JPH01275009A

JPH01275009A - 回転穿孔装置

Info

Publication number: JPH01275009A
Application number: JP10583688A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Hasegawa; 長谷川　昭美; Yuuji Idesaki; 井出崎　雄二; Yukio Ishizaka; 石坂　幸生; Makoto Kamiyama; 神山　誠; Chiharu Nishi; 西　千春; Tatsuhiro Furunaga; 達廣古長
Original assignee: Nippon Steel Corp; Okumura Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Okumura Corp
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1989-11-02
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: JPH0753369B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は、鉄筋コンクリートや岩石等の穿孔に適した回
転穿孔装置に関するものである。

〔従来の技術］従来から、コンクリートや岩石に発破孔等の孔を穿設す
るには、先端にビットを有するロッドに打撃力と回転力
を与えるように構成し、該ロッドに打撃力を与えてコン
フートや岩石をビットの千ンプ部で打撃粉砕すると共に
ビットを回転させることによりチ・ンプ部で打撃部分に
孔をくりぬいていき、この作業を繰り返し行うと共にく
り粉を工アー等の吹きつけにより排出して形成すること
が行われている。

又、鉄等の金属物に穿孔するには、先端に切削刃を有す
ると共に周囲に連続螺旋状溝を形成したドリルを用い、
該ドリルを回転させながら送り機構で徐々に前進させ、
切削刃によって切削された金属屑を螺旋状溝に沿って外
部に排出することが行われている。

〔発明が解決しようとする課題］しかしながら、前者の方法によれば、コンクリートや岩
石に穿孔することができても、鉄等の金属物に穿孔する
ことができず、又、鉄筋コンクリートの穿孔に使用する
と、ビットが鉄筋部分に達した時には打撃によって…傷
することになる。さらに、大きな打撃音が発生して屋外
で使用した場合には周囲の環境を害するという問題点が
ある。

一方、後者の方法によれば、ドリルの回転によって金属
物に穿孔していくことができるが、これによってコンク
リートや岩石を穿孔すると、コンクリートや岩石の場合
には、くり粉は金属の切削屑のように連続しないために
、す；マ旋状溝に沿って排出することができず、該溝の
先端部分に滞留してドリルを引き抜く時にドリルと孔壁
間に充満し、ドリルの引き抜きが行えない場合が生じる
。

又、ドリルを引き抜くには、送り機構を逆回転させなが
ら徐々に引き抜きを行わねばならないために、引き抜き
速度が遅くて作業能率が低下するという問題点があった
。

本発明はこのような問題点を解消し、鉄筋コンクリート
や岩石に発破孔を能率よく穿設することができる回転穿
孔装置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の回転穿孔装置は、
先端に切削ビットを一体に設け且つ内部に該切削ビット
の外周に連通ずる流体供給孔を設けてなる回転中空ロッ
ドと、この回転中空ロッドを回転自在に支持すると共に
該回転中空ロッドの回転駆動用電動機を配設してなる移
動台と、該移動台を前後移動自在に案内するガイドと、
このガイドに沿って上記移動台を送り用電動機によって
移動させる送り機構並びに戻し機構と、ガイドに一体に
固定されて移動台車の俯仰アームに取付可能としたフレ
ームとからなることを特徴とするものである。

〔作　　用］中空ロッドの回転駆動用電動機を作動させると、切削ビ
ットが所望の定速回転を行うと共に移動台送り用電動機
の作動によって切削ビットが定量送りされ、鉄筋コンク
リートや岩石等の性質に応じたビットの回転と送り速度
でもって該ビットにより鉄筋コンクリートや岩石等に穿
孔していくと共にロッドの中空部により形成された流体
供給孔を浦して高圧空気や圧力水等をビットから穿孔内
に噴出させることにより、ビットにより切削されたくり
粉を口・７ドと穿孔間の隙間を通じて流体と共に外部に
排出する。

又、鉄筋コンクリートを穿孔する場合には、ビットに鉄
筋感知手段を設けておくことによって鉄筋に達したこと
を検出させ、ビットの回転並びに送り速度を鉄筋の切削
に通した速度に変更して孔を穿設していく。

こうして所定深さの孔が穿設されると、戻し機構によっ
て移動台を後退させ、穿孔内からビットを抜き取る。

この際、戻し機構として、移動台の送り機構を移動台に
対して開放させたのち、移動台を引っ張るようにしてお
けば、早戻しが可能となって作業能率が一層向上するも
のである。

〔実　施　例］本発明の実施例を図面について説明すると、（１）はガ
イド（２）上に前後摺動自在に配設された移動台で、そ
の上面に一体に固定したボーリングヘッド（３）に中空
ロッド（４）の後部を回転自在に挿通、支持してあり、
該中空ロッド（４）の先端にはこのロッド（４）よりも
や＼大径の切削ビット（５）を一体に固着しである。又
、中空ロッド（４）の中空内部は流体供給孔（６）に形
成され、この流体供給孔（６）を切削ビット（５）から
外部に連ｊｍさせである。

（７）はポーリングヘンド（３）上に設置した中空ロッ
ド回転駆動用電動機で、その回転軸とボーリングヘッド
（３）の後端から突出した中空ロッド（４）の後端部と
に歯付プーリ（２４）　（２７）をそれぞれ固着し、両
プーリ（２４）　（２７）間に歯付ベル）　（２５）を
無端状に掛は渡して中空ロッド（４）を所望の回転速度
で回転させるようにしである。なお、このような電動機
（力と中空ロッド（４）間の回転伝達機構は、噛合歯車
等の適宜な機構を採用してもよい。

（８）は上面両側部に上記ガイド（２）を一体に固定さ
せている平面長方形状のフレームで、その前端面に先端
が先鋭端に形成された固定用爪体（２８）を突設してい
ると共に前後端部の下面に取付用ブラケット（２９）　
（３０）を突設してあり、このブラケット（２９）　（
３０）によって第７図に示すように、移動台車（３１）
の俯仰アーム（３２）の上面に着脱自在に配設、固定す
るものである。

（９）はフレーム（８）の前後間に回転自在に支持され
た螺子捧で、前記移動台（１）に設けた螺子孔（１１）
に螺通してこの螺子棒（９）の回転によって移動台（１
）を螺子棒（９）に沿って螺進、螺退自在にしていると
共にフレーム（８）の後端部上に設置した送り用電動機
００）によって螺子捧（９）を回転させ、所望の移動台
送り速度を得るようにしてあり、この螺子棒（９）と送
り用電動１（Ｉｌｌ）によって移動台送り機構を構成し
ているものである。

θ２）θ２）は前記移動台（１）の中央空間部に設けら
れた左右一対の掴持片で、その対向面に半螺子孔（ｌｌ
ａ）（ｌｌａ）を形成してあり、これらの半螺子孔（１
１ａＨ１１ａ）によって前記螺子孔（１１）を形成して
いるものである。

これらの掴持片Ｑ２）Ｑ２）はその上端部間を枢着０３
）シて開閉自在に組み合わされ、移動台（１）に取付け
られたシリンダ０４）　０４）によって開閉させられて
、前記螺子棒（９）に着脱自在に螺合するものである。

（＋５１は移動台（１）の後端面に一端を連結したチェ
ーン等の索条物で、その他端側をフレーム（８）の後端
適所に設けた巻取手段（図示せず）に巻回され、移動台
（１）の戻し機構を構成しているものである。

θωは回転駆動用電動機（力の電力計、０７）は中空ロ
ッド（４）の適所に張り付けた歪みゲージよりなるテレ
メータ、０８）は送り機構の一部に取付けたロードセル
であり、電動機（力の電力計００や回転計（図示せず）
によってモータの負荷を測定すると共にテレメータ（＋
７１或いはロードセル（１８）によって切削トルクや中
空ロッド（４）の押圧力による応力を測定し、これらの
値を計算器で処理して電動機（力００）を鉄筋コンクリ
ートや岩石等の最適な切削に応じた回転故に制御するも
のである。

０９）は中空ロッド（４）の適所を接地するアース線Ｑ
Ｉに電池（２１）を介在させてなる鉄筋感知手段で、切
削ビット（５）により鉄筋コンクリートを穿孔中におい
て、鉄筋に接触した時に電位差を変化させて鉄筋を感知
し、前記電動機（力００）の回転数を鉄筋の切削に適す
るように制御可能としである。

なお、このような鉄筋感知手段０９）は、鉄筋の近接感
知センサーを切削ビット（５）内に埋設しておいてもよ
い。

このように構成した回転穿孔装置は、そのフレーム（８
）の取付用ブラケンＩ−（２９）　（３０）を介して移
動台車（３１）の俯仰アーム（３２）の上面に固定し、
該俯仰アーム（３２）を回動操作して穿孔すべき岩石や
鉄筋コンクリート（以下、鉄筋コンクリートに穿孔する
場合について説明する）の面に回転穿孔装置を指向させ
、フレーム（８）の前端に突設した爪体（２８）を鉄筋
コンクリ−１−（ａ）に突きさして回転穿孔装置を鉄筋
コンクリート面に対向させた状態で定置させる。

次いで、電動機（７）ＣＩＯ）を駆動すると、回転駆動
用電動機（７）によって中空ロッド（４）が鉄筋コンク
リート（ａ）の切削に通した一定の回転速度で回転する
と共に送り用電動機θ０）によって螺子捧（９）が回転
し、該式子捧（９）に掴持片ｒｌ’２）０２）を介して
螺合している移動台（１）が前進して切削ビット（５）
を鉄筋コンクリート（ａ）の切削に適した一定速度でも
って前進させ、鉄筋コンクリート（ａ）のコンクリート
部に穿孔していく。

この穿孔中に、中空ロッド（４）の後端から流体供給孔
（６）に高圧空気や圧力水、圧力油等の流体を供給する
と、切削ビット（５）の先端から該流体が穿孔内に噴出
し、中空ロッド（４）と穿孔間の空隙を通じて孔開口側
に向かって流動して切削くり粉を孔から排出する。

掘削ビット（５）による切削力の測定は、回転駆動用電
動機（７）の電力計００や回転計によってモータの負荷
を求めると共に切削ビット（５）の刃先にかかる切削ト
ルクとスラスト方向の応力をテレメータθつ及びロード
セル０８）によって測定し、これらの値を計算器で処理
して穿設すべき対象物に応じた回転並びに送り込みとな
るように電動１ａｌ（７）（１０）の可変速モータを制
御するものである。

即ち、予め、鉄やコンクリート、鉄筋コンクリート、各
種岩石等の対象物の穿孔によって切削ビット（５）の切
削条件の数値を求めておき、この数値と実際に切削中の
対象物との測定数値を計算器によって比較しながら最適
の切削状態が得られるように制御するものである。

こうして、コンクリート部を穿孔して行き、その途中で
切削ビット（５）が鉄筋に接触すると、電位差が生じて
アースｙＡｃｅに電流が流れ、その電流を検出して電動
機（７）　００）のモータを鉄筋の切削に適した回転数
に変更して切削ビット（５）により連続的に穿孔してい
き、該鉄筋が切削されてコンクリート部に達すると、再
び、電動機（７）　ＧＯ）を該コンクリートの切削に適
した駆動制御を行う。

鉄筋コンクリ−１−（ａ）に所望深さの孔が穿設される
と、次に、中空ロッド（４）を該孔から抜き取る。

この場合、送り用電動機００）の駆動によって螺子捧（
９）を逆回転させることにより、移動台（１）を螺子棒
（９）に沿って後退させてもよいが、迅速に後退させる
ために、シリンダ（１４）　０４）によって掴持片（１
２）　ｒ１２）を開放し、螺子棒（９）に対する半螺子
孔（ｌ　ｌａ）　（１１ａ）の螺合を解いたのち、索条
物（１５）を引っ張って移動台（１）をガイド（２）に
摺動させながら後退させる。

しかるのち、次の穿孔位置に回転穿孔装置を移動させて
再び前記同様にして穿孔を行うものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の回転穿孔装置によれば、先端に切
削ビットを設けたロッドを回転させながら前進させて鉄
筋コンクリートや岩石等に穿孔するように構成している
ので、従来の打撃による穿孔のような大きな打撃音が生
じることなく、作業環境を良好にして穿孔することがで
きるばかりでなく、切削ビットは電動機によって作動す
るようにしているので、定速回転並びに定量送りが可能
となって均一な孔を正確且つ能率良く穿設することがで
き、しかも、その穿孔中にロッドに設けた流体供給孔を
通して切削ビ・ントから流体を噴出させることにより、
切削屑として生じたくり粉を流体と共に円滑に孔外に排
出することができ、従って、切削作業が軽快に行えると
共に穿孔後の切削ビットの抜き取りが容易となるもので
ある。

さらに、切削ビットを設けたロッドに鉄筋感知手段を設
けておくことによって、鉄筋コンクリートに穿孔する場
合には、鉄筋を感知して切削ビットを鉄筋の切削に適し
た回転と送り速度に容易に制御することができ、ビット
の破ｔｉを防止して連続的な穿孔が可能となると共にそ
の制御も電動機の可変速モータによって簡単且つ確実に
行えるものである。

又、穿孔後において、中空ロッドの後退を早戻し機構に
よって行うようにすれば、発破孔等の多数個の孔の穿設
作業が能率良く行える等の多大な作用効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は節ＲＩｆ
側面図、第２図は平面図、第３図は一部酪斯正面図、第
４図は背面図、第５図は移動台の送りの状態を示す一部
縦断背面図、第６図は戻りの状態を示す一部縦断背面図
、第７図は移動台車に装着して穿孔する状態の側面図で
ある。（１）・・・移動台、（２）・・・ガイド、（４）・・
・中空ロッド、（５）・・・切削ビア）、（６）・・・
流体供給孔、（７）・・・回転駆動用電動機、（８）・
・・フレーム、（９）・・・螺子捧、（１０）・・・送
り用電動機、（１１）・・・甥子孔、０５）・・・索条
物、ａω・・・電力計、０力・・・テレメータ、（１８
）・　・・ロードセル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、先端に切削ビットを一体に設け且つ内部に該切
削ビットの外周に連通する流体供給孔を設けてなる回転
中空ロッドと、この回転中空ロッドを回転自在に支持す
ると共に該回転中空ロッドの回転駆動用電動機を配設し
てなる移動台と、該移動台を前後移動自在に案内するガ
イドと、このガイドに沿って上記移動台を送り用電動機
によって移動させる送り機構並びに戻し機構と、ガイド
に一体に固定されて移動台車の俯仰アームに取付可能と
したフレームとからなることを特徴とする回転穿孔装置
。
（２）、送り機構は、ガイドに回転自在に支持された螺
子棒を移動台に設けた螺子孔に螺通させると共に送り用
電動機により回転するウォームギアを前記螺子棒に螺合
させてなる請求項１記載の回転穿孔装置。
（３）、前記螺子孔はシリンダによって開閉自在な左右
一対の掴持片の対向面に設けられた半螺子孔により形成
され、且つシリンダーは移動台に設けられていると共に
移動台に牽引手段を配設して前記戻し機構を構成してい
る請求項１又は２記載の回転穿孔装置。
（４）、切削ビットに鉄筋感知手段を設けた請求項１記
載の回転穿孔装置。