JP3782331B2 - アースドリル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば地中に立坑を掘削するのに好適に用いられるアースドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ビル等の建設現場においては、地中深く掘削した立坑内にコンクリート等を流し込むことにより地盤を固める作業が行われ、地中に立坑を掘削する作業にはアースドリルが好適に用いられている（例えば特開平６−３４６６７７号公報、特開平９−１６５９８９号公報等）。
【０００３】
ここで、この種の従来技術によるアースドリルは、通常、自走可能な車体と、該車体を構成するメインフレームに基端側が起伏可能に取付けられたブームと、ブームの先端側から垂下したロープに回転可能に吊下げられ下端側に掘削バケットが取付けられるケリーバと、基端側がメインフレームに起伏可能に取付けられ先端側にケリーバを駆動するドライブ装置が設けられたフロントフレームとにより大略構成されている。
【０００４】
そして、このアースドリルは、ブームの先端側から吊下げたケリーバをドライブ装置によって回転させることにより、ケリーバの下端側に取付けた掘削バケットによって地中に立坑を掘削するものである。
【０００５】
また、このアースドリルは、ケリーバとは別に、ブームの先端側からワイヤロープを用いて吊荷フックが吊下げられており、この吊荷フックを用いて、例えば掘削した立坑内に鉄筋かご（コンクリート杭の骨組み）等を挿入するための吊荷作業（クレーン作業）を行うことができる構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるアースドリルは、フロントフレームの基端側（下端側）が、メインフレームに回動可能にピン結合され、フロント装置の先端側（上端側）が、ブームから垂下したワイヤロープによって吊下げられる構成となっている。
【０００７】
このため、立坑の掘削時に掘削バケットに反力（掘削反力）が作用すると、この掘削反力がケリーバ、ドライブ装置等を介してフロントフレームに伝わり、フロントフレームの先端側が、メインフレームとのピン結合部を中心として浮上がるように回動してしまう。
【０００８】
従って、上述のアースドリルにおいては、立坑の掘削時に掘削バケットに作用する反力（掘削反力）をメインフレームによって充分に受けることができない。このため、例えば地中に硬い地盤等がある場合には、上述のアースドリルを用いて地中深く立坑を掘削するのが困難であるという問題がある。
【０００９】
また、フロントフレームの先端側が回動した場合には、ドライブ装置を介してフロントフレームに支持されたケリーバが垂直方向に対して斜めに傾斜してしまい、垂直な立坑を掘削することができなくなるという問題がある。
【００１０】
一方、アースドリルを用いて吊荷作業を行う場合には、フロントフレームをブームに保持することにより、フロントフレームを吊荷作業の邪魔にならない位置に退避さた状態でブームを起伏させる必要がある。
【００１１】
しかし、ブームの基端側とフロントフレームの基端側とが、互いに異なる位置でメインフレームにピン結合されている場合には、ブームを起伏させたときに、このブームの起伏動作にフロントフレームが適正に追従できず、フロントフレームを保持した状態でブームを起伏させる操作が難しいという不具合がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、掘削作業時における掘削反力をメインフレームで確実に受けることができ、かつ、吊荷作業におけるブームの起伏動作にフロント装置を適正に追従させることができるようにしたアースドリルを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、請求項１の発明に係るアースドリルは、車体を構成するメインフレームと、基端側が前記メインフレームに起伏可能に取付けられたブームと、前記ブームの先端側から垂下したロープに回転可能に吊下げて設けられ、下端側に掘削具が取付けられるケリーバと、第１の取付位置が前記ブームと同一の起伏中心をもって前記メインフレームに起伏可能に取付けられ、第２の取付位置が前記メインフレームに着脱可能に取付けられたフロント支持アームと、基端側が前記フロント支持アームまたはブームに取付けられると共に先端側に前記ケリーバを駆動するドライブ装置が設けられたフロント装置とにより構成してなる。
【００１４】
このように構成したことにより、フロント支持アームを、メインフレームに起伏可能に取付けられる第１の取付位置と、この第１の取付位置とは異なる第２の取付位置とによってメインフレームに固定することができ、フロント装置の先端側が掘削時の反力によって浮上がるように回動するのを抑えることができる。このため、フロント装置に伝わった掘削反力をフロント支持アームからメインフレームに伝え、該メインフレームによって確実に受けることにより、効率良く立坑を掘削することができる。また、フロント装置の先端側が回動するのを抑え、該フロント装置に支持されたケリーバを垂直な姿勢に保つことにより、垂直な立坑を掘削することができる。
【００１５】
また、フロント支持アームの第２の取付位置をメインフレームから取外し、フロント支持アームを第１の取付位置だけでメインフレームに支持したときには、フロント支持アームは、ブームと同一の起伏中心をもってメインフレームに対して起伏することができるので、吊荷作業時においてブームを起伏させたときに、フロント支持アームまたはブームに取付けられたフロント装置を、ブームの起伏動作に適正に追従させることができる。
【００１６】
請求項２の発明は、フロント支持アームは、メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、第１の取付位置は第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置は第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成としたことにある。
【００１７】
このように構成したことにより、フロント支持アームを構成する第１アームの途中部位または先端部位に設けた第１の取付位置と、第１，第２アームの交差部位に設けた第２の取付位置とにより、フロント支持アームをメインフレームに対して強固に固定することができる。
【００１８】
請求項３の発明は、フロント装置は、フロント支持アームとケリーバとの間に設けられ先端側に前記ドライブ装置が取付けられたフロントフレームと、フロントフレームを起伏するためフロント支持アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００１９】
このように構成したことにより、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、フロント支持アームは、メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、第１の取付位置は第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置は第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、フロント装置は、フロント支持アームの第１アームとケリーバとの間に設けられ先端側にドライブ装置が取付けられたフロントフレームと、フロントフレームを起伏するためフロント支持アームの第２アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００２１】
このように構成したことにより、フロント支持アームを、互いに異なる取付位置でメインフレームに対して強固に固定することができ、かつ、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。
【００２２】
請求項５の発明は、フロント支持アームは、メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、第１の取付位置は第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置は第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、フロント装置は、基端側が第１アームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持され先端側にドライブ装置が取付けられた上フレームと、第２アームと下フレームとの間に設けられ該下フレームを起伏する下起伏シリンダと、下フレームと上フレームとの間に設けられ該上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００２３】
このように構成したことにより、下起伏シリンダを伸縮させると、下フレームと上フレームとがフロント支持アームに対して起伏し、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバをブームに対して接近、離間させることができる。また、上起伏シリンダを伸縮させると、上フレームが下フレームに対して起伏し、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバを垂直な姿勢に保つことができる。
【００２４】
請求項６の発明は、フロント支持アームは、メインフレームに取付けられる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより構成し、フロント装置は、基端側がブームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持され先端側にドライブ装置が取付けられた上フレームと、第２アームと下フレームとの間に設けられ該下フレームを起伏する下起伏シリンダと、下フレームと上フレームとの間に設けられ該上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００２５】
このように構成したことにより、フロント装置をブームとの取付部位を中心として回動させることができる。このため、吊荷作業時にフロント装置をブーム側に引き寄せて該ブームに連結するときに、両者の位置合わせを容易に行うことができる。
【００２６】
請求項７の発明は、ブームとフロント装置との間には、ブームに対してフロント装置を取付け、取外し可能に連結する連結装置を設ける構成としたことにある。
【００２７】
このように構成したことにより、例えば吊荷作業時に連結装置を用いてブームにフロント装置を連結するだけで、フロント装置、及び該フロント装置にドライブ装置を介して支持されたケリーバ等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブームの近傍に固定しておくことができる。
【００２８】
請求項８の発明は、連結装置は、ブームに固着されたブーム側ブラケットと、フロント装置に固着されたフロント側ブラケットと、各ブラケット間に抜差し可能に設けられたピンとにより構成したことにある。
【００２９】
このように構成したことにより、ブーム側ブラケットとフロント側ブラケットに対してピンを抜差しするだけで、ブームに対するフロント装置の取付け、取外しを容易に行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアースドリルの実施の形態について、図１ないし図１４を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１ないし図８は第１の実施の形態によるアースドリルを示している。
【００３１】
図中、１はアースドリルの車体で、この車体１は、クローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４とにより構成されている。そして、上部旋回体４は、旋回装置３に旋回可能に取付けられたメインフレーム５と、メインフレーム５の前部側に設けられたキャブ６と、キャブ６の後側に設けられた建屋カバー７と、建屋カバー７の後側に設けられたカウンタウエイト８とにより大略構成されている。
【００３２】
ここで、メインフレーム５は、図３及び図４に示すように、前，後方向に延びる平板状の底板５Ａと、この底板５Ａ上に立設されて前，後方向に延びる左，右の外側縦板５Ｂ，５Ｂと、これら外側縦板５Ｂ，５Ｂの内側に位置して底板５Ａ上に立設された左，右の内側縦板５Ｃ，５Ｃと、各外側縦板５Ｂ上に突設された左，右のブラケット５Ｄ，５Ｄとを備えている。そして、各外側縦板５Ｂには、後述のブーム９が起伏可能に取付けられ、各内側縦板５Ｃ及び各ブラケット５Ｄには、後述のフロント支持アーム２４が取付けられる構成となっている。
【００３３】
９はメインフレーム５に起伏可能に取付けられたブームで、このブーム９は強固な骨組み構造をもって上，下方向に伸長している。そして、ブーム９の基端側（下端側）には、左，右のフート部９Ａ，９Ａが設けられ、ブーム９の先端側（上端側）には、後述の主巻ロープ１２、補巻ロープ１４を地面側へと案内するシーブ９Ｂ，９Ｃが回転可能に設けられている。そして、ブーム９は、左，右のフート部９Ａとメインフレーム５の各外側縦板５Ｂとの間をブーム連結ピン１０を用いて連結することにより、該ブーム連結ピン１０を中心として起伏するものである。
【００３４】
１１はキャブ６の後側に位置してメインフレーム５に設けられた主巻ウインチで、該主巻ウインチ１１には主巻ロープ１２の基端側が巻回されている。そして、主巻ロープ１２の先端側は、シーブ９Ｂ，９Ｃを介してブーム９の先端側から地面側へと垂下し、その先端部には後述のケリーバ２２が回転可能に吊下げられる構成となっている。
【００３５】
１３は主巻ウインチ１１の後側に位置してメインフレーム５に設けられた補巻ウインチで、該補巻ウインチ１３には補巻ロープ１４の基端側が巻回されている。そして、補巻ロープ１４の先端側は、シーブ９Ｂ，９Ｃを介してブーム９の先端側から地面側へと垂下し、その先端部には吊荷フック１５が取付けられている。
【００３６】
１６は補巻ウインチ１３の後側に位置してメインフレーム５に設けられた起伏ウインチで、該起伏ウインチ１６には起伏ロープ１７の基端側が巻回され、起伏ロープ１７は、メインフレーム５に立設されたＡ型フレーム１８のシーブ１８Ａを介して、ブームハンガ１９及びブームブライドル２０の各シーブ（図示せず）に巻回されている。そして、ブームブライドル２０とブーム９の上端側とは、ペンダントロープ２１によって連結されている。従って、起伏ウインチ１６によって起伏ロープ１７を巻取り、巻出すことにより、ブームハンガ１９とブームブライドル２０との間隔が変化し、ペンダントロープ２１を介してブーム９が起伏する構成となっている。
【００３７】
２２は主巻ロープ１２の先端部にスイベルジョイント２２Ａを介して回転可能に吊下げて設けられたケリーバで、このケリーバ２２は、互いに口径の異なる複数の筒体を同軸状に重合わせることにより軸方向に伸縮可能に構成されている。そして、各筒体のうち最も内側に位置する筒体（インナケリーバ）の上端部が、スイベルジョイント２２Ａを介して主巻ロープ１２に回転可能に吊下げられ、各筒体のうち最も外側に位置する筒体（アウタケリーバ）が、後述するドライブ装置４６によって回転駆動されることにより、このアウタケリーバの回転が、各筒体を介してインナケリーバに伝達される構成となっている。
【００３８】
２３はケリーバ２２（インナケリーバ）の下端側に取付けられた掘削具としての掘削バケットで、この掘削バケット２３は、中空円筒状の土砂収容筒部２３Ａと、この土砂収容筒部２３Ａの下側に位置するドリル部２３Ｂとを備えている。そして、掘削バケット２３は、ケリーバ２２と一体に回転することにより、ドリル部２３Ｂによって地中を掘削し、掘削した土砂を土砂収容筒部２３Ａ内に収容しつつ立坑を掘り進むものである。
【００３９】
２４はメインフレーム５の前部側に取付けられたフロント支持アームで、このフロント支持アーム２４は、図３ないし図５に示すように、メインフレーム５からケリーバ２２側へと前方に延びる左，右の第１アーム２５，２５と、第１アーム２５と略直交するように上方に延びる左，右の第２アーム２６，２６とにより、側方からみて略Ｌ字状に構成されている。また、左，右の第１アーム２５間は箱状の連結部材２５Ａにって一体的に連結され、左，右の第２アーム２６の上端側は円筒状の連結部材２６Ａによって連結され、該連結部材２６Ａの両端側には、後述する下起伏シリンダ３９を取付けるための二又状のブラケット２７，２７が突設されている。
【００４０】
ここで、図５に示すように、第１アーム２５の長さ方向途中部位には、後述の前側ピン３２が挿通される第１のピン挿通穴２８が穿設され、第１アーム２５と第２アーム２６とが交差する部位には、ピン挿通穴２８から後方に離間して後述の後側ピン３３が挿通される第２のピン挿通穴２９が穿設されている。また、第１アーム２５の先端側には、後述の下フレーム３５を取付けるためのピン３６が挿通されるピン挿通穴３０が穿設され、第２アーム２６の上端側に突設されたブラケット２７には、後述の下起伏シリンダ３９を取付けるためのピン４０が挿通されるピン挿通穴３１が穿設されている。
【００４１】
３２，３２はフロント支持アーム２４の第１のピン挿通穴２８に挿通され、フロント支持アーム２４をメインフレーム５に対して起伏可能に取付ける左，右の前側ピンで、これら前側ピン３２は、フロント支持アーム２４とメインフレーム５の内側縦板５Ｃとの間を回動可能に連結するものである。従って、この前側ピン３２の位置が、メインフレーム５に対するフロント支持アーム２４の第１の取付位置となっている。
【００４２】
ここで、各前側ピン３２は、図４に示すように、ブーム９の起伏中心Ｏ−Ｏと同心上に配置される構成となっている（図２及び図３では、前側ピン３２はブーム連結ピン１０と同じ位置にある）。従って、フロント支持アーム２４を前側ピン３２のみを用いてメインフレーム５にピン結合したときには、メインフレーム５に対するブーム９の起伏動作と、メインフレーム５に対するフロント支持アーム２４の起伏動作とが一致する構成となっている。
【００４３】
３３，３３は上述の前側ピン３２から後方に離間した位置でフロント支持アーム２４の第２のピン挿通穴２９に挿通され、フロント支持アーム２４をメインフレーム５に対して着脱可能に取付ける左，右の後側ピンで、これら後側ピン３３は、フロント支持アーム２４とメインフレーム５のブラケット５Ｄとの間を取付け、取外し可能に連結するものである。従って、この後側ピン３３の位置が、メインフレーム５に対するフロント支持アーム２４の第２の取付位置となっている。
【００４４】
そして、フロント支持アーム２４は、図１に示す立坑の掘削作業時には、図２に示す如く前側ピン３２及び後側ピン３３を用いてメインフレーム５にピン結合されることにより、メインフレーム５に対して強固に固定されるものである。
【００４５】
一方、フロント支持アーム２４は、図６に示す吊荷作業時には、図７に示す如く前側ピン３２のみを用いてメインフレーム５にピン結合されることにより、該前側ピン３２（第１の取付位置）を中心としてメインフレーム５に対して起伏することができる構成となっている。
【００４６】
３４はフロント支持アーム２４とケリーバ２２との間に設けられたフロント装置で、該フロント装置３４は、基端側がフロント支持アーム２４に取付けられ、先端側に後述のドライブ装置４６が取付けられるものである。そして、フロント装置３４は、後述する下フレーム３５、上フレーム３７、下起伏シリンダ３９、上起伏シリンダ４２等により構成されている。
【００４７】
３５は後述の上フレーム３７と共にフロントフレームを構成する下フレームで、該下フレーム３５の基端側には、左，右のフート部３５Ａ，３５Ａが設けられ、下フレーム３５の先端側には、三角形状をなす左，右のブラケット３５Ｂ（右側のみ図示）が固着して設けられている。そして、下フレーム３５の各フート部３５Ａは、フロント支持アーム２４を構成する第１アーム２５のピン挿通穴３０に挿通されたピン３６により、該第１アーム２５の先端側に回動可能に支持されている。
【００４８】
３７は下フレーム３５の先端側に回動可能に支持された上フレームで、該上フレーム３７は、その先端側に後述のドライブ装置４６が設けられるものである。ここで、上フレーム３７の基端側にはフート部３７Ａが設けられ、このフート部３７Ａは下フレーム３５のブラケット３５Ｂにピン３８を用いて回動可能に支持されている。また、上フレーム３７の先端側には、後述の上起伏シリンダ４２を取付けるためのブラケット３７Ｂと、スラストシリンダ４７を取付けるためのブラケット３７Ｃとが固着して設けられている。
【００４９】
３９，３９はフロント支持アーム２４を構成する第２アーム２６と下フレーム３５の上端側との間を連結する下起伏シリンダで、該下起伏シリンダ３９は、ブーム９を挟んだ状態で左，右に離間して２本設けられている（図４参照）。ここで、下起伏シリンダ３９は、チューブ３９Ａと、該チューブ３９Ａ内に設けられたピストン（図示せず）と、該ピストンに取付けられチューブ３９Ａから突出したロッド３９Ｂとにより構成されている。
【００５０】
そして、基端側となるロッド３９Ｂは、第２アーム２６の先端側に設けたブラケット２７のピン挿通穴３１に挿通されたピン４０により、第２アーム２６の先端側に回動可能にピン結合され、先端側となるチューブ３９Ａは、下フレーム３５の先端側に設けたブラケット３５Ｂにピン４１を用いて回動可能にピン結合されている。これにより、フロント支持アーム２４、下フレーム３５、下起伏シリンダ３９は、略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置３４をフロント支持アーム２４に対して強固に支持することができる構成となっている。
【００５１】
そして、下起伏シリンダ３９は、ロッド３９Ｂを伸縮することにより、下フレーム３５及び上フレーム３７を、図２に示す掘削作業の姿勢と図７に示す吊荷作業用の姿勢との間で起伏させ、これら各フロントフレーム３５，３７を、作業内容に応じてブーム９に対して接近、離間させるものである。
【００５２】
４２は下フレーム３５と上フレーム３７との間に設けられた上起伏シリンダで、該上起伏シリンダ４２は、左，右に離間して２本設けられている（１本のみ図示）。ここで、上起伏シリンダ４２は、チューブ４２Ａと、該チューブ４２Ａ内に設けられたピストン（図示せず）と、該ピストンに取付けられチューブ４２Ａから突出したロッド４２Ｂとにより構成されている。そして、基端側となるロッド４２Ｂは、下フレーム３５のブラケット３５Ｂにピン４３を用いて回動可能にピン結合され、先端側となるチューブ４２Ａは、上フレーム３７に設けたブラケット３７Ｂにピン４４を用いて回動可能にピン結合されている。
【００５３】
そして、上起伏シリンダ４２は、ロッド４２Ｂを伸縮させることにより、ピン４１を中心として下フレーム３５上で上フレーム３７を起伏させ、下フレーム３５が図２に示す掘削作業用の姿勢となったときに、上フレーム３７を地面に対して略垂直な姿勢に保つものである。
【００５４】
４５は上フレーム３７の先端側に上，下方向に移動可能に取付けられた可動ブラケット、４６は可動ブラケット４５に取付けられたドライブ装置で、ドライブ装置４６は、例えば油圧モータ等により構成され、ケリーバ２２（アウタケリーバ）の外周側に上，下方向に移動可能に係合している。そして、ドライブ装置４６は、ケリーバ２２に回転力を付与することにより、該ケリーバ２２を介して掘削バケット２３を回転させるものである。
【００５５】
４７は上フレーム３７と可動ブラケット４５との間に設けられたスラストシリンダで、該スラストシリンダ４７は、上フレーム３７のブラケット３７Ｃに取付けられたチューブ４７Ａと、このチューブ４７Ａ内に設けられたピストン（図示せず）と、このピストンに取付けられチューブ４７Ａから突出したロッド４７Ｂとにより構成され、ロッド４７Ｂの先端側は可動ブラケット４５に取付けられている。
【００５６】
そして、ドライブ装置４６によってケリーバ２２を回転駆動しているときに、スラストシリンダ４７のロッド４７Ｂを伸長させることにより、可動ブラケット４５、ドライブ装置４６を介してケリーバ２２に下向きの押圧力が作用し、この押圧力によって掘削バケット２３を地中に押込むことにより、掘削力を増大させることができる構成となっている。
【００５７】
４８はブーム９とフロント装置３４の下フレーム３５との間に設けられた連結装置で、該連結装置４８は、図７及び図８に示すように、ブーム９に固着して設けられた左，右のブーム側ブラケット４９，４９と、下フレーム３５に固着して設けられた左，右のフロント側ブラケット５０，５０と、これら各ブラケット４９，５０間を抜差し可能に連結する連結ピン５１，５１とにより構成されている。
【００５８】
ここで、フロント側ブラケット５０は、左，右方向で対面する一対の板体５０Ａ，５０Ａをもった二又状のブラケットとして形成され、板体５０Ａ間にブーム側ブラケット４９を挟込むことにより、各ブラケット４９，５０に連結ピン５１を容易に挿通することができる構成となっている。
【００５９】
そして、連結装置４８は、図１及び図２に示す掘削作業時には、連結ピン５１を各ブラケット４９，５０から抜取ることにより、下フレーム３５とブーム９とを離間させる。一方、連結装置４８は、図６及び図７に示す吊荷作業時には、連結ピン５１を用いて各ブラケット４９，５０間を連結することにより、下フレーム３５をブーム９に連結し、フロント装置３４全体をブーム９に一体的に固定するものである。
【００６０】
本実施の形態によるアースドリルは上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。
【００６１】
まず、図１に示す如くアースドリルを用いて地中に立坑を掘削する場合には、図２ないし図４に示すように、前側ピン３２及び後側ピン３３を用いて、フロント支持アーム２４を前，後方向に離間した第１，第２の取付位置でメインフレーム５に支持することにより、フロント支持アーム２４を掘削作業用の姿勢に固定する。
【００６２】
そして、下起伏シリンダ３９のロッド３９Ｂを伸長させて下フレーム３５及び上フレーム３７を起伏させると共に、上起伏シリンダ４２のロッド４２Ｂを伸縮させて上フレーム３７を起伏させ、該上フレーム３７を地面に対して垂直な姿勢に保持する。これにより、ドライブ装置４６等を介して上フレーム３７に支持されたケリーバ２２が、地面に対して垂直な姿勢となる。
【００６３】
この状態で、主巻ウインチ１１から主巻ロープ１２を巻出し、この主巻ロープ１２に吊下げられたケリーバ２２を下降させ、掘削バケット２３のドリル部２３Ｂを地面に当接させる。
【００６４】
そして、ドライブ装置４６によってケリーバ２２を回転駆動すると共に、スラストシリンダ４７のロッド４７Ｂを伸長させ、掘削バケット２３を回転させつつ地面に押込む。これにより、掘削バケット２３は、ドリル部２３Ｂによって地中を掘削し、掘削した土砂を土砂収容筒部２３Ａ内に収容しつつ地中深く立坑を掘削していく。
【００６５】
ここで、上述した立坑の掘削時には、掘削バケット２３に対して掘削反力が作用し、この掘削反力は、ケリーバ２２、ドライブ装置４６等を介してフロント装置３４に伝わる。
【００６６】
しかし、本実施の形態によるアースドリルは、フロント支持アーム２４が、前側ピン３２及び後側ピン３３によってメインフレーム５に強固に固定され、ドライブ装置４６を介してケリーバ２２を支持するフロント装置３４の下フレーム３５は、フロント支持アーム２４、下起伏シリンダ３９と共に強固な三角形の枠構造体を形成している。
【００６７】
このため、フロント装置３４の先端側が掘削反力によって浮上がるよう回動するのを確実に抑えることができ、この掘削反力を、フロント支持アーム２４を介してメインフレーム５に伝え、該メインフレーム５によって確実に受けることができる。これにより、例えば地中に硬い地盤等がある場合においても、効率良く立坑を掘削することができる。
【００６８】
しかも、フロント装置３４が回動するのを抑えることにより、ドライブ装置４６を介してフロント装置３４に支持されたケリーバ２２を、地面に対して常時垂直な姿勢に保っておくことができる。このため、立坑の掘削時にケリーバ２２が傾斜してしまうのを確実に抑えることができ、垂直な立坑を掘削することができる。
【００６９】
また、フロント装置３４の先端側をブーム９から垂下したロープ等によって吊下げる必要がないため、掘削反力がブーム９に伝わることがなく、掘削反力に対抗するためにブーム９に施す過剰な補強等を不要とすることができる。
【００７０】
一方、例えば掘削した立坑内に鉄筋かご等を挿入するため、図６に示す吊荷作業を行う場合には、図７に示すように、ケリーバ２２から掘削バケット２３を取外した後、下起伏シリンダ３９のロッド３９Ｂを縮小させることにより、フロント装置３４を起伏させてブーム９に接近させる。そして、連結装置４８を用いてフロント装置３４の下フレーム３５をブーム９に連結し、フロント装置３４、ドライブ装置４６、ケリーバ２２等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブーム９に固定する。
【００７１】
次に、フロント支持アーム２４及びメインフレーム５から後側ピン３３を抜取ることにより、フロント支持アーム２４を前側ピン３２のみによってメインフレーム５に支持する。これにより、フロント支持アーム２４、フロント装置３４、ケリーバ２２等が、前側ピン３２を中心として一体的に起伏（回動）できる状態となる。
【００７２】
この状態で、起伏ウインチ１６から起伏ロープ１７を巻取り、巻出してブーム９を起伏させると共に、補巻ウインチ１３から補巻ロープ１４を巻取り、巻出して吊荷フック１５を昇降させる。これにより、吊荷フック１５によって鉄筋かご等の吊荷（図示せず）を吊上げ、この吊荷を所望の場所へと搬送することができる。
【００７３】
ここで、本実施の形態によるアースドリルにおいては、フロント支持アーム２４をメインフレーム５に連結する前側ピン３２を、メインフレーム５に対するブーム９の起伏中心Ｏ−Ｏと同心上に設ける構成としているので、ブーム９をメインフレーム５に対して起伏させたときには、フロント支持アーム２４、フロント装置３４、ケリーバ２２等は、前側ピン３２を中心として、ブーム９と一体的に起伏動作を行うことができる。
【００７４】
このため、従来技術のように、ブームの起伏動作に追従するようにフロント装置を起伏させる操作を行う必要がなくなり、この分、ブーム９を起伏させる操作を容易に行うことができるので、吊荷作業の作業性を大幅に向上させることができる。
【００７５】
また、本実施の形態によるアースドリルは、ブーム９とフロント装置３４との間に、ブーム側ブラケット４９、フロント側ブラケット５０、連結ピン５１からなる連結装置４８を設けている。このため、立坑の掘削作業時には、連結ピン５１を各ブラケット４９，５０から抜取ることにより、フロント装置３４とブーム９とを容易に分離することができ、吊荷作業時には、連結ピン５１を用いて各ブラケット４９，５０間を連結することにより、フロント装置３４をブーム９に容易に連結することができる。
【００７６】
次に、図９ないし図１３は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、フロント装置の基端側をブームに取付ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７７】
図中、６１は第１の実施の形態によるブーム９に代えて本実施の形態に用いたブームで、このブーム６１は、第１の実施の形態によるブーム９と同様に、強固な骨組み構造をもって上，下方向に伸長している。しかし、ブーム６１の基端側（下端側）には、図１０及び図１１に示すように、ブーム６１をメインフレーム５に起伏可能に取付けると共に、フロント装置３４（下フレーム３５）の基端側を取付けるための左，右のフート部６２が設けられている点で、第１の実施の形態によるブーム９とは異なるものである。
【００７８】
ここで、フート部６２は全体として略三角形状に形成され、メインフレーム５に取付けられるメインフレーム取付部６２Ａと、ブーム６１が溶接等によって接合されたブーム接合部６２Ｂと、フロント装置３４の下フレーム３５が取付けられるフロント取付部６２Ｃとを有している。そして、フート部６２のメインフレーム取付部６２Ａは、メインフレーム５の外側縦板５Ｂにブーム連結ピン１０を用いて回動可能に連結され、ブーム６１は、メインフレーム５に対しブーム連結ピン１０を中心として起伏する構成となっている。
【００７９】
また、フート部６２のフロント取付部６２Ｃには、フロント装置３４を構成する下フレーム３５のフート部３５Ａが、ピン３６を用いて回動可能にピン結合される構成となっている。
【００８０】
一方、ブーム６１の長さ方向途中部位には、連結装置４８を構成するブーム側ブラケット４９が固着して設けられ、このブーム側ブラケット４９とフロント装置３４の下フレーム３５に設けたフロント側ブラケット５０とに連結ピン５１を挿通することにより、図１３に示すように、ブーム６１とフロント装置３４とを連結装置４８を介して一体に連結することができる構成となっている。
【００８１】
この場合、フロント装置３４は、ブーム６１のフート部６２（フロント取付部６２Ｃ）に対しピン３６を中心として回動可能に取付けられているので、連結装置４８を用いてブーム６１とフロント装置３４とを連結するときに、ブーム側ブラケット４９とフロント側ブラケット５０との位置合わせを容易に行うことができ、連結ピン５１を用いて両者間を連結するときの作業性を向上することができる。
【００８２】
６３はメインフレーム５の前部側に取付けられたフロント支持アームで、このフロント支持アーム６３は、上述の如くフロント装置３４の下フレーム３５をブーム６１のフート部６２に取付ける構成としたことにより、第１の実施の形態によるフロント支持アーム２４に代えて本実施の形態に用いたものである。
【００８３】
ここで、フロント支持アーム６３は、図１０ないし図１２に示すように、メインフレーム５に取付けられる左，右の第１アーム６４，６４と、第１アーム６４と略直交するように上方に延びる左，右の第２アーム６５，６５とにより構成されている。また、左，右の第１アーム６４間は箱状の連結部材６４Ａにって一体的に連結され、左，右の第２アーム６５の上端側は円筒状の連結部材６５Ａによって連結され、この連結部材６５Ａの両端側には、下起伏シリンダ３９を取付けるための二又状のブラケット６６，６６が突設されている。
【００８４】
ここで、図１２に示すように、第１アーム６４の下端側（先端部位）には前側ピン３２が挿通される第１のピン挿通穴６７が穿設され、第１アーム６４と第２アーム６５とが交差する部位には、後側ピン３３が挿通される第２のピン挿通穴６８が穿設されている。また、第２アーム６５の上端側に突設されたブラケット６６には、下起伏シリンダ３９を取付けるためのピン４０が挿通されるピン挿通穴６９が穿設されている。
【００８５】
そして、フロント支持アーム６３は、前側ピン３２によってメインフレーム５の内側縦板５Ｃに取付けられると共に、後側ピン３３によってメインフレーム５のブラケット５Ｄに取付けられている。従って、前側ピン３２の位置がメインフレーム５に対するフロント支持アーム６３の第１の取付位置となり、後側ピン３３の位置がメインフレーム５に対するフロント支持アーム６３の第２の取付位置となっている。
【００８６】
ここで、図１１に示すように、前側ピン３２はブーム６１の起伏中心Ｏ−Ｏと同心上に配置されており、フロント支持アーム６３を前側ピン３２のみを用いてメインフレーム５にピン結合したときには、メインフレーム５に対するブーム６１の起伏動作と、メインフレーム５に対するフロント支持アーム６３の起伏動作とが一致する構成となっている。
【００８７】
本実施の形態によるアースドリルは上述の如き構成を有するもので、このアースドリルを用いて立坑の掘削作業を行うときには、図９に示すように、前側ピン３２及び後側ピン３３を用いてフロント支持アーム６３をメインフレーム５に取付けた状態で、フロント装置３４に設けたドライブ装置４６によってケリーバ２２を回転させることにより、掘削バケット２３によって地中深く立坑を掘削していく。
【００８８】
この場合、フロント支持アーム６３は、前側ピン３２及び後側ピン３３によってメインフレーム５に強固に固定されているので、フロント装置３４の先端側が掘削反力によって浮上がるよう回動するのを確実に抑えることができ、この掘削反力を、フロント支持アーム６３からメインフレーム５に伝え、該メインフレーム５によって確実に受けることができる。これにより、例えば地中に硬い地盤等がある場合においても、効率良く立坑を掘削することができる。
【００８９】
一方、アースドリルを用いて吊荷作業を行う場合には、図１３に示すように、下起伏シリンダ３９のロッド３９Ｂを縮小させることにより、フロント装置３４をブーム６１に接近させる。そして、連結装置４８を構成するブーム側ブラケット４９とフロント側ブラケット５０とに連結ピン５１を挿通し、該連結装置４８を介してフロント装置３４の下フレーム３５をブーム６１に連結することにより、フロント装置３４、ドライブ装置４６、ケリーバ２２等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブーム６１に固定する。
【００９０】
この場合、本実施の形態では、フロント装置３４の下フレーム３５を、ブーム６１の基端側に設けたフート部６２のフロント取付部６２Ｃに、ピン３６を用いて回動可能に取付ける構成としている。このため、下起伏シリンダ３９によってフロント装置３４をブーム６１側に引き寄せたときに、ブーム側ブラケット４９とフロント側ブラケット５０との位置合わせを容易に行うことができ、両者間に連結ピン５１を挿通するときの作業性を向上することができる。
【００９１】
そして、フロント装置３４とブーム６１とを連結装置４８を用いて連結した状態で、フロント支持アーム６３及びメインフレーム５から後側ピン３３を抜取ることにより、フロント支持アーム６３を前側ピン３２のみによってメインフレーム５に支持する。これにより、フロント支持アーム６３、フロント装置３４、ケリーバ２２等が、前側ピン３２を中心として一体的に起伏動作を行うことができ、吊荷作業の作業性を向上させることができる。
【００９２】
なお、上述した第１の実施の形態では、第２のピン挿通穴２９を、フロント支持アーム２４を構成する第１アーム２５と第２アーム２６の交差部位に設けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図５中に二点鎖線で示す位置に第２のピン挿通穴２９′を設ける構成としてもよい。
【００９３】
また、上述した第１の実施の形態では、フロント支持アーム２４の第２アーム２６を、第１アーム２５の側方に配設した板体により構成した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１４に示す変形例のように、第１アーム２５と第２アーム２６′とが一体的に連続したフロント支持アーム２４′を構成してもよい。
【００９４】
また、上述した第１の実施の形態では、メインフレーム５（外側縦板５Ｂ）とブーム９（フート部９Ａ）との間をブーム連結ピン１０によって連結し、メインフレーム５（内側縦板５Ｃ）とフロント支持アーム２４との間を前側ピン３２によって連結し、これらブーム連結ピン１０と前側ピン３２とを同心上に配置した場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばメインフレーム５とブーム９との間、メインフレーム５とフロント支持アーム２４との間を、共通な１本のピンによって連結する構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態に用いたメインフレーム５、ブーム６１、フロント支持アーム６３についても同様である。
【００９５】
また、上述した第１の実施の形態では、前側ピン３２及び後側ピン３３を用いて、フロント支持アーム２４を前，後方向に離間した２つの位置でメインフレーム５に取付けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えば前，後方向に離間した３以上の位置でフロント支持アーム２４をメインフレームに取付ける構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態に用いたメインフレーム５、フロント支持アーム６３についても同様である。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、第１の取付位置がブームと同一の起伏中心をもってメインフレームに起伏可能に取付けられ、この第１の取付位置とは異なる第２の取付位置がメインフレームに着脱可能に取付けられたフロント支持アームを設け、このフロント支持アームまたはブームに、ケリーバを駆動するドライブ装置が設けられたフロント装置を取付ける構成としたので、フロント装置の先端側が、掘削時の反力によって浮上がるように回動するのを抑えることができる。このため、フロント装置に伝わった掘削反力をフロント支持アームからメインフレームに伝え、メインフレームによって掘削反力を確実に受けることにより、効率良く立坑を掘削することができる。また、掘削反力によってフロント装置が回動するのを抑えることにより、掘削時にケリーバを常時垂直な姿勢に保つことができ、垂直な立坑を掘削することができる。
【００９７】
一方、吊荷作業時においては、フロント支持アームの第２の取付位置をメインフレームから取外すことにより、フロント支持アームは、ブームと同一の起伏中心をもった第１の取付位置を中心としてメインフレームに対して起伏することができるので、フロント支持アームまたはブームに取付けられたフロント装置を、ブームの起伏動作に適正に追従させることができ、吊荷作業の作業性を向上させることができる。
【００９８】
また、請求項２の発明によれば、フロント支持アームを、第１，第２アームにより形成し、第１の取付位置を第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置を第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成としたので、フロント支持アームを、互いに異なる取付位置でメインフレームに対して強固に固定することができる。
【００９９】
また、請求項３の発明によれば、フロント装置を、フロント支持アームとケリーバとの間に設けられたフロントフレームと、フロント支持アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成したので、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成することができ、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。また、起伏シリンダによってフロントフレームを起伏させ、該フロントフレームをブームに対して接近、離間させることにより、ドライブ装置を介してフロントフレームに支持されたケリーバを、掘削作業、吊荷作業に応じて適宜にブームに対して接近、離間させることができる。
【０１００】
また、請求項４の発明によれば、フロント支持アームを、第１，第２アームにより形成し、第１の取付位置を第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置を第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、フロント装置を、フロント支持アームの第１アームとケリーバとの間に設けられたフロントフレームと、フロント支持アームの第２アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成している。これにより、フロント支持アームを、互いに異なる取付位置でメインフレームに対して強固に固定することができる。また、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。
【０１０１】
また、請求項５の発明によれば、フロント支持アームを、第１，第２アームにより形成し、フロント装置を、第１アームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームに回動可能に支持された上フレームと、下フレームを起伏する下起伏シリンダと、上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成している。このため、下起伏シリンダによって下フレームと上フレームとを起伏することにより、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバをブームに対して適宜に接近、離間させることができる。また、上起伏シリンダによって上フレームを適宜に起伏することにより、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバを常時垂直な姿勢に保つことができる。
【０１０２】
また、請求項６の発明によれば、フロント装置を、基端側がブームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持された上フレームと、フロント支持アームの第２アームと下フレームとの間に設けられた下起伏シリンダと、下フレームと上フレームとの間に設けられた上起伏シリンダとにより構成したので、フロント装置をブームとの取付部位を中心として回動させることにより、吊荷作業時にフロント装置をブーム側に引き寄せて該ブームに連結するときに、両者の位置合わせを容易に行うことができる。
【０１０３】
また、請求項７の発明によれば、ブームとフロント装置との間に、両者間を取付け、取外し可能に連結する連結装置を設ける構成としたので、例えば吊荷作業時に連結装置を用いてブームにフロント装置を連結するだけで、フロント装置、及び該フロント装置にドライブ装置を介して支持されたケリーバ等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブームの近傍に固定しておくことができる。
【０１０４】
さらに、請求項８の発明によれば、連結装置を、ブームに固着されたブーム側ブラケットと、フロント装置に固着されたフロント側ブラケットと、各ブラケット間に抜差し可能に設けられたピンとにより構成したので、ブーム側ブラケットとフロント側ブラケットに対してピンを抜差しするだけで、ブームに対するフロント装置の取付け、取外しを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアースドリルを掘削作業を行う状態で示す正面図である。
【図２】図１中のメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を拡大して示す拡大正面図である。
【図３】メインフレームとブームとの取付部、メインフレームとフロント支持アームとの取付部等の要部を示す要部拡大図である。
【図４】メインフレームとブームとの取付部、メインフレームとフロント支持アームとの取付部等を図３中の矢示IV−IV方向からみた右側面図である。
【図５】フロント支持アーム単体の斜視図である。
【図６】アースドリルを吊荷作業を行う状態で示す正面図である。
【図７】図６中のメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を拡大して示す拡大正面図である。
【図８】連結装置を図７中の矢示VIII−VIII方向からみた拡大断面図である。
【図９】第２の実施の形態によるアースドリルのメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を掘削作業を行う状態で示す拡大正面図である。
【図１０】メインフレームとフロント支持アームとの取付部、ブームとフロント装置との取付部等の要部を示す要部拡大図である。
【図１１】メインフレームとフロント支持アームとの取付部、ブームとフロント装置との取付部等を図１０中の矢示XI−XI方向からみた右側面図である。
【図１２】第２の実施の形態に用いたフロント支持アーム単体の斜視図である。
【図１３】アースドリルのメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を吊荷作業を行う状態で示す拡大正面図である。
【図１４】フロント支持アームの変形例を示す図５と同様の斜視図である。
【符号の説明】
１ 車体
５ メインフレーム
９，６１ ブーム
１０ ブーム連結ピン
２２ ケリーバ
２３ 掘削バケット（掘削具）
２４，２４′，６３ フロント支持アーム
２５，６４ 第１アーム
２６，６５ 第２アーム
３２ 前側ピン
３３ 後側ピン
３４ フロント装置
３５ 下フレーム
３７ 上フレーム
３９ 下起伏シリンダ
４２ 上起伏シリンダ
４６ ドライブ装置
４８ 連結装置
４９ ブーム側ブラケット
５０ フロント側ブラケット
５１ 連結ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば地中に立坑を掘削するのに好適に用いられるアースドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ビル等の建設現場においては、地中深く掘削した立坑内にコンクリート等を流し込むことにより地盤を固める作業が行われ、地中に立坑を掘削する作業にはアースドリルが好適に用いられている（例えば特開平６−３４６６７７号公報、特開平９−１６５９８９号公報等）。
【０００３】
ここで、この種の従来技術によるアースドリルは、通常、自走可能な車体と、該車体を構成するメインフレームに基端側が起伏可能に取付けられたブームと、ブームの先端側から垂下したロープに回転可能に吊下げられ下端側に掘削バケットが取付けられるケリーバと、基端側がメインフレームに起伏可能に取付けられ先端側にケリーバを駆動するドライブ装置が設けられたフロントフレームとにより大略構成されている。
【０００４】
そして、このアースドリルは、ブームの先端側から吊下げたケリーバをドライブ装置によって回転させることにより、ケリーバの下端側に取付けた掘削バケットによって地中に立坑を掘削するものである。
【０００５】
また、このアースドリルは、ケリーバとは別に、ブームの先端側からワイヤロープを用いて吊荷フックが吊下げられており、この吊荷フックを用いて、例えば掘削した立坑内に鉄筋かご（コンクリート杭の骨組み）等を挿入するための吊荷作業（クレーン作業）を行うことができる構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるアースドリルは、フロントフレームの基端側（下端側）が、メインフレームに回動可能にピン結合され、フロント装置の先端側（上端側）が、ブームから垂下したワイヤロープによって吊下げられる構成となっている。
【０００７】
このため、立坑の掘削時に掘削バケットに反力（掘削反力）が作用すると、この掘削反力がケリーバ、ドライブ装置等を介してフロントフレームに伝わり、フロントフレームの先端側が、メインフレームとのピン結合部を中心として浮上がるように回動してしまう。
【０００８】
従って、上述のアースドリルにおいては、立坑の掘削時に掘削バケットに作用する反力（掘削反力）をメインフレームによって充分に受けることができない。このため、例えば地中に硬い地盤等がある場合には、上述のアースドリルを用いて地中深く立坑を掘削するのが困難であるという問題がある。
【０００９】
また、フロントフレームの先端側が回動した場合には、ドライブ装置を介してフロントフレームに支持されたケリーバが垂直方向に対して斜めに傾斜してしまい、垂直な立坑を掘削することができなくなるという問題がある。
【００１０】
一方、アースドリルを用いて吊荷作業を行う場合には、フロントフレームをブームに保持することにより、フロントフレームを吊荷作業の邪魔にならない位置に退避さた状態でブームを起伏させる必要がある。
【００１１】
しかし、ブームの基端側とフロントフレームの基端側とが、互いに異なる位置でメインフレームにピン結合されている場合には、ブームを起伏させたときに、このブームの起伏動作にフロントフレームが適正に追従できず、フロントフレームを保持した状態でブームを起伏させる操作が難しいという不具合がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、掘削作業時における掘削反力をメインフレームで確実に受けることができ、かつ、吊荷作業におけるブームの起伏動作にフロント装置を適正に追従させることができるようにしたアースドリルを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、請求項１の発明に係るアースドリルは、車体を構成するメインフレームと、基端側が前記メインフレームに起伏可能に取付けられたブームと、前記ブームの先端側から垂下したロープに回転可能に吊下げて設けられ、下端側に掘削具が取付けられるケリーバと、第１の取付位置が前記ブームと同一の起伏中心をもって前記メインフレームに起伏可能に取付けられ、第２の取付位置が前記メインフレームに着脱可能に取付けられたフロント支持アームと、基端側が前記フロント支持アームまたはブームに取付けられると共に先端側に前記ケリーバを駆動するドライブ装置が設けられたフロント装置とにより構成してなる。
【００１４】
このように構成したことにより、フロント支持アームを、メインフレームに起伏可能に取付けられる第１の取付位置と、この第１の取付位置とは異なる第２の取付位置とによってメインフレームに固定することができ、フロント装置の先端側が掘削時の反力によって浮上がるように回動するのを抑えることができる。このため、フロント装置に伝わった掘削反力をフロント支持アームからメインフレームに伝え、該メインフレームによって確実に受けることにより、効率良く立坑を掘削することができる。また、フロント装置の先端側が回動するのを抑え、該フロント装置に支持されたケリーバを垂直な姿勢に保つことにより、垂直な立坑を掘削することができる。
【００１５】
また、フロント支持アームの第２の取付位置をメインフレームから取外し、フロント支持アームを第１の取付位置だけでメインフレームに支持したときには、フロント支持アームは、ブームと同一の起伏中心をもってメインフレームに対して起伏することができるので、吊荷作業時においてブームを起伏させたときに、フロント支持アームまたはブームに取付けられたフロント装置を、ブームの起伏動作に適正に追従させることができる。
【００１６】
請求項２の発明は、フロント支持アームは、メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、第１の取付位置は第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置は第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成としたことにある。
【００１７】
このように構成したことにより、フロント支持アームを構成する第１アームの途中部位または先端部位に設けた第１の取付位置と、第１，第２アームの交差部位に設けた第２の取付位置とにより、フロント支持アームをメインフレームに対して強固に固定することができる。
【００１８】
請求項３の発明は、フロント装置は、フロント支持アームとケリーバとの間に設けられ先端側に前記ドライブ装置が取付けられたフロントフレームと、フロントフレームを起伏するためフロント支持アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００１９】
このように構成したことにより、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、フロント支持アームは、メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、第１の取付位置は第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置は第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、フロント装置は、フロント支持アームの第１アームとケリーバとの間に設けられ先端側にドライブ装置が取付けられたフロントフレームと、フロントフレームを起伏するためフロント支持アームの第２アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００２１】
このように構成したことにより、フロント支持アームを、互いに異なる取付位置でメインフレームに対して強固に固定することができ、かつ、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。
【００２２】
請求項５の発明は、フロント支持アームは、メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、第１の取付位置は第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置は第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、フロント装置は、基端側が第１アームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持され先端側にドライブ装置が取付けられた上フレームと、第２アームと下フレームとの間に設けられ該下フレームを起伏する下起伏シリンダと、下フレームと上フレームとの間に設けられ該上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００２３】
このように構成したことにより、下起伏シリンダを伸縮させると、下フレームと上フレームとがフロント支持アームに対して起伏し、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバをブームに対して接近、離間させることができる。また、上起伏シリンダを伸縮させると、上フレームが下フレームに対して起伏し、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバを垂直な姿勢に保つことができる。
【００２４】
請求項６の発明は、フロント支持アームは、メインフレームに取付けられる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより構成し、フロント装置は、基端側がブームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持され先端側にドライブ装置が取付けられた上フレームと、第２アームと下フレームとの間に設けられ該下フレームを起伏する下起伏シリンダと、下フレームと上フレームとの間に設けられ該上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成したことにある。
【００２５】
このように構成したことにより、フロント装置をブームとの取付部位を中心として回動させることができる。このため、吊荷作業時にフロント装置をブーム側に引き寄せて該ブームに連結するときに、両者の位置合わせを容易に行うことができる。
【００２６】
請求項７の発明は、ブームとフロント装置との間には、ブームに対してフロント装置を取付け、取外し可能に連結する連結装置を設ける構成としたことにある。
【００２７】
このように構成したことにより、例えば吊荷作業時に連結装置を用いてブームにフロント装置を連結するだけで、フロント装置、及び該フロント装置にドライブ装置を介して支持されたケリーバ等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブームの近傍に固定しておくことができる。
【００２８】
請求項８の発明は、連結装置は、ブームに固着されたブーム側ブラケットと、フロント装置に固着されたフロント側ブラケットと、各ブラケット間に抜差し可能に設けられたピンとにより構成したことにある。
【００２９】
このように構成したことにより、ブーム側ブラケットとフロント側ブラケットに対してピンを抜差しするだけで、ブームに対するフロント装置の取付け、取外しを容易に行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアースドリルの実施の形態について、図１ないし図１４を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１ないし図８は第１の実施の形態によるアースドリルを示している。
【００３１】
図中、１はアースドリルの車体で、この車体１は、クローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４とにより構成されている。そして、上部旋回体４は、旋回装置３に旋回可能に取付けられたメインフレーム５と、メインフレーム５の前部側に設けられたキャブ６と、キャブ６の後側に設けられた建屋カバー７と、建屋カバー７の後側に設けられたカウンタウエイト８とにより大略構成されている。
【００３２】
ここで、メインフレーム５は、図３及び図４に示すように、前，後方向に延びる平板状の底板５Ａと、この底板５Ａ上に立設されて前，後方向に延びる左，右の外側縦板５Ｂ，５Ｂと、これら外側縦板５Ｂ，５Ｂの内側に位置して底板５Ａ上に立設された左，右の内側縦板５Ｃ，５Ｃと、各外側縦板５Ｂ上に突設された左，右のブラケット５Ｄ，５Ｄとを備えている。そして、各外側縦板５Ｂには、後述のブーム９が起伏可能に取付けられ、各内側縦板５Ｃ及び各ブラケット５Ｄには、後述のフロント支持アーム２４が取付けられる構成となっている。
【００３３】
９はメインフレーム５に起伏可能に取付けられたブームで、このブーム９は強固な骨組み構造をもって上，下方向に伸長している。そして、ブーム９の基端側（下端側）には、左，右のフート部９Ａ，９Ａが設けられ、ブーム９の先端側（上端側）には、後述の主巻ロープ１２、補巻ロープ１４を地面側へと案内するシーブ９Ｂ，９Ｃが回転可能に設けられている。そして、ブーム９は、左，右のフート部９Ａとメインフレーム５の各外側縦板５Ｂとの間をブーム連結ピン１０を用いて連結することにより、該ブーム連結ピン１０を中心として起伏するものである。
【００３４】
１１はキャブ６の後側に位置してメインフレーム５に設けられた主巻ウインチで、該主巻ウインチ１１には主巻ロープ１２の基端側が巻回されている。そして、主巻ロープ１２の先端側は、シーブ９Ｂ，９Ｃを介してブーム９の先端側から地面側へと垂下し、その先端部には後述のケリーバ２２が回転可能に吊下げられる構成となっている。
【００３５】
１３は主巻ウインチ１１の後側に位置してメインフレーム５に設けられた補巻ウインチで、該補巻ウインチ１３には補巻ロープ１４の基端側が巻回されている。そして、補巻ロープ１４の先端側は、シーブ９Ｂ，９Ｃを介してブーム９の先端側から地面側へと垂下し、その先端部には吊荷フック１５が取付けられている。
【００３６】
１６は補巻ウインチ１３の後側に位置してメインフレーム５に設けられた起伏ウインチで、該起伏ウインチ１６には起伏ロープ１７の基端側が巻回され、起伏ロープ１７は、メインフレーム５に立設されたＡ型フレーム１８のシーブ１８Ａを介して、ブームハンガ１９及びブームブライドル２０の各シーブ（図示せず）に巻回されている。そして、ブームブライドル２０とブーム９の上端側とは、ペンダントロープ２１によって連結されている。従って、起伏ウインチ１６によって起伏ロープ１７を巻取り、巻出すことにより、ブームハンガ１９とブームブライドル２０との間隔が変化し、ペンダントロープ２１を介してブーム９が起伏する構成となっている。
【００３７】
２２は主巻ロープ１２の先端部にスイベルジョイント２２Ａを介して回転可能に吊下げて設けられたケリーバで、このケリーバ２２は、互いに口径の異なる複数の筒体を同軸状に重合わせることにより軸方向に伸縮可能に構成されている。そして、各筒体のうち最も内側に位置する筒体（インナケリーバ）の上端部が、スイベルジョイント２２Ａを介して主巻ロープ１２に回転可能に吊下げられ、各筒体のうち最も外側に位置する筒体（アウタケリーバ）が、後述するドライブ装置４６によって回転駆動されることにより、このアウタケリーバの回転が、各筒体を介してインナケリーバに伝達される構成となっている。
【００３８】
２３はケリーバ２２（インナケリーバ）の下端側に取付けられた掘削具としての掘削バケットで、この掘削バケット２３は、中空円筒状の土砂収容筒部２３Ａと、この土砂収容筒部２３Ａの下側に位置するドリル部２３Ｂとを備えている。そして、掘削バケット２３は、ケリーバ２２と一体に回転することにより、ドリル部２３Ｂによって地中を掘削し、掘削した土砂を土砂収容筒部２３Ａ内に収容しつつ立坑を掘り進むものである。
【００３９】
２４はメインフレーム５の前部側に取付けられたフロント支持アームで、このフロント支持アーム２４は、図３ないし図５に示すように、メインフレーム５からケリーバ２２側へと前方に延びる左，右の第１アーム２５，２５と、第１アーム２５と略直交するように上方に延びる左，右の第２アーム２６，２６とにより、側方からみて略Ｌ字状に構成されている。また、左，右の第１アーム２５間は箱状の連結部材２５Ａにって一体的に連結され、左，右の第２アーム２６の上端側は円筒状の連結部材２６Ａによって連結され、該連結部材２６Ａの両端側には、後述する下起伏シリンダ３９を取付けるための二又状のブラケット２７，２７が突設されている。
【００４０】
ここで、図５に示すように、第１アーム２５の長さ方向途中部位には、後述の前側ピン３２が挿通される第１のピン挿通穴２８が穿設され、第１アーム２５と第２アーム２６とが交差する部位には、ピン挿通穴２８から後方に離間して後述の後側ピン３３が挿通される第２のピン挿通穴２９が穿設されている。また、第１アーム２５の先端側には、後述の下フレーム３５を取付けるためのピン３６が挿通されるピン挿通穴３０が穿設され、第２アーム２６の上端側に突設されたブラケット２７には、後述の下起伏シリンダ３９を取付けるためのピン４０が挿通されるピン挿通穴３１が穿設されている。
【００４１】
３２，３２はフロント支持アーム２４の第１のピン挿通穴２８に挿通され、フロント支持アーム２４をメインフレーム５に対して起伏可能に取付ける左，右の前側ピンで、これら前側ピン３２は、フロント支持アーム２４とメインフレーム５の内側縦板５Ｃとの間を回動可能に連結するものである。従って、この前側ピン３２の位置が、メインフレーム５に対するフロント支持アーム２４の第１の取付位置となっている。
【００４２】
ここで、各前側ピン３２は、図４に示すように、ブーム９の起伏中心Ｏ−Ｏと同心上に配置される構成となっている（図２及び図３では、前側ピン３２はブーム連結ピン１０と同じ位置にある）。従って、フロント支持アーム２４を前側ピン３２のみを用いてメインフレーム５にピン結合したときには、メインフレーム５に対するブーム９の起伏動作と、メインフレーム５に対するフロント支持アーム２４の起伏動作とが一致する構成となっている。
【００４３】
３３，３３は上述の前側ピン３２から後方に離間した位置でフロント支持アーム２４の第２のピン挿通穴２９に挿通され、フロント支持アーム２４をメインフレーム５に対して着脱可能に取付ける左，右の後側ピンで、これら後側ピン３３は、フロント支持アーム２４とメインフレーム５のブラケット５Ｄとの間を取付け、取外し可能に連結するものである。従って、この後側ピン３３の位置が、メインフレーム５に対するフロント支持アーム２４の第２の取付位置となっている。
【００４４】
そして、フロント支持アーム２４は、図１に示す立坑の掘削作業時には、図２に示す如く前側ピン３２及び後側ピン３３を用いてメインフレーム５にピン結合されることにより、メインフレーム５に対して強固に固定されるものである。
【００４５】
一方、フロント支持アーム２４は、図６に示す吊荷作業時には、図７に示す如く前側ピン３２のみを用いてメインフレーム５にピン結合されることにより、該前側ピン３２（第１の取付位置）を中心としてメインフレーム５に対して起伏することができる構成となっている。
【００４６】
３４はフロント支持アーム２４とケリーバ２２との間に設けられたフロント装置で、該フロント装置３４は、基端側がフロント支持アーム２４に取付けられ、先端側に後述のドライブ装置４６が取付けられるものである。そして、フロント装置３４は、後述する下フレーム３５、上フレーム３７、下起伏シリンダ３９、上起伏シリンダ４２等により構成されている。
【００４７】
３５は後述の上フレーム３７と共にフロントフレームを構成する下フレームで、該下フレーム３５の基端側には、左，右のフート部３５Ａ，３５Ａが設けられ、下フレーム３５の先端側には、三角形状をなす左，右のブラケット３５Ｂ（右側のみ図示）が固着して設けられている。そして、下フレーム３５の各フート部３５Ａは、フロント支持アーム２４を構成する第１アーム２５のピン挿通穴３０に挿通されたピン３６により、該第１アーム２５の先端側に回動可能に支持されている。
【００４８】
３７は下フレーム３５の先端側に回動可能に支持された上フレームで、該上フレーム３７は、その先端側に後述のドライブ装置４６が設けられるものである。ここで、上フレーム３７の基端側にはフート部３７Ａが設けられ、このフート部３７Ａは下フレーム３５のブラケット３５Ｂにピン３８を用いて回動可能に支持されている。また、上フレーム３７の先端側には、後述の上起伏シリンダ４２を取付けるためのブラケット３７Ｂと、スラストシリンダ４７を取付けるためのブラケット３７Ｃとが固着して設けられている。
【００４９】
３９，３９はフロント支持アーム２４を構成する第２アーム２６と下フレーム３５の上端側との間を連結する下起伏シリンダで、該下起伏シリンダ３９は、ブーム９を挟んだ状態で左，右に離間して２本設けられている（図４参照）。ここで、下起伏シリンダ３９は、チューブ３９Ａと、該チューブ３９Ａ内に設けられたピストン（図示せず）と、該ピストンに取付けられチューブ３９Ａから突出したロッド３９Ｂとにより構成されている。
【００５０】
そして、基端側となるロッド３９Ｂは、第２アーム２６の先端側に設けたブラケット２７のピン挿通穴３１に挿通されたピン４０により、第２アーム２６の先端側に回動可能にピン結合され、先端側となるチューブ３９Ａは、下フレーム３５の先端側に設けたブラケット３５Ｂにピン４１を用いて回動可能にピン結合されている。これにより、フロント支持アーム２４、下フレーム３５、下起伏シリンダ３９は、略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置３４をフロント支持アーム２４に対して強固に支持することができる構成となっている。
【００５１】
そして、下起伏シリンダ３９は、ロッド３９Ｂを伸縮することにより、下フレーム３５及び上フレーム３７を、図２に示す掘削作業の姿勢と図７に示す吊荷作業用の姿勢との間で起伏させ、これら各フロントフレーム３５，３７を、作業内容に応じてブーム９に対して接近、離間させるものである。
【００５２】
４２は下フレーム３５と上フレーム３７との間に設けられた上起伏シリンダで、該上起伏シリンダ４２は、左，右に離間して２本設けられている（１本のみ図示）。ここで、上起伏シリンダ４２は、チューブ４２Ａと、該チューブ４２Ａ内に設けられたピストン（図示せず）と、該ピストンに取付けられチューブ４２Ａから突出したロッド４２Ｂとにより構成されている。そして、基端側となるロッド４２Ｂは、下フレーム３５のブラケット３５Ｂにピン４３を用いて回動可能にピン結合され、先端側となるチューブ４２Ａは、上フレーム３７に設けたブラケット３７Ｂにピン４４を用いて回動可能にピン結合されている。
【００５３】
そして、上起伏シリンダ４２は、ロッド４２Ｂを伸縮させることにより、ピン４１を中心として下フレーム３５上で上フレーム３７を起伏させ、下フレーム３５が図２に示す掘削作業用の姿勢となったときに、上フレーム３７を地面に対して略垂直な姿勢に保つものである。
【００５４】
４５は上フレーム３７の先端側に上，下方向に移動可能に取付けられた可動ブラケット、４６は可動ブラケット４５に取付けられたドライブ装置で、ドライブ装置４６は、例えば油圧モータ等により構成され、ケリーバ２２（アウタケリーバ）の外周側に上，下方向に移動可能に係合している。そして、ドライブ装置４６は、ケリーバ２２に回転力を付与することにより、該ケリーバ２２を介して掘削バケット２３を回転させるものである。
【００５５】
４７は上フレーム３７と可動ブラケット４５との間に設けられたスラストシリンダで、該スラストシリンダ４７は、上フレーム３７のブラケット３７Ｃに取付けられたチューブ４７Ａと、このチューブ４７Ａ内に設けられたピストン（図示せず）と、このピストンに取付けられチューブ４７Ａから突出したロッド４７Ｂとにより構成され、ロッド４７Ｂの先端側は可動ブラケット４５に取付けられている。
【００５６】
そして、ドライブ装置４６によってケリーバ２２を回転駆動しているときに、スラストシリンダ４７のロッド４７Ｂを伸長させることにより、可動ブラケット４５、ドライブ装置４６を介してケリーバ２２に下向きの押圧力が作用し、この押圧力によって掘削バケット２３を地中に押込むことにより、掘削力を増大させることができる構成となっている。
【００５７】
４８はブーム９とフロント装置３４の下フレーム３５との間に設けられた連結装置で、該連結装置４８は、図７及び図８に示すように、ブーム９に固着して設けられた左，右のブーム側ブラケット４９，４９と、下フレーム３５に固着して設けられた左，右のフロント側ブラケット５０，５０と、これら各ブラケット４９，５０間を抜差し可能に連結する連結ピン５１，５１とにより構成されている。
【００５８】
ここで、フロント側ブラケット５０は、左，右方向で対面する一対の板体５０Ａ，５０Ａをもった二又状のブラケットとして形成され、板体５０Ａ間にブーム側ブラケット４９を挟込むことにより、各ブラケット４９，５０に連結ピン５１を容易に挿通することができる構成となっている。
【００５９】
そして、連結装置４８は、図１及び図２に示す掘削作業時には、連結ピン５１を各ブラケット４９，５０から抜取ることにより、下フレーム３５とブーム９とを離間させる。一方、連結装置４８は、図６及び図７に示す吊荷作業時には、連結ピン５１を用いて各ブラケット４９，５０間を連結することにより、下フレーム３５をブーム９に連結し、フロント装置３４全体をブーム９に一体的に固定するものである。
【００６０】
本実施の形態によるアースドリルは上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。
【００６１】
まず、図１に示す如くアースドリルを用いて地中に立坑を掘削する場合には、図２ないし図４に示すように、前側ピン３２及び後側ピン３３を用いて、フロント支持アーム２４を前，後方向に離間した第１，第２の取付位置でメインフレーム５に支持することにより、フロント支持アーム２４を掘削作業用の姿勢に固定する。
【００６２】
そして、下起伏シリンダ３９のロッド３９Ｂを伸長させて下フレーム３５及び上フレーム３７を起伏させると共に、上起伏シリンダ４２のロッド４２Ｂを伸縮させて上フレーム３７を起伏させ、該上フレーム３７を地面に対して垂直な姿勢に保持する。これにより、ドライブ装置４６等を介して上フレーム３７に支持されたケリーバ２２が、地面に対して垂直な姿勢となる。
【００６３】
この状態で、主巻ウインチ１１から主巻ロープ１２を巻出し、この主巻ロープ１２に吊下げられたケリーバ２２を下降させ、掘削バケット２３のドリル部２３Ｂを地面に当接させる。
【００６４】
そして、ドライブ装置４６によってケリーバ２２を回転駆動すると共に、スラストシリンダ４７のロッド４７Ｂを伸長させ、掘削バケット２３を回転させつつ地面に押込む。これにより、掘削バケット２３は、ドリル部２３Ｂによって地中を掘削し、掘削した土砂を土砂収容筒部２３Ａ内に収容しつつ地中深く立坑を掘削していく。
【００６５】
ここで、上述した立坑の掘削時には、掘削バケット２３に対して掘削反力が作用し、この掘削反力は、ケリーバ２２、ドライブ装置４６等を介してフロント装置３４に伝わる。
【００６６】
しかし、本実施の形態によるアースドリルは、フロント支持アーム２４が、前側ピン３２及び後側ピン３３によってメインフレーム５に強固に固定され、ドライブ装置４６を介してケリーバ２２を支持するフロント装置３４の下フレーム３５は、フロント支持アーム２４、下起伏シリンダ３９と共に強固な三角形の枠構造体を形成している。
【００６７】
このため、フロント装置３４の先端側が掘削反力によって浮上がるよう回動するのを確実に抑えることができ、この掘削反力を、フロント支持アーム２４を介してメインフレーム５に伝え、該メインフレーム５によって確実に受けることができる。これにより、例えば地中に硬い地盤等がある場合においても、効率良く立坑を掘削することができる。
【００６８】
しかも、フロント装置３４が回動するのを抑えることにより、ドライブ装置４６を介してフロント装置３４に支持されたケリーバ２２を、地面に対して常時垂直な姿勢に保っておくことができる。このため、立坑の掘削時にケリーバ２２が傾斜してしまうのを確実に抑えることができ、垂直な立坑を掘削することができる。
【００６９】
また、フロント装置３４の先端側をブーム９から垂下したロープ等によって吊下げる必要がないため、掘削反力がブーム９に伝わることがなく、掘削反力に対抗するためにブーム９に施す過剰な補強等を不要とすることができる。
【００７０】
一方、例えば掘削した立坑内に鉄筋かご等を挿入するため、図６に示す吊荷作業を行う場合には、図７に示すように、ケリーバ２２から掘削バケット２３を取外した後、下起伏シリンダ３９のロッド３９Ｂを縮小させることにより、フロント装置３４を起伏させてブーム９に接近させる。そして、連結装置４８を用いてフロント装置３４の下フレーム３５をブーム９に連結し、フロント装置３４、ドライブ装置４６、ケリーバ２２等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブーム９に固定する。
【００７１】
次に、フロント支持アーム２４及びメインフレーム５から後側ピン３３を抜取ることにより、フロント支持アーム２４を前側ピン３２のみによってメインフレーム５に支持する。これにより、フロント支持アーム２４、フロント装置３４、ケリーバ２２等が、前側ピン３２を中心として一体的に起伏（回動）できる状態となる。
【００７２】
この状態で、起伏ウインチ１６から起伏ロープ１７を巻取り、巻出してブーム９を起伏させると共に、補巻ウインチ１３から補巻ロープ１４を巻取り、巻出して吊荷フック１５を昇降させる。これにより、吊荷フック１５によって鉄筋かご等の吊荷（図示せず）を吊上げ、この吊荷を所望の場所へと搬送することができる。
【００７３】
ここで、本実施の形態によるアースドリルにおいては、フロント支持アーム２４をメインフレーム５に連結する前側ピン３２を、メインフレーム５に対するブーム９の起伏中心Ｏ−Ｏと同心上に設ける構成としているので、ブーム９をメインフレーム５に対して起伏させたときには、フロント支持アーム２４、フロント装置３４、ケリーバ２２等は、前側ピン３２を中心として、ブーム９と一体的に起伏動作を行うことができる。
【００７４】
このため、従来技術のように、ブームの起伏動作に追従するようにフロント装置を起伏させる操作を行う必要がなくなり、この分、ブーム９を起伏させる操作を容易に行うことができるので、吊荷作業の作業性を大幅に向上させることができる。
【００７５】
また、本実施の形態によるアースドリルは、ブーム９とフロント装置３４との間に、ブーム側ブラケット４９、フロント側ブラケット５０、連結ピン５１からなる連結装置４８を設けている。このため、立坑の掘削作業時には、連結ピン５１を各ブラケット４９，５０から抜取ることにより、フロント装置３４とブーム９とを容易に分離することができ、吊荷作業時には、連結ピン５１を用いて各ブラケット４９，５０間を連結することにより、フロント装置３４をブーム９に容易に連結することができる。
【００７６】
次に、図９ないし図１３は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、フロント装置の基端側をブームに取付ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７７】
図中、６１は第１の実施の形態によるブーム９に代えて本実施の形態に用いたブームで、このブーム６１は、第１の実施の形態によるブーム９と同様に、強固な骨組み構造をもって上，下方向に伸長している。しかし、ブーム６１の基端側（下端側）には、図１０及び図１１に示すように、ブーム６１をメインフレーム５に起伏可能に取付けると共に、フロント装置３４（下フレーム３５）の基端側を取付けるための左，右のフート部６２が設けられている点で、第１の実施の形態によるブーム９とは異なるものである。
【００７８】
ここで、フート部６２は全体として略三角形状に形成され、メインフレーム５に取付けられるメインフレーム取付部６２Ａと、ブーム６１が溶接等によって接合されたブーム接合部６２Ｂと、フロント装置３４の下フレーム３５が取付けられるフロント取付部６２Ｃとを有している。そして、フート部６２のメインフレーム取付部６２Ａは、メインフレーム５の外側縦板５Ｂにブーム連結ピン１０を用いて回動可能に連結され、ブーム６１は、メインフレーム５に対しブーム連結ピン１０を中心として起伏する構成となっている。
【００７９】
また、フート部６２のフロント取付部６２Ｃには、フロント装置３４を構成する下フレーム３５のフート部３５Ａが、ピン３６を用いて回動可能にピン結合される構成となっている。
【００８０】
一方、ブーム６１の長さ方向途中部位には、連結装置４８を構成するブーム側ブラケット４９が固着して設けられ、このブーム側ブラケット４９とフロント装置３４の下フレーム３５に設けたフロント側ブラケット５０とに連結ピン５１を挿通することにより、図１３に示すように、ブーム６１とフロント装置３４とを連結装置４８を介して一体に連結することができる構成となっている。
【００８１】
この場合、フロント装置３４は、ブーム６１のフート部６２（フロント取付部６２Ｃ）に対しピン３６を中心として回動可能に取付けられているので、連結装置４８を用いてブーム６１とフロント装置３４とを連結するときに、ブーム側ブラケット４９とフロント側ブラケット５０との位置合わせを容易に行うことができ、連結ピン５１を用いて両者間を連結するときの作業性を向上することができる。
【００８２】
６３はメインフレーム５の前部側に取付けられたフロント支持アームで、このフロント支持アーム６３は、上述の如くフロント装置３４の下フレーム３５をブーム６１のフート部６２に取付ける構成としたことにより、第１の実施の形態によるフロント支持アーム２４に代えて本実施の形態に用いたものである。
【００８３】
ここで、フロント支持アーム６３は、図１０ないし図１２に示すように、メインフレーム５に取付けられる左，右の第１アーム６４，６４と、第１アーム６４と略直交するように上方に延びる左，右の第２アーム６５，６５とにより構成されている。また、左，右の第１アーム６４間は箱状の連結部材６４Ａにって一体的に連結され、左，右の第２アーム６５の上端側は円筒状の連結部材６５Ａによって連結され、この連結部材６５Ａの両端側には、下起伏シリンダ３９を取付けるための二又状のブラケット６６，６６が突設されている。
【００８４】
ここで、図１２に示すように、第１アーム６４の下端側（先端部位）には前側ピン３２が挿通される第１のピン挿通穴６７が穿設され、第１アーム６４と第２アーム６５とが交差する部位には、後側ピン３３が挿通される第２のピン挿通穴６８が穿設されている。また、第２アーム６５の上端側に突設されたブラケット６６には、下起伏シリンダ３９を取付けるためのピン４０が挿通されるピン挿通穴６９が穿設されている。
【００８５】
そして、フロント支持アーム６３は、前側ピン３２によってメインフレーム５の内側縦板５Ｃに取付けられると共に、後側ピン３３によってメインフレーム５のブラケット５Ｄに取付けられている。従って、前側ピン３２の位置がメインフレーム５に対するフロント支持アーム６３の第１の取付位置となり、後側ピン３３の位置がメインフレーム５に対するフロント支持アーム６３の第２の取付位置となっている。
【００８６】
ここで、図１１に示すように、前側ピン３２はブーム６１の起伏中心Ｏ−Ｏと同心上に配置されており、フロント支持アーム６３を前側ピン３２のみを用いてメインフレーム５にピン結合したときには、メインフレーム５に対するブーム６１の起伏動作と、メインフレーム５に対するフロント支持アーム６３の起伏動作とが一致する構成となっている。
【００８７】
本実施の形態によるアースドリルは上述の如き構成を有するもので、このアースドリルを用いて立坑の掘削作業を行うときには、図９に示すように、前側ピン３２及び後側ピン３３を用いてフロント支持アーム６３をメインフレーム５に取付けた状態で、フロント装置３４に設けたドライブ装置４６によってケリーバ２２を回転させることにより、掘削バケット２３によって地中深く立坑を掘削していく。
【００８８】
この場合、フロント支持アーム６３は、前側ピン３２及び後側ピン３３によってメインフレーム５に強固に固定されているので、フロント装置３４の先端側が掘削反力によって浮上がるよう回動するのを確実に抑えることができ、この掘削反力を、フロント支持アーム６３からメインフレーム５に伝え、該メインフレーム５によって確実に受けることができる。これにより、例えば地中に硬い地盤等がある場合においても、効率良く立坑を掘削することができる。
【００８９】
一方、アースドリルを用いて吊荷作業を行う場合には、図１３に示すように、下起伏シリンダ３９のロッド３９Ｂを縮小させることにより、フロント装置３４をブーム６１に接近させる。そして、連結装置４８を構成するブーム側ブラケット４９とフロント側ブラケット５０とに連結ピン５１を挿通し、該連結装置４８を介してフロント装置３４の下フレーム３５をブーム６１に連結することにより、フロント装置３４、ドライブ装置４６、ケリーバ２２等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブーム６１に固定する。
【００９０】
この場合、本実施の形態では、フロント装置３４の下フレーム３５を、ブーム６１の基端側に設けたフート部６２のフロント取付部６２Ｃに、ピン３６を用いて回動可能に取付ける構成としている。このため、下起伏シリンダ３９によってフロント装置３４をブーム６１側に引き寄せたときに、ブーム側ブラケット４９とフロント側ブラケット５０との位置合わせを容易に行うことができ、両者間に連結ピン５１を挿通するときの作業性を向上することができる。
【００９１】
そして、フロント装置３４とブーム６１とを連結装置４８を用いて連結した状態で、フロント支持アーム６３及びメインフレーム５から後側ピン３３を抜取ることにより、フロント支持アーム６３を前側ピン３２のみによってメインフレーム５に支持する。これにより、フロント支持アーム６３、フロント装置３４、ケリーバ２２等が、前側ピン３２を中心として一体的に起伏動作を行うことができ、吊荷作業の作業性を向上させることができる。
【００９２】
なお、上述した第１の実施の形態では、第２のピン挿通穴２９を、フロント支持アーム２４を構成する第１アーム２５と第２アーム２６の交差部位に設けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図５中に二点鎖線で示す位置に第２のピン挿通穴２９′を設ける構成としてもよい。
【００９３】
また、上述した第１の実施の形態では、フロント支持アーム２４の第２アーム２６を、第１アーム２５の側方に配設した板体により構成した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１４に示す変形例のように、第１アーム２５と第２アーム２６′とが一体的に連続したフロント支持アーム２４′を構成してもよい。
【００９４】
また、上述した第１の実施の形態では、メインフレーム５（外側縦板５Ｂ）とブーム９（フート部９Ａ）との間をブーム連結ピン１０によって連結し、メインフレーム５（内側縦板５Ｃ）とフロント支持アーム２４との間を前側ピン３２によって連結し、これらブーム連結ピン１０と前側ピン３２とを同心上に配置した場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばメインフレーム５とブーム９との間、メインフレーム５とフロント支持アーム２４との間を、共通な１本のピンによって連結する構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態に用いたメインフレーム５、ブーム６１、フロント支持アーム６３についても同様である。
【００９５】
また、上述した第１の実施の形態では、前側ピン３２及び後側ピン３３を用いて、フロント支持アーム２４を前，後方向に離間した２つの位置でメインフレーム５に取付けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えば前，後方向に離間した３以上の位置でフロント支持アーム２４をメインフレームに取付ける構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態に用いたメインフレーム５、フロント支持アーム６３についても同様である。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、第１の取付位置がブームと同一の起伏中心をもってメインフレームに起伏可能に取付けられ、この第１の取付位置とは異なる第２の取付位置がメインフレームに着脱可能に取付けられたフロント支持アームを設け、このフロント支持アームまたはブームに、ケリーバを駆動するドライブ装置が設けられたフロント装置を取付ける構成としたので、フロント装置の先端側が、掘削時の反力によって浮上がるように回動するのを抑えることができる。このため、フロント装置に伝わった掘削反力をフロント支持アームからメインフレームに伝え、メインフレームによって掘削反力を確実に受けることにより、効率良く立坑を掘削することができる。また、掘削反力によってフロント装置が回動するのを抑えることにより、掘削時にケリーバを常時垂直な姿勢に保つことができ、垂直な立坑を掘削することができる。
【００９７】
一方、吊荷作業時においては、フロント支持アームの第２の取付位置をメインフレームから取外すことにより、フロント支持アームは、ブームと同一の起伏中心をもった第１の取付位置を中心としてメインフレームに対して起伏することができるので、フロント支持アームまたはブームに取付けられたフロント装置を、ブームの起伏動作に適正に追従させることができ、吊荷作業の作業性を向上させることができる。
【００９８】
また、請求項２の発明によれば、フロント支持アームを、第１，第２アームにより形成し、第１の取付位置を第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置を第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成としたので、フロント支持アームを、互いに異なる取付位置でメインフレームに対して強固に固定することができる。
【００９９】
また、請求項３の発明によれば、フロント装置を、フロント支持アームとケリーバとの間に設けられたフロントフレームと、フロント支持アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成したので、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成することができ、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。また、起伏シリンダによってフロントフレームを起伏させ、該フロントフレームをブームに対して接近、離間させることにより、ドライブ装置を介してフロントフレームに支持されたケリーバを、掘削作業、吊荷作業に応じて適宜にブームに対して接近、離間させることができる。
【０１００】
また、請求項４の発明によれば、フロント支持アームを、第１，第２アームにより形成し、第１の取付位置を第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、第２の取付位置を第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、フロント装置を、フロント支持アームの第１アームとケリーバとの間に設けられたフロントフレームと、フロント支持アームの第２アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成している。これにより、フロント支持アームを、互いに異なる取付位置でメインフレームに対して強固に固定することができる。また、フロント支持アーム、フロントフレーム、起伏シリンダにより略三角形の枠構造体を形成し、フロント装置をフロント支持アームに対して強固に支持することができる。
【０１０１】
また、請求項５の発明によれば、フロント支持アームを、第１，第２アームにより形成し、フロント装置を、第１アームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームに回動可能に支持された上フレームと、下フレームを起伏する下起伏シリンダと、上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成している。このため、下起伏シリンダによって下フレームと上フレームとを起伏することにより、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバをブームに対して適宜に接近、離間させることができる。また、上起伏シリンダによって上フレームを適宜に起伏することにより、ドライブ装置を介して上フレームに支持されたケリーバを常時垂直な姿勢に保つことができる。
【０１０２】
また、請求項６の発明によれば、フロント装置を、基端側がブームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持された上フレームと、フロント支持アームの第２アームと下フレームとの間に設けられた下起伏シリンダと、下フレームと上フレームとの間に設けられた上起伏シリンダとにより構成したので、フロント装置をブームとの取付部位を中心として回動させることにより、吊荷作業時にフロント装置をブーム側に引き寄せて該ブームに連結するときに、両者の位置合わせを容易に行うことができる。
【０１０３】
また、請求項７の発明によれば、ブームとフロント装置との間に、両者間を取付け、取外し可能に連結する連結装置を設ける構成としたので、例えば吊荷作業時に連結装置を用いてブームにフロント装置を連結するだけで、フロント装置、及び該フロント装置にドライブ装置を介して支持されたケリーバ等を、吊荷作業の邪魔にならないようにブームの近傍に固定しておくことができる。
【０１０４】
さらに、請求項８の発明によれば、連結装置を、ブームに固着されたブーム側ブラケットと、フロント装置に固着されたフロント側ブラケットと、各ブラケット間に抜差し可能に設けられたピンとにより構成したので、ブーム側ブラケットとフロント側ブラケットに対してピンを抜差しするだけで、ブームに対するフロント装置の取付け、取外しを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアースドリルを掘削作業を行う状態で示す正面図である。
【図２】図１中のメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を拡大して示す拡大正面図である。
【図３】メインフレームとブームとの取付部、メインフレームとフロント支持アームとの取付部等の要部を示す要部拡大図である。
【図４】メインフレームとブームとの取付部、メインフレームとフロント支持アームとの取付部等を図３中の矢示IV−IV方向からみた右側面図である。
【図５】フロント支持アーム単体の斜視図である。
【図６】アースドリルを吊荷作業を行う状態で示す正面図である。
【図７】図６中のメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を拡大して示す拡大正面図である。
【図８】連結装置を図７中の矢示VIII−VIII方向からみた拡大断面図である。
【図９】第２の実施の形態によるアースドリルのメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を掘削作業を行う状態で示す拡大正面図である。
【図１０】メインフレームとフロント支持アームとの取付部、ブームとフロント装置との取付部等の要部を示す要部拡大図である。
【図１１】メインフレームとフロント支持アームとの取付部、ブームとフロント装置との取付部等を図１０中の矢示XI−XI方向からみた右側面図である。
【図１２】第２の実施の形態に用いたフロント支持アーム単体の斜視図である。
【図１３】アースドリルのメインフレーム、ブーム、フロント支持アーム、フロント装置等を吊荷作業を行う状態で示す拡大正面図である。
【図１４】フロント支持アームの変形例を示す図５と同様の斜視図である。
【符号の説明】
１ 車体
５ メインフレーム
９，６１ ブーム
１０ ブーム連結ピン
２２ ケリーバ
２３ 掘削バケット（掘削具）
２４，２４′，６３ フロント支持アーム
２５，６４ 第１アーム
２６，６５ 第２アーム
３２ 前側ピン
３３ 後側ピン
３４ フロント装置
３５ 下フレーム
３７ 上フレーム
３９ 下起伏シリンダ
４２ 上起伏シリンダ
４６ ドライブ装置
４８ 連結装置
４９ ブーム側ブラケット
５０ フロント側ブラケット
５１ 連結ピン
Claims (8)
- 車体を構成するメインフレームと、基端側が前記メインフレームに起伏可能に取付けられたブームと、前記ブームの先端側から垂下したロープに回転可能に吊下げて設けられ、下端側に掘削具が取付けられるケリーバと、第１の取付位置が前記ブームと同一の起伏中心をもって前記メインフレームに起伏可能に取付けられ、第２の取付位置が前記メインフレームに着脱可能に取付けられたフロント支持アームと、基端側が前記フロント支持アームまたはブームに取付けられると共に先端側に前記ケリーバを駆動するドライブ装置が設けられたフロント装置とにより構成してなるアースドリル。
- 前記フロント支持アームは、前記メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、前記第１の取付位置は前記第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、前記第２の取付位置は前記第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成としてなる請求項１に記載のアースドリル。
- 前記フロント装置は、前記フロント支持アームとケリーバとの間に設けられ先端側に前記ドライブ装置が取付けられたフロントフレームと、前記フロントフレームを起伏するため前記フロント支持アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成してなる請求項１または２に記載のアースドリル。
- 前記フロント支持アームは、前記メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、前記第１の取付位置は前記第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、前記第２の取付位置は前記第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、
前記フロント装置は、前記フロント支持アームの第１アームとケリーバとの間に設けられ先端側に前記ドライブ装置が取付けられたフロントフレームと、前記フロントフレームを起伏するため前記フロント支持アームの第２アームとフロントフレームとの間に設けられた起伏シリンダとにより構成してなる請求項１に記載のアースドリル。 - 前記フロント支持アームは、前記メインフレームからケリーバ側に延びる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより形成し、前記第１の取付位置は前記第１アームの長さ方向途中部位または先端部位に設け、前記第２の取付位置は前記第１アームと第２アームとの交差部位に設ける構成とし、
前記フロント装置は、基端側が前記第１アームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持され先端側に前記ドライブ装置が取付けられた上フレームと、前記第２アームと前記下フレームとの間に設けられ該下フレームを起伏する下起伏シリンダと、前記下フレームと上フレームとの間に設けられ該上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成してなる請求項１，２，３または４に記載のアースドリル。 - 前記フロント支持アームは、前記メインフレームに取付けられる第１アームと、該第１アームに対してある角度をもって上方に延びる第２アームとにより構成し、
前記フロント装置は、基端側が前記ブームに回動可能に支持された下フレームと、該下フレームの先端側に回動可能に支持され先端側に前記ドライブ装置が取付けられた上フレームと、前記第２アームと前記下フレームとの間に設けられ該下フレームを起伏する下起伏シリンダと、前記下フレームと上フレームとの間に設けられ該上フレームを起伏する上起伏シリンダとにより構成してなる請求項１に記載のアースドリル。 - 前記ブームとフロント装置との間には、前記ブームに対してフロント装置を取付け、取外し可能に連結する連結装置を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載のアースドリル。
- 前記連結装置は、前記ブームに固着されたブーム側ブラケットと、前記フロント装置に固着されたフロント側ブラケットと、前記各ブラケット間に抜差し可能に設けられたピンとにより構成してなる請求項７に記載のアースドリル。
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