(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、前記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であって、
前記ロッドクランプを開閉するクランプシリンダを有し、当該クランプシリンダは、所定ストロークでハーフクランプ可能とするように、互いに独立に伸縮させることができるハーフクランプ用ピストンと全開閉用ピストンとを備えた２段シリンダであることを特徴とするドリルロッド装着装置。
【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、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。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。
【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、必要に応じてロッドクランプを確実にハーフクランプ状態とし、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装着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を有し、このクランプシリンダを、所定ストロークでハーフクランプ可能とするように、互いに独立に伸縮させることができるハーフクランプ用ピストンと全開閉用ピストンとを備えた２段シリンダとすることにより上記課題を解決している。
【００１６】
このドリルロッド装着装置は、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、クランプシリンダを所定ストロークだけ作動させることにより、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、ドリルロッドを適切に保持することができる。
【００１７】
【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装着装置のクランプシリンダの構成図、図２及び図３は、ドリルロッド装着装置のクランプシリンダの作動の説明図である。
【００１８】
このドリルロッド装着装置の基本的な構成は図６に示すものと同様であり、図４、図５に示すさく孔機のガイドシェル２の側面に設けられている。
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。
【００１９】
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の伸縮によって閉開する。
【００２０】
このクランプシリンダ１６は、図１に示すように、全開閉用ピストン２１とハーフクランプ用ピストン３１とを備えた２段シリンダとなっている。
全開閉用ピストン２１のロッド側油室とヘッド側油室とには、クランプ開閉制御弁２０のシリンダポートから開側管路２２と閉側管路２３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、全開閉用ピストン２１の各油室が、クランプ開閉制御弁２０を介して油圧源２５とタンク２６とに連通して全開閉用ピストン２１が伸縮するようになっている。
【００２１】
ハーフクランプ用ピストン３１のロッド側油室とヘッド側油室とには、ハーフクランプ制御弁３０のシリンダポートから開側管路３２と閉側管路３３とが接続されている。ハーフクランプ制御弁３０は３位置の電磁切換弁であり、このハーフクランプ制御弁３０を切換えることにより、ハーフクランプ用ピストン３１の各油室が、ハーフクランプ制御弁３０を介して油圧源２５とタンク２６とに連通してハーフクランプ用ピストン３１が伸縮するようになっている。
【００２２】
クランプ開閉制御弁２０とハーフクランプ制御弁３０とは、互いに独立に制御可能となっており、従って、全開閉用ピストン２１とハーフクランプ用ピストン３１とは互いに独立に伸縮させることができる。
【００２３】
このクランプシリンダ１６は、図１のように全開閉用ピストン２１とハーフクランプ用ピストン３１とが共に伸長した状態で、図６のようにロッドクランプ１１を閉じ、ドリルロッド９を把持することができる。
【００２４】
ハーフクランプ用ピストン３１は、この状態から図２のようにハーフクランプ制御弁３０を切換えてハーフクランプ用ピストン３１のみを縮小させたとき、図８のようにロッドクランプ１１が少し開き、ドリルロッド９が回転可能であるが脱落はしないよう適切に保持できるようにストロークが設定さている。従って、ロッドクランプ１１を確実にハーフクランプ状態にすることができる。
【００２５】
ハーフクランプ状態から、図３のようにクランプ開閉制御弁２０を切換えて全開閉用ピストン２１も縮小させると、図９のようにロッドクランプ１１は全開となる。
【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とハーフクランプ制御弁３０とを図１の位置に切換えることにより、全開閉用ピストン２１のヘッド側油室に閉側管路２３から作動油を流入させると共に、ハーフクランプ用ピストン３１のヘッド側油室に閉側管路３３から作動油を流入させて全開閉用ピストン２１とハーフクランプ用ピストン３１とを共に伸長させる。
【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、ハーフクランプ制御弁３０を図２の位置に切換え、ハーフクランプ用ピストン３１のロッド側油室に開側管路３２から作動油を流入させ、ハーフクランプ用ピストン３１を縮小させてロッドクランプ１１を少し開き、図８のようにハーフクランプ状態とする。ロッドクランプ１１はドリルロッド９を回転可能であるが脱落はしないように確実に保持する。
【００３０】
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２の状態からクランプ開閉制御弁２０を図３の位置に切換える。すると全開閉用ピストン２１のロッド側油室に開側管路２２から作動油が流入し全開閉用ピストン２１が縮小して、ロッドクランプ１１は図９のように全開される。そこで、アーム１２を回動させて退避位置に戻す。
【００３１】
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、クランプ開閉制御弁２０とハーフクランプ制御弁３０とを図２の位置に切換えることにより、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。
【００３２】
この状態でさく岩機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、クランプ開閉制御弁２０とハーフクランプ制御弁３０とを図１の位置に切換えることによりロッドクランプ１１を閉じ、ドリルロッド９を把持する。
【００３３】
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。
【００３４】
このドリルロッド装着装置は、クランプシリンダ１６が全開閉用ピストン２１とハーフクランプ用ピストン３１とを備えた２段シリンダとなっていて、全開閉用ピストン２１とハーフクランプ用ピストン３１とは互いに独立に伸縮させることができるので、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９を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脱落しないように適切に保持することが可能である。
【００３５】
なお、ここではクランプ開閉制御弁２０とハーフクランプ制御弁３０と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。
【００３６】
また、本発明のドリルロッド装着装置は、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ものとすることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のドリルロッド装着装置によれば、必要に応じて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装着装置のクランプシリンダの構成図である。
【図２】ドリルロッド装着装置のクランプシリンダの作動の説明図である。
【図３】ドリルロッド装着装置のクランプシリンダ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    全開閉用ピストン
２２    開側管路
２３    閉側管路
２５    油圧源
２６    タンク
３０    ハーフクランプ制御弁
３１    ハーフクランプ用ピストン
３２    開側管路
３３    閉側管路
【図１】
0004069267.tif 000002
【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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【図７】
0004069267.tif 000008
【図８】
0004069267.tif 000009
【図９】
0004069267.tif 000010