JPH05133180A - 岩盤掘削装置 - Google Patents
岩盤掘削装置Info
- Publication number
- JPH05133180A JPH05133180A JP29334891A JP29334891A JPH05133180A JP H05133180 A JPH05133180 A JP H05133180A JP 29334891 A JP29334891 A JP 29334891A JP 29334891 A JP29334891 A JP 29334891A JP H05133180 A JPH05133180 A JP H05133180A
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- JP
- Japan
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- coolant
- face
- laser
- rock
- bedrock
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- Withdrawn
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ランニングコストを低減できる上に、工期
を短縮できる。後方施設を不要にできる。振動、騒
音を低減できる。自動化、無人化できる。切羽面で
の作業を行うことができる。 【構成】 レーザー照射手段５→３→７からのレーザー
光８を切羽９の岩盤へ照射して行う急速加熱と、冷却剤
噴射手段１０→４からの冷却剤１１を切羽９の岩盤へ噴
射して行う急速冷却とを交互に行って、切羽９の岩盤を
熱応力により破壊する。 【効果】 従来の岩盤掘削装置のようにカッタビットを
切羽に押し付けて、切羽を掘削する必要がなく、カッタ
ビットの交換が不要で、ランニングコストを低減できる
上に、工期を短縮できる。また上記のように急速加熱と
急速冷却とを交互に行って、切羽の岩盤を熱応力により
破壊するので、従来の岩盤掘削装置で必要としていた後
方施設を不要にできる。振動、騒音を低減できる。制御
が容易で、自動化、無人化できる。切羽面での作業を行
うことができる。
を短縮できる。後方施設を不要にできる。振動、騒
音を低減できる。自動化、無人化できる。切羽面で
の作業を行うことができる。 【構成】 レーザー照射手段５→３→７からのレーザー
光８を切羽９の岩盤へ照射して行う急速加熱と、冷却剤
噴射手段１０→４からの冷却剤１１を切羽９の岩盤へ噴
射して行う急速冷却とを交互に行って、切羽９の岩盤を
熱応力により破壊する。 【効果】 従来の岩盤掘削装置のようにカッタビットを
切羽に押し付けて、切羽を掘削する必要がなく、カッタ
ビットの交換が不要で、ランニングコストを低減できる
上に、工期を短縮できる。また上記のように急速加熱と
急速冷却とを交互に行って、切羽の岩盤を熱応力により
破壊するので、従来の岩盤掘削装置で必要としていた後
方施設を不要にできる。振動、騒音を低減できる。制御
が容易で、自動化、無人化できる。切羽面での作業を行
うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、岩盤の掘削やコンクリ
ート構造物の解体に適用する岩盤掘削装置に関するもの
である。
ート構造物の解体に適用する岩盤掘削装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の岩盤掘削装置を図４により説明す
ると、２１が回転軸、２２が同回転軸２１の先端部に取
付けたカッタヘッド、２３が同カッタヘッド２２の前面
に取付けたカッタビット、２４が切羽である。上記図４
に示す岩盤掘削装置では、岩盤掘削時、回転力と推力と
を回転軸２１に付与して、カッタヘッド２２を回転させ
ながら、カッタビット２３を切羽２４に押し付けて、切
羽２４を掘削する。
ると、２１が回転軸、２２が同回転軸２１の先端部に取
付けたカッタヘッド、２３が同カッタヘッド２２の前面
に取付けたカッタビット、２４が切羽である。上記図４
に示す岩盤掘削装置では、岩盤掘削時、回転力と推力と
を回転軸２１に付与して、カッタヘッド２２を回転させ
ながら、カッタビット２３を切羽２４に押し付けて、切
羽２４を掘削する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記図４に示す従来の
岩盤掘削装置では、カッタビット２３を切羽２４に押し
付けて、切羽２４を掘削するので、次の問題を生じてい
る。即ち、 （１）カッタビット２３が早期に摩耗して、カッタビッ
ト２３を頻繁に交換する必要があるので、ランニングコ
ストが嵩む上に、工期が長くなる。 （２）大きな回転力や推力を支える後方施設が必要にな
る。 （３）振動、騒音が大きい。 （４）制御が困難で、自動化、無人化が難しい。 （５）切羽面での作業が困難である。
岩盤掘削装置では、カッタビット２３を切羽２４に押し
付けて、切羽２４を掘削するので、次の問題を生じてい
る。即ち、 （１）カッタビット２３が早期に摩耗して、カッタビッ
ト２３を頻繁に交換する必要があるので、ランニングコ
ストが嵩む上に、工期が長くなる。 （２）大きな回転力や推力を支える後方施設が必要にな
る。 （３）振動、騒音が大きい。 （４）制御が困難で、自動化、無人化が難しい。 （５）切羽面での作業が困難である。
【０００４】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、ランニングコストを低減
できる上に、工期を短縮できる。また後方施設を不要に
できる。また振動、騒音を低減できる。また自動化、無
人化できる。さらに切羽面での作業を行うことができる
岩盤掘削装置を提供しようとする点にある。
であり、その目的とする処は、ランニングコストを低減
できる上に、工期を短縮できる。また後方施設を不要に
できる。また振動、騒音を低減できる。また自動化、無
人化できる。さらに切羽面での作業を行うことができる
岩盤掘削装置を提供しようとする点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の岩盤掘削装置は、レーザー光を切羽へ照
射するレーザー照射手段と、冷却剤を切羽へ噴射する冷
却剤噴射手段とを具え、同レーザー照射手段によるレー
ザー光の照射と同冷却剤噴射手段による冷却剤の噴射と
を交互に行うように構成している。
めに、本発明の岩盤掘削装置は、レーザー光を切羽へ照
射するレーザー照射手段と、冷却剤を切羽へ噴射する冷
却剤噴射手段とを具え、同レーザー照射手段によるレー
ザー光の照射と同冷却剤噴射手段による冷却剤の噴射と
を交互に行うように構成している。
【０００６】
【作用】本発明の岩盤掘削装置は前記のように構成され
ており、レーザー照射手段からのレーザー光を切羽の岩
盤へ照射して行う急速加熱と、冷却剤噴射手段からの冷
却剤を切羽の岩盤へ噴射して行う急速冷却とを交互に行
って、切羽の岩盤を熱応力により破壊する。
ており、レーザー照射手段からのレーザー光を切羽の岩
盤へ照射して行う急速加熱と、冷却剤噴射手段からの冷
却剤を切羽の岩盤へ噴射して行う急速冷却とを交互に行
って、切羽の岩盤を熱応力により破壊する。
【０００７】
【実施例】次に本発明の岩盤掘削装置を図１〜図３に示
す一実施例により説明すると、１が回転軸、２が同回転
軸１の先端部に取付けたフェイス、５がこれら回転軸１
及びフェイス２内に設けた複数本（図では６本）のレー
ザー伝送通路、３がフェイス２の回転中心軸線を通る直
線ＡーＡ上に配設した複数個（図では６個）のレーザー
ノズルで、各レーザー伝送通路５は、回転軸１の先端部
内からフェイス２内を半径方向外方へ延びて、各レーザ
ーノズル３に連通している。６が各レーザー伝送通路５
の折曲部に設けた反射鏡、７が各レーザーノズル３の前
端開口部に取付けたレンズである。
す一実施例により説明すると、１が回転軸、２が同回転
軸１の先端部に取付けたフェイス、５がこれら回転軸１
及びフェイス２内に設けた複数本（図では６本）のレー
ザー伝送通路、３がフェイス２の回転中心軸線を通る直
線ＡーＡ上に配設した複数個（図では６個）のレーザー
ノズルで、各レーザー伝送通路５は、回転軸１の先端部
内からフェイス２内を半径方向外方へ延びて、各レーザ
ーノズル３に連通している。６が各レーザー伝送通路５
の折曲部に設けた反射鏡、７が各レーザーノズル３の前
端開口部に取付けたレンズである。
【０００８】１０が冷却剤供給通路、４がフェイス２の
回転中心軸線を通る直線ＢーＢ上に配設した複数個（図
では１０個）の冷却剤噴射ノズルで、冷却剤供給通路１
０は、回転軸１の先端部内からフェイス２内を半径方向
外方へ延びて、各冷却剤噴射ノズル４に連通している。
次に前記図１〜図３に示す岩盤掘削装置の作用を具体的
に説明する。岩盤掘削時には、フェイス２を回転軸を中
心に回転させる一方、レーザー光８を回転軸１内の各レ
ーザー伝送通路５→各反射鏡６→フェイス２内の各レー
ザー伝送通路５→各反射鏡６→レーザーノズル３→各レ
ンズ７→切羽９へデフォーカスした状態で照射して、切
羽９の岩盤表面を急速に加熱する。
回転中心軸線を通る直線ＢーＢ上に配設した複数個（図
では１０個）の冷却剤噴射ノズルで、冷却剤供給通路１
０は、回転軸１の先端部内からフェイス２内を半径方向
外方へ延びて、各冷却剤噴射ノズル４に連通している。
次に前記図１〜図３に示す岩盤掘削装置の作用を具体的
に説明する。岩盤掘削時には、フェイス２を回転軸を中
心に回転させる一方、レーザー光８を回転軸１内の各レ
ーザー伝送通路５→各反射鏡６→フェイス２内の各レー
ザー伝送通路５→各反射鏡６→レーザーノズル３→各レ
ンズ７→切羽９へデフォーカスした状態で照射して、切
羽９の岩盤表面を急速に加熱する。
【０００９】またこのとき、冷却剤１１を回転軸１内の
冷却剤通路１０→フェイス２内の各冷却剤通路１０→各
冷却剤噴射ノズル４→切羽９へ拡散状態に噴射して、切
羽９の岩盤表面を急速に冷却する。フェイス２（各レー
ザーノズル３及び各冷却剤噴射ノズル４）は、回転軸１
を中心に回転しており、急速に加熱された岩盤が次には
急速に冷却され、この急速加熱、急速冷却が繰り返し交
互に行われるので、切羽９の岩盤表面が熱応力により破
壊される。
冷却剤通路１０→フェイス２内の各冷却剤通路１０→各
冷却剤噴射ノズル４→切羽９へ拡散状態に噴射して、切
羽９の岩盤表面を急速に冷却する。フェイス２（各レー
ザーノズル３及び各冷却剤噴射ノズル４）は、回転軸１
を中心に回転しており、急速に加熱された岩盤が次には
急速に冷却され、この急速加熱、急速冷却が繰り返し交
互に行われるので、切羽９の岩盤表面が熱応力により破
壊される。
【００１０】
【発明の効果】本発明の岩盤掘削装置は前記のようにレ
ーザー照射手段からのレーザー光を切羽の岩盤へ照射し
て行う急速加熱と、冷却剤噴射手段からの冷却剤を切羽
の岩盤へ噴射して行う急速冷却とを交互に行って、切羽
の岩盤を熱応力により破壊するので、前記従来の岩盤掘
削装置のようにカッタビットを切羽に押し付けて、切羽
を掘削する必要がなく、カッタビットの交換が不要で、
ランニングコストを低減できる上に、工期を短縮でき
る。
ーザー照射手段からのレーザー光を切羽の岩盤へ照射し
て行う急速加熱と、冷却剤噴射手段からの冷却剤を切羽
の岩盤へ噴射して行う急速冷却とを交互に行って、切羽
の岩盤を熱応力により破壊するので、前記従来の岩盤掘
削装置のようにカッタビットを切羽に押し付けて、切羽
を掘削する必要がなく、カッタビットの交換が不要で、
ランニングコストを低減できる上に、工期を短縮でき
る。
【００１１】また上記のように急速加熱と急速冷却とを
交互に行って、切羽の岩盤を熱応力により破壊するの
で、前記従来の岩盤掘削装置で必要としていた後方施
設を不要にできる。振動、騒音を低減できる。制御
が容易で、自動化、無人化できる。切羽面での作業を
行うことができる。
交互に行って、切羽の岩盤を熱応力により破壊するの
で、前記従来の岩盤掘削装置で必要としていた後方施
設を不要にできる。振動、騒音を低減できる。制御
が容易で、自動化、無人化できる。切羽面での作業を
行うことができる。
【図１】本発明の岩盤掘削装置の一実施例を示す正面図
である。
である。
【図２】図１のＡーＡ線に沿う横断平面図である。
【図３】図１のＢーＢ線に沿う縦断側面図である。
【図４】従来の岩盤掘削装置を示す縦断側面図である。
１ 回転軸 ２ フェイス ３ レーザーノズル（レーザー照射手段） ４ 冷却剤噴射ノズル（冷却剤供給手段） ５ レーザー伝送通路（レーザー照射手段） ６ 反射鏡（レーザー照射手段） ７ レンズ（レーザー照射手段） ８ レーザー光 ９ 切羽 １０ 冷却剤供給通路（冷却剤供給手段） １１ 冷却剤
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザー光を切羽へ照射するレーザー照
射手段と、冷却剤を切羽へ噴射する冷却剤噴射手段とを
具え、同レーザー照射手段によるレーザー光の照射と同
冷却剤噴射手段による冷却剤の噴射とを交互に行うよう
に構成したことを特徴とする岩盤掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29334891A JPH05133180A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 岩盤掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29334891A JPH05133180A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 岩盤掘削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133180A true JPH05133180A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17793638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29334891A Withdrawn JPH05133180A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 岩盤掘削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05133180A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755262B2 (en) * | 2002-01-11 | 2004-06-29 | Gas Technology Institute | Downhole lens assembly for use with high power lasers for earth boring |
| KR100770243B1 (ko) * | 2001-11-14 | 2007-10-25 | 주식회사 케이티 | 레이저 노즐을 구비한 터널 굴진기 |
| KR100822008B1 (ko) * | 2001-11-14 | 2008-04-15 | 주식회사 케이티 | 브레이커를 구비한 터널 굴진기 |
| US7802384B2 (en) * | 2005-04-27 | 2010-09-28 | Japan Drilling Co., Ltd. | Method and device for excavating submerged stratum |
| CN103827434A (zh) * | 2011-07-15 | 2014-05-28 | Sld强化开采有限公司 | 从激光扩展的孔段中清除钻屑的装置和系统 |
| CN109236299A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-18 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种激光破岩装置 |
| JP2019199686A (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 大成建設株式会社 | 破砕装置および破砕方法 |
-
1991
- 1991-11-08 JP JP29334891A patent/JPH05133180A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100770243B1 (ko) * | 2001-11-14 | 2007-10-25 | 주식회사 케이티 | 레이저 노즐을 구비한 터널 굴진기 |
| KR100822008B1 (ko) * | 2001-11-14 | 2008-04-15 | 주식회사 케이티 | 브레이커를 구비한 터널 굴진기 |
| US6755262B2 (en) * | 2002-01-11 | 2004-06-29 | Gas Technology Institute | Downhole lens assembly for use with high power lasers for earth boring |
| US7802384B2 (en) * | 2005-04-27 | 2010-09-28 | Japan Drilling Co., Ltd. | Method and device for excavating submerged stratum |
| CN103827434A (zh) * | 2011-07-15 | 2014-05-28 | Sld强化开采有限公司 | 从激光扩展的孔段中清除钻屑的装置和系统 |
| JP2019199686A (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 大成建設株式会社 | 破砕装置および破砕方法 |
| CN109236299A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-18 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种激光破岩装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |