JP6909640B2 - Pile press-fitting device, pile press-fitting system, and pile press-fitting method - Google Patents
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Description
本発明は、杭を地盤に圧入する杭圧入装置、杭圧入システム、及び杭圧入方法に関する。 The present invention relates to a pile press-fitting device for press-fitting a pile into the ground, a pile press-fitting system, and a pile press-fitting method.
杭を地盤に圧入する杭圧入施工において、施工スピードを向上させるため、あるいは固い地盤にも圧入を可能とするために、杭圧入装置の高出力化が必要とされる場合がある。一方で、地盤が軟弱な場合には、出力が小さくても施工が可能であり、そのような場合に高出力の杭圧入装置を用いると、逆に機械の動力損失が大きくなってしまう。 In pile press-fitting work in which piles are press-fitted into the ground, it may be necessary to increase the output of the pile press-fitting device in order to improve the construction speed or to enable press-fitting even on hard ground. On the other hand, when the ground is soft, construction is possible even if the output is small, and if a high-output pile press-fitting device is used in such a case, the power loss of the machine will be large.
従来、杭の外径や地盤の状況に応じて適切な回転速度ないし回転トルクを得るように回転速度比を変更可能な杭圧入装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。 Conventionally, a pile press-fitting device capable of changing the rotation speed ratio so as to obtain an appropriate rotation speed or rotation torque according to the outer diameter of the pile and the condition of the ground has been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3).
しかしながら、従来の回転速度比可変の杭圧入装置では、駆動源の駆動力の大きさ（パワー）が固定されているので、限られた駆動力をトルクと速度とで分け合うため、トルクも速度も高出力とする等の要望に応える制御ができなかった。 However, in the conventional pile press-fitting device with a variable rotation speed ratio, the magnitude (power) of the driving force of the driving source is fixed, so that the limited driving force is shared by the torque and the speed, so that both the torque and the speed are both. It was not possible to control to meet the demand for high output.
本発明は、柔軟な出力制御が可能な杭圧入装置、杭圧入システム、及び杭圧入方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pile press-fitting device, a pile press-fitting system, and a pile press-fitting method capable of flexible output control.
本発明の一態様の杭圧入装置は、杭を回転しながら地盤に圧入するための杭圧入装置であって、前記杭を把持して回転する回転手段と、前記回転手段に作用して前記回転手段に前記回転のための駆動力を付与する第１及び第２の駆動力付与手段と、第１のパワーユニットからの駆動力を前記第１の駆動力付与手段に伝達する第１の伝達手段と、第２のパワーユニットからの駆動力を前記第２の駆動力付与手段に伝達する第２の伝達手段と、前記第１の伝達手段と前記第２の伝達手段との間で駆動力を伝達する伝達状態と、前記第１の伝達手段と前記第２の伝達手段との間で駆動力を伝達しない非伝達状態とを含む接続状態を切り替える接続手段とを備え、前記接続手段が前記伝達状態であるときに、前記第１パワーユニットからの駆動力は、前記第１の伝達手段を介して前記第１の駆動力付与手段に伝達されるとともに、前記第１の伝達手段及び前記第２の伝達手段を介して前記第２の駆動力付与手段にも伝達され、前記接続手段が非伝達状態であるときに、前記第１のパワーユニットからの駆動力は、前記第１の駆動力付与手段に伝達され、前記第２の駆動力付与手段に伝達されない構成を有する。 The pile press-fitting device according to one aspect of the present invention is a pile press-fitting device for press-fitting a pile into the ground while rotating, and is a rotating means that grips and rotates the pile and the rotating means that acts on the rotating means to rotate the pile. The first and second driving force applying means for applying the driving force for the rotation to the means, and the first transmitting means for transmitting the driving force from the first power unit to the first driving force applying means. , A second transmitting means for transmitting the driving force from the second power unit to the second driving force applying means, and transmitting the driving force between the first transmitting means and the second transmitting means. A connection means for switching a connection state including a transmission state and a non-transmission state in which a driving force is not transmitted between the first transmission means and the second transmission means is provided, and the connection means is in the transmission state. At a certain time, the driving force from the first power unit is transmitted to the first driving force applying means via the first transmitting means, and the driving force is transmitted to the first transmitting means and the second transmitting means. The driving force from the first power unit is transmitted to the first driving force applying means when the connecting means is in the non-transmission state. , It has a configuration that is not transmitted to the second driving force applying means.
この構成により、接続手段を伝達状態にすると、第１のパワーユニットからの駆動力が第１の駆動力付与手段に伝達されるとともに、第２の駆動力付与手段にも伝達されるので、第１のパワーユニットからの駆動力で高トルクが得られる。一方、接続手段を非伝達状態にすると、第１のパワーユニットからの駆動力は第１の駆動力付与手段に伝達され、第２の駆動力付与手段には伝達されないで、第１のパワーユニットからの駆動力で高速度が得られる。このとき、第２のパワーユニットの駆動力を第２の駆動力付与手段に伝達すれば、高速度を維持したままで、高トルクも得られる。一方、第２のパワーユニットをＯＦＦにすれば、低トルク高速度の運転が可能となる。このように、上記の構成の杭圧入装置によれば、高トルク低速度、高トルク高速度、低トルク高速度の運転を選択的に行うことができ、より柔軟な出力制御が可能となる。なお、杭圧入装置は、上記の構成を備えていれば、さらに、第３の駆動力付与手段、第３の伝達手段、及び第３のパワーユニットを備えていてもよい。 With this configuration, when the connecting means is put into the transmission state, the driving force from the first power unit is transmitted to the first driving force applying means and also to the second driving force applying means. High torque can be obtained by the driving force from the power unit of. On the other hand, when the connecting means is set to the non-transmission state, the driving force from the first power unit is transmitted to the first driving force applying means, and is not transmitted to the second driving force applying means, but is transmitted from the first power unit. High speed can be obtained by driving force. At this time, if the driving force of the second power unit is transmitted to the second driving force applying means, a high torque can be obtained while maintaining a high speed. On the other hand, if the second power unit is turned off, low torque and high speed operation becomes possible. As described above, according to the pile press-fitting device having the above configuration, high torque low speed, high torque high speed, and low torque high speed operation can be selectively performed, and more flexible output control becomes possible. The pile press-fitting device may further include a third driving force applying means, a third transmitting means, and a third power unit as long as it has the above configuration.
上記の杭圧入装置において、前記駆動力は油圧によって伝達されてよく、前記第１及び第２の伝達手段、及び前記接続手段は、油を流すか流さないかを切換え可能なバルブを含んでいてよく、前記第１及び第２のパワーユニットは、油圧による駆動力を発生させる油圧ユニットであってよい。 In the pile press-fitting device, the driving force may be transmitted by flood control, and the first and second transmission means and the connection means include a valve capable of switching between flowing and not flowing oil. Often, the first and second power units may be hydraulic units that generate driving force by flood control.
この構成により、油圧によって杭を回転駆動できる。 With this configuration, the pile can be rotationally driven by flood control.
上記の杭圧入装置において、前記第１の駆動力付与手段は、油圧モータによって回転駆動される一対の駆動ギアを含んでいてよく、前記一対の駆動ギアは、チャックに把持される前記杭を挟む位置に位置していてよい。 In the pile press-fitting device, the first driving force applying means may include a pair of drive gears rotationally driven by a hydraulic motor, and the pair of drive gears sandwich the pile held by the chuck. It may be located in a position.
この構成により、第１の駆動力付与手段が回転手段に駆動力を付与し、第２の駆動力付与手段が回転手段に駆動力を付与しない場合にも、２つの油圧モータによってバランスよくチャックに回転駆動力を付与できる。 With this configuration, even when the first driving force applying means applies the driving force to the rotating means and the second driving force applying means does not apply the driving force to the rotating means, the chuck is balanced by the two hydraulic motors. Rotational driving force can be applied.
上記の杭圧入装置において、前記第１の駆動力付与手段は、油圧モータによって回転駆動される３つ以上の前記駆動ギアを含んでいてよく、前記３つ以上の駆動ギアは、前記３つ以上の駆動ギアによって構成される多角形の中に前記杭の中心が含まれるよう配置されていてよい。 In the pile press-fitting device, the first driving force applying means may include three or more of the driving gears rotationally driven by a hydraulic motor, and the three or more driving gears may include the three or more of the driving gears. It may be arranged so that the center of the pile is included in the polygon formed by the drive gears of the above.
この構成により、第１の駆動力付与手段が回転手段に駆動力を付与し、第２の駆動力付与手段が回転手段に駆動力を付与しない場合にも、３つの油圧モータによってバランスよくチャックに回転駆動力を付与できる。 With this configuration, even when the first driving force applying means applies the driving force to the rotating means and the second driving force applying means does not apply the driving force to the rotating means, the chuck is balanced by the three hydraulic motors. Rotational driving force can be applied.
上記の杭圧入装置は、接続手段は、油圧モータの油圧力検知により検知された回転トルクに基づいて、前記接続状態を切り替えてよい。 In the pile press-fitting device, the connecting means may switch the connection state based on the rotational torque detected by the hydraulic pressure detection of the hydraulic motor.
この構成により、接続手段の接続状態を、センサ値に基づいて自動で、必要な回転トルクを得るための接続状態にすることができる。 With this configuration, the connection state of the connection means can be automatically set to the connection state for obtaining the required rotational torque based on the sensor value.
上記の杭圧入装置において、前記接続手段の前記非伝達状態は、前記第２の駆動力付与手段が低抵抗で回転可能となる量の油を、前記第１パワーユニットから前記第２の駆動力付与手段に流す状態であってよい。 In the pile press-fitting device, in the non-transmission state of the connecting means, an amount of oil that allows the second driving force applying means to rotate with low resistance is applied from the first power unit to the second driving force. It may be in a state of flowing to the means.
この構成により、第２の駆動力付与手段に第１のパワーユニットからの油が流れないことで第２の駆動力付与手段が高抵抗となることによる動力損失を低減できる。 With this configuration, it is possible to reduce the power loss due to the high resistance of the second driving force applying means because the oil from the first power unit does not flow to the second driving force applying means.
上記の杭圧入装置において、前記杭は管状形状を有していてよく、前記回転手段は、前記杭を把持して回転可能かつ圧入方向に移動可能なチャックを含んでよく、前記第１の駆動力付与手段は、前記チャックを回転させる油圧モータ及び前記チャックを前記圧入方向に付勢する油圧シリンダを含んでよく、前記第１の伝達手段は、前記第１のパワーユニットからの駆動力を前記油圧モータ及び前記油圧シリンダに伝達してよい。 In the pile press-fitting device, the pile may have a tubular shape, and the rotating means may include a chuck that grips the pile and is rotatable and movable in the press-fitting direction. The force applying means may include a hydraulic motor for rotating the chuck and a hydraulic cylinder for urging the chuck in the press-fitting direction, and the first transmitting means applies the driving force from the first power unit to the hydraulic pressure. It may be transmitted to the motor and the hydraulic cylinder.
本発明の別の態様の杭圧入装置は、杭を回転しながら地盤に圧入するための杭圧入装置であって、前記杭を把持して回転する回転手段と、前記回転手段に作用してパワーユニットからの駆動力を前記回転手段に付与する第１及び第２の駆動力付与手段と、パワーユニットと前記第２の駆動力付与手段との間に設けられた接続手段であって、記パワーユニットからの駆動力を、前記第１の駆動力付与手段に伝達するとともに、前記第２の駆動力付与手段にも伝達する伝達状態と、前記パワーユニットからの駆動力を、前記第１の駆動力付与手段に伝達し、前記第２の駆動力付与手段に伝達しない非伝達状態と含む接続状態を切り替える接続手段と、前記回転手段による前記杭の回転トルクを検出すると、検出した前記回転トルクに基づいて、前記接続状態を切り替える制御装置とを備えた構成を有する。 The pile press-fitting device of another aspect of the present invention is a pile press-fitting device for press-fitting the pile into the ground while rotating, and is a rotating means that grips and rotates the pile and a power unit that acts on the rotating means. A connecting means provided between the first and second driving force applying means for applying the driving force from the above to the rotating means and the power unit and the second driving force applying means, and from the power unit described above. The transmission state in which the driving force is transmitted to the first driving force applying means and also transmitted to the second driving force applying means, and the driving force from the power unit are transmitted to the first driving force applying means. When the connection means for switching between the non-transmission state and the connection state including the non-transmission state which is transmitted and not transmitted to the second driving force applying means and the rotation torque of the pile by the rotation means are detected, the rotation torque is based on the detected rotation torque. It has a configuration including a control device for switching the connection state.
この構成により、地盤の硬さによって適切な出力制御を行うことができ、オペレータの勘に頼らずに効率的な施工ができる。 With this configuration, appropriate output control can be performed according to the hardness of the ground, and efficient construction can be performed without relying on the intuition of the operator.
本発明の一態様の杭圧入方法は、上記の杭圧入装置を用いて杭を回転圧入する杭圧入方法であって、前記回転手段に要求される回転トルクに応じて、前記第２のパワーユニットを用いて前記第２の伝達手段に駆動力を供給するか否かを切り替える構成を有している。 The pile press-fitting method according to one aspect of the present invention is a pile press-fitting method in which a pile is rotationally press-fitted using the pile press-fitting device, and the second power unit is subjected to a rotational torque required for the rotating means. It has a configuration for switching whether or not to supply a driving force to the second transmission means by the use.
上記の杭圧入方法は、前記回転手段に要求される回転トルクが第１の閾値より小さい場合に、前記第２のパワーユニットを用いず、前記接続手段を前記非伝達状態にすることで、前記第１のパワーユニットの駆動力を前記第１の駆動力付与手段に伝達し、前記第２の駆動力付与手段には駆動力を伝達せず、前記回転手段に要求される回転トルクが前記第１の閾値より大きい場合に、前記第２のパワーユニットを用い、前記接続手段を前記非伝達状態にすることで、前記第１のパワーユニットの駆動力を前記第１の駆動力付与手段に伝達するとともに、前記第２のパワーユニットの駆動力を前記第２の駆動力付与手段に伝達してよい。 In the pile press-fitting method, when the rotational torque required for the rotating means is smaller than the first threshold value, the connecting means is put into the non-transmission state without using the second power unit. The driving force of the power unit 1 is transmitted to the first driving force applying means, the driving force is not transmitted to the second driving force applying means, and the rotational torque required for the rotating means is the first. When it is larger than the threshold value, the second power unit is used and the connecting means is put into the non-transmission state, so that the driving force of the first power unit is transmitted to the first driving force applying means and the driving force is transmitted to the first driving force applying means. The driving force of the second power unit may be transmitted to the second driving force applying means.
本発明によれば、高トルク低速度、高トルク高速度、低トルク高速度の各モードの運転を選択的に行うことができ、より柔軟な出力制御が可能となる。 According to the present invention, each mode of high torque low speed, high torque high speed, and low torque high speed can be selectively operated, and more flexible output control becomes possible.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below show an example of the case where the present invention is carried out, and the present invention is not limited to the specific configuration described below. In carrying out the present invention, a specific configuration according to the embodiment may be appropriately adopted.
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態の杭圧入装置の概要を説明する。本実施の形態では、杭圧入装置は、圧入機に回転機能を付加し、円管状の鋼管杭を回転させながら地盤に圧入する杭回転圧入装置として構成される。本実施の形態の杭回転圧入装置は、施工が完了した杭（完成杭）を反力としながら、完成杭の頭部を自走して先端ビット付きの鋼管杭を順次回転圧入する。この工法により、硬質地盤やコンクリート構造物などの地中構造部への圧入施工が可能となり、仮設桟橋も必要としないため、工期を短縮し、環境にやさしい施工が可能となる。 First, the outline of the pile press-fitting device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the present embodiment, the pile press-fitting device is configured as a pile rotary press-fitting device that adds a rotation function to the press-fitting machine and press-fits the circular tubular steel pipe pile into the ground while rotating it. In the pile rotary press-fitting device of the present embodiment, the pile (completed pile) for which construction has been completed is used as a reaction force, and the steel pipe pile with the tip bit is sequentially rotationally press-fitted by traveling on the head of the completed pile. With this construction method, press-fitting work into underground structures such as hard ground and concrete structures is possible, and since a temporary pier is not required, the construction period can be shortened and environment-friendly construction becomes possible.
図１は、杭回転圧入装置の構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す杭回転圧入装置を上方から見た平面図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態の杭回転圧入装置１は、完成杭２Ｂ（反力杭）に反力をとって所定長さの鋼管からなる圧入杭２Ａを所定位置に圧入するものである。杭回転圧入装置１は、例えば、複数の杭２、２、・・・を一方向に配列して打設される護岸工事や擁壁工事に用いられる。杭回転圧入装置１で圧入される圧入杭２Ａは、杭回転圧入装置１の近傍に移動可能に設置されているクレーン（図示省略）によって吊り下げられている。
なお、以下の説明では、杭２において、杭回転圧入装置１で圧入する杭を符号２Ａを用いて圧入杭とし、既設の杭を符号２Ｂを用いて完成杭とし、後述するクランプ５０により把持される完成杭２Ｂを反力杭という。
FIG. 1 is a side view showing the configuration of the pile rotary press-fitting device, and FIG. 2 is a plan view of the pile rotary press-fitting device shown in FIG. 1 as viewed from above. As shown in FIGS. 1 and 2, in the pile rotary press-fitting device 1 of the present embodiment, the press-fitting
In the following description, in the
杭回転圧入装置１は、円管形状を有する圧入杭２Ａ（２）を着脱可能に把持するチャック３と、チャック３を上下方向ｙに相対移動可能に支持するマスト４と、マスト４を前後方向ｘ１に相対移動可能に支持するサドル５とを備えている。
The pile rotary press-fitting device 1 has a
杭回転圧入装置１は、マスト４の移動により、複数が配列される完成杭２Ｂ上をその配列方向に沿って移動（自走）するようになっている。サドル５は、図１に示すように、サドル本体５１と、サドル本体５１から垂下する複数（ここでは３つ）のクランプ５０と、を有している。クランプ５０は、完成杭２Ｂの上端２ａの内側に挿入された状態で、図示しない油圧シリンダによって完成杭２Ｂを内側から保持および解放するように構成され、完成杭２（反力杭）の天端（上端２ａ）に当接する当接部５０ａを有している。
The pile rotation press-fitting device 1 is adapted to move (self-propelled) along the arrangement direction on the completed
マスト４は、サドル本体５１上に設けられる板状のスライドフレーム４１と、スライドフレーム４１上に回転部４３を介して設けられるマストベース部４２と、マストベース部４２の前端に設けられる上下レール部４０と、を備えている。マストベース部４２は、回転部４３の上下方向ｙを中心とした回転軸回りに周回可能に設けられている。
The
上下レール部４０は、上下方向ｙに延在している。上下レール部４０の前側には、チャック３が上下移動自在に嵌合されている。マスト４の下端には、左右方向ｘ２の両側から前方に向けて突出するマストアーム部４４、４４が設けられている。
The upper and
チャック３は、チャック本体３１と、チャック本体３１を回転可能に支持するチャックフレーム３２とを備えている。チャック本体３１は、図２に示すように、圧入杭２Ａを上下方向ｙに挿通可能な挿通孔を有する。チャックフレーム３２には、マスト４の一対のマストアーム部４４のそれぞれに先端を固定された一対の昇降シリンダ３３（３３Ａ、３３Ｂ）が設けられる。チャックフレーム３２は、昇降シリンダ３３の伸縮によって上下レール部４０に沿って上下方向ｙに摺動自在に嵌合する。
The
一対の昇降シリンダ３３Ａ、３３Ｂは、図１に示すように、ロッドの伸縮方向を上下方向ｙに向けて配置され、ロッド先端がマストアーム部４４の突出端に固定されている。そのため、昇降シリンダ３３のロッドを伸張された状態から収縮させると、昇降シリンダ３３を介してチャックフレーム３２及びチャック本体３１が下方に移動し、チャック本体３１で把持される圧入杭２Ａを下方に向けて圧入する方向に移動させることができる。このように、昇降シリンダ３３は、チャックフレーム３２を介してチャック本体３１に作用してチャック本体３１に圧入杭２Ａの圧入のための推進駆動力を付与するものである。なお、チャックフレーム３２の内部には、圧入杭２Ａのストロークを検知するストロークセンサ（図示省略）が設けられている。
As shown in FIG. 1, the pair of elevating
チャック本体３１は、図２に示すように、チャックフレーム３２内に回転可能に支持され、圧入杭２Ａを把持する部分である。チャック本体３１は、内部に複数のチャック爪３１１を備えている。チャック本体３１は、チャック爪３１１により圧入杭２Ａを外周側から押圧することにより圧入杭２Ａを把持して、チャックフレーム３２に対して回転する。このように、チャック本体３１及びチャック爪３１１は、圧入杭２Ａを把持して回転するものであり、本発明の回転手段に相当する。
As shown in FIG. 2, the chuck
チャック本体３１の外周には、チャック回転ギア３４が固定されている。チャック回転ギア３４の周囲にはチャックフレーム３２に回転可能に支持された複数（本実施の形態では６つ）の駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３、３５Ｂ１、３５Ｂ２、３５Ｂ３がチャック回転ギア３４と噛み合っている。駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３、３５Ｂ１、３５Ｂ２、３５Ｂ３は、それぞれ、油圧モータ３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３、３６Ｂ１、３６Ｂ２、３６Ｂ３によって回転駆動される。油圧モータ３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３、３６Ｂ１、３６Ｂ２、３６Ｂ３は、それぞれ駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３、３５Ｂ１、３５Ｂ２、３５Ｂ３の上方でチャックフレーム３２に固定されており、駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３、３５Ｂ１、３５Ｂ２、３５Ｂ３もチャックフレーム３２に回転可能に固定されている。
A
以下では、駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３を総称して、駆動ギア３５Ａと称し、駆動ギア３５Ｂ１、３５Ｂ２、３５Ｂ３を総称して、駆動ギア３５Ｂと称し、駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３、３５Ｂ１、３５Ｂ２、３５Ｂ３を総称して、駆動ギア３５と称する。また、油圧モータ３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３を総称して、油圧モータ３６Ａと称し、油圧モータ３６Ｂ１、３６Ｂ２、３６Ｂ３を総称して、油圧モータ３６Ｂと称し、油圧モータ３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３、３６Ｂ１、３６Ｂ２、３６Ｂ３を総称して、油圧モータ３６という。なお、後述する他の構成要素についても同様とする。
In the following, the drive gears 35A1, 35A2, and 35A3 are collectively referred to as the drive gear 35A, and the drive gears 35B1, 35B2, and 35B3 are collectively referred to as the drive gear 35B, and the drive gears 35A1, 35A2, 35A3, 35B1, and 35B2. , 35B3 are collectively referred to as a drive gear 35. Further, the hydraulic motors 36A1, 36A2, 36A3 are collectively referred to as a hydraulic motor 36A, and the hydraulic motors 36B1, 36B2, 36B3 are collectively referred to as a hydraulic motor 36B, and the hydraulic motors 36A1, 36A2, 36A3, 36B1, 36B2, The 36B3 is generically referred to as a
油圧モータ３６で駆動ギア３５を回転駆動することで、チャック回転ギア３４を介してチャック本体３１が回転し、これによってチャック本体３１に把持された圧入杭２Ａが回転する。このように、油圧モータ３６及び駆動ギア３５は、チャック回転ギア３４を介してチャック本体３１に作用してチャック本体３１に圧入杭２Ａの圧入のための回転駆動力を付与するものであり、本発明の駆動力付与手段に相当する。特に、油圧モータ３６Ａ及び駆動ギア３５Ａは、本発明の第１の駆動力付与手段に相当し、油圧モータ３６Ｂ及び駆動ギア３５Ｂは、本発明の第２の駆動力付与手段に相当する。
By rotationally driving the drive gear 35 with the
ここで、駆動ギア３５Ａに着目すると、３つの駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３は、駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３によって構成される三角形の中に圧入杭２Ａの中心、即ちチャック軸Ｏが含まれるよう配置されている。これにより、後述するように３つの駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３のみでチャック本体３１を回転駆動する場合にも、３つの駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２、３５Ａ３によってバランスよくチャックに回転駆動力を付与でき、油圧モータ３６及び駆動ギア３５の小型化と長寿命化が可能となる。また、駆動ギア３５Ｂについても同様の配置とされる。
Here, focusing on the drive gear 35A, the three drive gears 35A1, 35A2, and 35A3 have the center of the press-fitting
図３は、杭回転圧入装置１を含む杭圧入システム１００の全体構成図である。杭圧入システム１００は、杭回転圧入装置１と、パワーユニットとしての油圧ユニット６と、制御装置７１と、昇降油圧制御バルブ７２と、回転油圧制御バルブ７３を備えている。なお、後述するように、本実施の形態の杭圧入システム１００には、油圧ユニット６と回転油圧制御バルブ７３との組み合わせを複数（本実施の形態では２組）有するが、図３では、１組の油圧ユニット６及び回転油圧制御バルブ７３のみを示している。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the pile press-fitting
油圧ユニット６と制御装置７１とは電源供給ライン６１で接続されている。油圧ユニット６と回転油圧制御バルブ７３とは、リーク油戻りライン６２、油戻りライン６３、高圧油供給ライン６４、及び制御ライン６５によって接続されている。油戻りライン６３と高圧油供給ライン６４は、油圧ユニット６と回転油圧制御バルブ７３との間で分岐して昇降油圧制御バルブ７２にも接続されている。
The hydraulic unit 6 and the
油圧ユニット６と昇降油圧制御バルブ７２及び回転油圧制御バルブ７３との間には、油圧制御回路６６が設けられている。油圧制御回路６６は、油圧ユニット６からの各ライン６２〜６５に対応した電磁バルブを含み、この電磁バルブの開度を調節することで、各ライン６２〜６５の油の流量を調節可能である。
A
昇降油圧制御バルブ７２は、さらに高圧油供給ライン７４及び油戻りライン７５によって昇降シリンダ３３に接続されている。また、回転油圧制御バルブ７３は、さらにリーク油戻りライン７６、油戻りライン７７、高圧油供給ライン７８、及び制御ライン７９によって油圧モータ３６に接続されている。油圧ユニット６、昇降油圧制御バルブ７２、回転油圧制御バルブ７３、昇降シリンダ３３、油圧モータ３６の各々には、各ラインに対応する接続口が設けられている。
The elevating
昇降油圧制御バルブ７２と昇降シリンダ３３との間の高圧油供給ライン７４には、高圧油供給ライン７４の油圧を検出する油圧計８２が設けられている。また、油圧モータ３６には、油圧モータ３６の回転圧を検出する回転トルク計８１が設けられている。
The high-pressure
制御装置７１は、油圧ユニット６から電源供給ライン６１を介して電源供給を受けて、油圧計８２及び回転トルク計８１の検出値に基づいて、油圧制御回路６６、昇降油圧制御バルブ７２、及び回転油圧制御バルブ７３を制御する。このために、油圧計８２及び回転トルク計８１は、それぞれ検出値を制御装置７１に送信し、制御装置７１は、油圧制御回路６６、昇降油圧制御バルブ７２、及び回転油圧制御バルブ７３の各々に制御信号を送信する。本実施の形態では、制御装置７１と、油圧制御回路６６、昇降油圧制御バルブ７２、回転油圧制御バルブ７３、油圧計８２、及び回転トルク計８１とは、それぞれ無線で通信可能に接続されるが、これに代えて、一部又は全部が有線で通信可能に接続されていてよい。
The
図４は、杭圧入システム１００の回路の例を示す図である。本実施の形態の杭圧入システム１００は、パワーユニットとして、２つの油圧ユニット６Ａ、６Ｂを備えている。２つの油圧ユニット６Ａ、６Ｂは同じ仕様であり、出力できる最大パワー（油圧）は同じである。油圧ユニット６Ａと回転油圧制御バルブ７３Ａとは、リーク油戻りライン６２Ａ、油戻りライン６４Ａ、高圧油供給ライン６３Ａ、及び制御ライン６５Ａで接続されている。油圧ユニット６Ａと回転油圧制御バルブ７３Ａとの間には油圧制御回路６６Ａが設けられている。回転油圧制御バルブ７３Ａからは、リーク油戻りライン７７Ａ、油戻りライン７６Ａ、高圧油供給ライン７８Ａ、及び制御ライン７９Ａが延びていて、それらが分岐して油圧モータ３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３に接続されている。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a circuit of the pile press-fitting
油圧ユニット６Ｂと回転油圧制御バルブ７３Ｂとは、リーク油戻りライン６２Ｂ、油戻りライン６４Ｂ、高圧油供給ライン６３Ｂ、及び制御ライン６５Ｂで接続されている。油圧ユニット６Ｂと回転油圧制御バルブ７３Ｂとの間には油圧制御回路６６Ｂが設けられている。回転油圧制御バルブ７３Ｂからは、リーク油戻りライン７７Ｂ、油戻りライン７６Ｂ、高圧油供給ライン７８Ｂ、及び制御ライン７９Ｂが延びていて、それらが分岐して油圧モータ３６Ｂ１、３６Ｂ２、３６Ｂ３に接続されている。
The
回転油圧制御バルブ７３は、各ラインに対応した電磁バルブを備える。電磁バルブは制御信号に従って開閉する。なお、油量の制御は、油圧ユニット６Ａ、６Ｂで行うが、電磁バルブの開度を調節することで、油量を調節するようにしてもよい。
The rotary
回転油圧制御バルブ７３Ａは、油圧ユニット６Ａからの油圧（駆動力）を第１の駆動力付与手段に相当する油圧モータ３６Ａに伝達する回路であり、本発明の第１の伝達手段に相当し、回転油圧制御バルブ７３Ｂは、油圧ユニット６Ｂからの油圧（駆動力）を第２の駆動力付与手段に相当する油圧モータ３６Ｂに伝達する回路であり、本発明の第２の伝達手段に相当する。
The rotary
回転油圧制御バルブ７３Ａと回転油圧制御バルブ７３Ｂとは、接続制御回路８０Ｘを介して、リーク油戻りライン７６Ｘ、油戻りライン７７Ｘ、高圧油供給ライン７８Ｘ、及び制御ライン７９Ｘで接続されている。接続制御回路８０Ｘは、回転油圧制御バルブ７３Ａと回転油圧制御バルブ７３Ｂとを接続する伝達状態と、回転油圧制御バルブ７３Ａと回転油圧制御バルブ７３Ｂとを切断する非伝達状態とを含む接続状態の切替えが可能である。この接続状態の切替えは、制御装置７１が回転トルク計８１の検出値に基づいて接続制御回路８０Ｘに制御信号を送信することで行う。
The rotary
油圧制御回路６６についても、それらの開閉制御は、制御装置７１が回転トルク計８１の検出値に基づいて油圧制御回路６６に制御信号を送信することで行う。油圧制御回路６６Ａを閉じることで、油圧ユニット６ＡはＯＦＦにされ、油圧制御回路６６Ａを開けることで、油圧ユニット６ＡはＯＮにされる。また、油圧制御回路６６Ｂを閉じることで、油圧ユニット６ＢはＯＦＦにされ、油圧制御回路６６Ｂを開けることで、油圧ユニット６ＢはＯＮにされる。すなわち、油圧ユニット６のＯＮ／ＯＦＦは、油圧制御回路６６の開閉によって制御される。
The opening / closing control of the
なお、図４では、油圧ユニット６、回転油圧制御バルブ７３、油圧モータ３６において、それぞれリーク油戻りライン６２Ａ、６２Ｂ、７６Ｘ、油戻りライン６４Ａ、６４Ｂ、７７Ｘ、高圧油供給ライン６３Ａ、６３Ｂ、７８Ｘ、及び制御ライン６５Ａ、６５Ｂ、７９Ｘに接続される接続口をそれぞれＤＲ、Ｐ、Ｔ、ＰＰで示している。図５〜７等においても同様である。
In FIG. 4, in the hydraulic unit 6, the rotary
次に、上記の杭圧入システム１００を用いた杭圧入方法における出力制御について説明する。本実施の形態の杭圧入システム１００の制御装置７１は、圧入杭２Ａの回転に必要とされる回転トルク及び回転速度に応じて、油圧制御回路６６、回転油圧制御バルブ７３、接続制御回路８０Ｘを制御する。
Next, the output control in the pile press-fitting method using the pile press-fitting
本実施の形態の杭圧入システム１００は、（１）高トルク低速度、（２）低トルク高速度、及び（３）高トルク高速度の３つの運転モードから１つを選択して運転する。制御装置７１は、回転トルク計８１の検出値に応じて運転モードを選択する。具体的には、杭圧入システム１００は、回転トルク計８１の検出値が第１の閾値より低い場合には、（２）低トルク高速度モードを選択し、回転トルク計８１の検出値が第２の閾値（第１の閾値＜第２の閾値）より高い場合には、（１）高トルク低速度モードを選択し、回転トルク計８１の検出値が第１の閾値と第２の閾値との間にあるときは、（３）高トルク高速度モードを選択する。
The pile press-fitting
すなわち、回転トルク計８１の検出値が第１の閾値より高い場合には、高トルクの運転が求められるが、その中でも、回転トルク計８１の検出値が第２の閾値よりは低い場合には、高速運転が可能であるので、低速度ではなく、高速度の（３）高トルク高速度モードを選択する。
That is, when the detected value of the
なお、このようなモード選択に代えて、以下のようにして運転モードを選択してよい。すなわち、要求される回転トルクが低トルクであるか高トルクであるかは、回転トルク計８１の検出値に基づいて制御装置７１が判断し、回転速度については、オペレータが制御装置７１に指示をしてもよい。この場合には、制御装置７１は、回転トルク計８１の検出値に基づいて判断された要求回転トルクと、オペレータより指示された要求回転速度との組み合わせに従って、運転モードを選択する。
Instead of such mode selection, the operation mode may be selected as follows. That is, whether the required rotational torque is low torque or high torque is determined by the
あるいは、オペレータが制御装置７１に対して要求回転トルク及び要求回転速度を指定してもよい。この場合には、杭圧入システム１００は回転トルク計８１を備えていなくてよく、制御装置７１は、オペレータから指示された要求回転トルク及び要求回転速度の組み合わせに従って、運転モードを選択する。
Alternatively, the operator may specify the required rotation torque and the required rotation speed for the
図５は、（１）高トルク低速度モードで運転する場合の杭圧入システム１００の回路の状態を示す図である。高トルク低速度モードでは、油圧制御回路６６Ａが開いて油圧ユニット６ＡがＯＮとされ、油圧制御回路６６Ｂが閉じて油圧ユニット６ＢがＯＦＦとなる。すなわち、本モードでは、複数（２つ）の油圧ユニット６Ａ、６Ｂのうち、一部（１つ）の油圧ユニット６Ａのみが用いられる。
FIG. 5 is a diagram showing a state of a circuit of the pile press-fitting
本モードでは、制御装置７１からの制御信号に基づいて、接続制御回路８０Ｘは、伝達状態にされ、かつ、回転油圧制御バルブ７３Ａは、油圧ユニット６Ａと油圧モータ３６Ａと接続制御回路８０Ｘとを接続する。また、回転油圧制御回路７３Ｂは、接続制御回路８０Ｘと油圧モータ３６Ｂとを接続する。これにより、油圧ユニット６Ａから押し流される油は、回転油圧制御バルブ７３Ａにて油圧モータ３６Ａに流れるとともに、接続制御回路８０Ｘ、回転油圧制御バルブ７３Ｂを介して油圧モータ３６Ｂにも流れる。
In this mode, the
このように、本モードでは、１つの油圧ユニット６Ａからの油圧を６つの油圧モータ３６の各々に分配するので、高トルクかつ低速度の運転を行うことができる。
As described above, in this mode, the flood control from one
図６は、（２）低トルク高速度モードで運転する場合の杭圧入システム１００の回路の状態を示す図である。低トルク高速度モードでは、油圧制御回路６６Ａが開いて油圧ユニット６ＡがＯＮとされ、油圧制御回路６６Ｂが閉じて油圧ユニット６ＢがＯＦＦとなる。すなわち、複数（２つ）の油圧ユニット６Ａ、６Ｂのうち、一部（１つ）の油圧ユニット６Ａのみが用いられる。
FIG. 6 is a diagram showing a state of the circuit of the pile press-fitting
本モードでは、制御装置７１からの制御信号に基づいて、接続制御回路８０Ｘは、非伝達状態にされ、かつ、回転油圧制御バルブ７３Ａは、油圧ユニット６Ａと油圧モータ３６Ａとを接続する。これにより、油圧ユニット６Ａから押し流される油は、回転油圧制御バルブ７３Ａにて油圧モータ３６Ａに流れ、油圧ユニット６Ａからの駆動力は油圧モータ３６Ａにのみ伝達される。
In this mode, the
接続制御回路８０Ｘは、上述のように非伝達状態とされるが、本モードでは、接続制御回路８０Ｘにおいて、回転油圧制御バルブ７３Ａ側のリーク油戻りライン７６Ｘが回転油圧制御バルブ７３Ｂ側の油戻りライン７７Ｘ及び高圧油供給ライン７８Ｘに接続され、回転油圧制御バルブ７３Ａ側の制御ライン７９Ｘが回転油圧制御バルブ７３Ｂ側のリーク油戻りライン７６Ｘに接続される。
The
すなわち、油圧ユニット６Ａにつながる高圧油供給ライン７８Ｘ及び油戻りライン７７Ｘは、接続制御回路８０Ｘで遮断され、油圧ユニット６Ａからの高圧油は油圧モータ３６Ｂには供給されない。しかしながら、回転油圧制御バルブ７３Ａ側の制御ライン７９Ｘから回転油圧制御バルブ７３Ｂ側のリーク油戻りライン７６Ｘにチャージ圧に相当する量の油を流すことで、接続制御回路８０Ｘがフリー回路となり、油圧モータ３６Ｂが低抵抗で回転（フリー回転）可能となる。これにより、油圧モータ３６Ｂは、油圧モータ３６Ａによって駆動される回転ギア３４に従動して、低抵抗で回転可能となる。
That is, the high-pressure
このように、本モードでは、１つの油圧ユニット６Ａからの油圧を６つの油圧モータ３６のうちの３つの油圧モータ３６Ａの各々に分配するので、図５に示した高トルク低速度モードと比較して、低トルクかつ高速度の運転を行うことができる。
As described above, in this mode, the flood control from one
図７は、（３）高トルク高速度モードで運転する場合の杭圧入システム１００の回路の状態を示す図である。高トルク高速度モードでは、油圧制御回路６６Ａ、６６Ｂがいずれも開いて油圧ユニット６Ａ、６ＢがいずれもＯＮとされる。すなわち、複数（２つ）の油圧ユニット６Ａ、６Ｂのいずれもが用いられる。
FIG. 7 is a diagram showing a state of the circuit of the pile press-fitting
制御装置７１からの制御信号に基づいて、接続制御回路８０Ｘは、非伝達状態とされ、回転油圧制御バルブ７３Ａは、油圧ユニット６Ａと油圧モータ３６Ａを接続し、回転油圧制御バルブ７３Ｂは、油圧ユニット６Ｂと油圧モータ３６Ｂとを接続する。これにより、油圧ユニット６Ａから押し流される油は、回転油圧制御バルブ７３Ａにて油圧モータ３６Ａに流れ、油圧ユニット６Ｂから押し流される油は、回転油圧制御バルブ７３Ｂにて油圧モータ３６Ｂに流れる。
Based on the control signal from the
接続制御回路８０Ｘは、上述のように非伝達状態とされる。本モードでは、図６に示す低トルク高速度モードと異なり、油圧モータ３６Ａと油圧モータ３６Ｂのいずれかをフリー回転させる必要はないので、接続制御回路８０Ｘは、すべてのライン７６Ｘ、７７Ｘ、７８Ｘ、７９Ｘを完全に遮断する。
The
このように、本モードでは、油圧ユニット６Ａからの油圧をそれぞれ３つの油圧モータ３６Ａの各々に分配し、かつ、油圧ユニット６Ｂからの油圧を３つの油圧モータ３６Ｂの各々に分配するので、（１）高トルク低速度モードと同程度の高トルク、かつ（２）低トルク高速度モードと同程度の高速度の運転を行うことができる。
As described above, in this mode, the oil pressure from the
以上のように、杭圧入システム１００は、（１）高トルク低速度モードでは、油圧ユニット６ＢをＯＦＦにするとともに、接続制御回路８０Ｘを伝達状態にすることで、油圧ユニット６Ａの油圧を油圧モータ３６Ａ、３６Ｂに伝達して、駆動ギア３５Ａ、３５Ｂを駆動する。
As described above, in the pile press-fitting
また、（２）低トルク高速度モードでは、油圧ユニット６ＢをＯＦＦにするとともに、接続制御回路８０Ｘを非伝達状態（フリー回路）にすることで、油圧ユニット６Ａの油圧を油圧モータ３６Ａに伝達して、駆動ギア３５Ａを駆動するとともに、油圧モータ３６Ｂにはフリー回転をさせることで、駆動ギア３５Ｂを回転ギア３４に低抵抗で従動させるようにする。
Further, in (2) low torque and high speed mode, the oil pressure of the
さらに、（３）高トルク高速度モードでは、油圧ユニット６Ａ、６ＢをいずれもＯＮにし、接続制御回路８０Ｘを非伝達状態（完全遮断）にすることで、油圧ユニット６Ａの油圧を油圧モータ３６Ａに伝達して、駆動ギア３５Ａを駆動するとともに、油圧ユニット６Ｂの油圧を油圧モータ３６Ｂに伝達して、駆動ギア３５Ｂを駆動する。
Further, in (3) high torque and high speed mode, both the
以上のように、本実施の形態の杭圧入システム１００によれば、回転トルク及び回転速度の組み合わせが異なる３つの運転モードを選択して運転できるので、より柔軟な出力制御、即ち回転トルク及び回転速度の制御が可能である。
As described above, according to the pile press-fitting
本発明の杭圧入システム１００及びそれを用いた杭圧入方法は、上記の実施の形態に限らず、種々の変形が可能である。以下、変形例を説明する。
The pile press-fitting
（第１の変形例）
図８は、第１の変形例の杭回転圧入装置１´の構成を示す平面図である。図８において、上記の実施の形態と同様の構成については、同じ符号を付してそれらの説明を省略する。本変形例では、本発明の第１の駆動力付与手段に相当する油圧モータ３６Ａ及び駆動ギア３５Ａの組が２組であり、本発明の第２の駆動力付与手段に相当する油圧モータ３６Ｂ及び駆動ギア３５Ｂの組も２組である。回路は図４の例と同様であるので図示を省略する。
(First modification)
FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the pile rotary press-fitting device 1'of the first modification. In FIG. 8, the same configurations as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this modification, there are two sets of the hydraulic motor 36A and the drive gear 35A corresponding to the first driving force applying means of the present invention, and the hydraulic motor 36B and the hydraulic motor 36B corresponding to the second driving force applying means of the present invention. There are also two sets of drive gears 35B. Since the circuit is the same as the example of FIG. 4, the illustration is omitted.
本変形例では、本発明の第１の駆動力付与手段に相当する２つの駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２は、圧入杭２Ａの対角、即ちチャック本体３１の対角に位置しており、本発明の第２の駆動力付与手段に相当する２つの駆動ギア３５Ｂ１、３５Ｂ２も、圧入杭２Ａの対角、即ちチャック本体３１の対角に位置している。これにより、第１の駆動力付与手段に相当する駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２のみでチャック本体３１を回転駆動する場合にも、２つの駆動ギア３５Ａ１、３５Ａ２によってバランスよくチャック本体３１に回転駆動力を付与でき、油圧モータ３６及び駆動ギア３５の小型化及び長寿命化が可能である。
In the present modification, the two drive gears 35A1 and 35A2 corresponding to the first driving force applying means of the present invention are located diagonally of the press-fitting
（第２の変形例）
図９は、第２の変形例の杭圧入システム１００´の回路の例を示す図である。図９において、上記の実施の形態と同様の構成については、同じ符号を付してそれらの説明を省略する。本変形例では、油圧ユニット６、油圧制御回路６６、回転油圧制御バルブ７３の組が３組設けられており、駆動ギア３５及びそれを回転駆動する油圧モータ３６の数は上記の実施の形態と同様に６つであるが、この６つの駆動ギア３５及び油圧モータ３６が３組に分かれている。
(Second modification)
FIG. 9 is a diagram showing an example of a circuit of the pile press-fitting system 100'of the second modification. In FIG. 9, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this modification, three sets of the hydraulic unit 6, the
回転油圧制御バルブ７３Ａと回転油圧制御バルブ７３Ｂとは、接続制御回路８０Ｘを介して、リーク油戻りライン７６Ｘ、油戻りライン７７Ｘ、高圧油供給ライン７８Ｘ、及び制御ライン７９Ｘで接続されている。また、回転油圧制御バルブ７３Ｂと回転油圧制御バルブ７３Ｘとは、接続制御回路８０Ｙを介して、リーク油戻りライン７６Ｙ、油戻りライン７７Ｙ、高圧油供給ライン７８Ｙ、及び制御ライン７９Ｙで接続されている。
The rotary
回転油圧制御バルブ７３Ａは、リーク油戻りライン７７Ａ、油戻りライン７６Ａ、高圧油供給ライン７８Ａ、及び制御ライン７９Ａによって、２つの油圧モータ３６Ａ１、３６Ａ２と接続されており、回転油圧制御バルブ７３Ｂは、リーク油戻りライン７７Ｂ、油戻りライン７６Ｂ、高圧油供給ライン７８Ｂ、及び制御ライン７９Ｂによって、２つの油圧モータ３６Ｂ１、３６Ｂ２と接続されており、回転油圧制御バルブ７３Ｘは、リーク油戻りライン７７Ｃ、油戻りライン７６Ｃ、高圧油供給ライン７８Ｃ、及び制御ライン７９Ｃによって、２つの油圧モータ３６Ｘ１、３６Ｘ２と接続されている。
The rotary
本変形例において、例えば、接続制御回路８０Ｘ、８０Ｙを伝達状態とし、１つの油圧ユニット６Ａで６つのすべての油圧モータ３６を駆動すれば、高トルク低速度の運転が可能となる。接続制御回路８０Ｘ、８０Ｙを非伝達状態（フリー回路）とし、１つの油圧ユニット６Ａで２つの油圧モータ３６Ａのみを駆動すると、低トルク高速度の運転が可能となる。接続制御回路８０Ｘを伝達状態とし、接続制御回路８０Ｙを非伝達状態（フリー回路）とし、１つの油圧ユニット６Ａで油圧モータ３６Ａ、３６Ｂを駆動すると、中トルク中速度の運転が可能となる。
In this modification, for example, if the
油圧制御回路６６Ａ、６６Ｂを開いて、油圧ユニット６Ａ、６ＢをＯＮにし、接続制御回路８０Ｘ、８０Ｙを非伝達状態（完全遮断）にすると、中トルク高速度の運転が可能となる。すべての油圧制御回路６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｘを開いて、すべての油圧ユニット６Ａ、６Ｂ、６ＸをＯＮにし、続制御回路８０Ｘ、８０Ｙを非伝達状態（完全遮断）にすると、高トルク高速度の運転が可能となる。
When the
このように、本変形例の杭圧入システム１００´は、高トルク低速度、低トルク高速度、中トルク中速度、中トルク高速度、高トルク高速度という５つの運転モードを有し、必要に応じて運転モードを適宜切り替えて運転することができる。よって、上記の実施の形態よりもより柔軟に出力制御を行うことができる。なお、本変形例と同様の要領で、油圧ユニット６を４つ以上設けて、油圧モータ３６と駆動ギア３５との組み合わせを油圧ユニット６ごとの組に分けてもよい。
As described above, the pile press-fitting system 100'of this modified example has five operation modes of high torque low speed, low torque high speed, medium torque medium speed, medium torque high speed, and high torque high speed, and is necessary. The operation mode can be appropriately switched and operated accordingly. Therefore, the output control can be performed more flexibly than the above-described embodiment. In the same manner as in this modification, four or more hydraulic units 6 may be provided, and the combination of the
（第３の変形例）
上記の実施の形態では、油圧ユニット６から圧入杭２Ａを回転させるための複数の油圧モータ３６に供給する油圧を分配してチャック３の回転の出力（トルク及び速度）を制御する方法を説明したが、上述のように、本実施の形態の杭圧入システム１００は、圧入杭２Ａを昇降させて地盤に圧入する圧入手段として、２つの昇降シリンダ３３Ａ、３３Ｂを備えているので、これらの２つの昇降シリンダ３３Ａ、３３Ｂに供給する油圧についても、上記の実施の形態等同様の原理によって、出力（圧入力及び速度）の制御を行うことができる。
(Third variant)
In the above embodiment, a method of controlling the output (torque and speed) of the rotation of the
図１０は、第３の変形例の杭圧入システム１００´´の回路の例を示す図である。図１０において、上記の実施の形態と同様の構成については、同じ符号を付してそれらの説明を省略する。本変形例の杭圧入システム１００´´は、２つの油圧ユニット６Ａ、６Ｂを備えている。油圧ユニット６Ａと昇降油圧制御バルブ７２Ａとは、油戻りライン６４Ａ及び高圧油供給ライン６３Ａで接続されている。油圧ユニット６Ａと昇降油圧制御バルブ７２Ａとの間には油圧制御回路６６Ａが設けられている。昇降油圧制御バルブ７２Ａと昇降シリンダ３３Ａとは、高圧油供給ライン７４Ａ及び油戻りライン７５Ａで接続されている。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a circuit of the pile press-fitting
油圧ユニット６Ｂと昇降油圧制御バルブ７２Ｂとは、油戻りライン６４Ｂ及び高圧油供給ライン６３Ｂで接続されている。油圧ユニット６Ｂと昇降油圧制御バルブ７２Ｂとの間には油圧制御回路６６Ｂが設けられている。昇降油圧制御バルブ７２Ｂと昇降シリンダ３３Ｂとは、高圧油供給ライン７４Ｂ及び油戻りライン７５Ｂで接続されている。
The
昇降油圧制御バルブ７２Ａは、油圧ユニット６Ａからの油圧（駆動力）を昇降シリンダ３３Ａに伝達する回路であり、昇降油圧制御バルブ７２Ｂは、油圧ユニット６Ｂからの油圧（駆動力）を昇降シリンダ３３Ｂに伝達する回路である。
The elevating and lowering
昇降油圧制御バルブ７２Ａと昇降油圧制御バルブ７２Ｂとは、接続制御回路８０Ｚを介して、油戻りライン７７Ｚ及び高圧油供給ライン７８Ｚで接続されている。接続制御回路８０Ｚは、昇降油圧制御バルブ７２Ａと昇降油圧制御バルブ７２Ｂとを接続する伝達状態と、昇降油圧制御バルブ７２Ａと昇降油圧制御バルブ７２Ｂとを切断する非伝達状態とを含む接続状態の切替えが可能である。この接続状態の切替えは、制御装置７１が油圧計８２の検出値に基づいて行う。
The elevating and lowering
油圧制御回路６６についても、それらの開閉制御は、制御装置７１が油圧計８２の検出値に基づいて行う。油圧制御回路６６Ａを閉じることで、油圧ユニット６ＡはＯＦＦにされ、油圧制御回路６６Ａを開けることで、油圧ユニット６ＡはＯＮにされる。また、油圧制御回路６６Ｂを閉じることで、油圧ユニット６ＢはＯＦＦにされ、油圧制御回路６６Ｂを開けることで、油圧ユニット６ＢはＯＮにされる。すなわち、油圧ユニット６のＯＮ／ＯＦＦは、油圧制御回路６６の開閉によって制御される。
The opening / closing control of the
本変形例の杭圧入システム１００´´は、チャック本体３１及びそれが把持する圧入杭２Ａの昇降について、上記の実施の形態における回転出力の制御と同様に、高トルク低速度モード、低トルク高速度モード、高トルク高速度モードの３つの運転モードを有する。各々のモードでの油圧制御回路６６Ａ、６６Ｂ、及び接続制御回路８０Ｚの動作は、上記の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。ただし、本変形例では、上記の実施の形態の接続制御回路８０Ｘのように非伝達状態においてチャージ圧に相当する量の油を流すフリー回路にする必要はなく、非伝達状態ではすべての油の流れを完全に遮断すればよい。
The pile press-fitting
本変形例は、上記の複数の油圧モータ３６の出力制御の実施の形態又はその変形例とともに採用することもできるし、油圧モータ３６の出力制御について上記の実施の形態及びその変形例を採用せずに、本変形例を単独で採用してもよい。なお、本変形例を単独で採用する場合には、杭を回転させないタイプの杭圧入装置にて非円形の杭を圧入する場合にも本発明を適用可能である。
This modification can be adopted together with the embodiment of the output control of the plurality of
１：杭回転圧入装置、２：杭、２Ａ：圧入杭、２Ｂ：完成杭、３：チャック、４：マスト、５：サドル、３１：チャック本体、３１１：チャック爪、３２：チャックフレーム、３３：昇降シリンダ、３４：回転ギア、３５：駆動ギア、３６：油圧モータ、４０：上下レール部、４１：スライドフレーム、４２：マストベース部、４３：回転部、４４：マストアーム部、５０：クランプ、５１：サドル本体、６１：電源供給ライン、６２：リーク油戻りライン、６３：油戻りライン、６４：高圧油供給ライン、６５：制御ライン、６６：油圧制御回路、７１：制御装置、７２：昇降油圧制御バルブ、７３：回転油圧制御バルブ、７４：高圧油供給ライン、７５：油戻りライン、７６：リーク油戻りライン、７７：油戻りライン、７８：高圧油供給ライン、７９：制御ライン、８０：接続制御回路、８１：回転トルク計、８２：油圧計、１００、１００´、１００´´：杭圧入システム 1: Pile rotary press-fitting device, 2: Pile, 2A: Press-fitting pile, 2B: Completed pile, 3: Chuck, 4: Mast, 5: Saddle, 31: Chuck body, 311: Chuck claw, 32: Chuck frame, 33: Lifting cylinder, 34: rotary gear, 35: drive gear, 36: hydraulic motor, 40: upper and lower rails, 41: slide frame, 42: mast base, 43: rotary, 44: mast arm, 50: clamp, 51: Saddle body, 61: Power supply line, 62: Leak oil return line, 63: Oil return line, 64: High pressure oil supply line, 65: Control line, 66: Hydraulic control circuit, 71: Control device, 72: Lifting and lowering Hydraulic control valve, 73: Rotary hydraulic control valve, 74: High pressure oil supply line, 75: Oil return line, 76: Leak oil return line, 77: Oil return line, 78: High pressure oil supply line, 79: Control line, 80 : Connection control circuit, 81: Rotation torque meter, 82: Hydraulic meter, 100, 100', 100'': Pile press-fitting system
Claims (8)
前記杭を把持して回転する回転手段と、
前記回転手段に作用して前記回転手段に前記回転のための駆動力を付与する第１及び第２の駆動力付与手段と、
第１のパワーユニットからの駆動力を前記第１の駆動力付与手段に伝達する第１の伝達手段と、
第２のパワーユニットからの駆動力を前記第２の駆動力付与手段に伝達する第２の伝達手段と、
前記第１の伝達手段と前記第２の伝達手段との間で駆動力を伝達する伝達状態と、前記第１の伝達手段と前記第２の伝達手段との間で駆動力を伝達しない非伝達状態とを含む接続状態を切り替える接続手段と、
を備え、
前記駆動力は油圧によって伝達され、
前記第１及び第２の駆動力付与手段は、油圧モータによって回転駆動される駆動ギアに、前記回転手段を前記回転させるための駆動力を付与し、
前記第１及び第２のパワーユニットは、油圧による駆動力を発生させる油圧ポンプであり、
前記第１及び第２の伝達手段、及び前記接続手段は、油圧を前記油圧モータに伝達する回路であり、
前記接続手段は、油圧モータの油圧力検知により検知された回転トルクが閾値より小さい場合に前記接続状態を前記非伝達状態とし、前記回転トルクが閾値より大きい場合に前記接続状態を前記伝達状態とする、
前記接続手段が前記伝達状態であるときに、前記第１のパワーユニットからの駆動力は、前記第１の伝達手段を介して前記第１の駆動力付与手段に伝達されるとともに、前記第１の伝達手段及び前記第２の伝達手段を介して前記第２の駆動力付与手段にも伝達され、
前記接続手段が非伝達状態であるときに、前記第１のパワーユニットからの駆動力は、前記第１の駆動力付与手段に伝達され、前記第２の駆動力付与手段に伝達されない、
杭圧入装置。 It is a pile press-fitting device for press-fitting the pile into the ground while rotating it.
A rotating means that grips and rotates the pile,
The first and second driving force applying means that act on the rotating means to apply the driving force for the rotation to the rotating means, and
A first transmission means for transmitting the driving force from the first power unit to the first driving force applying means, and
A second transmission means for transmitting the driving force from the second power unit to the second driving force applying means, and
A transmission state in which a driving force is transmitted between the first transmission means and the second transmission means, and a non-transmission in which the driving force is not transmitted between the first transmission means and the second transmission means. A connection means for switching the connection state including the state, and
With
The driving force is transmitted by flood control.
The first and second driving force applying means apply a driving force for rotating the rotating means to the driving gear that is rotationally driven by the hydraulic motor.
The first and second power units are hydraulic pumps that generate a driving force by flood control.
The first and second transmission means and the connection means are circuits for transmitting hydraulic pressure to the hydraulic motor.
When the rotational torque detected by the hydraulic pressure detection of the hydraulic motor is smaller than the threshold value, the connecting means sets the connected state as the non-transmission state, and when the rotational torque is larger than the threshold value, the connecting state sets the connected state as the transmitting state. do,
When the connecting means is in the transmission state, the driving force from the first power unit, while being transmitted to the first driving force application means via said first transmission means, said first It is also transmitted to the second driving force applying means via the transmitting means and the second transmitting means.
When the connecting means is in the non-transmission state, the driving force from the first power unit is transmitted to the first driving force applying means and is not transmitted to the second driving force applying means.
Pile press-fitting device.
請求項１に記載の杭圧入装置。 It said first and second transmission means, and said connection means, including a possible valve switched or not flow or flow oil,
The pile press-fitting device according to claim 1.
前記一対の駆動ギアは、前記杭を把持するチャックの軸を中心とした対角に位置している、
請求項２に記載の杭圧入装置。 The first driving force applying means includes a pair of driving gears that are rotationally driven by a hydraulic motor.
The pair of drive gears are located diagonally about the axis of the chuck that grips the pile.
The pile press-fitting device according to claim 2.
前記３つ以上の駆動ギアは、前記杭を把持するチャックの軸を中心とした多角形の中に前記杭の中心が含まれるよう配置されている、
請求項２に記載の杭圧入装置。 The first driving force applying means includes three or more of the driving gears rotationally driven by a hydraulic motor.
The three or more drive gears are arranged so that the center of the pile is included in a polygon centered on the axis of the chuck that grips the pile.
The pile press-fitting device according to claim 2.
前記回転手段は、前記杭を把持して回転可能かつ圧入方向に移動可能なチャックを含み、
前記第１の駆動力付与手段は、前記チャックを回転させる油圧モータ及び前記チャックを前記圧入方向に付勢する油圧シリンダを含み、
前記第１のパワーユニットからの駆動力は、前記油圧モータ及び前記油圧シリンダに伝達される、
請求項２に記載の杭圧入装置。 The pile has a tubular shape
The rotating means includes a chuck that grips the pile and is rotatable and movable in the press-fitting direction.
The first driving force applying means includes a hydraulic motor for rotating the chuck and a hydraulic cylinder for urging the chuck in the press-fitting direction.
Driving force from the first power unit is Ru is transmitted to the hydraulic motor and the hydraulic cylinder,
The pile press-fitting device according to claim 2.
前記杭を把持して回転する回転手段と、
前記回転手段に作用してパワーユニットからの駆動力を前記回転手段に付与する第１及び第２の駆動力付与手段と、
パワーユニットと前記第２の駆動力付与手段との間に設けられた接続手段であって、前記パワーユニットからの駆動力を、前記第１の駆動力付与手段に伝達するとともに、前記第２の駆動力付与手段にも伝達する伝達状態と、前記パワーユニットからの駆動力を、前記第１の駆動力付与手段に伝達し、前記第２の駆動力付与手段に伝達しない非伝達状態と含む接続状態を切り替える接続手段と、
前記回転手段による前記杭の回転トルクを検出すると、検出した前記回転トルクが閾値より小さい場合に前記接続状態を前記非伝達状態とし、前記回転トルクが閾値より大きい場合に前記接続状態を前記伝達状態とする制御装置と、
を備え、
前記駆動力は油圧によって伝達され、
前記第１及び第２の駆動力付与手段は、油圧モータによって回転駆動される駆動ギアに、前記回転手段を前記回転させるための駆動力を付与し、
前記パワーユニットは、油圧による駆動力を発生させる油圧ポンプであり、
前記接続手段は、油圧を前記油圧モータに伝達する回路である、
杭圧入装置。 It is a pile press-fitting device for press-fitting the pile into the ground while rotating it.
A rotating means that grips and rotates the pile,
The first and second driving force applying means that act on the rotating means to apply the driving force from the power unit to the rotating means, and
It is a connecting means provided between the power unit and the second driving force applying means, and the driving force from the power unit is transmitted to the first driving force applying means, and the second driving force is transmitted. The connection state is switched between a transmission state in which the power unit is transmitted to the applying means and a non-transmission state in which the driving force from the power unit is transmitted to the first driving force applying means and not transmitted to the second driving force applying means. Connection method and
When the rotational torque of the pile is detected by the rotating means, the connected state is set to the non-transmission state when the detected rotational torque is smaller than the threshold value, and the connected state is set to the transmission state when the rotational torque is larger than the threshold value. And the control device
With
The driving force is transmitted by flood control.
The first and second driving force applying means apply a driving force for rotating the rotating means to the driving gear that is rotationally driven by the hydraulic motor.
The power unit is a hydraulic pump that generates a driving force by flood control.
Said connection means, Ru circuit der that transmits hydraulic pressure to the hydraulic motor,
Pile press-fitting device.
前記回転手段に要求される回転トルクが第１の閾値より小さい場合に、前記第２のパワーユニットを用いず、前記接続手段を前記非伝達状態にすることで、前記第１のパワーユニットの駆動力を前記第１の駆動力付与手段に伝達し、前記第２の駆動力付与手段には駆動力を伝達せず、
前記回転手段に要求される回転トルクが前記第１の閾値より大きい場合に、前記第２のパワーユニットを用い、前記接続手段を前記非伝達状態にすることで、前記第１のパワーユニットの駆動力を前記第１の駆動力付与手段に伝達するとともに、前記第２のパワーユニットの駆動力を前記第２の駆動力付与手段に伝達する、
杭圧入方法。 A pile press-fitting method in which a pile is rotationally press-fitted using the pile press-fitting device according to claim 1.
When the rotational torque required for the rotating means is smaller than the first threshold value, the driving force of the first power unit is reduced by putting the connecting means in the non-transmission state without using the second power unit. The driving force is transmitted to the first driving force applying means, and the driving force is not transmitted to the second driving force applying means.
When the rotational torque required for the rotating means is larger than the first threshold value, the driving force of the first power unit is reduced by using the second power unit and putting the connecting means in the non-transmission state. The driving force of the second power unit is transmitted to the second driving force applying means while being transmitted to the first driving force applying means.
Pile press-fitting method.
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