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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022150870
(43)【公開日】2022-10-07
(54)【発明の名称】削孔装置
(51)【国際特許分類】
E21B 19/20 20060101AFI20220929BHJP
E21B 19/086 20060101ALI20220929BHJP
E21B 19/24 20060101ALI20220929BHJP
E21B 17/10 20060101ALI20220929BHJP
E21B 19/087 20060101ALI20220929BHJP
【ＦＩ】
E21B19/20
E21B19/086
E21B19/24
E21B17/10
E21B19/087
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021053660
(22)【出願日】2021-03-26
(71)【出願人】
【識別番号】000230788
【氏名又は名称】日本基礎技術株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】390025759
【氏名又は名称】株式会社ワイビーエム
(74)【代理人】
【識別番号】100093687
【弁理士】
【氏名又は名称】富崎 元成
(74)【代理人】
【識別番号】100168468
【弁理士】
【氏名又は名称】富崎 曜
(72)【発明者】
【氏名】新町 修一
(72)【発明者】
【氏名】松井 弘
(72)【発明者】
【氏名】日高 竜樹
(72)【発明者】
【氏名】眞崎 新司
【テーマコード（参考）】
2D129
【Ｆターム（参考）】
2D129AA03
2D129AA04
2D129AB05
2D129AB08
2D129AB20
2D129BA03
2D129BA14
2D129CA02
2D129CA04
2D129DA22
2D129DA28
2D129DB01
2D129DC02
2D129DC32
2D129DC42
2D129DC53
2D129EB04
2D129EB29
2D129EC06
2D129EC22
2D129EC23
2D129EC32
2D129EC33
2D129EC34
2D129EC35
2D129GA14
(57)【要約】 （修正有）
【課題】内管と外管から成る二重管ツールスを継ぎ足しながら地盤を所定深度まで削孔する削孔装置において削孔側の内管に装置側の新たな内管を円滑に安定して接続することができる削孔装置を提供する。
【解決手段】リーダ装置の下部に設けられた、インナーロッドを把持するための第２クランプの上方に、中央にインナーロッドを通す円形の開口６２ｂが形成可能な環状のインナーガイド６２を設ける。インナーガイド６２は左・右インナーガイド６２Ｌ,６２Ｒによって等分割すると共に、左・右インナーガイド６２Ｌ,６２Ｒは左・右シリンダ６３Ｌ,６３Ｒによって水平方向にそれぞれ移動可能に構成する。また、開口６２ｂの縁部には中心に向かい斜め下方に傾斜した左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａをそれぞれ形成する。また、開口６２ｂはその中心が回転駆動装置のインナーエンドの軸芯と一致するように設定する。
【選択図】図２０
【解決手段】リーダ装置の下部に設けられた、インナーロッドを把持するための第２クランプの上方に、中央にインナーロッドを通す円形の開口６２ｂが形成可能な環状のインナーガイド６２を設ける。インナーガイド６２は左・右インナーガイド６２Ｌ,６２Ｒによって等分割すると共に、左・右インナーガイド６２Ｌ,６２Ｒは左・右シリンダ６３Ｌ,６３Ｒによって水平方向にそれぞれ移動可能に構成する。また、開口６２ｂの縁部には中心に向かい斜め下方に傾斜した左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａをそれぞれ形成する。また、開口６２ｂはその中心が回転駆動装置のインナーエンドの軸芯と一致するように設定する。
【選択図】図２０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内管（１ａ）及び外管（１ｂ）から成る二重管（１）を少なくとも地中・岩盤・構造物中に回転貫入させる回転駆動装置（４０）と、
前記回転駆動装置（４０）を支持しながら鋼管（１）を任意の施工方向に誘導するリーダ装置（３０）と、
前記リーダ装置（３０）の下方に設けられて内管（１ａ）を把持すると共に内管（１ａ）同士または外管（１ｂ）同士のネジ締結を緩める第１把持機構（７１）と、
前記第１把持機構（７１）の下方に設けられて内管（１ａ）を把持する第２把持機構（７２）と、
前記第２把持機構（７２）の下方に設けられて外管（１ｂ）を把持する第３把持機構（７３）とを備えた、
二重管（１）を逐次継ぎ足しながら地盤を削孔する削孔装置であって、
前記第１把持機構（７１）の上方には、
内管（１ａ）と外管（１ｂ）を選択的に通過させる開口（６２ｂ）を有し且つ
前記開口（６２ｂ）の縁部が中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）に成形されている
ガイド機構（６０）が設けられている
ことを特徴とする削孔装置。
前記回転駆動装置（４０）を支持しながら鋼管（１）を任意の施工方向に誘導するリーダ装置（３０）と、
前記リーダ装置（３０）の下方に設けられて内管（１ａ）を把持すると共に内管（１ａ）同士または外管（１ｂ）同士のネジ締結を緩める第１把持機構（７１）と、
前記第１把持機構（７１）の下方に設けられて内管（１ａ）を把持する第２把持機構（７２）と、
前記第２把持機構（７２）の下方に設けられて外管（１ｂ）を把持する第３把持機構（７３）とを備えた、
二重管（１）を逐次継ぎ足しながら地盤を削孔する削孔装置であって、
前記第１把持機構（７１）の上方には、
内管（１ａ）と外管（１ｂ）を選択的に通過させる開口（６２ｂ）を有し且つ
前記開口（６２ｂ）の縁部が中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）に成形されている
ガイド機構（６０）が設けられている
ことを特徴とする削孔装置。
【請求項2】
請求項１に記載の削孔装置において、
前記テーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）が形成された部材（６２）は二つの部材（６２Ｌ、６２Ｒ）に分割され、各部材（６２Ｌ、６２Ｒ）が互いに水平逆向きに移動可能に構成されている
ことを特徴とする削孔装置。
前記テーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）が形成された部材（６２）は二つの部材（６２Ｌ、６２Ｒ）に分割され、各部材（６２Ｌ、６２Ｒ）が互いに水平逆向きに移動可能に構成されている
ことを特徴とする削孔装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の削孔装置において、
前記開口（６２ｂ）の中心は、前記回転駆動装置（４０）において内管（１ａ）が接続されるインナーエンド（４０ａ）の軸芯に一致するように設定されている
ことを特徴とする削孔装置。
前記開口（６２ｂ）の中心は、前記回転駆動装置（４０）において内管（１ａ）が接続されるインナーエンド（４０ａ）の軸芯に一致するように設定されている
ことを特徴とする削孔装置。
【請求項4】
請求項１から３の何れか１項に記載の削孔装置において、
前記ガイド機構（６０）は、外管（１ｂ）を前記開口（６２ｂ）に誘導するための縁部が中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面（６１ｂ）に成形された他の開口（６１ａ）を有する
ことを特徴とする削孔装置。
前記ガイド機構（６０）は、外管（１ｂ）を前記開口（６２ｂ）に誘導するための縁部が中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面（６１ｂ）に成形された他の開口（６１ａ）を有する
ことを特徴とする削孔装置。
【請求項5】
請求項４に記載の削孔装置において、
前記他の開口（６１ａ）の中心は、前記回転駆動装置（４０）において外管（１ｂ）が接続されるアウターエンド（４０ｂ）の軸芯に一致するように設定されている
ことを特徴とする削孔装置。
前記他の開口（６１ａ）の中心は、前記回転駆動装置（４０）において外管（１ｂ）が接続されるアウターエンド（４０ｂ）の軸芯に一致するように設定されている
ことを特徴とする削孔装置。
【請求項6】
請求項１から５の何れか１項に記載の削孔装置において、
前記回転駆動装置（４０）は、二重管（１）に衝撃力を印加する衝撃装置を有する
ことを特徴とする削孔装置。
前記回転駆動装置（４０）は、二重管（１）に衝撃力を印加する衝撃装置を有する
ことを特徴とする削孔装置。
【請求項7】
請求項１から６の何れか１項に記載の削孔装置において、
二重管（１）の軸芯を所定の方向に調整する軸芯調整装置（２０）が前記リーダ装置（３０）の隣に並行して設けられると共に、
二重管（１）を蓄える二重管ストック装置（１０）が前記軸芯調整装置（２０）の隣に並行して設けられ、
前記二重管ストック装置（１０）と前記軸芯調整装置（２０）は、前記リーダ装置（３０）に連動して起倒するように構成されている
ことを特徴とする削孔装置
二重管（１）の軸芯を所定の方向に調整する軸芯調整装置（２０）が前記リーダ装置（３０）の隣に並行して設けられると共に、
二重管（１）を蓄える二重管ストック装置（１０）が前記軸芯調整装置（２０）の隣に並行して設けられ、
前記二重管ストック装置（１０）と前記軸芯調整装置（２０）は、前記リーダ装置（３０）に連動して起倒するように構成されている
ことを特徴とする削孔装置
【請求項8】
請求項７に記載の削孔装置において、
前記二重管ストック装置（１０）は、二重管（１）を前記軸芯調整装置（２０）に移送する移送手段（１１）を有しながら所定の位置（１７ｂ）を支点として起倒可能に構成され、
前記軸芯調整装置（２０）は、前記二重管ストック装置（１０）側に二重管（１）が通過可能な開口を常時形成した把持機構（２２、２３Ｕ、２３Ｌ）と、軸芯が調整された二重管（１）を前記リーダ装置（３０）の側に旋回させる旋回機構（２６、２７）を備え、
前記リーダ装置（３０）は回転駆動装置（４０）を横方向に移動させるスライド機構（３２）を備える
ことを特徴とする削孔装置。
前記二重管ストック装置（１０）は、二重管（１）を前記軸芯調整装置（２０）に移送する移送手段（１１）を有しながら所定の位置（１７ｂ）を支点として起倒可能に構成され、
前記軸芯調整装置（２０）は、前記二重管ストック装置（１０）側に二重管（１）が通過可能な開口を常時形成した把持機構（２２、２３Ｕ、２３Ｌ）と、軸芯が調整された二重管（１）を前記リーダ装置（３０）の側に旋回させる旋回機構（２６、２７）を備え、
前記リーダ装置（３０）は回転駆動装置（４０）を横方向に移動させるスライド機構（３２）を備える
ことを特徴とする削孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は削孔装置に関する。更に詳しくは、内管と外管から成る二重管ツールスを継ぎ足しながら地盤を所定深度まで削孔する削孔装置において削孔側の内管に装置側の新たな内管を円滑に安定して接続することができる削孔装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、地盤に孔を穿設する方法として、回転力と打撃力とを与えながら削孔するロータリーパーカッション方式が広く知られている。このロータリーパーカッション方式は、打撃力によって硬質岩を破砕するため、砂層や転石層のみならず、岩盤などでも削孔が行える利点を有する。
そのため、ロータリーパーカッションは、例えば地すべり抑止工の一つであるグラウンドアンカー工または地すべり抑制工の一つである横ボーリング工等の斜面防災施工技術における削孔手段として、或いはトンネル工法における切羽安定保持工法の一つである薬液注入工法における削孔手段として幅広く利用されている。
そのため、ロータリーパーカッションは、例えば地すべり抑止工の一つであるグラウンドアンカー工または地すべり抑制工の一つである横ボーリング工等の斜面防災施工技術における削孔手段として、或いはトンネル工法における切羽安定保持工法の一つである薬液注入工法における削孔手段として幅広く利用されている。
【0003】
ロータリーパーカッションによる削孔工程を簡単に説明すると、先ずアウターケーシング及びインナーロッドから成る二重管ツールス（又は「二重管ロッド」と言う。）を回転駆動装置（又はスイベルヘッド）に接続する。そして回転駆動装置によって二重管ツールスに打撃力を与えながら回転駆動装置によって回転力を与えながら地盤中を削孔する。そして二重管ツールスを補填しながら所定の深度まで削孔する。そして二重管ツールスが目標の深度に到達したら削孔を完了する。
【0004】
削孔完了後、インナーロッドを全て抜管する。その後アウターケーシングを全て抜管して施工が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平９－７８９７６号公報
【特許文献2】特開平５－２６３５８１号公報
【特許文献3】実開平６－２０５９２号公報
【特許文献4】特開２０００－３３７０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
これまで、上記二重管補填工程において二重管ツールスの回転駆動装置への接続は、リーダ装置を斜め（例えば地すべり抑止工のグランドアンカー工では二重管ツールスによる削孔方向の俯角が９０°未満である一方、地すべり抑制工の横ボーリング工では二重管ツールスによる削孔方向の抑角は３０°である。）にした状態で、作業者が人力で二重管ツールスを持ち上げ、二重管ツールスと回転駆動装置との軸芯合わせ及び接続作業を行っていた。二重管ツールスは重量が最低でも４０ｋｇと重く、且つ全長が最低でも１ｍ以上と長い為、二重管ツールスと回転駆動装置への軸芯合わせ及び接続作業を人力で行う事は、大きな労力と回転駆動装置に巻き込まれる等の危険性が伴う。
【0007】
また、地中に貫入した二重管ツールス（削孔側の二重管ツールス）に、回転駆動装置に取り付けられた二重管ツールス（回転駆動装置側の二重管ツールス）を接続する際、オペレータがリーダ装置によって回転駆動装置側のインナーロッドを下降させながら、削孔側のインナーロッドの軸芯に対する装置側のインナーロッドについての芯出し作業を行っていた。
【0008】
しかし、回転駆動装置側のインナーロッドは長手方向に長い為、重力の影響を受けることによって或いは装置側のインナーロッド自体の曲がりによって、装置側のインナーロッドの先端部の軸芯が、削孔側のインナーロッドの軸芯に対し大きく偏芯する場合が多々起こり得る。最悪の場合、装置側のインナーロッドを削孔側のインナーロッドの軸芯に合わすことができずに、装置側のインナーロッドを削孔側のインナーロッドに接続することができないことが起こり得る。
【0009】
このように、二重管ツールスを継ぎ足しながら地盤を所定深度まで削孔する従来の削孔装置では、回転駆動装置側のインナーロッドを削孔側のインナーロッドに円滑に安定して接続することができないという問題がある。
【0010】
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、内管と外管から成る二重管ツールスを継ぎ足しながら地盤を所定深度まで削孔する削孔装置において削孔側の内管に装置側の新たな内管を円滑に安定して接続することができる削孔装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するための本発明に係る削孔装置は、内管（１ａ）及び外管（１ｂ）から成る二重管（１）を少なくとも地中・岩盤・構造物中に回転貫入させる回転駆動装置（４０）と、前記回転駆動装置（４０）を支持しながら鋼管（１）を任意の施工方向に誘導するリーダ装置（３０）と、前記リーダ装置（３０）の下方に設けられて内管（１ａ）を把持すると共に内管（１ａ）同士または外管（１ｂ）同士のネジ締結を緩める第１把持機構（７１）と、前記第１把持機構（７１）の下方に設けられて内管（１ａ）を把持する第２把持機構（７２）と、前記第２把持機構（７２）の下方に設けられて外管（１ｂ）を把持する第３把持機構（７３）とを備えた、二重管（１）を逐次継ぎ足しながら地盤を削孔する削孔装置であって、前記第１把持機構（７１）の上方には、内管（１ａ）と外管（１ｂ）を選択的に通過させる開口（６２ｂ）を有し且つ前記開口（６２ｂ）の縁部が中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）に成形されているガイド機構（６０）が設けられていることを特徴とする。
【0012】
上記構成では、開口（６２ｂ）の縁部が中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）によって、回転駆動装置側の内管（１ａ）の先端部は開口（６２ｂ）にスムーズに誘導されて、開口（６２ｂ）を通過し削孔側の内管（１ａ）に接続することになる。また、開口（６２ｂ）は外管（１ｂ）を選択的に通過させることができるため、回転駆動装置側の外管（１ｂ）と削孔側の外管（１ｂ）を接続する際には、回転駆動装置側の外管（１ｂ）の先端部が開口（６２ｂ）を通過して削孔側の外管（１ｂ）にスムーズに接続することになる。
【0013】
本発明に係る削孔装置の第２の特徴は、前記テーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）が形成された部材（６２）は二つの部材（６２Ｌ、６２Ｒ）に分割され、各部材（６２Ｌ、６２Ｒ）が互いに水平逆向きに移動可能に構成されていることである。
【0014】
上記構成では、例えば往復運動を行うシリンダ（６３Ｌ，６３Ｒ）の先端に上記テーパ面（６２Ｌａ、６２Ｒａ）が形成された各部材（６２Ｌ、６２Ｒ）を取り付けることによって、内管（１ａ）と外管（１ｂ）を選択的に通過させることが可能になる。
【0015】
本発明に係る削孔装置の第３の特徴は、前記開口（６２ｂ）の中心は、前記回転駆動装置（４０）において内管（１ａ）が接続されるインナーエンド（４０ａ）の軸芯に一致するように設定されていることである。
【0016】
上記構成では、装置側の内管（１ａ）の先端部が開口（６２ｂ）を通過することにより、装置側の内管（１ａ）の先端部の軸芯が自動的に装置側のインナーエンド（４０ａ）の軸芯に調整されることになる。
【0017】
本発明に係る削孔装置の第４の特徴は、前記ガイド機構（６０）は、外管（１ｂ）を前記開口（６２ｂ）に誘導するための縁部が中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面（６１ｂ）に成形された他の開口（６１ａ）を有することである。
【0018】
上記構成では、装置側の内管（１ａ）の先端部の軸芯が大きく偏芯している場合であっても、他の開口（６１ａ）のテーパ面（６１ｂ）によって装置側の内管（１ａ）の先端部は開口（６２ｂ）に誘導され、削孔側の内管（１ａ）に円滑に誘導されることになる。同様に、装置側の外管（１ｂ）の先端部についても他の開口（６１ａ）のテーパ面（６１ｂ）によって削孔側の外管（１ｂ）に円滑に誘導されることになる。
【0019】
本発明に係る削孔装置の第５の特徴は、前記他の開口（６１ａ）の中心は、前記回転駆動装置（４０）において外管（１ｂ）が接続されるアウターエンド（４０ｂ）の軸芯に一致するように設定されていることである。
【0020】
上記構成では、装置側の外管（１ｂ）の先端部が他の開口（６１ａ）を通過することにより、装置側の外管（１ｂ）の先端部の軸芯が自動的に装置側のアウターエンド（４０ｂ）の軸芯に調整されることになる。
【0021】
本発明に係る削孔装置の第６の特徴は、前記回転駆動装置（４０）は、二重管（１）に衝撃力を印加する衝撃装置を有することである。
【0022】
上記構成では、本発明はロータリーパーカッション装置に対しても適用され得る。
【0023】
本発明に係る削孔装置の第７の特徴は、二重管（１）の軸芯を所定の方向に調整する軸芯調整装置（２０）が前記リーダ装置（３０）の隣に並行して設けられると共に、二重管（１）を蓄える二重管ストック装置（１０）が前記軸芯調整装置（２０）の隣に並行して設けられ、前記二重管ストック装置（１０）と前記軸芯調整装置（２０）は、前記リーダ装置（３０）に連動して起倒するように構成されていることである。
【0024】
本発明に係る削孔装置の第８の特徴は、前記二重管ストック装置（１０）は、二重管（１）を前記軸芯調整装置（２０）に移送する移送手段（１１）を有しながら所定の位置（１７ｂ）を支点として起倒可能に構成される一方、前記軸芯調整装置（２０）は、前記二重管ストック装置（１０）側に二重管（１）が通過可能な開口を常時形成した把持機構（２２、２３Ｕ、２３Ｌ）と、軸芯が調整された二重管（１）を前記リーダ装置（３０）の側に旋回させる旋回機構（２６、２７）を備え、前記リーダ装置（３０）は回転駆動装置（４０）を横方向に移動させるスライド機構（３２）を備えることである。
【0025】
上記構成では、リーダ装置（３０）の施工角度が斜めの場合であっても、二重管ストック装置（１０）は二重管（１）を受け取り、受け取った二重管（１）を軸芯調整装置（２０）に移送することができるようになる。さらに、軸芯調整装置（２０）は軸芯調整済みの二重管（１）を回転駆動装置（４０）の軸芯上に位置決めすることができると共に、リーダ装置（３０）は軸芯調整済みの二重管（１）を回転駆動装置（４０）に接続し、削孔側の二重管（１）に継ぎ足すことができるようになる。
【発明の効果】
【0026】
本発明に係る削孔装置によれば、内管と外管から成る二重管ツールスを継ぎ足しながら地盤を所定深度まで削孔する削孔装置において削孔側の内管に装置側の新たな内管を円滑に安定して接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の一実施形態に係る削孔装置を示す説明図である。
【図2】本発明に係るロッドストッカー及びロッドチェンジャーを示す説明図である。
【図3】本発明に係るロッドストッカーの起倒構造を示す説明図である。
【図4】本発明に係るロッドチェンジャ－の把持機構を示す説明図である。
【図5】本発明に係るロッドチェンジャーのインナーロッドに対する軸心調整構造を示す説明図である。
【図6】回転駆動装置とアウターケーシングの接続構造を示す説明図である。
【図7】二重管ロッドがロッドストッカーに載置されてから回転駆動装置に接続されるまでの一連のロッド交換プロセスを示すフロー図である。
【図8】ロッドストッカーに二重管ロッドをセットした状態を示す説明図である。
【図9】ロッドストッカーを所定位置まで起立させた状態を示す説明図である。
【図10】上・下アウタークランプでアウターケーシングを把持した状態を示す説明図である。
【図11】インナーロッドの軸心調整を示す説明図である。
【図12】ロッドチェンジャーの旋回ブラケットをロッドストッカー側からリーダ装置側へ旋回させた状態を示す説明図である。
【図13】インナーガイドを開いて回転駆動装置をロッドチェンジャー側にスライドさせた状態を示す説明図である。
【図14】回転駆動装置のインナーエンドと二重管ロッドのインナーロッドとの接続を示す説明図である。
【図15】上・下アウタークランプでアウターケーシングを把持しながらアウターケーシングを上昇させた状態を示す説明図である。
【図16】回転駆動装置のアウターエンドと二重管ロッドのアウターケーシングとの接続を示す説明図である。
【図17】上アウタークランプシリンダの先端に取り付けられたＶ字状ローラーテーパ機構を示す説明図である。
【図18】本発明に係るインナーガイドが閉じた状態におけるセントラライザーの近傍に係る削孔装置を示す説明図である。
【図19】本発明に係るインナーガイドが開いた状態におけるセントラライザーの近傍に係る削孔装置を示す説明図である。
【図20】本発明に係るインナーガイドが閉じたときのセントラライザーについての要部断面を示す説明図である。
【図21】本発明に係るインナーガイドが開いたときのセントラライザーについての要部断面を示す説明図である。
【図22】本発明に係るセントラライザーによるインナーロッドに対する開口への誘導（サソイ）機能を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0029】
【0030】
この削孔装置１００は、二重管ロッド１の任意の施工角度においてリーダ装置３０の傾斜角度をそのまま維持した状態で二重管ロッド１の軸芯調整、二重管ロッド１と回転駆動装置４０への接続および回転駆動装置４０からの切り離しを自動的に行うことができるように構成されている。
【0031】
そのため、この削孔装置１００は、二重管ロッド１を蓄えるためのロッドストッカー１０と、二重管ロッド１の芯出しを行うと共に芯出しを完了した二重管ロッド１を回転駆動装置４０の芯上（軸芯上）に位置決めするロッドチェンジャー２０と、回転駆動装置４０を所定の方向に沿って昇降させるリーダ装置３０と、回転駆動装置４０に取り付けられた二重管ロッド１に回転力、給推力及び衝撃力を与える回転駆動装置４０と、各要素が取り付けられる構体５０と、回転駆動装置４０に取り付けられた二重管ロッド１の軸芯を所定範囲内に入るように位置決めするセントラライザー６０とを具備して構成されている。
【0032】
なお、ここで言う「芯出し」とは「二重管ロッド１の軸芯を所定範囲内に入るように二重管ロッド１を位置決めすること」を意味している。また、本実施形態で使用される二重管ロッド１は、アウターケーシング１ｂと、アウターケーシング１ｂ内にフリー状態で置かれたインナーロッド１ａ（図４）とから成る二重管ツールスである。また、ロッドストッカー１０については図２及び図３にて詳細に説明する。ロッドチェンジャー２０については図２、図４及び図５にて詳細に説明する。
【0033】
因みに、ロッドストッカー１０は、油圧シリンダ１９によって起倒自在に支柱ブラケット１８及びロッドチェンジャー支柱２９を介してロッドチェンジャー２０に一体化されている。ロッドチェンジャー２０は、上連結部材２８Ｕおよび下連結部材２８Ｌによってリーダ装置３０に一体化されている。リーダ装置３０は構体５０に起倒自在に取り付けられている。従って、本実施形態では、ロッドストッカー１０はロッドチェンジャー２０を介してリーダ装置３０に一体化されている。ロッドチェンジャー２０は直接リーダ装置３０に一体化されている。すなわち、ロッドストッカー１０及びロッドチェンジャー２０はリーダ装置３０に連動して起倒するように構成されている。以下、各構成について説明する。
【0034】
リーダ装置３０は、回転駆動装置４０をチェーン３１によって上下に昇降させる。チェーン３１はリーダ装置３０の両端部に設けられた駆動スプロケット（図示せず）と被動スプロケット（図示せず）との間に巻き掛けられて、チェーン用油圧モータ３３によって回転駆動される。また、回転駆動装置４０をロッドチェンジャー２０側の横方向にオフセットさせるヘッドスライド機構３２を備えている。
【0035】
リーダ装置３０は、起倒シリンダ（図示せず）によって前後リーダ支点（図示せず）を中心として前後方向に起立・傾倒可能に構成されている。
【0036】
回転駆動装置４０は、二重管ロッド１のインナーロッド１ａに接続されるインナーエンド４０ａと、同アウターケーシング１ｂに接続されるアウターエンド４０ｂと、二重管ロッド１を回転させる２個の油圧モータ４０ｃ,４０ｃと、二重管ロッド１に衝撃力を与える油圧打撃装置４０ｄとを備えている。
【0037】
図２は、本発明に係るロッドストッカー１０及びロッドチェンジャー２０を示す説明図である。
図２に示されるように、ロッドストッカー１０は、移送用チェーン１１,１１と、移送用チェーン１１,１１を駆動する油圧モータ１２と、移送用チェーン１１,１１上に設けられ移送時の二重管ロッド１の脱落を防止するストッパーピン１３,１３と、二重管ロッド１を移送方向に後方から押すバックフレーム１４と、二重管ロッド１の側面上部を支える上管支持ブラケット１５Ｕと、二重管ロッド１の側面下部を支える下管支持ブラケット１５Ｌと、二重管ロッド１の長手方向上方への移動を規制する上移動規制板１６Ｕと、二重管ロッド１の長手方向下方への移動を規制する下移動規制板１６Ｌと、各要素が取り付けられた支柱１７と、支柱１７を起倒（揺動）可能に支持すると共に油圧シリンダ１９を支持する支柱ブラケット１８と、支柱１７を起倒させる油圧シリンダ１９とを備えている。
図２に示されるように、ロッドストッカー１０は、移送用チェーン１１,１１と、移送用チェーン１１,１１を駆動する油圧モータ１２と、移送用チェーン１１,１１上に設けられ移送時の二重管ロッド１の脱落を防止するストッパーピン１３,１３と、二重管ロッド１を移送方向に後方から押すバックフレーム１４と、二重管ロッド１の側面上部を支える上管支持ブラケット１５Ｕと、二重管ロッド１の側面下部を支える下管支持ブラケット１５Ｌと、二重管ロッド１の長手方向上方への移動を規制する上移動規制板１６Ｕと、二重管ロッド１の長手方向下方への移動を規制する下移動規制板１６Ｌと、各要素が取り付けられた支柱１７と、支柱１７を起倒（揺動）可能に支持すると共に油圧シリンダ１９を支持する支柱ブラケット１８と、支柱１７を起倒させる油圧シリンダ１９とを備えている。
【0038】
支柱１７は、ロッドチェンジャー２０の旋回ブラケット２６に対し平行可能に配置され支持ブラケット１８に対し起倒（揺動）可能に取り付けられている。支柱１７の両側に互いに平行に回転軸１２ａ,１２ｂが配設されている。外側の回転軸１２ａの両端に駆動スプロケット１２ｃがそれぞれ配置され、内側の回転軸１２ｂの両端に被動スプロケット１２ｄがそれぞれ配置されている。移送用チェーン１１は支柱１７を跨ぐ形態で駆動スプロケット１２ｃ及び被動スプロケット１２ｄにそれぞれ巻き掛けられている。これにより、二重管ロッド１をロッドチェンジャー２０に移送する無端チェーン式の移送手段が支柱１７に構築されることになる。
【0039】
また、油圧モータ１２及び油圧シリンダ１９は、支柱１７の外側に配置されている。更に、二重管ロッド１が通過可能な開口を常時形成したロッドチェンジャー２０のクランプ２２,２３Ｕ,２３Ｌを、ロッドストッカー１０の移送用チェーン１１及び回転軸１２ｂに干渉しない位置に配置することにより、ロッドストッカー１０とロッドチェンジャー２０との間の距離を短くすることが可能となる。これにより、二重管ロッド１は、移送用チェーン１１,１１によってロッドチェンジャー２０のクランプ２２,２３Ｕ,２３Ｌにスムーズに移送することが可能となる。
【0040】
上・下管支持ブラケット１５Ｕ,１５Ｌは、ロッドチェンジャー２０側と反対の端部には上方に向かって突出した突起１５Ｕ１,１５Ｌ１がそれぞれ設けられている。この突起１５Ｕ１,１５Ｌ１により、ロッドストッカー１０が水平状態に置かれたときに、二重管ロッド１が上下管支持ブラケット１５Ｕ,１５Ｌから脱落することを防止することが可能となる。
【0041】
上移動規制板１６Ｕおよび下移動規制板１６Ｌは、折曲げ部１６Ｕ１,１６Ｌ１をそれぞれ有している。これにより、二重管ロッド１を支持した支柱１７が垂直状態または傾斜状態になる場合に、二重管ロッド１が支柱１７から分離することを防止することが可能となる。
【0042】
従って、二重管ロッド１が上管支持ブラケット１５Ｕ及び下管支持ブラケット１５Ｌに置かれると、移送用チェーン１１,１１は二重管ロッド１を所定の位置まで移動させる。この「所定の位置」とは、ロッドストッカー１０が任意の傾斜角度を取る場合であっても二重管ロッド１がロッドストッカー１０から脱落することがない位置を意味しており、例えば二重管ロッド１の両端が、上・下折曲げ部１６Ｕ１,１６Ｌ１の下側に一致する位置を意味している。この場合、二重管ロッド１は軸方向（長手方向）については上・下移動規制板１６Ｕ,１６Ｌによって制止され、径方向（横方向）についてはストッパーピン１３,１３とバックフレーム１４によって制止されている。また、二重管ロッド１の面外方向については上・下折曲げ部１６Ｕ１,１６Ｌ１によって制止されている。
【0043】
また、移送用チェーン１１の移動量については、油圧モータ１２の回転軸１２ａに取り付けられたエンコーダ（図示せず）によって検出されるように構成されている。従って、二重管ロッド１が上記「所定の位置」に到着したか否かについてはこのエンコーダによって検出されることになる。
【0044】
図３は、本発明に係るロッドストッカー１０の起倒構造を示す説明図である。
ロッドストッカー１０は、油圧シリンダ１９を用いた起倒構造により、二重管ロッド１の施工角度（リーダ装置３０の傾斜角度）に関わらず、リーダ装置３０の傾斜角度を維持したまま支柱１７を水平状態にし、新たな二重管ロッド１を受け取ると共に、受け取った後に支柱１７の傾斜角度をリーダ装置３０（ロッドチェンジャー２０）の傾斜角度に戻すことが可能となる。これにより、二重管ロッド１の施工角度（リーダ装置３０の傾斜角度）に関わらず、後続の二重管ロッド１の芯出しを行うことが可能となると共に、芯出しが完了した二重管ロッド１を回転駆動装置４０に接続することが可能となる。なお、ここで言う「二重管ロッド１の芯出し」とは、内側の「インナーロッド１ａの軸芯の位置決め」と、外側の「アウターケーシング１ｂの軸芯の位置決め」の双方の位置決めを意味している。
ロッドストッカー１０は、油圧シリンダ１９を用いた起倒構造により、二重管ロッド１の施工角度（リーダ装置３０の傾斜角度）に関わらず、リーダ装置３０の傾斜角度を維持したまま支柱１７を水平状態にし、新たな二重管ロッド１を受け取ると共に、受け取った後に支柱１７の傾斜角度をリーダ装置３０（ロッドチェンジャー２０）の傾斜角度に戻すことが可能となる。これにより、二重管ロッド１の施工角度（リーダ装置３０の傾斜角度）に関わらず、後続の二重管ロッド１の芯出しを行うことが可能となると共に、芯出しが完了した二重管ロッド１を回転駆動装置４０に接続することが可能となる。なお、ここで言う「二重管ロッド１の芯出し」とは、内側の「インナーロッド１ａの軸芯の位置決め」と、外側の「アウターケーシング１ｂの軸芯の位置決め」の双方の位置決めを意味している。
【0045】
支柱１７の後部（下移動規制板１６Ｌの近傍）下側には、垂直リブ板１７ａが設けられている。この垂直リブ板１７ａには支柱１７を支柱ブラケット１８に対し揺動可能に一体化する連結ピン１７ｂが設けられている。他方、支柱ブラケット１８には垂直リブ板１７ａが嵌合する凹部１８ａが設けられている。この凹部１８ａは、油圧シリンダ１９が作動する際、垂直リブ板１７ａが凹部１８ａに嵌合することにより、支柱１７の横振れを防止する。これにより、二重管ロッド１が置かれた支柱１７を安定に起倒することができるようになる。
【0046】
油圧シリンダ１９は、ロッド１９ａがロッド用連結ピン１９ｃによって垂直リブ板１７ａに揺動可能に取り付けられている。一方、シリンダ本体１９ｂは本体用連結ピン１９ｄによって支柱ブラケット１８に揺動可能に取り付けられている。従って、油圧シリンダ１９のロッド１９ａが伸びる場合、支柱１７は連結ピン１７ｂを支点として図上上方へ揺動する（起立する）。一方、油圧シリンダ１９のロッド１９ａが収縮する場合、支柱１７は連結ピン１７ｂを支点として図上下方へ揺動する（傾倒する）。従って、ロッドストッカー１０が二重管ロッド１を受け取る場合、油圧シリンダ１９はロッド１９ａを収縮させることになる。一方、ロッドストッカー１０が二重管ロッド１を傾斜したロッドチェンジャー２０に移送する場合は、油圧シリンダ１９はロッド１９ａを伸ばすことになる。
【0047】
再び図２に戻って、ロッドチェンジャー２０は、二重管ロッド１のインナーロッド１ａの芯出しを行うインナーガイド２１と、インナーロッド１ａを把持するインナークランプ２２と、二重管ロッド１のアウターケーシング１ｂの側面上部を把持する上アウタークランプ２３Ｕと、アウターケーシング１ｂの側面下部を把持する下アウタークランプ２３Ｌと、下アウタークランプ２３Ｌを旋回ブラケット２６の長手方向に沿って昇降させるクランプスライド機構２４と、インナーロッド１ａの芯出しを行うインナー芯出し用シリンダ２５と、芯出しが完了した二重管ロッド１を回転駆動装置４０の軸芯上に移動させる旋回ブラケット２６と、旋回ブラケット２６を旋回させる旋回用アクチュエータ２７と、旋回ブラケット２６をリーダ装置３０と一体化する上連結部材２８Ｕおよび下連結部材２８Ｌと、ロッドストッカー１０を支持するためのロッドチェンジャー支柱２９とを備えている。なお、インナーガイド２１、インナークランプ２２及び上・下アウタークランプ２３Ｕ,２３Ｌについては図４を参照しながら後述する。
【0048】
ロッドチェンジャー支柱２９は、上連結部材２８Ｕ及び下連結部材２８Ｌを支持している。上連結部材２８Ｕと下連結部材２８Ｌとの間に旋回ブラケット２６が旋回自在に取り付けられている。インナーガイド２１、インナークランプ２２及び上・下アウタークランプ２３Ｕ,２３Ｌ、クランプスライド機構２４、インナー芯出し用シリンダ２５は、所定のブラケットを介して旋回ブラケット２６に一体化されている。また、旋回ブラケット２６は、旋回用アクチュエータ２７によって旋回させられる。
【0049】
【0050】
インナーガイド２１は、上アーム２１ｃと下アーム２１ｄがそれぞれ揺動可能に構成されている。従って、インナーガイド２１が開く際は、二重管ロッド１のアウターケーシング１ｂはインナーガイド２１を通過することができるようになる。他方、インナーガイド２１が閉じる際は、中央に貫通穴２１ｂ（図５）が形成される。従って、二重管ロッド１のインナーロッド１ａのみが通過可能となる。
【0051】
インナーガイド２１が閉じる場合、インナーロッド１ａは、インナー芯出し用シリンダ２５に押されて貫通穴２１ｂ（図５）を通される。その貫通穴２１ｂの穴芯は、旋回ブラケット２６を支点として所定角度だけ旋回させた場合に、回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの軸芯を中心とした所定範囲内（公差範囲内）を通過するように予め設定されている。従って、インナーロッド１ａを、半円錐形状（テーパ面２１ａ）の中央に形成される貫通穴２１ｂを通過させることによりインナーロッド１ａの軸芯が回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの軸芯を中心とした所定範囲内（公差範囲内）を通過することになる。
【0052】
また、インナーガイド２１が閉じた際に、内周面が半円錐形状のテーパ面２１ａ（図５）を成すことにより、二重管ロッド１が傾斜している場合であっても、インナー芯出し用シリンダ２５がインナーロッド１ａの後端を押したときに、インナーロッド１ａの先端がスムーズに貫通穴２１ｂ（図５）に案内されることになる。
【0053】
インナークランプ２２の内周面（インナーロッド１ａの側面に対向する面）には、先端にＶ字状テーパ機構２２ａ（図５）が取り付けられたシリンダ２２ｂ,２２ｂが上下点対称に配置されている。従って、シリンダ２２ｂ,２２ｂが上下方向からインナーロッド１ａを把持したときに、インナーロッド１ａの軸芯を所定の位置に位置決めすることになる。なお、この「所定の位置」とは、インナーロッド１ａの軸芯を、旋回ブラケット２６を支点として所定角度だけ旋回させた場合に、インナーロッド１ａの軸芯が回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの軸芯を中心とした所定範囲内（公差範囲内）を通過するような位置である。
【0054】
なお、インナークランプ２２の上・下クランプアーム２２ｃ,２２ｄは可動不能で常時固定されている。その結果、インナークランプ２２のロッドストッカー１０側には二重管ロッド１（アウターケーシング１ｂ）が通過可能な開口が常時形成されている。
【0055】
また、上アウタークランプ２３Ｕの内周面（アウターケーシング１ｂの側面に対向する面）には、先端にＶ字状ローラーテーパ機構２３Ｕａ（図１７）が取り付けられた上アウタークランプシリンダ２３Ｕｂ,２３Ｕｂが上下点対称に配置されている。従って、上アウタークランプシリンダ２３Ｕｂ,２３Ｕｂが上下方向からアウターケーシング１ｂを把持したときに、アウターケーシング１ｂの軸芯を所定の位置に位置決めすることになる。なお、この「所定の位置」とは、アウターケーシング１ｂの軸芯を、旋回ブラケット２６を支点として所定角度だけ旋回させた場合に、アウターケーシング１ｂの軸芯が回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂの軸芯を中心とした所定範囲内（公差範囲内）を通過するような位置である。また、このＶ字状ローラーテーパ機構２３Ｕａによって、アウターケーシング１ｂは軸芯位置を保持した状態で、軸方向（長手方向）に沿って上アウタークランプ２３Ｕに対し相対移動することが可能となる。
【0056】
なお、上アウタークランプ２３Ｕの上・下クランプアーム２３Ｕｃ,２３Ｕｄは可動不能で常時固定されている。その結果、上アウタークランプ２３Ｕのロッドストッカー１０側には二重管ロッド１（アウターケーシング１ｂ）が通過可能な開口が常時形成されている。
【0057】
他方、下アウタークランプ２３Ｌの内周面（アウターケーシング１ｂの側面に対向する面）には、先端にＶ字状テーパ機構２３Ｌａが取り付けられた下アウタークランプシリンダ２３Ｌｂ,２３Ｌｂが上下点対称に配置されている。従って、下アウタークランプシリンダ２３Ｌｂ,２３Ｌｂが上下方向からアウターケーシング１ｂを把持したときに、アウターケーシング１ｂの軸芯を所定の位置に位置決めすることになる。なお、この「所定の位置」とは、アウターケーシング１ｂの軸芯を、旋回ブラケット２６を支点として所定角度だけ旋回させた場合に、アウターケーシング１ｂの軸芯が回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂの軸芯を中心とした所定範囲内（公差範囲内）を通過するような位置である。
【0058】
なお、下アウタークランプ２３Ｌの上・下クランプアーム２３Ｌｃ,２３Ｌｄは可動不能で常時固定されている。その結果、下アウタークランプ２３Ｌはロッドストッカー１０側に二重管ロッド１（アウターケーシング１ｂ）が通過可能な開口が常時形成されている。
【0059】
このように、下アウタークランプ２３Ｌ及び上アウタークランプ２３Ｕが、アウターケーシング１ｂを把持することにより、アウターケーシング１ｂについての芯出しは完了することになる。
【0060】
また、詳細については図１５を参照しながら後述するが、下アウタークランプ２３Ｌはクランプスライド機構２４によって旋回ブラケット２６の軸方向（長手方向）に沿って移動することができるように構成されている。これにより、上アウタークランプ２３Ｕ及び下アウタークランプ２３Ｌがアウターケーシング１ｂを把持した状態、つまりアウターケーシング１ｂの軸芯位置を保持した状態で、アウターケーシング１ｂを回転駆動装置４０に近接させることが可能になる。その結果、二重管ロッド１のアウターケーシング１ｂを回転駆動装置４０に接続するに際し、回転駆動装置４０を下降／上昇させる必要がなくなる。これにより、二重管ロッド１と回転駆動装置４０の接続作業において回転駆動装置４０の昇降回数を最小限にすることが可能となる。
【0061】
図５は、本発明に係るロッドチェンジャーのインナーロッドに対する軸心調整構造を示す説明図である。
インナー芯出し用シリンダ２５のロッド２５ａの先端は、インナーガイド２１に向かって外周面が縮径した円錐形のコーン形状２５ｂを成している。一方、インナーガイド２１は、内周面が中心に向かって縮径した半円錐形のテーパ面２１ａと、テーパ面２１ａの中心に形成される貫通穴２１ｂとを有している。なお、インナーガイド２１は二分割されて構成されているため、テーパ面２１ａ及び貫通穴２１ｂも二分割されて構成されている。
インナー芯出し用シリンダ２５のロッド２５ａの先端は、インナーガイド２１に向かって外周面が縮径した円錐形のコーン形状２５ｂを成している。一方、インナーガイド２１は、内周面が中心に向かって縮径した半円錐形のテーパ面２１ａと、テーパ面２１ａの中心に形成される貫通穴２１ｂとを有している。なお、インナーガイド２１は二分割されて構成されているため、テーパ面２１ａ及び貫通穴２１ｂも二分割されて構成されている。
【0062】
先ず、二重管ロッド１のインナーロッド１ａは、インナー芯出し用シリンダ２５によってアウターケーシング１ｂ内部を通ってインナーガイド２１のテーパ面２１ａに当接する。インナーガイド２１のテーパ面２１ａによって、インナーロッド１ａの先端が貫通穴２１ｂに案内され、貫通穴２１ｂに嵌まることにより先端において軸芯が合わされる。次に、インナー芯出し用シリンダ２５のロッド２５ａをストロークエンドまで伸ばすことにより、ロッド２５ａ先端のコーン形状２５ｂがインナーロッド１ａの後端にはまり込む。これにより、後端においても軸芯が合わされ、インナーロッド１ａの芯出しが完了する。その状態のインナーロッド１ａをインナークランプ２２で把持することにより、インナーロッド１ａの芯出し状態が保持されることになる。
【0063】
図６はアウターケーシング１ｂの軸芯位置を保持した状態で回転駆動装置４０に接続しようと近接する状態を示す説明図である。なお、インナーガイド２１及びインナークランプ２２は開状態である。
【0064】
図６に示されるように、ヘッドスライド機構３２が回転駆動装置４０を横方向にスライドさせる。その後、クランプスライド機構２４が下アウタークランプ２３Ｌを上方へスライドさせて、アウターケーシング１ｂは軸芯が保持された状態で上方の所定位置まで移動することになる。その後、リーダ装置３０が回転駆動装置４０を下降させて、回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂとアウターケーシング１ｂを接続する。このように、クランプスライド機構２４を用いて下アウタークランプ２３Ｌを移動させることにより、回転駆動装置４０の移動工程が少なくなる為、回転駆動装置４０とアウターケーシング１ｂとの接続作業を効率良く行うことができるようになる。以下に、二重管ロッド１がロッドストッカー１０に載置されてから、回転駆動装置４０に接続されるまでの一連のプロセスについて説明する。
【0065】
図７は、二重管ロッド１がロッドストッカー１０に載置されてから回転駆動装置４０に接続されるまでの一連のロッド交換プロセスを示すフロー図である。
【0066】
先ずプロセスＰ１では、図８に示されるように、ロッドストッカー１０に二重管ロッド１をセットする。二重管ロッド１のセットは、例えばクレーン等の釣り上げ旋回装置を使用して行われる。この場合、ロッドストッカー１０の支柱１７は、油圧シリンダ１９によって傾斜状態から水平状態になっている。なお、ロッドストッカー１０の支柱１７の倒れ角度については、油圧シリンダ１９のストローク量を基にして算出することができる。
【0067】
その後、二重管ロッド１を移送用チェーン１１によって上・下折曲げ部１６Ｕ１,１６Ｌ１の位置まで移送する。これにより、二重管ロッド１は、上・下折曲げ部１６Ｕ１,１６Ｌ１、支柱１７、ストッパーピン１３,１３及びバックフレーム１４によって脱落することなく安定に支持されることになる。なお、二重管ロッド１の移送量については、例えば油圧モータ１２に取り付けられたエンコーダ（図示せず）の回転量を基にして算出することができる。
【0068】
次にプロセスＰ２では、図９に示されるように、二重管ロッド１を所定位置まで起立させる。ロッドストッカー１０の支柱１７をロッドチェンジャー２０の旋回ブラケット２６に対し平行になる位置まで油圧シリンダ１９によって起立させる。その後、移送用チェーン１１を使用して二重管ロッド１をロッドチェンジャー２０に移送する。二重管ロッド１のアウターケーシング１ｂは、上・下アウタークランプ２３Ｕ,２３Ｌの各内周面に嵌合する。
【0069】
次にプロセスＰ３では、図１０に示されるように、アウターロッド１ｂの芯出しを行う。上・下アウタークランプ２３Ｕ,２３Ｌでアウターケーシング１ｂを把持することにより、アウターケーシング１ｂの芯出しが自動的に行われる。
【0070】
次にプロセスＰ４では、図１１に示されるように、インナーロッド１ａの芯出しを行う。先ず、先端に雄型のコーン形状２５ｂが取り付けられたインナー芯出し用シリンダ２５のロッド２５ａが、中空円筒状のインナーロッド１ａの後端に係合する（図１１（ａ））。ロッド２５ａが伸びることにより、インナーロッド１ａはアウターケーシング１ｂの内周面に接しながらインナーガイド２１の方へ押し出される。
【0071】
ロッド２５ａが更に伸びることにより、インナーロッド１ａの先端がインナーガイド２１のテーパ面２１ａに当接し、テーパ面２１ａに案内され、貫通穴２１ｂに嵌まることになる。ロッド２５ａが更に伸びることにより、ロッド２５ａのコーン形状２５ｂがインナーロッド１ａの後端に嵌合することになる（図１１（ｂ））。これにより、インナーロッド１ａの芯出しが行われる。この場合、インナーロッド１ａは、インナーガイド２１の上・下アーム２１ｃ,２１ｄに阻まれて貫通穴２１ｂを通過することはできない。すなわち、インナーロッド１ａは、後端をインナー芯出し用シリンダ２５のロッド２５ａによって付勢された状態で、先端をインナーガイド２１の上・下アーム２１ｃ,２１ｄによって行く手を阻まれている。
【0072】
インナークランプ２２のシリンダ２２ｂ,２２ｂによって上下方向から把持することにより、インナーロッド１ａの軸芯位置が保持されることになる。
【0073】
次にプロセスＰ５では、図１２に示されるように、回転駆動装置４０を所定の位置まで上昇させる。
【0074】
次にプロセスＰ６では、図１２に示されるように、インナーガイド２１、インナークランプ２２及び上・下アウタークランプ２３Ｕ,Ｌをロッドストッカー１０側からリーダ側３０へ旋回させる。
【0075】
次にプロセスＰ７では、図１３に示されるように、インナーガイド２１を開く。
【0076】
次にプロセスＰ８では、図１３に示されるように、回転駆動装置４０をロッドチェンジャー２０側にスライドさせる。これにより、二重管ロッド１のインナーロッド１ａとアウターケーシング１ｂの各軸芯が、回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａ又はアウターエンド４０ｂ各軸芯上にそれぞれ位置するようになる。
【0077】
次にプロセスＰ９では、図１４に示されるように、回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａをインナーロッド１ａに接続する。回転駆動装置４０が下降して回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの雌ネジ（図示せず）がインナーロッド１ａの雄ネジ（図示せず）にネジ結合することにより、回転駆動装置４０とインナーロッド１ａが接続される。
【0078】
次にプロセスＰ１０では、図１４に示されるように、インナークランプ２２を開く。シリンダ２２ｂ,２２ｂによる上下方向からの把持を解除する。
【0079】
次にプロセスＰ１１では、図１４に示されるように、インナー芯出し用シリンダ２５を縮める。
【0080】
次にプロセスＰ１２では、図１５に示されるように、クランプスライド機構２４によって下アウタークランプ２３Ｌによって把持されたアウターケーシング１ｂを上昇させる。
【0081】
次にプロセスＰ１３では、図１６に示されるように、アウターケーシング１ｂを回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂに接続する。回転駆動装置４０が下降してアウターエンド４０ｂの雄ネジ（図示せず）がアウターケーシング１ｂの雌ネジ（図示せず）にネジ結合することにより、回転駆動装置４０とアウターケーシング１ｂが接続される。これにより、二重管ロッド１と回転駆動装置４０の接続が完了する。
【0082】
次にプロセスＰ１４では、図１６に示されるように、上アウタークランプ２３Ｕ及び下アウタークランプ２３Ｌをそれぞれ開く。上アウタークランプシリンダ２３Ｕｂ,２３Ｕｂによる上下方向からの把持を解除する。また、下アウタークランプシリンダ２３Ｌｂ,２３Ｌｂによる上下方向からの把持を解除する。
【0083】
次にプロセスＰ１５では、図１６に示されるように、二重管ロッド１が接続された回転駆動装置４０をヘッドスライド機構３２によってリーダ装置３０側に戻す。
【0084】
以上の通り、本発明の削孔装置１００によれば、二重管ロッド１の任意の施工角度においてリーダ装置３０の傾斜角度をそのまま維持した状態で二重管ロッド１の軸芯調整、二重管ロッド１と回転駆動装置４０への接続および回転駆動装置４０からの切り離しを自動的に行うことが可能となる。
【0085】
図１７は、本発明に係る上アウタークランプシリンダ２３Ｕｂの先端に取り付けられたＶ字状ローラーテーパ機構２３Ｕａを示す説明図である。図１７（ａ）は上アウタークランプ２３Ｕの要部断面図であり、図１７（ｂ）はＶ字状ローラーテーパ機構２３Ｕａの要部斜視図である。
【0086】
図１７（ａ）に示されるように、傾斜したローラが横方向に対称に折り返されたＶ字状ローラーテーパ機構２３Ｕａが、上下に点対称に配置されている。従って、アウターケーシング１ｂがＶ字状ローラーテーパ機構２３Ｕａ,２３Ｕａによって上下から把持される場合、アウターケーシング１ｂの軸芯Ｃ１ｂの位置は、Ｖ字状ローラーテーパ機構２３Ｕａ,２３Ｕａが形成する所定位置に位置決めされることになる。なお、この「所定位置」とは「上側の接点Ｐ１と下側の接点Ｐ２を結ぶ線分」と「上側の接点Ｐ２と下側の接点Ｐ１を結ぶ線分」との交点である。
【0087】
なお、インナークランプ２２は、傾斜した粗面板が横方向に対称に折り返されたＶ字状テーパ機構２２ａ,２２ａが形成する所定位置に、インナーロッド１ａの軸芯が位置決めされることになる。同様に、下アウタークランプ２３Ｌは、傾斜した粗面板が横方向に対称に折り返されたＶ字状テーパ機構２３Ｌａ,２３Ｌａが形成する所定位置に、アウターケーシング１ｂの軸芯Ｃ１ｂが位置決めされることになる。
【0088】
図１８から図２１は、本発明に係るセントラライザー６０を示す説明図である。図１８はインナーガイド６２が閉じた状態におけるセントラライザー６０の近傍に係る削孔装置１００を表し、図１９はインナーガイド６２が開いた状態におけるセントラライザー６０の近傍に係る削孔装置１００を表している。図２０はインナーガイド６２が閉じたときのセントラライザー６０についての要部断面を表している。図２１はインナーガイド６２が開いたときのセントラライザー６０についての要部断面を表している。なお、図１８及び図１９ではセントラライザー６０の一部が断面図にて表されている。
【0089】
セントラライザー６０は、削孔側の二重管ロッド１に接続される、回転駆動装置４０に取り付けられた二重管ロッド１の先端の軸芯を所定範囲内に入るように位置決めする芯出し装置である。ここでいう「所定範囲」とは、二重管ロッド１のインナーロッド１ａについては回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの軸芯であり、同アウターケーシング１ｂについては回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂの軸芯である。
【0090】
セントラライザー６０は、リーダ装置３０の下部に設けられた第１クランプ７１の上面に例えばボルト６５によって固定されている。なお、第１クランプ７１は、把持機構の他に、インナーロッド同士１ａ,１ａまたはアウターケーシング１ｂ,１ｂ同士のネジ締結部を４０°程度回転させる回転機構を備えている。従って、第１クランプ７１は、回転駆動装置４０の回転力（トルク）だけではネジ締結されたインナーロッド同士１ａ,１ａまたはアウターケーシング１ｂ,１ｂ同士を緩めることが困難な場合に使用される。
【0091】
第２クランプ７２はインナーロッド１ａをクランプするための把持機構であり、第３クランプ７３はアウターケーシング１ｂをクランプするための把持機構である。
【0092】
セントラライザー６０の構成としては、回転駆動装置４０に取り付けられたアウターケーシング１ｂの先端の軸芯を、回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂの軸芯（削孔側のアウターケーシング１ｂの軸芯）に一致するように位置決めするアウターガイド６１と、回転駆動装置４０側に取り付けられたインナーロッド１ａの先端の軸芯を、回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの軸芯（削孔側のインナーロッド１ａの軸芯）に一致するように位置決めする左インナーガイド６２Ｌ及び右インナーガイド６２Ｒと、左インナーガイド６２Ｌを水平方向に移動させる左シリンダ６３Ｌと、右インナーガイド６２Ｒを水平方向に移動させる右シリンダ６３Ｒと、左・右インナーガイド６２Ｌ,６２Ｒを水平移動可能に収容する収容ブラケット６４とを具備してセントラライザー６０は構成されている。以下、各構成について更に説明する。
【0093】
図２０に示されるように、アウターガイド６１は中央部にアウターケーシング１ｂを通す円形の開口６１ｂが形成された環状体を成し、収容ブラケット６４の上部に取り付けられている。なお、収容ブラケット６４は例えば上面が開口した無底中空箱形を成している。上面の開口６４ａはアウターケーシング１ｂが通過可能な内径を有している。
【0094】
アウターガイド６１の外周縁部は、中心に向かって斜め下方に傾斜したテーパ面６１ａを成している。このテーパ面６１ａは、回転駆動装置４０側のアウターケーシング１ｂの先端部を開口６１ｂにスムーズに誘導する（サソイ込む）ように機能する。
【0095】
また、開口６１ｂの中心（穴芯）は回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂの軸芯と一致する位置に設定されている。さらに開口６１ｂの内径ΦＡは、アウターケーシング１ｂの最大外径より若干大きくなるように設定されている。
【0096】
従って、削孔側のアウターケーシング１ｂの軸芯は、回転駆動装置４０のアウターエンド４０ｂの軸芯に一致している場合、回転駆動装置４０側のアウターケーシング１ｂについて開口６１ｂを通すことにより、回転駆動装置４０側のアウターケーシング１ｂと削孔側のアウターケーシング１ｂとの芯出しが自動的に行われることになる。
【0097】
アウターガイド６１の下方には、回転駆動装置４０に取り付けられたインナーロッド１ａの先端の軸芯を位置決めするインナーガイド６２が設けられている。インナーガイド６２は、環状体を２等分したときの片方の半環状体に相当する左インナーガイド６２Ｌと右インナーガイド６２Ｒから構成されている。従って、左インナーガイド６２Ｌと右インナーガイド６２Ｒが接合した形状は、アウターガイド６１と同様に、中央部にインナーロッド１ａを通す円形の開口６２ｂが形成された環状体を成している。
【0098】
左インナーガイド６２Ｌの上部外周縁部は、開口６２ｂの中心に向かって斜め下方に傾斜した左テーパ面６２Ｌａを形成している。同様に、右インナーガイド６２Ｒの上部外周縁部は、開口６２ｂの中心に向かって斜め下方に傾斜した右テーパ面６２Ｒａを形成している。これら左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａは、回転駆動装置４０側のインナーロッド１ａの先端部を開口６２ｂにスムーズに誘導する（サソイ込む）ように機能する。
【0099】
また、この開口６２ｂの中心（穴芯）は、回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの軸芯と一致する位置に設定されている。さらに開口６２ｂの内径ΦＢはインナーロッド１ａの最大外径より若干大きくなるように設定されている。
【0100】
従って、削孔側のインナーロッド１ａの軸芯は、回転駆動装置４０のインナーエンド４０ａの軸芯に一致している場合、回転駆動装置４０側のインナーロッド１ａについて開口６２ｂを通すことにより、回転駆動装置４０側のインナーロッド１ａと削孔側のインナーロッド１ａとの芯出しが自動的に行われることになる。
【0101】
また、左インナーガイド６２Ｌは、左シリンダ６３Ｌによって収容ブラケット６４内を水平方向に移動可能に構成されている。同様に、右インナーガイド６２Ｒも右シリンダ６３Ｒによって収容ブラケット６４内を水平方向に移動可能に構成されている。
【0102】
従って、図２１に示されるように、アウターケーシング１ｂがアウターガイド６１の開口６１ｂを通るときには、左インナーガイド６２Ｌは図上左側に、右インナーガイド６２Ｒは図上右側にそれぞれ移動することにより、アウターケーシング１ｂの通過の妨げにならないようにする。
【0103】
左・右シリンダ６３Ｌ,６３Ｒについては、例えば油圧式シリンダによって構成することが可能であるが、電動式シリンダによって構成することも可能である。以下に、セントラライザー６０によるインナーロッド１ａに対する開口６２ｂへの誘導（サソイ）機能について説明する。
【0104】
図２２は、セントラライザー６０によるインナーロッド１ａに対する開口６２ｂへの誘導（サソイ）機能を示す説明図である。なお、説明の都合上、インナーガイドが閉じたときに生じる開口６２ｂの中心を通る軸線のことを「基準軸線」ということにする。
【0105】
図２２（ａ）に示されるように、インナーロッド１ａの軸線が基準軸芯から大きく偏芯してアウターガイド６１のテーパ面６１ａに当接する場合、テーパ面６１ａによってインナーロッド１ａは開口６１ｂの中心に誘導される。
【0106】
図２２（ｂ）に示されるように、インナーロッド１ａはアウターガイド６１からインナーガイド６２の上面６２ｃに落下する。
【0107】
図２２（ｃ）に示されるように、インナーロッド１ａは、リーダ装置３０の給進力によって上面６２ｃから左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａに移動させられる。
【0108】
図２２（ｄ）に示されるように、左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａは中心に向かって斜め下方に傾斜しているため、左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａによって装置側のインナーロッド１ａの先端部がスムーズに開口６２ｂに誘導され、そして開口６２ｂを通過することにより、削孔側のインナーロッド１ａの軸芯に自動的に合わされることになる。
【0109】
このように、回転駆動装置側のインナーロッド１ａの先端部の軸線が、削孔側の基準軸線から大きく偏芯している場合であっても、アウターガイド６１のテーパ面６１ａによってインナーガイド６２の左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａに誘導される。左・右テーパ面６２Ｌａ,６２Ｒａによって装置側のインナーロッド１ａの先端部は、開口６２ｂに誘導され、そして開口６２ｂを通過することにより削孔側の基準軸線に円滑に合わされることになる。
【0110】
ところで、削孔側のインナーロッド１ａがインナーガイドの上面６２ｃから突出している場合において、削孔側のインナーロッド１ａの軸芯を回転駆動装置側のインナーエンド４０ａの軸芯に位置決めする場合は、左・右インナーガイド６２Ｌ,６２Ｒを閉じて第１クランプ７１又は第２クランプ７２を閉じることにより、削孔側のインナーロッド１ａの軸芯を回転駆動装置側のインナーエンド４０ａの軸芯に位置決めすることが可能になる。
【0111】
以上、図面を参照しながら本発明の一実施形態である削孔装置１００について説明したが、本発明の実施形態は上記に限定されることはない。すなわち、本発明の技術的範囲内において種々の修正・変更をすることが可能である。例えば、ロッドチェンジャー２０を起倒させる起倒シリンダを別途設けて、その起倒シリンダによってロッドチェンジャー２０をリーダ装置３０と連動させるようにすることも可能である。
【0112】
また、ロッドストッカー１０の移送用チェーン１１を回転駆動する油圧モータ１２に代えて電動モータを使用することも可能である。同様に、支柱１７を起倒させる油圧シリンダ１９についても電動シリンダを使用することも可能である。
【0113】
また、ロッドチェンジャー２０で使用されるアクチュエータのタイプは、電動式、油圧式のどちらでも良い。
【0114】
また、油圧打撃装置４０ｄを省略することも可能である。
【0115】
また、本発明は、二重管ロッド１の施工方向（施工角度）について、鉛直下向き、鉛直斜め下向き、鉛直上向き又は鉛直斜め上向きを取ることが可能である。すなわち、削孔対象物と削孔方向との成す角度θは、０°から３６０°の範囲内で任意に設定することが可能である。
【符号の説明】
【0116】
１ 二重管ロッド（鋼管）
１ａ インナーロッド
１ｂ アウターケーシング
１０ ロッドストッカー（鋼管ストック装置）
１１ 移送用チェーン（移送手段、無端動力伝達手段）
１２ 油圧モータ（モータ）
１２ａ 回転軸
１２ｂ 回転軸
１３ ストッパーピン（ストッパ部材）
１４ バックフレーム（押し部材）
１５Ｕ 上管支持ブラケット
１５Ｕ１ 突起
１５Ｌ 下管支持ブラケット
１５Ｌ１ 突起
１６Ｕ 上移動規制板
１６Ｕ１ 上折曲げ部
１６Ｌ 下移動規制板
１６Ｌ１ 下折曲げ部
１７ 支柱
１７ａ 垂直リブ板
１７ｂ 連結ピン
１８ 支柱ブラケット
１８ａ 凹部
１９ 油圧シリンダ（シリンダアクチュエータ）
１９ａ ロッド
１９ｂ シリンダ本体
１９ｃ ロッド用連結ピン
１９ｄ 本体用連結ピン
２０ ロッドチェンジャー（軸芯調整装置）
２１ インナーガイド
２１ａ テーパ面（テーパ内周面）
２１ｂ 貫通穴
２１ｃ 上アーム
２１ｄ 下アーム
２２ インナークランプ
２２ａ Ｖ字状テーパ機構
２２ｂ シリンダ
２２ｃ 上クランプアーム
２２ｄ 下クランプアーム
２３Ｕ 上アウタークランプ（第１把持機構）
２３Ｕａ Ｖ字状ローラーテーパ機構
２３Ｕｂ 上アウタークランプシリンダ
２３Ｕｃ 上クランプアーム
２３Ｕｄ 下クランプアーム
２３Ｌ 下アウタークランプ（第１把持機構）
２３Ｌａ Ｖ字状テーパ機構
２３Ｌｂ 下アウタークランプシリンダ
２３Ｌｃ 上クランプアーム
２３Ｌｄ 下クランプアーム
２４ クランプスライド機構
２５ インナー芯出し用シリンダ
２５ａ ロッド
２５ｂ コーン形状（テーパ外周面）
２６ 旋回ブラケット
２７ 旋回用アクチュエータ
２８Ｕ 上連結部材
２８Ｌ 下連結部材
２９ ロッドチェンジャー支柱
３０ リーダ装置
３１ チェーン
３２ ヘッドスライド機構
３３ チェーン用油圧モータ
４０ 回転駆動装置
４０ａ インナーエンド
４０ｂ アウターエンド
４０ｃ 油圧モータ
４０ｄ 油圧打撃装置
５０ 構体
６０ セントラライザー（ガイド機構）
６１ アウターガイド
６１ａ テーパ面
６１ｂ 開口（他の開口）
６２ｂ 開口
６２ｃ 上面
６２Ｌ 左インナーガイド
６２Ｌａ 左テーパ面（テーパ面）
６２Ｒ 右インナーガイド
６２Ｒａ 右テーパ面（テーパ面）
６３Ｌ 左シリンダ
６３Ｒ 右シリンダ
６４ 収容ブラケット
６５ ボルト
７１ 第１クランプ（第１把持機構）
７２ 第２クランプ（第２把持機構）
７３ 第３クランプ（第３把持機構）
１００ 削孔装置
１ａ インナーロッド
１ｂ アウターケーシング
１０ ロッドストッカー（鋼管ストック装置）
１１ 移送用チェーン（移送手段、無端動力伝達手段）
１２ 油圧モータ（モータ）
１２ａ 回転軸
１２ｂ 回転軸
１３ ストッパーピン（ストッパ部材）
１４ バックフレーム（押し部材）
１５Ｕ 上管支持ブラケット
１５Ｕ１ 突起
１５Ｌ 下管支持ブラケット
１５Ｌ１ 突起
１６Ｕ 上移動規制板
１６Ｕ１ 上折曲げ部
１６Ｌ 下移動規制板
１６Ｌ１ 下折曲げ部
１７ 支柱
１７ａ 垂直リブ板
１７ｂ 連結ピン
１８ 支柱ブラケット
１８ａ 凹部
１９ 油圧シリンダ（シリンダアクチュエータ）
１９ａ ロッド
１９ｂ シリンダ本体
１９ｃ ロッド用連結ピン
１９ｄ 本体用連結ピン
２０ ロッドチェンジャー（軸芯調整装置）
２１ インナーガイド
２１ａ テーパ面（テーパ内周面）
２１ｂ 貫通穴
２１ｃ 上アーム
２１ｄ 下アーム
２２ インナークランプ
２２ａ Ｖ字状テーパ機構
２２ｂ シリンダ
２２ｃ 上クランプアーム
２２ｄ 下クランプアーム
２３Ｕ 上アウタークランプ（第１把持機構）
２３Ｕａ Ｖ字状ローラーテーパ機構
２３Ｕｂ 上アウタークランプシリンダ
２３Ｕｃ 上クランプアーム
２３Ｕｄ 下クランプアーム
２３Ｌ 下アウタークランプ（第１把持機構）
２３Ｌａ Ｖ字状テーパ機構
２３Ｌｂ 下アウタークランプシリンダ
２３Ｌｃ 上クランプアーム
２３Ｌｄ 下クランプアーム
２４ クランプスライド機構
２５ インナー芯出し用シリンダ
２５ａ ロッド
２５ｂ コーン形状（テーパ外周面）
２６ 旋回ブラケット
２７ 旋回用アクチュエータ
２８Ｕ 上連結部材
２８Ｌ 下連結部材
２９ ロッドチェンジャー支柱
３０ リーダ装置
３１ チェーン
３２ ヘッドスライド機構
３３ チェーン用油圧モータ
４０ 回転駆動装置
４０ａ インナーエンド
４０ｂ アウターエンド
４０ｃ 油圧モータ
４０ｄ 油圧打撃装置
５０ 構体
６０ セントラライザー（ガイド機構）
６１ アウターガイド
６１ａ テーパ面
６１ｂ 開口（他の開口）
６２ｂ 開口
６２ｃ 上面
６２Ｌ 左インナーガイド
６２Ｌａ 左テーパ面（テーパ面）
６２Ｒ 右インナーガイド
６２Ｒａ 右テーパ面（テーパ面）
６３Ｌ 左シリンダ
６３Ｒ 右シリンダ
６４ 収容ブラケット
６５ ボルト
７１ 第１クランプ（第１把持機構）
７２ 第２クランプ（第２把持機構）
７３ 第３クランプ（第３把持機構）
１００ 削孔装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
