JP3748288B2 - 岩盤削孔装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削などの際、岩盤にスリット状の溝を形成するための削孔装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばトンネルなどの構築のために岩盤を掘削する場合、ダイナマイトなどを用いる発破工法が採られてきた。しかし、爆破の衝撃により、大きな振動や騒音が発生して周辺環境に悪影響を及ぼしたり、周辺岩盤の緩みを招くといった問題があった。
そこで、静的にトンネルなどを掘削する工法が採用されるようになってきている。
この工法ではまず、トンネルなどの断面外周に沿って、また断面を区画する複数の領域の境界に沿って多数の孔が一部重複して連続削孔され、削孔列によるスリット状の溝が形成される。
次に、例えば、溝によって囲まれた領域に多数の割岩孔を形成してゴムチューブ式等の割岩機が挿入され、それを膨張させることにより各領域が破砕される。
このような溝の形成、および溝によって囲まれた領域の破砕を繰り返すことにより、トンネルなどが掘り進められる。
【０００３】
この工法で多数の孔を連続削孔するとき、従来は図５（Ａ）、（Ｂ）に示すような削孔装置が用いられていた。
１０１は削孔装置の架台で、架台１０１の上にはブラケット１０７が直立して取り付けられ、削孔ロッド１０４はこのブラケット１０７を貫通し、ブラケット１０７によりその長手方向に摺動可能に支持されている。
削孔ロッド１０４の先端には削孔ビット１０３が固着されている。
【０００４】
架台１０１上の、ブラケット１０７より前方の位置には案内ロッドが貫通するロッド・サポート１１０が設けられ、削孔ロッド１０４を回転可能に支持している。
ブラケット１０７よりさらに後方には、これと一体になって架台１０１上を前後に移動自在なドリフター１０２が設けられ、削孔ロッド１０４の他端はドリフター１０２に取り付けられている。
ブラケット１０７には、削孔ロッド１０４と並んで、その上方に案内ロッド１０６が削孔ロッド１０４と平行に取り付けられている。案内ロッド１０６は中空であり、削孔時に水が注入され、それらはロッド１０６の先端部より噴出する。
【０００５】
このような削孔装置により岩盤に削孔する場合には、案内ロッド１０６の先端を、まず、すでに削孔されている孔に合わせ、削孔ロッド１０４を所定の動力源（図示せず）によって回転させ、ドリフター１０２を所定の駆動手段（図示せず）で移動することにより案内ロッド１０６と共に削孔ビット１０３を除々に前進させ、案内ロッド１０６に隣接して削孔が行われる。
削孔の際、案内ロッド１０６の中空部分に注入された水は、先端から噴出して削孔ビット１０３を冷却しながら切削粉を洗い流して後方に排除する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の削孔装置では、案内ロッド１０６を孔に徐々に挿入してブラケット１０７とロッドサポート１１０を介して削孔ロッド１０４を安定させ、かつ案内ロッド１０６が挿入されている孔と、新たに削孔する孔との間隔が適切に設定されるようにしている。
しかし、削孔ビット１０３を前進させると、ロッドサポート１１０から削孔ビット１０３までの距離は長くなるため、ロッド１０４はしだいに隣接する孔の方向、すなわち案内ロッド１０６の方向に曲りやすくなる。これは、削孔時に削孔ビット１０３の受ける抵抗が既に孔が開いている側において小さいためである。
そして、岩盤が特に硬質の場合には削孔ロッド１０４の曲りは大きくなり、削孔ビット１０３の周辺部が案内ロッド１０６に接してしまい、削孔ビット１０３は、その周辺部が案内ロッド１０６の表面を摺動しつつ回転する。
その結果、案内ロッド１０６および削孔ビット１０３周辺部が摩耗し、また案内ロッド１０６および削孔ビット１０３が損傷する場合もあり、案内ロッド１０６や削孔ビット１０３の頻繁な交換が必要となる。
【０００７】
案内ロッド１０６と削孔ビット１０３との接触を回避するために、案内ロッド１０６と削孔ビット１０３との間隔を広くすることも可能であるが、その場合には、隣接して削孔された孔がつながらなくなり、スリット状の溝を形成することが困難となる。
従来はこのような案内ロッドと削孔ロッドとの接触により、施工効率の大幅な低下を招いていた。
一方、削孔ロッド１０４の曲がりを回避するため、その先端部１０４ａを太くすると、切削粉の排出が非常に困難となり、施工効率が極端に低下する。
【０００８】
そこで本出願人は、特願平７ー１１９３００号において、施工効率の向上を図った岩盤削孔装置を提供している。
特願平７ー１１９３００号は、案内ロッドを、軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材とで構成し、さらに、筒状部材の軸部材からの脱落を阻止するキャップ部材を設けたものである。
しかしながら、先の出願では筒状部材とキャップ部材との間から切削粉が、筒状部材の内周面と軸部材の外周面との間に侵入し、筒状部材の回転を阻害したり、また、軸部材の外周面を損傷させる問題を有していた。
また、軸部材の内部の通路から軸部材の外周面に向けて空気または水を注入することで切削粉の侵入を少なくすることができるが、空気または水を供給するための供給装置が必要となり、施工コストが高くつく。
そこで本発明の目的は、筒状部材の内周面と軸部材の外周面の間への切削粉の侵入を阻止でき、軸部材の内部の通路から軸部材の外周面に向けて空気または水を注入しなくとも筒状部材を円滑に回転させることができ、削孔作業の施工効率の更なる向上を可能とした岩盤削孔装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため第１の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材と、前記軸部材の先端に回転可能に設けられ前記筒状部材の先端に当接して筒状部材の軸部材先端からの抜落を阻止するキャップ部材と、前記筒状部材をキャップ部材側に付勢する付勢手段とで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記キャップ部材が前記軸部材の先端の外周面に回転可能に支持され、前記筒状部材の先端が当接可能な外周部を有し、この外周部の外周面は前記筒状部材の外周面とほぼ同一の直径で形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記軸部材の先端には、前記キャップ部材よりも硬度の低いブッシュが嵌合され、前記キャップ部材の内周面はこのブッシュの外周面で回転可能に支持されることを特徴とする。
また、本発明は、前記軸部材の先端に取り付け部材が取着され、前記取り付け部材は、前記軸部材の端面に取着される端面部と、前記端面部から軸部材の延在方向に突出する筒部を有し、前記キャップ部材は、この取り付け部材の筒部に臨む内周面を有し、前記取り付け部材が軸部材の先端に取着された状態で、前記ブッシュの外周面と、取り付け部材の外周面との間には、軸部材の長手方向に隙間が確保され、前記キャップ部材の内周部にはこの隙間に介入される鍔部が膨出形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部材の外周面とキャップ部材の内周面との間にはＯリングが介設されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記付勢手段は、軸部材の架台寄りの部分に巻装されたコイルスプリングにより構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材とを備え、前記筒状部材の内周部には径方向内方に突出する鍔部が形成され、前記鍔部は軸部材の外周部に形成された凹溝に挿入され、前記鍔部の凹溝への挿入により軸部材の延在方向に沿った筒状部材の動きが規制されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記軸部材の先端に取り付け部材が取着され、前記取り付け部材は、前記軸部材の端面に取着される端面部と、前記端面部から軸部材の延在方向に突出する筒部を有し、前記筒状部材は、この取り付け部材の筒部に臨む内周面を有し、前記取り付け部材が軸部材の先端に取着された状態で、前記軸部材の外周面と、取り付け部材の外周面との間には、軸部材の長手方向に隙間が確保され、前記隙間により前記凹溝が構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第１の発明では、削孔時に、削孔ロッドが曲り、回転している削孔ビットの周辺部が案内ロッドに接触すると、筒状部材及びキャップ部材が回転する。
第２の発明では、削孔時に、削孔ロッドが曲り、回転している削孔ビットの周辺部が案内ロッドに接触すると、筒状部材が回転する。
その結果、削孔ビットの周辺部と筒状部材表面との間の摩擦は極めて少なくなり、筒状部材表面および削孔ビット周辺部の摩耗はほとんど発生せず、また案内ロッドおよび削孔ビットの破損も回避できる。
そして、第１の発明では、付勢手段により筒状部材はキャップ部材側に付勢され、筒状部材の端部とキャップ部材の端部は当接されているので、これらの間から軸状部材の外周面と筒状部材の内周面との間への切削粉の侵入が阻止され、軸部材の内部に空気または水を供給することなく、筒状部材の回転を阻害したり、また、軸部材の外周面を損傷させる問題が解消される。
また、第２の発明では、キャップ部材をもともと備えていないので、筒状部材の端部とキャップ部材の端部から軸状部材の外周面と筒状部材の内周面との間への切削粉の侵入することがなく、筒状部材の回転を阻害したり、また、軸部材の外周面を損傷させる問題はない。
従って、本発明によれば、軸部材および削孔ビットを頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率を大幅に向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について説明する。
図３において、１は削孔装置の架台で、図中右手側が前部、左手側が後部、架台１は、例えば、この削孔装置を目標位置に位置付けるためのマニピュレータのロボティックアーム（例えばドリルジャンボの多関節アーム）の先部に取り付けられて使用される。
架台１はその先端にブラケット７を有し、ブラケット７には、削孔ビット３が取着された回転ロッド４、案内ロッド６などが設けられている。
前記回転ロッド４の前部はこのブラケット７を貫通し、ブラケット７により回転可能かつその長手方向に移動可能に支持され、回転ロッド４の先端に削孔ビット３が取り付けられている。
回転ロッド４は中空となっており、その中空部分は、削孔ビット３の前面に設けられた複数の開口に接続している。
【００１３】
削孔時には回転ロッド４の後端部から上記中空部分に水が注入され、その水は削孔ビット３の上記開口より噴出する。
架台１上の、ブラケット７より後方の位置にはロッド・サポート１０が設けられ、回転ロッド４の後部を回転可能に支持している。
ロッド・サポート１０よりさらに後方には、ブラケット８０２、８０２を介して架台１上に前後に移動自在に取り付けられたドリフター２が設けられ、回転ロッド４の他端はドリフター２に取り付けられ、ドリフター２により回転ロッド４は回転駆動される。
架台１とブラケット８０２、８０２との間に油圧シリンダ８が設けられており、前記ドリフター２が油圧シリンダ８の伸縮によりブラケット８０２、８０２を介して移動され、これによりドリフター２、回転ロッド４、削孔ビット３が回転ロッド４の長手方向に一体的に移動される。
ブラケット７には、回転ロッド４と並んで、その上方に案内ロッド６が回転ロッド４と平行に取り付けられている。
案内ロッド６も中空であり、削孔時には後端から空気または水が注入され、それらはロッド６の先端部より噴出する。
【００１４】
次に、図１、図２を参照して案内ロッド６の要部について説明する。
図１は本発明による岩盤削孔装置の要部側面図、図２は案内ロッドの先部の断面図を示す。
前記案内ロッド６は、軸部材２２と、軸部材２２に回転可能に嵌合される筒状部材２４と、軸部材２２の先部に取り付けられたキャップ部材２６や取り付け部材２８、筒状部材２４を付勢するコイルスプリング２９（付勢手段）などで構成されている。
軸部材２２は例えば鋼材で形成され、筒状部材２４とキャップ部材２６は、削孔ビット３および軸部材２２より硬度の低い鋼材、例えばステンレスや、あるいは合成ゴムや、あるいはポリエチレン等の合成樹脂で形成されている。
【００１５】
軸部材２２の外周面は、その基部２２０１（図１における左側）から先部にわたり基部２２０１よりも若干小径で均一径の軸受面２２０２に形成されている。
また、軸部材２２の先部の外周には、軸受面２２０２よりも小径の小径部２２０４が形成され、小径部２２０４の端面の中央には凸部２２０６が軸部材２２の延在方向に突出形成されている。
前記小径部２２０４には、キャップ部材２６よりも硬度の低い軸受材料（実施例ではＭＣナイロン）で形成された筒状のブッシュ３０が嵌合され、ブッシュ３０の外周面３０Ａは前記軸受面２２０２と同一の直径で形成されている。
【００１６】
軸部材２２の基部２２０１の端部には雄ネジ２２１０が形成されている。
この雄ネジ２２０１の外径は基部２２１０より小さく形成され、従って、基部２２０１からこの雄ネジ２２１０に至る部分は円錐部２２１４になっている。
ブラケット７には、軸部材２２を取り付けるための開口７０２が形成されている。
軸部材２２の基部２２０１の上記雄ネジ２２１０はこの開口７０２に挿通され、開口７０２の左側に突出した雄ネジ２２１０に、プレーンワッシャ２２１０Ｗを介してナット２２１０Ａ、２２１０Ｂが螺着されて締め付けられ、これにより、軸部材２２はナット２２１０Ａ、２２１０Ｂと前記円錐部２２１４とによりブラケット７に締め付け固定される。
【００１７】
前記筒状部材２４は軸部材２２の軸受面２２０２に回転可能に嵌合されている。
筒状部材２４の外径は、軸部材２２の基部２２０１の外周面とほぼ同一の直径で形成されている。
前記コイルスプリング２９は、基部２２０１の段部２２１３と筒状部材２４との間の軸受面２２０２部分に巻装され、コイルスプリング２９が筒状部材２４に臨む箇所にはスプリングシート２９０２が配設され、コイルスプリング２９はその弾発力により筒状部材２４をキャップ部材２６方向に常時付勢している。
【００１８】
前記取り付け部材２８は、軸部材２２の凸部２２０６の先端にボルト３１を介して軸部材２２と同軸上に取り付けられている。
前記取り付け部材２８は、前端が開放された筒部２８０２と、この筒部２８０２の後端に形成され前記凸部２２０６の端面に当接される端面部２８０４とからなり、筒部２８０２の外周面２８０２Ａは前記ブッシュ３０の外周面３０Ａよりも小さい直径で形成され、ブッシュ３０の端面と取り付け部材２８の端面部２８０４との間に凸部２２０６の突出長さに対応した隙間Ｓが確保される。
前記筒部２８０２の外周面２８０２Ａには溝が形成され、この溝には、くり粉流入防止用のＯリング３２が嵌着されている。
【００１９】
前記キャップ部材２６は、前記ブッシュ３０の外側に位置する第１筒部２６０２と取り付け部材２８の外側に位置する第２筒部２６０４とで構成されている。
前記第１筒部２６０２の外周面２６０２Ａは筒状部材２４と同一の直径で形成され、第１筒部２６０２の内周面２６０２Ｂはブッシュ３０の外周面３０Ａで回転可能に支持される寸法で形成されている。
また、第２筒部２６０４の外周面２６０４Ａは、基部側が第１筒部２６０２と同一の直径で、先部側が先細り状のテーパ面で形成され、第２筒部２６０４の内周面２６０４Ｂはキャップ部材２８の外周面２８０２Ａに回転可能に遊合される寸法で形成され、第２筒部２６０４の内周面２６０４Ｂには前記Ｏリング３０が弾接している。
そして、キャップ部材２６の内周部には、前記隙間Ｓに挿入される鍔部２６０６が形成され、この鍔部２６０６によりキャップ部材２６は軸部材２２の軸方向先端から抜け落ちないように構成され、更に、筒状部材２４の先部がキャップ部材２８の第１筒部２６０２に当接することで筒状部材２４が軸部材２２の軸方向先端から抜け落ちないように構成され、上述のように、コイルスプリング２９を設けていることから筒状部材２４の先端はキャップ部材２８の後端に常時当接している。
【００２０】
このような構成を有する岩盤削孔装置による削孔は次のようにして行う。
岩盤１９にはすでに孔１７が形成されており、まずこの孔１７に案内ロッド６を図１のように挿入する。
案内ロッド６の孔１７への挿入により、案内ロッド６が岩盤１９に固定され、従ってブラケット７も岩盤１９に固定されることになる。
そして、回転ロッド４を高速回転させ、削孔ビット３を除々に前進させて、案内ロッド６を挿入した孔１７に隣接して削孔を行う。
削孔が進行し、ブラケット７から削孔ビット３までの距離がしだいに長くなると、隣接した既設の孔１７の方へ向かう力が大きくなって、回転ロッド４は孔１７側に曲るようになり、岩盤１９が特に硬質の場合にはロッド４の曲りが大きく、削孔ビット３の周辺部３ａは案内ロッド６に接触する。
このとき従来の削孔装置では、削孔ビット３の回転により案内ロッド６の表面および削孔ビット３自身の周辺部が摩耗したり、あるいは案内ロッド６および削孔ビット３の破損を引き起こしたりすることになるが、本実施例の削孔装置では、削孔ビット３の周辺部３ａが案内ロッド６に接触すると、案内ロッド６の外周部を構成する筒状部材２４とキャップ部材２６が回転する。
【００２１】
そして、削孔ビット３が案内ロッド６の先端に進み、削孔ビット３がキャップ部材２６に接触しても、キャップ部材２６は、軸部材２２に取着されたブッシュ３０により回転可能に支持されているので、キャップ部材２６は軸部材２２の軸心を中心として円滑に回転し、削孔ビット３が接触する案内ロッド６の外周部分はその全長にわたり回転することになる。
従って、案内ロッド６とビット３の周辺部３ａとの間の摩擦は極めて少なく、案内ロッド６の表面および削孔ビット３の周辺部３ａの摩耗はほとんど発生せず、またそれらの破損も回避できる。
その結果、案内ロッド６および削孔ビット３を頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率は大幅に向上する。
【００２２】
また、コイルスプリング２９により筒状部材２４の先端はキャップ部材２８の後端に常時当接しており、これら部材２４、２８の間に隙間がないので、先の出願のように、筒状部材２４とキャップ部材２８との間から切削粉が、筒状部材２４の内周面と軸部材２２の軸受面２２０２との間に侵入し、筒状部材２４の回転を阻害したり、また、軸部材２２の軸受面２２０２を損傷させるなど問題を解消できる。
また、先の出願のように、軸部材２２の内部の通路から軸部材２２の軸受面に向けて空気または水を注入する必要もなくなり、施工コストを低減する上でも有利となる。
また、切削粉の筒状部材２４の内側への侵入が阻止されるので、筒状部材２４の内周面の摩耗も低減され、筒状部材２４の材質を軸部材２２の硬度に関係せずに選択でき、その結果、筒状部材２４としてステンレスや、合成ゴム、ポリエチレンなどのような材料を用いることも可能となり、これらの材料を用いると、安価であり加工費も安くコストダウンを図る上で有利となる。
【００２３】
また、案内ロッド６と削孔ビット３の周辺部３ａとの間の摩擦が極めて少ないため、両者が接触しても削孔ビット３の回転力はほとんど失われない。
従って、高速削孔が可能であり、この点でも施工効率が改善される。
さらに、案内ロッド６と削孔ビット３との間の摩擦が極めて少ないことから、削孔ビット３と案内ロッド６とを接近させて配置し、削孔ビット３が案内ロッド６に最初から接触した状態で削孔を行うことも可能である。
そうすることによって、回転ロッド４が案内ロッド６から離れる方向に多少曲ったとしても、新たに削孔された孔は、深部においても必ず、案内ロッド６が挿入された孔に接続されたものとなる。
すなわち、岩盤の深部においても正しく溝が形成される。
【００２４】
また、長時間の運転により摩耗する箇所は筒状部材２４の外周部と、キャップ部材２６の外周部と、ブッシュ３０の外周部であり、これら部材が摩耗した場合には、これら筒状部材２４、キャップ部材２６、ブッシュ３０を交換すればよく、この交換も、キャップ部材２６は取り付け部材２８や０リング３２を介して取り付けられているので、先の出願のようにネジ山が合わずにキャップ部材の交換が困難となる不具合はなく、ボルト３１を外すことで簡単に迅速になされる。
従って、長尺でコストの高い軸部材２２は交換する必要がなく経済的である。
【００２５】
次に、図４を参照して別実施例について説明する。
図４は別実施例に係る案内ロッド６の先部の断面図である。
前記実施例と同様な箇所、部材に同一の符号を付して説明すると、別実施例では、コイルスプリング２９を用いていない点、および、前記実施例の筒状部材２４とキャップ部材２６が一体化された筒状部材２４’を用いている点が前記実施例と異なる。
すなわち、案内ロッド６は、軸部材２２と、軸部材２２に回転可能に嵌合される筒状部材２４と、軸部材２２の先部に取り付けられたキャップ部材２６や取り付け部材２８で構成され、前記実施例と同様に、筒状部材２４、キャップ部材２６、取り付け部材２８が軸部材２２に組み付けられた後、筒状部材２４の先端とキャップ部材２６の後端が接合されている。あるいは、筒状部材２４とキャップ部材２６は当初から一体化されている。
この場合、筒状部材２４の先端とキャップ部材２６の後端が接合されるものでは、筒状部材２４とキャップ部材２６が鋼材製の場合には溶接により接合され、ゴム材や合成樹脂材の場合には接着剤により接合される。
このような実施例によれば、筒状部材２４とキャップ部材２６との間の隙間が閉塞されており、従って、筒状部材２４とキャップ部材２８との間から切削粉が軸受面２２０２側に侵入することが阻止され、前記実施例と同様に、案内ロッド６および削孔ビット３を頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率が大幅に向上する等の効果が奏される。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように第１の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材と、前記軸部材の先端に回転可能に設けられ前記筒状部材の先端に当接して筒状部材の軸部材先端からの抜落を阻止するキャップ部材と、前記筒状部材をキャップ部材側に付勢する付勢手段とで構成されている。
また、第２の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材とを備え、前記筒状部材の内周部には径方向内方に突出する鍔部が形成され、前記鍔部は軸部材の外周部に形成された凹溝に挿入され、前記鍔部の凹溝への挿入により軸部材の延在方向に沿った筒状部材の動きが規制されている。
そのため、削孔時に、削孔ロッドが曲り、回転している削孔ビットの周辺部が案内ロッドに接触すると、案内ロッドの外周部も回転する。
その結果、削孔ビットの周辺部と案内ロッドの外周部との間の摩擦は極めて少なくなり、また、軸部材と筒状部材との間に切削粉が侵入することもなく、これらにより、案内ロッドおよび削孔ビットを頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率を大幅に向上させることができる。
また、削孔ロッドを特別太くする必要もないため、切削粉の排出がスムーズであり、必要におうじて削孔ロッドだけでなく案内ロッドからも水を噴出できるため、切削粉の排出効率が向上して高速削孔が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の岩盤削孔装置の要部側面図である。
【図２】案内ロッドの先部の拡大図である。
【図３】本発明の岩盤削孔装置を示す斜視図である。
【図４】別実施例に係る案内ロッドの先部の拡大図である。
【図５】（Ａ）は従来の岩盤削孔装置の正面図、（Ｂ）は部分拡大図である。
【符号の説明】
３ 削孔ビット
６ 案内ロッド
７ ブラケット
２２ 軸部材
２４ 筒状部材
２６ キャップ部材
２８ 取り付け部材
２９ コイルスプリング
３０ ブッシュ
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削などの際、岩盤にスリット状の溝を形成するための削孔装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばトンネルなどの構築のために岩盤を掘削する場合、ダイナマイトなどを用いる発破工法が採られてきた。しかし、爆破の衝撃により、大きな振動や騒音が発生して周辺環境に悪影響を及ぼしたり、周辺岩盤の緩みを招くといった問題があった。
そこで、静的にトンネルなどを掘削する工法が採用されるようになってきている。
この工法ではまず、トンネルなどの断面外周に沿って、また断面を区画する複数の領域の境界に沿って多数の孔が一部重複して連続削孔され、削孔列によるスリット状の溝が形成される。
次に、例えば、溝によって囲まれた領域に多数の割岩孔を形成してゴムチューブ式等の割岩機が挿入され、それを膨張させることにより各領域が破砕される。
このような溝の形成、および溝によって囲まれた領域の破砕を繰り返すことにより、トンネルなどが掘り進められる。
【０００３】
この工法で多数の孔を連続削孔するとき、従来は図５（Ａ）、（Ｂ）に示すような削孔装置が用いられていた。
１０１は削孔装置の架台で、架台１０１の上にはブラケット１０７が直立して取り付けられ、削孔ロッド１０４はこのブラケット１０７を貫通し、ブラケット１０７によりその長手方向に摺動可能に支持されている。
削孔ロッド１０４の先端には削孔ビット１０３が固着されている。
【０００４】
架台１０１上の、ブラケット１０７より前方の位置には案内ロッドが貫通するロッド・サポート１１０が設けられ、削孔ロッド１０４を回転可能に支持している。
ブラケット１０７よりさらに後方には、これと一体になって架台１０１上を前後に移動自在なドリフター１０２が設けられ、削孔ロッド１０４の他端はドリフター１０２に取り付けられている。
ブラケット１０７には、削孔ロッド１０４と並んで、その上方に案内ロッド１０６が削孔ロッド１０４と平行に取り付けられている。案内ロッド１０６は中空であり、削孔時に水が注入され、それらはロッド１０６の先端部より噴出する。
【０００５】
このような削孔装置により岩盤に削孔する場合には、案内ロッド１０６の先端を、まず、すでに削孔されている孔に合わせ、削孔ロッド１０４を所定の動力源（図示せず）によって回転させ、ドリフター１０２を所定の駆動手段（図示せず）で移動することにより案内ロッド１０６と共に削孔ビット１０３を除々に前進させ、案内ロッド１０６に隣接して削孔が行われる。
削孔の際、案内ロッド１０６の中空部分に注入された水は、先端から噴出して削孔ビット１０３を冷却しながら切削粉を洗い流して後方に排除する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の削孔装置では、案内ロッド１０６を孔に徐々に挿入してブラケット１０７とロッドサポート１１０を介して削孔ロッド１０４を安定させ、かつ案内ロッド１０６が挿入されている孔と、新たに削孔する孔との間隔が適切に設定されるようにしている。
しかし、削孔ビット１０３を前進させると、ロッドサポート１１０から削孔ビット１０３までの距離は長くなるため、ロッド１０４はしだいに隣接する孔の方向、すなわち案内ロッド１０６の方向に曲りやすくなる。これは、削孔時に削孔ビット１０３の受ける抵抗が既に孔が開いている側において小さいためである。
そして、岩盤が特に硬質の場合には削孔ロッド１０４の曲りは大きくなり、削孔ビット１０３の周辺部が案内ロッド１０６に接してしまい、削孔ビット１０３は、その周辺部が案内ロッド１０６の表面を摺動しつつ回転する。
その結果、案内ロッド１０６および削孔ビット１０３周辺部が摩耗し、また案内ロッド１０６および削孔ビット１０３が損傷する場合もあり、案内ロッド１０６や削孔ビット１０３の頻繁な交換が必要となる。
【０００７】
案内ロッド１０６と削孔ビット１０３との接触を回避するために、案内ロッド１０６と削孔ビット１０３との間隔を広くすることも可能であるが、その場合には、隣接して削孔された孔がつながらなくなり、スリット状の溝を形成することが困難となる。
従来はこのような案内ロッドと削孔ロッドとの接触により、施工効率の大幅な低下を招いていた。
一方、削孔ロッド１０４の曲がりを回避するため、その先端部１０４ａを太くすると、切削粉の排出が非常に困難となり、施工効率が極端に低下する。
【０００８】
そこで本出願人は、特願平７ー１１９３００号において、施工効率の向上を図った岩盤削孔装置を提供している。
特願平７ー１１９３００号は、案内ロッドを、軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材とで構成し、さらに、筒状部材の軸部材からの脱落を阻止するキャップ部材を設けたものである。
しかしながら、先の出願では筒状部材とキャップ部材との間から切削粉が、筒状部材の内周面と軸部材の外周面との間に侵入し、筒状部材の回転を阻害したり、また、軸部材の外周面を損傷させる問題を有していた。
また、軸部材の内部の通路から軸部材の外周面に向けて空気または水を注入することで切削粉の侵入を少なくすることができるが、空気または水を供給するための供給装置が必要となり、施工コストが高くつく。
そこで本発明の目的は、筒状部材の内周面と軸部材の外周面の間への切削粉の侵入を阻止でき、軸部材の内部の通路から軸部材の外周面に向けて空気または水を注入しなくとも筒状部材を円滑に回転させることができ、削孔作業の施工効率の更なる向上を可能とした岩盤削孔装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため第１の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材と、前記軸部材の先端に回転可能に設けられ前記筒状部材の先端に当接して筒状部材の軸部材先端からの抜落を阻止するキャップ部材と、前記筒状部材をキャップ部材側に付勢する付勢手段とで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記キャップ部材が前記軸部材の先端の外周面に回転可能に支持され、前記筒状部材の先端が当接可能な外周部を有し、この外周部の外周面は前記筒状部材の外周面とほぼ同一の直径で形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記軸部材の先端には、前記キャップ部材よりも硬度の低いブッシュが嵌合され、前記キャップ部材の内周面はこのブッシュの外周面で回転可能に支持されることを特徴とする。
また、本発明は、前記軸部材の先端に取り付け部材が取着され、前記取り付け部材は、前記軸部材の端面に取着される端面部と、前記端面部から軸部材の延在方向に突出する筒部を有し、前記キャップ部材は、この取り付け部材の筒部に臨む内周面を有し、前記取り付け部材が軸部材の先端に取着された状態で、前記ブッシュの外周面と、取り付け部材の外周面との間には、軸部材の長手方向に隙間が確保され、前記キャップ部材の内周部にはこの隙間に介入される鍔部が膨出形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部材の外周面とキャップ部材の内周面との間にはＯリングが介設されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記付勢手段は、軸部材の架台寄りの部分に巻装されたコイルスプリングにより構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材とを備え、前記筒状部材の内周部には径方向内方に突出する鍔部が形成され、前記鍔部は軸部材の外周部に形成された凹溝に挿入され、前記鍔部の凹溝への挿入により軸部材の延在方向に沿った筒状部材の動きが規制されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記軸部材の先端に取り付け部材が取着され、前記取り付け部材は、前記軸部材の端面に取着される端面部と、前記端面部から軸部材の延在方向に突出する筒部を有し、前記筒状部材は、この取り付け部材の筒部に臨む内周面を有し、前記取り付け部材が軸部材の先端に取着された状態で、前記軸部材の外周面と、取り付け部材の外周面との間には、軸部材の長手方向に隙間が確保され、前記隙間により前記凹溝が構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第１の発明では、削孔時に、削孔ロッドが曲り、回転している削孔ビットの周辺部が案内ロッドに接触すると、筒状部材及びキャップ部材が回転する。
第２の発明では、削孔時に、削孔ロッドが曲り、回転している削孔ビットの周辺部が案内ロッドに接触すると、筒状部材が回転する。
その結果、削孔ビットの周辺部と筒状部材表面との間の摩擦は極めて少なくなり、筒状部材表面および削孔ビット周辺部の摩耗はほとんど発生せず、また案内ロッドおよび削孔ビットの破損も回避できる。
そして、第１の発明では、付勢手段により筒状部材はキャップ部材側に付勢され、筒状部材の端部とキャップ部材の端部は当接されているので、これらの間から軸状部材の外周面と筒状部材の内周面との間への切削粉の侵入が阻止され、軸部材の内部に空気または水を供給することなく、筒状部材の回転を阻害したり、また、軸部材の外周面を損傷させる問題が解消される。
また、第２の発明では、キャップ部材をもともと備えていないので、筒状部材の端部とキャップ部材の端部から軸状部材の外周面と筒状部材の内周面との間への切削粉の侵入することがなく、筒状部材の回転を阻害したり、また、軸部材の外周面を損傷させる問題はない。
従って、本発明によれば、軸部材および削孔ビットを頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率を大幅に向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について説明する。
図３において、１は削孔装置の架台で、図中右手側が前部、左手側が後部、架台１は、例えば、この削孔装置を目標位置に位置付けるためのマニピュレータのロボティックアーム（例えばドリルジャンボの多関節アーム）の先部に取り付けられて使用される。
架台１はその先端にブラケット７を有し、ブラケット７には、削孔ビット３が取着された回転ロッド４、案内ロッド６などが設けられている。
前記回転ロッド４の前部はこのブラケット７を貫通し、ブラケット７により回転可能かつその長手方向に移動可能に支持され、回転ロッド４の先端に削孔ビット３が取り付けられている。
回転ロッド４は中空となっており、その中空部分は、削孔ビット３の前面に設けられた複数の開口に接続している。
【００１３】
削孔時には回転ロッド４の後端部から上記中空部分に水が注入され、その水は削孔ビット３の上記開口より噴出する。
架台１上の、ブラケット７より後方の位置にはロッド・サポート１０が設けられ、回転ロッド４の後部を回転可能に支持している。
ロッド・サポート１０よりさらに後方には、ブラケット８０２、８０２を介して架台１上に前後に移動自在に取り付けられたドリフター２が設けられ、回転ロッド４の他端はドリフター２に取り付けられ、ドリフター２により回転ロッド４は回転駆動される。
架台１とブラケット８０２、８０２との間に油圧シリンダ８が設けられており、前記ドリフター２が油圧シリンダ８の伸縮によりブラケット８０２、８０２を介して移動され、これによりドリフター２、回転ロッド４、削孔ビット３が回転ロッド４の長手方向に一体的に移動される。
ブラケット７には、回転ロッド４と並んで、その上方に案内ロッド６が回転ロッド４と平行に取り付けられている。
案内ロッド６も中空であり、削孔時には後端から空気または水が注入され、それらはロッド６の先端部より噴出する。
【００１４】
次に、図１、図２を参照して案内ロッド６の要部について説明する。
図１は本発明による岩盤削孔装置の要部側面図、図２は案内ロッドの先部の断面図を示す。
前記案内ロッド６は、軸部材２２と、軸部材２２に回転可能に嵌合される筒状部材２４と、軸部材２２の先部に取り付けられたキャップ部材２６や取り付け部材２８、筒状部材２４を付勢するコイルスプリング２９（付勢手段）などで構成されている。
軸部材２２は例えば鋼材で形成され、筒状部材２４とキャップ部材２６は、削孔ビット３および軸部材２２より硬度の低い鋼材、例えばステンレスや、あるいは合成ゴムや、あるいはポリエチレン等の合成樹脂で形成されている。
【００１５】
軸部材２２の外周面は、その基部２２０１（図１における左側）から先部にわたり基部２２０１よりも若干小径で均一径の軸受面２２０２に形成されている。
また、軸部材２２の先部の外周には、軸受面２２０２よりも小径の小径部２２０４が形成され、小径部２２０４の端面の中央には凸部２２０６が軸部材２２の延在方向に突出形成されている。
前記小径部２２０４には、キャップ部材２６よりも硬度の低い軸受材料（実施例ではＭＣナイロン）で形成された筒状のブッシュ３０が嵌合され、ブッシュ３０の外周面３０Ａは前記軸受面２２０２と同一の直径で形成されている。
【００１６】
軸部材２２の基部２２０１の端部には雄ネジ２２１０が形成されている。
この雄ネジ２２０１の外径は基部２２１０より小さく形成され、従って、基部２２０１からこの雄ネジ２２１０に至る部分は円錐部２２１４になっている。
ブラケット７には、軸部材２２を取り付けるための開口７０２が形成されている。
軸部材２２の基部２２０１の上記雄ネジ２２１０はこの開口７０２に挿通され、開口７０２の左側に突出した雄ネジ２２１０に、プレーンワッシャ２２１０Ｗを介してナット２２１０Ａ、２２１０Ｂが螺着されて締め付けられ、これにより、軸部材２２はナット２２１０Ａ、２２１０Ｂと前記円錐部２２１４とによりブラケット７に締め付け固定される。
【００１７】
前記筒状部材２４は軸部材２２の軸受面２２０２に回転可能に嵌合されている。
筒状部材２４の外径は、軸部材２２の基部２２０１の外周面とほぼ同一の直径で形成されている。
前記コイルスプリング２９は、基部２２０１の段部２２１３と筒状部材２４との間の軸受面２２０２部分に巻装され、コイルスプリング２９が筒状部材２４に臨む箇所にはスプリングシート２９０２が配設され、コイルスプリング２９はその弾発力により筒状部材２４をキャップ部材２６方向に常時付勢している。
【００１８】
前記取り付け部材２８は、軸部材２２の凸部２２０６の先端にボルト３１を介して軸部材２２と同軸上に取り付けられている。
前記取り付け部材２８は、前端が開放された筒部２８０２と、この筒部２８０２の後端に形成され前記凸部２２０６の端面に当接される端面部２８０４とからなり、筒部２８０２の外周面２８０２Ａは前記ブッシュ３０の外周面３０Ａよりも小さい直径で形成され、ブッシュ３０の端面と取り付け部材２８の端面部２８０４との間に凸部２２０６の突出長さに対応した隙間Ｓが確保される。
前記筒部２８０２の外周面２８０２Ａには溝が形成され、この溝には、くり粉流入防止用のＯリング３２が嵌着されている。
【００１９】
前記キャップ部材２６は、前記ブッシュ３０の外側に位置する第１筒部２６０２と取り付け部材２８の外側に位置する第２筒部２６０４とで構成されている。
前記第１筒部２６０２の外周面２６０２Ａは筒状部材２４と同一の直径で形成され、第１筒部２６０２の内周面２６０２Ｂはブッシュ３０の外周面３０Ａで回転可能に支持される寸法で形成されている。
また、第２筒部２６０４の外周面２６０４Ａは、基部側が第１筒部２６０２と同一の直径で、先部側が先細り状のテーパ面で形成され、第２筒部２６０４の内周面２６０４Ｂはキャップ部材２８の外周面２８０２Ａに回転可能に遊合される寸法で形成され、第２筒部２６０４の内周面２６０４Ｂには前記Ｏリング３０が弾接している。
そして、キャップ部材２６の内周部には、前記隙間Ｓに挿入される鍔部２６０６が形成され、この鍔部２６０６によりキャップ部材２６は軸部材２２の軸方向先端から抜け落ちないように構成され、更に、筒状部材２４の先部がキャップ部材２８の第１筒部２６０２に当接することで筒状部材２４が軸部材２２の軸方向先端から抜け落ちないように構成され、上述のように、コイルスプリング２９を設けていることから筒状部材２４の先端はキャップ部材２８の後端に常時当接している。
【００２０】
このような構成を有する岩盤削孔装置による削孔は次のようにして行う。
岩盤１９にはすでに孔１７が形成されており、まずこの孔１７に案内ロッド６を図１のように挿入する。
案内ロッド６の孔１７への挿入により、案内ロッド６が岩盤１９に固定され、従ってブラケット７も岩盤１９に固定されることになる。
そして、回転ロッド４を高速回転させ、削孔ビット３を除々に前進させて、案内ロッド６を挿入した孔１７に隣接して削孔を行う。
削孔が進行し、ブラケット７から削孔ビット３までの距離がしだいに長くなると、隣接した既設の孔１７の方へ向かう力が大きくなって、回転ロッド４は孔１７側に曲るようになり、岩盤１９が特に硬質の場合にはロッド４の曲りが大きく、削孔ビット３の周辺部３ａは案内ロッド６に接触する。
このとき従来の削孔装置では、削孔ビット３の回転により案内ロッド６の表面および削孔ビット３自身の周辺部が摩耗したり、あるいは案内ロッド６および削孔ビット３の破損を引き起こしたりすることになるが、本実施例の削孔装置では、削孔ビット３の周辺部３ａが案内ロッド６に接触すると、案内ロッド６の外周部を構成する筒状部材２４とキャップ部材２６が回転する。
【００２１】
そして、削孔ビット３が案内ロッド６の先端に進み、削孔ビット３がキャップ部材２６に接触しても、キャップ部材２６は、軸部材２２に取着されたブッシュ３０により回転可能に支持されているので、キャップ部材２６は軸部材２２の軸心を中心として円滑に回転し、削孔ビット３が接触する案内ロッド６の外周部分はその全長にわたり回転することになる。
従って、案内ロッド６とビット３の周辺部３ａとの間の摩擦は極めて少なく、案内ロッド６の表面および削孔ビット３の周辺部３ａの摩耗はほとんど発生せず、またそれらの破損も回避できる。
その結果、案内ロッド６および削孔ビット３を頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率は大幅に向上する。
【００２２】
また、コイルスプリング２９により筒状部材２４の先端はキャップ部材２８の後端に常時当接しており、これら部材２４、２８の間に隙間がないので、先の出願のように、筒状部材２４とキャップ部材２８との間から切削粉が、筒状部材２４の内周面と軸部材２２の軸受面２２０２との間に侵入し、筒状部材２４の回転を阻害したり、また、軸部材２２の軸受面２２０２を損傷させるなど問題を解消できる。
また、先の出願のように、軸部材２２の内部の通路から軸部材２２の軸受面に向けて空気または水を注入する必要もなくなり、施工コストを低減する上でも有利となる。
また、切削粉の筒状部材２４の内側への侵入が阻止されるので、筒状部材２４の内周面の摩耗も低減され、筒状部材２４の材質を軸部材２２の硬度に関係せずに選択でき、その結果、筒状部材２４としてステンレスや、合成ゴム、ポリエチレンなどのような材料を用いることも可能となり、これらの材料を用いると、安価であり加工費も安くコストダウンを図る上で有利となる。
【００２３】
また、案内ロッド６と削孔ビット３の周辺部３ａとの間の摩擦が極めて少ないため、両者が接触しても削孔ビット３の回転力はほとんど失われない。
従って、高速削孔が可能であり、この点でも施工効率が改善される。
さらに、案内ロッド６と削孔ビット３との間の摩擦が極めて少ないことから、削孔ビット３と案内ロッド６とを接近させて配置し、削孔ビット３が案内ロッド６に最初から接触した状態で削孔を行うことも可能である。
そうすることによって、回転ロッド４が案内ロッド６から離れる方向に多少曲ったとしても、新たに削孔された孔は、深部においても必ず、案内ロッド６が挿入された孔に接続されたものとなる。
すなわち、岩盤の深部においても正しく溝が形成される。
【００２４】
また、長時間の運転により摩耗する箇所は筒状部材２４の外周部と、キャップ部材２６の外周部と、ブッシュ３０の外周部であり、これら部材が摩耗した場合には、これら筒状部材２４、キャップ部材２６、ブッシュ３０を交換すればよく、この交換も、キャップ部材２６は取り付け部材２８や０リング３２を介して取り付けられているので、先の出願のようにネジ山が合わずにキャップ部材の交換が困難となる不具合はなく、ボルト３１を外すことで簡単に迅速になされる。
従って、長尺でコストの高い軸部材２２は交換する必要がなく経済的である。
【００２５】
次に、図４を参照して別実施例について説明する。
図４は別実施例に係る案内ロッド６の先部の断面図である。
前記実施例と同様な箇所、部材に同一の符号を付して説明すると、別実施例では、コイルスプリング２９を用いていない点、および、前記実施例の筒状部材２４とキャップ部材２６が一体化された筒状部材２４’を用いている点が前記実施例と異なる。
すなわち、案内ロッド６は、軸部材２２と、軸部材２２に回転可能に嵌合される筒状部材２４と、軸部材２２の先部に取り付けられたキャップ部材２６や取り付け部材２８で構成され、前記実施例と同様に、筒状部材２４、キャップ部材２６、取り付け部材２８が軸部材２２に組み付けられた後、筒状部材２４の先端とキャップ部材２６の後端が接合されている。あるいは、筒状部材２４とキャップ部材２６は当初から一体化されている。
この場合、筒状部材２４の先端とキャップ部材２６の後端が接合されるものでは、筒状部材２４とキャップ部材２６が鋼材製の場合には溶接により接合され、ゴム材や合成樹脂材の場合には接着剤により接合される。
このような実施例によれば、筒状部材２４とキャップ部材２６との間の隙間が閉塞されており、従って、筒状部材２４とキャップ部材２８との間から切削粉が軸受面２２０２側に侵入することが阻止され、前記実施例と同様に、案内ロッド６および削孔ビット３を頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率が大幅に向上する等の効果が奏される。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように第１の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材と、前記軸部材の先端に回転可能に設けられ前記筒状部材の先端に当接して筒状部材の軸部材先端からの抜落を阻止するキャップ部材と、前記筒状部材をキャップ部材側に付勢する付勢手段とで構成されている。
また、第２の発明は、架台と、前記架台の先端に支持された案内ロッドと、前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットとを備えた岩盤削孔装置において、前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材とを備え、前記筒状部材の内周部には径方向内方に突出する鍔部が形成され、前記鍔部は軸部材の外周部に形成された凹溝に挿入され、前記鍔部の凹溝への挿入により軸部材の延在方向に沿った筒状部材の動きが規制されている。
そのため、削孔時に、削孔ロッドが曲り、回転している削孔ビットの周辺部が案内ロッドに接触すると、案内ロッドの外周部も回転する。
その結果、削孔ビットの周辺部と案内ロッドの外周部との間の摩擦は極めて少なくなり、また、軸部材と筒状部材との間に切削粉が侵入することもなく、これらにより、案内ロッドおよび削孔ビットを頻繁に交換する必要がなくなり、施工効率を大幅に向上させることができる。
また、削孔ロッドを特別太くする必要もないため、切削粉の排出がスムーズであり、必要におうじて削孔ロッドだけでなく案内ロッドからも水を噴出できるため、切削粉の排出効率が向上して高速削孔が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の岩盤削孔装置の要部側面図である。
【図２】案内ロッドの先部の拡大図である。
【図３】本発明の岩盤削孔装置を示す斜視図である。
【図４】別実施例に係る案内ロッドの先部の拡大図である。
【図５】（Ａ）は従来の岩盤削孔装置の正面図、（Ｂ）は部分拡大図である。
【符号の説明】
３ 削孔ビット
６ 案内ロッド
７ ブラケット
２２ 軸部材
２４ 筒状部材
２６ キャップ部材
２８ 取り付け部材
２９ コイルスプリング
３０ ブッシュ
Claims (8)
- 架台と、
前記架台の先端に支持された案内ロッドと、
前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、
前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットと、
を備えた岩盤削孔装置において、
前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材と、前記軸部材の先端に回転可能に設けられ前記筒状部材の先端に当接して筒状部材の軸部材先端からの抜落を阻止するキャップ部材と、前記筒状部材をキャップ部材側に付勢する付勢手段とで構成されている、
ことを特徴とする岩盤削孔装置。 - 前記キャップ部材は、前記軸部材の先端の外周面に回転可能に支持され、前記筒状部材の先端が当接可能な外周部を有し、この外周部の外周面は前記筒状部材の外周面とほぼ同一の直径で形成されている請求項１記載の岩盤削孔装置。
- 前記軸部材の先端には、前記キャップ部材よりも硬度の低いブッシュが嵌合され、前記キャップ部材の内周面はこのブッシュの外周面で回転可能に支持される請求項２記載の岩盤削孔装置。
- 前記軸部材の先端に取り付け部材が取着され、前記取り付け部材は、前記軸部材の端面に取着される端面部と、前記端面部から軸部材の延在方向に突出する筒部を有し、前記キャップ部材は、この取り付け部材の筒部に臨む内周面を有し、前記取り付け部材が軸部材の先端に取着された状態で、前記ブッシュの外周面と、取り付け部材の外周面との間には、軸部材の長手方向に隙間が確保され、前記キャップ部材の内周部にはこの隙間に介入される鍔部が膨出形成されている請求項３記載の岩盤削孔装置。
- 前記取り付け部材の外周面とキャップ部材の内周面との間にはＯリングが介設されている請求項４記載の岩盤削孔装置。
- 前記付勢手段は、軸部材の架台寄りの部分に巻装されたコイルスプリングにより構成されている請求項１乃至５に何れか１項記載の岩盤削孔装置。
- 架台と、
前記架台の先端に支持された案内ロッドと、
前記案内ロッドと平行に延在し前記架台により回転可能かつその延在方向に移動可能に支持され前記架台の先端から前方へ突出可能な回転ロッドと、
前記回転ロッドの先端に取着された削孔ビットと、
を備えた岩盤削孔装置において、
前記案内ロッドは、前記架台の先端に固定された軸部材と、この軸部材のほぼ全長にわたりその外周に回転可能に結合された筒状部材とを備え、
前記筒状部材の内周部には径方向内方に突出する鍔部が形成され、
前記鍔部は軸部材の外周部に形成された凹溝に挿入され、
前記鍔部の凹溝への挿入により軸部材の延在方向に沿った筒状部材の動きが規制されている、
ことを特徴とする岩盤削孔装置。 - 前記軸部材の先端に取り付け部材が取着され、前記取り付け部材は、前記軸部材の端面に取着される端面部と、前記端面部から軸部材の延在方向に突出する筒部を有し、前記筒状部材は、この取り付け部材の筒部に臨む内周面を有し、前記取り付け部材が軸部材の先端に取着された状態で、前記軸部材の外周面と、取り付け部材の外周面との間には、軸部材の長手方向に隙間が確保され、前記隙間により前記凹溝が構成されている請求項７記載の岩盤削孔装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11318296A JP3748288B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 岩盤削孔装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11318296A JP3748288B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 岩盤削孔装置 |
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