JP3570826B2

JP3570826B2 - 竪孔掘削機

Info

Publication number: JP3570826B2
Application number: JP25694796A
Authority: JP
Inventors: 敏野崎; 宏久住
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JPH10102965A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースマシンに起伏可能に設置したブームと、ベースマシンに起伏可能に設置しケリーバ回転駆動装置を搭載するフロントフレームとを備え、ケリーバをケリーバ回転駆動装置で回転駆動しながら下降させることにより掘削バケット等の竪孔掘削手段で竪孔を掘削するようにしたアースドリル機等の竪孔掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木建築工事においては、構造物の地盤による支持力を増大するため、地盤の良好な地中域まで竪孔を掘削し、この竪孔に鉄筋コンクリートを打設して基礎杭を造成するいわゆる場所打ち杭工法が実施されている。こうした場所打ち杭工法には、従来、アースドリルと称する竪孔掘削機が常用されている。このアースドリル機は、ベースマシンとなる自走車本体に俯仰可能に設置したブームとベースマシンに起伏可能に設置しケリーバ回転駆動装置を搭載するフロントフレームとを備え、ブームの上部からケリーバを垂下するとともに、ケリーバの下端に竪孔掘削手段としての掘削バケットを取り付け、ケリーバをケリーバ回転駆動装置で回転駆動しながら下降させることにより、掘削バケットで地中を掘進して竪孔を掘削するようにしたものである。本発明は、この竪孔掘削機に対して改良を加えしようとするものである。
【０００３】
そこで、本発明で改良しようとする従来の竪孔掘削機の一例を図４に基づき説明する。図４は、本発明の具体化例の竪孔掘削機の全体像を示す側面図である。この図４に示す竪孔掘削機は、アースドリル機の一般的なものである。
【０００４】
図４において、２０はベースマシンとなるクローラ式の自走車本体、２１はこの自走車本体２０に俯仰可能に立設したブーム、２２はこのブーム２２の前方において自走車本体２０に俯仰可能に軸支し後記ケリーバ回転駆動装置２５を搭載するフロントフレーム、２３はブーム２１に掛け回されたロープ２３ａに吊り下げることにより垂下したケリーバ、２４はこのケリーバ２３の下端部に取り付けられた竪孔掘削手段としての掘削バケット、２５はケリーバ２３を回転駆動するためのケリーバ回転駆動装置、２６はブーム２１内に取り付けられフロントフレーム２２を起伏させる油圧シリンダである。なお、アースドリル機では、竪孔の掘削後、鉄筋コンクリートを打設するためのコンクリート流し込み用トレミー管や鉄筋を吊り込む作業等を行うため、クレーン機能を備えており、そのため、吊り荷を吊るための吊りロープ２７やこれを巻き取るためのウインチを備えている。
【０００５】
ブーム２１は、自走車本体２０に軸支することにより俯仰可能に設置され、ブーム起伏ロープ２１ａをブーム起伏用ウインチで巻き取り巻き戻しすることにより俯仰させることができる。フロントフレーム２２には、フレーム起伏ロープ２２ａの一端が取り付けられ、このフレーム起伏ロープ２２ａは、滑車２２ｂを介してブーム２１内に導かれ、ブーム２１内に取り付けられた油圧シリンダ２６のロッド先端に取り付けられた滑車２６ａ（シーブブロック）に掛け回される。そして、フレーム起伏ロープ２２ａの他端は、滑車２６ａに掛け回された後、再びフロントフレーム２２に固定される。したがって、油圧シリンダ２６を伸縮すると、フレーム起伏ロープ２２ａは、油圧シリンダ２６の滑車２６ａを介して引っ張られたり緩められたりする方向に移動してフロントフレーム２２を起伏させる。
【０００６】
掘削バケット２４は、底蓋の下面に掘削用のカッタを有し、掘削土砂を内部に取り込めるようになっているとともに、図示のように底蓋を開放してその掘削土砂を排出できるようになっている。ケリーバ回転駆動装置２５は、そのトルク伝達部にケリーバ２３を挿通して回転駆動することにより掘削バケット２４に回転力を付与する。したがって、ケリーバ回転駆動装置２５でケリーバ２３を回転駆動しながらロープ２３ａを徐々に繰り出して、ケリーバ２３や掘削バケット２４等の自重により掘削バケット２４に推力を付与すると、掘削バケット２４は、掘削土砂を取り込みつつ地中を掘進して竪孔を掘削する。また、こうして地中を掘進する過程で掘削バケット２４内に所定量の掘削土砂が溜ったときには、ロープ２３ａを巻き上げて掘削バケット２４を地上に引上げ、掘削土砂を排出する。アースドリル機においては、こうした工程を繰り返すことにより所定の深さの竪孔を掘削する。
【０００７】
ところで、アースドリル機等の竪孔掘削機では、例えばトレミー管や鉄筋を吊り込む作業を行う場合のように、ブーム２１を前傾させなければならない場合がある。こうした場合、そのブーム２１の前傾に応じてフロントフレーム２２も前傾させないと、ブーム２１がフロントフレーム２２に当たって両者が干渉する。こうしたことから、従来の竪孔掘削機においては、前記したように、フロントフレーム２２をフレーム起伏ロープ２２ａでブーム２１に連結することにより、フロントフレーム２２が倒れるのをフレーム起伏ロープ２２ａで拘束しながらフロントフレーム２２が自重によりブーム２１の前傾動作に追従して前傾するようにし、ブーム２１とフロントフレーム２２とが干渉するのを防いでいた。
【０００８】
一方、フロントフレーム２２に連結されるフレーム起伏ロープ２２ａを緊張したしたまま掘削作業を進めると、掘削作業に起因する種々の衝撃や負荷がフロントフレーム２２からフレーム起伏ロープ２２ａを通じてブーム２１に伝達され、これによってブーム２１の揺動が起きてしまう。この揺動によってブーム２１の撓みが大きくなることがあるため、掘削作業を行う場合には、フロントフレーム２２を掘削作業に適した姿勢にセットした後、フロントフレーム２２を、別途用意したワイヤロープ（吊りロープ）でブーム２１の先端部に連結してその姿勢を保持するとともに、フレーム起伏ロープ２２ａを弛ませることにより、衝撃や負荷がフレーム起伏ロープ２２ａを介してブーム２１に伝達されないようにしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の竪孔掘削機は、以上のような方法により、ブームの前傾時にブーム２１とフロントフレーム２２とが干渉するのを防げるとともに、掘削作業時の衝撃や負荷がブーム２１への伝達されるのを防止できてこの点では望ましかったが、作業性の点で問題があった。すなわち、従来の竪孔掘削機で作業を行う場合、フレーム起伏ロープ２２ａとワイヤロープ（吊りロープ）との二種類のロープを取り扱って、ロープの接続、切離し等の作業を行わなければならず、取扱が非常に煩雑であった。しかも、これらの作業は、作業者がフロントフレームの上部に上って行わなければならないため、作業に手間がかかり、また、高所作業となって、作業の安全性の面でも問題があった。
【００１０】
本発明は、こうした従来の技術にみられる問題を解消するために創作されたものであって、その技術課題は、ブームとフロントフレームとの干渉を防止でき、しかも、作業性や安全性の良好な竪孔掘削機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記の目的は、ベースマシンに起伏可能に設置したブームと、ベースマシンに起伏可能に設置しケリーバ回転駆動装置を搭載するフロントフレームとを備え、ケリーバをケリーバ回転駆動装置で回転駆動しながら下降させることにより竪孔掘削手段で竪孔を掘削するようにした竪孔掘削機において、「ブームを起伏させるブーム起伏シリンダ及びフロントフレームを起伏させるフレーム起伏シリンダをそれぞれベースマシンに設置し、ブーム起伏シリンダのボトム側とフレーム起伏シリンダのロッド側とを接続する接続管路と、フレーム起伏シリンダのボトム側の圧油を排出する排出管路とを設け、ブーム起伏シリンダの縮小によりブームを伏す方向に動作させる際、接続管路を連通してブーム起伏シリンダのボトム側の圧油をフレーム起伏シリンダのロッド側に流入させるようにするとともに排出管路を連通してフレーム起伏シリンダのボトム側の圧油を排出するようにし、これにより、ブーム起伏シリンダの縮小に連動して、フロントフレームがブームに当たらないようにフレーム起伏シリンダを縮小させるようにした」ことにより達成される。
【００１２】
本発明の竪孔掘削機は、このような技術手段を採用しているので、ブーム起伏シリンダの縮小させてブームを伏す方向に動作させると、接続管路及び排出管路が連通されて、ブーム起伏シリンダのボトム側の圧油が接続管路を通じてフレーム起伏シリンダのロッド側に流入するとともに、フレーム起伏シリンダのボトム側の圧油が排出管路を通じて排出される。その結果、フレーム起伏シリンダもブーム起伏シリンダの縮小に連動して縮小し、フロントフレームは、ブームに干渉しないように従動しながら伏す方向に動作する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図３に基づいて説明することにより、本発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具体化例の竪孔掘削機の全体像を概略的に示す側面図、図２は、本発明の具体化例の竪孔掘削機に関する油圧回路図、図３は、本発明の具体化例の竪孔掘削機に関する作動チャート図である。図１及び図２において、図４と同一符号を付けた部分は同図と同等の部分を表すので、説明の重複を避けるため詳述しない。本発明の具体化例の竪孔掘削機は、ベースマシンとしてのクローラ式の自走車本体２０に起伏可能に設置したブーム２１と、自走車本体２０に起伏可能に設置しケリーバ回転駆動装置２５を搭載するフロントフレーム２２とを備え、ケリーバ２３をケリーバ回転駆動装置２５で回転駆動しながら下降させることにより竪孔掘削手段としての掘削バケット２４で竪孔を掘削するようにしていて、こうした点では図４の従来の竪孔掘削機と変わらない。
【００１４】
そこで、本発明の具体化例の竪孔掘削機の特徴的な技術内容について説明すると、前述したように、従来の竪孔掘削機では、ブーム２１をブーム起伏ロープ２１ａとブーム起伏用ウインチとで起伏させ、フロントフレーム２２をフレーム起伏ロープ２２ａと油圧シリンダ２６とで起伏させるようにしているが、本具体化例の竪孔掘削機では、図１に示すように、ブーム２１及びフロントフレーム２２をそれぞれブーム起伏シリンダ１及びフレーム起伏シリンダ２で起伏させるようにした。そのため、ブーム起伏シリンダ１をブーム２１と自走車本体２０とに軸着し、フレーム起伏シリンダ２をフロントフレーム２２と自走車本体２０とに軸着して、ブーム起伏シリンダ１及びフレーム起伏シリンダ２を自走車本体２０に設置した。本具体化例の竪孔掘削機は、こうした構造をベースにして、その油圧駆動回路に図２に示すような独自の工夫を施した。
【００１５】
図２に基づいてこの点の技術内容を説明すると、図２において、９は中立位置から右位置や左位置に切り換えることによりブーム起伏シリンダ１を伸縮するように圧油の流れの方向を制御する油圧パイロット式のブーム起伏シリンダ用の方向切換弁、１０は同じく中立位置から左位置や右位置に切り換えることによりフレーム起伏シリンダ２を伸縮するように圧油の流れの方向を制御する油圧パイロット式のフレーム起伏シリンダ用の方向切換弁、１１はブーム起伏シリンダ１のロッド側とブーム起伏シリンダ用の方向切換弁９の二次側とを接続する第１主管路、１２はブーム起伏シリンダ１のボトム側とブーム起伏シリンダ用の方向切換弁９の二次側とを接続する第２主管路、１３はフレーム起伏シリンダ２のロッド側とフレーム起伏シリンダ用の方向切換弁１０の二次側とを接続する第３主管路、１４はフレーム起伏シリンダ２のボトム側とフレーム起伏シリンダ用の方向切換弁１０の二次側とを接続する第４主管路である。なお、ブーム起伏シリンダ用の方向切換弁９及びフレーム起伏シリンダ用の方向切換弁１０の一次側には、何れも、油圧ポンプの圧油を供給するための給油路及びアクチュエータからの戻り油としての圧油を油タンクに排出するための排油路が接続されている。第２主管路１２及び第４主管路１４には、ブーム起伏シリンダ１及びフレーム起伏シリンダ２が伸長状態にあるときに自重で下降するのを防ぐため、カウンタバランス弁４及びカウンタバランス弁５をそれぞれ設けている。
【００１６】
ブーム起伏シリンダ用の方向切換弁９は、中立位置においてブーム起伏シリンダ１の圧油の給排を停止し、左位置へ切り換えたとき、油圧ポンプの圧油を第１主管路１１を通じてブーム起伏シリンダ１のロッド側へ供給するとともにブーム起伏シリンダ１のボトム側の圧油を第２主管路１２を通じて油タンクに排出し、右位置へ切り換えたとき、油圧ポンプの圧油を第２主管路１２を通じてブーム起伏シリンダ１のボトム側へ供給するとともにロッド側の圧油を第１主管路１１を通じて油タンクに排出し得るように圧油の流れを制御する。したがって、左位置へ切り換えると、ブーム起伏シリンダ１を縮小させてブーム２１を伏す方向に動作させて前傾させ、右位置へ切り換えると、ブーム起伏シリンダ１を伸長させて、ブーム２１を起立する方向に動作させる。同様にして、フレーム起伏シリンダ用の方向切換弁１０は、中立位置においてフレーム起伏シリンダ２の圧油の給排を停止し、右位置へ切り換えたとき、第３主管路１３及び第４主管路１４を通じてそれぞれ圧油を供給及び排出し、左位置へ切り換えたとき、第４主管路１４及び第３主管路１３を通じてそれぞれ圧油を供給及び排出し得るように圧油の流れを制御する。したがって、左位置及び右位置へ切り換えると、フレーム起伏シリンダ２を伸長及び縮小させて起立及び前傾する方向にそれぞれ動作させる。
【００１７】
１５はブーム起伏シリンダ１のロッド側とフレーム起伏シリンダ２のボトム側とを接続する接続管路、１６はブーム起伏シリンダ１のボトム側とフレーム起伏シリンダ２のロッド側とを接続する接続管路である。接続管路１５には、非作動時にブーム起伏シリンダ１のロッド側方向にだけ圧油を流す油圧パイロット操作のオペレートチェック弁３ａ及び非作動時にフレーム起伏シリンダ２のボトム側方向にだけ圧油を流す油圧パイロット操作のオペレートチェック弁３ｃを、それぞれ、ブーム起伏シリンダ１のロッド側及びフレーム起伏シリンダ２のボトム側に設けている。接続管路１６には、非作動時にブーム起伏シリンダ１のボトム側方向にだけ圧油を流す油圧パイロット操作のオペレートチェック弁３ｂ及び非作動時にフレーム起伏シリンダ２のロッド側方向にだけ圧油を流す油圧パイロット操作のオペレートチェック弁３ｄを、それぞれ、ブーム起伏シリンダ１のボトム側及びフレーム起伏シリンダ２のロッド側に設けている。
【００１８】
したがって、ブーム起伏シリンダ１を縮小させるため、方向切換弁９を左位置に切り換えて、油圧ポンプの圧油を、第１主管路１１を通じてブーム起伏シリンダ１のロッド側に供給するとともにオペレートチェック弁３ｂを作動すると、ブーム起伏シリンダ１のボトム側の戻り油は、第２主管路１２と接続管路１６とに分流し、接続管路１６に分流した圧油は、フレーム起伏シリンダ２のロッド側に流入してフレーム起伏シリンダ２を縮小させようとする。同様にして、ブーム起伏シリンダ１を伸長させるため、方向切換弁９を右位置に切り換えるとともにオペレートチェック弁３ａを作動すると、ブーム起伏シリンダ１のロッド側の戻り油は、第１主管路１１と接続管路１５とに分流し、接続管路１５に分流した圧油は、フレーム起伏シリンダ２のボトム側に流入してフレーム起伏シリンダ２を伸長させようとする。ブーム起伏シリンダ１を伸縮したときの戻り油は、このように主管路１１，１２と接続管路１５，１６とに分流するため、特に、接続管路１５，１６に適切な流量の圧油が供給されるように、接続管路１５及び第１主管路１１にそれぞれ可変絞り８ａ及び可変絞り８ｃを設けて、接続管路１５に分流する圧油の流量を調整し、接続管路１６及び第２主管路１２にそれぞれ可変絞り８ｂ及び可変絞り８ｄを設けて、接続管路１６に分流する圧油の流量を調整するようにしている。なお、第１主管路１１及び第２主管路１２は、戻り油を排出するだけでなく圧油の供給も行うブーム起伏シリンダ１のロッド側及びボトム側の圧油の給排路としての働きをするため、これらロッド側及びボトム側に圧油を供給するときに可変絞り８ｃ，８ｄの影響を受けないように、各可変絞り８ｃ，８ｄに並列に逆止弁を設けている。接続管路１５，１６にそれぞれ設けた可変絞り８ａ，８ｂについても同様である。
【００１９】
１７は第１主管路１１の油圧をオペレートチェック弁３ｂの信号受け部に導くパイロット主管路、１８は第２主管路１２の油圧をオペレートチェック弁３ａの信号受け部に導くパイロット主管路、１５ａはオペレートチェック弁３ａとオペレートチェック弁３ｃとの間の接続管路１５の油圧をオペレートチェック弁３ｄの信号受け部に導くパイロット支管路、１６ａはオペレートチェック弁３ｂとオペレートチェック弁３ｄとの間の接続管路１５の油圧をオペレートチェック弁３ｃの信号受け部に導くパイロット支管路である。パイロット主管路１７，１８には、この各主管路１７，１８を連通、遮断する電磁パイロット操作の切換弁６，７がそれぞれ設けられ、これら切換弁６，７は、何れも、非作動時には、図２に示すようにパイロット主管路１７，１８を連通し、信号受け部に信号が出力されたときだけ左位置に切り換えられてパイロット主管路１７，１８を遮断するようになっている。切換弁６，７の切り換えは、本具体化例では操作レバー等手動操作装置からの信号により切り換えるようになっているが、切換弁６，７を、非作動時にパイロット主管路１７，１８を遮断するタイプのものにし、ブーム２１とフロントフレーム２２間の距離を検出するセンサを設けて、このセンサからの信号によりその距離が接近しているときだけ切り換えてパイロット主管路１７，１８を連通させるようにしてもよい。また、ブーム２１及びフロントフレーム２２のそれぞれの位置を検出するセンサを設けてこれらの間の距離を演算装置で演算するようにし、その距離が接近しているときだけ演算装置から信号を出力するようにして、同様のことを行うようにしてもよい。
【００２０】
次に、以上述べた本具体化例の竪孔掘削機の作用を説明する。ブーム起伏シリンダ用の方向切換弁９を、図の中立位置から左位置へ切り換えると、油圧ポンプの圧油は、第１主管路１１を通じてブーム起伏シリンダ１のロッド側に供給されるとともに、第１主管路１１の油圧が切換弁６を経由してパイロット主管路１７からオペレートチェック弁３ｂにパイロット圧力として出力されて、オペレートチェック弁３ｂが作動し、チェック弁の機能を解除する。そうすると、ブーム起伏シリンダ１のボトム側の戻り油の一部は、接続管路１６に分流して、オペレートチェック弁３ｂ，３ｄを経由してフレーム起伏シリンダ２のロッド側に供給され、他の一部が第２主管路１２を経由して油タンクに戻される。その結果、ブーム起伏シリンダ１は、縮小してブーム２１を伏す方向に動作させる。この間、接続管路１６に分流した圧油は、パイロット支管路１６ａを通じてオペレートチェック弁３ｃにパイロット圧力として出力され、同弁３ｃを作動させるため、フレーム起伏シリンダ２のボトム側の圧油がオペレートチェック弁３ｃ，３ａを経由して接続管路１５からブーム起伏シリンダ１のロッド側に戻される。その結果、フレーム起伏シリンダ２は、ブーム起伏シリンダ１の縮小に連動して縮小し、フロントフレーム２２を伏す方向に動作させる。その場合、前述したように、接続管路１６及び第２主管路１２にそれぞれ可変絞り８ｂ及び可変絞り８ｄを設けて接続管路１６に分流する圧油の流量を調整するようにしたことにより、フレーム起伏シリンダ２は、フロントフレーム２２がブーム２１に当たらないように縮小して、両者が干渉することはない。
【００２１】
こうしてブーム起伏シリンダ１とフレーム起伏シリンダ２とを縮小した状態において、ブーム起伏シリンダ用の方向切換弁９を中立位置から右位置へ切り換えると、油圧ポンプの圧油は、第２主管路１２を通じてブーム起伏シリンダ１のボトム側に供給されるとともに、第２主管路１２の油圧が切換弁７を経由してパイロット主管路１８からオペレートチェック弁３ａにパイロット圧力として出力されて、オペレートチェック弁３ａが作動する。そうすると、ブーム起伏シリンダ１のロッド側の戻り油の一部は、接続管路１５に分流して、オペレートチェック弁３ａ，３ｃを経由してフレーム起伏シリンダ２のボトム側に供給され、他の一部が第１主管路１１を経由して油タンクに戻される。その結果、ブーム起伏シリンダ１は、伸長してブーム２１を起こす方向に動作させる。この間、接続管路１５に分流した圧油は、パイロット支管路１５ａを通じてオペレートチェック弁３ｄにパイロット圧力として出力され、同弁３ｄを作動させるため、フレーム起伏シリンダ２のロッド側の圧油がオペレートチェック弁３ｄ，３ｂを経由して接続管路１６からブーム起伏シリンダ１のボトム側に戻される。その結果、フレーム起伏シリンダ２は、ブーム起伏シリンダ１の伸長に連動して伸長し、フロントフレーム２２を起こす方向に動作させる。その場合、前述したように、接続管路１５及び第１主管路１２にそれぞれ可変絞り８ａ及び可変絞り８ｃを設けて接続管路１５に分流する圧油の流量を調整するようにしたことにより、フレーム起伏シリンダ２は、フロントフレーム２２がブーム２１に当たらないように伸長して、両者が干渉することはない。
【００２２】
本具体化例では、図２から明らかなように、フロントフレーム２２を起伏操作するときには、ブーム２１をフロントフレーム２２に連動させないようにしているが、これは、ブーム２１に吊り荷を吊るしているときに、ブーム２１がロントフレーム２２の操作に伴って起伏すると、吊り荷が不意に動きだして危険であるからである。ブーム２１による作業は、多大の危険を伴い、困難な作業であるのに対して、フロントフレーム２２の操作自体は、それほど危険は伴わなず、困難な作業ではないため、特別の干渉防止機構を設けなくても、その操作を円滑に進めることができる。そして、フロントフレーム２２が万一ブーム２１に接触した場合でも、従来から通常設けているフロントフレーム２２の自動停止機構を働かせてフロントフレーム２２を急停止するようにしても、大きな問題は生じない。しかしながら、本発明は、ブーム２１をフロントフレーム２２に連動させるようにすることを妨げるものではない。
【００２３】
以上述べたブーム起伏シリンダ１及びフレーム起伏シリンダ２の操作とブーム２１及びフロントフレーム２２の動作との関係を整理し図表にして示すと、図３のとおりである。ブーム起伏シリンダやフレーム起伏シリンダの欄の「上」及び「下」は、ブーム起伏シリンダ１やフレーム起伏シリンダ２の上げ操作及び下げ操作すなわちこれらのシリンダ１，２の伸長操作及び縮小操作を意味する。ブーム起伏やフレーム起伏の欄の「起」及び「伏」は、ブーム２１やフロントフレーム２２の伏す方向の動作及び起きる方向の動作を意味する。図２の図表の下の注記中の「間接動作」は、ブーム起伏シリンダ１やフレーム起伏シリンダ２がその一方の動作に連動して動作することを意味する。
【００２４】
以上のように、本具体化例によれば、ブーム起伏シリンダ１の縮小させる際、ブーム起伏シリンダ１のボトム側の圧油を接続管路１６を通じてフレーム起伏シリンダ２のロッド側に流入させるとともにフレーム起伏シリンダ２のボトム側の圧油を接続管路１５を通じて排出するようにし、これにより、ブーム起伏シリンダ１の縮小に連動して、フロントフレーム２２がブーム２１に当たらないようにフレーム起伏シリンダ２を縮小させるようにしたので、ブーム２１とフロントフレーム２２とが干渉する恐れの多いブーム起伏シリンダ１の縮小時に、ブーム２１とフロントフレーム２２との干渉を防止することができる。しかも、竪孔掘削機で各種作業を行う場合、単に、ブーム起伏シリンダ１やフレーム起伏シリンダ２を操作すれば足り、従来の竪孔掘削機のように二種類のロープを取り扱ってその接続、切離し等の作業を行う必要はないので、作業性や安全性の良好な竪孔掘削機が得られる。
ところで、竪孔の掘削時には、突き上げ力等の掘削反力に起因する負荷が発生するが、本具体化例では、フレーム起伏シリンダ２を、特に、ベースマシンとしての自走車本体２０に設置していることから、その負荷を、従来の竪掘削機のようにフロントフレーム２２やケリーバ２３の重量だけで受けるのではなく、フレーム起伏シリンダ２を通じて、自走車本体２０の自重やブーム２１の重量等を含む竪孔掘削機の全重量で受けることができる。その結果、突き上げ力等掘削反力に起因する負荷を十分に支持できて、その負荷によるフロントフレーム２２の姿勢の変動を防止することができ、正確な掘削が行える。また、従来の竪孔掘削機においては、フロントフレーム２２に対してこれの自重等により垂直下方向の負荷が作用し、その負荷がフレーム起伏ロープ２２ａや油圧シリンダ２６を介してブーム２１に伝達されるが、本具体化例の竪孔掘削機では、フロントフレーム２２とフレーム起伏シリンダ２の双方を自走車本体２０に設置しているため、従来の竪孔掘削機とは異なり、こうした負荷がブーム２１に伝達されることはなく、ブーム２１を補強する必要はない。
【００２５】
本具体化例では、接続管路１５及び接続管路１６は、ブーム起伏シリンダ１の縮小時に、それぞれ、フレーム起伏シリンダ２のボトム側の圧油の排出路及びブーム起伏シリンダ１のボトム側の圧油の流入路に用いられるだけでなく、ブーム起伏シリンダ１を伸長させる際に、それぞれ、ブーム起伏シリンダ１のロッド側の圧油をフレーム起伏シリンダ２のボトム側に流入させる流入路及びフレーム起伏シリンダ２のロッド側の圧油を排出する排出路にも用いられるようにし、これにより、フロントフレーム２２がブーム２１に当たらないように、ブーム起伏シリンダ１の伸長に連動してフレーム起伏シリンダ２を適切に伸長させるようにしている。その結果、ブーム２１を伏すときだけではなく起こすときにも、ブーム起伏シリンダ１を単独操作することにより、フロントフレーム２２を、ブーム２１に当たらないように自動的に移動させることができて、フロントフレーム２２の操作が一層簡便に行える。その場合、接続管路１５及び接続管路１６がブーム起伏シリンダ１の圧油の流入路とフレーム起伏シリンダ２の圧油の排出路との双方に併用されて有効に活用されるため、こうした優れた効果が付加されながら、油圧回路は簡素化される。
本具体化例では、接続管路１５、第１主管路１１にそれぞれ流量調整用の可変絞り弁８ａ，８ｃを設けて、ブーム起伏シリンダ１を伸長したときに接続管路１５に分流する圧油の流量を調整するようにするとともに、接続管路１６、第２主管路１２にそれぞれ流量調整用の可変絞り弁８ｂ，８ｄを設けて、ブーム起伏シリンダ１を縮小したときに接続管路１６に分流する圧油の流量を調整するようにしたので、フレーム起伏シリンダ２をブーム起伏シリンダ１と連動して伸縮させる際、フロントフレーム２２をブーム２１と適切な位置関係を保ちながら伸縮させることが可能になる。
【００２６】
本具体化例では、接続管路１５にオペレートチェック弁３ａ，３ｃを設け、接続管路１６にオペレートチェック弁３ｂ，３ｄを設けているので、ブーム２１及びフロントフレーム２２の姿勢をセットした後は、ブーム起伏シリンダ１のロッド側及びフレーム起伏シリンダ２のボトム側の圧油が接続管路１５により流出するのをそれぞれオペレートチェック弁３ａ及びオペレートチェック弁３ｃで遮断することができ、ブーム起伏シリンダ１のボトム側及びフレーム起伏シリンダ２のロッド側の圧油が接続管路１６により流出するのをそれぞれオペレートチェック弁３ｂ及びオペレートチェック弁３ｄで遮断することができる。その結果、ブーム２１及びフロントフレーム２２を、セットした姿勢に確実に保持することができ、かつ、フレーム起伏シリンダ２を単独操作してフロントフレーム２２だけを独立して起伏させることができる。
本具体化例では、オペレートチェック弁３ｂ，３ａを操作するパイロット主管路１７，１８に、それぞれ、各パイロット管路１７，１８を連通、遮断する切換弁６，７を設けているため、切換弁６，７を左位置に切り換えて各パイロット管路１７，１８を遮断することにより、フレーム起伏シリンダ２がブーム起伏シリンダ１の伸縮に連動して伸縮するのを解除することもできる。したがって、例えば、ブーム２１とフロントフレーム２２とが離れた状態にあって干渉する恐れがなかったり、オペレータが手動操作に熟練していてフロントフレーム２２をブーム２１に連動させることを望まなかったりするときは、切換弁６，７を左位置に切り換えればよく、ブーム２１との連動によるフロントフレーム２２の自動操作を、必要に応じて選択的に行うことができる。
【００２７】
本具体化例では、接続管路１５及び接続管路１６にそれぞれオペレートチェック弁３ａ，３ｃ及びオペレートチェック弁３ｂ，３ｄを設けているが、これらオペレートチェック弁３ａ・３ｃ，３ｂ・３ｄは、帰するところ、ブーム起伏シリンダ１を伸縮する際、接続管路１５，１６を連通して、ブーム起伏シリンダ１とフレーム起伏シリンダ２の間に圧油を流通させる切換手段であるから、ブーム起伏シリンダ１の操作に連動して接続管路１５，１６を開閉する開閉弁を設ける等他の切換手段を用いてもよい。本具体化例では、パイロット主管路１７，１８に切換弁６，７を設けているが、フロントフレーム２２をブーム２１と常時連動させることを望むときには設けなくてもよく、必要に応じて適宜省略することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、ベースマシンに起伏可能に設置したブームと、ベースマシンに起伏可能に軸支しケリーバ回転駆動装置を搭載するフロントフレームとを備え、ケリーバをケリーバ回転駆動装置で回転駆動しながら下降させることにより竪孔掘削手段で竪孔を掘削するようにした竪孔掘削機において、「ブームを起伏させるブーム起伏シリンダ及びフロントフレームを起伏させるフレーム起伏シリンダをそれぞれベースマシンに設置し、ブーム起伏シリンダのボトム側とフレーム起伏シリンダのロッド側とを接続する接続管路と、フレーム起伏シリンダのボトム側の圧油を排出する排出管路とを設け、ブーム起伏シリンダの縮小によりブームを伏す方向に動作させる際、接続管路を連通してブーム起伏シリンダのボトム側の圧油をフレーム起伏シリンダのロッド側に流入させるようにするとともに排出管路を連通してフレーム起伏シリンダのボトム側の圧油を排出するようにし、これにより、ブーム起伏シリンダの縮小に連動して、フロントフレームがブームに当たらないようにフレーム起伏シリンダを縮小させるようにした」ので、本発明により得られる竪孔掘削機は、ブームとフロントフレームとの干渉を防止でき、しかも、作業性や安全性が良好である。また、フレーム起伏シリンダとフロントフレームの双方をベースマシンに設置していることから、掘削時の突き上げ力等掘削反力に起因する負荷を、フレーム起伏シリンダを介して竪孔掘削機の全重量で受けることにより十分に支持できて正確な掘削が行えるとともに、フロントフレームに対してこれの自重等により垂直下方向の負荷が作用しても、その負荷がブームに伝達されることはなく、ブームを補強する必要はない。
【００２９】
本発明を具体化する場合、特許請求の範囲の請求項２乃至請求項６に記載の技術手段を採用すれば、以上のような効果に加えて、以下に述べるような効果を奏することができる。すなわち、本発明を具体化する場合、特許請求の範囲の請求項２に記載の技術手段を採用すれば、フレーム起伏シリンダをブーム起伏シリンダと連動して縮小させる際、フロントフレームをブームと適切な位置関係を保ちながら縮小させることが可能になる。本発明を具体化する場合、特許請求の範囲の請求項３に記載の技術手段を採用すれば、ブームを伏すときだけではなく起こすときにも、ブーム起伏シリンダを単独操作することにより、フロントフレームを、ブームに当たらないように自動的に移動させることができて、フロントフレームの操作が一層簡便に行える。また、こうした優れた効果が付加されながら、油圧回路は簡素化される。本発明を具体化する場合、特許請求の範囲の請求項４に記載の技術手段を採用すれば、請求項３に記載の竪孔掘削機についても、請求項２に記載の技術手段を採用した場合と同様の効果を奏する。本発明を具体化する場合、特許請求の範囲の請求項５に記載の技術手段を採用すれば、ブーム及びフロントフレームを、セットした姿勢に確実に保持することができ、かつ、フレーム起伏シリンダを単独操作してフロントフレームだけを独立して起伏させることができる。本発明を具体化する場合、特許請求の範囲の請求項６に記載の技術手段を採用すれば、ブームとの連動によるフロントフレームの自動操作を、必要に応じて選択的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例の竪孔掘削機の全体像を概略的に示す側面図である。
【図２】本発明の具体化例の竪孔掘削機に関する油圧回路図である。
【図３】本発明の具体化例の竪孔掘削機に関する作動チャート図である。
【図４】本発明の具体化例の竪孔掘削機の全体像を示す側面図である。
【符号の説明】
１ブーム起伏シリンダ
２フレーム起伏シリンダ
３ａ〜３ｄオペレートチェック弁
４，５カウンタバランス弁
６，７切換弁
８ａ〜８ｄ可変絞り
９ブーム起伏シリンダ用の方向切換弁
１０フレーム起伏シリンダ用の方向切換弁
１０〜１４主管路
１５，１６接続管路
１５ａ，１５ｂパイロット支管路
１７，１８パイロット主管路
２０自走車本体
２１ブーム
２２フロントフレーム
２３ケリーバ
２４掘削バケット
２５ケリーバ回転駆動装置

Claims

ベースマシンに起伏可能に設置したブームと、ベースマシンに起伏可能に設置しケリーバ回転駆動装置を搭載するフロントフレームとを備え、ケリーバをケリーバ回転駆動装置で回転駆動しながら下降させることにより竪孔掘削手段で竪孔を掘削するようにした竪孔掘削機において、ブームを起伏させるブーム起伏シリンダ及びフロントフレームを起伏させるフレーム起伏シリンダをそれぞれベースマシンに設置し、ブーム起伏シリンダのボトム側とフレーム起伏シリンダのロッド側とを接続する接続管路と、フレーム起伏シリンダのボトム側の圧油を排出する排出管路とを設け、ブーム起伏シリンダの縮小によりブームを伏す方向に動作させる際、接続管路を連通してブーム起伏シリンダのボトム側の圧油をフレーム起伏シリンダのロッド側に流入させるようにするとともに排出管路を連通してフレーム起伏シリンダのボトム側の圧油を排出するようにし、これにより、ブーム起伏シリンダの縮小に連動して、フロントフレームがブームに当たらないようにフレーム起伏シリンダを縮小させるようにしたことを特徴とする竪孔掘削機。
ブーム起伏シリンダのボトム側とフレーム起伏シリンダのロッド側とを接続する接続管路とブーム起伏シリンダのボトム側の主管路とに、それぞれ流量調整用の弁を設けて、ブーム起伏シリンダを縮小したときに接続管路に分流する圧油の流量を調整するようにしたことを特徴とする請求項１の竪孔掘削機。
フレーム起伏シリンダのボトム側の圧油を排出する排出管路を、ブーム起伏シリンダのロッド側とフレーム起伏シリンダのボトム側とを接続する接続管路をもって構成し、ブーム起伏シリンダの伸長によりブームを起こす方向に動作させる際には、この接続管路を連通してブーム起伏シリンダのロッド側の圧油をフレーム起伏シリンダのボトム側に流入させるようにするとともにブーム起伏シリンダのボトム側とフレーム起伏シリンダのロッド側とを接続する接続管路を連通してフレーム起伏シリンダのロッド側の圧油を排出するようにし、これにより、ブーム起伏シリンダの伸長に連動して、フロントフレームがブームに当たらないようにフレーム起伏シリンダを伸長させるようにしたことを特徴とする請求項１の竪孔掘削機。
ブーム起伏シリンダのボトム側とフレーム起伏シリンダのロッド側とを接続する接続管路とブーム起伏シリンダのボトム側の主管路とに、それぞれ流量調整用の弁を設けて、ブーム起伏シリンダを縮小したときに当接続管路に分流する圧油の流量を調整するようにするとともに、ブーム起伏シリンダのロッド側とフレーム起伏シリンダのボトム側とを接続する接続管路とに、それぞれ流量調整用の弁を設けて、ブーム起伏シリンダを伸長したときに当接続管路に分流する圧油の流量を調整するようにするようにしたことを特徴とする請求項３の竪孔掘削機。
ブーム起伏シリンダのボトム側とフレーム起伏シリンダのロッド側とを接続する接続管路に、非作動時にブーム起伏シリンダのボトム側方向にだけ圧油を流す第１のオペレートチェック弁及び非作動時にフレーム起伏シリンダのロッド側方向にだけ圧油を流す第２のオペレートチェック弁をそれぞれブーム起伏シリンダのボトム側及びフレーム起伏シリンダのロッド側に設けるとともに、ブーム起伏シリンダのロッド側とフレーム起伏シリンダのボトム側とを接続する接続管路に、非作動時にブーム起伏シリンダのロッド側方向にだけ圧油を流す第３のオペレートチェック弁及び非作動時にフレーム起伏シリンダのボトム側方向にだけ圧油を流す第４のオペレートチェック弁をそれぞれブーム起伏シリンダのロッド側及びフレーム起伏シリンダのボトム側に設け、ブーム起伏シリンダの縮小時に、第１のオペレートチェック弁及び第４のオペレートチェック弁を作動させてチェック弁の機能を解除するとともに、ブーム起伏シリンダの伸長時に、第２のオペレートチェック弁及び第３のオペレートチェック弁を作動させてチェック弁の機能を解除するようにしたことを特徴とする請求項３又は請求項４の竪孔掘削機。
第１のオペレートチェック弁、第２のオペレートチェック弁、第３のオペレートチェック弁及び第４のオペレートチェック弁を油圧パイロット操作のオペレートチェック弁とし、これらのオペレートチェック弁を操作する油圧パイロット管路に、この油圧パイロット管路を連通、遮断する切換弁を設けたことを特徴とする請求項５の竪孔掘削機。