掘削システム
【課題】ハンマーグラブが地盤上を滑って十分に切削地盤を掴み取ることができないという従来構造の掘削システムの具備する課題を、簡易な改良構造のもとで効果的に解消することのできる、掘削システムを提供する。
【解決手段】シリンダ機構２０，３０と、ピストンロッド２２，３２に装着されたシェル８１、８２からなるハンマーグラブ８０と、別途のシリンダ機構１０と、シリンダ２１、３１、１１のそれぞれが固有のピストンロッドで内部を二分されてなるそれぞれの分割領域を流体連通する流路系４１，４２と、ピストンロッド１２の一端が昇降する昇降空間７２と、その外周に平坦区間とアプローチ区間を有する突起７４と、を備えた昇降材７０と、これらを一体とする基台５０と、からハンマーグラブ制御機構１００が形成され、ハンマーグラブ制御機構１００と、これを収容するケーシング２００と、から掘削システム３００が構成される。
【解決手段】シリンダ機構２０，３０と、ピストンロッド２２，３２に装着されたシェル８１、８２からなるハンマーグラブ８０と、別途のシリンダ機構１０と、シリンダ２１、３１、１１のそれぞれが固有のピストンロッドで内部を二分されてなるそれぞれの分割領域を流体連通する流路系４１，４２と、ピストンロッド１２の一端が昇降する昇降空間７２と、その外周に平坦区間とアプローチ区間を有する突起７４と、を備えた昇降材７０と、これらを一体とする基台５０と、からハンマーグラブ制御機構１００が形成され、ハンマーグラブ制御機構１００と、これを収容するケーシング２００と、から掘削システム３００が構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ち杭等の基礎工事等において、たとえばケーシング内の掘削土等を掴み出す際に適用されるハンマーグラブ制御機構を備えた、掘削システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先端に切削チップが装着された鋼管等からなるケーシングを回転もしくは揺動しながら地盤内に立て込み、上方からワイヤ等で吊持され、開閉自在で対向するシェルから構成されたハンマーグラブを開姿勢で自由落下させてケーシング内の地盤に食い込ませ、ハンマーグラブを閉姿勢として地盤を掴み取り、ハンマーグラブを地上へ引き込んで掘削地盤を排出し、これを所定深度まで繰り返しながら地盤内に基礎用縦坑を造成する施工方法が基礎工事において適用されており、一般にオールケーシング工法と称されている。
【０００３】
なお、上記するハンマーグラブに関し、シェルの駆動機構につながる油圧配管チューブ、動力ケーブル、ワイヤ等が捩じれて切れたりするのを防止することを目的としたものが特許文献１に開示されている。このハンマーグラブは、筒状基枠の下端部にシェル取付枠を固定し、シェル取付枠に複数個のシェルを枢着し、筒状基枠内にシェル開閉駆動用シリンダを配置し、筒状基枠内に昇降枠を昇降可能に設け、昇降枠内に軸受を介して相対回転可能に取り付けた連結用ロッドにシリンダの下端側を連結し、シリンダの上端側には内軸体とこれに回転可能に外嵌された外筒体とからなるスイベル機構の内軸体を同心状に連結し、外筒体を筒状基枠２側に固定すると共に、内軸体の上端側に吊り下げ接続部を設け、昇降枠とシェルとをリンク機構によって連動連結させ、シリンダの伸縮作動による昇降枠の昇降によってシェルを開閉させるようにしたものである。
【０００４】
ところで、上記オールケーシング工法において、ケーシング内で開姿勢のハンマーグラブを構成するシェル先端を地盤に食い込ませ、次いでハンマーグラブを閉姿勢としようとした際に、シェル先端が地盤上を滑ってハンマーグラブが十分に地盤を掴み取ることができず、土砂を掴まないハンマーグラブを上方に引き込む等して、なかなか工事が進捗しないという問題がある。そして、一度このハンマーグラブの地盤上滑りが生じてしまうと、それを解消するのが容易でなく、たとえば、さらに高所からハンマーグラブを自由落下させてシェルの地盤内食い込み量を多くするといった方策や、別途の切削具で表層地盤を掘削し、ハンマーグラブが食い込み易い地盤に到達した段階で再度ハンマーグラブを適用するといった方策などを検討する必要があるものの、前者の場合には、ハンマーグラブの破損や生じ得る振動や騒音が近隣へ伝播するという致命的な問題を有しており、後者の場合には、別途の装置に要するコスト増や作業の煩雑性の問題があって、いずれも得策とは言い難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、先行して地盤内に挿入されて地盤を切削するケーシングと、このケーシング内に配設されて切削地盤を掴み取るハンマーグラブを制御するハンマーグラブ制御機構と、から構成された掘削システムに関し、ハンマーグラブが地盤上を滑って十分に切削地盤を掴み取ることができないという従来構造の掘削システムの具備する課題を、簡易な改良構造のもとで効果的に解消することのできる、掘削システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明による掘削システムは、第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、前記第１、第２のピストンロッドの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンロッドと、からなる第３のシリンダ機構と、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれが固有の前記ピストンロッドで内部を２つに分割されて、それぞれ第１の領域および第２の領域をなし、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系、および、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、前記第３のピストンロッドの少なくとも一端が昇降する昇降空間を備え、かつ、その外周に平坦区間と傾斜したアプローチ区間を有する突起を備えた、昇降材と、前記第１、第２、第３のシリンダ機構と、前記第１、第２の流路系と、前記昇降材と、弾性材によって前記第３のピストンロッドの昇降方向に直交する方向に往復自在とされた係止材と、を一体とする基台と、からハンマーグラブ制御機構が形成され、前記ハンマーグラブ制御機構と、これを収容するケーシングと、からなる掘削システムにおいて、前記昇降材が引き上げられた際に、昇降空間に第３のピストンロッドの前記一端が係止され、昇降材がさらに引き上げられることで第３のピストンロッドが第３のシリンダ内を摺動してその第１の領域内に収容されていた流体を第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供し、提供された流体の流体圧によって第１、第２のピストンロッドが押し込まれることで第１、第２のシェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢制御が実行されるようになっており、かつ、この開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際に、昇降材の前記突起が前記弾性材の付勢に抗して係止材を前記ケーシングの内壁面に押し付け、これによって、前記開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際の、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定が保障されるものである。
【０００８】
本発明の掘削システムは、鋼管等からなるケーシングの先端には切削チップが装備され、ケーシングをベースマシンに装着されたオーガー等にて回転もしくは揺動することで地盤内に挿入し、次いで、その内部にハンマーグラブを具備するハンマーグラブ制御機構を自由落下等することで、開姿勢のハンマーグラブを地盤内に食い込ませ、これを閉姿勢とすることで地盤を掴み取り、排土する基礎工事に供されるものである。
【０００９】
ここで、本発明の掘削システムは、このハンマーグラブを閉姿勢制御して切削地盤を掴み取るに際し、ハンマーグラブ制御機構をその外周に位置するケーシングの内壁に押圧してその位置決め固定を図るようになっており、これにより、切削地盤の掴み取りの際にハンマーグラブが地盤上を滑って切削地盤の掴み取りが不十分となることを抑止できるものである。
【００１０】
そのための構成として、本掘削システムを構成するハンマーグラブ制御機構は、ハンマーグラブの姿勢変更を直接的に実行する第１、第２のシリンダ機構と、これに作動油等の流体を提供するとともに、これらのシリンダ機構から返ってくる作動油をその動作に有効利用する（第３の）ピストンロッドを具備する第３のシリンダ機構と、この第３のピストンロッドの摺動を実行する際に自身が昇降する昇降材と、この昇降材の移動過程でハンマーグラブ制御機構をケーシングに固定するために移動する係止材と、が基台にて一体に構成されたものとなっている。ここで、昇降材は、たとえば、ケーシング上方からワイヤ等を介して吊持等されており、このワイヤは、地上の油圧ポンプや油圧モータ等の駆動源にて上方に引き込まれるようになっていて、ワイヤの引き込みに同期して昇降材が上方に移動するようになっている。
【００１１】
そして、特に、昇降材の周面には突起が設けてあり、係止材はバネ等の弾性材にて付勢されていて、昇降材の移動過程において、この突起に係止材が乗り上げることで該係止材が弾性材の付勢に抗してケーシングの内壁側に張り出し、さらに該内壁に当接し、押圧することで、ハンマーグラブ制御機構のケーシング内における位置決め固定が実現する。したがって、この位置決め固定を保障する所望の押圧力を奏することができるように、突起および係止材の剛性や寸法が設定される。
【００１２】
なお、この位置決め固定の際には、２つのシェルは依然として開姿勢を呈しており、昇降材がさらに引き上げられると、今度は、昇降材に開設された昇降空間に第３のピストンロッドの一端が係止され、この時点で第３のピストンロッドの摺動準備がなされる。
【００１３】
ところで、第１、第２、第３のシリンダ機構を構成する第１、第２、第３のシリンダはそれぞれ、固有のピストンロッドにてそれぞれの内部空間が二分されており、双方の空間には作動油（圧油）が収容されている。そして、さらに昇降材が上方に引き上げられると、昇降空間で係止された第３のピストンロッドの一端が上方に持ち上げられて該ロッドが上方に摺動し、この摺動により、第３のシリンダの第１の領域に収容されていた作動油が第１の流路系に押し出され、これが第１、第２のシリンダ内に提供されることで、第１、第２のピストンロッドが押し込まれ、これらに回動自在に装着されていた２つのシェルが当初の開姿勢から閉姿勢へ姿勢変更される。
【００１４】
そして、この姿勢変更の際、すなわち、第３のシリンダの第１の領域内に収容されていた作動油が第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供される際には、同時に、第１、第２のシリンダの第２の領域に収容されていた作動油は、双方に固有のピストンロッドから受ける押圧力によって第２の流路系を介して第３のシリンダの第２の領域に提供されるようになっており、このことにより、第３のシリンダに提供された作動油の流体圧によって第３のピストンロッドの摺動が助成され、効率的なピストンロッドの摺動に寄与する。
【００１５】
また、上記する突起は、たとえば、両端に位置するテーパー状のアプローチ区間と、この２つのアプローチ区間の間の平坦区間からなり、昇降材（側方の突起）の上方移動によって、係止材がこの突起に乗り上げる際に、まずテーパー状のアプローチ区間を経ることで、該突起の平坦区間への係止材の効率的な乗り上げを保障することができる。
【００１６】
また、係止材の先端、すなわち、係止材がケーシングの内壁と当接する先端には、繰り返しの押圧付与によって係止材が損傷するのを抑制するべく、樹脂ゴム等、変形性、圧縮性に優れた保護材を配しておくのがよい。
【００１７】
昇降材がさらに引き上げられる過程で、第３のピストンロッドの摺動が進行し、これに起因して第１、第２のピストンロッドの摺動が同期進行することで、２つのシェルは除々に完全な閉姿勢へと移行していき、この際に、切削地盤が該２つのシェル内に掴み取られる。
【００１８】
昇降材がさらに引き上げられ、係止材が突起の平坦区間を経て、さらに次のアプローチ区間を経ることで突起上の乗り上げ姿勢が解除される。そして、これにより、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定も解除され、閉姿勢のハンマーグラブのケーシングからの引き上げ準備が完了することとなる。
【００１９】
上記するように、本発明による掘削システムによれば、ケーシング内部のハンマーグラブが地盤上を滑ることなく効果的に切削地盤を掴み取ることを保障でき、この作用効果に加えて、一連の作動油等の流体の流れをシステム内に好適に取り込んで、シェルの効率的な駆動とこの駆動源であるピストンロッドの効率的な摺動を実現することができる。さらには、ハンマーグラブの開姿勢から閉姿勢への一連の流れの中で、切削地盤の確実な掴み取りと、地盤を掴んだ状態の閉姿勢のハンマーグラブの引き上げ準備と、がスムースに実行される。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から理解できるように、本発明の掘削システムによれば、開閉姿勢制御されるシェルを直接的に駆動する第１、第２のシリンダ機構との間で流体を授受する、第３のシリンダ機構を構成するピストンロッドを移動させる昇降材を組み込み、この昇降材の移動の際にハンマーグラブによる地盤の掴み取りを保障させながら、さらにこの昇降材の移動によってハンマーグラブの開閉姿勢制御を実行することができ、施工性に優れた掘削システムが提供されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の掘削システムに関し、ハンマーグラブが開姿勢でケーシング内に配された状態を説明した模式図である。
【図２】図１の状態に続いて昇降材が上方に移動し、ハンマーグラブ制御機構がケーシング内で位置決め固定された状態を説明した模式図である。
【図３】昇降材の突起上に係止材が乗り上げる前後の状態を説明した模式図であって、（ａ）は乗り上げる前の状態を示す図であり、（ｂ）は乗り上げた状態を示す図である。
【図４】図２の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが開姿勢から閉姿勢へ移行している状態を説明した模式図である。
【図５】図４の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが完全に閉姿勢となり、かつ、ハンマーグラブ制御機構のケーシングへの位置決め固定が解除された状態を説明した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここで、図１，２，４，５は順に、本発明の掘削システムに関し、ハンマーグラブが開姿勢でケーシング内に配された状態を説明した模式図、図１の状態に続いて昇降材が上方に移動し、ハンマーグラブ制御機構がケーシング内で位置決め固定された状態を説明した模式図、図２の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが開姿勢から閉姿勢へ移行している状態を説明した模式図、図４の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが完全に閉姿勢となり、かつ、ハンマーグラブ制御機構のケーシングへの位置決め固定が解除された状態を説明した模式図をそれぞれ示している。また、図３ａは図１の係止材付近の拡大図であり、図３ｂは図２の係止材付近の拡大図である。なお、図示するケーシングを回転もしくは揺動させるオーガー等を備えたベースマシンの図示は省略しており、たとえば図示するハンマーグラブ制御機構１００は、ベースマシンのブーム先端からワイヤを介して吊持されるものである。また、ハンマーグラブ制御機構１００を構成する各種構成部材が、剛性のある鋼、鉄等の金属素材から形成されることは勿論のことである。
【００２３】
図示する本発明の掘削システム３００は、その先端に切削チップ２０１を具備する鋼管等からなるケーシング２００と、この内部に配され、自身の自由落下により切削された切削地盤、もしくはケーシング２００にて切削された切削地盤を掴み取り、ケーシング外に排土するハンマーグラブ制御機構１００と、から大略構成される。
【００２４】
ここで、ハンマーグラブ制御機構１００の構成を詳述する。
ハンマーグラブ制御機構１００は、基台５０の内部に、第１、第２、第３のシリンダ機構２０、３０、１０を内蔵している。
【００２５】
これら第１、第２のシリンダ機構２０，３０はそれぞれ、第１、第２のシリンダ２１、３１と、それぞれのシリンダ２１、３１内で進退自在な第１、第２のピストンロッド２２、３２と、から構成されており、第１、第２のピストンロッド２２、３２の先端には第１、第２のシェル８１，８２が回動自在に装着され、ハンマーグラブ８０を構成している。なお、これら２つのシェル８１，８２は、それらの一端が第１、第２のピストンロッド２２、３２に装着され、それらの他端が枢動固定部５１に回動自在に固定されており、これが回動支点を形成している。
【００２６】
基台５０内にはさらに別途の第３のシリンダ機構１０が内蔵されており、第３のシリンダ機構１０と第１、第２のシリンダ機構２０，３０との間で作動油の授受が実行され、各シリンダ機構のピストンロッド２２、３２、１２が駆動される。
【００２７】
より具体的には、第１、第２、第３のシリンダ２１、３１、１１はそれぞれ、固有のピストンロッド２２、３２、１２でそれらの内部空間が二分され、それぞれに固有の第１の領域と第２の領域を有し、各シリンダ機構の第１の領域同士が第１の流路系４１で流体連通され、各シリンダ機構の第２の領域同士が第２の流路系４２で流体連通されている。
【００２８】
また、第３のピストンロッド１２の一端には係合材７３が装着され、これが、昇降材７０の本体７１の内部に画成された昇降空間７２内で昇降自在に収容されている。この昇降材７０の本体７１にはさらに、その周面にケーシング２００の内壁側に突の突起７４が具備されている。
【００２９】
上記する突起７４は、たとえば図示のごとき縦断面視が台形を呈し、筒状の本体７１をリング状に包囲するものであり、この断面視においては、たとえば図３ｂで示すように、２つのテーパー状のアプローチ区間平坦区間７４ｂ，７４ｂと、その間の平坦区間７４ａとからなる輪郭を有している。
【００３０】
一方、基台５０にはさらに、弾性材６３によって付勢され、第３のピストンロッド１２の昇降方向（図４で示すＹ２方向）に直交する方向（図１のＸ方向）で往復自在とされた係止材６０が装備されている。
【００３１】
この係止材６０は、本体６１と、その先端に装着された弾性のある保護材６２と、からなり、図１および図３ａで示す状態、すなわち、係止材６０が突起７４に乗り上げられていない状態においては、保護材６２はケーシング２００とは離間しており、図２および図３ｂで示す状態、すなわち、係止材６０が突起７４の平坦区間７４ａに乗り上げられている状態においては、保護材６２はケーシング２００の内壁に当接し、ハンマーグラブ８０が開姿勢から閉姿勢に移行する際にハンマーグラブ制御機構１００全体を不動状態とするに要する押圧力：Ｑにてケーシング２００を押圧する（Ｘ１方向）。
【００３２】
次に、図１〜図５の順に、掘削システム３００の一連の作動態様を説明する。
図１では、不図示の地盤内にケーシング２００が挿入され、ハンマーグラブ制御機構１００を構成する開姿勢のハンマーグラブ８０をなす２つのシェル８１、８２が地盤内に食い込んでいる。
【００３３】
この状態においては、第３のピストンロッド１２の一端に装着された係合材７３は昇降材７０の昇降空間７２の下端に係合されていない。
【００３４】
ハンマーグラブ制御機構１００を吊持するワイヤＷを上方に引き込み力：Ｐで引っ張ると、図２で示すように、昇降材７０は上方に移動し（Ｙ１方向）、この上方移動の過程で、図３ａから図３ｂで示すごとく、係止材６０は、弾性材６３の付勢に抗して昇降材７０側方の突起７４を、その一方のアプローチ区間７４ｂを介して乗り上げ、その平坦区間７４ａに移行し、この段階で既述する所定の押圧力：Ｑにてケーシング２００の内壁を押圧して、ハンマーグラブ制御機構１００のケーシング２００内における位置決め固定が実行される。
【００３５】
図３ａ，ｂから明らかなように、突起７４がテーパー状のアプローチ区間７４ｂを有していることで、係止材６０の突起７０上への乗り入れがスムースとなる。
【００３６】
そして、この図２で示す段階において、第３のピストンロッド１２の一端に装着された係合材７３は昇降材７０の昇降空間７２の下端に当接される。
【００３７】
さらにワイヤＷを上方へ引っ張ると、図４で示すように、係合材７３は昇降材７０に係合された姿勢で該昇降材７０とともに上方へ移動され、この係合材７３の上方移動によって第３のピストンロッド１２の上方移動が実行される（Ｙ２方向）。
【００３８】
第３のピストンロッド１２が上方に移動する際にピストンから作用する圧力により、第３のシリンダ１１の上方空間（第１の領域）内の作動油Ｇが、第１の流路系４１を介して第１、第２のシリンダ２１、３１の上方空間（第１の領域）へ押出される（Ｚ１方向）。
【００３９】
第１、第２のシリンダ２１、３１に流入した作動油Ｇによる流体圧により、第１、第２のピストンロッド２２、３２が下方へ押し込まれ（Ｙ３方向）、この押込み力により、第１、第２のシェル８１、８２が開姿勢から閉姿勢へ移行しはじめる（Ｙ４方向）。
【００４０】
また、第１、第２のピストンロッド２２、３２が下方へ押し込まれることで、第１、第２のシリンダ２１、３１の下方空間（第２の領域）内の作動油Ｇの一部は、第２の流路系４２を介して第３のシリンダ１１の下方空間（第２の領域）に押出され（Ｚ２方向）、第３のシリンダ１１の下方空間に流入した作動油Ｇの流体圧により、第３のピストンロッド１２の上方移動がより一層促進される。
【００４１】
そして、この第１、第２のシェル８１、８２の閉姿勢への移行時（切削地盤を掴み取る際）に、ハンマーグラブ制御機構１００は、その構成部材である係止材６０がケーシング２００に対して押圧姿勢を維持していることで、閉姿勢への移行時にハンマーグラブ８０が地盤上を滑ることが抑止される。
【００４２】
さらにワイヤＷを上方へ引っ張ると、図５で示すように、係止材６０は突起７４から脱落してケーシング２００に対する押圧姿勢を解除し、それと同時に、ハンマーグラブ８０は完全に閉姿勢となり、所定量の切削地盤をその内部に掴み取った状態となっている。
【００４３】
すなわち、ハンマーグラブ８０が完全に閉姿勢を形成すると同時に、ハンマーグラブ制御機構１００はケーシング２００との位置決め固定が解除され、上方への引き上げ用意が同時に完了しているのである。
【００４４】
上記するように、本発明の掘削システム３００を適用することにより、開閉姿勢制御されるシェル８１，８２を直接的に駆動する第１、第２のシリンダ機構２０，３０との間で流体を授受する、第３のシリンダ機構１０を構成するピストンロッド１２を移動させる昇降材７０を組み込み、この昇降材７０の移動の際にハンマーグラブ８０による地盤の掴み取りを保障させながら、さらにこの昇降材７０の移動によってハンマーグラブの開閉姿勢制御を効率的に実行することができる。また、確実な切削地盤の取り込みに加えて、ハンマーグラブ８０による地盤の取り込みとハンマーグラブの引き上げ準備とを同時に実行できることから、基礎工事の施工効率を従来構造のシステムに比して格段に向上させることができるものである。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…第３のシリンダ機構、１１…第３のシリンダ、１２…第３のピストンロッド、２０…第１のシリンダ機構、２１…第１のシリンダ、２２…第１のピストンロッド、３０…第２のシリンダ機構、３１…第２のシリンダ、３２…第３のピストンロッド、４１…第１の流路系、４２…第２の流路系、５０…基台、５１…枢動固定部、６０…係止材、６１…本体、６２…保護材、６３…弾性材（付勢材、バネ）、７０…昇降材、７１…本体、７２…昇降空間、７３…係合材、７４…突起、７４ａ…平坦区間、７４ｂ…アプローチ区間、８０…ハンマーグラブ、８１…第１のシェル、８２…第２のシェル、１００…ハンマーグラブ制御機構、２００…ケーシング、２０１…切削チップ、３００…掘削システム、Ｗ…ワイヤ、Ｇ…作動油
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ち杭等の基礎工事等において、たとえばケーシング内の掘削土等を掴み出す際に適用されるハンマーグラブ制御機構を備えた、掘削システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先端に切削チップが装着された鋼管等からなるケーシングを回転もしくは揺動しながら地盤内に立て込み、上方からワイヤ等で吊持され、開閉自在で対向するシェルから構成されたハンマーグラブを開姿勢で自由落下させてケーシング内の地盤に食い込ませ、ハンマーグラブを閉姿勢として地盤を掴み取り、ハンマーグラブを地上へ引き込んで掘削地盤を排出し、これを所定深度まで繰り返しながら地盤内に基礎用縦坑を造成する施工方法が基礎工事において適用されており、一般にオールケーシング工法と称されている。
【０００３】
なお、上記するハンマーグラブに関し、シェルの駆動機構につながる油圧配管チューブ、動力ケーブル、ワイヤ等が捩じれて切れたりするのを防止することを目的としたものが特許文献１に開示されている。このハンマーグラブは、筒状基枠の下端部にシェル取付枠を固定し、シェル取付枠に複数個のシェルを枢着し、筒状基枠内にシェル開閉駆動用シリンダを配置し、筒状基枠内に昇降枠を昇降可能に設け、昇降枠内に軸受を介して相対回転可能に取り付けた連結用ロッドにシリンダの下端側を連結し、シリンダの上端側には内軸体とこれに回転可能に外嵌された外筒体とからなるスイベル機構の内軸体を同心状に連結し、外筒体を筒状基枠２側に固定すると共に、内軸体の上端側に吊り下げ接続部を設け、昇降枠とシェルとをリンク機構によって連動連結させ、シリンダの伸縮作動による昇降枠の昇降によってシェルを開閉させるようにしたものである。
【０００４】
ところで、上記オールケーシング工法において、ケーシング内で開姿勢のハンマーグラブを構成するシェル先端を地盤に食い込ませ、次いでハンマーグラブを閉姿勢としようとした際に、シェル先端が地盤上を滑ってハンマーグラブが十分に地盤を掴み取ることができず、土砂を掴まないハンマーグラブを上方に引き込む等して、なかなか工事が進捗しないという問題がある。そして、一度このハンマーグラブの地盤上滑りが生じてしまうと、それを解消するのが容易でなく、たとえば、さらに高所からハンマーグラブを自由落下させてシェルの地盤内食い込み量を多くするといった方策や、別途の切削具で表層地盤を掘削し、ハンマーグラブが食い込み易い地盤に到達した段階で再度ハンマーグラブを適用するといった方策などを検討する必要があるものの、前者の場合には、ハンマーグラブの破損や生じ得る振動や騒音が近隣へ伝播するという致命的な問題を有しており、後者の場合には、別途の装置に要するコスト増や作業の煩雑性の問題があって、いずれも得策とは言い難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、先行して地盤内に挿入されて地盤を切削するケーシングと、このケーシング内に配設されて切削地盤を掴み取るハンマーグラブを制御するハンマーグラブ制御機構と、から構成された掘削システムに関し、ハンマーグラブが地盤上を滑って十分に切削地盤を掴み取ることができないという従来構造の掘削システムの具備する課題を、簡易な改良構造のもとで効果的に解消することのできる、掘削システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明による掘削システムは、第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、前記第１、第２のピストンロッドの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンロッドと、からなる第３のシリンダ機構と、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれが固有の前記ピストンロッドで内部を２つに分割されて、それぞれ第１の領域および第２の領域をなし、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系、および、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、前記第３のピストンロッドの少なくとも一端が昇降する昇降空間を備え、かつ、その外周に平坦区間と傾斜したアプローチ区間を有する突起を備えた、昇降材と、前記第１、第２、第３のシリンダ機構と、前記第１、第２の流路系と、前記昇降材と、弾性材によって前記第３のピストンロッドの昇降方向に直交する方向に往復自在とされた係止材と、を一体とする基台と、からハンマーグラブ制御機構が形成され、前記ハンマーグラブ制御機構と、これを収容するケーシングと、からなる掘削システムにおいて、前記昇降材が引き上げられた際に、昇降空間に第３のピストンロッドの前記一端が係止され、昇降材がさらに引き上げられることで第３のピストンロッドが第３のシリンダ内を摺動してその第１の領域内に収容されていた流体を第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供し、提供された流体の流体圧によって第１、第２のピストンロッドが押し込まれることで第１、第２のシェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢制御が実行されるようになっており、かつ、この開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際に、昇降材の前記突起が前記弾性材の付勢に抗して係止材を前記ケーシングの内壁面に押し付け、これによって、前記開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際の、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定が保障されるものである。
【０００８】
本発明の掘削システムは、鋼管等からなるケーシングの先端には切削チップが装備され、ケーシングをベースマシンに装着されたオーガー等にて回転もしくは揺動することで地盤内に挿入し、次いで、その内部にハンマーグラブを具備するハンマーグラブ制御機構を自由落下等することで、開姿勢のハンマーグラブを地盤内に食い込ませ、これを閉姿勢とすることで地盤を掴み取り、排土する基礎工事に供されるものである。
【０００９】
ここで、本発明の掘削システムは、このハンマーグラブを閉姿勢制御して切削地盤を掴み取るに際し、ハンマーグラブ制御機構をその外周に位置するケーシングの内壁に押圧してその位置決め固定を図るようになっており、これにより、切削地盤の掴み取りの際にハンマーグラブが地盤上を滑って切削地盤の掴み取りが不十分となることを抑止できるものである。
【００１０】
そのための構成として、本掘削システムを構成するハンマーグラブ制御機構は、ハンマーグラブの姿勢変更を直接的に実行する第１、第２のシリンダ機構と、これに作動油等の流体を提供するとともに、これらのシリンダ機構から返ってくる作動油をその動作に有効利用する（第３の）ピストンロッドを具備する第３のシリンダ機構と、この第３のピストンロッドの摺動を実行する際に自身が昇降する昇降材と、この昇降材の移動過程でハンマーグラブ制御機構をケーシングに固定するために移動する係止材と、が基台にて一体に構成されたものとなっている。ここで、昇降材は、たとえば、ケーシング上方からワイヤ等を介して吊持等されており、このワイヤは、地上の油圧ポンプや油圧モータ等の駆動源にて上方に引き込まれるようになっていて、ワイヤの引き込みに同期して昇降材が上方に移動するようになっている。
【００１１】
そして、特に、昇降材の周面には突起が設けてあり、係止材はバネ等の弾性材にて付勢されていて、昇降材の移動過程において、この突起に係止材が乗り上げることで該係止材が弾性材の付勢に抗してケーシングの内壁側に張り出し、さらに該内壁に当接し、押圧することで、ハンマーグラブ制御機構のケーシング内における位置決め固定が実現する。したがって、この位置決め固定を保障する所望の押圧力を奏することができるように、突起および係止材の剛性や寸法が設定される。
【００１２】
なお、この位置決め固定の際には、２つのシェルは依然として開姿勢を呈しており、昇降材がさらに引き上げられると、今度は、昇降材に開設された昇降空間に第３のピストンロッドの一端が係止され、この時点で第３のピストンロッドの摺動準備がなされる。
【００１３】
ところで、第１、第２、第３のシリンダ機構を構成する第１、第２、第３のシリンダはそれぞれ、固有のピストンロッドにてそれぞれの内部空間が二分されており、双方の空間には作動油（圧油）が収容されている。そして、さらに昇降材が上方に引き上げられると、昇降空間で係止された第３のピストンロッドの一端が上方に持ち上げられて該ロッドが上方に摺動し、この摺動により、第３のシリンダの第１の領域に収容されていた作動油が第１の流路系に押し出され、これが第１、第２のシリンダ内に提供されることで、第１、第２のピストンロッドが押し込まれ、これらに回動自在に装着されていた２つのシェルが当初の開姿勢から閉姿勢へ姿勢変更される。
【００１４】
そして、この姿勢変更の際、すなわち、第３のシリンダの第１の領域内に収容されていた作動油が第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供される際には、同時に、第１、第２のシリンダの第２の領域に収容されていた作動油は、双方に固有のピストンロッドから受ける押圧力によって第２の流路系を介して第３のシリンダの第２の領域に提供されるようになっており、このことにより、第３のシリンダに提供された作動油の流体圧によって第３のピストンロッドの摺動が助成され、効率的なピストンロッドの摺動に寄与する。
【００１５】
また、上記する突起は、たとえば、両端に位置するテーパー状のアプローチ区間と、この２つのアプローチ区間の間の平坦区間からなり、昇降材（側方の突起）の上方移動によって、係止材がこの突起に乗り上げる際に、まずテーパー状のアプローチ区間を経ることで、該突起の平坦区間への係止材の効率的な乗り上げを保障することができる。
【００１６】
また、係止材の先端、すなわち、係止材がケーシングの内壁と当接する先端には、繰り返しの押圧付与によって係止材が損傷するのを抑制するべく、樹脂ゴム等、変形性、圧縮性に優れた保護材を配しておくのがよい。
【００１７】
昇降材がさらに引き上げられる過程で、第３のピストンロッドの摺動が進行し、これに起因して第１、第２のピストンロッドの摺動が同期進行することで、２つのシェルは除々に完全な閉姿勢へと移行していき、この際に、切削地盤が該２つのシェル内に掴み取られる。
【００１８】
昇降材がさらに引き上げられ、係止材が突起の平坦区間を経て、さらに次のアプローチ区間を経ることで突起上の乗り上げ姿勢が解除される。そして、これにより、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定も解除され、閉姿勢のハンマーグラブのケーシングからの引き上げ準備が完了することとなる。
【００１９】
上記するように、本発明による掘削システムによれば、ケーシング内部のハンマーグラブが地盤上を滑ることなく効果的に切削地盤を掴み取ることを保障でき、この作用効果に加えて、一連の作動油等の流体の流れをシステム内に好適に取り込んで、シェルの効率的な駆動とこの駆動源であるピストンロッドの効率的な摺動を実現することができる。さらには、ハンマーグラブの開姿勢から閉姿勢への一連の流れの中で、切削地盤の確実な掴み取りと、地盤を掴んだ状態の閉姿勢のハンマーグラブの引き上げ準備と、がスムースに実行される。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から理解できるように、本発明の掘削システムによれば、開閉姿勢制御されるシェルを直接的に駆動する第１、第２のシリンダ機構との間で流体を授受する、第３のシリンダ機構を構成するピストンロッドを移動させる昇降材を組み込み、この昇降材の移動の際にハンマーグラブによる地盤の掴み取りを保障させながら、さらにこの昇降材の移動によってハンマーグラブの開閉姿勢制御を実行することができ、施工性に優れた掘削システムが提供されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の掘削システムに関し、ハンマーグラブが開姿勢でケーシング内に配された状態を説明した模式図である。
【図２】図１の状態に続いて昇降材が上方に移動し、ハンマーグラブ制御機構がケーシング内で位置決め固定された状態を説明した模式図である。
【図３】昇降材の突起上に係止材が乗り上げる前後の状態を説明した模式図であって、（ａ）は乗り上げる前の状態を示す図であり、（ｂ）は乗り上げた状態を示す図である。
【図４】図２の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが開姿勢から閉姿勢へ移行している状態を説明した模式図である。
【図５】図４の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが完全に閉姿勢となり、かつ、ハンマーグラブ制御機構のケーシングへの位置決め固定が解除された状態を説明した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここで、図１，２，４，５は順に、本発明の掘削システムに関し、ハンマーグラブが開姿勢でケーシング内に配された状態を説明した模式図、図１の状態に続いて昇降材が上方に移動し、ハンマーグラブ制御機構がケーシング内で位置決め固定された状態を説明した模式図、図２の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが開姿勢から閉姿勢へ移行している状態を説明した模式図、図４の状態に続いて昇降材がさらに上方に移動し、ハンマーグラブが完全に閉姿勢となり、かつ、ハンマーグラブ制御機構のケーシングへの位置決め固定が解除された状態を説明した模式図をそれぞれ示している。また、図３ａは図１の係止材付近の拡大図であり、図３ｂは図２の係止材付近の拡大図である。なお、図示するケーシングを回転もしくは揺動させるオーガー等を備えたベースマシンの図示は省略しており、たとえば図示するハンマーグラブ制御機構１００は、ベースマシンのブーム先端からワイヤを介して吊持されるものである。また、ハンマーグラブ制御機構１００を構成する各種構成部材が、剛性のある鋼、鉄等の金属素材から形成されることは勿論のことである。
【００２３】
図示する本発明の掘削システム３００は、その先端に切削チップ２０１を具備する鋼管等からなるケーシング２００と、この内部に配され、自身の自由落下により切削された切削地盤、もしくはケーシング２００にて切削された切削地盤を掴み取り、ケーシング外に排土するハンマーグラブ制御機構１００と、から大略構成される。
【００２４】
ここで、ハンマーグラブ制御機構１００の構成を詳述する。
ハンマーグラブ制御機構１００は、基台５０の内部に、第１、第２、第３のシリンダ機構２０、３０、１０を内蔵している。
【００２５】
これら第１、第２のシリンダ機構２０，３０はそれぞれ、第１、第２のシリンダ２１、３１と、それぞれのシリンダ２１、３１内で進退自在な第１、第２のピストンロッド２２、３２と、から構成されており、第１、第２のピストンロッド２２、３２の先端には第１、第２のシェル８１，８２が回動自在に装着され、ハンマーグラブ８０を構成している。なお、これら２つのシェル８１，８２は、それらの一端が第１、第２のピストンロッド２２、３２に装着され、それらの他端が枢動固定部５１に回動自在に固定されており、これが回動支点を形成している。
【００２６】
基台５０内にはさらに別途の第３のシリンダ機構１０が内蔵されており、第３のシリンダ機構１０と第１、第２のシリンダ機構２０，３０との間で作動油の授受が実行され、各シリンダ機構のピストンロッド２２、３２、１２が駆動される。
【００２７】
より具体的には、第１、第２、第３のシリンダ２１、３１、１１はそれぞれ、固有のピストンロッド２２、３２、１２でそれらの内部空間が二分され、それぞれに固有の第１の領域と第２の領域を有し、各シリンダ機構の第１の領域同士が第１の流路系４１で流体連通され、各シリンダ機構の第２の領域同士が第２の流路系４２で流体連通されている。
【００２８】
また、第３のピストンロッド１２の一端には係合材７３が装着され、これが、昇降材７０の本体７１の内部に画成された昇降空間７２内で昇降自在に収容されている。この昇降材７０の本体７１にはさらに、その周面にケーシング２００の内壁側に突の突起７４が具備されている。
【００２９】
上記する突起７４は、たとえば図示のごとき縦断面視が台形を呈し、筒状の本体７１をリング状に包囲するものであり、この断面視においては、たとえば図３ｂで示すように、２つのテーパー状のアプローチ区間平坦区間７４ｂ，７４ｂと、その間の平坦区間７４ａとからなる輪郭を有している。
【００３０】
一方、基台５０にはさらに、弾性材６３によって付勢され、第３のピストンロッド１２の昇降方向（図４で示すＹ２方向）に直交する方向（図１のＸ方向）で往復自在とされた係止材６０が装備されている。
【００３１】
この係止材６０は、本体６１と、その先端に装着された弾性のある保護材６２と、からなり、図１および図３ａで示す状態、すなわち、係止材６０が突起７４に乗り上げられていない状態においては、保護材６２はケーシング２００とは離間しており、図２および図３ｂで示す状態、すなわち、係止材６０が突起７４の平坦区間７４ａに乗り上げられている状態においては、保護材６２はケーシング２００の内壁に当接し、ハンマーグラブ８０が開姿勢から閉姿勢に移行する際にハンマーグラブ制御機構１００全体を不動状態とするに要する押圧力：Ｑにてケーシング２００を押圧する（Ｘ１方向）。
【００３２】
次に、図１〜図５の順に、掘削システム３００の一連の作動態様を説明する。
図１では、不図示の地盤内にケーシング２００が挿入され、ハンマーグラブ制御機構１００を構成する開姿勢のハンマーグラブ８０をなす２つのシェル８１、８２が地盤内に食い込んでいる。
【００３３】
この状態においては、第３のピストンロッド１２の一端に装着された係合材７３は昇降材７０の昇降空間７２の下端に係合されていない。
【００３４】
ハンマーグラブ制御機構１００を吊持するワイヤＷを上方に引き込み力：Ｐで引っ張ると、図２で示すように、昇降材７０は上方に移動し（Ｙ１方向）、この上方移動の過程で、図３ａから図３ｂで示すごとく、係止材６０は、弾性材６３の付勢に抗して昇降材７０側方の突起７４を、その一方のアプローチ区間７４ｂを介して乗り上げ、その平坦区間７４ａに移行し、この段階で既述する所定の押圧力：Ｑにてケーシング２００の内壁を押圧して、ハンマーグラブ制御機構１００のケーシング２００内における位置決め固定が実行される。
【００３５】
図３ａ，ｂから明らかなように、突起７４がテーパー状のアプローチ区間７４ｂを有していることで、係止材６０の突起７０上への乗り入れがスムースとなる。
【００３６】
そして、この図２で示す段階において、第３のピストンロッド１２の一端に装着された係合材７３は昇降材７０の昇降空間７２の下端に当接される。
【００３７】
さらにワイヤＷを上方へ引っ張ると、図４で示すように、係合材７３は昇降材７０に係合された姿勢で該昇降材７０とともに上方へ移動され、この係合材７３の上方移動によって第３のピストンロッド１２の上方移動が実行される（Ｙ２方向）。
【００３８】
第３のピストンロッド１２が上方に移動する際にピストンから作用する圧力により、第３のシリンダ１１の上方空間（第１の領域）内の作動油Ｇが、第１の流路系４１を介して第１、第２のシリンダ２１、３１の上方空間（第１の領域）へ押出される（Ｚ１方向）。
【００３９】
第１、第２のシリンダ２１、３１に流入した作動油Ｇによる流体圧により、第１、第２のピストンロッド２２、３２が下方へ押し込まれ（Ｙ３方向）、この押込み力により、第１、第２のシェル８１、８２が開姿勢から閉姿勢へ移行しはじめる（Ｙ４方向）。
【００４０】
また、第１、第２のピストンロッド２２、３２が下方へ押し込まれることで、第１、第２のシリンダ２１、３１の下方空間（第２の領域）内の作動油Ｇの一部は、第２の流路系４２を介して第３のシリンダ１１の下方空間（第２の領域）に押出され（Ｚ２方向）、第３のシリンダ１１の下方空間に流入した作動油Ｇの流体圧により、第３のピストンロッド１２の上方移動がより一層促進される。
【００４１】
そして、この第１、第２のシェル８１、８２の閉姿勢への移行時（切削地盤を掴み取る際）に、ハンマーグラブ制御機構１００は、その構成部材である係止材６０がケーシング２００に対して押圧姿勢を維持していることで、閉姿勢への移行時にハンマーグラブ８０が地盤上を滑ることが抑止される。
【００４２】
さらにワイヤＷを上方へ引っ張ると、図５で示すように、係止材６０は突起７４から脱落してケーシング２００に対する押圧姿勢を解除し、それと同時に、ハンマーグラブ８０は完全に閉姿勢となり、所定量の切削地盤をその内部に掴み取った状態となっている。
【００４３】
すなわち、ハンマーグラブ８０が完全に閉姿勢を形成すると同時に、ハンマーグラブ制御機構１００はケーシング２００との位置決め固定が解除され、上方への引き上げ用意が同時に完了しているのである。
【００４４】
上記するように、本発明の掘削システム３００を適用することにより、開閉姿勢制御されるシェル８１，８２を直接的に駆動する第１、第２のシリンダ機構２０，３０との間で流体を授受する、第３のシリンダ機構１０を構成するピストンロッド１２を移動させる昇降材７０を組み込み、この昇降材７０の移動の際にハンマーグラブ８０による地盤の掴み取りを保障させながら、さらにこの昇降材７０の移動によってハンマーグラブの開閉姿勢制御を効率的に実行することができる。また、確実な切削地盤の取り込みに加えて、ハンマーグラブ８０による地盤の取り込みとハンマーグラブの引き上げ準備とを同時に実行できることから、基礎工事の施工効率を従来構造のシステムに比して格段に向上させることができるものである。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…第３のシリンダ機構、１１…第３のシリンダ、１２…第３のピストンロッド、２０…第１のシリンダ機構、２１…第１のシリンダ、２２…第１のピストンロッド、３０…第２のシリンダ機構、３１…第２のシリンダ、３２…第３のピストンロッド、４１…第１の流路系、４２…第２の流路系、５０…基台、５１…枢動固定部、６０…係止材、６１…本体、６２…保護材、６３…弾性材（付勢材、バネ）、７０…昇降材、７１…本体、７２…昇降空間、７３…係合材、７４…突起、７４ａ…平坦区間、７４ｂ…アプローチ区間、８０…ハンマーグラブ、８１…第１のシェル、８２…第２のシェル、１００…ハンマーグラブ制御機構、２００…ケーシング、２０１…切削チップ、３００…掘削システム、Ｗ…ワイヤ、Ｇ…作動油
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、
前記第１、第２のピストンロッドの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、
第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンロッドと、からなる第３のシリンダ機構と、
第１、第２、第３のシリンダのそれぞれが固有の前記ピストンロッドで内部を２つに分割されて、それぞれ第１の領域および第２の領域をなし、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系、および、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、
前記第３のピストンロッドの少なくとも一端が昇降する昇降空間を備え、かつ、その外周に平坦区間と傾斜したアプローチ区間を有する突起を備えた、昇降材と、
前記第１、第２、第３のシリンダ機構と、前記第１、第２の流路系と、前記昇降材と、弾性材によって前記第３のピストンロッドの昇降方向に直交する方向に往復自在とされた係止材と、を一体とする基台と、からハンマーグラブ制御機構が形成され、
前記ハンマーグラブ制御機構と、これを収容するケーシングと、からなる掘削システムにおいて、
前記昇降材が引き上げられた際に、昇降空間に第３のピストンロッドの前記一端が係止され、昇降材がさらに引き上げられることで第３のピストンロッドが第３のシリンダ内を摺動してその第１の領域内に収容されていた流体を第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供し、提供された流体の流体圧によって第１、第２のピストンロッドが押し込まれることで第１、第２のシェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢制御が実行されるようになっており、
かつ、この開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際に、昇降材の前記突起が前記弾性材の付勢に抗して係止材を前記ケーシングの内壁面に押し付け、これによって、前記開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際の、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定が保障される、掘削システム。
【請求項２】
第３のシリンダの第１の領域内に収容されていた流体が第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供される際に、第１、第２のシリンダの第２の領域に収容されていた流体が第２の流路系を介して第３のシリンダの第２の領域に提供され、提供された流体の流体圧によって第３のピストンロッドの摺動を助成するようになっている、請求項１に記載の掘削システム。
【請求項３】
前記突起の前記アプローチ区間を経ることで、該突起の前記平坦区間への前記係止材の乗り上げが保障される、請求項１または２に記載の掘削システム。
【請求項４】
前記昇降材がさらに引き上げられ、前記係止材が前記突起の前記平坦区間を経て、さらに次のアプローチ区間を経ることで突起上の乗り上げ姿勢が解除され、これによって、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定が解除され、かつ、閉姿勢のハンマーグラブのケーシングからの引き上げ準備が完了する、請求項１〜３のいずれかに記載の掘削システム。
【請求項５】
前記流体は作動油であり、前記シリンダは油圧シリンダである、請求項１〜４のいずれかに記載の掘削システム。
【請求項１】
第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、
前記第１、第２のピストンロッドの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、
第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンロッドと、からなる第３のシリンダ機構と、
第１、第２、第３のシリンダのそれぞれが固有の前記ピストンロッドで内部を２つに分割されて、それぞれ第１の領域および第２の領域をなし、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系、および、第１、第２、第３のシリンダのそれぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、
前記第３のピストンロッドの少なくとも一端が昇降する昇降空間を備え、かつ、その外周に平坦区間と傾斜したアプローチ区間を有する突起を備えた、昇降材と、
前記第１、第２、第３のシリンダ機構と、前記第１、第２の流路系と、前記昇降材と、弾性材によって前記第３のピストンロッドの昇降方向に直交する方向に往復自在とされた係止材と、を一体とする基台と、からハンマーグラブ制御機構が形成され、
前記ハンマーグラブ制御機構と、これを収容するケーシングと、からなる掘削システムにおいて、
前記昇降材が引き上げられた際に、昇降空間に第３のピストンロッドの前記一端が係止され、昇降材がさらに引き上げられることで第３のピストンロッドが第３のシリンダ内を摺動してその第１の領域内に収容されていた流体を第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供し、提供された流体の流体圧によって第１、第２のピストンロッドが押し込まれることで第１、第２のシェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢制御が実行されるようになっており、
かつ、この開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際に、昇降材の前記突起が前記弾性材の付勢に抗して係止材を前記ケーシングの内壁面に押し付け、これによって、前記開姿勢から閉姿勢への姿勢制御の際の、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定が保障される、掘削システム。
【請求項２】
第３のシリンダの第１の領域内に収容されていた流体が第１の流路系を介して第１、第２のシリンダの第１の領域に提供される際に、第１、第２のシリンダの第２の領域に収容されていた流体が第２の流路系を介して第３のシリンダの第２の領域に提供され、提供された流体の流体圧によって第３のピストンロッドの摺動を助成するようになっている、請求項１に記載の掘削システム。
【請求項３】
前記突起の前記アプローチ区間を経ることで、該突起の前記平坦区間への前記係止材の乗り上げが保障される、請求項１または２に記載の掘削システム。
【請求項４】
前記昇降材がさらに引き上げられ、前記係止材が前記突起の前記平坦区間を経て、さらに次のアプローチ区間を経ることで突起上の乗り上げ姿勢が解除され、これによって、ケーシング内におけるハンマーグラブ制御機構の位置決め固定が解除され、かつ、閉姿勢のハンマーグラブのケーシングからの引き上げ準備が完了する、請求項１〜３のいずれかに記載の掘削システム。
【請求項５】
前記流体は作動油であり、前記シリンダは油圧シリンダである、請求項１〜４のいずれかに記載の掘削システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１４９１５２（Ｐ２０１１−１４９１５２Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８９１５（Ｐ２０１０−８９１５）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５９３１５７７５８）株式会社エーコー (8)
【出願人】（３０９０１７９６５）朝日技研株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５９３１５７７５８）株式会社エーコー (8)
【出願人】（３０９０１７９６５）朝日技研株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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