JP3003041B2 - 鑽孔装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えば地下鉄工事等の建設工事に於いてＩ
形鋼、Ｈ形鋼、みぞ形鋼等の鋼材にボルト孔等の穿孔を
行う鑽孔装置に関し、特にＨ形鋼のフランジ間のような
狭い間隔に挿入して能率的に穿孔する鑽孔装置に関する
ものである。

〈従来の技術〉 地下鉄工事等の建設工事に於いて、例えば縦杭用とし
て地溝内に略２米間隔の列状に打ち込んだＨ形鋼に横に
桁受材のみぞ形鋼を取り付ける為のボルト用孔の穿孔作
業は、作業場所が極めて狭い為非常に困難な作業であっ
たが、私は先にこの様な狭い場所に於ける穿孔作業を便
利に行える「鑽孔装置」を開発し、特願昭36−47500号
（特公昭39−5393号）として出願、特許第429079号とし
て特許を受けた。この鑽孔装置は、原動機より歯車連動
機構を介して回転する錘（ドリル）の軸受筒にラックを
形成し、このラックに噛合するピニオンを長尺柄の下端
に軸架し、前記軸受筒を前後方向に摺動自在に嵌挿した
枠体に長さ調節自在の支持杆を設けたもので、鋼材の対
向したフランジ間の間隙にこの装置を挿入し、ドリルを
フランジ内面に臨ませ、支持杆を調節して、装置をフラ
ンジ間に固定してドリルを回転させ、長尺柄を操作して
ピニオン、ラックの作用によりドリルを押圧前進させて
穿孔を行うものである。この様にこの鑽孔装置は、フラ
ンジ間等の鋼材溝内に挿入して内面から穿孔する様にし
たものであるから、鋼材外側に特に大きな作業用空間を
設ける必要がなく、狭い場所で容易に穿孔作業ができ、
現在地下鉄工事等の工事現場に於いて広く使用されてい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし乍ら地下鉄工事の工法も次第に改革が行われ、
より強固な壁面を構築すべく、地溝に列設する縦杭の間
隔が次第に狭くなる傾向にあり、時には、隣接する縦杭
Ｈ形鋼のフランジのフランジの端縁部が接するばかりの
極端に狭い間隔の設計も出現する為、鑽孔装置を挿入固
定し操作するスペースは、恰も角パイプ内側の様に上面
だけ四角形に開口している形状になり、ドリル前後進の
長尺柄のラチェット操作のスペースはおろか、フレキシ
ブルシャフトの導路すら確保ならず、上述の鑽孔装置で
は、施工し難い、或いは施工不能の箇所の発生すら出現
する様になってきた。

本発明は、この様な従来の問題点に鑑み、たとえば縦
杭のＨ形鋼がその端縁部同士が当接して鑽孔装置の挿
入、操作のスペースが角パイプ内側状態になろうとも、
建設工事に於ける鋼材の穿孔作業を能率良く行える鑽孔
装置を提供する事を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成する為、本発明の鑽孔装置は 地下鉄等の建設工事で、地溝内に縦杭として垂直に列
設したＨ形鋼等の両フランジに、横に仮取り付けしたみ
ぞ形鋼等の桁受材を本取り付けするに、前記フランジ間
の内側空間に主要部を挿入して、このフランジの内側か
ら前記桁受材と共にボルト孔等の孔あけを行う鑽孔装置
に於いて、頂部に吊輪11を設けたモータ10と、このモー
タ10の取付板に垂下取り付けのチエンケース９と、この
チエンケース９下端に垂下取り付けで、上下に一対の長
さ調節可能の固定ネジ７を螺着したフレーム８と、この
フレーム８の上部で操作するラチェトバー66の伝動によ
り駆動し、且つこのフレーム８に内臓されるスライド機
構６と、ドリル２のシャンク部21を保持するスピンドル
３を回転可能に支持する可動ケース４と、前記モータ10
の回転を前記複数のスピンドル３に伝動して回転させる
駆動機構５とを備えて構成したものである。

〈作用〉 上記の様に構成した本発明の鑽孔装置を頂部の吊輪で
クレーン等懸吊装置により懸吊して鋼材溝内に挿入して
ドリルを所要の穿孔位置に対向させ固定ネジを調整して
フレームを鋼材内側に固定支持し、駆動機構によりスピ
ンドルを介してドリルを回転させつつ、スライド機構を
操作して可動ケースを前進させ、ドリルを鋼材面に押圧
する事により、ボルト止用の孔が鋼材に穿孔される。

〈実施例〉 以下図面に示した実施例により、本発明の構成を更に
詳しく説明する。

第１図は、本発明の鑽孔装置の一実施例を示す側断面
図、第２図は、その要部拡大断面図、第３図は、その駆
動機構を示す正面図（第１図のＡ−Ａ視断面）である。
この鑽孔装置１は、複数本のドリル２のシャンク部21を
夫々保持するスピンドル３を回転可能に支持する可動ケ
ースと、前記スピンドル３を回転させる駆動機構５と、
前記可動ケース４を前記ドリル２の軸方向に移動させる
スライド機構６を収納すると共に、長さ、及び取り付け
位置調整可能の固定ネジ７を一対備えたフレーム８とに
より構成されている。固定ネジ７は、フレーム８の上部
及び下部に螺合し、任意の位置でセットボルトで固定し
て取り付けられたもので、又は、フレームの上下いずれ
か１本でも良い。

この固定ネジ７の先端部は、前記可動ケース４に遊嵌
貫通してドリル２先端方向へ平行して突出し、また尾端
部は、フレーム８後面から突出しており、ネジによりそ
の長さを調節して、穿孔作業時にフレーム８を所容の穿
孔箇所のフランジ間に固定支持するものである。

尚、図面は、本発明の鑽孔装置の最も典型的な実施態
様である三本のドリルを所定間隔で垂直に列設、装備し
たものについて図示したものである。

第２図に示すように、ドリル２のシャンク部21が嵌挿
されたスピンドル３は、可動ケース４の後面（図示右
方）に突設去れた支承筒41の端部内面に装備されたベア
リング42と、可動ケース４の前面（図示左方）をカバー
する可動ケース蓋43の内面に装備されたベアリング44と
により回転可能に支持されている。フレーム８の孔81に
遊嵌する前記支承筒41の外周面には、角ネジ45が螺設さ
れ、（中央の支承筒41は角ネジ不要）この角ネジ45にス
ライドスプロケット61が螺合している。スピンドル３の
後端部には、左ネジ部31が延設され、それにキャップ32
が螺嵌されている。キャップ32の中心部には、錘抜孔33
が明けられており、ドリル交換等の際この錘抜孔33を通
じてポンチ等でドリル２のシャンク21尾部を打撃する事
により、ドリル２をスピントル３から抜去する事が出来
る。

この第２図は、３本装備されたドリル２の内、最上部
の１本の装備部分の構造を示したもので、中央部は第２
図の構造の内、角ネジ45を廃し、最下部は、第２図の構
造の内スプロケット52を廃した構造が設けられている。

前記スピンドル３の可動ケース４本体と可動ケース蓋
43との間の部分に、スプロケット51、52（最下端のスピ
ンドル３についてはスプロケット52）が個設されてい
る。スプロケット52（最下端はスプロケット51）と可動
ケース４本体との間にはスラストベアリング34が嵌装さ
れている。一方、フレーム８の上端部には第１図に示す
様に、中空状のチエンケース９の下端部が固定され、こ
のチエンケース９の上端部にモータ10が取り付けられ、
このモータ10の取付板上面に吊輪11が設けられている。
前記チエンケース９内のモータ10軸端に設けられたスプ
ロケット53から、チエン54によりスプライン付スプロケ
ット55に前記モータ10の回転が伝動される。スプライン
付スプロケット55は、チエンケース９の下端部を貫通す
るスプライン軸12にスプライン嵌めされたものである。
スプライン軸12は、前記可動ケース４の上端部及び前記
フレーム８の上端部に回転可能に支持されたもので、前
記可動ケース４に対しては軸方向に移動不能に支持さ
れ、フレーム８に対しては軸方向に摺動可能になってい
る。スプライン軸12の可動ケース４内端部には、ピニオ
ンスプロケット56が固設され、前記スプライン付スプロ
ケット55から前記スプライン軸12、ピニオンスプロケッ
ト56を介して、チエン57により前記スピンドル３のスプ
ロケット51に回転が伝動されてスピンドル３に保持され
たドリル２を回転駆動し、更に同軸のスプロケット52か
らチエン58により次のドリル２のスピンドル３のスプロ
ケット51に回転が伝動され、その同軸のスプロケット52
からチエン59によって更に次のドリル２のスピンドル３
のスプロケット51に回転が伝動される。この様に構成さ
れた駆動機構５によって、上下に列設された３本のドリ
ル２が同時に同方向に回転駆動される構造となってい
る。又は、第４図に示す様に、テンション装置47を設置
してチエン57一条のみで、各スピンドル３への回転伝動
とすれば鑽孔装置が更にコンパクトに纏まり狭い箇所で
の作業に一層適す装置になる。

前述の様に、可動ケース４に突設（３本のドリル２に
対応して３箇所）され、フレーム８に設けられた孔81に
遊嵌する支承筒41の角ネジ45に、夫々スライドスプロケ
ット61が螺合しているが、このスライドスプロケット61
は、フレーム８の前面側に設けられた凹部82と、その前
面をカバーするフレーム蓋83との間に挟まれて配置され
ている。これら２個のスライドスプロケット61は、チエ
ン62を介してラチェット軸63の一端に固設されたピニオ
ンスプロケット64により伝動回転する。この伝動構造を
示した第５図（第１図のＢ−Ｂ視断面）に見られる様
に、チエン62は２個のスライドスプロケット61に対して
その巻回角度を出来るだけ大きくする様に配置されてい
る。前記ラチェット軸63はフレーム８の上部に回転可能
に支持されており、前記ピニオンスプロケット64の反対
側端部にラチェットホイール65が固設され、このラチェ
ットホイール65をラチェットレバー66の操作で回転させ
るラチェット機構が装備されている。ラチェット機構の
詳細は図示しないが、例えばレンチ工具（ラチェット式
レンチ）等に用いられる公知の構造のものである。ラチ
ェットレバー66を手動操作してラチェット軸63を中心と
して第１図前後方向に揺動させる事により、図示しない
ラチェット爪が係合してラチェットホイール65をいずれ
か一方向に間欠回転させ、この回転がラチェット軸63、
ピニオンスプロケット64を介してチエン62により２個の
スライドスプロケット61に伝動される。スライドスプロ
ケット61は、前記可動ケース４の支承筒41の角ネジ45に
螺合しかつフレーム８本体とフレーム蓋83との間に挟ま
れているから、その回転によって支承筒41がフレーム８
の孔81内を前後（第１、第２図の左右）のいずれか一方
にスライド移動し、（この時ガイドリング67は支承筒41
に空転）従って可動ケース４がフレーム８に対して移動
してドリル２を前進、又は後退させる。このように構成
されたスライド機構６によってドリル２の軸方向前後移
動が行われる。

以上の様に構成した本発明の鑽孔装置を使用して例え
ば、地下鉄工事現場に於いて垂直列状に打ち込んだＨ形
鋼の縦杭の両フランジに横方向に仮止めしたみぞ形鋼の
桁受材をボルト止めする為の穿孔作業を行う場合は、所
要のドリル２をセットした鑽孔装置１を、上端部の吊輪
11にワイヤーロープ等を掛け、クレーン、チエンブロッ
ク等公知の懸吊装置で懸吊して縦杭の両フランジ間に挿
入し、ドリル２が縦杭の穿孔予定位置に対向する位置ま
で降下させる。この時、フレーム８に設けてある固定ネ
ジ７は、両フランジ間を通過し得る様に予めその長さを
短縮しておき、また、可動ケース４もフレーム８側に寄
せて、ドリル２を後退させておき、前記の様に鑽孔装置
１を移動させてドリル２を所定の穿孔位置に位置決めし
た後、固定ネジ７を調整伸長してその両端をフランジ内
面に押し当て、フレーム８を固定支持させる。その後、
モータ10を起動せしめて、駆動装置５により三本のドリ
ルを同時に同方向に回転させるとともに、ラチェットレ
バー66を手動操作してスライド機構６を作動させて可動
ケース４と共に、ドリル２を前進させ、フランジの所要
穿孔部三箇所に同時に前記桁受材も共に穿孔する。この
面の穿孔が終われば、ラチェットレバー66を前記と逆の
方向に操作してスライド機構６を作動させて可動ケース
４と共に、ドリル２を後退させて穿孔した孔から脱出さ
せ、モータ10を停止し、固定ネジ７を弛めてフレーム８
の固定を解除し、前記懸吊装置は、その儘で、鑽孔装置
をその吊輪11を軸として、手で縦に半回転させれば、ド
リル２が先と相対面のフランジ内面方向になる。ドリル
２の先端位置は、先の穿孔位置と変化は無く同位置なの
で、面倒な位置合わせを省略出来、すぐに先と同様の手
順で穿孔可能であり、この穿孔が終われば懸吊装置を操
作して次の縦杭に先と同様に穿孔する。これを繰り返
す。

尚、上記の実施例は、ドリル２を所定間隔に水平に三
本列設装備するものであるが、現行の地下鉄工事に於い
ては、Ｈ形鋼縦杭と、みぞ形鋼桁受材との取付け用孔
は、１箇所に３個垂直に列設するのが通常の工法である
から、地下鉄工事用に使用される本発明の鑽孔装置の実
施態様としては、最も典型的なものである。しかし乍
ら、本発明は、この態様だけに限定されるものではな
く、工事仕様に応じてドリル本数を変えたものとしても
実施し得るものである。

〈発明の効果〉 以上詳述の通り、本発明の鑽孔装置は、頂部に吊輪11
を設けたモータ10と、このモータ10の取付板に垂下取り
付けのチエンケース９と、このチエンケース９下端に垂
下取り付けで、上下に一対の長さ調節可能の固定ネジ７
を螺着したフレーム８と、このフレーム８の上部で操作
するラチェトバー66の伝動により駆動し、且つこのフレ
ーム８に内臓され、ドリル２のシャンク部21を夫々保持
するスピンドル３を回転可能に支持する可動ケース４
と、前記モータ10の回転を前記スピンドル３に伝動して
回転させる駆動機構と、前記可動ケース４を前記ドリル
の軸方向に移動させるスライド機構６とを備えた物であ
るから、列設する縦杭間隔が、益々狭くなる傾向にある
地下鉄工事等の現場に於ける穿孔作業は、作業スペース
が確保し難く従来の鑽孔装置では作業困難又は、不能の
箇所が頻発する傾向にあったが、この問題に良く応えて
次ぎに列記する効果を発揮する。

（１）鑽孔装置の形態を頂部に吊輪11を設けたモータ10
と最上位として、順次チエンケース、フレームと、いず
れも垂下取り付けとし、このフレームの上部でラチェッ
トレバー操作としたので吊輪をワイヤロープ等を介して
クレーン等で吊ると、装置全体が一連の縦長に繋がるの
で、縦杭のＨ形鋼のフランジ同士が、いかに接近しよう
ともクレーン操作による上下移動に適するので、フラン
ジ間内へ装置要部の挿入、抜去が自在である。

（２）ドリルを前後進させるラチェットレバーもフレー
ムの上部での操作になるので、装置要部がフランジ間内
にあってもラチェットレバーの操作に支承はない。

（３）この種の作業は、通常縦杭Ｈ形鋼のウェブを避け
てその左右のフランジ面に同じ高さ位置に夫々縦に３穴
づつ、その外側に仮止めされているみぞ形鋼の桁受材も
同時に穿孔するが、１穴済む毎にフランジ内で重い装置
を手で支えながら固定ネジを解除して装置を移動すると
共に再度ドリルの位置決めから固定ネジ締着と作業を繰
り返すが、この面の３穴穿孔が済めば、フランジ内で再
度装置を手で支えながら固定ネジを解除して装置を後ろ
向きにし、相対面のフランジ内面にも同様の穿孔を繰り
返して行くが、この内面の所要位置へのドリル先端の位
置決めが、装置の重さに疲労も相俟って中々辛く面倒で
も、如可に短時間で行えるかが作業全体の能率に大きく
影響する。しかし本発明の鑽孔装置にあっては、クレー
ン等で吊輪により絶えず懸吊したまま、作業を継続して
いくので、装置の移動にしろ、ドリルの位置決めにしろ
人力を殆ど要さないばかりか、前述の様に装置を相対面
のフランジ内面方向へ方向転換する場合でも、装置が懸
吊されたまま吊輪を支軸に簡単に手で装置を回動させら
れるので、ドリルに高さの変化は有り得ず、ドリル位置
決めに高さ決めが省略出来るので、作業員の疲労軽減と
作業の能率向上に極めて貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の鑽孔装置の一実施例示す側断面図、
第２図は、その要部拡大断面図、第３図は、その駆動機
構を示す正面図（第１図のＡ−Ａ視断面）第４図は、第
３図の他の伝動構造を示す正面図、第５図は、スライド
機構の伝動構造を示す正面図、（第１図のＢ−Ｂ視断
面）である。 １……鑽孔装置。２……ドリル。３……スピンドル。４
……可動ケース。５……駆動機構。６……スライド機
構。７……固定ネジ。８……フレーム。10……モータ。
11……吊輪。12……スプライン軸。21……シャンク部。
41……ネジ筒。46……脱輪防止レール。47……テンショ
ン装置。51,52……スプロケット。55……スプライン付
スプロケット。56……ピニオンスプロケット。61……ス
ライドスプロケット。66……ラチェットレバー。81……
孔。65……ラチェットホイール。32……キャップ。31…
…左ネジ部。67……ガイドリング。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地下鉄等の建設工事で、地溝内に縦杭とし
   て垂直に列設したＨ形鋼等の両フランジ外面に、横に仮
   取り付けしたみぞ形鋼等の桁受け材を本取り付けする
   に、前記フランジ間の内側空間に主要部を挿入して、こ
   のフランジの内側から前記桁受け材と共にボルト孔等の
   孔あけを行う鑽孔装置に於いて、頂部に吊輪11を設けた
   モータ10と、このモータ10の取付板に垂下取り付けのチ
   エンケース９と、このチエンケース９下端に垂下取り付
   けで、上下に一対の長さ調節可能の固定ネジ７を螺着し
   たフレーム８と、このフレーム８の上部で操作するラチ
   ェトバー66の伝動により駆動し、且つこのフレーム８に
   内臓されるスライド機構６と、ドリル２のシャンク部21
   を夫々保持するスピンドル３を回転可能に支持する可動
   ケース４と、前記モータ10の回転を前記スピンドル３に
   伝動して回転させる駆動機構５とを備えて成る事を特徴
   とする鑽孔装置。