JP2915029B2 - 連続さく孔方法および連続さく孔装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は連続さく孔方法および連続さく孔装置に関す
るものである。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題） 従来、例えば、岩盤にトンネル穴等を穿設するには、
さく孔機で大径の中心穴を穿設するとともに、この中心
穴のまわりに適当な間隔をおいて小径穴を設け、その小
径穴にダイナマイト等の火薬をセットし、これらを外方
に向かって順次爆発させることにより内方に破砕して行
く方法がある。

しかし、このように火薬を用いて穿設すると、爆発時
の衝撃で岩盤に影響を及ぼし、場合によっては落盤のお
それが生じる。また、前記火薬は取り扱う上で非常に危
険であるため、その保管方法とともに法規制されてお
り、簡単に使用するわけには行かない。さらに、付近に
住居等がある場合に住民に不安を与えることになるとと
もに、発破による振動が発生するため、火薬を使用しな
いでさく孔するのが好ましい。

火薬を使用しないさく孔方法として、複数のさく岩機
を備えたさく孔装置で、所定径，所定深さの穴を同時に
複数個穿設し、基準穴である中心穴の外周部に設けた小
径穴に楔等を押し込んで、順次、前記基準穴に向かって
岩盤を破砕してゆく方法がある。この方法では、前述の
ように火薬を使用しないため、前記問題は解決される。

しかしながら、このようなさく孔装置では、さく孔に
大きな力を必要とするため、油圧系統など機械自体が大
型化し、非常に高価なものになるという問題を有する。

そこで、本発明者らは、岩盤の中心部に環境穴あるい
は所定間隔で長溝をさく孔し、この環状穴あるいは長
溝、およびそのまわりの小径穴に楔等を押し込めば、環
状穴の中央部あるいは長溝の間、およびその周囲の小径
穴との間を火薬を使用せずに無発破工法で破砕できるこ
とを見出した。

本発明は前記知見に基づいてなされたもので、その目
的とするところは、前述の環状穴あるいは長溝を連続し
てさく孔することのできる連続さく孔方法およびその装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、先端にビットを備
えたロッドを打撃および回転させて岩盤等を破砕するに
あたり、前記破砕深さをロッドの打撃跳ね返り量以下と
し、ロッドの跳ね返り中にロッドと一緒にさく孔機を公
転させ、これを繰り返すことにより所定深さの環状連孔
をさく孔するものである。

また、連続さく孔装置を、走行装置に設けたブーム機
構の先端部に前後進可能に設けたガイドセルと、該ガイ
ドセルに設けたセントラライザおよびガイドパイプ公転
・移動装置により前後進および回転可能に配設したガイ
ドパイプと、該ガイドパイプの後端部に本体部が取り付
けられ、かつ、そのロッドが前記ガイドパイプの両側部
のガイドパイプの中心から偏心した位置に摺動かつ回転
自在に保持され、ビットの破砕深さをロッドの打撃跳ね
返り量以下としたさく孔機とを備えた構成としたもので
ある。

（実施例） つぎに、本発明に係る連続さく孔方法およびその装置
の一実施例を添付図面にしたがって説明する。

第１図は、環状溝を連続してさく孔する連続さく孔装
置を示し、大略、走行装置１、ブーム機構４、支持台1
3、ガイドセル20、ガイドパイプ公転・移動装置30、ガ
イドパイプ40、さく孔機50から構成されている。

走行装置１は、従来周知のように、前後進および旋回
可能なもので、後方に油圧発生装置２を備えるととも
に、前方にブーム機構４を備えている。なお、３は油圧
制御弁である。

前記ブーム機構４は、後端部を走行装置１に自在に取
り付けたブーム５と、該ブーム５の下面と走行装置１と
の間に取り付け、ブーム５の先端を上下する第１油圧シ
リンダ６と、ブーム５の側面を走行装置１との間に取り
付け、ブーム５の先端を左右に揺動する第２油圧シリン
ダ７とからなる。そして、ブーム５の先端にピン８によ
り支持台13が回動自在に取り付けられている。

また、前記ブーム５の前記ピン８より後方にはピン９
を中心に回動するＵ字状のリンク10が設けられ、このリ
ンク10の先端は前記支持台13にピン11により回動自在に
連結されるとともに、このピン11には一端を走行装置１
に取り付けた第３油圧シリンダ12が連結され、この第３
油圧シリンダ12により支持台13は上下に傾動可能となっ
ている。

前記支持台13は、側部（図面上裏側）に突出部を有
し、前記ブーム５にピン８で枢支される支持台本体14
と、前記突出部の両側に下記するガイドセル20を摺動自
在に保持する第1,第２保持台15a,15bとからなり、両保
持台15a,15bを連結する連結部材16が前記突出部に設け
た図示しない垂直軸に回動自在に取り付けられている。

また、前記第１保持台15aの側方と支持台本体13とに
は第４油圧シリンダ17が、第２保持台15bとガイドセル2
0の下面とには前後進用油圧シリンダ18がそれぞれ設け
られ、第４油圧シリンダ17によりガイドセル20を垂直軸
を中心に回動し、前後進用油圧シリンダ18にてガイドセ
ル20を前後進させるようになっている。

前記ガイドセル20は、先端にフートパッド21を、ま
た、それよりやや後方にセントラライザ22を備え、該セ
ントラライザ22には環状のハウジング部23が形成される
とともに、該ハウジング部23には下記するガイドパイプ
40回転自在に保持する複数個のガイドローラ24が取り付
けられている。なお、25は下記するスライドベット31の
前進を停止するストッパである。

前記さく孔機50の公転・移動装置30は、前記ガイドセ
ル20上に摺動自在に装着したスライドベット31と保持部
32とからなる。

そして、スライドベット31は前記ガイドセル20に設け
た油圧モータ26により、チェーン27を介してガイドセル
20上を前後進可能となっており、一方、前記保持部32
は、第４図に示すように、略四角形状の枠体33からな
り、その両側には下記するガイドパイプ40を回転自在に
保持するガイドローラ34a,34bを備え、かつ、内部には
ガイドパイプ前後進用伝達ローラ35a,35bを備えてい
る。また、スライドベット31の一側にはガイドパイプ回
転用油圧モータ36を有する。

前記ガイドパイプ40は、前述のようにセントラライザ
22のガイドローラ24と前記保持部32のガイドローラ34a,
34bとで両端部を回転自在に保持される円筒体からな
り、その両端部に下記するさく孔機50のロッド51を保持
するガイド部45a,45bを有する。

また、ガイドパイプ40には、前記前後進用伝達ローラ
35a,35bが外側から当接する２個のフランジ46a,46bが設
けられるとともに、この両フランジ46a,46b間には、ス
プロケット37が設けられ、前記油圧モータ36のスプロケ
ット37との間に張設されたローラチェーン48によりガイ
ドパイプ40は回転可能となっている。

前記さく孔機50は、従来周知の油圧式のもので、ロッ
ド51を打撃，回転させるもので、さく孔機50の本体50a
はガイドパイプ40と一体の取付台49に固定され、そのロ
ッド51は前記ガイドパイプ40のガイド部45a,45bに摺動
かつ進退自在に保持されている。52はロッド51の先端に
取り付けたビットで、このビット52の一部は、第３図に
２点鎖線で示すように、前記ガイドパイプ40の外側には
み出るようになっている。53はさく孔機50に油圧を供給
する公知のスイベルジョイントで、前記ガイドセル20上
をさく孔機50とともに前後進するようになっている。な
お、スイベルジョイント53の中心線は、ガイドパイプ40
の中心線と一致している。

そして、前記各油圧シリンダ6,7,12,17,18、油圧モー
タ26,36等は、前記油圧制御弁３を介して油圧ホース
（束）54で油圧発生装置２に連通し、その油圧によりそ
れぞれを駆動するものである。

つぎに、前記構成からなる連続さく孔装置を用いて岩
盤Ｒに環状溝をさく孔する方法について説明する。

まず、走行装置１を駆動するとともに、第１〜第３油
圧シリンダ6,7,12によりブーム５を駆動してガイドパイ
プ40を水平状態とし、かつ、第４油圧シリンダ17により
岩盤Ｒの基準穴を設ける位置に対向させる。

そして、前記前後進用油圧シリンダ18を駆動してガイ
ドセル20を前進させてフートパッド21を岩盤Ｒに押圧さ
せる。

続いて、前記油圧モータ26によりスライドベット31を
介してガイドパイプ40を前進させ、さく孔機50のビット
52を岩盤Ｒに当接させ、従来同様、さく孔機50を駆動し
てロッド51を打撃，回転させることによりさく孔する。

また、前記さく孔機50の駆動とともに、油圧モータ36
を微少回転することにより、ガイドパイプ40を回転さ
せ、さく孔機50を公転させる。

この場合、前記さく孔機50のビット52はピストンの打
撃により岩盤Ｒを破砕し、その後、跳ね返る（後退す
る）は、その破砕量は跳ね返り量以下として、ビット52
の後退中にガイドパイプ40を回転、つまりロッド51を公
転させるようになっている。

このようにして、ビット52により岩盤Ｒに所定深さの
環状穴Ｈが形成されると、油圧モータ26により前進さ
せ、前記環状穴Ｈを順次深くさく孔する。

環状穴Ｈが深くなるにつれて、ガイドパイプ40も前進
するが、前述のように、ビット52の一部はガイドパイプ
40の外方に位置しているため、ガイドパイプ40は環状穴
Ｈ内に突入した状態でさく孔が継続される。

このように、ロッド51の先端部は常にガイドパイプ40
のガイド部45で支持さるため、深い環状穴Ｈをロッド51
を損傷することなく連続してさく孔することができる。

なお、前記実施例では、ガイドパイプ40に１台のさく
孔機50を設けたが、複数のさく孔機を同心円上に適当間
隔をおいて設けることにより、さらにさく孔能率を向上
させることができる。

また、前記実施例においては、岩盤Ｒ等に環状穴Ｈを
連続さく孔により設ける場合について説明したが、岩盤
Ｒに長溝を連続さく孔する場合は、ガイドパイプ40の前
方に十分に突出するロッド51を用い、ガイドセル20をわ
ずかに後退させて、フートパッド21を岩盤Ｒから離すと
ともに、ビット52の破砕深さをロッド51の打撃跳ね返り
量以下とし、ガイドパイプ40を回転させないでロッド51
と一緒にさく孔機50を軸線に対して直角方向に連続的に
横送りさせることにより所定深さの長溝を連続的にさく
孔することができる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明に係る連続さく
孔方法を用いれば、連続的に所定深さの穴をさく孔する
ことができ、環状穴あるいは長溝、およびそのまわりの
小径穴に楔等を押し込んで、中央部あるいは長溝間、お
よびその周囲の小径穴との間を無発破方法で破砕するこ
とができる。

また、本発明に係る連続さく孔装置は、従来のさく孔
装置に、ガイドパイプとガイドパイプ公転・移動装置を
加えただけの簡単な構造で、安価に製作することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続さく孔装置の側面図、第２図
は第１図の要部拡大図、第３図はガイドパイプの正面
図、第４図はガイドパイプ公転・移動装置の断面図で、
第５図は第４図の一部断面側面図である。 １…走行装置、４…ブーム機構、13…支持台、15a,15b
…保持台、20…ガイドセル、22…セントラライザ、24…
ガイドローラ、26,36…油圧モータ、30…ガイドパイプ
公転・移動装置、31…スライドベット、40…ガイドパイ
プ、50…さく孔機、51…ロッド、52…ビット、53…スイ
ベルジョイント、Ｈ…環状穴、Ｒ…岩盤。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にビットを備えたロッドを打撃および
   回転させて岩盤等を破砕するにあたり、前記破砕深さを
   ロッドの打撃跳ね返り量以下とし、ロッドの跳ね返り中
   にロッドと一緒にさく孔機を公転させ、これを繰り返す
   ことにより所定深さの環状連続孔をさく孔することを特
   徴とする連続さく孔方法。
2. 【請求項２】走行装置に設けたブーム機構の先端部に前
   後進可能に設けたガイドセルと、該ガイドセルに設けた
   セントラライザおよびガイドパイプ公転・移動装置によ
   り前後進および回転可能に配設したガイドパイプと、該
   ガイドパイプの後端部に本体部が取り付けられ、かつ、
   そのロッドが前記ガイドパイプの両側部のガイドパイプ
   の中心から偏心した位置に摺動かつ回転自在に保持さ
   れ、ビットの破砕深さをロッドの打撃跳ね返り量以下と
   したさく孔機とを備えたことを特徴とする連続さく孔装
   置。