JP6045038B2 - ステップ取付孔の削孔装置 - Google Patents

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本発明は、壁面、特に、マンホールの内壁面に人昇降用のステップの取付孔を削孔するためのステップ取付孔の削孔装置に関するものである。
一般に、コンクリート製のマンホールの内壁面には、作業者などが昇降するための複数のステップが上下方向に沿って所定間隔を置いて設置されている。各ステップは、全体として略コ字状に形成されており、その両脚部をマンホールの内壁面に削孔した一対の取付孔に挿入して、接着用樹脂やモルタルなどにより接着固定している。
ところで、既設マンホール内の各ステップを補修する場合には、既設マンホール内で腐食の進んだ古いステップを全て取り除き、ステップを取り付けるための取付孔を新たに削孔して、該取付孔に新しいステップを取り付けるようにしている。
そこで、ステップ取付孔の削孔装置の従来技術として特許文献1には、マンホール内の任意の直径位置にマンホール内面に両端を突張って水平に固定されるセンターバーと、該センターバーに取り付けられ、該センターバーの長手方向に前後進移動自在なドリル取付フレームと、該ドリル取付フレームに前記センターバーの長手方向に対して平行にかつ左右対称に取付けた2台の削孔ドリルと、前記ドリル取付フレームを前進させる前進機構とを備えたマンホール内ステップ取付孔の削孔装置が開示されている。
特開2007−23613号公報
上述した特許文献1の発明に係る削孔装置では、マンホールの内壁面に表示されたステップ取付位置にセンターバーの前端に設けた前部反力受を押し当て、さらに、センターバーの後端から伸縮自在に延びる伸縮バーの後部反力受をマンホールの内壁面に圧着するようにして各削孔ドリルをマンホール内に位置決めした後、各削孔ドリルにより取付孔を削孔していた。
しかしながら、特許文献1の発明に係る削孔装置では、上述した削孔装置をマンホール内に位置決めする作業が容易ではなく、しかも、この位置決め作業を、ステップの取付位置(取付孔の削孔位置)に沿って複数回繰り返す必要があり、作業性を改善する必要があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、作業効率を向上させるステップ取付孔の削孔装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明は、壁面にステップ用の取付孔を削孔するための削孔装置であって、左右一対に配置された削孔ドリルと、各削孔ドリルを一体的に保持するドリルホルダーと、該ドリルホルダーに取り付けられるガイド部材と、前記壁面に固着され、前記ガイド部材が着脱自在に連結される支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記壁面に固着され上下方向に延びる一対の支持材と、該各支持材間を延びるカウンタシャフトとを備えることを特徴とするものである。
請求項1の発明では、まず、壁面に支持部材を固着して、続いて、ドリルホルダーに取り付けたガイド部材を支持部材に連結して、その後、各削孔ドリルを駆動させることでステップ用の取付孔を削孔することができる。各削孔ドリルを駆動させる際、各削孔ドリルを含むドリルホルダーには背面方向に反力が作用することになるが、その反力はガイド部材と連結された支持部材のカウンタシャフトにより吸収されるために、作業者にその反力が伝達されることはなく、作業者への労力を軽減させることができる。しかも、各削孔ドリルを次の削孔位置に位置決めするときには、ガイド部材の連結部を支持部材に連結するだけの簡単な作業で位置決めを行うことができる。
また、支持部材は壁面に上下方向に沿って複数組固着して使用することになる。なお、支持部材は、一対の支持板間にカウンタシャフトを上下方向に沿って間隔を置いて複数設けるように構成してもよい。例えば、カウンタシャフトが1本の支持部材と、カウンタシャフトが2本の支持部材とを壁面に上下方向に沿って混在させて固着するようにしてもよい。
請求項に記載した発明は、請求項に記載した発明において、前記ガイド部材は、前記カウンタシャフトに着脱自在に連結されるフック状連結部を有することを特徴とするものである。
請求項に記載した発明は、請求項1または2に記載した発明において、前記カウンタシャフトの上下方向の位置は、前記取付孔の削孔位置に略一致することを特徴とするものである。
請求項2及び3の発明では、ガイド部材のフック状連結部を支持部材のカウンタシャフトに引っ掛けるように連結することで、各削孔ドリルにより削孔している際ドリルホルダーを含む各削孔ドリルに作用する反力を支持部材のカウンタシャフトに吸収させることができる。さらに、ガイド部材のフック状連結部をカウンタシャフトに連結する作業が非常に簡単となる。
請求項に記載した発明は、請求項1〜のいずれかに記載した発明において、前記壁面は、マンホールの内壁面であることを特徴とするものである。
請求項の発明では、本削孔装置は、マンホールの内壁面にステップ用の取付孔を削孔する削孔装置として有効である。
本発明によれば、壁面に固着した支持部材に、ドリルホルダーに取り付けられたガイド部材の連結部を連結した状態で、各削孔ドリルにより一対の取付孔を削孔しているので、各削孔ドリルによる削孔中、その反力を支持部材に吸収させることができる。しかも、各削孔ドリルを削孔位置に位置決めするときには、ガイド部材の連結部を支持部材に連結するだけの簡単な作業で位置決めすることができるので作業効率を向上させることができる。
図1は、本発明の実施の形態に係るステップ取付孔の削孔装置の上面図である。 図2は、図1の要部拡大図である。 図3は、本削孔装置の斜視図である。 図4は、本削孔装置の、主にドリルホルダーを含む各削孔ドリルを示す側面図である。 図5は、本削孔装置の、主に支持部材、ガイド部材、センターバー及びギヤボックスを示す側面図である。 図6は、本削孔装置のガイド部材の正面図である。 図7の(a)が本削孔装置のガイド部材の側面図であり、(b)はブラケットをベース板に対してα°傾斜させた状態を示す図である。 図8の(a)は支持部材の正面図であり、(b)は支持部材の側面図である。 図9は、図8(a)のA−A線に沿う断面図である。 図10は、ステップを示す側面図である。
以下、本発明を実施するための形態を図1〜図10に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るステップ取付孔の削孔装置1(以下、本削孔装置1という)は、図1に示すように、コンクリート製のマンホール2の内壁面2aにステップ3を上下方向に間隔を置いて1列に取り付けるための取付孔4、4を削孔するものである。なお、図10に示すように、ステップ3はコ字状を呈し、その両脚部3a、3aが左右一対の取付孔4、4(図1参照)に固定される。
そして、図1に示すように、本削孔装置1は、左右一対に配置された削孔ドリル5、5と、各削孔ドリル5、5を一体的に保持するドリルホルダー6と、該ドリルホルダー6に取り付けられるガイド部材7と、マンホール2の内壁面2aに固着され、ガイド部材7が着脱自在に連結される支持部材8とを備えている。
図1〜図4に示すように、削孔ドリル5、5は左右一対配置されており、ドリルホルダー6により一体的に保持される。各削孔ドリル5、5の先端間の距離がステップ3の両脚部3a、3a間の距離、すなわち、一対の取付孔4、4間の距離に設定される。各削孔ドリル5、5は、電動ドリルであって通電により駆動される。図3及び図4に示すように、各削孔ドリル5、5は、その内部に地上に配置された給水タンク(図示略)から給水ホース19を経て給水される注水装置20を備えている。各削孔ドリル5、5は、その先端に中空のコアドリル10を装着している。コアドリル10は、その先端にリング状に配設されたダイヤモンドチップ11を備え、コンクリートを筒状に切削して中心のコアーを抜き取る形式のドリルである。
また、各削孔ドリル5、5のそれぞれは、スイッチボックス12に電気的に接続されている。該スイッチボックス12は後述するギヤボックス26の下面に配置される。該スイッチボックス12は地上に配置される供給電源(図示略)と電気的に接続される。そして、作業者がスイッチボックス12のスイッチをON/OFFすることで、各削孔ドリル5、5を同時に始動及び停止させることができる。また、各削孔ドリル5、5の注水装置20へ給水ホース19を経て給水されると、水はコアドリル10の中を通り切端開口から放出され、削孔中、コアドリル10先端のダイヤモンドチップ11を冷却するようにしている。また、各削孔ドリル5、5には、ダイヤモンドチップ11を採用しているので、コンクリートの削孔時はもちろん、コンクリート内部の補強鉄筋に当たっても、正確な位置に高精度に取付孔4、4を削孔することが可能になる。
図3及び図5に示すように、ドリルホルダー6は、各削孔ドリル5、5の間を延びるセンターバー15と、センターバー15に対してセンターバー15の長手方向に沿って移動自在に取り付けられるドリル取付フレーム16とから構成されている。ドリル取付フレーム16は、センターバー15の両サイドに両翼を拡げたような形状のフレームであり、その両翼の下方に2台の削孔ドリル5、5がセンターバー15の長手方向に対して、平行に、かつ左右対称に複数の取付ボルトによりそれぞれ取付けられている。ドリル取付フレーム16の上面には水平器21が取り付けられている。該水平器21により、ドリル取付けフレーム3の左右方向及び前後方向の水平度(傾斜角度)を測定することができる。センターバー15は、例えば中空角鋼によって形成されている。該センターバー15の上面には、ロープ(図示略)による吊り下げ用のアイボルト17、17が長手方向に沿って複数取付けられている(本実施形態では長手方向両端部に2箇所)。センターバー15の上面には削孔長さを決定するための長さスケール22が設けられている。センターバー15の先端に設けた取付孔25(図7参照)に、後述するガイド部材7が取り付けられる。
また、センターバー15にはギヤボックス26が装着されている。ギヤボックス26は、センターバー15の周囲を覆ってセンターバー15に外嵌されている。ギヤボックス26の上面にドリル取付フレーム16が複数の取付ボルトにより取り付けられる。ギヤボックス26の内部にはピニオンギヤ27が内蔵されており、該ピニオンギヤ27がセンターバー15の下面に設けられたラックギヤ29に噛み合っている。ピニオンギヤ27のピニオン軸28は、ギヤボックス26の両側に貫通している。ピニオン軸28の一端と操作レバー30の一端とがラチェット機構を介して噛み合っている。そして、この操作レバー30を揺動させることにより、ラチェット機構によりギヤボックス26がセンターバー15に対して前進及び後退して、従って、ドリル取付フレーム16が各削孔ドリル5、5と共に前進及び後退する。この結果、各削孔ドリル5、5が同時に前進されてマンホール2の内壁面2aにステップ3用の取付孔4、4を削孔することができる。
図6及び図7に示すように、センターバー15の先端にはガイド部材7が連結されている。該ガイド部材7は、略矩形状のベース板35と、ベース板35を挿通して固定されるシャフト部材36と、ベース板35の一面に固定されるブラケット37とから構成される。ベース板35の他面には、短手方向両端部に棒状ガイド38、38が一体的にそれぞれ設けられている。該各棒状ガイド38は断面矩形状に形成され、ベース板35の長手方向に沿って延びている。ベース板35には、短手方向略中央部で、一方(上方)の短辺側の端部にアイボルト17用の取付孔39が設けられる。アイボルト17はベース板35の一面側に設けられる。ベース板35の一面に円筒状ボス40が一体的に突設されている。該円筒状ボス40は、ベース板35の短手方向略中央部でアイボルト17側に位置している。ベース板35には、その円筒状ボス40の位置に貫通孔41が設けられている。ベース板35には、短手方向略中央部で、円筒状ボス40の位置から他方(下方)の短辺側にブラケット37用の取付孔42が設けられている。
シャフト部材36の外周面には軸方向全域に亘って雄ねじ部36aが設けられている。シャフト部材36の一端の外周面にはフック状連結部45が一体的に設けられている。フック状連結部45は、後述するカウンタシャフト59(円筒状部材64)の外径相当の内径を有する凹状湾曲面45aを有している。凹状湾曲面45aの開放部位がシャフト部材36の軸方向に指向する。そして、シャフト部材36の他端側をベース板35の他面から、フック状連結部45の端面がその他面に当接するまで貫通孔41内に挿入して、円筒状ボス40から突出したシャフト部材36の他端部の雄ねじ部36aにナット46を螺合することでシャフト部材36をベース板35に固定する。その結果、ベース板35の他面にフック状連結部45が、ベース板35の他方(下方)の短辺側を指向するように突設され、さらにその凹状湾曲面45aの開放部位がベース板35の他面と対向するようになる。なお、ベース板35の一面側の円筒状ボス40及びナット46の部位が、作業者がガイド部材7を移動させる際の把持部として機能する。
また、ベース板35の一面にブラケット37が固定される。該ブラケット37はL字状に形成される。ブラケット37の一方の板状部37aは略矩形状に形成され、他方の板状部37bは台形状に形成されている。ブラケット37の一方の板状部37aがベース板35の一面に当接するように固定される。詳しくはブラケット37の一方の板状部37aの略中央部に設けた取付孔52と、ベース板35に設けた取付孔42とを一致させて、各取付孔52、42にボルト等の締付具53を挿通して両者37a、35を固定している。その結果、ブラケット37の他方の板状部37bがベース板35の他面から垂直方向に、各棒状ガイド38、38と直交する向きで突設される。ブラケット37の他方の板状部37bには、ドリルホルダー6を構成するセンターバー15との取付孔54が形成されている。ブラケット37の一方の板状部37aの短手方向端部には、ネジ孔48が長手方向に沿って間隔を置いて2箇所形成されている。該各ネジ孔48には調整ボルト49がそれぞれ螺合している。
図1、図2、図8及び図9に示すように、支持部材8は、マンホール2の内壁面2aに固着され、マンホール2の上下方向に延びる一対の支持材58、58と、該各支持材58、58間を延びるカウンタシャフト59とから構成される。詳しくは、各支持材58は、所定長さの、例えば断面L字状のアングル鋼で構成される。各支持材58の両端部には矩形状の連結板60、60が一体的に接続される。各連結板60には連結孔60aが形成される。一対の支持材58、58は左右方向に間隔を置いて平行にそれぞれ延びている。各支持材58、58は、各一方の板状部58a、58aが互いに近接する向きで配置される。なお、各一方の板状部58a、58aが互いに離れる向きで配置されてもよい。各支持材58、58の一方の板状部58a、58aが、長手方向に沿って間隔を置いて設けた複数の板状連結部62により連結される。各板状連結部62には、支持部材8をマンホール2の内壁面2aに固定するための固定孔63が設けられている。各支持材58、58の他方の板状部58b、58b間には、左右方向に延びるカウンタシャフト59が固定される。なお、支持部材8を構成する一対の支持材58、58の他方の板状部58b、58bの外面間の距離W1(図8参照)が、ガイド部材7の各棒状ガイド38、38の内面間の距離W2(図6参照)と同じに設定される。また、支持部材8を構成する一対の支持材58、58の他方の板状部58b、58bの内面間の距離と、ガイド部材7の各棒状ガイド38、38の外面間の距離とを同じになるように設定してもよい。
カウンタシャフト59は、各支持材58、58の他方の板状部58b、58b間に延びる円筒状部材64と、該円筒状部材64を各支持材58、58の他方の板状部58b、58b間に固定する、軸方向全域に亘って雄ねじ部65aが形成されるボルト部材65とから構成される。詳しくは、各支持材58、58の他方の板状部58b、58b間に円筒状部材64を配置して、ボルト部材65を各他方の板状部58b、58b及び円筒状部材64に挿通して、ボルト部材65の先端部をナット66で固定することで、他方の板状部58b、58b間に円筒状部材64を固定して、カウンタシャフト59として構成する。なお、支持部材8は、カウンタシャフト59が1本で備えられるものや、カウンタシャフト59が長手方向に間隔を置いて2本以上備えられるもの等、複数種類用意される。なお、図8に示す支持部材58は、カウンタシャフト59が2本備えられたものである。
次に、本削孔装置1を使用して、マンホール2の内壁面2aに取付孔4、4を削孔する方法を説明する。なお、マンホール2内には、作業者が乗って作業するための作業台(図示略)が複数のロープにて吊り下げされている。
まず、複数の支持部材8が、マンホール2の内壁面2aに上下方向に沿って連続して固着できるように、カウンタシャフト59が1本の支持部材8及びカウンタシャフト59が2本以上の支持部材8を適宜選定して用意する。
次に、複数の支持部材8を、各支持材58、58の各一方の板状部58a、58aがマンホール2の内壁面2aに当接するように配置して、各支持材58、58の両端部の連結板60、60を互いに当接させて各連結孔60a、60aにボルト等の締付具(図示略)を挿通して連結し、且つアンカボルト等の固定具(図示略)を各支持部材8の各板状連結部62に設けた固定孔63を介してマンホール2の内壁面2aに予め設けた削孔に打ち込み、複数の支持部材8をマンホール2の内壁面2aに上下方向に沿って連続して一列に固着する。この結果、各支持部材8の各カウンタシャフト59が上下方向に沿って所定の間隔を置いて配置されるようになる。しかも、各カウンタシャフト59の上下方向に沿う位置と、左右一対の取付孔4、4の上下方向に沿う削孔位置とが一致する。
次に、図7を参照して、ドリルホルダー6の構成であるセンターバー15先端の上面にガイド部材7の構成であるブラケット37の他方の板状部37bを配置して、センターバー15に設けた各取付孔25と、他方の板状部37bに設けた取付孔54とを一致させて、各取付孔25、54にボルト等の締付具67を挿通して、ドリルホルダー6のセンターバー15とガイド部材7とを連結する。
次に、図1〜図3を参照して、ドリルホルダー6のセンターバー15に設けた複数のアイボルト17、17にロープを掛け、またガイド部材7のアイボルト17にもロープを掛けて、作業者は作業台上に乗り、ガイド部材7を備えた各削孔ドリル5、5をマンホール2内の所定の削孔位置まで下ろす。
次に、作業者は、ガイド部材7の把持部(円筒状ボス40及びナット46の部位)を把持して、ガイド部材7の各棒状ガイド38、38の内面が、支持部材8を構成する一対の他方の板状部58b、58bの外面にそれぞれ当接するように配置して、支持部材8のカウンタシャフト59に、ガイド部材7のフック状連結部45を上方から引っ掛けるようにして連結する。この時、水平器21によりセンターバー15(ドリル取付フレーム16)の前後左右方向の水平度、特に前後方向の水平度を調整する。この前後方向の水平度の調整時には、図7(b)から解るように、ガイド部材7のベース板35とブラケット37の一方の板状部37aとの傾斜角度αを調整することで水平度を調整するようにしている。要するに、調整する際には、締付具53を緩めながら、各調整ボルト49の回転角度によりその傾斜角度αを調整している。これは、特に、マンホール2の内壁面2aが鉛直方向に対して傾斜している場合、前後方向の水平度を調整する際に行われる。また、ガイド部材7を支持部材8に対して配置する際、ガイド部材7の各棒状ガイド38、38の内面が支持部材8を構成する一対の他方の板状部58b、58bの外面に当接するように配置すれば、センターバー15の左右方向の水平度は略0°に限りなく近づくようになる。
次に、操作レバー30のラチェット爪(図示略)を前進方向にして、該操作レバー30を揺動させることで、ドリル取付フレーム16を含む各削孔ドリル5、5をセンターバー15に対してマンホール2の内壁面2aに向かって前進させる。続いて、各削孔ドリル5、5の先端のダイヤモンドチップ11がマンホール2の内壁面2aに接した時、ドリル取付フレーム16の先端縁が重なった長さスケール22の目盛を読み取り、削孔長さを決定する。
次に、各削孔ドリル5、5の注水装置20に給水して、コアドリル10からの放水を確認しながら、スイッチボックス12のスイッチをONにして各削孔ドリル5、5を同時に始動する。そして、操作レバー30を揺動させながらドリル取付フレーム16を含む各削孔ドリル5、5を前進させて削孔を開始する。この削孔している最中、ドリル取付フレーム16を含む各削孔ドリル5、5にはその背面方向に削孔によって生じる反力が作用するが、その反力はガイド部材7のフック状連結部45を介して支持部材8のカウンタシャフト59に吸収されるので、作業者にその反力が伝わることはない。その後、所定の削孔深さに達した時、操作レバー30のラチェット爪を後退方向にして、該操作レバー30を揺動させて、ドリル取付フレーム16を含む各削孔ドリル5、5を元の位置まで後退させる。
次に、各削孔ドリル5、5の注水装置20への給水を止め、スイッチボックス12のスイッチをOFFにして各削孔ドリル5、5を同時に停止させる。続いて、支持部材8のカウンタシャフト59から、ガイド部材7のフック状連結部45を外して、次の削孔位置に移動して、上述した作業を繰り返す。
そして、全ての取付孔4、4が削孔された後、全ての支持部材8をマンホール2の内壁面2aから取り外して、各取付孔4、4にステップ3を順次取り付けるようにする。
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る削孔装置1では、マンホール2の内壁面2aに固着した支持部材8のカウンタシャフト59に、ドリルホルダー6に取り付けられたガイド部材7のフック状連結部45を引っ掛けた状態で、各削孔ドリル5、5により一対の取付孔4、4を削孔しているので、各削孔ドリル5、5により削孔している間、その反力を支持部材8のカウンタシャフト59に吸収させることができる。しかも、一対の取付孔4、4をマンホール2の内壁面2aに上下方向に沿って一列に削孔することになるが、各削孔ドリル5、5を各削孔位置に位置決めする際には、ガイド部材7のフック状連結部45を支持部材8のカウンタシャフト59に引っ掛けるだけの作業で位置決めが可能であるので、その作業が容易であり削孔作業を効率的に行うことができる。
なお、本削孔装置1は、マンホール2の内壁面2aに、ステップ3用の一対の取付孔4、4を上下方向に沿って複数箇所削孔する際の作業効率を向上させるために有効であるが、他の壁面、例えば、岸壁等ステップ3が必要な壁面にステップ3用の一対の取付孔4、4を削孔する際にも使用することができる。要するに、本削孔装置1は、作業者の背面側に各削孔ドリル5、5からの反力を受ける壁相当が存在しない壁面への削孔に有効である。
1 ステップ取付孔の削孔装置,2 マンホール,2a 内壁面(壁面),4 取付孔,3 ステップ,3a 両脚部,5 削孔ドリル,6 ドリルホルダー,7 ガイド部材,8 支持部材,45 フック状連結部,58 支持材,59 カウンタシャフト

Claims (4)

  1. 壁面にステップ用の取付孔を削孔するための削孔装置であって、
    左右一対に配置された削孔ドリルと、
    各削孔ドリルを一体的に保持するドリルホルダーと、
    該ドリルホルダーに取り付けられるガイド部材と、
    前記壁面に固着され、前記ガイド部材が着脱自在に連結される支持部材と、
    を備え
    前記支持部材は、前記壁面に固着され上下方向に延びる一対の支持材と、該各支持材間を延びるカウンタシャフトとを備えることを特徴とするステップ取付孔の削孔装置。
  2. 前記ガイド部材は、前記カウンタシャフトに着脱自在に連結されるフック状連結部を有することを特徴とする請求項に記載のステップ取付孔の削孔装置。
  3. 前記カウンタシャフトの上下方向の位置は、前記取付孔の削孔位置に略一致することを特徴とする請求項1または2に記載のステップ取付孔の削孔装置。
  4. 前記壁面は、マンホールの内壁面であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のステップ取付孔の削孔装置。
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