JP2010070969A - 掘削装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転テーブルの回転部にボーリングビットが挿通できる大きさの穴を開け,その穴を塞ぐように,着脱自在に回転テーブルと嵌合するスライディングキャップを装着する。回転テーブルの回転トルクをそのスライディングキャップを介してドリリングロッドに伝達し,その先端に連結するボーリングビットを回転して掘削作業を行う。また,スライディングキャップに駒部を設けて,ドリリングロッドの継ぎ足し作業時に,ドリリングロッド側に設けた駒受けの下に差し入れることで,ドリリングロッドを回転テーブルに対して固定する。
【選択図】図7
Description
図1から図4を参照して本発明に係る掘削装置の実施形態を説明する。
図1は,本発明の掘削装置本体の側面図である。図2は,本発明の掘削装置本体の正面図である。図3は,本発明の掘削装置本体の平面図である。図1から図3に示すように,本発明に係る掘削装置本体1は,掘削のためのボーリングビットないし角形ロッドに回転トルクを与える回転手段としての回転テーブル2,掘削方向をガイドするリーダー部3,リーダー部3に取り付けられた油圧駆動の昇降シリンダー4,昇降シリンダー4に取り付けられ,安定液(泥水)を循環させる安定液循環手段としてのウォータースイベル10,回転テーブル2及びリーダー部3を載置固定するベース5,掘削装置本体1を所定の掘削場所に設置するためのアウトリガー6,荷重を調節するテンションシリンダー等から構成されている。回転テーブル2の中央部の回転部2Aには,後述するガイド付ウイングビットを挿通できるサイズの円形の穴が開けられている。また,ウォータースイベル10は,昇降シリンダー4を油圧駆動させることで,リーダー部3に沿って上下に移動できるようになっている。ウォータースイベル10は,安定液を正逆循環の両方に対応できるスイベルである。図4は,ベース5近傍の構造を示す図である。図4において,15はレール,16はベース5の天板,17は車輪である。掘削装置本体1を設置する際,レール15に沿ってベースを移動して位置決めするようになっている。回転テーブル2,リーダー部3が天板5の上に載置される。
ドリリングロッドとしてワンタッチジョイントロッドを使用する。ワンタッチジョイントロッドは,基本的には,本出願人による先の発明(特許3833624号公報参照)に開示されたものである。すなわち,円形の鋼製パイプの外周にパイプ長手方向に角形の外套を形成させた,いわゆる角形ロッドである。例えば,図5,図6に示すように,角形ロッド21は,回転軸と及び安定液の流路となる円形のパイプ22の両端の各々にパイプ外周をほぼ4等分するように固着したカラー23と,パイプ22の長手方向に両端のカラー23同士を結合するように固着した角形の外套から形成されている。そして,角形ロッド21のカラー23の一方の端のカラー23の対向する位置に,一の角形ロッドを他の角形ロッドと連結するための一対のアーム24が取り付けられ,その角形ロッド21の他方の端には,アーム24の先端25を掛け止める一対の係合孔26が設けられている。アーム24は,例えば,バネを用いて,常時先端25を係合孔26と係合する方向に付勢されている。したがって,角形ロッド21を連結するときは,一の角形ロッドのアーム側と他の角形ロッドの係合孔側を接近させていくと自動的にアーム24の先端25が係合孔26に係合される。角形ロッドの連結を離すときは,アーム24の先端25と反対の端を押圧すれば,先端25が係合孔26から外れ,間単位切り離すことができる。
本発明では,ボーリングビットとしてガイド付ウイングビットを使用する。図7は,スライディングキャップ(後述)を被せたガイド付ウイングビットを示す図である。図7において,31はウイング,32は回転軸,33は安定液の送排出口,34はビットガイドである。ウイングビットの構造は,通常の構造のものでよい。回転テーブル2から伝達される回転トルクにより回転する。自重及び上部に連結した角形ロッド21から荷重を与えながら回転させて,屈進する。なお,ビットガイド34のサイズは,例えば,長さ1300mm,直径550mmである。
図8は,回転テーブル2からの回転トルクを角形ロッド21に伝達するスライディングキャップの平面図である。図9は,スライディングキャップの正面図である。図において,41はスライディングキャップ,42はスライディングキャップ41に取り付けられ,角形ロッド21を継ぎ足すときに使用する駒部である。スライディングキャップ41には角形ロッド21を挿通する角形の穴44が開けられている。この角形の穴44のサイズは,角形ロッド21を挿通したときに角形ロッド21が内部で自由に回転しないサイズであればよい。例えば,正方形の角形ロッド21を使用する際には,角形の穴44の一辺が角形ロッド21の対角線の長さより小さければよい。ただし,角形の穴44の一辺が角形ロッド21の一辺の長さより大きすぎると,ガタが大きく,回転の開始停止時に角がぶつかり,衝撃・磨耗等による破損の原因となる。角形の穴44の一辺のサイズとしては数ミリのクリアランスをとったサイズにするのが好ましい。一辺のサイズが267mmの角形ロッド21の場合,角形の穴44の一辺のサイズとしては270〜280mmが好ましい。
ウォータースイベル10は,正逆循環方式併用のウォータースイベルである。その構造は,基本的には,本出願人による先の発明(特開2004−339819号公報)に開示された構造のものと同様である。ウォータースイベル10は,アウターハウジングとそのアウターハウジング内に回転自在に挿合するインナーハウジングからなっている。そして,インナーハウジングの下端が角形ロッドとワンタッチジョイントで連結するようになっている。
掘削装置本体1を所定の位置に設置した後,ガイド付ウイングビットを回転テーブル2の回転部21Aの穴に挿通させる。それには,まず,ガイド付ウイングビットのジョイント部35側からスライディングキャップ41をビットガイド34に被せる(図7参照)。次に,ガイド付ウイングビットのジョイント部35をウォータースイベルの下端にワンタッチジョイントで連結する。そして,油圧駆動の昇降シリンダー4でガイド付ウイングビットを吊り下げたウォータースイベル10を下降させる。ガイド付ウイングビットを回転テーブル2の回転部2Aの穴に挿通する。ガイド付ウイングビットのビットガイド34の直径は,回転テーブル2の回転部2Aの穴の直径よりサイズが小さい。それで,ガイド付ウイングビットは,回転テーブルの中央部の穴をそのまま通過していく。ガイド付ウイングビットのビットガイド34が回転テーブル2を通過していくと,最後に,その上に被せられたスライディングキャップ41が回転テーブル2と接する位置に来る。スライディングキャップ41の外形サイズは回転テーブル2の回転部2Aに開けた穴のサイズより大きいので,その穴を通過できない。スライディングキャップ41は,単にビットガイド34に被せてあるだけなので,ビットガイド34から離されて回転テーブル2の上部に残される。回転テーブル2の上部には,スライディングキャップ41の外形の形状に合わせた窪みを形成してある(図示せず)。それで,スライディングキャップ41は,その窪みに嵌合する。
なお,駒部42は,必ずしも,スライディングキャップ42に取り付けられていなくてもよい。回転テーブル2に取り付けて,スライディングキャップ42を跨いで角形ロッドの側面の駒受け27に適合させてもよい。取り付け位置は,回転テーブル2の回転部2A上でも他の場所のどちらでもよい。その場合,スライディングキャップ42の上面と回転テーブル2に取り付ける駒部の底部が水平に一致するように,回転テーブル2のスライディングキャップ嵌め込み深さを調整しておくのが好ましい。また,回転テーブル2に駒部を取り付ける場合は,スライディングキャップを使用しないときにも対応できる。
掘削装置本体1のリーダー部3は,油圧駆動で水平位置まで転倒できるようになっている。図1において,リーダー部3を水平位置まで転倒した場合を一例として二点鎖線で示してある。51はリーダー部を起倒させるための油圧駆動の起倒シリンダーである。起倒シリンダー51の伸縮度合いに応じて,リーダー部3は支点52を支点として垂直方向を基準に背面方向に0°〜90°までの任意の角度で回転が可能である。掘削装置の運搬の際はリーダー部3を水平位置まで転倒しておく(背面方向に90°倒す)。機高を低くできるので,運搬途中の高さ制限の制約回避に有利である。掘削作業中の角形ロッドの着脱作業の際,リーダー部に取り付けられているウォータースイベル10が前述のように作業の邪魔になる。リーダー部を背面側に適当な角度だけ傾斜させてウォータースイベル10が作業の邪魔にならないようにする。そうしておいて,角形ロッドの着脱を行う。その後,リーダー部3を元の位置の垂直方向に戻し,ウォータースイベル10に角形ロッド21を連結して掘削作業を再開又は抜管作業をする。リーダー部3を適度な角だけ転倒できるようにすることで,施工箇所が狭い条件下でも,機械幅が,作業スペース確保のためのスライディング装置等の余計な飛び出しを必要とせず,機械本体の機械幅内で角形ロッド21の着脱ができる。
2 回転テーブル
2A 回転部
3 リーダー部
4 昇降シリンダー
5 ベース
6 アウトリガー
7 テンションシリンダー
10 ウォータースイベル
11 アウターハウジング
12 インナーハウジング
13 衝撃吸収ガイド
14 下げ振り
15 レール
16 天板
17 車輪
21 角形ロッド
22 パイプ
23 カラー
24 アーム
25 アームの先端
26 係合孔
27 駒受け
28 凸部
29 凹部
31 ウイング
32 回転軸
33 安定液の送排出口
34 ビットガイド
35 ジョイント部
41 スライディングキャップ
42 駒部
43 駒回転軸
44 角形の穴
51 起倒シリンダー
52 支点
Claims (4)
- ガイド付きウイングビット(34)に角状ロッド(21)を連結させ,前記ガイド付きウイングビット(34)及び角状ロッド(21)を回転させつつ掘削を行う掘削装置であって,
前記ガイド付きウイングビット(34)は,回転軸(32)と,前記回転軸(32)の下方先端に設けられ,下方に進むにつれて先細となるウィング(31)と,前記回転軸を取り囲むビットガイド(34)と,前記ガイド付きウイングビット(34)の後方部分に設けられ前記角状ロッド(21)と連結するためのジョイント機構(35)とを有し,
前記角状ロッド(21)は,前記ガイド付きウイングビット(34)のジョイント機構(35)と連結するための連結部(26)を有し,
前記ガイド付きウイングビット(34)の頭部は,スライディングキャップ(41)を搭載するためのスライディングキャップ搭載部を有し,
前記スライディングキャップ(41)は,中央部に角状穴(44)を有し,前記ガイド付きウイングビット(34)の頭部から脱着できるものであり,
前記掘削装置は,
掘削作業を行う際にガイド付きウイングビット(34)又は角状ロッド(21)とともに回転し,中央部に穴部を有する,回転テーブル(2)を有し,
前記回転テーブル(2)の穴部は,ガイド付きウイングビット(34)を通過させることができる形状であり,かつ,前記スライディングキャップ(41)を通過させない形状であり,
前記回転テーブル(2)は,前記スライディングキャップ(41)を収容するためのスライディングキャップ収容部を有し,
前記スライディングキャップ(41)の角状穴(44)は,前記角状ロッド(21)を収容できる形状であり,かつ前記スライディングキャップ(41)が回転した場合,前記角状ロッド(21)がこれにつれて回転できる形状であり,
これにより,
前記回転テーブル(2)の穴部に,前記ガイド付きウイングビット(34)が挿入されている場合は,前記回転テーブル(2)が回転すると,前記ガイド付きウイングビット(34)が回転し,
前記ガイド付きウイングビット(34)が,前記回転テーブル(2)の穴部の下方に進む際に,前記スライディングキャップ(41)が前記ガイド付きウイングビット(34)から離脱し,前記回転テーブル(2)の前記スライディングキャップ収容部に収容され,
前記回転テーブル(2)の穴部に,前記角状ロッド(21)が位置する場合は,前記角状ロッド(21)は,前記回転テーブル(2)のスライディングキャップ収容部に収容されたスライディングキャップ(41)の角状穴(44)を通して収容され,前記回転テーブル(2)が回転すると,前記回転テーブル(2)が回転するに合わせて,前記スライディングキャップ(41)が回転するとともに,前記角状ロッド(21)が回転し,角状ロッド(21)の回転に合わせて前記ガイド付きウイングビット(34)が回転する,
掘削装置。 - 前記スライディングキャップ(41)は,駒部(42)を有し,
前記角状ロッド(21)は,その側面に1又は複数の駒受け(27)を有し,
前記スライディングキャップ(41)は,前記駒部(42)を回転させる回転機構を有し,
前記回転機構は,
前記駒部(42)が,前記角状ロッド(21)に触れない位置に移動させることができるとともに,
前記駒部(42)が,前記駒受け(27)に収容される位置に移動させることができ,
これにより,
前記駒部(42)が,前記角状ロッド(21)に触れない位置にある場合は,前記駒部(42)は前記角状ロッド(21)と接触せず,
前記駒部(42)が,前記角状ロッドの駒受け(27)に収容される位置にある場合は,前記駒部(42)が前記角状ロッドの変異を妨げる,
請求項1に記載の掘削装置。 - 前記掘削装置は,さらに,
ウォータースイベル(10)と,リーダー部(3)と,リーダー部の傾斜機構(53)と,を有し,
前記ガイド付きウイングビット(34)は,
送排出口(33)と,
前記送排出口(33)と接続され,安定液を輸送するための第1の安定液管と,
前記ガイド付きウイングビット(34)又は前記角状ロッド(21)と脱着するための脱着部を有し,
前記角状ロッド(21)は,前記ガイド付きウイングビット(34)の第1の安定液管と接続されるとともに,前記ウォータースイベル(10)と接続できる第2の安定液管(22)を有し,
前記ウォータースイベル(10)は,安定液供給部と回転部とを有し,
前記安定液供給部は,第1の安定液管又は第2の安定液管(22)へ安定液を供給でき,
前記回転部は,前記角状ロッド(21)の回転に伴って回転でき,
前記リーダー部は,前記ウォータースイベル(10)と接続され,
前記リーダー部の傾斜機構(53)は,前記リーダー部を傾斜させることができる,
請求項1に記載の掘削装置。 - 前記ウォータースイベル(10)は,
本体部と外套部とを有し,
前記本体部は,
突起部(13)を有し,
前記外套部は,
前記本体部を上方に移動できる空間を有するとともに,
前記突起部を上下移動可能に収容できる溝部を有し,
これにより,
前記ウォータースイベル(10)に下方より衝撃が伝わった場合に,
前記本体部の突起部が,前記溝部を上方に移動し,
前記本体部が前記外套内部を上方に移動することで,
前記衝撃を緩和することができる,
請求項3に記載の掘削装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008238987A JP2010070969A (ja) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | 掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008238987A JP2010070969A (ja) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | 掘削装置 |
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JP2010070969A true JP2010070969A (ja) | 2010-04-02 |
Family
ID=42203009
Family Applications (1)
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JP2008238987A Pending JP2010070969A (ja) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | 掘削装置 |
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- 2008-09-18 JP JP2008238987A patent/JP2010070969A/ja active Pending
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