JP2005133313A - Drill head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先端に掘削刃を持つ鋼管のような埋め込み材を回転させながら地中に埋め込むのに用いられるドリルヘッドに関する。 The present invention relates to a drill head used for embedding in an underground material while rotating an embedding material such as a steel pipe having a drilling blade at a tip.
自走式の車両に支持されたリーダマストのようなガイド部材にスライダーやチェーンを取り付け、該スライダーやチェーンに装着部を介してドリルヘッドを取り付けるようにした回転式埋め込み装置は知られている。ドリルヘッドには例えば先端に掘削刃を備えた鋼管などが装着され、ドリルヘッド内に組み付けた駆動機構により鋼管を回転させながら、スライダーやチェーンの作動を利用してドリルヘッドを次第に下降させることにより、鋼管は自ら掘削しながら地中に埋め込まれる。 There is known a rotary embedding device in which a slider or chain is attached to a guide member such as a leader mast supported by a self-propelled vehicle, and a drill head is attached to the slider or chain via a mounting portion. For example, a steel pipe with a drilling blade at the tip is attached to the drill head, and the drill head is gradually lowered using the operation of the slider and chain while rotating the steel pipe by a drive mechanism assembled in the drill head. The steel pipe is buried in the ground while drilling itself.
ドリルヘッドとしては、例えば、特許文献1(特開平2001−49980号公報)に記載のように、埋め込み材を把持するためのチャックを備えた中空回転軸と、チャック操作部と、中空回転軸を回転可能に支持する枠体と、中空回転軸を回転駆動するための駆動機構とを備えたドリルヘッド本体部と、該ドリルヘッド本体部をガイド部材に装着する装着部とを備える形態のものが知られている。
上記のような装置において、鋼管を埋設するに当たって、鋼管の埋め込み側とは反対の端部(上端部)をドリルヘッド部分で支持することが必要となる。垂直に立てられたリーダマストに沿ってドリルヘッドを高い位置まで揚上し、適宜の手段により垂直に仮立設した鋼管の上端部とドリルヘッドの中空回転軸との軸心線を一致させた後、鋼管の上端側が中空回転軸内に入り込むようにドリルヘッドをわずかに降下させた後、チャックを動かして中空回転軸内に鋼管をしっかりと把持させる。 In embedding the steel pipe in the above-described apparatus, it is necessary to support the end (upper end) opposite to the embedding side of the steel pipe with the drill head portion. The drill head is lifted to a high position along the vertically standing leader mast, and the axial center line between the upper end of the steel pipe that has been erected vertically and the hollow rotary shaft of the drill head are aligned by appropriate means. Then, after slightly lowering the drill head so that the upper end side of the steel pipe enters the hollow rotary shaft, the chuck is moved to firmly hold the steel pipe in the hollow rotary shaft.
油圧モータと歯車減速機構などからなる駆動機構を利用して回転中空軸に回転を与え、その回転により鋼管を回転させながらドリルヘッドをゆっくりと下降させることにより、鋼管は次第に埋設されていく。埋設後、チャックを操作して鋼管とドリルヘッドとの結合を解き、ドリルヘッドを再度上方に引き上げることにより、1本の鋼管の埋設作業は終了する。以下、同様にして2本目、3本目、・・の鋼管の埋め込み作業が行われる。 The steel pipe is gradually embedded by applying rotation to the rotating hollow shaft using a drive mechanism including a hydraulic motor and a gear reduction mechanism, and slowly lowering the drill head while rotating the steel pipe by the rotation. After embedding, the chuck is operated to release the connection between the steel pipe and the drill head, and the drill head is pulled up again to complete the work of embedding one steel pipe. Thereafter, the second, third,... Steel pipes are embedded in the same manner.
上記のように、これまでのドリルヘッドを用いた鋼管などの埋め込み作業では、鋼管のチャッキングのために、リーダマストに沿ってドリルヘッドを鋼管の上端を越えた位置まで揚上させることが必要であり、埋め込もうとする鋼管が長いものである場合には、揚上作業が容易でないばかりでなく、重心位置が高くなることから、転倒防止など安全管理の面で慎重な作業を必要とする。特に、上記のように、中空回転軸、チャック、駆動機構などを備える形態のドリルヘッドは重量物となりがちであり、慎重な作業が求められる。 As described above, in the conventional embedding work of steel pipes using a drill head, it is necessary to lift the drill head to a position beyond the upper end of the steel pipe along the leader mast in order to chuck the steel pipe. If the steel pipe to be embedded is long, not only is the lifting work difficult, but the center of gravity position becomes high, so careful work is required in terms of safety management, such as prevention of falling. . In particular, as described above, a drill head having a hollow rotary shaft, a chuck, a drive mechanism, and the like tends to be heavy and requires careful work.
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、回転を与えながら埋設する鋼管やアースオーガのような埋め込み材を低い位置で把持できるようにし、それにより作業開始前に埋め込み材を把持する(チャッキングする)作業を容易かつ安定した状態で行いうるようにした改良されたドリルヘッドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and enables embedding materials such as steel pipes and earth augers to be embedded while being rotated at a low position. An object of the present invention is to provide an improved drill head that can easily and stably perform gripping (chucking) work.
本発明によるドリルヘッドは、埋め込み材を把持するためのチャックを備えた中空回転軸と、チャック操作部と、中空回転軸を回転可能に支持する枠体と、中空回転軸を回転駆動するための駆動機構とを備えたドリルヘッド本体部と、該ドリルヘッド本体部をガイド部材に装着する装着部とを備えるドリルヘッドであって、ドリルヘッド本体部は中空回転部も含めて2つのドリルヘッド本体部構成体として分割可能とされており、ドリルヘッド本体部構成体が2つに分割した姿勢では開放した領域を通過させて埋め込み材を回転中空軸内に収容することが可能であり、一体となった姿勢では駆動機構からの回転駆動が中空の回転軸を介して埋め込み材に伝達可能とされていることを特徴とする。 A drill head according to the present invention includes a hollow rotary shaft provided with a chuck for gripping an embedded material, a chuck operation unit, a frame body that rotatably supports the hollow rotary shaft, and a rotary drive for rotating the hollow rotary shaft. A drill head comprising a drill head main body provided with a drive mechanism and a mounting part for mounting the drill head main body on a guide member, the drill head main body including two hollow heads including a hollow rotating part It is possible to divide as a part structure, and in a posture in which the drill head body part structure is divided into two, it is possible to pass the open region and accommodate the embedded material in the rotating hollow shaft, and In this posture, the rotational drive from the drive mechanism can be transmitted to the embedding material through a hollow rotary shaft.
上記ドリルヘッドは、車両に支持されたリーダマストのようなガイド部材に沿って上下方向に移動するスライダーやチェーンのような可動部材にその装着部を固定することにより取り付けられる。適宜の駆動機構により可動部材をガイド部材に沿って移動することによりドリルヘッドは可動部材と共にガイド部材に沿って移動し、かつ、任意の位置で停止する。 The drill head is attached by fixing its mounting portion to a movable member such as a slider or chain that moves in the vertical direction along a guide member such as a leader mast supported by the vehicle. By moving the movable member along the guide member by an appropriate drive mechanism, the drill head moves along the guide member together with the movable member, and stops at an arbitrary position.
鋼管のような埋め込み材の埋設作業を開始するに当たり、ドリルヘッドをガイド部材の下端近傍に位置させ、ドリルヘッド本体部を構成する2つのドリルヘッド本体部構成体を開いた(分割した)状態とする。その際に、チャックは非作動位置にしておく。一方において、埋め込み材を適宜の手法により仮立設する。そして、2つのドリルヘッド本体部構成体の間の開いている領域を通して、埋込材を2つに分割された回転中空軸の間の空間内に位置させた後、2つのドリルヘッド本体部構成体を閉じて一体化する。なお、その状態で、閉じて一体化した回転中空軸の内周と埋め込み材の外周との間にはわずかな隙間が存在するように、予め両者の寸法を設定しておく。上記の作業はドリルヘッドをガイド部材の下端近傍に位置させた状態で行うことができるので、容易でありかつ転倒などが起こる可能性はない。 In starting the embedding work of an embedding material such as a steel pipe, the drill head is positioned in the vicinity of the lower end of the guide member, and the two drill head main body components constituting the drill head main body are opened (divided); To do. At that time, the chuck is kept in a non-operating position. On the other hand, the embedding material is temporarily set up by an appropriate method. And after positioning an embedding material in the space between the rotation hollow shaft divided | segmented into two through the open area | region between two drill head main-body structure components, two drill head main-body structure Close the body and unite. In this state, both dimensions are set in advance so that a slight gap exists between the inner periphery of the closed and closed rotating hollow shaft and the outer periphery of the embedding material. Since the above operation can be performed with the drill head positioned near the lower end of the guide member, it is easy and there is no possibility of falling.
車両側を操作してガイド部材に沿ってスライダーあるいはチェーンのような可動部材を上昇させる。それにより、ドリルヘッドは回転中空軸内に埋め込み材を抱え込んで姿勢で上昇する。所定の高さまで上昇したした後、チャック操作部を操作して、埋め込み材を中空回転軸と一体となるようにチャッキング(把持)し、油圧モータなどである回転駆動機構を作動して中空回転軸に回転を与える。この時点では中空回転軸と埋め込み材とはチャックを介して一体化しており、埋め込み材も同時に回転する。可動部材をガイド部材に沿って下降させることにより、ドリルヘッドは次第に下降し、埋め込み材は自ら掘削しながら地中に埋め込まれる。以下、この操作を必要回数繰り返す。 A movable member such as a slider or a chain is raised along the guide member by operating the vehicle side. As a result, the drill head ascends while holding the embedded material in the rotating hollow shaft. After rising to a predetermined height, the chuck operating unit is operated to chuck the embedded material so as to be integrated with the hollow rotary shaft, and a rotary drive mechanism such as a hydraulic motor is operated to rotate the hollow. Give rotation to the shaft. At this time, the hollow rotary shaft and the embedding material are integrated via a chuck, and the embedding material also rotates simultaneously. By lowering the movable member along the guide member, the drill head gradually descends, and the embedded material is buried in the ground while excavating itself. Thereafter, this operation is repeated as many times as necessary.
本発明において、2つのドリルヘッド本体部構成体を開いた姿勢と閉じた姿勢とにする手段は任意であるが、各ドリルヘッド本体部構成体を枢支軸を介して前記装着部に取り付け、装着部と各ドリルヘッド本体部構成体の間には油圧ピストンのような伸縮自在なアクチュエータを介装させることは、操作の容易性の観点から好ましい。また、駆動機構は1つの油圧モータと歯車減速機構とで構成してもよく、2つのドリルヘッド本体部構成体にそれぞれ油圧モータと歯車減速機構とを備えるようにしてもよい。掘削に要する力や装置全体のバランスなどを考慮して適宜選択すればよい。 In the present invention, means for making the two drill head main body components open and closed are arbitrary, but each drill head main body is attached to the mounting portion via a pivot shaft, It is preferable that a retractable actuator such as a hydraulic piston is interposed between the mounting portion and each drill head main body constituting member from the viewpoint of ease of operation. Further, the drive mechanism may be constituted by one hydraulic motor and a gear reduction mechanism, and the two drill head main body components may be provided with a hydraulic motor and a gear reduction mechanism, respectively. What is necessary is just to select suitably considering the force required for excavation, the balance of the whole apparatus, etc.
ドリルヘッド本体部を2つのドリルヘッド本体部構成体に分割したときに、その分割面と、同時に軸心方向に2つに分割される中空回転軸の分割面とがほぼ一致していることは必要である。そのことを確保するために、2つに分割される枠体のそれぞれに対して分割した2つの中空回転軸を位置決めするための手段が好ましくは設けられる。好ましくは、位置決め手段は、枠体側に取り付けた内側に付勢されたピンと、中空回転軸側に形成されたピン孔で構成され、枠体の分割面と中空回転軸の分割面とが実質的に一致したときに、ピンがピン孔に入り込むようにされる。中空回転軸が一体となって回転しているときは、ピンは適宜の手段により後退した位置に保持されており、ドリルヘッド本体部を2つのドリルヘッド本体部構成体に分割しようとするときに、ピンに内側への付勢力を作用させる。その状態で中空回転軸をゆっくりと回転させると、回転の途中でピンがピン孔に入り込むので、そこで駆動機構を停止する。その状態でアクチュエータを作動し、ドリルヘッド本体部を2つのドリルヘッド本体部構成体に分割すればよい。 When the drill head main body is divided into two drill head main body components, the split surface and the split surface of the hollow rotary shaft that is split into two at the same time in the axial direction are substantially the same. is necessary. In order to ensure that, means are preferably provided for positioning the two hollow rotary shafts divided for each of the two divided frames. Preferably, the positioning means is composed of an internally biased pin attached to the frame body side and a pin hole formed on the hollow rotating shaft side, and the divided surface of the frame body and the divided surface of the hollow rotating shaft are substantially The pin is allowed to enter the pin hole when it matches. When the hollow rotary shaft rotates as a unit, the pin is held in a retracted position by appropriate means, and the drill head main body is divided into two drill head main body components. Apply an inward biasing force to the pin. If the hollow rotating shaft is slowly rotated in this state, the pin enters the pin hole during the rotation, and the drive mechanism is stopped there. In this state, the actuator is operated to divide the drill head main body into two drill head main body components.
本発明はまた、チャックを備えないドリルヘッドとして、埋め込み材を把持するための軸方向に分割されている中空回転軸と、中空回転軸を回転可能に支持する枠体と、中空回転軸を回転駆動するための駆動機構とを備えたドリルヘッド本体部と、該ドリルヘッド本体部をガイド部材に装着する装着部とを備えるドリルヘッドであって、ドリルヘッド本体部は中空回転軸も含めて2つのドリルヘッド本体部構成体として分割可能とされており、ドリルヘッド本体部構成体が2つに分割した姿勢では開放した領域を通過させて埋め込み材を分割した回転中空軸内に収容することが可能であり、一体となった姿勢では駆動機構からの回転駆動が中空の回転軸を介して埋め込み材に伝達可能とされていることを特徴とするドリルヘッド、をも開示する。このドリルヘッドでは、別部材としての何らかのチャック手段を用いるような方法により、所要の杭打ち作業等を行うことができる。
The present invention also provides, as a drill head without a chuck, a hollow rotating shaft that is divided in the axial direction for gripping an embedded material, a frame that rotatably supports the hollow rotating shaft, and a rotating hollow rotating shaft. A drill head comprising a drill head main body having a drive mechanism for driving and a mounting portion for mounting the drill head main body on a guide member, the drill head main body including a hollow
さらに本発明は、回転機構を備えないドリルヘッドとして、埋め込み材を把持するためのチャックを備え軸方向に分割されている中空軸と、チャック操作部と、中空軸を支持する枠体とを備えたドリルヘッド本体部と、該ドリルヘッド本体部をガイド部材に装着する装着部とを備えるドリルヘッドであって、ドリルヘッド本体部は中空軸も含めて2つのドリルヘッド本体部構成体として分割可能とされており、ドリルヘッド本体部構成体が2つに分割した姿勢では開放した領域を通過させて埋め込み材を分割した中空軸内に収容することが可能であり、一体となった姿勢ではチャックにより埋め込み材は中空軸により把持された姿勢となることを特徴とするドリルヘッド、をも開示する。この装置は単に鋼管などを把持して移送するような用途に効果的に用いることできると共に、別途、何らかの回転機構を同時に用いるような方法により、所要の杭打ち作業等を行うことができる。 Furthermore, the present invention includes, as a drill head that does not include a rotation mechanism, a hollow shaft that is provided with a chuck for gripping an embedded material and that is divided in the axial direction, a chuck operation unit, and a frame that supports the hollow shaft. A drill head comprising a drill head main body and a mounting portion for mounting the drill head main body on a guide member, wherein the drill head main body can be divided into two drill head main body components including a hollow shaft. In the posture in which the drill head main body component is divided into two parts, it is possible to pass the open region and accommodate the embedded material in the divided hollow shaft, and in the integrated posture, the chuck Accordingly, a drill head is also disclosed in which the embedding material is held by a hollow shaft. This device can be effectively used for the purpose of simply gripping and transferring a steel pipe or the like, and can separately perform a required pile driving operation or the like by a method of simultaneously using some kind of rotation mechanism.
本発明によれば、中空回転軸を備えたドリルヘッドを用いて先端に掘削刃を備えた鋼管などを地中に埋め込む作業を行うときに、鋼管などをドリルヘッドに装着する作業をきわめて容易にかつ安定的に行うことが可能となり、作業の安全性を大きく向上させることができる。 According to the present invention, when performing a work of embedding a steel pipe or the like having a drilling blade at the tip using a drill head having a hollow rotating shaft, the work of mounting the steel pipe or the like to the drill head is very easy. And it becomes possible to carry out stably, and the safety | security of work can be improved greatly.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施形態に基づき説明する。図1は本発明によるドリルヘッドAを車両Bに装着した状態を示す側面図であり、図2はドリルヘッドAの側面図、図3は図2における紙面に垂直方向の断面図、図4は図3のIV−IV線に沿う断面図、図5は図3のV−V線による断面図である。図6はドリルヘッドAが2つのドリルヘッド本体部構成体20A,20Bに分割した状態を示す図4に相当する図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. 1 is a side view showing a state in which a drill head A according to the present invention is mounted on a vehicle B, FIG. 2 is a side view of the drill head A, FIG. 3 is a cross-sectional view perpendicular to the paper surface in FIG. 3 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view taken along line V-V in FIG. FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4 showing a state in which the drill head A is divided into two drill head main
車両Bは、ドリルヘッドAを上下方向に移動できる機構を備えたものであれば任意であるが、図示の例では走行体としてキャタピラ1を備えた自走式のものであり、前方にはリーダマスト2を垂直姿勢から水平姿勢まで姿勢制御できるようにして備えている。リーダマスト2にはガイド3およびチェーン(不図示)が取り付けてあり、ドリルヘッドAの装着部10をチェーンに取り付けることにより、ドリルヘッドAはガイド3に沿って、チェーンの移動と共に上下方向に移動する。
The vehicle B is arbitrary as long as it has a mechanism that can move the drill head A in the vertical direction, but in the example shown in the figure, the vehicle B is a self-propelled type equipped with a caterpillar 1 as a traveling body, and has a leader in front. The
ドリルヘッドAは、前記装着部10とドリルヘッド本体部20とからなり、ドリルヘッド本体部20は鏡面対象的に実質的に同じ構成である2つのドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bとに分割可能とされる。ドリルヘッド本体部20はさらに中空回転軸30を備えており、該中空回転軸30は中心軸線L方向に分割される2つの回転軸部材30Aと30Bとからなる。そして、図6に示すように、ドリルヘッド本体部20が2つに分離するときに、一方のドリルヘッド本体部構成体20Aには一方の回転軸部材30Aが、他方のドリルヘッド本体部構成体20Bには他方の回転軸部材30Bが、それぞれ一体となって分離する。
The drill head A is composed of the mounting
以下に詳しく説明する。装着部10は左右の案内部材12を持つ基板11を備え、各案内部材12が前記ガイド3を把持した姿勢で、装着部10はガイド3に沿って移動する。基板11の該案内部材12と反対側には一対の枢支軸13が設けられ、各枢支軸13にドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bがそれぞれ揺動可能にかつ鏡面対象的に軸支されている。ドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bはそれぞれ油圧ピストンシリンダ装置14を介して装着部10と接続しており、油圧ピストンシリンダ装置14が作動することにより、2つのドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bは、図6に示す開いた位置と、図4、図5に示す閉じた位置とを取る。
This will be described in detail below. The mounting
前記のように2つのドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bは鏡面対象的に同じ構成である。各ドリルヘッド本体部構成体20A、20Bは、天板21、底板22、側壁23とからなる箱状の枠体24を有し、天板21と底板22の分割面25側には半円盤状の切り欠きが形成され、そこに回転軸部材30A,30Bが回動できるようにしてそれぞれ配置される。すなわち、天板21の切り欠きに沿って半円筒状の周壁40aが立設され、底板22の裏面には、回転軸部材30A,30Bの下端が係止できる円筒状の凸縁26を形成した半円盤状のフランジ27が取り付けられる。回転軸部材30A,30Bは、図3に示すように、下縁を前記フランジ27の円筒状の凸縁26に乗せ、上端側を半円筒状の周壁40aに囲まれた姿勢で枠体24に取り付けられる。
As described above, the two drill head
半円筒状の回転軸部材30A,30Bの前記周壁40aに対向する部位には孔32が形成されており、図6に示すように枠体24の分割面25と半円筒状の回転軸部材30A,30Bの分割面31とが一致した状態において前記孔32に対向するように、天板21には位置決め装置40が取り付けてある。位置決め装置40は、図3に示すように、ピストンピン41とシリンダ42とを有し、ピストンピン41は内蔵したバネ43により外側に向けて常時付勢されている。シリンダ42に形成した圧油供給口44からピストンピン41の径大部とシリンダ42の側壁との間に、図示しない油圧源から圧油が供給可能となっており、圧油を供給することにより、ピストンピン41はバネ43に抗して後退した姿勢となり、圧油を抜くことによりバネ43に付勢されて前進した位置となる。
前進位置においてピストンピン41は半円筒状の回転軸部材30A,30Bに形成した前記孔32に入り込んでおり、回転軸部材30A,30Bを図6に示される状態に位置決めする。圧油が供給されてピストンが後退すると、ピストンピン41と孔32との係合が外れ、回転軸部材30A,30Bは回転できるようになる。
In the forward movement position, the
半円筒状の回転軸部材30A,30Bの下方端側にはチャック50が設けられる。すなちわ、半円筒状の回転軸部材30A,30Bの下方端側には1個以上の開口33が形成されており、該開口33には、キー34と係合することにより中空回転軸30の軸心線Lに向けて進退自在とされたチャック片51が取り付けられている。チャック片51の戻りを確実するためにバネ34aを設けられる。図3に示されるように、チャック片51の外側面は互いに逆方向に傾斜する2つの円錐面52とされており、該円錐面52に衝接する斜面53を持つ上下の調整部材54、54がチャック片51と同時に回転はするが上下方向には斜面52、53同士を衝接した姿勢で移動できるようにして配置されている。上下の調整部材54、54は半円盤状であり、その外側にやはり半円盤状のバックアップ材55、55が位置している。調整部材54の外側面とバックアップ材55の内側面は衝接しており、対向する位置にボールベアリング用の溝56、57が切られている。図5によく示すように、溝57はバックアップ材55の裏面側まで循環するように形成されており、該溝57が調整部材54の外側面に対向しない部位には、ボールベアリング抑え材58が取り付けてある。そして、溝56と溝57の間および溝57とバックアップ材55の間にはボールベアリング59が充填されている。
A
枠体24はバックアップ材55、55に対向する位置に適宜の上下方向に移動するアクチュエータ60、60を備えており、アクチュエータ60の移動片61がバックアップ材55に固定されている。従って、アクチュエータ60を作動して移動片61を押し出すようにすると、上下のバックアップ材55、55は互いに近接する方向に移動し、その移動はボールベアリング59を介して調整部材54に伝えられる。上下の調整部材54、54が互いに近接する方向に移動することにより、チャック片51は中空回転軸30の軸心線Lに向けて前進する(その状態が図3で半分の図に示される)。アクチュエータ60を作動して移動片61を引き込む方向に移動すると、上下のバックアップ材55、55は互いに離間する方向に移動し、結果として上下の調整部材54、54も互いに離間する方向に移動するので、チャック片51は元の位置に後退することができる(その状態が図3での右半分の図に示される)。
The
なお、図示の例では、上下方向に移動するアクチュエータ60、60を備え、上下の調整部材54、54が互いに近接する方向に移動することにより、チャック片51を中空回転軸30の軸心線Lに向けて前進するようにしているが、図示しないが、アクチュエータ60や調整部材54は、上側あるいは下側のいずれか一方であってもよい。また、その際に、チャック片51の外側面に形成する円錐面52も調整部材54に対向する面にのみ形成するようにしてもよい。
In the example shown in the figure,
回転軸部材30A,30Bは、前記チャック50より上位の位置に半円盤状のフランジ71を例えば溶着により一体に有しており、該半円盤状のフランジ71の上面には半円盤状の歯車72がネジ74により一体に固定されている。また、フランジ71の下面にも半円盤状の支持部材73がやはりネジ74により一体に固定されている。支持部材73の下面側に対向して半円盤状の受け部材75が枠体24に固定されており、歯車72の上面側にも対向するようにして半円盤状の受け部材76が枠体に対して固定されている。
The
支持部材73の下面と受け部材75の上面には対向するようにして円周方向にボールベアリング用の溝80、81が切られており、受け部材75の上面に形成された溝81はその両端近傍において裏面側に回り込んで、受け部材75の裏面に形成した円周方向の溝82に連続している。そして、溝82にはボールベアリング抑え材83が取り付けてあり、溝80と81の間、溝82とボールベアリング抑え材83の間にはボールベアリング59が充填されている。
受け部材76の下面と半円盤状の歯車72の上面にも対向するようにして円周方向にボールベアリング用の溝84、85が切られており、歯車72の上面に形成された溝85は、前記溝81と同様、その両端近傍において裏面側に回り込んで、歯車72の裏面に形成した円周方向の溝86に連続している。そして、溝86にもボールベアリング抑え材87が取り付けてあり、溝84と85の間、溝86とボールベアリング抑え材87の間にもボールベアリング59が充填されている。
なお、上記した半円盤状の部材(フランジ71、歯車72、支持部材73、受け部材75、受け部材76、など)は、それらの端面と半円筒状の回転軸部材30A,30Bの端面31とが同一平面上に位置するように設定されており、2つのドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bとが一体となったときには、双方の各半円盤状の部材の端面同士が衝接して、連続した一枚の円盤状となる。
The semi-disc-shaped members (the
上記の構成であり、回転軸部材30A,30B(すなわち、中空回転軸30)が回転すると、各フランジ71と歯車72と支持部材73が同時に回転する。歯車72の上面側は枠体側に固定された受け部材76と面接触で対向し、支持部材73の下面側は同じく枠体側に固定された受け部材75と面接触で対向している。しかし、2つの面接触部分には円周方向に走るボールベアリング59が位置しており、該ボールベアリング59に支持されることにより、中空回転軸30は固定枠体24に対して自由に回転することができる。円周方向に走るボールベアリング59は、一方は中空回転軸30に固定された歯車72の裏面を通って循環し、また、他方は枠体側に固定された受け部材75の裏面を通って循環するので、中空回転軸30の回転は連続して安定的に支持される。
In the above configuration, when the
枠体24の天板21には油圧モータ90が設置され、その回転は、減速機構を構成する歯車91、92および93の歯車伝達機構を介して前記歯車72に伝えら、中空回転軸30に回転を与える。
A
上記の構成であり、作業に際しては、ドリルヘッドAをガイド3に沿って下降させ図1に示した状態とする。アクチュエータ60、60を操作して、チャック50を開いた状態(図3の右側の図に示される状態)とし、その状態で油圧ピストンシリンダ装置14を操作し、2つのドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bを図6に示す状態、すなわち2つに分割した(開いた)状態とする。そのときは、前記したように位置決め装置40のピストンピン41は前進位置にあり、双方のドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bにおいて、枠体24の分割面25と半円筒状の回転軸部材30A、30Bの分割面31とは一致した状態にある。
With the above-described configuration, when working, the drill head A is lowered along the
地中に埋め込もうとする適宜の鋼管(例えば、先端に掘削刃を備えた鋼管)100を仮立設させておき、前記開いた状態にあるドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bの間の空間領域に鋼管100を入れ込み、軸方向に分割された回転軸部材30A、30Bの間に位置させる(図6での仮想線位置)。
An appropriate steel pipe (for example, a steel pipe provided with a drilling blade at the tip) 100 to be embedded in the ground is temporarily set up, and between the drill head main
その状態で油圧ピストンシリンダ装置14を操作し、2つのドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bを閉じる。その状態が図3、図4、図5に示されており、前記したように、2つの半円筒状の回転軸部材30A、30Bは分割面31、31同士が衝接して1つの中空回転軸30となり、その中に鋼管100が包持される。次に、車両B側を操作して、ドリルヘッドA全体をガイド3に沿って適宜の位置まで上昇させる。通常、仮立設した鋼管100の上端近傍まで上昇させる。その位置でアクチュエータ60、60を操作しチャック50のチャック片51を前進させる。それにより、鋼管100はチャッキングされて中空回転軸30と一体化する。
In this state, the hydraulic
以下、従来のこの種の作業機と同様にして鋼管の埋め込み作業を行う。鋼管100を埋め込むべき位置に車両Bを移動し支持脚B1を降ろした後、位置決め手段40に圧油を供給して、孔32とピストンピン41との係合を解く。次に、2つの油圧モータ90、90を駆動する。モータの回転は歯車91、92、93を介して歯車72に伝達され、一体となった2つの回転軸部材30A、30Bは中空回転軸30として回転する。前記のように中空回転軸30に固定した歯車72は受け部材75と受け部材76の間にボールベアリング59を介して支持されており、中空回転軸30は円滑に回転する。中空回転軸30と共にチャック50で把持された鋼管100も回転し、ドリルヘッドAを下降させることにより、鋼管100は掘削しながら地中に埋設される。
Thereafter, the steel pipe is embedded in the same manner as this conventional working machine. After the vehicle B is moved to the position where the steel pipe 100 is to be embedded and the support leg B1 is lowered, pressure oil is supplied to the positioning means 40, and the engagement between the
ドリルヘッドAが最下位にきたときに、まだ鋼管の上端側がドリルヘッドAの上方に残っている場合には、油圧モータ90の回転を止め、チャック50により把持を開放し、ドリルヘッドA全体を鋼管100に沿って所要距離上昇させた後、チャック50を締め付ける。そして、再び油圧モータ90の回転とドリルヘッドAの下降を行う。
If the upper end of the steel pipe still remains above the drill head A when the drill head A comes to the lowest position, the rotation of the
鋼管100の交換を行うときには、油圧モータ90の回転を遅くした状態で、位置決め装置40に供給していた油圧を抜く。それにより、位置決め装置40のピストンピン41はバネ43により中空回転軸30側に付勢された状態となる。一方、中空回転軸30はゆっくりと回転を続ける。その回転中に、中空回転軸30に形成した孔32とピストンピン41とが対向した位置となり、ビストン41は孔32内に入り込む。同時に油圧モータ90を停止する。それにより、中空回転部軸30の所定の位置で停止する。前記したように、ビストン41が孔32内に入り込む位置は、枠体24の分割面25と半円筒状の回転軸部材30A、30Bの分割面31とが一致した位置であり、中空回転軸30の回転停止後に油圧ピストンシリンダ装置14を操作してドリルヘッドAを分割すると、図6に示すように、2つのドリルヘッド本体部構成体20Aと20Bは対向する端面がそれぞれ1つの平面をなすようにして分離された状態となる。再度、鋼管100を仮立設し、アクチュエータ60を操作してチャック片51を後退した位置として、車両Bを鋼管100の位置まで移動し、以下、上記の同じ操作を行う。
When replacing the steel pipe 100, the hydraulic pressure supplied to the
図7は本発明によるドリルヘッドAの第2の形態を示す、図3に相当する図である。なお、図7には中空回転軸30の左半分である中空回転軸30A側のみを示し、右側(中心軸20B側)は省略しているが、図3と同様、同じ構成のものが当然に右側に設けられている。また、図7において、図3と同じ機能を奏する部材には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図7に示す形態は、中心軸30の回転を支承する軸受け部材が、図1〜図6に示す第1の形態のようにボールベアリング59が上下方向の連続する溝を通って循環する構成ではなく、水平方向で連続する溝を通って循環する構成である点で、第1の形態と相違している。
FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 3 and showing a second embodiment of the drill head A according to the present invention. 7 shows only the hollow
すなわち、この形態のものも、第1の形態と同様に、回転軸部材30A,30Bは、チャック50より上位の位置に半円盤状のフランジ71を有しており、該半円盤状のフランジ71の上面には半円盤状の歯車72がネジ74により一体に固定されている。また、フランジ71の下面にも半円盤状の支持部材73aがやはりネジ74により一体に固定されている。支持部材73aの下面側には、図5に示すと同様の形状の水平方向でループを描く円周方向のベアリング溝81aが形成されている。また、支持部材73aに対向して半円盤状の受け部材75aが枠体24に固定されており、その上面にはベアリング溝81aに対向するようにして、やはり水平方向でループを描く円周方向のベアリング溝82aが形成されている。そして、ベアリング溝81aとベアリング溝82aには、図5に示すと同様にして多数のボールベアリング59が充填されている。
That is, in this embodiment, as in the first embodiment, the
半円盤状の歯車72の上面にも前記したベアリング溝82aと同じベアリング溝83aが形成されており、半円盤状の歯車72に対向して枠体24に固定された受け部材76aの下面にも、ベアリング溝83aに対向するようにしてやはり水平方向でループを描く円周方向のベアリング溝84aが切られている。そして、ベアリング溝83aとベアリング溝84aにも、ベアリング溝81aとベアリング溝82aと同様に、多数のボールベアリング59が充填されている。
A bearing
上記の構成であり、第1の形態と同様に、2つの油圧モータ90、90を駆動すると、モータの回転は歯車91、92、93を介して歯車72からフランジ71に伝えられて、一体となった2つの回転軸部材30A、30Bは中空回転軸30として回転する。この形態でも、中空回転軸30に固定した歯車72とフランジ71は、水平方向でループを描く円周方向のベアリング溝に充填したボールベアリング59により上下2段で回転可能に支承されており、中空回転軸30は円滑に回転する。その他の構成、作用は第1の実施形態のものと同様であり、説明は省略する。
As in the first embodiment, when the two
上記のように、本発明の装置では、鋼管100のドリルヘッドAへの取り付けおよび交換を、ドリルヘッドAを低い位置に置いて行うことができるので、その作業は容易であり、かつ、重心も低い位置となるので安全性も向上する。 As described above, in the apparatus of the present invention, the attachment and replacement of the steel pipe 100 to the drill head A can be performed with the drill head A placed at a low position, so that the work is easy and the center of gravity is also high. Since it is in a low position, safety is improved.
A…ドリルヘッド、B…車両、L…中空回転軸の軸心線、1…キャタピラ、2…リーダマスト、3…ガイド、10…ドリルヘッドの装着部、12…案内部材、11…基板、13…枢支軸、14…油圧ピストンシリンダ装置、20…ドリルヘッド本体部、20A,20B…ドリルヘッド本体部構成体、21…天板、22…底板、23…側壁、24…枠体、25…枠体の分割面、26…円筒状の凸縁、27…フランジ、30…中空回転軸、30a,30B…中空回転軸を構成する回転軸部材、31…回転軸部材の分割面、32…孔、33…開口、34…キー、40…位置決め装置、42…シリンダ、41…ピストンピン、43…バネ、44…圧油供給口、50…チャック、51…チャック片、54…調整部材、55…バックアップ材、56…ボールベアリング用の溝、58…ボールベアリング、60…アクチュエータ、61…アクチュエータの移動片、71…半円盤状のフランジ、72…半円盤状の歯車、73…半円盤状の支持部材、75、76…半円盤状の受け部材、80、81、84、85…ボールベアリング用の溝、82…円周方向の溝、83、87…ボールベアリング抑え材、90…油圧モータ、91、92、93…歯車、100…先端に掘削刃を持つ埋込材としての鋼管 DESCRIPTION OF SYMBOLS A ... Drill head, B ... Vehicle, L ... Center line of hollow rotating shaft, 1 ... Caterpillar, 2 ... Leader mast, 3 ... Guide, 10 ... Mounting part of drill head, 12 ... Guide member, 11 ... Substrate, 13 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Pivot shaft, 14 ... Hydraulic piston cylinder apparatus, 20 ... Drill head main-body part, 20A, 20B ... Drill head main-body structure, 21 ... Top plate, 22 ... Bottom plate, 23 ... Side wall, 24 ... Frame, 25 ... Dividing surface of frame, 26 ... cylindrical convex edge, 27 ... flange, 30 ... hollow rotating shaft, 30a, 30B ... rotating shaft member constituting hollow rotating shaft, 31 ... dividing surface of rotating shaft member, 32 ... hole , 33 ... opening, 34 ... key, 40 ... positioning device, 42 ... cylinder, 41 ... piston pin, 43 ... spring, 44 ... pressure oil supply port, 50 ... chuck, 51 ... chuck piece, 54 ... adjustment member, 55 ... Backup material, 56 ... Bo Groove for bearing, 58 ... ball bearing, 60 ... actuator, 61 ... moving piece of actuator, 71 ... half-disc flange, 72 ... semi-disc gear, 73 ... semi-disc support member, 75, 76 ... Semi-disk shaped receiving member, 80, 81, 84, 85 ... groove for ball bearing, 82 ... groove in circumferential direction, 83, 87 ... ball bearing restraining material, 90 ... hydraulic motor, 91, 92, 93 ... gear , 100 ... Steel pipe as an embedding material having a drilling blade at the tip
Claims (5)
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JP2007182746A (en) * | 2005-12-09 | 2007-07-19 | Tokyu Construction Co Ltd | Steel pipe burying device |
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2004
- 2004-02-13 CN CN 200410004341 patent/CN1611740A/en active Pending
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