JP6641129B2

JP6641129B2 - Rod handling equipment

Info

Publication number: JP6641129B2
Application number: JP2015173991A
Authority: JP
Inventors: 屋政人土
Original assignee: Fudo Tetra Corp; Koken Boring Machine Co Ltd
Current assignee: Fudo Tetra Corp; Koken Boring Machine Co Ltd
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2035-09-03
Also published as: JP2017048639A

Description

本発明は、掘削用のロッドを掘削機のドリルヘッドに供給及びドリルヘッドから回収する交換作業のために用いるロッドハンドリング装置に関する。 The present invention relates to a rod handling apparatus used for an exchanging operation for supplying a drilling rod to a drill head of an excavator and recovering the drilling rod from the drill head.

掘削機による掘削ではロッドを継ぎ足しながら行われることから、掘削機のドリルヘッドにロッドを供給、継ぎ足しあるいは回収する作業が必要となっている。これらのロッドの交換は、作業者が人力やクレーン等によってロッドを運搬し、作業者がロッドのセンタ出しを行いながらセットしている。又、ロッドの回収も作業者が行っている。なお、ドリルヘッドに対するロッドの交換を自動的に行う装置としては、特許文献１に開示されている。 Since drilling by an excavator is performed while adding rods, it is necessary to supply, add or recover rods to the drill head of the excavator. For the replacement of these rods, an operator transports the rods manually or by using a crane or the like, and the operator sets the rods while centering the rods. Workers also collect rods. An apparatus for automatically exchanging a rod with a drill head is disclosed in Patent Document 1.

特許第２８３５５５１号公報Japanese Patent No. 2835551

掘削に用いるロッドには、ロッド内を通る材料（流動化剤、遅効性塑性化剤等を含む材料）が切り継ぎ作業を行う際付着して滑りやすくなることが多く、ロッドを作業者がドリルヘッドに着脱するのは危険を伴う作業となる。又、作業者による手作業のため、手間がかかり時間を要し、非能率的ともなっている。一方、特許文献１に開示されている装置は、二重管ロッドへの適用であり、構造が複雑であり、操作が面倒となる問題を有している。 In a rod used for excavation, a material passing through the rod (a material containing a fluidizing agent, a slow-acting plasticizing agent, and the like) often adheres when performing a splicing operation and becomes slippery. Attachment to and removal from the head is a dangerous operation. In addition, since the work is performed manually by an operator, it is time-consuming, time-consuming, and inefficient. On the other hand, the device disclosed in Patent Document 1 is applied to a double tube rod, and has a problem that the structure is complicated and the operation is troublesome.

本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであって、簡単な構造及び操作でドリルヘッドに対してロッドを自動的に継ぎ足し及び回収することができ、作業の安全性を向上させることができ、能率を向上させることが可能なロッドハンドリング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and can automatically add and recover a rod to and from a drill head with a simple structure and operation, thereby improving work safety. It is an object of the present invention to provide a rod handling device capable of improving efficiency.

本発明は、掘削機に並設され、掘削機のドリルヘッドに対し単管ロッドを交換するロッドハンドリング装置であって、前記ドリルヘッドが上部に位置したときに前記単管ロッドの継ぎ足し及び回収するため、水平位置及び垂直位置の間で起伏動作し、水平位置で回転可能となっているスイングボディを備えたロッドポジショナーと、このロッドポジショナーの長さ方向に沿って配置され、共に単管ロッドを掴むロッドクランプ及びユニバーサルホルダとを備え、前記ロッドクランプは、一対のクランプアームと、一対のクランプアームの間から前記単管ロッドの方向に伸縮し、一対のクランプアームと共に前記単管ロッドを掴むクランプシリンダとを備え、前記ユニバーサルホルダは、一対のホルダアームと、一対のホルダアームの間で進退するホルダカムと、ホルダカムを進退させるホルダシリンダとを備え、前記一対のホルダアームは前記ホルダカムの進退に応じて回動可能となっており、一対のホルダアーム及びホルダカムによって前記単管ロッドを掴み、単管ロッドの径が異なってもロッドクランプは径に合わせたクランプピースを交換する軽微な作業で済み、ユニバーサルクランプは交換の必要がないことを特徴とする。 The present invention relates to a rod handling device which is arranged in parallel with an excavator and exchanges a single tube rod for a drill head of the excavator, and adds and collects the single tube rod when the drill head is located at an upper part. For this reason, a rod positioner having a swing body that moves up and down between a horizontal position and a vertical position and is rotatable at the horizontal position is disposed along the length direction of the rod positioner. A rod clamp and a universal holder, wherein the rod clamp extends and contracts in the direction of the single tube rod from between the pair of clamp arms and the pair of clamp arms, and clamps the single tube rod together with the pair of clamp arms. And a cylinder, wherein the universal holder moves forward and backward between the pair of holder arms and the pair of holder arms. A holder cylinder for moving the holder cam forward and backward, wherein the pair of holder arms are rotatable in accordance with the advance and retreat of the holder cam. Even if the diameter of the pipe rod is different, the rod clamp requires only a small work of replacing the clamp piece according to the diameter, and the universal clamp does not need to be replaced.

この場合、前記ロッドクランプが前記ドリルヘッド側に位置し、前記ユニバーサルホルダがドリルヘッドから離れた側に位置するように前記スイングボディに配置される。 In this case, the rod clamp is located on the drill head side, and the universal holder is located on the swing body so as to be located on a side remote from the drill head.

本発明によれば、簡単な構造及び操作でドリルヘッドに対して単管ロッドを自動的に継ぎ足し及び回収することができ、作業の安全性を向上させることができ、能率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a single pipe rod can be automatically added and collected with respect to a drill head with a simple structure and operation, the safety of work can be improved, and efficiency can be improved. .

掘削機の一例の全体を示す側面図である。It is a side view which shows the whole example of an excavator. 掘削機の全体の正面図である。It is a front view of the whole excavator. ロッドハンドリング装置のロッドポジショナーを示す側面図である。It is a side view which shows the rod positioner of a rod handling device. ロッドハンドリング装置のロッドクランプを示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a rod clamp of the rod handling device. ロッドハンドリング装置のユニバーサルホルダを示す平面図である。It is a top view showing the universal holder of the rod handling device. ロッドハンドリング装置による単管ロッドの継ぎ足し動作を示す側面図である。It is a side view which shows the addition operation | movement of a single pipe rod by a rod handling apparatus. ロッドハンドリング装置による単管ロッドの引き抜き動作を示す側面図である。It is a side view which shows the pulling-out operation | movement of the single pipe rod by a rod handling apparatus.

図１及び図２は、本発明のロッドハンドリング装置１が適用される掘削機２の一例を示す。掘削機２はクローラ３を備えた自走車４の支持アーム５に取り付けられたガイドセル６を備えている。ガイドセル６は支持アーム５に具備された油圧シリンダ２０，２０ａが伸縮することによって傾倒動作し、垂直状となった状態で掘削が行われる。ガイドセル６には、油圧によって作動する給進機構７が取り付けられ、この給進機構７が駆動するチェーン１９にドリルヘッド８が取り付けられており、ドリルヘッド８がガイドセル６に沿って移動することにより掘削が行われる。ドリルヘッド８にはスピンドル９が下方に延びており、このスピンドル９に掘削用のロッド１０が接続又は切り離しされてロッド１０の交換が行われる。なお、ガイドセル６の下端部分には、ロッド１０をクランプしてロッド１０の回転をロックするロッククランプ１８が取り付けられている。本発明のロッドハンドリング装置１はロッド１０として二重管ロッドではなく単管ロッドに対して適用するものであり、以下単管ロッドをロッド１０として説明する。 1 and 2 show an example of an excavator 2 to which a rod handling device 1 of the present invention is applied. The excavator 2 has a guide cell 6 attached to a support arm 5 of a self-propelled vehicle 4 having a crawler 3. The guide cell 6 tilts when the hydraulic cylinders 20 and 20a provided on the support arm 5 expand and contract, and excavation is performed in a vertical state. A feed mechanism 7 operated by hydraulic pressure is attached to the guide cell 6, and a drill head 8 is attached to a chain 19 driven by the feed mechanism 7, and the drill head 8 moves along the guide cell 6. Excavation is performed by this. A spindle 9 extends downward from the drill head 8, and a drilling rod 10 is connected to or disconnected from the spindle 9, and the rod 10 is replaced. A lock clamp 18 that clamps the rod 10 to lock the rotation of the rod 10 is attached to the lower end of the guide cell 6. The rod handling apparatus 1 of the present invention is applied to a single pipe rod instead of a double pipe rod as the rod 10, and the single pipe rod will be described as the rod 10 below.

ロッドハンドリング装置１は、掘削機２に並設された状態でドリルヘッド８（スピンドル９）に対するロッド１０の交換を行う。ロッドハンドリング装置１は、ロッドポジショナー１１と、ロッドクランプ１２と、ユニバーサルホルダ１３とを備えることにより形成されている。 The rod handling device 1 replaces the rod 10 with the drill head 8 (spindle 9) in a state where the rod 10 is arranged side by side with the excavator 2. The rod handling device 1 is formed by including a rod positioner 11, a rod clamp 12, and a universal holder 13.

ロッドポジショナー１１は図２に示すように、連結ブラケット１４を有しており、連結ブラケット１４がガイドセル６の下部に取り付けられることによりロッドハンドリング装置１の全体が掘削機２に並設される。図３に示すように、ロッドポジショナー１１は連結ブラケット１４に取り付けられた第１トルクアクチュエータ１５と、第１トルクアクチュエータ１５に取り付けられた第２トルクアクチュエータ１６と、第２トルクアクチュエータ１６に取り付けられたスイングボディ１７とを備えている。第１トルクアクチュエータ１５及び第２トルクアクチュエータ１６はいずれも油圧によって駆動する。スイングボディ１７はドリルヘッド８の掘削方向に延びた直線状の軸体となっている。 As shown in FIG. 2, the rod positioner 11 has a connection bracket 14, and the entire rod handling apparatus 1 is arranged in parallel with the excavator 2 by attaching the connection bracket 14 to a lower portion of the guide cell 6. As shown in FIG. 3, the rod positioner 11 is attached to a first torque actuator 15 attached to a connection bracket 14, a second torque actuator 16 attached to the first torque actuator 15, and attached to a second torque actuator 16. A swing body 17 is provided. Both the first torque actuator 15 and the second torque actuator 16 are driven by hydraulic pressure. The swing body 17 is a straight shaft extending in the drilling direction of the drill head 8.

第１トルクアクチュエータ１５はスイングボディ１７を第２トルクアクチュエータ１６と共に水平位置及び垂直位置の間で回動（旋回）させることによりスイングボディ１７を起伏動作させるものである。そして、スイングボディ１７が垂直位置に回動して起立状態となったとき、ドリルヘッド８に対するロッド１０の取り付け及び取り外しが行われる（図１参照）。 The first torque actuator 15 raises and lowers the swing body 17 by rotating (turning) the swing body 17 together with the second torque actuator 16 between a horizontal position and a vertical position. Then, when the swing body 17 rotates to the vertical position and stands up, the rod 10 is attached to and detached from the drill head 8 (see FIG. 1).

第２トルクアクチュエータ１６はスイングボディ１７を回転させるものであり、この回転はスイングボディ１７が水平位置にあるときに行われる。スイングボディ１７がこの水平位置にあるときに、ロッドハンドリング装置１に対するロッド１０の供給による保持及びロッド１０の取り外し、すなわちロッドハンドリング装置１へのロッド１０の交換が行われる。 The second torque actuator 16 rotates the swing body 17, and this rotation is performed when the swing body 17 is at a horizontal position. When the swing body 17 is in this horizontal position, the rod handling device 1 is held by supplying the rod 10 and the rod 10 is removed, that is, the rod 10 is replaced with the rod handling device 1.

図１〜図３に示すように、ロッドクランプ１２及びユニバーサルホルダ１３は軸体状のスイングボディ１７の長さ方向に沿って配置されており、それぞれがロッド１０を掴むように動作する。この場合、ロッドクランプ１２がドリルヘッド８側に位置し、ユニバーサルホルダ１３がドリルヘッド８から離れた側（ロッククランプ１８側）に位置するようにこれらがスイングボディ１７に沿って配置される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the rod clamp 12 and the universal holder 13 are arranged along the longitudinal direction of the shaft-shaped swing body 17, and each operate so as to grip the rod 10. In this case, these are arranged along the swing body 17 such that the rod clamp 12 is located on the drill head 8 side and the universal holder 13 is located on the side (lock clamp 18 side) away from the drill head 8.

図４はロッドクランプ１２を示し、クランプフレーム２２と、クランプシリンダ２３と、一対のクランプアーム２４、２４とを備えている。クランプフレーム２２はスイングボディ１７にボルト等によって取り付けられ、クランプシリンダ２３及び一対のクランプアーム２４、２４はこのクランプフレーム２２に取り付けられる。 FIG. 4 shows the rod clamp 12, which includes a clamp frame 22, a clamp cylinder 23, and a pair of clamp arms 24,24. The clamp frame 22 is attached to the swing body 17 with bolts or the like, and the clamp cylinder 23 and the pair of clamp arms 24 are attached to the clamp frame 22.

一対のクランプアーム２４、２４はクランプシリンダ２３を挟むように配置されている。それぞれのクランプアーム２４はアーム本体２５と、アーム本体２５をクランプフレーム２２に回動可能に取り付ける軸部２６とを備えており、アーム本体２５の先端部分には、ロッド１０の方向に延びてロッド１０に当接するクランプピース２７が取り付けられている。 The pair of clamp arms 24 are disposed so as to sandwich the clamp cylinder 23. Each of the clamp arms 24 includes an arm body 25 and a shaft portion 26 for rotatably attaching the arm body 25 to the clamp frame 22. A clamp piece 27 that comes into contact with 10 is attached.

クランプシリンダ２３は油圧によって駆動することによりロッド１０の方向に伸縮する。クランプシリンダ２３の先端部分には、ロッド１０の外形に沿って凹んでロッド１０に当接するクランプ部２８が形成されている。又、クランプシリンダ２３には、テーパブロック２９が取り付けられており、テーパブロック２９のテーパ面２９ａが一対のクランプアーム２４、２４におけるアーム本体２５の側面部分に当接している。クランプシリンダ２３が伸長すると、テーパブロック２９がクランプアーム２４のアーム本体２５を押すため、クランプアーム２４がロッド１０の方向に閉じ作動する。図４において、符号３０は戻し部材であり、それぞれのクランプアーム２４を反ロッド１０方向に回動するように付勢している。この戻し部材３０はクランプシリンダ２３の短縮によってテーパブロック２９がクランプアーム２４との当接から離れたときにクランプアーム２４を回動させる。 The clamp cylinder 23 expands and contracts in the direction of the rod 10 when driven by hydraulic pressure. A clamp portion 28 that is recessed along the outer shape of the rod 10 and abuts on the rod 10 is formed at a tip portion of the clamp cylinder 23. Further, a tapered block 29 is attached to the clamp cylinder 23, and a tapered surface 29 a of the tapered block 29 is in contact with a side surface portion of the arm body 25 in the pair of clamp arms 24, 24. When the clamp cylinder 23 is extended, the taper block 29 pushes the arm body 25 of the clamp arm 24, so that the clamp arm 24 is closed in the direction of the rod 10. In FIG. 4, reference numeral 30 denotes a return member, which urges each clamp arm 24 to rotate in the direction opposite to the rod 10. The return member 30 rotates the clamp arm 24 when the tapered block 29 is separated from contact with the clamp arm 24 due to the shortening of the clamp cylinder 23.

以上のロッドクランプ１２はクランプシリンダ２３が伸長することにより、同シリンダ２３のクランプ部２８がロッド１０に当接すると共に、一対のクランプアーム２４、２４が相互の閉じ方向（ロッド１０の方向）に回動してそのクランプピース２７、２７がロッド１０に当接する。これにより、ロッド１０を強固に掴むように動作する。このようなロッドクランプ１２はロッド１０が回転しないようにクランプするものであり、これにより連結のためにドリルヘッド８のスピンドル９が回転しながらロッド１０にねじ込んでもロッド１０が回転しないため、ロッド１０をドリルヘッド８に連結することができる。 In the rod clamp 12 described above, when the clamp cylinder 23 extends, the clamp portion 28 of the cylinder 23 comes into contact with the rod 10, and the pair of clamp arms 24, 24 rotate in the closing direction (the direction of the rod 10). Then, the clamp pieces 27 and 27 come into contact with the rod 10. Thereby, the rod 10 operates so as to be firmly gripped. Such a rod clamp 12 clamps the rod 10 so that the rod 10 does not rotate. Even if the rod 10 is screwed into the rod 10 while the spindle 9 of the drill head 8 rotates for connection, the rod 10 does not rotate. Can be connected to the drill head 8.

図５はユニバーサルホルダ１３を示し、ホルダフレーム３１と、油圧シリンダからなるホルダシリンダ３２と、一対のホルダアーム３３、３３と、ホルダカム３４とを備えている。ホルダフレーム３１はスイングボディ１７にボルト等によって取り付けられ、ホルダシリンダ３２、一対のホルダアーム３３、３３、ホルダカム３４はこのホルダフレーム３１に取り付けられる。 FIG. 5 shows the universal holder 13, which includes a holder frame 31, a holder cylinder 32 composed of a hydraulic cylinder, a pair of holder arms 33, 33, and a holder cam 34. The holder frame 31 is attached to the swing body 17 by bolts or the like, and the holder cylinder 32, the pair of holder arms 33, 33, and the holder cam 34 are attached to the holder frame 31.

一対のホルダアーム３３、３３はホルダカム３４を挟むように配置されている。それぞれのホルダアーム３３は軸部３６によってホルダフレーム３１に回動可能に取り付けられたアーム本体３５を備えている。アーム本体３５は、軸部３６を中心に軸部３６の前後の両方向に延びており、その延設端部のそれぞれにカムフォロア３７が取り付けられている。一対のホルダアーム３３、３３は相互の閉じ方向（ロッド１０の方向）に回動することにより、延設端部のカムフォロア３７がロッド１０に当接する。 The pair of holder arms 33 are arranged so as to sandwich the holder cam 34. Each of the holder arms 33 includes an arm body 35 rotatably attached to the holder frame 31 by a shaft 36. The arm main body 35 extends in both the front and rear directions of the shaft portion 36 around the shaft portion 36, and a cam follower 37 is attached to each of its extending ends. The pair of holder arms 33, 33 rotate in the mutually closing direction (the direction of the rod 10), so that the cam follower 37 at the extended end abuts on the rod 10.

ホルダカム３４はホルダシリンダ３２のピストン３８に取り付けられており、ホルダシリンダ３２のピストン３８が伸縮駆動することにより、ホルダカム３４は一対のホルダアーム３３、３３の間で進退移動する。ホルダカム３４は平面三角形状に形成されており、２つの斜面がそれぞれのホルダアーム３３、３３に当接するテーパ面３９となっている。また、ホルダカム３４におけるロッド１０側の端部には、ロッド１０の外形に沿って凹んでロッド１０に当接するホルダ部４０が形成されている。ホルダシリンダ３２が駆動してホルダカム３４がロッド１０の方向に進出すると、一対のホルダアーム３３、３３が相互の閉じ方向（ロッド１０の方向）に回動すると共にホルダ部４０がロッド１０方向に進出する。これにより、一対のホルダアーム３３、３３及びホルダ部４０によってロッド１０を三点支持した状態となる。 The holder cam 34 is attached to a piston 38 of the holder cylinder 32. The holder cam 34 moves forward and backward between the pair of holder arms 33, 33 when the piston 38 of the holder cylinder 32 is driven to expand and contract. The holder cam 34 is formed in a plane triangular shape, and two inclined surfaces are tapered surfaces 39 that abut against the respective holder arms 33, 33. At the end of the holder cam 34 on the side of the rod 10, a holder 40 is formed which is recessed along the outer shape of the rod 10 and contacts the rod 10. When the holder cylinder 32 is driven to advance the holder cam 34 in the direction of the rod 10, the pair of holder arms 33, 33 rotate in the closing direction (direction of the rod 10), and the holder portion 40 advances in the direction of the rod 10. I do. As a result, the rod 10 is supported at three points by the pair of holder arms 33 and 33 and the holder section 40.

以上に加えて、ユニバーサルホルダ１３には、戻し部材４１が取り付けられる。戻し部材４１は一対のホルダアーム３３に対応して一対が設けられる。それぞれの戻し部材４１は戻しばね４２を収容したばねケース４３と、ばねケース４３から延びた戻しピン４４とを備え、ばねケース４３がホルダカム３４に連結され、戻しピン４４がホルダアーム３３に連結されている。戻し部材４１はホルダカム３４がロッド１０から離れる方向に退避移動したとき、それぞれのホルダアーム３３を回動させてホルダアーム３３をロッド１０の当接から離れさせる。 In addition to the above, a return member 41 is attached to the universal holder 13. A pair of return members 41 are provided corresponding to the pair of holder arms 33. Each return member 41 includes a spring case 43 containing a return spring 42 and a return pin 44 extending from the spring case 43. The spring case 43 is connected to the holder cam 34, and the return pin 44 is connected to the holder arm 33. ing. When the holder cam 34 retreats in the direction away from the rod 10, the return members 41 rotate the respective holder arms 33 to separate the holder arms 33 from contact with the rod 10.

このようなユニバーサルホルダ１３はドリルヘッド８から離れた側となるようにロッククランプ１８側に位置してスイングボディ１７に取り付けられ、これにより先行ロッドに近接した位置でロッド１０を掴んでおり、先行ロッドに対するロッド１０のセンタ出しを行う。また、ホルダカム３４のテーパ面３９が長いため、ホルダアーム３３の回動範囲が広くなっており、これにより広範なロッド１０の径に対応することができ、ロッド１０の径が異なってもユニバーサルホルダ１３を交換する必要がない。 Such a universal holder 13 is attached to the swing body 17 so as to be located on the side of the lock clamp 18 so as to be away from the drill head 8, thereby gripping the rod 10 at a position close to the preceding rod. The rod 10 is centered with respect to the rod. Further, since the tapered surface 39 of the holder cam 34 is long, the rotation range of the holder arm 33 is widened, so that it is possible to cope with a wide range of rod 10 diameters. There is no need to replace 13.

次に、この実施形態の作動を説明する。ロッドハンドリング装置１に対して、ロッド１０を交換する場合、ロッドポジショナー１１（スイングボディ１７）を図２に示すように水平方向に位置させた状態とする。このとき、第２トルクアクチュエータ１６によってスイングボディ１７を水平面内で回転させ、ロッドクランプ１２及びユニバーサルホルダ１３が水平状態のスイングボディ１７から垂れ下がった低い状態とする。ロッド１０がこれらのロッドクランプ１２及びユニバーサルホルダ１３に搬送された後、ロッドクランプ１２及びユニバーサルホルダ１３に保持される。この場合、ロッドクランプ１２及びユニバーサルホルダ１３がボディ１７から垂れ下がった低い位置となっているため、これらによるロッド１０の保持作業が容易となると共に作業性が向上する。 Next, the operation of this embodiment will be described. When replacing the rod 10 with the rod handling apparatus 1, the rod positioner 11 (swing body 17) is positioned horizontally as shown in FIG. At this time, the swing body 17 is rotated in the horizontal plane by the second torque actuator 16 so that the rod clamp 12 and the universal holder 13 hang down from the horizontal swing body 17 in a low state. After the rod 10 is transported to the rod clamp 12 and the universal holder 13, the rod 10 is held by the rod clamp 12 and the universal holder 13. In this case, since the rod clamp 12 and the universal holder 13 are at low positions hanging down from the body 17, the work of holding the rod 10 by these members is facilitated and workability is improved.

その後、第２トルクアクチュエータ１６によりスイングボディ１７を水平面内で回転させてロッド１０をスイングボディ１７の上側に位置させ、この状態で第１トルクアクチュエータ１５を駆動してロッドポジショナー１１（スイングボディ１７）を図２に示す垂直位置に起立させる。これにより、ロッド１０をドリルヘッド８のスピンドル９の軸芯と一致させ、その後、ドリルヘッド８を下降させスピンドル９を回転させることにより、スピンドル９をロッド１０にねじ込む。ドリルヘッド８からロッド１０を回収する場合には、以上と逆の作動を行うことにより、ロッド１０をドリルヘッド８から取り外して水平位置に取り出すことにより簡単に回収することができる。このロッド１０の回収もボディ１７から垂れ下がった低い位置での作業となるため、作業が容易であり作業性が向上する。 Thereafter, the swing body 17 is rotated in a horizontal plane by the second torque actuator 16 to position the rod 10 above the swing body 17, and in this state, the first torque actuator 15 is driven to move the rod positioner 11 (swing body 17). Is raised in the vertical position shown in FIG. Thereby, the rod 9 is aligned with the axis of the spindle 9 of the drill head 8, and then the spindle 9 is screwed into the rod 10 by lowering the drill head 8 and rotating the spindle 9. When the rod 10 is collected from the drill head 8, by performing the reverse operation, the rod 10 can be easily collected by removing the rod 10 from the drill head 8 and taking it out to a horizontal position. Since the recovery of the rod 10 is also performed at a low position hanging down from the body 17, the operation is easy and the workability is improved.

このような構造では、ドリルヘッド８に対してロッド１０を自動的に継ぎ足し及び回収することができ、作業の安全性を向上させることができ、能率を向上させることが可能となる。また、構造が簡単であり、操作も容易となる。 In such a structure, the rod 10 can be automatically added to and collected from the drill head 8, so that work safety can be improved and efficiency can be improved. Further, the structure is simple and the operation is easy.

次に、ロッド１０の継ぎ足し及びロッド１０の引き抜きの手順を図６及び図７により説明する。 Next, a procedure for extending the rod 10 and pulling out the rod 10 will be described with reference to FIGS.

図６（ａ）〜（ｈ）はロッド１０の継ぎ足し手順を示す。同図において、符号５０は先行ロッドを示す。（ａ）は先行ロッド５０による掘削が完了した状態であり、（ｂ）で示すようにロッククランプ１８によって先行ロッド５０をクランプし、この状態でドリルヘッド８を掘削回転と逆回転させ、先行ロッド５０との連結を解除し、（ｃ）で示すようにドリルヘッド８が上昇することにより退避する。その後、（ｄ）で示すようにロッドハンドリング装置１のロッドポジショナー１１が回動して起立し、ドリルヘッド８の下方にロッド１０を移動させ、ドリルヘッド８と芯合わせする。このときユニバーサルホルダ１３がロッド１０を緩く保持しているため、芯合わせが容易となる。一方、ロッド１０はロッドクランプ１２によって強固に保持されて回転が拘束された状態となっているため、（ｅ）で示すようにドリルヘッド８が下降して回転することにより、ドリルヘッド８のスピンドル９をロッド１０にねじ込むことができる。これによりドリルヘッド８へのロッド１０の連結を行う。 FIGS. 6A to 6H show a procedure for adding the rod 10. In the figure, reference numeral 50 indicates a leading rod. (A) is a state in which the excavation by the preceding rod 50 is completed, and as shown in (b), the leading rod 50 is clamped by the lock clamp 18, and in this state, the drill head 8 is rotated in the reverse direction to the excavation rotation, and the leading rod 50 is rotated. The connection with the drill head 50 is released, and the drill head 8 moves up as shown in FIG. Thereafter, as shown in (d), the rod positioner 11 of the rod handling apparatus 1 rotates and stands up, moves the rod 10 below the drill head 8, and aligns the center with the drill head 8. At this time, since the universal holder 13 loosely holds the rod 10, the centering is facilitated. On the other hand, since the rod 10 is firmly held by the rod clamp 12 and its rotation is restrained, the drill head 8 descends and rotates as shown in FIG. 9 can be screwed into the rod 10. This connects the rod 10 to the drill head 8.

（ｆ）はドリルヘッド８へのロッド１０の連結後においてロッドハンドリング装置１が退避する状態を示し、ロッドクランプ１２及びユニバーサルホルダ１３がロッド１０の保持を開放した後、ロッドポジショナー１１がロッド１０から離れる方向（伏臥方向）に回動する。（ｇ）はドリルヘッド８が下降してロッド１０を先行ロッド５０にねじ込んで連結した状態であり、（ｈ）はドリルヘッド８による掘削開始状態である。 (F) shows a state in which the rod handling device 1 is retracted after the rod 10 is connected to the drill head 8. After the rod clamp 12 and the universal holder 13 release the holding of the rod 10, the rod positioner 11 is moved from the rod 10. It turns in the direction away (prone direction). (G) shows a state in which the drill head 8 is lowered and the rod 10 is screwed and connected to the preceding rod 50, and (h) shows a state in which drilling by the drill head 8 is started.

図７は、ロッド１０の引き抜き手順を示す。（ａ）の状態から（ｂ）の状態に移行しドリルヘッド８が上昇する。これに続く（ｃ）ではロッククランプ１８がロッド１０をクランプした状態でドリルヘッド８が逆回転する。これにより（ｄ）で示すように、ロッド１０が先行ロッド５０から切り離される。この状態に対しロッドハンドリング装置１のロッドポジショナー１１が回動して起立し、（ｅ）で示すようにロッドハンドリング装置１のロッドクランプ１２及びユニバーサルホルダ１３がロッド１０を保持し、ロッドクランプ１２がロッド１０の回転を拘束する。この回転拘束状態で（ｆ）で示すように、ドリルヘッド８が回転することによりスピンドル９とロッド１０との連結を解除する。（ｇ）は解除後の状態を示し、ロッドハンドリング装置１のロッドポジショナー１１が伏臥方向に回動してロッド１０を回収することができる。 FIG. 7 shows a procedure for pulling out the rod 10. The state moves from the state (a) to the state (b), and the drill head 8 moves up. In the following (c), the drill head 8 rotates in the reverse direction with the lock clamp 18 clamping the rod 10. Thus, the rod 10 is separated from the preceding rod 50 as shown in FIG. In this state, the rod positioner 11 of the rod handling device 1 rotates and stands up, and the rod clamp 12 and the universal holder 13 of the rod handling device 1 hold the rod 10 as shown in FIG. The rotation of the rod 10 is restricted. As shown by (f) in this rotation restricted state, the connection between the spindle 9 and the rod 10 is released by the rotation of the drill head 8. (G) shows the state after the release, in which the rod positioner 11 of the rod handling device 1 rotates in the prone direction to collect the rod 10.

１ロッドハンドリング装置
２掘削機
８ドリルヘッド
１０ロッド（単管ロッド）
１１ロッドポジショナー
１２ロッドクランプ
１３ユニバーサルホルダ
１７スイングボディ
２３クランプシリンダ
２４クランプアーム
３２ホルダシリンダ
３３ホルダアーム
３４ホルダカム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rod handling apparatus 2 Excavator 8 Drill head 10 Rod (single pipe rod)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rod positioner 12 Rod clamp 13 Universal holder 17 Swing body 23 Clamp cylinder 24 Clamp arm 32 Holder cylinder 33 Holder arm 34 Holder cam

Claims

A rod handling device that is arranged in parallel with an excavator and exchanges a single pipe rod for a drill head of the excavator,
A rod positioner having a swing body that moves up and down between a horizontal position and a vertical position, and is rotatable in a horizontal position, for adding and collecting the single-tube rod when the drill head is located at an upper position; A rod clamp and a universal holder that are arranged along the length direction of the rod positioner and that both grip the single tube rod,
The rod clamp includes a pair of clamp arms, a clamp cylinder that expands and contracts in the direction of the single tube rod from between the pair of clamp arms, and grips the single tube rod together with the pair of clamp arms, and a tip of the pair of clamp arms. A clamp piece attached to the portion and abutting on the single tube rod ,
The universal holder includes a pair of holder arms, a holder cam that advances and retreats between the pair of holder arms, and a holder cylinder that advances and retracts the holder cam. it is, grasp the single tube rod by a pair of holders arms and Horudakamu, rod clamp be different diameters of single pipe rods requires only minor operations to replace the clamp piece that matches the diameter, the universal holder A rod handling device that does not require replacement.

The rod handling device according to claim 1,
A rod handling device, wherein the rod clamp is located on the drill head side, and the universal holder is arranged on the swing body so as to be located on a side remote from the drill head.