JPS6133957B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主として堀削等の作業現場において
種々の岩石を破砕したり、切断したり、あるいは
岩石に穿孔したりする為に用いられる移動式穿削
岩装置に関するもので、極めて能率良く岩石の切
断、破砕等の作業を行なうことができるようにし
た移動式穿削岩装置を提供することを目的とする
ものである。

以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。第１図において、１は破砕の行なわれる岩
石、２は作業員、３は作業員２が手に持つて操作
している移動式穿削岩装置を示す。この装置３に
おいて、４はプラズマトーチ、５はトーチ４から
突出させた支持腕、６は支持腕５の先端部に備え
させた離隔部材、７は把手、８は電線及びホース
の束を示し、プラズマトーチ４及び離隔部材６に
電気を供給する為のケーブル、プラズマ生成用の
ガスを供給する為のホース、冷却水を循環させる
為のホースなどが備わつている。尚この束におい
て図示されていない他端は上記電気、ガス、冷却
水の供給装置に接続してある。

次に上記穿削岩装置３をより詳細に示す第２図
（絶縁カバー、把手を取除いた状態での縦断面を
示す）乃至第４図について説明する。先ずプラズ
マトーチ３において、このトーチ３は周知のトラ
ンスフアータイプのプラズマトーチと均等に構成
されている。即ち、１１は筒状に形成されたノズ
ルで、先端部にはプラズマジエツトを吹き出すよ
うにした吹出口１２を有している。またこのノズ
ル１１には冷却水の流通路１３が形成してあり、
流入口１４及び流出口１５を介して流通させる冷
却水によつて冷却されるようにしてある。１６は
ノズル１１に固定した絶縁体で、電気絶縁性の良
好な材料が用いてある。１７は絶縁体１６に穿設
したガス流通路で、プラズマ化用のガスをノズル
１１の内側の空間に導くようにしたものである。
１８は絶縁体１７に固定した陰極支持具で、導電
材料で形成された外筒１９と内筒２０との二重筒
になつており、後述の陰極冷却用の冷却水を流入
口２１から流出口２２へ向け矢印で示されるよう
に流通させ得るようにしてある。２３は支持具１
８に取付けた陰極である。次に２５は絶縁体１６
に固定した支持体で、絶縁材料で形成されてい
る。２６は支持体２５に設穿した透孔で、前記支
持腕５を進退自在に挿通してある。尚図示はしな
いが周知の手法でもつて支持体２５に対する支持
腕５の回動が阻止されるようにしてある。２７は
支持腕５に取付けたばね座、２８はばね座２７と
支持体２５との間に介装させたばねで、支持腕５
を矢印Ａ方向に付勢するようにしてある。２９は
位置調節具で、支持腕５に刻設したねじ溝に螺合
させることにより、支持腕５の長手方向への移動
を自在にしてある。３０は支持腕５の先端に取付
けた取付枠で、ボルト及びナツトから成る止着具
３１を締め緩めすることにより内径を縮小あるい
は拡大して、前記離隔部材６を装着あるいは取外
しできるようにしてある。尚上記離隔部材６は上
記プラズマトーチ４に対して陽極として作用する
もので、導電性及び耐熱性の良好な材料（一例と
して黒鉛）を用いて形成してある。またその形状
は図示される如き環状に形成して、中空部が後述
プラズマジエツトの通路６ａとなるようにしてあ
る。更にまた、上記止着具としては第３図に想像
線で示されたような押ねじ３５を用いてもよい。
３２は電源で、第１図に示された束８の図示され
てない端に接続されているものである。３９は抵
抗を示す。

次に上記構成の穿削岩装置３の使用法を説明す
る。先ず電源、プラズマ化用のガス及び冷却水を
夫々供給し、プラズマの着弧をする。この着弧は
次のような状態で行なうことができる。即ち第１
図のように備えた状態で離隔部材６（支持腕５の
屈曲部でも良い）を岩石１に押し当てて、支持腕
５を支持体２５に対し矢印Ｂ方向に移動させ、第
４図に示される如く離隔部材６とノズル１１とを
近接させる。これにより陰極２３と陽極（離隔部
材６）との距離が近くなる為、容易に着弧がなさ
れる。このようにして着弧がなされたならば装置
３を岩石１から第１図及び第２図に示されるよう
に離す。すると支持腕５は、予め調節具２９で定
めた位置までばね２８の力で矢印Ａ方向に移動
し、これにより離隔部材６はトーチ４から離間し
た位置に置かれる。

するとこの状態においては、トーチ４における
ノズル１１の吹出口１２から吹き出されたプラズ
マジエツトは、離隔部材６におけるプラズマ通路
６ａを通つて更に遠くまで達する。従つてこの通
路６ａを通つて吹き出されるプラズマジエツトを
岩石１における所望の場所に吹き付け、その部分
の加熱、溶解を行なわせれば良い。この場合加熱
されて溶けたりもろくなつたりした岩石の破片が
プラズマジエツトにより吹き飛ばされて、それが
トーチ４側へはね返るようなことがあつても、そ
れは環状の離隔部材６により遮蔽されて、それが
ノズル１１に当つたりする危険が防止される。

尚上記の場合、上記離隔部材６が周知のプラズ
マトーチにおける陽極と同様に作動して、安定な
プラズマジエツトを維持したままで岩石１とトー
チ４における先端の吹出口１２とを離間（例えば
トーチ４の直径が100φであればそれと同程度ま
で）させることができ、これによりプラズマトー
チ４に高電圧をかけて大きな電力を投入し、大き
な出力を得るようにすることができる。

また上記離隔部材６は上記のような作用をなす
ものでその形状は環状に限らず任意で良く、また
プラズマ通路の形状も任意で良い。即ち例えば離
隔部材６を馬蹄型に形成してその凹部をプラズマ
通路としたり、あるいは単に棒状の離隔部材を配
置してその側部がプラズマ通路となるようにして
も良い。

次に第５図及び第６図は本願の異なる実施例を
示すもので、取付枠３０ａを中空に形成してその
中空部を流通路３６とし、そこには夫々中空の２
本の支持腕５ｅ，５ｅを介して冷却水が矢印で示
されるように循環するようにしてある。また離隔
部材６ｅの外周面と取付枠３０ｅの内周面には
夫々対応ねじ溝を刻設し、取付枠３０ｅに対し離
隔部材６ｅを螺着できるようにしてある。

なお、機能上前図のものと同一又は均等構成と
考えられる部分には、前図と同一の符号にアルフ
アベツトのｅを付して重複する説明を省略した。

以上のようにこの発明にあつては、岩石１を切
断、破砕あるいは穿孔する場合、プラズマトーチ
４のノズル１１から吹出されるプラズマジエツト
を岩石に吹き付けるようにしたものであるから、
岩石１に対し高熱を局部的に供給してその部分を
非常に早く加熱することができ、極めて能率良く
岩石の切断あるいは穿孔を行ない得る効果があ
る。しかもその場合、上記のようなプラズマジエ
ツトを用いているから、加熱によつて壊れ易くな
つた岩石をそこに吹き付けるプラズマジエツトに
よつて吹き飛ばすことができて、すぐさま新たな
部分（加熱によつて破壊された部分の更に奥の部
分）に高熱を供給することができ、極めて効率高
く加熱を行なうことのできる効果がある。

更に本発明にあつては、トーチ４に対し陽極と
して作用するようにした離隔部材６をノズルから
離間させた位置に備えさせている為、ノズル１１
から岩石１までのプラズマジエツトの到達距離を
長くすることができ、岩石から離れた位置からプ
ラズマジエツトを吹き出させて岩石の加熱を行な
わせ得る特長がある。このことは、上述の如くプ
ラズマジエツトによつて岩石を吹き飛ばし得るよ
うにしたもの、即ちその吹き飛ばされた岩石片に
よつて逆にノズル１１が損傷を受ける可能性の生
ずるものであつても、ノズルを遠くに離してその
ような可能性を予め無くしてノズルを破損から保
護できる効果を発揮する。

更にその上、本発明にあつて上記陽極としての
作用をなすようにした離隔部材６をノズル１１に
向けて遠近移動自在に構成した場合には、上記の
ような作業に先立つてプラズマの着弧をする場
合、上記離隔部材６をノズル１１に近づけること
によつて、着弧作業を容易迅速に行なうことので
きる操作上の効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は作
業状態を示す斜視図、第２図は縦断面略示図、第
３図は離隔部材及び取付枠の正面図、第４図は着
弧操作の説明図、第５図及び第６図は異なる実施
例を示すもので、第５図は縦断面図、第６図は
―線断面図。 ４…プラズマトーチ、１１…ノズル、６…離隔
部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ノズルからプラズマジエツトを吹き出すよう
   にしたプラズマトーチと、上記トーチから離間し
   た位置において上記ノズルと対向状態に配設し、
   しかも自体は上記プラズマトーチに対し陽極とし
   ての機能を果すように構成した離隔部材とから成
   り、上記離隔部材には、上記プラズマジエツトを
   通過させるようにしたプラズマ通路を形成したこ
   とを特徴とする移動式穿削岩装置。 ２ 離隔部材を環状に形成し、その中央の中空部
   をプラズマ通路としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の移動式穿削岩装置。 ３ ノズルからプラズマジエツトを吹き出すよう
   にしたプラズマトーチと、上記トーチから離間し
   た位置において上記ノズルと対向状態に配設し、
   しかも自体は上記プラズマトーチに対し陽極とし
   ての機能を果すように構成した離隔部材とから成
   り、上記離隔部材には上記プラズマジエツトを通
   過させるようにしたプラズマ通路を形成し、しか
   も上記離隔部材は上記ノズルに向けての遠近移動
   を自在に構成したことを特徴とする移動式穿削岩
   装置。