JPH0358036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボーリングマシンにおける、ドリルロ
ツドを保管し、かつそれを供給したり、掘削ずみ
のドリルロツドを回収して再び保管する、ボーリ
ングマシン用ロツドマガジン装置に関する。

従来のロツドマガジン装置の一例を第１図〜第
４図に示すが、ガイドフレーム８に取付けたハン
ガーシヤフト７を中心にしてマガジン１が第２図
に示す如く前後方向にスイングされ、前方向で鎖
線のロツド作動位置（着脱位置）に、後方向で実
線の引込位置にセツトされる。マガジン１は第２
図、第３図に示す如く６本のドリルロツド９を収
納し、60度づつ回転するようになつており、上記
ロツド着脱位置において各ロツド９がボーリング
孔（図示せず）の軸線上の位置に次々にセツトさ
れ、上方のパワースイベル１０のロツドチヤツク
１０ａが把持した親ロツド（図示せず）下端に螺
合、連結される。上記親ロツドとはパワースイベ
ル１０のスペンドル（図示せず）内を挿通して、
両端がスピンドルより出る程度の短尺ボーリング
ロツドである。上記従来のロツドマガジン装置
は、次の如き欠点を有していた。地中に所望深
さの孔を穿つた後、ドリルロツド９を回収する場
合に、最上方のドリルロツド９がドリルテーブル
３１の上方に位置し、次のドリルロツドの上方平
坦部９ａがドリルテーブル３１によつて坦持され
たクランプ（図示せず）とほぼ整合するまでパワ
ースイベル１０を上昇させ、上記クランプが次の
ドリルパイプ９と係合してからパワースイベル１
０が作動させられて、二つのドリルパイプ間のね
じが逆方向に捩じられ、連結が外され、次にパワ
ースイベル１０が上昇させられて、それにつなが
つた最上方のドリルロツドの下端をマガジン１の
シート板２のやや上方に置く。上記最上方のドリ
ルロツド９がこの位置に保持されている間に、マ
ガジン１を引込位置から着脱位置にスイングさ
せ、このドリルロツドをマガジン１に装填し、下
降させてその下方平坦部９ｂをシート板２の貫通
孔５に嵌入する。その後、パワースイベル１０を
作動して逆回転し、上記最上方のドリルロツド９
とパワースイベル１０との連結ねじを外す（ねじ
ブレークアウト）のであるが、最上方のドリルロ
ツド上端はパワースイベルのスピンドル内を挿通
した親ロツド（図示せず）の下端と螺着、連結し
てあり、この連結状態は、掘削作業中にねじが強
く締付けられた状態にあるので、逆方向に相当強
い力で捩じらないとねじ部が外れない。そのため
上述した、パワースイベル１０を作動して、ドリ
ルロツド９と親ロツドとのねじブレークアウトを
する時、直接にはシート板２の貫通孔５が受ける
ブレークアウトの反力を、マガジン１全体が受け
るので、耐トルク性を考慮して剛性の大きい構造
とする必要があり、強度が弱い場合には故障の原
因となるおそれがある。上述のロツドマガジン
装置では第４図に示す如く特別に上方平坦部９
ａ、下方平坦部９ｂを有する特別形状のドリルロ
ツドが必要で、普通のドリルロツドを転用できな
い。２本以上継び足して規定の長さの１本分と
して使用できない。即ち、親ロツドと最上方のド
リルロツドとの結合を外す際に、他の継び足した
ドリルロツド間のねじがゆるむので、２本以上継
ぎ足して、規定の長さの１本分として使用するこ
とは不可能である。

第５図に従来のロツドマガジン装置の他の例を
示すが、ａはドリルロツド９をマガジン１上に装
填する状態、ｂは装填完了状態で、下方六角部９
ｃがシート板２の凹孔に嵌入したｂの状態で、パ
ワースイベルの親ロツドとドリルロツド９との連
結部のねじブレークアウトが行なわれる。この場
合も、先に述べた、第１図〜第４図に示す一例と
同じ欠点を有するものである。

本発明は上述した欠点を改善するためになされ
たものであり、特別な形状のロツドを要せず、ね
じブレークアウト時の反力がマガジンにかからな
い様ドリルロツドを両端附近で確実に保持するこ
とのできる、ドリルパイプ取扱い、兼保管のため
の、ボーリングマシン用ロツドマガジン装置を提
供せんとするものである。

そのため、本発明では、ガイドフレームに沿つ
て上下するパワースイベル下部のロツドチヤツク
下方に上記パワースイベルと共に往復動する上部
クランプを装着すると共に、マガジンのシート板
はドリルパイプ下端に対応する孔を円形凹孔と
し、ラツチ板のＣ字形の挿通孔を、上記ドリルロ
ツド外径より僅かに大きい幅の開口部と、ロツド
外周に当接してロツドの位置ぎめする円弧とより
形成し、上記ラツチ板の円形外周に沿つて一部に
開口部を有し、該開口部に位置したドリルロツド
外側を押圧又は解放するシユーを作動する油圧シ
リンダを装着したガイドリングを上記ラツチ板と
共にスイング可能に構成し、上記マガジンが前方
にスイングした場合、上記ガイドリングの開口部
に位置したドリルロツドがロツド着脱位置、即ち
ボーリング孔の軸心と一致する如く構成したもの
である。

以下添付図面に基づいて詳細に説明する。第６
図イは本発明の一実施例を示すロツドマガジン装
置を有するクローラー塔載型ボーリングマシンの
正面図、第６図ロは同側面図、第６図ハは同平面
図、第７図は本発明の一実施例を示す、ロツドマ
ガジン装置の側面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線
断面図、第９図は第７図のＢ−Ｂ線断面図、第１
０図は本発明の一実施例を示す、ロツドマガジン
装置の縦断面図、第１１図〜第１２図は本発明の
一実施例を示すロツドマガジン装置のロツド継足
し、回収作業手順図である。

図において、従来例と対応する部品には、同一
符号を付して、その部分の説明を省略する。

第６図に示す如く、８はガイドフレームで、走
行時は鎖線で示す如く、水平に近く倒されている
が、穿孔現場に移動した後、穿孔作業時はガイド
フレーム８が垂直な位置に起こされ、アウトリガ
１５によつてその姿勢を確保する。マガジン１は
ハンガーシヤフト７を中心にしてハ図に示す如
く、鎖線で示す、前方向の作動位置と、実線で示
す後方向の引込位置とにスイングするようになつ
ている。４はガイドフレーム８側方に固定され、
マガジン１が走行時倒された時に、抜出さないよ
うに規制するリテーナーである。ガイドフレーム
８の下端には下部クランプ１７が装着され、パワ
ースイベル１０は、ガイドフレーム８に沿つて往
復動できるスライドテーブル１８に取付けられ、
このスライドテーブル１８に、ドリルロツド９を
クランプする、本発明の特徴である上記クランプ
１６が、油圧で開閉するロツドチヤツク１０ａと
少し間隔をあけて取付けてある。６はマガジンシ
ヤフトで下端にシート板２、上端にラツチ板３を
それぞれ固着し、油圧モータ２５（第７図）によ
り回転するようになつている。パワースイベル１
０はガイドフレーム８上端に取付けた油圧モータ
１９によりチエーン８ａを介してガイドフレーム
８に沿つて往復動することにより、穿孔と引抜き
及びマガジン１へのドリルロツド９装填と取出し
を行なうようになつている。２０はパワースイベ
ル１０を駆動してそのスピンドル（図示せず）と
ロツドチヤツク１０ａを回転せしめる油圧モータ
ーである。２２はスライドテーブル１８がガイド
フレーム８に沿つて上下する際、これと一緒に上
下する油圧モーター２０や油圧シリンダ（図示せ
ず）等に接続した、油圧ホース２２ｂをたるまな
いように保持するホースガイドで、クローラー１
４上に塔載されたパワーユニツト１１の油圧ポン
プから吐出された作動油を、バルブユニツト１
２、コントロールユニツト１３を介して、上記ス
ライドテーブル１８と共に上下する油圧アクチユ
エータ類に送油する複数本の油圧ホース２２ｂの
途中を、ガイドフレーム途中の固定点２２ａに固
定し、これより後はガイドフレーム８側面に沿つ
て上下するホースガイド２２の上下により、余分
のたるみをとるようになつている。第７図〜第１
０図に示す如く、マガジン１は、下端にドリルロ
ツド９の下端を保持するための円板状のシート板
２を、上端に上記ドリルロツド９を挿通し、該ド
リルロツド９を取出し可能に保持するラツチ板３
を、それぞれマガジンシヤフト６にキー６ａ，６
ｂ止め固定してあり、上記シート板２には、ドリ
ルロツド９下端の外径が嵌入する円形凹孔２ａが
マガジンシヤフト６を軸心とする同心円上に６箇
所配置され、上記ラツチ板３には、上記シート板
２における凹孔２ａと同じ関係位置に中心を有
し、周縁に向つて開いた開放部３ｅとドリルパイ
プが当接する半円形の円弧３ｄで形成したＣ字形
の挿通孔３ｃが６箇所配置されている。ハンガー
シヤフト７は下端及び上端を、それぞれガイドフ
レーム８側方にボルトで取付けたロアーブラケツ
ト２４及びアツパーブラケツト２３の先端にプレ
ーンベアリング７ａ，７ｂを介して回動自在に支
持され、上記ハンガーシヤフト７には、下方に、
マガジン支持駆動部２１を上方に、ガイドリング
３ｂをそれぞれ、貫通・外挿してキー７ｃ，７ｄ
止めされている。マガジン１は上記マガジン支持
駆動部２１にラヂアルベアリング２１ｅ，２１ｅ
及びスラストベアリング２１ｆを介して回動自在
に立設され、油圧モータ２５によりピニオン２１
ａ、ギヤー２１ｂを経てマガジンシヤフト６を駆
動することにより回動せしめられる。この回転に
より６本のドリルロツド９が次々に掘削孔軸線上
にセツトされるものである。この図の場合、マガ
ジンシヤフト６の回転と停止位置ぎめは、ギヤー
２１ｂ下面に配設した６個のキー２１ｃと１個の
ノツク２１ｄの組合せで行なうもので、シート板
２は、右回転は連続して回るが、左回転は60度毎
にノツク２１ｄによるストツパーがかかるように
なつており、右回転させて所定の位置より少し
（60度以内）行き過ぎたところから左回転させる
と、自動的に心出しされた位置で停止する。ハン
ガーシヤフト７は、ロアーブラケツト２４に取付
けた油圧シリンダ２６のロツド２６ａ端が、マガ
ジン駆動部２１下面のピン２６ｂに結合したブラ
ケツト２６ｅを、押したり引いたりすることによ
り回動し、従つてハンガーシヤフト７に連なる上
記マガジン駆動部２１、マガジン１、及びガイド
リング３ｂがハンガーシヤフト７を中心にして前
後方向（実線は前方向位置、鎖線は後方向位置）
にスイングする。ガイドリング３ｂは、第９図に
示す如くラツチ板の円径外周に沿つて一部にドリ
ルロツド１本分の開口部３ｆを有し、上記ガイド
リング３ｂ外側にピンにて軸支した油圧シリンダ
２８のピストンロツド２８ａに連結したセンター
リングアーム２９のシユー２９ａが、上記開口部
３ｆを通つて、上記開口部３ｆに位置するドリル
ロツド９外側を、押圧又は解放するようになつて
いる。なお、上記開口部３ｆに位置したドリルロ
ツド９はマガジン１が前方向にスイングした場
合、ロツド着脱位置、即ちボーリング孔の軸心と
一致するよう構成されるもので、第９図の実線の
位置での開放部３ｆのドリルパイプ９の軸心は、
パワースイベル１０（第６図参照）の図示しない
スピンドル（このスピンドルの中を親ロツドが挿
通し、該親ロツドはロツドチヤツク１０ａ（第６
図参照）で把持される）の軸心及び掘削孔の軸心
と一致し一直線に整合するものである。上記ガイ
ドリング３ｂはラツチ板３のグリツプスプリング
３ａと相俟つてラツチ板３のＣ字形の挿通孔３ｃ
からドリルロツド９が外方に外れないように規正
するものである。又上記センタリングアーム２９
はロツド継足し作業時マガジン１に装填してある
ドリルパイプ９に親ロツドを螺着する場合及びロ
ツド回収作業時に一旦上部クランプ１６で最上方
のドリルパイプ上端を把持して親ロツドとの連結
部のねじを一旦ゆるめた後、上記上部クランプ１
６に代え、つかみかえて、ねじを全部外す場合に
使用するもので、くわしくは第１１図〜第１２図
に基づいて後述するロツドマガジン装置のロツド
継足し、回収作業手順の説明において詳細に説明
する。

本発明のロツドマガジン装置の作動、即ちロツ
ド継足し、回収作業手順について説明すると、第
１１図イ〜リはロツド継足し作業手順を示すもの
で、１０はパワースイベル、１０ａは該パワース
イベルに装着されたロツドチヤツク、１０ｂは上
記パワースイベル１０のスピンドル（図示せず）
内を挿通した親ロツドで、ドリルロツドを短かく
したもので、1.5ｍ程度のものが使用される。１
８はスライドテーブルで、上方にパワースイベル
１０を図示しない油圧シリンダを介して取付ける
と共に、下方に本発明の特徴である上部クランプ
１６が固着してある。８は上記スライドテーブル
１８が上下に摺動するガイドフレームであり、下
端に下部クランプ１７が固着されている。第１１
図イで、ロツドマガジン１を前方向の作動位置
（着脱位置）にスイングし、パワースイベル１０
を上げ（最上位）、親ロツド１０ｂをチヤツキン
グし、センタリングアーム２９を閉じる。

ロでスライドテーブル１８を少し下げ、親ロツ
ド１０ｂのねじ部が接触したら停止する。ハで、
センタリングアーム２９閉のままパワースイベル
１０を駆動して親ロツド１０ｂを回転してねじ接
続完了。ニで、センタリングアーム２９を開き、
パワースイベル１０を上げる（最上迄）。この状
態でドリルロツド９下端がマガジン１のシート板
凹孔から抜出すので、マガジン１がスイング可能
となる。ホで、マガジン１を後方向引込位置にス
イングし、ドリルロツド９下端に掘削用のビツト
３２を接続する。ハで、ドリルロツド１本掘進
（給進最下部）する。トで、スライドテーブル１
８とパワースイベル１０間にねじ切りのためのギ
ヤツプ１８ａができるよう、スライドテーブル１
８を少し上げ、下部クランプ１７を閉じる。チ
で、親ロツド１０ｂを逆転してねじ切り放し、リ
で、パワースイベル１０を上げ、イの状態に戻
る。以上のイ〜リの操作を繰返すことにより、こ
の実施例の場合６本のドリルロツド９がマガジン
１から供給され穿孔されるものである。

第１２図イ〜オは、ロツド回収作業手順を示す
ものであり、イに示す如く、所定深度迄掘進して
掘削が完了すると、ロに示す如くパワースイベル
１０を上げ（ロツド引上げ）、ハで下部クランプ
１７を閉じ、ロツドチヤツク１０ａを開いてパワ
ースイベル１０を最上方のドリルロツド９の途中
である図示の位置まで下げ、チヤツク１０ａを閉
じて逆転すると下部ねじが緩む。ニで、ロツドチ
ヤツク１０ａを開き、パワースイベル１０を上
げ、ロツドチヤツク１０ａを閉じる。この際、第
１１図トと同じ様に、ねじ切りのためのギヤツプ
１８ａを設ける。ホで、逆転して、下部ねじを切
り放す。ヘで、パワースイベル１０を上げ、マガ
ジン１を後方向の引込位置から前方向の作動位置
にシフトする。トで、パワースイベル１０を下
げ、ドリルロツド９下端をマガジン１のシート板
２の円形凹孔に挿入する。チで、上部クランブ１
６を閉じ、逆転して上部ねじを緩める。リで、上
部クランプ１６及びロツドチヤツク１０ａを開
き、パワースイベル１０を上げ、次にロツドチヤ
ツク１０ａを閉じ、センタリングアーム２９を閉
じる。この作動は、ただのつかみかえ動作であ
る。ヌで逆転してねじ切放し後、パワースイベル
１０を最上迄上げる。ルで、ロツドマガジン１を
後方向引込位置にスイングし、パワースイベル１
０を下方に下げ、親ロツド１０ｂ下端のねじ部先
端が突当つたら停止する。オで、パワースイベル
１０を正転して、ねじを接続し、下部クランプ１
７を開く。この状態から、ロの動作に戻り、以上
の動作を繰返すことにより、この実施例の場合６
本のドリルロツド９を回収してマガジン１に保管
するものである。

以上詳細に説明した如く、本発明のロツドマガ
ジン装置によれば、パワースイベル下部のロツド
チヤツク下方に、上記パワースイベルと共に往復
動する、ねじブレークアウト用の上部クランプを
設けたので、パワースイベルのスピンドルを貫通
する親ロツドと最上方のドリルロツドを連結する
ねじをブレークアウトする時（第１２図チ参照）、
従来の如くロツドマガジンでブレークアウトの反
力を受けないので、上記ロツドマガジンに対する
耐トルクの考慮が不要となり、マガジンは単にド
リルロツドを保持して回転及びスイングするに必
要な強度でよいので、軽量な構造になる。更にド
リルロツドを特別な形状（例えば、ロツド上方及
び下方に平坦部又は六角形部を設ける）にする必
要がない。更に、２本以上継足したドリルロツド
をマガジンに装填して使用できるので、資材の節
約（従来のボーリングロツドが使用可能）が可能
である、等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロツドマガジン装置の一例を示
す側面図、第２図は同、Ｃ−Ｃ線断面図、第３図
は同じく従来のロツドマガジン装置における、ハ
ンガーシヤフトにマガジンを取付けた斜視図、第
４図は、同じく従来のロツドマガジン装置に使用
するドリルロツドの斜視図、第５図は従来のマガ
ジンの他の例を示す斜視図、第６図イは本発明の
一実施例を示すロツドマガジン装置を有するクロ
ーラー塔載型ボーリングマシンの正面図、第６図
ロは同側面図、第６図ハは同平面図、第７図は本
発明の一実施例を示す、ロツドマガジン装置の側
面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線断面図、第９図
は第７図のＢ−Ｂ線断面図、第１０図は本発明の
一実施例を示す、ロツドマガジン装置の縦断面
図、第１１図イ〜リは本発明のロツドマガジン装
置によるロツド継足し作業手順説明図、第１２図
イ〜オは同、ロツド回収作業手順説明図である。 １……マガジン、２……シート板、２ａ……円
形凹孔、３……ラツチ板、３ａ……グリツプスプ
リング、３ｃ……挿通孔、３ｄ……円弧、３ｅ，
３ｆ……開放部、４……リテーナー、６……マガ
ジンシヤフト、７……ハンガーシヤフト、８……
ガイドフレーム、８ａ……チエーン、９……ドリ
ルロツド、１０……パワースイベル、１０ａ……
ロツドチヤツク、１１……パワーユニツト、１６
……上部クランプ、１７……下部クランプ、１８
……スライドテーブル、１８ａ……ギヤツプ、２
３……アツパーブラケツト、２４……ロアーブラ
ケツト、２８……油圧シリンダ、２８ａ……ピス
トンロツド、２９……センタリングアーム、２９
ａ……シユー、２９ｂ……ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガイドフレーム下端に下部クランプを装着
   し、下部にロツドチヤツクを有するパワースイベ
   ルが上記ガイドフレームに沿つて往復動すると共
   に、少なくとも１本の細長いロツドパイプを扱い
   かつ保管するためのマガジンであつて、回転手段
   を有するマガジンシヤフトと該マガジンシヤフト
   上の下端に装着してあつて、前記ドリルロツド下
   端に対応する孔を円周上に有するシート板と、該
   シート板からの距離がドリルロツド長より短かく
   て、前記マガジンシヤフトの上端に装着され、そ
   の周縁に開いたほぼＣ字形のドリルロツドが挿通
   する孔を円周上に有するラツチとを包含するマガ
   ジンを上記ガイドフレームに取付けたハンガーシ
   ヤフトを中心にしてスイング可能に取付けたボー
   リングマシンにおいて、上記パワースイベル下部
   のロツドチヤツク下方に上記パワースイベルと共
   に往復動する上部クランプを装着すると共に、上
   記マガジンのシート板はドリルロツド下端に対応
   する孔を円形凹孔とし、ラツチ板のＣ字形の挿通
   孔を、上記ドリルロツド外径より僅かに大きい幅
   の開口部と、ロツド外周に当接してロツドの位置
   ぎめする円弧とより形成し、上記ラツチ板の円形
   外周に沿つて一部にドリルロツド１本分の開口部
   を有し、該開口部に位置したドリルロツド外側を
   押圧又は解放するシユーを作動する油圧シリンダ
   を装着したガイドリンクを、上記ラツチ板と共に
   スイング可能に構成し、上記マガジンが前方向に
   スイングした場合、上記ガイドリンクの開口部に
   位置したドリルロツドがロツド着脱位置、即ちボ
   ーリング孔の軸心と一致することを特徴とするボ
   ーリングマシン用ロツドマガジン装置。