JP6884478B2

JP6884478B2 - 杭打機

Info

Publication number: JP6884478B2
Application number: JP2017173070A
Authority: JP
Inventors: 上野　洋路; 洋路上野
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2037-09-08
Also published as: JP2019049113A

Description

本発明は、杭打機に関し、詳しくは、上部旋回体の後部にアウトリガボックスを着脱可能に取り付けるアウトリガボックス連結腕を備えた杭打機に関する。

大型の杭打機は、一般に、上部旋回体の幅方向中央に位置するメインフレームの後部にアウトリガボックスが取り付けられ、該アウトリガボックスの両側部には、ジャッキシリンダとバックステーとがそれぞれ取り付けられる一対のアウトリガビームが、その基端部を回動ピンで連結することにより、水平方向に回動可能に取り付けられている。

また、輸送時に質量制限の範囲内に納める必要があることから、アウトリガボックスを上部旋回体から分離して別々に輸送することが行われており、現場でアウトリガボックスの着脱を容易に行えるように簡便なピン式連結構造を採用している。このようなピン式連結構造は、メインフレームの後部に設けたアウトリガボックス連結腕を、アウトリガボックスの前部に設けた二股状の連結腕の間隙に差し込み、これらの重合部を連結ピンで連結するものである（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１３−９１９４４号公報

近年、杭打機の掘削能力の向上に伴い、作業装置やリーダ等の部品重量が増加し、リーダからバックステーに作用する掘削反力が増大する傾向にある。杭打機は、施工中の掘削反力によってリーダが左右に振れると、一方のバックステーが押されるとともに、他方のバックステーが引っ張られてアウトリガボックスに回転力が発生する。この回転力が前記連結ピンを介してメインフレームの後部に伝達され、該メインフレームの後部を捩じろうとする力が発生する。このようなことから、掘削反力が増大した場合であっても、メインフレームの強度を確保する方策として、メインフレーム及びアウトリガボックスの各連結腕を厚肉化することが考えられるが、製造コストが嵩むだけでなく、アウトリガボックスを着脱する際に連結ピンが通しにくく作業性が悪化するといった課題があった。

そこで本発明は、簡単な構造でありながら、メインフレームに作用する負荷を良好に緩和できるアウトリガボックス連結腕を備えた杭打機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の杭打機は、クローラを備えた下部走行体の上部に、旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部に立設したリーダと、前記上部旋回体の後部に立設したガントリと、前記上部旋回体の後部に設けられたアウトリガボックスとを備えた杭打機において、前記上部旋回体は、前記旋回ベアリングが取り付けられるメインフレームを有して構成され、該メインフレームの後端部に前記アウトリガボックスを取り付けるためのアウトリガボックス連結腕が固着され、該アウトリガボックス連結腕には、前方に開放したコ字状の係合溝が設けられるとともに、前記メインフレームの後端部が前記係合溝に差し込まれた状態で、前記メインフレームの後板に対して後方位置に前記アウトリガボックスを取り付けるための第１連結ピンが挿通される第１ピン挿通孔が設けられ、前記メインフレームの天板に対して上方位置に前記ガントリを取り付けるための第２連結ピンが挿通される第２ピン挿通孔が設けられていることを特徴としている。

本発明の杭打機によれば、メインフレームの後部がアウトリガボックス連結腕に設けられたコ字状の係合溝に差し込まれて固着されているので、第１連結ピンを介してメインフレームの後部に作用する負荷を後板と天板と底板とに伝えて広く分散させることが可能となり、メインフレームの損傷を防止して耐久性を向上させることができる。また、アウトリガボックス連結腕の上部にガントリを取り付けるための第２連結ピンが挿通される第２ピン挿通孔が設けられているので、メインフレームにガントリ連結腕を別途に設ける必要がなくなり、製造コストの低減や組立性の向上を図ることができる。

本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。同じく背面図である。同じく平面図である。同じく要部の拡大平面図である。図４のＶ−Ｖ断面図である。同じくリーダ及びバックステーを前方に載置した状態を示す側面図である。

図１乃至図６は、本発明の杭打機の一形態例を示すものである。この杭打機１１のベースマシン１２は、クローラ１３ａを備えた下部走行体１３の上部に、旋回ベアリング１４を介して上部旋回体１５を旋回可能に設けるとともに、該上部旋回体１５の前部には、リーダ１６及びフロントジャッキ１７，１７が取り付けられるリーダブラケット１８が設けられ、上部旋回体１５の後端下部には、リアジャッキ（アウトリガジャッキ）１９，１９が取り付けられるアウトリガボックス２０と、カウンタウエイト２１とが設けられている。さらに、上部旋回体１５の後部上方には、起伏可能なガントリ２２が設けられている。

リーダ１６は、リーダブラケット１８に対して前後左右に傾動可能に取り付けられるリーダ基部材１６ａの上部に、複数のリーダ部材１６ｂを連結したもので、リーダ１６の中間部には、リーダ１６を回動可能に保持するリーダホルダ２３が設けられている。このリーダホルダ２３の後部には、リアジャッキ１９の先端部上面に立設される左右一対のバックステー２４，２４の先端が連結され、該バックステー２４，２４によってリーダ１６が後方から支持されている。

リーダ１６とガントリ２２との間の上部旋回体１５の幅方向中央部には、前方から順に、作業装置（図示せず）用の昇降ロープ（第１ワイヤロープ）２５を巻回した第１ウインチドラム２６と、補巻ロープ（第２ワイヤロープ）２７を巻回した第２ウインチドラム２８と、ガイド（図示せず）用の昇降ロープ（第３ワイヤロープ）２９を巻回した第３ウインチドラム３０と、リーダ起伏用の起伏ロープ（第４ワイヤロープ）３１を巻回した第４ウインチドラム３２が配置されている。

第１ウインチドラム２６から繰り出される昇降ロープ２５は、バックステー２４の上端部に設けられたホルダガイドシーブ３３、リーダ１６の上端に設けられたトップシーブブロック３４の複数のシーブ３４ａを経てリーダ１６の車体前方に垂下し、作業装置をリーダ１６に沿って昇降可能に吊持する。

ガントリ２２は、第４ウインチドラム３２から繰り出される起伏ロープ３１をガイドするためのガントリシーブ３５を備えている。起伏ロープ３１は、上下一対のガイドシーブブロック３６，３７に巻掛けられ、上部側のガイドシーブブロック３７には、リーダホルダ２３に連結されたペンダントロープ３８が連結されている。

また、ガントリ２２は、前後方向に回動可能な左右一対の前脚２２ａ，２２ａ及び後脚２２ｂ，２２ｂを互いに組み合わせて上部旋回体１５の後部に立設したものあって、上部にガントリシーブ３５を回転可能に支持したシーブ支軸３９が掛け渡されている。さらに、各前脚２２ａの下部と上部旋回体１５との間には、油圧によってガントリ２２を起伏させるためのガントリ起伏シリンダ４０がそれぞれ設けられ、該ガントリ起伏シリンダ４０を伸長させて前脚２２ａの上部を上昇させると、ガントリ２２が起立状態となり、ガントリシーブ３５があらかじめ設定された高さ位置になる。

上部旋回体１５の幅方向中央に位置するメインフレーム４１は、前後方向に延びる箱形状の構造体であり、前部下面に旋回ベアリング１４が取り付けられ、後端部両側から左右一対のアウトリガボックス連結腕４２，４２が後方に突設されている。

アウトリガボックス連結腕４２は、図５に示すように、鋼製厚板を魚の尾ひれ状に切り出して形成されたものであり、前方に開放したコ字状の係合溝４２ａにメインフレーム４１の後端部が差し込まれて固着されることにより、メインフレーム４１の後板４１ａから後方に延びる後腕部４２ｂと、天板４１ｂから後ろ斜め上方に延びる上腕部４２ｃと、底板４１ｃから後ろ斜め下方に延びる下腕部４２ｄとを有してメインフレーム４１の後端部と一体化されている。また、後腕部４２ｂ及び下腕部４２ｄにアウトリガボックス２０を取り付けるための第１連結ピン４３が挿通される第１ピン挿通孔４２ｅがそれぞれ設けられ、上腕部４２ｃの上部にガントリ２２を取り付けるための第２連結ピン４４が挿通される第２ピン挿通孔４２ｆが設けられている。

アウトリガボックス２０は、前端部両側から上部旋回体１５の方向に突設した左右一対の連結腕２０ａ，２０ａと、両側部にそれぞれ設けられたリアジャッキ１９，１９と、上面に設けられたカウンタウエイト載置部２０ｂとを備えている。カウンタウエイト載置部２０ｂには、カウンタウエイト２１が搭載されている。

また、アウトリガボックス２０は、連結腕２０ａの上下に形成された二股部にアウトリガボックス連結腕４２の後腕部４２ｂ及び下腕部４２ｄをそれぞれ差し込むとともに、第１ピン挿通孔４２ｅに対応して設けられた上下左右４箇所の第１ピン挿通孔２０ｃに４本の第１連結ピン４３を挿通して抜け止め用のボルト４５で固定されることにより、アウトリガボックス２０が４本の第１連結ピン４３を介して上部旋回体１５の後部に取り付けられた状態となる。

さらに、アウトリガボックス連結腕４２には、前記ガントリ２２も取り付けられる。具体的には、左右後脚２２ｂの下部に形成された二股部に上腕部４２ｃの上部を差し込むとともに、左右２箇所の第２ピン挿通孔４２ｆに対応して設けられた第２ピン挿通孔２２ｃに第２連結ピン４４をそれぞれ挿通して抜け止め用のピン（図示せず）で固定されることにより、ガントリ２２がアウトリガボックス連結腕４２の上部に連結された状態となる。

リアジャッキ１９は、アウトリガボックス２０の両側部に回動ピン１９ａを介してそれぞれ水平方向に回動可能に取り付けられるアウトリガビーム１９ｂと、該アウトリガビーム１９ｂの中間部に設けられたジャッキシリンダ１９ｃと、アウトリガビーム１９ｂの先端上面に設けられたバックステー連結部１９ｄとを備えている。また、ジャッキシリンダ１９ｃの下端から下方に突出したシリンダロッド１９ｅの下端には接地板１９ｆが設けられており、アウトリガビーム１９ｂの後部側面には、リアジャッキ１９を収納位置と張り出し位置に移動させて固定するための張り出しシリンダ１９ｇが設けられている。さらに、バックステー連結部１９ｄには、バックステー２４の下端部となるロッド２４ａの先端が連結されている。

このように形成された杭打機１１は、施工中の掘削反力によってリーダ１６が左右に振れると、一方のバックステー２４が押されるとともに、他方のバックステー２４が引っ張られてアウトリガボックス２０に回転力が発生する。この回転力が第１連結ピン４３を介してメインフレーム４１の後部に伝達され、該メインフレーム４１の後部を捩じろうとする力が発生するが、メインフレーム４１の後部がアウトリガボックス連結腕４２に設けられたコ字状の係合溝４２ａに差し込まれて固着されているので、負荷を後板４１ａと天板４１ｂと底板４１ｃとに伝えて広く分散させることが可能となり、メインフレーム４１の損傷を抑制して耐久性を向上させることができる。

また、アウトリガボックス連結腕４２の上部には、ガントリ２２の後脚２２ｂを取り付けるための第２連結ピン４４が挿通される第２ピン挿通孔４２ｆが設けられているので、メインフレーム４１にガントリ連結腕を別途に設ける必要がなくなり、製造コストの低減や組立性の向上を図ることができる。さらに、第２ピン挿通孔４２ｆの位置がメインフレーム４１の天板４１ｂに対して上方位置に離間しているので、アウトリガボックス２０を着脱する際に後脚２２ｂが邪魔して作業性を低下させることはない。

このような杭打機１１を使用する際には、まず、現場に輸送した各種部品を組み立て、図６に示すように、リーダ１６及びバックステー２４をベースマシン１２の前方に載置させて起立可能な状態にする。次に、他のクレーン（図示せず）を使用してリーダ１６の先端部を吊り上げながら、第４ウインチドラム３２を作動させて起伏ロープ３１を巻き取ることにより、リーダ１６が基端部を中心に起立しはじめる。このとき、起伏ロープ３１及びペンダントロープ３８に張力が働き、ガントリ２２の後脚２２ｂに引張り方向の負荷が作用する。この引っ張り力が第２連結ピン４４を介してメインフレーム４１の後部に伝達され、メインフレーム４１の後部を上向きに曲げようとする力が発生するが、メインフレーム４１の後部がアウトリガボックス連結腕４２に設けられたコ字状の係合溝４２ａに差し込まれて固着されているので、負荷を後板４１ａと天板４１ｂと底板４１ｃとに伝えて広く分散させることが可能となり、メインフレーム４１の損傷を防止して耐久性を向上させることができる。

最後に、リーダ１６を起立させてバックステー連結部１９ｄにバックステー２４を連結し、第４ウインチドラム３２を作動させて起伏ロープ３１を繰り出すことによって起伏ロープ３１及びペンダントロープ３８を弛ませ、リーダ１６がバックステー２４で支持された状態となる。このように、メインフレーム４１の後部には、組立時と施工時とでそれぞれ異なる大きさと方向の負荷が作用するが、これらの負荷の両方が同時に作用することはないので、アウトリガボックス連結腕４２を必要以上に大型化しないで済み、部材の共通化をより安価に実現することができる。

なお、アウトリガボックス連結腕は、メインフレームの後板と天板と底板との板面に当接可能な係合溝を有していればよく、メインフレームの後部形状やガントリの配置等の条件に応じて適宜な形状に形成することができる。

１１…杭打機、１２…ベースマシン、１３…下部走行体、１３ａ…クローラ、１４…旋回ベアリング、１５…上部旋回体、１６…リーダ、１６ａ…リーダ基部材、１６ｂ…リーダ部材、１７…フロントジャッキ、１８…リーダブラケット、１９…リアジャッキ、１９ａ…回動ピン、１９ｂ…アウトリガビーム、１９ｃ…ジャッキシリンダ、１９ｄ…バックステー連結部、１９ｅ…シリンダロッド、１９ｆ…接地板、１９ｇ…張り出しシリンダ、２０…アウトリガボックス、２０ａ…連結腕、２０ｂ…カウンタウエイト載置部、２０ｃ…第１ピン挿通孔、２１…カウンタウエイト、２２…ガントリ、２２ａ…前脚、２２ｂ…後脚、２２ｃ…第２ピン挿通孔、２３…リーダホルダ、２４…バックステー、２４ａ…ロッド、２５…昇降ロープ、２６…第１ウインチドラム、２７…補巻ロープ、２８…第２ウインチドラム、２９…昇降ロープ、３０…第３ウインチドラム、３１…起伏ロープ、３２…第４ウインチドラム、３３…ホルダガイドシーブ、３４…トップシーブブロック、３４ａ…シーブ、３５…ガントリシーブ、３６，３７…ガイドシーブブロック、３８…ペンダントロープ、３９…シーブ支軸、４０…ガントリ起伏シリンダ、４１…メインフレーム、４１ａ…後板、４１ｂ…天板、４１ｃ…底板、４２…アウトリガボックス連結腕、４２ａ…係合溝、４２ｂ…後腕部、４２ｃ…上腕部、４２ｄ…下腕部、４２ｅ…第１ピン挿通孔、４２ｆ…第２ピン挿通孔、４３…第１連結ピン、４４…第２連結ピン、４５…ボルト

Claims

クローラを備えた下部走行体の上部に、旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部に立設したリーダと、前記上部旋回体の後部に立設したガントリと、前記上部旋回体の後部に設けられたアウトリガボックスとを備えた杭打機において、前記上部旋回体は、前記旋回ベアリングが取り付けられるメインフレームを有して構成され、該メインフレームの後端部に前記アウトリガボックスを取り付けるためのアウトリガボックス連結腕が固着され、該アウトリガボックス連結腕には、前方に開放したコ字状の係合溝が設けられるとともに、前記メインフレームの後端部が前記係合溝に差し込まれた状態で、前記メインフレームの後板に対して後方位置に前記アウトリガボックスを取り付けるための第１連結ピンが挿通される第１ピン挿通孔が設けられ、前記メインフレームの天板に対して上方位置に前記ガントリを取り付けるための第２連結ピンが挿通される第２ピン挿通孔が設けられていることを特徴とする杭打機。