JPS6129833Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、岩盤に穿孔するのに用いる油圧式
穿孔機を制御する装置に関し、穿孔機本体がガイ
ドシエル上に装架され、油圧回路に流量調整弁を
備えて調整可能な送りを与えられる装置であつ
て、硬岩穿孔時には、在来のロツドを用いて、こ
れを低速回転、低トルク、高打撃力の特性でもつ
て作業を行ない、軟岩穿孔時には、スパイラル形
ロツドを用いて、これを高速回転、大トルク、且
つ低打撃力又は無打撃の特性で作業を行なうよ
う、切換弁の切換えにより所要の穿孔特性を保持
できるようにする。

〔従来の技術〕

従来、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、近時、新しいトンネル工
法としてNATM法（ニユー・オーストリアン・
トンネリング・メソツド）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つている。

これに伴い、軟岩帯の穿孔作業が増加してき
た。

軟岩層に対するNATM工法では、トンネル掘
削直後にコンクリートを吹き付け、坑壁に多数の
長孔を放射状に穿孔して、それらの孔にロツクボ
ルトを挿入して坑壁を抑え、安定させる。

このような軟岩層では、繰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。

したがつて、軟岩層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粉の排
出が悪く、土砂がロツドに粘着し、あるいは粘土
がロツドの先端に詰まつて穿孔が困難となる。

そのため、従来は、硬岩用か軟岩用かの穿孔機
を予め選択して、軟岩用には、主としてスパイラ
ルロツドを装着したハンドオーガが使用されてい
た。

〔考案が解決しようとしている問題点〕

しかしながら、ハ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、長孔穿孔ができ
ず、しかもきれいな孔壁が得られないという問題
点があつた。そこで、どのような地層でも能率良
く穿孔できる穿孔機の開発が望まれていた。

而して、この考案の目的は、同一の穿孔機によ
り粘土層、砂礫層から硬岩層までのあらゆる地層
に穿孔できる制御装置を提供することにあり、ま
たこの考案の目的は、繰粉の排出が容易で、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、経済的効果の
ある油圧式穿孔機の制御装置を提供するにある。

〔問題を解決するための手段〕

この考案は、かかる問題点を解決するために、
穿孔機本体５がガイドシエル４上に装架され、岩
質に応じて流量調整弁８によつて調整可能な油圧
アクチユエータ２０により送りを与えられる油圧
式穿孔機において、打撃用油圧ポンプ１１と回転
用油圧ポンプ１２とを切換弁２１を介して穿孔機
本体５の夫々打撃装置２４と回転用油圧モータ３
０とに接続し、前記切換弁２１は、２位置を有し
て、打撃用油圧ポンプ１１を打撃装置２４に、回
転用油圧ポンプ１２を回転用油圧モータ３０に接
続するか、又は大容量の打撃用油圧ポンプ１１を
回転用油圧モータ３０に、小容量の回転用油圧ポ
ンプ１２を打撃装置２４に接続する如く切換え可
能とし、且つ該切換弁２１と連動して、回転用油
圧管路２６を設定圧の低いリリーフ弁３４に接続
するか、又は設定圧の高いリリーフ弁３２に接続
する如く切り換えるパイロツト管路切換弁２２を
設け、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を選択で
きるように構成したことを特徴とする油圧式穿孔
機の制御装置を提供する。

〔作用〕

この発明においては、２位置の切換弁によつ
て、硬岩に対しては、打撃装置に打撃用油圧ポン
プを、回転用油圧モータに回転用油圧ポンプを接
続するので、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、打撃装置に回
転用油圧ポンプを、回転用油圧モータに、打撃用
油圧ポンプを接続するので、低打撃力、高速回
転、大トルクの穿孔特性を選択できる。

〔実施例〕

第１図は穿孔機の全体を示し、覆帯式走行装置
１を有して走行可能な台車２に、公知の手段で伸
縮可能なブーム３が俯仰、施回可能に枢着され、
ブーム３の先端にガイドシエル４が取付けられて
いる。

ガイドシエル４上には、油圧式穿孔機本体５が
ロツド６を担持して装架され、これに沿つて摺動
可能になつている。穿孔機本体５は、油圧モータ
７又は油圧シリンダによつて送りが与えられ、油
圧駆動により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によつて調整可能になつてい
る。

穿孔機本体５に装着するロツド６は、先端にビ
ツト９を有し、使用個所が硬岩又は軟岩であるか
によつ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。

送り用油圧ポンプ１０と打撃用油圧ポンプ１１
と回転用油圧ポンプ１２とは、何れも図示しない
原動機に連結してこれによつて駆動され、何れも
油タンク１３から作動油を吸い上げて油圧を作
り、夫々アクチユエータに供給して駆動力とす
る。油圧ポンプ１０，１１，１２は、何れも定容
量形であつても、また、可変容量形であつてもよ
い。

送り用ポンプ１０の吐出管路１４は、流量調整
弁８と操作弁１７と主管路１８，１９と経て送り
用油圧アクチユエータ２０に接続され、穿孔機本
体５に送りを与える。油圧アクチユエータ２０
は、油圧モータの場合とシリンダの場合とがあ
る。

流量調整弁８は、通常、可変絞り弁形式のもの
を用いる。操作弁１７は、手動３位置の切換弁で
あつて、これが中立位置にあるときは、油圧は油
タンク１３へ戻る。

打撃用ポンプ１１の吐出管路１５は、切換弁２
１と主管路２３とを経て、穿孔機本体５の打撃装
置２４に接続され、ロツドに打撃運動を与える。

主管路２３から分岐して操作弁２５が接続され
る。操作弁２５は、手動２位置の切換弁であつ
て、常時は主管路２３をドレンに連通して打撃を
不作動にとし、操作弁２５を切り換えたときに打
撃装置２４を作動可能とする。

回転用ポンプ１２の吐出管路１６は、前記切換
弁２１と回転用油圧管路２６と操作弁２７と主管
路２８，２９とを経て、穿孔機本体５の回転用油
圧モータ３０に接続され、ロツドに回転運動を与
える。操作弁２７は、手動３位置の切換弁であつ
て、これが中立位置にあるときは、油圧は油タン
ク１３へ戻る。

前記回転用油圧管路２６から管路３１を分岐し
て、高圧力を規制するリリーフ弁３２を設け、リ
リーフ弁３２のベントから、管路３３を介して低
圧力を規制する常時閉のパイロツトリリーフ弁３
４を接続し、油タンク１３に至つている。

また、前記回転用油圧管路２６からパイロツト
管路３５とを分岐し、パイロツト切換弁２２とパ
イロツト管路３６とを経て、前記常時閉のパイロ
ツトリリーフ弁３４に接続する。前記切換弁２１
とパイロツト切換弁２２とは、何れも手動Ａ、Ｂ
２位置の切換弁であつて、その手動レバーは互い
に連動構造とし、同時に切り換るようになつてい
る。

３７及び３８は、何れもリリーフ弁であつて、
夫々送り用吐出管路１４と打撃吐出管路１５とに
接続され、夫々最大圧力を制限する。

上述の油圧回路において、先ず硬岩の穿孔の場
合について説明する。

この場合は、在来のロツドを使用し、切換弁２
１及びパイロツト管路切換弁２２を夫々Ａ位置に
置き、打撃用操作弁２５と回転用操作弁２７とを
操作して、従来通り、大容量の打撃用ポンプ１１
と、小容量の回転用ポンプ１２から油圧の供給を
受ける。この場合、パイロツト管路切換弁２２が
図示の通りＡ位置にあるので、パイロツト管路３
５と３６とが連通し、回転用油圧管路２６の油圧
Ｐが低圧力を規制するパイロツトリリーフ弁３４
の作動圧Ｐ_Lに達すると、常時閉のパイロツトリ
リーフ弁３４が開となり、リリーフ弁３２のベン
ト管路３３がタンク１３に連通するから、回転用
ポンプ１２はパイロツトリリーフ弁３４の作動圧
Ｐ_Lを超えない低圧で運転され、そのため、高打
撃力、350rpm以下の低速回転、約30Kg・ｍ以下
の低トルクの穿孔特性が得られて、能率的なさく
岩作業ができる。

穿孔機の送りは、送り用操作弁１７によつて送
り用アクチユエータ２０の前後進を選択して与え
られ、送り速度は、流量調整弁８を操作して調整
するものであり、これは硬岩の場合も、軟岩の場
合も共通である。

次に、軟岩の突孔の場合について説明する。

この場合は、スパイラル形ロツドを使用し、切
換弁２１、パイロツト管路切換弁２２を夫々Ｂ位
置に切換え、打撃用操作弁２５と回転用操作弁２
７とを操作すれば、大容量の打撃用ポンプ１１は
回転用モータ３０へ、小容量の回転用ポンプ１２
は打撃装置２４へ交差して接続され、夫々油圧を
供給することになる。

しかも、パイロツト管路切換弁２２のＢ位置で
は、パイロツト管路３５と３６とは連通せず、パ
イロツト管路３６がタンク１３と連通するので、
パイロツトリリーフ弁３４は作動せず、リリーフ
弁３２のベント管路３３は閉である。従つて回転
用油圧管路２６の油圧Ｐが高圧力を規制するリリ
ーフ弁３２の作動圧Ｐ_Hに達し、リリーフ弁３２
が作動するまで打撃用ポンプ１１が運転されるた
め、低打撃力、高速回転、大トルクの穿孔特性が
得られる。

〔効果〕

この考案になる穿孔機制御は、回転だけでな
く、打撃も与えることができるため、従来の軟岩
の穿孔作業に比べて、穿孔速度が向上し、礫層で
の刃の折損を防止し、更に、繰粉の排除は、在来
の空気フラツシングと共に遠心力とスパイラルと
が加わつた効果により、土砂がロツドへ粘着する
のを防止して繰粉の排出能力を改善することがで
き、高能率の穿孔作業が可能となる。

もし、打撃なしに回転穿孔を行なう場合には、
打撃装置を不作用とし、回転用油圧モータによ
り、又は減速装置を介してロツドに回転を与え、
前記と同様に高速回転、大トルクにて穿孔作業が
できる。

以上のように、この考案では、同一の油圧式穿
孔機により、原動機及び油圧ユニツトを変更する
ことなく、単に切換弁の切換えのみで硬岩及び軟
岩の穿孔作業ができる。

岩盤が硬岩帯でも、又は粘土や砂礫岩で亀裂の
多い軟岩帯であつても、あらゆる地層に同一の機
体で能率よく穿孔がきる。

多数の長孔の迅速が穿孔が要求される作業に使
用するときは、特に大きな経済的効果をもたら
す。

【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、４はガイドシエル、５は穿孔機本体、８
は流量調整弁、１１は打撃用油圧ポンプ、１２は
回転用油圧ポンプ、１６は回転用吐出管路、２０
は送り用油圧アクチユエータ、２１，２２は切換
弁、２４は打撃装置、３０は回転用油圧モータ、
３２はリリーフ弁、３４はパイロツトリリーフ弁
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 穿孔機本体がガイドシエル上に装架され、岩質
   に応じて流量調整弁によつて調整可能な油圧アク
   チユエータにより送りを与えられる油圧式穿孔機
   において、打撃用油圧ポンプと回転用油圧ポンプ
   とを切換弁を介して穿孔機本体の夫々打撃装置と
   回転用油圧モータとに接続し、前記切換弁は、２
   位置を有して、打撃用油圧ポンプを打撃装置に、
   回転用油圧ポンプを回転用油圧モータに接続する
   か、又は、大容量の打撃用油圧ポンプを回転用油
   圧モータに、小容量の回転用油圧ポンプを打撃装
   置に接続する如く切換え可能とし、且つ切換弁と
   連動して、回転用油圧管路を設定圧の低いリリー
   フ弁に接続するか、又は設定圧の高いリリーフ弁
   に接続する如く切り換えるパイロツト管路切換弁
   を設け、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を選択で
   きるように構成したことを特徴とする油圧式穿孔
   機の制御装置。