JP2010065398A - Rock splitting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、岩盤、転石、コンクリート等を掘削装置で穿孔し、穿孔内にセリ矢を挿入し、拡径して岩盤等に亀裂を発生させる割岩装置に関する。 The present invention relates to a split rock device that drills rock, rocks, concrete, or the like with a drilling device, inserts an arrow into the drill, expands the diameter, and generates a crack in the rock.
硬質の岩盤を掘削する方法として、岩盤にドリルで複数の孔を穿孔し、これらの孔内にダイナマイトを装填して爆発させ、岩盤を破砕する発破工法が知られている。
発破工法はダイナマイトの爆発に伴う破砕岩の飛散、更には振動や騒音が伴ない、発破時には作業員が退避して作業を中断しなければならず、作業効率が低かった。そこで、ダイナマイトを使用せずに岩盤に形成した削孔内に静圧力を利用してセリ矢を押し込んで拡張し、岩盤に亀裂を生じさせる割岩装置が提案されている。
セリ矢は、2個の内面が先細りの円弧テーパーであるスラスト部材を向かい合せ、テーパー部にウェッジを油圧等で押し込んでスラスト部材を拡張させることによって岩盤に亀裂を生じさせるものである。
As a method for excavating a hard rock mass, a blasting method is known in which a plurality of holes are drilled in the rock mass, dynamite is loaded into these holes to explode, and the rock mass is crushed.
The blasting method was accompanied by scattering of crushed rocks accompanying the explosion of dynamite, as well as vibration and noise. At the time of blasting, the workers had to evacuate and interrupt the work, resulting in low work efficiency. Therefore, there has been proposed a split rock device that uses a static pressure into a drill hole formed in the rock mass without using dynamite and expands it by pushing a seri arrow to generate a crack in the rock mass.
A serrated arrow causes two rocks to be cracked by expanding a thrust member by facing two thrust members each having a tapered circular taper on the inner surface and pushing a wedge into the tapered portion with hydraulic pressure or the like.
セリ矢を使用して岩盤に亀裂を入れる場合、図5に示すように、ハンマードリル等の掘削装置1を使用して岩盤に穿孔し、ドリルのビット14を孔から抜き出し、セリ矢4を作動させるための油圧装置3を掘削装置のガイドフレーム5に固定し、油圧装置3によって楔40を押し込んでセリ矢4を拡径し、岩盤に亀裂を生じさせている。
セリ矢を使用して岩盤に亀裂を入れる場合、穿孔工程とセリ矢を穿孔内に押し込む工程の間に、穿孔装置のビットを穿孔から抜き出し、更に、ビットをロッドから外してセリ矢を拡径させるための油圧装置を掘削装置のガイドフレームに設置しなければならず、穿孔工程から割岩工程に移行するのに時間を要するので作業効率が低かった。
そこで、本願発明は、穿孔完了後の穿孔へのセリ矢の挿入及び割岩作業の間の準備工程を省略し、作業を連続しておこなえるようにして割岩効率を高めようとするものである。
When using a serrated arrow to crack the bedrock, the drill bit is removed from the drill during the drilling process and the process of pushing the serrated arrow into the drill, and then the bit is removed from the rod and the serrated arrow is expanded. Since the hydraulic device for this purpose must be installed in the guide frame of the excavator and it takes time to move from the drilling process to the split rock process, the work efficiency is low.
Therefore, the present invention is intended to improve the efficiency of the split rock by omitting the insertion process of the arrow into the drilling after completion of the drilling and the preparatory process between the split rock work, so that the work can be performed continuously.
掘削装置のドリルロッドに同軸にセリ矢がドリルロッド軸方向に移動自在に設けてあり、セリ矢押さえ装置がドリルロッドに設けてあり、ドリルロッド先端に先拡がりのテーパーを有するシャンクロッドが取り付けてあり、シャンクロッドの先端にはビットが固定してあることによって、穿孔工程と同時またはビットを穿孔から引き抜くことなくセリ矢を穿孔内に挿入し、割岩効率を向上させたものである。 A drill arrow on the drill rod of the drilling device is coaxially provided so that it can move in the axial direction of the drill rod, a screw arrow holding device is provided on the drill rod, and a shank rod with a taper that expands at the tip of the drill rod is attached. In addition, since the bit is fixed to the tip of the shank rod, a slit arrow is inserted into the drilling at the same time as the drilling process or without pulling the bit out of the drilling, and the efficiency of split rock is improved.
掘削装置による穿孔と同時にセリ矢を穿孔内に挿入することができ、セリ矢をセリ矢押さえ装置によって穿孔から抜け出すのを阻止しながらテーバーを有するシャンクロッドを後退させるという一連の工程によってセリ矢を拡径させることができるので岩盤に亀裂を効率よく生成することができ、割岩作業を短時間でおこなうことができる。 At the same time as drilling with the drilling device, the arrow can be inserted into the drilling, and the arrow is removed by a series of steps of retracting the shank rod with the taber while preventing the arrow from coming out of the drilling by the button holding device. Since the diameter can be increased, cracks can be efficiently generated in the rock mass, and the split rock work can be performed in a short time.
図1は割岩装置の全体を示すものであって、掘削装置1の駆動部10にはスイベル(図示しない)を介してドリルロッド12が連結されている。ドリルロッド12の先端にはビット14が端部に装着されたシャンクロッド13が接続されており、シャンクロッド13には先拡がりのテーパー15が形成してある。
ドリルロッド12にはセリ矢4が被せてあり同軸に設けてある。セリ矢4の中空部にドリルロッドが通してあり、セリ矢4はドリルロッド12の軸方向に移動可能である。セリ矢4の基部側にはセリ矢押さえ装置3が設けてある。このセリ矢押さえ装置3は、ビットで形成した穿孔に挿入したセリ矢4が、拡径動作の際に穴から抜け出さないようにセリ矢4を押さえるためのものである。
セリ矢押さえ装置3は、ドリルロッド12を通すための穴が形成されてドリルロッド12の回転・振動を許容するストッパー2とこのストッパーに固定してあるセンターホールジャッキ31からなるものである。
FIG. 1 shows the whole of the rock breaking device, and a drill rod 12 is connected to a
The drill rod 12 is covered with a
The serrated
図2は、セリ矢押さえ装置3のセンターホールジャッキを標準ジャッキに代えたものであり、ドリルロッド12を通す穴を中心に有するホルダー20に2個の標準的なジャッキ31が対称に配置して固定してあり、ジャッキ31のピストン30側には中心にドリルロッド12を通す穴が設けてあるジャッキ受け21が設けてあり、ジャッキ31、31が同期してジャッキ受け21を前方に押すようになっている。ドライブロッド12は、ホルダー20及びジャッキ受け21の穴に挿通されており、ジャッキ31に邪魔されることなく回転・振動しての穿孔作業をおこなうことができる。
ジャッキ受け21の前方には押圧具32が設けてあり、ピストン30が伸長して押圧具31を押し、押圧具32がセリ矢4の端部に当たってピストン30の押圧力をセリ矢4に伝達する。
FIG. 2 shows a case in which the center hole jack of the
A
シャンクロッド13には、先拡がりのテーパー15が形成してある。セリ矢4は、図3に示すように、分割された円筒部材であり、内面が先拡がりのテーパー面としてあり、円筒形状を保持するため外周面に形成された溝41にゴム板製のリング42が嵌めこんで円筒形を保持するようにしてある。セリ矢4の基部側にはピストン30に連結してある押圧具32が当接し、ジャッキの押圧力がセリ矢4に伝達される。図3(1)はセリ矢押さえ装置のジャッキ31のピストン30が縮小してシリンダ内にある状態を示し、図3(2)はピストンを伸長させた状態であり、セリ矢4が前方に押し出されてシャンク13前方に移動した状態を示す。
The shank rod 13 is formed with a
本発明の割岩装置を使用した割岩の手順は、図4に示すように、(1)掘削装置1を切羽前面に設置し、ガイドフレーム5に搭載された駆動部10を前進させてビット14を切羽に近接させる。(2)先拡がりテーパー15を有するシャンクロッド13に取り付けられたビット14によって切羽面を穿孔して孔を形成すると共にセリ矢4を穿孔内に挿入していく。
As shown in FIG. 4, the procedure of the split rock using the split rock device of the present invention is as follows: (1) The
(3)セリ矢の拡径方向と亀裂Cが生成される方向は、図5に示すようにセリ矢4の拡径方向と直角方向に生成されるので、セリ矢4の拡径方向を、ボーリングロッド12を緩やかに回転させて亀裂を生成させる予定方向と直角に調整する。
セリ矢押さえ装置3のジャッキ31のピストン30を伸張させながら駆動部10を後退させ、セリ矢4が削孔から抜け出すのを阻止する。セリ矢4はシャンクロッドの13テーパー15によって拡径して予定された方向に亀裂を発生させる。
ジャッキ31の作動を停止し、ビット14を削孔から抜き出し、次の穿孔及び割岩作業を繰り返すことによって、切羽全面を崩壊させる。
(3) Since the diameter direction of the claw arrow and the direction in which the crack C is generated are generated in a direction perpendicular to the diameter expansion direction of the
The
The operation of the jack 31 is stopped, the bit 14 is extracted from the drilling hole, and the next drilling and split rock work is repeated to collapse the entire face.
図4に示した割岩工程においては、削孔と同時にセリ矢4を削孔に挿入していたが、削孔完了後にセリ矢4を削孔内に挿入してもよい。
In the split rock process shown in FIG. 4, the
以上のように、穿孔と割岩を一連の工程として施工することができるので、効率よく岩盤に亀裂を生じさせることができ、トンネル工事等を効率よくおこなうことが可能である。 As described above, drilling and split rock can be performed as a series of processes, so that the rock can be efficiently cracked, and tunnel construction and the like can be performed efficiently.
1 掘削装置
10 ドリル駆動部
12 ドリルロッド
13 シャンクロッド
14 ビット
2 ストッパー
3 セリ矢押さえ装置
30 ピストン
31 ジャッキ
4 セリ矢
DESCRIPTION OF
2 Stopper
3 Seri
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