JP2002349167A - 掘削装置 - Google Patents
掘削装置Info
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- JP2002349167A JP2002349167A JP2001160493A JP2001160493A JP2002349167A JP 2002349167 A JP2002349167 A JP 2002349167A JP 2001160493 A JP2001160493 A JP 2001160493A JP 2001160493 A JP2001160493 A JP 2001160493A JP 2002349167 A JP2002349167 A JP 2002349167A
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
少なく、掘削(削孔)だけでなく地質調査や貫入試験に
も使用できる汎用性があり、かつ構造が簡単で安価な掘
削装置を提供する。 【解決手段】 リーダに摺動自在に設けられたスライド
ケースと、該スライドケースをリーダに沿って進退させ
る駆動手段と、前記スライドケース内に垂直方向に固設
されたガイドロッドに摺動自在に設けられたウエイトハ
ンマと、該ウエイトハンマを持ち上げ、落下させるリフ
トと、前記ウエイトハンマの落下線上に設けられ、ウエ
イトハンマの落下により打撃されるハンマサブと、該ハ
ンマサブを伝動機構を介して回転させるモータと、より
構成され、前記ハンマサブに掘削ロッドが連結され、掘
削ロッドには、ウエイトハンマの落下によるハンマサブ
への打撃で打撃力が伝達され、モータの駆動によるハン
マサブの回転で回転力が伝達されることを特徴とする。
Description
転力と打撃力を与えて給進させ掘削(削孔)する掘削装
置に関し、特に、掘削(削孔)だけでなく地質調査や貫
入試験にも使用できる掘削装置に関する。
削(削孔)する掘削装置としては、ロータリーパーカッ
ションドリルが知られている。これは掘削ロッドを回転
させつつ給進させると共に打撃力を与え掘削するもので
あり、例えば、下部走行体にパワーユニット、コントロ
ールスタンド等によりなるベース本体が設けられ、この
ベース本体に、ブームシリンダ、チルトシリンダ、ロー
テーションシリンダ及びスライドシリンダ等のシリンダ
を介してリーダが傾倒自在に立設され、該リーダにドリ
ルヘッドが設けられた構成となっている。
に沿って進退させると共に、ドリルヘッドは、モータ及
びハンマスプール(パーカッションシリンダ)などで構
成され、モータおよびハンマスプールで回転及び打撃さ
れるハンマサブに掘削ロッドが連結され、回転、給進及
び打撃が与えられるものである。このようなロータリー
パーカッションドリルは、掘削ロッドに回転力と打撃力
を与えて掘削するため、岩盤のみならず掘削が困難な礫
層等でも掘削できるし、掘削速度も早いものである。
リーパーカッションドリルは、掘削ロッドが接続される
ハンマサブをハンマスプールで打撃することにより掘削
ロッド(ビット)に打撃力を伝達するものであるため、
ハンマ作動時には衝突音が発生し、この衝突音がドリル
ヘッド外部に伝播して騒音が発生する。従って、市街地
や住宅地においては騒音公害となるため使用が敬遠され
るようになっている。そこで、この発明はハンマによる
打撃は使用するが、従来のようなパーカッションシリン
ダでなく、騒音の発生が少ない掘削装置を提供すること
を第1の目的とする。
リルにおいては、ハンマスプールの構成において打撃は
できるが貫入試験には使用できないし、地質調査にも不
向きである。このような点に鑑み本発明は、回転力及び
打撃力を与えることができ、しかも貫入試験や地質調査
にも使用できる掘削装置の提供を第2の目的とする。
ドリルは、構造が複雑となるため製造にも手数がかか
り、高価となる課題がある。そこで、この発明は、構造
が簡単で安価な掘削装置を提供することを第3の目的と
する。
め、この発明の請求項1の掘削装置は、リーダに摺動自
在に設けられたスライドケースと、該スライドケースを
リーダに沿って進退させる駆動手段と、前記スライドケ
ース内に垂直方向に固設されたガイドロッドに摺動自在
に設けられたウエイトハンマと、該ウエイトハンマを持
ち上げ、落下させるリフトと、前記ウエイトハンマの落
下線上に設けられ、ウエイトハンマの落下により打撃さ
れるハンマサブと、該ハンマサブを伝動機構を介して回
転させるモータと、より構成され、前記ハンマサブに掘
削ロッドが連結され、掘削ロッドには、ウエイトハンマ
の落下によるハンマサブへの打撃で打撃力が伝達され、
モータの駆動によるハンマサブの回転で回転力が伝達さ
れることを特徴とする。
前記リフトは、スライドケース内に設けられたスプロケ
ット間に懸回されたチェーンに、ウエイトハンマの係止
部材が固着され、スプロケットに連結された駆動手段で
駆動するチェーンの移動によりウエイトハンマを係止部
材で係止して下方より上方に持ち上げ、落下させる構成
としたことを特徴とする。
前記ハンマサブにはスピンドルギアがスプライン結合に
より相対移動自在に設けられ、このスピンドルギアにモ
ータのギアが噛合していることを特徴とする。
前記ハンマサブには打撃緩衝用のばねが介在されている
ことを特徴とする。
前記ハンマサブにはスピンドルが回転不可で軸方向摺動
自在に取り付けられ、ハンマサブと該スピンドルとの間
には、ハンマサブの軸方向の移動をスピンドルに伝達す
ると共に、スピンドルの軸方向の移動が規制されたとき
は緩衝用となるばねが介在され、前記スピンドルにはス
ピンドルギアがスプライン結合により相対移動自在に設
けられ、このスピンドルギアにモータのギアが噛合され
ていることを特徴とする。
いて図面と共に詳細に説明する。図1はこの発明の実施
の形態を示す側面図、図2はこの発明の実施の形態を示
す概略斜視図、図3はこの発明の実施の形態を示す要部
正面図、図4はこの発明の実施の形態を示す要部側面
図、図5はこの発明の実施の形態を示す要部説明図であ
る。
スマシン2に起倒自在に立設されている。本例において
はベースマシン2としてクローラタイプを示しており、
下部走行体3上にパワーユニット5やコントロールボッ
クス6などよりなるベース本体4にブームシリンダ7及
びスライドシリンダ8等のシリンダを介して、起倒自在
に立設されている。前記ベース本体4には、アウトリガ
ー9が設けられ、作業時にベースマシン2を安定して支
持できるようになっている。なお、ベースマシン2とし
ては、クローラタイプでなく、戴置式であってもよい。
摺動自在に設けられ、このスライドケース10には駆動
手段が設けられ、リーダ1に沿って進退される。この駆
動手段は、従来公知の手段でよく、本例においてはシリ
ンダシ11が採用されており、シリンダ11のシリンダ
ロッド11aの先端がスライドケース10の上端に固定
されて連結されている。
を作業状態に立設したときの垂直方向に固設されたガイ
ドロッド12に摺動自在にもうけられたウエイトハンマ
13と、このウエイトハンマ13をガイドロッドに沿っ
て持ち上げ、落下させるリフト14と、前記ウエイトハ
ンマ13の落下線上に設けられ、ウエイトハンマ13の
落下により、打撃されるハンマサブ15と、ハンマサブ
15を回転させるモータ16の伝動機構、などが大略内
蔵されている。
って、前記駆動手段としてのシリンダロッド11aは、
図2及び図4に示すようにその先端がスライドケース1
0の天板10aに固着されている。また、前記ガイドロ
ッド12も図3及び図4に示すようにその先端がスライ
ドケース10の天板10aに固着されて垂下されてい
る。
12に摺動自在に設けられており、ガイドロッド12に
沿って上下動が可能となっている。このウエイトハンマ
13は、ハンマサブ15を打撃することによってハンマ
サブ15に連結される掘削ロッドRに打撃力を付与する
ものである。このウエイトハンマ13は、ガイドロッド
12に回転不可であって軸方向に摺動自在に装着される
のが、ウエイトハンマ13の持ち上げ、落下時に回転し
ないので好ましい。
よって所定の高さまで持ち上げられて落下される。本例
のリフト14は、スライドケース10の左右の側壁上方
にスプロケット17a、18aが回転自在に設けられ、
スライドケース10の下方の左右にモータ19の駆動軸
19aに固着されてスプロケット17b、18bが設け
られ、スプロケット17a、17b間及びスプロケット
18a、18b間にチェーン20、21が懸回され、こ
の左右のチェーン20、21の同位置にウエイトハンマ
13の係止部材22が設けられたものである。
aを回転させるとスプロケット17b、18bが回転
し、チェーン20、21が回動する。チェーン20、2
1が回動すると、係止部材22が図3、図4に示すよう
にウエイトハンマ13の下端を係止して持ち上げて行
き、チェーン20、21が上方のスプロケット17a、
18aで反転しようとすると係止部材22がウエイトハ
ンマ13の係止から外れて、ウエイトハンマ13はガイ
ドロッド12に沿って落下し、ハンマサブ15を打撃す
るものである。モータ19を駆動している間は、この動
作を繰り返すことになる。本例においては、係止部材2
2が、チェーン20、21の2等分した位置にそれぞれ
設けられているため、チェーン20、21の半回転で1
回の打撃動作となる。ここでウエイトハンマ13の落下
させる高さは、上下のスプロケット17a、17b間及
び18a、18b間の間隔を調整することによって決定
できる。
3の落下線上に同心的にもうけられる。即ち、ハンマサ
ブ15の上面に中心孔15aが穿設され、この中心孔1
5aに前記ガイドロッド12の先端が挿入されており、
ウエイトハンマ13と同軸的関係を維持している。この
ハンマサブ15の外周には、スピンドル23が回転不可
で軸方向摺動自在に設けられている。このスピンドル2
3の上端とハンマサブ15のフランジ体15bとの間に
は、ハンマサブ15の外周に位置してばね24が介在さ
れており、ハンマサブ15に付与された打撃力は、ばね
24を介してスピンドル23に伝達され、スピンドル2
3はハンマサブ15と共動する。この時、スピンドル2
3には、フランジ体23aが設けられており、下方に移
動するとこのフランジ体23aが機枠25に当接して制
止されるようになっているため、ハンマサブ15との間
で緩衝作用をすることになる。上記の関係においてハン
マサブ15及びスピンドル23のストローク範囲は、ス
ピンドル23のフランジ体23aが機枠25に当接して
規制されるまでの範囲Lとなる。
ルギア26がスプライン結合により相対移動自在に設け
られ、このスピンドルギア26にモータ16のギア(ピ
ニオンも含む)27が噛合されている。従って、ハンマ
サブ15は、モータ16の駆動による回転力がギア2
7、スピンドルギア26、スピンドル23を介して伝達
され回転される。
を連結すると、掘削ロッドRには、ウエイトハンマ13
による打撃力と、モータ16による回転力と、シリンダ
11による給進力が伝達される。この作用について更に
説明すると、リフト14のモータ19を駆動するとチェ
ーン20、21が回動して係止部材22がウエイトハン
マ13を係止して持ち上げては落下させる動作を繰り返
す。この時のウエイトハンマ13の落下によりハンマサ
ブ15は繰り返し打撃される。このハンマサブ15には
掘削ロッドRが連結されているため、前記ハンマサブ1
5への打撃力は掘削ロッドRに伝達される。
削(削孔)される分だけ掘削ロッドRは打ち込まれる
が、このことはその分ハンマサブ15も移動することに
なる。この時、ハンマサブ15とスピンドル23の間に
はばね24が介在されているため、ハンマサブ15の打
撃力はばね24を介してスピンドル23にも伝達され、
スピンドル23もハンマサブ15と共に移動する。この
スピンドル23の移動は、フランジ体23aが機枠25
に当接して規制されるから、この時のばね24はハンマ
サブ15との間で緩衝作用をする。
のストロークは、スピンドル23の移動が制止されるま
での範囲Lである。従って、掘削ロッドRの1回の打撃
で打ち込まれるストロークは、スピンドル23の移動が
制止されるまでの範囲Lである。これにより、軟弱地盤
に当たってもストロークは制御される。
回転不可で軸方向摺動自在に設けられ、該スピンドル2
3にはスピンドルギア26がスプライン結合により相対
移動自在に設けられ、このスピンドルギア26にモータ
16のギア27が噛合されているので、ハンマサブ15
には、モータ16の回転力が、ギア27、スピンドルギ
ア26及びスピンドル23を介して伝達され回転され
る。これによりハンマサブ15に連結する掘削ロッドR
を回転させることができる。
11のシリンダロッド11aが連結されているからこの
シリンダ11により、リーダ1に沿って進退させること
ができる。ハンマサブ15を含むドリルヘッド全体は、
スライドケース10内に内蔵されているため、スライド
ケース10の進退により進退する。これにより、ハンマ
サブ15に連結する掘削ロッドRに給進力を付与するこ
とができる。
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変更が可能である。例えば、スピンドル23は必
ずしも必要ではなく、これを無くしハンマサブ15にス
ピンドルギア26を設ける構成であってもよいし、掘削
ロッドRは、ロッドサブを介在してハンマサブ15に連
結するようにしてもよい。また、この実施の形態ではウ
エイトハンマ13で打撃するので、ハンマサブ15と称
しているが、回転することからこれをスピンドルと称
し、前記説明中のスピンドル23をスピンドルスリーブ
と称しても同じことであり、構成が同一性の範囲内であ
れば名称の異同には関係なく、この発明の範囲に属する
ものである。
れば、次のような効果を奏する。 (1)ウエイトハンマで打撃するが、パーカッションシ
リンダによるハンマスプールに比較して打撃回数が少な
いこと、打撃面(衝突面)に消音(減音)材を使用でき
ること、及びスライドケースに内蔵されていること、等
により、衝突音(打撃音)による騒音の発生が少ない。
従って、市街地、住宅地での使用も可能となる。
よび給進力の全部を同時に付与することができるし、そ
の中から選択するいずれかとすることもできる。従っ
て、掘削(削孔)はもちろんのこと掘削ロッドの尖端に
サンプラーやコアチューブ等を用いることで地質調査に
も使用できる。特に、ウエイトハンマの落下させる高さ
およびウエイトハンマの重量は自由に設定できるため、
貫入試験にも使用でき、汎用性がきわめて高いものであ
る。
も掘削能力は高い。しかもウエイトハンマの持ち上げ、
落下はリフトにより自動的に行うため人の労力も減少す
る。また、構造が簡単なので安価に提供できる。
る。
る。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 リーダに摺動自在に設けられたスライド
ケースと、該スライドケースをリーダに沿って進退させ
る駆動手段と、前記スライドケース内に垂直方向に固設
されたガイドロッドに摺動自在に設けられたウエイトハ
ンマと、該ウエイトハンマを持ち上げ、落下させるリフ
トと、前記ウエイトハンマの落下線上に設けられ、ウエ
イトハンマの落下により打撃されるハンマサブと、該ハ
ンマサブを伝動機構を介して回転させるモータと、より
構成され、 前記ハンマサブに掘削ロッドが連結され、掘削ロッドに
は、ウエイトハンマの落下によるハンマサブへの打撃で
打撃力が伝達され、モータの駆動によるハンマサブの回
転で回転力が伝達されることを特徴とする掘削装置。 - 【請求項2】 前記リフトは、スライドケース内に設け
られたスプロケット間に懸回されたチェーンに、ウエイ
トハンマの係止部材が固着され、スプロケットに連結さ
れた駆動手段で駆動するチェーンの移動によりウエイト
ハンマを係止部材で係止して下方より上方に持ち上げ、
落下させる構成としたことを特徴とする請求項1記載の
掘削装置。 - 【請求項3】 前記ハンマサブにはスピンドルギアがス
プライン結合により相対移動自在に設けられ、このスピ
ンドルギアにモータのギアが噛合していることを特徴と
する請求項1または2に記載の掘削装置。 - 【請求項4】 前記ハンマサブには打撃緩衝用のばねが
介在されていることを特徴とする請求項1乃至3のいず
れかに記載の掘削装置。 - 【請求項5】 前記ハンマサブにはスピンドルが回転不
可で軸方向摺動自在に取り付けられ、ハンマサブと該ス
ピンドルとの間には、ハンマサブの軸方向の移動をスピ
ンドルに伝達すると共に、スピンドルの軸方向の移動が
規制されたときは緩衝用となるばねが介在され、前記ス
ピンドルにはスピンドルギアがスプライン結合により相
対移動自在に設けられ、このスピンドルギアにモータの
ギアが噛合されていることを特徴とする請求項1または
2に記載の掘削装置。
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Publications (2)
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Cited By (3)
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JP2010024717A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 標準貫入試験消音装置 |
CN111980002A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-24 | 安徽伟基基础工程有限公司 | 一种地基施工用钎探装置 |
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2001
- 2001-05-29 JP JP2001160493A patent/JP3704604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN113174923B (zh) * | 2021-04-01 | 2023-03-14 | 机械工业第九设计研究院股份有限公司 | 一种土木工程施工的地基夯实装置及其使用方法 |
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JP3704604B2 (ja) | 2005-10-12 |
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