JP2005096134A - コアドリル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 足場が悪くとも、大きな騒音を伴うことなく、しかも付帯作業を伴うことなく簡単かつ容易に穿孔でき、穿孔対象物の表面が平滑でなくとも良好に行うこと。
【解決手段】 コアドリル装置１は、油圧ショベルにバケットの代わりに取り付けられ、油圧ショベルを利用することで駆動されるようになっており、支柱２と、支柱２に対して送り機構１１を介して進退自在に取り付けられたスピンドル８とを備える。支柱２は、基部にアタッチメント３を有し、先端部に振れ止めパッド４が回動自在に取り付けられている。スピンドル８は、その上部が油圧モータ９に接続されると共に、その下部にコアビット１０を装着している。
【選択図】 図２

Description

この発明は、コンクリート、アスファルト道路・コンクリート製品、建築石材などの地盤に対して、コアビットによる穿孔を行うためのコアドリル装置に関する。

このようなコアドリル装置としては、小径の穴を穿孔するために用いられる手持ち式のものと、この手持ち式よりも大径の穴を穿孔するために用いられ、ベースから立設する支柱に対して、コアビットが取り付けられたモータが昇降可能に支持されたスタンド式のものとに大別される。

手持ち式のドリル装置としては、軸線回りに回転可能でかつ軸線方向に進退自在に支持されるシャンクロッドと、このシャンクロッドを回転させる回転機構と、シャンクロッドに軸線方向に打撃力を付与する打撃機構とを備えた削岩機が挙げられ、穿孔時の反力を作業者自身が受けるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
スタンド式のコアドリル装置としては、コアビットの穿孔時に反力をとるためにスタンド（支柱）を固定するベースがあるが、ドリリング中にベースが動かないようにするため、穿孔予定位置の近傍に、予め、手持ち式のコアドリル装置やハンマードリルなどによって小径の穴を穿孔しておいて、この穴を利用してアンカーボルトでベースを地盤に固定するものが提案され（例えば、特許文献２参照。）、また、ベース下部に取り付けられた真空吸着パッドでベースを地盤に固定するようになっているものもある。
特開平１１−１５９２７２号公報（第１−４頁、図１−図３） 特開２０００−３５４９０４号公報（第１−３頁、図１−図４）

ところで、上記に示す従来のドリル装置において、手持ち式のドリルは、主に小径を穿孔するものであって作業者自身によって行われるので、作業者の足場が悪いところでは穿孔作業が困難となるばかりでなく、またそのときの穿孔作業に極めて大なる騒音を伴うという問題があった。
一方、スタンド式のコアドリル装置は、スタンドを支持するベースをアンカーボルトで固定するため、アンカーボルト用の穴を予め穿孔した後、それにアンカーボルトを設けることでベースを固定しなければならず、しかも所望の穿孔作業が終了した後、アンカーボルトを取り外してベースを除去しなければならず、穿孔作業そのもの以外の付帯作業に多くの時間及び労力を要するという問題があった。
また、真空吸着式は、真空ポンプの準備や穿孔中の継続的な真空ポンプの稼働は勿論のほか、穿孔対象物の表面が平滑でないと吸着力が発揮できずないという制限があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、足場が悪くとも、また大きな騒音を伴うことなく、しかも付帯作業を伴うことなく簡単かつ容易に穿孔することができ、更には穿孔対象物の表面が平滑でなくとも、穿孔作業を良好に行うことができるコアドリル装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、建設機械の作動部に着脱自在に取り付けられる支柱と、該支柱の先端に回動自在に取り付けられた振れ止めパッドと、前記支柱に対してその長さ方向に沿い送り機構を介して進退自在に支持されるスピンドルと、該スピンドルに装着されたコアビットとを備えることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のコアドリル装置において、前記スピンドルは、前記建設機械に装備されている油圧源によって駆動されることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のコアドリル装置において、前記送り機構は、前記建設機械に装備されている油圧源によって駆動されることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、建設機械の作業部が操作されることでコアドリル装置を駆動でき、支柱の固定作業から穿孔作業の全てを行うことができるので、足場が悪くとも、また大きな騒音を伴うことなく簡単かつ容易に穿孔作業を行うことができると共に、ベースを固定したり取り除いたりするなど幾つもの付帯作業などがいっさい不要になり、更には、穿孔場所が平滑面でなくとも作業を確実に行うことができる結果、取り扱いが容易で使い勝手が良好となる効果が得られる。

請求項２に係る発明によれば、建設機械の油圧源を利用してスピンドルを駆動することができ、コアビットに所望の回転トルクを付与してコアビットを確実に駆動できるので、コアビットによる穿孔を良好に行える効果が得られる。

請求項３に係る発明によれば、建設機械の油圧源を利用して送り機構を駆動し、スピンドルを確実に移動することができるので、スピンドルの送りを良好に行える効果が得られる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図５はこの発明の第１の実施の形態に係るコアドリル装置を示す図である。
図１において、符号１は、コアドリル装置であって、建設機械としての油圧ショベルＡに着脱自在に取り付けられている。
油圧ショベルＡは、図１に示すように、手前背後方向の両側にそれぞれ独立的に駆動される履帯Ｂを備えた走行体Ｃと、この走行体Ｃ上に水平方向に旋回可能に設けられた旋回体Ｄと、旋回体Ｄから延設された作業部Ｅが設けられている。作業部Ｅは、ブームＦ、アームＧが順次連結され、それらブームＦ及びアームＧにアームシリンダＨ及びバケットシリンダＩが設けられ、これらの先端に図示しないバケットが取り付けられることとなる。
この実施形態のコアドリル装置１は、上記油圧ショベルＡに図示しないバケットの代わりに取り付けられ、油圧ショベルＡを利用することで駆動されるようになっている。

即ち、コアドリル装置１は、図２及び図３に示すように、支柱２と、支柱２に対し送り機構１１を介して進退自在に取り付けられたスピンドル８とを主構成要素として備えている。
支柱２は、図２〜図４に示すように方形の筒状をなしており、その基部（上端部）にアタッチメント３が設けられると共に、その先端部（下端部）に振れ止めパッド４が回動自在に取り付けられている。アタッチメント３は、支柱２にブラケット３ａ、当板等を介して取り付けられており、図２に示すように、その下部に油圧ショベルＡのアームＧと連結するピン又はボルト（図示せず）を挿通する挿通穴５が設けられると共に、上部にバケットシリンダＩと連結するピン又はボルトを挿通する挿通穴６が設けられている。従って、挿通孔５及び６を通るピン又はボルトによってアタッチメント３がアームＧ、バケットシリンダＩと連結されることで、支柱２が作業部Ｅに取り付けられる。
振れ止めパッド４は、コ字状をなしており、図２及び図３に示すように両端部がピン７等によって支柱２の先端に連結され、支柱２の先端において回動するようになっている。この振れ止めパッド４は、支柱２を穿孔予定位置の近傍位置に起立させるためのものである。

スピンドル８は、図２及び図３に示すように、その上部が油圧モータ９に接続されると共に、その下部にコアビット１０を装着しており、油圧モータ９によって駆動されることで、コアビット１０を回転して穿孔させる。送り機構１１は、支柱２に摺動自在に設けられたスライド体１２が設けられ、そのスライド体１２の一端部に油圧シリンダ１３のロッド１４が連結されると共に、スライド体１２の他端部に前記スピンドル８が取り付けられている。スライド体１２は、支柱２を挿通する筒形に形成されている。

従って、油圧シリンダ１３の駆動によってロッド１４が進退することで、スライド体１２が支柱２上をその長さ方向に沿って移動し、スライド体１２に伴ってスピンドル８が移動することでコアビット１０が進退するようになっている。コアビット１０は、その先端にダイヤモンドなどの砥粒を含有する砥粒層が固着されることによって刃先部が設けられており、例えば１５０〜２５０φｍｍ程度の径からなっていて、送り機構１１により３００〜５００ｍｍ程度のストロークで移動するようになっている。

また、支柱２の先端部には、振れ止め調整板１５が設けられている。振れ止め調整板１５は、図２及び図３に示すように、支柱２の先端部において、コアビット１０と対応する位置に設けられてあって、図４に示すように、コアビット１０を挿通させるベース板１６の上に図示しない締結ボルトにより対向して取り付けられ、その対向する面間に切欠き１７が設けられている。この振れ止め調整板１５は、例えば長孔１５ａを有しており、その長孔１５ａ内での締結ボルトの位置を変えることで、対向する面間の切欠き１７の大きさがコアビット１０の径に合わせて調整され、穿孔時、コアビット１０の先端に芯ブレが起こるのを抑えるようになっている。

このようにスピンドル８を駆動するための油圧モータ、及びスピンドル８を移動させる送り機構は、以下に示す油圧回路によって作動する。図５において、２０は、油圧モータ９の駆動回路を、３０は、油圧シリンダ１３の駆動回路をそれぞれ示している。油圧モータ９の駆動回路２０と油圧シリンダ１３の駆動回路３０とは、油圧接続部Ｙにそれぞれ接続される。油圧接続部Ｙは、油圧ショベルＡに元々設けられてあって、油圧源Ｘに方向切換弁３１が接続されている。

上記駆動回路２０は、油圧モータ９に接続されるコアビット１０の回転トルクを制御するためのものであり、油圧モータ９と方向切換弁２１との間に正転ライン２２とモドリライン２３とがカプラ２４ａ、２４ｂをそれぞれ介して接続され、その正転ライン２２の途中位置に減圧弁２７aが設けられ、油圧モータ９の回転時において安定した油圧力が得られるようになっている。符号２８aは、モドリライン２３に設けられた逆止弁付可変絞りで、コアビッドの回転速度を制御している。

上記駆動回路３０は、コアビット１０の送り量を制御するためのものであり、油圧シリンダ１３と方向切換弁３１との間に前進ライン３２と後退ライン３３とがカプラ３４ａ、３４ｂを介して接続され、その前進ライン３２と後退ライン３３との途中位置に減圧弁２７ｂ、２７ｃが設けられる。油圧シリンダ１３の前進時及び後退時においては、安定した油圧力が得られると共に、後退ライン３３と前進ライン３２とに設けられた逆止弁付可変絞り２８ｃ、２８ｃは、シリンダーの前進、後退の速度を制御する。

この実施形態のコアドリル装置１は、上記のように構成されているので、これを取り扱う場合には、まず、油圧ショベルＡのアームＧ及びバケットシリンダＩに支柱２のアタッチメント３がピン又はボルトにより連結されることで支柱２を取り付けると共に、油圧ショベルＡに元々設けられている油圧接続部Ｙに駆動回路２０及び駆動回路３０を接続する。
これにより、油圧ショベルＡの操作者によって作動部Ｅが駆動され、アームＧが操作されることでコアドリル装置１を移動し、また、図１に示す矢印Ｚ方向にコアドリル装置１全体を穿孔予定位置の近傍に降下させ、その近傍位置に支柱２を図２及び図３に示すように立設することができる。

この場合、支柱２の先端には振れ止めパッド４が回動自在に取り付けられているので、振れ止めパッド４を穿孔予定位置の近傍位置に押圧することで、支柱２を確実に固定することができる。その後、油圧ショベルＡの油圧源によって送り機構１１の油圧シリンダ１３を駆動し、その送り機構１１によってスピンドル８を降下させることでコアビット１０を穿孔位置に位置決めすることができる。
このようにして穿孔位置にコアビット１０が位置決めされ、また油圧モータ９が油圧ショベルＡの駆動源によって駆動され、それによってスピンドル８が回転駆動されることでコアビット１０が回転し、コアビット１０による所望の穿孔作業を行うことができる。

この実施形態のコアドリル装置１は、上記のように、油圧ショベルＡに取り付けられ、油圧ショベルＡの油圧源を利用することで支柱２の設置作業からコアビット１０の穿孔作業までを全て行えるように構成したので、油圧ショベルＡのアームＧの届く範囲であれば、簡単に穿孔作業を行うことができる。つまり、油圧ショベルＡの操作により、送り機構１１を作動させ、スピンドル８を移動することができるので、スピンドル８の送りを良好に行え、また、スピンドル８を回転駆動することで、コアビット１０に所望の回転トルクを付与して確実に駆動することができるので、コアビット１０による穿孔を良好に行える。

従って、油圧ショベルＡの作業部Ｅを操作することでコアドリル装置１０を駆動し、支柱２の固定作業から穿孔作業の全てを行うことができるので、手持ち式の作業者によって穿孔する場合と異なり、足場が悪くともまた大きな騒音を伴うことなく簡単かつ容易に穿孔作業を行うことができ、また、スタンド式のものに比較すると、ベースを固定したり取り除いたりするなど幾つもの付帯作業などがいっさい不要になるので、更には、真空吸着式のものに比較すると、穿孔場所が平滑面でなくとも、穿孔作業を確実に行うことができる。つまり、人手でドリル装置を操作することがないばかりでなく、支柱を穿孔予定位置の近傍位置に立設するためにベースを固定したりということがなくなり、作業を油圧ショベルＡを利用することで全て簡単かつ容易に行うことができる。

その結果、足場が悪くとも、大きな騒音を伴うことなく容易かつ確実に穿孔することができ、また、付帯作業を省略して即時に穿孔作業を行うことができ、更には穿孔対象物の表面が平滑でなくとも、穿孔作業を良好に行うことができることにより、コアドリル装置１として取り扱いが容易で使い勝手が良好となる。

また、該油圧ショベルＡに元々用意されている油圧系統（油圧接続部）を利用することで油圧モータ９、スピンドル８を駆動すると共に、送り機構１１の油圧シリンダ１３を駆動し、コアビット１０を回転させると共に、コアビット１０の送りを行うことができるので、コアビットによる穿孔と送りとの双方を確実に行うことができる。しかも、油圧ショベルＡにコアドリル装置１が取り付けられると、油圧ショベル自体が本来重いものであることから、穿孔時の反力をとるためのパワーを簡単に得ることができ、これにより、穿孔径の大きさに応じてコアビット１０の径を大きなものに変えても、穿孔作業を良好に行うことができ、従って、小径から大径の穿孔作業にも容易に対処することができる。
このように、油圧ショベルＡを利用して穿孔作業を行うと、その後に関連する作業、例えば基礎部分の解体作業などを、同じ油圧ショベルＡを使用することで継続的に行うことができるので、関連作業を連続的にスムースに行うことができ、工事作業全体の効率化をいっそう図ることも可能となる。

なお、図示実施の形態において、スピンドルを支柱に沿って移動させるため、支柱の上に摺動自在にスライド体が設けられることで送り機構を構成した例を示したが、送り機構として、例えば支柱上に設けられたレール上を走行するように構成することもでき、具体的構成は図示実施例に限定されるものではない。また、油圧力を利用して油圧止モータ及び油圧シリンダの双方を駆動する例を示したが、油圧のみならず、それ以外の駆動源、例えば空圧若しくは電力を利用することでスピンドル及びコアビットの駆動及び送り機構の駆動を行うこともできる。

本発明によれば、足場が悪くとも、大きな騒音を伴うことなく容易かつ確実に穿孔することができ、また、付帯作業を省略して即時に穿孔作業を行うことができ、更には穿孔対象物の表面が平滑でなくとも、穿孔作業を良好に行うことができることにより、コアドリル装置１として取り扱いが容易で使い勝手が良好となる。このため、コンクリート、アスファルト道路・コンクリート製品、建築石材などの地盤に対して、コアビットによる穿孔を行うためのコアドリル装置に関する技術分野において、産業の利用可能性が高く認められる。

この実施形態の一実施の形態に係るコアドリル装置を油圧ショベルに取り付けた状態を示す全体説明図である。 コアドリル装置を示す全体の側面図である。 コアドリル装置を示す全体の正面図である。 コアドリル装置における図２のＡ矢視に相当する拡大図である。 コアドリル装置の油圧モータと油圧シリンダとの駆動回路とを示す油圧回路図である。

符号の説明

１ コアドリル装置
２ 支柱
３ アタッチメント
４ 振れ止めパッド
８ スピンドル
１０ コアビット
１１ 送り機構
Ａ 油圧ショベル
Ｅ 作業部

Claims (3)

1. 建設機械の作動部に着脱自在に取り付けられる支柱と、該支柱の先端に回動自在に取り付けられた振れ止めパッドと、前記支柱に対してその長さ方向に沿い送り機構を介して進退自在に支持されるスピンドルと、該スピンドルに装着されたコアビットとを備えることを特徴とするコアドリル装置。
2. 請求項１記載のコアドリル装置において、
   前記スピンドルは、前記建設機械に装備されている油圧源によって駆動されることを特徴とするコアドリル装置。
3. 請求項１又は２記載のコアドリル装置において、
   前記送り機構は、前記建設機械に装備されている油圧源によって駆動されることを特徴とするコアドリル装置。
   
   

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