JP2020063583A - Rock bed drilling device for vertical shaft - Google Patents

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JP2020063583A
JP2020063583A JP2018195268A JP2018195268A JP2020063583A JP 2020063583 A JP2020063583 A JP 2020063583A JP 2018195268 A JP2018195268 A JP 2018195268A JP 2018195268 A JP2018195268 A JP 2018195268A JP 2020063583 A JP2020063583 A JP 2020063583A
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秀明 東原
Hideaki Higashihara
秀明 東原
神田 耕治
Koji Kanda
耕治 神田
大輔 宮武
Daisuke Miyatake
大輔 宮武
真一 吉次
Shinichi Yoshiji
真一 吉次
賢輔 篠崎
Kensuke Shinozaki
賢輔 篠崎
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鹿島建設株式会社
Kajima Corp
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Abstract

To provide a rock bed drilling device for a vertical shaft, capable of drilling a plurality of holes in the rock bed at the bottom of the vertical shaft without performing re-installation work.SOLUTION: A rock bed drilling device 100 used in a vertical shaft includes a drifter 10, a guide cell 20, a slide rail 30, a pedestal 40, and a lifting rail 50. The drifter 10 is provided with a rod 12 having bits 11 at its tip, and rotates the rod 12. The guide cell 20 supports the drifter 10 so as to be able to advance and retreat in a vertical direction with the bits 11 facing to a rock bed G1 at a bottom of the vertical shaft. The slide rail 30 supports the guide cell 20 so as to be slidable in a horizontal direction. The gantry 40 is located above the rock bed G1 at the bottom of the shaft, and supports the sliding rail 30. The elevating rail 50 is a rail for lifting a device main body 80 (10, 20, 30, 40) in the vertical direction, and extends in the vertical direction along an inner wall surface 1b of the vertical shaft 1 to be fixed to the inner wall surface 1b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、立坑の孔底岩盤に、複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rock drilling device for a shaft, which is capable of drilling a plurality of holes vertically in a rock bottom of a shaft.
岩盤に立坑を構築する工法として、削孔装置を用いて岩盤に複数の孔を削孔し、例えば、この孔に爆薬を装填して岩盤を爆破粉砕するなどして岩盤を掘り進み、発生したずりを立坑外に排出すると共に孔壁を覆工等して立坑を構築する工法が知られている。   As a method of constructing a shaft in a rock mass, a plurality of holes were drilled in the rock mass using a hole drilling device, and for example, explosives were loaded into the holes to explode and crush the rock mass. A method of constructing a vertical shaft by discharging the shear to the outside of the vertical shaft and lining the hole wall is known.
この種の立坑の構築工法に用いられる削孔装置として、例えば、特許文献1に開示された削孔装置が知られている。特許文献1に開示された削孔装置は、立坑の孔底岩盤に複数の孔を削孔する装置であり、岩盤上に配置され装置全体を支持する架台と、架台に支持されて水平面に沿って旋回する旋回テーブルと、旋回テーブルに支持されて水平方向に移動するブームと、ブームに支持されて鉛直面に沿って回動するホルダーと、ホルダーに沿って昇降するガイドセルと、ガイドセルに沿って昇降する削孔用のドリフターと、を備えている。この削孔装置は、旋回テーブルやブーム等を作動させてドリフターを立坑の孔底岩盤上の削孔位置に移動させた後、ドリフターを作動させつつガイドセルに沿ってドリフターを下降させることにより孔を削孔し、これを繰り返すことにより、孔底岩盤に複数の孔を削孔する。   As a drilling device used in this type of shaft construction method, for example, the drilling device disclosed in Patent Document 1 is known. The drilling device disclosed in Patent Document 1 is a device for drilling a plurality of holes in the rock bottom rock mass of a shaft, and is a cradle that is placed on the rock mass and supports the entire device, and is supported by the cradle and runs along a horizontal plane. On the swivel table, which is supported by the swivel table and moves in the horizontal direction, a holder which is supported by the boom and rotates along a vertical plane, a guide cell which moves up and down along the holder, and a guide cell. And a drifter for drilling, which moves up and down along. This drilling device operates a turning table, a boom, etc. to move the drifter to a drilling position on the rock bottom of the shaft, and then operates the drifter to lower the drifter along the guide cell. By drilling and repeating this, multiple holes are drilled in the rock bottom rock.
特開平8−86186号公報JP-A-8-86186
しかしながら、特許文献1に開示された削孔装置は、地上からクレーンにより吊り下げられて、立坑の孔底岩盤上に配置されるものである。したがって、この削孔装置を立坑の構築の際に用いる場合、削孔した孔に爆薬を装薬(装填)して岩盤を爆破粉砕する発破作業を行う前に削孔装置をクレーンにより吊り上げて地上に退避させ、その後、削孔を続けるために削孔装置を再び地上からクレーンにより吊り下ろして孔底岩盤上に配置する必要があり、この再設置作業に手間とコストが掛る。また、特許文献1に開示された削孔装置に限らず、複数のブームの先端にドリフターを備えた周知のクローラー式のドリルマシンを用いて岩盤に複数の孔を削孔する場合もあるが、この場合も、同様に、ドリルマシンを地上と孔底との間で吊り上げ及び吊り下ろして再設置する作業を都度行う必要がある。   However, the hole drilling device disclosed in Patent Document 1 is suspended from the ground by a crane and arranged on the hole bottom rock mass of the shaft. Therefore, when using this drilling device when constructing a vertical shaft, the drilling device is hoisted by a crane before the blasting work to charge (load) the drilled hole with explosive and explode and crush the rock mass. In order to continue drilling, it is necessary to hang the drilling device again from the ground with a crane and place it on the rock bottom rock, and this re-installation work takes time and cost. Further, the drilling device is not limited to the drilling device disclosed in Patent Document 1, and a plurality of holes may be drilled in the rock using a well-known crawler-type drill machine having drifters at the tips of the booms. In this case as well, it is necessary to similarly lift and hang the drill machine between the ground and the bottom of the hole and reinstall it each time.
本発明は、このような実状に着目してなされたものであり、装置の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤に複数の孔を継続して削孔可能な立坑用岩盤削孔装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made by paying attention to such an actual situation, and a rock drilling device for a vertical shaft capable of continuously drilling a plurality of holes in a hole bottom rock without performing a re-installation work of the device. The purpose is to provide.
上記課題に対して、本発明に係る立坑用岩盤削孔装置は、その一態様として、立坑の孔底岩盤に複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置において、ドリフターと、ガイドセルと、スライド用レールと、架台と、昇降用レールとを含む。前記ドリフターは、先端にビットを有するロッドを備えると共に前記ロッドを回転させる。前記ガイドセルは、前記ビットを前記孔底岩盤に向けた状態で前記ドリフターを鉛直方向に進退可能に支持する。前記スライド用レールは、前記ガイドセルを水平方向にスライド移動可能に支持する。前記架台は、前記孔底岩盤の上方に位置すると共に、前記スライド用レールを支持する。前記昇降用レールは、前記ドリフター、前記ガイドセル、前記スライド用レール及び前記架台を含む装置本体を鉛直方向に昇降させるための昇降用レールであって、前記立坑の内壁面に沿って鉛直方向に延伸して前記内壁面に固定される。   For the above-mentioned problem, the rock drilling device for a shaft according to the present invention, as one aspect thereof, in a rock drilling device for a shaft capable of vertically drilling a plurality of holes in a rock bottom of a shaft, a drifter and , A guide cell, a slide rail, a mount, and a lifting rail. The drifter includes a rod having a bit at its tip and rotates the rod. The guide cell supports the drifter so as to be able to advance and retreat in the vertical direction with the bit facing the hole bottom rock mass. The slide rail supports the guide cell so as to be slidable in the horizontal direction. The gantry is located above the borehole rock and supports the slide rail. The elevating rail is an elevating rail for vertically elevating the apparatus main body including the drifter, the guide cell, the sliding rail, and the gantry, and is vertically arranged along the inner wall surface of the vertical shaft. It is stretched and fixed to the inner wall surface.
本発明に係る立坑用岩盤削孔装置の上記一態様によると、立坑の孔底岩盤に複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置において、ビットを前記孔底岩盤に向けた状態でドリフターを鉛直方向に進退可能に支持するガイドセルを、水平方向にスライド移動可能に支持するスライド用レールを有しているため、前記スライド用レールに沿って前記ガイドセルを移動させると共に、前記ドリフターを作動させつつ前記ガイドセルに沿って下降させる動作を繰り返すことにより、前記孔底岩盤に前記複数の孔を容易に削孔することができる。そして、前記立坑用岩盤削孔装置は、前記ドリフター、前記ガイドセル、前記スライド用レール及び前記スライド用レールを支持する前記架台を含む装置本体を鉛直方向に昇降させるための昇降用レールであって、前記立坑の内壁面に沿って鉛直方向に延伸して前記内壁面に固定される前記昇降用レールを有しているため、前記孔底岩盤に前記複数の孔を削孔した後、前記昇降用レールに沿って、前記装置本体を上昇させることにより、前記装置本体を退避させることができる。したがって、例えば、削孔した孔に爆薬を装填した後に、前記装置本体を前記昇降用レールに沿って上昇させると共に、養生マット等により孔底岩盤を覆って養生するだけで、クレーン等による孔底から地上への吊り上げ作業を行うことなく、前記孔底岩盤を爆破粉砕することができる。そして、その後、前記装置本体を前記昇降用レールに沿って下降させことにより、クレーン等による地上から孔底への吊り下ろし作業を行うことなく、前記孔底岩盤に対する複数の孔の削孔を継続して行うことができる。   According to the above aspect of the rock drilling device for a shaft according to the present invention, in the rock drilling device for a shaft capable of vertically drilling a plurality of holes in the rock-bottom rock of the shaft, the bit is directed to the rock-bottom rock. The guide cell that supports the lifter so that it can move forward and backward in the vertical direction, since it has a slide rail that supports the slide movement in the horizontal direction, while moving the guide cell along the slide rail, By repeating the operation of lowering along the guide cell while operating the drifter, the plurality of holes can be easily drilled in the rock bottom rock. Further, the rock drilling device for vertical shafts is a lifting rail for vertically moving the device main body including the drifter, the guide cell, the slide rail, and the mount supporting the slide rail. Since the vertical rail extends along the inner wall surface of the shaft and is fixed to the inner wall surface, the vertical bottom rock is drilled in the plurality of holes, The device body can be retracted by raising the device body along the use rail. Therefore, for example, after the explosive is loaded into the drilled hole, the device main body is raised along the elevating rail, and the hole bottom rock is simply cured by a curing mat etc. It is possible to explode and crush the above-ground rock bed without performing lifting work from above to the ground. Then, after that, by lowering the device main body along the lifting rail, it is possible to continue the drilling of a plurality of holes in the hole bottom rock without performing a work of hanging from the ground to the hole bottom by a crane or the like. You can do it.
このようにして、装置の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤に複数の孔を継続して削孔可能な立坑用岩盤削孔装置を提供することができる。   In this way, it is possible to provide a rock drilling device for a vertical shaft capable of continuously drilling a plurality of holes in the rock bottom without re-installing the device.
本発明の第1実施形態に係る立坑用岩盤削孔装置の上面図である。It is a top view of the rock drilling device for vertical shafts which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示すA−A矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the rock drilling device for shafts in the AA arrow position shown in FIG. 図1に示すB−B矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the rock drilling device for shafts in the BB arrow position shown in FIG. 前記立坑用岩盤削孔装置の動作状態の一例を示した図である。It is a figure showing an example of an operating state of the rock drilling device for shafts. 前記立坑用岩盤削孔装置の架台に屋根が取り付けられた例を説明するための部分断面図である。It is a fragmentary sectional view for explaining an example in which a roof was attached to a stand of the rock drilling device for shafts. 本発明の第2実施形態に係る立坑用岩盤削孔装置の上面図である。It is a top view of the rock drilling device for shafts which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図6に示すC−C矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the rock drilling device for shafts in the CC arrow position shown in FIG. 図6に示すD−D矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of the rock drilling device for a shaft at the position shown by the arrow D-D shown in FIG. 6. 図6に示す前記立坑用岩盤削孔装置の動作状態の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the operation state of the rock drilling device for shafts shown in FIG.
以下、添付図面参照して、本発明に係る立坑用岩盤削孔装置の実施形態について説明する。   An embodiment of a rock drilling device for a shaft according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4は、本発明の第1実施形態に係る立坑用岩盤削孔装置100の概略構成を説明するための図であり、図1は上面図、図2は図1に示すA−A矢視位置における部分拡大断面図、図3は図1に示すB−B矢視位置における部分拡大断面図、図4は動作状態の一例を示した図である。なお、以下では、立坑用岩盤削孔装置100を、単に、削孔装置100という。   1 to 4 are views for explaining the schematic configuration of a rock drilling device 100 for a shaft according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a top view, and FIG. 2 is A- shown in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view at the position of arrow A, FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view at the position of arrow BB shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing an example of an operating state. In addition, below, the rock drilling device 100 for shafts is only called the drilling device 100.
削孔装置100は、岩盤Gに立坑1を構築する工法において、岩盤Gを発破により掘り進むために必要な複数の孔2を立坑1の孔底岩盤G1に鉛直方向に削孔する装置として用いられるものである。   The drilling device 100 is used as a device for vertically drilling a plurality of holes 2 required for digging the rock G by blasting in the hole bottom rock G1 of the shaft 1 in the method of constructing the shaft 1 in the rock G. It is a thing.
本実施形態において、立坑1は、図1に示すように、円形断面を有する。また、岩盤Gの発破による掘進により露出した孔壁内周面G2は、円筒状のコンクリートからなる立坑躯体1aにより覆工されている。この立坑躯体1aは、岩盤Gの発破による掘進に応じて、下方に向かって順次継ぎ足すように構築され、図示を省略したロックボルト等により立坑躯体1aの周囲の岩盤Gに固定される。   In this embodiment, the shaft 1 has a circular cross section, as shown in FIG. The hole wall inner peripheral surface G2 exposed by the excavation due to the blasting of the bedrock G is covered with a vertical shaft 1a made of cylindrical concrete. The shaft body 1a is constructed so as to be sequentially added downward in accordance with the digging due to the blasting of the rock mass G, and is fixed to the rock mass G around the shaft body 1a by a lock bolt or the like not shown.
削孔装置100は、図1〜図3に示すように、ドリフター10と、ガイドセル20と、スライド用レール30と、架台40と、昇降用レール50と、連結体60と、を含む。   As shown in FIGS. 1 to 3, the drilling device 100 includes a drifter 10, a guide cell 20, a slide rail 30, a mount 40, a lifting rail 50, and a connecting body 60.
ドリフター10は、図2に示すように、先端にビット11を有するロッド12を備えると共にロッド12を回転させるものである。本実施形態では、ドリフター10としては、例えば、クローラー式のドリルマシンで用いられる一般的なものが用いられ、ロッド12を回転させると共に振動させるように構成されている。ドリフター10は、具体的には、ロッド12を回転させると共に振動させるドリフター本体10aを有する。ドリフター本体10aは、例えば、油圧駆動式である。   As shown in FIG. 2, the drifter 10 is provided with a rod 12 having a bit 11 at its tip and rotates the rod 12. In this embodiment, as the drifter 10, for example, a general one used in a crawler type drill machine is used, and is configured to rotate and vibrate the rod 12. Specifically, the drifter 10 has a drifter main body 10a that rotates and vibrates the rod 12. The drifter main body 10a is, for example, a hydraulic drive type.
ガイドセル20は、ビット11を孔底岩盤G1に向けた状態でドリフター10を鉛直方向に進退可能に支持するものである。ガイドセル20は、具体的には、ガイドセル本体21と、ホルダー22と、セントライザ23とを備える。   The guide cell 20 supports the drifter 10 so as to be able to advance and retreat in the vertical direction with the bit 11 facing the hole bottom rock G1. The guide cell 20 specifically includes a guide cell main body 21, a holder 22, and a centrizer 23.
ガイドセル本体21は、ドリフター10を鉛直方向に進退可能に支持するものであり、ホルダー22に固定された状態で、鉛直方向に立設されている。図示を省略したが、ガイドセル本体21の上端部には、例えば、油圧駆動式のドリフター送り用(進退用)モータが設けられており、このドリフター送り用モータを作動させることにより、ドリフター10がガイドセル本体21に沿って鉛直方向に移動する。   The guide cell main body 21 supports the drifter 10 so as to be capable of advancing and retreating in the vertical direction, and is vertically installed while being fixed to the holder 22. Although illustration is omitted, for example, a hydraulic drive type drifter feeding (advancing and retracting) motor is provided at the upper end portion of the guide cell main body 21, and the drifter 10 is operated by operating this drifter feeding motor. It moves vertically along the guide cell body 21.
ホルダー22は、ガイドセル本体21を鉛直方向に立設させた状態で保持すると共に、スライド用レール30に沿って摺動可能にスライド用レール30に係合するものであり、ガイドセル本体21とスライド用レール30との間を連結する。詳しくは、ホルダー22は、例えば、スライド用レール30に沿って水平方向にローラ22a1を介して摺動可能にスライド用レール30に係合するホルダー係合部22aと、ホルダー係合部22aを保持すると共にガイドセル本体21を保持するホルダー本体部22bとを有する。ホルダー本体部22bの側部にガイドセル本体21が固定されている。   The holder 22 holds the guide cell main body 21 in a vertically standing state and engages with the slide rail 30 slidably along the slide rail 30. It connects with the rail 30 for slides. Specifically, for example, the holder 22 holds the holder engaging portion 22a that engages with the slide rail 30 slidably along the slide rail 30 via the roller 22a1 in the horizontal direction, and the holder engaging portion 22a. And a holder body portion 22b that holds the guide cell body 21. The guide cell body 21 is fixed to the side portion of the holder body 22b.
セントライザ23は、ガイドセル本体21の下端部に設けられ、孔底岩盤G1に貫入してガイドセル本体21を位置決めするためのものであり、孔底岩盤G1に貫入可能な刃部23aと、刃部23aを固定する基部23bを有している。また、ドリフター10のロッド12は、セントライザ23の基部23bを貫通しており、この基部23bにより、ドリフター10のロッド12が鉛直方向に立設した状態で回転及び進退可能に支持される。   The centralizer 23 is provided at the lower end portion of the guide cell body 21, penetrates into the hole-bottom rock mass G1, and positions the guide cell body 21, and has a blade portion 23a that can penetrate into the hole-bottom rock mass G1. It has a base portion 23b for fixing the blade portion 23a. Further, the rod 12 of the drifter 10 penetrates the base portion 23b of the centrizer 23, and the base portion 23b supports the rod 12 of the drifter 10 so that the rod 12 can rotate and move forward and backward in a state of being erected in the vertical direction.
スライド用レール30は、ガイドセル20を水平方向にスライド移動可能に支持するものである。スライド用レール30は、例えば、H形鋼からなり、架台40の下面に固定され、架台40の下面に沿って水平方向に延伸している。図示を省略したが、ホルダー22には、ローラ22a1を回転駆動させるスライド用電動モータが設けられており、このスライド用電動モータを作動させることにより、ガイドセル20がドリフター10と一緒にスライド用レール30に沿って水平方向にスライド移動する。   The slide rail 30 supports the guide cell 20 so as to be slidable in the horizontal direction. The slide rail 30 is made of, for example, H-shaped steel, is fixed to the lower surface of the gantry 40, and extends in the horizontal direction along the lower surface of the gantry 40. Although illustration is omitted, the holder 22 is provided with an electric motor for sliding that rotationally drives the roller 22a1. By operating the electric motor for sliding, the guide cell 20 is moved along with the drifter 10 to the rail for sliding. It slides horizontally along 30.
本実施形態では、スライド用レール30は、架台40における複数個所(図では二箇所)に設けられており、スライド用レール30のそれぞれに対応して、ドリフター10及びガイドセル20が設けられている。スライド用レール30の設置位置については、後に詳述する。   In the present embodiment, the slide rails 30 are provided at a plurality of places (two places in the figure) on the gantry 40, and the drifter 10 and the guide cell 20 are provided corresponding to each of the slide rails 30. . The installation position of the slide rail 30 will be described in detail later.
架台40は、孔底岩盤G1の上方に位置すると共に、スライド用レール30を支持するものである。架台40は、後述するように連結体60を介して昇降用レール50に沿って鉛直方向に昇降可能に支持されている。架台40は、例えば、鋼板やグレーチング部材からなるものであり、油圧駆動式のドリフター本体10aや前記ドリフター送り用モータの駆動源となる油圧ユニット70(図1参照)等の所定の設備や重機(図示省略)等を載置可能な強度を有している。   The gantry 40 is located above the borehole rock G1 and supports the slide rail 30. The gantry 40 is supported so as to be vertically movable along a lifting rail 50 via a connecting body 60 as described later. The gantry 40 is made of, for example, a steel plate or a grating member, and has predetermined equipment such as a hydraulic drive type drifter main body 10a and a hydraulic unit 70 (see FIG. 1) serving as a drive source of the drifter feed motor, and heavy equipment ( (Not shown) and the like can be mounted.
本実施形態では、架台40は立坑1の中心軸Oから立坑1(詳しくは、立坑躯体1a)の内壁面1bに向かって水平方向に延設される。本実施形態では、架台40は、図1に示すように、平面視で扇形状に形成される。具体的には、架台40の円弧部以外の二辺の長さは立坑躯体1aの半径(内側の半径)に概ね合わせられ、前記二辺のなす扇の中心角度は概ね90°であり、前記円弧部は立坑躯体1aの内壁面1bに沿って延びている。架台40は、立坑1の水平断面の面積の1/4程度の面積を有している。   In the present embodiment, the gantry 40 extends horizontally from the central axis O of the shaft 1 toward the inner wall surface 1b of the shaft 1 (specifically, the shaft body 1a). In the present embodiment, the gantry 40 is formed in a fan shape in plan view as shown in FIG. Specifically, the lengths of the two sides of the gantry 40 other than the arc portion are approximately matched with the radius (inner radius) of the shaft body 1a, and the central angle of the fan formed by the two sides is approximately 90 °. The arcuate portion extends along the inner wall surface 1b of the shaft body 1a. The gantry 40 has an area of about 1/4 of the area of the horizontal section of the vertical shaft 1.
より具体的には、架台40の下面には、例えば、その扇中心から前記円弧部に向かって放射状に延びる三角形状の補強板41(図3参照)が溶接等により取り付けされ、架台40が補強されている。補強板41の斜辺は、前記扇中心側に向うにしたがって架台40の下面に近づくように形成されている。   More specifically, for example, a triangular reinforcing plate 41 (see FIG. 3) radially extending from the fan center toward the arc portion is attached to the lower surface of the gantry 40 by welding or the like to reinforce the gantry 40. Has been done. The oblique side of the reinforcing plate 41 is formed so as to approach the lower surface of the gantry 40 toward the center side of the fan.
本実施形態では、図1に示すように、扇形状の架台40の円弧部以外の二辺のそれぞれに沿って、スライド用レール30が延設されており、前記二辺のそれぞれに対応して、ドリフター10及びガイドセル20が設けられている。つまり、スライド用レール30のそれぞれは、概ね立坑1の中心軸Oから立坑躯体1aの半径方向に延びている。したがって、ドリフター10及びガイドセル20は、立坑躯体1aの半径方向に概ね中心軸Oから内壁面1bの近傍まで移動可能に構成されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the slide rails 30 are provided along each of the two sides of the fan-shaped mount 40 other than the arc portion, and the slide rails 30 are provided corresponding to the two sides. A drifter 10 and a guide cell 20 are provided. That is, each of the slide rails 30 extends substantially from the central axis O of the vertical shaft 1 in the radial direction of the vertical shaft body 1a. Therefore, the drifter 10 and the guide cell 20 are configured to be movable in the radial direction of the shaft body 1a from approximately the central axis O to the vicinity of the inner wall surface 1b.
昇降用レール50は、ドリフター10、ガイドセル20、スライド用レール30及び架台40を含む装置本体80を鉛直方向に昇降させるためのレールである。昇降用レール50は、立坑1(立坑躯体1a)の内壁面1bに沿って鉛直方向に延伸して内壁面1bに固定される。昇降用レール50は、例えば、H形鋼からなり、立坑躯体1aの内壁面1bに沿って、発破予定の孔底岩盤G1から所定距離手前(所定距離上方位置)まで延設されるものとする。前述したように、立坑躯体1aは岩盤Gの発破による掘進に応じて、下方に向かって順次継ぎ足すように構築されており、昇降用レール50も継ぎ足された立坑躯体1aの内壁面1bに沿って、下方に向かって順次継ぎ足される。   The elevating rail 50 is a rail for vertically elevating the apparatus main body 80 including the drifter 10, the guide cell 20, the sliding rail 30, and the gantry 40. The elevating rail 50 extends in the vertical direction along the inner wall surface 1b of the vertical shaft 1 (vertical shaft body 1a) and is fixed to the inner wall surface 1b. The elevating rail 50 is made of, for example, H-shaped steel, and extends along the inner wall surface 1b of the shaft body 1a to a predetermined distance before (a predetermined distance above) from the hole bottom rock mass G1 to be blasted. . As described above, the shaft body 1a is constructed so as to be sequentially added downward in accordance with the excavation due to the blasting of the bedrock G, and the elevation rail 50 is also added along the inner wall surface 1b of the shaft body 1a. Then, they are successively added downward.
本実施形態では、昇降用レール50は、内壁面1bの周方向に離間した三箇所以上の箇所(図では周方向に等間隔に離間した八箇所)に設けられている。   In the present embodiment, the lifting rails 50 are provided at three or more locations that are spaced apart in the circumferential direction of the inner wall surface 1b (eight locations that are equally spaced in the circumferential direction in the figure).
連結体60は、装置本体80を昇降用レール50に沿って鉛直方向に昇降可能に、昇降用レール50と架台40との間を連結するものである。   The connecting body 60 connects the lifting / lowering rail 50 and the gantry 40 so that the apparatus body 80 can be lifted / lowered in the vertical direction along the lifting / lowering rail 50.
本実施形態では、連結体60は、装置本体80を昇降用レール50に沿って鉛直方向に昇降可能であると共に装置本体80を立坑1の中心軸O周りに旋回可能に、昇降用レール50と架台40との間を連結する。つまり、昇降用レール50と架台40との間を連結する連結体60は、架台40を昇降用レール50に沿って鉛直方向に昇降可能で且つ立坑1の中心軸O周りに旋回可能に、架台40を支持する。   In the present embodiment, the connecting body 60 enables the device main body 80 to be vertically moved up and down along the elevating rail 50, and the device main body 80 to be rotatable about the central axis O of the vertical shaft 1 so that the device main body 80 and the elevating rail 50 can be rotated. It connects with the gantry 40. That is, the connecting body 60 that connects between the lifting rail 50 and the gantry 40 is capable of vertically moving the gantry 40 along the lifting rail 50 and pivoting around the central axis O of the vertical shaft 1. Support 40.
本実施形態では、連結体60は、昇降用レール50に沿って鉛直方向に摺動可能に、昇降用レール50に係合する連結体係合部61と、連結体係合部61の内側において円環状に延伸し連結体係合部61に支持されると共に架台40を立坑1の中心軸O周りに旋回可能に支持する旋回用レール62とを有する。なお、本実施形態において、連結体係合部61が、本発明に係る「係合部」に相当する。   In the present embodiment, the connecting body 60 is slidable in the vertical direction along the elevating rail 50, and the connecting body engaging portion 61 engaging with the elevating rail 50 and the inner side of the connecting body engaging portion 61. It has a turning rail 62 that extends in an annular shape and is supported by the coupling body engaging portion 61 and that supports the gantry 40 so as to be rotatable around the central axis O of the vertical shaft 1. In addition, in the present embodiment, the coupling body engaging portion 61 corresponds to the “engagement portion” according to the present invention.
具体的には、連結体係合部61は、各昇降用レール50に対応して設けられており、本実施形態では八個設けられている。旋回用レール62は、例えば、H形鋼を円環状に曲げ成形してなるものである。つまり、本実施形態では、連結体60は、八個の連結体係合部61と一個の旋回用レール62を含んで構成されている。より具体的には、連結体係合部61は、摺動部位61aとレール支持部位61bとを有する。摺動部位61aは、昇降用レール50の一方のフランジ部の断面形状に合わせた形状の溝を有し、この溝内に昇降用レール50の前記一方のフランジ部を挿入可能に形成されている。レール支持部位61bは摺動部位61aの下端部から立坑1の中心軸O側に向って水平方向に突出する部位である。旋回用レール62の一方のフランジ部が各連結体係合部61のレール支持部61b上に固定されている。架台40の前記円弧部における両端部の下面及び円弧方向中央の下面には、旋回用レール62の他方のフランジ部に沿ってローラ40a1を介して摺動可能に旋回用レール62の前記他方のフランジ部に係合する架台係合部40aがそれぞれ固定されている。架台係合部40aは、架台40の前記円弧部の下面における三箇所において、旋回用レール62の前記他方のフランジ部を挿入可能な溝部の開口を下方に向けて、それぞれ設けられている。   Specifically, the coupling body engaging portions 61 are provided corresponding to the respective elevating rails 50, and eight are provided in the present embodiment. The turning rail 62 is formed by bending an H-shaped steel into an annular shape, for example. That is, in the present embodiment, the connecting body 60 is configured to include eight connecting body engaging portions 61 and one turning rail 62. More specifically, the coupling body engaging portion 61 has a sliding portion 61a and a rail supporting portion 61b. The sliding portion 61a has a groove having a shape that matches the cross-sectional shape of one flange portion of the elevating rail 50, and the one flange portion of the elevating rail 50 can be inserted into this groove. . The rail support portion 61b is a portion that horizontally projects from the lower end of the sliding portion 61a toward the central axis O of the vertical shaft 1. One flange portion of the turning rail 62 is fixed on the rail support portion 61b of each coupling body engaging portion 61. On the lower surface of both ends of the arc portion of the gantry 40 and the lower surface at the center in the arc direction, the other flange of the turning rail 62 is slidable along the other flange portion of the turning rail 62 via the roller 40a1. The gantry engaging parts 40a that engage with the parts are fixed. The gantry engaging portions 40a are provided at three locations on the lower surface of the circular arc portion of the gantry 40, with the openings of the groove portions into which the other flange portion of the turning rail 62 can be inserted facing downward.
図示を省略したが、例えば、連結体60を昇降させるためのチェーンが昇降用レール50に沿って設けられていると共に、昇降用レール50の上端部に昇降用電動モータが設けられており、この昇降用電動モータを作動させることにより、前記チェーンが駆動して連結体60が昇降用レール50に沿って昇降し、ひいては、架台40が鉛直方向に昇降するように構成されている。また、同様に、図示を省略したが、架台係合部40aには、ローラ40a1を回転駆動させる旋回用電動モータが設けられており、この旋回用電動モータを作動させることにより、架台40がドリフター10、ガイドセル20及びスライド用レール30と一緒に旋回用レール62に沿って中心軸O周りに旋回する。つまり、装置本体80が中心軸O周りに旋回する。なお、昇降用の前記チェーン及び前記昇降用電動モータからなる昇降用駆動機構は、八箇所の昇降用レール50のうちの必要最小限の箇所に設ければよい。また、同様に、旋回用の前記旋回用電動モータからなる旋回用駆動機構も、三箇所の架台係合部40aのうちの必要最小限の箇所に設ければよい。   Although illustration is omitted, for example, a chain for raising and lowering the connecting body 60 is provided along the lifting rail 50, and a lifting electric motor is provided at the upper end portion of the lifting rail 50. By operating the electric motor for raising and lowering, the chain is driven to raise and lower the connecting body 60 along the rail 50 for raising and lowering, and thus the gantry 40 is raised and lowered in the vertical direction. Similarly, although not shown, the gantry engaging portion 40a is provided with a turning electric motor for rotationally driving the roller 40a1, and by operating the turning electric motor, the gantry 40 is lifted. It swivels around the central axis O along the swiveling rail 62 together with 10, the guide cell 20, and the sliding rail 30. That is, the device body 80 swivels around the central axis O. It should be noted that the lifting drive mechanism including the lifting chain and the lifting electric motor may be provided at the minimum necessary position among the eight lifting rails 50. Further, similarly, the turning drive mechanism including the turning electric motor for turning may be provided at the minimum necessary position among the three gantry engaging portions 40a.
次に、削孔装置100の動作について、図1〜図4を用いて説明する。なお、既に、所定深さまで立坑1の構築が進んでいるものとし、岩盤Gを発破によりさらに掘り進む場合を一例に挙げて説明する。   Next, the operation of the hole drilling device 100 will be described with reference to FIGS. It is assumed that the shaft 1 has already been built up to a predetermined depth, and the case of further digging the rock G by blasting will be described as an example.
まず、架台40の二辺のそれぞれに設けられる各ホルダー22において、ローラ22a1を回転駆動させる前記スライド用電動モータ(図示省略)をそれぞれ作動させることにより、ガイドセル20をドリフター10と一緒にスライド用レール30に沿って水平方向(詳しくは、立坑躯体1aの半径方向)にスライド移動させる。このとき、図1に示すように、一方のドリフター10についての前記半径方向の位置(半径位置)と、他方のドリフター10の前記半径方向の位置(半径位置)は、互いに異ならせている。   First, in each holder 22 provided on each of the two sides of the gantry 40, the slide electric motor (not shown) that rotationally drives the roller 22a1 is operated to slide the guide cell 20 together with the drifter 10. It is slid along the rail 30 in the horizontal direction (specifically, in the radial direction of the shaft body 1a). At this time, as shown in FIG. 1, the radial position (radial position) of one drifter 10 and the radial position (radial position) of the other drifter 10 are different from each other.
次に、前記昇降用電動モータ(図示省略)を作動させて、図2に破線で示すように、セントライザ23の刃部23aの先端が孔底岩盤G1に貫入する高さ位置まで、架台40を下降させる。これにより、ガイドセル本体21がホルダー22と孔底岩盤G1とにより直立状態で確実に保持される。なお、本実施形態では、セントライザ23の刃部23aを孔底岩盤G1に貫入させるために、架台40を下降させるものとしたが、これに限らず、ガイドセル本体21がホルダー22の側面に沿って昇降可能に、ガイドセル本体21とホルダー22を連結させると共にガイドセル本体21を昇降させるための油圧シリンダー等の駆動部を設ける構成としてもよい。   Next, by operating the elevating electric motor (not shown), as shown by a broken line in FIG. 2, the pedestal 40 is moved to a height position where the tip of the blade portion 23a of the centrizer 23 penetrates the hole bottom rock G1. To lower. As a result, the guide cell main body 21 is securely held in the upright state by the holder 22 and the hole bottom rock mass G1. In addition, in the present embodiment, the pedestal 40 is lowered in order to penetrate the blade portion 23a of the centrizer 23 into the hole bottom rock G1. It is also possible to connect the guide cell main body 21 and the holder 22 so that the guide cell main body 21 can be moved up and down, and to provide a drive unit such as a hydraulic cylinder for moving the guide cell main body 21 up and down.
次に、油圧ユニット70を起動し、ドリフター10を作動させることにより、ロッド12を回転させると共にロッド12を振動させる。その後、前記ドリフター送り用モータ(図示省略)を作動させることにより、図2に破線で示すように、ドリフター10がガイドセル本体21に沿って鉛直方向に下降する。そして、ロッド12の先端のビット11により、孔底岩盤G1が削孔される。ドリフター10の送り量(換言すると、下降量)は適宜に設定することができ、設定した送り量に応じた長さ(深さ)の孔2が孔底岩盤G1に削孔される。この削孔動作は、例えば、二つのドリフター10においてそれぞれ並列的に行われる。その後、前記ドリフター送り用モータを反転作動させると共に前記昇降用電動モータを反転作動させることにより、ドリフター10が初期位置まで上昇すると共に架台40が上昇してセントライザ23の刃部23aが孔底岩盤G1から離間される。前記削孔動作とセントライザ23の離間動作により、二つのドリフター10による図1に示す各角度位置及び半径位置における孔2の削孔が完了する。   Next, the hydraulic unit 70 is activated and the drifter 10 is operated to rotate the rod 12 and vibrate the rod 12. After that, by operating the drifter feed motor (not shown), the drifter 10 is vertically lowered along the guide cell body 21 as shown by a broken line in FIG. Then, the hole 11 is drilled by the bit 11 at the tip of the rod 12. The feed amount (in other words, the descending amount) of the drifter 10 can be set as appropriate, and the hole 2 having a length (depth) corresponding to the set feed amount is drilled in the hole bottom rock mass G1. This drilling operation is performed in parallel in the two drifters 10, for example. Thereafter, the lifter feed motor is reversed and the lift electric motor is reversed so that the drifter 10 is raised to the initial position and the gantry 40 is raised so that the blade portion 23a of the centrizer 23 is moved to the hole bottom rock mass. It is separated from G1. By the boring operation and the separating operation of the centrizer 23, the boring of the hole 2 at each angular position and radial position shown in FIG. 1 by the two drifters 10 is completed.
次に、例えば、図4に示すように、架台係合部40aにおいて、ローラ40a1を回転駆動させる前記旋回用電動モータ(図示省略)を作動させることにより、架台40をドリフター10、ガイドセル20及びスライド用レール30と一緒に旋回用レール62に沿って中心軸O周りに、予め定めた所定角度分だけ旋回させる。つまり、図1に示した二つのドリフター10について、それぞれの半径位置については固定し、中心軸O周りの角度位置だけ変更する。その後、この変更後の角度位置において、前記削孔動作とセントライザ23の離間動作を行う。そして、角度位置の変更を中心軸O周りに1周分だけ順次行い、それぞれの角度位置において、前記削孔動作と前記離間動作を行うことにより、各ドリフター10により、立坑躯体1aの中心軸Oを中心とし、それぞれの半径位置に応じた半径の円に沿って、複数の孔2が順次削孔される。その後、前記スライド用電動モータを作動させて各ドリフター10を半径方向にスライド移動させて、各ドリフター10の半径位置を、既に削孔した孔2の半径位置と重複しないように、それぞれ変更する。そして、この変更後の半径位置において、角度位置だけ順次変更して、各ドリフター10により、変更後の半径位置に応じた半径の円に沿って、複数の孔2を削孔する。これにより、立坑躯体1aの内側の孔底岩盤G1の全体に亘って網羅的に複数の孔2を削孔する。なお、孔の削孔順は、削孔予定位置、つまり、削孔パターンに応じて、適宜に定めることができる。また、削孔パターンに応じて、架台40の旋回、ドリフター10の半径方向のスライド移動等の動作順を予め設定し、上述した動作を自動で実行させる制御部を設けるとよい。   Next, for example, as shown in FIG. 4, in the gantry engaging portion 40a, the electric motor for rotation (not shown) that rotationally drives the roller 40a1 is operated to move the gantry 40 to the drifter 10, the guide cell 20, and the guide cell 20. The slide rail 30 is swung along the swivel rail 62 about the central axis O by a predetermined angle. That is, the radial positions of the two drifters 10 shown in FIG. 1 are fixed, and only the angular positions around the central axis O are changed. After that, at the changed angular position, the boring operation and the separating operation of the centrizer 23 are performed. Then, the angular position is sequentially changed by one turn around the central axis O, and the drilling operation and the separating operation are performed at each angular position, so that each drifter 10 causes the central axis O of the vertical shaft 1a. A plurality of holes 2 are sequentially drilled along a circle centered at and having a radius corresponding to each radial position. After that, the electric motors for sliding are operated to slide each drifter 10 in the radial direction, and the radial position of each drifter 10 is changed so as not to overlap the radial position of the hole 2 that has already been drilled. Then, at the changed radial position, only the angular position is sequentially changed, and the plurality of holes 2 are drilled by each drifter 10 along a circle having a radius corresponding to the changed radial position. As a result, a plurality of holes 2 are comprehensively drilled over the entire hole bottom rock mass G1 inside the shaft body 1a. The drilling order of the holes can be appropriately determined according to the planned drilling position, that is, the drilling pattern. In addition, it is preferable to provide a control unit that presets the operation sequence such as the rotation of the gantry 40 and the sliding movement of the drifter 10 in the radial direction according to the drilling pattern and automatically executes the above-described operation.
次に、前記昇降用電動モータを反転作動させることにより、架台40を含む装置本体80を、例えば、地上まで上昇させる。この状態で、孔底岩盤G1に削孔されている複数の孔2のそれぞれに、立坑1の構築作業者等により爆薬が装填される。そして、作業者等は発破に備えて孔底岩盤G1を養生マット等により覆って養生する。その後、孔底岩盤G1が爆破粉砕される。爆破粉砕により発生したずりの排出は、例えば、ずりベッセルを地上と孔底岩盤G1との間を揚重して行ってもよいし、チェーンブロック等の簡易な揚重機を架台40に配置し、この揚重機によりずりベッセルを架台40上に積み上げ、その後、架台40を地上まで上昇させることにより、ずりを立坑外に排出するようにしてもよい。爆破粉砕後のずりが大きい場合などには、ずりはブレーカー等により小割される。また、例えば、ブレーカー等により既設の立坑躯体1aの下方の岩盤Gを破砕することにより、新たな孔壁内周面G2が確実に下方に延長して露出するようにする。ずりが排出された後、新たな孔壁内周面G2を覆工する立坑躯体1aが、既設の立坑躯体1aの下方に継ぎ足されると共にロックボルト等により周囲の岩盤Gに固定される。その後、昇降用レール50が継ぎ足された立坑躯体1aの内壁面1bに沿って、下方に向かって継ぎ足される。これにより、次の深さ位置における孔底岩盤G1への複数の孔2の削孔準備が整う。その後、削孔装置100は、この深さ位置における孔底岩盤G1に対して前記削孔パターンで複数の孔2を上述した手順で削孔する。このようにして、削孔装置100は、孔底岩盤G1の発破等による掘進に応じて、孔底岩盤G1に複数の孔2を継続して削孔する。   Next, the apparatus main body 80 including the gantry 40 is raised to the ground, for example, by reversing the lifting electric motor. In this state, the explosive charge is loaded into each of the plurality of holes 2 drilled in the hole bottom rock mass G1 by a construction worker of the vertical shaft 1 or the like. Then, the worker or the like covers the hole bottom rock mass G1 with a curing mat or the like to prepare for blasting. After that, the rocky bottom rock G1 is blast-crushed. The discharge of the shear generated by the blast crushing may be performed, for example, by hoisting the shear vessel between the ground and the hole bottom rock G1, or disposing a simple hoisting machine such as a chain block on the gantry 40, It is possible to stack the shear vessels on the gantry 40 by this lifting machine and then raise the gantry 40 to the ground to discharge the shear to the outside of the shaft. If the shear after blasting and crushing is large, the shear is broken into small pieces with a breaker. Further, for example, by crushing the bedrock G below the existing shaft body 1a with a breaker or the like, a new hole wall inner peripheral surface G2 is surely extended downward and exposed. After the shear is discharged, the vertical shaft body 1a for lining the new hole wall inner circumferential surface G2 is added below the existing vertical shaft body 1a and is fixed to the surrounding rock mass G by a lock bolt or the like. After that, the rails 50 for raising and lowering are added downward along the inner wall surface 1b of the shaft body 1a to which the rails 50 are added. As a result, the preparation for drilling the plurality of holes 2 in the hole bottom rock mass G1 at the next depth position is completed. After that, the hole drilling device 100 drills a plurality of holes 2 in the hole bottom rock mass G1 at this depth position in the above-described hole drilling pattern according to the procedure described above. In this way, the drilling device 100 continuously drills a plurality of holes 2 in the rock-bottom rock G1 in accordance with the excavation of the rock-bottom rock G1 due to blasting or the like.
かかる本実施形態による削孔装置100によれば、立坑1の孔底岩盤G1に複数の孔2を鉛直方向に削孔可能な削孔装置100において、ビット11を孔底岩盤G1に向けた状態でドリフター10を鉛直方向に進退可能に支持するガイドセル20を、水平方向にスライド移動可能に支持するスライド用レール30を有しているため、スライド用レール30に沿ってガイドセル20を移動させると共に、ドリフター10を作動させつつガイドセル20に沿って下降させる動作を繰り返すことにより、孔底岩盤G1に複数の孔2を容易に削孔することができる。そして、削孔装置100は、ドリフター10、ガイドセル20、スライド用レール30及び架台40を含む装置本体80を鉛直方向に昇降させるための昇降用レール50であって、立坑1の内壁面1bに沿って鉛直方向に延伸して内壁面1bに固定される昇降用レール50を有しているため、孔底岩盤G1に複数の孔2を削孔した後、昇降用レール50に沿って、装置本体80を上昇させることにより、装置本体80を退避させることができる。したがって、削孔した孔2に爆薬を装填した後に、装置本体80を昇降用レール50に沿って上昇させると共に、例えば、養生マット等により孔底岩盤G1を覆って養生するだけで、クレーン等による孔底から地上への吊り上げ作業を行うことなく、孔底岩盤G1を爆破粉砕することができる。そして、その後、装置本体80を昇降用レール50に沿って下降させことにより、クレーン等による地上から孔底への吊り下ろし作業を行うことなく、孔底岩盤G1に対する複数の孔2の削孔を継続して行うことができる。   According to the hole boring machine 100 according to the present embodiment, in the hole boring machine 100 capable of vertically boring a plurality of holes 2 in the hole bottom rock mass G1 of the vertical shaft 1, the bit 11 is directed toward the hole bottom rock mass G1. Since the guide cell 20 that supports the drifter 10 in the vertical direction is supported by the slide rail 30 that supports the drift cell 10 in the horizontal direction so as to be slidable in the horizontal direction, the guide cell 20 is moved along the slide rail 30. At the same time, by repeating the operation of lowering along the guide cell 20 while operating the drifter 10, the plurality of holes 2 can be easily drilled in the hole bottom rock G1. The drilling device 100 is an elevating rail 50 for vertically elevating the device main body 80 including the drifter 10, the guide cell 20, the sliding rail 30, and the frame 40, and is provided on the inner wall surface 1b of the vertical shaft 1. Since it has the lifting rail 50 that extends vertically along and is fixed to the inner wall surface 1b, after drilling a plurality of holes 2 in the rock-bottom rock G1, the device is moved along the lifting rail 50. The device body 80 can be retracted by raising the body 80. Therefore, after loading the explosive into the drilled hole 2, the device main body 80 is raised along the elevating rail 50, and the hole bottom rock mass G1 is covered and cured by, for example, a curing mat. The rock-bottom rock G1 can be blast-crushed without lifting work from the hole bottom to the ground. Then, after that, by lowering the device main body 80 along the lifting rails 50, the drilling of the plurality of holes 2 to the hole bottom rock mass G1 is performed without performing the work of hanging from the ground to the hole bottom by a crane or the like. It can be continued.
このようにして、装置の揚重作業等の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤G1に複数の孔2を継続して削孔可能な削孔装置100を提供することができる。   In this way, it is possible to provide the drilling device 100 capable of continuously drilling a plurality of holes 2 in the rock bottom rock G1 without performing a re-installation work such as a lifting work of the device.
本実施形態では、立坑1は円形断面を有し、昇降用レール50は内壁面1bの周方向に離間した三箇所以上の箇所に設けられる。これにより、装置本体80を安定支持した状態で昇降させることができる。   In the present embodiment, the vertical shaft 1 has a circular cross section, and the elevating rails 50 are provided at three or more locations that are spaced apart in the circumferential direction of the inner wall surface 1b. As a result, the device body 80 can be raised and lowered while being stably supported.
本実施形態では、架台40は立坑1の中心軸Oから立坑1(立坑躯体1a)の内壁面1bに向かって水平方向に延設される。これにより、スライド用レール30を立坑1の中心軸Oから内壁面1bの近傍まで容易に延設させることができる。   In the present embodiment, the gantry 40 extends horizontally from the central axis O of the vertical shaft 1 toward the inner wall surface 1b of the vertical shaft 1 (vertical shaft body 1a). Thereby, the slide rail 30 can be easily extended from the central axis O of the vertical shaft 1 to the vicinity of the inner wall surface 1b.
本実施形態では、架台40は平面視で扇形状に形成される。これにより、架台40をコンパクトに形成しつつ、立坑1の中心軸Oから内壁面1bの近傍まで複数のスライド用レール30を容易に延設させることができる。   In this embodiment, the gantry 40 is formed in a fan shape in plan view. This makes it possible to easily extend the plurality of slide rails 30 from the central axis O of the vertical shaft 1 to the vicinity of the inner wall surface 1b while forming the gantry 40 compact.
本実施形態では、スライド用レール30は扇形状の架台40の円弧部以外の二辺のそれぞれに沿って延設され、ドリフター10及びガイドセル20は前記二辺のそれぞれに対応して設けられる。これにより、架台40の前記円弧部を昇降用レール50に連結させて片持ち支持構造を採用した場合であっても、架台40の前記二辺のそれぞれにドリフター10が設けられ、削孔時には、ロッド12やセントライザ23を介して前記二辺が支持されるため、架台40をより確実に安定支持することができる。   In the present embodiment, the sliding rail 30 is extended along each of the two sides of the fan-shaped mount 40 other than the arc portion, and the drifter 10 and the guide cell 20 are provided corresponding to each of the two sides. Accordingly, even when the cantilever support structure is adopted by connecting the circular arc portion of the gantry 40 to the lifting rail 50, the drifters 10 are provided on each of the two sides of the gantry 40, and at the time of drilling, Since the two sides are supported via the rod 12 and the centrizer 23, the gantry 40 can be supported more reliably and stably.
本実施形態では、昇降用レール50と架台40との間を連結する連結体60は、架台40を昇降用レール50に沿って鉛直方向に昇降可能で且つ立坑1の中心軸O周りに旋回可能に架台40を支持するように構成されている。これにより、スライド用レール30により、例えば、径方向にドリフター10をスライド移動させると共に架台40を旋回させてドリフター10を位置決めすることができるため、容易に孔底岩盤G1の全体に対して網羅的に複数の孔2を形成することができる。   In the present embodiment, the connecting body 60 that connects the lifting rail 50 and the gantry 40 can vertically move the gantry 40 along the lifting rail 50 and can pivot about the central axis O of the vertical shaft 1. It is configured to support the gantry 40. This allows the slide rail 30 to move the drifter 10 in the radial direction and rotate the gantry 40 to position the drifter 10, for example, so that it is easy to comprehensively cover the entire hole bottom rock mass G1. A plurality of holes 2 can be formed in the.
本実施形態では、具体的には、連結体60は、昇降用レール50に沿って鉛直方向に摺動可能に昇降用レール50に係合する連結体係合部61と、連結体係合部61の内側において円環状に延伸し連結体係合部61に支持されると共に架台40を立坑1の中心軸O周りに旋回可能に支持する旋回用レール62と、を有する構成とした。これにより、架台40を昇降及び旋回可能な状態で、容易に昇降用レール50と架台40との間を連結することができる。   In the present embodiment, specifically, the connecting body 60 includes a connecting body engaging portion 61 that engages with the elevating rail 50 slidably in the vertical direction along the elevating rail 50, and a connecting body engaging portion. A swirl rail 62 that extends in an annular shape inside 61 and is supported by the coupling body engaging portion 61 and that supports the gantry 40 so as to swivel around the central axis O of the vertical shaft 1 is provided. Thus, the lifting rail 50 and the gantry 40 can be easily connected in a state where the gantry 40 can be raised and lowered and turned.
なお、図5に示すように、削孔装置100は、架台40の上方を覆うように架台40に取り付けられる屋根90を、更に含む構成としてもよい。ここで、例えば、ずりベッセルを地上と孔底岩盤G1との間で揚重することにより、発生したずりを立坑外へ排出するものとする。この場合、架台40上で作業する作業者や油圧ユニット70等の設備や重機が地上のクレーン等により吊り下げられたずりベッセルの直下又はその近傍、つまり、吊荷直下及び吊荷直下近傍に位置し、ずりなどの落下等の可能性があるが、屋根90により、ずりなどの落下等による事故の発生を防止することができる。   As shown in FIG. 5, the drilling device 100 may further include a roof 90 attached to the gantry 40 so as to cover the gantry 40 from above. Here, for example, it is assumed that the generated shear is discharged to the outside of the shaft by hoisting the shear vessel between the ground and the bottom rock G1. In this case, an operator working on the gantry 40, equipment such as the hydraulic unit 70, and heavy equipment are located immediately below or near the shear vessel suspended by a crane on the ground, that is, immediately below the suspended load and in the vicinity immediately below the suspended load. However, the roof 90 can prevent an accident due to a drop such as a slip, although there is a possibility of a drop such as a slip.
図6〜図9は、本発明の第2実施形態に係る削孔装置100’の概略構成を説明するための図であり、図6は上面図、図7は図6に示すC−C矢視位置における部分拡大断面図、図8は図6に示すD−D矢視位置における部分拡大断面図、図9は動作状態の一例を示した図である。なお、第1実施形態における削孔装置100と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。   6 to 9 are views for explaining the schematic configuration of the hole drilling device 100 ′ according to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a top view, and FIG. 7 is a C-C arrow shown in FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view at the viewing position, FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view at the D-D arrow position shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a diagram showing an example of an operating state. The same elements as those of the drilling device 100 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. Only different portions will be described.
削孔装置100’では、架台40’は、図6及び図9に示すように、平面視で扇形状ではなく、平面視で一方向に延びる矩形状に形成される。架台40’は、例えば、架台40と同様に、鋼板やグレーチング部材からなる。また、削孔装置100’では、旋回用レール62の前記他方のフランジ部に係合する架台係合部40aは、図8に示すように、架台40’の両端部の下面に固定されている。そして、架台40’は二つの架台係合部40aを介して上面視で立坑1の中心軸Oを通るように旋回用レール62上に架け渡され、架台40’の両端部が旋回用レール62に沿って摺動する。これにより、架台40’が中心軸O周りに旋回可能に旋回用レール62に連結される。   In the hole drilling device 100 ', the gantry 40' is not formed in a fan shape in plan view, but is formed in a rectangular shape extending in one direction in plan view, as shown in FIGS. 6 and 9. The gantry 40 'is made of, for example, a steel plate or a grating member, like the gantry 40. Further, in the hole drilling apparatus 100 ′, the gantry engaging portions 40a that engage with the other flange portion of the turning rail 62 are fixed to the lower surfaces of both ends of the gantry 40 ′, as shown in FIG. . Then, the gantry 40 'is bridged on the turning rail 62 through the two gantry engaging portions 40a so as to pass through the central axis O of the vertical shaft 1 in a top view, and both ends of the gantry 40' are turned on to the turning rail 62. Slide along. As a result, the gantry 40 'is connected to the turning rail 62 so as to be turnable around the central axis O.
スライド用レール30は、架台40’の下面に沿って両端の架台係合部40aの間を延伸するように設けられている。削孔装置100’では、スライド用レール30は第1実施形態における補強板41の機能も有する。   The slide rail 30 is provided along the lower surface of the gantry 40 'so as to extend between the gantry engaging portions 40a at both ends. In the hole drilling device 100 ′, the slide rail 30 also has the function of the reinforcing plate 41 in the first embodiment.
ガイドセル20は一つのスライド用レール30に沿って二つ設けられており、それぞれのガイドセル20に、ドリフター10が保持されている。削孔装置100’では、ドリフター10及びガイドセル20を二つ設けることとしたが、これに限らず、一つ又は三つ以上であってもよい(第1実施形態においても同様である)。また、前記旋回用電動モータを作動させると、架台40’は、架台40と同様に、ドリフター10、ガイドセル20及びスライド用レール30と一緒に旋回用レール62に沿って中心軸O周りに旋回する。つまり、装置本体80が中心軸O周りに旋回する。   Two guide cells 20 are provided along one slide rail 30, and the drifter 10 is held in each of the guide cells 20. In the drilling device 100 ′, the two drifters 10 and the guide cells 20 are provided, but the present invention is not limited to this, and one or three or more may be provided (similarly in the first embodiment). Further, when the turning electric motor is operated, the gantry 40 ′ turns around the central axis O along the turning rail 62 together with the drifter 10, the guide cell 20, and the sliding rail 30 like the gantry 40. To do. That is, the device body 80 swivels around the central axis O.
このような構成により、第2実施形態に係る削孔装置100’においても、削孔装置100’と同様に、装置の揚重作業等の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤G1に複数の孔2を継続して削孔可能である。   With such a configuration, also in the drilling device 100 ′ according to the second embodiment, as with the drilling device 100 ′, a plurality of holes are formed in the rock-bottom rock G1 without performing re-installation work such as lifting work of the device. The hole 2 can be continuously drilled.
なお、各実施形態において、ガイドセル20はドリフター10を鉛直面に沿って回動可能に架台40、40’に支持される構造を採用してもよい。つまり、ドリフター10を鉛直方向に対して傾斜可能に支持し、ドリフター10をチルトさせる構造を採用させてもよい。具体的には、図示を省略するが、ドリフター10を少なくとも鉛直方向から水平方向まで90°の範囲でチルト可能に、ホルダー22とガイドセル本体21との間を連結すればよい。これにより、立坑躯体1aを岩盤Gに固定するためのロックボルトを立坑躯体1a及び岩盤Gに挿通するための孔についても、削孔装置100、100’により削孔することができる。   In each of the embodiments, the guide cell 20 may have a structure in which the drifter 10 is supported by the mounts 40 and 40 'so as to be rotatable along the vertical plane. That is, a structure may be employed in which the drifter 10 is supported so as to be tiltable with respect to the vertical direction and the drifter 10 is tilted. Specifically, although not shown, the holder 22 and the guide cell body 21 may be connected so that the drifter 10 can be tilted at least within a range of 90 ° from the vertical direction to the horizontal direction. Accordingly, holes for inserting the rock bolts for fixing the shaft 1a to the rock G into the shaft 1a and the rock G can also be drilled by the drilling device 100, 100 '.
また、上記説明では、立坑1は円形断面を有するものとしたが、これに限らず、楕円形、四角形等の適宜の断面形状の立坑1を採用することができる。また、岩盤Gの発破による掘進により露出した孔壁内周面G2は、コンクリートからなる立坑躯体1aにより覆工されるものとし、立坑1の内壁面1bとは立坑躯体1aの内壁面であるものとしたが、覆工は、これに限らず、筒状の鋼矢板(ライナープレート)等の適宜の覆工部材を適用することができる。   Further, in the above description, the shaft 1 has a circular cross section, but the shaft 1 is not limited to this, and a shaft 1 having an appropriate cross-sectional shape such as an ellipse or a quadrangle can be adopted. Further, the hole wall inner peripheral surface G2 exposed by the excavation due to the blasting of the bedrock G is to be lined with a vertical shaft body 1a made of concrete, and the inner wall surface 1b of the vertical shaft 1 is an inner wall surface of the vertical shaft body 1a. However, the lining is not limited to this, and an appropriate lining member such as a tubular steel sheet pile (liner plate) can be applied.
また、上記説明では、立坑構築工法において、岩盤Gを爆破粉砕して岩盤を掘り進む場合を一例に挙げ、削孔装置100、100’を用いて、爆薬を装填する孔2を削孔するものとした。つまり、削孔装置100、100’は爆薬装填用の孔を削孔するものとした。しかし、削孔装置100、100’により削孔する孔2の用途は、爆薬装填用に限るものではない。例えば、立坑構築工法において、発破ではなく、複数の孔2の削孔された孔底岩盤G1をブレーカーやハンマー等により破砕する割岩工法や、削孔した孔に静的破砕剤を充填し、その膨張力によって孔底岩盤G1を破砕する静的破砕剤工法等を用いる場合がある。これらの場合においては、孔2の用途は爆薬装填用(発破用)ではない。したがって、削孔装置100、100’は、発破に備えて架台40、40’を含む装置本体80を昇降用レール50に沿って上方に退避させる必要がない場合もあるが、装置本体80を昇降可能に構成したことにより、発生したずりを昇降可能な架台40、40’を用いて容易に立坑1外への排出することができるという優位な効果を奏する。また、削孔装置100、100’は、孔底岩盤G1の領域を何ら占有せず、孔底岩盤G1上の全体に亘って、自由な開放されたスペースを確保することができるため、立坑構築工法における孔底岩盤G1の削孔工程以外の他の工程(サイクル)に必要な所定の設備等(例えば、ずりベッセルやずり積用機械、覆工用の吹き付け機等)を設置又は仮置き等するスペースを確保することができる。つまり、削孔装置100、100’は、発破により掘り進む場合に限らず、立坑1を構築する立坑構築工法に共通して好適な装置である。   Further, in the above description, in the vertical shaft construction method, the case where the rock mass G is exploded and crushed to dig the rock mass is given as an example, and the hole 2 for loading explosives is drilled using the hole drilling devices 100 and 100 ′. did. In other words, the boring devices 100 and 100 'bore the holes for loading explosives. However, the application of the hole 2 to be drilled by the hole drilling device 100, 100 'is not limited to the explosive loading. For example, in the vertical shaft construction method, not by blasting, but by crushing a hole bottom bedrock G1 having a plurality of holes 2 crushed by a breaker, a hammer, or the like, or by filling a static crushing agent into the drilled holes There is a case where a static crushing agent construction method for crushing the hole bottom rock G1 by the expansive force is used. In these cases, the hole 2 is not used for explosive loading (blasting). Therefore, in the hole drilling devices 100 and 100 ′, there is a case where it is not necessary to retract the device main body 80 including the gantry 40 and 40 ′ upward along the elevating rail 50 in preparation for blasting, but the device main body 80 is moved up and down. With this configuration, it is possible to easily discharge the generated shear to the outside of the vertical shaft 1 by using the gantry 40, 40 'capable of moving up and down. Further, since the hole drilling devices 100 and 100 'do not occupy any area of the rock-bottom rock G1 and can secure a free and open space over the whole rock-bottom rock G1, a vertical shaft construction is possible. Installation or temporary placement of predetermined equipment (such as shear vessel, shearing machine, spraying machine for lining) necessary for other processes (cycles) other than the drilling process of the hole bottom rock mass G1 in the construction method Space can be secured. That is, the hole drilling devices 100 and 100 'are not limited to the case of digging by blasting, and are suitable devices commonly used in the shaft construction method of constructing the shaft 1.
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能であることはもちろんである。   Although the embodiment of the present invention and the modified example thereof have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the modified example, and further modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. Of course.
1…立坑
1b…内壁面
2…孔
10…ドリフター
11…ビット
12…ロッド
20…ガイドセル
30…スライド用レール
40…架台
50…昇降用レール
60…連結体
61…連結体係合部(係合部)
62…旋回用レール
80…装置本体
90…屋根
100…削孔装置(立坑用岩盤削孔装置)
G1…孔底岩盤
O…中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vertical shaft 1b ... Inner wall surface 2 ... Hole 10 ... Drifter 11 ... Bit 12 ... Rod 20 ... Guide cell 30 ... Sliding rail 40 ... Stand 50 ... Elevating rail 60 ... Linkage 61 ... Linkage engagement part (engagement Part)
62 ... Turning rail 80 ... Device main body 90 ... Roof 100 ... Drilling device (rock shaft drilling device for vertical shaft)
G1 ... Porebed O ... Central axis

Claims (9)

  1. 立坑の孔底岩盤に複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置において、
    先端にビットを有するロッドを備えると共に前記ロッドを回転させるドリフターと、
    前記ビットを前記孔底岩盤に向けた状態で前記ドリフターを鉛直方向に進退可能に支持するガイドセルと、
    前記ガイドセルを水平方向にスライド移動可能に支持するスライド用レールと、
    前記孔底岩盤の上方に位置すると共に、前記スライド用レールを支持する架台と、
    前記ドリフター、前記ガイドセル、前記スライド用レール及び前記架台を含む装置本体を鉛直方向に昇降させるための昇降用レールであって、前記立坑の内壁面に沿って鉛直方向に延伸して前記内壁面に固定される前記昇降用レールと、
    を含む、立坑用岩盤削孔装置。
    In a rock drilling device for a shaft, which is capable of drilling a plurality of holes vertically in the rock bottom of the shaft,
    A drifter having a rod having a bit at its tip and rotating the rod;
    A guide cell for supporting the drifter in a vertical direction so that the bit can be moved toward and away from the hole bottom rock,
    A slide rail for supporting the guide cell so as to be slidable in the horizontal direction,
    A pedestal that is located above the hole bottom rock and supports the slide rail,
    An elevation rail for vertically elevating an apparatus main body including the drifter, the guide cell, the slide rail, and the gantry, the inner wall surface extending vertically along an inner wall surface of the shaft. The lifting rail fixed to
    Including rock shaft drilling equipment for shafts.
  2. 前記立坑は、円形断面を有し、
    前記昇降用レールは、前記内壁面の周方向に離間した三箇所以上の箇所に設けられる、請求項1に記載の立坑用岩盤削孔装置。
    The shaft has a circular cross section,
    The rock drilling device for a shaft according to claim 1, wherein the elevating rails are provided at three or more locations that are spaced apart in the circumferential direction of the inner wall surface.
  3. 前記架台は前記立坑の中心軸から前記立坑の内壁面に向かって水平方向に延設される、請求項2に記載の立坑用岩盤削孔装置。   The rock drilling device for a shaft according to claim 2, wherein the mount is horizontally extended from a central axis of the shaft toward an inner wall surface of the shaft.
  4. 前記架台は平面視で扇形状に形成される、請求項3に記載の立坑用岩盤削孔装置。   The rock drilling device for a shaft according to claim 3, wherein the gantry is formed in a fan shape in a plan view.
  5. 前記スライド用レールは、前記扇形状の前記架台の円弧部以外の二辺のそれぞれに沿って延設され、
    前記ドリフター及び前記ガイドセルは、前記二辺のそれぞれに対応して設けられる、請求項4に記載の立坑用岩盤削孔装置。
    The slide rail is extended along each of the two sides of the fan-shaped mount other than the arc portion,
    The rock drilling device for a shaft according to claim 4, wherein the drifter and the guide cell are provided corresponding to each of the two sides.
  6. 前記昇降用レールと前記架台との間を連結する連結体であって、前記架台を前記昇降用レールに沿って鉛直方向に昇降可能で且つ前記立坑の中心軸周りに旋回可能に前記架台を支持する前記連結体を、
    更に含む、請求項1〜5のいずれか一つに記載の立坑用岩盤削孔装置。
    A connecting body for connecting between the elevating rail and the gantry, which supports the gantry so that the gantry can be vertically moved along the elevating rail and can be swiveled around a central axis of the vertical shaft. The connected body to
    The rock drilling device for a shaft according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
  7. 前記連結体は、
    前記昇降用レールに沿って鉛直方向に摺動可能に、前記昇降用レールに係合する係合部と、
    前記係合部の内側において円環状に延伸し前記係合部に支持されると共に、前記架台を前記立坑の中心軸周りに旋回可能に支持する旋回用レールと、
    を有する、請求項6に記載の立坑用岩盤削孔装置。
    The connecting body is
    An engaging portion that is slidable in the vertical direction along the lifting rail and that engages with the lifting rail,
    A turning rail that extends in an annular shape on the inside of the engaging portion and is supported by the engaging portion, and that supports the gantry so as to be rotatable around the central axis of the shaft,
    The rock drilling device for a shaft according to claim 6, comprising:
  8. 前記ガイドセルは、前記ドリフターを鉛直面に沿って回動可能に前記架台に支持されている、請求項1〜7のいずれか一つに記載の立坑用岩盤削孔装置。   The rock drilling device for a shaft according to any one of claims 1 to 7, wherein the guide cell is rotatably supported on the gantry so that the drifter can be rotated along a vertical plane.
  9. 前記架台の上方を覆うように前記架台に取り付けられる屋根を、
    更に含む、請求項1〜8のいずれか一つに記載の立坑用岩盤削孔装置。
    A roof attached to the mount so as to cover the upper part of the mount,
    The rock drilling device for a shaft according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111720122A (en) * 2020-05-25 2020-09-29 浙江中智物联科技集团有限公司 Vertical shaft tunneling device of three-dimensional parking garage

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