JP2000265774A - Method and device for measuring drilling distance and drilling machine - Google Patents

Method and device for measuring drilling distance and drilling machine

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JP2000265774A
JP2000265774A JP11072387A JP7238799A JP2000265774A JP 2000265774 A JP2000265774 A JP 2000265774A JP 11072387 A JP11072387 A JP 11072387A JP 7238799 A JP7238799 A JP 7238799A JP 2000265774 A JP2000265774 A JP 2000265774A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for measuring a drilling distance through which a drilling distance and a drilling speed can be more minutely and accurately measured and can prevent riability of a drilling machine from being impaired and a device for measuring a drilling distance boring distance used for the method and a drilling machine equipped with the device for measuring the drilling distance. SOLUTION: In a drill jumbo 1, a non-contact type displacement meter 51 is fixed to the tip of a guide shell 30 and a sleeve 52 is fixed to a rock drill 40 respectively. reflected light emitted from the non-contact type displacement meter 51 and reflected by the sleeve 52 is received by the non-contact type displacement meter 51 to measure the distance between the displacement meter 51 and the sleeve 52. The displacement of the distance is the moved distance of the rock drill 40 or the drilled distance. As the drilled distance is processed in the central part 53, it is processed as a drilling speed and the speed is displayed on the indicator provided in a driver's seat 11 together with the drilled distance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤性状の把握を
より正確に把握するために必要な穿孔距離の微小変動や
穿孔速度を瞬時に把握でき、且つ、穿孔機の信頼性を低
下させない穿孔距離測定方法、これに用いる穿孔距離測
定装置およびこの穿孔距離測定装置を備えた穿孔機に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drilling machine which can instantaneously grasp a minute variation in a drilling distance and a drilling speed necessary for more accurately grasping rock properties, and which does not reduce the reliability of a drilling machine. The present invention relates to a distance measuring method, a drilling distance measuring device used for the method, and a drilling machine provided with the drilling distance measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネル等の地下空洞を掘削する場合に
おいて、切羽前方あるいは空洞周辺の岩盤の性状すなわ
ち地質を探査することは、掘削を安全且つ確実に進める
上できわめて重要である。また、掘削速度すなわち穿孔
距離の経時変化を把握することにより、施工に全く影響
を与えることなく岩盤の性状を把握することが可能とな
る。このため、掘削孔の深さの経時変化、すなわち穿孔
速度をより正確且つ迅速に測定するために、様々な方法
が提案されている。
2. Description of the Related Art When excavating an underground cavity such as a tunnel, it is extremely important to investigate the properties of the bedrock in front of or around the cavity, that is, the geology, in order to safely and reliably proceed with the excavation. In addition, by grasping the change over time of the excavation speed, that is, the drilling distance, it is possible to grasp the properties of the rock mass without affecting the construction at all. For this reason, various methods have been proposed in order to more accurately and quickly measure the time-dependent change in the depth of the borehole, that is, the drilling speed.

【0003】従来の穿孔距離測定方法の一例としては、
特願平9−270040に開示されているように、削岩
機を前後に動かす台車を油圧駆動式として、流量計を用
いてこの台車に流入出する油量を測定することにより、
間接的に削岩機の移動距離すなわち穿孔距離を測定する
方法がある。
[0003] As an example of a conventional method for measuring a drilling distance,
As disclosed in Japanese Patent Application No. 9-270040, a bogie that moves a rock drill back and forth is hydraulically driven, and a flow meter is used to measure the amount of oil flowing into and out of this bogie.
There is a method of indirectly measuring a moving distance of a rock drill, that is, a drilling distance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】作業現場においては、
岩盤性状を瞬時、かつ、細かく把握することが望まれて
いる。しかし、通常、一つの油圧装置は複数の駆動部を
有するため、一つの駆動部に流出入する油量は、他の駆
動部の動作の影響を受けている。このため、上述した従
来例においては、削岩機の台車に流入出する油量変動か
ら穿孔速度や穿孔距離を、例えば一秒間に数十回、何百
回と測定しても、その測定値は他の駆動部の影響を受け
て平準化してしまい、微小で瞬間的な変動によるロッド
およびビットの移動距離を測定することはできなかっ
た。
At the work site,
It is desired to grasp the properties of rock mass instantly and in detail. However, since one hydraulic device usually has a plurality of driving units, the amount of oil flowing into and out of one driving unit is affected by the operation of the other driving units. For this reason, in the above-described conventional example, even if the drilling speed and the drilling distance are measured, for example, several tens of times per second and hundreds of times from the fluctuation in the amount of oil flowing into and out of the bogie of the rock drill, the measured value is obtained. Was leveled under the influence of another driving unit, and it was not possible to measure the moving distance of the rod and bit due to minute and instantaneous fluctuations.

【0005】従って、上述した従来例においては、岩盤
探査法にとって、より意義のある瞬時の変動データを高
精度に計測することができなかった。
[0005] Therefore, in the above-mentioned conventional example, it is not possible to measure instantaneous fluctuation data, which is more meaningful for rock exploration, with high accuracy.

【0006】また、流量計が故障したり破損した場合に
は、油圧系すなわち上記台車の動作に影響を与える可能
性があったため、削岩機の信頼性が低下する可能性があ
った。
If the flow meter breaks down or breaks down, it may affect the operation of the hydraulic system, that is, the bogie, so that the reliability of the rock drill may be reduced.

【0007】上記事情に鑑み、本発明は、穿孔距離の微
小変動を瞬時に把握でき、また穿孔速度も把握可能であ
り、且つ、穿孔機の信頼性を低下させない穿孔距離測定
方法、これに用いる穿孔距離測定装置およびこの穿孔距
離測定装置を備えた穿孔機を提供することを目的とす
る。
In view of the above circumstances, the present invention provides a method for measuring a drilling distance, which can instantaneously grasp a minute change in the drilling distance, can also grasp the drilling speed, and does not reduce the reliability of the drilling machine. An object of the present invention is to provide a piercing distance measuring device and a piercing machine provided with the piercing distance measuring device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1記載の発明は、案内手段に沿って前後する
ことにより穿孔を行う穿孔手段に用いられる、穿孔距離
測定方法であって、前記穿孔手段或いは前記案内手段の
どちらか一方から他方に向けて波動を照射し、さらに、
この照射された波動を前記他方にて受けた結果を解析し
て前記案内手段と前記穿孔手段との距離を算出すること
により、前記穿孔手段の移動距離すなわち前記穿孔距離
を測定することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a method for measuring a piercing distance used for piercing means for piercing by moving back and forth along a guide means. Irradiating waves from one of the perforation means or the guide means toward the other,
By analyzing the result of receiving the irradiated wave on the other side and calculating the distance between the guiding means and the perforating means, the moving distance of the perforating means, that is, the perforating distance is measured. I do.

【0009】この請求項1において、前記波動とは、レ
ーザー光に代表される電磁波や、超音波などを意味して
おり、これらを用いた変位測定方法はすでに実用化され
ており、高精度、且つ、ほぼリアルタイムに変位を測定
することが可能となっている。
In the present invention, the wave means an electromagnetic wave typified by a laser beam, an ultrasonic wave, or the like, and a displacement measuring method using these waves has already been put to practical use. In addition, the displacement can be measured almost in real time.

【0010】このため、請求項1記載の発明によれば、
電磁波や超音波などの波動を用いることにより、前記案
内手段を基準とした前記穿孔手段の位置を測定するた
め、岩盤の破壊(削孔)に伴う前進あるいは岩盤の非破
壊に伴う反発による後退など、前記穿孔手段の瞬間的な
位置変動を、直接的に、かつ、より正確に、また、ほぼ
リアルタイムに把握することが可能となる。
Therefore, according to the first aspect of the present invention,
By using waves such as electromagnetic waves and ultrasonic waves to measure the position of the drilling means with reference to the guide means, the rocks move forward with destruction (drilling) or retreat due to non-destruction of rocks, etc. The instantaneous position change of the perforation means can be grasped directly, more accurately, and almost in real time.

【0011】また、例えば特許第2749561号に開
示した方法を応用して、前記穿孔手段の瞬間的な位置変
動と岩盤性状とを予め対応づけておくことにより、掘削
箇所の岩盤性状を把握することが可能となる。従って、
岩盤性状を、より細かく、且つ、正確に、すなわち、よ
り有意義なデータとして把握できる。
In addition, by applying the method disclosed in Japanese Patent No. 2749561, for example, the instantaneous position change of the perforation means and the rock properties are previously associated with each other, whereby the rock properties at the excavation site can be grasped. Becomes possible. Therefore,
The rock properties can be grasped more finely and accurately, that is, as more meaningful data.

【0012】また、前記穿孔手段による穿孔距離も、前
記移動距離の総和としてより正確に、かつ、リアルタイ
ムに把握することもできる。
[0012] Further, the piercing distance by the piercing means can be grasped more accurately and in real time as the sum of the moving distances.

【0013】上述した請求項1記載の穿孔距離測定手段
は、前記他方において前記波動を受波してもよいが、請
求項2記載の発明のように、前記波動を、前記他方にお
いて反射した後に、前記一方にて受波し、その結果を解
析することにより、「前記他方にて受けた結果」を、前
記一方にて解析する構成としてもよい。
[0013] The above-mentioned piercing distance measuring means according to claim 1 may receive the wave on the other side, but after reflecting the wave on the other side as in the invention according to claim 2. Alternatively, a configuration may be adopted in which the “one result received” is analyzed by the one side by receiving the wave on the one side and analyzing the result.

【0014】また、これらの請求項1または請求項2に
記載の穿孔距離測定方法は、請求項3に記載するよう
に、前記穿孔距離の変化量を時間で割ることにより、穿
孔速度を算出する構成としてもよい。この場合は、さら
に前記穿孔手段の位置変動をより細かく、且つ、正確に
把握することが可能となるため、岩盤性状を、さらに細
かく、且つ、正確に把握することが可能となる。
Further, according to the first or second aspect of the present invention, as described in the third aspect, the perforation speed is calculated by dividing the variation of the perforation distance by time. It may be configured. In this case, since the position fluctuation of the perforation means can be grasped more finely and accurately, the rock properties can be grasped more finely and accurately.

【0015】また、請求項4記載に記載の発明は、案内
手段に沿って駆動する穿孔手段の穿孔距離を測定する穿
孔距離測定装置であって、前記穿孔手段或いは前記案内
手段のどちらか一方に取り付けられる波動発信手段と、
前記穿孔手段或いは前記案内手段のどちらか他方に取り
付けられ、前記波動発信手段からの波動を反射する反射
手段と、前記一方に取り付けられ、前記反射手段からの
反射波動を受波する受波手段と、この受波手段の受波結
果を解析して前記穿孔手段の移動距離を算出することに
より、穿孔距離を算出する距離算出手段と、を備えるこ
とを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a piercing distance measuring device for measuring a piercing distance of a piercing means driven along a guiding means, wherein one of the piercing means and the guiding means is provided. Attached wave transmission means,
Reflecting means attached to one of the perforation means or the guiding means and reflecting the wave from the wave transmitting means, and wave receiving means attached to the one and receiving the reflected wave from the reflecting means. And a distance calculating means for calculating a perforation distance by analyzing a reception result of the wave receiving means and calculating a moving distance of the perforation means.

【0016】この請求項4に記載の発明によれば、請求
項2に記載の発明を行う穿孔距離測定装置を作製でき
る。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to manufacture a perforation distance measuring apparatus that performs the second aspect of the present invention.

【0017】また、請求項5に記載の発明は、請求項4
に記載の穿孔距離測定装置において、前記穿孔距離の変
化量を時間で割ることにより、穿孔速度を算出する解析
手段を備えることを特徴とする。
The invention described in claim 5 is the same as the invention in claim 4.
The drilling distance measuring device according to the item (1), further comprising an analyzing unit that calculates a drilling speed by dividing a change amount of the drilling distance by time.

【0018】この請求項5に記載の発明によれば、請求
項3に記載の発明を行う穿孔距離測定装置を作製でき
る。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to manufacture a perforation distance measuring apparatus that performs the third aspect of the present invention.

【0019】また、請求項6に記載の発明は、地盤に孔
を形成する穿孔手段と、この穿孔手段を一方向に案内す
る案内手段と、を備える穿孔機において、請求項4また
は請求項5に記載の穿孔距離測定装置を備えることを特
徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a drilling machine comprising: a punching means for forming a hole in the ground; and a guiding means for guiding the drilling means in one direction. Characterized in that it is provided with a piercing distance measuring device according to (1).

【0020】この請求項6に記載の発明によれば、穿孔
をより正確に行え、かつ、より正確に地盤や岩盤の性状
を把握できる穿孔機を作製できる。この穿孔機は、例え
ばドリルジャンボであるが、これに限定されない。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to manufacture a drilling machine which can perform drilling more accurately and more accurately grasp the properties of the ground and rock. The drill is, for example, a drill jumbo, but is not limited thereto.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図1および図2を用いて本
発明の一実施例であるドリルジャンボ1(穿孔機)につ
いて詳細に説明する。図1はドリルジャンボ1を説明す
る側面概略図であり、図2はドリルジャンボ1の一構成
要素であるスリーブ52を説明する斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A drill jumbo 1 (a drilling machine) according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic side view illustrating the drill jumbo 1, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a sleeve 52 which is a component of the drill jumbo 1.

【0022】まず、ドリルジャンボ1の構成を説明す
る。ドリルジャンボ1は、図1に説明するように、台車
10と、台車10の前部に取り付けられるブーム20
と、ブーム20の先端に取り付けられるガイドシェル3
0(案内手段)と、ガイドシェル30の上を前後に動く
削岩機40(穿孔手段)と、ドリルジャンボ1の所定箇
所に取り付けられる穿孔距離測定装置と、により概略構
成される。
First, the configuration of the drill jumbo 1 will be described. As illustrated in FIG. 1, the drill jumbo 1 includes a bogie 10 and a boom 20 attached to a front portion of the bogie 10.
And a guide shell 3 attached to the tip of the boom 20
0 (guide means), a rock drill 40 (piercing means) moving back and forth on the guide shell 30, and a drilling distance measuring device attached to a predetermined portion of the drill jumbo 1.

【0023】台車10は周知のドリルジャンボに用いら
れる車体と同様の構成であるので、詳細は省略する。
The bogie 10 has the same structure as a vehicle body used for a well-known drill jumbo, and thus the details are omitted.

【0024】また、ブーム20も周知のドリルジャンボ
に用いられるブームと同様の構成である。すなわち、ブ
ーム20の一端は、駆動機構21を介してガイドシェル
30の下面に固定されており、また、他端は台車10
に、上下方向の角度を変更できるように支持されてい
る。この駆動機構21は、ガイドシェル30をブーム2
0を基準として上下方向に回転させるとともに左右方向
に回転することにより、ガイドシェル30およびドリフ
ター2の位置を微調節する役割を果たす。
The boom 20 has the same configuration as the boom used for the well-known drill jumbo. That is, one end of the boom 20 is fixed to the lower surface of the guide shell 30 via the drive mechanism 21, and the other end is the carriage 10.
, So that the vertical angle can be changed. The drive mechanism 21 connects the guide shell 30 to the boom 2
By rotating in the vertical direction and rotating in the horizontal direction with reference to 0, it plays a role of finely adjusting the positions of the guide shell 30 and the drifter 2.

【0025】ガイドシェル30は周知のドリルジャンボ
に用いられるガイドシェルであり、削岩機40を前後方
向に案内する。
The guide shell 30 is a guide shell used for a well-known drill jumbo, and guides the rock drill 40 in the front-rear direction.

【0026】また、削岩機40も、周知のドリルジャン
ボに用いられる削岩機であり、ロッドの先端部に地盤や
岩盤に当接して孔を掘削する穿孔ビット41を備える。
The rock drill 40 is also a rock drill used for a well-known drill jumbo, and has a drill bit 41 for drilling a hole in contact with the ground or rock at the tip of a rod.

【0027】前記した穿孔距離測定装置は、ガイドシェ
ル30の先端に取り付けられる非接触型変位計51と、
非接触型変位計51の測定対象を兼ねていて削岩機40
のロッドの後方に固定されるスリーブ52(反射手段)
と、非接触型変位計51に電力を供給するとともに非接
触型変位計51の測定結果を表示する中央部53と、に
より概略構成される。
The above-described perforation distance measuring device includes a non-contact type displacement meter 51 attached to the tip of the guide shell 30;
The rock drill 40 also serves as the measurement target of the non-contact displacement meter 51.
Sleeve 52 (reflecting means) fixed behind the rod
And a central portion 53 that supplies power to the non-contact displacement meter 51 and displays a measurement result of the non-contact displacement meter 51.

【0028】非接触型変位計51は、例えばすでに実用
化されている周知の光照射型変位計であり、スリーブ5
2にレーザーを照射するレーザー発光器51a(波動発
信手段)と、スリーブ52によって反射されたレーザー
を受光して電気信号に変換する受光器51b(受波手
段)と、距離を算出する機能を備える演算装置51c
(距離算出手段)と、を含んでいる。演算装置51c
は、CPU(中央演算処理装置)やRAM(Random Acc
ess Memory)、ROM(Read Only Memory)を含んでい
る。すなわち、このCPUは、前記RAMや前記ROM
に予め格納されているプログラムを用いて、レーザー発
光器51aからスリーブ52に光を照射してから受光器
51bが受光するまでの時間を認識した後、この時間と
周知の定数である光速とを用いて、非接触型変位計51
からスリーブ52までの距離、すなわちガイドシェル3
0の最深部を基準点とすることにより認識される削岩機
40の位置を算出して中央部53に出力する。
The non-contact type displacement meter 51 is, for example, a well-known light irradiation type displacement meter which has already been put into practical use.
A light emitting device 51a (wave transmitting means) for irradiating the laser beam to the laser 2, a light receiving device 51b (wave receiving means) for receiving the laser reflected by the sleeve 52 and converting it into an electric signal, and a function for calculating a distance. Arithmetic unit 51c
(Distance calculation means). Arithmetic unit 51c
Is a CPU (Central Processing Unit) or RAM (Random Acc
ess Memory) and ROM (Read Only Memory). That is, the CPU is provided with the RAM or the ROM.
Using a program stored in advance, the time from irradiating the light from the laser emitter 51a to the sleeve 52 to the reception of light by the light receiver 51b is recognized, and this time and the light speed, which is a known constant, are calculated. Using the non-contact type displacement meter 51
, The distance from the guide shell 3
The position of the rock drill 40 recognized by using the deepest part of 0 as a reference point is calculated and output to the central part 53.

【0029】スリーブ52は、図2に示すように円筒5
2aの一端面に円板52bを取り付けた形状をしてい
る。ここで、円板52bは、円筒52aの内径と同じ大
きさの孔を中心に備えている。この孔の大きさは、削岩
機40のロッドの断面よりやや大きい程度であるため、
削岩機40のロッドを前記孔に通すことにより、スリー
ブ52は削岩機40と一体的に配置される。また、円板
52bの非接触型変位計51を向く面には、非接触型変
位計51からの光を反射するように、例えば鏡面処理が
施されていたり反射膜が取り付けられている。このた
め、スリーブ52は、削岩機40のロッドが回転して
も、反射面は円板であるため、常にレーザー発信器51
aからの光を反射する。
The sleeve 52 is, as shown in FIG.
2a has a shape in which a disk 52b is attached to one end surface. Here, the disk 52b mainly has a hole having the same size as the inner diameter of the cylinder 52a. Since the size of this hole is slightly larger than the cross section of the rod of the rock drill 40,
The sleeve 52 is disposed integrally with the rock drill 40 by passing the rod of the rock drill 40 through the hole. The surface of the disc 52b facing the non-contact type displacement meter 51 is, for example, subjected to a mirror surface treatment or a reflection film so as to reflect the light from the non-contact type displacement meter 51. For this reason, even if the rod of the rock drill 40 rotates, the sleeve 52 always has the laser transmitter 51 because the reflecting surface is a disk.
Reflects light from a.

【0030】中央部53は、周知の電源と、液晶表示装
置やCRTなど周知の表示装置と、削岩機40の穿孔速
度を算出する演算装置54(解析手段)と、前記した穿
孔速度や穿孔距離などを記録する記録装置55と、非接
触型変位計51から出力される削岩機40の穿孔距離及
び演算装置54から出力される穿孔速度とを前記表示装
置に出力する増幅器と、を主要部としており、操縦者が
前記表示装置の表示内容を容易に認識できるように、台
車10の運転席11に取り付けられている。ここで、演
算装置54はCPUやRAM、ROMを含んでいる。す
なわち、このCPUは、前記RAMや前記ROMに予め
格納されているプログラムを用いて、非接触型変位計5
1から出力される削岩機40の位置変動量を測定時間で
割ることにより、削岩機40の穿孔速度を算出し、さら
に、この穿孔速度を前記増幅器に出力する。また、記録
装置55は取り出し自在に内蔵されているフロッピーデ
ィスクにデータを記録する記録装置である。
The central portion 53 includes a well-known power source, a well-known display device such as a liquid crystal display device or a CRT, an arithmetic device 54 (analyzing means) for calculating the drilling speed of the rock drilling machine 40, and the above-described drilling speed and drilling speed. A recording device 55 for recording the distance and the like, and an amplifier for outputting the drilling distance of the rock drill 40 output from the non-contact displacement meter 51 and the drilling speed output from the arithmetic device 54 to the display device are mainly provided. It is attached to the driver's seat 11 of the bogie 10 so that the operator can easily recognize the display contents of the display device. Here, the arithmetic unit 54 includes a CPU, a RAM, and a ROM. In other words, the CPU uses a program stored in the RAM or the ROM in advance to execute the non-contact displacement meter 5.
The drilling speed of the rock drill 40 is calculated by dividing the position fluctuation amount of the rock drill 40 output from 1 by the measurement time, and the drilling speed is output to the amplifier. The recording device 55 is a recording device that records data on a floppy disk built therein so as to be freely detachable.

【0031】次に、ドリルジャンボ1の動作について説
明する。
Next, the operation of the drill jumbo 1 will be described.

【0032】まず、台車10の前面を穿孔箇所100
(図示省略)に向ける。次に、ブーム20を駆動させ
て、ガイドシェル30上の削岩機40の穿孔ビット41
を穿孔箇所(図示省略)に当接させる。この段階では、
削岩機40はガイドシェル30の最深部すなわち基準点
に位置している。
First, the front surface of the carriage 10 is
(Not shown). Next, the boom 20 is driven and the drill bit 41 of the rock drill 40 on the guide shell 30 is moved.
Is brought into contact with a perforated portion (not shown). At this stage,
The rock drill 40 is located at the deepest part of the guide shell 30, that is, at a reference point.

【0033】次に、削岩機40は、穿孔ビット41を回
転させつつ岩盤に打撃したり前進することにより、穿孔
箇所100を穿孔する。
Next, the rock drill 40 pierces the piercing point 100 by hitting or moving forward on the rock while rotating the piercing bit 41.

【0034】ここで、前記穿孔距離測定装置の非接触型
変位計51は、発光・受光を繰り返すことにより、削岩
機40の穿孔距離を測定する。すなわち、非接触型変位
計51によれば、光を用いて穿孔距離を測定するため、
一回の測定に要する時間は例えば約1ミリ秒程度と従来
と比べて格段に短く、また、その測定精度も例えば10
μmと従来と比べて格段に向上する。従って、ほぼリア
ルタイムに穿孔距離を測定することが可能となる。ま
た、例えば穿孔ビット41を回転させつつ打撃すること
によって穿孔を行う場合は、各打撃毎の穿孔距離や打撃
の反発による削岩機40の後退量を測定することも可能
となる。
Here, the non-contact type displacement meter 51 of the drilling distance measuring device measures the drilling distance of the rock drill 40 by repeating light emission and light reception. That is, according to the non-contact displacement meter 51, the perforation distance is measured using light,
The time required for one measurement is, for example, about 1 millisecond, which is much shorter than in the past, and the measurement accuracy is, for example, 10 times.
μm, which is much higher than in the past. Therefore, it is possible to measure the perforation distance almost in real time. Further, for example, when drilling is performed by hitting while rotating the drill bit 41, it is possible to measure the drilling distance for each hit and the retreat amount of the rock drill 40 due to the repulsion of the hit.

【0035】このようにして測定された穿孔距離は、非
接触型変位計51から中央部53に出力される。中央部
53はこの穿孔距離から穿孔速度を算出した後、前記表
示装置に、穿孔距離や、穿孔ビット41の打撃毎の穿孔
量や後退量、および穿孔速度を表示するとともに、記録
装置55を用いて前記したフロッピーディスクに必要な
データを記録する。
The drilling distance measured in this way is output from the non-contact displacement meter 51 to the central portion 53. After calculating the perforation speed from the perforation distance, the central portion 53 displays the perforation distance, the perforation amount and the retreat amount for each hit of the perforation bit 41, and the perforation speed on the display device, and uses the recording device 55. Necessary data is recorded on the floppy disk.

【0036】その後、ドリルジャンボ1の操縦者を含む
施工者は、前記したフロッピーディスク内のデータと、
予め削岩機40の瞬間的な位置変動と岩盤性状とを対応
づけたデータと、を比較することにより、掘削箇所の岩
盤性状を把握する。この際、従来と比べて穿孔距離をよ
り細かく、且つ、正確に把握できるため、掘削箇所の岩
盤性状を、より細かく、且つ、正確に把握できる。
Thereafter, the installer including the operator of the drill jumbo 1 reads the data in the floppy disk described above,
By comparing the instantaneous position change of the rock drill 40 with the data in which the rock properties are correlated in advance, the rock properties at the excavation site are grasped. At this time, the drilling distance can be grasped more precisely and more accurately than in the past, so that the rock properties at the excavation site can be grasped more finely and accurately.

【0037】さらに、削岩機40の穿孔速度と、予め削
岩機40の穿孔速度と岩盤性状とを対応づけたデータ
と、を比較することにより、掘削箇所の岩盤性状をさら
に細かく、且つ、正確に把握できる。
Further, by comparing the drilling speed of the rock drill 40 with the data in which the drilling speed of the rock drill 40 and the rock properties are associated in advance, the rock properties at the excavation site can be made finer and more precise. Can understand accurately.

【0038】また、測定結果を記録装置55を介して前
記したフロッピーディスクに記録するので、他の場所に
てデータをより細かく解析したり再検証したりすること
も可能となる。
Further, since the measurement result is recorded on the above-mentioned floppy disk via the recording device 55, the data can be analyzed more finely and verified again at another place.

【0039】以上より、本発明の一実施例であるドリル
ジャンボ1においては、ガイドシェル30の先端に非接
触型変位計51を、削岩機40にはスリーブ52を、そ
れぞれ固定し、非接触型変位計51から発光されてスリ
ーブ52にて反射された反射光を非接触型変位計51に
て受光することにより、非接触型変位計51とスリーブ
52の距離、すなわち削岩機40の移動距離を測定する
ため、削岩機40の瞬間的な移動距離を把握できる。従
って、ドリルジャンボ1によれば、運転手を含めた作業
者は、より正確に、かつ、細かく穿孔距離を把握できる
ため、掘削箇所の岩盤性状をより細かく、且つ、正確に
把握できる。
As described above, in the drill jumbo 1 according to one embodiment of the present invention, the non-contact type displacement meter 51 is fixed to the tip of the guide shell 30, and the sleeve 52 is fixed to the rock drill 40, respectively. The non-contact type displacement meter 51 receives the reflected light emitted from the type displacement meter 51 and reflected by the sleeve 52, so that the distance between the non-contact type displacement meter 51 and the sleeve 52, that is, the movement of the rock drilling machine 40. Since the distance is measured, the instantaneous moving distance of the rock drill 40 can be grasped. Therefore, according to the drill jumbo 1, the operator including the driver can more accurately and finely grasp the drilling distance, so that the rock property at the excavation site can be more finely and accurately grasped.

【0040】また、非接触型変位計51により測定され
た穿孔距離は中央部53にて処理されることにより、穿
孔速度に加工される。従って、ドリルジャンボ1によれ
ば、運転手を含めた作業者は、正確に、かつ、穿孔速度
を把握できるため、掘削箇所の岩盤性状をさらに細か
く、且つ、正確に把握できる。
The drilling distance measured by the non-contact type displacement meter 51 is processed by the central portion 53 to be processed to a drilling speed. Therefore, according to the drill jumbo 1, the operator including the driver can accurately and accurately grasp the drilling speed, so that the rock property at the excavation site can be more finely and accurately grasped.

【0041】また、フロッピーディスクに記録されたデ
ータを用いて、掘削箇所の岩盤性状をより細かく解析し
たり再検証したりすることも可能となる。
Further, using the data recorded on the floppy disk, the rock properties at the excavation site can be analyzed more finely and re-verified.

【0042】また、非接触型変位計51をガイドシェル
30に取り付けたので、穿孔時の振動が前記穿孔距離測
定装置に与える影響を最小限に抑えられる。
Further, since the non-contact type displacement meter 51 is mounted on the guide shell 30, the influence of the vibration during drilling on the drilling distance measuring device can be minimized.

【0043】なお、本発明は本実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形で
きる。
The present invention is not limited to the present embodiment, and can be arbitrarily modified without departing from the spirit of the invention.

【0044】例えば、非接触型変位計51を光を用いて
距離を測定する形式としたが、原理的には任意の電磁波
を用いることが可能であり、さらには超音波を用いる形
式とすることも可能である。また、非接触型変位計51
を削岩機40に取り付け、光反射機能を備えるターゲッ
トをガイドシェル30に取り付けても、原理的には同様
の効果を得られる。また、上記実施例においては、レー
ザー発光器51aと受光器51bと演算装置51cとを
一体的に備えた非接触型変位計51を用いたが、それぞ
れ別個に設置してもよい。この場合は、スリーブ52の
位置に受光器51bを設け、さらに別の位置に、演算装
置51cを設けても、同様の効果を得られる。
For example, although the non-contact type displacement meter 51 is configured to measure a distance using light, it is possible to use an arbitrary electromagnetic wave in principle, and it is also preferable to use an ultrasonic wave. Is also possible. In addition, the non-contact type displacement meter 51
Is mounted on the rock drill 40 and a target having a light reflection function is mounted on the guide shell 30, the same effect can be obtained in principle. Further, in the above embodiment, the non-contact type displacement meter 51 integrally including the laser light emitter 51a, the light receiver 51b, and the arithmetic unit 51c is used, but they may be separately installed. In this case, the same effect can be obtained even if the light receiver 51b is provided at the position of the sleeve 52 and the arithmetic unit 51c is provided at another position.

【0045】また、ドリルジャンボはブーム20、ガイ
ドシェル30、削岩機40を一つずつ備える構成とした
が、当然複数設ける構成としてもよい。また、穿孔機と
してはドリルジャンボである必要はなく、案内手段に沿
って前後に動くことにより穿孔する穿孔手段を備えるも
のであればよい。
Although the drill jumbo is provided with one boom 20, one guide shell 30, and one rock drill 40, of course, a plurality of drill jumbo may be provided. Further, the drilling machine does not need to be a drill jumbo, but may be a drilling machine having a drilling means for drilling by moving back and forth along the guide means.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1や請求項2に記載の発明によれ
ば、穿孔距離を、瞬間的な変動も含めて、より正確に、
かつ、細かく把握できるため、掘削箇所の岩盤性状も、
より細かく、且つ、正確に把握できる。
According to the first and second aspects of the present invention, the drilling distance can be adjusted more accurately, including instantaneous fluctuations.
And because it can be grasped in detail,
Can be grasped more precisely and accurately.

【0047】また、請求項3に記載の発明によれば、穿
孔速度をより細かく、且つ、正確に把握できるため、掘
削箇所の岩盤性状も、さらに細かく、且つ、正確に把握
できる。
According to the third aspect of the present invention, the drilling speed can be grasped more finely and accurately, so that the rock properties at the excavation site can be grasped more finely and accurately.

【0048】また、請求項4に記載の発明によれば、請
求項2に記載の発明により穿孔距離を算出する穿孔距離
測定装置を作製できる。また、請求項5に記載の発明に
よれば、請求項3に記載の発明により穿孔速度も算出す
る穿孔距離測定装置を作製できる。
According to the fourth aspect of the present invention, a piercing distance measuring apparatus for calculating a piercing distance according to the second aspect can be manufactured. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to manufacture a perforation distance measuring device that also calculates a perforation speed according to the third aspect of the invention.

【0049】また、請求項6に記載の発明によれば、穿
孔をより正確に行え、かつ、より正確に地盤や岩盤の性
状を把握できる穿孔機を作製できる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to produce a drilling machine capable of performing drilling more accurately and more accurately grasping the properties of the ground and bedrock.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるドリルジャンボ1を説
明する側面概略図である。
FIG. 1 is a schematic side view illustrating a drill jumbo 1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】ドリルジャンボ1の一構成要素であるスリーブ
52を説明する斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a sleeve 52, which is a component of the drill jumbo 1. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ドリルジャンボ(穿孔機) 10 台車 11 運転席 20 ブーム 30 ガイドシェル(案内手段) 40 削岩機(穿孔手段) 51 非接触型変位計 51a レーザー発信器(波動発信手段) 51b 受光器(受波手段) 51c 演算装置(距離算出手段) 52 スリーブ(反射手段) 53 中央部 54 演算装置(解析手段) REFERENCE SIGNS LIST 1 drill jumbo (drilling machine) 10 trolley 11 driver's seat 20 boom 30 guide shell (guiding means) 40 rock drilling machine (drilling means) 51 non-contact type displacement meter 51 a laser transmitter (wave transmitter) 51 b receiver (receiver) Means 51c Arithmetic unit (distance calculating unit) 52 Sleeve (reflecting unit) 53 Central part 54 Arithmetic unit (analyzing unit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石山 宏二 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松建 設株式会社内 (72)発明者 塚田 純一 東京都荒川区西日暮里二丁目23番11号 ド リルマシン株式会社内 Fターム(参考) 2D065 AB01 AB21 BA12 BA31 BA39 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Koji Ishiyama 1-20-10 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Nishimatsu Construction Co., Ltd. (72) Junichi Tsukada 2-23-11 Nishi-Nippori, Arakawa-ku, Tokyo Drill Machine Co., Ltd. F-term (reference) 2D065 AB01 AB21 BA12 BA31 BA39

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】案内手段に沿って前後することにより穿孔
を行う穿孔手段に用いられる、穿孔距離測定方法であっ
て、 前記穿孔手段或いは前記案内手段のどちらか一方から他
方に向けて波動を照射し、 さらに、この照射された波動を前記他方にて受けた結果
を解析して前記案内手段と前記穿孔手段との距離を算出
することにより、前記穿孔手段の移動距離すなわち前記
穿孔距離を測定することを特徴とする穿孔距離測定方
法。
1. A perforation distance measuring method used for perforation means for perforating by moving back and forth along a guide means, wherein a wave is emitted from one of the perforation means and the guide means to the other. Further, the moving distance of the perforating means, that is, the perforating distance is measured by analyzing the result of receiving the irradiated wave on the other side and calculating the distance between the guiding means and the perforating means. A method for measuring a perforation distance, comprising:
【請求項2】請求項1に記載の穿孔距離測定方法におい
て、 前記波動を、前記他方において反射した後に、前記一方
にて受波し、その結果を解析することを特徴とする穿孔
距離測定方法。
2. The perforation distance measuring method according to claim 1, wherein the wave is reflected by the other, then received by the one, and the result is analyzed. .
【請求項3】請求項1または請求項2に記載の穿孔距離
測定方法において、 前記穿孔距離の変化量を時間で割ることにより、穿孔速
度を算出することを特徴とする穿孔距離測定方法。
3. The perforation distance measuring method according to claim 1, wherein the perforation speed is calculated by dividing the amount of change in the perforation distance by time.
【請求項4】案内手段に沿って駆動する穿孔手段の穿孔
距離を測定する穿孔距離測定装置であって、 前記穿孔手段或いは前記案内手段のどちらか一方に取り
付けられる波動発信手段と、 前記穿孔手段或いは前記案内手段のどちらか他方に取り
付けられ、前記波動発信手段からの波動を反射する反射
手段と、 前記一方に取り付けられ、前記反射手段からの反射波動
を受波する受波手段と、 この受波手段の受波結果を解析して前記穿孔手段の移動
距離を算出することにより、穿孔距離を算出する距離算
出手段と、 を備えることを特徴とする穿孔距離測定装置。
4. A piercing distance measuring device for measuring a piercing distance of a piercing means driven along a guiding means, wherein: a wave transmitting means attached to one of the piercing means and the guiding means; Or, a reflecting means attached to one of the guide means and reflecting the wave from the wave transmitting means; and a wave receiving means attached to the one and receiving the reflected wave from the reflecting means. A perforation distance measuring device, comprising: a distance calculation unit for calculating a perforation distance by analyzing a reception result of the wave unit and calculating a moving distance of the perforation unit.
【請求項5】請求項4に記載の穿孔距離測定装置におい
て、 前記穿孔距離の変化量を時間で割ることにより、穿孔速
度を算出する解析手段を備えることを特徴とする穿孔距
離測定装置。
5. The perforation distance measuring apparatus according to claim 4, further comprising an analyzing means for calculating a perforation speed by dividing a change amount of the perforation distance by time.
【請求項6】地盤に孔を形成する穿孔手段と、 この穿孔手段を一方向に案内する案内手段と、 を備える穿孔機において、 請求項4または請求項5に記載の穿孔距離測定装置を備
えることを特徴とする穿孔機。
6. A drilling machine comprising: a drilling means for forming a hole in the ground; and a guide means for guiding the drilling means in one direction, the drilling distance measuring device according to claim 4 or 5 being provided. A drilling machine, characterized in that:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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