JP2859816B2 - さく岩用工具及びさく岩方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、予め穿孔された案内用
の小孔に沿って岩石を穿孔するさく岩用工具及びさく岩
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、岩石の掘削において爆薬を使用
できない場合には、まず心抜き孔を穿孔して自由面を形
成し、その上でその心抜き孔の周囲から岩石を切り崩し
ていく工法が採られている。この心抜き孔を穿孔するさ
く岩用工具としては、従来、打撃・回転発生手段として
のさく岩機本体に装着されたロッドの先端に、先端中央
部に先導部を突設したボタンビットを取り付けたものが
知られている。

【０００３】このようなさく岩用工具を用いて心抜き孔
を形成するには、図４に示されるように、坑１９内の掘
削面２０にビット案内用の小孔であるガイド孔１１を一
定間隔に複数穿孔し、このガイド孔１１にボタンビット
の先導部を挿入した状態でボタンビットに回転力・打撃
力を与えて穿孔し、ガイド孔を拡径するようにして心抜
き孔１０を形成する。このとき、ボタンビットの先導部
がガイド孔１１に挿入されることでボタンビットが位置
決めされるため、ガイド孔１１に沿って所望の心抜き穴
１０を形成することができる。

【０００４】このガイド孔１１は、ボタンビットの穿孔
径より小さい間隔で配置されおり、このガイド孔１１に
沿って心抜き穴１０を順次穿孔すると、隣り合う心抜き
孔１０が互いに重なるようにして全体としてスリット状
になるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来形式のさく岩用工具を用いたさく岩方法では、ガイ
ド孔に沿って心抜き孔を穿孔する際に、隣接する既に穿
孔された心抜き孔側の岩石がが崩壊し、ガイド孔にボタ
ンビットの先導部を保持させることができない等して、
必ずしもガイド孔に沿った所望の心抜き孔を穿孔できな
いといった不都合があった。

【０００６】また、ビットが削り取った岩石の粉（繰
粉）がガイド孔内に堆積することでさく岩能力が低下す
るのを防止するために、さく岩機に導かれた圧気をビッ
ト先端から噴出させ、繰粉を吹き飛ばして孔外に排除す
るようにしたものもあるが、このようにしても、従来の
さく岩用工具では、特に下方向に穿孔する際に繰粉でガ
イド孔が閉塞してしまい、適切にビットが案内されない
といった不都合があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
岩石に予め穿孔されたガイド孔に沿って所望の孔を確実
に穿孔し得るさく岩用工具及びさく岩方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、岩石を圧潰・摩砕するビットと、打撃・回転
発生手段の打撃力・回転力を前記ビットに伝達するロッ
ドとを有し、岩石に予め穿孔されたガイド孔に沿って岩
石を穿孔するようにしてなるさく岩用工具であって、前
記ガイド孔に挿入・支持されるガイド体を挿通するガイ
ド体挿通孔が前記ビットに設けられると共に、前記ガイ
ド体を収容するガイド体収容孔が前記ロッドに設けられ
ることを特徴とするさく岩用工具を提供することにより
達成される。

【０００９】また、そのさく岩方法を、岩石に予めガイ
ド孔を穿孔する工程と、前記ガイド孔に該ガイド孔の深
さより長い棒状のガイド体を挿入する工程と、前記ガイ
ド体を挿通するガイド体挿通孔を有するビットを前記ガ
イド体の突出端に嵌挿する工程と、前記ビットに打撃力
・回転力を与えて岩石を穿孔する工程とを有し、これら
の工程を横一列に繰り返すことにより岩石にスリット状
孔を形成するものとすることにより達成される。

【００１０】

【作用】このようにすれば、予め穿孔されたガイド孔内
に挿入・支持されたガイド体によって、そのガイド体に
嵌挿されたビットの横方向の移動が規制されるため、ガ
イド孔に沿った所望の孔を岩石に確実に穿孔し得る。ま
た、ガイド孔がガイド体で塞がれているため、繰粉によ
りガイド孔が閉塞される不都合が生じない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【００１２】図１は、本発明に基づき構成されたさく岩
用工具を用いたさく岩作業状況を示している。このさく
岩用工具１は、打撃・回転を与えることで岩石を圧潰・
摩砕するボタンビット２と、打撃・回転発生手段として
のさく岩機本体の打撃力・回転力をボタンビット２に伝
達するドリルロッド３と、ボタンビット２及びドリルロ
ッド３を互いに連結・固定するジョイントスリーブ４
と、岩石に予め穿孔されたガイド孔１１に挿入される丸
棒状のガイドロッド５とからなっている。

【００１３】ボタンビット２は球根状をなし、拡径した
先端部には実際に岩石を圧潰・摩砕するチップ２ｂが設
けられており、その中心部には、ガイドロッド挿通孔２
ａが形成されている。

【００１４】ドリルロッド３は、中空円筒状をなし、一
端３ａにボタンビット２との連結端が設けられ、他端３
ｂに後記するシャンクロッド７との連結端が設けられて
いる。このドリルロッド３の中空部には、一端３ａ側の
ボタンビット連結端から他端３ｂ側のシャンクロッド連
結端近傍に至る大径のガイド体収容孔３ｃが形成され、
シャンクロッド連結端側には、小径の孔３ｄがガイドロ
ッド収容孔３ｃと同軸的に設けられている。

【００１５】ボタンビット２とドリルロッド３との連結
端同士には、共にロープねじ形状の雄ねじが螺刻されて
おり、共にジョイントスリーブ４に設けられた雌ねじ部
分に螺着されて、ボタンビット２とドリルロッド３とが
互いに連結・固定されるようになっている。また、ドリ
ルロッド３の他端３ｂにもロープねじ形状の雄ねじが螺
刻されており、さく岩機に装着されるシャンクロッド７
に同様に螺刻された雄ねじと共に、ジョイントスリーブ
６に設けられた雌ねじ部分に螺合し、ドリルロッド３と
シャンクロッド７とが互いに連結・固定されるようにな
っている。

【００１６】これらのボタンビット２、ドリルロッド３
及びガイドロッド５の各寸法は、穿孔すべき孔、例えば
心抜き孔１０の孔長や孔径等に応じて決定される。特
に、ガイドロッド５の長さは、心抜き孔１０の孔長より
もある程度の余裕が必要である。すなわち、最深穿孔時
においてもガイドロッド５がボタンビット２を確実に支
持し得るように、穿孔すべき心抜き孔１０よりガイド孔
１１を深く穿孔すると共に、穿孔を始める際に、このガ
イド孔１１に挿入されたガイドロッド５の端部が、ボタ
ンビット２を位置決めし得るように穿孔面１２から突出
していることを要する。また、ドリルロッド３の長さ
は、最深穿孔時においてガイドロッド５を収容し得るに
十分なものであることを要する。

【００１７】このようなさく岩用工具１を用いて、例え
ば、自由面形成のための心抜き孔を穿孔する際の作業手
順について、以下に説明する。

【００１８】図２は、深礎掘削や立坑掘削等において岩
石を上方から掘削している状況を示しており、坑１９内
にはさく岩機２１が装架された油圧シャフトジャンボ２
２が設置されている。このさく岩機は、打撃機構と回転
機構とが独立したロータリーパーカッション機能を有す
るものである。まず、さく岩機２１にドリルロッド２３
を介して小孔さく岩用のビット２４を取り付けて、掘削
面２０にガイド孔１１を穿孔する。ガイド孔１１は、図
４に示されるように、隣り合う心抜き孔１０が互いに重
なるように、直線上に等間隔に穿孔される。

【００１９】次に、さく岩機２１に装着されているドリ
ルロッド２３をさく岩用工具１に交換する。そして、ガ
イド孔１１にガイドロッド５を挿入し、穿孔面１２から
突出したガイドロッド５の端部にボタンビット２のガイ
ドロッド挿通孔２ａを嵌挿する。この状態から、さく岩
機２１を駆動させて、図１に矢印で示されるように、ボ
タンビット２に回転運動と軸線方向の往復運動とを適宜
に与えることで岩石を摩砕・圧潰し、所望の心抜き孔１
０を形成する。このとき、ボタンビット２は、ガイド孔
１１に挿入・支持されたガイドロッド５に軸支され、横
方向の移動が規制されるため、ガイド孔１１に沿って真
直に穿孔することができる。

【００２０】ところで、この穿孔時には、さく岩機２１
に導かれた図示されないエアコンプレッサーの発する圧
気の一部が、スイベルジョイント（図示せず）を介して
シャンクロッド７の中心孔７ａ内に送り込まれ、ドリル
ロッド３の孔３ｄ・３ｃを経て、図３に矢印で示される
ように、ボタンビット２の孔２ａとガイドロッド５との
間隙から噴出される。このため、繰粉は吹き飛ばされて
孔外へ排除される。

【００２１】このようにして、ガイド孔１１に沿って、
順次心抜き孔１０を穿孔すると、全体としてスリット状
になる。後は、ブレーカー、割岩機（ダルダ）及び破砕
剤（ガンサイダー、静的破砕剤）等を用いて、心抜き孔
１０周囲から地山を破砕しながら掘り進める。

【００２２】なお、本実施例においては、ボタンビット
２とドリルロッド３とをジョイントスリーブ４で連結す
るようにしたが、本発明はこのような連結方法に限定さ
れるものではなく、さらに、ボタンビット２とドリルロ
ッド３と一体的に成形するようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるさく岩用工具及びさく岩方法によれば、予め穿
孔されたガイド孔に挿入・支持されたガイド体でビット
の横方向の移動が規制されるため、ガイド孔に沿った所
望の孔を岩石に確実に穿孔し得る。

【００２４】また、初めからガイド孔にガイド体が挿入
されているので、繰粉でガイド孔が閉塞される不都合が
生じないため、ガイド孔閉塞によってビットの案内が不
能となることはない。さらに、上記実施例に示されるよ
うに、ビットのガイド体挿通孔とガイド体との間隙から
さく岩機に導かれた圧気を噴出させるようにすると、繰
粉を孔外へ効率よく排除して、さく岩能力を向上させ得
る。

【００２５】なお、このように単純な構成であるため、
施工性がよく、鉄塔基礎、橋脚基礎及び地滑り抑止杭等
の施工での深礎工や、立坑、横坑及び斜坑の掘削等にお
いて、軟岩から硬岩まであらゆる岩掘削・破砕に適用し
得る。さらに、コンクリート構造物の解体にも好適に適
用し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づき構成されたさく岩用工具を用い
た穿孔作業状況を示す縦断面図。

【図２】立坑等の掘削時における坑内の状況を示す縦断
面図。

【図３】図１に示されるボタンビット周辺の繰粉排除用
圧気の流れを示す拡大縦断面図。

【図４】ガイド孔の配置状況を示す平面図。

【符号の説明】

１ さく岩用工具 ２ ボタンビット ２ａ ガイドロッド挿通孔 ２ｂ チップ ３ ドリルロッド ３ａ 一端 ３ｂ 他端 ３ｃ ガイドロッド収容孔 ３ｄ 孔 ４ ジョイントスリーブ ５ ガイドロッド ６ ジョイントスリーブ ７ シャンクロッド １０ 心抜き孔 １１ ガイド孔 １２ 穿孔面 １９ 坑 ２０ 掘削面 ２１ さく岩機 ２２ 油圧シャフトジャンボ ２３ ドリルロッド ２４ ビット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−165490（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−322087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−248795（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−140591（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21C 9/00 E21C 3/00 E21C 1/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 岩石を圧潰・摩砕するビットと、打撃
   ・回転発生手段の打撃力・回転力を前記ビットに伝達す
   るロッドとを有し、岩石に予め穿孔されたガイド孔に沿
   って岩石を穿孔するようにしてなるさく岩用工具であっ
   て、 前記ガイド孔に挿入・支持されるガイド体を挿通するガ
   イド体挿通孔が前記ビットに設けられると共に、前記ガ
   イド体を収容するガイド体収容孔が前記ロッドに設けら
   れることを特徴とするさく岩用工具。
2. 【請求項２】 岩石に予めガイド孔を穿孔する工程
   と、 前記ガイド孔に該ガイド孔の深さより長い棒状のガイド
   体を挿入する工程と、 前記ガイド体を挿通するガイド体挿通孔を有するビット
   を前記ガイド体の突出端に嵌挿する工程と、 前記ビットに打撃力・回転力を与えて岩石を穿孔する工
   程とを有し、これらの工程を横一列に繰り返すことによ
   り岩石にスリット状孔を形成することを特徴とするさく
   岩方法。