JP3606690B2 - アースドリルのフロントフレーム装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アースドリルのフロントフレーム装置に係り、特に地中に障害物がある場合等におけるケリーバの振れを防止する構造及び排土高さ調整に好適な構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアースドリルは、図１６に示すように、下部走行体１と、該下部走行体１に旋回装置２を介して設置された上部旋回体３とを有し、上部旋回体３にブーム４が起伏可能に取付けられ、ブーム４の先端には、ワイヤロープ５およびスイベルジョイント６を介してケリーバ７が垂下されている。一方上部旋回体３に起伏可能に取付けられたフロントフレーム８の先端には、前記ケリーバ７を上下動自在に貫挿してケリーバ７を回転駆動するケリードライブ装置９が設置され、ケリーバ７の下端に掘削バケット１０が取付けられる。上部旋回体３には、前記ケリーバ７支持用ワイヤロープ５を巻上げ、巻下げするウインチ１１が搭載される。
【０００３】
このアースドリルは、ブーム４の頂部から垂下したイコザイラロープ１２によりフロントフレーム８を支持しておき、ケリードライブ装置９によりケリーバ７を回転させるとともに、ウインチ１１を巻下げ方向に作動させ、掘削バケット１０を介して地面に縦穴１３を掘削する。掘削バケット１０に掘削土砂が溜ったら地上に掘削バケット１０を引き上げ、上部旋回体３を旋回して掘削バケット１０の底蓋を開き、アースドリルの脇の地面やダンプトラックの荷台に排土する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアースドリルにより縦穴掘削を行っている際に、掘削バケット１０が例えば転石１４に当接すると、掘削バケット１０を介してケリーバ７に図示のＸ方向に力が作用する。従来のアースドリルは、ケリーバ７がケリードライブ装置９にのみ支持される構成であるため、前記Ｘ方向の力の作用により、ケリーバ７がケリードライブ装置９を支点としてＸ方向に振れ、垂直掘削精度が悪化するという問題がある。
【０００５】
このような問題点を解決するため、特開平４−３６８５９２号公報においては、フロントフレーム８の上端に設けたケリードライブ装置９の昇降用ガイド枠の下部にケリーバ７を昇降自在にガイドする装置を設けることにより、ケリーバ７の振れを防止したものが開示されている。しかし該ガイド装置を有するものは、ケリードライブ装置９が下降した状態においては、ケリードライブ装置９とガイド装置とが近接するため、ケリーバ７を垂直に保持する力が弱くなり、振れ止めの効果があまり期待できなくなるという問題点がある。
【０００６】
一方、特開平６−１６７１８２号公報においては、上部旋回体３から前方にケリーバのガイド装置を突設し、そのガイド装置にケリーバをガイドさせる構成のものを提案しているが、ガイド装置が水平に突設されるため、掘削した土砂の排土が困難であるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記した問題点に鑑み、地中に障害物がある場合においても振れなく縦穴掘削を行うことが可能となり、もって穴曲がりが防止される上、種々の排土高さに対して容易に対応できるアースドリルのフロントフレーム装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アースドリルのフロントフレームとして、上部旋回体またはブームに起伏自在に取付けられる第１フロントフレームと、該第１フロントフレームの下方に位置するように、該第１フロントフレームまたは上部旋回体に起伏自在に取付けられる第２フロントフレームとを備え、
前記第１、第２フロントフレームのいずれか一方の頂部にケリードライブ装置を設け、他方にケリーバのガイド装置を設け、
前記第 1 フロントフレームおよび第 2 フロントフレームは、掘削作業において、斜めに起立した姿勢で前記ケリーバを前記ケリードライブ装置および前記ガイド装置に上下動可能に貫挿する構成を有する
ことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
また、本発明は、アースドリルのフロントフレームとして、上部旋回体またはブームに起伏自在に取付けられる第１フロントフレームと、該第１フロントフレームの下方に位置するように、該第１フロントフレームまたは上部旋回体に起伏自在に取付けられる第２フロントフレームとを備え、前記第１、第２フロントフレームの頂部にそれぞれケリードライブ装置を設けたことを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、第２フロントフレームの上フレームが、第１フロントフレームの上フレームと同じケリードライブ装置搭載可能な構造を有すると共に、下フレームに対して枢着ピンと止めピンとにより上フレームを止める構造とし、かつ止めピン用穴を複数箇所に設けた構造とし（請求項３）、第２フロントフレームが、第１フロントフレームと互換性を有して上部旋回体に取付けられる構造を有し（請求項４）、第２フロントフレームが長さ調節可能な構造を有する（請求項５）。
【００１１】
さらに本発明において、好ましくは、第２フロントフレームの上フレームを第１フロントフレームの上フレームに支持手段を介して支持させ（請求項６）、前記支持手段が第２フロントフレームの上フレームの左右と第１フロントフレームの上フレームの左右を接続して第２フロントフレームを支持する吊りロープであること（請求項７）、さらに該吊りロープをイコライザロープとして構成する（請求項８）ものである。
【００１２】
【作用】
請求項１においては、高位置にある第１フロントフレームと第２フロントフレームとでケリーバを支持したので、ケリーバを支持する支持部間の間隔を大きくとることができ、ケリーバを安定してガイドすることができ、地中に障害物がある場合においても、ケリーバの振れを防止することが可能となる。また、第２フロントフレームの地面からの高さを確保できるため、従来のように前方に突出したガイド装置による場合のように、排土が困難になる事態の発生を防止できる。また、第２フロントフレームを取外せばハイフレームとして使用できる。
【００１３】
請求項２においては、第１、第２フロントフレームの双方にケリードライブ装置を設けたので、請求項１と同様の振れ防止作用を得ることができる上、駆動力を増大させることが可能となり、小型化も達成できる。
【００１４】
請求項３においては、第２フロントフレームの上フレームを、第１フロントフレームの上フレームと同じ構造とし、かつ止めピン用穴を２箇所に設けたので、、ケリードライブ装置とガイド装置の取付け構造の共通化が図れ、かつフロントフレームの傾斜角度が変化してもケリードライブ装置やガイド装置を水平に搭載できる。
【００１５】
請求項４においては、第２フロントフレームが、第１フロントフレームと互換性を有して上部旋回体に取付けられる構造を有するので、第２フロントフレーム単独使用が可能となり、前記ハイフレーム、２段フレーム以外にロウフレームとしての使用態様が得られる。
【００１６】
請求項５においては、第２フロントフレームが長さ調節可能な構造を有するため、ロウフレームとしての使用態様において、現場やバケットサイズ等に好適な排土高さで作業を行うことができる。
【００１７】
請求項６ないし８においては、第２フロントフレームの上フレームを第１フロントフレームの上フレームに支持手段を介して支持させたので、比較的小さな支持力で第２フロントフレームを支持することができ、また請求項７のように該支持手段として吊りロープを使用すれば、ロープの持つ可撓性と若干の伸縮性とにより、第２フロントフレームを第１フロントフレームの真下に水平に支持するイコライザ作用が得られ、さらに該支持手段をイコライザロープとすることにより、第２フロントフレームを自動的に水平姿勢にすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるフロントフレーム装置の一実施例を示すアースドリルの側面図であり、図１６と同じ符号は同じ機能を発揮する部品を示す。１５、１６はそれぞれ第１、第２フロントフレームであり、第１フロントフレーム１５は、図２（Ａ）の側面図と図２（Ｂ）の平面図に示すように、上部旋回体３の主フレーム３ａの左右のブラケット１７に下端のブラケット１８をピン１９により連結して起伏自在に取付けられる。該フロントフレーム１５はブーム４の根本部に起伏自在に取付けてもよい。図２に示すように、第１フロントフレーム１５の起伏装置は、ブーム４内に取付けた油圧シリンダ２０と、その先端のシーブブロック２１と、ブーム４に取付けたシーブブロック２２およびシーブ２３と、これらに掛け回して第１フロントフレーム１５の上部に終端を接続したワイヤロープ２４とからなる。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、第２フロントフレーム１６は、根本部のブラケット２７を、第１フロントフレーム１５の根本部に設けたブラケット２６にピン２８により連結して起伏自在に取付けられる。
【００２０】
図２（Ｂ）に示すように、主フレーム３ａの左右のブラケット１７、１７間の間隔Ｗ１と、第１フロントフレーム１５の左右のブラケット２７、２７の間の間隔Ｗ２とを等しくする（Ｗ１＝Ｗ２）ことにより、第２フロントフレーム１６を第１フロントフレーム１５の代わりに主フレーム３ａに互換性を有して取付け可能としている。
【００２１】
第１フロントフレーム１５は下フレーム１５ａの頂部に上フレーム１５ｂを枢着ピン３０と止めピン３１により取付けてなる。上フレーム１５ｂには、図３の側面図と、図４の正面図に示すように、左右のガイド枠３２を、その上下間をそれぞれ継ぎ枠３３と下枠３４によって結合して取付け、該ガイド枠３２には、油圧モータ３６を有するケリードライブ装置９を搭載した上下動枠３７を、掘削バケット１０に押し込み力を付与する油圧シリンダ（図示せず）により昇降自在に装着する。
【００２２】
図５は図４の部分拡大図、図６はそのＥ−Ｅ断面図であり、下枠３４にはケリーバ７のガイド装置３８が取付けられる。該ガイド装置３８は、下枠３４に設けた軸受３９を介して回転筒４０を取付け、該回転筒４０の上部に環状板４１を固定し、該環状板４１の内周には、該ケリーバ７と共に該環状板４１をケリーバ７と共に回転させるためにケリーバ７の突条７ａを摺動自在に嵌め込む凹部４１ａを有する。また、該環状板４１上には、周方向に等間隔を有して複数個（図示例は３個）のガイドローラ４２を搭載し、各ガイドローラ４２をケリーバ７の外周に当接させることにより、ケリーバ７の上下動を円滑化している。
【００２３】
図１に示すように、第２フロントフレーム１６は、前記第１フロントフレーム１５にピン付けされる下フレーム１６ａと、該下フレーム１６ａ上に図３に示すように枢着ピン４４と止めピン４５により連結されて取付けられる上フレーム１６ｂとからなる。第２フロントフレームの上フレーム１６ｂは、第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂと同じケリードライブ装置９を搭載可能な構造を有する。該上フレーム１６ｂは、止めピン４５を止めるピン穴として複数（本例は２つ）のピン穴４６、４７を有し、下フレーム１６ａに対する取付け角度が変えられるようにしている。下フレーム１６ａは第１フレームａと第２フレームｂとからなり、図２（Ａ）に示すように、これらのフレームａ、ｂはピン４９により着脱自在に結合される。
【００２４】
図３、図４に示すように、第２フロントフレーム１６は、その上フレーム１６ｂの左右端部のブラケット５２、５２が、第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂの左右端部のブラケット５１、５１とそれぞれ吊りロープ５０、５０によって接続されることによって支持される。図７に示すように、第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂにも前記ケリーバ７のガイド装置３８が取付けられ、該ガイド装置３８の構造は前記第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂのガイド装置３８と同様の構造を有する。
【００２５】
このように、第１フロントフレーム１５のケリードライブ装置９で駆動されるケリーバ７を、第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂに設けたガイド装置３８で上下動自在にガイドさせることにより、図８に示すように、掘削バケット１０を地中に押し込んで掘削を行う場合、上下に間隔を持たせた２箇所でケリーバ７が支持されるため、途中に障害物がある場合にもケリーバ７の振れを少なくし、穴曲がりを防止することができる。また、吊りロープ５０によって第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂの左右端部が第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂの左右端部に吊りロープ５０により支持されることにより、常に第２フロントフレーム１６のガイド装置３８を第１フロントフレーム１５のガイド装置３８の真下に位置させて掘削を行うことができる。また、前記第 1 フロントフレーム１５および第 2 フロントフレーム１６は、掘削作業において、斜めに起立した姿勢で前記ケリーバ７を前記ケリードライブ装置９および前記ガイド装置３８を上下動可能に貫挿する構成を有するので、第２フロントフレーム１６の地面からの高さを確保できる。そのため、排土が困難になる事態の発生を防止できる。
【００２６】
また、このような振れ止め作用により、図９（Ａ）の平面図または図９（Ｂ）の半断面側面図に示すように、ケーシングドライバ用の掘削バケット５５、すなわち下面開口構造の筒形をなし、下縁にカッタ５６を配設した岩盤掘削用の掘削バケット５５を用い、その天板部５７（該天板部５７にはカッタ５６の掘削面への押し付け力を増大させるための錘５８と水抜き穴５９が設けられる）に設けた連結部６０にケリーバ７の下端を嵌合してピン６１により結合し、図１０に示すように、古いコンクリート建造物を解体してその底盤６２に縦穴を貫通掘削するような、従来のものでは不可能であった硬質地盤の掘削の用途にもアースドリルを用いることが可能となる。
【００２７】
なお、このような底盤６２の掘削には、図９（Ｃ）に示すように、スクリュー羽根６３の下部にカッタ６４を取付けてなる掘削具６５を、前記同様に上部に設けた連結部６６にケリーバ７の下端を嵌合しピン６７により結合して用いることが可能となる。
【００２８】
また、図１１に示すように、第１フロントフレーム１５を取り外し、第２フロントフレーム１６の下フレーム１６ａの第１、第２フレームａ、ｂ間に繋ぎフレームｃをピン付けして介在させてフロントフレーム１６Ｘとして構成すれば、低い排土高さとして地面に直接排土する場合や、掘削深さが欲しい場合に効果がある。また、本実施例においては、上フレーム１５ｂ、１６ｂを同じ構造にしているので、ケリードライブ装置９を第１フロントフレーム１５と第２フロントフレーム１６との間で付け替え可能であり、２台のケリードライブ装置９を用意しておく必要がない。また、図１１において、ガイド装置３８がケリードライブ装置９の下方に位置するので、ケリーバ７の振れ止め効果が得られる。
【００２９】
繋ぎフレームｃを継ぎ足しても、止めピン４７を挿着するピン穴を４６から４７に変えることにより、上フレーム１６ｂの姿勢を変えず、ケリードライブ装置９を水平に搭載することができる。
【００３０】
一方、第２フロントフレーム１６を外し、第１フロントフレーム１５のみを使用して掘削を行えば、排土位置を高くした掘削が可能となり、また拡底アースドリルバケット等の大型バケットを使用する場合に容易に排土可能となる。この場合、ケリードライブ装置９の下方のガイド装置３８により振れ止め効果が得られる。
【００３１】
図１２は第２フロントフレーム１６の支持構造の変形例であり、イコライザロープ６８の一端を第２フロントフレーム１６の左右一端に接続し（接続部を７０で示す）、中間部を第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂに設けたブラケット７１の左右両端のシーブ７２、７３に掛け回し、イコライザロープ６８の他端を第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂの他端にターンバックル７４を介して接続（接続部を７５で示す）してなるものである。
【００３２】
この構成によれば、上フレーム１６ｂを常に水平に保ち、かつ第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂを第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂの直下に位置させることができ、また、ターンバックル７４を用いてイコライザロープ６８の長さを調整することにより、第１、第２フロントフレーム１５、１６の角度の変化にかかわらず、ガイド装置３８の回転筒の向きを常に水平に保持し、円滑にケリーバ７を案内することができる。
【００３３】
図１３は第２フロントフレーム１６の根本部を、主フレーム３ａに設けたブラケット７６にピン２８により取付けた例であり、このように、第２フロントフレーム１６は第１フロントフレーム１５ではなく、上部旋回体３の主フレーム３ａに取付けてもよい。
【００３４】
また、図１４に示すように、ケリードライブ装置９を第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂに取付け、第１フロントフレーム１５にガイド装置３８を取付けても上述のようなケリーバ７の芯振れ防止作用が得られる。
【００３５】
また、図１５に示すように、第１、第２のフロントフレーム１５、１６の上フレーム１５ｂ、１６ｂにそれぞれケリードライブ装置９を設けることにより、大きな掘削力が得られると共に、同じ掘削力を得る場合には小型のケリードライブ装置９を設置すればよく、装置の小型化が達成できる。
【００３６】
上記実施例においては、第２フロントフレーム１６を継ぎ足し式として長さが変えられるようにしたが、油圧シリンダによって伸縮できるような構成にしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１によれば、上下に配設される第１、第２のフロントフレームでケリーバを支持したので、ケリーバを支持する支持部間の間隔を大きくとることができ、ケリーバを安定して垂直にガイドすることができ、地中に障害物がある場合や硬い地盤を掘削する場合においても、ケリーバの振れを防止することが可能となり、穴曲がりを防止できる。また、硬質地盤用の掘削具を用いることにより、底盤のように、従来のアースドリルにおいては掘削不可能であった硬質地盤の掘削も可能となる。また、前記第 1 フロントフレームおよび第 2 フロントフレームは、掘削作業において、斜めに起立した姿勢で前記ケリーバを前記ケリードライブ装置および前記ガイド装置に上下動可能に貫挿する構成を有するので、第２フロントフレームの地面からの高さを確保できる。そのため、排土が困難になる事態の発生を防止できる。また、第２フロントフレームにガイド装置を設けた場合には、第２フロントフレームを取外せばハイフレームとして使用でき、現場に適合した掘削様式をとることができる。
【００３８】
請求項２によれば、第１、第２フロントフレームの双方にケリードライブ装置を設けたので、振れ防止による穴曲がりを防止でき、かつ駆動力を増大させることが可能となり、硬質地盤の掘削にさらに好適なものを提供できる。また、小型の装置により掘削力を上げることができるので、小型化が達成できる。
【００３９】
請求項３においては、第２フロントフレームの上フレームを、第１フロントフレームの上フレームと同じ装置搭載構造としたので、設計が容易になると共に、ケリードライブ装置の付け替えが可能となり、第１、第２フロントフレームのそれぞれにケリードライブ装置を取付けたり、ガイド装置の取付け位置を選択することが可能となり、逆現場状況に対する対応が容易となる。また、止めピン用のピン穴を複数個設けたので、フロントフレームの長さに変化に応じて使用するピン穴を変えることにより、第２フロントフレームの長さが変化しても、装置の姿勢を水平に保持することができる。
【００４０】
請求項４によれば、第２フロントフレームが、第１フロントフレームと互換性を有して上部旋回体に取付けられる構造を有するので、第２フロントフレーム単独使用が可能となり、前記ハイフレーム、２段フレーム以外にロウフレームとしての使用態様が得られ、使用態様が更に拡がる。
【００４１】
請求項５によれば、第２フロントフレームが長さ調節可能な構造を有するため、ロウフレームとしての使用態様において、現場やバケットサイズ等に好適な排土高さで作業を行うことができる。
【００４２】
請求項６によれば、第２フロントフレームの上フレームを第１フロントフレームの上フレームに支持手段を介して支持させるため、比較的小さな支持力で第２フロントフレームを支持することができる。
【００４３】
請求項７によれば、第２フロントフレームの支持手段として吊りロープを使用したので、吊りロープの持つ可撓性と若干の伸縮性とによりイコライザ作用が得られ、第２フロントフレームを第１フロントフレームの真下に支持することが可能となる。
【００４４】
請求項８によれば、支持手段をイコライザロープとすることにより、第２フロントフレームを自動的に水平姿勢にすることができ、ケリーバを常に垂直にガイドすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフロントフレーム装置の一実施例を示すアースドリルの側面図である。
【図２】（Ａ）は本実施例のフロントフレームの取付け構造を示す側面図、（Ｂ）はその概略平面図である。
【図３】本実施例の各フロントフレームの上部構造を示す側面図である。
【図４】本実施例のフロントフレームの一部断面正面図である。
【図５】本実施例の第１フロントフレームの一部断面正面図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本実施例の第２フロントフレームの一部断面正面図である。
【図８】本実施例のアースドリルの掘削状況を示す側面図である。
【図９】（Ａ）は本実施例のフロントフレーム装置を用いて硬質地盤を掘削する場合に好適な掘削バケットの平面図、（Ｂ）はその半断面側面図、（Ｃ）は硬質地盤を掘削する場合に好適な掘削バケットの側面図である。
【図１０】図９（Ａ）、（Ｂ）の掘削バケットを用いて底盤の掘削を行っている状況を示す側面図である。
【図１１】本実施例においてロウフレーム状態でフロントフレームを組付けたアースドリルの側面図である。
【図１２】本発明のフロントフレームの他の例を示す一部断面正面図である。
【図１３】本発明のフロントフレームの取付け構造の他の例を示す側面図である。
【図１４】本発明の各フロントフレームの上部構造の他の例を示す側面図である。
【図１５】本発明の各フロントフレームの上部構造の他の例を示す側面図である。
【図１６】従来のアースドリルを掘削状況で示す側面図である。
【符号の説明】
１：下部走行体、２：旋回装置、３：上部旋回体、４：ブーム、５：ワイヤロープ、６：スイベルジョイント、７：ケリーバ、９：ケリードライブ装置、１０：掘削バケット、１１：ウインチ、１２：イコライザロープ、１３：縦穴、１４：転石、１５：第１フロントフレーム、１５ａ、１６ａ：下フレーム、１５ｂ、１６ｂ：上フレーム、１６：第２フロントフレーム、３０、４４：枢着ピン、３１、４５：止めピン、３８：ガイド装置、４６、４７：ピン穴、５０：吊りロープ、６８：イコライザロープ
【発明の属する技術分野】
本発明は、アースドリルのフロントフレーム装置に係り、特に地中に障害物がある場合等におけるケリーバの振れを防止する構造及び排土高さ調整に好適な構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアースドリルは、図１６に示すように、下部走行体１と、該下部走行体１に旋回装置２を介して設置された上部旋回体３とを有し、上部旋回体３にブーム４が起伏可能に取付けられ、ブーム４の先端には、ワイヤロープ５およびスイベルジョイント６を介してケリーバ７が垂下されている。一方上部旋回体３に起伏可能に取付けられたフロントフレーム８の先端には、前記ケリーバ７を上下動自在に貫挿してケリーバ７を回転駆動するケリードライブ装置９が設置され、ケリーバ７の下端に掘削バケット１０が取付けられる。上部旋回体３には、前記ケリーバ７支持用ワイヤロープ５を巻上げ、巻下げするウインチ１１が搭載される。
【０００３】
このアースドリルは、ブーム４の頂部から垂下したイコザイラロープ１２によりフロントフレーム８を支持しておき、ケリードライブ装置９によりケリーバ７を回転させるとともに、ウインチ１１を巻下げ方向に作動させ、掘削バケット１０を介して地面に縦穴１３を掘削する。掘削バケット１０に掘削土砂が溜ったら地上に掘削バケット１０を引き上げ、上部旋回体３を旋回して掘削バケット１０の底蓋を開き、アースドリルの脇の地面やダンプトラックの荷台に排土する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアースドリルにより縦穴掘削を行っている際に、掘削バケット１０が例えば転石１４に当接すると、掘削バケット１０を介してケリーバ７に図示のＸ方向に力が作用する。従来のアースドリルは、ケリーバ７がケリードライブ装置９にのみ支持される構成であるため、前記Ｘ方向の力の作用により、ケリーバ７がケリードライブ装置９を支点としてＸ方向に振れ、垂直掘削精度が悪化するという問題がある。
【０００５】
このような問題点を解決するため、特開平４−３６８５９２号公報においては、フロントフレーム８の上端に設けたケリードライブ装置９の昇降用ガイド枠の下部にケリーバ７を昇降自在にガイドする装置を設けることにより、ケリーバ７の振れを防止したものが開示されている。しかし該ガイド装置を有するものは、ケリードライブ装置９が下降した状態においては、ケリードライブ装置９とガイド装置とが近接するため、ケリーバ７を垂直に保持する力が弱くなり、振れ止めの効果があまり期待できなくなるという問題点がある。
【０００６】
一方、特開平６−１６７１８２号公報においては、上部旋回体３から前方にケリーバのガイド装置を突設し、そのガイド装置にケリーバをガイドさせる構成のものを提案しているが、ガイド装置が水平に突設されるため、掘削した土砂の排土が困難であるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記した問題点に鑑み、地中に障害物がある場合においても振れなく縦穴掘削を行うことが可能となり、もって穴曲がりが防止される上、種々の排土高さに対して容易に対応できるアースドリルのフロントフレーム装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アースドリルのフロントフレームとして、上部旋回体またはブームに起伏自在に取付けられる第１フロントフレームと、該第１フロントフレームの下方に位置するように、該第１フロントフレームまたは上部旋回体に起伏自在に取付けられる第２フロントフレームとを備え、
前記第１、第２フロントフレームのいずれか一方の頂部にケリードライブ装置を設け、他方にケリーバのガイド装置を設け、
前記第 1 フロントフレームおよび第 2 フロントフレームは、掘削作業において、斜めに起立した姿勢で前記ケリーバを前記ケリードライブ装置および前記ガイド装置に上下動可能に貫挿する構成を有する
ことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
また、本発明は、アースドリルのフロントフレームとして、上部旋回体またはブームに起伏自在に取付けられる第１フロントフレームと、該第１フロントフレームの下方に位置するように、該第１フロントフレームまたは上部旋回体に起伏自在に取付けられる第２フロントフレームとを備え、前記第１、第２フロントフレームの頂部にそれぞれケリードライブ装置を設けたことを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、第２フロントフレームの上フレームが、第１フロントフレームの上フレームと同じケリードライブ装置搭載可能な構造を有すると共に、下フレームに対して枢着ピンと止めピンとにより上フレームを止める構造とし、かつ止めピン用穴を複数箇所に設けた構造とし（請求項３）、第２フロントフレームが、第１フロントフレームと互換性を有して上部旋回体に取付けられる構造を有し（請求項４）、第２フロントフレームが長さ調節可能な構造を有する（請求項５）。
【００１１】
さらに本発明において、好ましくは、第２フロントフレームの上フレームを第１フロントフレームの上フレームに支持手段を介して支持させ（請求項６）、前記支持手段が第２フロントフレームの上フレームの左右と第１フロントフレームの上フレームの左右を接続して第２フロントフレームを支持する吊りロープであること（請求項７）、さらに該吊りロープをイコライザロープとして構成する（請求項８）ものである。
【００１２】
【作用】
請求項１においては、高位置にある第１フロントフレームと第２フロントフレームとでケリーバを支持したので、ケリーバを支持する支持部間の間隔を大きくとることができ、ケリーバを安定してガイドすることができ、地中に障害物がある場合においても、ケリーバの振れを防止することが可能となる。また、第２フロントフレームの地面からの高さを確保できるため、従来のように前方に突出したガイド装置による場合のように、排土が困難になる事態の発生を防止できる。また、第２フロントフレームを取外せばハイフレームとして使用できる。
【００１３】
請求項２においては、第１、第２フロントフレームの双方にケリードライブ装置を設けたので、請求項１と同様の振れ防止作用を得ることができる上、駆動力を増大させることが可能となり、小型化も達成できる。
【００１４】
請求項３においては、第２フロントフレームの上フレームを、第１フロントフレームの上フレームと同じ構造とし、かつ止めピン用穴を２箇所に設けたので、、ケリードライブ装置とガイド装置の取付け構造の共通化が図れ、かつフロントフレームの傾斜角度が変化してもケリードライブ装置やガイド装置を水平に搭載できる。
【００１５】
請求項４においては、第２フロントフレームが、第１フロントフレームと互換性を有して上部旋回体に取付けられる構造を有するので、第２フロントフレーム単独使用が可能となり、前記ハイフレーム、２段フレーム以外にロウフレームとしての使用態様が得られる。
【００１６】
請求項５においては、第２フロントフレームが長さ調節可能な構造を有するため、ロウフレームとしての使用態様において、現場やバケットサイズ等に好適な排土高さで作業を行うことができる。
【００１７】
請求項６ないし８においては、第２フロントフレームの上フレームを第１フロントフレームの上フレームに支持手段を介して支持させたので、比較的小さな支持力で第２フロントフレームを支持することができ、また請求項７のように該支持手段として吊りロープを使用すれば、ロープの持つ可撓性と若干の伸縮性とにより、第２フロントフレームを第１フロントフレームの真下に水平に支持するイコライザ作用が得られ、さらに該支持手段をイコライザロープとすることにより、第２フロントフレームを自動的に水平姿勢にすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるフロントフレーム装置の一実施例を示すアースドリルの側面図であり、図１６と同じ符号は同じ機能を発揮する部品を示す。１５、１６はそれぞれ第１、第２フロントフレームであり、第１フロントフレーム１５は、図２（Ａ）の側面図と図２（Ｂ）の平面図に示すように、上部旋回体３の主フレーム３ａの左右のブラケット１７に下端のブラケット１８をピン１９により連結して起伏自在に取付けられる。該フロントフレーム１５はブーム４の根本部に起伏自在に取付けてもよい。図２に示すように、第１フロントフレーム１５の起伏装置は、ブーム４内に取付けた油圧シリンダ２０と、その先端のシーブブロック２１と、ブーム４に取付けたシーブブロック２２およびシーブ２３と、これらに掛け回して第１フロントフレーム１５の上部に終端を接続したワイヤロープ２４とからなる。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、第２フロントフレーム１６は、根本部のブラケット２７を、第１フロントフレーム１５の根本部に設けたブラケット２６にピン２８により連結して起伏自在に取付けられる。
【００２０】
図２（Ｂ）に示すように、主フレーム３ａの左右のブラケット１７、１７間の間隔Ｗ１と、第１フロントフレーム１５の左右のブラケット２７、２７の間の間隔Ｗ２とを等しくする（Ｗ１＝Ｗ２）ことにより、第２フロントフレーム１６を第１フロントフレーム１５の代わりに主フレーム３ａに互換性を有して取付け可能としている。
【００２１】
第１フロントフレーム１５は下フレーム１５ａの頂部に上フレーム１５ｂを枢着ピン３０と止めピン３１により取付けてなる。上フレーム１５ｂには、図３の側面図と、図４の正面図に示すように、左右のガイド枠３２を、その上下間をそれぞれ継ぎ枠３３と下枠３４によって結合して取付け、該ガイド枠３２には、油圧モータ３６を有するケリードライブ装置９を搭載した上下動枠３７を、掘削バケット１０に押し込み力を付与する油圧シリンダ（図示せず）により昇降自在に装着する。
【００２２】
図５は図４の部分拡大図、図６はそのＥ−Ｅ断面図であり、下枠３４にはケリーバ７のガイド装置３８が取付けられる。該ガイド装置３８は、下枠３４に設けた軸受３９を介して回転筒４０を取付け、該回転筒４０の上部に環状板４１を固定し、該環状板４１の内周には、該ケリーバ７と共に該環状板４１をケリーバ７と共に回転させるためにケリーバ７の突条７ａを摺動自在に嵌め込む凹部４１ａを有する。また、該環状板４１上には、周方向に等間隔を有して複数個（図示例は３個）のガイドローラ４２を搭載し、各ガイドローラ４２をケリーバ７の外周に当接させることにより、ケリーバ７の上下動を円滑化している。
【００２３】
図１に示すように、第２フロントフレーム１６は、前記第１フロントフレーム１５にピン付けされる下フレーム１６ａと、該下フレーム１６ａ上に図３に示すように枢着ピン４４と止めピン４５により連結されて取付けられる上フレーム１６ｂとからなる。第２フロントフレームの上フレーム１６ｂは、第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂと同じケリードライブ装置９を搭載可能な構造を有する。該上フレーム１６ｂは、止めピン４５を止めるピン穴として複数（本例は２つ）のピン穴４６、４７を有し、下フレーム１６ａに対する取付け角度が変えられるようにしている。下フレーム１６ａは第１フレームａと第２フレームｂとからなり、図２（Ａ）に示すように、これらのフレームａ、ｂはピン４９により着脱自在に結合される。
【００２４】
図３、図４に示すように、第２フロントフレーム１６は、その上フレーム１６ｂの左右端部のブラケット５２、５２が、第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂの左右端部のブラケット５１、５１とそれぞれ吊りロープ５０、５０によって接続されることによって支持される。図７に示すように、第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂにも前記ケリーバ７のガイド装置３８が取付けられ、該ガイド装置３８の構造は前記第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂのガイド装置３８と同様の構造を有する。
【００２５】
このように、第１フロントフレーム１５のケリードライブ装置９で駆動されるケリーバ７を、第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂに設けたガイド装置３８で上下動自在にガイドさせることにより、図８に示すように、掘削バケット１０を地中に押し込んで掘削を行う場合、上下に間隔を持たせた２箇所でケリーバ７が支持されるため、途中に障害物がある場合にもケリーバ７の振れを少なくし、穴曲がりを防止することができる。また、吊りロープ５０によって第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂの左右端部が第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂの左右端部に吊りロープ５０により支持されることにより、常に第２フロントフレーム１６のガイド装置３８を第１フロントフレーム１５のガイド装置３８の真下に位置させて掘削を行うことができる。また、前記第 1 フロントフレーム１５および第 2 フロントフレーム１６は、掘削作業において、斜めに起立した姿勢で前記ケリーバ７を前記ケリードライブ装置９および前記ガイド装置３８を上下動可能に貫挿する構成を有するので、第２フロントフレーム１６の地面からの高さを確保できる。そのため、排土が困難になる事態の発生を防止できる。
【００２６】
また、このような振れ止め作用により、図９（Ａ）の平面図または図９（Ｂ）の半断面側面図に示すように、ケーシングドライバ用の掘削バケット５５、すなわち下面開口構造の筒形をなし、下縁にカッタ５６を配設した岩盤掘削用の掘削バケット５５を用い、その天板部５７（該天板部５７にはカッタ５６の掘削面への押し付け力を増大させるための錘５８と水抜き穴５９が設けられる）に設けた連結部６０にケリーバ７の下端を嵌合してピン６１により結合し、図１０に示すように、古いコンクリート建造物を解体してその底盤６２に縦穴を貫通掘削するような、従来のものでは不可能であった硬質地盤の掘削の用途にもアースドリルを用いることが可能となる。
【００２７】
なお、このような底盤６２の掘削には、図９（Ｃ）に示すように、スクリュー羽根６３の下部にカッタ６４を取付けてなる掘削具６５を、前記同様に上部に設けた連結部６６にケリーバ７の下端を嵌合しピン６７により結合して用いることが可能となる。
【００２８】
また、図１１に示すように、第１フロントフレーム１５を取り外し、第２フロントフレーム１６の下フレーム１６ａの第１、第２フレームａ、ｂ間に繋ぎフレームｃをピン付けして介在させてフロントフレーム１６Ｘとして構成すれば、低い排土高さとして地面に直接排土する場合や、掘削深さが欲しい場合に効果がある。また、本実施例においては、上フレーム１５ｂ、１６ｂを同じ構造にしているので、ケリードライブ装置９を第１フロントフレーム１５と第２フロントフレーム１６との間で付け替え可能であり、２台のケリードライブ装置９を用意しておく必要がない。また、図１１において、ガイド装置３８がケリードライブ装置９の下方に位置するので、ケリーバ７の振れ止め効果が得られる。
【００２９】
繋ぎフレームｃを継ぎ足しても、止めピン４７を挿着するピン穴を４６から４７に変えることにより、上フレーム１６ｂの姿勢を変えず、ケリードライブ装置９を水平に搭載することができる。
【００３０】
一方、第２フロントフレーム１６を外し、第１フロントフレーム１５のみを使用して掘削を行えば、排土位置を高くした掘削が可能となり、また拡底アースドリルバケット等の大型バケットを使用する場合に容易に排土可能となる。この場合、ケリードライブ装置９の下方のガイド装置３８により振れ止め効果が得られる。
【００３１】
図１２は第２フロントフレーム１６の支持構造の変形例であり、イコライザロープ６８の一端を第２フロントフレーム１６の左右一端に接続し（接続部を７０で示す）、中間部を第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂに設けたブラケット７１の左右両端のシーブ７２、７３に掛け回し、イコライザロープ６８の他端を第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂの他端にターンバックル７４を介して接続（接続部を７５で示す）してなるものである。
【００３２】
この構成によれば、上フレーム１６ｂを常に水平に保ち、かつ第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂを第１フロントフレーム１５の上フレーム１５ｂの直下に位置させることができ、また、ターンバックル７４を用いてイコライザロープ６８の長さを調整することにより、第１、第２フロントフレーム１５、１６の角度の変化にかかわらず、ガイド装置３８の回転筒の向きを常に水平に保持し、円滑にケリーバ７を案内することができる。
【００３３】
図１３は第２フロントフレーム１６の根本部を、主フレーム３ａに設けたブラケット７６にピン２８により取付けた例であり、このように、第２フロントフレーム１６は第１フロントフレーム１５ではなく、上部旋回体３の主フレーム３ａに取付けてもよい。
【００３４】
また、図１４に示すように、ケリードライブ装置９を第２フロントフレーム１６の上フレーム１６ｂに取付け、第１フロントフレーム１５にガイド装置３８を取付けても上述のようなケリーバ７の芯振れ防止作用が得られる。
【００３５】
また、図１５に示すように、第１、第２のフロントフレーム１５、１６の上フレーム１５ｂ、１６ｂにそれぞれケリードライブ装置９を設けることにより、大きな掘削力が得られると共に、同じ掘削力を得る場合には小型のケリードライブ装置９を設置すればよく、装置の小型化が達成できる。
【００３６】
上記実施例においては、第２フロントフレーム１６を継ぎ足し式として長さが変えられるようにしたが、油圧シリンダによって伸縮できるような構成にしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１によれば、上下に配設される第１、第２のフロントフレームでケリーバを支持したので、ケリーバを支持する支持部間の間隔を大きくとることができ、ケリーバを安定して垂直にガイドすることができ、地中に障害物がある場合や硬い地盤を掘削する場合においても、ケリーバの振れを防止することが可能となり、穴曲がりを防止できる。また、硬質地盤用の掘削具を用いることにより、底盤のように、従来のアースドリルにおいては掘削不可能であった硬質地盤の掘削も可能となる。また、前記第 1 フロントフレームおよび第 2 フロントフレームは、掘削作業において、斜めに起立した姿勢で前記ケリーバを前記ケリードライブ装置および前記ガイド装置に上下動可能に貫挿する構成を有するので、第２フロントフレームの地面からの高さを確保できる。そのため、排土が困難になる事態の発生を防止できる。また、第２フロントフレームにガイド装置を設けた場合には、第２フロントフレームを取外せばハイフレームとして使用でき、現場に適合した掘削様式をとることができる。
【００３８】
請求項２によれば、第１、第２フロントフレームの双方にケリードライブ装置を設けたので、振れ防止による穴曲がりを防止でき、かつ駆動力を増大させることが可能となり、硬質地盤の掘削にさらに好適なものを提供できる。また、小型の装置により掘削力を上げることができるので、小型化が達成できる。
【００３９】
請求項３においては、第２フロントフレームの上フレームを、第１フロントフレームの上フレームと同じ装置搭載構造としたので、設計が容易になると共に、ケリードライブ装置の付け替えが可能となり、第１、第２フロントフレームのそれぞれにケリードライブ装置を取付けたり、ガイド装置の取付け位置を選択することが可能となり、逆現場状況に対する対応が容易となる。また、止めピン用のピン穴を複数個設けたので、フロントフレームの長さに変化に応じて使用するピン穴を変えることにより、第２フロントフレームの長さが変化しても、装置の姿勢を水平に保持することができる。
【００４０】
請求項４によれば、第２フロントフレームが、第１フロントフレームと互換性を有して上部旋回体に取付けられる構造を有するので、第２フロントフレーム単独使用が可能となり、前記ハイフレーム、２段フレーム以外にロウフレームとしての使用態様が得られ、使用態様が更に拡がる。
【００４１】
請求項５によれば、第２フロントフレームが長さ調節可能な構造を有するため、ロウフレームとしての使用態様において、現場やバケットサイズ等に好適な排土高さで作業を行うことができる。
【００４２】
請求項６によれば、第２フロントフレームの上フレームを第１フロントフレームの上フレームに支持手段を介して支持させるため、比較的小さな支持力で第２フロントフレームを支持することができる。
【００４３】
請求項７によれば、第２フロントフレームの支持手段として吊りロープを使用したので、吊りロープの持つ可撓性と若干の伸縮性とによりイコライザ作用が得られ、第２フロントフレームを第１フロントフレームの真下に支持することが可能となる。
【００４４】
請求項８によれば、支持手段をイコライザロープとすることにより、第２フロントフレームを自動的に水平姿勢にすることができ、ケリーバを常に垂直にガイドすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフロントフレーム装置の一実施例を示すアースドリルの側面図である。
【図２】（Ａ）は本実施例のフロントフレームの取付け構造を示す側面図、（Ｂ）はその概略平面図である。
【図３】本実施例の各フロントフレームの上部構造を示す側面図である。
【図４】本実施例のフロントフレームの一部断面正面図である。
【図５】本実施例の第１フロントフレームの一部断面正面図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本実施例の第２フロントフレームの一部断面正面図である。
【図８】本実施例のアースドリルの掘削状況を示す側面図である。
【図９】（Ａ）は本実施例のフロントフレーム装置を用いて硬質地盤を掘削する場合に好適な掘削バケットの平面図、（Ｂ）はその半断面側面図、（Ｃ）は硬質地盤を掘削する場合に好適な掘削バケットの側面図である。
【図１０】図９（Ａ）、（Ｂ）の掘削バケットを用いて底盤の掘削を行っている状況を示す側面図である。
【図１１】本実施例においてロウフレーム状態でフロントフレームを組付けたアースドリルの側面図である。
【図１２】本発明のフロントフレームの他の例を示す一部断面正面図である。
【図１３】本発明のフロントフレームの取付け構造の他の例を示す側面図である。
【図１４】本発明の各フロントフレームの上部構造の他の例を示す側面図である。
【図１５】本発明の各フロントフレームの上部構造の他の例を示す側面図である。
【図１６】従来のアースドリルを掘削状況で示す側面図である。
【符号の説明】
１：下部走行体、２：旋回装置、３：上部旋回体、４：ブーム、５：ワイヤロープ、６：スイベルジョイント、７：ケリーバ、９：ケリードライブ装置、１０：掘削バケット、１１：ウインチ、１２：イコライザロープ、１３：縦穴、１４：転石、１５：第１フロントフレーム、１５ａ、１６ａ：下フレーム、１５ｂ、１６ｂ：上フレーム、１６：第２フロントフレーム、３０、４４：枢着ピン、３１、４５：止めピン、３８：ガイド装置、４６、４７：ピン穴、５０：吊りロープ、６８：イコライザロープ
Claims (8)
- アースドリルのフロントフレームとして、上部旋回体またはブームに起伏自在に取付けられる第１フロントフレームと、該第１フロントフレームの下方に位置するように、該第１フロントフレームまたは上部旋回体に起伏自在に取付けられる第２フロントフレームとを備え、
前記第１、第２フロントフレームのいずれか一方の頂部にケリードライブ装置を設け、他方にケリーバのガイド装置を設け、
前記第 1 フロントフレームおよび第 2 フロントフレームは、掘削作業において、斜めに起立した姿勢で前記ケリーバを前記ケリードライブ装置および前記ガイド装置に上下動可能に貫挿する構成を有する
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。 - アースドリルのフロントフレームとして、上部旋回体またはブームに起伏自在に取付けられる第１フロントフレームと、該第１フロントフレームの下方に位置するように、該第１フロントフレームまたは上部旋回体に起伏自在に取付けられる第２フロントフレームとを備え、
前記第１、第２フロントフレームの頂部にそれぞれケリードライブ装置を設けた
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。 - 請求項１または２において、
第２フロントフレームの上フレームが、第１フロントフレームの上フレームと同じケリードライブ装置搭載可能な構造を有すると共に、下フレームに対して枢着ピンと止めピンとにより上フレームを止める構造とし、かつ止めピン用穴を複数箇所に設けた構造とした
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。 - 請求項１から３までのいずれかにおいて、
第２フロントフレームが、第１フロントフレームと互換性を有して上部旋回体に取付けられる構造を有する
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。 - 請求項１から４までのいずれかにおいて、
第２フロントフレームが長さ調節可能な構造を有する
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。 - 請求項１から５までのいずれかにおいて、
第２フロントフレームの上フレームを第１フロントフレームの上フレームに支持手段を介して支持させた
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。 - 請求項６において、
前記支持手段が第２フロントフレームの上フレームの左右と第１フロントフレームの上フレームの左右を接続して第２フロントフレームを支持する吊りロープでなる
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。 - 請求項７において、
前記吊りロープがイコライザロープとして構成されるものでなる
ことを特徴とするアースドリルのフロントフレーム装置。
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| JP26193296A JP3606690B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | アースドリルのフロントフレーム装置 |
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|---|---|---|---|---|
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- 1996-10-02 JP JP26193296A patent/JP3606690B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10102970A (ja) | 1998-04-21 |
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