JP4500203B2 - Ground drilling device - Google Patents
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Description
本発明は、地盤穿孔装置に関する。更に詳しくは、穿孔機械に設置される装置で、穿孔工具に軸線方向の起振力を与えながら回転掘削し、インナーロッドを内装して穿孔する地盤穿孔装置に関する。 The present invention relates to a ground drilling device. More specifically, the present invention relates to a ground drilling device that is installed in a drilling machine and that rotates and excavates while applying an axial vibration force to a drilling tool and includes an inner rod.
地盤改良等の土木、建設工事においては、地盤に水平方向に、垂直方向にあるいは傾斜方向に穴をあけることが多い。地盤は場所によりその硬さはまちまちであり、柔らかい土質であればボーリングビットを押し付けるだけで掘削できるところもあるが、掘削距離が長い場合や土質が硬いと通常の掘削では困難な場合も生じる。このため掘削時にボーリングロッドに回転や振動を与えると効果がある。このためにボーリングロッドに往復振動を与えるために起振装置を設けて穿孔するボーリング機械(穿孔装置)が提案されて公知である(例えば、特許文献1参照)。 In civil engineering and construction work such as ground improvement, holes are often made in the ground horizontally, vertically or in an inclined direction. The hardness of the ground varies depending on the location, and if it is soft soil, there are places where it can be excavated by simply pressing the boring bit, but if the excavation distance is long or if the soil is hard, it may be difficult for normal excavation. For this reason, it is effective to apply rotation or vibration to the boring rod during excavation. For this reason, a boring machine (a perforating apparatus) that provides a vibration generator and performs perforation in order to apply reciprocating vibration to the boring rod has been proposed (for example, see Patent Document 1).
土に振動を与えると土を構成する土粒子間の結合が一時的に且つ急激に低下する。特に砂質土においては、流化現象を起こし、また粘性土では鋭敏化現象を起こすので、ボーリングロッドに往復振動を与えて効率的に掘削している。このように振動を利用して掘削する掘削工法では、ボーリング機械に対する土の抵抗をいかに軽減するか、また騒音をいかに軽減するかに考慮すべきポイントがある。振動を加えた場合の土の性質、穿孔装置の構造、偏心モーメント、振動数、重量等に影響を受ける起振力、振幅、振動加速度といった条件に左右される。 When vibration is applied to the soil, the bond between the soil particles constituting the soil temporarily and rapidly decreases. In particular, sandy soils cause fluidization, and viscous soils cause sensitization. Therefore, excavation is performed efficiently by applying reciprocating vibration to the boring rod. In this excavation method using excavation using vibration, there is a point to consider how to reduce the resistance of soil to the boring machine and how to reduce noise. It depends on conditions such as the excitation force, amplitude, and vibration acceleration affected by the properties of the soil when vibration is applied, the structure of the drilling device, the eccentric moment, the vibration frequency, the weight, and the like.
従来の穿孔装置は、これらの技術的条件を考慮して掘削を強化するため、例えばビット(穿孔工具)に回転力を与えたり、軸線方向(掘削方向)に振動を与えるものであった。又、掘削効率を高めるため回転式と衝撃式の組み合わせのものも提案されている。しかし、どちらにしろ掘削は衝撃が伴い、そのため騒音が大きい。 In order to enhance excavation in consideration of these technical conditions, the conventional drilling apparatus gives a rotational force to, for example, a bit (drilling tool) or vibrates in the axial direction (drilling direction). Also, a combination of a rotary type and an impact type has been proposed in order to increase excavation efficiency. But in any case, excavation is impactful and therefore noisy.
特に住宅地においては、環境悪化になり問題である。これを解決するため、本出願人は、前述した特許文献1で提案した起振力を与えて掘削のできる穿孔装置を更に騒音を低くし、かつ一種のプリロードのために車体重量をゴム等を介してボーリングロッドに荷重をかけることができて、効率的に掘削ができる防振式の穿孔装置を提案した(特許文献2参照)。この穿孔装置は、市街地、住宅地等で騒音もなく能率よく工事を行うことが出来るので、それなりに非常に有効に使用されている。一方、インナーロッドを備えた二重管穿孔装置も知られている(例えば、特許文献3参照)。しかし、地盤の条件は種々雑多であり更に機能を付加した穿孔装置が望まれ、しかもさらにコンパクトな構成の穿孔装置の開発が要望されている。
従来の地盤穿孔装置は、前述のとおり個々にみるとそれなりに従来の問題点は解決されている。しかし地盤を穿孔するに当たっては、前述のように地盤の条件は種々雑多であり、それに合わせた種々の機能を要する。穿孔装置で掘削が必要とされる地盤は、土地の広さ、地質、地盤の硬軟、環境、騒音、工事の時期等色々な制約条件がある。このような要求に対処するためには、種々の機能を有すると共にメンテナンスもし易く、コンパクトな構成の装置が要求される。前述した二重管穿孔装置は、インナーロッドを回転させ穿孔する装置ではあるが、穿孔装置自体を起振させる機能は有していない。 When the conventional ground drilling device is viewed individually as described above, the conventional problems are solved as such. However, when drilling the ground, the ground conditions are various as described above, and various functions are required. The ground that needs to be excavated by a drilling device has various constraints such as the size of the land, the geology, the hardness of the ground, the environment, noise, and the timing of construction. In order to cope with such a demand, there is a demand for a device having various functions and easy maintenance, and having a compact configuration. The double pipe punching device described above is a device that rotates and drills the inner rod, but does not have a function of vibrating the punching device itself.
本発明は、このような従来の問題点を考慮し、前述の特許文献で開示された技術を更に改良したもので次の目的を達成する。
本発明の目的は、回転式で、起振させて掘削するものであり、騒音の発生が少なく、コンパクトな構成で、メンテナンスのし易い地盤穿孔装置を提供することにある。
In consideration of such a conventional problem, the present invention achieves the following object by further improving the technique disclosed in the aforementioned patent document.
An object of the present invention is to provide a ground drilling device that is rotary, excavates while being vibrated, generates less noise, has a compact configuration, and is easy to maintain.
本発明の他の目的は、掘削穴内に水等を供給できる構成とした地盤穿孔装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a ground drilling device configured to supply water or the like into a drilling hole.
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明1の地盤穿孔装置は、穿孔機械の固定フレーム上に移動可能に搭載され、2重管により地盤に対し掘削ロッドが進退自在で且つ回転、起振力を与えられて掘削が可能な穿孔装置であって、前記地盤に対し前記固定フレーム上を進退自在に移動可能な走行フレーム体と、この走行フレーム体に固定されたベースと、このベースに設けられ、起振力を与え前記ベースとともに進退移動可能な起振装置と、この起振装置と前記ベースとの間に設けられ穿孔時に共振を防ぐための防振装置と、前記起振装置にベアリングを介して相対回転自在に支持され、前記2重管の外側の前記掘削ロッドに固定されるアウターシャンクと、前記走行フレーム体に設けられた前記アウターシャンクを回転駆動させる回転駆動装置と、前記アウターシャンクを貫通して設けられ前記走行フレーム体とともに移動可能なインナーロッドとからなる。
The present invention takes the following means in order to achieve the object.
The ground drilling device of the
本発明2の地盤穿孔装置は、本発明1の地盤穿孔装置において、前記アウターシャンクには、前記インナーロッドをクランプするためのクランプ装置が設けられていることを特徴とする。
The ground drilling device of the
本発明3の地盤穿孔装置は、本発明1の地盤穿孔装置において、前記起振装置は、前記ベースの外側に配置されたケースと、このケースに、前記ベースを挟んで対向して対称に配置されたモータと、このモータの出力軸に固定された偏心ロータとからなることを特徴とする。 A ground drilling device according to a third aspect of the invention is the ground drilling device according to the first aspect, wherein the vibration generating device is disposed symmetrically facing a case disposed outside the base and the case across the base. And an eccentric rotor fixed to the output shaft of the motor.
本発明4の地盤穿孔装置は、本発明1の地盤穿孔装置において、前記走行フレーム体には、前記インナーロッドを前記地盤側に移動可能なインナーロッド用送り台が設けられていることを特徴とする。
The ground drilling device of the
本発明5の地盤穿孔装置は、本発明4の地盤穿孔装置において、前記ケースは、前記ベースの外周を囲むように配置され、かつ前記ケースの外周に前記起振装置が配置されていることを特徴とする。
The ground drilling device of the
本発明6の地盤穿孔装置は、本発明4の地盤穿孔装置において、前記インナーロッド用送り台には、前記インナーロッドに起振力を与え前記ベースとともに進退移動可能な第2起振装置が設けられていることを特徴とする。 A ground drilling device according to a sixth aspect of the present invention is the ground drilling device according to the fourth aspect, wherein the inner rod feed base is provided with a second vibration generating device that applies a vibration force to the inner rod and can move forward and backward together with the base. It is characterized by being.
本発明7の地盤穿孔装置は、本発明6の地盤穿孔装置において、前記第2起振装置は、前記インナーロッド用送り台に固定された第2ベースと、この第2ベースの外側に配置された第2ケースと、この第2ケースに前記第2ベースを挟んで対向して対称に配置された第2モータと、この第2モータの出力軸に固定された偏心ロータとからなることを特徴とする。 A ground drilling device according to a seventh aspect of the present invention is the ground drilling device according to the sixth aspect, wherein the second vibration generating device is disposed on a second base fixed to the inner rod feed base and on the outer side of the second base. The second case, a second motor disposed symmetrically facing the second case with the second base interposed therebetween, and an eccentric rotor fixed to the output shaft of the second motor. And
本発明8の地盤穿孔装置は、本発明6の地盤穿孔装置において、前記第2ケースは、前記第2ベースの外周を囲むように配置され、かつ前記第2ケースの外周に前記第2起振装置が配置されていることを特徴とする。
The ground drilling device of the
本発明9の地盤穿孔装置は、本発明6の地盤穿孔装置において、前記インナーロッドは、前記第2起振装置にベアリングを介して相対回転自在に支持されているものであり、前記インナーロッド用送り台には、前記インナーロッドを回転駆動させる第2回転駆動装置が設けられていることを特徴とする。
The ground drilling device of the
本発明10の地盤穿孔装置は、本発明1〜9の地盤穿孔装置において、前記防振装置は、ゴムであることを特徴とする
The ground drilling apparatus of the
本発明の地盤穿孔装置は、回転式で、起振させて掘削するものであり、防振装置を設けることで騒音の発生が少ない装置となった。又、メンテナンスが必要な起振装置等を穿孔装置の外側に配置したので、メンテナンスが容易になった。更に、掘削穴内に水等を供給できる構成としたことで、穿孔工事の能率向上となった。これらの機能を付加したにもかかわらず構成はコンパクトなものとすることができた。 The ground drilling apparatus according to the present invention is a rotary type, and excavates by exciting, and by providing a vibration isolator, the apparatus generates less noise. In addition, since the vibration generator and the like that require maintenance are arranged outside the punching device, the maintenance becomes easy. Furthermore, the efficiency of drilling work has been improved by adopting a configuration that can supply water and the like into the drilling hole. Despite the addition of these functions, the configuration could be made compact.
[実施の形態1]
本発明の実施の形態1を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態1の地盤穿孔装置3を搭載した穿孔機械1の全体正面図である。
本実施の形態1の穿孔機械1は、無限軌道で走行のできるタイプとしている。足場が悪い凹凸のある地面あるいは狭い住宅地であっても容易に移動でき、どの場所においても地盤掘削の工事ができる。この穿孔機械1に対する地盤穿孔装置3の基本構成は、前述の特許文献1及び特許文献2に記載されているので、その詳細な説明は省略するが本実施の形態1の理解を容易にするため、その概略を説明する。
[Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall front view of a
The
穿孔機械1において、地面に対し略垂直(鉛直)になっている固定フレーム2に、本実施の形態1の地盤穿孔装置3が上下方向移動自在に搭載されている。固定フレーム2が垂直に立設されているとき上下方向となるが、地盤穿孔装置3の移動方向は地盤に対しての進退移動方向である。即ち、穿孔工具の中心軸線に沿った穿孔方向である(以下、「穿孔方向」という。)。この固定フレーム2は、垂直方向のみならず水平方向等にも向きを変えることができ、それに伴って地盤穿孔装置3も向きを変えて穿孔することができる。
In the
図2は、穿孔に関する各装置が取り付けられた地盤穿孔装置3の正面図である。地盤穿孔装置3は、固定フレーム2上を移動可能に搭載されている走行フレーム4上に搭載されている。この地盤穿孔装置3は、穿孔工具の回転駆動装置5、起振装置6、防振装置7(図3参照)及びインナーロッド8等を備えている。走行フレーム4は、図示していないが、複数のローラを介して固定フレーム2上でチェーン駆動手段(図示せず)により走行可能となっている。走行フレーム4には、これと一体にベース9が固定されていて、このベース9に起振装置6と防振装置7が設けられている。
FIG. 2 is a front view of the
走行フレーム4の前方部には、回転駆動装置5の本体ケースであるボックス5a部分が固定されている。一方、この走行フレーム4の後方部には、支持台10aが固定配置されている。この支持台10a上にインナーロッド用送り台(以下、「送り台」という。)10が前後方向に移動可能に搭載され、油圧シリンダ装置等の駆動手段により走行フレーム4に対し相対的に前後方向に移動可能である。この送り台10にはインナーロッド8を支持するための装置が固定されている。図3は、本実施の形態1の地盤穿孔装置3の詳細構造を示す断面図である。この図3には送り台10の構成は含まれていない。この地盤穿孔装置3の中央部には、穿孔工具(ビット)を端部に取り付け、穿孔動作を行う中空体のアウターシャンク11が設けられている。
A
このアウターシャンク11は回転駆動装置5により回転駆動される。回転駆動装置5については、前述した特許文献2に、詳細に説明されているが、本実施の形態1では、インナーロッド8をアウターシャンク11内を貫通させている点で特許文献2と構成が異なる。本実施の形態1の回転駆動装置5は次のような構成になっている。ボックス5a内に外歯を有するリングギヤ12がスリーブ体13に固定され、かつ2つのベアリング14を介して回転自在にボックス5aに支持されている。
The
このリングギヤ12は、アウターシャンク11とスプライン15を介して連結されている。なお、このスプライン15はキーであってもよい。ボックス5aには、2台の駆動モータ16が固定されている。この駆動モータ16は油圧モータであるが、その各出力軸16aがボックス5a内に突き出されている。この出力軸16aにピ二オン17が取り付けられ、このピ二オン17がリングギヤ12の外歯と噛み合っている。従って、アウターシャンク11は、駆動モータ16の回転によりピ二オン17、リングギヤ12を介して回転駆動される。
The
次に起振装置6と防振装置7について説明する。起振装置6とアウターシャンク11は、2つのベアリング18を介して回転自在に連結されている。従って、起振装置6はアウターシャンク11に対し、軸線方向の移動は規制され、相対的に回転する構成で設けられている。又、この起振装置6はベース9に支持された状態になっているが、ベース9とこの起振装置6の間には防振装置7が設けられている。起振装置6と防振装置7は、ベース9部分において、穿孔方向に直角な方向に対向し略直列状態で配置されている。ベース9はこの起振装置6と防振装置7を支持するものであるが、ベース9の中央部、即ち内部を貫通してインナーロッド8が配置されている。
Next, the
又、起振装置6と防振装置7は、メンテナンスの容易さを考慮して走行フレーム4に固定されたベース9の外側に設けられている構成である。ベース9の外壁と起振装置6のケース6aとは、防振ゴム7aにより相互に一体に固定されている。防振ゴム7aの両端部には、金属製の板状のフランジが防振ゴム7aに一体に常法により固定されている。ベース9の外壁と起振装置6のケース6aとの相互の固定は、防振ゴム7aの一端のフランジをボルト7bによりケース6aに固定し、防振ゴム7aの他端のフランジをベース9に連結することにより行う。
Further, the
この防振ゴム7aはボルト7bで取り付けることにより、着脱自在の構成としている。防振ゴム7aは複数個取り付けられ個数に限定はないが、本実施の形態1においては4個または8個である。防振装置7は、防振ゴム以外にバネであってもよい。この防振装置7は、起振装置6が振動するとき、共振を防ぐ機能があり防振と騒音を軽減する機能も有する。同時に、防振装置7を介して、掘削時にアウターシャンク11を穿孔方向に固定フレーム2に搭載された送り駆動装置による送り力を伝達する機能を果たす。
The
この送り力により穿孔機械1の自重を負荷することも可能である。この送り力は、掘削時にアウターシャンク11の先端のビットが地面から受ける抗力に打ち勝つために必要なプリロードとも言える。従って、防振ゴム7aは、押圧機能、支持機能、及び制振機能を備えていることになる。
It is also possible to load the weight of the
この防振ゴム7aは起振装置6のケース6aにもベース9と同様に固定されている。従って、防振ゴム7aはベース9とケース6aに挟持された状態で取り付けられている。起振装置6のケース6aはベース9に対しこの防振ゴム7aによって穿孔方向と穿孔方向を横切る方向にずれの余裕をもつ。ケース6aの外壁には起振装置6の主要部をなす偏心ロータ6bと、この偏心ロータ6bを回転駆動させるモータ6cとが設けられている。
This
この偏心ロータ6bとモータ6cを外側に配置したことは、メンテナンスのときの作業をし易くすることを考慮している。偏心ロータ6bは一種のウェイト体で重量があり、回転中心に対し重心位置が半径方向にずれた構成の回転するロータである。この偏心ロータ6bは図3に示すようにモータ6cの両軸端に設けられている。この偏心ロータ6bが回転すると、重心位置が変動するので振動が発生するのである。このように、本実施の形態1においては、この偏心ロータ6bはモータに直接取り付けられた構成のバイブロモータとなっている。
The arrangement of the
このバイブロモータは、起振装置6のケース6aの外壁にベース9を挟んで対向して対称的に2組または4組設けられており、偶数組で対をなしている。各偏心ロータ6bは重心位置が互いに逆方向に向き合って回転するように同期回転する。従って2つの偏心ロータ6bが回転するとき、各偏心ロータ6bの重心は、穿孔方向にずれて地盤側に寄ったり離れたりして、理論的にはケース6aは穿孔方向にのみ揺れる。即ち軸線方向のみに振動が付与される。実際は同時にベース9側に近づいたり離れたりして穿孔方向を横切る方向にも若干揺れる。
Two or four sets of the vibro motors are provided symmetrically on the outer wall of the
理論上は対構成をなす偏心ロータ6bとモータ6cによって構成される重心位置はバランスのとれた位置になっていて揺れない構成になるが、実際は複雑に揺れる。このような動きで、ケース6aは特に穿孔方向に振動を起こす。起振装置6のケース6aとアウターシャンク11とは半径方向と穿孔方向とを規制した2つのベアリング18により連結されている。ケース6aは回転しないがアウターシャンク11は相対的に回転する構成になっている。
Theoretically, the position of the center of gravity formed by the
又、穿孔方向に対しては一体となって進退移動する。従って、ケース6aに生じた振動はアウターシャンク11に対し穿孔方向の振動として伝えられる。防振ゴム7aを取り付けたことにより、アウターシャンク11は走行フレーム4が地盤側に移動するとき、防振ゴム7aを介しケース6aから振動を付与されながらも共振を防ぎ防振する。アウターシャンク11はベアリング18を介して穿孔方向に押し付けられる。このとき起振状態にあるにもかかわらず、防振ゴム7aで振動の一部を減衰させて騒音の発生を軽減する。この起振装置6と防振装置7に対しては、図示していないが防塵と安全を考慮して全体を覆う着脱自在のカバーを設けるとよい。
Moreover, it moves forward and backward integrally with respect to the drilling direction. Therefore, the vibration generated in the
次にインナーロッド8について説明する。このインナーロッド8は掘削中の掘削能率を高めるため、あるいは冷却するための水を送水するためのものである。このインナーロッド8は、先端に穿孔用工具を取り付けると、補助的に穿孔作業もできる。本実施の形態1において、インナーロッド8を水の送水用として説明しているが、ミル化したセメントの供給用であってもよい。このインナーロッド8は、ベース後方の走行フレーム4に設けられた支持台10aに移動可能に搭載された送り台10に取り付けられている。この送り台10は、前述したように走行フレーム4に対し穿孔方向に油圧シリンダにより相対的に進退移動可能な構成になっている。送り台10には、インナーバイブロケース19とインナースイベルケース20が固定されている。
Next, the
インナーバイブロケース19は、インナーロッド8を地盤側に進行させるとき振動を与えられるようにしているものである。インナースイベルケース20は、インナーロッド8を進行させるときスイベル機能を有する構成になっていて、送り台10上で回転し且つ水平方向に若干ずれることが可能な構成で支持されている。インナーバイブロケース19とインナースイベルケース20は、インナーロッド8の駆動部分であり、このインナースイベルケース20の地盤側に張出した端部にインナーロッド8が結合されるようになっている。本実施の形態1で説明するインナーロッド8は中空管で、水はこのインナーロッド8の途中に設けられた送水スイベル21を通してインナーロッド8に導かれ、穿孔穴に供給される。
The
アウターシャンク11の先端部には穿孔工具であるビットが設けられているので、ビットは押し付け動作で振動を与えられ回転しながら掘削する。このとき、アウターシャンク11には、前述のようにインナーロッド8が貫通しているので、このインナーロッド8を介して水を送水することができ、地盤の掘削能力を高めることができる。
Since the bit which is a drilling tool is provided in the front-end | tip part of the
地盤の掘削工事は一般に騒音を伴う。特に住宅地の場合は、周囲の環境悪化を招くので避ける必要がある。本実施の形態1の場合は、防振装置を設けて、この防振装置を介して掘削工事を行う構成になっているので、掘削中の騒音、振動を軽減できる。又、掘削を終了した場合には、この防振装置により振動状態を解消させる機能をも有している。このように、本実施の形態1は、内外の2つの管体を有し掘削効率を高めて掘削する装置で、起振装置を外側に配置したことでメンテナンスのし易い、又コンパクトな構成としている。 Ground excavation work generally involves noise. Especially in the residential area, it is necessary to avoid the surrounding environment. In the case of the first embodiment, since a vibration isolator is provided and excavation work is performed through the vibration isolator, noise and vibration during excavation can be reduced. In addition, when excavation is finished, this vibration isolator has a function of canceling the vibration state. As described above, the first embodiment is an apparatus that has two inner and outer pipe bodies and excavates with improved excavation efficiency, and has a compact configuration that facilitates maintenance by arranging the vibration generator on the outside. Yes.
[実施の形態2]
次に他の実施の形態として、インナーロッドの掘削能率を高めた実施の形態2の構成について説明する。
本実施の形態2は、アウターシャンク側に設けられた起振装置と防振装置をインナーロッド側にも設けるようにしたものである。本実施の形態2は前述のインナーバイブロケースに代えるものである。図4はその構成を示す図で、インナーロッド側の部分断面図である。
[Embodiment 2]
Next, as another embodiment, a configuration of the second embodiment in which the excavation efficiency of the inner rod is increased will be described.
In the second embodiment, the vibration generator and the vibration isolator provided on the outer shank side are also provided on the inner rod side. The second embodiment replaces the inner vibro case described above. FIG. 4 is a partial cross-sectional view on the inner rod side showing the configuration.
アウターシャンク側は図3の構成と同様であるので詳細図を省略している。図4において、インナーロッド8aはアウターシャンク11の内部を内管として貫通しており、インナーロッド8aに関する装置はアウターシャンク11の掘削装置の後方へ配置されている。インナーロッド8aの起振装置(第2起振装置)25及び防振装置22はアウターシャンク11の場合と略同様な構成であり、又、インナーロッド8aの回転駆動装置(第2回転駆動装置)23もアウターシャンク11の場合と略同様な構成でインナーロッド8aの後方に配置されている。
Since the outer shank side is the same as the structure of FIG. 3, a detailed view is omitted. In FIG. 4, the
送り台10にインナーロッド用のベース(第2ベース)24が一体に固定して設けられている。従って、起振装置25及び防振装置22はこのベース24に支持されていることになる。送り台10は、走行フレーム4と相対的移動が可能である。従って、アウターシャンク11用のベース9が移動するときは、ベース24も共に動くが、例えば、ベース9が固定状態にあるときにも、ベース24は単独でベース9との相対的動作で穿孔方向に二点鎖線のように所定距離移動することが可能である。
An inner rod base (second base) 24 is integrally fixed to the
ベース24には穿孔方向に対し、直角方向に対向して起振装置25及び防振装置22が配置されている。ベース24の外壁には防振装置22の主要部をなす防振ゴム22aが、ボルト22bによってフランジ22cを介して取り付けられている。ここに使用される防振ゴム22aは、アウターシャンク側と実質的に構造、機能が同一の部材である。防振ゴム22aは偏心モータ(第2モータ)25aの取り付けられた起振装置25のケース(第2ケース)25bにも固定されている。偏心モータ25aの両軸端には、偏心ロータ25cが設けられている。
A
従って、ベース24が穿孔方向に送られると、インナーロッド8aを保持して防振装置22も一体となって送られ、同時に起振装置25も防振ゴム22aを介して同方向に送られる。又、起振装置25とインナーロッド8aとは、半径方向と穿孔方向とを規制された2つのベアリング28を介して相対回転可能な構成になっている。すなわち、インナーロッド8aが掘削等の場合に回転していても、起振装置25は回転しない。これらの構成は基本的にアウターシャンク11の場合と同様である。
Therefore, when the base 24 is sent in the perforating direction, the
回転駆動装置23においてもアウターシャンク11の場合と同様の構成で、起振装置25の後方に配置されている。構成の詳細はアウターシャンク11の場合と同様であるので、その説明は省略する。回転駆動装置23に関わるインナーロッド8aの一部は、スリーブ体23bに噛み合うスプライン23cとなっている。その他の部材、ギヤ23d、ピニオン23e、駆動モータ23f、ベアリング23g等は、アウターシャンク11側と実質的に構造、機能が同一の部材である。すなわち、スリーブ体23bにギヤ23dが固定され、2つのベアリング23gを介して回転自在にボックス23aが支持されている。ボックス23aに駆動モータ23fが固定されている。駆動モータ23fの出力軸に取り付けられたピニオン23eがギヤ23dと噛み合っている。なお、ギヤ23d、ピニオン23e、駆動モータ23f、ベアリング23g等は、アウターシャンク11側の部材と共通の部材であってもよい。
The
このような構成により、インナーロッド8aはアウターシャンク11と相対回転が可能である。インナーロッド8aはアウターシャンク11と直径が異なり、この関係でスリーブ体等の関連部材はインナーロッド8aに合せる形状となり、部材形状はアウターシャンク11の場合と異なる。この回転駆動装置23のボックス23aは送り台10に固定される。
With such a configuration, the
以上、インナーロッド8a用の起振装置25、防振装置22、回転駆動装置23は、インナーロッド8aがアウターシャンク11側と相対移動する前提で説明したが、穿孔方向に相対移動しない場合で限定される構成においては、送り台10は付随しないことになるので、前述のインナーロッド8a用の各装置は走行フレーム4に設けられることになる。この場合、図示しないが、ベース9とベース24は一体のものとして走行フレーム4に固定される。その他の構成は前述のとおりである。この場合にはインナーロッド8aがアウターシャンク11と相対回転はするものの、同時移動をして掘削を行うことになる。
As described above, the
[実施の形態3]
次に構成の異なる実施の形態3を図5に基づき説明する。
この実施の形態3は、所定場所に設置して使用される設置型の地盤穿孔機械に適用したものである。この設置型の穿孔機械の基本構成は、本出願人の公開特許、例えば特開平7−76823号公報等に説明され公知であるので、その詳細説明は省略する。固定タイプの穿孔機械はクレーン等で所定の地盤位置に固定され穿孔を行うものである。図5において、本実施の形態3に関わる起振装置31、防振装置32、回転駆動装置33は図に示すように穿孔機械の基体をなすフレーム34に挟まれて案内され上下動する。
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment having a different configuration will be described with reference to FIG.
The third embodiment is applied to an installation-type ground drilling machine that is installed and used at a predetermined location. The basic configuration of this installation type drilling machine is well known and described in the applicant's published patent, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-76823, and the detailed description thereof is omitted. The fixed type drilling machine is fixed at a predetermined ground position by a crane or the like and performs drilling. In FIG. 5, the
図5は主要部の部分断面図である。フレーム34上を上下方向に支持体35が案内され移動する。この支持体35は対称形状をなし、対向するフレーム34の2つの案内部で案内される構成になっている。この支持体35の中心部にはアウターシャンク36が設けられ、下方位置にこのアウターシャンク36を回転させるための回転駆動装置33が設けられている。又、中間位置にアウターシャンク36内を貫通して設けられる管体のクランプ装置37が設けられ、上方位置にアウターシャンク36用の起振装置31及び防振装置32が設けられている。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the main part. The
回転駆動装置33のケース33aは、2台の上下駆動シリンダ41a,41bのシリンダ部分に連結され、かつ支持体35に上下動自在に設けられている。従って、2台の上下駆動シリンダ41a,41bにより、ケース33aは上下駆動される。ギヤ33bとキーを介して一体化しているスリーブ33cは、アウターシャンク36とキー33dでキー結合されケース33aに設けられている。アウターシャンク36は、スリーブ33cと穿孔方向において相対移動可能である。又、ギヤ33bは図示しない駆動モータと連結するピニオンと噛み合って回転し、このギヤ33bはケース33aとベアリング33eを介して相対的に回転自在であり、前述のように、穿孔方向にも若干相対移動が可能である。
The case 33a of the
中間部のクランプ装置37は、主要部は皿バネ37aになっていて、この皿バネ37aの付勢力で常時、楔体37bを押圧部材37cを介して押圧し、この楔体37bの押圧で管体(実施の形態例においてはインナーロッド)をクランプする。クランプ解除するときは、アウターシャンク36が下方向に相対移動したとき押圧部材37cがクランプ解除手段38に当接し、押圧部材37cを皿バネ37aの付勢力に抗して動作し、楔体37bの楔力を開放する。
押圧部材37cはクランプ解除手段38のベアリング38aを介して当接する構成になっているので、押圧部材37cがアウターシャンク36とともに回転しながら当接しても、クランプ解除手段38の本体部分は回転しない構造になっている。アウターシャンク36が後方(上方)へ移動すると、押圧部材37cはクランプ解除手段38から離れ、皿バネ37aの付勢力で再び楔体37bを押圧して管体をクランプする。この動作の繰り返しとなる。
The clamping
Since the pressing member 37c is configured to abut via the
起振装置31と防振装置32は基本的に前述の実施の形態1及び2のものと同様である。支持体35に防振装置32が固定され、この防振装置32に起振装置31が固定され、アウターシャンク36はこの起振装置31とベアリング39を介して相対的に回転可能である。本実施の形態3において、起振装置31等は支持体35間に跨って設けられているが、支持体35を外れた横の部分は支持体35の外側に位置し開放状態にある。このためメンテナンスのし易い構成になっている。
The
前述の実施の形態1及び2と同様に、起振装置31は防振装置32を介して支持体35と一体になっていて、支持体35とともに上下方向に進退移動する。アウターシャンク36の中心部は貫通穴になっていて、又、起振装置31の中心部も貫通穴になっていて、インナーロッド40が設けられる。このインナーロッド40の必要な機能の装置は後方(上方)に設けられる。このインナーロッド40の送水等の機能については前述同様であるので詳細説明は省略する。又、前述した実施の形態1及び2のものと同様に、このインナーロッド40においても起振装置、防振装置、回転駆動装置を設けることは可能である。
As in the first and second embodiments described above, the
以上、本発明の実施の形態1〜3について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, although Embodiment 1-3 of this invention was demonstrated, this invention is not limited to this embodiment. Needless to say, modifications can be made without departing from the object and spirit of the present invention.
1…穿孔機械
2…固定フレーム
3…地盤穿孔装置
4…走行フレーム
5,23,33…回転駆動装置
6,25,31…起振装置
7,22,32…防振装置
8,8a,40…インナーロッド
9…ベース
10…インナーロッド用送り台
11,36…アウターシャンク
34…フレーム
35…支持体
37…クランプ装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記地盤に対し前記固定フレーム上を進退自在に移動可能な走行フレーム体(4,35)と、
この走行フレーム体(4,35)に固定されたベース(9)と、
このベース(9)に設けられ、起振力を与え前記ベース(9)とともに進退移動可能な起振装置(6,25,31)と、
この起振装置(6,25,31)と前記ベース(9)との間に設けられ穿孔時に共振を防ぐための防振装置(7,22,32)と、
前記起振装置(6,25,31)にベアリング(18,39)を介して相対回転自在に支持され、前記2重管の外側の前記掘削ロッドに固定されるアウターシャンク(11,36)と、
前記走行フレーム体(4,35)に設けられた前記アウターシャンク(11,36)を回転駆動させる回転駆動装置(5,33)と、
前記アウターシャンク(11,36)を貫通して設けられ前記走行フレーム体(4,35)とともに移動可能なインナーロッド(8,8a,40)と
からなる地盤穿孔装置。 A drilling device that is movably mounted on a fixed frame of a drilling machine, and allows excavation rods to move forward and backward with respect to the ground by a double pipe, and to be excavated by applying a rotational and vibration force.
A traveling frame body (4, 35) movable relative to the ground so as to freely advance and retreat on the fixed frame;
A base (9) fixed to the traveling frame body (4, 35);
A vibration generator (6, 25, 31) provided on the base (9), which gives a vibration force and can move forward and backward together with the base (9);
A vibration isolator (7, 22, 32) provided between the vibration generator (6, 25, 31) and the base (9) for preventing resonance during drilling;
An outer shank (11, 36) supported by the vibration generator (6, 25, 31) via a bearing (18, 39) so as to be relatively rotatable and fixed to the excavation rod outside the double pipe; ,
A rotational drive device (5, 33) for rotationally driving the outer shank (11, 36) provided on the traveling frame body (4, 35);
A ground drilling device comprising an inner rod (8, 8a, 40) provided through the outer shank (11, 36) and movable with the traveling frame body (4, 35).
前記アウターシャンク(36)には、前記インナーロッド(40)をクランプするためのクランプ装置(37)が設けられている
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 1,
The outer shank (36) is provided with a clamping device (37) for clamping the inner rod (40).
前記起振装置(6)は、
前記ベース(9)の外側に配置されたケース(6a)と、
このケース(6a)に、前記ベース(9)を挟んで対向して対称に配置されたモータ(6c)と、
このモータ(6c)の出力軸に固定された偏心ロータ(6b)とからなる
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 1,
The vibration generator (6)
A case (6a) disposed outside the base (9);
A motor (6c) disposed symmetrically opposite to the case (6a) with the base (9) interposed therebetween;
A ground drilling device comprising an eccentric rotor (6b) fixed to the output shaft of the motor (6c).
前記走行フレーム体(4)には、前記インナーロッド(8,8a)を前記地盤側に移動可能なインナーロッド用送り台(10)が設けられている
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 1,
The ground drilling device, wherein the traveling frame body (4) is provided with an inner rod feed base (10) capable of moving the inner rods (8, 8a) toward the ground side.
前記ケース(6a)は、前記ベース(9)の外周を囲むように配置され、かつ前記ケース(6a)の外周に前記起振装置(6)が配置されている
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 4,
The case (6a) is disposed so as to surround the outer periphery of the base (9), and the vibration exciter (6) is disposed on the outer periphery of the case (6a). .
前記インナーロッド用送り台(10)には、前記インナーロッド(8a)に起振力を与え前記ベース(9)とともに進退移動可能な第2起振装置(25)が設けられている
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 4,
The inner rod feed base (10) is provided with a second vibration generator (25) that applies a vibration force to the inner rod (8a) and can move forward and backward together with the base (9). Ground drilling device.
前記第2起振装置(25)は、
前記インナーロッド用送り台(10)に固定された第2ベース(24)と、
この第2ベース(24)の外側に配置された第2ケース(25b)と、
この第2ケース(25b)に前記第2ベース(24)を挟んで対向して対称に配置された第2モータ(25a)と、
この第2モータ(25a)の出力軸に固定された偏心ロータ(25c)とからなる
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 6, wherein
The second vibration device (25)
A second base (24) fixed to the inner rod feed base (10);
A second case (25b) disposed outside the second base (24);
A second motor (25a) disposed symmetrically facing the second case (25b) across the second base (24);
A ground drilling device comprising an eccentric rotor (25c) fixed to the output shaft of the second motor (25a).
前記第2ケース(25b)は、前記第2ベース(24)の外周を囲むように配置され、かつ前記第2ケース(25b)の外周に前記第2起振装置(25)が配置されている
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 6, wherein
The second case (25b) is disposed so as to surround the outer periphery of the second base (24), and the second vibrator (25) is disposed on the outer periphery of the second case (25b). A ground drilling device characterized by that.
前記インナーロッド(8a)は、
前記第2起振装置(25)にベアリング(28)を介して相対回転自在に支持されているものであり、
前記インナーロッド用送り台(10)には、前記インナーロッド(8a)を回転駆動させる第2回転駆動装置(23)が設けられている
ことを特徴とする地盤穿孔装置。 The ground drilling device according to claim 6, wherein
The inner rod (8a)
The second vibration device (25) is supported by a relative rotation via a bearing (28),
The ground drilling device, wherein the inner rod feed base (10) is provided with a second rotational drive device (23) for rotationally driving the inner rod (8a).
前記防振装置(7,22,32)は、ゴム(7a,22a)である
ことを特徴とする地盤穿孔装置。
The ground drilling device according to claim 1, which is selected from claims 1 to 9,
The vibration isolator (7, 22, 32) is rubber (7a, 22a).
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