JPS5930879B2 - 岩盤掘削穿孔方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この出願は岩盤掘削に際して用いられる所謂スムーズプ
ラスチインク工法に供する穿孔及びノツチ形成用の穿孔
技術に属するものである。

而して、開示発明はトンネル等の構築に際し岩盤内にそ
の掘削面に沿って発破孔を穿孔し、破砕面を平滑な面に
形成する所謂スムーズプラスチインク工法に用いた岩盤
掘削穿孔方法とそれに直接使用する穿孔装置に関するも
のであり、特に、さく岩槻に接続された発破孔穿孔ロッ
ドがその先端に穿孔ビットを有する様にし、又、そのス
テムに外装したノツチ形成パイプがその外側部にカイト
条体を設けて装置フレームに設けたセントラライザーに
可摺動裡に且つ不回転裡に係合され、その先端の少くと
も１つ以上のノツチ形成用ブレードチップを有する様に
して掘削面に沿う発破孔にその少（とも１側にノツチを
同時に形成させる様にした岩盤掘削穿孔方法と該方法に
直接使用する穿孔装置に係るものである。

周知の様にトンネル空洞形成等の岩盤掘削に於てはその
効率等の点から第１図の様に岩盤１の予定掘削部２に多
数の発破孔３，３・・・を穿孔し、設定掘削面４に対し
て可及的に近似、平滑面にするべく該掘削面４に沿って
所定間隔で発破孔３’、３’・・・を穿孔し装薬して発
破する様にした所謂スムーズプラスチインク工法がある
。

さりながら、この種スムーズプラスティング工法に於て
＆ζ内部発破孔３，３・・・が所定爆破を行うのに特に
問題は無いが、掘削面４に沿った発破孔３’、３’−・
・の発破の爆裂エネルギーは該掘削面４にのみ沿うこと
なく、第２図に示す様にそれ以外の方向にも破壊部５が
及び、従って、結果的に該掘削面４に凹凸が激しく形成
され、その限り周縁岩盤１に亀裂が及び後で肌荒れ、落
石の原因となり、スムーズブラスティングの実効が得難
い難点があった。

ところで、出願人の先願である、特願昭５２−１８１５
２号に明示する様に該掘削面４に沿う発破孔３’、３’
−・・に対して第３ａ図、第３ｂ図に示す如（相隣る発
破孔３′に対し、即ち、前記態様に於ては掘削面４に沿
って軸方向平行にノツチ６．６′を穿設一体形成させて
おき、その態様を第４図に示す様に、例えば、トンネル
掘削に適用した場合非常に有利であることが判っている
。

即ち、適宜発破孔３′の穿孔に前後して、圧力水による
ウォータージェットによってノツチ６、或いは６′を形
成させて発破を行うと第５図に示す様に該発破によるエ
ネルギーの分布５′は相隣る発破孔３′のノツチ６．６
′により大きく指向し合って岩盤１側への亀裂波及は少
く平滑な掘削面４が得られる。

しかしながら、上記発破孔３′に随伴してノツチ６、或
いは６′を形成するにはこれまで主、とじて圧力水によ
るウォータージェットを用いており、従って、該発破孔
３′の穿孔に用いるさく岩槻とは別個に特殊なウォータ
ージェット噴射装置を用いねばならず、シール、スイベ
ルジヨイント、芯合せ機構等容機構が極めて複雑になる
欠点があり、しかも、狭隘な発破孔にセットするため小
型精密さが必要でそれだけコスト高になる不利点がある
のみならず、操作が類型になり熟練を要する欠点があり
、又、メンテナンスも容易でない不具合さかあった。

この出願の発明の目的は上記スムーズブラスティングの
改良工法による岩盤掘削に用いる発破孔併設ノツチ穿設
手段の問題点に鑑み、更に改良を加えて該発破孔、内部
発破孔穿孔に用いるさく岩機にノツチ形成パイプを外装
セットするだけで容易、且つ、正確にノツチ付発破孔を
穿孔することが出来る優れた岩盤掘削穿孔方法と該方法
に直接使用する穿孔装置を提供せんとするものである。

上記目的に沿うこの出願の発明の構成は岩盤内の設定部
位に於ける通常の発破孔穿孔に際してはさく岩槻の通常
の削孔ロッドの回転及び軸方向打撃により所定に穿孔を
行い、設定掘削面に対する発破孔穿孔に際しては上記削
孔ロッドに対してノツチ形成パイプを外装すると共にフ
レームに着装するセントラライザーに廻り止めされる様
に係合し、さく岩槻な動作させることにより削孔ロッド
で発破孔の穿孔を行い、又、ノツチ形成パイプは不回転
裡に軸方向打撃のみ受けて該削孔ロッドによる発破孔に
一体的にノツチな側部形成することが出来る様にしたこ
とを要旨とするものである。

次にこの発明の１実施例を第４，５図を参照し、第６図
以下の図面に基づいて説明すれば以下の通りである。

１はこの発明の要旨を成す穿孔装置であり、ガイドセル
８かも成るフレームの基端側には周知のさく岩槻９が付
設され、そのジヨイント部１０に周知の連結機構を介し
て先端に穿孔ビット１１を有する削孔ロッド１２が連結
前処されており、該さく岩槻９によって回転及び軸方向
打撃により発破孔３が穿孔される様にされている。

そして、上記構造部分では第４図発破孔３，３′のいず
れをも穿孔可能である。

面シテ、該削孔ロッド１２に対してノツチ形成パイプ１
３が遊挿されて外装され、その先端には第８図に示す様
に直径方向外延して設計長さのチップ取付部１４．１４
が一体的に突設され、その先端に超硬テップｉｓ、ｉｓ
が横設されている。

又、該ノツチ形成パイプ１３のステム１６には軸方向に
沿ってガイド条体としての突条１７が一体付設され、該
突条１１は前記ガイドセル８の先端にピン１８．１８を
介して植設固定されるセントラライザー１９の孔２０に
該ノツチ形成パイプ１３を遊挿する際に、該セントララ
イザー１９の切欠きガイド２１に可摺動裡に係合する様
にされ、該削孔ロッド１２０基部フランジ２２に衝合す
るフランジ２３の当接係合によりノツチ形成パイプ１３
は不回転裡に軸方向打撃のみを受け、上記チップ取付部
１４，１４のチップ１５．１５によりノツチ６，６′を
穿孔する様にされている。

尚、該チップ取付部１４の形状、サイズ、個数、配設態
様により削孔ロッド１２の削孔ビット１１による発破孔
３′に一体延設されるノツチは６、或いは６′に適宜形
成される。

従って、セントラライザー１９に対するノツチ形成パイ
プ１３のセット、非リセットにより発破孔３′、３の、
即ち、ノツチ６．６′付発破孔、内部発破孔が同時に、
又は、単独に形成される。

上記構成に於て、岩盤１内にトンネルを掘削するに際し
、設定掘削面４内に設定間隔で発破孔３゜３・・・を穿
孔するに当っては前記の如（さく岩槻９に削孔ロッド１
２のみを連結して、即ち、ノツチ形成パイプ１３を装備
させない状態で通常の穿孔作業を行うことにより、所定
発破孔３，３・・・を穿孔することが出来る。

而して、掘削面４に沿って発破孔３’、３’−・・を穿
孔するに際しては、削孔ロッド１２にノツチ形成パイプ
１３を該削孔ロッド１２に外挿すると共に該ノツチ形成
パイプ１３及びその突条１７をガイドセル８に付設した
セントラライザー１９の孔２０及びガイド２１に挿通係
合させて該さく岩槻９に削孔ロッド１２を連結して該さ
く岩槻９を起動させる。

この様にすることにより、削孔ロッド１２は上記態様同
様に回転及び軸方向打撃を行い発破孔３′を穿孔され、
又、ノツチ形成パイプ１３はセントラライザー１９のガ
イド２１によって突条１７が拘束されて非回転にされ、
フランジ２２．２３により軸方向打撃のみ励起され、そ
の先端超硬ビット１５を介し上記削孔ロッド１２による
発破孔３′の側部にノツチ６、或いは６′が同時随伴し
て一体成形される。

この場合、セントラライザー１９のガイド２１とノツチ
形成パイプ１３のチップ取付部１４が当該実施例に於て
は平行関係にあるのでガイドセル８を設定通りに傾斜す
ることによりノツチ６，６面を適宜掘削面４に沿って一
致させることが出来る。

尚、この発明の実施例は上記態様に限るものでないこと
は勿論であり、例えば、削孔ロッド１２とノツチ形成パ
イプ１３の打撃動力源を別にする態様も可能であり、又
、該削孔ロッドもテタッチャプルタイプにする等も出来
る。

又、フランジ２２は削孔ロッド１２のみで使用する場合
はネジにより取り外すことが出来る。

勿論掘削対象がトンネルに限るものでなく、他の種々の
削孔構造物が対象視され得る。

上記の様にこの出願の発明によれば、スムーズプラステ
ィング工法を用いて岩盤内に設定掘削面を形成させる岩
盤掘削穿孔方法に於て、さく岩槻に連結される削孔ロッ
ドをしてそのロッドステム外側にノツチ形成パイプを遊
嵌し、該ノツチ形成パイプはその先端に少くとも１つの
チップを外延して有すると共にその軸方向外側にガイド
条体を設け、該ガイド条体は装置フレームに設けたセン
トラライザーに非回転裡に摺動係合させる様にしたこと
により、基本的に上記設定掘削面に発破孔をロッド先端
のビットで穿孔されるプロセスに随伴して同時にその発
破孔に一体的に何処してノツチを形成穿孔させる様にし
、従って、１工程でノツチ付発破孔が穿孔され、極めて
能率良く発破孔が穿孔される優れた効果がある。

又、該発破孔とノツチが同時に形成されるため両者の精
度も同一であり、且つ、連結精度も正確にすることが出
来、掘削面に沿うスムーズプラスティング工法の精度を
より向上させる効果もある。

加えて、ノツチ付発破孔が１工程で形成されるため従来
のサイクルタイムに影響を及ぼさないという利点もある
。

更に、該穿孔方法に直接使用する装置に於てはノツチ形
成パイプを取り外すだけで通常のノツチなし発破孔穿孔
装置としても使用出来、しかも、その段取り替えも極め
て簡単で容易に行え、短時間で出来、兼用装置として装
備コスト低減に大いに役立つメリットもある。

更に又、通常のさく岩槻をそのま＼使用出来るので上記
メリットに加えて特別に装置の全てを製造することな（
、コストダウンに貢献するところ大である。

この様にして形成された掘削面は前記の様に良精度であ
るため、平滑とされ、肌荒れなく、余掘りも減少し、浮
石も少く、周縁岩盤の損傷をも減少させる効果を充分に
奏することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はトンネル掘削の断面説明図、第２図は一般的な
従来のスムーズプラスティング工法のデメリット説明図
、第３ａ、３ｂ図はノツチ付発破孔の説明図、第４図は
新技術に基づくスムーズプラスティング工法の概略説明
図、第５図は第４図工法に基づ（発破孔の発破による破
壊ゾーンの波及説明図、第６図以下はこの発明の詳細な
説明図であり、第６図は１実施例の全体概略説明図、第
７図は第６図部分拡大断面説明図、第８図ゆ第６図先端
部々分斜視説明図、第９図はノツチ形成パイプの断面説
明図、第１０図はセントラライザーの斜視説明図である
。 １・・・岩盤、４・・・掘削面、３′・・・発破−ＴＬ
１２・・・削孔ロッド、６，６′−・・ノツチ、１３・
・・パイプ、１４・・・ブレードチップ、７・・・穿孔
装置、９・・・さく岩槻、１７・・・ガイド条体、８・
・・ガイドセル、１９・・・セントラライザー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 掘削岩盤の掘削面に沿って発破孔を穿孔すると共に
   該掘削面内に他の発破孔を穿孔して岩盤を掘削するにあ
   たり削孔ロッドにより発破孔を該掘削面に沿って穿孔す
   ると共に該発破孔に一体連通して該掘削面に沿ってスリ
   ット状ノツチを形成する様にした岩盤掘削穿孔方法にお
   いて、該スリット状ノツチの形成は前記削孔ロッドに外
   装されたノツチ穿孔パイプの少くともｌ側の先端に設け
   られたブレードチップの打撃によって前記穿孔の軸方向
   規制方向に開穿されることを特徴とする岩盤掘削穿孔方
   法。 ２ 掘削岩盤の掘削面に沿って発破孔を穿孔する穿孔装
   置において、さく岩槻に接続され先端に穿孔ビットを有
   する削孔ロッドがそのステムにノツチ穿孔パイプを相対
   摺動可能に外装し、而して、該ノツチ穿孔パイプはその
   先端に少くとも１つのブレードチップを外延して設けら
   れていると共にその軸方向外側部にガイド条体を有し、
   該ガイド条体はガイドセルに設けたセントラライザーに
   不回転状態で係合していることを特徴とする岩盤掘削用
   穿孔装置。