(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、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装着装置において、ロッドクランプを開閉するクランプシリンダに、ハーフクランプ時のクランプシリンダのストロークを規制する規制シリンダを接続したことを特徴とするドリルロッドのクランプ装置。
【請求項２】
クランプシリンダの閉側管路に規制シリンダを接続し、規制シリンダのストロークを設定する位置調整可能なストッパ−を設けたことを特徴とする請求項１記載のドリルロッドのクランプ装置。
【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ドリルロッド装着装置おいて、ドリルロッドを適切に保持するためのドリルロッドのクランプ装置に関する。
【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、図４及び図５に示すように、ガイドシェル２に搭載されたさく岩機３にシャンクロッド４を挿着し、このシャンクロッド４に所定長のドリルロッド５をスリーブ６を介して接続し、ドリルロッド５の先端にはビット７を取付け、ガイドシェル２の先端部に設けたセントラライザ８でドリルロッド５の先端部を支持している。さく孔時には、さく岩機３からドリルロッド５を介して打撃と回転がビット７に伝達され、さく岩機３には送りが与えられる。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、さく孔作業の際に他のドリルロッド９の継足しや回収が行われる。
【０００３】
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装着装置１０としては、図６に示すように、ガイドシェル２の側面に固設された支持フレーム１３にベース１４を固定し、このベース１４に、ドリルロッド９を把持するロッドクランプ１１を備えたアーム１２を枢支して、ドリルロッド９を退避位置からさく孔軸線Ｘ上へ移動させるようにしたものが使用されている。
【０００４】
このドリルロッド装着装置１０でドリルロッド９の継足しを行うときには、次の手順で行う。
まず、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。
【０００５】
ドリルロッド装着装置１０は、退避位置において、ロッドクランプ１１をクランプシリンダ１６で閉じてドリルロッド９を把持し、次に、スイングシリンダ１７でアーム１２を回動させて、ドリルロッド９を図６の退避位置から図７のようにさく孔軸線Ｘ上へ移動させる。
【０００６】
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のねじを接続する。それから、クランプシリンダ１６を若干縮めて、図８のようにロッドクランプ１１を少し開き、ドリルロッド９が回転可能であるが脱落はしないように保持するハーフクランプ状態とする。さく岩機３を正転しながら前進させてドリルロッド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。
【０００７】
ドリルロッド９を接続した後、図９のようにロッドクランプ１１を全開し、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。
【０００８】
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、ハーフクランプ状態でドリルロッド９を保持する。
【０００９】
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を伸長してロッドクランプ１１を閉じ、ドリルロッド９を把持する。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。
【００１０】
このように、ドリルロッド装着装置１０は、ドリルロッド９の継足しや回収の際に、ロッドクランプ１１をハーフクランプ状態としてドリルロッド９を保持することが必要になる。
【００１１】
従来、ドリルロッド装着装置１０では、ロッドクランプ１１をハーフクランプ状態としてドリルロッド９を保持するため、クランプシリンダ１６の縮小を作業者の勘に頼って行うか、或いは別途ドリルロッド９を保持するために板ばねやコイルばねを設ける等の手段が用いられていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、クランプシリンダの縮小を作業者の勘によって行った場合、ロッドクランプが開きすぎてドリルロッドを脱落させてしまったり、前後のドリルロッド間の芯が狂って接続や切り離しか困難になることがある。
【００１３】
また、別途板ばねやコイルばね等を設けてドリルロッドを保持する場合、ばねのへたり等でドリルロッドが脱落したり、さく孔時の孔曲がり等によりドリルロッドに過大な外力が加わったときにばねの力が不足してドリルロッドを保持できなくなるという問題があった。
【００１４】
本発明は、さく孔機のドリルロッド装着装置におけるかかる問題を解決するものであって、ロッドクランプ１１を確実にハーフクランプ状態としてドリルロッドを適切に保持することのできるドリルロッドのクランプ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のドリルロッドのクランプ装置では、ドリルロッドを把持するロッドクランプを備え、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装着装置において、ロッドクランプを開閉するクランプシリンダに、ハーフクランプ時のクランプシリンダのストロークを規制する規制シリンダを接続することにより上記課題を解決している。
【００１６】
このドリルロッドのクランプ装置は、ドリルロッド装着装置でドリルロッドの継足しや回収を行う場合に、ロッドクランプをハーフクランプ状態とする必要があるときには、規制シリンダによってクランプシリンダのストロークを規制することにより、ロッドクランプをドリルロッドが回転可能であるが脱落はしない位置まで開き、ドリルロッドを確実に保持することができる。
【００１７】
また、規制シリンダをクランプシリンダの閉側管路に接続し、規制シリンダのストロークを設定する位置調整可能なストッパ−を設けることにより、ロッドクランプをハーフクランプ状態としたときの開き具合を任意に調整することができる。
【００１８】
【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のクランプ装置の構成を示す油圧回路図、図２及び図３は、ドリルロッドのクランプ装置の作動の説明図である。
【００１９】
このドリルロッドのクランプ装置は、図４、図５に示すさく孔機のガイドシェル２の側面に設けられた、図６に示すようなドリルロッド装着装置１０に装備することができる。
【００２０】
さく孔機は、前述の通り、ガイドシェル２に搭載されたさく岩機３にシャンクロッド４を挿着し、このシャンクロッド４に所定長のドリルロッド５をスリーブ６を介して接続し、ドリルロッド５の先端にはビット７を取付け、ガイドシェル２の先端部に設けたセントラライザ８でドリルロッド５の先端部を支持している。さく孔時には、さく岩機３からドリルロッド５を介して打撃と回転がビット７に伝達され、さく岩機３には送りが与えられる。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、さく孔作業の際に他のドリルロッド９の継足しや回収が行われる。
【００２１】
ドリルロッド装着装置１０は、ガイドシェル２の側面に固設された支持フレーム１３にベース１４を固定し、このベース１４に、ドリルロッド９を把持するロッドクランプ１１を備えたアーム１２を枢支して、スイングシリンダ１７でアーム１２を回動させることにより、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。ロッドクランプ１１は、クランプシリンダ１６の伸縮によって開閉する。
【００２２】
このクランプシリンダ１６のロッド側油室１６Ａとボトム側油室１６Ｂとには、クランプ開閉制御弁２０のシリンダポートから開側管路２１と閉側管路２２とが接続されている。クランプ開閉制御弁２０は３位置の電磁切換弁であり、このクランプ開閉制御弁２０を切換えることにより、各油室１６Ａ、１６Ｂが、クランプ開閉制御弁２０を介して油圧源２３とタンク２４とに連通してクランプシリンダ１６が伸縮するようになっている。
【００２３】
開側管路２１と閉側管路２２とには、作動油の流出を阻止するためのパイロット操作逆止弁２５が設けられており、また、閉側管路２２の途中にはハーフクランプ選択弁２６が設けられている。ハーフクランプ選択弁２６は２位置の電磁切換弁であり、ハーフクランプ選択弁２６を切換えることにより閉側管路２２が遮断されるようになっている。
【００２４】
さらに、クランプシリンダ１６のボトム側油室１６Ｂとハーフクランプ選択弁２６との間の閉側管路２２から、規制シリンダ制御弁３１を介して規制シリンダ３０が接続されている。規制シリンダ３０は、伸長時にそのロッド３０Ｒがストッパ−３２に当接してストロークが規制されるようになっている。ストッパ−３２は規制シリンダ３０のストロークを任意に設定できるように位置調整可能になっている。
【００２５】
規制シリンダ制御弁３１は２位置の電磁切換弁であり、ノーマル位置では規制シリンダ３０のロッド側油室３０を閉側管路２２と連通させ、切換えられるとボトム側油室３０Ｂを閉側管路２２と連通させるようになっている。
【００２６】
ドリルロッド装着装置１０でドリルロッド９の継足しを行うときには、次の手順で行う。
まず、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。
【００２７】
ドリルロッド装着装置１０は、退避位置において、ロッドクランプ１１をクランプシリンダ１６で閉じてドリルロッド９を把持する。このときには、クランプ開閉制御弁２０を図１の位置に切換えることにより、作動油を閉側管路２２からクランプシリンダ１６のボトム側油室１６Ｂに流入させ、クランプシリンダ１６を伸長させる。同時に、規制シリンダ３０のロッド側油室３０にも作動油が流入するので規制シリンダ３０は完全に縮小される。
【００２８】
次に、スイングシリンダ１７でアーム１２を回動させて、ドリルロッド９を図６の退避位置から図７のようにさく孔軸線Ｘ上へ移動させる。
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のねじを接続する。
【００２９】
それから、クランプシリンダ１６を若干縮めて、ロッドクランプ１１を少し開き、図８のようにハーフクランプ状態とする。
このときには、図２に示すように、ハーフクランプ選択弁２６と規制シリンダ制御弁３１とクランプ開閉制御弁２０とを切換える。すると、ハーフクランプ選択弁２６で閉側管路２２が遮断されるので、作動油が開側管路２１からクランプシリンダ１６のロッド側油室１６Ａに流入して、クランプシリンダ１６を縮小させ、クランプシリンダ１６のボトム側油室１６Ｂから流出した作動油は規制シリンダ３０のボトム側油室３０Ｂに流入して規制シリンダ３０を伸長させる。
【００３０】
規制シリンダ３０は、ロッド３０Ｒがストッパ−３２に当接すると伸長を停止するので、クランプシリンダ１６の縮小が規制されて、ロッドクランプ１１がドリルロッド９が回転可能であるが脱落はしないように確実に保持する。
【００３１】
この状態でさく岩機３を正転しながら前進させてドリルロッド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。
ドリルロッド９を接続した後、図９のようにロッドクランプ１１を全開する。このときには、図２の状態からハーフクランプ選択弁２６と規制シリンダ制御弁３１とを図３の位置に切換える。すると閉側管路２２がタンク２４と連通するので、クランプシリンダ１６は規制されずに全縮小して、ロッドクランプ１１は全開される。そこで、アーム１２を回動させて退避位置に戻す。
【００３２】
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。
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、ハーフクランプ状態でドリルロッド９を保持する。このときは、ハーフクランプ選択弁２６と規制シリンダ制御弁３１とクランプ開閉制御弁２０とを図２に示すように切換えればよい。
【００３３】
ハーフクランプ状態でドリルロッド９を保持したら、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。
【００３４】
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を伸長してロッドクランプ１１を閉じ、ドリルロッド９を把持する。このときには、ハーフクランプ選択弁２６と規制シリンダ制御弁３１とクランプ開閉制御弁２０とを図１のように切換える。
【００３５】
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。
【００３６】
このドリルロッドのクランプ装置は、ストッパー３２の位置を調整することにより、ハーフクランプ状態としてドリルロッド９を保持するときのロッドクランプ１１の開き具合を任意に調整できるので、適度な遊びがあって芯ずれは生じないように、また外力が加わってもドリルロッド９が脱落しないように適切に設定することが可能である。規制シリンダ３０とストッパー３２は、運転席付近に設けるとドリルロッド装着装置１０の操作をしながらロッドクランプ１１の開き具合を調節するのに好都合である。
【００３７】
なお、規制シリンダ３０は、開側管路２１に接続してもよい。また、ここではハーフクランプ選択弁２６、規制シリンダ制御弁３１、及びクランプ開閉制御弁２０に電磁切換弁を用いているが、手動切換弁等他の形式の切換弁を用いることも可能である。
【００３８】
さらに、本発明のドリルロッドのクランプ装置は、図６に示すようなアームを回動させるドリルロッド装着装置以外の、ドリルロッドを把持するロッドクランプを、平行スライド等他の手段で、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ロッド装着装置に装備することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のドリルロッドのクランプ装置によれば、ロッドクランプを確実にハーフクランプ状態としてドリルロッドを適切に保持することのできる。
【００４０】
また、規制シリンダをクランプシリンダの閉側管路に接続し、規制シリンダのストロークを設定する位置調整可能なストッパ−を設けることにより、ロッドクランプをハーフクランプ状態としたときの開き具合を任意に調整することができる。
【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のクランプ装置の構成を示す油圧回路図である。
【図２】ドリルロッドのクランプ装置の作動の説明図である。
【図３】ドリルロッドのクランプ装置の作動の説明図である。
【図４】さく孔機の側面図である。
【図５】さく孔機の平面図である。
【図６】ドリルロッド装着装置の正面図である。
【図７】ドリルロッド装着装置の作動の説明図である。
【図８】ドリルロッド装着装置の作動の説明図である。
【図９】ドリルロッド装着装置の作動の説明図である。
【符号の説明】
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
９      ドリルロッド
１０    ドリルロッド装着装置
１１    ロッドクランプ
１２    アーム
１６    クランプシリンダ
１７    スイングシリンダ
２０    クランプ開閉制御弁
２１    開側管路
２２    閉側管路
２３    油圧源
２４    タンク
２６    ハーフクランプ選択弁
３０    規制シリンダ
３１    規制シリンダ制御弁
３２    ストッパー
【図１】
0004151768.tif 000002
【図２】
0004151768.tif 000003
【図３】
0004151768.tif 000004
【図４】
0004151768.tif 000005
【図５】
0004151768.tif 000006
【図６】
0004151768.tif 000007
【図７】
0004151768.tif 000008
【図８】
0004151768.tif 000009
【図９】
0004151768.tif 000010