JP2930532B2 - 傾斜地用ロータリーテーブル型掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はロータリーテーブル型
掘削機に関する。さらに詳細には、傾斜地において垂直
孔を掘削するのに好適な傾斜地用ロータリーテーブル型
掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロータリーテーブル型掘削機は、従来油
田やガス田の掘削に使用されているが、今日では土木工
事用としての大口径掘削や地下水、地熱開発の掘削にも
広く使用されている。土木工事用としては、例えば斜面
の土留め杭、あるいは地滑り抑止杭を設置する際に、そ
の下孔を掘削するためにロータリーテーブル型掘削機が
使用されることがある。この場合、ロータリーテーブル
は当然のことながら傾斜地上に設置される。

【０００３】図１５はロータリーテーブル型掘削機によ
る、従来の傾斜地での掘削工事の一例を示している。す
なわち、傾斜面１００に仮設の足場１０１を設け、この
足場上にロータリーテーブル１０２及び櫓１０３を設置
している。しかしながら、傾斜地での足場工事は危険を
伴う。また、足場の設置、撤去費用がかかり全体工費が
高価になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。

【０００５】この発明の目的は、傾斜地での足場の設置
を不要とした傾斜地用ロータリーテーブル型掘削機を提
供することにある。

【０００６】この発明の他の目的は、種々の傾斜角度に
対応できる傾斜地用ロータリーテーブル型掘削機を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。

【０００８】すなわち、この発明は、ロータリーテーブ
ルと、 前記ロータリーテーブルを載置するためのベース
フレームと、 前記ベースフレームを傾斜地上において昇
降自在に支持し、かつ水平に位置決めするための昇降手
段とを備え、前記昇降手段は、それぞれ前記ロータリー
テーブルの回転軸線と平行となるように、前記ベースフ
レームの山側に固定された山側レベリングジャッキと、
谷側に固定された谷側レベリングジャッキとからなり、
前記山側レベリングジャッキは前記谷側レベリングジャ
ッキよりも上方位置に配置されていることを特徴とする
傾斜地用ロータリーテーブル型掘削機にある。

【０００９】

【００１０】

【００１１】さらにこの発明は、前記山側レベリングジ
ャッキ及び谷側レベリングジャッキのそれぞれは、前記
ベースフレームに固定されたアウタケースと、前記アウ
タケースにその下端から出没自在に収容されたインナケ
ースと、前記インナケースに収容され、一端が前記アウ
タケースに連結され、かつ他端が前記インナケースに連
結された作動シリンダとからなることを特徴とする傾斜
地用ロータリーテーブル型掘削機にある。

【００１２】さらにこの発明は、前記ロータリーテーブ
ルの傾斜を検出するための傾斜センサと、前記傾斜セン
サの検出値を表示するための表示器とを備えてなる傾斜
地用ロータリーテーブル型掘削機にある。

【００１３】

【作用】ロータリーテーブルは昇降手段を介して傾斜地
に設置されるので、足場の設置工事は不要である。ま
た、ロータリーテーブルの傾斜を昇降手段の作動によっ
て修正し、水平に位置決めすることができる。さらに、
山側昇降手段を谷側昇降手段よりも上方に配置すること
により、短い昇降ストロークで大きな傾斜角度に対応で
きる。

【００１４】

【実施例】この発明の実施例を図面を参照しながら以下
に説明する。図１はこの発明の一実施例を示す平面図、
図２は側面図、図３は背面図である。ロータリーテーブ
ル型掘削機はベースフレーム１と、このベースフレーム
１上に載置されたロータリーテーブル２とを備えてい
る。

【００１５】ロータリーテーブル ロータリーテーブル２それ自体は従来とほぼ同様の構造
であるが、図４及び図５を併せて参照しながら、まずそ
の構造について簡単に説明する。図４はロータリーテー
ブル２の平面図、図５は部分的な断面展開図である。ロ
ータリーテーブル２はハウジング３を有し、このハウジ
ング３内に円筒形のテーブル４が回転自在に収容されて
いる。

【００１６】すなわち、外歯６が形成されたリングギヤ
５がテーブル４の外周に固定され、このリングギヤ５の
内周はハウジング３に固定された軸受７に回転自在に支
持されている。リングギヤ５の外歯６は図示しないピニ
オンに噛み合い、このピニオンが図示しないベベルギヤ
を介して油圧モータ８に駆動連結され、テーブル４が正
逆回転するようになっている。

【００１７】テーブル４の内周にはロータリブッシュ９
がキー１０を介して固定されている。ロータリブッシュ
９の内周にはスプライン溝１１が形成され、このスプラ
イン溝１１にドリルロッドを回転させるためのケリーロ
ッドが嵌合される。ハウジング３の上部に固定されたケ
ースカバー１２とテーブル４との間に、アッパシールリ
ング１３がテーブル４の上部に固定されて配置されてい
る。また、ハウジング３の下部とテーブル４との間に
も、ロワーシールリング１４がテーブル４の下部に固定
されて配置されている。

【００１８】テーブル４の下端には、テーブル４の回転
軸線と平行に延びる複数の係合片１５が等角度間隔を置
いて設けられている。これらの係合片１５は後述するブ
レードプレートに回転を伝達するためのものである。ハ
ウジング３の両側にはベースフレーム１への取付部１６
が形成されている。取付部１６は複数のボルト穴１７を
有し、ロータリーテーブル２はこれらのボルト穴１７に
挿通されるボルト１８を介してベースフレーム１に固定
される。図１〜図３はロータリーテーブル２をベースフ
レーム１に載置し、固定した状態を示している。

【００１９】ロッドホルダ ロータリーテーブル２の上部にはロッドホルダ１９が設
けられている（図１〜３参照）。ロッドホルダ１９はロ
ータリーテーブル２のケースカバー１２に固定されたベ
ースプレート２０を有している。このベースプレート２
０上にはホルダ本体２１がテーブルの回転軸線方向と直
角方向に摺動自在に設けられている。ガイド２２はホル
ダ本体２１を案内するための部材である。

【００２０】ベースプレート２０の端部に設けたブラケ
ット２３に油圧シリンダ２４が枢支されている。この油
圧シリンダ２４のピストンロッド（カバー８４で覆われ
ている）はホルダ本体２１にピン８３を介して枢支され
ている。ホルダ本体２１は油圧シリンダの作動によりテ
ーブル４の回転軸線側に向かう前進位置と回転軸線から
離間する後退位置との間を移動可能である。また、ホル
ダ本体２１はベースプレート２０に当接する水平位置と
ベースプレート２０から離間する起立位置との間を揺動
自在である。

【００２１】ホルダ本体２１は掘削中は、後退位置にも
たらされる。そして、ドリルロッドの接続あるいは切離
し時に、油圧シリンダ２４の作動により前進位置に移動
させられ、ドリルロッドを支承する。また、ホルダ本体
２１はロータリーブッシュ９の取付け、取外し時に後退
位置において起立位置にもたらされる（図２鎖線位
置）。把手６３はホルダ本体２１を揺動させる際に、掴
むためのものである。

【００２２】ベースフレーム 図６はベースフレーム１の平面図、図７は図６のＡ−Ａ
線に沿った断面図である。ベースフレーム１は上下が開
口した円筒形のケーシング２５を有し、このケーシング
２５の両側にブラケット２６、２６が設けられている。
穴２７はロータリーテーブル２を固定するためのボルト
１８を挿通するためのものである。

【００２３】ブラケット２６、２６には昇降手段を構成
するレベリングジャッキ２８、２９が、それぞれ２本ず
つ設けられている。レベリングジャッキ２８、２９はロ
ータリーテーブル２の回転軸線と平行になるように設け
られている。ベースフレーム１は図６において右側が山
側、左側が谷側となるように傾斜地に設置され、したが
ってレベリングジャッキ２８、２８は山側昇降昇降手段
を構成し、レベリングジャッキ２９、２９は谷側昇降手
段を構成している。

【００２４】図８はレベリングジャッキ２８の軸線方向
断面図である。レベリングジャッキ２８は角筒形のアウ
タケース３０を有し、その内部にインナケース３１が摺
動自在に収容されている。インナケース３１はアウタケ
ース３０の下端から出没自在であり、このインナケース
３１の下端にはペダル３２がピン３３を介して揺動自在
に設けられている。

【００２５】インナケース３１の内部には作動シリンダ
を構成する油圧シリンダ３４が収容されている。油圧シ
リンダ３４はピストンロッドの先端部３５が下方を向く
ように配置され、この先端部３５はインナケース３１の
中間部にピン３６を介して枢支されている。また、シリ
ンダヘッド３７はピン３８を介してアウタケース３０の
上端に枢支されている。ピストンロッドの先端部３５に
は、シリンダチューブ４０を覆うためのカバー３９が取
付けられている。上記構成により油圧シリンダ３４が作
動すると、インナケース３１がアウタケース３０から出
没するようになっている。このように昇降手段の外殻を
アウタケース３０及びインナケース３１で構成すること
により、油圧シリンダ３４のストロークが短くて済む。

【００２６】アウタケース３０の両側部には、レベリン
グジャッキ２８をベースフレーム１のブラケット２６、
２６に取付けるためのブラケット４１、４１が設けられ
ている。レベリングジャッキ２８は、ブラケット４１に
設けたボルト穴４２に挿通されるボルト４３を介してベ
ースフレーム１のブラケット２６、２６に固定される。

【００２７】上述のレベリングジャッキ２８の構造は、
全体長さを含めてレベリングジャッキ２９の構造とほぼ
同様である。ただ、ブラケット４１の取付位置がレベリ
ングジャッキ２８ではアウタケース３０の下部側である
のに対し、レベリングジャッキ２９ではアウタケース３
０の上部側である点で、両レベリングジャッキ２８、２
９は異なっている。すなわち、山側昇降手段であるレベ
リングジャッキ２８は、谷側昇降手段であるレベリング
ジャッキ２９よりも上方位置に配置されている。なお、
レベリングジャッキ２９、２９はステー４４を介して互
いに連結されている。

【００２８】レベリングジャッキ２８、２９の各油圧シ
リンダ３４は、各々図示しない方向切換弁に接続され、
レベリングジャッキ２８、２９は各々独立して動作可能
である。図３に各レベリングジャッキ２８、２９に対応
する操作レバー６４と、ロッドホルダ１９の操作レバー
６５とが示され、これらの操作レバーのボックスは例え
ばレベリングジャッキ２８に取付けることができる。

【００２９】ベースフレーム１には適宜位置に傾斜セン
サ４５が設けられている（図７参照）。傾斜センサ４５
としては、例えば周知のトルクバランス式のものが用い
られる。傾斜センサ４５の計測値は、例えばレベリング
ジャッキ２８に取付けた表示器６６に表示される（図３
参照）。表示器６６は前後傾斜表示部６７及び左右傾斜
表示部６８を有し、傾斜角度が±で表示される。

【００３０】排土装置 ベースフレーム１は排土装置の一部を構成している。す
なわち、ケーシング２５は集土室４６を区画している。
排土装置はダウンザホールドリルを用いて掘削を行う際
に、駆動用の圧縮空気によって地上に運ばれる掘屑を集
土室４６に導入し、一定方向に排出することにより掘屑
の飛散を防止する装置である。集土室４６は前述のよう
に上部開口４７及び下部開口４８を有し、これらの開口
を図示しないケリーロッドが通過可能となっている。

【００３１】集土室４６の側壁及び底壁には掘屑を排出
するための複数の排出口４９、８５、８６が設けられて
いる。これらの排出口４９、８５、８６は通常はそれぞ
れカバー５０、８７、８８で閉鎖されているが、掘削時
には周辺の状況に応じて適宜の排出口が開放される。図
９は開放状態の排出口４９の正面図である。集土室４６
の下部開口４８の周縁には主導入管５１が固定され、こ
の主導入管５１に補助導入管５２が着脱自在に取付けら
れるようになっている。導入手段は主導入管５１及び補
助導入管５２によって構成されている。

【００３２】補助導入管５２は図１０に示すように、そ
の上端は管軸線と直角な切り口を有しているが、下端は
管軸線に対して傾斜した傾斜切り口５３を有している。
この傾斜切り口５３の傾斜角度は、掘削機が設置される
傾斜地の傾斜角度にほぼ一致している。これにより、掘
削孔の周囲をほぼ密封状態で覆うことができる。補助導
入管５２は主導入管５１の外周に嵌合される。そして、
両導入管５１、５２に設けたブラケット５４ａ、５４ｂ
間に配置されたターンバックル８１により両導入管５
１、５２が互いに固定される（図１１参照）。

【００３３】再び図６、図７を参照して、排土装置は掘
屑の掻寄せ手段５５を有している。この掻寄せ手段５５
は環状のブレードプレート５６と、このブレードプレー
ト５６の下面に設けられたブレード５７と、ブレードプ
レート５６を回転させるための駆動手段とからなってい
る。図１２はブレードプレート５６の下面図、図１３は
断面図である。ブレードプレート５６の外周には段部５
８が形成され、ブレードプレート５６はこの段部５８を
介して集土室４６の上部開口４７の周縁に回転自在に支
持されている。ケリーロッドはブレードプレート５６の
中央を通過可能である。

【００３４】ブレードプレート５６の下面に１８０度の
角度間隔を置いたＬ字形の２枚のブラケット５９が垂下
して設けられ、ブレード５７はこのブラケット５９に固
定されている。また、ブレードプレート５６の内周には
複数の係合溝６０が等角度間隔を置いて設けられ、これ
らの係合溝６０には前記テーブル４の係合片１５が係合
している。係合片１５及び係合溝６０は、それぞれ第１
及び第２係合部を構成している。

【００３５】このような構造により、ブレードプレート
５６にはテーブル４からトルクが伝達され、ブレードプ
レート５６が回転する。すなわち、テーブル４、係合片
１５及び係合溝６０はブレードプレート５６の駆動手段
を構成している。ブレードプレート５６の上面に設けた
環状溝６１にはパッキン６２が嵌め込まれ、ブレードプ
レート５６とロワーシールリング１４との間の気密が保
持されている。

【００３６】使用態様 上記実施例の使用態様を図１４を併せて参照しながら説
明する。図１４は、ロータリーテーブルを含む掘削機全
体の配置図である。傾斜地上部の平坦地には、パワーユ
ニット６９、コントロールユニット７０、コンプレッサ
ー７１、レシーバタンク７２が設置されている。油圧ホ
ース７３は油圧モータ８、レベリングジャッキ２８、２
９等に圧油を送るためのものである。信号ケーブル７４
はテーブル４の回転動作を遠隔操作する信号を送るため
のものである。

【００３７】ケリーロッド７５は傾斜地上部に設置され
たクレーン７６にワイヤロープ７７を介して懸吊されて
いる。ケリーロッド７５に接続されるドリルロッドの先
端には周知のダウンザホールドリル７８が接続され、こ
のダウンザホールドリル７８にレシーバタンク７２から
圧縮空気を送るためのエアーホース７９がエアースイベ
ル８０を介してケリーロッド７５の上端に連結されてい
る。

【００３８】ロータリーテーブル４の設置に際しては、
図７に示すように、レベリングジャッキ２８、２９が接
地することとなる傾斜地８９の一部を切取り、平坦な切
取部９０を形成しておく。図７においてレベリングジャ
ッキ２８のペダル３２を鎖線で示した状態が、傾斜地８
９に設置した状態である。この状態で傾斜センサ４５が
ロータリーテーブル４の傾きを常時検出し、傾斜角が傾
斜表示器６６に表示される。そして、この表示器６６を
目視しながら、レベリングジャッキ２８、２９を作動さ
せ、傾斜を修正する。

【００３９】このように、ロータリーテーブル４はレベ
リングジャッキを介して傾斜地に設置されるので、足場
の設置工事は不要である。また、ロータリーテーブル４
の傾斜をレベリングジャッキ２８、２９の作動によって
修正し、水平に位置決めすることができる。さらに、山
側のレベリングジャッキ２８を谷側のレベリングジャッ
キ２９よりも上方に配置することにより、ジャッキスト
ロークを短くすることができる。言い換えれば、短いジ
ャッキストロークで大きな傾斜角度に対応できる。因み
に、この実施例の場合、０度から６０度までの傾斜角度
範囲に対応できる。

【００４０】主導入管５１に補助導入管５２がターンバ
ックル８１を介して連結され、これらの導入管５１、５
２により掘削孔９１周囲の地表面と集土室４６の下部開
口４８との間が覆われる。掘屑はダウンザホールドリル
を駆動する圧縮空気によって、掘削孔９１の孔壁とドリ
ルロッドの間を通って地上に排出されるが、地上部にお
いては導入管５１、５２を介して集土室４６に導入され
る。

【００４１】集土室４６ではテーブル４の回転に伴っ
て、ブレードプレート５６が回転し、ブレード５７がテ
ーブル４の回転軸線の回りを旋回している。ここで集土
室４６の側壁の排出口４９が開放している場合、掘屑は
このブレード５７によって常時排出口４９に向けて掻き
寄せられ、一定の方向に排出される。なお、排出口４９
には逆Ｌ字形のダクト８２を連結してもよい。また、必
要に応じて排出口４９に代えて、集土室４６の底壁の排
出口８５、８６の一方又は双方を開放して、掘屑を排出
するようにしてもよい。

【００４２】このような排土装置を具備することによ
り、掘屑が飛散することなく一定の方向に排出され、周
辺環境の悪化を防止できる。導入管の一部、具体的には
補助導入管５２を集土室４６に着脱自在に取付けるよう
にし、その傾斜切り口５３の傾斜角度を変えることによ
り、種々の地表面形状に対応できる。また、集土室４６
に掘屑を掻寄せるブレード５７を設けることにより、掘
屑が集土室内で滞留することなく、効率よく排出され
る。さらに、ブレードプレート５６とテーブル４とを係
合させることにより、ブレードプレート５６がテーブル
４の回転に伴って回転し、ブレードプレート専用の駆動
手段が不要である。

【００４３】上記実施例は単なる例示にすぎず、この発
明は例えば以下に記すような種々の変形が可能である。

【００４４】（１）上記実施例はレベリングジャッキが
油圧シリンダで作動するものであるが、ラック及びピニ
オンその他の手段で作動する形式としてもよい。

【００４５】（２）上記実施例ではレベリングジャッキ
をベースフレームに取付けているが、ベースフレームは
必ずしも必要ではなく、レベリングジャッキをロータリ
ーテーブルに直接取付ける構造としてもよい。

【００４６】（３）上記実施例ではレベリングジャッキ
の数が山側及び谷側についてそれぞれ２本ずつ設けられ
ているが、その数は限定されない。例えば、山側が２
本、谷側が１本あるいはその逆であってもよい。

【００４７】（４）レベリングジャッキの作動を、テー
ブルの作動の場合と同様に、遠隔操作するようにしても
よい。

【００４８】（５）この発明の掘削機は傾斜地に限らず
平坦地でも適用できることはいうまでもない。図１〜図
３のように山側のレベリングジャッキを伸長した状態
が、平坦地での使用状態である。

【００４９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ロータ
リーテーブルが昇降手段を介して傾斜地上に設置される
ので、仮設足場の設置及び撤去作業が不要となる。ま
た、山側昇降手段を谷側昇降手段よりも上方に配置する
ことにより、短い昇降ストロークで種々の傾斜角度に対
応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例を示す平面図であ
る。

【図２】図２は同実施例の側面図である。

【図３】図３は同実施例の背面図である。

【図４】図４はロータリーテーブルの平面図である。

【図５】図５はロータリーテーブル部分的な断面展開図
である。

【図６】図６はベースフレームの平面図である。

【図７】図７は図６のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図８】図８は山側レベリングジャッキの軸線方向断面
図である。

【図９】図９は集土室の側壁の排出口の正面図である。

【図１０】図１０は補助導入管の一例を示す斜視図であ
る。

【図１１】図１１は主導入管と補助導入管との連結状態
を示す断面図である。

【図１２】図１２はブレードプレートの下面図である。

【図１３】図１３は同ブレードプレートの断面図であ
る。

【図１４】図１４は掘削機全体の配置を示す概略図であ
る。

【図１５】図１５は従来例を示す概略図である。

【符号の説明】

１…ベースフレーム ２…ロータリーテーブル ３…ハウジング ４…テーブル ８…油圧モータ ２８…レベリングジャッキ ２９…レベリングジャッキ ３０…アウタケース ３１…インナケース ３４…油圧シリンダ ４５…傾斜センサ ６６…傾斜表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外山 洋 東京都中野区中央１丁目29番15号 鉱研 工業株式会社内 (72)発明者 新庄 潤 東京都中野区中央１丁目29番15号 鉱研 工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭56−125486（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−106088（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21B 3/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータリーテーブルと、 前記 ロータリーテーブルを載置するためのベースフレー
   ムと、 前記ベースフレームを 傾斜地上において昇降自在に支持
   し、かつ水平に位置決めするための昇降手段とを備え、前記昇降手段は、それぞれ前記ロータリーテーブルの回
   転軸線と平行となるように、前記ベースフレームの山側
   に固定された山側レベリングジャッキと、谷側に固定さ
   れた谷側レベリングジャッキとからなり、 前記山側レベリングジャッキは前記谷側レベリングジャ
   ッキよりも上方位置に配置されていることを特徴とする
   傾斜地用ロータリーテーブル型掘削機。
2. 【請求項２】前記山側レベリングジャッキ及び谷側レベ
   リングジャッキのそれぞれは、前記ベースフレームに固
   定されたアウタケースと、 前記アウタケースにその下端から出没自在に収容された
   インナケースと、 前記インナケースに収容され、一端が前記アウタケース
   に連結され、かつ他端が前記インナケースに連結された
   作動シリンダとからなることを特徴とする請求項１記載
   の傾斜地用ロータリーテーブル型掘削機。
3. 【請求項３】前記ロータリーテーブルの傾斜を検出する
   ための傾斜センサと、 前記傾斜センサの検出値を表示するための表示器とを備
   えてなる請求項１又は２記載の傾斜地用ロータリーテー
   ブル型掘削機。