JP4778363B2 - 削孔装置 - Google Patents

Description

本発明は、狭所空間での作業に対応した削孔装置に関する。

円筒状のコンクリート製品の削孔装置として、レール上を移動する台車に、手動式の昇降手段及び横送り手段を介して削孔機を備えたものがある（特許文献１参照）。
また、コンクリート構造物に対する削孔機の支持装置として、削孔面に沿った一対のレールに沿って手動で移動及び位置固定可能な第一部材と、その第一部材の長孔に沿って手動で移動及び位置固定可能かつ回動可能な第二部材とを設け、その第二部材に垂設した支持棒に沿って削孔機を手動で移動及び位置固定可能としたものがある（特許文献２参照）。
なお、法枠昇降式の削孔装置として、法枠に敷設される一対のレールに沿って移動する架台と、その架台上を横移動する横行板とを設け、その横行板にガイドセル及び削孔ドリフタを搭載したものがある（特許文献３参照）。
特許第２５８４３３１号明細書 特開２０００−３４３３７０号公報 特開平１１−２９３６７９号公報

例えば既設構造物の免震設置工事において、免震装置定着のためのアンカー削孔を行う場合、非常に隙間の狭い空間では削孔作業が円滑に行えない問題があった。
そこで、峡所空間での作業を可能とする削孔装置が望まれるが、特許文献１の削孔装置は、レール上を移動する台車に、手動式の昇降手段及び横送り手段を介して削孔機を備える大型のものであった。特許文献３の法枠昇降式の削孔装置は、法枠に敷設される一対のレールに沿って移動する架台上を横移動する横行板にガイドセル及び削孔ドリフタを搭載した大型のものであった。
また、特許文献２の削孔機の支持装置は、小型に構成することは可能であるが、第一部材及び第二部材の移動と位置固定を作業員が手動で行う必要があることから、狭所空間での削孔作業は必ずしも円滑に行えない。

本発明の課題は、狭所空間での作業に対応した削孔装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、狭所空間の削孔対象面を有する構造物の平行する側面に固定される一対のレール取付台に架設して前記削孔対象面の両側に沿って平行に敷設される一対のＸ方向レールと、このＸ方向レールの各々に移動自在にそれぞれ係合する一対のＸ方向スライダと、このＸ方向スライダを前記Ｘ方向レールに沿って移動させるＸ方向駆動手段と、前記一対のＸ方向スライダに架設して前記Ｘ方向レールと直交して敷設されるＹ方向レールと、このＹ方向レールに移動自在に係合するＹ方向スライダと、このＹ方向スライダを前記Ｙ方向レールに沿って移動させるＹ方向駆動手段と、前記Ｙ方向スライダに搭載され前記削孔対象面に対し垂直方向を向く削孔ドリルと、を備える削孔装置を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の削孔装置であって、前記Ｙ方向スライダに対し垂直なＺ方向に移動自在に組み付けられるＺ方向スライダと、このＺ方向スライダを前記Ｙ方向スライダに対し前記Ｚ方向に移動させるＺ方向駆動手段と、を備え、前記削孔ドリルは前記Ｚ方向スライダに組み付けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の削孔装置であって、前記Ｚ方向スライダは、前記Ｙ方向スライダに搭載されるドリル駆動モータから前記削孔ドリルに駆動力を伝達するギヤ機構が内蔵されるギヤボックスであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の削孔装置であって、 前記削孔ドリルには削孔ビットが着脱可能で研削ビットも着脱可能となっていることを特徴とする。

本発明によれば、狭所空間において、構造物の平行する側面に固定した一対のレール取付台に架設して削孔対象面の両側に沿って平行に敷設した一対のＸ方向レールに沿って一対のＸ方向スライダが移動し、その一対のＸ方向スライダに架設してＸ方向レールと直交して敷設したＹ方向レールに沿ってＹ方向スライダが移動し、そのＹ方向スライダに搭載された削孔ドリルにより削孔できる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１から図３は本発明を適用した削孔装置の一実施形態の構成を示すもので、Ｐ１・Ｐ２は柱、１はＸ方向レール、２はＸ方向スライダ、３はＸ方向駆動手段、４はＹ方向レール、５はＹ方向スライダ、６はＹ方向駆動手段、７はＺ方向スライダ（ギヤボックス）、８はＺ方向駆動手段、９は削孔ドリルである。
削孔装置は、図示のように、下側の柱Ｐ１と上側の柱Ｐ２を切断して形成される高さ４００ｍｍ程度の狭所空間において、下側の柱Ｐ１の上面に免震装置定着のためのアンカー削孔を行うものである。この実施形態において、削孔装置は、Ｘ方向レール１、Ｘ方向スライダ２、Ｘ方向駆動手段３、Ｙ方向レール４、Ｙ方向スライダ５、Ｙ方向駆動手段６、Ｚ方向スライダ（ギヤボックス）７、Ｚ方向駆動手段８及び削孔ドリル９から構成されている。

Ｘ方向レール１は、下側の柱Ｐ１の平行する側面にアンカーボルト・ナットで固定される一対のレール取付台１１の上に架設して、削孔対象面となる下側の柱Ｐ１の上面に沿ってその両側に平行に一対敷設されている。
Ｘ方向スライダ２は、一対のＸ方向レール１に各々対応して一対設けられており、Ｘ方向レール１の両側部に沿ってそれぞれ係合する各一対ずつのガイドローラ２１と、Ｘ方向レール１の上面に載る図略の駆動車輪とを備える。
Ｘ方向駆動手段３は、一対のＸ方向スライダ２に各々対応して一対設けられており、Ｘ方向スライダ２に搭載されるＸ方向駆動モータ３１と、このＸ方向駆動モータ３１の駆動力をＸ方向レール１上面に載った前記駆動車輪に伝達する図略の動力伝達機構とから構成されている。なお、対をなすＸ方向駆動モータ３１は同期駆動制御される。

Ｙ方向レール４は、一対のＸ方向スライダ２の上に各々ボルト・ナットで固定される一対のレール取付台４１の上に架設して、Ｘ方向レール１と直交して敷設されている。
Ｙ方向スライダ５は、Ｙ方向レール４の両側部に沿ってそれぞれ係合する各一対ずつのガイドローラ５１と、Ｙ方向レール４の上面に載る図略の駆動車輪とを備える。
Ｙ方向駆動手段６は、Ｙ方向スライダ５に搭載されるＹ方向駆動モータ６１と、このＹ方向駆動モータ６１の駆動力をＹ方向レール４上面に載った前記駆動車輪に伝達する図略の動力伝達機構とから構成されている。

Ｚ方向スライダ７は、Ｙ方向スライダ５にブラケット５６を介して垂直に固定した一対のガイドロッド５７に沿って移動自在に組み付けられている。
Ｚ方向駆動手段８は、Ｚ方向スライダ７に搭載されるＺ方向駆動モータ８１と、Ｙ方向スライダ５上に垂直に固定した図略の送りネジと、この送りネジに結合されたネジ部材にＺ向駆動モータ８１の駆動力を伝達する図略の動力伝達機構とから構成されている。

削孔ドリル９は、Ｙ方向スライダ５に搭載されるドリル駆動モータ９１と、Ｚ方向スライダ７に垂直に支持されるドリルシャフト９６と、ドリル駆動モータ９１の駆動力をドリルシャフト９６に伝達するベルト・プーリ機構９２と、その垂直なプーリシャフト９３及びドリルシャフト９６に設けられて噛み合う図略のギヤ機構とから構成されている。
ここで、プーリシャフト９３及びドリルシャフト９６に設けられて噛み合う図略のギヤ機構は、Ｚ方向スライダ７の内部に収容されている。従って、Ｚ方向スライダ７は、ギヤ機構を収納したギヤボックスを兼ねている。

なお、ドリルシャフト９６は、ギヤボックスを兼ねたＺ方向スライダ７の上下に貫通しており、下端に削孔ビット９７を有している。この削孔ビット９７を有するドリルシャフト９６は、Ｚ方向スライダ（ギヤボックス）７及びギヤに対し着脱可能である。
具体的には、ドリルシャフト９６は、ギヤボックス７内に軸受支持されたギヤを有するパイプ内に摺動自在にセレーション嵌合されていて、ギヤボックス７に対し軸線方向に沿って下方向から抜き差し可能となっている。

以上の削孔装置は、図示のように、下側の柱Ｐ１と上側の柱Ｐ２を切断して形成された高さ４００ｍｍ程度の狭所空間において、下側の柱Ｐ１の両側面に固定した一対のレール取付台１１の上に架設され、削孔対象面となる下側の柱Ｐ１の上面の両側に沿って平行に一対敷設したＸ方向レール１に沿って一対のＸ方向スライダ２が、図示しない制御手段による制御に基づいて、Ｘ方向駆動手段３の駆動制御、すなわち、Ｘ方向駆動モータ３１の同期駆動制御による駆動車輪の回転駆動によって同期してＸ方向に移動する。
さらに、その一対のＸ方向スライダ２上に固定した一対のレール取付台４１の上に架設され、Ｘ方向レール１と直交して敷設したＹ方向レール４に沿ってＹ方向スライダ５が、Ｙ方向駆動手段６の駆動制御、すなわち、Ｙ方向駆動モータ６１の駆動制御による駆動車輪の回転駆動によってＹ方向に移動する。

そして、予め設定された位置にＸ方向スライダ２及びＹ方向スライダ５が停止した状態において、削孔ドリル９の駆動制御により下側の柱Ｐ１の上面の所定位置が削孔される。すなわち、ドリル駆動モータ９１の駆動制御によって、ベルト・プーリ機構９２、Ｚ方向スライダ７内の図略したギヤ機構を介してドリルシャフト９６が回転駆動され、その削孔ビット９７の回転駆動により柱Ｐ１の上面が自動削孔される。
この場合、Ｙ方向スライダ５にブラケット５６を介して垂直に固定された一対のガイドロッド５７に沿ってＺ方向スライダ７が、Ｚ方向駆動手段８の駆動制御、すなわち、Ｚ方向駆動モータ８１の駆動制御による図略した動力伝達機構を介しての、Ｙ方向スライダ５上に垂直に固定された図略した送りネジに対する図略したネジ部材の回転駆動によって、下方向に移動する。
こうして、Ｚ方向スライダ５を下方向に移動させながら所定深さ自動削孔する。

以上の削孔作業において、例えば空気をドリル先端に還流させることで冷却できる無水式の空気還流型冷却システムを併用することで、産廃処分を削減でき、現場の清掃作業を軽減できる。
さらに、例えば粉塵吸入カバーを設置することで、粉塵をバキュームでき、施工性・環境性を向上できる。

そして、例えばＺ方向スライダ５が最下点位置に到達した場合において、必要に応じて、別に用意した延長用のシャフトをドリルシャフト９６の上端にキージョイント等により結合して継ぎ足した後、継続して所定深さまで削孔する。
以上の自動削孔を、下側の柱Ｐ１の上面において、予め定められた所定の位置及び個数に応じて適宜行う。
その後、削孔装置を撤去してから、下側の柱Ｐ１の上面において、削孔したアンカー孔を利用して図示しない免震装置の定着作業を行う。

次に、図４は研削ビット９８を有するドリルシャフト９６を装着した状態を示したもので、前述した削孔ビット９７に代えて、研削ビット９８を有するドリルシャフト９６をＺ方向スライダ（ギヤボックス）７に装着している。
すなわち、前述した削孔ビット９７を有するドリルシャフト９６をギヤボックス７から下方向に抜いた後、図示のように、研削ビット９８を有するドリルシャフト９６をギヤボックス７に下側から差し込んで装填する。
このように、研削ビット９８を有するドリルシャフト９６を装着することで、前述した削孔後の下側の柱Ｐ１の上面を自動研削加工することができる。

なお、以上の実施形態においては、柱を切断した狭所空間の削孔及び研削としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、壁と他の構造物との間の狭所空間の削孔及び研削やその他の狭所空間の削孔及び研削であっても良い。さらに、上方からの削孔及び研削に限らず、側方からの削孔及び研削や下方からの削孔及び研削も可能である。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した削孔装置の一実施形態の構成を示す正面図である。 図１の削孔装置の平面図である。 図１の削孔装置の側面図である。 図１の削孔装置に研削ビットを装着した状態を示した正面図である。

符号の説明

Ｐ１・Ｐ２ 柱
１ Ｘ方向レール
１１ レール取付台
２ Ｘ方向スライダ
２１ ガイドローラ
３ Ｘ方向駆動手段
３１ Ｘ方向駆動モータ
４ Ｙ方向レール
４１ レール取付台
５ Ｙ方向スライダ
５１ ガイドローラ
５６ ブラケット
５７ ガイドロッド
６ Ｙ方向駆動手段
６１ Ｙ方向駆動ローラ
７ Ｚ方向スライダ（ギヤボックス）
８ Ｚ方向駆動手段
８１ Ｚ方向駆動モータ
９ 削孔ドリル
９１ ドリル駆動モータ
９２ ベルト・プーリ機構
９３ プーリ軸
９６ ドリルシャフト
９７ 削孔ビット
９８ 研削ビット

Claims (4)

1. 狭所空間の削孔対象面を有する構造物の平行する側面に固定される一対のレール取付台と、
   この一対のレール取付台に架設して前記削孔対象面の両側に沿って平行に敷設される一対のＸ方向レールと、
   このＸ方向レールの各々に移動自在にそれぞれ係合する一対のＸ方向スライダと、
   このＸ方向スライダを前記Ｘ方向レールに沿って移動させるＸ方向駆動手段と、
   前記一対のＸ方向スライダに架設して前記Ｘ方向レールと直交して敷設されるＹ方向レールと、
   このＹ方向レールに移動自在に係合するＹ方向スライダと、
   このＹ方向スライダを前記Ｙ方向レールに沿って移動させるＹ方向駆動手段と、
   前記Ｙ方向スライダに搭載され前記削孔対象面に対し垂直方向を向く削孔ドリルと、を備えることを特徴とする削孔装置。
2. 前記Ｙ方向スライダに対し垂直なＺ方向に移動自在に組み付けられるＺ方向スライダと、
   このＺ方向スライダを前記Ｙ方向スライダに対し前記Ｚ方向に移動させるＺ方向駆動手段と、を備え、
   前記削孔ドリルは前記Ｚ方向スライダに組み付けられていることを特徴とする請求項１に記載の削孔装置。
3. 前記Ｚ方向スライダは、前記Ｙ方向スライダに搭載されるドリル駆動モータから前記削孔ドリルに駆動力を伝達するギヤ機構が内蔵されるギヤボックスであることを特徴とする請求項２に記載の削孔装置。
4. 前記削孔ドリルには削孔ビットが着脱可能で研削ビットも着脱可能となっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の削孔装置。

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