JPS60195291A - 掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩盤に孔をあけ、その掘削孔を押し広げる事に
より岩盤を破壊・掘削するものそある。従来硬い岩盤を
破壊する方法はプラストホールを開はダイナマイトを入
れて破壊する。火薬を使えない所では削岩機か薬物の膨
張効果を使用する。多く知られている′／冬の貫入膨張
効果は一度３０〜５０ｍ＋ｎの掘削孔を開けてから油圧
力で作動するノミを圧入して、その膨張効果により岩盤
を破壊している。しかし、どうしても掘削孔を開ける一
油圧１＞ｑ”装置を掘削孔へ入れる一膨張作業を行う、
の様に２行程以上で本作業を終らせる。本発明はこれら
の仕事を１行程終了後膨張作業を行なうものである。す
なわち掘削装置の中へ油圧力ノミを納めて岩盤掘削を行
ない岩盤掘削後すぐに膨張作業を行なうものである。

先端掘削部構造 内管３は先端に通常ビット１を設け、その後方に内管凹
部２を有するその後方は最上部屋通常の管体である。そ
の外側に覆われた外管４は上部はウォータスイベル迄通
常の管体であるが、最下部は２つの半円形断面を持つ外
管分割部８，８′になっている。又長さは内管３に付け
られたビット１の後方迄となっている。ここで外管分割
部８，８′の内側には外管凸部６が設けてあり内管凹部
Ｚと合致して組合され一体となって、先端部構造を成し
ている。最初の掘削開始時は金属バンド１１により外管
分割部８，８１を合せて離れない様にしておく。

構造上大切な事は内管３の強度を強くしてビット１を保
持する事であり、内管凹部２と外管凸部６の摺動面の傾
斜角を少くとも３〜５度とする事である。これは掘削孔
を膨張させる力は２００トン以上も必要でありこの為に
は、かなりの内管３を押し込む力を必要とする。

後部構造（油圧ピストン部） 後部構造は、内管３を摺動させる為に有るもので。

第１４図に示される断面を持つ。油圧シリンダニ１５内
に油圧ピストン１４金持ち油圧ピストン１４は内管３に
連結されている。又油圧／リンダ−１５は、外管４に連
結され１反対側はシャンクロッド１８に連結され、これ
により打撃力２回転力が伝わる。回転力はシャンクロ。

ド１８より油圧／リンダ−１５，スプライン２（ｌ経て
内管３へ伝わる打撃力はンヤンクロ、ド１８より油圧シ
リンダー１５を経て油圧ピストン１４の後部より内管３
へ継がる。内管３よりビット１によって打撃される。

操作方法 第１．第２図の状態で掘削を始める。最初、内管３゜外
管４を組合せ、先端の外管分割部８に金属バンド１１を
巻いて掘削する。掘削泥水又はエアーはウォータースイ
ベル１３より吸入口９を経て内管３内を通ってビット１
−の排出口１０へ出る。ここで掘削スライムヲ外管４の
外側を通じて外部へ排出る。予定の深さ迄で掘削を終え
るとポンプを止めて循環、泥水又はエアを止める。その
後、内・外管を孔底より少し引き上げて。

そして油圧ポンプを作動させ、油圧ホース２１より油圧
７リンダー１５内へ強力な油圧を送り込み油圧ピストン
１４を前部へ押し出す。第１２．第１３図の状態へ進ん
でいく。

油圧ピストン１４に連結された内管３は前部へ摺動して
、内管凹部２は外管凸部６を離れる。これにより外管凸
部６は内管３の外側円周部により外側へ押し広げられる
。その膨張量は外管凸部６の凸部の高さと同じである。

第１１図は最も膨張した時の外管凸部６の断面図である
。岩盤は硬い為、内管３を強力な力１０トン以上で押す
必要がある。内管３と外管４の間は、はとんど少しの隙
間しがない為、内管４が曲ってしまう事もない。

外管分割部８は強力なカで押し出される為、変形するの
もやむを得ないが、外管凸部６．及内管４の摺動面は強
力な材質で作る必要がある。

これらの工法は、油圧力ノミ装置を掘削孔に手で挿入せ
ねばならないという作業を全くなくしてしまい。

かつ掘削孔と膨張部っ壕り外管分割部８，８°がなじん
で“いる為、きわめて少ない労力で膨張作業が行なわれ
るこれらの工法はベンチカット作業に最適で安価な方法
である。

第１７図〜第２３図は１本発明の実施例であるが、外管
分割部８が片側である半成ビット１が外管４に固定され
ているのが大きな違いである。原理は内管３の外径の凸
と外管の内径の凹を摺動させて両側へ膨張させる事で同
じである。做叩構ム（油圧ピストンリ１１全く弓　じ　
槙４Ｌ？：あ３　力゛、ηｂ３ヒ４ｔり０１イ丁Δ　う
　峙　カ皆３茗Ｔカへ士甲し出し、内管［！］＊Ｐ２が
゛外音凸部６友外便１へ庫ｙＬ寺±３゜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明中心断面分解図、第２図は第１図の同方
向から見た外観図、第３図は第１図を９０度回転させて
見た内管外観図、第４図は第３図と同方向から見た外管
中心断面図、第５図は第４図と同方向から見た外管、内
管１組合せ外観図、第６図は第１図におけるビット正面
図１第７図は第１図のＡ−Ａ’線に沿った断面図、第８
図は同Ｂ−Ｂ’線断面図、第９図は同Ｃ−Ｃ″線断面図
、第１０図は第１２図のビット正面図（岩盤破壊時）、
第１１図は第１２図のＡ−Ａ“線断面図、第１２図は掘
削孔を破かいする時の本発明中心断面図、第１３図は第
１２図と同方向から見た外観図、第１４図は油圧ハンマ
ーに装置された本発明油圧シリンダ一部（掘削時）、第
１５図は本発明掘削使用法（掘削時）、第１６図は掘削
孔破かいの使用法外略図、第１７図は本発明の実施例の
中心断面図、第１８図は第１７図と同方向から見た外観
図、第１９図は第１７図よシ９０°回転させて見た内管
。 第２０図は第１９図と同方向から見た外管、第２１図は
第２０図と同方向から見た外観図、第２２図は第１７図
と同方向から見た掘削孔破壊時の中心断面図、第２３図
は第２２図の外観図。 １・・・ビ　ッ　ト１６・・・・油圧ハンマー２・・・
内管凹部　１７・・・・エ　ア３・・・・・内　管　１
８・・−・・シャンクロ、ド４・・・・外　管　１９・
・・オ　イ　ル５　・・サイドカバー　２０・・・スプ
ライン６　・外管凸部　２１・・油圧ホース ７・・外管割れ止 ９　吸　入　口 １０　・排　出　口 １１・・・・金属バンド １２・０リング １３　・ウォータスイベル １４　油圧ピストン １５　・油圧シリンダ 手　貌−′−ン市　正　円　（自　発）１．事ｆｌの表
示　特願昭５９−５０１１６号２６発明の８狗−掘　削
　關 ３、補正をりる老 小作どの関係　特許出願人 住　所　東京都目黒区鷹番３丁目１２−３　角田荘氏名
　玉田真作育 ４、代理人 ５、補正のス・１象 （１）明細吉仝文 （２）図　面 ６、補正の内容 （１）明ｌ１１１１よを別紙訂正明細口］のにうに補正
Ｊる。１品Ｊ　正　明　細　書 ′１、発明の名称 掘　削　機 ２、特許請求の範囲 １）中空の回動軸と、この回動軸を回転駆動さぜる該回
Φム軸の後端部に協えられた駆動装置と、前記回動軸内
に摺動可能に儒えられた摺動軸ど、この摺動軸と前記回
動軸のいずれか一方の先端に備えられた岩盤等を掘削り
ることのできる゛ピッ］〜と、前記摺動軸を軸心方向に
摺動させることのできる該摺動軸の後端部に猫えられた
Ｉｉ！７動装置と、前記回動軸の先端寄りに設りられた
前記摺動装置による前記贋動軸の摺動により該摺動軸の
外径を割岩可能に拡径することの（゛きる拡径装置どか
らなることを特徴と覆る掘削）；■。 ２）摺動装置は中空の回動軸に取（＝ＪＵられた油圧シ
リンター内内この油圧シリンター内に位置Ｊる摺動軸に
取付（〕られたピストンとから構成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の掘削機。 ３）ビットは回動軸の先端に備えていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２１Ｑ１記載の掘削機
。 ４ンビツトは回転駆動する摺動軸の先鋒：；に描えてい
ることを特徴どりる１￥Ｊ１品求の範囲第１頂よｌζは
第２項記載の掘削機。 ５）拡径装置は１ε動軸の先端寄りに形成されたデーパ
−状の切欠凹部ど、この切欠凹部ど嵌合Ｊる回動軸に形
成された凸部と、前記回動軸の先端に形成された該回動
軸を分割リ−ることのできる割溝と、この？Ｉ　Ｉｆ”
ｌにＪ、り分υｊされた該回動軸先端の拡径部どから構
成されていることを特徴どづるＱ：ｒ　５’１品求の範
囲第１項ないし第１項いずれかに記載の掘削１幾。 ３、発明の詳細な説明 本発明は看破砕１事舌で岩盤を掘削Ｊるとどもに、掘削
機を掘削孔より扱取ることなく、効率よ＜　；’ｌ’Ｊ
若づることのＣ′きる掘削機に関りる。 従来、岩破砕工事等Ｃ岩盤を破壊づる方法には、岩盤に
削官機等を用いで孔を聞（）、この孔にダイナマイｈ等
の火貼を挿入し、爆破さけで岩盤を破ＥＪ　’Ｊる方法
や、岩盤に孔を聞り、この孔にクザビ装置賓（ダルダニ
法）を用いて岩盤を割岩Ｊる方法等が知られＣいる。し
かし、これらの方ン人では岩盤に孔を聞りる作業と、８
盤に聞【ノられた孔に火薬や儒械を用いて岩破砕りる作
業を専用の機械で別々に行っている。このため、両作業
専用の□械を用意しなければならず、設佑費が多くかか
るとともに、孔開は作業と割岩作業を別々に行うため、
作業時間が多くかかるという欠点があった。 本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、孔開（Ｊ作業
を行った後、掘削孔より掘削機を扱取ることなく割岩作
業を行うことのＣきる、作業効率の良い掘削機を得るに
ある。 以下、図面に示づ実施例により、本発明の詳細な説明り
る。 第１図ないし第１５図の実施例において、１は中空の回
動軸で、この回動軸１の後端には油圧シリンダー２と接
続される接続部３が形成されている。 ４は前記回動軸１内に摺動可能に備えられたＩＭ勤軸で
ある。５は前記回動軸１の先端寄りに形成された拡径装
置で、この拡径装置５は前記摺動軸４の先端寄りに形成
されｌζデーパ−状に切欠いた切欠凹部６と、この切欠
凹部６と嵌合Ｊる１１を配回動軸゛１の内壁に形成され
たテーパー状の凸部７と、前記回動軸１の先端に形成さ
れた該回動軸１を分割する割１１４８ど、この割面８に
分割され１）０記摺動軸４がＩＳ動したどき拡径する該
回動軸１の先端に形成された拡径部９とから構成されで
いてる。 １０は前記割満８の止まり側に形成された前記回動軸１
が拡径されるとき割れを防止する割れ由め孔である。１
１は前記摺動軸４の先端に固るされた岩盤等に回転作動
して孔を聞りるピッ１〜（”ある。 １２は前記回動軸１先端の前記拡径部９に装置して掘削
開始時に該拡径部９が拡径りるのを防止りる金属バンド
である。１３は摺動装置で、この尉ｖＡＪ装置１３は前
記回動１１’ｌｌｌ　１の後端に取ｆ、Ｉ　４）られた
油圧シリンダー２と、この油圧リシリンタ−２に内挿さ
れた前記摺動軸４の後端に固着された油圧ピストン１４
とから構成され、前記油圧シリンダー２は前記油圧ピス
トン１４が内挿摺動されるシリンダ一本体１５と、この
シリンダ一本体１５の一端に備えられた前記回動軸１の
後端に形成された接続部３に接続される接続部１６と、
該シリンダ一本体１５の他端に備えられた前記回動軸１
を回転駆動する駆動装置１７に接続される接続部１８と
、前記油圧ビス］〜ン１４を摺動動作さＵる油圧装置（
図示せず）より油圧ホース１９．２０を介して油圧が供
給される油圧接続部２１．２１どから構成されている。 なお、前記油圧シリンダー２が駆動装置７により回転さ
れる際に、該油圧シリンダー２と前記油圧ピストン１４
が一緒に回転りるようにスプライン２２が形成されてい
る。 前記駆動装置１７は前記回動軸１を回転駆動することが
Ｃぎるように前記油圧シリンダー２の接続部１８にシレ
ンクＬ１ツド２３で接続されている。２４は前記ピッ］
・１１が回転駆動され岩盤等を掘削りる口、１に掘削水
を吐出さＵ′る掘削水供給路で、この掘削水供給路２４
【Ｊ前記油圧シリンダー２の前記回動軸１取付【ノ側寄
りの外周面に描えられたボース接続部２５に形成された
供給孔２６と、この供給孔２６と連通づ′るように前記
摺動軸４内に形成された水路孔２７と、この水路孔２７
ど連通され前記ピッ１−１１の先端寄り外周面に形成さ
れＩご複数個の吐出孔２８どから構成されている。 上記構成の掘削機は、パワーショベル等のアーム先端に
薪りえて使用り−るもので、掘削作業開始にあっては、
回動軸１内の（召動軸４は第１図に示りように摺動軸４
に形成された切欠凹部６と、前記回動軸１に形成された
凸部７どが１０（合づる位「−１°どしＣ読口動軸１の
先端に金属バンド１２を装置りる。 この状態で駆動装置１７を駆動さｌることにより、該駆
動装置１７のシトンクロット２３に１＆続された油圧シ
リンダー２を介しで前記回動軸１、前記摺動’１ｉｌｌ
ｌ　４およびピッ１−１０よ一体に回転駆動されるとと
しに、掘削水供給装置（図示μＪ゛）から掘削水がホー
ス２９を介して前記油ローシリンダー２のホース接続部
２５に形成された供給孔２６ど、この供給孔２Ｇと連通
りる前記摺動軸４に形成された水路孔２７を通りビット
１」に形成されＩこ複数個に枝分れＪる吐出孔２８から
吐出して、岩盤等の掘ｉ’＋！Ｉをｌ７ｆｌ始Ｊる。 しかる後、予定深さの孔が掘削されると、掘削水の供給
を止める。一方、前記ピッ１へ１１を孔の底面にり少し
引上げて、油圧供給装置（図示１！ｆ＞より油圧を油圧
ホース１９を介して前記油圧シリンダー２内へ供給し、
油圧ピストン１４を前方へ押出ザ。この７ｊめ、前記摺
動軸４は前りへ摺動を始めるとともに、該摺動軸４に形
成された切欠凹部６のデーバー状斜面３０は前記回動軸
１に形成された前記凸部７のテーパー状斜面３１を押し
圧しＣ読口動軸１の拡径部９を拡径さＵるどどもに、金
属バンド１２を破壊づる。このため、拡径した拡径部９
は掘削された孔に内接され、さらに摺動軸４を摺動さＵ
ることにより、孔に内接された拡径部９は、岩盤を押し
広げるので岩盤は割れ、割石作業が終わる。次に１）ａ
２油圧シリンダー２の油圧ボース２０へ油圧を供給し、
前記摺動軸４を元の位置まで後退摺動させて、前記回動
軸の拡径部９を元の径まで縮径させ、次の掘削作業の開
始を前述と同様の動作を繰返して行う。 次に第１７図ないし第２２図に示ザ本発明の異なる実施
例につき説明−りる。なお、これらの実施例の説明に当
っＣ１前記本発明の実施例と同一・構成部分には同−符
弓を（＝Ｊ　Ｌ−Ｕ重複Ｊる説明を古略りる。 第１６図ないし第２２図に示づ実施例におい−Ｃ１１１
０記本発明の実施例と］二に異なる点は、Ｚ−Ｊ　ｎｈ
賀を掘削り′るビット１１を回動軸１の先端に固るした
点と、該回動軸１の先端寄り中間に拡径部９を設りｌこ
点ぐ、このＪ、うに（１４成しても同様の作用効果が得
られる。 以上の説明から明らかなように、本光明にｄ９つ′Ｃは
、次に列挙づる効果がある。 （１）中空の回動軸と、この回動軸を回転駆動さＵる該
回動軸の後部に備えられた駆動装置と、＋ＭＪ記回動軸
内に摺動可能に備えられた１１１動軸ど、この摺動軸と
１）を２回動軸のいツれか一１ノの先Ｇ；１：に備えら
れＩこ君盤簀をＩＩ；＋！削−りることのでさるピッ１
−と、前記摺動軸を軸心ツノ向に摺動させることのでさ
る該摺動軸の後端部に協えられた駆動装置ａど、前記回
動軸の先端寄りに設（）られた１）ｎ記摺動装置による
前記摺動軸の摺動により該回動軸の外径を拡径Ｊること
のできる拡径装置とで構成したので、岩盤等の孔間は作
業完了後、１巳１“ｉｌｌ　７Ｌ　Ｊ：す”１ｍ　ｒｉ
ｌＪ驕を汲取ることなく、続【ノて削岩作業を行うこと
ができる。したがって、作業時間が短縮され、作業効率
が向上゛づ−る。 （２）前記（１）により、孔開ＧＪ作業と割岩作業が一
台℃′できる。したがつＣ１高側な両作業専用の機械等
が不要となる。このため、設備費を低減できる。 （３）前記（１）により簡単な４ｊ４造なので゛、安価
に製作することがぐきる。 （４）前記（１）により、孔間（）作業と割と作業か一
台ひできる。したがって、人手がかからず、人イ９費を
低減できる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例を承り断面図、第２図は第１
図の先端側の外観図、第３図は先端にピッ１〜を取イ１
【ノた摺動軸の説明図、第４図は回動軸先端側の説明図
、第５図は第２図の右側面図、第６図は第２図の底面図
、第７図は第２図のΔ−Δ線に沿う断面図、第８図は第
２図の８　３ＦＡｌに沿う断面図、第９図は第２図のＣ
−Ｃ線に沿う断面図、第１０図は第６図の回動軸拡径状
態を承り説明図、第１１図（，１第１３図の１）−Ｄ線
に沿う断面図、第１２図は側層状態を示Ｊ説明図、第１
３図（ま回動軸が拡径した状態を承り説明図、第１４図
は掘削状態を示覆説明図、第１５図は割岩状態を示で説
明図、第１６図、第１７図、第１８図、第１９図、第２
０図、第２１図Ｊｊ　Ｊ：び第２２図は本発明の異なる
実施例を承り説明図である。 １：回動軸、　２：油圧シリンダー、 ３：接続部、　７１：摺動軸、 ５：拡径装置、　６：切欠凹部、 ７：凸部、　８：割溝、 ９：拡径部、　１０：割れ止め孔、 １１：ピッ１〜、　１２：金属バンド、１３：摺動装置
、　１４：油圧ピストン、１５ニジリンダ一本体、　１
６：接続部、１７：駆動装置、　１８：接続部、 １９：油圧ホース、　２０：油圧ホース、２１：油圧接
続部、　２２ニスプライン、２３：シャンクロンド、　
２４：掘削水供給路、２５：ボース接続部、２６：供給
孔、 ２７：水路孔、　２８：吐出孔、 ２９：ホース、　３０：テーパー状斜面、３１：デーパ
ー状斜面。 特許出願人　玉　１）真　作　育 第５図 と？３　２ｄ 第　８　図　第　９　間 第１０図　第１１図 第１２図　第１３図 第１４図 第１５図 第１８図　第１９図 第２０図 ２δ　２８ 第２Ｎ図 ２８　り只 第２２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　ビット１及内管３．外管４を回転、打撃させなが
   ら掘削する装置において、ビット１の後方に内管凹部２
   を設け、その外側に嵌合された外管４の内側に外管凸部
   ６を内管四部２に合致する様に組合せ、岩盤を掘削後、
   内管３が外管４内２摺動させて、外管凸部６が内管３に
   押されて孔壁を押し広げる事により岩盤を破壊する一行
   程ベンチカット掘削機。 ２）前記記載のビット１を外管４に装着し、その内部を
   摺動する内管３の内管凹部２が外管凸部６を押し出し外
   管４と外管分割部８が両側に膨張する事を特徴とする一
   行程ベンチカ、ト掘削機。