JPH0325566B2 - - Google Patents
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- JPH0325566B2 JPH0325566B2 JP57223335A JP22333582A JPH0325566B2 JP H0325566 B2 JPH0325566 B2 JP H0325566B2 JP 57223335 A JP57223335 A JP 57223335A JP 22333582 A JP22333582 A JP 22333582A JP H0325566 B2 JPH0325566 B2 JP H0325566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- exciter
- oil chamber
- piston
- frequency
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
- E02D7/18—Placing by vibrating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Description
本発明は、軸方向に適宜離間して第１ピストン
と第２ピストンを形成した振動体の前記第１ピス
トンを、第１油室と第２油室を形成した起振機ケ
ーシングの第１油室内に、また第２ピストンを第
２油室内にそれぞれ収容し、第２油室内に作動油
を封入して起振機ケーシングと振動体を弾性的に
支持するとともに、油圧モータによつて駆動され
該油圧モータの回転数に対応した周期で圧油の流
通方向を交互に切換える如く作用する回転切換バ
ルブを介して第１ピストンの両端側に圧油を適宜
周期で交互に供給することにより起振機ケーシン
グと振動体を軸方向に適宜周期で相対変位させて
適宜周波数の振動を発生させるようにした起振機
を有し、該起振機の下端部に装着した杭を該杭に
対する押付力と起振機の振動圧によつて土中に貫
入せしめるようにした振動杭打装置に関するもの
である。 この種の振動杭打装置を使用して杭を土中に打
込む場合には、起振機を、振動杭打装置及び杭を
含む振動系全体の固有振動数と同じ振動周波数で
振動させた時に最も大きい振動圧が得られるとい
うことが知られている。ところが、この振動系の
固有振動数は、杭の貫入作業の進行に伴つて連続
的に変化する土の貫入抵抗に応じて時々刻々と変
化するものであるところから、杭を、その貫入作
業の全工程を通して適正な貫入速度で能率的に打
込むためには、常時、起振機の振動周波数を最大
振動圧の得られる振動系の固有振動数に合致せし
めるべく制御してやる必要がある。 しかるに、従来のこの種の振動杭打装置におい
ては、杭の貫入状態の変化を作業者が目視によつ
て判断し、その判断（いわゆる勘）に基いて杭打
機の振動周波数を修正するようにしていたため、
実際の貫入状況の変化を適格に判断し、またその
変化に応じて作業条件を適切且つ迅速に変更して
起振機の振動周波数を振動系の固有振動数に合致
せしめるということが困難であり、杭打装置のも
つ能力を最大限に生かしきれないという問題があ
つた。 本発明は、上記の如き従来の振動杭打装置の問
題に鑑み、起振機を、最大振動圧の得られるよう
な振動周波数で振動させることによつて杭の貫入
作業の能率アツプを図るようにした振動杭打装置
を提供することを目的としてなされたものであつ
て、頭書の如き基本構成を有する振動杭打装置に
おいて、前記第２油室に、外部からの操作によつ
て該第２油室の容積を変更させる容積偏差発生器
と、該第２油室内の圧力振幅を検出する圧力振幅
検出器とを設けるとともに、前記前記第２油室の
容積変化と圧力振幅変化とに基づいて振動系全体
の固有振動数と現在の起振機の振動周波数との相
対関係を検出して前記起振機の振動周波数を振動
系の固有振動数に合致せしめるべく前記油圧モー
タの回転数を適宜に増減制御する制御器を備えた
ことを特徴とするものである。 以下、本発明の振動杭打装置を添付図に示す実
施例に基いて説明すると、第１図には本発明実施
例に係る油圧共振式振動杭打装置Ｚが示されてお
り、該振動杭打装置Ｚは油圧によつて振動せしめ
られる起振機１を有している。 起振機１は、ロツド部３ａにその軸方向に適宜
離間して二つのピストン即ち、第１ピストン４と
第２ピストン５を串し差し状に一体形成した振動
体３と、その内部に振動体３の第１ピストン４を
収容するための第１油室６と第２ピストン５を収
容するための第２油室９を形成した起振機ケーシ
ング２を有しており、メイン油圧源からの高圧油
を回転切換バルブ１５を介して第１油室６の第１
ピストン４の上端面側に位置する上室７と下端面
側に位置する下室８に交互に供給して振動体３を
起振機ケーシング２に対して上下動せしめること
により、起振機１を適宜振動周波数で振動させて
上下方向に振動圧を発生するようになつている。
この起振機１の振動周波数は、回転切換バルブ駆
動用の油圧モータ１６の回転数を後述する制御器
３０によつて適宜に増減調整することにより適宜
に設定される。尚、前記第１油室６を以下におい
て加振室６という。 又、第２ピストン５を収容した第２油室９の該
第２ピストン５の上端面側に位置する上室１０と
下端面側に位置する下室１１には、作動油が封入
されている。この封入油は、起振機ケーシング２
と振動体３を弾力的に支持する油圧バネとして作
用する。尚、この第２油室９を以下においてはバ
ネ室９という。 ところで、起振機１の振動周波数を振動系の固
有振動数に合致せしめるためには、現在の起振機
１の振動周波数Ｆと振動系の固有振動数ｆの大小
関係を調べその検出結果に基いて例えば、Ｆ＜ｆ
の場合には起振機１の振動周波数Ｆを増加させて
Ｆ＝ｆに近づける如く制御してやる必要がある。
このため、図示実施例の杭打装置Ｚの起振機１に
おいては、バネ室９の油圧バネ定数ｋと振動系の
固有振動数ｆ及び振動系の質量ｍの間には ｆ≒（√ ｋ／2π）・（１／√ ｍ） という関係があることと、バネ室９の容積に反比
例して油圧バネ定数ｋが変化すること、及び起振
機１の振動周波数Ｆが振動系の固有振動数に近づ
くに従つて（即ち、Ｆが共振周波数に近づくに従
つて）バネ室９内の油圧力及び圧力振幅が大きく
なり、より大きい振動圧が得られることの三点に
着目し、これら各変数値の動向を調べるためバネ
室９の側方に、該バネ室９に容積偏差を発生させ
るための容積偏差発生器２２と該バネ室９の圧力
振幅を検出するための圧力振幅検出器２６を取付
け、これが容積偏差発生器２２と圧力振幅検出器
２６からの出力信号を振動周波数Ｆの制御用フア
クターとして制御器３０に入力するようにしてい
る。尚、この容積偏差発生器２２の構成を簡単に
説明すると、この容積偏差発生器２２は、バネ室
９の上室１０に連通する第１室２４と下室１１に
連通する第２室２５の両室の容積（即ち、バネ室
９の容積）を同時に同量づつ変化させ得る如くし
た段付状のピストン２３より構成されており、該
ピストン２３を後述する制御器３０の容積偏差発
生器制御回路からの制御信号に基いて一定周期で
連続的にあるいは間欠的に微速進退せしめること
により、バネ室９の容積即ち、油圧バネ定数ｋを
一定周期で変化させることができるようになつて
いる。又、図示実施例においては、バネ室９の圧
力振幅値が予じめ設定した一定振幅以下に低下し
た場合に容積偏差発生器制御回路３４により容積
偏差発生器２２を作動させ且つ圧力振幅が一定振
幅以上に回復した時にその作動を停止させるよう
にしているが、本発明の他の実施例においては、
バネ室９の圧力振幅の大小にかかわりなく起振機
１が運転されている間中連続的に作動させるよう
にしてもよい。 次に、起振機１の振動周波数Ｆを制御するに先
だつて、実際に起り得る起振機１の振動周波数Ｆ
と振動系の固有振動数ｆの大小関係の形態を考え
る、この大小関係の形態としてはふたつの場合が
考えられる。即ち、第２図に示す如く現在の起振
機１の振動周波数をＦとした場合において、第１
の場合としては振動系の固有振動数f1が振動周波
数Ｆより大きい場合（f1＞Ｆ）、第２の場合とし
ては固有振動数f2が振動周波数Ｆよりも小さい場
合（f2＜Ｆ）である。従つて、第１の場合には振
動周波数Ｆを増大させて固有振動数f1に近づけ、
第２の場合には振動周波数Ｆを減少させて固有振
動数に近づけなければならない。 これらふたつの場合について、バネ室９の容積
を交互に増減変化させた場合における振動系の固
有振動数ｆと起振機１の振動周波数Ｆとバネ室９
の圧力振幅Ｐの相関関係を第１表に示す。
と第２ピストンを形成した振動体の前記第１ピス
トンを、第１油室と第２油室を形成した起振機ケ
ーシングの第１油室内に、また第２ピストンを第
２油室内にそれぞれ収容し、第２油室内に作動油
を封入して起振機ケーシングと振動体を弾性的に
支持するとともに、油圧モータによつて駆動され
該油圧モータの回転数に対応した周期で圧油の流
通方向を交互に切換える如く作用する回転切換バ
ルブを介して第１ピストンの両端側に圧油を適宜
周期で交互に供給することにより起振機ケーシン
グと振動体を軸方向に適宜周期で相対変位させて
適宜周波数の振動を発生させるようにした起振機
を有し、該起振機の下端部に装着した杭を該杭に
対する押付力と起振機の振動圧によつて土中に貫
入せしめるようにした振動杭打装置に関するもの
である。 この種の振動杭打装置を使用して杭を土中に打
込む場合には、起振機を、振動杭打装置及び杭を
含む振動系全体の固有振動数と同じ振動周波数で
振動させた時に最も大きい振動圧が得られるとい
うことが知られている。ところが、この振動系の
固有振動数は、杭の貫入作業の進行に伴つて連続
的に変化する土の貫入抵抗に応じて時々刻々と変
化するものであるところから、杭を、その貫入作
業の全工程を通して適正な貫入速度で能率的に打
込むためには、常時、起振機の振動周波数を最大
振動圧の得られる振動系の固有振動数に合致せし
めるべく制御してやる必要がある。 しかるに、従来のこの種の振動杭打装置におい
ては、杭の貫入状態の変化を作業者が目視によつ
て判断し、その判断（いわゆる勘）に基いて杭打
機の振動周波数を修正するようにしていたため、
実際の貫入状況の変化を適格に判断し、またその
変化に応じて作業条件を適切且つ迅速に変更して
起振機の振動周波数を振動系の固有振動数に合致
せしめるということが困難であり、杭打装置のも
つ能力を最大限に生かしきれないという問題があ
つた。 本発明は、上記の如き従来の振動杭打装置の問
題に鑑み、起振機を、最大振動圧の得られるよう
な振動周波数で振動させることによつて杭の貫入
作業の能率アツプを図るようにした振動杭打装置
を提供することを目的としてなされたものであつ
て、頭書の如き基本構成を有する振動杭打装置に
おいて、前記第２油室に、外部からの操作によつ
て該第２油室の容積を変更させる容積偏差発生器
と、該第２油室内の圧力振幅を検出する圧力振幅
検出器とを設けるとともに、前記前記第２油室の
容積変化と圧力振幅変化とに基づいて振動系全体
の固有振動数と現在の起振機の振動周波数との相
対関係を検出して前記起振機の振動周波数を振動
系の固有振動数に合致せしめるべく前記油圧モー
タの回転数を適宜に増減制御する制御器を備えた
ことを特徴とするものである。 以下、本発明の振動杭打装置を添付図に示す実
施例に基いて説明すると、第１図には本発明実施
例に係る油圧共振式振動杭打装置Ｚが示されてお
り、該振動杭打装置Ｚは油圧によつて振動せしめ
られる起振機１を有している。 起振機１は、ロツド部３ａにその軸方向に適宜
離間して二つのピストン即ち、第１ピストン４と
第２ピストン５を串し差し状に一体形成した振動
体３と、その内部に振動体３の第１ピストン４を
収容するための第１油室６と第２ピストン５を収
容するための第２油室９を形成した起振機ケーシ
ング２を有しており、メイン油圧源からの高圧油
を回転切換バルブ１５を介して第１油室６の第１
ピストン４の上端面側に位置する上室７と下端面
側に位置する下室８に交互に供給して振動体３を
起振機ケーシング２に対して上下動せしめること
により、起振機１を適宜振動周波数で振動させて
上下方向に振動圧を発生するようになつている。
この起振機１の振動周波数は、回転切換バルブ駆
動用の油圧モータ１６の回転数を後述する制御器
３０によつて適宜に増減調整することにより適宜
に設定される。尚、前記第１油室６を以下におい
て加振室６という。 又、第２ピストン５を収容した第２油室９の該
第２ピストン５の上端面側に位置する上室１０と
下端面側に位置する下室１１には、作動油が封入
されている。この封入油は、起振機ケーシング２
と振動体３を弾力的に支持する油圧バネとして作
用する。尚、この第２油室９を以下においてはバ
ネ室９という。 ところで、起振機１の振動周波数を振動系の固
有振動数に合致せしめるためには、現在の起振機
１の振動周波数Ｆと振動系の固有振動数ｆの大小
関係を調べその検出結果に基いて例えば、Ｆ＜ｆ
の場合には起振機１の振動周波数Ｆを増加させて
Ｆ＝ｆに近づける如く制御してやる必要がある。
このため、図示実施例の杭打装置Ｚの起振機１に
おいては、バネ室９の油圧バネ定数ｋと振動系の
固有振動数ｆ及び振動系の質量ｍの間には ｆ≒（√ ｋ／2π）・（１／√ ｍ） という関係があることと、バネ室９の容積に反比
例して油圧バネ定数ｋが変化すること、及び起振
機１の振動周波数Ｆが振動系の固有振動数に近づ
くに従つて（即ち、Ｆが共振周波数に近づくに従
つて）バネ室９内の油圧力及び圧力振幅が大きく
なり、より大きい振動圧が得られることの三点に
着目し、これら各変数値の動向を調べるためバネ
室９の側方に、該バネ室９に容積偏差を発生させ
るための容積偏差発生器２２と該バネ室９の圧力
振幅を検出するための圧力振幅検出器２６を取付
け、これが容積偏差発生器２２と圧力振幅検出器
２６からの出力信号を振動周波数Ｆの制御用フア
クターとして制御器３０に入力するようにしてい
る。尚、この容積偏差発生器２２の構成を簡単に
説明すると、この容積偏差発生器２２は、バネ室
９の上室１０に連通する第１室２４と下室１１に
連通する第２室２５の両室の容積（即ち、バネ室
９の容積）を同時に同量づつ変化させ得る如くし
た段付状のピストン２３より構成されており、該
ピストン２３を後述する制御器３０の容積偏差発
生器制御回路からの制御信号に基いて一定周期で
連続的にあるいは間欠的に微速進退せしめること
により、バネ室９の容積即ち、油圧バネ定数ｋを
一定周期で変化させることができるようになつて
いる。又、図示実施例においては、バネ室９の圧
力振幅値が予じめ設定した一定振幅以下に低下し
た場合に容積偏差発生器制御回路３４により容積
偏差発生器２２を作動させ且つ圧力振幅が一定振
幅以上に回復した時にその作動を停止させるよう
にしているが、本発明の他の実施例においては、
バネ室９の圧力振幅の大小にかかわりなく起振機
１が運転されている間中連続的に作動させるよう
にしてもよい。 次に、起振機１の振動周波数Ｆを制御するに先
だつて、実際に起り得る起振機１の振動周波数Ｆ
と振動系の固有振動数ｆの大小関係の形態を考え
る、この大小関係の形態としてはふたつの場合が
考えられる。即ち、第２図に示す如く現在の起振
機１の振動周波数をＦとした場合において、第１
の場合としては振動系の固有振動数f1が振動周波
数Ｆより大きい場合（f1＞Ｆ）、第２の場合とし
ては固有振動数f2が振動周波数Ｆよりも小さい場
合（f2＜Ｆ）である。従つて、第１の場合には振
動周波数Ｆを増大させて固有振動数f1に近づけ、
第２の場合には振動周波数Ｆを減少させて固有振
動数に近づけなければならない。 これらふたつの場合について、バネ室９の容積
を交互に増減変化させた場合における振動系の固
有振動数ｆと起振機１の振動周波数Ｆとバネ室９
の圧力振幅Ｐの相関関係を第１表に示す。
【表】
【表】
先ず、非共振時の内、ｆ（f1）＞Ｆとなつている
第１の場合においては、バネ室容積Ｖを増加させ
た時（即ち、油圧バネ定数ｋを減少させた時には
振動系の固有振動数ｆが減少して該固有振動数ｆ
と起振機１の振動周波数Ｆの偏差が小さくなりバ
ネ室９の圧力振幅Ｐが増加し、逆にバネ室容積Ｖ
を減少させた時（即ち、油圧バネ定数ｋを増加さ
せた時には固有振動数ｆが増加して固有振動数ｆ
と起振機１の振動周波数Ｆの偏差が大きくなりバ
ネ室９の圧力振幅△Ｐが減少する。従つて、この
第１の場合においては、常にバネ室容積Ｖの変化
dVに対するバネ室９の圧力振幅Ｐの変化率α＝
dP／dVは正の値となる。 非共振時の内、ｆ（f2）＜Ｆとなつている第２の
場合においては、バネ室容積Ｖを増加させた時に
は固有振動数ｆが減少して該固有振動数ｆと振動
周波数Ｆの偏差が大きくなり圧力振幅Ｐが減少
し、逆にバネ室容積Ｖを減少させた場合には固有
振動数ｆが増加して該固有振動数ｆと振動周波数
Ｆの偏差が小さくなり圧力振幅Ｐが増加する。従
つて、この第２の場合には、dP／dV＝αが常に
負の値となる。 即ち、α＝dP／dVの値を調べることにより起
振機１の振動周波数Ｆの制御形態を決定すること
ができることになる。このため、図示実施例の振
動杭打装置Ｚにおいては、制御器３０において
dP／dVの値を調らべ、この結果に応じて振動周
波数Ｆを適宜に増減制御するようにしている。 又、特に、この実施例では、dP／dVの値の大
きさから（即ち、放物線を描く特性線図を傾きか
ら）現在の振動系の固有振動数ｆを予じめ想定し
てこれを記憶回路３３のマツプに書き込んでお
き、振動周波数の更新制御信号が出された時には
このマツプから現在のdP／dVの値に応じた周波
数の変更幅を読み出すようにしている。 次に、図示実施例の振動杭打装置Ｚの作用を第
３図に示す制御フロチヤートを併用して説明する
と、起振機１が運転されその振動圧と振動系全体
の重量による杭押付力によつて杭Ｐを土中に貫入
せしめている場合において、圧力振幅検出器２６
からの検出信号によりバネ室９の圧力振幅が所定
値より低下したことが確認された場合には（換言
すれば振動圧が所定値より小さくなり杭の貫入速
度が低下した場合）容積偏差発生器制御回路３４
からの制御信号により容積偏差発生器２２が作動
せしめられる。この容積偏差発生器２２が作動す
ると、先ず、圧力振幅変化傾向検出回路３１に、
該容積偏差発生器２２からバネ室９の容積偏差△
Ｖが、また圧力振幅検出器２６から圧力振幅がそ
れぞれ入力される。この圧力振幅変化傾向検出回
路３１では、容積偏差△Ｖと圧力振幅Ｐからα＝
dP／dVの値を演算してバネ室容積を変化させた
場合の圧力振幅の変化傾向を検出し、その検出結
果を振動周波数変更幅設定回路３２に入力する。 α０の場合には、起振機１の振動周波数を増
加あるいは減少させる如く振動周波数制御回路３
５に制御信号を発生するが、その場合、dP／dV
の値に応じて記憶回路３３から所定の振動周波数
の変更幅を読み出す。振動周波数制御回路３５に
周波数変更信号が入力されると、その変更値に応
じてトルクモータ１８を介して流量制御弁１７の
開度を適宜に調整し、油圧モータ１６の回転数を
増減させて起振機１の振動周波数Ｆを固有振動数
f1あるいはf2に接近せしめる。このような周波数
変更操作を適数回繰り返して行なうことにより、
起振機１の振動周波数を現在の振動系の固有振動
数に可及的に接近せしめることができる。起振機
１の振動周波数Ｆと振動系の固有振動数ｆの偏差
が所定値以下になれば容積偏差発生器２２の作動
が停止し、振動周波数変更操作が終了する。 このようにして、起振機１の振動周波数が現在
の振動系の固有振動数に合致あるいは可及的に接
近せしめられると、振動圧が回復し、再び杭Ｐを
適正貫入速度でスムーズに打込むことができる。 尚、油圧モータ１６の回転数は、回転数センサ
ー１９によつて常時検出されており、振動周波数
制御回路３５によつて設定された回転数に確実に
帰着するように周波数フイードバツク回路３７に
よつてフイードバツク制御される。 又、起振機１の振動周波数は、手、自動切換装
置３６によつて制御系を手動側に切換えると、振
動系の固有振動数の如何にかかわらず任意に変更
することができる。 次に、本発明の効果を説明すると、本発明の振
動杭打装置は、土の貫入抵抗の変化によつて振動
系の固有振動数が変化して該固有振動数と起振機
１の振動周波数の偏差が大きくなり、杭に対する
振動圧が低下した場合には、起振機の振動周波数
を適宜に変更して振動系の固有振動数に可及的に
接近あるいは合致せしめもつて振動圧の回復を図
るようにしているため、貫入作業の全行程を通し
て杭をより大きい振動圧で効果的に打込むことが
でき、杭の貫入作業の能率アツプを図ることがで
きるという効果がある。
第１の場合においては、バネ室容積Ｖを増加させ
た時（即ち、油圧バネ定数ｋを減少させた時には
振動系の固有振動数ｆが減少して該固有振動数ｆ
と起振機１の振動周波数Ｆの偏差が小さくなりバ
ネ室９の圧力振幅Ｐが増加し、逆にバネ室容積Ｖ
を減少させた時（即ち、油圧バネ定数ｋを増加さ
せた時には固有振動数ｆが増加して固有振動数ｆ
と起振機１の振動周波数Ｆの偏差が大きくなりバ
ネ室９の圧力振幅△Ｐが減少する。従つて、この
第１の場合においては、常にバネ室容積Ｖの変化
dVに対するバネ室９の圧力振幅Ｐの変化率α＝
dP／dVは正の値となる。 非共振時の内、ｆ（f2）＜Ｆとなつている第２の
場合においては、バネ室容積Ｖを増加させた時に
は固有振動数ｆが減少して該固有振動数ｆと振動
周波数Ｆの偏差が大きくなり圧力振幅Ｐが減少
し、逆にバネ室容積Ｖを減少させた場合には固有
振動数ｆが増加して該固有振動数ｆと振動周波数
Ｆの偏差が小さくなり圧力振幅Ｐが増加する。従
つて、この第２の場合には、dP／dV＝αが常に
負の値となる。 即ち、α＝dP／dVの値を調べることにより起
振機１の振動周波数Ｆの制御形態を決定すること
ができることになる。このため、図示実施例の振
動杭打装置Ｚにおいては、制御器３０において
dP／dVの値を調らべ、この結果に応じて振動周
波数Ｆを適宜に増減制御するようにしている。 又、特に、この実施例では、dP／dVの値の大
きさから（即ち、放物線を描く特性線図を傾きか
ら）現在の振動系の固有振動数ｆを予じめ想定し
てこれを記憶回路３３のマツプに書き込んでお
き、振動周波数の更新制御信号が出された時には
このマツプから現在のdP／dVの値に応じた周波
数の変更幅を読み出すようにしている。 次に、図示実施例の振動杭打装置Ｚの作用を第
３図に示す制御フロチヤートを併用して説明する
と、起振機１が運転されその振動圧と振動系全体
の重量による杭押付力によつて杭Ｐを土中に貫入
せしめている場合において、圧力振幅検出器２６
からの検出信号によりバネ室９の圧力振幅が所定
値より低下したことが確認された場合には（換言
すれば振動圧が所定値より小さくなり杭の貫入速
度が低下した場合）容積偏差発生器制御回路３４
からの制御信号により容積偏差発生器２２が作動
せしめられる。この容積偏差発生器２２が作動す
ると、先ず、圧力振幅変化傾向検出回路３１に、
該容積偏差発生器２２からバネ室９の容積偏差△
Ｖが、また圧力振幅検出器２６から圧力振幅がそ
れぞれ入力される。この圧力振幅変化傾向検出回
路３１では、容積偏差△Ｖと圧力振幅Ｐからα＝
dP／dVの値を演算してバネ室容積を変化させた
場合の圧力振幅の変化傾向を検出し、その検出結
果を振動周波数変更幅設定回路３２に入力する。 α０の場合には、起振機１の振動周波数を増
加あるいは減少させる如く振動周波数制御回路３
５に制御信号を発生するが、その場合、dP／dV
の値に応じて記憶回路３３から所定の振動周波数
の変更幅を読み出す。振動周波数制御回路３５に
周波数変更信号が入力されると、その変更値に応
じてトルクモータ１８を介して流量制御弁１７の
開度を適宜に調整し、油圧モータ１６の回転数を
増減させて起振機１の振動周波数Ｆを固有振動数
f1あるいはf2に接近せしめる。このような周波数
変更操作を適数回繰り返して行なうことにより、
起振機１の振動周波数を現在の振動系の固有振動
数に可及的に接近せしめることができる。起振機
１の振動周波数Ｆと振動系の固有振動数ｆの偏差
が所定値以下になれば容積偏差発生器２２の作動
が停止し、振動周波数変更操作が終了する。 このようにして、起振機１の振動周波数が現在
の振動系の固有振動数に合致あるいは可及的に接
近せしめられると、振動圧が回復し、再び杭Ｐを
適正貫入速度でスムーズに打込むことができる。 尚、油圧モータ１６の回転数は、回転数センサ
ー１９によつて常時検出されており、振動周波数
制御回路３５によつて設定された回転数に確実に
帰着するように周波数フイードバツク回路３７に
よつてフイードバツク制御される。 又、起振機１の振動周波数は、手、自動切換装
置３６によつて制御系を手動側に切換えると、振
動系の固有振動数の如何にかかわらず任意に変更
することができる。 次に、本発明の効果を説明すると、本発明の振
動杭打装置は、土の貫入抵抗の変化によつて振動
系の固有振動数が変化して該固有振動数と起振機
１の振動周波数の偏差が大きくなり、杭に対する
振動圧が低下した場合には、起振機の振動周波数
を適宜に変更して振動系の固有振動数に可及的に
接近あるいは合致せしめもつて振動圧の回復を図
るようにしているため、貫入作業の全行程を通し
て杭をより大きい振動圧で効果的に打込むことが
でき、杭の貫入作業の能率アツプを図ることがで
きるという効果がある。
第１図は本発明実施例に係る振動杭打装置のシ
ステム図、第２図は起振機の振動周波数と振動系
の固有振動数の相対関係を示す図、第３図は振動
杭打装置の制御フロチヤートである。 １……起振機、２……起振機ケーシング、３…
…振動体、４……第１ピストン、５……第２ピス
トン、６……第１油室、９……第２油室、１５…
…回転切換バルブ、１６……油圧モータ、２０…
…杭。
ステム図、第２図は起振機の振動周波数と振動系
の固有振動数の相対関係を示す図、第３図は振動
杭打装置の制御フロチヤートである。 １……起振機、２……起振機ケーシング、３…
…振動体、４……第１ピストン、５……第２ピス
トン、６……第１油室、９……第２油室、１５…
…回転切換バルブ、１６……油圧モータ、２０…
…杭。
Claims (1)
- １ 軸方向に適宜離間して第１ピストン４と第２
ピストン５を形成した振動体３の前記第１ピスト
ン４を、第１油室６と第２油室９を形成した起振
機ケーシング２の前記第１油室６内に、又前記第
２ピストン５を前記第２油室９内にそれぞれ収容
し、前記第２油室９内に作動油を封入して前記起
振機ケーシング２と振動体３を弾性的に支持する
とともに、油圧モータ１６によつて駆動され該油
圧モータ１６の回転数に対応した周期で圧油の流
通方向を交互に切換える如く作用する回転切換バ
ルブ１５を介して前記第１ピストン４の両端側に
圧油を適宜周期で交互に供給することにより前記
起振機ケーシング２と振動体３を軸方向に適宜周
期で相対変位させて適宜周波数の振動を発生させ
るようにした起振機１を有し、該起振機１の下端
圧縮部に装着した杭２０を該杭２０に対する押付
力と前記起振機１の振動圧によつて土中に貫入せ
しめるようにした振動杭打装置であつて、前記第
２油室９に、外部からの操作によつて該第２油室
９の容積を変更させる容積偏差発生器２２と、該
第２油室９内の圧力振幅を検出する圧力振幅検出
器２６とを設けるとともに、前記前記第２油室９
の容積変化（△Ｖ）と圧力振幅変化（△Ｐ）とに
基づいて振動系全体の固有振動数ｆと現在の起振
機１の振動周波数Ｆとの相対関係を検出して前記
起振機１の振動周波数Ｆを振動系の固有振動数ｆ
に合致せしめるべく前記油圧モータ１６の回転数
を適宜に増減制御する制御器３０を備えたことを
特徴とする振動杭打装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22333582A JPS59114327A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 振動杭打装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22333582A JPS59114327A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 振動杭打装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114327A JPS59114327A (ja) | 1984-07-02 |
| JPH0325566B2 true JPH0325566B2 (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=16796540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22333582A Granted JPS59114327A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 振動杭打装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114327A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103821132B (zh) * | 2012-10-26 | 2016-03-02 | 中交第三航务工程局有限公司 | 具有抗振桩架系统的砂桩船 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53133907A (en) * | 1977-04-26 | 1978-11-22 | Takahashi Eng Kk | Method of controlling vibratory pile driver |
| JPS5559221A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Takahashi Eng:Kk | Pilinig apparatus |
-
1982
- 1982-12-18 JP JP22333582A patent/JPS59114327A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59114327A (ja) | 1984-07-02 |
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