JPS6219755Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、さく孔装置におけるさく孔機の接
触検出機構に関するものである。

その概要は、ガイドシエルの先端部のロツド支
持装置に装着されているロツド位置決めフツトの
後退をスイツチ（検出器）により検出して、さく
孔機の先端部が切羽面に接触したことを検出する
ものである。このことにより、さく孔をする基準
位置を知ることができ、孔尻を揃えることができ
る。さらには、さく孔開始時点を知ることができ
る。

一般に、トンネル掘削工事等の工事にあつて
は、切羽面にさく孔機を用いて発破孔をさく孔に
して、発破をかけて岩盤を破砕する方法が採られ
ている。この場合、発破孔の孔尻が不揃いである
と、発破効率が悪く、無駄な火薬を消費してしま
うことになる。しかも、さく孔長に比べて掘進の
延が少なく、その破砕面は凹凸となつてしまうの
で、次のさく孔の際に孔座がとり難く、適正な位
置へのさく孔が困難となつて、作業能率を低下さ
せる。

そこで、この孔尻を合わせるために、仮想平面
を設定して、そこから孔長分だけ離れたところに
所定のさく孔パターンを持つた衝立を置いて、テ
イーチングにて孔尻を揃える装置が、例えば、実
公昭55−24237号等により公知である。

このようなテイーチング方式の装置にあつて
は、孔尻合わせに限らず、位置合わせにしても、
テイーチング作業に時間が掛かる不具合がある。

そこで、このようなテイーチング方式に対する
ものとして、この考案者は、あらかじめさく孔す
る座標位置を数値で算出しておき、これを記憶し
て制御する方式をすでに提案している。

ここにおいて、さく孔長をを座標位置とともに
記憶しておけば、仮想平面にさく孔機を位置づけ
ることによつて、孔尻を揃えることは可能であ
る。例えば、この仮想平面は、この出願人による
先行出願の特願昭56−45033号（特開昭57−
158494号）に示す如く、切羽面の最も突出したと
ころに合わせるのがよい。しかしながら、その位
置合わせには時間が掛かつてしまうという未解決
な問題点があつた。しかも、岩盤の特性に応じ
て、現場にて、素早く記憶している孔長を、修正
しなければならなくなるという事情もある。

そこで、仮想記憶面を想定せずに、各さく孔位
置において、現実にさく孔してるといなとにかか
わらず、各さく孔について、台車から一定長の位
置（さく孔基準位置）からそのさく孔長を測定す
れば、その孔尻は、揃えることができるという発
想のもとに、この考案者は、自動的に孔尻を揃え
る、さく孔装置のさく孔長制御方式を、さらに、
提案している。

そこでは、この台車から一定長の位置を測定す
る方法の一つとして、さく孔機が切羽面に接触し
た時点を検出するものが考えられているが、この
ような方法を実現するには、それがさく孔基準位
置となることから、さく孔機が切羽面に接触した
ときに、確実にその接触を検出する検出機構が重
要な要素となる。

この考案は、前記従来事情を背景にしてなさ
れ、かつ、前記従来技術の不具合にかんがみ、さ
らには、前記出願人の提案した先行技術の問題点
等にかんがみて、なされたものであつて、さく孔
機が切羽面に接触したことを確実に検出すること
ができるさく孔機の接触検出機構を提供すること
を目的とする。

このような目的を達成するために、この考案
は、後述する実施例乃至添付図面に示す如く、ガ
イドシエル５の先端部に固定されたロツド支持装
置９，２０と、このロツド支持装置９，２０、又
は前記ガイドシエル５の先端部に配置された突起
部材（ロツド位置決めフツト２１）と、検出器
（感圧ゴム２８、検出回路２９）とを備えるもの
であつて、前記突起部材（ロツド位置決めフツト
２１）は進退自由に装着固定されていて、この突
起部材（ロツド位置決めフツト２１）の後退を前
記検出器により検出する、このようなさく孔機の
接触検出機構に係る。

このように、さく孔機の先端部に突起部材を設
けて、その後退を検出することによつて、確実
に、切羽面に接触したことを検出することができ
る。そして、この検出位置を基準にしてさく孔す
るように構成すれば、仮想平面を考える必要はな
く、簡単に、しかも、特別な孔尻合わせをせず
に、自動的に孔尻を揃える作業をすることができ
るものである。

次に、この考案の実施例について図面を参照し
て、具体的に説明する。

第１図は、この考案の一実施例である接触検出
機構を備えたさく孔装置の要部機構部の構成図で
ある。

図中、第１図に示す１は、さく孔装置の主要部
の機構部であつて、車台２とさく孔機３と、さく
孔機３を切羽面の所定の位置付けるブーム４とに
より構成されている。

ここに、さく孔機３は、ガイドシエル５とさく
岩機６とを具え、さく岩機６はロツド７を有して
いる。一方、８は、接触検出機構であつて、さく
孔機３のロツド７の先端部（ビツト７ａ、第２図
参照）が切羽面に接触したことを検出するもので
ある。この接触検出機構８は、ガイドシエル５の
先端部に設けられたロツド支持装置９のロツド位
置決めフツトにより作動するスイツチ１０を有し
ている。このスイツチ１０によりさく孔機３にお
けるガイドシエル５の先端部が切羽面に、ほぼ接
触したことを検出し、もつて、ロツド７の切羽面
への接触を検出して、その信号をさく孔装置の制
御装置に送出することになる。なお、このとき、
ロツド７の位置は、その先端部がガイドシエル５
の先端部とほぼ一致している。

次に、この考案の一実施例であるさく孔装置の
接触検出機構８の具体的構成について説明する。
第２図Ａ、第２図Ｂ、第２図Ｃは、その具体的構
成を示している。ここに、第２図Ａは、ロツド支
持装置の断面の概要図であり、第２図Ｂは、その
正面図である。また、第２図Ｃは、接触検出の回
路構成の説明図である。

ここに、接触検出機構８は、ロツド支持装置、
ロツド位置決めフツト、感圧ゴム、検出回路等か
ら構成されている。

図中、２０は、ロツド支持装置であつて、第１
図におけるロツド支持装置９の具体例の一つであ
る。このロツド支持装置２０は、セントラライザ
とフートパツトを兼用していて、ロツド位置決め
フツト２１を具え、さく孔機３の位置決めを行
う。

ロツド支持装置２０は、内側中空の筒形をして
いて、その一端は、ガイドシエル５の先端にブラ
ケツト２２を介して、ボルト等により固定されて
いる。その内側中空部には、想像線で示すロツド
７が配置されていて、ロツド７の先端には、ビツ
ト７ａが固定されている。

一方、ロツド位置決めフツト２１は、ロツド支
持装置２０の先端側に進退自在に装着されてい
て、４本のフツト部材とこれらを結合する断面Ｌ
字形をした筒形のばね受け部材とから構成されて
いる。すなわち、その構成は、第２図Ｂに見る如
く、相互に、90度に配置され、バー部材で構成さ
れた４本のフツト部材２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，
２１ｄを具えていて、これらがその中間部外側に
おいて、ばね受け部材２４に固定されて、配置さ
れて、一体化されている。各フツト部材２１ａ，
２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、先端部に内径方向に
沿つて傾斜した傾斜部２３を具えていて、さら
に、これらの後端部２５には、その前進を制限す
るストツパー２６を有してなる。

一方、ばね受け部材２４とブラケツト２２との
間には、圧縮ばね２７が配置されていて、ビツト
位置決めフツト２１を（フツト部材２１ａ，２１
ｂ，２１ｃ，２１ｄを同時に）前方に付勢してい
る。この付勢は、ストツパー２６がビツト支持装
置２０の先端部外側に設けられた突起部２０ａに
係合することによつて、その前進運動がその先端
部で阻止されている。第２図Ａは、このときの状
態を示している。

各フツトの後端部２５の後方には、感圧ゴム２
８がロツド支持装置２０に固定されて、配置され
ている。この感圧ゴム２８は、第１図におけるス
イツチ１０の具体例であつて、ビツト位置決めフ
ツト２１が後退したことを検出するスイツチの役
割を果たしている。第２図Ｃは、その動作を説明
する図であつて、フツト部材２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ，２１ｄにそれぞれ対応する感圧ゴム２８
を、それぞれ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄで
示している。なお、２９は、トランジスタ等で構
成される検出回路であつて、感圧ゴム２８に流れ
る電流の変化を検出する。また、３０は、感圧ゴ
ム２８の接触する端子板である。ここで、各フツ
ト部材の後部がこの感圧ゴム２８を所定以上に圧
縮すると、感圧ゴム２８の抵抗率が所定以上に変
化して、その抵抗値が所定以上にさがる。その結
果、感圧ゴム２８に流れる電流が所定値以上に変
化して、それが検出回路２９によつて、パルス信
号に変換されて、検出される。この検出信号は、
さく孔装置に内蔵された制御装置に送出されて、
さく孔機が切羽面に接触したことを示す信号とな
る。ここで、これを受けた制御装置は、所定の処
理をする。なお、ここに、検出回路は、増幅器と
シユミツト回路等で構成される。

ここで、それぞれのフツト部材２１ａ，２１
ｂ，２１ｃ，２１ｄは、一体化されているので、
それぞれの感圧ゴム２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２
８ｄは、ほぼ同時に圧縮されることになる。

以上が接触検出機構８の構成である。

次に、さく孔装置を含めて、さく孔の孔尻合わ
せの全体的な動作について、説明する。

ここで、さく孔装置１に内蔵された制御装置
は、メモリとマイクロプロセツサを備えていて、
各種の入力信号に対して、所定の処理を実行し
て、さく孔長等を記憶している位置座標等記憶装
置、比較器等にその出力信号を送出する。

ここに、さく孔長の孔尻を合わせは、次のよう
にしてなされる。

まず、レーザ光線を基準として、さく孔装置１
の芯出しが行われると、各回転部に配置されたロ
ータリエンコーダ１２の出力信号を制御装置が読
み出して、台車２からさく孔機３の先端部、すな
わち、ロツド７の先端までの水平方向の距離を算
出する。これは、ロータリエンコーダ１２が示す
回転角とブーム４及びブーム４の各腕、例えば、
回動腕４ａ，４ｂの長さとを基にして、さく孔機
３のガイドシエル５及びガイドシエル５から突出
し、又はその先端より後退しているロツド７の長
さとを加減算して、演算処理することにより得ら
れる。この水平方向の距離は、制御装置の内部レ
ジスタにセツトされ、記憶される。しかも、この
水平方向の距離は、さく孔機３のロツド７の先端
部（ビツト７ａ）が水平方向（Ｚ方向）に移動す
る分だけ更新されて、あらたに台車２からさく孔
機３のロツド７の先端部までの距離が算出され、
更新された値が前記レジスタにセツトされる。

次に、その最初のさく孔として、第１番目のさ
く孔位置にさく孔機３がセツトされ、さく孔が開
始される機に、さく孔機３の先端部に設けられた
接触検出機構８のロツド位置決めフツト２１が切
羽面に接触する。このとき、接触検出機構８が作
動して、その出力信号が制御装置に入力される。
すなわち、ガイドシエル５がさらに、前進して、
切羽面がこのロツド位置決めフツト２１を後退さ
せて、感圧ゴム２８を圧縮することになる。その
結果、検出回路２９から出力信号が発生し、これ
が制御装置に供給される。この信号を受けた制御
装置は、さく孔機３の先端部が切羽面に接触した
ことを知り、ガイドシエル５の前進運動を停止す
るとともに、このときの内部レジスタの値を基準
水平方向の距離Ｓとして、メモリに記憶する。

なお、このとき、ロツド７の先端部（ビツト７
ａ）は、ガイドシエル５の先端部の位置に、ほぼ
等しく設定されている。したがつて、感圧ゴム２
８が作動した位置は、ロツド７の先端部の位置と
ほぼ一致していて、その位置を検出していること
になる。

また、ここでは、制御装置は、第１番目のさく
孔を行うときにのみ、接触検出機構８からの信号
を受け入れ、その他のさく孔位置において、接触
検出機構８が信号を発生しても、制御装置は、こ
れを受け入れないようにプログラムされている。

第１番目のさく孔位置にさく孔機３がセツトさ
れたときの、この接触検出機構８の出力信号を受
けた制御装置は、そのときの、制御装置の内部レ
ジスタにセツトされた値を基準に、この第１番目
のさく孔も含めて、以後さく孔する孔のさく孔長
を制御する。

ここで、位置座標等記憶装置に記憶されている
さく孔長Ｚは、この基準点（台車２からの距離が
Ｓの点）からの水平方向の距離である。ここに、
この基準点からのロツド７の移動距離がこの水平
方向の距離と一致することが比較器により検出さ
れたところが、水平方向の距離で記憶したさく孔
長分だけ、さく孔機３がさく孔したところにな
る。なお、この比較器の一致検出信号を制御装置
がうけると、さく孔長に対するさく孔動作は、停
止される。

第２番目以降のさく孔に対しては、接触検出機
構８が動作して、ロツド位置決めフツト２１が切
羽面に接触して、感圧ゴム２８が作動するとき
に、その出力信号を制御装置に送出して、ガイド
シエル５の前進動作を停止させることになる。す
なわち、これは、ガイドシエル５の停止信号に利
用される。このことにより、さく孔開始時点を知
ることができる。

ここで、ロツド位置決めフツト２１の構造は、
切羽面に接触して、その先端が固定されて、進退
できるものならばなんでもよい。したがつて、こ
れは、いわゆる、進退自在の突起部材であればい
いものである。また、このロツド位置決めフツト
２１は、なにも、ロツド支持装置に設ける必要は
なく、ガイドシエルの先端部に設けてもよい。先
の実施例においては、フツト部材２１ａ，２１
ｂ，２１ｃ，２１ｄは、筒形のばね受け部材２４
により、一体化されているが、これらは、それぞ
れ独立に作動するようにして、それぞれに対応す
る感圧ゴム２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを圧
縮し、その後退を検出してもよい。

ここに、感圧ゴム２８と検出回路２９とは、ロ
ツド位置決めフツト２１の後退を検出するために
設けているものであつて、この考案の検出器を構
成している。しかし、この検出器は、フツトの後
退を検出できる検出器、検出素子ならば、例え
ば、リミツトスイツチ、光学検出器等、なんでも
用いることができる。したがつて、ここに、この
明細書における検出器の概念には、検出素子も含
むものと、定義し、使用する。

なお、実施例の如く、感圧ゴムをその検出素子
として用いれば、振動とか、ごみ等の影響を受け
ることがなく、より確実に切羽面への接触を検出
することができるという利点がある。

以上の如く、この考案は、切羽面に複数の孔を
さく孔するさく孔機と台車とを具えるさく孔装置
において、ガイドシエルの先端部に固定されたロ
ツド支持装置と、このロツド支持装置、又は前記
ガイドシエルの先端部に配置された突起部材と、
検出器とを備え、前記突起部材は進退自在に装着
固定されていて、この突起部材の後退を前記検出
器により検出するようにしているので、さく孔機
が切羽面に接触したときに確実にその接触を検出
することができる。そして、この検出位置を基準
にしてさく孔するように構成すれば、仮想平面を
考える必要はなく、簡単に、しかも、特別な孔尻
合わせをせずに、自動的に孔尻を揃える作業をす
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例である接触検出
機構を備えたさく孔装置の主要部の機構部の構成
図、第２図Ａは、第１図のさく孔装置におけるこ
の考案の一実施例である接触検出機構の断面図の
概要図、第２図Ｂは、その正面図、第２図Ｃは、
その接触検出の回路構成の説明図である。 １……さく孔装置、２……車台、３……さく孔
機、４……ブーム、５……ガイドシエル、６……
さく岩機、７……ロツド、８……接触検出機構、
９，２０……ロツド支持装置、１０……スイツ
チ、２１……ロツド位置決めフツト、２１ａ，２
１ｂ，２１ｃ，２４ｄ……フツト部材、２２……
ブラケツト、２３……フツト部材の傾斜部、２４
……ばね受け部材、２５……フツト部材の後端
部、２６……ストツパー、２７……圧縮ばね、２
８……感圧ゴム、２９……検出回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガイドシエルの先端部に固定されたロツド支持
   装置と、このロツド支持装置、又は前記ガイドシ
   エルの先端部に配置された突起部材と、検出器と
   を備え、前記突起部材は進退自在に装着固定され
   ていて、この突起部材の後退を前記検出器により
   検出することを特徴とするさく孔機の接触検出機
   構。