JPH10339088A - 岩盤等の掘削工法及びそれに使用する装置 - Google Patents
岩盤等の掘削工法及びそれに使用する装置Info
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- JPH10339088A JPH10339088A JP16539497A JP16539497A JPH10339088A JP H10339088 A JPH10339088 A JP H10339088A JP 16539497 A JP16539497 A JP 16539497A JP 16539497 A JP16539497 A JP 16539497A JP H10339088 A JPH10339088 A JP H10339088A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 岩盤等の掘削工事において、従来工法よりも
効率的で経済的な掘削工法を提供する。 【解決手段】 さく孔装置のガイドセルに搭載したさく
岩機にさく孔ロッドを取り付け、該さく孔ロッドの先端
部に装着したビットで岩盤等に下孔を穿孔して発破を行
う掘削工法において、前記さく孔装置として、例えば、
走行車体に水平面内で旋回可能に設置したターンテーブ
ルに伸縮可能なスライドブームを起立・倒伏自在に設
け、該スライドブームに傾動可能に取り付けた有効長
４．５ｍ以上のガイドセルにさく岩機を前後移動自在に
搭載した装置を使用し、前記さく孔ロッドとして長さ
４．５ｍ以上のさく孔ロッドを用い、穿孔中にさく孔ロ
ッドの継ぎ足しを行うことなく、垂直深さ４．５±０．
５ｍの下孔を適当間隔で複数本穿孔し、該下孔に火薬を
装填し発破を行う。
効率的で経済的な掘削工法を提供する。 【解決手段】 さく孔装置のガイドセルに搭載したさく
岩機にさく孔ロッドを取り付け、該さく孔ロッドの先端
部に装着したビットで岩盤等に下孔を穿孔して発破を行
う掘削工法において、前記さく孔装置として、例えば、
走行車体に水平面内で旋回可能に設置したターンテーブ
ルに伸縮可能なスライドブームを起立・倒伏自在に設
け、該スライドブームに傾動可能に取り付けた有効長
４．５ｍ以上のガイドセルにさく岩機を前後移動自在に
搭載した装置を使用し、前記さく孔ロッドとして長さ
４．５ｍ以上のさく孔ロッドを用い、穿孔中にさく孔ロ
ッドの継ぎ足しを行うことなく、垂直深さ４．５±０．
５ｍの下孔を適当間隔で複数本穿孔し、該下孔に火薬を
装填し発破を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作業効率が良く、
経済的な岩盤等の掘削工法に関する。
経済的な岩盤等の掘削工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉱山や土木工事において、クローラドリ
ルやダウンザホールドリルなどのさく孔装置を使用して
下孔を穿孔し、当該下孔に火薬を充填して発破を行う岩
盤等の下向き掘削作業に際しては、まず作業効率が良好
で、コストができるだけ低い作業条件の設定が行われ
る。この場合、作業現場に騒音や振動の規制がなけれ
ば、穿孔の口径を大きく、深さも深くすることを検討す
るのが一般的である。このような場合は、穿孔の間隔も
幾分長く、さく岩機も大型のものが使用できる。
ルやダウンザホールドリルなどのさく孔装置を使用して
下孔を穿孔し、当該下孔に火薬を充填して発破を行う岩
盤等の下向き掘削作業に際しては、まず作業効率が良好
で、コストができるだけ低い作業条件の設定が行われ
る。この場合、作業現場に騒音や振動の規制がなけれ
ば、穿孔の口径を大きく、深さも深くすることを検討す
るのが一般的である。このような場合は、穿孔の間隔も
幾分長く、さく岩機も大型のものが使用できる。
【０００３】ところが、現実には騒音や振動に規制があ
ることが多く、その場合は穿孔深さを６ｍ以内に抑える
のが一般的である。このような場合、実際の条件として
は、例えば、穿孔間隔を２．８ｍ、穿孔口径を７５ｍ
ｍ、穿孔深さを５．５ｍ程度とする条件、またはこれら
に近い穿孔条件で従来は作業を行なっていた。この場
合、市販のさく孔ロッドの長さは、３ｍ，３．６６ｍ，
４ｍの３種であるので、深い下穴を穿孔する場合は、複
数本のロッドをカップリングスリーブで継ぎ合わせて使
用していた。
ることが多く、その場合は穿孔深さを６ｍ以内に抑える
のが一般的である。このような場合、実際の条件として
は、例えば、穿孔間隔を２．８ｍ、穿孔口径を７５ｍ
ｍ、穿孔深さを５．５ｍ程度とする条件、またはこれら
に近い穿孔条件で従来は作業を行なっていた。この場
合、市販のさく孔ロッドの長さは、３ｍ，３．６６ｍ，
４ｍの３種であるので、深い下穴を穿孔する場合は、複
数本のロッドをカップリングスリーブで継ぎ合わせて使
用していた。
【０００４】この種の掘削工法では、岩質が同じであっ
ても、穿孔ロッドの長さ、継ぎ本数、孔径、穿孔間隔、
火薬量等によって掘削コストがかなり変化する。すなわ
ち、穿孔する下孔の深さを深くすれば、一回の発破によ
る破砕量は多いが、単一のロッド（寸法は限定されてい
る）で当該下孔の全長を穿孔することができなくなり、
複数本のロッドを継ぎ足して穿孔しなければならないの
で、ロッドを接続したり切り離したりする手間がかか
り、穿孔速度も低下する。また、深い下孔を穿孔するに
は、ビットの口径も大きくする必要があり、掘進抵抗が
大きくなり穿孔速度が低下する。しかも下孔の全長が長
いので、その範囲を破砕するための火薬の装填量も多く
なる。逆に下孔の深さを浅くすれば、孔１本の穿孔時間
は短くなるが、１回の発破で破砕できる量が少なくな
る。
ても、穿孔ロッドの長さ、継ぎ本数、孔径、穿孔間隔、
火薬量等によって掘削コストがかなり変化する。すなわ
ち、穿孔する下孔の深さを深くすれば、一回の発破によ
る破砕量は多いが、単一のロッド（寸法は限定されてい
る）で当該下孔の全長を穿孔することができなくなり、
複数本のロッドを継ぎ足して穿孔しなければならないの
で、ロッドを接続したり切り離したりする手間がかか
り、穿孔速度も低下する。また、深い下孔を穿孔するに
は、ビットの口径も大きくする必要があり、掘進抵抗が
大きくなり穿孔速度が低下する。しかも下孔の全長が長
いので、その範囲を破砕するための火薬の装填量も多く
なる。逆に下孔の深さを浅くすれば、孔１本の穿孔時間
は短くなるが、１回の発破で破砕できる量が少なくな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】岩盤の掘削コストは、
１回の発破で破砕できる岩石量と、それに必要な火薬の
量、作業時間等によって定まるが、従来は、上記長さが
規定された市販のさく孔ロッドを使用することを前提と
していたため、十分にコストダウンを図ることができな
かった。本発明の課題は、上記のような掘削工事におい
て、従来工法よりも効率的で経済的な掘削工法を提供す
ることにある。
１回の発破で破砕できる岩石量と、それに必要な火薬の
量、作業時間等によって定まるが、従来は、上記長さが
規定された市販のさく孔ロッドを使用することを前提と
していたため、十分にコストダウンを図ることができな
かった。本発明の課題は、上記のような掘削工事におい
て、従来工法よりも効率的で経済的な掘削工法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは穿孔作業条件に着目して種々試行錯誤
を行った結果、以下のような方法が最適であることを見
出した。すなわち、本発明の掘削工法は、ガイドセルに
搭載したさく岩機にさく孔ロッドを取り付け、該さく孔
ロッドの先端部に装着したビットで岩盤等に下孔を穿孔
して発破を行う工法において、前記さく孔ロッドとして
長さ４．５ｍ以上のさく孔ロッドを用い、穿孔中にさく
孔ロッドの継ぎ足しを行うことなく、垂直深さ４．５±
０．５ｍの下孔を適当間隔で複数本穿孔し、該下孔に火
薬を装填し発破を行うことを特徴としている。
め、本発明者らは穿孔作業条件に着目して種々試行錯誤
を行った結果、以下のような方法が最適であることを見
出した。すなわち、本発明の掘削工法は、ガイドセルに
搭載したさく岩機にさく孔ロッドを取り付け、該さく孔
ロッドの先端部に装着したビットで岩盤等に下孔を穿孔
して発破を行う工法において、前記さく孔ロッドとして
長さ４．５ｍ以上のさく孔ロッドを用い、穿孔中にさく
孔ロッドの継ぎ足しを行うことなく、垂直深さ４．５±
０．５ｍの下孔を適当間隔で複数本穿孔し、該下孔に火
薬を装填し発破を行うことを特徴としている。
【０００７】また、本発明の掘削工法の施工には、走行
車体に水平面内で旋回可能に設置したターンテーブルに
伸縮可能なスライドブームを起立・倒伏自在に設け、該
スライドブームに傾動可能に取り付けた有効長４．５ｍ
以上のガイドセルにさく岩機を移動自在に搭載したさく
孔装置、または、走行装置を有する油圧ショベルのブー
ムの先端部に伸縮自在なアームを回動自在に取り付け、
該アームの先端部に傾動可能に取り付けた有効長４．５
ｍ以上のガイドセルにさく岩機を移動自在に搭載したさ
く孔装置を使用するのが便利である。
車体に水平面内で旋回可能に設置したターンテーブルに
伸縮可能なスライドブームを起立・倒伏自在に設け、該
スライドブームに傾動可能に取り付けた有効長４．５ｍ
以上のガイドセルにさく岩機を移動自在に搭載したさく
孔装置、または、走行装置を有する油圧ショベルのブー
ムの先端部に伸縮自在なアームを回動自在に取り付け、
該アームの先端部に傾動可能に取り付けた有効長４．５
ｍ以上のガイドセルにさく岩機を移動自在に搭載したさ
く孔装置を使用するのが便利である。
【０００８】本発明の工法では、さく孔ロッドの継ぎ足
しを行わず、垂直深さ４．５±０．５ｍの下孔を穿孔し
て発破を行うが、これは、条件を変えた種々の試験の結
果、最も経済的であると判明したからである。そして、
当該下孔の穿孔には、ロッドの継ぎ足しを必要としない
長さのさく孔ロッドを用い、伸縮自在かつ水平面内で旋
回可能なさく孔装置で穿孔を行うのが最も効率的であ
る。
しを行わず、垂直深さ４．５±０．５ｍの下孔を穿孔し
て発破を行うが、これは、条件を変えた種々の試験の結
果、最も経済的であると判明したからである。そして、
当該下孔の穿孔には、ロッドの継ぎ足しを必要としない
長さのさく孔ロッドを用い、伸縮自在かつ水平面内で旋
回可能なさく孔装置で穿孔を行うのが最も効率的であ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に付い
て具体例を挙げて説明する。本発明において使用するさ
く孔装置１としては、例えば図１及び図２に示すような
クローラ式走行装置を有する車体２に長尺のガイドセル
５を搭載し、これにさく岩機（通常は油圧式ドリフタ）
Ｄを前後移動自在に取り付けたものが好ましい。このさ
く孔装置１は、走行装置としてオッシレーションシリン
ダ６を有する独立懸下式の無限軌道７が設けられてお
り、凹凸のある地面でも安定させることができるように
なっている。
て具体例を挙げて説明する。本発明において使用するさ
く孔装置１としては、例えば図１及び図２に示すような
クローラ式走行装置を有する車体２に長尺のガイドセル
５を搭載し、これにさく岩機（通常は油圧式ドリフタ）
Ｄを前後移動自在に取り付けたものが好ましい。このさ
く孔装置１は、走行装置としてオッシレーションシリン
ダ６を有する独立懸下式の無限軌道７が設けられてお
り、凹凸のある地面でも安定させることができるように
なっている。
【００１０】上記ガイドセル５は、その有効長（さく岩
機の移動距離）が４．５ｍ以上であり、好ましくは４．
５〜６．０ｍである。これに、さく岩機Ｄの長さ、及び
先端部に設けられるフットパット１１、セントラライザ
１３等の長さが加わるため、ガイドセル５の全長は８ｍ
程度となる。
機の移動距離）が４．５ｍ以上であり、好ましくは４．
５〜６．０ｍである。これに、さく岩機Ｄの長さ、及び
先端部に設けられるフットパット１１、セントラライザ
１３等の長さが加わるため、ガイドセル５の全長は８ｍ
程度となる。
【００１１】無限軌道７式の走行装置には、旋回ベアリ
ングによって縦軸回りに３６０度旋回可能なターンテー
ブル１５が設けられ、これに機枠１７が固着されてい
る。そして、この機枠１７上にエンジン１９、油圧装置
２０、コンプレッサー２２、集塵装置２４、制御盤２５
等が設置されている。また、機枠１７の前部にはコラム
２７が設けられ、これにスライドブーム３０の基部が軸
３１により上下に回動自在に取り付けられている。スラ
イドブーム３０は、外側ブーム３０ａと内側ブーム３０
ｂとを摺動自在に嵌合させたもので、外側ブーム内に設
けたエクステンションシリンダ３２によって伸縮させる
ことができる。なお、スライドブーム３０の外側ブーム
３０ａ先端部と機枠１７とが上下回動用油圧シリンダ３
５で連結されており、この油圧シリンダを伸縮させるこ
とによって、スライドブーム３０を上下に回動させるこ
とができる。
ングによって縦軸回りに３６０度旋回可能なターンテー
ブル１５が設けられ、これに機枠１７が固着されてい
る。そして、この機枠１７上にエンジン１９、油圧装置
２０、コンプレッサー２２、集塵装置２４、制御盤２５
等が設置されている。また、機枠１７の前部にはコラム
２７が設けられ、これにスライドブーム３０の基部が軸
３１により上下に回動自在に取り付けられている。スラ
イドブーム３０は、外側ブーム３０ａと内側ブーム３０
ｂとを摺動自在に嵌合させたもので、外側ブーム内に設
けたエクステンションシリンダ３２によって伸縮させる
ことができる。なお、スライドブーム３０の外側ブーム
３０ａ先端部と機枠１７とが上下回動用油圧シリンダ３
５で連結されており、この油圧シリンダを伸縮させるこ
とによって、スライドブーム３０を上下に回動させるこ
とができる。
【００１２】スライドブーム３０の先端部には、取り付
け部材３７が取り付けられている。この取り付け部材３
７は、前後傾斜シリンダ３８で前後に傾斜可能で、かつ
左右傾斜シリンダ３９で左右に傾斜可能に取り付けられ
ている。取り付け部材３７の前面にはガイドセル５が支
承具３７ａ，３７ａによって上下にスライド自在に支持
されており、ガイドセル５と平行に設けられたスライド
シリンダ４０によってガイドセル５を上下にスライドさ
せることができる。
け部材３７が取り付けられている。この取り付け部材３
７は、前後傾斜シリンダ３８で前後に傾斜可能で、かつ
左右傾斜シリンダ３９で左右に傾斜可能に取り付けられ
ている。取り付け部材３７の前面にはガイドセル５が支
承具３７ａ，３７ａによって上下にスライド自在に支持
されており、ガイドセル５と平行に設けられたスライド
シリンダ４０によってガイドセル５を上下にスライドさ
せることができる。
【００１３】ガイドセル５の前後端部付近にはスプロケ
ットホイールが設けられ、これにフィードチェンが掛け
られている。油圧式フィードモータ４３でこのフィード
チェンを循環させることにより、さく岩機Ｄを搭載する
キャリッジ４をガイドセル５に沿って往復動（図１の上
下動）させることができる。ガイドセル５の側部には、
予備用のさく孔ロッドを保持するロッド保持装置４４が
設けられている。
ットホイールが設けられ、これにフィードチェンが掛け
られている。油圧式フィードモータ４３でこのフィード
チェンを循環させることにより、さく岩機Ｄを搭載する
キャリッジ４をガイドセル５に沿って往復動（図１の上
下動）させることができる。ガイドセル５の側部には、
予備用のさく孔ロッドを保持するロッド保持装置４４が
設けられている。
【００１４】図３及び図４は、上記と異なるさく孔装置
をあらわすもので、このさく孔装置５０は、前記と同様
な無限軌道式走行装置５１にターンテーブル５２を水平
面内で旋回自在に取り付け、その上にエンジン、油圧装
置等を搭載した公知の油圧ショベルを利用したものであ
る。このターンテーブル５２に設けたコラムにブーム５
３が上下に回動自在に取り付けられており、このブーム
に伸縮可能なアーム５５が軸５６によって回動自在に取
り付けられている。アーム５５は、前記ブーム５３に取
り付けられた基部側アーム５５ａと、該基部側アームに
スライド自在に取り付けられた可動側アーム５５ｂから
なり、当該可動側アーム５５ｂを伸縮用油圧シリンダ５
８でスライドさせることにより、当該アーム５５の全長
を伸縮させることができる。５９はブーム回動用の油圧
シリンダ、６０はアーム回動用の油圧シリンダである。
をあらわすもので、このさく孔装置５０は、前記と同様
な無限軌道式走行装置５１にターンテーブル５２を水平
面内で旋回自在に取り付け、その上にエンジン、油圧装
置等を搭載した公知の油圧ショベルを利用したものであ
る。このターンテーブル５２に設けたコラムにブーム５
３が上下に回動自在に取り付けられており、このブーム
に伸縮可能なアーム５５が軸５６によって回動自在に取
り付けられている。アーム５５は、前記ブーム５３に取
り付けられた基部側アーム５５ａと、該基部側アームに
スライド自在に取り付けられた可動側アーム５５ｂから
なり、当該可動側アーム５５ｂを伸縮用油圧シリンダ５
８でスライドさせることにより、当該アーム５５の全長
を伸縮させることができる。５９はブーム回動用の油圧
シリンダ、６０はアーム回動用の油圧シリンダである。
【００１５】アーム５５の先端部には取り付け部材６２
が油圧シリンダ６３によって回動自在に取り付けられ、
これにガイドセル６５が上下に摺動自在に支持されてい
る。ガイドセル６５はスライドシリンダ６６によって上
下方向（図３の矢印Ｘ方向）にスライドさせることがで
きる。ガイドセル６５の構造は前記さく孔装置１とほぼ
同様であり、油圧モータからなるフィードモータ６９、
フットパット７０、セントラライザ７１等が設けられ、
フィードチェンによって移動させられるキャリッジ７４
にさく岩機Ｄが取り付けられている。
が油圧シリンダ６３によって回動自在に取り付けられ、
これにガイドセル６５が上下に摺動自在に支持されてい
る。ガイドセル６５はスライドシリンダ６６によって上
下方向（図３の矢印Ｘ方向）にスライドさせることがで
きる。ガイドセル６５の構造は前記さく孔装置１とほぼ
同様であり、油圧モータからなるフィードモータ６９、
フットパット７０、セントラライザ７１等が設けられ、
フィードチェンによって移動させられるキャリッジ７４
にさく岩機Ｄが取り付けられている。
【００１６】上記さく孔装置１，５０を用いて発破用の
下孔を穿孔する場合は、さく岩機ＤのシャンクロッドＳ
に公知のカップリングスリーブを介してさく孔ロッドＲ
を接続し、該ロッドの先端部にロックビットＢを装着し
て穿孔を行う。さく岩機Ｄの打撃力、回転力、推力は、
さく孔ロッドＲを介してビットＢに伝達され、穿孔が行
われる。穿孔中は、さく孔ロッドの芯部に設けられてい
る水孔を通して空気、水等の流体がビットに供給され、
該ビットの開口部から吐出される。
下孔を穿孔する場合は、さく岩機ＤのシャンクロッドＳ
に公知のカップリングスリーブを介してさく孔ロッドＲ
を接続し、該ロッドの先端部にロックビットＢを装着し
て穿孔を行う。さく岩機Ｄの打撃力、回転力、推力は、
さく孔ロッドＲを介してビットＢに伝達され、穿孔が行
われる。穿孔中は、さく孔ロッドの芯部に設けられてい
る水孔を通して空気、水等の流体がビットに供給され、
該ビットの開口部から吐出される。
【００１７】つぎに、本発明の掘削工法について具体的
に説明する。本発明の掘削工法では、すでに述べた通
り、さく孔ロッドとして長さ４．５ｍ以上のさく孔ロッ
ドを用い、穿孔中にさく孔ロッドの継ぎ足しを行うこと
なく、垂直深さ４．５±０．５ｍの下孔を適当間隔で複
数本穿孔し、該下孔に火薬を装填し発破を行う。この穿
孔深度（垂直深さ）を４ｍよりも浅くすると、発破とズ
リ処理のサイクルが多くなり、しかも１回当りの岩石破
砕量が少なくなるので好ましくない。また、垂直穿孔深
さ（穿孔深度）を５ｍよりも深くすると、狭い切羽面積
で発破回数とズリ処理のサイクル数を減少させることが
でき、捨石等大石を採取することができるというメリッ
トがある反面、次に挙げるようなデメリットがある。す
なわち、大型ドリルが必要で、２次破砕が必要となり、
トータルコストが増大する。振動が増大する。装薬にデ
ッキチャージが必要となり、爆薬の不発、電気雷管脚線
の断線、静電気の発生によるトラブル等が生じやすい。
ベンチカットの場合、浮き石の除去に手間がかかり、危
険である。穿孔角度のコントロールが困難で、孔間隔が
接近することにより火薬量が不適切となって発破事故が
発生しやすい。粘土層や岩石の割れ目等の影響でロッド
の引き抜きが困難となるおそれが強い。さく孔装置、さ
く岩機、さく孔ロッド等の消耗が激しく、単位岩石破砕
量当りの機械損料が大きい。単位岩石破砕量当りの火薬
必要量が大きい等である。
に説明する。本発明の掘削工法では、すでに述べた通
り、さく孔ロッドとして長さ４．５ｍ以上のさく孔ロッ
ドを用い、穿孔中にさく孔ロッドの継ぎ足しを行うこと
なく、垂直深さ４．５±０．５ｍの下孔を適当間隔で複
数本穿孔し、該下孔に火薬を装填し発破を行う。この穿
孔深度（垂直深さ）を４ｍよりも浅くすると、発破とズ
リ処理のサイクルが多くなり、しかも１回当りの岩石破
砕量が少なくなるので好ましくない。また、垂直穿孔深
さ（穿孔深度）を５ｍよりも深くすると、狭い切羽面積
で発破回数とズリ処理のサイクル数を減少させることが
でき、捨石等大石を採取することができるというメリッ
トがある反面、次に挙げるようなデメリットがある。す
なわち、大型ドリルが必要で、２次破砕が必要となり、
トータルコストが増大する。振動が増大する。装薬にデ
ッキチャージが必要となり、爆薬の不発、電気雷管脚線
の断線、静電気の発生によるトラブル等が生じやすい。
ベンチカットの場合、浮き石の除去に手間がかかり、危
険である。穿孔角度のコントロールが困難で、孔間隔が
接近することにより火薬量が不適切となって発破事故が
発生しやすい。粘土層や岩石の割れ目等の影響でロッド
の引き抜きが困難となるおそれが強い。さく孔装置、さ
く岩機、さく孔ロッド等の消耗が激しく、単位岩石破砕
量当りの機械損料が大きい。単位岩石破砕量当りの火薬
必要量が大きい等である。
【００１８】下孔の深さと掘削コストには密接な関係が
あるが、本発明は、これを実験的に確かめたうえで、最
も経済的な掘削工法を見出して完成したのである。この
実験結果によれば、さく孔ロッドとして４．５ｍ以上、
好ましくは５．０〜６．０ｍのロッドを用い、単一のロ
ッドで順次複数の下孔を穿孔し発破するのが最も有利で
あった。このためには、上記の如く、さく孔装置のガイ
ドセルの有効長を５ｍ以上とするのが好ましい。また、
掘削面に複数の下孔を能率よく穿孔するためには、１回
の位置決めで広範囲にわたって穿孔することができるさ
く孔装置を用いることが好ましいのである。なお、穿孔
深度と穿孔間隔については、穿孔深度が３〜４．５ｍで
は深度の７０％、穿孔深度が４．５〜５ｍでは深度の６
５％、穿孔深度が５〜５．５ｍでは深度の６０％、穿孔
深度が５．５〜６ｍでは深度の５５％、穿孔深度が６〜
６．５ｍでは深度の５０％とするのが好ましかった。
あるが、本発明は、これを実験的に確かめたうえで、最
も経済的な掘削工法を見出して完成したのである。この
実験結果によれば、さく孔ロッドとして４．５ｍ以上、
好ましくは５．０〜６．０ｍのロッドを用い、単一のロ
ッドで順次複数の下孔を穿孔し発破するのが最も有利で
あった。このためには、上記の如く、さく孔装置のガイ
ドセルの有効長を５ｍ以上とするのが好ましい。また、
掘削面に複数の下孔を能率よく穿孔するためには、１回
の位置決めで広範囲にわたって穿孔することができるさ
く孔装置を用いることが好ましいのである。なお、穿孔
深度と穿孔間隔については、穿孔深度が３〜４．５ｍで
は深度の７０％、穿孔深度が４．５〜５ｍでは深度の６
５％、穿孔深度が５〜５．５ｍでは深度の６０％、穿孔
深度が５．５〜６ｍでは深度の５５％、穿孔深度が６〜
６．５ｍでは深度の５０％とするのが好ましかった。
【００１９】上述したように、使用するさく孔ロッドの
長さは４．５ｍ以上であるから、垂直深さ４．５±０．
５ｍの傾斜した下孔を穿孔する場合は、傾斜角度によっ
てさく孔ロッドＲの長さが不足することがある。図６
は、このような場合にさく岩機のシャンクロッドとさく
孔ロッドとの間に介装して長さを補充する補充ロッドを
あらわすもので、この補充ロッド８０は、通常使用され
るさく孔ロッドＲと同様な断面形状（図示例では六角形
であるが、円形でもよい。）を有する本体８１の両端部
にそれぞれねじソケット部８２，８２を一体に設けたも
ので、全長は数百ｍｍ（図示例では６００〜７００ｍ
ｍ）とするのが好ましい。この補充ロッドの芯部には、
通常のさく孔ロッドと同様な水孔８３が穿設されてい
る。なお、通常のさく孔ロッドの場合は、両端部に雄ね
じ部が形成されているので、両端部にねじソケット（雌
ねじ部）を設けた上記補充ロッドとは基本的に相違す
る。
長さは４．５ｍ以上であるから、垂直深さ４．５±０．
５ｍの傾斜した下孔を穿孔する場合は、傾斜角度によっ
てさく孔ロッドＲの長さが不足することがある。図６
は、このような場合にさく岩機のシャンクロッドとさく
孔ロッドとの間に介装して長さを補充する補充ロッドを
あらわすもので、この補充ロッド８０は、通常使用され
るさく孔ロッドＲと同様な断面形状（図示例では六角形
であるが、円形でもよい。）を有する本体８１の両端部
にそれぞれねじソケット部８２，８２を一体に設けたも
ので、全長は数百ｍｍ（図示例では６００〜７００ｍ
ｍ）とするのが好ましい。この補充ロッドの芯部には、
通常のさく孔ロッドと同様な水孔８３が穿設されてい
る。なお、通常のさく孔ロッドの場合は、両端部に雄ね
じ部が形成されているので、両端部にねじソケット（雌
ねじ部）を設けた上記補充ロッドとは基本的に相違す
る。
【００２０】これと似た工具で、さく孔ロッド同士を継
ぎ合わせるためのカップリングスリーブがある。この種
のカップリングスリーブは、外形円筒状の部材の両端部
からねじ穴を穿設し、当該両ねじ穴の突き合わせ部に厚
さ数ｍｍ乃至十数ｍｍの仕切り壁を設けたもので、両側
のねじ穴にさく孔ロッドを螺着することにより、２本の
ロッドを直列に接続することができるものである。しか
しながら、このようなカップリングスリーブを用いて別
のさく孔ロッドを継ぎ合わせることにより、ロッド全体
の長さを補充すると、先端側のさく孔ロッドが、さく岩
機のシャンクロッドから２個のカップリングスリーブを
介して接続されることになり、ねじ螺合部が４か所にも
なって、力の伝達効率が低下するし、耐熱グリスの塗布
に余計な時間を必要とする。また、公知のカップリング
スリーブは、外形が全体的にロッドの外径よりも大きい
円筒形であるから、長さを長くすると穿孔時の回転抵抗
が増大し、繰粉の排出の障害にもなる。この点、図の補
充ロッド８０を使用すれば、ねじ螺合部が２か所ですむ
ので、力の伝達効率が大幅に向上し、中間部の外径はさ
く孔ロッドと同程度であるから、能率的な穿孔を行うこ
とができるのである。ガイドセルの長さに余裕がある場
合は、垂直方向の穿孔を行う場合も、この補充ロッドを
介装したままとしておけばよい。
ぎ合わせるためのカップリングスリーブがある。この種
のカップリングスリーブは、外形円筒状の部材の両端部
からねじ穴を穿設し、当該両ねじ穴の突き合わせ部に厚
さ数ｍｍ乃至十数ｍｍの仕切り壁を設けたもので、両側
のねじ穴にさく孔ロッドを螺着することにより、２本の
ロッドを直列に接続することができるものである。しか
しながら、このようなカップリングスリーブを用いて別
のさく孔ロッドを継ぎ合わせることにより、ロッド全体
の長さを補充すると、先端側のさく孔ロッドが、さく岩
機のシャンクロッドから２個のカップリングスリーブを
介して接続されることになり、ねじ螺合部が４か所にも
なって、力の伝達効率が低下するし、耐熱グリスの塗布
に余計な時間を必要とする。また、公知のカップリング
スリーブは、外形が全体的にロッドの外径よりも大きい
円筒形であるから、長さを長くすると穿孔時の回転抵抗
が増大し、繰粉の排出の障害にもなる。この点、図の補
充ロッド８０を使用すれば、ねじ螺合部が２か所ですむ
ので、力の伝達効率が大幅に向上し、中間部の外径はさ
く孔ロッドと同程度であるから、能率的な穿孔を行うこ
とができるのである。ガイドセルの長さに余裕がある場
合は、垂直方向の穿孔を行う場合も、この補充ロッドを
介装したままとしておけばよい。
【００２１】つぎに、本発明の掘削工法を採用して実際
に岩盤の掘削を行った結果について説明する。表１は、
中硬岩である安山岩の岩盤を３人の作業員で掘削した結
果をあらわす。同表によると、ロッドの継ぎ足しを行わ
ずに垂直深さ４．５〜５．０ｍの穿孔を行った実施例１
及び実施例２の１日（作業時間７時間）当りの破砕量が
他の比較例に比べて著しく多く、使用する爆薬量はその
割に増大しないことがわかる。なお、同表において、実
施例１と実施例２には若干のデッドホールがあった。ま
た、比較例１にはデッドホールがなかったが、比較例２
〜６にはデッドホールがあった。
に岩盤の掘削を行った結果について説明する。表１は、
中硬岩である安山岩の岩盤を３人の作業員で掘削した結
果をあらわす。同表によると、ロッドの継ぎ足しを行わ
ずに垂直深さ４．５〜５．０ｍの穿孔を行った実施例１
及び実施例２の１日（作業時間７時間）当りの破砕量が
他の比較例に比べて著しく多く、使用する爆薬量はその
割に増大しないことがわかる。なお、同表において、実
施例１と実施例２には若干のデッドホールがあった。ま
た、比較例１にはデッドホールがなかったが、比較例２
〜６にはデッドホールがあった。
【００２２】
【表１】
【００２３】さらに、図７〜図９は、実際の掘削データ
をグラフ化したもので、図７は穿孔深さ（ｍ）と破砕岩
石量（ｍ3 ／日）の関係、図８は穿孔深さ（ｍ）と単位
破砕岩石量当り爆薬使用量の関係、図９は穿孔深さ
（ｍ）と爆砕岩石効率（％）の関係をそれぞれあらわ
す。
をグラフ化したもので、図７は穿孔深さ（ｍ）と破砕岩
石量（ｍ3 ／日）の関係、図８は穿孔深さ（ｍ）と単位
破砕岩石量当り爆薬使用量の関係、図９は穿孔深さ
（ｍ）と爆砕岩石効率（％）の関係をそれぞれあらわ
す。
【００２４】図７によると、１日（７時間）当りの岩石
破砕量は、ロッドの継ぎ合わせなしで穿孔深さが４〜５
ｍの範囲が多く、５．０ｍとするのが最も多いことがわ
かる。また、図８によると、岩石破砕量当りの爆薬使用
量は、穿孔深度が５ｍ以下で少なくてすむことがわか
る。さらに、図９は、穿孔深度５．０ｍを基準とする岩
石破砕効率をあらわすもので、同図から、穿孔深度４．
５ｍ未満では効率が低下することがわかる。
破砕量は、ロッドの継ぎ合わせなしで穿孔深さが４〜５
ｍの範囲が多く、５．０ｍとするのが最も多いことがわ
かる。また、図８によると、岩石破砕量当りの爆薬使用
量は、穿孔深度が５ｍ以下で少なくてすむことがわか
る。さらに、図９は、穿孔深度５．０ｍを基準とする岩
石破砕効率をあらわすもので、同図から、穿孔深度４．
５ｍ未満では効率が低下することがわかる。
【００２５】
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
によれば、従来の方法よりも大幅な能率向上が認めら
れ、例えば、従来の方法で８日を要する破砕作業に対し
て、本発明の方法によれば６．５日で完了させるような
ことも可能になる。以上のように、本発明の掘削工法及
びその装置は、岩盤等を効率よく低コストで破砕するこ
とのできる優れたものである。
によれば、従来の方法よりも大幅な能率向上が認めら
れ、例えば、従来の方法で８日を要する破砕作業に対し
て、本発明の方法によれば６．５日で完了させるような
ことも可能になる。以上のように、本発明の掘削工法及
びその装置は、岩盤等を効率よく低コストで破砕するこ
とのできる優れたものである。
【図１】さく孔装置の１例をあらわす側面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】上記と異なるさく孔装置の例をあらわす側面図
である。
である。
【図４】その平面図である。
【図５】そのガイドセル部の側面図である。
【図６】補充ロッドの一部断面図である。
【図７】穿孔深度と岩石破砕量の関係をあらわすグラフ
である。
である。
【図８】穿孔深度と爆薬使用量の関係をあらわすグラフ
である。
である。
【図９】穿孔深度と岩石破砕効率の関係をあらわすグラ
フである。
フである。
１，５０ さく孔装置 ５，６５ ガイドセル １５，５２ ターンテーブル ３０ スライドブーム ５３ ブーム ５５ 伸縮アーム ８０ 補充ロッド Ｄ さく岩機 Ｒ さく孔ロッド Ｂ ロックビット
フロントページの続き (72)発明者 富永 茂幸 広島県広島市中区鶴見町３番16号 株式会 社熊谷組広島支店内 (72)発明者 横田 正 広島県比婆郡東城町大字東城36 ヤマモト ロックマシン株式会社内 (72)発明者 村松 克茂 島根県松江市西川津町3365番地80 有限会 社村松土木内
Claims (4)
- 【請求項１】 ガイドセルに搭載したさく岩機にさく孔
ロッドを取り付け、該さく孔ロッドの先端部に装着した
ビットで岩盤等に下孔を穿孔して発破を行う掘削工法に
おいて、前記さく孔ロッドとして長さ４．５ｍ以上のさ
く孔ロッドを用い、穿孔中にさく孔ロッドの継ぎ足しを
行うことなく、垂直深さ４．５±０．５ｍの下孔を適当
間隔で複数本穿孔し、該下孔に火薬を装填し発破を行う
ことを特徴とする岩盤等の掘削工法。 - 【請求項２】 走行車体に水平面内で旋回可能に設置し
たターンテーブルに伸縮可能なスライドブームを起立・
倒伏自在に設け、該スライドブームに傾動可能に取り付
けた有効長４．５ｍ以上のガイドセルにさく岩機を前後
移動自在に搭載したことを特徴とするさく孔装置。 - 【請求項３】 走行装置を有する油圧ショベルのブーム
の先端部に伸縮自在なアームを回動自在に取り付け、該
アームの先端部に傾動可能に取り付けた有効長４．５ｍ
以上のガイドセルにさく岩機を前後移動自在に搭載した
ことを特徴とするさく孔装置。 - 【請求項４】 長さ４００ｍｍ以上のロッドの両端部に
それぞれねじソケットを一体に設けたことを特徴とする
補充ロッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16539497A JP3286728B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 岩盤等の掘削工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16539497A JP3286728B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 岩盤等の掘削工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10339088A true JPH10339088A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3286728B2 JP3286728B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=15811576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16539497A Expired - Fee Related JP3286728B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 岩盤等の掘削工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3286728B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104747193A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-07-01 | 李强 | 一种浅孔凿岩爆破掘进台车 |
| CN107829749A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-23 | 重庆格德瑞重工智能装备研究院 | 全液压切顶泄压钻车 |
| USD927558S1 (en) * | 2019-03-05 | 2021-08-10 | Yamamoto Foundation Works Co., Ltd. | Boring machine with casing driver |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP16539497A patent/JP3286728B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104747193A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-07-01 | 李强 | 一种浅孔凿岩爆破掘进台车 |
| CN104747193B (zh) * | 2015-01-27 | 2016-09-21 | 李强 | 一种浅孔凿岩爆破掘进台车 |
| CN107829749A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-23 | 重庆格德瑞重工智能装备研究院 | 全液压切顶泄压钻车 |
| USD927558S1 (en) * | 2019-03-05 | 2021-08-10 | Yamamoto Foundation Works Co., Ltd. | Boring machine with casing driver |
| USD949929S1 (en) | 2019-03-05 | 2022-04-26 | Yamamoto Foundation Works Co., Ltd. | Boring machine with casing driver |
| USD949928S1 (en) | 2019-03-05 | 2022-04-26 | Yamamoto Foundation Works Co., Ltd. | Boring machine with casing driver |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3286728B2 (ja) | 2002-05-27 |
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