作業装置
【課題】耐久性の向上を図ると共に材料詰まりの抑制を図ることができる作業装置を提供すること。
【解決手段】外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向へ相対移動した状態では、弁体２０が弁座３０に当接して通過口３１を塞ぐことで、第２連通経路Ｒ２が遮断され、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとが遮断される。弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、部品に衝撃荷重を加えることがなく、部品の損傷を抑制して、耐久性の向上を図ることができる。また、弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、材料の経路中に部品を設ける必要がなく、材料の経路面積を大きく確保して、材料詰まりの抑制を図ることができる。
【解決手段】外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向へ相対移動した状態では、弁体２０が弁座３０に当接して通過口３１を塞ぐことで、第２連通経路Ｒ２が遮断され、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとが遮断される。弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、部品に衝撃荷重を加えることがなく、部品の損傷を抑制して、耐久性の向上を図ることができる。また、弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、材料の経路中に部品を設ける必要がなく、材料の経路面積を大きく確保して、材料詰まりの抑制を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーダに装着される作業装置であって、圧縮空気により材料を押圧して地盤中に杭を造成する作業装置に関し、特に、耐久性の向上を図ると共に材料詰まりの抑制を図ることができる作業装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良を行う工法の１つとして、圧縮空気により材料（砂など）を押圧して地盤中に杭を造成し、その造成した杭により地盤の圧密改良を行うものが知られている。かかる工法により地盤改良を行うための作業装置として、例えば、特許文献１には、材料を投入する投入口を有するホッパと、そのホッパから材料を地盤中へ導くケーシングと、そのケーシング内に圧縮空気を供給するエア供給手段と、投入口に揺動可能に軸支されると共に揺動することで投入口を開閉する開閉弁とを備えた作業装置が開示されている。
【０００３】
この作業装置により地盤改良を行う場合には、まず、投入口を開放すると共に、材料をホッパに投入し、その材料をケーシング内を通じて地盤中へ導入する。そして、開閉弁により投入口を塞ぐと共に、エア供給手段からケーシング内に圧縮空気を供給し、その圧縮空気により材料を押圧する。
【０００４】
ところで、従来の作業装置では、一般に、エア供給手段からケーシング内に供給される圧縮空気を開閉弁に向けて噴射することで、開閉弁を揺動させて投入口の開閉を行うように構成されている。
【特許文献１】特開平６−１２３１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の作業装置では、上述したように、圧縮空気を開閉弁に向けて噴射する構成であるため、開閉弁に衝撃荷重が加わって、開閉弁が変形したり開閉弁の揺動軸が摩耗したりする等、部品が損傷し易く、耐久性が不十分であるという問題点があった。
【０００６】
また、従来の作業装置では、開閉弁を揺動させて投入口の開閉を行う構成であるため、材料の経路中に開閉弁を設ける必要があり、その分、経路面積が小さくなって、材料が詰まり易いという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、耐久性の向上を図ると共に材料詰まりの抑制を図ることができる作業装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために請求項１記載の作業装置は、リーダに装着されるものであって、材料を投入する経路となる上流経路と、その上流経路から前記材料を地盤中へ導く経路となる下流経路と、その下流経路に圧縮空気を供給するための供給口となる空気供給口と、前記上流経路と前記下流経路との間に介設され、前記上流経路と前記下流経路とを連通または遮断する仕切弁装置とを備え、その仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを連通して、前記材料を前記上流経路から前記下流経路を通じて地盤中へ導くと共に、前記仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを遮断して、前記空気供給口から供給された圧縮空気により前記下流経路内を加圧することで、前記材料を押圧して地盤中に杭を造成するものにおいて、前記仕切弁装置は、前記上流経路に連通する第１連通経路が形成される外筒と、その外筒に内挿され、前記第１連通経路を介して前記上流経路に連通すると共に前記下流経路に連通する第２連通経路が形成される内筒と、その内筒に配設され、前記第２連通経路に連通する通過口が形成される弁座と、前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向および離間する方向へ相対移動させる駆動装置と、前記外筒に配設され、前記駆動装置により前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向へ相対移動させた場合に、前記弁座に当接して前記通過口を塞ぐ弁体とを備えている。
【０００９】
請求項２記載の作業装置は、請求項１記載の作業装置において、前記弁座は、前記外筒に内接すると共に、耐摩耗性を有する材料から構成されている。
【００１０】
請求項３記載の作業装置は、請求項１又は２に記載の作業装置において、前記弁座は、前記内筒に配設された状態で前記通過口の断面積が前記下流経路側から前記上流経路側へ向けて漸次拡大するように、前記通過口の内面が傾斜して形成されている。
【００１１】
請求項４記載の作業装置は、請求項３記載の作業装置において、前記弁体は、前記通過口の内面に当接して前記通過口を塞ぐと共に前記通過口の内面に対応して傾斜する傾斜面を備え、その傾斜面にゴム状弾性体から構成されるリップが形成されている。
【００１２】
請求項５記載の作業装置は、請求項４記載の作業装置において、前記弁体は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記外筒に配設されている。
【００１３】
請求項６記載の作業装置は、請求項４又は５に記載の作業装置において、前記弁座は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記内筒に配設されている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の作業装置によれば、外筒に形成された第１連通経路および内筒に形成された第２連通経路により、上流経路と下流経路とが連通される。これにより、材料（砂など）を上流経路から下流経路を通じて地盤中へ導くことができる。
【００１５】
また、駆動装置により内筒および外筒を互いに近接する方向（相対的に内筒が外筒内へ挿入される方向）へ相対移動させると、弁体が弁座に当接して通過口が塞がれることで、第２連通経路が閉塞され、上流経路と前記下流経路とが遮断される。これにより、空気供給口から下流経路に供給された圧縮空気を上流経路側へ逃がすことなく、圧縮空気により材料を押圧することができる。
【００１６】
このように、本発明の作業装置によれば、弁体を弁座に当接させて上流経路と下流経路とを遮断する構成であるので、部品に衝撃荷重を加えることがなく、耐久性の向上を図ることができるという効果がある。即ち、従来の作業装置では、部品に衝撃荷重が加わって、部品が損傷し易かったところ、本発明の作業装置によれば、部品に衝撃荷重を加えないので、部品の損傷を抑制することができ、その結果、耐久性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の作業装置によれば、弁体を弁座に当接させて上流経路と下流経路とを遮断する構成であるので、材料の経路中に部品を設ける必要がなく、材料の経路面積を大きく確保して、材料詰まりの抑制を図ることができるという効果がある。
【００１８】
請求項２記載の作業装置によれば、請求項１記載の作業装置の奏する効果に加え、弁座は、外筒に内接するので、材料を地盤中へ導く際に、外筒と内筒との隙間からの材料の漏れを防止することができる。
【００１９】
また、弁座が外筒に内接する構成の場合には、内筒および外筒を相対移動させることに伴い、弁座が外筒内を摺動して摩耗を生じ易いところ、本発明の作業装置によれば、弁座は、耐摩耗性を有する材料から構成されているので、弁座の摩耗を抑制して、耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
【００２０】
請求項３記載の作業装置によれば、請求項１又は２に記載の作業装置の奏する効果に加え、弁座は、内筒に配設された状態で通過口の断面積が下流経路側から上流経路側へ向けて漸次拡大するように、通過口の内面が傾斜して形成されているので、材料を通過し易くすると共に通過口に材料を通過口に残留し難くして、材料詰まりの抑制を図ることができるという効果がある。
【００２１】
請求項４記載の作業装置によれば、請求項３記載の作業装置の奏する効果に加え、弁体は、通過口の内面に当接して通過口を塞ぐと共に通過口の内面に対応して傾斜する傾斜面を備え、その傾斜面にゴム状弾性体から構成されるリップが形成されているので、内筒および外筒を互いに近接する方向へ相対移動させることに伴い、傾斜面が通過口の内面を滑動して、通過口の内面に付着した材料をリップにより掻き払うことができる。これにより、傾斜面と通過口の内面との間に材料を残留し難くして、弁体と弁座とを確実に密着させることができるという効果がある。その結果、上流経路と下流経路とを確実に遮断することができるという効果がある。
【００２２】
請求項５記載の作業装置によれば、請求項４記載の作業装置の奏する効果に加え、弁体は、内筒および外筒の相対移動方向と直交する方向へ移動可能に外筒に配設されているので、かかる相対移動方向と直交する方向において弁体と弁座とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面が通過口の内面を滑動することに伴い、かかる相対移動方向と直交する方向へ弁体を移動させることができる。よって、弁座に対する弁体の位置ずれを解消して、弁体と弁座とを確実に密着させることができるという効果がある。その結果、上流経路と下流経路とを確実に遮断することができるという効果がある。
【００２３】
また、弁体を移動可能として弁座に対する位置ずれを解消することで、作業装置の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができるという効果がある。
【００２４】
請求項６記載の作業装置によれば、請求項４又は５に記載の作業装置の奏する効果に加え、弁座は、内筒および外筒の相対移動方向と直交する方向へ移動可能に内筒に配設されているので、かかる相対移動方向と直交する方向に対して弁体と弁座とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面が通過口の内面を滑動することに伴い、かかる相対移動方向と直交する方向へ弁座を移動させることができる。よって、弁体に対する弁座の位置ずれを解消して、弁体と弁座とを確実に密着させることができるという効果がある。その結果、上流経路と下流経路とを確実に遮断することができるという効果がある。
【００２５】
また、弁座が外筒に内接する構成の場合には、かかる相対移動方向と直交する方向において内筒と外筒とに位置ずれが生じている場合でも、弁座は外筒の内面に沿って移動することができる。よって、内筒と外筒とを確実に相対移動させることができるという効果がある。更に、弁座が外筒の内面に沿って移動できるので、弁座と外筒との間の摩擦が小さくなり、耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
【００２６】
また、弁座を移動可能として弁体に対する位置ずれを解消することで、作業装置の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における作業装置１が装着された杭打機１００の側面視を模式的に示した模式図である。なお、図１では、ケーシング３を地盤中に貫入した状態を図示している。
【００２８】
まず、図１を参照して、杭打機１００の概略構成について説明する。杭打機１００は、地盤中に杭を造成して地盤改良を行うためのものであり、図１に示すように、本体１０１と、その本体１０１に立設されるリーダ１０２と、そのリーダ１０２に装着される作業装置１とを主に備えている。なお、本体１０１には、クローラ式の下部走行体１０１ａが設けられ、その下部走行体１０１ａによって自走可能に構成されている。
【００２９】
作業装置１は、材料（砂など）を押圧して地盤中に杭を造成するための装置であり、材料が投入されるホッパ２と、そのホッパ２に投入された材料を地盤中へ導くケーシング３と、そのケーシング３内に圧縮空気を供給するための供給口となる空気供給口４（図２参照）とを主に備えている。
【００３０】
この作業装置１は、昇降装置５を介してリーダ１０２に昇降可能に支持されると共に、本体１０１から繰り出されるワイヤロープ１０３によって吊り下げられ、ワイヤロープ１０３を巻上げることにより、リーダ１０２に沿って昇降するように構成されている。昇降装置５は、ラックアンドピニオン（図示せず）によって構成され、その昇降装置５によって、リーダ１０２に対する作業装置１の昇降位置を所定の位置で保持可能に構成されている。
【００３１】
杭打機１００によって地盤中に杭を造成する場合には、まず、図１に示すように、作業装置１を下降し、ケーシング３を地盤中に貫入する。そして、ホッパ２に材料を投入し、その材料をケーシング３内を通じて地盤中に導入する。その後、空気供給口４からケーシング３内に圧縮空気を供給し、その圧縮空気によって材料を押圧する。
【００３２】
ここで、圧縮空気によって材料を押圧するためには、圧縮空気がホッパ２側へ逃げないように、材料を投入する経路となるホッパ２に形成された上流経路ＲＵ（図２参照）と、材料を地盤中へ導く経路となるケーシング３に形成された下流経路ＲＬ（図２参照）とを遮断する必要がある。そこで、本実施の形態における作業装置１には、ホッパ２とケーシング３との間に、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを連通または遮断するための仕切弁装置１０が介設されている。
【００３３】
次いで、図２及び図３を参照して、仕切弁装置１０について説明する。図２は、図１の矢印ＩＩ方向視における作業装置１の正面図であり、（ａ）は外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ図示している。
【００３４】
図２に示すように、仕切弁装置１０は、ホッパ２に連結される外筒１１と、その外筒１１に内挿されると共にケーシング３に連結される内筒１２と、それら外筒１１及び内筒１２を互いに相対移動させる一対の駆動装置１３とを主に備えている。
【００３５】
駆動装置１３は、油圧シリンダによって構成され、本体部１３ａが外筒１１に連結されると共に、ロッド１３ｂがケーシング３（内筒１２）を支持するベースプレート６に連結されている。従って、図２（ａ）に示すように、駆動装置１３が伸長すると、外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向（矢印Ｆ方向）へ相対移動する一方、図２（ｂ）に示すように、駆動装置１３が収縮すると、外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向（矢印Ｎ方向）へ相対移動する。
【００３６】
図３は、仕切弁装置１０の正面図であり、（ａ）は外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ示している。なお、図３では、発明の理解を容易とするために、駆動装置１３を省略して図示していると共に、外筒１１、内筒１２、弁体２０及び弁座３０を断面視で図示している。
【００３７】
図３に示すように、外筒１１内には、上流経路ＲＵ（図２参照）に連通する第１連通経路Ｒ１が形成されると共に、内筒１２内には、下流経路ＲＬ（図２参照）に連通する第２連通経路Ｒ２が形成されている。従って、図３（ａ）に示すように、外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向（矢印Ｆ方向）へ相対移動した状態では、第２連通経路Ｒ２が第１連通経路Ｒ１を介して上流経路ＲＵに連通することで、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとが連通される。
【００３８】
また、図３に示すように、外筒１１には、弁体２０が配設されると共に、内筒１２には、第２連通経路Ｒ２に連通する通過口３１が形成された弁座３０が配設されている。従って、図３（ｂ）に示すように、外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向（矢印Ｎ方向）へ相対移動した状態では、弁体２０が弁座３０に当接して通過口３１を塞ぐことで、第２連通経路Ｒ２が遮断され、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとが遮断される。
【００３９】
これにより、外筒１１及び内筒１２を相対移動させることで、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを連通して、材料を上流経路ＲＵから下流経路ＲＬを通じて地盤中へ導くことができると共に、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断して、空気供給口４から下流経路ＲＬに供給された圧縮空気を上流経路ＲＵ側（ホッパ２側）へ逃がすことなく、圧縮空気よって材料を押圧することができる。
【００４０】
このように、本実施の形態によれば、弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、部品に衝撃荷重を加えることがなく、部品の損傷を抑制して、耐久性の向上を図ることができる。また、弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、材料の経路中に部品を設ける必要がなく、材料の経路面積を大きく確保して、材料詰まりの抑制を図ることができる。
【００４１】
次いで、図４を参照して、弁体２０及び弁座３０の詳細構成について説明する。図４は、図３（ｂ）のＡで示す部分を拡大した仕切弁装置１０の拡大図である。図４に示すように、弁座３０は、通過口３１の断面積が下流経路ＲＬ側（図４下側）から上流経路ＲＵ（図４上側）へ向けて漸次拡大するように、通過口３１の内面が傾斜して形成されている。
【００４２】
従って、材料を地盤中へ導く際、材料が通過口３１を通過するが、通過口３１の内面が傾斜して形成されているので、材料を通過し易くすると共に材料を通過口３１に残留し難くして、材料詰まりの抑制を図ることができる。
【００４３】
また、弁座３０は、外筒１１に内接するように、外周形状が外筒１１の内周形状と同一形状に形成されている。これにより、材料を地盤中へ導く際に、外筒１１と内筒１２との隙間Ｃからの材料の漏れを防止することができる。
【００４４】
更に、弁座３０は、超高分子量ポリエチレンから構成されている。従って、弁座３０が外筒１１に内接する構成の場合には、外筒１１及び内筒１２を相対移動させることに伴い、弁座３０が外筒１１内を摺動して摩耗を生じ易いところ、弁座３０が超高分子量ポリエチレンから構成されているので、超硬分子量ポリエチレンの特性、即ち、耐摩耗性を有すると共に自己潤滑性を有する特性によって、弁座３０の摩耗を抑制して、耐久性の向上を図ることができる。同様に、自己潤滑性を有する特性によって、材料を弁座３０に付着し難くして、仕切弁装置１０内における材料詰まりの抑制を図ることができる。
【００４５】
一方、弁体２０は、ゴム状弾性体から構成されている。これにより、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。その結果、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを確実に遮断することができる。
【００４６】
また、弁体２０は、図４に示すように、通過口３１の内面に対応して傾斜する傾斜面２１を備え、その傾斜面２１には、複数（本実施の形態では４つ）のリップ２２が設けられている。従って、外筒１１及び内筒１２を互いに近接する方向へ相対移動させることに伴い、傾斜面２１が通過口３１の内面を滑動して、通過口３１の内面に付着した材料をリップ２２によって掻き払うことができる。
【００４７】
これにより、傾斜面２１と通過口３１の内面との間に材料を残留し難くして、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。その結果、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを確実に遮断することができる。
【００４８】
次いで、図４を参照して、弁体２０の外筒１１への取付構造および弁座３０の内筒１２への取付構造について説明する。図４に示すように、弁体２０は、プレート４０に取り付けられ、そのプレート４０を介して外筒１１に着脱可能に取り付けられている。
【００４９】
これにより、弁体２０の交換を可能として、機能性を長期に渡って確保することができる。また、弁体２０を容易に交換できるので、メンテナンス作業の作業性を向上させることができる。
【００５０】
外筒１１には、保持部１１ａが開口形成され、その保持部１１ａにプレート４０が保持されるように構成されている。プレート４０と保持部１１ａとの間には、外筒１１及び内筒１２が相対移動する方向（以下、「相対移動方向」と称す。図４上下方向）に隙間が設けられており、その隙間の分だけ、弁体２０が相対移動方向へ移動可能に構成されている。また、プレート４０と保持部１１ａとの間には、相対移動方向と直交する方向（図４左右方向）にも隙間が設けられており、その隙間の分だけ、弁体２０が相対移動方向と直交する方向へ移動可能に構成されている。
【００５１】
これにより、相対移動方向と直交する方向において弁体２０と弁座３０とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面２１が通過口３１の内面を滑動することに伴い、弁体２０を相対移動方向と直交する方向へ移動させることができる。よって、弁座３０に対する弁体２０の位置ずれを解消して、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。
【００５２】
また、弁体２０を移動可能として弁座３０に対する位置ずれを解消することで、作業装置１の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができる。
【００５３】
また、弁体２０が相対移動方向へ移動可能に構成されているので、相対移動方向と直交する方向へ弁体２０を容易に移動させることができる。
【００５４】
一方、図４に示すように、弁座３０は、ゴム状弾性体から構成されるシート５０を介してボルト６０によって内筒１２に着脱可能に取り付けられている。これにより、弁座３０の交換を可能として、機能性を長期に渡って確保することができる。また、弁座３０を容易に交換できるので、メンテナンス作業の作業性を向上させることができる。更に、弁座３０と内筒１２との間にシート５０が介設されているので、弁体２０を弁座３０に当接させた際に、シート５０が弾性変形して、弁座３０と内筒１２とを確実に密着させることができる。その結果、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを確実に遮断することができる。
【００５５】
内筒１２には、ボルト孔１２ａが貫通形成され、そのボルト孔１２ａにボルト６０が挿通されている。ボルト６０とボルト孔１２ａとの間には、相対移動方向と直交する方向に隙間が設けられており、その隙間の分だけ、弁座３０が相対移動方向と直交する方向へ移動可能に構成されている。
【００５６】
また、弁座３０がカラー７０を介して内筒１２に取り付けられることで、弁座３０と内筒１２との間には、相対移動方向に隙間が設けられているため、弁座３０を相対移動方向と直交する方向へ容易に移動させることができる。
【００５７】
これにより、相対移動方向と直交する方向において弁体２０と弁座３０とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面２１が通過口３１の内面を滑動することに伴い、弁座３０を相対移動方向と直交する方向へ移動させることができる。よって、弁体２０に対する弁座３０の位置ずれを解消して、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態のように、弁座３０が外筒１１に内接する構成の場合には、相対移動方向と直交する方向において外筒１１と内筒１２とに位置ずれが生じている場合でも、弁座３０は外筒１１の内面に沿って移動することができる。よって、外筒１１と内筒１２とを確実に相対移動させることができる。更に、弁座３０が外筒１１の内面に沿って移動できるので、弁座３０と外筒１１との間の摩擦が小さくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００５９】
また、弁座３０を移動可能として弁体２０に対する位置ずれを解消することで、作業装置１の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができる。
【００６０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６１】
上記実施の形態では、作業装置１を自走可能な杭打機１００に装着する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、やぐらや台船などに装着して使用しても良い。
【００６２】
上記実施の形態では、駆動装置１３を油圧シリンダで構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、油圧モータを利用したラックアンドピニオン機構などで構成しても良い。
【００６３】
上記実施の形態では、弁体２０を外筒１１と別体に構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、弁体２０と外筒１１とを一体に構成しても良い。同様に、弁座３０を内筒１２と別体に構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、弁座３０と内筒１２とを一体に構成しても良い。
【００６４】
上記実施の形態では、弁座３０を高分子量ポリエチレンで構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、耐摩耗性を有する他の材料で構成しても良い。他の材料としては、例えば、セラミックスや超高合金などが例示される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態における作業装置が装着された杭打機の側面視を模式的に示した模式図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向視における作業装置の正面図であり、（ａ）は外筒および内筒が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒および内筒が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ図示している。
【図３】仕切弁装置の正面図であり、（ａ）は外筒および内筒が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒および内筒が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ図示している。
【図４】図３（ｂ）のＡで示す部分を拡大した仕切弁装置の拡大図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 作業装置
４ 空気供給口
１０ 仕切弁装置
１１ 外筒
１２ 内筒
１３ 駆動装置
２０ 弁体
２１ 傾斜面
２２ リップ
３０ 弁座
３１ 通過口
１０２ リーダ
ＲＵ 上流経路
ＲＬ 下流経路
Ｒ１ 第１連通経路
Ｒ２ 第２連通経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーダに装着される作業装置であって、圧縮空気により材料を押圧して地盤中に杭を造成する作業装置に関し、特に、耐久性の向上を図ると共に材料詰まりの抑制を図ることができる作業装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良を行う工法の１つとして、圧縮空気により材料（砂など）を押圧して地盤中に杭を造成し、その造成した杭により地盤の圧密改良を行うものが知られている。かかる工法により地盤改良を行うための作業装置として、例えば、特許文献１には、材料を投入する投入口を有するホッパと、そのホッパから材料を地盤中へ導くケーシングと、そのケーシング内に圧縮空気を供給するエア供給手段と、投入口に揺動可能に軸支されると共に揺動することで投入口を開閉する開閉弁とを備えた作業装置が開示されている。
【０００３】
この作業装置により地盤改良を行う場合には、まず、投入口を開放すると共に、材料をホッパに投入し、その材料をケーシング内を通じて地盤中へ導入する。そして、開閉弁により投入口を塞ぐと共に、エア供給手段からケーシング内に圧縮空気を供給し、その圧縮空気により材料を押圧する。
【０００４】
ところで、従来の作業装置では、一般に、エア供給手段からケーシング内に供給される圧縮空気を開閉弁に向けて噴射することで、開閉弁を揺動させて投入口の開閉を行うように構成されている。
【特許文献１】特開平６−１２３１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の作業装置では、上述したように、圧縮空気を開閉弁に向けて噴射する構成であるため、開閉弁に衝撃荷重が加わって、開閉弁が変形したり開閉弁の揺動軸が摩耗したりする等、部品が損傷し易く、耐久性が不十分であるという問題点があった。
【０００６】
また、従来の作業装置では、開閉弁を揺動させて投入口の開閉を行う構成であるため、材料の経路中に開閉弁を設ける必要があり、その分、経路面積が小さくなって、材料が詰まり易いという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、耐久性の向上を図ると共に材料詰まりの抑制を図ることができる作業装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために請求項１記載の作業装置は、リーダに装着されるものであって、材料を投入する経路となる上流経路と、その上流経路から前記材料を地盤中へ導く経路となる下流経路と、その下流経路に圧縮空気を供給するための供給口となる空気供給口と、前記上流経路と前記下流経路との間に介設され、前記上流経路と前記下流経路とを連通または遮断する仕切弁装置とを備え、その仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを連通して、前記材料を前記上流経路から前記下流経路を通じて地盤中へ導くと共に、前記仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを遮断して、前記空気供給口から供給された圧縮空気により前記下流経路内を加圧することで、前記材料を押圧して地盤中に杭を造成するものにおいて、前記仕切弁装置は、前記上流経路に連通する第１連通経路が形成される外筒と、その外筒に内挿され、前記第１連通経路を介して前記上流経路に連通すると共に前記下流経路に連通する第２連通経路が形成される内筒と、その内筒に配設され、前記第２連通経路に連通する通過口が形成される弁座と、前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向および離間する方向へ相対移動させる駆動装置と、前記外筒に配設され、前記駆動装置により前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向へ相対移動させた場合に、前記弁座に当接して前記通過口を塞ぐ弁体とを備えている。
【０００９】
請求項２記載の作業装置は、請求項１記載の作業装置において、前記弁座は、前記外筒に内接すると共に、耐摩耗性を有する材料から構成されている。
【００１０】
請求項３記載の作業装置は、請求項１又は２に記載の作業装置において、前記弁座は、前記内筒に配設された状態で前記通過口の断面積が前記下流経路側から前記上流経路側へ向けて漸次拡大するように、前記通過口の内面が傾斜して形成されている。
【００１１】
請求項４記載の作業装置は、請求項３記載の作業装置において、前記弁体は、前記通過口の内面に当接して前記通過口を塞ぐと共に前記通過口の内面に対応して傾斜する傾斜面を備え、その傾斜面にゴム状弾性体から構成されるリップが形成されている。
【００１２】
請求項５記載の作業装置は、請求項４記載の作業装置において、前記弁体は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記外筒に配設されている。
【００１３】
請求項６記載の作業装置は、請求項４又は５に記載の作業装置において、前記弁座は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記内筒に配設されている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の作業装置によれば、外筒に形成された第１連通経路および内筒に形成された第２連通経路により、上流経路と下流経路とが連通される。これにより、材料（砂など）を上流経路から下流経路を通じて地盤中へ導くことができる。
【００１５】
また、駆動装置により内筒および外筒を互いに近接する方向（相対的に内筒が外筒内へ挿入される方向）へ相対移動させると、弁体が弁座に当接して通過口が塞がれることで、第２連通経路が閉塞され、上流経路と前記下流経路とが遮断される。これにより、空気供給口から下流経路に供給された圧縮空気を上流経路側へ逃がすことなく、圧縮空気により材料を押圧することができる。
【００１６】
このように、本発明の作業装置によれば、弁体を弁座に当接させて上流経路と下流経路とを遮断する構成であるので、部品に衝撃荷重を加えることがなく、耐久性の向上を図ることができるという効果がある。即ち、従来の作業装置では、部品に衝撃荷重が加わって、部品が損傷し易かったところ、本発明の作業装置によれば、部品に衝撃荷重を加えないので、部品の損傷を抑制することができ、その結果、耐久性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の作業装置によれば、弁体を弁座に当接させて上流経路と下流経路とを遮断する構成であるので、材料の経路中に部品を設ける必要がなく、材料の経路面積を大きく確保して、材料詰まりの抑制を図ることができるという効果がある。
【００１８】
請求項２記載の作業装置によれば、請求項１記載の作業装置の奏する効果に加え、弁座は、外筒に内接するので、材料を地盤中へ導く際に、外筒と内筒との隙間からの材料の漏れを防止することができる。
【００１９】
また、弁座が外筒に内接する構成の場合には、内筒および外筒を相対移動させることに伴い、弁座が外筒内を摺動して摩耗を生じ易いところ、本発明の作業装置によれば、弁座は、耐摩耗性を有する材料から構成されているので、弁座の摩耗を抑制して、耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
【００２０】
請求項３記載の作業装置によれば、請求項１又は２に記載の作業装置の奏する効果に加え、弁座は、内筒に配設された状態で通過口の断面積が下流経路側から上流経路側へ向けて漸次拡大するように、通過口の内面が傾斜して形成されているので、材料を通過し易くすると共に通過口に材料を通過口に残留し難くして、材料詰まりの抑制を図ることができるという効果がある。
【００２１】
請求項４記載の作業装置によれば、請求項３記載の作業装置の奏する効果に加え、弁体は、通過口の内面に当接して通過口を塞ぐと共に通過口の内面に対応して傾斜する傾斜面を備え、その傾斜面にゴム状弾性体から構成されるリップが形成されているので、内筒および外筒を互いに近接する方向へ相対移動させることに伴い、傾斜面が通過口の内面を滑動して、通過口の内面に付着した材料をリップにより掻き払うことができる。これにより、傾斜面と通過口の内面との間に材料を残留し難くして、弁体と弁座とを確実に密着させることができるという効果がある。その結果、上流経路と下流経路とを確実に遮断することができるという効果がある。
【００２２】
請求項５記載の作業装置によれば、請求項４記載の作業装置の奏する効果に加え、弁体は、内筒および外筒の相対移動方向と直交する方向へ移動可能に外筒に配設されているので、かかる相対移動方向と直交する方向において弁体と弁座とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面が通過口の内面を滑動することに伴い、かかる相対移動方向と直交する方向へ弁体を移動させることができる。よって、弁座に対する弁体の位置ずれを解消して、弁体と弁座とを確実に密着させることができるという効果がある。その結果、上流経路と下流経路とを確実に遮断することができるという効果がある。
【００２３】
また、弁体を移動可能として弁座に対する位置ずれを解消することで、作業装置の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができるという効果がある。
【００２４】
請求項６記載の作業装置によれば、請求項４又は５に記載の作業装置の奏する効果に加え、弁座は、内筒および外筒の相対移動方向と直交する方向へ移動可能に内筒に配設されているので、かかる相対移動方向と直交する方向に対して弁体と弁座とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面が通過口の内面を滑動することに伴い、かかる相対移動方向と直交する方向へ弁座を移動させることができる。よって、弁体に対する弁座の位置ずれを解消して、弁体と弁座とを確実に密着させることができるという効果がある。その結果、上流経路と下流経路とを確実に遮断することができるという効果がある。
【００２５】
また、弁座が外筒に内接する構成の場合には、かかる相対移動方向と直交する方向において内筒と外筒とに位置ずれが生じている場合でも、弁座は外筒の内面に沿って移動することができる。よって、内筒と外筒とを確実に相対移動させることができるという効果がある。更に、弁座が外筒の内面に沿って移動できるので、弁座と外筒との間の摩擦が小さくなり、耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
【００２６】
また、弁座を移動可能として弁体に対する位置ずれを解消することで、作業装置の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における作業装置１が装着された杭打機１００の側面視を模式的に示した模式図である。なお、図１では、ケーシング３を地盤中に貫入した状態を図示している。
【００２８】
まず、図１を参照して、杭打機１００の概略構成について説明する。杭打機１００は、地盤中に杭を造成して地盤改良を行うためのものであり、図１に示すように、本体１０１と、その本体１０１に立設されるリーダ１０２と、そのリーダ１０２に装着される作業装置１とを主に備えている。なお、本体１０１には、クローラ式の下部走行体１０１ａが設けられ、その下部走行体１０１ａによって自走可能に構成されている。
【００２９】
作業装置１は、材料（砂など）を押圧して地盤中に杭を造成するための装置であり、材料が投入されるホッパ２と、そのホッパ２に投入された材料を地盤中へ導くケーシング３と、そのケーシング３内に圧縮空気を供給するための供給口となる空気供給口４（図２参照）とを主に備えている。
【００３０】
この作業装置１は、昇降装置５を介してリーダ１０２に昇降可能に支持されると共に、本体１０１から繰り出されるワイヤロープ１０３によって吊り下げられ、ワイヤロープ１０３を巻上げることにより、リーダ１０２に沿って昇降するように構成されている。昇降装置５は、ラックアンドピニオン（図示せず）によって構成され、その昇降装置５によって、リーダ１０２に対する作業装置１の昇降位置を所定の位置で保持可能に構成されている。
【００３１】
杭打機１００によって地盤中に杭を造成する場合には、まず、図１に示すように、作業装置１を下降し、ケーシング３を地盤中に貫入する。そして、ホッパ２に材料を投入し、その材料をケーシング３内を通じて地盤中に導入する。その後、空気供給口４からケーシング３内に圧縮空気を供給し、その圧縮空気によって材料を押圧する。
【００３２】
ここで、圧縮空気によって材料を押圧するためには、圧縮空気がホッパ２側へ逃げないように、材料を投入する経路となるホッパ２に形成された上流経路ＲＵ（図２参照）と、材料を地盤中へ導く経路となるケーシング３に形成された下流経路ＲＬ（図２参照）とを遮断する必要がある。そこで、本実施の形態における作業装置１には、ホッパ２とケーシング３との間に、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを連通または遮断するための仕切弁装置１０が介設されている。
【００３３】
次いで、図２及び図３を参照して、仕切弁装置１０について説明する。図２は、図１の矢印ＩＩ方向視における作業装置１の正面図であり、（ａ）は外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ図示している。
【００３４】
図２に示すように、仕切弁装置１０は、ホッパ２に連結される外筒１１と、その外筒１１に内挿されると共にケーシング３に連結される内筒１２と、それら外筒１１及び内筒１２を互いに相対移動させる一対の駆動装置１３とを主に備えている。
【００３５】
駆動装置１３は、油圧シリンダによって構成され、本体部１３ａが外筒１１に連結されると共に、ロッド１３ｂがケーシング３（内筒１２）を支持するベースプレート６に連結されている。従って、図２（ａ）に示すように、駆動装置１３が伸長すると、外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向（矢印Ｆ方向）へ相対移動する一方、図２（ｂ）に示すように、駆動装置１３が収縮すると、外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向（矢印Ｎ方向）へ相対移動する。
【００３６】
図３は、仕切弁装置１０の正面図であり、（ａ）は外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ示している。なお、図３では、発明の理解を容易とするために、駆動装置１３を省略して図示していると共に、外筒１１、内筒１２、弁体２０及び弁座３０を断面視で図示している。
【００３７】
図３に示すように、外筒１１内には、上流経路ＲＵ（図２参照）に連通する第１連通経路Ｒ１が形成されると共に、内筒１２内には、下流経路ＲＬ（図２参照）に連通する第２連通経路Ｒ２が形成されている。従って、図３（ａ）に示すように、外筒１１及び内筒１２が互いに離間する方向（矢印Ｆ方向）へ相対移動した状態では、第２連通経路Ｒ２が第１連通経路Ｒ１を介して上流経路ＲＵに連通することで、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとが連通される。
【００３８】
また、図３に示すように、外筒１１には、弁体２０が配設されると共に、内筒１２には、第２連通経路Ｒ２に連通する通過口３１が形成された弁座３０が配設されている。従って、図３（ｂ）に示すように、外筒１１及び内筒１２が互いに近接する方向（矢印Ｎ方向）へ相対移動した状態では、弁体２０が弁座３０に当接して通過口３１を塞ぐことで、第２連通経路Ｒ２が遮断され、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとが遮断される。
【００３９】
これにより、外筒１１及び内筒１２を相対移動させることで、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを連通して、材料を上流経路ＲＵから下流経路ＲＬを通じて地盤中へ導くことができると共に、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断して、空気供給口４から下流経路ＲＬに供給された圧縮空気を上流経路ＲＵ側（ホッパ２側）へ逃がすことなく、圧縮空気よって材料を押圧することができる。
【００４０】
このように、本実施の形態によれば、弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、部品に衝撃荷重を加えることがなく、部品の損傷を抑制して、耐久性の向上を図ることができる。また、弁体２０を弁座３０に当接させて上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを遮断する構成であるので、材料の経路中に部品を設ける必要がなく、材料の経路面積を大きく確保して、材料詰まりの抑制を図ることができる。
【００４１】
次いで、図４を参照して、弁体２０及び弁座３０の詳細構成について説明する。図４は、図３（ｂ）のＡで示す部分を拡大した仕切弁装置１０の拡大図である。図４に示すように、弁座３０は、通過口３１の断面積が下流経路ＲＬ側（図４下側）から上流経路ＲＵ（図４上側）へ向けて漸次拡大するように、通過口３１の内面が傾斜して形成されている。
【００４２】
従って、材料を地盤中へ導く際、材料が通過口３１を通過するが、通過口３１の内面が傾斜して形成されているので、材料を通過し易くすると共に材料を通過口３１に残留し難くして、材料詰まりの抑制を図ることができる。
【００４３】
また、弁座３０は、外筒１１に内接するように、外周形状が外筒１１の内周形状と同一形状に形成されている。これにより、材料を地盤中へ導く際に、外筒１１と内筒１２との隙間Ｃからの材料の漏れを防止することができる。
【００４４】
更に、弁座３０は、超高分子量ポリエチレンから構成されている。従って、弁座３０が外筒１１に内接する構成の場合には、外筒１１及び内筒１２を相対移動させることに伴い、弁座３０が外筒１１内を摺動して摩耗を生じ易いところ、弁座３０が超高分子量ポリエチレンから構成されているので、超硬分子量ポリエチレンの特性、即ち、耐摩耗性を有すると共に自己潤滑性を有する特性によって、弁座３０の摩耗を抑制して、耐久性の向上を図ることができる。同様に、自己潤滑性を有する特性によって、材料を弁座３０に付着し難くして、仕切弁装置１０内における材料詰まりの抑制を図ることができる。
【００４５】
一方、弁体２０は、ゴム状弾性体から構成されている。これにより、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。その結果、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを確実に遮断することができる。
【００４６】
また、弁体２０は、図４に示すように、通過口３１の内面に対応して傾斜する傾斜面２１を備え、その傾斜面２１には、複数（本実施の形態では４つ）のリップ２２が設けられている。従って、外筒１１及び内筒１２を互いに近接する方向へ相対移動させることに伴い、傾斜面２１が通過口３１の内面を滑動して、通過口３１の内面に付着した材料をリップ２２によって掻き払うことができる。
【００４７】
これにより、傾斜面２１と通過口３１の内面との間に材料を残留し難くして、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。その結果、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを確実に遮断することができる。
【００４８】
次いで、図４を参照して、弁体２０の外筒１１への取付構造および弁座３０の内筒１２への取付構造について説明する。図４に示すように、弁体２０は、プレート４０に取り付けられ、そのプレート４０を介して外筒１１に着脱可能に取り付けられている。
【００４９】
これにより、弁体２０の交換を可能として、機能性を長期に渡って確保することができる。また、弁体２０を容易に交換できるので、メンテナンス作業の作業性を向上させることができる。
【００５０】
外筒１１には、保持部１１ａが開口形成され、その保持部１１ａにプレート４０が保持されるように構成されている。プレート４０と保持部１１ａとの間には、外筒１１及び内筒１２が相対移動する方向（以下、「相対移動方向」と称す。図４上下方向）に隙間が設けられており、その隙間の分だけ、弁体２０が相対移動方向へ移動可能に構成されている。また、プレート４０と保持部１１ａとの間には、相対移動方向と直交する方向（図４左右方向）にも隙間が設けられており、その隙間の分だけ、弁体２０が相対移動方向と直交する方向へ移動可能に構成されている。
【００５１】
これにより、相対移動方向と直交する方向において弁体２０と弁座３０とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面２１が通過口３１の内面を滑動することに伴い、弁体２０を相対移動方向と直交する方向へ移動させることができる。よって、弁座３０に対する弁体２０の位置ずれを解消して、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。
【００５２】
また、弁体２０を移動可能として弁座３０に対する位置ずれを解消することで、作業装置１の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができる。
【００５３】
また、弁体２０が相対移動方向へ移動可能に構成されているので、相対移動方向と直交する方向へ弁体２０を容易に移動させることができる。
【００５４】
一方、図４に示すように、弁座３０は、ゴム状弾性体から構成されるシート５０を介してボルト６０によって内筒１２に着脱可能に取り付けられている。これにより、弁座３０の交換を可能として、機能性を長期に渡って確保することができる。また、弁座３０を容易に交換できるので、メンテナンス作業の作業性を向上させることができる。更に、弁座３０と内筒１２との間にシート５０が介設されているので、弁体２０を弁座３０に当接させた際に、シート５０が弾性変形して、弁座３０と内筒１２とを確実に密着させることができる。その結果、上流経路ＲＵと下流経路ＲＬとを確実に遮断することができる。
【００５５】
内筒１２には、ボルト孔１２ａが貫通形成され、そのボルト孔１２ａにボルト６０が挿通されている。ボルト６０とボルト孔１２ａとの間には、相対移動方向と直交する方向に隙間が設けられており、その隙間の分だけ、弁座３０が相対移動方向と直交する方向へ移動可能に構成されている。
【００５６】
また、弁座３０がカラー７０を介して内筒１２に取り付けられることで、弁座３０と内筒１２との間には、相対移動方向に隙間が設けられているため、弁座３０を相対移動方向と直交する方向へ容易に移動させることができる。
【００５７】
これにより、相対移動方向と直交する方向において弁体２０と弁座３０とに位置ずれが生じている場合でも、傾斜面２１が通過口３１の内面を滑動することに伴い、弁座３０を相対移動方向と直交する方向へ移動させることができる。よって、弁体２０に対する弁座３０の位置ずれを解消して、弁体２０と弁座３０とを確実に密着させることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態のように、弁座３０が外筒１１に内接する構成の場合には、相対移動方向と直交する方向において外筒１１と内筒１２とに位置ずれが生じている場合でも、弁座３０は外筒１１の内面に沿って移動することができる。よって、外筒１１と内筒１２とを確実に相対移動させることができる。更に、弁座３０が外筒１１の内面に沿って移動できるので、弁座３０と外筒１１との間の摩擦が小さくなり、耐久性の向上を図ることができる。
【００５９】
また、弁座３０を移動可能として弁体２０に対する位置ずれを解消することで、作業装置１の製作時における寸法誤差を吸収することができるので、加工精度や組立精度を高精度に管理する必要がなく、その分、製作コストの低減を図ることができる。
【００６０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６１】
上記実施の形態では、作業装置１を自走可能な杭打機１００に装着する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、やぐらや台船などに装着して使用しても良い。
【００６２】
上記実施の形態では、駆動装置１３を油圧シリンダで構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、油圧モータを利用したラックアンドピニオン機構などで構成しても良い。
【００６３】
上記実施の形態では、弁体２０を外筒１１と別体に構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、弁体２０と外筒１１とを一体に構成しても良い。同様に、弁座３０を内筒１２と別体に構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、弁座３０と内筒１２とを一体に構成しても良い。
【００６４】
上記実施の形態では、弁座３０を高分子量ポリエチレンで構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、耐摩耗性を有する他の材料で構成しても良い。他の材料としては、例えば、セラミックスや超高合金などが例示される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態における作業装置が装着された杭打機の側面視を模式的に示した模式図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向視における作業装置の正面図であり、（ａ）は外筒および内筒が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒および内筒が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ図示している。
【図３】仕切弁装置の正面図であり、（ａ）は外筒および内筒が互いに離間する方向へ相対移動した状態を、（ｂ）は外筒および内筒が互いに近接する方向へ相対移動した状態を、それぞれ図示している。
【図４】図３（ｂ）のＡで示す部分を拡大した仕切弁装置の拡大図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 作業装置
４ 空気供給口
１０ 仕切弁装置
１１ 外筒
１２ 内筒
１３ 駆動装置
２０ 弁体
２１ 傾斜面
２２ リップ
３０ 弁座
３１ 通過口
１０２ リーダ
ＲＵ 上流経路
ＲＬ 下流経路
Ｒ１ 第１連通経路
Ｒ２ 第２連通経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダに装着される作業装置であって、材料を投入する経路となる上流経路と、その上流経路から前記材料を地盤中へ導く経路となる下流経路と、その下流経路に圧縮空気を供給するための供給口となる空気供給口と、前記上流経路と前記下流経路との間に介設され、前記上流経路と前記下流経路とを連通または遮断する仕切弁装置とを備え、その仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを連通して、前記材料を前記上流経路から前記下流経路を通じて地盤中へ導くと共に、前記仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを遮断して、前記空気供給口から供給された圧縮空気により前記下流経路内を加圧することで、前記材料を押圧して地盤中に杭を造成する作業装置において、
前記仕切弁装置は、
前記上流経路に連通する第１連通経路が形成される外筒と、
その外筒に内挿され、前記第１連通経路を介して前記上流経路に連通すると共に前記下流経路に連通する第２連通経路が形成される内筒と、
その内筒に配設され、前記第２連通経路に連通する通過口が形成される弁座と、
前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向および離間する方向へ相対移動させる駆動装置と、
前記外筒に配設され、前記駆動装置により前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向へ相対移動させた場合に、前記弁座に当接して前記通過口を塞ぐ弁体とを備えていることを特徴とする作業装置。
【請求項２】
前記弁座は、前記外筒に内接すると共に、耐摩耗性を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１記載の作業装置。
【請求項３】
前記弁座は、前記内筒に配設された状態で前記通過口の断面積が前記下流経路側から前記上流経路側へ向けて漸次拡大するように、前記通過口の内面が傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業装置。
【請求項４】
前記弁体は、前記通過口の内面に当接して前記通過口を塞ぐと共に前記通過口の内面に対応して傾斜する傾斜面を備え、その傾斜面にゴム状弾性体から構成されるリップが形成されていることを特徴とする請求項３記載の作業装置。
【請求項５】
前記弁体は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記外筒に配設されていることを特徴とする請求項４記載の作業装置。
【請求項６】
前記弁座は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記内筒に配設されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の作業装置。
【請求項１】
リーダに装着される作業装置であって、材料を投入する経路となる上流経路と、その上流経路から前記材料を地盤中へ導く経路となる下流経路と、その下流経路に圧縮空気を供給するための供給口となる空気供給口と、前記上流経路と前記下流経路との間に介設され、前記上流経路と前記下流経路とを連通または遮断する仕切弁装置とを備え、その仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを連通して、前記材料を前記上流経路から前記下流経路を通じて地盤中へ導くと共に、前記仕切弁装置により前記上流経路と前記下流経路とを遮断して、前記空気供給口から供給された圧縮空気により前記下流経路内を加圧することで、前記材料を押圧して地盤中に杭を造成する作業装置において、
前記仕切弁装置は、
前記上流経路に連通する第１連通経路が形成される外筒と、
その外筒に内挿され、前記第１連通経路を介して前記上流経路に連通すると共に前記下流経路に連通する第２連通経路が形成される内筒と、
その内筒に配設され、前記第２連通経路に連通する通過口が形成される弁座と、
前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向および離間する方向へ相対移動させる駆動装置と、
前記外筒に配設され、前記駆動装置により前記内筒および前記外筒を互いに近接する方向へ相対移動させた場合に、前記弁座に当接して前記通過口を塞ぐ弁体とを備えていることを特徴とする作業装置。
【請求項２】
前記弁座は、前記外筒に内接すると共に、耐摩耗性を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１記載の作業装置。
【請求項３】
前記弁座は、前記内筒に配設された状態で前記通過口の断面積が前記下流経路側から前記上流経路側へ向けて漸次拡大するように、前記通過口の内面が傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業装置。
【請求項４】
前記弁体は、前記通過口の内面に当接して前記通過口を塞ぐと共に前記通過口の内面に対応して傾斜する傾斜面を備え、その傾斜面にゴム状弾性体から構成されるリップが形成されていることを特徴とする請求項３記載の作業装置。
【請求項５】
前記弁体は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記外筒に配設されていることを特徴とする請求項４記載の作業装置。
【請求項６】
前記弁座は、前記内筒および前記外筒が互いに相対移動する方向と直交する方向へ移動可能に前記内筒に配設されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の作業装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１３３０７０（Ｐ２００９−１３３０７０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０８１４９（Ｐ２００７−３０８１４９）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【出願人】（０００１７２９６１）あおみ建設株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【出願人】（０００１７２９６１）あおみ建設株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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