(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドの駆動を掘削軸線に沿って案内する上方開放の案内部を有する削孔機に、前記案内部内の掘削軸線上の２点に臨む位置から直角方向に水平に延びる第１ラック及び第２ラック、前記第１及び第２ラックの下方に設けた支持台、前記第１ラックの前記掘削軸線に近い部分及び遠い部分を前記支持台に結合する前方傾斜ジャッキ及び前方送受ジャッキ、並びに前記第２ラックの前記掘削軸線に近い部分及び遠い部分を前記支持台に結合する後方傾斜ジャッキ及び後方送受ジャッキを有するロッド棚装置を併置し、前記第１及び第２ラック上に前記掘削軸線を含む鉛直面と平行にロッドを載置し、前記前方傾斜ジャッキ及び前方送受ジャッキに対する後方傾斜ジャッキ及び後方送受ジャッキの長さの調節により前記第１及び第２ラック上のロッドを前記削孔機の掘削軸線の傾斜に傾け、前記前方傾斜ジャッキ及び後方傾斜ジャッキに対する前記前方送受ジャッキ及び後方送受ジャッキの長さの調節により前記第１及び第２ラック上のロッドを前記案内部へ転がして装着するか又は前記案内部内で削孔機との結合から解除したロッドを手動で転がして前記第１及び第２ラックへ離脱させるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項２】
請求項１の削孔機において、前記第１及び第２ラックのロッドが載置される位置に接して上下動爪を設け、前記上下動爪の昇降により前記第１及び第２ラック上のロッドの転がりを制御してなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項３】
請求項１又は２の削孔機において、前記第１ラック及び第２ラックの対を一段とし２以上の該対を上下配置で多段に設け、各対を柱装置へ所定鉛直間隔でピン接続し、各対の第１ラックと第２ラックを梁装置へピン接続し、前記柱装置と梁装置とを揺動自在に結合し枠体としてなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項４】
請求項１、２又は３の削孔機において、各第１ラック及び各第２ラックの前記削孔機と近い端部に上下動可能な装填爪を設けると共に、前記削孔機から遠い端部に固定突起を設け、ロッドの装着時及び離脱時に前記装填爪を押し下げ、前記固定突起により各ラックからのロッドの落下を防止してなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項５】
請求項１、２、３、又は４の削孔機において、各第１ラック及び各第２ラックの長手方向に複数の上下動爪を一列に設け、隣接の前記上下動爪の間に１本のロッドを載置し、前記複数の上下動爪を同時に上下させる昇降手段を設け、前記昇降手段の作動ごとに前記上下動爪を１本づつ超えてロッドを移動させてなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の削孔機において、前記削孔機の案内部のロッド位置の下方の所定位置に前記掘削軸線と平行な案内突条を形成し、前記案内突条と嵌合可能な可動受け具を前記案内部に取付け、前記可動受け具の形状を前記案内突条との嵌合時にロッドを前記掘削軸線と心合せして受け止める如きものとし、前記ロッドを削孔機内へ装着する際に前記可動受け具を前記案内部の所定位置で前記案内突条に嵌合させて前記第１ラック及び第２ラックからのロッドを前記可動受け具上へ落下して位置決めし、前記ロッドを削孔機から離脱させる際に前記可動受け具を前記所定位置で前記案内突条に嵌合させロッドを削孔機との結合から解除後に前記第１ラック及び第２ラックへ手動で移行させてなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項７】
請求項６の削孔機において、前記可動受け具を鎖で前記削孔機の案内突条の近傍に取付け、手動により前記可動受け具を前記案内突条に着脱してなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項８】
請求項６の削孔機において、前記可動受け具を前記削孔機の案内突条の近傍に取付けると共にばねにより前記案内突条から分離する方向に偏倚し、手動により前記可動受け具を前記案内突条に着脱してなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項９】
請求項６の削孔機において、前記案内突条を掘削軸線に平行なレールとし、前記可動受け具を前記案内突条のレールに沿って移動可能にしてなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項１０】
請求項６の削孔機において、前記削孔機の案内突条を掘削軸線に平行な揺動軸に固定の部材に取付け、前記削孔機との結合から解除したロッドを前記揺動軸の揺動により前記可動受け具から前記第１ラック及び第２ラックへ機械的に離脱させてなるロッド着脱装置付き削孔機。
【請求項１１】
支持台上方に平行に配置したロッド載置用第１ラック及び第２ラック、前記第１ラックの一端に近い部分及び遠い部分を前記支持台へ結合する前方傾斜ジャッキ及び前方送受ジャッキ、並びに前記第２ラックの前記第１ラックの一端と対応する一端に近い部分及び遠い部分を前記支持台へ結合する後方傾斜ジャッキ及び後方送受ジャッキを備え、前記前方傾斜ジャッキ及び前方送受ジャッキに対する後方傾斜ジャッキ及び後方送受ジャッキの長さの調節により前記第１及び第２ラックの高低差を制御し、前記前方傾斜ジャッキ及び後方傾斜ジャッキに対する前記前方送受ジャッキ及び後方送受ジャッキの長さの調節により前記支持台に対する第１及び第２ラックの傾斜を制御してなるロッド棚装置。
【請求項１２】
ロッドの駆動部を掘削軸線に沿い案内する上方開放の案内部を有する削孔機において、ロッド継足し時に、駆動部を前記案内部の先端で先行ロッドから分離し且つ掘削軸線に沿いロッド長さ以上の距離だけ後退させて受入れ空間を形成し、ロッドを駆動軸線と心合わせして受け止める形状の可動受け具を前記受入れ空間内の所定位置に配置し、２枚以上の傾斜可能なラックにロッドを載置し、それらのラックの長手方向一端を前記受入れ空間の駆動軸線に臨ませ、前記ラックを前記駆動軸線へ向け下降方向に傾けロッドを前記受け具上へ転がし、前記受け具上のロッドを前記先行ロッド及び駆動部に結合して装着し、ロッド取外し時に、取外すべきロッドを前記受入れ空間へ引上げ、前記可動受け具を前記受入れ空間内の所定位置に配置してロッドを支持し、前記受け具で支持したロッドを前記駆動部及び先行ロッドとの結合から解除し、前記ラックの長手方向一端を前記受入れ空間の駆動軸線に臨ませ且つ前記駆動軸線から下降するように傾けた後手動で前記解除後のロッドをラックへ転がして離脱させなる削孔機のロッド着脱方法。
【請求項１３】
請求項１２のロッド着脱方法において、前記削孔機の案内部の先端部分のロッド軸受けにクラッチを設け、ロッド着脱時に先行ロッドの回転を前記クラッチにより拘束してなる削孔機のロッド着脱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ロッド着脱装置付き削孔機に関し、とくに重いロッドの取扱を機械化し且つロッド心合わせの自動化が可能なロッド着脱装置付き削孔機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンカーの設置、地盤強化材注入その他の目的で地表から地中へ傾斜孔を穿つ場合がある。そのための削孔機の一例を図３に示す。削孔機１は、一定長さの鋼管製のロッド７の先端に掘削ビット（図示せず）を取付け、そのロッド７を案内部４に沿って推進・回転駆動部５により回転させながら押し下げて削孔する。図示例の案内部４は、支持台２から起伏手段３によって所要の傾斜角αで支持される。駆動部５の推進は案内部４により掘削軸線１６に心合せして行われる。ロッド７を、駆動部５との結合及び好ましくはクラッチ付きである軸受部６の支承により掘削軸線１６と心合せする。ロッド７の長さより深い孔を掘るためには、先行のロッド７の上端が軸受部６まで下降した時に、駆動部５を先行のロッド７から分離してロッド長さ以上の距離だけ後退させ、次のロッド７を先行のロッド７に継足した後、駆動部５を次のロッド７の上端に結合させた上でこれを駆動する。ロッド７の継足しを繰返すことにより、任意の深さの孔を掘ることができる。
【０００３】
図３（Ａ）は傾斜角αが零（α＝０）の時の削孔機１の平面図を示し、図３（Ｂ）は傾斜角αを約４５゜とした場合の側面図を示す。ただし角度αは一定範囲内の任意の値を取り得るもので、図示例に限定されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の削孔機１には次の問題点があった。
（１）ロッド７には種々のサイズがあるが、大口径で長尺のものはかなりの重量になり（外径１２０ｍｍ、長さ２ｍで約６０ｋｇ）、人力による取扱が困難である。
（２）駆動部５とロッド７の心合わせのため、重いロッド７を微妙に移動させる必要があり、心合わせが面倒であり時間がかかる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、ロッドの取扱及び心合せを機械化できるロッド着脱装置付き削孔機を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
図１、図２、及び図３を参照するに、本発明のロッド着脱装置付き削孔機１は、ロッド７の駆動を掘削軸線１６に沿って案内する上方開放の案内部４を有する削孔機１に、案内部４内の掘削軸線１６上の２点に臨む位置から直角方向に水平に延びる第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒ、第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒの下方に設けた支持台１１、第１ラック１５ｆの削孔機１と近い部分及び遠い部分を支持台１１に結合する前方傾斜ジャッキ１２ｆ１及び前方送受ジャッキ１２ｆ２、並びに第２ラック１５ｒの削孔機１と近い部分及び遠い部分を支持台１１に結合する後方傾斜ジャッキ１２ｒ１及び後方送受ジャッキ１２ｒ２を有するロッド棚装置１０を併置し、第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒ上に前記掘削軸線１６を含む鉛直面と平行にロッド７を載置し、前方傾斜ジャッキ１２ｆ１及び前方送受ジャッキ１２ｆ２に対する後方傾斜ジャッキ１２ｒ１及び後方送受ジャッキ１２ｒ２の長さの調節により第１及び第２ラック１５ｆ、１５ｒ上のロッド７を掘削軸線１６の傾斜に傾け、前方傾斜ジャッキ１２ｆ１及び後方傾斜ジャッキ１２ｒ１に対する前方送受ジャッキ１２ｆ２及び後方送受ジャッキ１２ｒ２の長さの調節により第１及び第２ラック１５ｆ、１５ｒ上のロッド７を案内部４へ転がして装着するか又は案内部４内で削孔機１との結合から解除したロッド７を手動で転がして第１及び第２ラック１５ｆ、１５ｒ上へ離脱させる。
【０００７】
図１において掘削機１の関連部分を２点鎖線で示し、図３においてロッド棚装置１０の関連部分を点線で示す。
【０００８】
好ましくは、第１及び第２ラック１５ｆ、１５ｒ上のロッド７が載置される位置に接して上下動爪２６（図４）を設け、その上下動爪２６の昇降により第１及び第２ラック１５ｆ、１５ｒ上のロッド７の転がりを制御する。
【０００９】
図１に示すロッド棚装置１０の実施例は、ラック１５ｆ、１５ｒからなる対の３対を上下配置で支持しているが、本発明は１対以上のラック１５ｆ、１５ｒを設ければ足りこの実施例に限定されない。
【００１０】
さらに好ましくは、図３及び図５に示すように削孔機１の案内部４におけるロッド４の位置の下方の所定位置に掘削軸線１６と平行な案内突条９を形成し、案内突条９と嵌合可能な可動受け具８を案内部４に取付ける。受け具８の形状を、案内突条９との嵌合時にロッド７を掘削軸線１６と心合せして受け止める如きものとする。ロッド７を削孔機１内へ装着する際に、受け具８を案内部４の所定位置で案内突条９に嵌合させ第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒからのロッド７を可動受け具８上へ転がし込んで位置決めする。ロッド７を削孔機１から離脱する際に、受け具８を所定位置で案内突条９に嵌合させ、ロッド７を受け具８で支持したまま削孔機１との結合から解除し、解除後のロッド７を手動で転がし第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒへ離脱させる。
【００１１】
【作用】
本発明によれば、図１のロッド棚装置１０を図３の削孔機１に併置し、図１における第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒの左端、即ち削孔機１側の端部を削孔機１の上方開放構造の案内部４内の掘削軸線１６に臨ませる。図示例の場合、第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒをこのように配置すると、両ラック１５ｆ、１５ｒが掘削軸線１６と直交する向きになり、ロッド棚装置１０でラック１５の長さ方向に対し直角に載置したロッド７は削孔機１の掘削軸線１６を含む鉛直面と平行になる。
【００１２】
図２を参照するに、前方傾斜ジャッキ１２ｆ１及び前方送受ジャッキ１２ｆ２の長さに比して後方傾斜ジャッキ１２ｒ１及び後方送受ジャッキ１２ｒ２を長く、等しく又は短くして、ロッド棚装置１０上のロッド７の傾斜角を削孔機１の掘削軸線１６の傾斜角αに一致させる。例えば、図２の点線位置７ａのようにロッド７の傾斜角αを約４５゜とすることができる。
【００１３】
次いで、前方傾斜ジャッキ１２ｆ１及び後方傾斜ジャッキ１２ｒ１に対する前方送受ジャッキ１２ｆ２及び後方送受ジャッキ１２ｒ２の長さの調節によりロッド棚装置１０の第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒ（総括的にラック１５と呼ぶ場合がある。）の水平に対する傾き角βを図４に示すように調節することができる。例えば、前方傾斜ジャッキ１２ｆ１及び後方傾斜ジャッキ１２ｒ１の長さに比して前方送受ジャッキ１２ｆ２及び後方送受ジャッキ１２ｒ２を長くし、ラック１５を削孔機１の掘削軸線１６に向けて下降する向きに傾け（β＞０゜、例えば＋５゜）、図１（Ｂ）のラック１５上で掘削軸線１６に最も近いロッド７を重力によりラック１５上で転がして削孔機１の案内部４内の受入れ空間４０に装着することができる。受入れ空間４０は、ロッド７がない時の案内部４の内部空間である。よって、ロッド７の装着を機械化できる。さらに、上記受け具８を削孔機１の案内部４に配置しておけば、ラック１５からの装着と同時にロッド７を掘削軸線１６と心合せすることができる。この場合には、ロッド７の心合せの機械化が可能になる。
【００１４】
こうして装着したロッド７を、駆動部５の回転又は他の手段により、先行ロッド７及び駆動部５に結合してロッド継足しを完了する。受け具８が駆動部５の前進による掘削の邪魔になる場合は、案内部４から取外してもよい。その後の掘削により次のロッド継足しが必要となった時は、駆動部５を先行ロッド７から分離し且つロッド７の長さ以上の距離だけ後退させ、削孔機１の案内部に受入れ空間４０を作り、ロッド継足し操作の１サイクルを完了する。その後のロッド継足しは、以上説明した機械化装着と機械化心合せ又は未機械化心合せとを反復して行う。
【００１５】
削孔機１からロッド７を離脱させるには、先ず離脱すべきロッド７を削孔機１の案内部４に引上げて先行ロッド７及び駆動部５との結合から解除する。次に、前方傾斜ジャッキ１２ｆ１及び後方傾斜ジャッキ１２ｒ１の長さに比して前方送受ジャッキ１２ｆ２及び後方送受ジャッキ１２ｒ２を短くし、図４（Ｃ）に示すようにラック１５を削孔機１の掘削軸線１６から下降する向きに傾ける（β＜０゜、例えば−５゜）。案内部５内で先行ロッド７及び駆動部５から解除されているロッド７をラック１５へ図４（Ｃ）の矢印Ｒのようにり手動で離脱させることもできる。この離脱のために、ハンマー等により手動で図４（Ｃ）の矢印Ｓのようにラック１５向きの力をロッド７へ加えてロッド７を離脱させることができる。よって、ロッド７を人手による運搬なしに機械により離脱させることができる。図５を参照して以下に説明する揺動軸２０により揺動できる受け部８を用いるならば、離脱すべきロッド７をこの揺動により案内部４からラック１５へ離脱させることにより、ロッド離脱を全て機械化できる。
【００１６】
こうして、本発明の目的である「ロッドの取扱及び心合せを機械化できるロッド着脱装置付き削孔機」の提供が達成される。
【００１７】
【実施例】
図１の実施例では、第１ラック１５ｆ及び第２ラック１５ｒからなるラック対の３対を枠装置１３により間隔をおいて上下に配置し、各対に５本のロッドを載置し、単一のロッド棚装置１０に１５本のロッド７を支持する。枠装置１３は、ロッド７の両端対向部位に柱部材１３ｖと梁部材１３ｂとによって方形垂直枠を形成し、連結部材１３ｊによりラック対を適当な上下間隔で方形枠にピン止めするものである。各ロッド７の長さが２０ｍであれば、一つのロッド棚装置１０を削孔機１に併置することにより、深さ３００ｍ（１５×２０ｍ）までの孔を一気に掘ることができる。所要の口径と長さのロッド７を必要な数だけ載置したロッド棚装置１０を工場で一旦組立てた後分解して、これを削孔現場へ直送することができる。この場合には、現場で削孔機１を据付け、削孔機１の脇に各ジャッキ１２を個別に取付け、その後に工場から分解輸送されたロッド棚装置１０を組立ててジャッキ１２に取付ければ、据付が完了し掘削作業を開始できる。従って、掘削の準備が簡単になり工事期間の短縮を図ることができる。
【００１８】
図３、図４及び図５を参照するに、削孔機１に掘削軸線１６と平行な揺動軸２０を設け、案内部４の受入れ空間４０におけるこの揺動軸２０と一体に案内突条９を取付けてもよい。嵌合部３７付きの可動受け具８を連結鎖３８で案内部４の固定部分に取付け、その嵌合部３７を手動で案内突条９へ嵌合させ、矢印Ｓで示されるハンマー等の力により受け具８を案内突条９から分離することができる。この場合には、図５に陰影を付した嵌合部３７の一方の顎部３７Ｌを省略する。案内突条９からの可動受け具８の分離のための矢印Ｓの力を、案内部に取付けた適当なばね装置（図示せず）の弾性力に置換えてもよい。また、案内突条９を掘削軸線１６に平行な案内レールとし、可動受け具８をその案内レールに沿って摺動させてもよい。揺動軸２０の一端に揺動手段２１（図３）を取付け、削孔機１からラック１５へのロッド７の移動を、手動の矢印Ｓの力によってではなく、揺動手段２１で駆動する揺動軸２０の揺動によるものとして機械化してもよい。
【００１９】
図４及び図６において、ラック１５に多数のロッド７を載置する場合には、隣接載置位置の間に上下動爪２６を設け、隣接ロッド７間に間隔を保ちつつ各ロッド７を隣接載置位置へ順次移動させることができる。この順次移動を一斉に行わせるため、各上下動爪２６を二股３１を介して連結ロッド３０に接続し、駆動装置３４により連結ロッド３０を図６の矢印Ｈのように移動させ、連結ロッド３０の同図で右向きの移動により二股３１を介して爪２６をラック１５の表面下に引下げてロッド７の移動を許容し、左向きの移動により爪３１をラック１５の表面上方位置へ復帰させロッド７の移動を制限する。図中３２は二股３１の枢支ピン、３３は二股３１を爪２６及び連結ロッド３０へ枢着する連結ピンである。図示例のラック１５は、削孔機１側の端部に引下げ手段２８で駆動される装填爪２７を有し、反対側の端部にロッド７の落下を防止する突起２５を有する。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明のロッド着脱装置付き削孔機は、ロッドが載置されるラックからなるロッド棚装置を削孔機に併置した複数のジャッキにより傾斜可能に保持して削孔機に対するロッドの着脱を機械化するので、次の顕著な効果を奏する。
【００２１】
（イ）６０ｋｇにも達することのある重いロッドの取扱を機械化し、作業員を手動による重量物取扱から解放することができる。
（ロ）多人数による作業が必要であった重いロッドの傾斜取付け作業を機械化するので、省力化が可能である。
（ハ）熟練を要する重いロッドの心合せ作業を機械化するので、未熟練技術者による作業が可能になる。
（ニ）取扱の機械化により、作業環境を改善し手動取扱に伴う事故を防止できる。
（ホ）ロッド着脱作業を高速化できる。
（ヘ）ロッドの完全自動着脱が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、ロッド棚装置の平面図及び正面図である。
【図２】は、図１のロッド棚装置の側面図である。
【図３】は、削孔機の説明図である。
【図４】は、ラック上のロッドの動きの説明図である。
【図５】は、可動受け具の一実施例の説明図である。
【図６】は、ラックにおける上下動爪の駆動機構の説明図である。
【符号の説明】
１  削孔機              ２  保持台
３  起伏手段            ４  案内部
５  推進・回転駆動部    ６  軸受け
７  ロッド              ８  可動受け具
９  案内突条            １０  ロッド棚装置
１１  保持台              １２  ジャッキ
１３  枠装置              １５  ラック
１６  掘削軸線            ２０  揺動軸
２１  揺動手段            ２５  突起
２６  上下動爪            ２７  装填爪
２８  引下げ手段          ３０  連結ロッド
３１  二股                ３２  枢支ピン
３３  連結ピン            ３４  駆動装置
３７  嵌合部              ３８  連結鎖
４０  受入れ空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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