JP2000120363A - アースドリル - Google Patents

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。