JP2021126885A - Punching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート製の構造物を穿孔する穿孔装置に関するものである。 The present invention relates to a drilling device for drilling a concrete structure.
コンクリート製の躯体で構成された道路、橋梁、ダム、堤防などの既設の構造物では、耐力の維持や補強を目的として、躯体の側面や上下面に対し、配筋を行ってさらにコンクリートを打設する工法、すなわち増し打ち工法が行われている。 For existing structures such as roads, bridges, dams, and embankments composed of concrete skeletons, reinforcement is laid on the sides and upper and lower surfaces of the skeleton for the purpose of maintaining and reinforcing the bearing capacity, and concrete is further struck. The construction method to be installed, that is, the additional striking method is carried out.
増し打ち工法では、構造物に所定間隔で穿孔してあと施工アンカーを埋め込み、当該あと施工アンカーと連結するようにして増し打ちを行う領域に鉄筋を配置する。その後、型枠を取り付けてコンクリートを打設している。 In the additional striking method, post-installed anchors are embedded in the structure at predetermined intervals, and reinforcing bars are arranged in the area where additional striking is performed so as to be connected to the post-installed anchors. After that, the formwork is attached and concrete is poured.
なお、コンクリートの増し打ちをして既設の構造物を補強する技術については、例えば特許文献1(特開2018−131848号公報)が知られている。 For example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-131848) is known as a technique for reinforcing an existing structure by recasting concrete.
ここで、増し打ち工法では、あと施工アンカーを埋め込むために既設の構造物を穿孔する穿孔装置が用いられる。具体的な穿孔装置としては、回転しながら打撃を加えて穿孔するハンマドリルや、細かく振動しながら回転して穿孔する振動ドリルなどが知られている。 Here, in the additional driving method, a drilling device for drilling an existing structure is used to embed post-installed anchors. As a specific drilling device, a hammer drill that punches by hitting while rotating, a vibration drill that rotates and drills while rotating finely, and the like are known.
そして、穿孔作業において、現場の作業者は、重量物である穿孔装置のハンドルおよびサイドハンドルを両手でしっかりと保持した上で、穿孔位置にビットの先端を当てて掘り進める。 Then, in the drilling work, the worker at the site firmly holds the handle and the side handle of the drilling device, which are heavy objects, with both hands, and then digs by touching the tip of the bit to the drilling position.
さて、増し打ち工法では、多数のあと施工アンカーを埋め込むために構造物に多数の孔を開けなければならない。すると、前述した従来の穿孔装置を用いた作業は重労働となり、結果として作業効率が悪化することになる。 Now, in the re-strike method, a large number of holes must be drilled in the structure in order to embed a large number of post-installed anchors. Then, the work using the conventional drilling device described above becomes heavy labor, and as a result, the work efficiency deteriorates.
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、作業者の負担を軽減しつつコンクリート製の構造物を穿孔することのできる穿孔装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made from the above-mentioned technical background, and an object of the present invention is to provide a drilling device capable of drilling a concrete structure while reducing the burden on an operator.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明の穿孔装置は、進退移動可能に設けられ、コンクリート製の構造物を穿孔する穿孔手段と、前記穿孔手段を昇降可能に支持する昇降手段と、前記昇降手段の下部に設けられ、当該昇降手段を支持する支持フレームと、前記支持フレームを跨ぐように設けられるとともに、走行用のローラが取り付けられた走行フレームと、上端が前記走行フレームに固定されるとともに下端が前記支持フレームに固定されて設けられ、収縮して前記ローラを、伸長して前記支持フレームをそれぞれ選択的に接地させる伸縮ジャッキと、を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the drilling device of the present invention according to
請求項2に記載の本発明の穿孔装置は、上記請求項1に記載の発明において、前記昇降手段は、駆動手段により駆動されて昇降するテーブルを備え、前記穿孔手段は、前記テーブル上において直線的に往復動可能に設置された直動部材により進退移動する、ことを特徴とする。
The drilling device of the present invention according to
請求項3に記載の本発明の穿孔装置は、上記請求項2に記載の発明において、前記直動部材は、ガイドレール、前記穿孔手段を搭載して前記ガイドレールをスライド移動するスライダ、および前記スライダに推進力を付与する推力付与部材を備える、ことを特徴とする。
The drilling device of the present invention according to claim 3 is the invention according to
請求項4に記載の本発明の穿孔装置は、上記請求項3に記載の発明において、前記推力付与部材は、モータおよび当該モータで回転駆動されるボールねじ、またはシリンダ装置である、ことを特徴とする。 The drilling device of the present invention according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to claim 3, the thrust applying member is a motor and a ball screw or a cylinder device rotationally driven by the motor. And.
請求項5に記載の本発明の穿孔装置は、上記請求項1〜4の何れか一項に記載の発明において、前記ローラは、前記穿孔手段の移動方向と直交する方向に走行可能に取り付けられている、ことを特徴とする。
The drilling device of the present invention according to claim 5 is attached so that the roller can travel in a direction orthogonal to the moving direction of the drilling means in the invention according to any one of
請求項6に記載の本発明の穿孔装置は、上記請求項1〜5の何れか一項に記載の発明において、前記支持フレームは、平面視で矩形枠状の形状を呈する、ことを特徴とする。
The drilling device of the present invention according to claim 6 is characterized in that, in the invention according to any one of
本発明によれば、ローラで穿孔装置を移動させて所望の位置に固定し、昇降手段で高さを調整するだけで構造物を穿孔手段で穿孔することができるので、作業者の負担を軽減しつつ構造物を穿孔することが可能になる。 According to the present invention, the structure can be punched by the punching means only by moving the drilling device with a roller, fixing the punching device at a desired position, and adjusting the height by the lifting means, thus reducing the burden on the operator. It is possible to drill the structure while doing so.
また、伸縮ジャッキを伸縮させることで穿孔装置を移動させたり固定したりすることができるので、アウトリガーを別途に設ける必要がなく、装置構成が簡素になるとともにコストアップを抑制することができる。 Further, since the drilling device can be moved or fixed by expanding and contracting the telescopic jack, it is not necessary to separately provide an outrigger, which simplifies the device configuration and suppresses cost increase.
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments as an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawing for demonstrating the embodiment, the same constituent elements are in principle given the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
図1〜図3に示す本実施の形態の穿孔装置Aは、例えばコンクリート製の躯体で構成された既設の構造物(道路、橋梁、ダム、堤防など)Sに対して鉄筋コンクリートを増し打ちして、耐力の維持や補強を行う増し打ち工法におけるアンカー孔(あと施工アンカーを埋め込むための孔)を穿孔するためなどに用いられる。 In the drilling device A of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3, for example, reinforced concrete is additionally hammered to the existing structure (road, bridge, dam, embankment, etc.) S composed of a concrete skeleton. , Used to drill anchor holes (holes for embedding post-installed anchors) in the additional striking method for maintaining and reinforcing proof stress.
これらの図面に示すように、本実施の形態の穿孔装置Aは、構造物Sを穿孔するためのハンマドリル(穿孔手段)1を昇降可能に支持するリフタ(昇降手段)10を備えている。このリフタ10は、リフタフレーム11と、リフタフレーム11に搭載されて上下方向に長くなった柱状の本体部12と、モータ(駆動手段)13により駆動されて本体部12の側面に沿って昇降するテーブル14とを備えており、前述したハンマドリル1はテーブル14上に設置されている。
As shown in these drawings, the drilling device A of the present embodiment includes a lifter (elevating means) 10 that supports the hammer drill (drilling means) 1 for drilling the structure S so as to be able to move up and down. The
本体部12内には、上下方向に配置されてテーブル14を貫通し、当該テーブル14の昇降をガイドする2本のスライドガイド15が設けられている。また、同じく上下方向に配置されてモータ13により回転し、テーブル14と螺合したボールねじ16が設けられている。したがって、リフタフレーム11に設置されたモータ13の駆動でボールねじ16が回転すると、テーブル14がスライドガイド15に案内されて上昇あるいは下降し、モータ13が停止すると、そのときの高さ位置で停止する。
Two slide guides 15 are provided in the
リフタ10のテーブル14に設置されたハンマドリル1は、当該テーブル14上において直線的に往復動可能に設置された直動部材2に取り付けられており、当該直動部材2によって進退移動可能になっている。
The
ここで、図3に示すように、直動部材2は、相互に平行に配置された2本のガイドレール2aと、ハンマドリル1を搭載してガイドレール2aをスライド移動する板状のスライダ2bと、スライダ2bに推進力(往復移動するための推進力)を付与する推力付与部材としてのボールねじ2cおよびモータ2dとを備えている。ボールねじ2cはスライダ2bに螺合しており、モータ2dはボールねじ2cを回転駆動する。そして、ボールねじ2cの回転運動がスライダ2bで直線運動に変換されてガイドレール2aに沿ってスライドし、これによりスライダ2b上のハンマドリル1が進退移動する。
Here, as shown in FIG. 3, the
そして、モータ2dを回転させて穿孔対象であるコンクリート製の構造物Sに接近する方向にスライダ2bを移動させてハンマドリル1を前進移動させると、当該ハンマドリル1のビット1aの先端が構造物Sの穿孔位置に押し当てられて穿孔が実行される。また、穿孔が終わり、モータ2dを反転させて構造物Sから離間する方向にスライダ2bを移動させてハンマドリル1を後退移動させると、当該ハンマドリル1のビット1aが孔から抜き取られて待機位置に戻る。なお、本実施の形態において、ハンマドリル1による穿孔深さは20cm程度である。
Then, when the
さて、このような構成を備えたリフタ10の下部には、当該リフタ10を支持する支持フレーム20が設けられている。この支持フレーム20は、平面視で矩形枠状の形状を呈しており、内側において互いに平行に掛け渡された2本のロッド21に前述のリフタフレーム11がボルト止めされている。また、矩形の支持フレーム20における長辺の部分には、その全長に渡って中間ロッド22が溶接によって固定されている。
By the way, in the lower part of the
支持フレーム20を跨ぐようにして、走行フレーム30が設けられている。この走行フレーム30は、中間ロッド22の直上(つまり、支持フレーム20の長辺部分の直上)に配置された2本の長尺ロッド30aと、長尺ロッド30aの両端において当該長尺ロッド30aと直交した2本の短尺ロッド30bとで構成されている。短尺ロッド30bは長尺ロッド30aの裏面に固定されており、その両端は2本並んだ長尺ロッド30aの外側へ突出している。そして、各短尺ロッド30bの両端の合計4カ所には、走行用のローラ31が取り付けられている。
The traveling
図示するように、本実施の形態において、ローラ31は、ハンマドリル1の移動方向と直交する方向に走行可能に取り付けられている。したがって、ハンマドリル1を穿孔対象の構造物Sに向けた状態では、穿孔装置Aはローラ31によって構造物Sの壁面と略平行に移動可能になる。
As shown in the figure, in the present embodiment, the
支持フレーム20と走行フレーム30との間の4カ所には、エアジャッキ(伸縮ジャッキ)40が設けられている。このエアジャッキ40は、上端が走行フレーム30に固定され、下端が支持フレーム20に固定されている。したがって、エアジャッキ40の作動により支持フレーム20と走行フレーム30との間隔が変化するようになっている。具体的には、エアジャッキ40が収縮すると、図4に示すように、支持フレーム20と走行フレーム30との間隔が狭まり、走行フレーム30に設けられたローラ31が接地する。逆に、エアジャッキ40が伸長すると、図5に示すように、支持フレーム20と走行フレーム30との間隔が広がり、支持フレーム20が接地する。
Air jacks (expandable jacks) 40 are provided at four locations between the
なお、本実施の形態では、伸縮ジャッキの一例として、空圧で伸縮するエアジャッキが用いられているが、油圧で伸縮する油圧ジャッキなどを用いてもよい。 In the present embodiment, as an example of the telescopic jack, an air jack that expands and contracts with air pressure is used, but a hydraulic jack that expands and contracts with hydraulic pressure may be used.
以上の構成を有する穿孔装置Aを用いてコンクリート製の構造物Sに孔(例えば、あと施工アンカーを埋め込むためのアンカー孔)を開ける場合、エアジャッキ40を収縮させてローラ31が接地した状態にしておき(図4参照)、穿孔装置Aを構造物Sに対して所定位置に移動させる。そして、エアジャッキ40を伸張させて支持フレーム20を接地させ、穿孔装置Aをその位置に固定する(図5参照)。
When a hole (for example, an anchor hole for embedding a post-installed anchor) is made in the concrete structure S by using the drilling device A having the above configuration, the
次に、ハンマドリル1が目的とする穿孔位置となるように、リフタ10で高さを調整する。具体的には、モータ13によりテーブル14を昇降させてハンマドリル1の高さを調整する。
Next, the height is adjusted with the
そして、ハンマドリル1の電源を入れ、ハンマドリル1を前進移動させてビット1aの先端を構造物Sの穿孔位置に押し当てて穿孔する。すなわち、直動部材2であるモータ2dによりスライダ2bを移動させてハンマドリル1のビット1aの先端を穿孔位置に押し当てて穿孔を行う。
Then, the power of the
穿孔が終わったならば、構造物Sから離間する方向にスライダ2bを移動させてハンマドリル1を後退移動させ、待機位置に戻す。そして、次の穿孔位置が上下方向の場合には、リフタ10でハンマドリル1を昇降させながら穿孔を行う。また、次の穿孔位置が横方向の場合には、エアジャッキ40を収縮させてローラ31を接地させて穿孔装置Aを構造物Sに沿って横方向に移動させ、目的位置に調整できたならばエアジャッキ40を伸張させて支持フレーム20を接地させ、穿孔装置Aを固定して穿孔を行う。
When the drilling is completed, the
このように、本実施の形態の穿孔装置Aによれば、ローラ31で穿孔装置Aを移動させて所望の位置に固定し、リフタ10で高さを調整するだけでコンクリート製の構造物Sをハンマドリル1で穿孔することができるので、作業者の負担を軽減しつつ構造物Sを穿孔することが可能になる。
As described above, according to the drilling device A of the present embodiment, the concrete structure S is simply moved by the
また、エアジャッキ40を伸縮させることで穿孔装置Aを移動させたり固定したりすることができるので、高価なアウトリガーを別途に設ける必要がなく、装置構成が簡素になるとともにコストアップを抑制することができる。
Further, since the drilling device A can be moved or fixed by expanding and contracting the
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, the embodiments disclosed in the present specification are exemplary in all respects and are limited to the disclosed technology. is not it. That is, the technical scope of the present invention is not limitedly interpreted based on the description in the above-described embodiment, but should be interpreted according to the description of the claims, and the scope of claims. All changes are included as long as they do not deviate from the description technology and the technology equivalent to the above and the gist of the claims.
たとえば、本実施の形態において、穿孔手段としてハンマドリル1が用いられているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば振動ドリルなど、コンクリート製の構造物Sを穿孔可能な様々な穿孔手段を適用することができる。
For example, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、スライダ2bに推進力を付与する推力付与部材としてボールねじ2cとモータ2dとが用いられているが、例えば、シリンダ装置を用い、ピストンロッドの伸縮によりスライダ2bに推進力を付与するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
さらに、ローラ31は、本実施の形態のようにハンマドリル1の移動方向と直交する方向ではなく、ハンマドリル1の移動方向に沿った方向に走行可能に取り付けてもよい。また、本実施の形態で用いられたローラ31は、走行方向が固定された固定ローラであるが、走行方向が旋回する自在ローラを用いてもよい。
Further, the
さらに、ローラ31やリフタ10(ハンマドリル1を昇降可能に支持する部材)などを電動にして、遠隔操作で穿孔装置Aを目的位置に設置することができるようにしてもよい。
Further, the
さらに、本実施の形態の支持フレーム20は平面視で矩形枠状の形状を呈しているが、接地して穿孔装置Aを固定可能であれば、本実施の形態の形状に限定されるものではない。
Further, although the
以上の説明では、本発明の穿孔装置を、コンクリート製の既設の構造物に対する増し打ち工法におけるアンカー孔の孔開けに用いられた場合が示されているが、これに限定されるものではなく、コンクリート製の構造物の孔開けに広く適用することができる。 In the above description, the case where the drilling device of the present invention is used for drilling an anchor hole in an additional driving method for an existing structure made of concrete is shown, but the present invention is not limited to this. It can be widely applied to drilling holes in concrete structures.
1 ハンマドリル(穿孔手段)
1a ビット
2 直動部材
2a ガイドレール
2b スライダ
2c ボールねじ
2d モータ
10 リフタ(昇降手段)
11 リフタフレーム
12 本体部
13 モータ(駆動手段)
14 テーブル
15 スライドガイド
20 支持フレーム
21 ロッド
22 中間ロッド
30 走行フレーム
30a 長尺ロッド
30b 短尺ロッド
31 ローラ
40 エアジャッキ(伸縮ジャッキ)
A 穿孔装置
S 構造物
1 Hammadrill (drilling means)
14 Table 15
A drilling device S structure
Claims (6)
前記穿孔手段を昇降可能に支持する昇降手段と、
前記昇降手段の下部に設けられ、当該昇降手段を支持する支持フレームと、
前記支持フレームを跨ぐように設けられるとともに、走行用のローラが取り付けられた走行フレームと、
上端が前記走行フレームに固定されるとともに下端が前記支持フレームに固定されて設けられ、収縮して前記ローラを、伸長して前記支持フレームをそれぞれ選択的に接地させる伸縮ジャッキと、
を有することを特徴とする穿孔装置。 A perforation means that is provided so that it can move forward and backward and perforates a concrete structure,
An elevating means that supports the drilling means so as to be able to elevate, and an elevating means.
A support frame provided below the elevating means and supporting the elevating means, and
A traveling frame provided so as to straddle the support frame and to which a traveling roller is attached, and a traveling frame.
An telescopic jack whose upper end is fixed to the traveling frame and whose lower end is fixed to the support frame and contracts to extend the roller to selectively ground the support frame.
A drilling device characterized by having.
前記穿孔手段は、前記テーブル上において直線的に往復動可能に設置された直動部材により進退移動する、
ことを特徴とする請求項1記載の穿孔装置。 The elevating means includes a table driven by the driving means to elevate and elevate.
The drilling means moves forward and backward by a linear motion member installed on the table so as to be linearly reciprocating.
The drilling device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載の穿孔装置。 The linear motion member includes a guide rail, a slider on which the drilling means is mounted and slides on the guide rail, and a thrust applying member that applies a propulsive force to the slider.
2. The drilling device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3記載の穿孔装置。 The thrust applying member is a motor, a ball screw rotationally driven by the motor, or a cylinder device.
3. The drilling device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の穿孔装置。 The roller is attached so as to be able to travel in a direction orthogonal to the moving direction of the drilling means.
The drilling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the drilling device is characterized.
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の穿孔装置。 The support frame has a rectangular frame shape in a plan view.
The drilling device according to any one of claims 1 to 5, wherein the drilling device is characterized.
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