低空頭型掘削装置
【課題】 上空の作業空間が狭く制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などの場所において、掘削機の設置や掘削位置から排土位置までの水平方向の作業範囲を十分確保することで、一連の掘削作業の効率化を図ることができる低空頭型掘削装置を提供することである。
【解決手段】 掘削台座部１２を有するベースマシン１１上にフレーム１３を介して所定の高さ位置に配設され、前記掘削台座部１２上から前方に突出する左右一対の可動レール１９を有する水平架台１４と、前記可動レール１９の延びる方向に沿って移動可能に配置されるキャリッジ１６と、該キャリッジ１６を水平駆動させるアクチュエータ２１と、前記キャリッジ１６に昇降可能に吊下げ支持される掘削機１７とを備え、前記キャリッジ１６が前記掘削機１７を昇降可能に吊下げ支持した状態で前記可動レール１９の突出した位置と前記掘削台座部１２との間で往復動可能とした。
【解決手段】 掘削台座部１２を有するベースマシン１１上にフレーム１３を介して所定の高さ位置に配設され、前記掘削台座部１２上から前方に突出する左右一対の可動レール１９を有する水平架台１４と、前記可動レール１９の延びる方向に沿って移動可能に配置されるキャリッジ１６と、該キャリッジ１６を水平駆動させるアクチュエータ２１と、前記キャリッジ１６に昇降可能に吊下げ支持される掘削機１７とを備え、前記キャリッジ１６が前記掘削機１７を昇降可能に吊下げ支持した状態で前記可動レール１９の突出した位置と前記掘削台座部１２との間で往復動可能とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内やトンネル内などの上空空間の狭い場所に杭や管などを打設するための孔を掘削する低空頭型掘削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設現場における基礎杭造成工事では、架台と旋回式のボーリングマシンとを組み合わせた掘削装置を用いて掘削作業が行われている。具体的には、ボーリングマシンを旋回させてケーシングチューブを回転させながら土中に押し込み、このケーシング内の土を架台より吊されたハンマーグラブにより、掘削作業を行うオールケーシング工法が用いられる。
【０００３】
このようなオールケーシング工法では、まず、油圧装置によって前記ボーリングマシンが備えるクランプ装置、旋回モータ、引抜きシリンダ等を作動させる。これによって、ケーシングチューブは、クランプ装置でクランプされ、旋回モータで回転されつつ引抜きシリンダによって土中に押し込まれる。次に、前記架台から吊されたハンマーグラブを用い、ケーシングチューブ内を掘削するとともに、掘削を終えた土を前記ケーシングチューブから離れた場所に排土する作業を行う（特許文献１、２）。
【０００４】
この掘削作業は、架台で吊られているハンマーグラブをケーシングチューブ内に下ろした後、ある高さからウインチを解放して落下させることによって行われる。この落下によって、ハンマーグラブの先端で開放しているシェルが土中に突き刺さり、この状態からウインチを巻き上げると、シェルが閉じ、内部に土砂を抱えた状態で巻き上げられる。
【０００５】
前記ケーシングチューブは、ロックピンによって継ぎ足しながら所定の深さに達するまで掘削作業を行った後、架台からハンマーグラブを外し、再び架台で鉄筋篭を吊り込んで、掘削した孔（掘削孔）の中に挿入する。つぎに、生コンクリートを打設するためのトレミー管をセットし、このトレミー管で生コンクリートを打設しつつ前記ボーリングマシンでケーシングチューブを引き抜くことで、生コンクリートの硬化に伴い土中に杭が完成する。この生コンクリートの打設の終了、ケーシングチューブの引抜きの終了により掘削作業が完了する。
【０００６】
上記掘削装置にあっては、ハンマーグラブやケーシングチューブなどの掘削機を架台によって高い所から吊下げた状態で掘削や搬送を行うため、作業を行うには広い上空空間を要していた。このため、屋根のある場所やトンネル等の高さ制限のある場所では、上記掘削装置を使用できないといった問題があった。これを改善する手段として、架台を水平方向にスライドさせてケーシングチューブやＨ鋼等を移送可能とした吊込搬送装置が開示されている（特許文献３）。この搬送装置は、自走移動可能な台車上に載置して上空制限のある狭い作業場所近辺まで移動する。そして、先端部に掘管等を吊下げたレールを左右方向にスライド移動させ、所定の掘削場所に埋め込むことを繰り返し行うようになっている。
【特許文献１】特開平１０−２０５２６１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０５２６３号公報
【特許文献３】特開平８−４８４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、特許文献１、２に開示されているような従来の掘削装置にあっては、ハンマーグラブやケーシングチューブなどの掘削機の作業場所への設置や移動以外にも掘り起こした土や岩石の排土作業に際して広い上空の作業空間が必要となる。したがって、屋根のある場所やトンネル内等の上空空間に制限のある場所における掘削作業ができず、また、掘削装置が搬入できたとしても、作業範囲が制限され、十分な深さの掘削ができないといった問題があった。
【０００８】
一方、特許文献３に開示されている吊込搬送装置にあっては、従来の架台に相当する第１、第２のレールを水平方向に設置した構成となっているため、上空制限のある狭い場所において、掘管やＨ鋼といった被搬送物を前記レールによってスライド移動させることで所定の作業場所に搬送することが可能である。しかしながら、この吊込搬送装置は、前記掘管やＨ鋼といった搬送物を水平方向に吊下げた状態で搬送させることを目的とした装置である。このため、伸縮する方のレールの先端部に前記被搬送物を吊下げる構造となっているが、その構造上、装置本体部から大きく突出することができず、作業範囲が限られたものとなる場合がある。さらに、土や岩石を掘り起こすためのハンマーグラブや地中に押し込まれるケーシングチューブなどは重量があるため、前記レールのみでは搬送自体が容易でないといった問題も有している。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上空の作業空間が狭く制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などの場所において、ハンマーグラブやケーシングチューブなどの掘削機の設置や掘削位置から排土位置までの水平方向の作業範囲を十分確保することで、一連の掘削作業の効率化を図ることができる低空頭型掘削装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の低空頭型掘削装置は、駆動源及び掘削台座部を有するベースマシン上にフレームを介して所定の高さ位置に配設され、前記掘削台座部上から前方に突出する少なくとも左右一対のレールを有する水平架台と、前記レールの延びる方向に沿って移動可能に配置されるキャリッジと、該キャリッジを水平駆動させるアクチュエータと、前記キャリッジに昇降可能に吊下げ支持される掘削機とを備え、前記キャリッジが前記掘削機を昇降可能に吊下げ支持した状態で前記アクチュエータによって、前記レールの突出した位置と前記掘削台座部との間で往復動可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の低空頭型掘削装置によれば、上空の作業空間に制限のある場所にベースマシンに搭載された水平架台に備わるレールを水平方向に突出させることによって、掘削の中心位置から前方方向に延びる作業領域を十分に確保することができる。また、掘削機がこのレールの延びる方向に沿って移動可能に配置されているキャリッジに昇降可能に吊下げ支持され、さらに、アクチュエータによって前記キャリッジの駆動を行わせるため、掘削位置とこの掘削位置から距離を置いた排土位置までの間を安定した状態で精度よく移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係る低空頭型掘削装置の実施の形態を詳細に説明する。ここで、図１は本発明の低空頭型掘削装置の設置時における側面図、図２は前記低空頭型掘削装置の稼動時における側面図、図３は低空頭型掘削装置の正面図、図４は前記低空頭型掘削装置の平面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本発明の低空頭型掘削装置（以下、掘削装置という）１０は、移動走行可能なベースマシン１１に設けられる掘削台座部１２上にフレーム１３を介して設置される水平架台１４と、この水平架台１４に備わるレール１５に沿って移動可能に配置される台車（キャリッジ）１６と、このキャリッジ１６に昇降可能に吊下げ支持される掘削機１７とを備えて構成されている。前記レール１５は、前記フレーム１３に固定される第１のレール（固定レール）１８と、この固定レールから突出可能に配置される第２のレール（可動レール）１９とによって構成されている。本発明の掘削装置１０は、上空の作業空間に制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などでの使用を可能とするものであるため、前記ベースマシン１１に載置されている水平架台１４の地表面からの高さＨは、最大５ｍ以内に設定される。
【００１４】
前記ベースマシン１１は、建設作業用の重機車両が用いられ、前記フレーム１３が載置される掘削台座部１２と、キャリッジ１６及び掘削機１７の移動や昇降動作を行わせるアクチュエータ２１及びこのアクチュエータ２１を駆動させる駆動源２２とを備えている。掘削施工場所には、後述するケーシングチューブ３３を押し込むためのチュービング部３４が予め設置され、このチュービング部３４の真上に前記掘削台座部１２が載るように前記ベースマシン１１を移動する。
【００１５】
前記フレーム１３は、前記掘削台座部１２上に配置されるもので、前記固定レール１８を水平に支持する４本の主支持脚２３と、前記ベースマシン１１の操作部１１ａ側に立設されてアクチュエータ２１の一端が固定される左右一対の後方支持脚２４ａとを有する。また、必要に応じて前記可動レール１９の先端部Ｆ側を支持する左右一対の前方支持脚２４ｂが設けられる。この前方支持脚２４ｂは、前記可動レール１９の水平方向のスライドに追従するように支持される。
【００１６】
図３及び図４に示すように、前記固定レール１８は、前記フレーム１３上において左右一対平行に配置されており、このそれぞれの固定レール１８に対して、可動レール１９がそれぞれスライド可能に支持されている。また、前記一対の可動レール１９の対向する内側面には、前記キャリッジ１６を水平方向に移動可能に載置するためのガイド溝２０がそれぞれ形成されている。
【００１７】
図１は、前記掘削装置１０をベースマシン１１に設置したときの状態を示したものである。ここでは、可動レール１９の後端部Ｂをベースマシン１１の操作部１１ａ側に寄せ、先端部Ｆが前記固定レール１８の前方端から突出しないように短く収容した状態でセットされる。なお、ベースマシン１１に前記水平架台１４を搭載した状態で掘削施工場所まで移動走行する際にもこのような状態で行われる。
【００１８】
図２は、前記掘削装置１０の掘削作業時における構成例を示したものである。ここでは、前記可動レール１９の先端部Ｆが前記固定レール１８の前方端から図中右方向に突出し、後端部Ｂが前記固定レール１８内に収容されるようにして支持される。前記可動レール１９は、突出させた位置において、ボルト等の締付部材によって前記固定レール１８に固定される。前記可動レール１９を安定した状態で突出させるため、前記固定レール１８から突出する先端部分の長さを固定レール１８によって保持されている後端部分の長さの半分以下に抑えるのが望ましい。
【００１９】
前記可動レール１９をスライド移動する際には、図４に示したように、キャリッジ１６をこの可動レール１９に固定した状態で、前記キャリッジ１６に連結されているアクチュエータ２１を駆動することによって行われる。前記キャリッジ１６は、予め前記可動レール１９の先端部Ｆ側にストッパ部材などによって一時固定し、この固定位置から前記アクチュエータ２１を駆動してキャリッジ１６を前方側に押し出す。これによって、可動レール１９がキャリッジ１６とともに前方側にスライド移動する。このスライド移動は、前記可動レール１９の後端部Ｂが前記固定レール１８の後端部と略一致する位置まで可能であり、これによって、固定レール１８の先端部から前記可動レール１９の一部が前方側に突出する。この状態で前記可動レール１９は、ボルト等の締付部材によって固定レール１８に固定される。このようにして、前記可動レール１９が所定の長さ分突出した状態で固定された後、前記ストッパ部材を外すことによって、前記キャリッジ１６が前記可動レール１９の突出した方向に沿って移動可能となる。
【００２０】
また、図１の状態に戻す際には、前記キャリッジ１６を再び可動レール１９の先端部Ｆ側にストッパ部材を介して固定し、固定レール１８との間の締付部材を外した状態で前記アクチュエータ２１を駆動させて操作部１１ａ側まで後退させる。本実施形態では、前記可動レール１９の先端部Ｆとフレーム１３又はベースマシン１１との間に前記可動レール１９のスライド移動に追従して支持する前方支持脚２４ｂが設けられているため、可動レール１９の突出した先端部Ｆを水平状態で安定支持できるとともに、固定レール１８内でのスライド移動もスムーズに行うことができる。
【００２１】
前記キャリッジ１６は、図５及び図６に示すように、左右一対の可動レール１９の間に挟まれた状態で移動可能に配置される本体部２５と、この本体部２５の中央部に設けられ、掘削機１７を吊下げ支持する滑車部２６と、前記本体部２５の左右側面に設けられ、前記それぞれの可動レール１９のガイド溝２０に沿った走行をガイドする走行輪２７とを備えている。また、前記走行輪２７の他に、キャリッジ１６が左右方向に傾くのを防止し、前後方向の走行をスムーズに行わせるための補助輪２８が左右の可動レール１９の内側側面に軽く当接するようにして設けられる。
【００２２】
前記滑車部２６は、中央部に第１の滑車２６ａ、この第１の滑車２６ａを挟んだ左右側に一対の第２の滑車２６ｂを備えている。図３に示したように、前記第１の滑車２６ａには前記掘削機１７に備わる開閉機構を操作するためのワイヤ３０ａが掛けられる。また、前記第２の滑車２６ｂには、掘削機１７の上端部を着脱可能に取り付ける円環状の着脱部材２９を吊下げる一対のワイヤ３０ｂが掛けられる。
【００２３】
図７に示すように、前記第１の滑車２６ａには、ハンマーグラブ３２が直接吊下げられる。一方、第２の滑車２６ｂには前記着脱部材２９を介して装着される前記ハンマーグラブ３２や図８に示すようなケーシングチューブ３３が吊下げ支持される。前記第１の滑車２６ａ及び第２の滑車２６ｂに掛けられているワイヤ３０ａ，３０ｂは、それぞれベースマシン１１に備わるウインチ３７を介して昇降駆動される。前記ハンマーグラブ３２は、本体部３２ａと、この本体部３２ａの先端部に開閉可能に設けられる一対のシェル３２ｂと、前記着脱部材２９に嵌合する嵌合部３２ｃとによって構成されている。前記ワイヤ３０ａは、本体部３２ａを通して前記シェル３２ｂに連結されている。前記ワイヤ３０ａをウインチ３７で巻き上げ駆動することによって、シェル３２ｂが閉じる構造になっている。ハンマーグラブ３２は、前記着脱部材２９に嵌合部３２ｃが装着された状態でワイヤ３０ｂによって、掘削施工位置の上方に吊り上げられ、所定の高さ位置で前記着脱部材２９から切り離して落下させる。前記シェル３２ｂは、落下する際には開いた状態となり、そのまま地中に突き刺さる。この状態から前記ワイヤ３０ａをウインチ３７によって巻き上げることで、土や岩石などの掘削物を抱えた状態でシェル３２ｂが閉じられ、さらに前記ワイヤ３０ａを引き上げることで、本体部３２ａが嵌合部３２ｃを介して着脱部材２９に装着される。
【００２４】
上記構成によるキャリッジ１６には、アクチュエータ２１が取り付けられ、このアクチュエータ２１によって、一対の可動レール１９に設けられているガイド溝２０に沿った前後方向の進退が可能となっている。本実施形態では、図４に示したように、前記アクチュエータ２１が油圧シリンダ３１によって構成されている。この油圧シリンダ３１は、一端が前記ベースマシン１１の操作部１１ａ側に立設されている後方支持脚２４ａの上端部に固定され、他端が前記キャリッジ１６の本体部２５に取り付けられる。本実施形態では、前記油圧シリンダ３１を可動レール１９の延びる方向に沿うように一対取り付けられている。この油圧シリンダ３１は、ベースマシン１１に設けられている駆動源２２によって伸縮自在に駆動される。
【００２５】
前記アクチュエータ２１の他の実施形態としては、図９に示すように、各可動レール１９内に設けられるガイド溝２０の両端部の間に架け渡されるチェーンベルト４１と、前記キャリッジ１６の走行ローラ２７に替えて設けられる複数の小ギアからなるギア部４２とを備えたチェーンベルト駆動がある。このチェーンベルト駆動では、前記ギア部４２がチェーンベルト４１に噛み合うようにしてキャリッジ１６を配置し、前記チェーンベルト４１が架け渡されている両端部の一対の回転軸４３，４４を正転又は逆転させることによって、チェーンベルト４１が前方又は後方に移動し、この移動に伴ってキャリッジ１６を前進又は後退させることができる。前記ギア部４２が複数の小ギアで構成され、それぞれの小ギアにチェーンベルト４１が噛み合うことで適度な制動性を得ることができ、重量のある掘削機１７を吊下げ支持した場合であっても所定位置で安定して静止させることができる。
【００２６】
また、図１０に示すように、各可動レール１９内のガイド溝２０の上下に沿って直線状に延びる複数の噛歯からなるラック５１を設け、一方、キャリッジ１６には、走行ローラ２７の替わりに前記ラック５１に噛み合うようなピニオン５２を設けた直接駆動構成にすることもできる。前記ピニオン５２は、キャリッジ１６の本体部に備わる回転駆動機構（図示せず）によって、正転、逆転あるいは停止が可能であり、前記ガイド溝２０の延びる方向に沿って自由に前進、後退あるいは所定位置での停止が可能である。なお、前記チェーンベルト駆動、直接駆動による両方式は、ベースマシン１１に備わる電力系の駆動源によって行われる。
【００２７】
前記キャリッジ１６に吊下げ支持される掘削機１７としては、図７及び図８に示したように、ハンマーグラブ３２やケーシングチューブ３３などが使用可能である。これらの掘削機１７は、ベースマシン１１に設置されているウインチ３７から前記キャリッジ１６に備えられている滑車部２６を介してワイヤ３０ａ，３０ｂで昇降可能に吊下げ支持される。前記ハンマーグラブ３２は、建築基礎の深孔掘削や根切りに使用するもので、筒状の本体部３２ａとこの本体部３２ａの先端に開閉可能に設けられる一対のシェル３２ｂを備えている。前記本体部３２ａには、ワイヤ３０ａの吊下げ部とワイヤ３０ａの巻き上げ操作によって前記シェル３２ｂを開閉させるための機構が組み込まれている。前記ケーシングチューブ３３は、掘削する孔壁を保護するもので、掘削する孔のサイズに適合する口径を有する鋼板製で円筒状の本体部３３ａとこの本体部３３ａの先端に設けられる特殊鋼による複数の刃先３３ｂとによって形成されている。このケーシングチューブ３３は、何本かを継ぎ足しながら地中に順次押し込まれる。本発明の掘削装置１０は、水平架台１４の最大高さが約５ｍ以内となるように低くした構造となっているため、前記ハンマーグラブ３２の全長は、従来のものより短く形成される。これによって、ハンマーグラブ３２全体の重量が軽くなるため、所定の重量となるように、本体部３２ａの鋼板材の厚みを増したり、本体部３２ａに別途錘を付加したりするなどの手段が取られる。
【００２８】
図１１に示すように、前記ケーシングチューブ３３は、滑車部２６を介してワイヤ３０ｂで吊下げられた状態で、キャリッジ１６を可動レール１９の先端部Ｆから掘削台座部１２上の掘削施工場所まで移動する。そして、ウインチ３７を操作することでワイヤ３０ｂを下降し、掘削台座部１２の下方に設けられているチュービング部３４に前記ケーシングチューブ３３がセットされる。このチュービング部３４にセットされたケーシングチューブ３３は、本体部３３ａの外周が締め付けられ、この状態で押込シリンダ（図示せず）によって、刃先３３ｂが設けられている先端部から徐々に地中に押し込まれる。
【００２９】
次に、図１２に示すように、滑車部２６に着脱部材２９を介して前記ハンマーグラブ３２を吊下げ、キャリッジ１６を可動レール１９に沿って移動させ、前記チュービング部３４によって打ち込まれているケーシングチューブ３３の真上に位置決め固定する。そして、この位置から前記着脱部材２９からハンマーグラブ３２を切り離し、ケーシングチューブ３３内に落下させ、開いているシェル３２ｂの先端を地中に打ち込む。その後、ウインチ３７を巻き上げ操作してシェル３２ｂを閉じて地面を掘り出す。この掘り出し作業の後、ハンマーグラブ３２をケーシングチューブ３３内から引き上げ、前記着脱部材２９に装着された状態でキャリッジ１６を可動レール１９に沿って前進させ、掘削台座部１２上から水平方向に離間した可動レール１９の先端部Ｆ近辺まで移動する。この位置において、前記シェル３２ｂを開くことによって、掘り出された土や岩石などの掘削物を排土することができる。このようにして、前記ハンマーグラブ３２をケーシングチューブ３３上から排土する場所までの間を前記キャリッジ１６によって、水平方向に往復動させることで、上空空間に制限がある場所における掘り出し及び排土作業を簡易且つ効率的に行うことができる。なお、前記ケーシングチューブ３３は、前記ハンマーグラブ３２による掘り出しによって、地中に埋設していき、連結用のケーシングチューブを順次継ぎ足していくことで、所定の深さ位置まで配設される。
【００３０】
本実施形態では、ハンマーグラブ３２やケーシングチューブ３３を用いた構成を示したが、これ以外の掘削機を用いることも可能であり、また、搬送を目的とする場合であれば、掘削に使用する機材以外の一般的な建設用機材でも適用可能である。
【００３１】
前記アクチュエータ２１やウインチ３７を駆動させる駆動源２２は、エンジンユニット、油圧ユニット及び電力ユニットとを備えている。この駆動源では、油圧シリンダを介したキャリッジ１６や可動レール１９のスライド移動やケーシングチューブ３３の締め付け、押し込みなどを行うとともに、掘削機１７の昇降動作に必要なウインチ３７の制御が行われる。また、前記駆動源２２を備えるベースマシン１１には、前記キャリッジ１６、可動レール１９、ウインチ３７を操作するための操作部が設けられるとともに、所定の掘削施工場所に移動及び旋回可能な走行装置が備わっている。
【００３２】
本実施形態の掘削装置１０は、ベースマシン１１にフレーム１３を介して設置される構造となっている。このため、予め水平架台１４をフレーム１３上にセットしておき、必要に応じてキャリッジ１６や掘削機１７もセットした状態で前記ベースマシン１１の掘削台座部１２上に設置することができる。また、前記フレーム１３や水平架台１４を構成するレール１５、キャリッジ１６、掘削機１７などを個別に搬送し、掘削施工場所においてベースマシン１１の掘削台座部１２上にフレーム１３から水平架台１４を組んで設置することもできる。なお、前記掘削装置１０をベースマシン１１と一体化させて構成してもよい。
【００３３】
前述したように、本発明の掘削装置１０は、駆動源や操作部を備えたベースマシン１１上に上記構成からなる水平架台１４を設置し、その状態で掘削施工場所まで走行したり、旋回したりすることが可能となっているので、上空空間に制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などにそのまま入り込んで掘削作業を行うことが可能である。また、前記水平架台１４を構成する可動レール１９の突出によって、水平方向での作業領域を広く確保できるとともに、前記可動レール１９に沿って移動可能なキャリッジ１６を備えているので、ハンマーグラブ３２やケーシングチューブ３３などの掘削機１７の取り付けや移動が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る低空頭型掘削装置の設置時の状態を示す側面図である。
【図２】上記低空頭型掘削装置の使用時の状態を示す側面図である。
【図３】上記低空頭型掘削装置の正面図である。
【図４】上記低空頭型掘削装置の平面図である。
【図５】上記水平架台に配置されるキャリッジの正面方向の断面図である。
【図６】上記キャリッジの平面図である。
【図７】上記キャリッジにハンマーグラブを吊下げ支持したときの正面図である。
【図８】上記キャリッジにケーシングチューブを吊下げ支持したときの正面図である。
【図９】上記キャリッジの第２の駆動例を示す説明図である。
【図１０】上記キャリッジの第３の駆動例を示す説明図である。
【図１１】ケーシングチューブの搬送及び押し込み方法を示す説明図である。
【図１２】ハンマーグラブの搬送及び掘削方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 掘削装置
１１ ベースマシン
１１ａ 操作部
１２ 掘削台座部
１３ フレーム
１４ 水平架台
１５ レール
１６ キャリッジ
１７ 掘削機
１８ 固定レール（第１のレール）
１９ 可動レール（第２のレール）
２０ ガイド溝
２１ アクチュエータ
２２ 駆動源
２３ 主支持脚
２４ａ 後方支持脚
２４ｂ 前方支持脚
２５ 本体部
２６ 滑車部
２６ａ 第１の滑車
２６ｂ 第２の滑車
２７ 走行輪
２８ 補助輪
２９ 着脱部材
３０ａ，３０ｂ ワイヤ
３１ 油圧シリンダ
３２ ハンマーグラブ
３２ａ 本体部
３２ｂ シェル
３２ｃ 嵌合部
３３ ケーシングチューブ
３３ａ 本体部
３３ｂ 刃先
３４ チュービング部
３７ ウインチ
４１ チェーンベルト
４２ ギア部
４３，４４ 回転軸
５１ ラック
５２ ピニオン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内やトンネル内などの上空空間の狭い場所に杭や管などを打設するための孔を掘削する低空頭型掘削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設現場における基礎杭造成工事では、架台と旋回式のボーリングマシンとを組み合わせた掘削装置を用いて掘削作業が行われている。具体的には、ボーリングマシンを旋回させてケーシングチューブを回転させながら土中に押し込み、このケーシング内の土を架台より吊されたハンマーグラブにより、掘削作業を行うオールケーシング工法が用いられる。
【０００３】
このようなオールケーシング工法では、まず、油圧装置によって前記ボーリングマシンが備えるクランプ装置、旋回モータ、引抜きシリンダ等を作動させる。これによって、ケーシングチューブは、クランプ装置でクランプされ、旋回モータで回転されつつ引抜きシリンダによって土中に押し込まれる。次に、前記架台から吊されたハンマーグラブを用い、ケーシングチューブ内を掘削するとともに、掘削を終えた土を前記ケーシングチューブから離れた場所に排土する作業を行う（特許文献１、２）。
【０００４】
この掘削作業は、架台で吊られているハンマーグラブをケーシングチューブ内に下ろした後、ある高さからウインチを解放して落下させることによって行われる。この落下によって、ハンマーグラブの先端で開放しているシェルが土中に突き刺さり、この状態からウインチを巻き上げると、シェルが閉じ、内部に土砂を抱えた状態で巻き上げられる。
【０００５】
前記ケーシングチューブは、ロックピンによって継ぎ足しながら所定の深さに達するまで掘削作業を行った後、架台からハンマーグラブを外し、再び架台で鉄筋篭を吊り込んで、掘削した孔（掘削孔）の中に挿入する。つぎに、生コンクリートを打設するためのトレミー管をセットし、このトレミー管で生コンクリートを打設しつつ前記ボーリングマシンでケーシングチューブを引き抜くことで、生コンクリートの硬化に伴い土中に杭が完成する。この生コンクリートの打設の終了、ケーシングチューブの引抜きの終了により掘削作業が完了する。
【０００６】
上記掘削装置にあっては、ハンマーグラブやケーシングチューブなどの掘削機を架台によって高い所から吊下げた状態で掘削や搬送を行うため、作業を行うには広い上空空間を要していた。このため、屋根のある場所やトンネル等の高さ制限のある場所では、上記掘削装置を使用できないといった問題があった。これを改善する手段として、架台を水平方向にスライドさせてケーシングチューブやＨ鋼等を移送可能とした吊込搬送装置が開示されている（特許文献３）。この搬送装置は、自走移動可能な台車上に載置して上空制限のある狭い作業場所近辺まで移動する。そして、先端部に掘管等を吊下げたレールを左右方向にスライド移動させ、所定の掘削場所に埋め込むことを繰り返し行うようになっている。
【特許文献１】特開平１０−２０５２６１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０５２６３号公報
【特許文献３】特開平８−４８４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、特許文献１、２に開示されているような従来の掘削装置にあっては、ハンマーグラブやケーシングチューブなどの掘削機の作業場所への設置や移動以外にも掘り起こした土や岩石の排土作業に際して広い上空の作業空間が必要となる。したがって、屋根のある場所やトンネル内等の上空空間に制限のある場所における掘削作業ができず、また、掘削装置が搬入できたとしても、作業範囲が制限され、十分な深さの掘削ができないといった問題があった。
【０００８】
一方、特許文献３に開示されている吊込搬送装置にあっては、従来の架台に相当する第１、第２のレールを水平方向に設置した構成となっているため、上空制限のある狭い場所において、掘管やＨ鋼といった被搬送物を前記レールによってスライド移動させることで所定の作業場所に搬送することが可能である。しかしながら、この吊込搬送装置は、前記掘管やＨ鋼といった搬送物を水平方向に吊下げた状態で搬送させることを目的とした装置である。このため、伸縮する方のレールの先端部に前記被搬送物を吊下げる構造となっているが、その構造上、装置本体部から大きく突出することができず、作業範囲が限られたものとなる場合がある。さらに、土や岩石を掘り起こすためのハンマーグラブや地中に押し込まれるケーシングチューブなどは重量があるため、前記レールのみでは搬送自体が容易でないといった問題も有している。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上空の作業空間が狭く制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などの場所において、ハンマーグラブやケーシングチューブなどの掘削機の設置や掘削位置から排土位置までの水平方向の作業範囲を十分確保することで、一連の掘削作業の効率化を図ることができる低空頭型掘削装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の低空頭型掘削装置は、駆動源及び掘削台座部を有するベースマシン上にフレームを介して所定の高さ位置に配設され、前記掘削台座部上から前方に突出する少なくとも左右一対のレールを有する水平架台と、前記レールの延びる方向に沿って移動可能に配置されるキャリッジと、該キャリッジを水平駆動させるアクチュエータと、前記キャリッジに昇降可能に吊下げ支持される掘削機とを備え、前記キャリッジが前記掘削機を昇降可能に吊下げ支持した状態で前記アクチュエータによって、前記レールの突出した位置と前記掘削台座部との間で往復動可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の低空頭型掘削装置によれば、上空の作業空間に制限のある場所にベースマシンに搭載された水平架台に備わるレールを水平方向に突出させることによって、掘削の中心位置から前方方向に延びる作業領域を十分に確保することができる。また、掘削機がこのレールの延びる方向に沿って移動可能に配置されているキャリッジに昇降可能に吊下げ支持され、さらに、アクチュエータによって前記キャリッジの駆動を行わせるため、掘削位置とこの掘削位置から距離を置いた排土位置までの間を安定した状態で精度よく移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係る低空頭型掘削装置の実施の形態を詳細に説明する。ここで、図１は本発明の低空頭型掘削装置の設置時における側面図、図２は前記低空頭型掘削装置の稼動時における側面図、図３は低空頭型掘削装置の正面図、図４は前記低空頭型掘削装置の平面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本発明の低空頭型掘削装置（以下、掘削装置という）１０は、移動走行可能なベースマシン１１に設けられる掘削台座部１２上にフレーム１３を介して設置される水平架台１４と、この水平架台１４に備わるレール１５に沿って移動可能に配置される台車（キャリッジ）１６と、このキャリッジ１６に昇降可能に吊下げ支持される掘削機１７とを備えて構成されている。前記レール１５は、前記フレーム１３に固定される第１のレール（固定レール）１８と、この固定レールから突出可能に配置される第２のレール（可動レール）１９とによって構成されている。本発明の掘削装置１０は、上空の作業空間に制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などでの使用を可能とするものであるため、前記ベースマシン１１に載置されている水平架台１４の地表面からの高さＨは、最大５ｍ以内に設定される。
【００１４】
前記ベースマシン１１は、建設作業用の重機車両が用いられ、前記フレーム１３が載置される掘削台座部１２と、キャリッジ１６及び掘削機１７の移動や昇降動作を行わせるアクチュエータ２１及びこのアクチュエータ２１を駆動させる駆動源２２とを備えている。掘削施工場所には、後述するケーシングチューブ３３を押し込むためのチュービング部３４が予め設置され、このチュービング部３４の真上に前記掘削台座部１２が載るように前記ベースマシン１１を移動する。
【００１５】
前記フレーム１３は、前記掘削台座部１２上に配置されるもので、前記固定レール１８を水平に支持する４本の主支持脚２３と、前記ベースマシン１１の操作部１１ａ側に立設されてアクチュエータ２１の一端が固定される左右一対の後方支持脚２４ａとを有する。また、必要に応じて前記可動レール１９の先端部Ｆ側を支持する左右一対の前方支持脚２４ｂが設けられる。この前方支持脚２４ｂは、前記可動レール１９の水平方向のスライドに追従するように支持される。
【００１６】
図３及び図４に示すように、前記固定レール１８は、前記フレーム１３上において左右一対平行に配置されており、このそれぞれの固定レール１８に対して、可動レール１９がそれぞれスライド可能に支持されている。また、前記一対の可動レール１９の対向する内側面には、前記キャリッジ１６を水平方向に移動可能に載置するためのガイド溝２０がそれぞれ形成されている。
【００１７】
図１は、前記掘削装置１０をベースマシン１１に設置したときの状態を示したものである。ここでは、可動レール１９の後端部Ｂをベースマシン１１の操作部１１ａ側に寄せ、先端部Ｆが前記固定レール１８の前方端から突出しないように短く収容した状態でセットされる。なお、ベースマシン１１に前記水平架台１４を搭載した状態で掘削施工場所まで移動走行する際にもこのような状態で行われる。
【００１８】
図２は、前記掘削装置１０の掘削作業時における構成例を示したものである。ここでは、前記可動レール１９の先端部Ｆが前記固定レール１８の前方端から図中右方向に突出し、後端部Ｂが前記固定レール１８内に収容されるようにして支持される。前記可動レール１９は、突出させた位置において、ボルト等の締付部材によって前記固定レール１８に固定される。前記可動レール１９を安定した状態で突出させるため、前記固定レール１８から突出する先端部分の長さを固定レール１８によって保持されている後端部分の長さの半分以下に抑えるのが望ましい。
【００１９】
前記可動レール１９をスライド移動する際には、図４に示したように、キャリッジ１６をこの可動レール１９に固定した状態で、前記キャリッジ１６に連結されているアクチュエータ２１を駆動することによって行われる。前記キャリッジ１６は、予め前記可動レール１９の先端部Ｆ側にストッパ部材などによって一時固定し、この固定位置から前記アクチュエータ２１を駆動してキャリッジ１６を前方側に押し出す。これによって、可動レール１９がキャリッジ１６とともに前方側にスライド移動する。このスライド移動は、前記可動レール１９の後端部Ｂが前記固定レール１８の後端部と略一致する位置まで可能であり、これによって、固定レール１８の先端部から前記可動レール１９の一部が前方側に突出する。この状態で前記可動レール１９は、ボルト等の締付部材によって固定レール１８に固定される。このようにして、前記可動レール１９が所定の長さ分突出した状態で固定された後、前記ストッパ部材を外すことによって、前記キャリッジ１６が前記可動レール１９の突出した方向に沿って移動可能となる。
【００２０】
また、図１の状態に戻す際には、前記キャリッジ１６を再び可動レール１９の先端部Ｆ側にストッパ部材を介して固定し、固定レール１８との間の締付部材を外した状態で前記アクチュエータ２１を駆動させて操作部１１ａ側まで後退させる。本実施形態では、前記可動レール１９の先端部Ｆとフレーム１３又はベースマシン１１との間に前記可動レール１９のスライド移動に追従して支持する前方支持脚２４ｂが設けられているため、可動レール１９の突出した先端部Ｆを水平状態で安定支持できるとともに、固定レール１８内でのスライド移動もスムーズに行うことができる。
【００２１】
前記キャリッジ１６は、図５及び図６に示すように、左右一対の可動レール１９の間に挟まれた状態で移動可能に配置される本体部２５と、この本体部２５の中央部に設けられ、掘削機１７を吊下げ支持する滑車部２６と、前記本体部２５の左右側面に設けられ、前記それぞれの可動レール１９のガイド溝２０に沿った走行をガイドする走行輪２７とを備えている。また、前記走行輪２７の他に、キャリッジ１６が左右方向に傾くのを防止し、前後方向の走行をスムーズに行わせるための補助輪２８が左右の可動レール１９の内側側面に軽く当接するようにして設けられる。
【００２２】
前記滑車部２６は、中央部に第１の滑車２６ａ、この第１の滑車２６ａを挟んだ左右側に一対の第２の滑車２６ｂを備えている。図３に示したように、前記第１の滑車２６ａには前記掘削機１７に備わる開閉機構を操作するためのワイヤ３０ａが掛けられる。また、前記第２の滑車２６ｂには、掘削機１７の上端部を着脱可能に取り付ける円環状の着脱部材２９を吊下げる一対のワイヤ３０ｂが掛けられる。
【００２３】
図７に示すように、前記第１の滑車２６ａには、ハンマーグラブ３２が直接吊下げられる。一方、第２の滑車２６ｂには前記着脱部材２９を介して装着される前記ハンマーグラブ３２や図８に示すようなケーシングチューブ３３が吊下げ支持される。前記第１の滑車２６ａ及び第２の滑車２６ｂに掛けられているワイヤ３０ａ，３０ｂは、それぞれベースマシン１１に備わるウインチ３７を介して昇降駆動される。前記ハンマーグラブ３２は、本体部３２ａと、この本体部３２ａの先端部に開閉可能に設けられる一対のシェル３２ｂと、前記着脱部材２９に嵌合する嵌合部３２ｃとによって構成されている。前記ワイヤ３０ａは、本体部３２ａを通して前記シェル３２ｂに連結されている。前記ワイヤ３０ａをウインチ３７で巻き上げ駆動することによって、シェル３２ｂが閉じる構造になっている。ハンマーグラブ３２は、前記着脱部材２９に嵌合部３２ｃが装着された状態でワイヤ３０ｂによって、掘削施工位置の上方に吊り上げられ、所定の高さ位置で前記着脱部材２９から切り離して落下させる。前記シェル３２ｂは、落下する際には開いた状態となり、そのまま地中に突き刺さる。この状態から前記ワイヤ３０ａをウインチ３７によって巻き上げることで、土や岩石などの掘削物を抱えた状態でシェル３２ｂが閉じられ、さらに前記ワイヤ３０ａを引き上げることで、本体部３２ａが嵌合部３２ｃを介して着脱部材２９に装着される。
【００２４】
上記構成によるキャリッジ１６には、アクチュエータ２１が取り付けられ、このアクチュエータ２１によって、一対の可動レール１９に設けられているガイド溝２０に沿った前後方向の進退が可能となっている。本実施形態では、図４に示したように、前記アクチュエータ２１が油圧シリンダ３１によって構成されている。この油圧シリンダ３１は、一端が前記ベースマシン１１の操作部１１ａ側に立設されている後方支持脚２４ａの上端部に固定され、他端が前記キャリッジ１６の本体部２５に取り付けられる。本実施形態では、前記油圧シリンダ３１を可動レール１９の延びる方向に沿うように一対取り付けられている。この油圧シリンダ３１は、ベースマシン１１に設けられている駆動源２２によって伸縮自在に駆動される。
【００２５】
前記アクチュエータ２１の他の実施形態としては、図９に示すように、各可動レール１９内に設けられるガイド溝２０の両端部の間に架け渡されるチェーンベルト４１と、前記キャリッジ１６の走行ローラ２７に替えて設けられる複数の小ギアからなるギア部４２とを備えたチェーンベルト駆動がある。このチェーンベルト駆動では、前記ギア部４２がチェーンベルト４１に噛み合うようにしてキャリッジ１６を配置し、前記チェーンベルト４１が架け渡されている両端部の一対の回転軸４３，４４を正転又は逆転させることによって、チェーンベルト４１が前方又は後方に移動し、この移動に伴ってキャリッジ１６を前進又は後退させることができる。前記ギア部４２が複数の小ギアで構成され、それぞれの小ギアにチェーンベルト４１が噛み合うことで適度な制動性を得ることができ、重量のある掘削機１７を吊下げ支持した場合であっても所定位置で安定して静止させることができる。
【００２６】
また、図１０に示すように、各可動レール１９内のガイド溝２０の上下に沿って直線状に延びる複数の噛歯からなるラック５１を設け、一方、キャリッジ１６には、走行ローラ２７の替わりに前記ラック５１に噛み合うようなピニオン５２を設けた直接駆動構成にすることもできる。前記ピニオン５２は、キャリッジ１６の本体部に備わる回転駆動機構（図示せず）によって、正転、逆転あるいは停止が可能であり、前記ガイド溝２０の延びる方向に沿って自由に前進、後退あるいは所定位置での停止が可能である。なお、前記チェーンベルト駆動、直接駆動による両方式は、ベースマシン１１に備わる電力系の駆動源によって行われる。
【００２７】
前記キャリッジ１６に吊下げ支持される掘削機１７としては、図７及び図８に示したように、ハンマーグラブ３２やケーシングチューブ３３などが使用可能である。これらの掘削機１７は、ベースマシン１１に設置されているウインチ３７から前記キャリッジ１６に備えられている滑車部２６を介してワイヤ３０ａ，３０ｂで昇降可能に吊下げ支持される。前記ハンマーグラブ３２は、建築基礎の深孔掘削や根切りに使用するもので、筒状の本体部３２ａとこの本体部３２ａの先端に開閉可能に設けられる一対のシェル３２ｂを備えている。前記本体部３２ａには、ワイヤ３０ａの吊下げ部とワイヤ３０ａの巻き上げ操作によって前記シェル３２ｂを開閉させるための機構が組み込まれている。前記ケーシングチューブ３３は、掘削する孔壁を保護するもので、掘削する孔のサイズに適合する口径を有する鋼板製で円筒状の本体部３３ａとこの本体部３３ａの先端に設けられる特殊鋼による複数の刃先３３ｂとによって形成されている。このケーシングチューブ３３は、何本かを継ぎ足しながら地中に順次押し込まれる。本発明の掘削装置１０は、水平架台１４の最大高さが約５ｍ以内となるように低くした構造となっているため、前記ハンマーグラブ３２の全長は、従来のものより短く形成される。これによって、ハンマーグラブ３２全体の重量が軽くなるため、所定の重量となるように、本体部３２ａの鋼板材の厚みを増したり、本体部３２ａに別途錘を付加したりするなどの手段が取られる。
【００２８】
図１１に示すように、前記ケーシングチューブ３３は、滑車部２６を介してワイヤ３０ｂで吊下げられた状態で、キャリッジ１６を可動レール１９の先端部Ｆから掘削台座部１２上の掘削施工場所まで移動する。そして、ウインチ３７を操作することでワイヤ３０ｂを下降し、掘削台座部１２の下方に設けられているチュービング部３４に前記ケーシングチューブ３３がセットされる。このチュービング部３４にセットされたケーシングチューブ３３は、本体部３３ａの外周が締め付けられ、この状態で押込シリンダ（図示せず）によって、刃先３３ｂが設けられている先端部から徐々に地中に押し込まれる。
【００２９】
次に、図１２に示すように、滑車部２６に着脱部材２９を介して前記ハンマーグラブ３２を吊下げ、キャリッジ１６を可動レール１９に沿って移動させ、前記チュービング部３４によって打ち込まれているケーシングチューブ３３の真上に位置決め固定する。そして、この位置から前記着脱部材２９からハンマーグラブ３２を切り離し、ケーシングチューブ３３内に落下させ、開いているシェル３２ｂの先端を地中に打ち込む。その後、ウインチ３７を巻き上げ操作してシェル３２ｂを閉じて地面を掘り出す。この掘り出し作業の後、ハンマーグラブ３２をケーシングチューブ３３内から引き上げ、前記着脱部材２９に装着された状態でキャリッジ１６を可動レール１９に沿って前進させ、掘削台座部１２上から水平方向に離間した可動レール１９の先端部Ｆ近辺まで移動する。この位置において、前記シェル３２ｂを開くことによって、掘り出された土や岩石などの掘削物を排土することができる。このようにして、前記ハンマーグラブ３２をケーシングチューブ３３上から排土する場所までの間を前記キャリッジ１６によって、水平方向に往復動させることで、上空空間に制限がある場所における掘り出し及び排土作業を簡易且つ効率的に行うことができる。なお、前記ケーシングチューブ３３は、前記ハンマーグラブ３２による掘り出しによって、地中に埋設していき、連結用のケーシングチューブを順次継ぎ足していくことで、所定の深さ位置まで配設される。
【００３０】
本実施形態では、ハンマーグラブ３２やケーシングチューブ３３を用いた構成を示したが、これ以外の掘削機を用いることも可能であり、また、搬送を目的とする場合であれば、掘削に使用する機材以外の一般的な建設用機材でも適用可能である。
【００３１】
前記アクチュエータ２１やウインチ３７を駆動させる駆動源２２は、エンジンユニット、油圧ユニット及び電力ユニットとを備えている。この駆動源では、油圧シリンダを介したキャリッジ１６や可動レール１９のスライド移動やケーシングチューブ３３の締め付け、押し込みなどを行うとともに、掘削機１７の昇降動作に必要なウインチ３７の制御が行われる。また、前記駆動源２２を備えるベースマシン１１には、前記キャリッジ１６、可動レール１９、ウインチ３７を操作するための操作部が設けられるとともに、所定の掘削施工場所に移動及び旋回可能な走行装置が備わっている。
【００３２】
本実施形態の掘削装置１０は、ベースマシン１１にフレーム１３を介して設置される構造となっている。このため、予め水平架台１４をフレーム１３上にセットしておき、必要に応じてキャリッジ１６や掘削機１７もセットした状態で前記ベースマシン１１の掘削台座部１２上に設置することができる。また、前記フレーム１３や水平架台１４を構成するレール１５、キャリッジ１６、掘削機１７などを個別に搬送し、掘削施工場所においてベースマシン１１の掘削台座部１２上にフレーム１３から水平架台１４を組んで設置することもできる。なお、前記掘削装置１０をベースマシン１１と一体化させて構成してもよい。
【００３３】
前述したように、本発明の掘削装置１０は、駆動源や操作部を備えたベースマシン１１上に上記構成からなる水平架台１４を設置し、その状態で掘削施工場所まで走行したり、旋回したりすることが可能となっているので、上空空間に制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などにそのまま入り込んで掘削作業を行うことが可能である。また、前記水平架台１４を構成する可動レール１９の突出によって、水平方向での作業領域を広く確保できるとともに、前記可動レール１９に沿って移動可能なキャリッジ１６を備えているので、ハンマーグラブ３２やケーシングチューブ３３などの掘削機１７の取り付けや移動が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る低空頭型掘削装置の設置時の状態を示す側面図である。
【図２】上記低空頭型掘削装置の使用時の状態を示す側面図である。
【図３】上記低空頭型掘削装置の正面図である。
【図４】上記低空頭型掘削装置の平面図である。
【図５】上記水平架台に配置されるキャリッジの正面方向の断面図である。
【図６】上記キャリッジの平面図である。
【図７】上記キャリッジにハンマーグラブを吊下げ支持したときの正面図である。
【図８】上記キャリッジにケーシングチューブを吊下げ支持したときの正面図である。
【図９】上記キャリッジの第２の駆動例を示す説明図である。
【図１０】上記キャリッジの第３の駆動例を示す説明図である。
【図１１】ケーシングチューブの搬送及び押し込み方法を示す説明図である。
【図１２】ハンマーグラブの搬送及び掘削方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 掘削装置
１１ ベースマシン
１１ａ 操作部
１２ 掘削台座部
１３ フレーム
１４ 水平架台
１５ レール
１６ キャリッジ
１７ 掘削機
１８ 固定レール（第１のレール）
１９ 可動レール（第２のレール）
２０ ガイド溝
２１ アクチュエータ
２２ 駆動源
２３ 主支持脚
２４ａ 後方支持脚
２４ｂ 前方支持脚
２５ 本体部
２６ 滑車部
２６ａ 第１の滑車
２６ｂ 第２の滑車
２７ 走行輪
２８ 補助輪
２９ 着脱部材
３０ａ，３０ｂ ワイヤ
３１ 油圧シリンダ
３２ ハンマーグラブ
３２ａ 本体部
３２ｂ シェル
３２ｃ 嵌合部
３３ ケーシングチューブ
３３ａ 本体部
３３ｂ 刃先
３４ チュービング部
３７ ウインチ
４１ チェーンベルト
４２ ギア部
４３，４４ 回転軸
５１ ラック
５２ ピニオン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源及び掘削台座部を有するベースマシン上にフレームを介して所定の高さ位置に配設され、前記掘削台座部上から前方に突出する少なくとも左右一対のレールを有する水平架台と、
前記レールの延びる方向に沿って移動可能に配置されるキャリッジと、
該キャリッジを水平駆動させるアクチュエータと、
前記キャリッジに昇降可能に吊下げ支持される掘削機とを備え、
前記キャリッジが前記掘削機を昇降可能に吊下げ支持した状態で前記アクチュエータによって、前記レールの突出した位置と前記掘削台座部との間で往復動可能としたことを特徴とする低空頭型掘削装置。
【請求項２】
前記レールは、前記フレーム上に固定され、平行して延びる左右一対の第１のレールと、この第１のレールに対して平行に取り付けられ、前記キャリッジが配置される左右一対の第２のレールとで構成され、該第２のレールが前記第１のレールから水平方向に突出可能な請求項１記載の低空頭型掘削装置。
【請求項３】
前記第２のレールは、前記第１のレールに対して水平方向にスライド移動可能に配設される請求項２記載の低空頭型掘削装置。
【請求項４】
前記第２のレールには、前記キャリッジを水平方向に移動可能にガイドするガイド溝が形成されている請求項２又は３記載の低空頭型掘削装置。
【請求項５】
前記キャリッジは、平行して延びる左右一対の第２のレール間で移動可能に配置される本体部と、この本体部の中央部に設けられ、前記掘削機を吊下げ支持する滑車部と、前記本体部の左右側面に設けられ、前記第２のレールに設けられている各ガイド溝に嵌合する走行輪とを備える請求項１乃至４のいずれかに記載の低空頭型掘削装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記キャリッジの一端に連結される油圧シリンダである請求項１記載の低空頭型掘削装置。
【請求項７】
前記アクチュエータは、前記キャリッジに設けられるギアと、前記第２のレールに沿ってループ駆動可能に設けられ、前記ギアと噛合しながら回動するチェーンベルトとによって構成される請求項１又は２記載の低空頭型掘削装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、前記キャリッジに駆動機構を有して設けられるピニオンと、前記第２のレールに沿って延び、前記ギアと噛合する複数の歯が直線状に形成されたラックとによって構成される請求項１又は２記載の低空頭型掘削装置。
【請求項９】
前記掘削機は、前記ベースマシンから駆動源及び滑車部を介して延びるワイヤによって昇降可能に吊下げ支持される請求項１又は５記載の低空頭型掘削装置。
【請求項１０】
前記掘削機は、先端部に開閉可能なシェルを有するハンマーグラブ及び先端部に刃先を有するケーシングチューブの少なくともいずれかである請求項１記載の低空頭型掘削装置。
【請求項１１】
前記滑車部は、前記ハンマーグラブのシェルに連結するワイヤが掛かる第１の滑車と、この第１の滑車を挟んだ左右方向に前記ハンマーグラブ又はケーシングチューブを吊下げ支持するワイヤが掛かる一対の第２の滑車を備え、前記第１の滑車に掛かるワイヤによって前記ハンマーグラブのシェルを開閉駆動し、前記第２の滑車に掛かるワイヤによって前記ハンマーグラブ又はケーシングチューブを昇降駆動する請求項５、９、１０のいずれかに記載の低空頭型掘削装置。
【請求項１】
駆動源及び掘削台座部を有するベースマシン上にフレームを介して所定の高さ位置に配設され、前記掘削台座部上から前方に突出する少なくとも左右一対のレールを有する水平架台と、
前記レールの延びる方向に沿って移動可能に配置されるキャリッジと、
該キャリッジを水平駆動させるアクチュエータと、
前記キャリッジに昇降可能に吊下げ支持される掘削機とを備え、
前記キャリッジが前記掘削機を昇降可能に吊下げ支持した状態で前記アクチュエータによって、前記レールの突出した位置と前記掘削台座部との間で往復動可能としたことを特徴とする低空頭型掘削装置。
【請求項２】
前記レールは、前記フレーム上に固定され、平行して延びる左右一対の第１のレールと、この第１のレールに対して平行に取り付けられ、前記キャリッジが配置される左右一対の第２のレールとで構成され、該第２のレールが前記第１のレールから水平方向に突出可能な請求項１記載の低空頭型掘削装置。
【請求項３】
前記第２のレールは、前記第１のレールに対して水平方向にスライド移動可能に配設される請求項２記載の低空頭型掘削装置。
【請求項４】
前記第２のレールには、前記キャリッジを水平方向に移動可能にガイドするガイド溝が形成されている請求項２又は３記載の低空頭型掘削装置。
【請求項５】
前記キャリッジは、平行して延びる左右一対の第２のレール間で移動可能に配置される本体部と、この本体部の中央部に設けられ、前記掘削機を吊下げ支持する滑車部と、前記本体部の左右側面に設けられ、前記第２のレールに設けられている各ガイド溝に嵌合する走行輪とを備える請求項１乃至４のいずれかに記載の低空頭型掘削装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記キャリッジの一端に連結される油圧シリンダである請求項１記載の低空頭型掘削装置。
【請求項７】
前記アクチュエータは、前記キャリッジに設けられるギアと、前記第２のレールに沿ってループ駆動可能に設けられ、前記ギアと噛合しながら回動するチェーンベルトとによって構成される請求項１又は２記載の低空頭型掘削装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、前記キャリッジに駆動機構を有して設けられるピニオンと、前記第２のレールに沿って延び、前記ギアと噛合する複数の歯が直線状に形成されたラックとによって構成される請求項１又は２記載の低空頭型掘削装置。
【請求項９】
前記掘削機は、前記ベースマシンから駆動源及び滑車部を介して延びるワイヤによって昇降可能に吊下げ支持される請求項１又は５記載の低空頭型掘削装置。
【請求項１０】
前記掘削機は、先端部に開閉可能なシェルを有するハンマーグラブ及び先端部に刃先を有するケーシングチューブの少なくともいずれかである請求項１記載の低空頭型掘削装置。
【請求項１１】
前記滑車部は、前記ハンマーグラブのシェルに連結するワイヤが掛かる第１の滑車と、この第１の滑車を挟んだ左右方向に前記ハンマーグラブ又はケーシングチューブを吊下げ支持するワイヤが掛かる一対の第２の滑車を備え、前記第１の滑車に掛かるワイヤによって前記ハンマーグラブのシェルを開閉駆動し、前記第２の滑車に掛かるワイヤによって前記ハンマーグラブ又はケーシングチューブを昇降駆動する請求項５、９、１０のいずれかに記載の低空頭型掘削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１０６６１５（Ｐ２０１０−１０６６１５Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８１３７３（Ｐ２００８−２８１３７３）
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（５０１２７３３０３）山本基礎工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（５０１２７３３０３）山本基礎工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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