(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリルロッドを把持するロッドクランプを備えたアームを、ガイドシェルの側部に設けたベースに枢支し、アームの回動によりドリルロッドを退避位置からさく孔軸線上へ移動させるさく孔機のドリルロッド交換装置であって、ドリルロッドをアームの回動による移動方向と交差する方向へ移動させる位置調整機構を設けており、その位置調整機構がアームを枢支するベースを支持プレート上でスライドさせるスライド機構であることを特徴とするさく孔機のドリルロッド交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削工事において壁面の岩盤補強のために長尺のロックボルトを打設する場合等、長孔のさく孔を行うときにさく孔機のドリルロッドの継足しや回収を行うためのロッド交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドリルジャンボやファンカットドリル等のさく孔機では、ガイドシェルに搭載されたさく岩機にシャンクロッドを挿着し、このシャンクロッドに所定長のドリルロッドをスリーブを介して接続し、ドリルロッド先端にはビットを取付け、さく岩機からドリルロッドを介して打撃と回転をビットに伝達し、さく岩機に送りを与えて岩盤にさく孔する。所要さく孔長がドリルロッドの長さより長い場合には、さく孔作業の際にドリルロッドの継足し及び回収を行う。
【０００３】
このドリルロッドの継足し、回収を行うためのドリルロッド交換装置として、従来、図５に示すように、ガイドシェル９０の側面に固設された支持フレーム９１にベース９２を固定し、このベース９２に、ドリルロッド９３を把持するロッドクランプ９４を備えたアーム９５を枢支して、ドリルロッド９３を退避位置からさく孔軸線Ｘ上へ移動させるようにしたものが使用されている。
【０００４】
このドリルロッド交換装置でドリルロッド９３の継足しを行うときには、先ず、図５の退避位置において、ロッドクランプ９４をクランプシリンダ９６で開閉してドリルロッド９３を把持し、次に、スイングシリンダ９７でアーム９５を回動させて、ドリルロッド９３を退避位置から図６に示すようにさく孔軸線Ｘ上へ移動させる。ドリルロッド９３がさく孔軸線Ｘ上に位置決めされたら、シャンクロッドと既存のドリルロッドの間にドリルロッド９３を接続した後、ロッドクランプ９４を開き、アーム９５を旋回させて退避位置に戻す。
【０００５】
ドリルロッド９３を回収するときには、これと逆の動作を行う。
このようなドリルロッド交換装置では、機械部分の摩耗やへたりによって芯ずれを生ずることは避けられない。従って、アーム９５を回動させたときにドリルロッド９３が正しくさく孔軸線Ｘ上に位置決めできないようになる。
【０００６】
そこで、ねじを用いてベースの位置を調整し芯合わせを行う手動の調整部９８が設けられていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このドリルロッド交換装置は、ドリルロッド９３を正しくさく孔軸線Ｘ上に位置決めできるように、さく孔前に芯合わせの調整作業を行う必要があり面倒である。
【０００８】
また、折角事前に調整しておいても、ドリルロッド９３自体に曲がりがあると芯ずれが生ずる。このような場合には、ドリルロッド９３の一端をシャンクロッドの位置に合わせると、ドリルロッド９３の他端は既存のドリルロッドの位置に合致しなくなるので、ドリルロッド９３の一端とシャンクロッドとを接続した後、ガイドシェル９０を動かしてドリルロッド９３の他端を既存のドリルロッドの位置に合わせて接続するというような操作が行われるが、ガイドシェル９０による位置合わせでは微調整が困難なので作業に時間を要し、無理な力が働いて機器の損傷を生ずるおそれもある。
【０００９】
本発明は、さく孔機のドリルロッド交換装置におけるかかる問題を解決するものであって、継足しや回収を行うときのドリルロッドの芯合わせを容易に行うことのできるさく孔機のドリルロッド交換装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ドリルロッドを把持するロッドクランプを備えたアームを、ガイドシェルの側部に設けたベースに枢支し、アームの回動によりドリルロッドを退避位置からさく孔軸線上へ移動させるさく孔機のドリルロッド交換装置において、ドリルロッドをアームの回動による移動方向と交差する方向へ移動させる位置調整機構を設けており、その位置調整機構を、アームを枢支するベースを支持プレート上でスライドさせるスライド機構とすることにより上記課題を解決している。
【００１１】
このドリルロッド交換装置でドリルロッドの継足しを行うときには、先ず、退避位置において、ロッドクランプを開閉してドリルロッドを把持し、次に、アームを回動させて、ドリルロッドを退避位置からさく孔軸線上へ移動させる。ドリルロッドがさく孔軸線上に位置決めされたら、シャンクロッドと既存のドリルロッドの間にドリルロッドを接続した後、ロッドクランプを開き、アームを回動させて退避位置に戻す。
【００１２】
ドリルロッドを回収するときには、これと逆の動作を行う。
機械部分の摩耗やへたりによって芯ずれを生じ、アームを回動させたときにドリルロッドが正しくさく孔軸線上に位置しなくなった場合には、位置調整機構でドリルロッドをアームの回動による移動方向と交差する方向へ移動させてさく孔軸線と一致するように位置を調整する。
【００１３】
この方向への位置の調整だけでは正しく位置決めできない場合には、若干のアームの回動も併せて調整する。
このように、位置調整機構を用いて芯ずれの調整が簡単にできるので、さく孔前の芯合わせの調整作業を行う必要はない。ドリルロッドの曲がりによる芯ずれにも迅速に対応できる。
【００１４】
位置調整機構はアームを枢支するベースを支持プレート上でスライドさせるスライド機構とすることで、位置決めの際に微調整を確実に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態であるドリルロッド交換装置を備えたさく孔機の側面図、図２はさく孔機の平面図、図３はドリルロッド交換装置の正面図、図４はドリルロッド交換装置のアームを回動してドリルロッドをさく孔軸線上へ移動させた状態の正面図である。
【００１６】
さく孔機１は、ブーム（図示略）の先端部に支持されるガイドシェル２にさく岩機３が搭載され、さく岩機３が公知の送り機構（図示略）によってガイドシェル２に沿って前後（図１上左右）方向に移動するようになっている。
【００１７】
さく岩機３にはシャンクロッド４が挿着され、このシャンクロッドに所定長のドリルロッド５がスリーブ６を介して接続され、ドリルロッド５の先端にはビット７が取付けられている。ガイドシェル２の先端部には、セントラライザ８が設けられており、このセントラライザ８がドリルロッド５の先端部をさく孔軸線Ｘ上に支持するようになっている。さく岩機３からドリルロッド５を介してビット７に打撃と回転を伝達すると共に、さく岩機３に送りを与えることにより岩盤へのさく孔が行われる。
【００１８】
所要さく孔長がドリルロッド５の長さより長い場合には、さく孔作業の際にドリルロッド９の継足し及び回収を行う。
このドリルロッド９の継足し、回収を行うためのドリルロッド交換装置１０は、ガイドシェル２の側部に設けられている。
【００１９】
ドリルロッド交換装置１０は、先端部にロッドクランプ１１を備えたアーム１２を、ベース１３にピン１４で枢支し、ベース１３をガイドシェル２の側面に固設された支持プレート１５上にスライド可能に支持したものである。
【００２０】
ロッドクランプ１１とアーム１２との間にはクランプシリンダ１６が取付けられており、クランプシリンダ１６でロッドクランプ１１を開閉してドリルロッド９を把持する。
【００２１】
アーム１２とベース１３との間にはスイングシリンダ１７が取付けられており、スイングシリンダ１７を伸長することによりアーム１２をピン１４を中心として回動させ、ドリルロッド９を図３の退避位置から図６のようにさく孔軸線Ｘ上へ移動させることができる。ここで、スイングシリンダ１７は、ドリルロッド９をさく孔軸線Ｘを超える位置まで移動させるようにストロークに余裕を持たせて、回動方向での位置を調整し芯合わせができるようにしている。
【００２２】
支持プレート１５とベース１３との間にはスライドシリンダ１８が取付けられている。支持プレート１５の上面は、アーム１２の回動によるドリルロッド９のさく孔軸線Ｘ付近の移動軌跡に対してほぼ直交する方向に傾斜しており、スライドシリンダ１８を伸縮してベース１３をスライドさせることにより、ドリルロッド９をアーム１２の回動による移動方向と交差する方向へ移動させて位置調整することができる。
【００２３】
支持プレート１５側には、アーム１２が所定位置まで回動したとき、その位置を検出してスイングシリンダ１７の電磁制御弁（図示略）を切換え、アーム１２の回動を停止させる位置検出器２０が設置されている。位置検出器２０には近接スイッチやリミットスイッチ等が用いられる。
【００２４】
さく孔作業を行う場合には、さく孔機１のガイドシェル２をブームでさく孔位置に移動させ、それから、さく岩機３を駆動してさく孔する。所要さく孔長がドリルロッド５の長さより長い場合には、ドリルロッド５によるさく孔を行った後、ドリルロッド９の継足しを行う。
【００２５】
ドリルロッド９の継足しは次の手順で行う。
さく岩機３を空打ちしてさく岩機３のシャンクロッド４とドリルロッド５の後端のスリーブ６との接続部のねじを緩め、セントラライザ８でスリーブ６をクランプし、さく岩機３を逆転させてシャンクロッド４とドリルロッド５のスリーブ６との接続部のねじを切り離し、さく岩機３をガイドシェル２上で後方へ移動させる。
【００２６】
ドリルロッド交換装置１０は、退避位置において、ロッドクランプ１１を開閉してドリルロッド９を把持し、次に、アーム１２を回動させて、ドリルロッド９を退避位置からさく孔軸線Ｘ上へ移動させる。アーム１２が所定位置まで回動すると、位置検出器２０の検出信号でスイングシリンダ１７の電磁制御弁が切換えられて、アーム１２の回動が停止する。アーム１２の回動が位置検出器２０の検出信号で停止した後は、インチング操作により回動位置を補正できるようにしている。
【００２７】
ドリルロッド９がさく孔軸線Ｘ上に位置決めされたら、さく岩機３を正転しながら前進させてシャンクロッド４とドリルロッド９後端のスリーブ１９のねじを接続し、さらにロッドクランプ１１のクランプシリンダ１６を若干縮小してドリルロッド９を回転可能な程度に保持し、ドリルロッド９の前端のねじを既存のドリルロッド５後端のスリーブ６のねじと接続する。
【００２８】
ドリルロッド９を接続した後、ロッドクランプ１１を開き、アーム１２を回動させて退避位置に戻す。
再度さく孔を行って所定のさく孔長に達すると、ドリルロッド９の回収を行う。ドリルロッド９の回収は次の手順で行う。
【００２９】
さく岩機３で空打ちを行って、ドリルロッド９の接続部のねじを緩めた後、さく岩機３をドリルロッド９の距離だけ後退させ、前方のドリルロッド５の後端部のスリーブ６をセントラライザ８でクランプする。それからアーム１２を回動させて、ロッドクランプ１１をさく孔軸線Ｘ上に移動させ、クランプシリンダ１６を若干伸長して、ドリルロッド９を回転可能な程度に保持する。
【００３０】
さく岩機３を逆転しながら後退させ、まずドリルロッド９の前端のねじを前方のドリルロッド５後端のスリーブ６から切り離す。
所定の回収位置でさく岩機３の後退を停止し、クランプシリンダ１６を伸長してドリルロッド９をロッドクランプ１１で把持する。それから、再度さく岩機３を逆転しながら後退させてシャンクロッド４をドリルロッド９後端のスリーブ１９から切り離す。その後アーム１２を回動してドリルロッド９をさく孔軸線Ｘ上から退避位置へ移動させ回収が終了する。
【００３１】
ドリルロッド交換装置１０は、機械部分の摩耗やへたりによって芯ずれが生じると、アーム１２を回動させて位置検出器２０の検出信号で停止させたとき、ドリルロッド９が正しくさく孔軸線Ｘ上に位置しなくなる。このような場合には、スライドシリンダ１８を伸縮させてべース１３を支持プレート１５上で若干スライドさせ、ドリルロッド９をアーム１２の回動による移動方向と交差する方向へ移動させることにより、さく孔軸線Ｘと一致するように位置を調整する。
【００３２】
この方向への位置の調整だけでは正しく位置決めできない場合には、インチング操作によってアーム１２を若干回動させて調整を行う。
ドリルロッド９の曲がりによる芯ずれがある場合には、先ずドリルロッド９の後端のスリーブ１９をシャンクロッド４に接続させた後、アーム１２の回動とべース１３のスライドによる位置の調整を行って、ドリルロッド９の前端を既存のドリルロッド５の後端のスリーブ６の位置に合わせてから接続すればよい。
【００３３】
このように、芯ずれの調整が簡単にできるので、さく孔前の芯合わせの調整作業を行う必要はない。ドリルロッドの曲がりによる芯ずれにも迅速に対応できる。
【００３４】
位置調整機構として、アーム１２を枢支するベース１３を支持プレート１５上でスライドさせるスライド機構としているので、位置決めの際に微調整を確実に行うことができる。
【００３５】
なお、位置調整機構は、アーム１２自体にスライド部を設けたり、アーム１２の回動によるドリルロッド９の移動方向と交差する方向へアーム１２を移動させるための回動部材を設ける等、他の手段を用いることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のさく孔機のドリルロッド交換装置によれば、さく孔前に芯合わせの調整作業を行う必要がなく、継足しや回収を行うときのドリルロッドの芯合わせが容易で、ドリルロッドの交換時間を短縮し作業能率を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるドリルロッド交換装置を備えたさく孔機の側面図である。
【図２】さく孔機の平面図である。
【図３】ドリルロッド交換装置の正面図である。
【図４】ドリルロッド交換装置のアームを回動してドリルロッドをさく孔軸線上へ移動させた状態の正面図である。
【図５】従来のドリルロッド交換装置の正面図である。
【図６】従来のドリルロッド交換装置のアームを回動してドリルロッドをさく孔軸線上へ移動させた状態の正面図である。
【符号の説明】
１      さく孔機
２      ガイドシェル
３      さく岩機
４      シャンクロッド
５      ドリルロッド
６      スリーブ
７      ビット
８      セントラライザ
９      ドリルロッド
１０    ドリルロッド交換装置
１１    ロッドクランプ
１２    アーム
１３    ベース
１４    ピン
１５    支持プレート
１６    クランプシリンダ
１７    スイングシリンダ
１８    スライドシリンダ
１９    スリーブ
２０    位置検出器
【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】
0004027500.tif 000006
【図６】
0004027500.tif 000007