JPH09195661A - 割岩機の着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人手によることなく割岩機の挿入及び抜き取
りを確実に行なえる割岩機の着脱装置を提供すること。 【解決手段】 着脱装置１２は作業機械１６の多関節ブ
ーム１８の先端に設けられている。着脱装置１２は、架
台２４と、架台２４上に移動可能に配置されたクランプ
部２６と、クランプ部２６を移動させるエアーシリンダ
２８とからなり、クランプ部２６は、クランプフレーム
３０と、割岩機８の芯がね８０４の端部の大径部２００
６に当接可能な当接部３２と、クランプフレーム３０に
設けられた一対の把持部材３４と、把持部材３４を駆動
させるエアーシリンダ３６とで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤を破砕する際
に用いる割岩機の着脱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル工事において切羽等の岩盤を破
砕する場合、高耐圧性のゴムチューブと、前記ゴムチュ
ーブの周囲に配設された載荷板と、前記ゴムチューブの
基端部に設けられ加圧用ホースが連結される芯がねとか
らなる割岩機が、安価で取扱いが容易であることから用
いられているこの種の割岩機は、岩盤に形成した割岩孔
に割岩機を挿入し、割岩機の基端に連結された加圧用ホ
ースを通じて高圧水をゴムチューブの内部に供給し、各
ゴムチューブを膨張させ、載荷板を径方向外方に移動さ
せることにより、割岩孔に亀裂を生じさせ、岩盤を破砕
するものである。このような割岩機を用いて、トンネル
の切羽の岩盤を破砕する場合には、岩盤に縦横に間隔を
おいて多数の割岩孔を形成し、水平方向に並ぶ割岩孔の
列毎に、割岩機を挿入し、割岩機により水平方向に並ぶ
割岩孔の列毎に破砕していき、破砕後、割岩機を取り出
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、割岩機の挿入及び抜き取りを人手により行なってい
たので、切羽の面積や傾斜によっては、割岩機の挿入や
抜き取り作業に手間取り、また、岩盤破砕後の割岩機の
抜取りには危険も伴うという問題があった。本発明は前
記事情に鑑み案出されたものであり、本発明の目的は、
人手によることなく割岩機の挿入及び抜き取りを確実に
行なえる割岩機の着脱装置を提供することにある。

【０００４】

【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、所定の長さを有する高耐圧性のゴムチューブ
と、前記ゴムチューブの周囲に配設された載荷板と、前
記ゴムチューブの基端部に設けられ加圧用ホースが連結
される芯がねとを備えた割岩機を割岩孔に挿入し、割岩
孔から抜き取る割岩機の着脱装置であって、直線状に延
在する架台と、前記架台上に該架台の長手方向に移動可
能に配置されたクランプ部と、前記クランプ部を前記架
台の長手方向に移動させるクランプ部用駆動手段とを備
え、前記クランプ部は、前記クランプ部用駆動手段によ
り移動されるクランプフレームと、クランプフレームに
設けられ前記割岩機の芯がねの端部に当接可能な当接部
と、前記当接部の前方箇所で、かつ、架台の長手方向と
直交する方向において互いに離間接近動可能に配設され
た一対の把持部材と、前記一対の把持部材を互いに離間
接近動させる把持部材用駆動手段とで構成され、前記一
対の把持部材は、互いに接近した状態で、前記芯がねの
端部寄りに該端部よりも小さい断面で形成された小径部
を把持可能で、互いに離れた状態で前記芯がねから離間
するように形成されていることを特徴とする。

【０００５】また、本発明は、前記把持部材が、前記ク
ランプフレームに揺動可能に配設された一対のアームの
先端に設けられ、把持部材用駆動手段は前記アームを揺
動させるように構成されていることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記把持部材用駆動手段が、前記クラン
プフレームに一端が連結され、他端が前記アーム部材に
連結されたエアーシリンダにより構成されていることを
特徴とする。また、本発明は、前記クランプ部用駆動手
段が前記架台に取着されたエアーシリンダにより構成さ
れていることを特徴とする。また、本発明は、前記架台
が、走行可能な車両に、揺動、旋回可能に設けられたブ
ームの先端に設けられていることを特徴とする。また、
本発明は、前記架台の先端には、岩盤に弾接可能なクッ
ション材が取着されていることを特徴とする。

【０００６】割岩孔に割岩機を挿入する場合、クランプ
部により割岩機の芯がねの小径部を把持した状態でクラ
ンプ部と共に割岩機を架台上で後退させておく。次に、
割岩孔に架台を合わせ、クランプ部用駆動手段によりク
ランプ部を前進させ、割岩機を割岩孔に僅かに挿入す
る。そして、以後、把持部材用駆動手段により把持部材
を開き、クランプ部を前進させ当接部により芯がねの端
部を押し込むことで割岩機を割岩孔に挿入する。割岩機
を割岩孔から抜き出す場合には、割岩孔に架台を合わ
せ、クランプ部用駆動手段によりクランプ部を前進さ
せ、把持部材用駆動手段により把持部材と閉じ、割岩機
の芯がねの小径部を把持する。次に、クランプ部用駆動
手段によりクランプ部を後退させ、割岩機を割岩孔から
抜き出す。この場合、割岩機の抵抗が大きい場合であっ
ても、把持部材が芯がねの端部に係止するので、割岩機
の抜き出しが確実に行なわれる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づき説明する。図１は着脱装置が装備された作業機械
の側面図、図２は同平面図を示す。２はトンネル、４は
切羽、６は切羽４に複数設けられた割岩孔、８は割岩
機、１２は着脱装置を示し、着脱装置１２は、図１、図
２に示すように、クローラ１４を有し走行可能な作業機
械１６に設けられている。作業機械１６の上部前側の左
右両側にはそれぞれ多関節ブーム１８が前方に延設さ
れ、多関節ブーム１８は油圧シリンダ等により水平動、
垂直動、ローリング動、揺動可能に構成され、この多関
節ブーム１８の先端にそれぞれ着脱装置１２が配置され
ている。

【０００８】割岩機８は、図３に示すように、高耐圧性
のゴムチューブ８０１と、前記ゴムチューブの周囲に配
設された載荷板８０２と、前記ゴムチューブ８０１の基
端部に設けられ加圧用ホース８０３が連結される芯がね
８０４とを備えた従来公知の構造である。また、前記芯
がね８０４には連結具２０が結合され、この実施例で
は、連結具２０は第１連結具２０Ａと第２連結具２０Ｂ
とで構成されている。第１連結具２０Ａは筒状で前記芯
がね８０４に固定され、第１連結具２０Ａには加圧用ホ
ース８０３が挿通される溝２００２が形成され、加圧用
ホース８０３は作業機械１６に搭載された油圧発生装置
８０６に接続されている。第２連結具２０Ｂは第１連結
具２０Ａの端部にねじ結合され、第２連結具２０Ｂの中
間部には小径部２００４が形成され、その端部には小径
部２００４よりも断面の大きい大径部２００６が形成さ
れている。実施例では前記小径部２００４が、特許請求
の範囲における芯がねの端部寄りに該端部よりも小さい
断面で形成された小径部に相当し、また、前記大径部２
００６が、特許請求の範囲における芯がねの端部に相当
している。

【０００９】前記着脱装置１２は、図４に側面図で、図
５に平面図で示すように、架台２４と、架台２４上に該
架台２４の長手方向に移動可能に配置されたクランプ部
２６と、架台２４上に支持されクランプ部２６を前記架
台２４の長手方向に移動させるエアーシリンダ２８（ク
ランプ部用駆動手段）とからなり、前記クランプ部２６
は、クランプフレーム３０と、割岩機８の芯がね８０４
の端部、すなわち前記大径部２００６に当接可能な当接
部３２と、クランプフレーム３０に設けられた一対の把
持部材３４と、把持部材３４を駆動させるエアーシリン
ダ３６（把持部材用駆動手段）とで構成されている。

【００１０】前記架台２４は直線状に延在して設けら
れ、図６に示すように、架台２４は多関節ブーム１８の
先端ブーム部１８０２の上方で、上下に移動可能で、旋
回調節可能、かつ、傾動調節可能に保持されている。詳
細には、多関節ブーム１８の先端ブーム部１８０２に取
り付け金具１８０３を介して旋回調節可能に、かつ、上
下に傾倒調節可能にエアーシリンダ３８が取着され、エ
アーシリンダ３８のピストンロッド先端と架台２４のフ
ランジ２４０２と連結する基台４０が設けられ、基台４
０の周囲で架台２４の下面と基台４０間に複数のスプリ
ング４２が設けられ、架台２４に割岩機８が保持された
状態で作業員が架台２４を所望の角度に旋回、傾動させ
ることができ、かつ、作業員が架台２４から手を離して
もその旋回状態、傾動状態が保持されるように構成され
ている。

【００１１】図４、図５に示すように、エアーシリンダ
２８の先端は、架台２４上に該架台２４の長手方向に沿
って移動可能に結合されたブロック４４に結合され、こ
のブロック４４からは架台２４の幅方向中央で架台２４
の長手方向に延在する当接部材４６が突設され、前記当
接部３２はこの当接部材４６の先端面で構成されてい
る。前記当接部材４６の基端と中間部の両側にはそれぞ
れフランジ４６０２、４６０４が突設され、実施例では
これらブロック４４や当接部材４６、フランジ４６０
２、４６０４によりクランプフレーム３０が構成されて
いる。基端の両側のフランジ４６０２には前記エアシリ
ンダ３６のシリンダ本体の基部が枢着され、中間部の両
側のフランジ４６０４に、それぞれ外側に屈曲したアー
ム４８の基部が枢着されている。そして、アーム４８の
中間部に突設されたフランジ４８０２に前記エアーシリ
ンダ３６のピストンロッドの先端が枢着され、エアーシ
リンダ３６の伸縮により、一対のアーム４８が、その先
部が互いに離間、接近する方向に揺動するように構成さ
れている。

【００１２】前記把持部材３４は前記アーム４８の先部
にそれぞれ設けられている。前記把持部材３４は、芯が
ね８０４の端部、実施例では第２連結具２０Ｂの大径部
２００６が当接部３２に臨んだ状態で、アーム４８を互
いに接近させる方向に揺動させると、一対の把持部材３
４により第２連結具２０Ｂの小径部２００４を把持する
ように構成され、かつ、アーム４８を互いに離間させる
方向に揺動させると、一対の把持部材３４が開いて第２
連結具２０Ｂ及び芯がね８０４の半径方向外方に位置す
るように形成されている。

【００１３】尚、図４、図５に示すように前記架台２４
の上面の前端には、把持部材３４により第２連結具２０
Ｂを挟んでエアーシリンダ２８の伸縮によりクランプ部
２６、割岩機８を移動させる際に、割岩機８の直線移動
を案内するガイド部材５０が設けられている。また、図
４に示すように架台２４の前端端面には、架台２４の岩
盤への衝突を防止するため、ゴム等からなるクッション
材５２が取着されている。また、図１、図２に示すよう
に、二つの多関節ブーム１８の間でその上方にアーム５
４が旋回及び上下に揺動可能に設けられ、このアーム５
４の先端には作業床５６が設けられ、作業床５６には、
前記多関節ブーム１８や、エアーシリンダ２８、３６、
３８の伸縮作動を行わせる操作盤５８が各多関節ブーム
１８に対応して設けられ、作業員が作業床５６に立ち、
多関節ブーム１８や着脱装置１２を操作できるように構
成されている。

【００１４】次に、作用について説明する。切羽４の割
岩孔６に割岩機８を挿入する場合について図７、図８を
参照して説明する。尚、把持部材３４により小径部２０
０４が把持され、エアーシリンダ２８は縮小状態であ
り、割岩機８が架台２４上で保持され後退位置となって
いる。割岩機８の割岩孔６への挿入は、足場５６上に作
業員が立ち、操作盤５８により多関節ブーム１８及び着
脱装置１２を操作することで行なわれ、まず、図７
（Ａ）、図８（Ａ）に示すように、架台２４を傾斜させ
た状態で多関節ブーム１８を操作して割岩孔６の下にク
ッション材５２を弾接させ割岩機８の先端を割岩孔６に
臨ませる。次に、図７（Ｂ）に示すように、割岩機８の
先端を割岩孔６に臨ませた状態でエアーシリンダ３８を
伸長して架台２４を持ち上げ、また、図８（Ｂ）に示す
ように、多関節ブーム１８を横方向に移動させて架台２
４を旋回させ、割岩孔６の中心に割岩機８の中心を合わ
せ、エアーシリンダ２８を僅かに伸長させ、あるいは、
多関節ブーム１８を操作して割岩機８の先部を割岩孔６
に僅かに挿入する。

【００１５】尚、割岩孔６の中心に割岩機８の中心を合
わせる際に、割岩孔６の下にクッション材５２を弾接さ
せておき、架台２４の支点部分、すなわち、フランジ２
４０２の近傍部分を手で押えておくと、割岩孔６に対し
て割岩機８の中心を合わせる作業が効率良くなされる。
次に、エアーシリンダ３６を縮小して把持部材３４を割
岩機８から離し、エアーシリンダ２８を伸長させ当接部
３２により割岩機８の芯がね後端、すなわち、当接部３
２により大径部２００６を押すことで、割岩機８の割岩
孔６への挿入が行われ、図７（Ｃ）、図８（Ｃ）は割岩
機８の割岩孔６への挿入が完了した状態を示す。このよ
うにして左右の２つの多関節ブーム１８、着脱装置１２
により割岩機８を割岩孔６へ挿入したならば、着脱装置
１２を割岩孔６から離し、前記と同様に新たな割岩機８
を割岩孔６に挿入する。そして、所定の割岩孔６に割岩
機８を挿入したならば、加圧用ホース８０３から高圧水
をゴムチューブ８０１に供給し、膨張させ、これにより
各載荷板８０２をゴムチューブ８０１の径方向外方に移
動させ、岩盤に亀裂を生じさせ、破砕する。

【００１６】次に、岩盤を破砕した後、割岩機８を割岩
孔６から抜き出す場合について説明する。割岩機８を抜
き出す場合も、足場５６上に作業員が立ち、図９
（Ａ）、図１０（Ａ）に示すように、架台２４を傾斜さ
せた状態で多関節ブーム１８を操作して割岩孔６の下に
クッション材５２を弾接させる。次に、図９（Ｂ）、図
１０（Ｂ）に示すように、架台２４が割岩機８にほぼ平
行になるように、多関節ブーム１８を上方で横方向に移
動させて旋回させる。この場合、割岩孔６の下からクッ
ション材５２が離れないように、架台２４の支点部分、
すなわち、フランジ２４０２の近傍部分を手で押えてお
くと、架台２４を割岩機８に合わせる作業が効率良くな
される。

【００１７】次に、エアーシリンダ２８を伸長させてク
ランプ部２６を前進させ、次に、当接部３２に割岩機８
の芯がね後端の大径部２００６に臨んだならば、エアー
シリンダ３６を伸長させ、把持部材３４により小径部２
００４を把持する。次に、図９（Ｃ）、図１０（Ｃ）に
示すように、エアーシリンダ２８を縮小させてクランプ
部２６を後退させ、割岩機８を割岩孔６から抜き出す。
この場合、割岩機８の抵抗が大きい場合であっても、把
持部材３４が大径部２００６に係止するので、割岩機８
の抜き出しが確実に行われる。このようにして左右の２
つの多関節ブーム１８、着脱装置１２により割岩機８を
抜き出す。尚、図１１に示すように、岩塊Ｇが付着して
割岩機８と共に抜け出た場合には、バランスが崩れて架
台２４が前方に傾斜し、岩塊Ｇが割岩機８から落下する
ので、多関節ブーム１８に過大な負荷がかからない。

【００１８】このように本実施例においては、着脱装置
１２により割岩孔６への割岩機８の挿入および抜き取り
が行なえるので、従来のような手作業による割岩機８の
挿入、抜き取り作業を省け、安全に割岩機８の挿入作業
や抜取り作業を行なうことが可能となる。特に、割岩機
８には加圧ホース８０３が接続されているが、本実施例
では、割岩機８の割岩孔６への挿脱の際に割岩機８を何
ら回転させることがないので、加圧ホース８０３がねじ
れる等の不具合も生じることがなく、割岩機８の挿入、
抜取り作業が円滑に確実に行なわれる。また、二つの着
脱装置１２により割岩孔６への割岩機８の挿入および抜
取りが行なえるので、割岩機８の割岩孔６への挿脱の作
業効率を向上させることが可能となる。

【００１９】尚、実施例では、把持部材用駆動手段やク
ランプ部用駆動手段としてエアーシリンダを用いた場合
について説明したが、これら駆動手段として油圧シリン
ダや、その他従来公知の種々の機械的構造を用いてもよ
い。また、実施例では、作業機械がドリルジャンボであ
る場合について説明したが、作業機械は揚重機等であっ
てもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
所定の長さを有する高耐圧性のゴムチューブと、前記ゴ
ムチューブの周囲に配設された載荷板と、前記ゴムチュ
ーブの基端部に設けられ加圧用ホースが連結される芯が
ねとを備えた割岩機を割岩孔に挿入し、割岩孔から抜き
取る割岩機の着脱装置であって、直線状に延在する架台
と、前記架台上に該架台の長手方向に移動可能に配置さ
れたクランプ部と、前記クランプ部を前記架台の長手方
向に移動させるクランプ部用駆動手段とを備え、前記ク
ランプ部は、前記クランプ部用駆動手段により移動され
るクランプフレームと、クランプフレームに設けられ前
記割岩機の芯がねの端部に当接可能な当接部と、前記当
接部の前方箇所で、かつ、架台の長手方向と直交する方
向において互いに離間接近動可能に配設された一対の把
持部材と、前記一対の把持部材を互いに離間接近動させ
る把持部材用駆動手段とで構成され、前記一対の把持部
材は、互いに接近した状態で、前記芯がねの端部寄りに
該端部よりも小さい断面で形成された小径部を把持可能
で、互いに離れた状態で前記芯がねから離間するように
形成されている。従って、割岩孔への割岩機の挿入およ
び抜き取りが、手作業によることなく、また、加圧ホー
スが絡まることもなく、安全に確実に行なえるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の着脱装置を備えた作業機械の正面図で
ある。

【図２】本発明の着脱装置を備えた作業機械の平面図で
ある。

【図３】割岩機の芯がね部分の説明図である。

【図４】着脱装置の正面図である。

【図５】着脱装置の平面図である。

【図６】多関節ブームと架台の連結状態の説明図であ
る。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は割岩機を挿入する作業を側方
から見た説明図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は割岩機を挿入する作業を上方
から見た説明図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は割岩機を抜き出す作業を側方
から見た説明図である。

【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は割岩機を抜き出す作業を上
方から見た説明図である。

【図１１】割岩機を抜き出した際に、割岩機に岩塊が付
着して状態の説明図である。

【符号の説明】

４ 切羽 ６ 割岩孔 ８ 割岩機 ８０３ 加圧用ホース ８０４ 芯がね １２ 着脱装置 １６ 作業機械 １８ 多関節ブーム ２０ 連結具 ２００４ 小径部 ２００６ 大径部 ２４ 架台 ２６ クランプ部 ２８ エアーシリンダ（クランプ部用駆動手段） ３０ クランプフレーム ３２ 当接部 ３４ 把持部材（把持部材用駆動手段） ３６ エアーシリンダ（把持部材用駆動手段） ４８ アーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の長さを有する高耐圧性のゴムチュ
   ーブと、前記ゴムチューブの周囲に配設された載荷板
   と、前記ゴムチューブの基端部に設けられ加圧用ホース
   が連結される芯がねとを備えた割岩機を割岩孔に挿入
   し、割岩孔から抜き取る割岩機の着脱装置であって、 直線状に延在する架台と、 前記架台上に該架台の長手方向に移動可能に配置された
   クランプ部と、 前記クランプ部を前記架台の長手方向に移動させるクラ
   ンプ部用駆動手段とを備え、 前記クランプ部は、前記クランプ部用駆動手段により移
   動されるクランプフレームと、クランプフレームに設け
   られ前記割岩機の芯がねの端部に当接可能な当接部と、
   前記当接部の前方箇所で、かつ、架台の長手方向と直交
   する方向において互いに離間接近動可能に配設された一
   対の把持部材と、前記一対の把持部材を互いに離間接近
   動させる把持部材用駆動手段とで構成され、 前記一対の把持部材は、互いに接近した状態で、前記芯
   がねの端部寄りに該端部よりも小さい断面で形成された
   小径部を把持可能で、互いに離れた状態で前記芯がねか
   ら離間するように形成されている、 ことを特徴とする割岩機の着脱装置。
2. 【請求項２】 前記把持部材は、前記クランプフレーム
   に揺動可能に配設された一対のアームの先端に設けら
   れ、把持部材用駆動手段は前記アームを揺動させるよう
   に構成されている請求項１記載の割岩機の着脱装置。
3. 【請求項３】 前記把持部材用駆動手段は、前記クラン
   プフレームに一端が連結され、他端が前記アーム部材に
   連結されたエアーシリンダにより構成されている請求項
   ２記載の割岩機の着脱装置。
4. 【請求項４】 前記クランプ部用駆動手段は前記架台に
   取着されたエアーシリンダにより構成されている請求項
   １記載の割岩機の着脱装置。
5. 【請求項５】 前記架台は、走行可能な車両に、揺動、
   旋回可能に設けられたブームの先端に設けられている請
   求項１記載の割岩機の着脱装置。
6. 【請求項６】 前記架台の先端には、岩盤に弾接可能な
   クッション材が取着されている請求項１記載の割岩機の
   着脱装置。