JPS631439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一自由面しかない岩盤やコンクリー
ト等の硬い掘削対象物の表面に貫通穴やピツト等
を迅速且つ容易に形成し得る岩盤等の掘削方法に
関する。

従来、岩盤やコンクリート等の硬い掘削対象物
を破壊する場合には、あらかじめ穿孔機により掘
削対象物の表面に小径の孔を穿設し、この孔に水
和膨張性破砕剤を充填して掘削対象物を破壊する
方法があるが、一自由面しかない掘削対象物にお
いては拘束度が大きいために非常な困難を伴うこ
とが多い。このため、一自由面しかない掘削対象
物の表面に貫通穴やピツト或いは溝等を形成する
場合、従来では掘削対象物の表面に対してできる
だけ平行に近くなるような傾斜孔を穿設し、ここ
に水和膨張性破砕剤を充填して掘削対象物を所定
形状に掘削するようにしたＶカツト法が採用され
ている。しかし、このＶカツト法では深く掘り進
める場合に掘削対象物の表面に形成される開口部
が必要以上に大きくなりがちであり、余掘部分が
多くなつて作業能率の低下を招来する欠点があつ
た。一方、一自由面しかない掘削対象物を所定形
状に掘削する際に最も困難とされている心抜きを
行う方法として知られているものに、穿孔機によ
つて穿設された孔に次々と軟鋼棒を挿入して行く
と共に隣接する孔が相互に連通するように孔を連
続して穿孔する添え刳り穿孔法や、一定間隔で穿
設した孔間を親子ピツトを用いて破壊することに
よりスリツトを形成する方法がある。ところが、
掘削対象物の強度分布の不均一性や節理或いは空
隙等の影響により、穿孔機によつて穿設される孔
の深さが深くなるほど各孔の平行度が大きく狂つ
てしまい、連続的なスリツトを形成することは実
際上不可能に近かつた。

本発明はこのような従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであり、一自由面しかない掘削対象物
において最も困難とされている心抜きを迅速且つ
確実に行ない得る方法を提供することを目的と
し、これによつて貫通穴やピツト或いは溝等を能
率良く掘削することができるように企図したもの
である。

この目的を達成する本発明の岩盤等の掘削方法
にかかる構成は、掘削対象物の表面の中央部に穿
孔機により複数の孔を、孔と孔との間隔が中心間
距離で孔径の1.5〜２倍とし且つジグザグ状の配
置に穿設し、隣接するこれらの孔の間の前記掘削
対象物の部分を前記孔に差し込まれる油圧割岩機
により圧壊して前記掘削対象物の一部を溝状に心
抜きしたのち、この部分を中心として前記掘削対
象物を所定の形状に掘り進めて行くようにしたこ
とを特徴とする。ここで、穿孔機により穿設され
る孔の間隔は、掘削対象物の硬さ等の物理的性質
によつても異なるが、中心間距離で孔径の1.5倍
〜２倍位が好適であり、1.5倍より小さいと穿孔
ドリルの先端の振れにより隣接孔と接触し易く、
接触した場合には穿孔ドリルの先端が隣接孔内に
引入れられて、所定の穿孔が不可能となるため作
業能率の低下をきたし、又、２倍より大きいと孔
と孔と間に形成される掘削対象物の部分の厚さが
大きくなつて油圧割岩機による圧壊が出来ず、心
抜きが不可能となる。なお、孔と孔との間の掘削
対象物物の部分の圧壊には、割岩機の先端の拡幅
部を穿孔内に挿入し、油圧によつて一方向のみに
拡幅が行われるくさび式の油圧割岩機が用いられ
る。圧壊に際しては、油圧割岩機の拡幅方向と孔
と孔との間の掘削対象物の部分の圧壊方向とが略
一致するようにすると共に、圧壊部分が隣接する
孔側へくずれるように、油圧割岩機の向きを調整
する。また本発明において心抜きのための孔の配
置をジグザグ状にすることによつて、圧壊作業に
おける圧壊する方向が隣り合う孔毎に互に異なる
ため、油圧割岩機の拡幅部の圧力を圧壊していな
い岩盤等にとることが可能であり、このことが圧
壊を順次確実に行わせしめ、掘削対象物に所定の
心抜きを確実に容易に得ることを可能とするもの
である。

心抜き作業から掘削対象物を所定の形状に掘り
進めて行く場合、心抜きにより形成される溝の長
さを100センチメートル以上にすることで後の掘
削作業が容易となる。この心抜き作業後は油圧割
岩機や水和膨張性破砕剤を用いて従来のように掘
削作業を行なうことができるが、溝の周囲に新た
に穿設される孔の位置及び間隔は、溝の中心から
溝と平行に孔の中心までの距離が孔径の４倍以下
で、隣接する孔の中心間距離が孔径の４倍以下と
なるようにすることが望ましく、次の周囲はこれ
らの孔の配列方向と平行に孔の中心間距離で８倍
以下となるように新たな孔の位置及び間隔を拡
げ、これ以後は適宜間隔で掘削作業を行なうこと
ができる。なお、貫通穴やピツト或いは溝の側壁
は油圧割岩機の形状的な制約によりこの油圧割岩
機を用いて仕上げることができないので、この部
分は水和膨張性破砕剤で仕上げると良い。

以下、本発明による岩盤等の掘削方法の一実施
例について説明する。石灰岩地帯の地面に深さが
４メートルで一辺が10メートルの正方形のピツト
を掘削するに際し、中央部に油圧フローラドリル
にて孔径100ミリメートルの孔を第１図に示すよ
うにジグザグ状に深さ4.5メートルで穿設し、こ
の孔Ａ中に刳り紛や破壊時の岩石等が流入しない
ようにスポンジやウエス等の後から除去し易いも
のを詰め込んでおく。次に、第２図に示すように
この孔Ａの周囲に深さが4.5メートルで孔径が100
ミリメートルの孔B₁，B₂，Bnを、内側第一列目
が中央から30センチメートルの所に孔B₁間隔が
30センチとなるように、第二列目が中央から60セ
ンチメートルの所に孔B₂間隔が60センチメート
ルとなるように、その外側を100センチメートル
の孔Bn間隔で穿設する一方、ピツトＣの外周に
沿つて孔径65ミリメートルで深さが４メートルの
穴D′を50センチメートル間隔で穿設する。この
外径65ミリメートルの孔Ｄには直ちに膨張性破砕
剤（例えば小野田セメント株式会社製のブライス
ター）を水比、例えば30％で練り混ぜてなるスラ
リーを充填する。しかるのち、大型油圧割岩機
（例えば株式会社山本鉄工所製のビツガー）を用
いてまず中央部を破壊して心抜きし、溝を形成し
たのちにこの溝の周囲の孔B₁，B₂，Bnを順次破
壊して行く。そうして、破壊された岩石を大型の
油圧ブルーカ（例えば0.7立方メートル級のもの）
を用いて小塊に破砕しこれを搬出した所、90セン
チメートルの深さの穴が形成されていた。破砕剤
の充填後20時間が経過した時点で65ミリメートル
の孔Ｄ間に５ミリメートル幅の亀裂が発生してお
り、この部分も大型の油圧ブルーカにて破壊でき
た。この後、再び大型油圧割岩機と大型の油圧ブ
ルーカとを交互に使用して目標の４メートルの深
さの穴を７日間にて掘削することができた。な
お、本実施例では一辺が10メートルの正方形のピ
ツトＣを１メートル足らずずつ底が常に平担とな
るように掘削するようにしたが、中央部が常に一
番深くなるように階段状に掘り下げることも可能
である。但し、この場合には10日間の施工日数を
要した。

このように本発明の岩盤等の掘削方法による
と、従来では火薬類でも心抜きが困難であつた一
自由面しかない掘削対象物でも比較的容易に心抜
きすることが可能であり、それによつて得られた
溝状の孔を中心に油圧割岩機や膨張性破砕剤を用
いて順次掘削作業を進めることができ、特に膨張
性破砕剤を用いる場合には、膨張圧発現までに要
する時間中に油圧割岩機による心抜き作業をすれ
ばよく、掘削作業全体の作業能率の向上を図るこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による岩盤等の掘削方法の一実
施例において心抜き部分の孔の配列状態を表す孔
配置図、第２図は全体の孔配置図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘削対象物の表面の中央部に穿孔機により複
   数の孔を、孔と孔との間隔が中心間距離で孔径の
   1.5〜２倍とし且つジグザグ状の配置に穿設し、
   隣接するこれらの孔の間の前記掘削対象物の部分
   を前記孔に差し込まれる油圧割岩機により圧壊し
   て前記掘削対象物の一部を溝状に心抜きしたの
   ち、この部分を中心として前記掘削対象物を所定
   の形状に掘り進めて行くようにしたことを特徴と
   する岩盤等の掘削方法。