JP7359344B2 - 削孔作業車及び削孔方法 - Google Patents

Description

本発明は、傾斜地に対して略鉛直方向に掘削孔を削孔するのに好適な削孔作業車及び削孔方法に関する。

傾斜地に対して略鉛直方向の掘削孔を削孔する削孔装置として、クレーンに略鉛直に懸垂支持されるリーダと、リーダに沿って移動自在に、クレーンに懸垂支持された削孔手段と、リーダの下端部に設けられたアンカー手段であって、リーダの下端部を支持する地盤にアンカー孔を削孔すると共に、該アンカー孔にアンカー部材を貫入させることにより、該リーダの下端部を地盤に固定するアンカー手段とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、バックホーのブームの先端部に回動自在に設けられたフレームと、バックホーのブームとフレーム間に設けられたフロントシリンダと、フレームに取り付けられたリーダと、フレームとリーダ間に設けられた２本のチルトシリンダと、リーダに沿って移動自在に支持されたオーガと、上端部がオーガに接続されたダウンザホールハンマと、オーガ及びダウンザホールハンマを含む削孔手段をリーダに沿って地山方向へ押圧するフィード機構とを備え、フロントシリンダ及びチルトシリンダによりリーダを所望の角度に角度調整可能となした削孔装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

更に、傾斜地を自走可能な作業車本体の重量の一部を、作業車本体のアームに継手部材を介して回動自在に支持した削孔装置に、アーム及び継手部材を介して作用させながら、削孔装置のダウンザホールハンマの打撃力と、削孔装置の回転駆動部による回転力の少なくとも一方を削孔ビットに作用させて、掘削孔を削孔する傾斜地削孔方法も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開２００２－３８８６１号公報 特開平８－２７０３９６号公報 特開２０１９－１７３３０４号公報

前記特許文献１記載の削孔装置では、クレーンによりリーダを懸垂支持する関係上、削孔時の回転反力でリーダが回転しないように、リーダの下端部を傾斜地に固定するため、位置決め用のダウンザホールハンマを含む２つのアンカー手段が必須となり、削孔装置の製作コストが高くなるという問題がある。また、リーダ及び削孔手段の上端部はワイヤで支持されているだけなので、削孔時の振動や風などで大きく揺れ動くことが懸念され、安定性良く鉛直方向に削孔できないという問題がある。更に、ダウンザホールハンマへ加圧エアを供給するエア供給装置だけでなく、削孔手段の油圧モータへ油圧を供給するための油圧供給装置が必要となり、削孔設備全体が大掛かりなものとなるという問題がある。

前記特許文献２記載の削孔装置では、油圧シリンダにより支持されたリーダに沿って、削孔手段を送り駆動しながら、地盤を削孔できるので、安定性良く削孔できる。しかし、油圧シリンダにより削孔手段の先端を削孔位置に位置合わせするとともに、削孔方向を調整する関係上、位置合わせ作業が大変煩雑になるという問題がある。

前記特許文献３記載の発明では、アームの先端部に継手部材を介してダウンザホールハンマを支持しているので、掘削孔を掘り進むに連れて、アームを地盤側へ回動させる必要があり、アームの先端部の位置が移動して、ダウンザホールハンマが傾くことから、鉛直方向に真っすぐな掘削孔を削孔するためには、熟練を要するという問題があった。また、ダンウンザホールハンマ自体をアームに吊り下げているので、ダンウンザホールハンマの長さ以上の深さの掘削孔を削孔できないという問題もある。

本発明の目的は、バックホーのアームに継手部材を介して削孔装置のリーダを支持するという簡単な構成により、熟練を要することなく、削孔ドリルを削孔位置に容易に位置決めできるとともに、精度良く鉛直方向に安定性良く深い掘削孔を削孔でき、しかもバックホーの油圧ポンプを利用して掘削孔を削孔可能な削孔作業車及び削孔方法を提供することである。

本発明は、以下の発明を包含する。
（１） バックホーと、前記バックホーのアームに継手部材を介して支持された削孔装置とを備え、前記削孔装置は、リーダと、前記リーダに沿って移動自在に支持された回転装置と、上端部が前記回転装置に接続されたドリル本体と、前記回転装置及び前記ドリル本体を含む削孔装置本体をリーダに沿って送り駆動する送り装置とを備え、前記継手部材は、前記アームの回動軸と略平行な第１軸と、前記アームの先端部に前記第１軸を介して回動自在に連結されたアーム側部材と、前記削孔装置の前記リーダの高さ方向の途中部に固定されたリーダ側部材と、平面視で前記第１軸と略直交して前記アーム側部材と前記リーダ側部材とを回動自在に連結する第２軸と、により一体的に構成され、前記リーダは、前記継手部材により、前記第１軸及び前記第２軸を中心として回動自在に前記アームに連結され、前記削孔装置を、前記継手部材を介して前記アームに吊り下げることにより、前記削孔装置が自重により回動し、前記リーダが略鉛直方向に配置される、ことを特徴とする削孔作業車。

（２）前記ドリル本体が、中空パイプ状のボディと、前記ボディに内装したハンマピストンと、前記ボディの下端部に突出状に設けた削孔ビットとを有するダウンザホールハンマで構成されている前記（１）記載の削孔作業車。

（３）前記回転装置及び送り装置が、前記バックホーに搭載されている油圧ポンプからの圧油にて回転する油圧モータをそれぞれ備えている前記（１）又は（２）記載の削孔作業車。

（４）前記リーダの下部に、前記ドリル本体の途中部を上下方向に案内する案内状態と、前記ドリル本体の途中部を移動不能に保持する保持状態とに切り替え可能なガイド装置が設けられている前記（１）～（３）のいずれかに記載の削孔作業車。

（５）前記リーダの下部に、少なくとも２点で地盤に係合して、削孔時における前記リーダの供回りを規制するアンカー装置が設けられている前記（１）～（４）のいずれかに記載の削孔作業車。

（６）前記削孔装置本体が、前記リーダにおける、前記第１軸と略直交する側面であって、前記バックホーの運転室側の側面に設けられている前記（１）～（５）のいずれかに記載の削孔作業車。

（７）前記（１）～（６）のいずれかに記載の削孔作業車を用いた削孔方法であって、前記バックホーの前記アームに前記リーダを吊り下げた状態で、前記ドリル本体が所望の削孔位置に対面するように前記削孔装置を移送して、前記リーダを縦向きに設置する位置合わせ工程と、前記リーダを鉛直方向に角度調整するとともに、前記リーダを地盤側へ押し操作して、前記地盤と前記アーム間に前記リーダを略鉛直方向に固定保持するリーダ設置工程と、前記ドリル本体を前記リーダに沿って送り駆動して、前記地盤の削孔位置に掘削孔を削孔する削孔工程と、を備えたことを特徴とする削孔方法。

本発明に係る削孔作業車及び削孔方法によれば、バックホーのアームに継手部材を介して削孔装置が連結されているので、削孔装置をアームに吊り下げることで、削孔装置が自重により回動して、リーダが略鉛直方向に配置され、またリーダを手で操作して、継手部材を中心にリーダを回動操作することができる。このため、削孔装置を吊り下げた状態で、削孔ドリルが削孔位置に概ね対面するように削孔装置を移送した後、継手部材を中心にリーダを手で回動操作して、リーダを地盤の適正位置に容易に設置することができる。

また、リーダの下端部を地盤に設置した状態で、バックホーのブームとアームと上部旋回部を操作することで、リーダを鉛直方向に容易に角度調整することができ、またリーダを地盤側へ押し操作することで、リーダを鉛直方向に固定保持できる。このため、リーダを鉛直方向に固定保持した状態で、削孔装置本体をリーダに沿って地盤側へ移動させながら地盤を掘削することが可能となり、熟練を要することなく、精度良く鉛直方向に安定性良く掘削孔を削孔できる。

しかも、削孔装置を駆動するために必要な回転装置及び送り装置への油圧は、バックホーに設けられた油圧ポンプから供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がない。つまり、本発明では、バケットに代えて削孔装置が設けられ、バケットを回動操作するための油圧回路が不要となる、このため、バケット駆動用の油圧回路と既設の補助の油圧回路を利用して、回転装置及び送り装置へ圧油を供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がなく、安価に実施できる。また、無線或いは有線の遠隔操作装置を用いて遠隔操作可能に構成したバックホーに対しても、既存の油圧回路を制御するだけでよいので、遠隔操作装置の構成を変更することなく、該バックホーを削孔作業車として利用することができる。

加えて、バケット及びそれを回動するための油圧シリンダを取り外して、継手部材及び削孔装置を組み付けるという、軽微な改造により、既存のバックホーを削孔作業車に改造でき、また逆に、継手部材及び削孔装置を取り外して、バックホーを元の状態に復帰することができる。このため、新設のバックホーは云うまでもなく、リースのバックホーに対しても本発明を適用できる。

また、リーダの下部にドリル本体を保持可能なガイド装置を設けることで、ドリル本体を安定性良く鉛直方向に案内できるとともに、ドリル本体により一定深さの掘削孔を削孔した後、該ドリル本体に延長ドリルを連結して、掘削孔を更に掘り進めることができる。

図１は、傾斜地作業設備の全体構成を示す説明図である。 図２は、削孔作業車の側面図である。 図３は、削孔装置の正面図である。 図４は、削孔装置要部の正面図である。 図５は、図４のV-V線断面図である。 図６は、ダウンザホールハンマの下部付近の縦断面図である。 図７は、削孔装置下部の側面図である。 図８は、ガイド装置及びアンカー装置の底面図である。 図９は、図７のIX-IX線断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、傾斜地削孔設備１は、自走式の削孔作業車２と、削孔作業車２を傾斜地の土木作業面Ｓに沿って昇降可能な昇降装置３とを備えている。

昇降装置３は、削孔作業を実施する土木作業面Ｓよりも山側の傾斜地に相互に間隔をあけて設けられた第１固定点１０及び第２固定点１１と、傾斜地の一側方に設置された昇降用ウィンチ１２と、昇降用ウィンチ１２側の第１固定点１０に取り付けられた定滑車１３と、昇降用ウィンチ１２から繰り出されて定滑車１３に引っ掛けられ、端部が第２固定点１１に固定された昇降用ロープ１４と、定滑車１３と第２固定点１１間の昇降用ロープ１４の途中部に引っ掛けられて、削孔作業車２を支持する動滑車１５とを備えている。なお、昇降装置３としては、図１に示す以外の構成のものを採用することも可能である。

第１固定点１０及び第２固定点１１は、土木作業面Ｓよりも山側の道路Ｒに設置された２台の車両１６、１７で構成され、土木作業面Ｓに対して必要な土木作業を行った後、２台の車両１６、１７を移動させて、隣の土木作業面Ｓへの土木作業を実施できるように構成されている。車両１６、１７としては、昇降用ロープ１４からの引張力を受け止め可能な重量の油圧ショベル、ブルドーザー、クレーンなどの重機や、ダンプカーなどの車両を採用できる。また、車両１６、１７に代えて、土木作業面Ｓよりも山側に自生する１乃至複数本の樹木を固定点として活用したり、土木作業面Ｓよりも山側にアンカー材を施工して、これを固定点として利用したりすることもできる。

図１、図２に示すように、削孔作業車２は、クローラ式のバックホー２０と、動滑車１５をバックホー２０に連結するために、バックホー２０に設けられた連結装置３０と、バックホー２０のアーム２５の先端部に継手部材４０を介して回動自在に支持された削孔装置５０とを備えている。この削孔作業車２は、周知の構成のバックホー２０に対して連結装置３０を設けるとともに、バケット及びバケット用シリンダに代えて、継手部材４０及び削孔装置５０を組付けたものである。

バックホー２０は、クローラ式の下部走行部２１と、下部走行部２１上に旋回可能に設けられた、運転室２３を有する上部旋回部２２と、上部旋回部２２から前方へ延びるブーム２４と、ブーム２４の先端部から前方へ延びるアーム２５と、左右方向のブーム軸２４ａを中心にブーム２４を回動操作するためのブームシリンダ２４ｂと、左右方向のアーム軸２５ａを中心にアーム２５を回動操作するための１対のアームシリンダ２５ｂと、両シリンダ２４ｂ、２５ｂへ圧油を供給するための図示外の油圧ポンプとを備えた周知の構成のものである。なお、バックホー２０としては、アーム２５とブーム２４間に、１乃至複数本の中間アームを、油圧シリンダにより回動操作可能に直列状に連設してなる、腕の長い大型なバックホーを用いることもできる。

連結装置３０は、バックホー２０の下部走行部２１と上部旋回部２２間に設けられた円板状の支持板３１と、支持板３１の外周部に設けられたリング状部材３２と、リング状部材３２に沿って移動自在に設けられた可動部材３３とを備え、動滑車１５は可動部材３３の後面に連結体３４を介して上下方向及び左右方向に回動自在に支持されるとともに、下部走行部２１を中心とした円弧を描くように、リング状部材３２に沿って移動自在に削孔作業車２に取り付けられている。

継手部材４０は、図２～図５に示すように、アーム２５の先端部２５ａに左右方向に延びる第１軸４１を介して回動自在に連結されたアーム側部材４２と、削孔装置５０のリーダ５１の高さ方向の途中部に固定されたリーダ側部材４３と、両部材４２，４３を回動自在に連結する前後方向に延びる第２軸４４とを備えている。

より具体的には、アーム側部材４２にはアーム２５の先端部２５ｃの左右両側に配置される１対の上部枢支部４２ａが設けられ、アーム２５の先端部２５ｃと両上部枢支部４２ａを挿通する左右方向に延びる第１軸４１がアーム軸２５ａと略平行に設けられ、アーム側部材４２は第１軸４１を介してアーム２５の先端部２５ｃに回動自在に枢支されている。削孔装置５０のリーダ５１の左側面における、削孔装置５０の重心位置よりも上側位置には前後１対の支持部４３ａを有する平面視略Ｕ字状のリーダ側部材４３が固定され、アーム側部材４２の下部には前方へ突出状に延びてリーダ側部材４３の１対の支持部４３ａを回転自在に挿通する第２軸４４が第１軸４１と略直交状に固定されている。リーダ５１は、継手部材４０を介して第１軸４１及び第２軸４４を中心に回動自在にアーム２５に連結支持されている。ただし、継手部材４０としては、アーム軸２５ａと略平行な第１軸４１と、第１軸４１と略直交する第２軸４４とを有し、これら２軸４１、４４を中心にアーム２５に対してリーダ５１を回動自在に連結支持し得るものであれば任意の構成のものを採用できる。

削孔装置５０は、図２、図３に示すように、リーダ５１と、リーダ５１に沿って移動自在に支持された回転装置６０と、上端部が回転装置６０に接続されたドリル本体としてのダウンザホールハンマ７０と、回転装置６０及びダウンザホールハンマ７０を含む削孔装置本体５２をリーダ５１に沿って送り駆動する送り装置８０と、ダウンザホールハンマ７０の途中部を上下方向に案内する案内状態と、ダウンザホールハンマ７０の途中部を移動不能に保持する保持状態とに切り替え可能なガイド装置９０と、削孔時におけるリーダ５１の供回りを規制するアンカー装置１００とを備えている。

ダウンザホールハンマ７０は、図６に示すように、中空パイプ状のボディ７１と、ボディ７１に内装したハンマピストン７２と、ボディ７１の下端部に突出状に設けた削孔ビット７３とを有し、加圧エアによりハンマピストン７２を往復上下運動させて、削孔ビット７３に打撃力を作用させ、削孔ビット７３により地盤を掘削するように構成した周知の構成のものである。ただし、ダウンザホールハンマ７０に代えて、オーガスクリューなどのドリル本体を用いることも可能である。

送り装置８０について説明すると、図２～図４に示すように、リーダ５１における右壁部には上下方向に延びる前後１対のガイドレール８１が突出状に設けられ、リーダ５１の右側には支持台８２がガイドレール８１に沿って上下方向に移動自在に設けられている。リーダ５１の上部と下部にはスプロケット８３、８４が設けられ、上下のスプロケット８３、８４間にはチェーン８５が張設され、チェーン８５の途中部は支持台８２に連結されている。上側のスプロケット８３を回転駆動する油圧モータ８６が設けられ、削孔装置本体５２は、油圧モータ８６によりスプロケット８３、８４及びチェーン８５を介して、支持台８２とともにリーダ５１に沿って昇降するように構成されている。ただし、送り装置８０としては、削孔装置本体５２をリーダ５１に沿って移動し得る構成のものであれば、チェーン８５とスプロケット８３、８４に代えて、スクリュー軸とそれに螺合する雌ネジを備えたものや、ラックとそれに噛合するピニオンを備えたものなど、任意の構成のものを採用できる。

回転装置６０は、図２～図４に示すように、支持台８２に設置された油圧モータ６１と、油圧モータ６１の出力軸６１ａとダウンザホールハンマ７０のボディ７１とを相対回転不能に連結する中空の連結部材６２と、連結部材６２の上部に回転自在に外装した筒状のスイベル６３とを備え、ダウンザホールハンマ７０は、連結部材６２を介して着脱可能に油圧モータ６１に連結されて、油圧モータ６１により回転駆動されるように構成されている。

スイベル６３には図示外の加圧エア供給源に接続された加圧エア供給管７４が接続され、スイベル６３に供給された加圧エアが、連結部材６２を通ってダウンザホールハンマ７０へ供給されるように構成されている。

回転装置６０の油圧モータ６１及び送り装置８０の油圧モータ８６には、バックホー２０の油圧ポンプから延びる配管６１ｂ、８６ａが接続され、バックホー２０の油圧ポンプからの圧油により油圧モータ６１、８６が駆動されるように構成されている。本実施の形態では、既存のバックホー２０に設けられた、バケットシリンダへ圧油を供給するため油圧回路と、アーム２５の先端部に取り付けられる各種アタッチメントへ圧油を供給するための油圧回路を利用して、回転装置６０の油圧モータ６１及び送り装置８０の油圧モータ８６へ圧油を供給することになる。

図７～図９に示すように、リーダ５１の下端部には下方へ延びるベースフレーム５３が設けられ、ベースフレーム５３の右側面にはガイド装置９０が取付けられている。

ガイド装置９０は、ベースフレーム５３の右側面に固定された固定部材９１と、固定部材９１に上下方向の軸部材９２を介して、図８に実線で図示の閉姿勢と仮想線で図示の開姿勢とに回動自在に支持された開閉部材９３と、軸部材９２と反対側において開閉部材９３に設けられたクランプネジ９４とを備えたクランプ部材で構成されている。このガイド装置９０では、開閉部材９３を開姿勢に回動させた状態で、固定部材９１にダウンザホールハンマ７０の下部を嵌合させ、その後開閉部材９３を閉姿勢に回動させてから、クランプネジ９４を一定量だけ締結することで、固定部材９１及び開閉部材９３をダウンザホールハンマ７０のボディ７１に外嵌させて、ダウンザホールハンマ７０を上下方向に案内できる案内状態となり、案内状態からクランプネジ９４を更に締め付けることで、固定部材９１と開閉部材９３間においてダウンザホールハンマ７０の下部を挟持して、ダウンザホールハンマ７０を上下方向に移動不能に保持した保持状態となるように構成されている。なお、ガイド装置９０としては、ダウンザホールハンマ７０を上下方向に案内し得る案内状態と、ダウンザホールハンマ７０を上下方向に移動不能に保持する保持状態とに切り替え可能な構成のものであれば、図７～図９に示す以外の構成のものを採用することもできる。なお、符号９５は、ガイド装置９０の上側において、ダウンザホールハンマ７０の左側部分を上下方向に移動自在に案内する案内部材である。

アンカー装置１００について説明すると、図２、図３、図７～図９に示すように、ベースフレーム５３には下方へ突出する前後１対の固定アンカー１０１が、側面視覚において削孔ビット７３よりも前後方向の外側に間隔をあけて略鉛直方向に設けられている。ベースフレーム５３には左側へ突出する前後１対の補強板５４が間隔をあけて設けられ、補強板５４にはスペーサ部材１０２を介して前後１対の可動アンカー１０３が、固定アンカー１０１よりも前後方向の外側に相互に間隔をあけて略鉛直方向に設けられている。固定アンカー１０１及び可動アンカー１０３の下端部には地盤に係合可能なスパイク部材１０１ａ、１０３ａが固定されている。

可動アンカー１０３は、ベースフレーム５３の補強板５４にスペーサ部材１０２を介して固定された固定筒１０４と、固定筒１０４の下部に、図７に実線で図示の突出位置と、仮想線で図示の後退位置とにわたって伸縮可能に内嵌された可動筒１０５と、可動筒１０５の下端部に下方へ突出状に取り付けられたスパイク部材１０３ａと、下端部が可動筒１０５の下端部に固定され、上端部が固定筒１０４を上下移動可能に貫通するガイドロッド１０６と、ガイドロッド１０６に外装されて可動筒１０５を常時突出位置側へ付勢するバネ部材１０７とを備えている。

補強板５４には上下方向に一定間隔おきに複数の取付孔１０８が設けられ、可動アンカー１０３は、スペーサ部材１０２を所望の高さ位置の取付孔１０８に固定ボルト１０９で固定することで、ベースフレーム５３に対して高さ変更可能に取り付けられている。

このアンカー装置１００では、傾斜した地盤を削孔するときには、リーダ５１を地盤側へ押し操作することで、図２に示すように、前側又は後側（図２では後側）の固定アンカー１０１及び可動アンカー１０３のスパイク部材１０１ａ、１０３ａが地盤に食い込むことで、削孔時における回転反力が地盤に圧接された固定アンカー１０１及び可動アンカー１０３で受け止められて、円滑に掘削孔を削孔できるように構成されている。また、平坦な地盤または緩やかに傾斜した地盤を削孔するときには、前後両側の可動アンカー１０３、または前後両側の固定アンカー１０１及び可動アンカー１０３のスパイク部材１０１ａ、１０３ａが地盤に圧接されることで、削孔時における回転反力が受け止められることになる。なお、削孔する地盤の傾斜が例えば２０°以上の急斜面の場合には、固定ボルト１０９により可動アンカー１０３の高さ位置を変更することで、前側又は後側の固定アンカー１０１及び可動アンカー１０３が地盤に圧接されるように調整することになる。

なお、アンカー装置１００としては、削孔時における削孔装置５０の供回りを防止し得る構成のものであれば、任意の構成のアンカー装置を採用することもできる。また、アンカー装置１００と併用して、継手部材４０に第１軸４１及び第２軸４４を中心としたリーダ５１の回動を、所望の位置において、電気的或いは機械的な操作装置により係脱可能にロックするロック機構を設け、削孔時における削孔装置５０の供回りを防止するように構成することも可能である。

次に、前記傾斜地削孔設備１を用いた削孔方法について説明する。
先ず、設置工程において、図１に示すように、削孔作業を実施する土木作業面Ｓよりも山側の傾斜地に相互に間隔をあけて２台の車両１６、１７を設置し、第１車両１６の第１固定点１０に定滑車１３を取り付けるとともに、定滑車１３を設けた側の土木作業面Ｓの側方に昇降用ウィンチ１２を設置する。次に、昇降用ウィンチ１２から繰り出した昇降用ロープ１４を定滑車１３に巻き掛けて、第２車両１７の第１固定点１１に固定するとともに、定滑車１３と第２固定点１１間の昇降用ロープ１４の途中部を削孔作業車２の動滑車１５に巻き掛けて、傾斜地削孔設備１を土木作業面Ｓに設置する。

次に、移動工程において、削孔作業車２を目視可能で、しかも足場の良い安全な場所において、昇降用ウィンチ１２及び削孔作業車２を図示外の遠隔操作装置により遠隔操作して、昇降用ロープ１４が弛まないように昇降用ウィンチ１２を操作しながら、削孔位置の山側に削孔作業車２を移動させる。このとき、削孔作業車２の土木作業面Ｓの上下方向への移動は、削孔作業車２による走行と、昇降用ウィンチ１２により昇降用ロープ１４を巻き上げたり繰り出したりすることによりなされ、また左右方向への移動は、昇降用ロープ１４に一定の張力を作用させて削孔作業車２の横転を防止しつつ、平地での移動と同様に、下部走行部２１により、進む方向へ削孔作業車２を旋回させて、走行することになる。ただし、昇降用ウィンチ１２のみを遠隔操作可能に構成して、削孔作業車２に乗り込んだ作業者が、昇降用ウィンチ１２を遠隔操作しながら、削孔作業車２を操作することも可能である。

次に、位置合わせ工程において、削孔作業車２のブーム２４とアーム２５を遠隔操作して、図２に示すように、ダウンザホールハンマ７０の削孔ビッドが所望の削孔位置に対面するように概ね位置合わせした後、作業者の手作業により、継手部材４０の第１軸４１及び第２軸４４を中心に削孔装置５０を回動させて、削孔ビッドを所望の削孔位置に対面するように精度良く位置合わせしてから、アンカー装置１００を地盤上に載置してリーダ５１を地盤上に縦向きに設置する。

次に、リーダ設置工程において、鉛直方向に対するリーダ５１の角度を観察しながら、削孔作業車２のブーム２４とアーム２５を遠隔操作して、リーダ５１を鉛直方向に角度調整するとともに、バックホー２０の重量の一部をリーダ５１に作用させて、リーダ５１を地盤側へ押し操作し、アンカー装置１００の前側又は後側の固定アンカー１０１及び可動アンカー１０３のスパイク部材１０１ａ、１０３ａを地盤に食い込ませて、地盤とアーム２５間にリーダ５１を略鉛直方向に固定保持する。なお、リーダ５１の鉛直方向は、削孔装置５０の近くの作業者がリーダ５１に設けた水準器を目視して、遠隔操作装置を操作する操縦者に無線等で連絡しながら調整することもできるし、リーダ５１に設けたデジタル水準器の信号をバックホー２０の遠隔操作装置に無線で送信して、遠隔操作装置の表示部に表示させ、遠隔操作装置の操縦者が表示内容を見ながら調整することもできる。

次に、削孔工程において、図３に仮想線で示すように、送り装置８０により削孔装置本体５２をリーダ５１に沿って下降させながら、回転装置６０によりダウンザホールハンマ７０を回転させ、加圧エアによりハンマピストン７２を上下方向に作動させて、削孔ビット７３を回転させながら削孔ビット７３の打撃力を地盤に作用させて、地盤に掘削孔ＤＨを削孔することになる。

なお、ダウンザホールハンマ７０の長さよりも深い掘削孔ＤＨを削孔する際には、ダウンザホールハンマ７０の長さ分の掘削孔ＤＨを削孔した後、ダウンザホールハンマ７０に延長ボティを接続して、所望の深さまで掘削孔ＤＨを削孔することができる。ただし、ダウンザホールハンマ７０を抜き取る時には、延長ボティを取り外すときに、ダウンザホールハンマ７０が掘削孔の奥部側へ落下しないように、ガイド装置９０にてダウンザホールハンマ７０の上端部を移動不能に保持した状態で、延長ボティを取り外し、その後ダウンザホールハンマ７０の上端部に連結部材６２を接続して、ダウンザホールハンマ７０を掘削孔から抜き取ることになる。

こうして、一定深さの掘削孔ＤＨを削孔した後、削孔作業車２を遠隔操作して、削孔装置５０を上方へ移動させて、ダウンザホールハンマ７０を掘削孔ＤＨから引き抜いてから、次の掘削孔ＤＨを掘削すべく、移動工程において、昇降用ウィンチ１２及び削孔作業車２を遠隔操作して、次の削孔作業位置へ削孔作業車２を移動させ、前述と同様に掘削孔ＤＨを削孔するという作業を行って、土木作業面Ｓに対して複数の掘削孔ＤＨを順次削孔することになる。

この削孔作業車２及び削孔方法では、バックホー２０のアーム２５に継手部材４０を介して削孔装置５０が連結されているので、削孔装置５０をアーム２５に吊り下げることで、削孔装置５０が自重により回動して、リーダ５１が略鉛直方向に配置され、またリーダ５１を手で操作して、継手部材４０を中心にリーダ５１を回動操作することができる。このため、削孔装置５０を吊り下げた状態で、ダウンザホールハンマ７０が削孔位置に概ね対面するように削孔装置を移送した後、継手部材４０を中心にリーダ５１を手で回動操作して、リーダ５１を地盤の適正位置に容易に設置することができる。

また、リーダ５１の下端部を地盤に設置した状態で、バックホー２０のブーム２４とアーム２５と上部旋回部２２を操作することで、リーダ５１を鉛直方向に容易に角度調整することができ、またリーダ５１を地盤側へ押し操作することで、アンカー装置１００の前側又は後側の固定アンカー１０１及び可動アンカー１０３のスパイク部材１０１ａ、１０３ａを地盤に強く圧接させて、削孔時における回転反力でリーダ５１の下端部が位置ズレしないように、リーダ５１を鉛直方向に地盤に対しいて強固に固定保持できる。このため、リーダ５１を鉛直方向に固定保持した状態で、削孔装置本体５２をリーダ５１に沿って地盤側へ移動させながら地盤を掘削することが可能となり、熟練を要することなく、精度良く鉛直方向に安定性良く掘削孔を削孔できる。

しかも、削孔装置５０を駆動するために必要な回転装置６０及び送り装置８０への油圧は、バックホー２０に設けられた油圧ポンプから供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がない。つまり、本発明では、バケットに代えて削孔装置５０が設けられ、バケットを回動操作するための油圧回路が不要となる、このため、バケット駆動用の油圧回路と既設の補助の油圧回路を利用して、回転装置６０及び送り装置８０へ圧油を供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がなく、安価に実施できる。また、無線或いは有線の遠隔操作装置を用いて遠隔操作可能に構成したバックホー２０に対しても、既存の油圧回路を制御するだけでよいので、遠隔操作装置の構成を変更することなく、該バックホー２０を削孔作業車２として利用することができる。

加えて、バケット及びそれを回動するための油圧シリンダを取り外して、継手部材４０及び削孔装置５０を組み付けるという、軽微な改造により、既存のバックホー２０を削孔作業車２に改造でき、また逆に、継手部材４０及び削孔装置５０を取り外して、バックホー２０を元の状態に復帰することができる。このため、新設のバックホーは云うまでもなく、リースのバックホーに対しても本発明を適用できる。

また、リーダ５１の下端部にガイド装置９０を設けているので、ダウンザホールハンマ７０を安定性良く鉛直方向に案内できるとともに、ダウンザホールハンマ７０により一定深さの掘削孔を削孔した後、該ダウンザホールハンマ７０に延長ボティを連結して、所望の深さまで掘削孔を掘り進めることができる。

更に、図１に示すように、削孔装置５０がアーム２５の運転室２３に対面するように配置され、作業者が運転室２３に乗り込んで削孔作業を行う場合には、図３に示すように、削孔ビット７３による削孔状況を運転室２３から目視しながら削孔できるので、例えば削孔ビット７３の位置ズレや、削孔方向のズレなどの削孔時における不具合を発見して、作業をやり直すなどの調整を容易且つ迅速に行うことが可能となる。

なお、本実施の形態では、昇降装置３を用いて削孔作業車２を支持しながら傾斜地に削孔する場合について説明したが、平地或いは緩やかな斜面でのみ削孔作業を行う場合には、昇降装置３及び連結装置３０を省略して、既存のバックホー２０におけるバケット及びバケット用シリンダに代えて、継手部材４０及び削孔装置５０を組付けることで、既存のバックホー２０をそのまま削孔作業車２として用いることもできる。この場合には、バックホー２０の運転室２３に作業者が乗り込んで、削孔作業車２を操縦して削孔作業を行うことになる。このように構成すると、既存のバックホー２０に対する改造を最小限に抑えることができるので、例えばリースのバックホー２０に対しても本発明を容易に適用できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。

１ 傾斜地削孔設備
２ 削孔作業車
３ 昇降装置
１０ 第１固定点
１１ 第２固定点
１２ 昇降用ウィンチ
１３ 定滑車
１４ 昇降用ロープ
１５ 動滑車
１６ 第１車両
１７ 第２車両
２０ バックホー
２１ 下部走行部
２２ 上部旋回部
２３ 運転室
２４ ブーム
２４ａ ブーム軸
２４ｂ ブームシリンダ
２５ アーム
２５ａ アーム軸
２５ｂ アームシリンダ
２５ｃ 先端部
３０ 連結装置
３１ 支持板
３２ リング状部材
３３ 可動部材
３４ 連結体
４０ 継手部材
４１ 第１軸
４２ アーム側部材
４２ａ 上部枢支部
４２ａ 両上部枢支部
４３ リーダ側部材
４３ａ 支持部
４４ 第２軸
５０ 削孔装置
５１ リーダ
５２ 削孔装置本体
５３ ベースフレーム
５４ 補強板
６０ 回転装置
６１ 油圧モータ
６１ａ 出力軸
６１ｂ 配管
６２ 連結部材
６３ スイベル
７０ ダウンザホールハンマ
７１ ボディ
７２ ハンマピストン
７３ 削孔ビット
７４ 加圧エア供給管
８０ 送り装置
８１ ガイドレール
８２ 支持台
８３ スプロケット
８５ チェーン
８６ 油圧モータ
８６ａ 配管
９０ ガイド装置
９１ 固定部材
９２ 軸部材
９３ 開閉部材
９４ クランプネジ
９５ 案内部材
１００ アンカー装置
１０１ 固定アンカー
１０１ａ スパイク部材
１０２ スペーサ部材
１０３ 可動アンカー
１０３ａ スパイク部材
１０４ 固定筒
１０５ 可動筒
１０６ ガイドロッド
１０７ バネ部材
１０８ 取付孔
１０９ 固定ボルト
ＤＨ 掘削孔
Ｇ 地盤
Ｒ 道路
Ｓ 土木作業面

Claims (7)

1. バックホーと、前記バックホーのアームに継手部材を介して支持された削孔装置とを備え、
   前記削孔装置は、リーダと、前記リーダに沿って移動自在に支持された回転装置と、上端部が前記回転装置に接続されたドリル本体と、前記回転装置及び前記ドリル本体を含む削孔装置本体をリーダに沿って送り駆動する送り装置とを備え、
   前記継手部材は、前記アームの回動軸と略平行な第１軸と、前記アームの先端部に前記第１軸を介して回動自在に連結されたアーム側部材と、前記削孔装置の前記リーダの高さ方向の途中部に固定されたリーダ側部材と、平面視で前記第１軸と略直交して前記アーム側部材と前記リーダ側部材とを回動自在に連結する第２軸と、により一体的に構成され、
   前記リーダは、前記継手部材により、前記第１軸及び前記第２軸を中心として回動自在に前記アームに連結され、
   前記削孔装置を、前記継手部材を介して前記アームに吊り下げることにより、前記削孔装置が自重により回動し、前記リーダが略鉛直方向に配置される、
   ことを特徴とする削孔作業車。
2. 前記ドリル本体が、中空パイプ状のボディと、前記ボディに内装したハンマピストンと、前記ボディの下端部に突出状に設けた削孔ビットとを有するダウンザホールハンマで構成されている請求項１記載の削孔作業車。
3. 前記回転装置及び送り装置が、前記バックホーに搭載されている油圧ポンプからの圧油にて回転する油圧モータをそれぞれ備えている請求項１又は２記載の削孔作業車。
4. 前記リーダの下部に、前記ドリル本体の途中部を上下方向に案内する案内状態と、前記ドリル本体の途中部を移動不能に保持する保持状態とに切り替え可能なガイド装置が設けられている請求項１～３のいずれか１項記載の削孔作業車。
5. 前記リーダの下部に、少なくとも２点で地盤に係合して、削孔時における前記リーダの供回りを規制するアンカー装置が設けられている請求項１～４のいずれか１項記載の削孔作業車。
6. 前記削孔装置本体が、前記リーダにおける、前記第１軸と略直交する側面であって、前記バックホーの運転室側の側面に設けられている請求項１～５のいずれか１項記載の削孔作業車。
7. 前記請求項１～６のいずれか１項記載の削孔作業車を用いた削孔方法であって、
   前記バックホーの前記アームに前記リーダを吊り下げた状態で、前記ドリル本体が所望の削孔位置に対面するように前記削孔装置を移送して、前記リーダを縦向きに設置する位置合わせ工程と、
   前記リーダを鉛直方向に角度調整するとともに、前記リーダを地盤側へ押し操作して、前記地盤と前記アーム間に前記リーダを略鉛直方向に固定保持するリーダ設置工程と、
   前記ドリル本体を前記リーダに沿って送り駆動して、前記地盤の削孔位置に掘削孔を削孔する削孔工程と、
   を備えたことを特徴とする削孔方法。
   

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