により、鋼管６が回転軸２及びカム８とともに同方向に回転されるようになる。
【００３０】
前記鋼管６が回転されると、それまで回転しなかった保護円盤７が鋼管６と共に回転され、同時に、該保護円盤７と一体的になっている垂直固定部材５及び下部固定部材４も同方向に回転される。
【００３１】
こうして、カム２ｄの半径方向の押出し作用によって、管材用保持装置１の各構成部材が一体的となって鋼管６とともに回転し、鋼管６は地盤に貫入されることになる。
【００３２】
なお、鋼管６の地盤貫入に障害が生じた際には、回転軸２を逆方向に回転させることで、カム２ｄの半径方向への押出し作用が無くなって、遊動部材８と鋼管６との係合関係を解除することが出来る。それによって、管材用保持装置１を鋼管６の頭部から取り外すこともできる。以上の説明は、回転軸２を反時計方向に回転させた場合にも同様である。
【００３３】
本発明の第２実施例に係る管材用保持装置１ａは、図４に示すように、回転軸２の先端に支持部材３が固定されており、後端側には蓋部材９が固定されている。前記支持部材３と蓋部材９との間に、図５に示すように、遊動部材１０が、回転軸２の周囲に４個の扇状の分割体にされ、回転軸２の半径方向に移動可能に設けられている。
【００３４】
そして、各遊動部材１０の内側壁面１０ａにおいて、内部に向かって三角形状にえぐられた所要幅の溝１０ｂが設けられている。該溝１０ｂの上下斜めに斜行する面が、後述のカム１１との摺接用の内側壁面１０ｃ，１０ｄとなる。
【００３５】
図４乃至図５に示すように、前記各溝１０ｂに、三角形状のカム１１がそれぞれ内包されて回転軸２の周囲に設けられている。該カム１１における２辺の斜行した上下２面が、前記内側壁面１０ｃ，１０ｄと傾きを同じにした摺接面１１ａ，１１ｂとなる。また、カム１１の内側壁面と回転軸２の外周面とに、ネジ溝がそれぞれ歯合するように設けられ、当該カム１１が回転軸２にネジ対偶にして構成されている。
【００３６】
また、前記各遊動部材１０の上面には、図６に示すように、当該遊動部材を回転軸２の半径方向に移動すよるうにガイドするガイド溝１０ｅがそれぞれ設けられている。なお、遊動部材１０の下面にもガイド溝１０ｅが設けられているのは、当該遊動部材１０を上下対称にして形成し、管材用保持装置１の組立時の容易化のために設けたものである。
【００３７】
前記ガイド溝１０ｅには、遊動部材１０と蓋部材９との間に設けられる保護円盤１２の下面から垂設されたガイド部材１２ａが内包される。
【００３８】
前記保護円盤１２は、管材用保持装置１を鋼管６の頭部に載置された際に、鋼管６の上端面に乗せられるものである。また、前記蓋部材９は、図７に示すように、補強部材９ａが設けられている。
【００３９】
この第２実施例に係る管材用保持装置１ａによれば、回転軸２と各遊動部材１０とを鋼管６の頭部に内装し、保護円盤１２を鋼管上端面に乗せて、回転駆動源により回転軸２の後端部２ａに連結して、回転軸２を時計方向又は反時計方向に回転させる。
【００４０】
すると、回転軸２と支持部材３と蓋部材９とが同時・同方向に回転し、一方、蓋部材１２と、ガイド部材１２ａで周方向の移動が規制される各遊動部材１０と、及び、溝１０ｂで規制される各カム１１とは回転しない。
【００４１】
それにより、回転軸２の回転によりカム１１が、図４に示すように、上方向または下方向に移動して、摺接面１１ａまたは摺接面１１ｂが遊動部材１０の摺接面１０ｃまたは摺接面１０ｄに当接して、更に遊動部材１０を半径方向に押し出す。
【００４２】
こうして、４個の各遊動部材１０が半径方向に略均等に押し出され、鋼管６の内周壁面６ａに当接し、鋼管６の頭部を内側から強く保持することになる。そして、当該遊動部材１０の外周面１０ｆと前記内周壁面６ａとの摩擦力が増大して、回転軸２の回転とともに、前記カム１１，遊動部材１０，鋼管６及び保護円盤１２が一体的に回転する。
【００４３】
このように、第２実施例に係る管材用保持装置１ａも前記第１実施例に係る管材用保持装置１と同様の作用・効果が得られる。更に、遊動部材１０が４個の分割体で半径方向に均等に押し出しされるので、鋼管６が偏心することなく地盤に貫入されるものである
【００４４】
本発明の第３実施例に係る管材用保持装置１ｂは、図８に示すように、地盤に貫入させる鋼管６に対してその外径よりも若干大きな外径の補強管１３が設けられたものである。これにより、鋼管６を地盤に貫入させる際に、補強管１３が鋼管６の頭部外周を囲繞し、当該鋼管６を強く保持すると共に鋼管６の変形に対する補強材とすることが出来る。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る管材用保持装置は、回転軸と、該回転軸の外周に設けられ回転軸の半径方向に押出し作用する摺接面を持つカムと、該カムによって回転軸の半径方向に押し出されて回転力伝達作用する遊動部材とを少なくとも有してなり、前記遊動部材が前記回転軸の周囲方向に複数の分割体にして設けられるとともに、その内側壁面において内部に向かって三角形状にえぐられた溝が設けられ、前記カムは三角形状に形成され、該三角形状の斜行した上下２面が前記遊動部材における三角形状の溝の内側壁面にそれぞれ摺接面として摺接して内包され、更に、当該カムの内側壁面と前記回転軸の外周面とがネジ対偶になされて設けられ、該回転軸の軸心方向に沿って上下に移動されるものであり、前記カムは、三角形状の摺接面によって回転軸の時計方向と反時計方向のいずれの回転でも回転軸の半径方向に押出し作用し、前記カムによって前記遊動部材が管材の内周壁面に当接せしめられて、前記回転軸とともに管材が回転されるものであるので、管材をその内側から強く保持できて大きな回転伝達力が得られるとともに、装置が小型化されたことに伴って杭施工機も小型化され作業能率が向上し、高所作業に伴う危険性も緩和されるという優れた効果を奏するものである。また、管材である鋼管等の頭部処理も不要となって品質維持されるとともに工期短縮となるという優れた効果を奏するものである。
【００４６】
前記回転軸と遊動部材とは、管材頭部に内装されるので、管材から上部に突出する部分が短くなって杭施工機のタワーを短くすることが可能となり、当該杭施工機が小型化され、杭の設置が容易となって安全性も向上するという優れた効果を奏するものである。
【００４７】
前記カムは、回転軸の時計方向と反時計方向のいずれの回転でも回転軸の半径方向に押出し作用する摺接面を持っているので、施工が容易となり、更に、カムは、回転軸とネジ対偶になされて設けられ、該回転軸の軸心方向に沿って移動されるものとすることでも管材を保持することが出来る。前記遊動部材は、回転軸の周方向に複数に分割されていることで、管材を内側から均等な押圧力で保持することが出来て、管材を偏心させることなく回転させることが出来るという優れた効果を奏するものである。また、補強管により、鋼管を地盤に貫入させる際に、前記補強管が鋼管の頭部外周を囲繞し、当該鋼管を強く保持すると共に鋼管の変形に対する補強材となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の管材用保持装置の断面図である。
【図２】同図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る管材用保持装置の断面図である。
【図５】同図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図６】同図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図７】同第２実施例に係る管材用保持装置の平面図である。
【図８】同第３実施例に係る管材用保持装置の正面図である。
【符号の説明】
１，１ａ管材用保持装置、２回転軸、２ａ後端部、２ｃ摺接面、
２ｄカム、３支持部材、４下部固定部材、４ａ貫通孔、
４ｂガイド部材、５垂直固定部材、５ａ外周面、
６管材としての鋼管、６ａ内周壁面、７保護円盤、８誘導部材、
８ａガイド溝、８ｂ内側壁面、８ｃ外周面、８ｄ切り欠部、
９蓋部材、１０誘導部材、１０ａ，１０ｃ，１０ｄ内側壁面、
１０ｂ溝、１１カム、１１ａ，１１ｂ摺接面、１２蓋部材、
１２ａガイド部材、１３補強管。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention holds a pipe (pipe) and transmits the rotational force of a rotational drive source. For example, it is used in a construction in which pipe material penetrates into the ground in construction such as pile construction, well digging, and geological survey construction. The present invention relates to a pipe material holding device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in order to penetrate a steel pipe pile into the ground, a pile construction machine is installed at a predetermined place, a steel pipe is carried to a tower of the pile construction machine, and is installed upright. A rotary drive device is set on a steel pipe head via a holding device (chuck), and by rotating the rotary drive device, the steel pipe is rotated via the holding device, and the steel pipe penetrates into the ground. .
[0003]
In order to transmit the rotation with the holding device attached to the outer periphery of the head, the steel pipe head is drilled in a horizontal direction to insert a steel bar, construct a notch, or project a protrusion. Various rotation transmitting means for rotating the steel pipe, such as protruding by means such as welding or tightening with hydraulic pressure or a chain, are provided.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional holding device has a long chuck portion in the vertical direction (vertical method), the length of the tower of the pile construction machine is inevitably long, and there is a problem of increasing the size and weight of the pile construction machine. In addition, since the holding device grips the outer peripheral portion of the steel pipe, the eccentricity is large, and there is a risk of shaking and vibration when rotating the steel pipe. In addition, machining the steel pipe head for rotation is complicated and time-consuming, and the head is often broken, resulting in a problem in connection with the holding device.
[0005]
In addition, if the pile is made a large steel pipe or the power of the rotary drive part is increased, the holding device becomes huge and becomes a heavy device, and it is dangerous to work at a high place when repairing the steel pipe head is necessary, There are problems such as. As described above, the conventional holding device has problems to be solved in terms of downsizing, weight reduction, workability, pile quality, and the like.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The gist for solving the above-described problems of the tube holding device according to the present invention is that a rotating shaft, a cam provided on the outer periphery of the rotating shaft and having a sliding contact surface that pushes out in the radial direction of the rotating shaft, and the cam At least a floating member that is pushed out in the radial direction of the rotation shaft to transmit a rotational force, and the floating member is provided as a plurality of divided bodies in the circumferential direction of the rotation shaft. A groove is formed in a triangular shape toward the inside, the cam is formed in a triangular shape, and two inclined upper and lower surfaces of the triangular shape are in sliding contact with the inner wall surface of the triangular groove in the floating member. The inner wall surface of the cam and the outer peripheral surface of the rotating shaft are provided as a screw pair and are moved up and down along the axial direction of the rotating shaft. The cam is The triangular sliding contact surface pushes out in the radial direction of the rotating shaft in either the clockwise or counterclockwise rotation of the rotating shaft, and the loose member is brought into contact with the inner peripheral wall surface of the pipe by the cam, The tube material is rotated together with the rotating shaft .
[0007]
Guide grooves for guiding the floating member to move in the radial direction of the rotation shaft are provided on the upper and lower surfaces of the floating member so as to be vertically symmetrical;
It includes that a reinforcing pipe having an outer diameter slightly larger than the outer diameter of the pipe material penetrating into the ground is provided so as to surround the outer periphery of the head portion of the pipe material .
[0008]
According to the pipe material holding device according to the present invention, for example, a pipe material such as a steel pipe penetrating into the ground is embedded in the internal space of the head, and the pipe material is interposed via the idler member only by rotating the rotating shaft. The length that protrudes from the end face of the pipe material head in a state where the pipe material holding device is mounted on the pipe material becomes shorter than before, and the overall size and weight can be reduced.
[0009]
In addition, since it is held and rotated from the inside of the pipe by a floating member, various processing of the pipe head is not necessary, and not only is the work time shortened and the pipe head is not broken or deformed. Will contribute to the maintenance of quality. Furthermore, it is possible to transmit a large rotational force to the pipe material, and it is not necessary to enlarge the entire apparatus.
[0010]
The cam is convenient because it acts to push the floating member in the radial direction regardless of the rotation of the rotating shaft. Furthermore, the operability and economic efficiency of the pipe material holding device are improved as compared with the conventional one. In addition, when the steel pipe is penetrated into the ground by the reinforcing pipe, the reinforcing pipe surrounds the outer periphery of the head of the steel pipe, and strongly holds the steel pipe and becomes a reinforcing material against deformation of the steel pipe.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a pipe holding device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pipe holding device 1, which includes a rotary shaft 2 connected to a rotary drive source such as a hydraulic motor, and a support member 3 fixed to the tip (lower part in the figure) of the rotary shaft 2. The whole lower fixing member 4 mounted on the support member 3 and rotatably inserted in the through-hole of the rotary shaft 2 is fixed at the lower end surface. As shown in FIG. 2, an outer surface-shaped vertical fixing member 5 that surrounds the rotation shaft 2 over a substantially semicircular circumference and extends along the inner peripheral wall surface of the steel pipe 6, and the upper portion of the vertical fixing member 5 is fixed to the rotation. The shaft 2 is inserted in a freely rotatable manner, and is slidable in the radial direction of the rotating shaft 2 between the protective disk 7 placed on the end face of the head of the steel pipe 6 and the lower fixing member 4 and the protective disk 7. And a lid member 9 fixed to the rotary shaft 2 at the upper position of the protective disk 7. It has been.
[0012]
Each of the above components will be described in further detail in that order.
The rotary shaft 2 has a rear end portion 2a having a hexagonal cross-sectional shape and is an attachment portion with a rotational drive source, and a pin hole 2b for inserting a pin for preventing dropout when connected is horizontal. Has been perforated.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, three cams 2 d having sliding contact surfaces 2 c that push out in the radial direction of the rotating shaft 2 are provided on the outer periphery of the rotating shaft 2.
[0014]
The cam 2d has a smooth arcuate curved surface as an example of the sliding contact surface 2c to ensure a smooth operation. However, the cam 2d is not limited to this, and any other curvature can be used as long as it pushes in the radial direction. It may be formed on a curved or flat surface.
[0015]
Further, by having two sliding contact surfaces 2c, 2c in one cam 2d, the radial push-out action is performed in both the clockwise rotation and the counterclockwise rotation of the rotating shaft 2. It is formed as follows.
[0016]
Further, the cam 2d may be formed integrally with the rotating shaft 2, or a separate member may be fixed by welding or the like, and is not particularly limited.
[0017]
The height (stroke) of the cam 2d in the radial direction is appropriately set in consideration of the inner diameter of the steel pipe 6 that is a pipe material.
[0018]
Next, the support member 3 supports the lower fixing member 4, the vertical fixing member 5, the protective disk 7, and the floating member 8 so as not to come out from the tip end side of the rotating shaft 2. On the contrary, the lid member 9 is fixed to the rotating shaft 2 so as not to come out to the rear end 2a side of the rotating shaft 2.
[0019]
Next, the lower fixing member 4 is inserted into the through hole 4a in the center thereof so that the rotary shaft 2 is rotatable. Further, as shown in FIG. 1 and FIG. A guide member 4 b that protrudes to guide the movement of the idler member 8 in the radial direction and prevents the movement of the idler member 8 in the circumferential direction is provided corresponding to the guide groove 8 a provided in each of the idler members 8.
[0020]
Next, the outer peripheral surface 5a of the vertical fixing member 5 has a shape along the curved surface of the inner peripheral wall surface 6a of the steel pipe 6, and the inner peripheral surface 5b is arranged outside so as not to collide with the cam 2d. It is a semicircular curved surface that is set back. And the protection disk 7 and the lower fixing member 4 are connected, and these are comprised integrally.
[0021]
Next, the protection disk 7 is placed on the end surface of the head when the pipe holding device 1 is set on the head of the steel pipe 6 that is a pipe. The protective disk 7 is usually formed in a circular shape because the steel pipe 6 is circular, but is not particularly limited, and may be rectangular. In addition, oil stoppers 7 b are provided on the upper surface in the circumferential direction so as to prevent oil leaked between the lower surface of the lid member 9 and the upper surface of the protective disk 7.
[0022]
Next, as shown in FIG. 2, the floating member 8 has an inner wall surface 8 b formed in a curved surface corresponding to the sliding contact surface 2 c of the cam 2 d, and an outer peripheral surface 8 c along the inner peripheral wall surface 6 a of the steel pipe 6. It is formed in a curved surface. In addition, although two divided bodies are used, the number is not limited to this, and may be one, three or more (in the case of four, shown in the second embodiment), which corresponds to the number of the cams 2d. It is provided.
[0023]
And as shown in FIG. 3, the guide groove 8a which receives the said guide member 4b is provided in the lower part of each said floating member 8 toward the radial direction. Due to the engagement between the guide groove 8a and the guide member 4b, the idler member 8 can move in the radial direction with respect to the lower fixing member 4, and does not move in the circumferential direction.
[0024]
Further, the upper part of the floating member 8 is provided with a notch 8d so as not to collide with the inner peripheral wall surface 7a of the protective disk 7 after being moved in the radial direction.
[0025]
In this way, in the pipe material holding device 1, the rotating shaft 2, the vertical fixing member 5, and the floating member 8 among the components are housed in the head of the steel pipe 6. Thereby, the length of the holding | maintenance apparatus 1 for pipe materials which protrudes from the upper part of the steel pipe 6 becomes shorter than before, can be reduced in size, and the tower of a pile construction machine can also be shortened.
[0026]
In order to use the pipe holding device 1 constructed as described above, it is installed on the head of a steel pipe 6 erected on the ground along the tower of a pile construction machine, and then hydraulically applied to the rear end 2a of the rotary shaft. The shaft of a rotational drive source such as a motor is connected by inserting a pin into the pin hole 2b.
[0027]
Then, the rotation shaft 2 is rotated by a rotation drive source. The supporting member 3 and the lid member 9 rotate in the same direction together with the rotating shaft 2. On the other hand, the protective disk 7 placed on the upper end surface of the head of the steel pipe 6 does not rotate because the load of the rotational drive source is applied through the lid member 9 and is pressed against the end face of the steel pipe 6. Therefore, the vertical fixing member 5 and the lower fixing member 4 fixed to the protective disk 7 do not rotate. Also, floating member 8 also does not rotate is restricted in the circumferential direction by the guide member 4b of the lower fixing member 4.
[0028]
When the rotating shaft 2 rotates, for example, in the clockwise direction, the cam 2d rotates in the same direction, the sliding contact surface 2c of the cam 2d comes into contact with the inner wall surface 8b of the floating member 8, and the cam 2d further rotates. Thus, the idler member 8 moves in the radial direction while being guided by the guide member 4b.
[0029]
Furthermore, the outer peripheral surface 8c of the floating member 8 contacts the inner peripheral wall surface 6a of the steel pipe 6 by the rotation of the cam 2d. Thus, the idler member 8 is moved in the radial direction by the rotation of the rotating shaft 2, and presses and stretches the inner peripheral wall surface 6 a of the steel pipe 6, so that the head of the steel pipe 6 is held. As a result, the steel pipe 6 is rotated together with the rotary shaft 2 and the cam 8 in the same direction due to an increase in frictional force between the outer peripheral surface 8c and the inner peripheral wall surface 6a.
[0030]
When the steel pipe 6 is rotated, the protective disk 7 that has not been rotated is rotated together with the steel pipe 6, and at the same time, the vertical fixing member 5 and the lower fixing member 4 integrated with the protective disk 7 are also in the same direction. To be rotated.
[0031]
In this way, by the pushing action of the cam 2d in the radial direction, the constituent members of the tube holding device 1 rotate together with the steel pipe 6, and the steel pipe 6 penetrates into the ground.
[0032]
When a failure occurs in the penetration of the steel pipe 6 into the ground, by rotating the rotary shaft 2 in the reverse direction, the cam 2d is not pushed out in the radial direction, and the engagement between the floating member 8 and the steel pipe 6 is eliminated. The joint relationship can be canceled. Accordingly, the pipe holding device 1 can be removed from the head of the steel pipe 6. The above description is the same when the rotating shaft 2 is rotated counterclockwise.
[0033]
As shown in FIG. 4, the tube holding device 1a according to the second embodiment of the present invention has a support member 3 fixed to the front end of the rotating shaft 2 and a lid member 9 fixed to the rear end side. Yes. As shown in FIG. 5, the floating member 10 is divided into four fan-shaped divided bodies around the rotary shaft 2 between the support member 3 and the lid member 9, and is movable in the radial direction of the rotary shaft 2. Is provided.
[0034]
And in the inner wall surface 10a of each floating member 10, the groove | channel 10b of the required width | variety drilled in the triangle shape toward the inside is provided. Surfaces of the grooves 10b that are inclined obliquely become inner wall surfaces 10c and 10d for sliding contact with the cam 11 described later.
[0035]
As shown in FIGS. 4 to 5, each of the grooves 10 b includes a triangular cam 11 and is provided around the rotary shaft 2. Two inclined upper and lower surfaces of the cam 11 are slidable contact surfaces 11a and 11b having the same inclination as the inner wall surfaces 10c and 10d. In addition, screw grooves are provided on the inner wall surface of the cam 11 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 2 so as to mesh with each other, and the cam 11 is configured as a screw pair on the rotary shaft 2.
[0036]
Further, as shown in FIG. 6, guide grooves 10 e that guide the floating members so as to move in the radial direction of the rotary shaft 2 are provided on the upper surfaces of the respective floating members 10. The guide groove 10e is also provided on the lower surface of the floating member 10 in order to make the floating member 10 symmetrical in the vertical direction and to facilitate the assembly of the tube holding device 1. is there.
[0037]
In the guide groove 10e, a guide member 12a suspended from a lower surface of a protective disk 12 provided between the floating member 10 and the lid member 9 is included.
[0038]
The protective disk 12 is placed on the upper end surface of the steel pipe 6 when the pipe holding device 1 is placed on the head of the steel pipe 6. The lid member 9 is provided with a reinforcing member 9a as shown in FIG.
[0039]
According to the pipe material holding device 1a according to the second embodiment, the rotary shaft 2 and the respective floating members 10 are built in the head of the steel pipe 6, and the protective disk 12 is placed on the upper end surface of the steel pipe, and the rotation drive source is used. The rotary shaft 2 is connected to the rear end 2a of the rotary shaft 2 to rotate the rotary shaft 2 clockwise or counterclockwise.
[0040]
Then, the rotating shaft 2, the support member 3, and the lid member 9 rotate simultaneously and in the same direction, while the lid member 12 and the respective floating members 10 whose movement in the circumferential direction is regulated by the guide member 12a, and It does not rotate with each cam 11 regulated by the groove 10b.
[0041]
As a result, the rotation of the rotary shaft 2 causes the cam 11 to move upward or downward as shown in FIG. 4 so that the sliding contact surface 11a or the sliding contact surface 11b moves to the sliding contact surface 10c or the sliding contact of the floating member 10. In contact with the contact surface 10d, the floating member 10 is further pushed out in the radial direction.
[0042]
In this way, each of the four floating members 10 is pushed out substantially uniformly in the radial direction, abuts against the inner peripheral wall surface 6a of the steel pipe 6, and strongly holds the head of the steel pipe 6 from the inside. Then, the frictional force between the outer peripheral surface 10 f of the floating member 10 and the inner peripheral wall surface 6 a increases, and the cam 11, the floating member 10, the steel pipe 6, and the protective disk 12 are integrated with the rotation of the rotating shaft 2. Rotate.
[0043]
As described above, the tube holding device 1a according to the second embodiment can obtain the same operations and effects as those of the tube holding device 1 according to the first embodiment. Further, since the floating member 10 is pushed out evenly in the radial direction by the four divided bodies, the steel pipe 6 penetrates into the ground without being eccentric.
As shown in FIG. 8, a pipe holding device 1b according to a third embodiment of the present invention is provided with a reinforcing pipe 13 having an outer diameter slightly larger than the outer diameter of a steel pipe 6 that penetrates into the ground. It is. Thereby, when the steel pipe 6 is penetrated into the ground, the reinforcing pipe 13 surrounds the outer periphery of the head of the steel pipe 6, and the steel pipe 6 can be strongly held and can be used as a reinforcing material against deformation of the steel pipe 6.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the pipe holding device according to the present invention includes a rotating shaft, a cam provided on the outer periphery of the rotating shaft and having a sliding contact surface that pushes in the radial direction of the rotating shaft, and the cam by the cam. of extruded radially become comprises at least a floating member acting rotating force transmitted, together with the floating member is provided with a plurality of divided bodies circumferentially of said rotary shaft, towards the inside at its inner wall surface The cam is formed in a triangular shape, and the two inclined upper and lower surfaces of the triangular shape slide on the inner wall surface of the triangular groove in the floating member as sliding contact surfaces, respectively. The cam is further included in the inner wall surface of the cam and the outer peripheral surface of the rotary shaft as a screw pair, and is moved up and down along the axial direction of the rotary shaft. Is triangular The sliding contact surface pushes out the rotation shaft in the clockwise direction and the counterclockwise rotation in the radial direction of the rotation shaft, and the cam causes the floating member to abut against the inner peripheral wall surface of the tube. Since the pipe is rotated at the same time , the pipe can be strongly held from the inside to obtain a large rotation transmission force, and the pile construction machine is also downsized and the work efficiency is improved as the device is downsized. In addition, there is an excellent effect that the danger associated with the work at a high place is reduced. Further, the head treatment of the steel pipe or the like that is a pipe material is not required, and the excellent quality of maintaining the quality and shortening the work period is achieved.
[0046]
Since the rotating shaft and the floating member are installed in the pipe head, the portion protruding upward from the pipe can be shortened to shorten the tower of the pile construction machine, and the pile construction machine can be downsized. The piles can be easily installed, and the safety is improved.
[0047]
The cam has a sliding contact surface that pushes out in the radial direction of the rotating shaft in both the clockwise and counterclockwise rotations of the rotating shaft, so that the construction is easy. The pipe material can also be held by being provided as a pair and moving along the axial direction of the rotating shaft. Since the floating member is divided into a plurality of parts in the circumferential direction of the rotating shaft, the tubular material can be held with an equal pressing force from the inside, and the tubular material can be rotated without being eccentric. There is an effect. In addition, when the steel pipe is penetrated into the ground by the reinforcing pipe, the reinforcing pipe surrounds the outer periphery of the head of the steel pipe, and strongly holds the steel pipe and becomes a reinforcing material against deformation of the steel pipe.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tube holding device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a tube holding device according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 7 is a plan view of the tube holding device according to the second embodiment.
FIG. 8 is a front view of the tube holding device according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 1a tube holding device, 2 rotating shaft, 2a rear end, 2c sliding surface,
2d cam, 3 support member, 4 lower fixing member, 4a through hole,
4b guide member, 5 vertical fixing member, 5a outer peripheral surface,
6 Steel pipe as pipe material, 6a Inner wall surface, 7 Protection disk, 8 Guide member,
8a guide groove, 8b inner wall surface, 8c outer peripheral surface, 8d notch,
9 lid member, 10 guide member, 10a, 10c, 10d inner wall surface,
10b groove, 11 cam, 11a, 11b sliding contact surface, 12 lid member,
12a Guide member, 13 Reinforcing pipe.

Claims

回転軸と、該回転軸の外周に設けられ回転軸の半径方向に押出し作用する摺接面を持つカムと、該カムによって回転軸の半径方向に押し出されて回転力伝達作用する遊動部材とを少なくとも有してなり、
前記遊動部材が前記回転軸の周囲方向に複数の分割体にして設けられるとともに、その内側壁面において内部に向かって三角形状にえぐられた溝が設けられ、
前記カムは三角形状に形成され、該三角形状の斜行した上下２面が前記遊動部材における三角形状の溝の内側壁面にそれぞれ摺接面として摺接して内包され、更に、当該カムの内側壁面と前記回転軸の外周面とがネジ対偶になされて設けられ、該回転軸の軸心方向に沿って上下に移動されるものであり、
前記カムは、三角形状の摺接面によって回転軸の時計方向と反時計方向のいずれの回転でも回転軸の半径方向に押出し作用し、
前記カムによって前記遊動部材が管材の内周壁面に当接せしめられて、前記回転軸とともに管材が回転されるものであること、
を特徴とする管材用保持装置。A rotating shaft, a cam provided on the outer periphery of the rotating shaft and having a sliding contact surface that pushes out in the radial direction of the rotating shaft, and an idler member that is pushed out by the cam in the radial direction of the rotating shaft and transmits a rotational force. Have at least
The floating member is provided as a plurality of divided bodies in the circumferential direction of the rotating shaft, and a groove is formed in a triangular shape toward the inside on the inner wall surface thereof.
The cam is formed in a triangular shape, and the two inclined upper and lower surfaces of the triangular shape are included in sliding contact with the inner wall surface of the triangular groove in the floating member, respectively, and further, the inner wall surface of the cam And the outer peripheral surface of the rotating shaft are provided as screw pairs, and are moved up and down along the axial direction of the rotating shaft,
The cam pushes out in the radial direction of the rotating shaft in both the clockwise and counterclockwise rotations of the rotating shaft by the triangular sliding contact surface,
The floating member is brought into contact with the inner peripheral wall surface of the pipe by the cam, and the pipe is rotated together with the rotation shaft;
A holding device for pipe materials characterized by the above.

遊動部材の上下面には、当該遊動部材を回転軸の半径方向に移動するようにガイドするガイド溝が、上下対称にして設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の管材用保持装置。 Guide grooves for guiding the floating member to move in the radial direction of the rotation shaft are provided on the upper and lower surfaces of the floating member so as to be vertically symmetrical.
The pipe material holding device according to claim 1.

地盤に貫入させる管材に対してその外径よりも若干大きな外径の補強管が、前記管材の頭部外周を囲繞するように設けられていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の管材用保持装置。 A reinforcing tube having an outer diameter slightly larger than the outer diameter of the pipe material penetrating into the ground is provided so as to surround the outer periphery of the head portion of the pipe material;
The holding device for a pipe material according to claim 1 or 2.