JP3637173B2 - 掘削機の昇降装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばオールケーシング工法により施工される場所打杭の造成に用いられる掘削機の昇降装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現場打基礎杭造成工事では、ベースマシンと旋回式ボーリングマシンとを組み合わせた掘削機を用いて掘削作業が行われている。
具体的には、図8に示されるようにベースマシンとして例えばクローラクレーン10を採用し、旋回式ボーリングマシンとして例えば全旋回ボーリングマシン60を採用して、全旋回ボーリングマシン60によりケーシングチューブ70を回転させながら土中に押し込み、このケーシング70内の土をクローラクレーン10より吊された掘削バケット50(バケット)により、掘削作業を行うようにしている(オールケーシング工法)。
【0003】
詳しくは、この掘削機で用いられるベースマシンとなるクローラクレーン10は、つぎのようになっている。
すなわち、クローラクレーン10は、走行に関係する下部走行体20と、作業装置を搭載した上部旋回体30とで構成され、下部走行体20はトラックフレーム22、カーボディ23などから構成してある。
【0004】
ここで、トラックフレーム22は、鋼板製のビームよりなり、車両後方にはスプロケットホイール25が設けられ、前方にはアイドルホイール26が設けられている。またトラックフレーム22の下面(ビーム下面)には多数のロアローラ27が設けられ、無限起動となるクローラ21上を機械重量を支えながら転がるようにしてある。
【0005】
スプロケットホイール25とこのスプロケットホイール25に巻き付いたクローラ21は互いに歯部が噛み合っていて、トラックフレーム22に設けたオイルモータ24でスプロケットホイール25を回転させることにより、クローラクレーン10の全体を前進・後進できるようにしてある。なお、トラックフレーム22は、通常、左右両側にあり、さらにそれぞれに駆動装置(オイルモータ24など)が設けてあり、左右両側のオイルモータ24を正転させると前進、逆転させると後進、左右のオイルモータ24の回転方向を変えるとクローラクレーン10が曲進する。
【0006】
カーボディ23は、トラックフレーム22に差し込まれた形態で固定され、カーボディ23の上面には旋回ベアリング(図示しない)が設けてある。通常、この旋回ベアリングのインナーレース(図示しない)が下部走行体20のトラックフレーム22に支持され、アウターレース(図示しない)が上部旋回体30のシャーシをなすスイングアーム31に支持され、上部旋回体30の重量を回転自在に支えている。
【0007】
ここで、インナーレースの内径側には内歯歯車が形成(歯切りによる)されている。そして、この歯部が上部旋回体30に設けてある旋回モータ(図示しない)の出力軸に装着されたピニオンギヤ(図示しない)と噛み合っていて、旋回モータから発する駆動力により上部旋回体30を回転駆動できるようにしてある。
【0008】
上部旋回台30は、シャーシとなるスイングアーム31上に、ブーム32、キャビン33、エンジンユニット34、カウンタウェイト35、主巻ウインチ、補巻ウイント、ブーム起伏ウインチ(いずれも図示しない)などを搭載して構成してある。
【0009】
ここで、主巻ウインチには主巻ワイヤ36が巻かれ、補巻ウイントには補巻ウインチ37が巻かれている。
そして、主巻ワイヤ36の端部が、ブーム先端に設けたシーブ40,41を経て吊り下げられ、掘削バケット50を吊持している。また補巻ワイヤ37の端部は、ブーム先端のシーブ40,42を経て、クラウン52を吊持している。
【0010】
ブーム起伏ウインチには、ブーム起伏ロープ38が巻かれている。このブーム起伏ロープ38が、同起伏ロープ38の反力を支えるAフレーム39の先端に設けたシーブ43とスプレッダ44との間で多重掛けしてある。そして、ブーム32の先端とスプレッダ44との間は、ブーム32を支えるガイケーブル45で結ばれていて、ブーム起伏ウインチを回転駆動させることにより、ブーム32の傾斜角を変えられるようにしてある。
【0011】
一方、旋回式ボーリングマシンとなる全旋回ボーリングマシン60は、ベースフレーム61、アウトリガー62、ベアリングケース63、旋回モータ64、引抜きシリンダ65などを組合わせて構成されている。
【0012】
具体的には、ベースフレーム61は、アウトリガー62により、水平となるように据え付けられ、またベアリングケース63は、引抜きシリンダ65により、ベースフレーム61に対して、支持されている。ベアリングケース63の内部には、旋回ベアリング(図示しない)が設けられている。この旋回ベアリングで、ケーシングチューブ70をクランプするクランプ装置(図示しない)を支えるようにしてある。また旋回ベアリングの外径部分には、引抜きシリンダ65に据付けられているオイルモータで構成される旋回モータ64の出力軸に装着されたピニオンギヤと噛合うギヤ(いずれも図示しない)が形成(歯切りによる)されていて、旋回モータ64から発する駆動力により、クランプ装置でクランプされたケーシングチューブ70を回転駆動させるようにしてある。
【0013】
ケーシングチューブ70、クランプ装置、旋回モータ64は、引抜きシリンダ65により、ベアリングケース63と一緒に、ベースフレーム61に対して上下するようになっていて、ケーシングチューブ70を回転させながら土中に押し込ませるようにしている。
【0014】
但し、ケーシングチューブ70は、ある所定の長さ毎にロックピン(図示しない)により、継ぎ足されるようにしてあり、またケーシングチューブ70の先端のファーストチューブ71には掘削用のビット72が設けられ、ケーシングチューブ70の上端にはグラブガイド73(掘削バスケット50をケーシングチューブ70内へ入り込み易くする誘い込みのガイド)が置かれている。
【0015】
全旋回ボーリングマシン60とクローラクレーン10とは、反力取りフレーム66で結合されていて、全旋回ボーリングマシン60で発生する、全旋回ボーリングマシン60が回転しようとする反力をクローラクレーン10で受け止めるようにしてある。
【0016】
なお、80は、全旋回ボーリングマシン60の動力源、すなわち全旋回ボーリングマシン60を駆動する油圧動力を発生させるパワーユニットで、ディーゼルエンジン、油圧ポンプ、油圧ポンプ等からなる。このパワーユニット80が油圧ホース81を介して全旋回ボーリングマシン60に接続され、必要な圧油を全旋回ボーリングマシン60へ送れるようにしてある。
【0017】
こうした掘削機による掘削作業としては、まず、パワーユニット80を駆動して、全旋回ボーリングマシン60に圧油を送り、クランプ装置、旋回モータ64、引抜きシリンダ65を作動させる。すると、ケーシングチューブ70は、クランプ装置でクランプされ、旋回モータ64で回転されつつ引抜きシリンダ65で土中に押し込まれる。
【0018】
この間、クローラクレーン10の運転で、同クレーン10から吊された掘削バケット50を用い、ケーシングチューブ70内を掘削するとともに、掘削を終えた土を掘削孔となるケーシングチューブ70を避けた地点に排土する作業を行う。
【0019】
具体的には、掘削作業としては、まず、クローラクレーン10で吊られている掘削バケット50をケーシングチューブ70内に下ろした後、ある高さからウインチを解放して落下させる。
【0020】
すると、掘削バケット50の先端で開放しているシェル51が土中に突きささる。この状態からウインチを巻き上げると、掘削バケット50は、シェル51が閉じ、内部に土砂を抱えた状態で巻き上げられる。
【0021】
掘削バケット50の上部に取り付けてあるヘッド53がクラウン52に嵌まり込んだらウインチの巻き上げを止め、ケーシングチューブ70を避けるよう、クローラクレーン10の上部旋回体30を例えば約90°旋回させて、例えばクローラクレーン10の横に置いてあるずり箱(図示しない)の上方に掘削バケット50を導く。
【0022】
ついで、掘削バケット50を吊っている主巻ウインチと、クラウン52を吊っている補巻ウインチを同時に下げて、ずり箱の直上に掘削バケット50を導く。この地点に掘削バケット50が配置されたら、主巻ウインチを止め、補巻ウインチで吊っているクラウン52で掘削バケット50を支えてシェル51を開けば、掘削バケット50内からずり箱へ土砂が排土される。
【0023】
排土を終えたら、再び巻き上げと旋回を行い、ケーシングチューブ70の上方に掘削バケット50を位置させた後、掘削バケット50を降下させて掘削を行う。
【0024】
この掘削作業の間も、ケーシングチューブ70は、全旋回ボーリングマシン60の旋回モータ64にて回転力が与えられているとともに引抜きシリンダ65にて押込み力が与えられているので、掘削が進むにしたがい地中に押し込まれていく。
【0025】
このとき全旋回ボーリングマシン60は、ケーシングチューブ70を回転させる反力で回転しようとするが、この反力は反力取りフレーム66を介して重量のあるクローラクレーン10で受け止めてられているので、回転しない。
【0026】
ケーシングチューブ70の全体が土中に押し込まれると、つぎのケーシングチューブ70を、ロックピン(図示しない)で継ぎ足し、所定の深さに達するまで掘削を行う。
【0027】
計画した深さまで掘削、すなわちケーシングチューブ70が下げられると、例えばクローラクレーン10から掘削バケット50を外し、同クローラクレーン10で鉄筋篭(図示しない)を吊り込んで、掘削した孔(掘削孔)の中に入れる。
【0028】
つぎに、生コンクリートを打設するためのトレミー管(図示しない)をセットし、トレミー管で生コンクリートを打設しつつ全旋回ボーリングマシン60でケーシングチューブ70を引き抜けば、生コンクリートの硬化に伴い土中に杭が完成する。
生コンクリートの打設の終了、ケーシングチューブ70の引抜きの終了により同掘削位置での作業は終わる。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記掘削位置での作業を終了したら、つぎの杭のための掘削作業に移る。
このためには、つぎの掘削位置にまで全旋回ボーリングマシン60を移動させることとなる。
【0030】
ところが、作業を終了したときクローラクレーン10(ベースマシン)と全旋回ボーリングマシン60(旋回式ボーリングマシン)との相互は、掘削時に生じる全旋回ボーリングマシン60のトルク反力を受ける止めるための反力取りフレーム66で連結されている。
【0031】
このため、全旋回ボーリングマシン60を移設するときは、反力取りフレーム66を全旋回ボーリングマシン60から取り外し、全旋回ボーリングマシン60をクレーンで吊って移動させ移動を完了した後、再度、反力取りフレーム66を取り付けることになる。
【0032】
つまり、全旋回ボーリングマシン60を移動するときは、ベースマシンから全旋回ボーリングマシン60を切り離す作業と再び取り付ける作業が求められる。
しかし、こうした取外し作業、取付け作業は、重量のある反力取りフレーム66を操作するので、かなり煩雑な作業である。しかも、移動する際と移設完了後にそれぞれ煩雑な作業が課せられるので、全旋回ボーリングマシン60の移設にはかなり時間を費やし、移設作業の能率はよいものではなかった。
【0033】
しかも、全旋回ボーリングマシン60は重量があるので、移設の際は、それに応じたクレーン、すなわち通常のクレーン揚重装置で吊り上げるときは、図8に示されるような大型クレーンを用いることが余儀なくされるので、不経済である。
【0034】
そこで、全旋回ボーリングマシンの移動は大型クレーンで行い、掘削は中型クレーンで行うことも考えられるが、この場合、ウインチのラインプルと速度が低いので掘削能率が悪く好ましいものではない。
【0035】
またある工事現場から他の工事現場へ移る際は、そのクレーンをトレーラなどにより輸送することが求められる。特にクレーンが大型であると、クレーンを分解・組立するためのクレーン、分解したクレーンをトレーラに搭載するクレーンも大型のものが必要となるので、輸送費が高く(特に重量分、高価となる)、不経済であった。
【0036】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、旋回式ボーリングマシンの昇降をベースマシンが結ばれたまま行えるようにした掘削機の昇降装置を提供することにある。
【0037】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、請求項1に記載した掘削機の昇降装置は、ベースマシン、旋回式ボーリングマシンの各々に対して回動自在に取り付けられたロッドと、このロッドを介して旋回式ボーリングマシンを昇降させる昇降駆動手段と、ベースマシン、旋回式ボーリングマシンの各々に対して回動自在に接続され、昇降動作時にロッドと同期して動作する昇降リンクとを設けて、ブームを使用しない専用の昇降構造で旋回式ボーリングマシンを昇降させることにある。
【0038】
すなわち、請求項1に記載の掘削機の昇降装置によると、他の掘削位置へ移動したり他の工事現場へ移すべく、旋回式ボーリングマシンを昇降させるときは、昇降駆動手段により、ベースマシンと旋回式ボーリングマシンとを結んでいるロッドを介して、地面に置かれた旋回式ボーリングマシンを上昇させる。その後、旋回式ボーリングマシンをベースマシンと共に他の掘削位置へ移動させたり、トレーラなどの荷台に移動させてから、同場所で下降させればよい。
【0039】
つまり、旋回式ボーリングマシンは、クレーンを必要とせずに、ベースマシンと結ばれたまま昇降されるようになる。
このことは、移動の都度、旋回式ボーリングマシンをベースマシンから取り外したり取り付けたりするといった煩雑な作業は不要になる。
【0040】
それ故、掘削機を移すのに要する移設時間の短縮化が図れる。しかも、旋回式ボーリングマシンを吊り上げるためのクレーンは必要がないので、輸送費が低減される。
【0041】
そのうえ、旋回式ボーリングマシンとつながるロッドで、該旋回式ボーリングマシンを昇降させる構造は、クレーンブームとワイヤとで吊るのとは異なり、吊荷の揺れは全く生じない。また同構造によって、旋回式ボーリングマシンは、クレーンのときよりも旋回中心側により接近した位置で吊れるので、その分、ベースマシンの負担は小さくてすみ、その結果、ベースマシンの重量が軽くでき、工事現場へベースマシンを輸送する際の機械の分解費、輸送費、再組立費が低減されるようになる。
【0042】
しかも、ベースマシンと旋回式ボーリングマシンとを結ぶロッドは、掘削中は旋回式ボーリングマシンが回転しようとするトルク反力を受け止める機能を兼ねるので、部品の活用性の点でも優れる。そのうえ、昇降の際、ロッドと昇降リンクとの共同により、旋回式ボーリングマシンが回転せずに昇降するようになる。
【0043】
請求項2に記載した掘削機の昇降装置は、上記目的に加え、旋回式ボーリングマシンだけの運搬が行えるようにするために、昇降リンク及びロッドを、ベースマシン,旋回式ボーリングマシンの一方又は各々に対して着脱可能に接続して、旋回式ボーリングマシンをベースマシンから切り離せるようにしたことにある。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1ないし図7に示す一実施形態にもとづいて説明する。
ここで、図1ないし図3には本発明を適用した掘削機の全体が、掘削作業の工程と共に示され、図6には掘削を終えた掘削孔に鉄筋篭103を入れる作業工程が示され、図7にはつぎの掘削地点へ移動させる作業工程が示されている。
【0046】
これら図面において、先の「従来の技術」の項で述べた掘削機と部分と同じ部分(同じ機能を有する装置、部品など)には同一符号を付してその説明を省略し、この項では異なる部位について説明することにする。
【0047】
すなわち、本実施形態は、ベースマシンとなるクローラクレーン10に掘削バケット50を前方へ押し出して排土位置へ導く排土装置100と、全旋回ボーリングマシン60をクローラクレーン10と連結したまま昇降可能とする昇降装置101とを設けた点が異なる。
【0048】
前者の排土装置100について説明すれば、クローラクレーン10の前部からは、上方へ向かってリーダー支持フレーム120が突き出ている。リーダー支持フレーム120の下端部は、例えばスイングフレーム31に対し、前後方向に回動自在に支持されている。またリーダー支持フレーム120は、その中間部と例えばスイングフレーム31の前部との間に設けたリーダー起伏ジャッキ121でも支持されていて、リーダー起伏ジャッキ121の伸縮駆動(動作)で、リーダー支持フレーム120を下端部を支点に起伏できるようにしてある。
【0049】
リーダー支持フレーム120の上端部にはリーダー113が設けられている。リーダー113は、図4に詳図されるように直線状に延びる部材から構成されていて、中間部が上記リーダー支持フレーム120の上端部に前後方向に回動自在に支持してある。
【0050】
このリーダー113の前面側には、図4および図5に示されるようにリーダー113の略全長に渡って一対のガイドパイプ118が設けられている。このガイドパイプ118には、同ガイドパイプ118に案内されて上下方向にスライド (摺動)自在するスライドフレーム111が設置されている。なお、119はスライドフレーム111の上下端に設けられたガイドパイプ118と摺動自在に嵌まり合うガイドギブを示す。そして、このスライドフレーム111を介して、リーダー113の前面側には排土板110が設置してある。
【0051】
具体的には、排土板110は、例えば図4および図5にも示されるように略J字状に延び、かつ断面がバケット側面にならう円弧形をなした帯状の部材から構成されている。そして、同部材の上端両側がスライドフレーム111に回動自在に支持され、排土板110をリーダー113に対して、回動自在、すなわち開閉自在に設置させている。
【0052】
また排土板110の中間部は、図4に示されるようにスライドフレーム111との間に取り付けた排土板押し出しジャッキ112で支持されていて、同排土板押し出しジャッキ112の伸縮駆動(動作)にて、排土板110をリーダー113にならう退避位置と例えば図2に示される掘削バケット59を大きく押し出す押し出し位置との間を移動できるようにしてある。
【0053】
つまり、排土板押し出しジャッキ112を駆動して排土板110を開作動させることにより、掘削孔上方に位置する掘削バケット50を前方へ押し出して、掘削孔を避けた地点において排土できるようにしてある。
【0054】
そして、先のリーダー起伏ジャッキ121にて、掘削バケット50と排土板110との間隔を調整できるようにしてある。
またリーダー113の下端部は、リーダアジャストジャッキ122を介して、例えばスイングフレーム31の前部に回動自在にピン結合されている。このリーダアジャストジャッキ122の伸縮駆動(動作)にて、リーダー133の垂直度を調整できるようにしてある。このリーダー113の調整により、排土板110の姿勢が調整可能にしてあり、排土作業に適した排土板113の姿勢が得られるようにしてある。
【0055】
スライドフレーム111は昇降駆動装置115が内蔵されている。
昇降駆動装置115は、図4および図5に示されるようにリーダー113の内部にリーダー113沿いに設けられたスライドフレーム昇降シリンダ(ジャッキ)114を用い、同シリンダ14の伸縮駆動(動作)で、スライドフレーム111の下端に固定されたワイヤロープ115aを押し引きして、スライドフレーム111をリーダー113に沿ってスライド(摺動)させる。
【0056】
詳しくは、図4および図5に示されるようにスライドフレーム昇降シリンダ114の上部端となるシリンダのロッド側には、2個(1個だけ図示)のシーブ116が設けられている。
【0057】
またリーダー113内の下部には、イコライザシーブ117が設けられている。
そして、スライドフレーム111の下端に固定されたワイヤロープ115aは、ロッド先端のシーブ116、イコライザシーブ117を経て、再びロッド先端のシーブ116を通り、スライドフレーム111の下端で固定されていて、スライドフレーム昇降シリンダ114の昇降駆動で、ワイヤロープ115aの中間部分を押上げたり下降させたりすることにより、シリンダストロークの2倍の変位量でスライドフレーム111の上下位置、すなわち図3に示されるように排土板110の上下位置を変えられるようにしてある。この昇降構造によって、排土高さを速やかに調整(変更)できるようにしてある。
【0058】
他方、後者の昇降装置101について説明すれば、123は、ベースマシンとなるクローラクレーン10のトラックフレーム23と全旋回ボーリングマシン60とに対して、各々端部がピンで上下方向に回動自在に連結された反力取りロッド(ロッド)である。反力取りロッド123のうち、例えば前方側の全旋回ボーリングマシン60側のピンは、全旋回ボーリングマシン60を切り離すことを可能とするために挿脱(着脱)可能に連結してある。
【0059】
そして、例えば先のリーダー起伏ジャッキ121をそのまま駆動源に利用した駆動装置121a(昇降駆動手段)を用いて、反力取りロッド123を介し、全旋回ボーリングマシン60の全体を昇降できるようにしてある。
【0060】
この駆動装置121aについて説明すれば、スイングフレーム31の前方側からは、反力取りロッド123と略平行をなす昇降リンク124が突き出ている。昇降リンク124の後方端は、例えばスイングフレーム31にピンで上下方向に回動自在に連結される。また昇降リンク124の前方端は、全旋回ボーリングマシン60にピンで上下方向に回動自在に連結される。これら結合部のうち、昇降リンク124の前方側のピンは、着脱可能となっていて、反力取りロッド123の着脱構造(ピンによる着脱)と合わせて、全旋回ボーリングマシン60をベースマシン側から切り離せるようにしてある。
【0061】
昇降リンク124のボーリングマシン側のピン位置には、昇降ロッド125の一端部もピンで回動自在に結合されている。また昇降リンク124の他端部は、リーダー起伏シリンダ121が接続されている同じ位置でピン結合されていて、リーダー起伏シリンダ121の伸縮駆動(動作)により、昇降リンク124を昇降できるようにしてある。
【0062】
これにより、昇降リンク124、昇降ロッド125を全旋回ボーリングマシン60にピン結合して、リーダー起伏シリンダ121を伸長動作させれば、ベースマシンとなるクローラクレーン10と全旋回ボーリングマシン60との間に形成されるほぼ平行なリンク機構により、地上に置かれた全旋回ボーリングマシン60を同地上に置かれた姿勢を保ちつつ上昇させ、収縮動作させれば同じ姿勢のまま地上に下降できるようにしてある。
【0063】
つまり、昇降動作時、昇降リンク124が反力取りロッド123と同期して動作することによって、全旋回ボーリングマシン60を回転を起こすことなく所定の姿勢を維持したまま昇降させるようにしてある。
【0064】
この昇降を利用して、全旋回ボーリングマシン60を別の掘削位置に移したり、トレーラーなどの荷台に搭載できるようにしている。
また反力取りロッド123、昇降リンク124、昇降ロッド125のボーリングマシン側のピン結合を解除することにより、ベースマシンから全旋回ボーリングマシン60を切り離して、全旋回ボーリングマシン60だけをトレーラーなどで運搬することを可能にしている。
【0065】
なお、図1に示されるように反力取りロッド123は、ベースマシンとなるクローラクレーン10と全旋回ボーリングマシン60との間で常時ピン結合されるが、昇降装置101を構成する昇降リンク124と昇降ロッド125は、無用に全旋回ボーリングマシン60が上下に移動することがないよう、切削作業中は全旋回ボーリングマシン60から切り離して使用されるものである。
【0066】
但し、101aはブーム32を起伏させるシリンダを示している。
しかして、このように構成された掘削機を用いて掘削作業を行うときは、排土板110を排土位置に対応した位置に位置決める。
【0067】
これには、図1に示されるように掘削バケット50と排土板110との間隔、ならびに排土板110の姿勢を適正に調整しておく。
具体的には、リーダー起伏シリンダ121を操作して、リーダー支持フレーム120の傾斜角を変化させ、リーダー113(含むスライドフレーム111)の前後位置を掘削バケット50から適正な間隔となる地点にまで調整した後、リーダーアジャストジャッキ122を操作して、リーダー13がクローラクレーン10から吊るされた掘削バケット50に対して垂直となるように姿勢を調整することで行われる。
【0068】
またスライドフレーム昇降シリンダ114の操作で、現在のケーシングチューブ高さで定まる排土高さに対応した高さに排土板110を位置決める。
なお、掘削中は、リーダー起伏シリンダ121の駆動力が全旋回ボーリングマシン60に伝わらないよう、昇降リンク124と昇降ロッド125とを全旋回ボーリングマシン60から外しておく。
【0069】
この後、パワーユニット80を駆動して、全旋回ボーリングマシン60に圧油を送り、クランプ装置、旋回モータ64、引抜きシリンダ65を作動させる。
すると、ケーシングチューブ70は、クランプ装置でクランプされ、旋回モータ64で回転されつつ、引抜きシリンダ65で土中に押し込まれてゆく。
【0070】
この間、クローラクレーン10の運転で、同クレーン10から吊された掘削バケット50を用い、ケーシングチューブ70内を掘削するとともに、掘削を終えた掘削バケット50内の土を掘削孔となるケーシングチューブ70を避けた地点に排土する作業を行う。
【0071】
具体的には、掘削作業としては、まず、クローラクレーン10で吊られている掘削バケット50をケーシングチューブ70内に下ろした後、ある高さからウインチを解放して落下させる。
【0072】
すると、掘削バケット50の先端で開放しているシェル51が土中に突きささる。この状態からウインチを巻き上げると、掘削バケット50は、シェル51が閉じ、内部に土砂を抱えた状態で巻き上げられる。
【0073】
掘削バケット50の上部に取り付けてあるヘッド53がクラウン52に嵌まり込んだらウインチの巻き上げを止める。
これにより、土砂(土)を抱えた掘削バケット50は、排土板110の側方に配置される。
【0074】
続いて、排土板押し出しジャッキ112を操作して、排土板110を開く。
すると、図2に示されるように掘削孔の上方において土を内部に抱えた掘削バケット50は前方へ押し出され、同バケット50はそのまま掘削孔を避けた、例えばずり箱(図示しない)が在る地点に導かれる。
【0075】
そして、この押し出された地点で、掘削バケット50を操作してシェル51を開き、同掘削バケット50内からずり箱へ土砂(土)を排土する。
排土を終えたら、排土板110を閉じて、掘削バケット50を掘削孔の上方へ戻した後、再び掘削バケット50を降下させて掘削を行う。
【0076】
ここで、ケーシングチューブ70は、全旋回ボーリングマシン60の旋回モータ64にて回転力が与えられているとともに引抜きシリンダ65にて押込み力が与えられているので、掘削が進むにしたがい地中に押し込まれていく。
【0077】
このとき、全旋回ボーリングマシン60は、ケーシングチューブ70を回転させる反力で回転しようとするが、この反力を、反力取りロッド123を介して、重量のあるクローラクレーン10で受け止めているので、回転しない。むろん、反力取りロッド123はこの反力をクローラクレーン10に伝えるのに十分な剛性強度を有する。
【0078】
ケーシングチューブ70の全体が土中に押し込まれると、つぎのケーシングチューブ70を、ロックピン(図示しない)で継ぎ足し、所定の深さに達するまで掘削を行う(ケーシングチューブ70は長いもので通常6mで、ケーシングチューブ70は通常6m毎にロックピンにより継ぎ足される)。
【0079】
ここで、新しいケーシングチューブ70と継ぎ足した時点では、ケーシングチューブ70の上端は、図2に示されるように全旋回ボーリングマシン60に対して高い位置にあり、図3に示されるようにケーシングチューブ70を土中を押し込むにつれて低くなる。
【0080】
つまり、排土位置は掘削作業にしたがって変化する。
そこで、掘削中、スライドフレーム昇降シリンダ114を操作して、図3に示されるように排土板50の高さ位置をケーシングチューブ70の高さ変化に追従させる。
【0081】
計画した深さまで掘削、すなわちケーシングチューブ70が下げられると、例えばクローラクレーン10から掘削バケット50を外し、図6に示されるように同クローラクレーン10で鉄筋篭103を吊り込んで、掘削した孔(掘削孔)の中に入れる。
【0082】
つぎに、生コンクリートを打設するためのトレミー管(図示しない)をセットし、トレミー管で生コンクリートを打設しつつ全旋回ボーリングマシン60でケーシングチューブ70を引き抜けば、生コンクリートの硬化に伴い土中に杭が完成する。
【0083】
そして、生コンクリートの打設の終了、ケーシングチューブ70の引抜きの終了により同掘削位置での作業は終り、つぎの掘削位置に全旋回ボーリングマシン60を移動させる。
【0084】
このときには、掘削中、取り外してあった昇降リンク124と昇降ロッド125の全旋回ボーリングマシン60側の端部を、リーダー支持フレーム起伏ジャッキ121の操作で全旋回ボーリングマシン60に対してピン位置合わせを行い、ピンで結合する。
【0085】
ついで、図7に示されるようにリーダー支持フレーム起伏ジャッキ121を伸長させれば、全旋回ボーリングマシン60は、ほぼ平行なリンク機構をなす反力取りロッド123と昇降リンク124との共同で回転が抑制され、地上に置かれた姿勢の保ちながら上昇していく。
【0086】
所定位置にまで全旋回ボーリングマシン60を持上げたならば、そのままの状態を維持しながらクローラクレーン10を走行させて、つぎの掘削地点にまで全旋回ボーリングマシン60を移動させる。
【0087】
ついで、移動先の掘削地点で全旋回ボーリングマシン60を下降させ、同地点に据え付ける。
そして、この掘削地点で、先に述べたのと同様、掘削作業を行えば、この地点の杭が完成する。
【0088】
こうした全旋回ボーリングマシン60の移動を掘削地点毎に繰り返せば、次々に杭が完成されていく。
なお、この移動のときには、ベースマシンとなるクローラクレーン10は、安定した状態で、全旋回ボーリングマシン60の移動が行えるよう、図7に示されるように機械の重心高さを下げ、かつ重心を後方に移すべく、ブーム32を最も縮めた状態で、かつ最も垂直に近く立てた状態で行うのが望ましい。
【0089】
このように反力取りロッド123を介して全旋回ボーリングマシン60を昇降させるようにすると、全旋回ボーリングマシン60をクローラクレーン10(ベースマシン)と結ばれたまま昇降できる。
【0090】
このことは、掘削地点に移動毎(移設)に必要とされていた全旋回ボーリングマシン60をクローラクレーン10(ベースマシン)から取り外したり取り付けたりするといった煩雑な作業は不要となる。
【0091】
したがって、掘削機を移すのに要する移設時間の短縮化が図れ、掘削能率の向上が図れる。しかも、全旋回ボーリングマシン60を吊り上げるための専用のクレーンは必要がないので、輸送費が低減される。
【0092】
そのうえ、反力取りロッド123で全旋回ボーリングマシン60を昇降させる昇降装置101は、クレーンブームとワイヤとで吊るクレーンとは異なり、吊荷の揺れは全く生じない。また同装置101だと、全旋回ボーリングマシン60は、クレーンのときよりも旋回中心側により接近した位置で吊れるので、その分、ベースマシンの負担は小さくてすみ、その結果、ベースマシン、すなわちクローラクレーン10の重量が軽くでき、工事現場へベースマシンを輸送する際の機械の分解費、輸送費、再組立費を安価にすることができる。
【0093】
しかも、ベースマシンとなるクローラクレーン10と全旋回ボーリングマシン60とを結ぶロッド123は、掘削中は全旋回ボーリングマシン60が回転しようとするトルク反力を受け止める機能を兼ねるので、部品の活用性の点でも優れる。
【0094】
また昇降動作時、反力取りロッド123と同期して動作する昇降リンク124を用いて、全旋回ボーリングマシン60を昇降させるので、全旋回ボーリング60は、回転せずに、地上に置いたときの姿勢、すなわち所定の姿勢を保ったまま昇降でき、全旋回ボーリングマシン60の掘削地点への移動、別の工事現場への輸送などは容易である。
【0095】
しかも、反力取りロッド123、昇降リンク124のボーリングマシン側の端部は、全旋回ボーリングマシン60にピンで着脱自在に結合してあるので、昇降装置101によりトレーラなどの荷台に全旋回ボーリングマシン60を搭載した後、ピン結合を解除して、全旋回ボーリングマシン60をベースマシンから切り離すことにより、容易に全旋回ボーリングマシン60の運搬が行える。
【0096】
またこのような効果をもたらす昇降装置101に加えて、排土装置100をベースマシンとなるクレーンに取り付けると、旋回動作をせずに掘削バケット50の排土が行えるようになるので、掘削時間も大幅に短縮されるようになる。しかも、昇降装置101を排土装置100の駆動源、すなわちリーダー起伏ジャッキ121で駆動するようにしたので、駆動装置121aも簡単な構造ですむ。
【0097】
しかも、こうしたクレーンは、通常のクレーンとしての機能がそのまま確保されるので、相伴クレーンを必要とせずに、このクレーンだけで、工事に付随するケーシングチューブ70、鉄筋篭103、トレミー管(図示しない)などの揚重が行える利点もある。しかも、排土装置100、昇降装置101を外した状態では、通常のクレーンとして使用できるので、機械の稼働率の点にも優れる。
【0098】
なお、一実施形態では、反力取りロッド123、昇降リンク124のボーリングマシン側の端部を着脱自在にしたが、これに限らず、反力取りロッド123、昇降リンク124のベースマシン側の端部を着脱自在にしても、また両方をそれぞれ着脱自在にして、全旋回ボーリングマシン60をベースマシンから切り離せるようにしてもよい。
【0099】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明によれば、旋回式ボーリングマシンをベースマシンと結ばれたまま昇降させることができ、掘削地点に移動毎、移設毎に必要とされていた、旋回式ボーリングマシンをベースマシンから取り外したり取り付けたりするといった煩雑な作業を不要にすることができる。
【0100】
したがって、掘削機を移すのに要する移設時間の短縮化が図れ、掘削能率の向上を図ることができる。
しかも、旋回式ボーリングマシンを吊り上げるためのクレーンは必要がないので、輸送費が安価ですむ。
【0101】
そのうえ、ロッドで旋回式ボーリングマシンを昇降させるので、クレーンブームとワイヤとで吊るのとは異なり、吊荷の揺れは全く生じない。しかも、旋回式ボーリングマシンは、クレーンのときよりも旋回中心側により接近した位置で吊れるので、その分、ベースマシンの負担が小さくてすみ、ベースマシンの軽量化が図れ、工事現場へベースマシンを輸送する際の機械の分解費、輸送費、再組立費を低減できる。
【0102】
またベースマシンと旋回式ボーリングマシンとを結ぶロッドは、掘削中は旋回式ボーリングマシンが回転しようとするトルク反力を受け止める機能を兼ねるので、部品の活用性の点にも優れる。さらに、ロッドと昇降リンクとの共同により、所定の姿勢を保ちつつ旋回式ボーリングマシンを昇降させることができ、旋回式ボーリングマシンの掘削地点への移動、別の工事現場への輸送などを容易に行うことができる。
【0103】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、旋回式ボーリングマシンをベースマシンから切り離すことにより、容易に旋回式ボーリングマシンの運搬を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の昇降装置を、掘削機を構成するベースマシンおよび全旋回ボーリングマシンと共に示す図。
【図2】排土装置の排土板による掘削バケットの排土を説明するための図。
【図3】同排土板の高さを排土高さの変化に追従して変化させたときを示す図。
【図4】同排土板を昇降させる構造を説明するための図。
【図5】同図4中のA〜A線に沿う断面図。
【図6】掘削を終えた掘削孔に鉄筋篭を挿入する付随工事を同一クレーンだけで行う作業を説明するための図。
【図7】つぎの掘削地点に全旋回ボーリングマシンを移す作業を説明するための図。
【図8】従来のクレーンから吊されたバケットを用いて掘削する作業を説明するための図。
【符号の説明】
10…クローラクレーン(ベースマシン)
60…全旋回ボーリングマシン(旋回式ボーリングマシン)
101…昇降装置
121a…駆動装置(昇降駆動手段)
123…反力取りロッド(ロッド)
124…昇降リンク。
Claims (2)
- 旋回式ボーリングマシンとベースマシンとを有する掘削機において、
前記ベースマシン、旋回式ボーリングマシンの各々に対して回動自在に取り付けられたロッドと、該ロッドを介して前記旋回式ボーリングマシンを昇降させる昇降駆動手段と、前記ベースマシン、旋回式ボーリングマシンの各々に対して回動自在に接続され、昇降動作時に前記ロッドと同期して動作する昇降リンクとを有することを特徴とした掘削機の昇降装置。 - 前記昇降リンク及びロッドを、前記ベースマシン、旋回式ボーリングマシンの一方又は各々に対して着脱可能に接続したことを特徴とする請求項1に記載の掘削機の昇降装置。
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