JP2014163113A - Drilling rig - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は掘削装置に関し、より詳しくは１台の装置でエアハンマとスクリューとを使い分けることができる掘削装置に関する。 The present invention relates to a drilling rig, and more particularly to a drilling rig capable of properly using an air hammer and a screw with a single device.
従来、地盤を掘削する装置として、ダウンザホールハンマ掘削装置（例えば下記特許文献１参照）や、スクリュー式掘削装置が知られている。
ダウンザホールハンマ掘削装置は掘削する地盤が硬い場合に有効であり、スクリュー式掘削装置は軟弱地盤の掘削に有効である。そのため、ダウンザホールハンマ掘削装置と、スクリュー式掘削装置は、地盤の性質（硬さ）によって使い分けられる。
Conventionally, as a device for excavating the ground, a down-the-hole hammer excavator (see, for example, Patent Document 1 below) and a screw-type excavator are known.
The down-the-hole hammer excavator is effective when the ground to be excavated is hard, and the screw-type excavator is effective for excavating soft ground. Therefore, the down-the-hole hammer excavator and the screw excavator can be used properly depending on the property (hardness) of the ground.
通常、このようなダウンザホールハンマ掘削装置とスクリュー式掘削装置は、それぞれクローラクレーンに装着されて走行可能とされた別々の装置として存在している。
そのため、硬質地盤を掘削する場合にはダウンザホールハンマ掘削装置を用意し、軟質地盤を掘削する場合にはスクリュー式掘削装置を用意しなければならなかった。
Usually, such a down-the-hole hammer excavator and a screw type excavator exist as separate devices that are each mounted on a crawler crane and enabled to travel.
Therefore, a down-the-hole hammer excavator must be prepared when excavating hard ground, and a screw-type excavator must be prepared when excavating soft ground.
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、掘削すべき地盤の性質（硬さ）に応じて、１台の装置でエアハンマとスクリューとを使い分けることができる掘削装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and according to the nature (hardness) of the ground to be excavated, it is possible to selectively use an air hammer and a screw with one device. A drilling device is provided.
請求項１に係る発明は、先端にエアハンマとスクリューとを選択的に取り付け可能なロッドと、前記ロッドを往復動させるための圧縮空気供給装置と、前記ロッドの外周面に装着された円筒状の駆動フレームと、前記駆動フレームを回転させるための回転駆動装置と、を備えており、前記ロッドの外周面には、ロッド長さ方向に延びる外側ラックが、該ロッド周方向に間隔をあけて複数設けられており、前記外側ラックは、前記ロッドの周方向の一方側に向いた面に歯が列設され、他方側に向いた面は平面とされており、且つ、前記ロッド周方向に隣り合う外側ラックにおいて、前記歯が列設された面と前記平面とが対向するように配置されており、前記駆動フレームの内周面には、前記ロッド長さ方向に延びる内側ラックが、該駆動フレームの周方向に間隔をあけて複数設けられており、前記内側ラックは、前記駆動フレームの周方向の一方側に向いた面に歯が列設され、他方側に向いた面は平面とされており、且つ、前記駆動フレーム周方向に隣り合う内側ラックにおいて、前記歯が列設された面と前記平面とが対向するように配置されており、前記駆動フレームが一方側に回転した時に、前記外側ラックの歯と前記内側ラックの歯が噛み合い、前記駆動フレームが他方側に回転した時に、前記外側ラックの平面と前記内側ラックの平面が当接する、ことを特徴とする掘削装置に関する。 The invention according to claim 1 includes a rod capable of selectively attaching an air hammer and a screw to the tip, a compressed air supply device for reciprocating the rod, and a cylindrical shape attached to the outer peripheral surface of the rod. A drive frame; and a rotation drive device for rotating the drive frame. A plurality of outer racks extending in the rod length direction are spaced apart in the rod circumferential direction on the outer peripheral surface of the rod. In the outer rack, teeth are arranged on a surface facing one side of the rod in the circumferential direction, a surface facing the other side is a flat surface, and adjacent to the rod circumferential direction. In the matching outer rack, the surface on which the teeth are arranged and the plane are arranged to face each other, and an inner rack extending in the rod length direction is provided on the inner peripheral surface of the drive frame. Frey The inner rack is provided with teeth arranged on a surface facing the one side in the circumferential direction of the drive frame, and the surface facing the other side is a flat surface. And in the inner rack adjacent in the circumferential direction of the drive frame, the surface on which the teeth are arranged and the plane are opposed to each other, and when the drive frame rotates to one side, The present invention relates to an excavator characterized in that a tooth of an outer rack meshes with a tooth of the inner rack, and the plane of the outer rack and the plane of the inner rack abut when the drive frame rotates to the other side.
請求項２に係る発明は、前記回転駆動装置は、地面から浮いた状態の台枠上に載置固定されており、前記台枠の下方には、ロッド押し込み装置が配置されており、前記ロッド押し込み装置は、外筒とこの外筒の下端部からの突出長さが変更可能な内筒とからなる本体と、前記本体の下端部に設けられて地盤に打設されたケーシングに対して把持固定されるクランプ装置と、前記台枠と前記内筒との間を連結する油圧シリンダとを備えている、ことを特徴とする請求項１記載の掘削装置に関する。 According to a second aspect of the present invention, the rotary drive device is mounted and fixed on a frame that is floating from the ground, and a rod pushing device is disposed below the frame, and the rod The pushing device grips a main body composed of an outer cylinder and an inner cylinder whose projecting length from the lower end of the outer cylinder can be changed, and a casing provided on the lower end of the main body and placed on the ground. The excavator according to claim 1, further comprising: a clamp device to be fixed; and a hydraulic cylinder that connects the underframe and the inner cylinder.
請求項１に係る発明によれば、ロッドの先端にスクリューを取り付けた状態で、駆動フレームを一方側に回転させると、外側ラックの歯と内側ラックの歯が噛み合い、噛み合った状態でそのまま駆動フレームの回転を続けることにより、ロッドと共にスクリューを回転させて、ロッドに加わる上向きの力（掘削反力）を歯の噛み合いで受けながら、地盤を掘削することができる。更に、ロッドの先端にエアハンマを取り付けた状態で、駆動フレームを他方側に回転させると、外側ラックの平面と内側ラックの平面は当接し、この平面同士が当接した状態（歯が噛み合っていない状態）でそのまま駆動フレームの回転を続けることにより、ロッドと共にエアハンマを回転させるとともに、圧縮空気供給装置から圧縮空気を供給してロッドを往復動させることにより、ハンマビットを上下動させて地盤を掘削することができる。従って、掘削すべき地盤の性質（硬さ）に応じて、１台の装置でエアハンマとスクリューとを使い分けることが可能であり、汎用クローラを使用することができる多用途の掘削装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, when the drive frame is rotated to one side with a screw attached to the tip of the rod, the teeth of the outer rack and the teeth of the inner rack are engaged, and the drive frame remains in the engaged state. By continuing the rotation, the screw can be rotated together with the rod, and the ground can be excavated while receiving the upward force (excavation reaction force) applied to the rod by the engagement of the teeth. Furthermore, when the drive frame is rotated to the other side with the air hammer attached to the tip of the rod, the plane of the outer rack and the plane of the inner rack are in contact with each other, and the planes are in contact with each other (the teeth are not engaged). In this state, the rotation of the drive frame is continued to rotate the air hammer together with the rod, and the compressed air is supplied from the compressed air supply device and the rod is reciprocated to move the hammer bit up and down to excavate the ground. can do. Therefore, according to the property (hardness) of the ground to be excavated, it is possible to use the air hammer and the screw properly with one device, and a versatile excavator capable of using a general-purpose crawler is provided. .
請求項２に係る発明によれば、ロッドの先端にスクリューを取り付けた状態で、駆動フレームを一方側に回転させ、外側ラックの歯と内側ラックの歯が噛み合った状態で、ロッド押し込み装置の油圧シリンダを短縮すると、クランプ装置が地盤に打設されたケーシングに固定されているため、内筒が外筒に入り込んで台枠と内筒との距離が短縮し、これに伴って台枠と共に回転駆動装置と駆動フレームが下降し、歯の噛み合いによってロッドが下降し、これによりスクリューを下方に押す力が作用する。そのため、スクリューによる掘削力を高めることができる。 According to the second aspect of the present invention, the drive frame is rotated to one side with the screw attached to the tip of the rod and the outer rack teeth and the inner rack teeth mesh with each other. When the cylinder is shortened, the clamping device is fixed to the casing placed on the ground, so the inner cylinder enters the outer cylinder, shortening the distance between the frame and the inner cylinder, and rotates with the frame accordingly. The drive device and the drive frame are lowered, and the rod is lowered by the meshing of the teeth, thereby applying a force for pushing the screw downward. Therefore, the excavation force by the screw can be increased.
以下、本発明に係る掘削装置の好適な実施形態について、図面を適宜参照しながら説明する。
図１及び図２は本発明に係る掘削装置の要部を示す図であって、図１はロッドの先端にスクリューを取り付けた状態を示しており、図２はロッドの先端にエアハンマを取り付けた状態を示している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an excavating apparatus according to the invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
FIGS. 1 and 2 are views showing the main part of the excavator according to the present invention. FIG. 1 shows a state where a screw is attached to the tip of the rod, and FIG. 2 shows an air hammer attached to the tip of the rod. Indicates the state.
本発明に係る掘削装置は、先端にエアハンマ（１）とスクリュー（２）とを選択的に取り付け可能なロッド（３）と、ロッド（３）を往復動させるための圧縮空気供給装置（図示略）と、ロッド（３）の外周面に装着された円筒状の駆動フレーム（４）と、駆動フレーム（４）を回転させるために該駆動フレーム（４）に固定された回転駆動装置（５）とを備えている。 The excavator according to the present invention includes a rod (3) capable of selectively attaching an air hammer (1) and a screw (2) at the tip, and a compressed air supply device (not shown) for reciprocating the rod (3). ), A cylindrical drive frame (4) mounted on the outer peripheral surface of the rod (3), and a rotation drive device (5) fixed to the drive frame (4) for rotating the drive frame (4) And.
図３乃至図６はロッド（３）を示す図であって、図３は正面図、図４は縦断面図（一部拡大図を含む）、図５は底面図、図６は図４のＡ矢視図である。
ロッド（３）の外周面には、ロッド長さ方向に延びる外側ラック（７）が設けられている。外側ラック（７）は、ロッド（３）の周方向に等間隔をあけて複数（図示例では４つ）設けられている、
3 to 6 are views showing the rod (3). FIG. 3 is a front view, FIG. 4 is a longitudinal sectional view (including a partially enlarged view), FIG. 5 is a bottom view, and FIG. FIG.
An outer rack (7) extending in the rod length direction is provided on the outer peripheral surface of the rod (3). A plurality (four in the illustrated example) of outer racks (7) are provided at equal intervals in the circumferential direction of the rod (3).
図７は外側ラック（７）を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
外側ラック（７）は、横断面長方形状であって、長さ方向に延びる四面のうち、一つの面（７１）に多数の歯が列設されており、その反対側の面（７２）は平面となっている。
複数の外側ラック（７）は、歯が列設された面（７１）がロッド（３）の周方向の一方側に向き、平面（７２）がロッド（３）の周方向の他方側に向くように、ロッド（３）の外周面に取り付けられている。そのため、ロッド（３）の周方向に隣り合う外側ラック（７）において、歯が列設された面（７１）と平面（７２）とが対向するように配置されている。
FIG. 7 is a view showing the outer rack (7), where (a) is a plan view and (b) is a front view.
The outer rack (7) has a rectangular cross section, and among the four surfaces extending in the length direction, a number of teeth are arranged on one surface (71), and the opposite surface (72) is It is a flat surface.
In the plurality of outer racks (7), the surface (71) on which the teeth are arranged is directed to one side in the circumferential direction of the rod (3), and the plane (72) is directed to the other side in the circumferential direction of the rod (3). Thus, it is attached to the outer peripheral surface of the rod (3). Therefore, in the outer rack (7) adjacent to the circumferential direction of the rod (3), the surface (71) on which the teeth are arranged and the plane (72) are arranged to face each other.
ロッド（３）は、内筒（３１）と外筒（３２）から構成されている。
内筒（３１）の上端部には雄ジョイント（８）が固定されており、内筒（３１）の下端部には雌ジョイント（９）が固定されている。雄ジョイント（８）と雌ジョイント（９）は着脱可能に連結することができる。そのため、複数本のロッド（３）を必要に応じて、上下方向に連結することにより、ロッドの長さを延長することができる。
雄ジョイント（８）及び雌ジョイント（９）には上下方向の貫通孔が形成されており、圧縮空気供給装置から供給される圧縮空気は、雄ジョイント（８）の貫通孔から内筒（３１）を通って雌ジョイント（９）の貫通孔へと導かれて、エアハンマ（１）の打撃動作のために利用される。
The rod (3) is composed of an inner cylinder (31) and an outer cylinder (32).
A male joint (8) is fixed to the upper end of the inner cylinder (31), and a female joint (9) is fixed to the lower end of the inner cylinder (31). The male joint (8) and the female joint (9) can be detachably connected. Therefore, the length of the rod can be extended by connecting a plurality of rods (3) in the vertical direction as necessary.
The male joint (8) and the female joint (9) are formed with through holes in the vertical direction, and the compressed air supplied from the compressed air supply device is supplied from the through holes of the male joint (8) to the inner cylinder (31). It is guided to the through hole of the female joint (9) through and used for the striking operation of the air hammer (1).
ロッド（３）の上方部には、図６に示すように、内筒（３１）と外筒（３２）との間の空間を横方向（水平方向）に貫く２つの貫通孔（３３）が設けられている。
これらの貫通孔（３３）は、掘削作業時においてロッド（３）を継ぎ足し或いは切断する際に使用される。具体的には、貫通孔（３３）にパイプを挿通し、パイプを地面上に設置した架台に固定することにより、ロッド（３）を架台に吊下げた状態で継ぎ足し或いは切断することができる。
In the upper part of the rod (3), as shown in FIG. 6, there are two through holes (33) penetrating the space between the inner cylinder (31) and the outer cylinder (32) in the lateral direction (horizontal direction). Is provided.
These through holes (33) are used when the rod (3) is added or cut during excavation work. Specifically, by inserting a pipe through the through hole (33) and fixing the pipe to a pedestal installed on the ground, the rod (3) can be added or cut while being suspended from the pedestal.
図１及び図２に示すように、雄ジョイント（８）は、ジョイント（１０）（１１）を介してエアー用スイベル（１２）と連結されている。また、雌ジョイント（９）は、ハンマー用ジョイント（１３）を介して掘削ビット付きのエアハンマ（１）と連結されるか、又はスクリュー（左ねじ）（２）と連結されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the male joint (8) is connected to the air swivel (12) via joints (10) and (11). The female joint (9) is connected to an air hammer (1) with a drill bit through a hammer joint (13) or to a screw (left-hand thread) (2).
図８は駆動フレーム（４）を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＣ矢視図、（ｄ）は一点鎖線より左側がＡ矢視図、右側がＢ矢視図である。
駆動フレーム（４）は上下端にフランジを有する円筒状部材であって、その内周面にはロッド（３）の長さ方向（駆動フレーム（４）の長さ方向）に延びる内側ラック（１５）が設けられている。
内側ラック（１５）は、駆動フレーム（４）の周方向に等間隔をあけて複数設けられている。内側ラック（１５）の数は、外側ラック（７）と同数とされ、図示例では４つである。
8A and 8B are diagrams showing the drive frame (4), where FIG. 8A is a plan view, FIG. 8B is a front view, FIG. 8C is a C arrow view, and FIG. The figure and the right side are B arrow views.
The drive frame (4) is a cylindrical member having flanges at the upper and lower ends, and an inner rack (15) extending on the inner peripheral surface thereof in the length direction of the rod (3) (length direction of the drive frame (4)). ) Is provided.
A plurality of inner racks (15) are provided at equal intervals in the circumferential direction of the drive frame (4). The number of the inner racks (15) is the same as that of the outer racks (7), and is four in the illustrated example.
図９は内側ラック（１５）を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
内側ラック（１５）は、横断面が略長方形状であって、長さ方向に延びる四面のうち、一つの面（１５１）に多数の歯が列設されており、その反対側の面（１５２）は平面となっている。
複数の内側ラック（１５）は、歯が列設された面（１５１）が駆動フレーム（４）の周方向の一方側に向き、平面（１５２）が駆動フレーム（４）の周方向の他方側に向くように、駆動フレーム（４）の内周面に取り付けられている。そのため、駆動フレーム（４）の周方向に隣り合う内側ラック（１５）において、歯が列設された面（１５１）と平面（１５２）とが対向するように配置されている。
FIG. 9 is a view showing the inner rack (15), where (a) is a plan view and (b) is a front view.
The inner rack (15) has a substantially rectangular cross section, and among the four surfaces extending in the length direction, a large number of teeth are arranged on one surface (151), and the opposite surface (152). ) Is a flat surface.
In the plurality of inner racks (15), the surface (151) on which the teeth are arranged is directed to one side in the circumferential direction of the drive frame (4), and the plane (152) is the other side in the circumferential direction of the drive frame (4). Is attached to the inner peripheral surface of the drive frame (4). Therefore, in the inner rack (15) adjacent in the circumferential direction of the drive frame (4), the surface (151) on which the teeth are arranged and the plane (152) are arranged to face each other.
駆動フレーム（４）が一方側（左回り）に回転すると、外側ラック（７）の面（７１）に設けられた歯と内側ラック（１５）の面（１５１）に設けられた歯が噛み合う。駆動フレーム（４）が他方側（右回り）に回転すると、外側ラック（７）の平面（７２）と内側ラック（１５）の平面（１５２）が当接する。 When the drive frame (4) rotates to one side (counterclockwise), the teeth provided on the surface (71) of the outer rack (7) mesh with the teeth provided on the surface (151) of the inner rack (15). When the drive frame (4) rotates to the other side (clockwise), the plane (72) of the outer rack (7) and the plane (152) of the inner rack (15) abut.
図１０は回転駆動装置（５）に対して駆動フレーム（４）を固定した状態を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ矢視図である。
回転駆動装置（５）は、台枠（１６）上に載置固定されたロータリーテーブルマシーンからなる。
回転駆動装置（５）の円筒状部の内側には駆動フレーム（４）が固定されており、回転駆動装置（５）の駆動に伴って駆動フレーム（４）が回転する。
回転駆動装置（５）の上部には、ロッド（３）を固定するための円筒状のロッド固定フレーム（１７）が連結されている。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which the drive frame (4) is fixed to the rotary drive device (5), where (a) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a view as seen from the arrow A. It is.
The rotary drive device (5) is composed of a rotary table machine mounted and fixed on a frame (16).
The drive frame (4) is fixed inside the cylindrical portion of the rotation drive device (5), and the drive frame (4) rotates as the rotation drive device (5) is driven.
A cylindrical rod fixing frame (17) for fixing the rod (3) is connected to the upper part of the rotation driving device (5).
回転駆動装置（５）は、地面から浮いた状態の台枠（１６）上に載置固定されており（図１，２参照）、台枠（１６）の下方にはロッド押し込み装置（１８）が配置されている。
図１１はロッド押し込み装置（１８）を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はＡ矢視図である。
ロッド押し込み装置（１８）は、外筒（１８２）と、外筒（１８２）の下端部からの突出長さが変更可能な内筒（１８３）との二重筒構造をもつ本体（１８１）と、本体（１８１）の下端部に設けられて地盤に打設されたケーシングに対して把持固定されるクランプ装置（１８４）と、台枠（１６）と内筒（１８３）との間を連結する左右一対の油圧シリンダ（１８５）とを備えている。
The rotation drive device (5) is mounted and fixed on a frame (16) floating from the ground (see FIGS. 1 and 2), and a rod pushing device (18) is provided below the frame (16). Is arranged.
FIG. 11 is a view showing the rod pushing-in device (18), in which (a) is a front view, (b) is a right side view, and (c) is a view as seen from an arrow A.
The rod pushing device (18) includes a main body (181) having a double cylinder structure of an outer cylinder (182) and an inner cylinder (183) whose projecting length from the lower end of the outer cylinder (182) can be changed. The clamp device (184), which is provided at the lower end of the main body (181) and is gripped and fixed to the casing placed on the ground, is connected to the frame (16) and the inner cylinder (183). And a pair of left and right hydraulic cylinders (185).
図１１（ｂ）において、左側図は油圧シリンダ（１８５）のロッドが伸長した状態、右側図は油圧シリンダ（１８５）のロッドが短縮した状態をそれぞれ示している。
図示のように、油圧シリンダ（１８５）のロッドが伸長すると、内筒（１８３）は外筒（１８２）の下端部からの突出長さが長くなる（左図参照）。一方、油圧シリンダ（１８５）のロッドが短縮すると、内筒（１８３）は外筒（１８２）の下端部からの突出長さが短くなる（右図参照）。
クランプ装置（１８４）は、内筒（１８３）の下端部に固定されており、油圧シリンダ（１８４ａ）の伸縮により環状部（１８４ｂ）の内径を変化させることによって、環状部（１８４ｂ）内にケーシングを把持固定することができる。
In FIG. 11B, the left side view shows a state where the rod of the hydraulic cylinder (185) is extended, and the right side view shows a state where the rod of the hydraulic cylinder (185) is shortened.
As shown in the figure, when the rod of the hydraulic cylinder (185) is extended, the inner cylinder (183) has a longer protruding length from the lower end of the outer cylinder (182) (see the left figure). On the other hand, when the rod of the hydraulic cylinder (185) is shortened, the projecting length of the inner cylinder (183) from the lower end of the outer cylinder (182) is shortened (see the right figure).
The clamp device (184) is fixed to the lower end portion of the inner cylinder (183), and the casing is formed in the annular portion (184b) by changing the inner diameter of the annular portion (184b) by expansion and contraction of the hydraulic cylinder (184a). Can be held and fixed.
以下、図１を参照して、ロッド（３）の先端にスクリュー（２）を取り付けた場合の本発明の掘削装置の動作について説明する。
回転駆動装置（５）を作動して駆動フレーム（４）を一方側（左回り）に回転することにより、ロッド（３）の外周面に設けられた外側ラック（７）の面（７１）に設けられた歯と、駆動フレーム（４）の内周面に設けられた内側ラック（１５）の面（１５１）に設けられた歯を噛み合わせる。これにより、ロッド（３）を左回転させて、左ねじのスクリュー（２）を左回転させる。
Hereinafter, the operation of the excavator of the present invention when the screw (2) is attached to the tip of the rod (3) will be described with reference to FIG.
By operating the rotary drive device (5) and rotating the drive frame (4) to one side (counterclockwise), the surface (71) of the outer rack (7) provided on the outer peripheral surface of the rod (3) The teeth provided are meshed with the teeth provided on the surface (151) of the inner rack (15) provided on the inner peripheral surface of the drive frame (4). Accordingly, the rod (3) is rotated counterclockwise, and the left-hand screw (2) is rotated counterclockwise.
スクリュー（２）を左回転させると共に、図１の状態から、ロッド押し込み装置（１８）の油圧シリンダ（１８５）のロッドを短縮すると、内筒（１８３）は外筒（１８２）の下端部からの突出長さが短くなる。このとき、油圧シリンダ（１８５）の下端部が連結された内筒（１８３）は、クランプ装置（１８４）を介して地面に埋設されたケーシング（６）に固定されている一方、油圧シリンダ（１８５）の上端部に連結された台枠（１６）は地面から浮いた状態にあるため、油圧シリンダ（１８５）のロッドを短縮すると、台枠（１６）を下方に引っ張る力が作用する。すると、台枠（１６）には回転駆動装置（５）が載置固定され、回転駆動装置（５）には駆動フレーム（４）が固定されているため、駆動フレーム（４）に対して下方に引っ張る力が作用する。
ここで、ロッド（３）の外周面に設けられた外側ラック（７）の面（７１）に設けられた歯と、駆動フレーム（４）の内周面に設けられた内側ラック（１５）の面（１５１）に設けられた歯が噛み合っているため、駆動フレーム（４）を下方に引っ張る力は、ロッド（３）を下方に引っ張る力となり、この力はロッド（３）の下端部に固定されたスクリュー（２）を地面に対して押し付ける力として作用する。
これにより、スクリュー（２）による掘削が行われる。
When the screw (2) is rotated counterclockwise and the rod of the hydraulic cylinder (185) of the rod pushing device (18) is shortened from the state shown in FIG. 1, the inner cylinder (183) is removed from the lower end of the outer cylinder (182). The protruding length is shortened. At this time, the inner cylinder (183) to which the lower end portion of the hydraulic cylinder (185) is connected is fixed to the casing (6) embedded in the ground via the clamping device (184), while the hydraulic cylinder (185) Since the frame (16) connected to the upper end of the cylinder is floating from the ground, when the rod of the hydraulic cylinder (185) is shortened, a force pulling the frame (16) downward acts. Then, since the rotation drive device (5) is mounted and fixed on the underframe (16), and the drive frame (4) is fixed to the rotation drive device (5), it is lower than the drive frame (4). The pulling force acts on the.
Here, the teeth provided on the surface (71) of the outer rack (7) provided on the outer peripheral surface of the rod (3) and the inner rack (15) provided on the inner peripheral surface of the drive frame (4). Since the teeth provided on the surface (151) are engaged, the force pulling the drive frame (4) downward becomes the force pulling the rod (3) downward, and this force is fixed to the lower end of the rod (3). Acts as a force to press the screw (2) made against the ground.
Thereby, excavation by a screw (2) is performed.
次に、図２を参照して、ロッド（３）の先端にエアハンマ（１）を取り付けた場合の本発明の掘削装置の動作について説明する。
回転駆動装置（５）を作動して駆動フレーム（４）を他方側（右回り）に回転することにより、ロッド（３）の外周面に設けられた外側ラック（７）の平面（７２）と、駆動フレーム（４）の内周面に設けられた内側ラック（１５）の平面（１５２）を当接させる。これにより、ロッド（３）を右回転させる。
Next, with reference to FIG. 2, the operation of the excavator of the present invention when the air hammer (1) is attached to the tip of the rod (3) will be described.
By operating the rotary drive device (5) to rotate the drive frame (4) to the other side (clockwise), the plane (72) of the outer rack (7) provided on the outer peripheral surface of the rod (3) Then, the flat surface (152) of the inner rack (15) provided on the inner peripheral surface of the drive frame (4) is brought into contact. Thereby, the rod (3) is rotated clockwise.
エアハンマ（１）を右回転させると共に、図２の状態において、圧縮空気供給装置（図示略）から圧縮空気を供給してロッド（３）を上下方向に往復動させる。このとき、ロッド（３）の外周面に設けられた外側ラック（７）の面（７１）に設けられた歯と、駆動フレーム（４）の内周面に設けられた内側ラック（１５）の面（１５１）に設けられた歯が噛み合っていないため、ロッド（３）の往復動が妨げられることがない。
そのため、ロッド（３）と共にエアハンマ（１）が右回転及び往復動し、エアハンマ（１）の回転力と衝撃力による掘削が行われる。
While rotating the air hammer (1) clockwise, in the state of FIG. 2, compressed air is supplied from a compressed air supply device (not shown) to reciprocate the rod (3) in the vertical direction. At this time, the teeth provided on the surface (71) of the outer rack (7) provided on the outer peripheral surface of the rod (3) and the inner rack (15) provided on the inner peripheral surface of the drive frame (4). Since the teeth provided on the surface (151) are not meshed, the reciprocation of the rod (3) is not hindered.
Therefore, the air hammer (1) rotates clockwise and reciprocates together with the rod (3), and excavation is performed by the rotational force and impact force of the air hammer (1).
本発明に係る掘削装置は、掘削すべき地盤の性質（硬さ）に応じて、１台の装置でエアハンマとスクリューとを使い分けて利用することができる。 The excavation apparatus according to the present invention can be used by properly using an air hammer and a screw by one apparatus according to the property (hardness) of the ground to be excavated.
１ エアハンマ
２ スクリュー
３ ロッド
３１ 内筒
３２ 外筒
４ 駆動フレーム
５ 回転駆動装置
６ ケーシング
７ 外側ラック
７１ 歯が列設された面
７２ 平面
１４ エアハンマ
１５ 内側ラック
１５１ 歯が列設された面
１５２ 平面
１６ 台枠
１８ ロッド押し込み装置
１８１ 本体
１８２ 外筒
１８３ 内筒
１８４ クランプ装置
１８５ 油圧シリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記ロッドを往復動させるための圧縮空気供給装置と、
前記ロッドの外周面に装着された円筒状の駆動フレームと、
前記駆動フレームを回転させるための回転駆動装置と、を備えており、
前記ロッドの外周面には、ロッド長さ方向に延びる外側ラックが、該ロッド周方向に間隔をあけて複数設けられており、
前記外側ラックは、前記ロッドの周方向の一方側に向いた面に歯が列設され、他方側に向いた面は平面とされており、且つ、前記ロッド周方向に隣り合う外側ラックにおいて、前記歯が列設された面と前記平面とが対向するように配置されており、
前記駆動フレームの内周面には、前記ロッド長さ方向に延びる内側ラックが、該駆動フレームの周方向に間隔をあけて複数設けられており、
前記内側ラックは、前記駆動フレームの周方向の一方側に向いた面に歯が列設され、他方側に向いた面は平面とされており、且つ、前記駆動フレーム周方向に隣り合う内側ラックにおいて、前記歯が列設された面と前記平面とが対向するように配置されており、
前記駆動フレームが一方側に回転した時に、前記外側ラックの歯と前記内側ラックの歯が噛み合い、
前記駆動フレームが他方側に回転した時に、前記外側ラックの平面と前記内側ラックの平面が当接する、
ことを特徴とする掘削装置。 A rod capable of selectively attaching an air hammer and a screw to the tip;
A compressed air supply device for reciprocating the rod;
A cylindrical drive frame mounted on the outer peripheral surface of the rod;
A rotation drive device for rotating the drive frame,
A plurality of outer racks extending in the rod length direction are provided on the outer peripheral surface of the rod at intervals in the rod circumferential direction,
In the outer rack, teeth are arranged on a surface facing one side of the circumferential direction of the rod, a surface facing the other side is a flat surface, and in the outer rack adjacent to the rod circumferential direction, The surface on which the teeth are arranged and the plane are arranged to face each other,
A plurality of inner racks extending in the rod length direction are provided on the inner peripheral surface of the drive frame at intervals in the circumferential direction of the drive frame,
In the inner rack, teeth are arranged in a row on one side in the circumferential direction of the drive frame, and a surface on the other side is a flat surface, and the inner rack is adjacent to the drive frame in the circumferential direction. In the arrangement, the surface on which the teeth are arranged and the plane are opposed to each other,
When the drive frame rotates to one side, the teeth of the outer rack mesh with the teeth of the inner rack,
When the drive frame rotates to the other side, the plane of the outer rack and the plane of the inner rack abut,
Drilling rig characterized by that.
前記台枠の下方には、ロッド押し込み装置が配置されており、
前記ロッド押し込み装置は、外筒とこの外筒の下端部からの突出長さが変更可能な内筒とからなる本体と、前記本体の下端部に設けられて地盤に打設されたケーシングに対して把持固定されるクランプ装置と、前記台枠と前記内筒との間を連結する油圧シリンダとを備えている、
ことを特徴とする請求項１記載の掘削装置。 The rotational drive device is mounted and fixed on a frame that is floating from the ground,
Below the underframe, a rod pushing device is arranged,
The rod pushing-in device is provided for a main body composed of an outer cylinder and an inner cylinder whose projecting length from the lower end of the outer cylinder can be changed, and a casing provided at the lower end of the main body and placed on the ground. A clamping device that is gripped and fixed, and a hydraulic cylinder that connects between the underframe and the inner cylinder,
The excavation device according to claim 1.
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