JP2000120363A - アースドリル - Google Patents

アースドリル

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JP2000120363A
JP2000120363A JP10297897A JP29789798A JP2000120363A JP 2000120363 A JP2000120363 A JP 2000120363A JP 10297897 A JP10297897 A JP 10297897A JP 29789798 A JP29789798 A JP 29789798A JP 2000120363 A JP2000120363 A JP 2000120363A
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Japan
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front frame
cylinder
boom
base end
earth drill
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JP10297897A
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English (en)
Inventor
Junichi Ochizawa
淳一 樗沢
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削作業に続いて補助吊り作業が円滑に行
え、掘削反力を十分に支持できて正確で安全な掘削が行
え、簡素な構造をしたアースドリルを提供する。 【解決手段】 フロントフレーム38,起伏シリンダ4
0およびラチスジブ32の各基端は全てベースマシン本
体31の異なる各支点に回動自在に取り付けられてい
る。フロントフレーム38の基端はラチスブーム32お
よび起伏シリンダ40の各基端の間のベースマシン本体
31に支持され、起伏シリンダ40の基端はフロントフ
レーム38の基端よりも地面37側でベースマシン本体
31に支持されている。また、起伏シリンダ40はその
軸方向がフロントフレーム38の延設方向に交差した状
態でフロントフレーム38を支持しており、起伏シリン
ダ40のフロントフレーム支持端40aはフロントフレ
ーム38の地面37側と反対側つまり背面側に設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フロントフレーム
に支持されたケリーバ回転駆動装置を用いてケリーバを
回転し、地面を掘削するアースドリルに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のアースドリルは、クロー
ラクレーン等の本体に掘削機構が装着されて構成される
のが一般的である。
【0003】例えば、図5に示される第1の従来のアー
スドリルのように、クローラクレーン本体がベースマシ
ン本体1とされる。このベースマシン本体1の前部には
ラチスブーム2が俯仰自在に取り付けられており、ラチ
スブーム2の先端にはケリーロープ3によってケリーバ
4が吊り下げられている。掘削時には、ケリーバ回転駆
動装置であるロータリテーブル5によってケリーバ4が
回転駆動され、ケリーバ4の先端に取り付けられた掘削
バケット6が回転する。そして、ケリーロープ3がドラ
ムから繰り出されてケリーバ4および掘削バケット6が
下降し、さらにスラスタシリンダ7が伸ばされることに
より、ロータリテーブル5,ケリーバ4を介して掘削バ
ケット6に掘削押し付け力が発生する。この掘削押し付
け力によって掘削バケット6の歯が地面8に食い込み、
杭穴9があく。
【0004】ロータリテーブル5はロータリフレーム1
1に搭載されており、このロータリフレーム11は、ベ
ースマシン本体1の前部に起伏自在に取り付けられたフ
ロントフレーム12によってベースマシン本体1に支持
されている。フロントフレーム12の起伏操作は起伏ロ
ープ13によって行われる。起伏ロープ13の他端は、
ラチスブーム2の下部に設けられた起伏シリンダ14の
ロッド端に取り付けられたシーブを介してラチスブーム
2に取り付けられており、掘削作業時には起伏シリンダ
14のロッドが伸ばされて起伏ロープ13が図示のよう
に緩められる。起伏ロープ13が緩められるとフロント
フレーム12の先端は遊動し、ロータリフレーム11は
懸垂ロープ15に支持される。掘削作業はこの状態で行
われる。
【0005】また、図6に示される第2の従来のアース
ドリルもある。なお、同図において図5と同一または相
当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
このアースドリルはフロントフレーム12の支持構造が
上記のアースドリルと異なる。つまり、フロントフレー
ム12は起伏シリンダ21によって支持されており、そ
の起伏操作は起伏シリンダ21の伸縮操作によって直接
行われる。起伏シリンダ21はチューブ端がフロントフ
レーム12、ロッド端がガントリ22の頂部に取り付け
られている。ガントリ22の基端はベースマシン本体1
およびリンク22aを介してラチスブーム2の背面に取
り付けられている。
【0006】また、実公平4−47276号(実開昭6
2−176284号)公報に開示される第3の従来のア
ースドリルもある。このアースドリルもフロントフレー
ムの支持構造が異なり、同公報では、フロントフレーム
は、ケリーバ回転駆動装置とラチスブームの下部とを連
結するリンクによって支持されている。さらにこのリン
クは、ロッド端がリンクの中間下部、チューブ端がベー
スマシン本体の前部に取り付けられた起伏シリンダによ
って支持されている。この起伏シリンダが伸縮されるこ
とによってリンクおよびフロントフレームが起伏され、
ケリーバ回転駆動装置が昇降する。
【0007】また、特開平9−310574号公報に開
示される第4の従来のアースドリルもある。このアース
ドリルもフロントフレームの支持構造が異なり、同公報
では、ケリーバ回転駆動装置を搭載するフロントフレー
ムの基端がラチスブームの下部に回動自在に支持されて
いる。このフロントフレームは、チューブ端がベースマ
シン本体の前部に取り付けられた起伏シリンダによって
支持されている。この起伏シリンダのロッド端は摺動機
構を介してフロントフレームの中間下部に取り付けられ
ている。
【0008】掘削作業時には、この摺動機構はロックピ
ンが嵌挿されることによって摺動ロック状態になり、さ
らに、起伏シリンダが伸縮されることによってフロント
フレームが起伏される。また、アースドリルをクレーン
として使用する補助吊り作業時には、フロントフレーム
が起こされてケリーバ回転駆動装置がラチスブームの懐
に納められた後、摺動機構はロックピンが抜かれること
によって摺動可能状態になる。
【0009】摺動機構がこのように摺動可能状態にされ
ると、補助吊りのためにラチスブームがフロントフレー
ムと共に大きく前傾しても、起伏シリンダのロッド端が
摺動機構によってフロントフレームの中間下部を摺動す
るため、フロントフレームがラチスブームの前傾を制約
することはない。
【0010】また、特開平10−140965号公報に
開示される第5の従来のアースドリルもある。このアー
スドリルもフロントフレームの支持構造が異なり、同公
報のフロントフレーム支持構造は上記の第4の従来の支
持構造に加え、次の特徴を有している。つまり、上記の
第4の従来の支持構造においては起伏シリンダの基端が
ベーマシン本体の前部に直接取り付けられていたが、こ
の第5の従来のアースドリルでは、起伏シリンダの基端
はベースマシン本体前部に設けられた起伏シリンダ支持
装置の軸支部に取り付けられている。
【0011】この第5の従来のアースドリルでは、補助
吊り作業時に起伏シリンダの基端は、起伏シリンダ支持
装置によってその軸支位置がベースマシン本体側に近づ
けられる。このように起伏シリンダの基端がベースマシ
ン本体側に近づけられると、ラチスブームは、補助吊り
作業時にフロントフレームから受ける制約がさらに軽減
され、より大きく前傾することが可能になる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の各アースドリルはそれぞれ次のような課題を有して
いた。
【0013】つまり、第1の従来のアースドリルでは、
フロントフレーム12が起伏ロープ13につながり、ロ
ータリフレーム11が懸垂ロープ15に支持された状態
で掘削作業が行われている。このため、掘削バケット6
が地面8を掘り進む際に地層が硬質地層に変化したり
し、掘削押込み力の反力がロータリフレーム11に作用
すると、ロータリフレーム11およびフロントフレーム
12はこの掘削反力を十分に支持することが出来なかっ
た。従って、ロータリフレーム11が揺れ、掘削芯位置
がずれて正確な掘削を行えなかったり、また、起伏ロー
プ13や懸垂ロープ15が切断してしまう危険性もあっ
た。
【0014】また、第2の従来のアースドリルでは、掘
削作業時、ロータリフレーム11はフロントフレーム1
2に支持され、さらにこのフロントフレーム12は起伏
シリンダ21に支持されている。このため、上記のよう
な掘削反力がロータリフレーム11に作用しても、この
掘削反力はこれらフロントフレーム12および起伏シリ
ンダ21によって十分に支持される。また、ロープが破
断する危険も無い。
【0015】しかし、フロントフレーム12が起伏シリ
ンダ21およびガントリ22を介してラチスブーム2に
つながっているため、掘削芯位置合わせの時などにラチ
スブーム2を動かすと、フロントフレーム12も一緒に
動いてしまう。従って、掘削芯位置を合わせた後、フロ
ントフレーム12の起伏操作を行ってケリーバ4の垂直
を出す必要がある。このため、第2の従来のアースドリ
ルは操作が複雑で難しかった。また、掘削反力などがか
かってフロントフレーム12が後方にあおられると、こ
のフロントフレーム12の動きが起伏シリンダ21およ
びガントリ22を介してラチスブーム2に伝わってしま
う。この結果、ケリーバ4が振れて掘削精度は悪くなっ
た。
【0016】また、ケリーバ挿入時には、ラチスブーム
2を起こしたままでフロントフレーム12を水平近くま
で倒す必要があるが、起伏シリンダ21のストロークが
十分にとれない。このため、第2の従来のアースドリル
はフロントフレーム12を十分に倒す姿勢がとれず、作
業能率が低かった。
【0017】また、第3の従来のアースドリルでは、第
4の従来のアースドリルを開示する公報が指摘するよう
に、第1の従来のアースドリルと同様、掘削時に生じる
掘削反力を十分に支持することが出来ず、正確な掘削が
行えないという問題があった。
【0018】また、第4および第5の従来の各アースド
リルでは、掘削作業から補助吊り作業に移る際や、逆に
補助吊り作業から掘削作業に戻る際には、その都度、摺
動機構のロックピンを抜いて摺動ロック状態を解除した
り、また、ロックピンを嵌挿して摺動ロック状態に戻す
作業が必要になる。よって、第4および第5の従来の各
アースドリルの作業能率はよくない。
【0019】また、第4および第5の従来の各アースド
リルでは、フロントフレームの急激な前傾を抑止するた
め、摺動機構の動きを束縛する油圧シリンダを設け、こ
の油圧シリンダによって摺動機構の摺動動作を徐々に行
うことにより、ロックピンが抜かれてもフロントフレー
ムが急に倒れない構造が備えられている。しかし、ラチ
スブームをフロントフレームと干渉せずに自由に動かす
ためには、摺動機構の動きを束縛する油圧シリンダをラ
チスブームの操作に同調して伸縮させる必要がある。従
って、第4および第5の従来の各アースドリルでは同調
回路(システム)や多数の油圧シリンダが必要になり、
アースドリルの構造が複雑になる。
【0020】なお、第4および第5の従来の各アースド
リルを開示する各公報では、フロントフレームの基端を
ラチスジブの下部に設けており、ラチスジブを倒す操作
がされると、フロントフレームの基端もラチスジブの支
点を中心にして前方に移動するため、フロントフレーム
も前方に倒れようとする。その時、ラチスジブとフロン
トフレームとの相対的な位置関係を保ち、ラチスジブと
フロントフレームとの干渉を避けるため、摺動機構によ
って起伏シリンダのロッド側支点をスライドする必要が
生じる。第4および第5の従来の各アースドリルの有効
性はこの点に存在する。
【0021】また、第4および第5の従来の各アースド
リルを開示する各公報では、フロントフレームの基端を
ラチスジブの下部ではなく、ベースマシン本体に軸止し
ても同様な効果が得られると説明している。しかし、フ
ロントフレームの基端をベースマシン本体に軸止する
と、ラチスジブを倒す操作をしても、フロントフレーム
に作用する力は一切発生せず、ラチスジブとフロントフ
レームとは全く独立しているため、摺動機構によって起
伏シリンダのロッド側支点をスライドさせる必要はな
い。つまり、摺動機構を設けた意義が存在しなくなる。
【0022】また、フロントフレームの基端がベースマ
シン本体に軸止され、起伏シリンダの基端の軸止位置に
近づけられた場合において、補助吊りのためにラチスブ
ームが大きく前傾すると、たとえ起伏シリンダのロッド
端が摺動機構によってフロントフレームを摺動しても、
フロントフレームの基端側の下部は起伏シリンダのチュ
ーブ端側の下部に当たってしまう。この結果、フロント
フレームがラチスブームの前傾を制約することになる。
【0023】つまり、フロントフレームがラチスブーム
の前傾を制約せず、起伏シリンダのロッド端が摺動機構
によってフロントフレームの中間下部を摺動してラチス
ブームがフロントフレームと共に大きく前傾できるの
は、フロントフレームの基端がラチスジブの下部に軸止
されている場合に限られる。
【0024】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、掘削作業に続いて補助吊り作業が円滑
に行え、かつ、掘削反力を十分に支持できて正確で安全
な掘削が行え、しかも、簡素な構造をしたアースドリル
を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ベ
ースマシン本体に俯仰自在に取り付けられたブームと、
このブームから吊り下げられたケリーバと、このケリー
バを回転駆動するケリーバ回転駆動装置と、このケリー
バ回転駆動装置を支持するフロントフレームと、このフ
ロントフレームを支持して起伏する起伏シリンダとを備
えて構成されるアースドリルにおいて、フロントフレー
ムの基端および起伏シリンダの基端がそれぞれベースマ
シン本体の異なる箇所に回動自在に支持され、かつ、起
伏シリンダはその軸方向がフロントフレームの延設方向
に交差した状態でフロントフレームを支持している構造
とした。
【0026】このように起伏シリンダとフロントフレー
ムとが交差した本構造によれば、起伏シリンダのシリン
ダストロークが有効に使える。従って、アースドリルの
姿勢は、この起伏シリンダの伸縮操作のみによって広い
角度変化が与えられる。
【0027】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるアースドリル
の一実施形態について説明する。
【0028】図2は本実施形態によるアースドリルの側
面図である。本実施形態においてもベースマシン本体3
1にはクローラクレーン本体が採用されており、ベース
マシン本体31の前部にはラチスブーム32が俯仰自在
に取り付けられている。ラチスブーム32の先端にはケ
リーロープ33によってケリーバ34が吊り下げられて
いる。ケリーバ回転駆動装置であるロータリテーブル
は、スラスタシリンダによって上下動可能な状態でロー
タリフレーム35内に納められている。
【0029】掘削時にはこのロータリテーブルによって
ケリーバ34が回転駆動され、ケリーバ34の先端に取
り付けられた掘削バケット36が回転する。そして、ケ
リーロープ33がドラムから繰り出されてケリーバ34
および掘削バケット36が下降し、さらにスラスタシリ
ンダが伸ばされることにより、ロータリテーブル,ケリ
ーバ34を介して掘削バケット36に掘削押し付け力が
発生する。この掘削押し付け力によって掘削バケット3
6の歯が地面37に食い込み、杭穴があく。
【0030】ロータリフレーム35は、フロントフレー
ム38によってベースマシン本体31に支持されてお
り、また、フロントフレーム38の背部に取り付けられ
た起伏シリンダ39の伸縮によって起伏する。この起伏
操作によってロータリフレーム35の垂直が出される。
なお、このロータリフレーム35の垂直出しはフレーム
ロックピンのピン挿入位置を変えることによって行う構
造にしてもよい。
【0031】フロントフレーム38は、ベースマシン本
体31の前部に起伏自在に取り付けられており、起伏シ
リンダ40の伸縮によって起伏される。この起伏シリン
ダ40もベースマシン本体31の前部に起伏自在に取り
付けられている。フロントフレーム38,起伏シリンダ
40およびラチスジブ32の各基端はこのように全てベ
ースマシン本体31に回動自在に取り付けられている
が、各支点は異なる本体位置に設定されている。そし
て、フロントフレーム38の基端はラチスブーム32お
よび起伏シリンダ40の各基端の間のベースマシン本体
31に支持され、起伏シリンダ40の基端はフロントフ
レーム38の基端よりも地面37側でベースマシン本体
31に支持されている。
【0032】図1(a)はフロントフレーム38および
起伏シリンダ40の基端部分を拡大して示す側面図であ
り、同図(b)は同図(a)を矢示A方向から見た背面
図である。図示するように、起伏シリンダ40はその軸
方向がフロントフレーム38の延設方向に交差した状態
でフロントフレーム38を支持しており、起伏シリンダ
40のフロントフレーム支持端40aはフロントフレー
ム38の地面37側と反対側つまり背面側に設けられて
いる。
【0033】なお、同図では起伏シリンダ40を1本設
けた態様を示しているが、並列に複数本設ける構造とし
てもよい。また、起伏シリンダ40のライン内にはチェ
ック弁が設けられており、このチェック弁によって圧油
がロックされることによって起伏シリンダ40の伸縮状
態が保持される。
【0034】また、フロントフレーム38の背面側には
リミットスイッチ41が設けられており、フロントフレ
ーム38の回動によってこのリミットスイッチ41が当
たる箇所のラチスブーム32には図示しないドッグが設
けられている。これらリミットスイッチ41およびドッ
グは、フロントフレーム38とラチスブーム32との接
近を検出する検出手段を構成している。ラチスブーム3
2が伏される際にこの検出手段によって接近が検出され
ると、接触回避装置によってフロントフレーム38が自
動的に倒され、また、フロントフレーム38が起こされ
る際に検出手段によって接近が検出されると、接触回避
装置によってラチスブーム32が自動的に起こされる。
【0035】このような本実施形態によるアースドリル
は、図2に示す姿勢で掘削作業が行われる。また、補助
吊り作業時にはこの状態でケリーバ34の先端から掘削
バケット36が取り外され、起伏シリンダ40が伸ばさ
れる。起伏シリンダ40が伸ばされるとフロントフレー
ム38が起き、ロータリフレーム35がラチスブーム3
2の懐に納められる。この状態でラチスブーム32が前
傾されることにより、アースドリルは図3に示す補助吊
り作業姿勢になる。なお、同図において図2と同一部分
には同一符号を付してその説明は省略する。この補助吊
り作業時には、補巻きロープ42の先端に取り付けられ
たフック43を用いて荷役作業が行われる。
【0036】また、分解・組立作業時やケリーバ挿入作
業時には、起伏シリンダ40が縮められてフロントフレ
ーム38が前方に倒され、図4に示す姿勢になる。な
お、同図においても図2と同一部分には同一符号を付し
てその説明は省略する。
【0037】すなわち、本実施形態によるアースドリル
では、起伏シリンダ40とフロントフレーム38とが図
1に示すように交差しているため、起伏シリンダ40の
シリンダストロークが有効に使える。従って、アースド
リルの姿勢は、この起伏シリンダ40の伸縮操作のみに
よって広い角度変化が与えられる。
【0038】このため、分解・組立姿勢から作業姿勢ま
での広範囲の姿勢を簡単に採ることが出来、摺動機構を
備えた従来のアースドリルのように、作業姿勢から補助
吊り姿勢に移行する際にロックピンを着脱するといった
作業は不要で、作業能率は極めて向上する。また、フロ
ントフレーム38の起伏操作や支持をワイヤロープで行
う従来のアースドリルのように、ロープ切断等の事故の
懸念は生じない。
【0039】また、フロントフレーム38に伝わる掘削
反力は、フロントフレーム38がベースマシン本体31
に取り付けられているため、ベースマシン本体31に受
けられる。しかも、フロントフレーム38を支持する起
伏シリンダ40もベースマシン本体31に取り付けられ
ているため、起伏シリンダ40に伝わる掘削反力もベー
スマシン本体31に受けられる。従って、掘削反力はベ
ースマシン本体31によって十分に支持される。つま
り、フロントフレーム38の起伏操作や支持をワイヤロ
ープで行う従来のアースドリルや、フロントフレーム3
8の基端がラチスジブ32に取り付けられた従来のアー
スドリルのように、掘削時にケリーバ34やロータリフ
レーム35が振れることはない。よって、精度よく杭穴
を地面37にあけることが可能である。
【0040】また、本実施形態によるアースドリルは上
述した検出手段および接触回避装置を備えているため、
補助吊り作業時等にラチスブーム32とフロントフレー
ム38との干渉を考慮せずに効率的に作業をすることが
出来る。
【0041】なお、上記実施形態の説明においては本発
明をラチスブームタイプのクローラクレーンをベースに
したアースドリルに適用したが、ボックス伸縮ブームタ
イプのクローラクレーンをベースにしたアースドリルに
ついても同様に適用することが可能であり、この場合に
おいても上記実施形態と同様な効果が奏される。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ースドリルの姿勢はフロントフレーム起伏シリンダの伸
縮操作のみによって広い角度変化が与えられる。このた
め、掘削作業に続いて補助吊り作業が円滑に行え、か
つ、掘削反力を十分に支持できて正確で安全な掘削が行
え、しかも、簡素な構造をしたアースドリルが提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施形態によるアースドリ
ルのフロントフレームおよび起伏シリンダの基端部分を
一部拡大した側面図、(b)は(a)をA方向から見た
背面図である。
【図2】本実施形態によるアースドリルの掘削作業時の
姿勢を示す側面図である。
【図3】本実施形態によるアースドリルの補助吊り作業
時の姿勢を示す側面図である。
【図4】本実施形態によるアースドリルの分解・組立作
業時およびケリーバ挿入作業時の姿勢を示す側面図であ
る。
【図5】第1の従来のアースドリルの側面図である。
【図6】第2の従来のアースドリルの側面図である。
【符号の説明】
31…ベースマシン本体 32…ラチスブーム 33…ケリーロープ 34…ケリーバ 35…ロータリフレーム 36…掘削バケット 37…地面 38…フロントフレーム 39…ロータリフレーム起伏シリンダ 40…フロントフレーム起伏シリンダ 40a…起伏シリンダ40のフロントフレーム支持端 41…リミットスイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースマシン本体に俯仰自在に取り付け
    られたブームと、このブームから吊り下げられたケリー
    バと、このケリーバを回転駆動するケリーバ回転駆動装
    置と、このケリーバ回転駆動装置を支持するフロントフ
    レームと、このフロントフレームを支持して起伏する起
    伏シリンダとを備えて構成されるアースドリルにおい
    て、 前記フロントフレームの基端および前記起伏シリンダの
    基端はそれぞれ前記ベースマシン本体の異なる箇所に回
    動自在に支持され、かつ、前記起伏シリンダはその軸方
    向が前記フロントフレームの延設方向に交差した状態で
    前記フロントフレームを支持していることを特徴とする
    アースドリル。
  2. 【請求項2】 前記フロントフレームの基端は前記ブー
    ムおよび前記起伏シリンダの各基端の間の前記ベースマ
    シン本体に回動自在に支持され、前記起伏シリンダの基
    端は前記フロントフレームの基端よりも地面側で前記ベ
    ースマシン本体に回動自在に支持され、前記起伏シリン
    ダの前記フロントフレーム支持端は前記フロントフレー
    ムの地面側と反対側に設けられていることを特徴とする
    請求項1に記載のアースドリル。
  3. 【請求項3】 前記フロントフレームと前記ブームとの
    接近を検出する検出手段と、前記ブームが伏される際に
    前記検出手段によって接近が検出されると前記フロント
    フレームを倒すと共に,前記フロントフレームが起こさ
    れる際に前記検出手段によって接近が検出されると前記
    ブームを起こす接触回避装置とを備えたことを特徴とす
    る請求項1または請求項2に記載のアースドリル。
  4. 【請求項4】 前記検出手段は、前記フロントフレーム
    の前記ブーム側に設けられたリミットスイッチと、前記
    フロントフレームの回動によってこのリミットスイッチ
    が当たる箇所の前記ブームに設けられたドッグとから構
    成されることを特徴とする請求項3に記載のアースドリ
    ル。
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JP (1) JP2000120363A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100357530C (zh) * 2005-05-25 2007-12-26 石午江 多功能电动旋挖钻机
JP2014167197A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd アースドリル
JP2014167198A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd アースドリル

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