JP6496153B2 - 削孔ロッド、クローラドリル、くり粉の排出方法 - Google Patents

Description

本発明は、削孔ロッド、クローラドリル、くり粉の排出方法に関する。

原石山において原石採取工事等を行う場合、地山に発破孔を削孔した後、発破孔に爆薬を装填して発破を行う。地山に削孔するに際しては、特許文献１に記載のように、クローラドリルを用いることがある。

図２に示すように、クローラドリル１は、先端にビット３を装着したロッド２を備えている。地山Ｇに削孔するには、クローラドリル１の本体（図示無し）に備えた駆動源でロッド２を軸方向に振動させることによって、ビット３で地山Ｇを削岩し、孔５を順次形成していく。

このようにしてクローラドリル１によって地山Ｇに形成される孔５内には、ビット３で岩を破砕することによって粉（以下、これをくり粉と適宜称する。）Ｐが発生する。
くり粉Ｐを孔５内から回収するには、ロッド２を通して圧縮空気を送り込み、先端のビット３から孔５の底部５ａに向けて噴出させる。これとともに、孔５の上部を覆うカバー６に接続したバキューム装置７により、孔５内の雰囲気を吸引する。すると、孔５内で、底部５ａ側から上部５ｂに向かう空気の流れＦが生じる。
ビット３から孔５の底部５ａに向けて噴出する圧縮空気により、孔５の底部５ａに堆積したくり粉Ｐが舞い上がる。舞い上がったくり粉Ｐは、空気の流れＦにより孔５内を上方に移動し、バキューム装置７により孔５の上部５ｂから吸い出されて回収される。

特開平６−２９４２７４号公報

しかしながら、孔５に湧水があると、くり粉Ｐが水に付着する。孔５の内壁面５ｃに湧水があれば、くり粉Ｐは内壁面５ｃに付着する。
また、ビット３から孔５内に噴出した圧縮空気は、孔５の底部５ａの近傍においては圧力が高いものの、その後、孔５内で拡散して圧力が低くなる。したがって、孔５内における空気の流れＦは、さほど強いものではない。
したがって、ビット３から噴出した圧縮空気とバキューム装置７による吸引によって生じる孔５内における空気の流れＦだけでは、特に内壁面５ｃに付着したくり粉Ｐを回収しきれず、くり粉Ｐが孔５内に残留してしまうことがある。

くり粉Ｐが孔５内に残存していると、削孔時にくり粉Ｐ（を含んだ水）がロッド２やビット３に絡み、削孔抵抗が増大する。その結果、クローラドリル１における燃料消費率が低下し、作業コストおよび環境負荷の増大を招く。
また、くり粉Ｐが孔５内に残存していると、ビット３を孔５内から抜くとき等に孔５の内壁面５ｃに付着したくり粉Ｐが剥がれ、孔５の底部に落下することがある。これにより、孔５内において発破のための装薬が行いにくくなることもある。
そこでなされた本発明の目的は、削孔した孔から、くり粉の回収を確実に行うことのできる削孔ロッド、クローラドリル、くり粉の排出方法を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の削孔ロッドは、クローラ本体に装着されるロッド部材と、前記ロッド部材の先端部に設けられて地山を削孔するビットと、を備え、前記ロッド部材は、外部から供給される圧縮空気を流通させる流通路と、前記ロッド部材の外部と前記流通路とを連通し、前記圧縮空気を外周側に向けて噴出させる開口と、を備え、前記ビットは、前記流通路を通して供給された前記圧縮空気を前記ビットの先端から噴出する噴出孔を備えていることを特徴とする。

このような削孔ロッドによれば、ビットにより削孔した孔内で、削孔に際して発生したくり粉を孔から排出するには、ロッド部材の流通路に外部から圧縮空気を送り込む。すると、送り込まれた圧縮空気は、ビットの噴出孔と、ロッド部材の開口とから噴出される。ビットの噴出孔から噴出した圧縮空気により、孔の底部に堆積したくり粉が孔内に舞い上がる。また、ロッド部材の開口から外周側に向けて噴出した圧縮空気により、孔の内周面に付着したくり粉が剥がれる。これにより、孔内の雰囲気を吸引すれば、孔内のくり粉を確実に回収することができる。

本発明のクローラドリルは、上記したような削孔ロッドと、前記削孔ロッドを装着するブームを有したクローラ本体と、削孔した孔内の雰囲気を吸引するバキューム装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、上記したようなクローラドリルにより地山に削孔した孔から、削孔に際して発生したくり粉を排出する方法であって、前記孔内に配置した前記ロッド部材に外部から圧縮空気を供給し、前記ビットの前記噴出孔から前記孔の底部に向けて前記圧縮空気を噴出するとともに、前記ロッド部材の前記開口から前記孔の内壁面に向けて前記圧縮空気を噴出しつつ、前記孔の上部開口に設けたバキューム装置により、前記孔内の雰囲気を吸引することを特徴とする。

本発明によれば、ロッド部材の開口から外周側に向けて噴出した圧縮空気により、孔の内周面に付着したくり粉を剥がすことによって、孔内のくり粉を確実に回収することが可能となる。その結果、削孔抵抗の増大を抑え、クローラドリルにおける燃料消費率を抑制し、作業コストや環境負荷を低減することができる。また、発破のための装薬も、確実に行うことが可能となる。

本実施形態に係る削孔ロッドおよびクローラドリルの構成を示す断面図である。 従来の削孔ロッドを示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明による削孔ロッド、クローラドリル、くり粉の排出方法を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る削孔ロッドおよびクローラドリルの構成を示す断面図である。
図１に示すように、クローラドリル１０は、クローラ本体１１と、クローラ本体１１に装着される削孔ロッド２０と、を備えている。

クローラ本体１１は、下部にクローラ１２を備え、このクローラ１２をエンジンにより駆動することで、地表面Ｇｆを走行移動自在とされている。クローラ本体１１は、揺動可能なブーム１３を備えている。ブーム１３の先端には、削孔ロッド２０が回動可能に連結されている。クローラ本体１１は、オペレータがこのブーム１３を操作することで、削孔ロッド２０を傾動させたり上下動させることができる。

削孔ロッド２０は、ロッド部材２１と、ロッド部材２１の先端に装着され、地山Ｇを削るビット２２と、を備えている。

ロッド部材２１は、所定長を有し、必要に応じ複数本を接続して削孔ロッド２０を構成することができる。ロッド部材２１には、その両端部にフランジやソケット等からなる接続部２３が形成されている。複数のロッド部材２１を接続するときには、互いに上下に位置するロッド部材２１の接続部２３同士を連結する。ビット２２は、最下部のロッド部材２１の下端の接続部２３に接続されている。

ロッド部材２１は、管状をなし、その中心には、軸線方向に連続する孔（流通路）２１ａが形成されている。また、ロッド部材２１には、孔２１ａの内周面２１ｂと外周面２１ｃとを連通する開口２５が形成されている。
開口２５は、ロッド部材２１において両端の接続部２３，２３の間の領域に形成されている。開口２５としては、円形、矩形、多角形状等の貫通孔や、一方向に長く連続するスリット等を形成することができる。
また、開口２５は、ロッド部材２１の外周面２１ｃに直交する方向に貫通するよう形成してもよいが、ロッド部材２１の外周面２１ｃに対して傾斜して貫通するよう形成してもよい。例えば、開口２５は、ロッド部材２１の径方向に対し、周方向や軸方向に傾斜して形成することができる。
このような開口２５は、ロッド部材２１の軸方向や周方向に間隔を空けて複数形成してもよい。

また、ビット２２は、先端面２２ａに複数のビット歯２２ｂを有している。ビット２２は、先端面２２ａと反対側の基端部２２ｃに、ロッド部材２１の接続部２３が接続されている。また、ビット２２は、先端面２２ａと基端部２２ｃ側とを連通する噴出孔２６が形成されている。

削孔ロッド２０の上端部には、コンプレッサ等の圧縮空気供給源（図示無し）が接続される。圧縮空気供給源から供給される圧縮空気は、削孔ロッド２０を構成するロッド部材２１の孔２１ａ内に送り込まれる。圧縮空気の供給は、クローラ本体１１側でオペレータが所定の操作を行うことでＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。

また、削孔ロッド２０の上部には、ビット２２で地山Ｇに削孔した孔１００の上部開口１００ａを塞ぐカバー３０が装着される。
カバー３０は、ゴム等の可撓性を有した材料から形成され、削孔ロッド２０の外周面から外周側に向かって傘状、フード状に延びるよう形成されている。カバー３０は、その外周側の先端部３０ａを、孔１００の上部開口１００ａの外周部の地表面Ｇｆに押し付けることで、孔１００の上部開口１００ａの上方を覆う。

カバー３０には、バキューム装置４０の吸引管４１が接続されている。バキューム装置４０は、内部で負圧を発生し、吸引管４１を通して、カバー３０内の雰囲気を吸引する。

次に、上記したようなクローラドリル１０を用いた削孔方法について説明する。
まず、クローラ本体１１を、クローラ１２の駆動によって地表面Ｇｆ上で走行移動させ、削抗すべき位置の近傍に配置する。次いで、ブーム１３を操作し、ブーム１３の先端に装着した削孔ロッド２０を、地表面Ｇｆにほぼ直交するように配置させる。
そして、削孔ロッド２０を、ロッド部材２１の軸方向に振動させ、先端に備えたビット２２により地山Ｇを形成する岩を削岩していく。これにより、地山Ｇに孔１００が削孔されていく。
削孔が進捗するにともない、ブーム１３を操作し、削孔ロッド２０を順次下方に移動させ、必要に応じ、ロッド部材２１を継ぎ足していく。

ある程度削孔した時点で、ビット２２による削孔を停止させる。
そして、カバー３０で、削孔した孔１００の上部開口１００ａを塞ぐ。
その後、コンプレッサ等の圧縮空気供給源（図示無し）から圧縮空気を、削孔ロッド２０を構成するロッド部材２１の孔２１ａ内に送り込む。また、バキューム装置４０を作動させ、吸引管４１を通して、カバー３０内の雰囲気の吸引を開始する。

ロッド部材２１の孔２１ａ内に送りまれた圧縮空気は、ビット２２に形成された噴出孔２６から、孔１００の底部１００ｂに向けて噴出される。これにより、底部１００ｂに堆積したくり粉Ｐが孔１００内に舞い上がる。
また、ロッド部材２１の孔２１ａ内に送りまれた圧縮空気は、ロッド部材２１に形成された開口２５から外周側の孔１００の内壁面１００ｃに向けて噴出される。これにより、内壁面１００ｃに、湧水と混ざって内壁面１００ｃに付着したくり粉Ｐを、内壁面１００ｃから剥がすことができる。

孔１００内においては、孔１００の底部１００ｂ近傍においてビット２２から圧縮空気が噴出されることと、孔１００の上部開口１００ａにおいてバキューム装置４０による吸引が行われることにより、下方から上方に向かう空気の流れＦ２が生じる。孔１００内のくり粉Ｐは、この空気の流れＦ２に乗じて、上部開口１００ａに向けて移動し、吸引管４１を通してバキューム装置４０に吸引される。このようにして、くり粉Ｐが孔１００外に排出される。

くり粉Ｐの回収後は、必要に応じ、上記のような削孔とくり粉Ｐの回収とを繰り返す。
なお、上記の削孔とくり粉Ｐの回収は、同時に並行して行ってもよい。

孔１００を所定深さまで削孔したら、削孔ロッド２０を孔１００から引き抜く。このようにして所定本数の孔１００を削孔したら、クローラドリル１０を孔１００の近傍から退避させる。
そして、孔１００内に爆薬を装填し、発破を行う。

上述したような削孔ロッド２０、クローラドリル１０、およびこれらを用いた孔１００からのくり粉Ｐの排出方法によれば、圧縮空気を、ビット２２の噴出孔２６と、ロッド部材２１の開口２５とから噴出するようにした。ロッド部材２１の開口２５から外周側に向けて噴出した圧縮空気によって、孔１００の内壁面１００ｃに付着したくり粉Ｐが剥がれる。そこで、孔１００内の雰囲気を吸引することによって、孔１００内のくり粉Ｐを確実に回収することができる。その結果、削孔抵抗の増大を抑え、クローラドリル１０における燃料消費率を抑制し、作業コストや環境負荷を低減することができる。また、発破のための装薬も、確実に行うことが可能となる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、ロッド部材２１内に形成した孔２１ａを通し、圧縮空気を開口２５と噴出孔２６とに供給するようにしたが、開口２５からの噴出量と噴出孔２６からの噴出量を異ならせるために、孔２１ａ内に開口２５用の圧縮空気の流通路と噴出孔２６用の圧縮空気の流通路をそれぞれ独立して設けてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１０ クローラドリル
１１ クローラ本体
１２ クローラ
１３ ブーム
２０ ロッド
２１ ロッド部材
２１ａ 孔（流通路）
２１ｂ 内周面
２１ｃ 外周面
２２ ビット
２２ａ 先端面
２２ｂ ビット歯
２２ｃ 基端部
２２ｄ 接続部
２３ 接続部
２５ 開口
２６ 噴出孔
３０ カバー
３０ａ 先端部
４０ バキューム装置
４１ 吸引管
１００ 孔
１００ａ 上部開口
１００ｂ 底部
１００ｃ 内壁面
Ｇ 地山
Ｇｆ 地表面
Ｐ くり粉

Claims (5)

1. クローラ本体に装着されるロッド部材と、
   前記ロッド部材の先端部に設けられて地山を削孔するビットと、を備え、
   前記ロッド部材は、
   外部から供給される圧縮空気を流通させる、互いに独立して設けられた第１流通路及び第２流通路と、
   前記ロッド部材の外部と前記第１流通路とを連通し、前記圧縮空気を外周側に向けて噴出させる開口と、を備え、
   前記ビットは、前記第２流通路を通して供給された前記圧縮空気を前記ビットの先端から噴出する噴出孔を備えていることを特徴とする削孔ロッド。
2. 前記開口からの前記圧縮空気の噴出量と、前記噴出孔からの前記圧縮空気の噴出量は、異なっていることを特徴とする、請求項１に記載の削孔ロッド。
3. 前記開口は、前記ロッド部材の周方向に傾斜して形成されている、請求項１または２に記載の削孔ロッド。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の削孔ロッドと、
   前記削孔ロッドを装着するブームを有したクローラ本体と、
   削孔した孔内の雰囲気を吸引するバキューム装置と、
   を備えることを特徴とするクローラドリル。
5. 請求項４に記載のクローラドリルにより地山に削孔した孔から、削孔に際して発生したくり粉を排出する方法であって、
   前記孔内に配置した前記ロッド部材に外部から圧縮空気を供給し、前記ビットの前記噴出孔から前記孔の底部に向けて前記圧縮空気を噴出するとともに、前記ロッド部材の前記開口から前記孔の内壁面に向けて前記圧縮空気を噴出しつつ、
   前記孔の上部開口に設けた前記バキューム装置により、前記孔内の雰囲気を吸引することを特徴とする削孔からのくり粉の排出方法。
   

Images