JPS6038793Y2 - 油圧式穿孔機の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、岩盤に穿孔するに用いる油圧式穿孔機を制
御する装置に関し、穿孔機本体がガイドシェル上を移行
するドリフタ形式の穿孔機械において、送り用、回転用
、打撃用の各油圧ポンプの他に増量用油圧ポンプを設け
、切換弁によって切換えて回転用又は打撃用油圧アクチ
ュエータの圧油を増量可能とし、また、送り用主管路か
ら分岐した管路に切換弁を設けて、送り用に余剰の圧油
を回転用又は打撃用アクチュエータに補給可能とし、同
一の穿孔機械によって硬岩から軟岩まであらゆる地層に
対し穿孔特性を選択変化させることによって効率よく穿
孔ができるようにする。

従来、油圧式穿孔機は、主に硬岩又は軟質地帯の何れか
の穿孔作業のために専用されていた。

専用機は高価であり、一方、均質地帯の土木作業は少な
く、同一の機械で硬質、軟質両地帯の穿孔ができる穿孔
機の出現が望まれていた。

在来の穿孔機は、主として硬岩の穿孔作業のために使用
されていたが、特に、トンネルの掘削作業においては軟
岩、軟質地帯の穿孔作業が増加してきた。

近時、軟岩層に対するＮＡＴＭ工法にュー・オーストリ
アン・トンネリング・メソッド）と称する地山自立原則
によるトンネル掘削法の採用が多くなっている。

この工法では、トンネル掘削直後にコンクリートを吹付
け、坑壁に放射状に多数の長孔を穿孔して、それらの孔
にロックボルトを挿入した坑壁を抑え、安定させるもの
である。

このような軟岩層では、繰り粉排出用に水を使用するこ
とは、地山を傷めるので好ましくない。

従って軟岩質の穿孔のために硬岩用穿孔機を使用すると
、回転数が少ないために繰り粉の排出が悪く、土砂がロ
ッドに粘着し、あるいは粘土がロッドの先端に詰って閉
塞し、穿孔が困難となる。

そのため従来は、軟岩層の場合には、予めスパイラルロ
ッドを装着したバンドオーガが使用されていた。

しかしながら、バンドオーガは回転力が弱く、穿孔負荷
により回転数が低下し、特に、粘土層では粘着により繰
り粉の排出が困難であり、また、礫があるとオーガ刃が
折損することもある等のため、穿孔に多くの時間を要し
、且つ長孔穿孔ができず、きれいな孔壁が得られない欠
点があった。

この考案者は、先に実開昭５５−８７４咥によって油圧
式穿孔機の制御装置を提案したが、この考案においては
、大容量のポンプと小容量のポンプとを用い、これを低
トルク、高打撃力に、又は大トルク、低打撃力に特性を
切換えるものであるが、なおかつ大容量のポンプを必要
とした。

この考案は、特に、この先行する考案を更に改良して、
穿孔機制御の諸問題を解決するものである。

而してこの考案の目的は、同一の穿孔機により粘土や砂
礫岩等の軟質地帯から硬岩地帯まであらゆる地層に穿孔
できる制御装置を提供するにあり、またこの考案の目的
は、繰り粉の排出が容易で、長孔穿孔ができる穿孔機を
提供するにあり、更にこの考案の目的は、作業時間を短
縮し、経済的効果ある油圧式穿孔機の制御装置を提供す
るにあり、また更にこの考案の目的は、油圧ポンプが複
数の等大のポンプの組合せにより、地層に応じて穿孔特
性を選択変化できる制御装置を提供するにある。

即ちこの考案は、図示する実施例の如く、送り用、回転
用、打撃用の各油圧ポンプ１１，１２゜１３から夫々操
作弁２１，２２．２３を介して夫々送り用、回転用、打
撃用の油圧アクチュエータ７．３１，３５に圧油を供給
して駆動する油圧式穿孔機の油圧回路において、前記各
油圧ポンプ１１．１２．１３の他に、増量用油圧ポンプ
１４を設けて、該ポンプ１４の吐出管路１９を増量用切
換弁２４を介して回転用管路２９と打撃用管路３４とに
夫々管路を接続して、選択切換えにより合流増量可能と
じ、且つ送り用主管路２６から分岐した分岐管路３８の
途中にパイロット操作逆止弁３９と逆止弁４０とを直列
に介入して補給用切換弁２５に接続し、該切換弁２５か
ら夫々回転用管路２９と打撃用管路３４とに夫々管路を
接続して、送り用に余剰の圧油を選択切換えにより合流
補給可能に構成したことを特徴とする油圧式穿孔機の制
御装置に係る。

この考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は穿孔機の全体を示し、履帯式走行装置１を有し
た走行可能な台車２に、公知の手段で伸縮できるブーム
３が俯仰、旋回可能に枢着され、ブーム３の先端にガイ
ドシェル４が取付けられている。

ガイドシェル４上には油圧式穿孔機本体５がロッド６を
担持した装架され、これに沿って移行可能になっている
。

穿孔機本体５は油圧モータ又は油圧シリンダ７によって
送りが与えられ、油圧駆動によって岩盤に穿孔を行なう
。

穿孔機本体５の送り速度は、岩盤の岩質に応じて後述の
第２図に示す流量調整弁８によって送り速度が調整され
る。

穿孔機本体５に装着するロッド６は、先端にビット９を
有し、使用箇所が硬岩又は軟岩であるかによってその形
式を選択して使用する。

第２図はこの考案になる油圧回路の実施例を示す。

台車上に装備された４個の等大の油圧ポンプ１１．１２
，１３，１４は歯車１５を介して共通の原動機１０に連
結して駆動され、何れも図示しない油タンクから作動油
を吸上げて圧油を作り、夫々アクチュエータに供給して
穿孔機の駆動力とする。

送り用ポンプ１１の吐出管路１６は、逆止弁２０と操作
弁２１と主管路２６．２７とを経て送り用油圧シリンダ
７に接続され、穿孔機本体５に送りを与える。

送り用アクチュエータとして油圧シリンダ７は油圧モー
タの場合もある。

主管路２６には流量調整弁８が介入され、調整弁８は通
常可変絞り弁形式のもので、これによって送り速度を変
更できる。

回転用ポンプ１２の吐出管路１７は、逆止弁２８と管路
２９と操作弁２２と主管路３０．３０’とを経て、穿孔
機本体５の回転用油圧モータ３１に接続され、ロッドに
回転運動を与える。

前記操作弁２１．２２は何れも手動３位置の切換弁であ
って、これが中立位置にあるときは、圧油は油タンク３
２へ戻る。

打撃用ポンプ１３の吐出管路１８は、逆止弁３３と主管
路３４とを経て、穿孔機本体５の打撃装置３５に接続さ
れ、ロッドに打撃運動を与える。

主管路３４から分岐して操作弁２３が接続される。

操作弁２３は手動２位置の切換弁であって、常時は主管
路３４をドレンに連通した打撃を不作動とし、操作弁２
３を切換えたとき打撃装置３５を作動可能とする。

増量用油圧ポンプ１４の吐出管路１９は、増量用切換弁
２４に接続され、それより逆止弁３６を介して回転用管
路２９に、逆止弁３７を介して打撃用主管路３４に接続
される。

切換弁２４は、手動３位置の切換弁であって、これが中
立位置にあるときは、圧油は油タンク３２へ戻る。

別に手動３位置の補給用切換弁２５が設けられ、送り用
主管路２６から分岐した分岐管路３８にパイロット操作
逆止弁３９と逆止弁４０とを直列に介入して前記切換弁
２５に接続され、それより管路２９′を経て回転用管路
２９に、管路４１を経て打撃用主管路３４に接続される
。

なお、第２図は油圧回路のリリーフ弁は省略しである。

次に作動について説明する。

増量用油圧ポンプ１４の圧油は、穿孔条件によって切換
弁２４を切換操作することにより圧油を打撃装置３５又
は回転用油圧モータ３１の何れかに供給して合流増量さ
せ、穿孔性能の向上をねらったものである。

また、送り用油圧アクチュエータ７の作動条件により、
油圧ポンプ１１からの圧油の余剰があるときは、切換弁
２５を切換操作することにより、打撃装置３５又は回転
用油圧モータ３１の何れかに供給して合流増量させるこ
とにより穿孔性能を向上させ、圧油のエネルギを有効に
利用することができる。

以上に説明した如く、同一の穿孔機械によってあらゆる
地層に対して穿孔できるようにするためには、従来なら
ば穿孔機体及び制御機器類を大型化又は特殊化する必要
があり、甚だしく費用増大の要因となるが、この考案に
よれば、複数台の汎用の油圧ポンプを用い、これを選択
切換えることにより、硬岩に対しては、高打撃力、低速
回転、低トルクの穿孔特性を、また軟岩に対しては、低
打撃力、高速回転、大トルクの穿孔特性に変化できるの
で、信頼性の高い油圧式穿孔機が得られ、コスト上の利
点も大きい。

ことに油圧源は汎用の等大の油圧ポンプ４台を使用して
足りるので、安価で経済的である。

上述の実施例では、３段階の油量切換えを示しているが
、穿孔条件に合せて合流増量条件を適正に選択すれば、
穿孔性能の向上につながると共に、各油圧ポンプを効率
よく活用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は穿孔機全体の側面図、第２図はこの考案の実施
例を示す油圧回路図である。 図中、７は送り用油圧シリンダ、１１，１２゜１３．１
４は油圧ポンプ、１９は増量用吐出管路、２１，２２．
２３は操作弁、２４は増量用切換弁、２５は補給用切換
弁、２６は送り用主管路、２９は回転用管路、３１は回
転用油圧モータ、３４は打撃用管路、３５は打撃装置、
３８は分岐管路、３９はパイロット操作逆止弁、４０は
逆止弁である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）送り用、回転用、打撃用の各油圧ポンプから夫々
   操作弁を介して夫々送り用、回転用、打撃用の油圧アク
   チュエータに圧油を供給して駆動する油圧式穿孔機の油
   圧回路において、前記各油圧ポンプの他に、増量用油圧
   ポンプを設けて、該ポンプの吐出管路を増量用切換弁を
   介して回転用管路と打撃用管路とに夫々管路を接続して
   、選択切換えにより合流増量可能とし、且つ送り用主管
   路から分岐した分岐管路の途中にパイロット操作逆止弁
   と逆止弁とを直列に介入して補給用切換弁に接続し、該
   切換弁から夫々回転用管路と打撃用管路とに夫々管路を
   接続して、送り用に余剰の圧油を選択切換えにより合流
   補給可能に構成したことを特徴とする油圧式穿孔機の制
   御装置。
2. （２）送り用、回転用、打撃用、増量用の各油圧ポンプ
   が等大の４個のポンプである実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の油圧式穿孔機の制御装置。