JPH0741454B2 - 直交形鋼交差部穿孔方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木工事、たとえば地
下道建設時の最初の縦穴掘削工事に使用される直交形鋼
交差部穿孔方法と、この方法を実施する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような工事のさい、多数のＨ形鋼
(1) を順次平行になるように土中に垂直に打込み、最初
は１本の溝形鋼(2) をＨ形鋼(1) に対して直交するよう
に地面に置きかつ水平になるように調整してから両者を
ボルト締めし、つぎからは溝形鋼(2) の下方を掘削して
つぎに溝形鋼(2) の両端を架台（図示略）に水平になる
ように支持してＨ形鋼(1) にボルト締めするという作業
を下方に向かって順次行なっている（図５参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ボルト締めにさい
しては、通常、Ｈ形鋼(1) と溝形鋼(2) の各交差部(3)
に６つのボルト挿通孔(50)をあけている。この穿孔作業
は、従来単軸の電気ドリルを用い、人力で行なってい
る。ところが、足場が悪いために切削屑による負傷がし
ばしば起きるばかりか、もちろん作業能率も悪い。さら
に、すべてのＨ形鋼(1) の片方のフランジ(1a)は同一の
垂直面にそろっていることはなく、いずれかはこの垂直
面からある角度傾いたりずれたりしている。このような
場合、上記交差部(3) において溝形鋼(2) はＨ形鋼(1)
に密接しないから、交差部(3) の両側方部分で溝形鋼
(2) の上下フランジ(2a)(2b)を切断し、ボルト締めを強
く行なうことによりＨ形鋼(1) のフランジ(1a)に溝形鋼
(2) のウエブ(2c)を密接せしめ、その後切断部分を溶接
により接続しているが、Ｈ形鋼(1) と溝形鋼(2) との間
に存在する隙間をなくすように締め付けるのには強い力
を必要とする。

【０００４】本発明の目的は、土木工事において、安全
かつ簡単に能率よく適正な穿孔作業を行なうことができ
る直交形鋼交差部穿孔方法およびこの方法を実施する装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による直
交形鋼交差部穿孔方法は、まず、穿孔装置を穿孔すべき
垂直Ｈ形鋼と水平溝形鋼の交差部まで荷役機械で運び、
穿孔装置自体によりその機枠を水平にしてＨ形鋼に固定
しかつ少なくともこの固定までは穿孔装置を荷役機械で
保持しておき、つぎに、溝形鋼をＨ形鋼に押圧して溝形
鋼のウエブ面をＨ形鋼のフランジ面に密接した後、機枠
上の多軸穿孔機を前進せしめてＨ形鋼と溝形鋼の交差部
に一挙に複数のボルト挿通孔をあけることを特徴とする
ものである。

【０００６】荷役機械としては、クレーンまたはブルド
ーザーをあげることができる。

【０００７】請求項２の発明による直交形鋼交差部穿孔
装置は、垂直Ｈ形鋼に直交状に配置せられた溝形鋼に対
する機枠の水平位置決め部材と、Ｈ形鋼の片方のフラン
ジを上下２箇所において左右両側から締め付けるクラン
プ装置と、溝形鋼をＨ形鋼に押圧する押圧装置と、Ｈ形
鋼に固定された機枠上を前後動する多軸穿孔機とを備え
ており、押圧装置は、機枠の高さの幅中央の左右に配置
せられた一対の前向き流体圧シリンダと、機枠の幅中央
の上下に配置せられた一対の前向き流体圧シリンダとよ
りなることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明による直交形鋼交差部穿孔方法
は、まず、穿孔装置を穿孔すべき垂直Ｈ形鋼と水平溝形
鋼の交差部まで荷役機械で運び、穿孔装置自体によりそ
の機枠を水平にしてＨ形鋼に固定しかつ少なくともこの
固定までは穿孔装置を荷役機械で保持しておき、つぎ
に、溝形鋼をＨ形鋼に押圧して溝形鋼のウエブ面をＨ形
鋼のフランジ面に密接した後、機枠上の多軸穿孔機を前
進せしめてＨ形鋼と溝形鋼の交差部に一挙に複数のボル
ト挿通孔をあけるものであるから、穿孔装置をクレーン
またはブルドーザのような荷役機械で穿孔現場へ運ぶだ
けで、その後は人力によらずすべて穿孔装置が正しい姿
勢で自動的に所定の穿孔作業を行ないうる。

【０００９】請求項２の発明による直交形鋼交差部穿孔
装置は、垂直Ｈ形鋼に直交状に配置せられた溝形鋼に対
する機枠の水平位置決め部材と、Ｈ形鋼の片方のフラン
ジを上下２箇所において左右両側から締め付けるクラン
プ装置と、溝形鋼をＨ形鋼に押圧する押圧装置と、Ｈ形
鋼に固定された機枠上を前後動する多軸穿孔機とを備え
ているので、まず、上記穿孔装置を穿孔すべきＨ形鋼と
溝形鋼の交差部までクレーンまたはブルドーザのような
荷役機械で運び、溝形鋼に対して水平位置決め部材を当
接せしめると、機枠を水平に保つことができる。つぎ
に、Ｈ形鋼の片方のフランジを上下２箇所において締め
付けるクランプ装置を作動して、機枠をＨ形鋼に固定す
ると、穿孔機の軸心をＨ形鋼のフランジ面に対し垂直に
保つことができる。つぎに、溝形鋼をＨ形鋼に押圧する
押圧装置を作動すると、溝形鋼のウエブ面をＨ形鋼のフ
ランジ面に密接することができる。最後に、多軸穿孔機
を作動して機枠上の多軸穿孔機を前進せしめると、Ｈ形
鋼と溝形鋼の交差部に一挙に複数のボルト挿通孔をあけ
ることができる。そして、押圧装置は、機枠の高さの中
央の左右に配置せられた一対の前向き流体圧シリンダ
と、機枠の幅中央の上下に配置せられた一対の前向き流
体圧シリンダとよりなるものであるから、このような配
置の４つの流体圧シリンダをともに作動することによ
り、Ｈ形鋼のフランジ面に対する溝形鋼の密接を保証し
かつクランプ装置によるＨ形鋼に対する機枠の固定を補
助することができ、たとえ穿孔装置に対する荷役機械に
よる保持を解除しても穿孔装置が自重でずりさがるとい
うことはない。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を、図面を参照して説明す
る。

【００１１】最初に、直交形鋼交差部穿孔方法について
説明する。

【００１２】まず、穿孔装置を穿孔すべき土中に打込ま
れた垂直Ｈ形鋼(1) と水平溝形鋼(2) の交差部(3) まで
クレーン（図示略）で吊り下げて運び、穿孔装置自体に
よりその機枠(4) を水平にしてＨ形鋼(1) に固定し、つ
ぎに、溝形鋼(2) をＨ形鋼(1) に押圧して溝形鋼(2) の
ウエブ(2c)面をＨ形鋼(1) のフランジ(1a)面に密接した
後、機枠(4) 上の多軸穿孔機を前進せしめてＨ形鋼(1)
と溝形鋼(2) の交差部(3) に一挙に複数のボルト挿通孔
(50)をあけるのである。

【００１３】この実施例では、穿孔装置を穿孔作業が終
るまでクレーンで保持せしめたが、他の穿孔装置を同ク
レーンで別の穿孔現場に運ぶような場合、穿孔装置の機
枠をＨ形鋼に固定し終れば、同クレーンによる保持を解
除してもよい。

【００１４】つぎに、上記直交形鋼交差部穿孔方法の実
施に使用される装置について説明する。

【００１５】図１ないし図３に示されている直交形鋼交
差部穿孔装置は、垂直Ｈ形鋼(1) に直交状に配置せられ
た溝形鋼(2) に対する機枠(4) の水平位置決め部材(5)
と、Ｈ形鋼(1) の片方のフランジ(1a)を上下２箇所にお
いて左右両側から締め付けるクランプ装置(6) と、溝形
鋼(2) をＨ形鋼(1) に押圧する押圧装置(7) と、Ｈ形鋼
(1) に固定された機枠(4) 上を前後動する多軸穿孔機
(8) とを備えているものである。

【００１６】機枠(4) は、底板(9) と、底板(9) の前後
左右に立てられた一対の角形支柱(10)と、両支柱(10)の
上下端内面にわたし止められた横桟(11)と、全支柱(10)
および上横桟(11)の上端に固着せられた頂板(12)とより
なる。

【００１７】機枠(4) の水平位置決め部材(5) は、機枠
(4) から前方にのびたアーム状のもので、両前支柱(10)
の高さの中央より若干上方の外面に固着された基部(5a)
と、溝形鋼(2) の上部フランジ(2a)に当接せられる先端
部(5b)と、基部(5a)および先端部(5b)間の中間部(5c)と
よりなり、基部(5a)および先端部(5b)の下面はともに水
平であるが、基部(5a)の厚さは先端部(5b)より厚く、そ
のため中間部(5c)の下面は前から後にかけて下り勾配と
なっている。

【００１８】クランプ装置(6) は上下に一対存在してお
り、各クランプ装置(6) は、平面からみてＬ形の左右一
対のクランプ・アーム(20)と、両クランプ・アーム(20)
を開閉する流体圧シリンダ(21)とを備えている。前後方
向にのびたアーム本体(20a)の基部は、横桟(11)に支軸
(13)により揺動自在に枢着せられている。流体圧シリン
ダ(21)のシリンダ端の扁平突出部は、一方のアーム本体
(20a) の後端に後方突出状に設けられた水平耳(14)に枢
着せられ、ピストン・ロッド(22)の端の扁平突出部は前
記同様の水平耳(14)に枢着せられている。アーム本体(2
0a) から内方に直角に折曲った屈曲部(20b) の片面後方
には、ブロック(23)を介して屈曲部(20b) の後辺と所定
の角度をなして開いた横断面Ｌ形の案内部材(24)が固着
せられている。上記所定の角度というのは、一対のクラ
ンプ・アーム(20)を閉じるにつれて案内部材(24)がＨ形
鋼(1) のフランジ(1a)の縁に接し、機枠(4) をフランジ
(1a)面に対して正確な位置にくるように案内調整しうる
角度をいう。案内部材(24)には、これがＨ形鋼(1) のフ
ランジ(1a)の縁に接したさい、縁面全体に当接する挾持
部材(17)が固着せられている。そして、クランプ・アー
ム(20)は、上部クランプ装置(6) では全体の下側に位置
せしめられ、下部クランプ装置(6) では全体の上側に位
置せしめられている。なお、左右の支軸(13)の中心どう
しの間隔は、Ｈ形鋼(1) のフランジ(1a)の両縁の間隔と
等しくなされている。

【００１９】押圧装置(7) は、機枠(4) の高さの中央の
左右に配置せられた一対の前向き流体圧シリンダ(26)の
機枠(4) の幅中央の上下に配置せられた一対の前向き流
体圧シリンダ(25)とよりなる。左右一対の流体圧シリン
ダ(26)のシリンダ部分は、左右前支柱(10)の内面に固着
せられたブロック状シリンダ固定部材(18)にあけられた
貫通孔に後寄り部分が挿入せられて固定されている。上
下一対の流体圧シリンダ(25)のシリンダ部分は、横桟(1
1)の前面に前方突出状に固着せられた溝形部材(19)の長
さの中程にはめ止められている方形板状シリンダ固定部
材(49)の貫通孔に先端部分が挿入せられて固定されてい
る。各流体圧シリンダ(26)(25)のピストン・ロッド(27)
(51)に有底円筒状ヘッド(28)(52)がはめ被せられてい
る。

【００２０】多軸穿孔機(8) は、前端の多軸ヘッド(29)
に６本のドリル(30)を備え、後端に主軸回転モータ(31)
を備えている。底板(9) 上には、後端部において前向き
水平流体圧シリンダ(32)が固定せられかつ内蔵せられた
中空案内台(33)が取り付けられている。多軸穿孔機(8)
の胴部(34)は、案内台(33)上部の案内部(35)にまたがっ
ている摺動体(36)にのせられてこれに連結せられてい
る。案内部(35)は前後方向にのびている。摺動体(36)の
前端下面には、中空案内台(33)の上壁に設けられた前後
方向にのびる長孔（図示略）を通して流体圧シリンダ(3
2)のピストン・ロッド(37)に連結された脚(38)が設けら
れている。中空案内台(33)の前壁(39)には、前後調整自
在なストッパ(40)が内方突出状に設けられている。

【００２１】頂板(12)上には、クランプ装置作動用ポン
プ(41)および多軸穿孔機移動用ポンプ(42)が内蔵せられ
た制御ボックス(43)が配置せられており、さらに制御ボ
ックス(43)の側壁に台板(53)が水平突出状に設けられ、
台板(53)上に多軸穿孔機移動用流体圧シリンダ(32)のバ
ルブ操作レバー(44)が配置されている。制御ボックス(4
3)の側面には、クランプ装置(6) における流体圧シリン
ダ(21)の第１バルブ操作レバー(45)および同第２バルブ
操作レバー(46)並びに押圧装置(7) における流体圧シリ
ンダ(26)のバルブ操作レバー(47)が取り付けられてい
る。なお、流体圧シリンダ(21)(25)(26)(32)には、油圧
が用いられている。制御ボックス(43)の両側面左右に
は、クレーン吊り下げ索を連結するための孔(54)を有す
る立上り耳(15)の下部が固着されている。

【００２２】図５には、並列状に直立せしめられた多数
のＨ形鋼(1) に最上段の溝形鋼(2)が直交状に配置せら
れすでに両者がボルト・ナット(48)で締め止められ、第
２段の溝形鋼(2) が直交状に配置せられ、Ｈ形鋼(1) と
溝形鋼(2) との各交差部(3)にそれぞれ６つのボルト挿
通孔(50)があけられた状態が示されている。

【００２３】上記ボルト挿通孔(50)をあけるための上記
穿孔装置による操作をつぎに説明する。

【００２４】機枠(4) をクレーン（図示略）で吊り下
げ、穿孔装置をＨ形鋼(1) と溝形鋼(2) のボルト挿通孔
(50)をあけるべき交差部(3) に運び、水平位置決め部材
(5) により機枠(4) を溝形鋼(2) に対して左右に傾かな
いように位置決めする。すなわち、左右一対のアーム状
水平位置決め部材(5) の先端部(5b)を溝形鋼(2) の上部
フランジ(2a)の上にのせるのである。このさい、クラン
プ装置(6) の左右一対のクランプ・アーム(20)は、図４
に示すように、開放状態に保っておく。

【００２５】つぎに、クランプ装置作動用ポンプ(41)お
よび多軸穿孔機移動用ポンプ(42)を作動させ、クランプ
装置(6) における流体圧シリンダ(21)の第１バルブ操作
レバー(45)および第２バルブ操作レバー(46)を締め付け
位置に移動し、上下の流体圧シリンダ(21)のピストン・
ロッド(22)を退入させる。すると、上下にある各左右一
対のクランプ・アーム(20)が閉じ、Ｈ形鋼(1) の溝形鋼
(2) 側のフランジ(1a)を上下２箇所において左右両側か
ら締め付け、穿孔機(8) の軸心をＨ形鋼(1) のフランジ
(1a)面に垂直に保つとともに、６本のドリル(30)を所定
位置に待機させる。

【００２６】締め付けが終ると、第２バルブ操作レバー
(46)を流体圧シリンダ停止位置に移し、ピストン・ロッ
ド(22)を退入状態に保つ。つぎに、押圧装置(7) におけ
る流体圧シリンダ(26)(25)のバルブ操作レバー(47)を押
圧位置に移す。すると、各流体圧シリンダ(26)(25)のピ
ストン・ロッド(27)(51)が前進し、その先端のヘッド(2
8)(52)が溝形鋼(2) のウエブ(2c)を２箇所でＨ形鋼(1)
のフランジ(1a)面に押圧する。このさい、第２バルブ操
作レバー(46)を再び操作位置に移し、締め付けを確実に
する。なお、左右一対のクランプ・アーム(20)の支軸(1
3)の中心どうしの間隔がＨ形鋼(1) のフランジ(1a)の両
縁の間隔と等しくなされているので、押圧装置(7) を作
動したさい、左右一対のクランプ・アーム(20)が開くお
それはない。

【００２７】そこで、最後に、多軸穿孔機(8) の主軸回
転モータ(31)を稼動し、多軸穿孔機移動用流体圧シリン
ダ(32)のバルブ操作レバー(44)を前進位置に移す。する
と、流体圧シリンダ(32)のピストン・ロッド(37)が押し
出され、これに連結せられた摺動体(36)が多軸穿孔機
(8) と一体になって前進し、Ｈ形鋼(1) と溝形鋼(2) の
交差部(3) において、後者のウエブ(2c)から前者の片方
のフランジ(1a)にかけて一挙に６つのボルト挿通孔(50)
をあける。なお、多軸穿孔機(8) の溝形鋼(2) までの移
動は速く、穿孔時の移動は遅くなるようになされてい
る。

【００２８】穿孔が完了すると、多軸穿孔機移動用流体
圧シリンダ(32)のバルブ操作レバー(44)を後退位置に移
す。すると、流体圧シリンダ(32)のピストン・ロッド(3
7)が退入し、多軸穿孔機(8) が元の位置まで後退する。
つぎに、その主軸回転モータ(31)を停止する。そして、
クランプ装置(6) における流体圧シリンダ(21)の第１バ
ルブ操作レバー(45)および第２バルブ操作レバー(46)を
開放位置に移すとともに、流体圧シリンダ(26)のバルブ
操作レバー(47)を後退位置に移す。すると、クランプ装
置(6) における上下の流体圧シリンダ(21)のピストン・
ロッド(22)は押し出され、上下の各左右一対のクランプ
・アーム(20)は開くとともに、押圧装置(7) における流
体圧シリンダ(26)(25)のピストン・ロッド(27)(51)は退
入し、ヘッド(28)(52)は後退する。その後、クランプ装
置作動用ポンプ(41)および多軸穿孔機移動用ポンプ(42)
を停止する。そして、クレーン操作により、穿孔装置を
つぎにボルト挿通孔をあけるべきＨ形鋼(1) と溝形鋼
(2) の交差部(3) へと運ぶのである。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明の直交形鋼交差部穿孔方
法によれば、穿孔装置をクレーンまたはブルドーザのよ
うな荷役機械で穿孔現場へ運ぶだけで、その後は人力に
よらずすべて穿孔装置が正しい姿勢で自動的に所定の穿
孔作業を行ないうるので、土木工事において、安全かつ
簡単に能率よく適正な穿孔作業を行なうことができる。
請求項２の発明による直交形鋼交差部穿孔装置によれ
ば、まず、穿孔装置を穿孔すべきＨ形鋼と溝形鋼の交差
部にクレーンまたはブルドーザのような荷役機械で運
び、溝形鋼に対して水平位置決め部材を当接せしめる
と、機枠を水平に保つことができ、つぎに、Ｈ形鋼の片
方のフランジを上下２箇所において締め付けるクランプ
装置を作動して、機枠をＨ形鋼に固定すると、穿孔機の
軸心をＨ形鋼のフランジ面に対し垂直に保つことがで
き、さらに、溝形鋼をＨ形鋼に押圧する押圧装置を作動
すると、溝形鋼のウエブ面がＨ形鋼のフランジ面に密接
することができ、最後に、多軸穿孔機を作動してこれを
前進せしめると、Ｈ形鋼と溝形鋼の交差部に一挙に複数
のボルト挿通孔をあけることができ、しかも、押圧装置
における機枠の左右一対および上下一対の流体圧シリン
ダをともに作動することにより、Ｈ形鋼のフランジ面に
対する溝形鋼の密接を保証しかつクランプ装置によるＨ
形鋼に対する機枠の固定を補助し、たとえ穿孔装置に対
する荷役機械による保持を解除しても穿孔装置が自重で
ずりさがるということはないので、土木工事において、
安全かつ簡単に能率よく適正な穿孔作業を行なうことが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】直交形鋼交差部穿孔装置の正面図である。

【図２】図１の穿孔装置の一部を切り欠いた側面図であ
る。

【図３】図２のIII −III 線にそう断面図である。

【図４】左右一対のクランプ・アームが開いた状態を示
す図３相当の断面図である。

【図５】並列直立状Ｈ形鋼に溝形鋼を直交させた状態を
示す斜視図である。

【符号の説明】

(1) ：Ｈ形鋼 (1a)：Ｈ形鋼の片方のフランジ (2) ：溝形鋼 (4) ：機枠 (5) ：機枠の水平位置決め装置 (6) ：クランプ装置 (7) ：押圧装置 (8) ：多軸穿孔機 (25)：上下一対の流体圧シリンダ (28)：左右一対の流体圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 まず、穿孔装置を穿孔すべき垂直Ｈ形鋼
   と水平溝形鋼の交差部まで荷役機械で運び、穿孔装置自
   体によりその機枠を水平にしてＨ形鋼に固定しかつ少な
   くともこの固定までは穿孔装置を荷役機械で保持してお
   き、つぎに、溝形鋼をＨ形鋼に押圧して溝形鋼のウエブ
   面をＨ形鋼のフランジ面に密接した後、機枠上の多軸穿
   孔機を前進せしめてＨ形鋼と溝形鋼の交差部に一挙に複
   数のボルト挿通孔をあけることを特徴とする直交形鋼交
   差部穿孔方法。
2. 【請求項２】 垂直Ｈ形鋼に直交状に配置せられた溝形
   鋼に対する機枠の水平位置決め部材と、Ｈ形鋼の片方の
   フランジを上下２箇所において左右両側から締め付ける
   クランプ装置と、溝形鋼をＨ形鋼に押圧する押圧装置
   と、Ｈ形鋼に固定された機枠上を前後動する多軸穿孔機
   とを備えており、押圧装置は、機枠の高さの中央の左右
   に配置せられた一対の前向き流体圧シリンダと、機枠の
   幅中央の上下に配置せられた一対の前向き流体圧シリン
   ダとよりなることを特徴とする直交形鋼交差部穿孔装
   置。