WO2002088511A1 - Step tube rod, and drilling machine - Google Patents

Description

明 細 書 ステップチューブロッ ド、 及びさく孔機 技術分野 - 本発明は、 ステップチューブロッ ド、 及びドリルロッ ドとしてステツ プチュ一ブロッ ドを用いたさく孔機に関するものである。 背景技術

油圧クロ一ラドリルやファンカッ ト ドリル等のさく孔機は、 ガイ ドシ ヱルに搭載されたさく岩機を備えており、 このさく岩機にドリルロッ ド を揷着し、 ドリルロッ ド先端にはビッ トを取付け、 さく岩機からドリル ロッ ドを介して打撃と回転をビッ トに伝達すると共に、 さく岩機に送り を与えて岩盤にさく孔する。

例えば、 さく孔機が図 8に示すような油圧クロ一ラドリル 1 1である 場合、 トラックフレーム 1 2を備えた走行台車 1 3上に旋回起伏可能に ブーム 1 4が設けられており、 ブーム 1 4の先端部にさく岩機 1 5を搭 載したガイ ドシヱル 1 6がチルト及びスイング可能に支持されている。 さく岩機 1 5にはスリーブ 2で連結されたドリルロッ ド 1が揷着されて おり、 このドリルロッ ド 1の先端にはさく孔径 D hにほぼ等しい外径の ビッ ト 3が取付けられている。

さく岩機 1 5は、 打撃機構と回転機構とフラッシング機構 （図示略） とを備えており、 ガイ ドシヱル 1 6に設けられたフィードモ一夕 1 7に よってフィード力が与えられて前後に移動し、 ドリルロッ ド 1 を介して ビッ ト 3に打撃と回転とを伝達して岩盤 Rにさく孔する。 またフラッシ ング機構はドリルロッ ド 1の先端に圧縮空気を供給して、 繰粉を排出さ せる。 ガイ ドシヱル 1 6の先端部には、 孔ロを覆い繰粉を捕集するため のフード 1 8が設けられている。

さく孔長が長い場合には、 さく孔作業の際に複数本のドリルロッ ド 1 を逐次接続する。 ドリルロッ ド 1 の供給 ·接続や、 さく孔終了後のドリ ル口-ッ ド 1の切り離し ·回収は、 ロッ ドチェンジャ - 1 9により機械的に 亍われる。

ドリルロッ ド 1の接続や回収を行う場合には、 ドリルロッ ド 1 を接続 したり切り離したりするときにドリルロッ ド 1の中心軸の位置を一定に してクランプする必要があるので、 ガイ ドシヱル 1 6の先端部付近には ロッ ドクランプ装置 4が設けられている。

このような油圧クローラドリル 1 1で使用されている一般的なドリル ロッ ド 1は、 外形が六角又は丸で接続用のねじのサイズ （Τ 5 1ねじ、 Τ 4 5ねじ、 Τ 3 8ねじ等） に応じて外径が 5 1 m m. 4 5 m m、 3 8 m m等所定の寸法になっており、 この外径はさく孔径 D hよりかなり小 さい。

ドリルロッ ド 1には、 図 9 ( a ) に示すように、 両端に雄ねじ M Sを 設けた M Mロッ ド 1 Aと、 図 9 ( b ) に示すように、 一端に雄ねじ M S を設け、 他端は大径として内側に雌ねじ F Sを設けた M Fロッ ド 1 Bと があり、 M Mロッ ド 1 Aを使用する場合にはスリーブ 2を介して接続し 、 M Fロッ ド 1 Bを使用する場合には、 雄ねじ M Sと雌ねじ F Sとを直 接螺着する。

ロッ ドクランプ装置 4は、 図 1 0及び図 1 1に示すように、 ピン 6で 枢支された開閉可能な一対のクランプ 5で特定の径のドリルロッ ド 1 を クランプするように構成されている。 クランプ 5の内面には大径部 5 L と小径部 5 Sとが形成されており、 M Mロッ ド 1 Aを使用する場合には 、 大径部 5 Lがスリーブ 2の部分を、 M Fロッ ド 1 Bを使用する場合に は、 大径部 5 Lが大径とした雌ねじの部分 1 B Lを把持する。

このロッ ドクランプ装置 4は、 スリーブ 2を回転しないようにクラン プするだけでなく、 クランプ 5の大径部 5 Lと小径部 5 Sとの段差によ つてドリルロッ ド 1の位置決めを容易にする。

また、 ファンカッ ト ドリルゃダゥンザホールドリル等では、 図 9 ( c

) に示すようなチューブロッ ド 1 Cが考案され使用されている。 このチ ユーブロッ ド 1 Cは、 一端に雄ねじ M S、 他端に雌ねじ F Sを備えてお り、 M Mロッ ド 1 Aや M F口ッ ド 1 Bと比べると外径が大きく、 さく孔 径に近い外径となっている。 このため、 長孔さく孔時の孔曲がりを少な く し、 繰粉の排出効率を向上させることができる。

このようなチューブ口ッ ド 1 Cを使用する場合、 ファンカツ ト ドリル では図 1 2及び図 1 3に示すようなロッ ドクランプ装置 4 0、 またダウ ンザホールドリルでは図 1 4及び図 1 5に示すようなダブルクランプ形 式のロッ ドクランプ装置 5 0が設けられている。

図 1 2及び図 1 3に示すロッ ドクランプ装置 4 0は、 ピン 4 6で枢支 された開閉可能な一対のクランプ 4 5で特定の径のドリルロッ ド 1 をク ランプするように構成されている。 クランプ 4 5の内径は一定で段差は 形成されていない。

図 1 4及び図 1 5に示す口ッ ドクランプ装置 5 0は、 クランプ 5 5を 左右のクランプ用シリンダ 5 6で開閉可能とし、 特定の径のドリルロッ ド 1 をクランプするように構成したものである。 クランプ 5 5の内径は 一定で段差は形成されていない。

従って、 孔曲がりを少なくするために、 ドリルロッ ド 1 としてチュー ブロッ ド 1 Cを使用すると、 図 1 2のロッ ドクランプ装置 4 0や、 図 1 4のロッ ドクランプ装置 5 0のように、 クランプ 4 5、 5 5に段差がな い形式のものを用いることになるので、 位置決めが不安定となり、 作業 時間が大幅に増加するうえ、 ドリルロッ ドの接続 ·回収作業の危険性が 大きくなる。

さらに、 油圧クローラドリル 1 1では、 ドリル口ッ ド 1にチューブ口 ッ ド 1 Cを使用すると、 図 1 0のロッ ドクランプ装置 4をそのまま用い ることができず、 一般的に搭載されているロッ ドチヱンジャ 1 9の機能 も活用できなくなる。

本発明は、 さく孔機における上記問題を解決するものであって、 孔曲 がりを少なくすることができ、 従来のロッ ドクランプ装置とロッ ドチェ ンジャとがそのまま利用可能で、 ドリルロッ ドの位置決めが容易であり 、 効率よく且つ安全に接続 '回収作業を行うことのできるステップチュ 一ブロッ ド、 及びこのステップチューブロッ ドを用いたさく孔機を提供 することを目的とする。 発明の開示

本発明のステップチューブロッ ドは、 さく孔機のドリルロッ ドにおい て、 ロッ ド外径をさく孔径に近い大径とし、 一端に雄ねじ、 他端に雌ね じを設けると共に、 雌ねじ部付近に少なく とも一つの小径部を形成して いる。

ロッ ド外径をさく孔径に近い大径とし、 両端に雄ねじを設けスリーブ を介して接続するよう構成すると共に、 雄ねじ部付近に少なく とも一つ の小径部を形成してもよい。

これらのステップチューブロッ ドは、 外径がさく孔径に近い大径であ るので、 さく孔の際の孔曲がりを少なくすることができる。

また、 一端に雄ねじ、 他端に雌ねじを設けたステップチューブロッ ド では雌ねじ部付近に、 両端に雄ねじを設けスリーブを介して接続するス テツプチューブロッ ドでは雄ねじ部付近に、 小径部を形成しているので 、 さく孔機は、 従来のロッ ドクランプ装置を少し改造するだけで、 これ らのステップチューブロッ ドをドリルロッ ドとして利用可能である。 そして、 ドリルロッ ドとしてこれらのステップチューブロッ ドを用い たさく孔機は、 ドリルロッ ドの位置決めが容易であり、 効率よく且つ安 全に接続 ·回収作業を行うことができる。

接続されたステツプチューブ口ッ ドのねじを緩めるために行われる空 打ちは、 穿孔終了時に実施される。 しかし、 ねじ緩めが十分でない場合 は、 ロッ ドクランプにステップチュ一ブロッ ドを固定した状態で空打ち を実施する。

このため、 小径部は、 一端に雄ねじ、 他端に雌ねじを設けたステップ チューブロッ ドでは、 外径がロッ ド外径の 9 0 %以下、 長さがロッ ド外 径の 5 0 %以上とすることが好ましい。

また、 両端に雄ねじを設けスリーブを介して接続するステップチュー ブロッ ドでは、 小径部は、 外径がスリーブ外径の 9 0 %以下、 長さがス リーブ外径の 5 0 %以上であることことが好ましい。

なお、 さく孔機は、 全てのドリルロッ ドにステップチューブロッ ドを 用いる他、 先端のドリルロッ ドだけにステップチューブロッ ドを用いる ようにしてもよい。 先端のドリルロッ ドだけにステップチューブロッ ド を用いた場合でも、 従来のドリルロッ ドを用いる場合よりもさく孔の際 の孔曲がりを少なくすることができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明のステップチューブロッ ドをドリルロッ ドとして用い た油圧クロ一ラ ドリルの側面図である。

図 2は、 本発明の実施の一形態を示すステップチューブロッ ドの構成 図である。 図 3は、 ステップチューブロッ ドをロッ ドガイ ドで案内する状態の説 明図である。

図 4は、 ステツプチユーブロッ ドをロッ ドクランプ装置でクランプし た状態の説明図である。

図 5は、 本発明の他の実施.の形態を示すステップチューブロッ ドの構 成図である。

図 6は、 ステツプチュ一プロッ ドをロッ ドクランプ装置でクランプし た状態の説明図である。

図 7は、 本発明の他の実施の形態を示すステップチューブロッ ドの構 成図である。

図 8は、 従来のドリルロッ ドを用いた油圧クローラドリルの側面図で ある。

図 9は、 従来のドリルロッ ドの構成図である。

図 1 0は、 従来の油圧クロ一ラドリルのロッ ドクランプ装置の構成図 である。

図 1 1は、 従来のドリルロッ ドをロッ ドクランプ装置でクランプした 状態を示す説明図である。

図 1 2は、 従来のファンカッ ト ドリルのロッ ドクランプ装置の構成図 である。

図 1 3は、 図 1 2の A— A線断面図である。

図 1 4は、 従来のダウンザホールドリルのロッ ドクランプ装置の構成 図である。

図 1 5は、 図 1 4の B— B線断面図である。 発明を実施するための最良の形態

図 1は、 本発明のステップチューブロッ ドをドリルロッ ドとして用い た油圧クロ一ラドリルの側面図、 本発明の実施の一形態を示すステップ チューブロッ ドの構成図、 図 3は、 ステップチューブロッ ドをロッ ドガ ィ ドで案内する状態の説明図、 図 4は、 ステップチューブロッ ドをロッ ドクランプ装置でクランプした状態の説明図である。

図 1 の油圧クローラドリル 1 0の構成は、 図 8に示す従来の油圧ク —ラドリル 1 1 と基本的には同様であるので、 同一部品には同一符号を 付して説明する。

この油圧クロ一ラドリル 1 0も、 トラックフレーム 1 2を備えた走行 台車 1 3上に旋回起伏可能にブーム 1 4が設けられており、 ブーム 1 4 の先端部にさく岩機 1 5を搭載したガイ ドシヱル 1 6がチルト及びスィ ング可能に支持されている。 さく岩機 1 5には連結されたステップチュ —ブロッ ド 7がドリルロッ ドとして揷着されており、 このステップチュ 一ブロッ ド 7の先端にはさく孔径 D hにほぼ等しい外径のビッ 卜 3が取 付けられている。

さく岩機 1 5は、 打撃機構と回転機構とフラッシング機構 （図示略） とを備えており、 ガイ ドシェル 1 6に設けられたフィードモ一夕 1 7に よってフィード力が与えられて前後に移動し、 ステップチューブロッ ド 7を介してビッ ト 3に打撃と回転とを伝達して岩盤 Rにさく孔する。 ま たフラッシング機構はステップチュ一プロッ ド 7の先端に圧縮空気を供 給して、 繰粉を排出させる。 ガイ ドシヱル 1 6の先端部には、 孔ロを覆 い繰粉を捕集するためのフード 1 8が設けられている。

さく孔長が長い場合には、 さく孔作業の際に複数本のステップチュー プロッ ド 7を逐次接続する。 ステツプチューブ口ッ ド 7の供給 ·接続や 、 さく孔終了後のステップチューブロッ ド 7の切り離し '回収は、 ロッ ドチェンジャ 1 9により機械的に行われる。

ステップチューブロッ ド 7の接続や回収を行う場合には、 ステップチ ユーブロッ ド 7を接続したり切り離したりするときにステップチューブ ロッ ド 7の中心軸の位置を一定にしてクランプする必要があるので、 ガ ィ ドシヱル 1 6の先端部付近にはロッ ドクランプ装置 4が設けられてい る。

また、 この口ッ-ドクランプ装置 4の前部には、 ロッ ドクランプ装置 4 によるクランプを開放して、 さく孔を行うときに、 ステップチューブ口 ッ ド 7を中心に保持して案内するためのロッ ドガイ ド 9が設けられてい る。

ここで、 ステツプチユーブロッ ド 7は、 口ッ ド外径 Dがさく孔径 D h に近い大径であり、 一端に雄ねじ M S、 他端に雌ねじ F Sが設けられ、 雄ねじ M Sと雌ねじ F Sとを直接螺着して接続するようになっている。 また、 雌ねじ部付近に小径部 8が形成されている。

小径部 8は、 外径 dがロッ ド外径 Dの 9 0 %以下、 長さ Lがロッ ド外 径 Dの 5 0 %以上、 即ち、

d≤ 0 . 9 D

L≥ 0 . 5 D

となっている。

ステップチューブロッ ド 7は、 さく孔の際には、 図 3に示すように、 口ッ ドガイ ド 9によつて案内され、 ガイ ドシェル 1 6の中心に保持され る。

接続 ·回収作業の際には、 図 4に示すように、 油圧クローラドリル 1 1 のガイ ドシヱル 1 6に設けられているロッ ドクランプ装置 4によって クランプされる。

ロッ ドクランプ装置 4は、 ピン 6で枢支された開閉可能な一対のクラ ンプ 5を備え、 クランプ 5の内面には大径部 5 Lと小径部 5 Sとが形成 されており、 大径部 5 Lがステツプチユープロッ ド 7の雌ねじの部分を 把持する。

従って、 ステップチューブロッ ド 7は、 ロッ ドクランプ装置 4によつ て回転しないようにクランプされると共に、 クランプ 5の大径部 5しと 小径部 5 Sとの段差によって位置決めされる。

このステップチューブロッ ド 7は、 外径 Dがさく孔径 D hに近い大径 であるので、 さく孔の際の孔曲がりが少なくなる。 また、 雌ねじ部付近 の外周上に小径部 8を形成しているので、 油圧クローラドリル 1 0は、 従来のロッ ドクランプ装置を少し改造するだけで、 これらのステップチ ュ一プロッ ド 7をドリルロッ ドとして利用可能である。

そして、 ドリルロッ ドとしてこれらのステップチューブロッ ド 7を用 いた油圧クロ一ラドリル 1 0は、 ステップチューブロッ ド 7の位置決め が容易であり、 効率よく且つ安全に接続 ·回収作業を行うことができる 小径部 8は、 外径 dが口ッ ド外径 Dの 9 0 %以下、 長さ Lがロッ ド外 径の 5 0 %以上となっているので、 ねじ緩めが十分でない場合は、 ロッ ドクランプ装置 4にステップチューブロッ ド 7を固定した状態で支障な く空打ちを実施することができる。

図 5は本発明の他の実施の形態であるステップチューブ口ッ ドの構成 図、 図 6はステツプチユーブロッ ドをロッ ドクランプ装置でクランプし た状態の説明図である。

このステップチューブロッ ド 7は、 口ッ ド外径 Dがさく孔径 D hに近 ぃ大径であり、 両端に雄ねじ M Sが設けられ、 内部に雌ねじ F Sを設け たスリ一ブ 2を介して接続される。 スリーブ外径 D sはロッ ド外径 Dと 等しくなっている。

また、 雄ねじ部付近に小径部 8が形成されている。 小径部 8は外径 d がスリ一ブ外径 D sの 9 0 %以下、 長さ Lがスリーブ外径 D sの 5 0 % 以上、 即ち、

d≤ 0 . 9 D s

L≥ 0 . 5 D s

となっている。

ステップチューブロッ ド 7は、 図 7 ( a ) 、 図 7 ( b )'に示すような 形状とすることもできる。

ステップチューブロッ ド 7は、 接続 ·回収作業の際には、 図 6に示す ように、 油圧クローラドリル 1 0のガイ ドシェル 1 6に設けられている ロッ ドクランフ°装置 4によってクランプされる。

ロッ ドクランプ装置 4は、 ピン 6で枢支された開閉可能な一対のクラ ンプ 5を備え、 クランプ 5の内面には大径部 5 Lと小径部 5 Sとが形成 されており、 大径部 5 Lがスリーブ 2の部分を把持する。

従って、 ステップチューブロッ ド 7とスリーブ 2は、 ロッ ドクランプ 装置 4によって回転しないようにクランプされると共に、 クランプ 5の 大径部 5 Lと小径部 5 Sとの段差によって位置決めされる。

このステップチューブ口ッ ド 7は、 外径 Dがさく孔径 D hに近い大径 であるので、 さく孔の際の孔曲がりが少なくなる。 また、 雄ねじ部付近 に小径部 8を形成しているので、 油圧クローラドリル 1 0は、 従来の口 ッ ドクランプ装置を少し改造するだけで、 これらのステップチューブ口 ッ ド 7をドリルロッ ドとして利用可能である。

そして、 ドリルロッ ドとしてこれらのステツプチューブ口ッ ド 7を用 いた油圧クロ一ラドリル 1 0は、 ステツプチユーブロッ ド 7の位置決め が容易であり、 効率よく且つ安全に接続 ·回収作業を行うことができる 小径部 8は、 外径 dがスリ一ブ外径 D sの 9 0 %以下、 長さしがスリ —ブ外径 D sの 5 0 %以上となっているので、 ねじ緩めが十分でない場 合は、 ロッ ドクランプ装置 4にステップチューブロッ ド 7を固定した状 態で支障なく空打ちを実施することができる。

なお、 油圧クローラドリル 1 0は、 全てのドリルロッ ドにステップチ ュ一プロッ ド 7を用いる他、 先端のドリルロッ ドだけにステップチュ一 ブロッ ド 7を用い.るようにしてもよい。 先端のドリルロッ ドだけにステ ップチューブロッ ド 7を用いた場合でも、 従来のドリルロッ ド 1 を用い る場合よりもさく孔の際の孔曲がりを少なくすることができる。 産業上の利用の可能性

以上説明したように、 本発明のステップチューブロッ ドは、 さく孔時 の孔曲がりを少なくすることができる。 また、 一端に雄ねじ、 他端に雌 ねじを設けたステップチューブロッ ドでは雌ねじ部付近に、 両端に雄ね じを設けスリーブを介して接続するステップチューブロッ ドでは雄ねじ 部付近に、 小径部を形成しているので、 さく孔機は、 従来のロッ ドクラ ンプ装置を少し改造するだけで、 これらのステップチューブロッ ドをド リルロッ ドとして利用可能である。

そして、 ドリルロッ ドとしてこれらのステツプチューブ口ッ ドを用い たさく孔機は、 ドリルロッ ドの位置決めが容易であり、 効率よく且つ安 全に接続 · 回収作業を行うことができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . さく孔機のドリルロッ ドにおいて、 ロッ ド外径をさく孔径に近い 大径とし、 一端に雄ねじ、 他端に雌ねじを設けると共に、 雌ねじ部付近 に少なくとも一つの小径部を形成したことを特徴とするステップチュー ブロッ ド。

2 . 小径部は、 外径がロッ ド外径の 9 0 %以下、 長さが口ッ ド外径の 5 0 %以上であることを特徴とする請求の範囲 1記載のステップチュー ブロッ ド。

3 . さく孔機のドリルロッ ドにおいて、 ロッ ド外径をさく孔径に近い 大径とし、 両端に雄ねじを設けスリーブを介して接続するよう構成する と共に、 雄ねじ部付近に少なく とも一つの小径部を形成したことを特徴 とするステップチューブロッ ド。

4 . 小径部は、 外径がスリ一ブ外径の 9 0 %以下、 長さがスリーブ外 径の 5 0 %以上であることを特徴とする請求の範囲 3記載のステップチ ュ一ブ oッ ド。

5 . ドリルロッ ドとして請求の範囲 1、 2、 3、 又は 4記載のステツ プチューブロッ ドを用いたことを特徴とするさく孔機。

6 . 先端のドリルロッ ドにステップチューブ口ッ ドを用いたことを特 徴とする請求の範囲 5記載のさく孔機。