JPH0288881A - 連続孔さく孔装置 - Google Patents

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、発破を使わないで岩盤に溝状の孔を掘り、ト
ンネルの掘削を行うために使用する連続孔さく孔装置に
関するものである。

［従来の技術］ トンネル掘削には、通常まず心抜きを行なって自由面を
作り、その周辺を拡げる方法とがとられる。心抜きには
数種類の方法があり、溝状の連続孔（スロット孔）を掘
ることが可能になると、それが自由面となって、掘削が
容易になるので、°大分以前から有効な連続孔のさく孔
方法が要望されていた。

また、この１０年ナトムエ法が普及し、トンネルの外周
を溝等で縁切りすると地山を緩めずに覆工が出来る点、
余堀が・少なくなる点などからも、溝状の連続孔さく孔
方法が望まれている。

さらに、最近は、発破による振動や音響等から発破が行
えない現場が多くなっており、その点からも溝状の連続
孔をトンネルの切羽の外周及び中間に掘って、多くの自
由面を設けて破砕する方法が利用されている。

このような連続孔のさく孔に対する要請に応えて、既設
孔を案内孔としてその孔に連続した平行孔をさく孔する
連続孔掘削方法は既に提案されている。

すなわち、その掘削方法の一例（特開昭５４−１３９８
Ｏ１号参照）にあっては、予め穿設された孔の側部に連
続する孔を穿設するとき新設孔が既設孔に対して平行度
を保ち、かつ新設孔を掘削するとき掘削屑が既設孔に落
下しないように、既設孔に嵌挿されるガイド兼閉塞部材
にビット側部収容用凹部を設け、ガイド兼閉塞部材に平
行して配置された複数のビットの隣接するビットの一部
を前記凹部に収容するとともに、各ビットの先端から水
を吐出して、その流れによって掘削屑を孔外に排出する
ようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、このような従来の連続孔掘削方法に用いる装置
にあっては、掘削屑をビット先端から吐出する水によっ
て新設孔の内壁と、先端にビットをもったロッドの外周
に嵌設された外管との間を通って排出するため、排出さ
れる掘削屑によって新設孔の内壁が荒され、内壁の崩落
を起こし易く、また掘削と共に突出してゆく外管がビッ
トと共に回転されることと相まって、新設孔の既設孔に
対する平行度を保つことが難しく、さく孔速度を高める
ことができないとともに、部品の消耗も多いなど幾多の
欠点を有していた。

［開題点を解決するための手段］ 本発明は前記課題を解決するために開発されたもので、
その構成を実施例に対応する第１〜５図を用いて説明す
ると、本発明の連続孔さく孔装置は、ガイドシリンダ９
、ガイドシリンダ９に伸縮可能に嵌挿されたガイドピス
トン１０及びガイドピストンｌＯの先端に配置されたガ
イドヘッド１１からなり既設孔１３に案内手段として挿
入されるガイド機構と、前記ガイドシリンダつと一体か
つ平行な外管５、外管５の先端内側に装着されたブツシ
ュ６及びブツシュ６に回転可能に支承され先端にビット
８を有し外管の内部に延在する回転ロッド７からなる新
設孔さく孔機構とから構成されたさく孔装置において、
前記ブツシュ６の先端部で前記ビット８を直接に回転可
能に支持し、回転ロッド７の中心軸線に沿って貫通しビ
ット８の前面掘削部に開口する注水通路１７．２０を設
けるとともに、外管５及びブツシュ６とビット８及び回
転ロッド７との間に排出通路１６、ｌ♂、３０を連設し
たものである。

［作用１ 本発明は以上のように構成されているので、ガイド機構
を既設孔１３に案内手段として挿入し、先端にビット８
を有するロッド７を回転させながら装置全体を前進させ
ると、ガイド機構のガイドシリンダ９に対してさく孔機
構の外管５が一体でかつ平行になついいるので、既設孔
１３に平行した孔１４を連続してさく孔することができ
るとともに、さく孔によって生じる掘削屑を注水通路１
７．２０より送られる水とともに排出通路１６．１８．
３０を通って外部に排出することができる。

［実施例コ 本発明のさく孔装置の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は実施例の使用状態を示す一部断面概略説明図で
、１はさく号機、２はガイドシェルでさく号機をフィー
ドする機能を備えている。３はセントラライザーで外管
５、ガイドシリンダ９を保持する。４は外管５の回り止
め板で、外管に取り付けられており、外管５はパイプ状
の回転ロッド７を管内に有し、二重管形式をなしている
。６は外管５の前端部内面に装着されたブツシュで、そ
の内径部でロッド７及びロッドの先端に保持されたビッ
ト８を回転可能に支承する。９はガイドシリンダで、外
管５と一体かつ平行に形成され、内部にばね２２によっ
て伸縮するガイドピストンｌＯを備え、ガイドピストン
の先端にはガイドヘッド１１が設けである。１２は岩石
面（切羽面）、１３は既設孔、１４は新設孔である。

本実施例の装置では、ガイドシェル２はジャンボ等に搭
載され、所要の位置に移動して、ガイドヘッド１１が予
め掘削された既設孔１３に挿入され、新設孔１４の位置
を決めてから、さく岩槻１を前進、作動させ、ビット８
の回転によって第２図に示すように連続した孔１４をさ
く孔する。次いで、孔１４を既設孔として次の新設孔１
５をさく孔し、このように順次さく孔を繰返して、スロ
ット状の連続孔をあけることができる。

第３図は要部の詳細を示した図であり、外管５の先端に
はブツシュ６がねじ込まれている。第４図は左方からみ
た正面図、第５図は第３図のＶ−■断面を示しており、
ブツシュ６は内側に複数の溝状の排出路１６を有し、内
径部で羽回転ロッド７を支承している。ロッド７の中心
部には注水孔１７が貫通している。さらに、ブツシュ６
は、先端内径部で、直接にヒツト８を支承し、対応する
ビット８の外周には、スプライン状の掘削屑の排出路１
８が切っである。ロッド７に螺合保持されたビット８に
は、その表面に複数の超硬合金製チップ１９が配設され
、また表面から内部の注水孔１７の先端に連通して注水
孔２０が設けてあり、さらに外周表面に複数の掘削屑排
出溝２１が設けである。また、二重管形式をなす外管５
とロッド７の間には環状排出路３０が形成されている。

ガイドシリンダ９は、外管５に平行で、さく孔ピッチの
間かくをとって一体に成形され、内部にガイドピストン
１０とばね２２を収めている。また、ガイドシリンダ９
にはキー状凸起２３があり、ガイドピストンｌＯのキー
溝２４に嵌入してピストンｌＯの回転を阻止するととも
に、ピストンＩＯのばね負荷された前後方向の移動を可
能にしている。さらに、ピストンｌＯの先端に螺着され
たガイドヘッド１１には３本の溝２５、ガイドシリンダ
９には３本の溝２６がそれぞれ設けである。ばね２２の
末端を支えるようにシリンダ９の端部に螺着された封止
片２７に、注水ホース２８の末端が固着され、注水ホー
ス２８からの水が、シリンダ９、ピストンｌＯの内空部
を通り、ガイドヘッド１１の注水孔２９から注水され、
ビット８による掘削によって発生する掘削屑の一部が前
記溝２５．２６を介して外部へ排出されるように構成さ
れている。

次に、本実施例の掘削屑排出の作用について説明すると
、既設孔１３に案内手段としてガイドシリンダ９、ガイ
ドピストンｌＯ及びガイドヘッド１１からなるガイド機
構を挿入し、外管５、ブツシュ６及びビット８をもった
回転ロッド７からなるさく孔機構によって新設孔１４を
さく孔するのであるが、その際さく孔８！楕側では注水
溝１７．２０を介して回転するビット８の前面に注水さ
れ、その水が掘削屑を伴なって排出溝２、排出路１６．
１８．３０を経て外部へ排出され、また、ガイド機構側
では注水ホース２７からの水が注水孔２９から出て、溝
２５．２６を経て外部へ排出される。

そして、新設孔さく孔の最終段階においては、既設孔１
３の底面にガイドヘッド１１の先端が当接すると、ばね
２２が圧縮されてガイドヘッド１１が引込み、新設孔１
４の深さは既設孔１３の深さとほぼ同じになる。

なお、以上説明した実施例においては、ガイド機構に対
して、唯一つの新設孔さく孔機構を併設しているが、複
数のさく孔機構を併設して各さく孔機構のビット８を互
に干渉しないように配設し、−度に複数の新設孔をさく
孔するようにしてもよい。またガイド機構側においては
、注水ホース２７、注水孔２９等に水を供給する代りに
、圧力空気を供給するようにしてもよい。

［発明の効果１ 本発明は、以上のような構成と作用を有しているので、
既設孔に沿って平行した新設孔をさく孔し、第２図に示
すように断０面がひょうたん形をなす連続孔を容易に作
成することができる。

すなわち、ガイド機構は既設孔に対して案内手段として
挿入され、ガイド機構に平行するさく孔機構に支承され
た回転するビットによってさく孔が行われるとともに、
掘削屑は主として注水通路より掘削箇所に供給される水
によって排出路を介してさく孔機構の外管の内部を通っ
て外部に排出されることになるので、掘削屑によって孔
の内壁を荒すことが少なく、また外管があるため孔壁の
崩落を抑えることができ、さく孔終了後に装置を引き抜
くのも容易に行なうことができる。

また、本発明は、ガイド機構のガイドシリンダとさく孔
機構の外管とが平行かつ一体に形成され、ビットが外管
に装着されたブツシュに回転可能に直接に支持されてい
るので、ビットが従来のように次第に既設孔の方へ偏倚
して、側圧によって回転不能となり、さく孔を続行する
ことができなくなるようなことがなく、従来さく岩槻に
よって独立した孔をさく孔する場合の速度、例えば直径
７５Ｉｌｌｆｆｌの孔の場合で、５〜２ｍ／ｍｉｎ程度
の早いさく孔速度で連続孔を確実にさく孔でき、しかも
部品の消耗も少ない等の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略を示す一部縦断側面図
、第２図はさく孔した連続孔の状態を示す正面図、第３
図は第１図に示す実施例の要部拡大縦断側面図、第４図
は同先端側正面図、第５図は第３図のＶ−■断面図であ
る。 ５・・・・外管、　　　　　　６・・・・ブツシュ、７
・・・・回転ロッド、　　　８・・・・ビット、９　・
・・ガイドシリンダ、１０・・・・ガイドピストン、１
１・・・・ガイドヘッド、　１３・・・・既設孔、１４
・・・・新設孔、 １７．２０・・・・注水孔、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガイドシリンダ、ガイドシリンダに伸縮可能に嵌挿され
   たガイドピストン及びガイドピストンの先端に配設され
   たガイドヘッドからなり既設孔に案内手段として挿入さ
   れるガイド機構と、前記ガイドシリンダと一体かつ平行
   な外管、外管の先端内側に装着されたブッシュ及びブッ
   シュに回転可能に支承され先端にビットを有し外管の内
   部に延在する回転ロッドからなる新設孔さく孔機構とか
   ら構成されたさく孔装置において、前記ブッシュの先端
   部で前記ビットを直接に回転可能に支持し、回転ロッド
   の中心軸線に沿って貫通しビットの前面掘削部に開口す
   る注水通路を設けるとともに、外管及びブッシュとビッ
   ト及び回転ロッドとの間に排出通路を連設したことを特
   徴とする既設孔に沿って連続した孔をさく孔する連続孔
   さく孔装置。