JPH06100051B2

JPH06100051B2 - 自動さく孔方法

Info

Publication number: JPH06100051B2
Application number: JP60018620A
Authority: JP
Inventors: 鉄一賀川; 賢一牛島; 勝司奥村
Original assignee: Nippon Mining and Metals Co Ltd
Current assignee: Nippon Mining Holdings Inc
Priority date: 1985-02-04
Filing date: 1985-02-04
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS61179996A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、トンネル工事、地下発電所工事、石油備蓄地
下タンク工事その他種々の工事現場に於る発破作業用の
長孔を自動さく孔する方法に関するものである。特に本
発明は斯る工事現場において複数の長孔をほぼ鉛直面に
フアンカツトの形状で自動的にさく孔するのに有効な長
孔さく孔方法に関するものである。

従来技術例えばトンネル工事等の最先端位置では発破作業のため
に長孔のさく孔作業が必須である。一般にこのような工
事現場は狭く、高温多湿であり、環境衛生上からも好ま
しいとは言い難い。

又、このような工事現場では、発破作業のために長孔5m
以上の長孔をさく孔することが頻繁に要求されることが
あり、更には発破作業の効率上から、該長孔はフアンカ
ツト（扇形さく孔）形状が複数個さく孔されるのが極め
て有効である。

又、さく孔現場の地層は同一の地層であることは限ら
ず、通常ガマと呼ばれる空所、より軟質の例えば粘土層
又はより硬質の地層等が混在している。このように種々
の層から成る地層に5m以上の長孔をさく孔するには、ビ
ツト、即ちロツドの送り圧力、送り速度、回転トルク及
びブローの制御が必要であり、従来これら長孔のさく孔
作業を完全に自動化したものはなく、半自動か又は人手
によつて行われていた。

従来、例えば地下発電所工事、石油備蓄地下タンク工事
等での坑道掘進作業のための自動さく孔機は提案されて
いるが、極めて大型であり、その用途は限定されてい
た。

発明が解決しようとする問題点人手による長孔のさく孔作業は、特にフアンカツト形状
でのさく孔作業は、ロツドの継ぎ足し、分離及び回収に
相当の時間を必要としていた。更に、操作ミスによりロ
ツドの折損或はジヤーミングといつた事故が生じること
があり、作業能率が悪いという欠点を有していた。

又、人手による長孔のさく孔作業は、上述したように、
狭く、高温多湿であるという環境上の理由からも改善策
を望む声が大であつた。

又、上述のように、従来地下発電所工事、石油備蓄地下
タンク工事等での坑道掘進作業のために使用されていた
自動さく孔機は極めて大型であり、その用途は限定され
ており、その小型化が望まれている。

本発明者は、長孔さく孔の自動化に当たり、さく孔ロボ
ツトを使用することを思い付き、未だ何ら検討されてい
なかつた自動長孔さく孔時の制御変数値を何にするかを
研究した結果、以下の動作制御をなすことによりさく孔
ロボツトを使用しての長孔さく孔の自動化が図れること
を見出した。つまり、さく孔ロボツトは少なくとも、（１）ロツド継ぎ足し動作制御（ねじ込制御）（２）座ぐり動作制御（３）さく孔動作制御（４）ガマ処理動作制御（５）軟弱帯（例えば粘土層）処理動作制御（６）ひつかかり動作制御（７）ジヤーミング処理動作制御（８）孔底掃除動作制御（９）ロツド回収動作制御（10）ドリフタのｘ、θ軸位置決め動作制御をなすこと
が重要である。

特に、長孔さく孔の自動化を有効に実施するには、座ぐ
り制御動作が重要である。即ち、上述したように、さく
孔現場の地層は同一地層であるとは限らず、種々の地層
が混在しており、地層が変わる度に、再度座ぐり工程、
本さく孔工程を繰り返すことが要求されることがある。
従って、地層の変化に精度よく対応してさく孔し、ロッ
ドの折損又はジャーミングを起こすことなく効率よく長
孔をさく孔するには、地層に応じて効率よく座ぐり工程
を行なうことが必須である。

本発明は上記新規な研究及び知見に基ずきなされたもの
である。

発明の目的本発明の主たる目的は、工事現場に於る発破作業用長孔
の自動さく孔方法を提供することである。

本発明の他の目的は、狭く且つ高温多湿のさく孔工事現
場にて極めて効率よくフアンカツトドリルを施すことの
できる自動さく孔方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は、地層の変化に精度よく対応し
てさく孔することができ、短時間で且つロツドの折損又
はジヤーミング（ビツトが孔の中でかこみロツドの上下
動作が不能となること）を起すことなく極めて効率よく
長孔をさく孔することのできる自動さく孔方法を提供す
ることである。

問題点を解決するための手段上記目的を本発明によつて完全に達成される。要約すれ
ば本発明は、さく孔用ロツドを着脱自在に具備し、該さ
く孔用ロツドを平行移動させ且つ該ロツドにほぼ直交す
る軸線の周りに該ロツドを回転移動せしめる機能を有し
そして油圧で駆動されるさく岩機をロボツトで操作する
ことにより孔長5m以上の複数の長孔をプログラムに従つ
て自動的に形成する自動さく孔方法であって、長孔さく
孔作業は、少なくとも、ロッドを地層に対し、前進、後
退を繰り返しながらさく孔動作を行なう座ぐり工程と、
この座ぐり工程後に行なう本さく孔工程とを有し、座ぐ
り工程のさく孔作業は、ロッド送り速度を概略一定に保
持し、回転トルクを段階的に徐々に上昇させ、所定設定
トルク値に達した時点で終了するか、或いは、トルクが
所設定値に達しない場合には所定設定時間経過時点にて
終了して、本さく孔工程に移ることを特徴とする自動さ
く孔方法である。

本発明の好ましい実施態様によれば、本発明は（１）ケーシング用ビツト付きロツドをドリフタに装着
し（ロツドねじ込み工程）、（２）さく孔すべき地点を座ぐりし（座ぐり工程）、（３−１）所望に応じ、ケーシングを入れるためのさく
孔を行ない（ケーシング用さく孔工程）、（３−２）ケーシング用さく孔工程が終了した時点で該
孔にケーシングを装着し（ケーシング装着工程）、（３−３）本さく孔用ビツト付きロツドに取りかえて
（本さく孔用ビツト付きロツド取変え工程）、（４）本さく孔孔を開始し（本さく孔工程）、（５）本さく孔工程でガマを検出した場合には本さく孔
工程を中断し、ガマ層完通後座ぐり工程に戻り、再び本
さく孔工程を行ない、又（６）本さく孔工程で軟弱帯（例えば粘土層）が検出さ
れた場合には本さく孔工程が中断し軟弱帯のさく孔を行
ない（軟弱帯さく孔工程）、軟弱帯完通後座ぐり工程に
戻り、再び本さく孔工程を行ない、（７）設定深さの長孔をさく孔した時点で本さく孔工程
を終了し、孔底を清掃し（孔底清掃工程）、（８）最後に、さく孔終了した孔よりロツドを回転する
（ロツド引き抜き工程）、ことから構成される。

更に、本発明によれば、本発明に使用されるさく岩機及
びさく孔ロボツトは全ての機構部が油圧で駆動される。

次に、本発明に係る自動さく孔方法について更に詳しく
説明する。

第１図に本発明に係る自動さく孔方法の一実施態様が図
示されている。本発明は、（１）ケーシング用ビツト付きロツドをドリフタに装着
し（ロツドねじ込み工程１）、（２）さく孔すべき地点を座ぐりし（座ぐり工程２）、（３−１）所望に応じ、ケーシングを入れるためのケー
シング用さく孔を行ない（ケーシング用さく孔工程３−
１）、（３−２）ケーシング用さく孔工程が終了した時点で該
孔にケーシングを装着し（ケーシング装着工程３−
２）、（３−３）本さく孔用ビツト付きロツドに取りかえて
（本さく孔用ビツト付きロツド取変え工程３−３）、（４）本さく孔を開始し（本さく孔工程４）、（５）本さく孔工程４でガマを検出した場合には本さく
孔工程４を中断し、ガマ層完通後座ぐり工程２に戻り、
再び本さく孔工程を行ない、又（６）本さく孔工程４で軟弱帯が検出された場合には本
さく孔工程４を中断し軟弱帯のさく孔を行ない（軟弱帯
さく孔工程６）、軟弱帯完通後座ぐり工程２に戻り、再
び本さく孔工程４を行ない、（７）設定深さの長孔をさく孔した時点で本さく孔工程
を終了し、孔底を清掃し（孔底清掃工程６）、（８）最後にロッどを長孔より回収する（ロツド引き抜
き工程７）、ことから構成される。

次に、上記各工程についてその制御態様を更に詳しく説
明する。

（ロツドねじ込み工程１）さく孔地点が決定されると、ロツドチエンジヤよりドリ
フタにロツドが送給され、ロツドは一定の送り速度例え
ば30〜200mm/Sの範囲の或る速度でドリフタにねじ込ま
れる。ロツドの送り量及びドリフタ回転トルク圧力が予
め設定された所定値に達したときロツドのドリフタへの
締め込みを終了せしめる。もし、一定時間経過しても、
ドリフタ回転トルク圧力が所定値に達しない時に異常と
みなしてロツドねじ込み工程を中止する。

（座ぐり工程２）ロツドがドリフタに取付けられると、さく孔動作が開始
される。座ぐり工程において、ロツドは地層に対し前
進、後退を繰返しながらさく孔動作を行なう。

第２図を参照すると理解されるように、ロツドの送り速
度ｖは概略一定、例えば5mm/secに保持され、ロツドの
戻り量は例えば50mmとされ、又ロツドの各戻り時間ステ
ツプは例えば２秒とされる。各座ぐりステツプのさく孔
作業はトルクを段階的に除々に上昇せしめながら、例え
ばドリフタ回転トルク圧力ステツプ値が10kg/cm²である
ように送り速度を制御しながら行なわれる。

ロツドのドリフタ回転トルク圧力が予め設定されたトル
ク圧力レベル、例えば100kg/cm²に達した時点で座ぐり
工程は終了する。

地層が柔かく、第３図で示すように、トルクが上昇せず
本さく孔レベルまで達しない場合には所定の送り速度ｖ
つまり5mm/secが所定設定時間ｔ、例えば30秒続いた時
点において座ぐり工程を終了し、本さく孔工程に移る。

このとき、ロツドをドリフタに装着した後ビツトが地表
に達する時間が前記所定時間ｔを越えた場合にドリフタ
が本さく孔動作を開始しないように、所定時間ｔを計測
するタイマーのカウント時間はドリフタが最初の座ぐり
さく孔を行なつた時点とする。

座ぐり工程において時間ステツプ２秒の時間間隔のスタ
ートは、各座ぐりステツプのさく孔等のトルク圧が設定
された値に達したときに始まる。従つて、該３図に示さ
れる場合には３番目の座ぐりステツプのトルク圧には達
しないので、戻り動作は行なわれない。

（ケーシング装着工程３）座ぐり孔が形成されると、そのまま本さく孔工程５に移
行することもできるが、本さく孔工程時に地表の岩石そ
の他の異物が本さく孔内に進入するのを防止するため
に、座ぐり工程後ケーシングを入れるためのさく孔（基
本動作は本さく孔と同じ）を実施し、一度ロツドをケー
シング孔より抜き出し、該ケーシング孔に周知の形状構
造をしたケーシングを装着することができる。ケーシン
グ装着後、本さく孔ビツト付きロツドを再度ケーシング
孔に挿入し本さく孔作業を開始せしめる。

（本さく孔工程４）本さく孔ではロツドの送り速度は限界速度、例えば20mm
/secを越えない範囲に増大され、回転トルクは例えば10
0kg/cm²となるように送り速度が制御される。更にドリ
フタには所定の打撃圧、例えば100kg/cm²が付与され
る。

（地層検出）さく孔すべき地層は常に一定とは限らず種々の地層が複
雑に入り組んでいる。採掘の長孔さく孔に際し最も注意
すべき地層としてはガマ及び軟弱帯が挙げられる。ガマ
及び軟弱帯はロツドの回転トルク及び送り速度を急激に
変えロツドの破損又はジヤーミグを来たす恐れがあり、
これら地層の変化を直ちに検出し、ドリフタの動作を対
応して制御する必要がある。

（Ａ）ガマ検出本さく孔工程中にガマの領域に入ると、第４図に図示さ
れるように、トルク圧力及び送り圧力が低下し、送り速
度が上昇する。

従つて、本発明においては、トルク圧力が予め設定された時間t₁（例えば１秒）内
に、所定の設定値L₀（例えば30kg/cm²）まで低下し、所
定の時間t₂（例えば0.5秒）だけ継続すること。

送り圧力が予め設定された時間t₁内に、所定の設定値
l₀（例えば30kg/cm²）まで低下し、所定の時間t₂だけ継
続すること。

送り圧力が予め設定された時間t₁内に本さく孔動作の
限界送り速度vmax、例えば前記20mm/secに達し、該速度
を所定の時間t₁だけ持続すること。

から成る〜の組み合せのうち予め指定した組み合せ
が成立したときロツドはガマ領域に突入したものと判断
する。

ロツドがガマ領域に突入すると直ちにドリフタは前記座
ぐり工程２に従つた動作制御に戻され、次で再び本さく
孔工程が開始される。

（Ｂ）軟弱帯検出本さく孔工程中に軟弱帯に突入すると、トルク圧力及び
送り速度が増大し、送り圧力が低下する。

従つて、本発明においては、送り圧力が予め設定された時間t₁内に、所定の設定値
l₀まで低下すること。

送り速度が時間t₁内に、予め設立された所定の割合
（例えば200％）に上昇すること。

から成る及びの組み合せのうち予め指定した組み合
せが成立したとき軟弱帯に突入したものと判断する。

ロツドが軟弱帯に突入すると直ちにドリフタは、次に説
明する軟弱帯さく孔工程をなすべく制御され、軟弱帯さ
く孔工程終了後再び本さく孔工程が開始される。

（軟弱帯さく孔工程５）軟弱帯さく孔は、原則的には、くり粉による「つまり」
を防止するために、トルク圧力を低目にとり且つ送り速
度も低くして行なわれる。

第５図に図示されるように、トルク圧力Ｌは例えば10kg
/cm²といつた所定の設定値に保たれるように、送り速度
ｖが制御される。しかしながら、該送り速度ｖは限界速
度、例えば3mm/secを超えないようにされる。

予め設定された時間t₄（例えば２秒）の間軟弱帯さく孔
を行つた後ドリフタは所定量（例えば50mm）だけ上昇さ
せ、再び軟弱帯さく孔を開始せしめる。つまり軟弱帯さ
く孔は前記座ぐり工程と同様にステツプさく孔により行
なわれる。

又、軟弱帯さく孔に際してはドリフタに所定の、例えば
20kg/cm²の打撃圧力が付与される。

上記ステツプさく孔により軟弱帯が終了し、ロツドが岩
盤に突入すると、再度前記座ぐり工程が開始され、次で
本さく孔が行なわれる。軟弱帯から岩盤に突入したとの
見極めは、予め設定した時間t₅（例えば50秒）内に所定
の距離（例えば50mm）のさく孔距離が達成されない場合
に行なう。

（孔底清掃６）前述の態様にて予め設定された深さの長孔がさく孔さ
れ、本さく孔が終了すると、長孔が貫通孔である場合を
除いて、孔底に溜まつている土、砂、等を排出するため
に、ドリフタを上下させ孔底の清掃が行なわれる。

孔底清掃は、ドリフタを所定トルク圧力（例えば100kg/
cm²）にて回転させながら、上下に所定速度（例えば200
mm/sec）で所定長さ分だげ往復運動させながら行なわれ
る。

往復運動時の送り圧力が所定時間、例えば0.5秒内に所
定の割合、例えば50％増大した場合には、ロツドが孔内
にひつかかつたものと判断し、ドリフタを所定量、例え
ば100mm戻し、所定の打撃圧力（例えば元圧の30％程
度）を加えながら孔底清掃を続行する。

もし、最終ロツドの本さく孔工程中、限界送り速度vmax
での送りが所定時間t₅（例えば１秒）続いた場合には、
貫通したと判断し孔底清掃は不要とする。

（ロツド引き抜き工程７）上記孔底清掃６が終了した後各ロツドは引き上げられ、
ロツドチエンジヤへと回収される。

ロツド引き抜きはロツドにロツド接続ねじ部がゆるまぬ
方向に例えば100kg/cm²の圧力による回転力を付与しな
がら、例えば最大200mm/secの速度で引き上げられる。

ロツド引き抜き時に、送り圧力が所定時間、例えば0.5
秒以内に所定の割合、例えば50％増大した場合にはロツ
ドが孔内にひつかかつたものと判断し、ドリフタを所定
量例えば100mm戻し、所定の打撃圧力（例えば元圧の30
％程度）を加え、次でロツドの引き抜きを続行する。

（ロツド切り離し工程）ドリフタによつて孔内により引き抜かれた各ロツドは、
ドリフタからロツドチエンジヤへと回収されるが、先ず
ドリフタから切り離される。ロツドの切り離しは最初に
打撃を加え、ねじ込み部を緩めることから始める。

次に、ロツドの上部を締め込み、その後ロツドの下部を
次のロツドから切り離す。

切り離しの検出は、切り離しの回転トルクが所定値、例
えば5kg/cm²以下となり且つねじ送り量が予め設定され
た量、例えば155mmなつたとき切り離しが完了したもの
と判断する。もしねじ送り量が所定限度例えば155mm＋2
0mmを越えても回転トルクが5kg/cm²とならない場合には
異常と判断し、切り離し工程を一時中断し、チエツクす
る。

ロツド下部の切り離し完了後同様にしてロツド上部をド
リフタから切り離す。

上記諸工程を具備した本発明に係る長孔さく孔方法は、
精度を向上させる目的のために油圧制御を採用したこと
にも又特徴を有する。例えばさく孔制御の制御モードは
大別すると、（ａ）回転トルクが一定になるように送り速度を制御す
る制御モード（第６図）、（ｂ）回転トルクが一定になるように送り力を制御する
制御モード（第７図）、及び（ｃ）送り力が一定になるように送り速度を制御する制
御モード（第８図）、であり、各工程で最適のモードを採用し得る。又、各制
御モード（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において送りの最高速
度を、又制御モード（ｃ）においては回転の最高トルク
を限定する必要がある。

次に、本発明に係る自動さく孔方法を実施するためのさ
く孔ロボツトについて図面を参照して説明する。

第９図〜第13図を参照すると、さく孔ロボツト20は基台
21と、基台固定装置22と該基台21に対し第９図でＸ方向
に移動することのできる横移動装置23と、該横移動装置
23に取付けられた回転移動装置24とを具備する。

基台21は地表面を、第10図にて左右方向に摺動し得るよ
うに接地部にソリ状部材25を設けたフレーム26を具備す
る。フレーム26の１部27、28は上方向に突出し、その上
部に断面がコの字形状をした且つ互いに平行に延在した
軌条29及び30を担持する。該軌条29、30はソリ状部材25
に対し直交関係で配置される。

第10図を参照すると理解されるように前記軌条29及び30
には、横移動装置23の架台31に取付けられたローラ32及
び33が載置され、該軌条29、30上を転動するように構成
される。架台31はＸ移動用油圧シリンダ34及び35によつ
て横方向に駆動される。架台31にはＸ軸クランプ36及び
37が設けられ、横移動装置23を所定位置に固定する働き
をなす。

前記基台固定装置22は、基台21の両側に配置された支柱
38と支柱伸縮用油圧シリンダ39を具備し、基台21を岩盤
に固定する働きをなす。

前記横移動装置23の架台31に取付けられた前記回転移動
装置24は回転軸40を具備し、該回転軸40の後端には、該
回転移動装置24の架台に取付けられたθ回転用油圧モー
タ41が連結され、回転移動装置24のθ回転量を制御す
る。

又、回転軸40の前端には、回転リング42が固着され、θ
回転用油圧モータ41によつて任意の方向に回動される。
該回転リング42は、回転移動装置24に設けられたθ軸ク
ランプ43により所定位置にて固定される。

前記回転リング42には垂直ガイドレール44が固着され、
該ガイドレール44にはドリフタ45が摺動自在に設けられ
る。ドリフタ45はガイドレール44に取付けられたドリフ
タ送り用油圧モータ46によつて駆動制御される。

回転リング42には更にロツドチエンジヤ47及び48が装着
される。ロッドチエンジヤ47及び48はガイドレール44に
対し左右対称位置に配置され、その構造は同一とされ
る。従つて一方をロツドチエンジヤ47についてのみ説明
する。

ロツドチエンジヤ47は、第11図に示されるように、位置
移動自在に設定されたロツドカートリツジ49、グリスア
ツプ装置50、さく孔ロツドのスリーブ部把握用のスリー
ブクランプ51、さく孔ロツドのロツド部把握用のロツド
クランプ52、及び前記スリーブクランプ51とロツドクラ
ンプ52をロツドカートリツジ収納位置からドリフタ装着
位置へと移動するためのアーム機構53を具備する。

ロツドカートリツジ49は、スプロケツト57、58に巻回さ
れ、チエーンガイド54にて案内されたチエーン55を有
し、該チエーン55にはロツドホルダ56が取付けられてい
る。該ホルダー56は、上下２点でロツドＲを支え、前記
ガイドレール44に対し、常に平行になるように、ロツド
を保持する。更に、チエーン55は、スプロケツト57、58
を介して油圧モータ59、60により回転され、ロツドＲを
位置自在に制御する働きをなす。尚、油圧モータ59、60
は、ロツドカートリツジ49が正転する時、油圧モータ59
が駆動、油圧モータ60がブレーキとして作動し、逆転す
る時油圧モータ60が駆動、油圧モータ59がブレーキとし
て作動する。この作動により、チエーンに適度な張力が
加えられた状態で、ロツドＲが位置移動される。

グリスアツプ装置50は、第11図及び第14図を参照すると
理解されるように、油圧シリンダ61、グリスポンプ62及
び揺動連結レバー80により前記油圧シリンダ61に連結さ
れ該油圧シリンダー61によつて上下方向に運動可能とさ
れたグリスアツプ用ハケ63を具備する。グリスポンプ62
は油圧シリンダ61の伸びの動作を利用してグリスポンプ
62を駆動し、ハケ63にグリスを供給する。次に油圧シリ
ンダ61の縮み動作により、前記ハケ63が下げられ、ロツ
ド出入口64の位置にあるロツドのスリーブ部に、グリス
アツプする働きをなす。

ロツドクランプ52は、油圧シリンダ66及び把握用つめ67
を具備し、リンク機構68を介してロツドを把握解除する
べく制御される。又、スリーブクランプ51は、ロツドク
ランプ52と同一の構造とされ、アーム機構53によつて前
記ロツドクランプ52と共にロツドをロツドカートリツジ
収納位置からドリフタ装着位置へと前記ガイドレール44
に対し平行に移動される。

前記アーム機構53は、リンク69、70、71及び油圧シリン
ダー72を具備し、スリーブクランプ51とロツドクランプ
52を、上述のように、前記ガイドレール44に対し平行に
保ちながら、収納位置Ａ、ロツド把持位置Ｂ、ねじ込み
位置Ｃへと位置自在に制御駆動する（第11図を参照せ
よ）。

上記さく孔ロボツト20は、各機構部がユニツト化され、
坑道内への搬入及び坑道内での分解、組立が容易とされ
る。

次に、上記の如く構成されるさく孔ロボツト20の作動に
ついて説明する。

さく孔ロボツト20は、坑道内をソリ状部材25を利用して
Ｘ方向所定位置に配置する。次で、Ｘ移動用油圧シリン
ダ34及び35を駆動し横移動装置23を正確にさく孔位置に
設置し、クランプする。次にθ回転用油圧モータ41を制
御し、回転移動装置24が所定の角度位置に設定される。

上述のようにしてさく孔20のさく孔位置が設定される
と、ドリフタ45にロツドＲ（連結用Ra、ビツト付ロツド
Rb、ケーシングさく孔用ビツト付きロツドRc）が装着さ
れる。ロツドＲの装着手順は次の如くである。

使用するロツドＲ（Ra、Rb、Rc）がいずれのロツドチ
エンジヤのロツドカートリツジに格納されているかを判
断する。本実施例では、左側のロツドチエンジヤ47のカ
ートリツジに格納されているものとして説明する。

油圧モータ59、60によつて所望のロツドＲが取出位置
に設定される。

油圧シリンダ61によつて、ハケ63が下方に押出され、
で位置設定されたロツドＲのスリーブネジ部65にグリ
スアツプされる（第14図）。ハケ63を定位置へ戻す過程
で、グリスポンプ62よりハケ63にグリスが供給される。

アーム機構53により、スリーブハンド51と、ロツドハ
ンド52がロツド把持位置Ｂへと移動されロツドＲのスリ
ーブ部とロツド部がクランプされる（第15図）。

更に、アーム機構53を押出すことにより、ロツドＲ
は、ロツドホルダ56から外れねじ込み位置Ｃへと移動さ
れる（第16図）。

ドリフタ45が、左回転しながら下降され、シヤンクロ
ツド73がロツドＲの上部にねじ込まれる（第17図）。

スリーブクランプ51とロツドクランプ52を解除し、該
装置51、52を収納位置Ａに収納する（第18図）。

ロツドＲがビツト付きロツドRb又はケーシングさく孔
用ビツトRcである場合には、ケーシング装着用孔さく孔
工程をなすべく、ドリフタ45は下降し、さく孔動作（打
撃、回転、送り）を行なう（第19図）。

ロツドＲが連結用ロツドRaである場合には（つまり連
結動作の場合には）ドリフタ45を左回転させながら下降
させ、ロツドＲの下端部がねじ込まれる（第20図）。

セントライザー73を解除し、ドリフタ45を下降させ、
本さく孔工程を続行する（第21図）。

上記諸手順によつて長孔さく孔が行なわれると、その後
各ロツドＲはロツドチエンジヤ47のロツドカートリツジ
49内に回収される。次にロツドの回収手順について説明
する。

さく孔動作が終了すると、ドリフタ45が所定の位置ま
で引き上げられる（第22図）。

ロツドＲは、下部スリーブをセントライザー73により
把持され、ドリフタ45によつて打撃が加えられる。この
打撃によりねじ部Ｄ、Ｅ、Ｆの嵌合が緩められる（第23
図）。

ドリフタ45によりロツドＲを引き上げロツドクランプ
52によりクランプし、ねじ部Ｄ、Ｅが増締めされる（第
24図）。

再び、ロツドＲの下部スリーブ部をセントライザー73
により把持し、で嵌合が緩められたねじ部Ｆがねじ抜
きされる（第25図）。

ロツドクランプ52及びスリーブクランプ51によりロツ
ドＲがクランプされ、ねじ部Ｄからシヤンクロツド75が
切り離される（第26図）。

アーム機構53により、ロツドＲが位置Ｂまで引込ま
れ、ロツドホルダ56に納められる（第27図）。

スリーブクランプ51とロツドクランプ52の把持力を解
放し、アーム機構53により、位置Ａへ収納される（第28
図）。

油圧モータ59、60によつてロツドカートリツジ49が１
コマ送られる（第29図）。

ドリフタ45を下降し、シヤンクロツド75と次のロツド
Ｒ′を締結する。

上記諸手順を繰り返すことによつて、さく孔ロボツトは
発破作業用の長孔をフアンカツト形状で効率よく自動的
にさく孔することができる。

発明の効果以上説明したように、本発明によると狭く且つ高温多湿
の工事現場にて極めて効率よくフアンカツトドリルをな
すことができる。又、本発明によると地層の変化に精度
よく対応してさく孔することができ、短時間で且つロツ
ド折損又はジヤーミングを起すことなく極めて効率よく
長孔をさく孔することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る自動さく孔方法の作動態様を模
式的に示す説明図である。第２図は、座ぐり工程における時間に対するトルク及び
送り量の関係を示すグラフである。第３図は、軟弱帯における座ぐり工程における時間に対
するトルク及び送り量の関係を示すグラフである。第４図は、ガマ領域に達した場合の時間に対するトルク
圧力、送り圧力及び送り速度の関係を示すグラフであ
る。第５図は、軟弱帯さく孔工程におけるトルク及び送り速
度の関係を示すグラフである。第６図から第８図は、さく孔動作制御モードを示すブロ
ツク図である。第９図は、さく孔ロボツトの正面図である。第10図は、さく孔ロボツトの側面図である。第11図は、ロツドカートリツジ及びアーム機構の作動を
説明するためのさく孔ロボツトの部分正面図である。第12図は、ロツドカートリツジ及びロツドクランプ機構
の作動を説明するためのさく孔ロボツトの部分平面図で
ある。第13図は、ロツドカートリツジ及びロツドクランプ機構
の作動を説明するために、第12図の線XV−XVに沿つて取
つた部分正面図である。第14図から第21図は、ロツドを連結する手順を示す一連
の説明図である。第22図から第29図は、ロツドを回収する手順を示す一連
の説明図である。 20:さく孔ロボツト 21:基台 23:横移動装置 24:回転移動装置 45:ドリフタ 47、48:ロツドチエンジヤ 51:スリーブクランプ 52:ロツドクランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥村勝司東京都調布市東つつじヶ丘３丁目39番28号 (56)参考文献実開昭55−36225（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−183993（ＪＰ，Ｕ) 特公昭47−2403（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭50−11844（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭57−51517（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭57−50399（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭53−50725（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】さく孔用ロツドを着脱自在に具備し、該さ
く孔用ロツドを平行移動させ且つ該ロツドにほぼ直交す
る軸線の周りに該ロツドを回転移動せしめる機能を有し
そして油圧で駆動されるさく岩機をロボツトで操作する
ことにより孔長5m以上の複数の長孔をプログラムに従つ
て自動的に形成する自動さく孔方法であって、長孔さく
孔作業は、少なくとも、ロッドを地層に対し、前進、後
退を繰り返しながらさく孔動作を行なう座ぐり工程と、
この座ぐり工程後に行なう本さく孔工程とを有し、座ぐ
り工程のさく孔作業は、ロッドの送り速度を概略一定に
保持し、回転トルクを段階的に徐々に上昇させ、所定設
定トルク値に達した時点で終了するか、或いは、トルク
が所定設定値に達しない場合には所定設定時間経過時点
にて終了して、本さく孔工程に移ることを特徴とする自
動さく孔方法。
【請求項２】複数の長孔はほぼ鉛直面にフアンカツトの
形状で自動的にさく孔される特許請求の範囲第１項記載
の方法。
【請求項３】長孔さく孔作業において、ロツド長が不足
の場合はロツドの継ぎ足しを行ない、所定長のさく孔作
業が終了した時ロツド引き抜きを行ない、次いでロツド
を分離収納することを自動的に行なうようにした特許請
求の範囲第１項及び第２項に記載の方法。
【請求項４】本さく孔工程において、さく孔作業中に油
圧の変動傾向によりロツドのトルク、送り圧、送り速度
を検出し、フイードバツクすることにより、軟弱帯例え
ば粘土層の処理作業又はガマ領域の処理作業を円滑に自
動的に行なうようにした特許請求の範囲第１項から第３
項のいずれかの項に記載の方法。
【請求項５】下向き有底孔のさく孔作業が完了した時、
それを検知し孔底清掃、ロツド引き抜き及びロツド分離
収納を自動的に行なうようにした特許請求の範囲第１項
から第４項のいずれかの項に記載の方法。
【請求項６】貫通孔の完成、ロツド送りのひつかかり又
はロツドかみこみを検知し、自動的に処置を行なうよう
にした特許請求の範囲第１項から第４項のいずれかの項
に記載の方法。