JPH08291686A - 岩盤削孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 穿孔ビットとの接触による案内ロッドの摩耗
や損傷を防止する。 【構成】 岩盤１９にすでに形成されている孔１７に案
内ロッド６０を挿入して、架台１を固定する。そして、
穿孔ロッド４を回転させ、穿孔ビット３を除々に前進さ
せて、案内ロッド６０を挿入した孔に隣接して削孔を行
う。削孔が進行し、ブラケット７０から削孔ビット３ま
での距離がしだいに長くなると、削孔ロッド４は孔１７
側に曲り、岩盤１９が特に硬質の場合には曲りが大き
く、削孔ビット３の周辺部３ａはロッド６０に接触す
る。案内ロッド６０は軸２５を介して回転自在に、ベア
リングケース５内のベアリング５ａにより支持されてい
るので、削孔ビット３の接触により、案内ロッド６０も
回転する。従って、案内ロッド６０とビット３の周辺部
３ａとの間の摩擦は極めて少なく、案内ロッド６０およ
び削孔ビット３の摩耗はほとんど発生せず、またそれら
の破損も回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘削などの
際、岩盤にスリット状の溝を形成するための削孔装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばトンネルなどの構築のため
に岩盤を掘削する場合、ダイナマイトなどを用いる発破
工法が採られてきた。しかし、爆破の衝撃により、大き
な振動や騒音が発生して周辺環境に悪影響を及ぼした
り、周辺岩盤の緩みを招くといった問題があった。そこ
で、静的にトンネルなどを掘削する工法が採用されるよ
うになってきている。この工法ではまず、トンネルなど
の断面外周に沿って、また断面を区画する複数の領域の
境界に沿って多数の孔が一部重複して連続削孔され、削
孔列によるスリット状の溝が形成される。次に、例え
ば、溝によって囲まれた領域に多数の割岩孔を形成して
ゴムチューブ式等の割岩機が挿入され、それを膨張させ
ることにより、各領域が破砕される。このような溝の形
成、および溝によって囲まれた領域の破砕を繰り返すこ
とにより、トンネルなどが掘り進められる。

【０００３】この工法で多数の孔を連続削孔するとき、
従来は図４（Ａ）、（Ｂ）に示すような削孔装置が用い
られていた。１０１は削孔装置の架台で、架台１０１の
上にはブラケット１０７が直立して取り付けられ、削孔
ロッド１０４はこのブラケット１０７を貫通し、ブラケ
ット１０７によりその長手方向に摺動可能に支持されて
いる。削孔ロッド１０４の先端には削孔ビット１０３が
固着されている。

【０００４】架台１０１上の、ブラケット１０７より前
方の位置には案内ロッドが貫通するロッド・サポート１
１０が設けられ、削孔ロッド１０４を回転可能に支持し
ている。ブラケット１０７よりさらに後方には、これと
一体になって架台１０１上を前後に移動自在なドリフタ
ー１０２が設けられ、削孔ロッド１０４の他端はドリフ
ター１０２に取り付けられている。ブラケット１０７に
は、削孔ロッド１０４と並んで、その上方に案内ロッド
１０６が削孔ロッド１０４と平行に取り付けられてい
る。案内ロッド１０６は中空であり、削孔時に水が注入
され、それらはロッド１０６の先端部より噴出する。

【０００５】このような削孔装置により岩盤に削孔する
場合には、案内ロッド１０６の先端を、まず、すでに削
孔されている孔に合わせ、削孔ロッド１０４を所定の動
力源（図示せず）によって回転させ、ドリフター１０２
を所定の駆動手段（図示せず）で移動することにより案
内ロッド１０６と共に削孔ビット１０３を除々に前進さ
せ、案内ロッド１０６に隣接して削孔が行われる。削孔
の際、案内ロッド１０６の中空部分に注入された水は、
先端から噴出して削孔ビット１０３を冷却しながら切削
粉を洗い流して後方に排除する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の削孔
装置では、案内ロッド１０６を孔に徐々に挿入してブラ
ケット１０７とロッドサポート１１０を介して削孔ロッ
ド１０４を安定させ、かつ案内ロッド１０６が挿入され
ている孔と、新たに削孔する孔との間隔が適切に設定さ
れるようにしている。しかし、削孔ビット１０３を前進
させると、ロッドサポート１１０から削孔ビット１０３
までの距離は長くなるため、ロッド１０４はしだいに隣
接する孔の方向、すなわち案内ロッド１０６の方向に曲
りやすくなる。これは、削孔時に削孔ビット１０３の受
ける抵抗が既に孔が開いている側において小さいためで
ある。そして、岩盤が特に硬質の場合には削孔ロッド１
０４の曲りは大きくなり、削孔ビット１０３の周辺部が
案内ロッド１０６に接してしまい、削孔ビット１０３
は、その周辺部が案内ロッド１０６の表面を摺動しつつ
回転する。その結果、案内ロッド１０６および削孔ビッ
ト１０３周辺部が摩耗し、また案内ロッド１０６および
削孔ビット１０３が損傷する場合もあり、案内ロッド１
０６や削孔ビット１０３の頻繁な交換が必要となる。

【０００７】案内ロッド１０６と削孔ビット１０３との
接触を回避するために、案内ロッド１０６と削孔ビット
１０３との間隔を広くすることも可能であるが、その場
合には、隣接して削孔された孔がつながらなくなり、ス
リット状の溝を形成することが困難となる。従来はこの
ような案内ロッドと削孔ロッドとの接触により、施工効
率の大幅な低下を招いていた。一方、削孔ロッド１０４
の曲がりを回避するため、その先端部１０４ａを太くす
ると、切削粉の排出が非常に困難となり、施工効率が極
端に低下する。そこで本発明の目的は、案内ロッドと削
孔ビットとの接触による案内ロッドおよび削孔ビットの
摩耗や損傷を防止して施工効率の向上を可能とした岩盤
削孔装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、スリット状の溝を成す多数の孔を岩盤に
削孔する際にすでに削孔された前記孔に挿入する案内ロ
ッドと、前記孔を削孔するための削孔ビットが装着され
た削孔ロッドと、架台の先端に設けられ前記案内ロッド
の基部を支持すると共に、前記削孔ロッドをその長手方
向に移動可能に支持するブラケットとを備えた岩盤削孔
装置において、前記ブラケットに案内ロッドの基部を回
転可能に支持する支持部材を設けたことを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、前記ブラケットが、削孔
時に岩盤に臨む一方の面と、岩盤とは反対側に臨む他方
の面を有し、前記支持部材は前記他方の面に配設される
ことを特徴とする。また、本発明は、前記案内ロッドの
端部には該案内ロッドと同一直線状に軸が連結され、こ
の軸により前記案内ロッドの基部が構成されていること
を特徴とする。また、本発明は、前記支持部材が、ブラ
ケットに固定されるベアリングケースと、このベアリン
グケース内に配設されたベアリングを含んで構成されて
いることを特徴とする。

【００１０】

【作用】削孔時に、削孔ロッドが曲り、削孔ビットの周
辺部が案内ロッドに接触すると、案内ロッドも回転す
る。その結果、案内ロッドと削孔ビットの周辺部との摩
擦は極めて少なくなり、案内ロッド表面および削孔ビッ
ト周辺部の摩耗はほとんど発生せず、また案内ロッドお
よび削孔ビットの破損も回避できる。

【００１１】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図３
は本発明の岩盤削孔装置の斜視図である。１は削孔装置
の架台で、架台１の上にはブラケット７が取り付けら
れ、削孔ロッド４はこのブラケット７を貫通し、ブラケ
ット７によりその長手方向に摺動可能に支持されてい
る。削孔ロッド４の先端には削孔ビット３が取り付けら
れている。削孔ロッド４は中空となっており、その中空
部分は、削孔ビット３の前面に設けられた複数の開口に
接続している。

【００１２】削孔時にはロッド４の端部から上記中空部
分に水が注入され、その水は削孔ビット３の上記開口よ
り噴出する。架台１上の、ブラケット７より後方の位置
にはロッド・サポート１０が設けられ、削孔ロッド４を
回転可能に支持している。ロッド・サポート１０よりさ
らに後方には、架台１上を前後に移動自在なドリフター
２が設けられ、削孔ロッド４の他端はドリフター２に取
り付けられている。ブラケット７には、削孔ロッド４と
並んで、その上方に案内ロッド６０が削孔ロッド４と平
行に取り付けられている。案内ロッド６０も中空であ
り、削孔時には空気または水が注入され、それらはロッ
ド６０の先端部より噴出する。

【００１３】次に、図１を参照して削孔装置の要部につ
いて説明する。図１（Ａ）は本発明による岩盤削孔装置
の要部側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡＡ断面図を
示す。前記案内ロッド６０の取り付けは、ベアリングケ
ース５と軸２５を介して行われている。ベアリングケー
ス５は筒状を呈し、ベアリングケース５の内部にはベア
リング５ａが内壁に沿って配設され、実施例では、ベア
リングケース５とベアリング５ａにより支持部材が構成
されている。ブラケット７０には円形の開口７０ａが形
成されており、ベアリングケース５は、その中心を開口
７０ａの中心に一致させて、岩盤１９に臨む面とは反対
側の端面においてブラケット７０に溶着されている。

【００１４】軸２５は開口７０ａおよびベアリングケー
ス５に挿通され、ベアリング５ａによって回転自在に保
持されている。軸２５の端部２５ａは、図２に示すよう
に中空となっており、その内壁はすり鉢状で、その部分
は雌ネジに形成されている。この端部２５ａの外径Ｄ１
は、軸２５の、ベアリング５ａによって保持されている
部分の外径Ｄ２より大きく、軸２５が図１の（Ａ）にお
いて左方向に移動しようとしても、端部２５ａの立ち上
がり部２５ｃがベアリングケース５の端面に当接し、軸
２５の移動は阻止される。なお、ブラケット７０の開口
７０ａの直径は、この端部２５ａの外径Ｄ２を若干上回
る大きさとなっている。軸２５のもう一方の端部２５ｂ
は雄ネジに形成され、この雄ネジにはナット２４が螺着
されている。このナット２４により、軸２５が、図１の
（Ａ）において右側に移動することが阻止されている。
軸２５の中心部には穴２５ｄが形成されており、この穴
２５ｄは端部２５ａの中空部に接続している。削孔の際
には、切削粉の排出を容易にするために、端部２５ｂ側
から穴２５ｄを通じ必要におうじて空気または水が注入
される。

【００１５】案内ロッド６０の左側の端部は、尖頭部を
切断した円錐形となっており、その部分は、軸２５の端
部２５ａの内壁に形成された雌ネジに係合する雄ネジと
なっている。そして、ロッド６０のこの雄ネジを軸２５
の上記雌ネジに螺合し、締め付けることにより、ロッド
６０が軸２５に固着され、これにより軸２５がロッド６
０の基部を構成している。なお、ロッド６０と軸２５は
ブラケット７０に対して脱着可能である。また、案内ロ
ッド６０もその中心部に全長にわたって穴６０ｂが削孔
されており、軸２５の上記穴２５ｄに連通している。

【００１６】このような構成を有する岩盤削孔装置によ
る削孔は次のようにして行う。岩盤１９にはすでに孔１
７が形成されており、まずこの孔１７に案内ロッド６０
を図のように挿入して、架台１を固定する。このとき軸
２５の端部２５ｂ側から、軸２５の穴２５ｄ内に必要に
おうじて空気または水を加圧注入し、ロッド６０の先端
開口６０ａからその空気または水を噴出させ、切削粉を
排除しながらロッド６０を挿入する。案内ロッド６０の
挿入により、案内ロッド６０が岩盤に固定され、従って
ブラケット７０も岩盤に固定されることになる。そし
て、削孔ロッド４を高速回転させ、削孔ビット３を除々
に前進させて、案内ロッド６０を挿入した孔に隣接して
削孔を行う。削孔の際、削孔ロッド４の中空部分に注入
した水は削孔ビット３の前面開口より噴出し、削岩の結
果生じる切削粉を洗い流す。また、必要に応じて案内ロ
ッド６０の穴６０ｂにも空気または水が注入され、先端
から噴出する空気または水によっても切削粉が排除され
る。

【００１７】そして、削孔が進行し、ブラケット７０か
ら削孔ビット３までの距離がしだいに長くなると、削孔
ロッド４は孔１７側に曲るようになり、岩盤１９が特に
硬質の場合にはロッド４の曲りが大きく、削孔ビット３
の周辺部３ａはロッド６０に接触する。このとき従来の
削孔装置では、削孔ビット３の回転によりロッド６０の
表面および削孔ビット３自身の周辺部が摩耗したり、あ
るいはロッド６０およびビット３の破損を引き起こした
りすることになるが、本実施例の削孔装置では、削孔ビ
ット３の周辺部３ａがロッド６０に接触すると、案内ロ
ッド６０は軸２５を介して回転自在に、ベアリングケー
ス５内のベアリング５ａにより支持されているので、削
孔ビット３の回転により案内ロッド６０も回転する。従
って、ロッド６０とビット３の周辺部３ａとの間の摩擦
は極めて少なく、案内ロッド６０表面および削孔ビット
３周辺部の摩耗はほとんど発生せず、また案内ロッド６
０および削孔ビット３の破損も回避できる。その結果、
案内ロッドおよび削孔ビットを頻繁に交換する必要がな
くなり、施工効率は大幅に向上する。

【００１８】また、案内ロッド６０と削孔ビット３の周
辺部３ａとの間の摩擦が極めて少ないため、両者が接触
しても削孔ビット３の回転力はほとんど失われない。さ
らに、従来の削孔装置の削孔ロッド先端部１０４ａのよ
うに特別太くする必要もないため、切削粉の後方への排
出がスムーズとなる。従って、高速削孔が可能であり、
この点でも施工効率が改善される。さらに、案内ロッド
６０と削孔ビット３との間の摩擦が極めて少ないことか
ら、削孔ビット３と案内ロッド６０とを従来より接近さ
せて配置し、削孔ビット３が案内ロッド６０に最初から
接触した状態で削孔を行うことも可能である。そうする
ことによって、削孔ロッド４が案内ロッド６０から離れ
る方向に多少曲ったとしても、新たに削孔された孔は、
深部においても必ず、案内ロッド６０が挿入された孔に
接続されたものとなる。すなわち、岩盤の深部において
も正しく溝が形成される。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、スリット
状の溝を成す多数の孔を岩盤に削孔する際にすでに削孔
された前記孔に挿入する案内ロッドと、前記孔を削孔す
るための削孔ビットが装着された削孔ロッドと、架台の
先端に設けられ前記案内ロッドの基部を支持すると共
に、前記削孔ロッドをその長手方向に移動可能に支持す
るブラケットとを備えた岩盤削孔装置において、前記ブ
ラケットに案内ロッドの基部を回転可能に支持する支持
部材を設ける構成とした。そのため、削孔時に、削孔ビ
ットが案内ロッドに接触しても案内ロッドも回転し、案
内ロッドと削孔ビットとの摩擦は極めて少なくなり、案
内ロッドおよび削孔ビットの摩耗や損傷を防止して施工
効率の向上を図ることが可能となる。また、削孔ロッド
を特別太くする必要もないため、切削粉の排出がスムー
ズであり、必要におうじて削孔ロッドだけではなく案内
ロッドからも空気または水を噴出できるため、切削粉の
排出効率が向上して高速削孔が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の岩盤削孔装置の要部側面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡＡ断面図である。

【図２】案内ロッドを取り付けるための軸の拡大側面図
である。

【図３】本発明の岩盤削孔装置の斜視図である。

【図４】（Ａ）は従来の岩盤削孔装置の正面図、（Ｂ）
は部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 架台 ３ 削孔ビット ４ 削孔ロッド ５ ベアリングケース ５ａ ベアリング ６０ 案内ロッド ７０ ブラケット １７ 孔 １９ 岩盤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリット状の溝を成す多数の孔を岩盤に
   削孔する際にすでに削孔された前記孔に挿入する案内ロ
   ッドと、 前記孔を削孔するための削孔ビットが装着された削孔ロ
   ッドと、 架台の先端に設けられ前記案内ロッドの基部を支持する
   と共に、前記削孔ロッドをその長手方向に移動可能に支
   持するブラケットと、 を備えた岩盤削孔装置において、 前記ブラケットに案内ロッドの基部を回転可能に支持す
   る支持部材を設けた、 ことを特徴とする岩盤削孔装置。
2. 【請求項２】 前記ブラケットは、削孔時に岩盤に臨む
   一方の面と、岩盤とは反対側に臨む他方の面を有し、前
   記支持部材は前記他方の面に配設される請求項１記載の
   岩盤削孔装置。
3. 【請求項３】 前記案内ロッドの端部には該案内ロッド
   と同一直線状に軸が連結され、この軸により前記案内ロ
   ッドの基部が構成されている請求項１または２記載の岩
   盤削孔装置。
4. 【請求項４】 前記支持部材は、ブラケットに固定され
   るベアリングケースと、このベアリングケース内に配設
   されたベアリングを含んで構成されている請求項１，２
   または３記載の岩盤削孔装置。