穿孔方法及びこの穿孔方法に使用する連結部材
【課題】 従来の穿孔装置では、案内ロッドを先行孔内に挿入する作業が困難である。
【解決手段】 削岩機で穿孔対象物に先行孔１２を形成し、先行孔内に案内ロッド６を挿入した後に、削岩機のドリル部３と案内ロッドとを連結部材８で互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部３を案内ロッド６の軸線に沿って前進させることによってドリル部３の前端の切削部４１と連結部材８の前端の切削部５３とで穿孔対象部に先行孔１２と孔の外周の一部同士が連続する後行孔１３を形成したことを特徴とする。
【解決手段】 削岩機で穿孔対象物に先行孔１２を形成し、先行孔内に案内ロッド６を挿入した後に、削岩機のドリル部３と案内ロッドとを連結部材８で互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部３を案内ロッド６の軸線に沿って前進させることによってドリル部３の前端の切削部４１と連結部材８の前端の切削部５３とで穿孔対象部に先行孔１２と孔の外周の一部同士が連続する後行孔１３を形成したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿孔対象物に複数の孔を連続させた溝を形成するための先行孔への案内ロッド挿入作業の容易な穿孔方法及びこの穿孔方法に使用する連結部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
穿孔対象物としての例えば地山の岩盤に複数の孔を一定間隔隔てて連続させて形成する穿孔方法及びこの方法に用いる穿孔装置が知られている。この穿孔装置を図８に基づいて説明する。尚、図８の右側を「前」、左側を「後」と定義して説明する。穿孔装置１Ｐは、図外の操縦機のアームに連結されるガイドセルと呼ばれる基台１７Ｐと、基台１７Ｐに前後移動可能に設けられた削岩機２Ｐと、基台１７Ｐの前部に設けられた支持部１３Ｐと、支持部１３Ｐに連結されて前方に突出する案内ロッド１１Ｐと、削岩機２Ｐのドリル部３Ｐが案内ロッド１１Ｐの軸線に沿った方向にスライド可能となるようドリル部３Ｐの穿孔ロッド１４Ｐと案内ロッド１１Ｐとを互いに連結するリニアガイドと呼ばれる連結部材１５Ｐとを備える。削岩機２Ｐは、ドリル部３Ｐとドリル部３Ｐを駆動する図外の駆動装置とを備える。ドリル部３Ｐは、駆動装置により回転する回転軸１４ｄと回転軸１４ｄの前端に回転軸１４ｄと一緒に回転するように連結された穿孔ロッド１４Ｐとを備える。穿孔ロッド１４Ｐは、前端に穿孔ビットと呼ばれる切削部１４ｂを備える。案内ロッド１１Ｐは、後端部が支持部１３Ｐに連結固定され前端には先鋭なキャップ１２Ｐを備える。連結部材１５Ｐは、穿孔ロッド１４Ｐに連結された連結部１５ｂと案内ロッド１１Ｐの筒内をスライドするスライド部材１５ａとこれら連結部１５ｂとスライド部材１５ａとを連結する連結板１５ｃとで構成される。連結部材１５Ｐの連結板１５ｃの前端には、岩盤破砕用の硬質部材であるチップと呼ばれる切削刃部１６Ｐが設けられる。支持部１３Ｐの前面には規制部材１８Ｐが取付けられる。ドリル部３Ｐは支持部１３Ｐに形成された孔１９Ｐを貫通し、前後に移動可能である。基台１７Ｐの前端に連結される支持部１３Ｐは、基台１７Ｐの延長方向に対して上方に垂直に延長する鋼板のような剛体よりなる。
穿孔装置１Ｐによる穿孔作業を説明する。まず、削岩機２Ｐの駆動装置を駆動してドリル部３Ｐの前端の切削部１４ｂで岩盤を削って図外の先行孔を形成する。次に支持部１３Ｐに案内ロッド１１Ｐを取り付ける。そして、操縦機によってアームを制御して案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する。その後、削岩機２Ｐの駆動装置を駆動してドリル部３Ｐの切削部１４ｂと連結部材１５Ｐの切削刃部１６Ｐとで岩盤を削ることで、先行孔と一定の間隔を隔てた図外の後行孔が切削部１４ｂにより形成され、先行孔と後行孔とを一定の間隔で連結する図外の連結孔が切削刃部１６Ｐにより形成される。以後、孔を穿孔する際に当該孔を穿孔する前に形成した孔を先行孔として利用していって複数の孔を形成していくことで、孔の延長方向と直交する方向において複数の孔が数珠繋ぎのように連続する連続削孔と呼ばれる孔溝、すなわち、複数の孔の外周の一部同士が連結孔により互いに連結された溝を形成できる。
【特許文献１】特開２００２−３２７５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した穿孔装置１Ｐの案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する作業において、岩盤に形成された先行孔の進行（延長）方向とアームにより前進する案内ロッド１１Ｐの進行方向とが一致していない場合は、操縦機のアームを操縦して案内ロッド１１Ｐの前端を先行孔に挿入した後に案内ロッド１１Ｐを先行孔内に押し込もうとしても案内ロッド１１Ｐの前端が先行孔の内壁に衝突してそれ以上前に進まなくなり、案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入することができない。よって、案内ロッド１１Ｐの前端を先行孔に挿入した後にアームを操縦して案内ロッド１１Ｐの位置や進行角度を微調整することによって案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入したり、あるいは、事前に、アームを操縦して案内ロッド１１Ｐの位置や進行角度を微調整することによって案内ロッド１１Ｐの進行方向を先行孔の進行方向に一致させてから案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する必要がある。しかしながら、アームの駆動は油圧駆動であり、アームの細かい動きや角度の調整を行うことは難しい。従って、岩盤に形成された先行孔の進行方向とアームにより前進する案内ロッド１１Ｐの進行方向とが一致していない場合は、アームを操縦して案内ロッド１１Ｐの位置や進行角度を微調整することが難しく、上述した穿孔装置１Ｐでは、案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する作業が困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明に係る穿孔方法は、削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機のドリル部と案内ロッドとを連結部材で互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部と連結部材の前端の切削部とで穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする。
本願発明に係る穿孔方法に使用する連結部材は、ドリル部に着脱可能な取付体と、案内ロッドに設けられたスライド部に着脱可能なスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端に設けられた切削部とを備えたことを特徴とする。さらに、本願発明に係る穿孔方法に使用する連結部材は、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能な調整部を備えたことを特徴とする。
さらに、本願発明に係る穿孔方法は、削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機を前後移動可能に搭載する基台と案内ロッドとを互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部で穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の穿孔方法によれば、穿孔対象物に形成した先行孔内に案内ロッドを単独で挿入してから、この案内ロッドとドリル部、あるいは、この案内ロッドと支持部とを連結し、その後、ドリル部で穿孔対象物に先行孔と孔の外周同士が連続する後行孔を形成するので、先行孔への案内ロッドの挿入作業が容易となる。
本願発明に係る穿孔方法に使用する連結部材によれば、ドリル部や、案内ロッドに設けられたスライド部に対する着脱が容易となり、ドリル部と案内ロッドとの連結作業が容易となる。また、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能な調整部を備えた連結部材を用いることで、岩盤の硬さに応じて先行孔と後行孔との間の距離を選定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１〜図３は本発明の最良の形態１を示し、図１は穿孔方法の手順を示し、図２は穿孔方法に用いる穿孔装置を示し、図３は穿孔装置における案内ロッドと穿孔ロッドとの連結構造を分解して示す。尚、図２における案内ロッドの位置する側を「前」、駆動装置の位置する側を「後」と定義して説明する。
【０００７】
図２を参照し、まず本形態の穿孔方法に用いる穿孔装置１を説明する。
穿孔装置１は、操縦機２のアーム２ａに取付けられる。操縦機２は、例えばドリルジャンボウと呼ばれる機械である。穿孔装置１は、基台４と削岩機５と案内ロッド６とリニアガイドと呼ばれる連結部材８とを備える。基台４は、上面にガイドレール４ａを備え、前端には規制部材１８が取付けられる。ガイドレール４ａには、削岩機５の駆動装置９が前後方向に移動可能に搭載される。削岩機５は、駆動装置９とドリル部３とを備える。ドリル部３は、回転軸１０と穿孔ロッド１１とを備える。駆動装置９は、図外のモータによる回転駆動源及び油圧機構による前後駆動源を備える。駆動装置９の回転駆動源には、回転軸１０が回転可能に連結される。穿孔ロッド１１は、回転軸１０の前端に連結されて回転軸１０の回転力で回転する。穿孔ロッド１１は前端に穿孔ビットと呼ばれる切削部４１を備える。切削部４１の前面には切削刃４２を備える。駆動装置９に連結された図外の前後移動機構を操縦機２で操縦して駆動装置９の筐体を前後に移動させることで削岩機５の前後位置を調整できる。削岩機５による穿孔時には、駆動装置９を駆動させて回転駆動源により回転軸１０を回転させるとともに前後駆動源により駆動装置９の筐体を前後に振動させて穿孔ロッド１１に回転力と打撃力とを加えることで穿孔ロッド１１の切削部４１が地山の岩盤などの穿孔対象物を切削するので穿孔対象物に孔を形成できる。連結部材８は、穿孔ロッド１１と案内ロッド６とを互いに連結するとともに、穿孔ロッド１１と案内ロッド６との間の距離を一定に保ちながら穿孔ロッド１１を案内ロッド６の軸線Ｇ（図１；２参照）に沿う方向に前後移動可能とするものである。穿孔装置１の基台４と操縦機２のアーム２ａとが互いに連結され、操縦機２のアーム２ａは図外の油圧機構により駆動する。よって、操縦者が操縦機２を操縦してアーム２ａの動きを制御して穿孔装置１の基台４の位置や姿勢を制御することでドリル部３を穿孔対象物の穿孔対象部に位置決めできる。
【０００８】
図３の分解斜視図を参照し、穿孔装置１の案内ロッド６とドリル部３との連結部分の構造を詳細に説明する。
案内ロッド６は、円筒状パイプ２８の前端に円錐形状の先鋭なキャップ部材２９が着脱可能に取り付けられたものである。案内ロッド６の前端にキャップ部材２９を備えることで、案内ロッド６の前端の先行孔への挿入を容易にしている。円筒状パイプ２８は、円筒パイプの外周において円筒パイプの軸線Ｇ（＝案内ロッド６の軸線Ｇ）に沿う方向に一直線状の開口溝３０が形成されたものである。円筒パイプの筒孔がスライド部としてのスライドレール５５を形成する。
【０００９】
穿孔ロッド１１は、連結部材保持体４０と切削部４１とを備える。連結部材保持体４０は、回転軸１０の前端に連結される。切削部４１は、連結部材保持体４０の前端に着脱可能に取り付けられるので、交換が容易である。切削部４１の前面には、クロムモリブデン鋼やタングステン鋼などの超硬物質で形成された切削刃４２を備える。連結部材保持体４０は、前軸４５と後軸４６とで形成される。前軸４５は、切削部４１の後部に着脱可能に連結される。後軸４６は、前軸４５の後部に着脱可能に連結される。後軸４６は、後部に設けられた径の大きい大径軸部４７と大径軸部４７の前部に設けられた径の小さい小径軸部４８とを備える。
【００１０】
連結部材８は、ドリル部３の穿孔ロッド１１に着脱可能な取付体としての筒体５０と、案内ロッド６のスライドレール５５に着脱可能なスライド体５１と、連結体としての連結板２７とを備え、筒体５０とスライド体５１とが連結板２７で互いに連結される。連結板２７の前端には、クロムモリブデン鋼やタングステン鋼などの超硬物質で形成されたチップと呼ばれる切削部５３が設けられる。切削部５３の前部は先鋭に形成される。切削部５３の前部の刃先角度は１１０°程度に設定される。切削部５３は連結板２７の前端に溶接などの接合手段で取り付けられる。切削部５３は、案内ロッド６と穿孔ロッド１１の切削部４１との間の岩盤を削岩できるように、少なくとも、案内ロッド６の下端と穿孔ロッド１１の切削部４１の上端に相当する位置とに跨るように設けられる。
【００１１】
本形態による穿孔作業を図１により説明する。
穿孔対象物としての地山の岩盤１５に最初の先行孔１２を形成する際には、案内ロッド６と連結部材８は取り外されている。つまり、ドリル部３は、穿孔ロッド１１の後軸４６の小径軸部４８に連結部材８が取付けられておらず小径軸部４８の前部と前軸４５の後部とが連結されている状態である。そして、操縦機２を操作し、規制部材１８の前端を岩盤１５に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤１５まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、切削部４１で岩盤１５を切削して先行孔１２を形成する（図１（ａ）参照）。先行孔１２を形成した後に、ドリル部３を先行孔１２内より後方に移動させる。そして、先行孔１２内への案内ロッド６の挿入作業と、連結部材８による連結作業とを行う。案内ロッド６の挿入作業は、人あるいは機械により、案内ロッド６を単独で前端側から先行孔１２内に挿入し、案内ロッド６のキャップ部材２９の前端が先行孔１２の孔尻１２ｅに衝突するまで押し込む。連結部材８による連結作業は、穿孔ロッド１１の後軸４６から前軸４５を取り外し、後軸４６の小径軸部４８を連結部材８の筒体５０の孔５２の一端から他端に挿入して、他端に突出した小径軸部４８の前部と前軸４５の後部とを連結する。これにより、連結部材８の筒体５０が小径軸部４８に保持され、かつ、前軸４５の後端と大径軸部４７の前端とで筒体５０の前後移動が規制されて、連結部材８が小径軸部４８により前軸４５の後端と大径軸部４７の前端との間に保持される（図１（ｂ）参照）。小径軸部４８の前部と前軸４５の後部との着脱可能な連結手段としては、小径軸部４８の前部に形成された雄ねじ部４９と前軸４５の後部に形成されたねじ孔４９ａとのねじ結合や、前軸４５の後部に形成された図外の嵌合孔に小径軸部４８の前部を嵌め込んで嵌合孔の外周面に形成された図外のねじ孔にねじをねじ込んで小径軸部４８の前部を締結することによるねじ結合などである。以上のように、小径軸部４８を連結部材８の筒体５０の孔５２に通して前軸４５の後部に連結するだけで穿孔ロッド１１に連結部材８を取り付けることができ、穿孔ロッド１１に対する連結部材８の着脱作業を容易とできる。そして、先行孔１２に挿入された案内ロッド６の後端から案内ロッド６のスライドレール５５内にドリル部３の穿孔ロッド１１に保持された連結部材８のスライド体５１を挿入する。案内ロッド６の円筒状パイプ２８の開放後端をスライド体５１の挿入口としたので、スライド体５１を案内ロッド６の後端からスライドレール５５内に容易に装着できる。この場合、案内ロッド６の開口溝３０の横幅は、連結部材８の連結板２７の板幅より長く形成され、連結板２７が通過でき、よって、連結部材８のスライド体５１がスライドレール５５内を前後にスライド可能である。これにより、ドリル部３は、案内ロッド６に対して一定の距離を保ちながら、案内ロッド６の軸線Ｇに沿った方向に前後移動可能に設定され、また、連結部材８は、穿孔ロッド１１が回転しても回転しない状態に保持される。そして、規制部材１８の前端を岩盤１５に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤１５まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、ドリル部３を案内ロッド６の軸線Ｇに沿って前進させることで後行孔１３を形成する（図１（ｃ）参照）。すなわち、先行孔１２の下方の岩盤を切削して先行孔１２の延長する方向と直交する方向において先行孔１２と一定の間隔を隔てて連続する後行孔１３を穿孔する。この際、先行孔１２と後行孔１３との間は連結部材８の切削部５３で削岩されることによって、先行孔１２と後行孔１３との間を繋ぐ図外の連結孔が形成される。すなわち、岩盤１５に先行孔１２と孔の外周の一部同士を連結孔によって連続させた後行孔１３を形成できる。以後、孔を穿孔する際に当該孔を穿孔する前に形成した孔を先行孔として利用していって複数の孔を形成していくことで、孔の延長する方向と直交する方向において複数の孔を数珠繋ぎのように連続させた連続削孔と呼ばれる孔溝、すなわち、複数の孔の外周の一部同士が連結孔により互いに連結された溝を形成でき、この溝を岩盤１５の破砕に利用することで、例えば、横坑を掘削する。
【００１２】
本形態では、人あるいは機械により、案内ロッド６を単独で前端側から先行孔１２内に挿入した後に、削岩機５のドリル部３と案内ロッド６とを連結部材８で互いに連結することによりドリル部３を案内ロッド６の軸線Ｇに沿って前後移動可能に設定し、その後、削岩機５を駆動し、ドリル部３を案内ロッド６の軸線Ｇに沿って前進させて岩盤１５に先行孔１２と連続する後行孔１３を形成するので、従来困難であった先行孔１２内への案内ロッド６の挿入作業を容易とできる。
【００１３】
最良の形態２
図４に示すように、スライド体５１Ａを、連結部としての円柱体７９と円柱体７９の円面である前端面と後端面とに取り付けられる調整部材８０；８０とで構成し、案内ロッド６とドリル部３との間の距離を変更でき、先行孔と後行孔との間隔を変更可能とした構成の連結部材８１を用いてもよい。この場合、円柱体７９の径を案内ロッド６の軸線Ｇに沿った方向に延長する筒状のスライドレール５５を形成する筒孔の径よりも小さく形成し、スライドレール５５を形成する筒孔の径と合致した形状の円面を有する円柱体により調整部材８０を形成する。そして、円柱体７９の前端面と後端面とにそれぞれ調整部材８０を連結し、調整部材８０；８０の円柱体の周面がスライドレール５５の筒孔の内面を摺動する構成とする。円柱体７９の前端面と後端面とには、円面の中心部分において横に２つ並ぶようにねじ孔８２；８２が形成される。調整部材８０の円柱体の円面には、円の中心より偏心した位置において円柱体の前後の円面を貫通する貫通孔８３；８３が横に２つ並ぶように形成される。そして、調整部材８０の貫通孔８３と円柱体７９のねじ孔８２とが連続するように調整部材８０と円柱体７９とを互いに位置決めした後に貫通孔８３にねじなどの締結具８４を通してねじ孔８２に締結することで円柱体７９の前端面と後端面とにそれぞれ調整部材８０を連結する。ねじ孔８２と貫通孔８３と締結具８４とで調整部が構成され、この調整部が、連結部としての円柱体７９を調整部材８０の面における２以上の異なる位置に連結可能とする。図４（ａ）の実線の調整部材８０のように、調整部材８０の貫通孔８３を下方にして調整部材８０を円柱体７９に取り付けた場合は、図４（ｂ）のように、連結板２７が案内ロッド６の開口溝３０より下方に突出する長さが長くなる。一方、図４（ａ）の想像線の調整部材８０のように、調整部材８０の貫通孔８３を上方にして調整部材８０を円柱体７９に取り付けた場合は、図４（ｃ）のように、連結板２７が案内ロッド６の開口溝３０より下方に突出する長さが、図４（ｂ）に比べて長さｈ分だけ短くなる。従って、円柱体７９の前端面と後端面とに対する調整部材８０の取り付けの向きによって、連結部材８１で連結される案内ロッド６とドリル部３との間の距離を変更でき、先行孔と後行孔との間の距離を変更できる。例えば、岩盤が硬岩の場合には、先行孔と後行孔との間の距離を短くし、岩盤が軟岩の場合には、先行孔と後行孔との間の距離を長くするといったように、岩盤の硬さに応じて先行孔と後行孔との間の距離を選定できるようになる。よって、掘削対象部である岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔との間の距離を変更することが可能なことで、岩盤に孔溝を形成して岩盤の破砕に利用する際に、岩盤の破砕作業を効率的に行える。本形態の連結部材８１によれば、筒状のスライドレール５５内を摺動するスライド体５１Ａを備え、スライド体５１Ａの連結部としての円柱体７９の面を調整部材８０の面における２以上の異なる位置に連結可能とする構成の調整部を備えたので、スライド体５１Ａがスライドレール５５内をスムーズに前後移動する構造を提供でき、また、ねじ孔８２と貫通孔８３と締結具８４とによる調整部により、ドリル部３と案内ロッド６との間の距離を容易に変更できる。円の中心より偏心した位置において円柱体７９の前後の円面を貫通する貫通孔８３；８３が横に２つ並ぶように形成された場合、１組の貫通孔８３；８３により、円柱体７９を調整部材８０の円面における２以上の異なる位置に連結可能とできる。調整部が、連結部としての円柱体７９を調整部材８０の円面における３以上の異なる位置に連結可能とする構成を備えてもよい。例えば、調整部材８０の円面に連結用の１組の貫通孔８３；８３を３組以上設ける。また、円柱体７９の円面に１組のねじ孔８２；８２を２組以上設けることで、円柱体７９を調整部材８０の円面における２以上の異なる位置に連結可能とできる。また、調整部材８０の円面の上下方向に複数の貫通孔８３を設けたり、円柱体７９の円面の上下方向に複数のねじ孔８２を設けるようにしても、円柱体７９を調整部材８０の円面における２以上の異なる位置に連結可能とできる。
【００１４】
スライド体５１Ａのスライドレール５５を例えば断面逆Ｔ字状のレールにより形成し、スライド体５１Ａを当該レールに係合する形状に形成してもよい。そして、当該スライド体５１Ａの下部に連結板を設け、この連結板と連結板２７との連結位置を上下に変更できる構成の調整部を備えた連結部材を設けることで、案内ロッド６とドリル部３との間の距離を変更できるようにしてもよい。この場合の調整部は、例えば、スライド体５１Ａの下部の連結板の上下方向に形成された複数個の貫通ねじ孔と連結板２７に形成された少なくとも１個の貫通孔と貫通孔を通過して貫通ねじ孔に締結されるボルトとこのボルトに締結されるナットとで構成できる。このような構成の連結部材を用いても、掘削対象部の岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔との間の距離を変更することができる。
【００１５】
最良の形態３
図５〜図７は本発明の最良の形態３を示し、図５は穿孔方法の手順を示し、図６は穿孔方法に用いる穿孔装置を示し、図７は穿孔装置における案内ロッドと支持部との連結構造を分解して示す。尚、図６における案内ロッドの位置する側を「前」、駆動装置の位置する側を「後」と定義して説明する。また、最良の形態１の図１〜図３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
図６に示すように、本形態では、基台４の前部に案内ロッド６Ａを固定するための支持部１４を備えた穿孔装置１Ａを用いる。支持部１４は、基台４の前部に連結され基台４の延長する方向に対して上方に垂直に延長する鋼板などの剛体よりなる。支持部１４の下方の前面には前方に突出する規制部材１８が設けられる。本形態では、連結部材８や８１は用いない。穿孔ロッド１１としては、例えば、図３のような構造の穿孔ロッド１１を用いてもよいが、少なくとも、前端に切削部４１を着脱可能に備え、後端が回転軸１０の前端に連結される構造のものを用いればよい。このような穿孔ロッド１１を用いれば、最良の形態１と同様に、切削部４１の交換が容易である。
【００１７】
図７の分解斜視図を参照し、穿孔装置１Ａの案内ロッド６Ａと支持部１４との連結部分の構造を詳細に説明する。支持部１４の中央上部には、上部開放で支持部１４の板の前後に貫通する貫通孔２５が形成される。削岩機５のドリル部３は貫通孔２５の下方を経由して前後に移動可能であり、貫通孔２５の上方に案内ロッド６Ａが連結される。案内ロッド６Ａは、棒状体２８Ａの前端に円錐形状の先鋭なキャップ部材２９が着脱可能に取り付けられたものである。棒状体２８Ａの後端には棒状体２８Ａの径より小径の棒状取付部２０が形成される。棒状体２８Ａは例えば金属製のものを用いればよい。案内ロッド６Ａの後部には取付板３１が取り付けられる。取付板３１の中央には、取付板３１の板の前後に貫通する嵌合孔３２が形成される。案内ロッド６Ａの後部の棒状取付部２０が、取付板３１の嵌合孔３２に嵌め込まれて、棒状取付部２０の周囲と取付板３１の後面とが溶接のような連結手段で連結されることで、案内ロッド６Ａと取付板３１とが互いに連結される。案内ロッド６Ａが取り付けられた取付板３１と支持部１４とが連結固定される。つまり、案内ロッド６Ａの後部を貫通孔２５内に位置させ、支持部１４の後面に取付板３１の前面を当てて支持部１４と取付板３１とを、貫通孔３４ａを経由するボルト３４、及びナット３５のような固定具３６（図６参照）で連結することで、案内ロッド６Ａと支持部１４とを互いに着脱可能に取り付けることができる。
【００１８】
本形態による穿孔作業を図５により説明する。
穿孔対象物としての地山の岩盤１５に最初の先行孔１２を形成する際には、支持部１４から案内ロッド６Ａを取り外しておいて、穿孔装置１のドリル部３の穿孔ロッド１１を支持部１４の貫通孔２５を経由させて前方に進め、駆動装置９でドリル部３を駆動して切削部４１で岩盤１５を切削して先行孔１２を形成する（図５（ａ）参照）。先行孔１２を形成した後に、先行孔１２内への案内ロッド６Ａの挿入作業、及び、案内ロッド６Ａと支持部１４との連結作業とを行う。案内ロッド６Ａの挿入作業は、人あるいは機械により、後部に取付板３１を備えた案内ロッド６Ａを単独で前端側から先行孔１２内に挿入し、案内ロッド６Ａのキャップ部材２９の前端が先行孔１２の孔尻１２ｅに衝突するまで押し込む（図５（ｂ）参照）。案内ロッド６Ａと支持部１４との連結作業は、操縦機２を操作して支持部１４を案内ロッド６Ａの後部に近付けて、案内ロッド６Ａの後部を支持部１４の貫通孔２５内に挿入し、上述したように支持部１４の後面と取付板３１の前面とを対面させた状態で支持部１４と取付板３１とを固定具３６で連結することで、案内ロッド６と支持部１４とを連結する（図５（ｃ）参照）。この場合、案内ロッド６Ａは、案内ロッド６Ａの外周面と回転するドリル部３の切削部４１の外周面とが接触するか、接触しないまでも互いに近い位置で対向するように設定される。よって、最良の形態１と同様に、規制部材１８の前端を岩盤１５に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を貫通孔２５経由で岩盤１５まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、ドリル部３を案内ロッド６の軸線に沿って前進させることで先行孔１２と外周の一部同士が直接的に連続するような図外の後行孔を形成できる。
【００１９】
本形態では、人あるいは機械により、案内ロッド６Ａを単独で前端側から先行孔１２内に挿入するので、最良の形態１と同様に、従来困難であった先行孔１２内への案内ロッド６Ａの挿入作業を容易とできる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
尚、上述した最良の形態３において、案内ロッド６とドリル部３の穿孔ロッド１１とを最良の形態１の連結部材８により連結すれば、ドリル部３の直進性を向上できる。上述した最良の形態３において、案内ロッド６とドリル部３の穿孔ロッド１１とを最良の形態２の連結部材８により連結すれば、ドリル部３の直進性を向上できるとともに掘削対象部としての岩盤の硬さに応じて先行孔と後行孔との間の距離を選定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】穿孔方法の手順を示す図（最良の形態１）。
【図２】穿孔方法に使用する穿孔装置を示す斜視図（最良の形態１）。
【図３】案内ロッドとドリル部との連結構造を示す分解斜視図（最良の形態１）。
【図４】穿孔方法に使用する穿孔装置の連結部材を示す斜視図（最良の形態２）。
【図５】穿孔方法の手順を示す図（最良の形態３）。
【図６】穿孔方法に使用する穿孔装置を示す斜視図（最良の形態３）。
【図７】支持部と案内ロッドとの連結構造を示す分解斜視図（最良の形態３）。
【図８】従来の穿孔装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２２】
１；１Ａ 穿孔装置、３ ドリル部、４ 基台、５ 削岩機、
６；６Ａ 案内ロッド、８ 連結部材、１４ 支持部、
２０ 内側丸棒体（内側体）、２１ 外側筒体、
２７ 連結部材の連結板（連結体）、４１ ドリル部の切削部、
５０ 筒体（取付体）、５１ スライド体、５３ 連結部材の切削部、
５５ スライドレール（スライド部）、８０ 調整部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿孔対象物に複数の孔を連続させた溝を形成するための先行孔への案内ロッド挿入作業の容易な穿孔方法及びこの穿孔方法に使用する連結部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
穿孔対象物としての例えば地山の岩盤に複数の孔を一定間隔隔てて連続させて形成する穿孔方法及びこの方法に用いる穿孔装置が知られている。この穿孔装置を図８に基づいて説明する。尚、図８の右側を「前」、左側を「後」と定義して説明する。穿孔装置１Ｐは、図外の操縦機のアームに連結されるガイドセルと呼ばれる基台１７Ｐと、基台１７Ｐに前後移動可能に設けられた削岩機２Ｐと、基台１７Ｐの前部に設けられた支持部１３Ｐと、支持部１３Ｐに連結されて前方に突出する案内ロッド１１Ｐと、削岩機２Ｐのドリル部３Ｐが案内ロッド１１Ｐの軸線に沿った方向にスライド可能となるようドリル部３Ｐの穿孔ロッド１４Ｐと案内ロッド１１Ｐとを互いに連結するリニアガイドと呼ばれる連結部材１５Ｐとを備える。削岩機２Ｐは、ドリル部３Ｐとドリル部３Ｐを駆動する図外の駆動装置とを備える。ドリル部３Ｐは、駆動装置により回転する回転軸１４ｄと回転軸１４ｄの前端に回転軸１４ｄと一緒に回転するように連結された穿孔ロッド１４Ｐとを備える。穿孔ロッド１４Ｐは、前端に穿孔ビットと呼ばれる切削部１４ｂを備える。案内ロッド１１Ｐは、後端部が支持部１３Ｐに連結固定され前端には先鋭なキャップ１２Ｐを備える。連結部材１５Ｐは、穿孔ロッド１４Ｐに連結された連結部１５ｂと案内ロッド１１Ｐの筒内をスライドするスライド部材１５ａとこれら連結部１５ｂとスライド部材１５ａとを連結する連結板１５ｃとで構成される。連結部材１５Ｐの連結板１５ｃの前端には、岩盤破砕用の硬質部材であるチップと呼ばれる切削刃部１６Ｐが設けられる。支持部１３Ｐの前面には規制部材１８Ｐが取付けられる。ドリル部３Ｐは支持部１３Ｐに形成された孔１９Ｐを貫通し、前後に移動可能である。基台１７Ｐの前端に連結される支持部１３Ｐは、基台１７Ｐの延長方向に対して上方に垂直に延長する鋼板のような剛体よりなる。
穿孔装置１Ｐによる穿孔作業を説明する。まず、削岩機２Ｐの駆動装置を駆動してドリル部３Ｐの前端の切削部１４ｂで岩盤を削って図外の先行孔を形成する。次に支持部１３Ｐに案内ロッド１１Ｐを取り付ける。そして、操縦機によってアームを制御して案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する。その後、削岩機２Ｐの駆動装置を駆動してドリル部３Ｐの切削部１４ｂと連結部材１５Ｐの切削刃部１６Ｐとで岩盤を削ることで、先行孔と一定の間隔を隔てた図外の後行孔が切削部１４ｂにより形成され、先行孔と後行孔とを一定の間隔で連結する図外の連結孔が切削刃部１６Ｐにより形成される。以後、孔を穿孔する際に当該孔を穿孔する前に形成した孔を先行孔として利用していって複数の孔を形成していくことで、孔の延長方向と直交する方向において複数の孔が数珠繋ぎのように連続する連続削孔と呼ばれる孔溝、すなわち、複数の孔の外周の一部同士が連結孔により互いに連結された溝を形成できる。
【特許文献１】特開２００２−３２７５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した穿孔装置１Ｐの案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する作業において、岩盤に形成された先行孔の進行（延長）方向とアームにより前進する案内ロッド１１Ｐの進行方向とが一致していない場合は、操縦機のアームを操縦して案内ロッド１１Ｐの前端を先行孔に挿入した後に案内ロッド１１Ｐを先行孔内に押し込もうとしても案内ロッド１１Ｐの前端が先行孔の内壁に衝突してそれ以上前に進まなくなり、案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入することができない。よって、案内ロッド１１Ｐの前端を先行孔に挿入した後にアームを操縦して案内ロッド１１Ｐの位置や進行角度を微調整することによって案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入したり、あるいは、事前に、アームを操縦して案内ロッド１１Ｐの位置や進行角度を微調整することによって案内ロッド１１Ｐの進行方向を先行孔の進行方向に一致させてから案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する必要がある。しかしながら、アームの駆動は油圧駆動であり、アームの細かい動きや角度の調整を行うことは難しい。従って、岩盤に形成された先行孔の進行方向とアームにより前進する案内ロッド１１Ｐの進行方向とが一致していない場合は、アームを操縦して案内ロッド１１Ｐの位置や進行角度を微調整することが難しく、上述した穿孔装置１Ｐでは、案内ロッド１１Ｐを先行孔内に挿入する作業が困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明に係る穿孔方法は、削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機のドリル部と案内ロッドとを連結部材で互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部と連結部材の前端の切削部とで穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする。
本願発明に係る穿孔方法に使用する連結部材は、ドリル部に着脱可能な取付体と、案内ロッドに設けられたスライド部に着脱可能なスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端に設けられた切削部とを備えたことを特徴とする。さらに、本願発明に係る穿孔方法に使用する連結部材は、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能な調整部を備えたことを特徴とする。
さらに、本願発明に係る穿孔方法は、削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機を前後移動可能に搭載する基台と案内ロッドとを互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部で穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の穿孔方法によれば、穿孔対象物に形成した先行孔内に案内ロッドを単独で挿入してから、この案内ロッドとドリル部、あるいは、この案内ロッドと支持部とを連結し、その後、ドリル部で穿孔対象物に先行孔と孔の外周同士が連続する後行孔を形成するので、先行孔への案内ロッドの挿入作業が容易となる。
本願発明に係る穿孔方法に使用する連結部材によれば、ドリル部や、案内ロッドに設けられたスライド部に対する着脱が容易となり、ドリル部と案内ロッドとの連結作業が容易となる。また、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能な調整部を備えた連結部材を用いることで、岩盤の硬さに応じて先行孔と後行孔との間の距離を選定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１〜図３は本発明の最良の形態１を示し、図１は穿孔方法の手順を示し、図２は穿孔方法に用いる穿孔装置を示し、図３は穿孔装置における案内ロッドと穿孔ロッドとの連結構造を分解して示す。尚、図２における案内ロッドの位置する側を「前」、駆動装置の位置する側を「後」と定義して説明する。
【０００７】
図２を参照し、まず本形態の穿孔方法に用いる穿孔装置１を説明する。
穿孔装置１は、操縦機２のアーム２ａに取付けられる。操縦機２は、例えばドリルジャンボウと呼ばれる機械である。穿孔装置１は、基台４と削岩機５と案内ロッド６とリニアガイドと呼ばれる連結部材８とを備える。基台４は、上面にガイドレール４ａを備え、前端には規制部材１８が取付けられる。ガイドレール４ａには、削岩機５の駆動装置９が前後方向に移動可能に搭載される。削岩機５は、駆動装置９とドリル部３とを備える。ドリル部３は、回転軸１０と穿孔ロッド１１とを備える。駆動装置９は、図外のモータによる回転駆動源及び油圧機構による前後駆動源を備える。駆動装置９の回転駆動源には、回転軸１０が回転可能に連結される。穿孔ロッド１１は、回転軸１０の前端に連結されて回転軸１０の回転力で回転する。穿孔ロッド１１は前端に穿孔ビットと呼ばれる切削部４１を備える。切削部４１の前面には切削刃４２を備える。駆動装置９に連結された図外の前後移動機構を操縦機２で操縦して駆動装置９の筐体を前後に移動させることで削岩機５の前後位置を調整できる。削岩機５による穿孔時には、駆動装置９を駆動させて回転駆動源により回転軸１０を回転させるとともに前後駆動源により駆動装置９の筐体を前後に振動させて穿孔ロッド１１に回転力と打撃力とを加えることで穿孔ロッド１１の切削部４１が地山の岩盤などの穿孔対象物を切削するので穿孔対象物に孔を形成できる。連結部材８は、穿孔ロッド１１と案内ロッド６とを互いに連結するとともに、穿孔ロッド１１と案内ロッド６との間の距離を一定に保ちながら穿孔ロッド１１を案内ロッド６の軸線Ｇ（図１；２参照）に沿う方向に前後移動可能とするものである。穿孔装置１の基台４と操縦機２のアーム２ａとが互いに連結され、操縦機２のアーム２ａは図外の油圧機構により駆動する。よって、操縦者が操縦機２を操縦してアーム２ａの動きを制御して穿孔装置１の基台４の位置や姿勢を制御することでドリル部３を穿孔対象物の穿孔対象部に位置決めできる。
【０００８】
図３の分解斜視図を参照し、穿孔装置１の案内ロッド６とドリル部３との連結部分の構造を詳細に説明する。
案内ロッド６は、円筒状パイプ２８の前端に円錐形状の先鋭なキャップ部材２９が着脱可能に取り付けられたものである。案内ロッド６の前端にキャップ部材２９を備えることで、案内ロッド６の前端の先行孔への挿入を容易にしている。円筒状パイプ２８は、円筒パイプの外周において円筒パイプの軸線Ｇ（＝案内ロッド６の軸線Ｇ）に沿う方向に一直線状の開口溝３０が形成されたものである。円筒パイプの筒孔がスライド部としてのスライドレール５５を形成する。
【０００９】
穿孔ロッド１１は、連結部材保持体４０と切削部４１とを備える。連結部材保持体４０は、回転軸１０の前端に連結される。切削部４１は、連結部材保持体４０の前端に着脱可能に取り付けられるので、交換が容易である。切削部４１の前面には、クロムモリブデン鋼やタングステン鋼などの超硬物質で形成された切削刃４２を備える。連結部材保持体４０は、前軸４５と後軸４６とで形成される。前軸４５は、切削部４１の後部に着脱可能に連結される。後軸４６は、前軸４５の後部に着脱可能に連結される。後軸４６は、後部に設けられた径の大きい大径軸部４７と大径軸部４７の前部に設けられた径の小さい小径軸部４８とを備える。
【００１０】
連結部材８は、ドリル部３の穿孔ロッド１１に着脱可能な取付体としての筒体５０と、案内ロッド６のスライドレール５５に着脱可能なスライド体５１と、連結体としての連結板２７とを備え、筒体５０とスライド体５１とが連結板２７で互いに連結される。連結板２７の前端には、クロムモリブデン鋼やタングステン鋼などの超硬物質で形成されたチップと呼ばれる切削部５３が設けられる。切削部５３の前部は先鋭に形成される。切削部５３の前部の刃先角度は１１０°程度に設定される。切削部５３は連結板２７の前端に溶接などの接合手段で取り付けられる。切削部５３は、案内ロッド６と穿孔ロッド１１の切削部４１との間の岩盤を削岩できるように、少なくとも、案内ロッド６の下端と穿孔ロッド１１の切削部４１の上端に相当する位置とに跨るように設けられる。
【００１１】
本形態による穿孔作業を図１により説明する。
穿孔対象物としての地山の岩盤１５に最初の先行孔１２を形成する際には、案内ロッド６と連結部材８は取り外されている。つまり、ドリル部３は、穿孔ロッド１１の後軸４６の小径軸部４８に連結部材８が取付けられておらず小径軸部４８の前部と前軸４５の後部とが連結されている状態である。そして、操縦機２を操作し、規制部材１８の前端を岩盤１５に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤１５まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、切削部４１で岩盤１５を切削して先行孔１２を形成する（図１（ａ）参照）。先行孔１２を形成した後に、ドリル部３を先行孔１２内より後方に移動させる。そして、先行孔１２内への案内ロッド６の挿入作業と、連結部材８による連結作業とを行う。案内ロッド６の挿入作業は、人あるいは機械により、案内ロッド６を単独で前端側から先行孔１２内に挿入し、案内ロッド６のキャップ部材２９の前端が先行孔１２の孔尻１２ｅに衝突するまで押し込む。連結部材８による連結作業は、穿孔ロッド１１の後軸４６から前軸４５を取り外し、後軸４６の小径軸部４８を連結部材８の筒体５０の孔５２の一端から他端に挿入して、他端に突出した小径軸部４８の前部と前軸４５の後部とを連結する。これにより、連結部材８の筒体５０が小径軸部４８に保持され、かつ、前軸４５の後端と大径軸部４７の前端とで筒体５０の前後移動が規制されて、連結部材８が小径軸部４８により前軸４５の後端と大径軸部４７の前端との間に保持される（図１（ｂ）参照）。小径軸部４８の前部と前軸４５の後部との着脱可能な連結手段としては、小径軸部４８の前部に形成された雄ねじ部４９と前軸４５の後部に形成されたねじ孔４９ａとのねじ結合や、前軸４５の後部に形成された図外の嵌合孔に小径軸部４８の前部を嵌め込んで嵌合孔の外周面に形成された図外のねじ孔にねじをねじ込んで小径軸部４８の前部を締結することによるねじ結合などである。以上のように、小径軸部４８を連結部材８の筒体５０の孔５２に通して前軸４５の後部に連結するだけで穿孔ロッド１１に連結部材８を取り付けることができ、穿孔ロッド１１に対する連結部材８の着脱作業を容易とできる。そして、先行孔１２に挿入された案内ロッド６の後端から案内ロッド６のスライドレール５５内にドリル部３の穿孔ロッド１１に保持された連結部材８のスライド体５１を挿入する。案内ロッド６の円筒状パイプ２８の開放後端をスライド体５１の挿入口としたので、スライド体５１を案内ロッド６の後端からスライドレール５５内に容易に装着できる。この場合、案内ロッド６の開口溝３０の横幅は、連結部材８の連結板２７の板幅より長く形成され、連結板２７が通過でき、よって、連結部材８のスライド体５１がスライドレール５５内を前後にスライド可能である。これにより、ドリル部３は、案内ロッド６に対して一定の距離を保ちながら、案内ロッド６の軸線Ｇに沿った方向に前後移動可能に設定され、また、連結部材８は、穿孔ロッド１１が回転しても回転しない状態に保持される。そして、規制部材１８の前端を岩盤１５に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤１５まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、ドリル部３を案内ロッド６の軸線Ｇに沿って前進させることで後行孔１３を形成する（図１（ｃ）参照）。すなわち、先行孔１２の下方の岩盤を切削して先行孔１２の延長する方向と直交する方向において先行孔１２と一定の間隔を隔てて連続する後行孔１３を穿孔する。この際、先行孔１２と後行孔１３との間は連結部材８の切削部５３で削岩されることによって、先行孔１２と後行孔１３との間を繋ぐ図外の連結孔が形成される。すなわち、岩盤１５に先行孔１２と孔の外周の一部同士を連結孔によって連続させた後行孔１３を形成できる。以後、孔を穿孔する際に当該孔を穿孔する前に形成した孔を先行孔として利用していって複数の孔を形成していくことで、孔の延長する方向と直交する方向において複数の孔を数珠繋ぎのように連続させた連続削孔と呼ばれる孔溝、すなわち、複数の孔の外周の一部同士が連結孔により互いに連結された溝を形成でき、この溝を岩盤１５の破砕に利用することで、例えば、横坑を掘削する。
【００１２】
本形態では、人あるいは機械により、案内ロッド６を単独で前端側から先行孔１２内に挿入した後に、削岩機５のドリル部３と案内ロッド６とを連結部材８で互いに連結することによりドリル部３を案内ロッド６の軸線Ｇに沿って前後移動可能に設定し、その後、削岩機５を駆動し、ドリル部３を案内ロッド６の軸線Ｇに沿って前進させて岩盤１５に先行孔１２と連続する後行孔１３を形成するので、従来困難であった先行孔１２内への案内ロッド６の挿入作業を容易とできる。
【００１３】
最良の形態２
図４に示すように、スライド体５１Ａを、連結部としての円柱体７９と円柱体７９の円面である前端面と後端面とに取り付けられる調整部材８０；８０とで構成し、案内ロッド６とドリル部３との間の距離を変更でき、先行孔と後行孔との間隔を変更可能とした構成の連結部材８１を用いてもよい。この場合、円柱体７９の径を案内ロッド６の軸線Ｇに沿った方向に延長する筒状のスライドレール５５を形成する筒孔の径よりも小さく形成し、スライドレール５５を形成する筒孔の径と合致した形状の円面を有する円柱体により調整部材８０を形成する。そして、円柱体７９の前端面と後端面とにそれぞれ調整部材８０を連結し、調整部材８０；８０の円柱体の周面がスライドレール５５の筒孔の内面を摺動する構成とする。円柱体７９の前端面と後端面とには、円面の中心部分において横に２つ並ぶようにねじ孔８２；８２が形成される。調整部材８０の円柱体の円面には、円の中心より偏心した位置において円柱体の前後の円面を貫通する貫通孔８３；８３が横に２つ並ぶように形成される。そして、調整部材８０の貫通孔８３と円柱体７９のねじ孔８２とが連続するように調整部材８０と円柱体７９とを互いに位置決めした後に貫通孔８３にねじなどの締結具８４を通してねじ孔８２に締結することで円柱体７９の前端面と後端面とにそれぞれ調整部材８０を連結する。ねじ孔８２と貫通孔８３と締結具８４とで調整部が構成され、この調整部が、連結部としての円柱体７９を調整部材８０の面における２以上の異なる位置に連結可能とする。図４（ａ）の実線の調整部材８０のように、調整部材８０の貫通孔８３を下方にして調整部材８０を円柱体７９に取り付けた場合は、図４（ｂ）のように、連結板２７が案内ロッド６の開口溝３０より下方に突出する長さが長くなる。一方、図４（ａ）の想像線の調整部材８０のように、調整部材８０の貫通孔８３を上方にして調整部材８０を円柱体７９に取り付けた場合は、図４（ｃ）のように、連結板２７が案内ロッド６の開口溝３０より下方に突出する長さが、図４（ｂ）に比べて長さｈ分だけ短くなる。従って、円柱体７９の前端面と後端面とに対する調整部材８０の取り付けの向きによって、連結部材８１で連結される案内ロッド６とドリル部３との間の距離を変更でき、先行孔と後行孔との間の距離を変更できる。例えば、岩盤が硬岩の場合には、先行孔と後行孔との間の距離を短くし、岩盤が軟岩の場合には、先行孔と後行孔との間の距離を長くするといったように、岩盤の硬さに応じて先行孔と後行孔との間の距離を選定できるようになる。よって、掘削対象部である岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔との間の距離を変更することが可能なことで、岩盤に孔溝を形成して岩盤の破砕に利用する際に、岩盤の破砕作業を効率的に行える。本形態の連結部材８１によれば、筒状のスライドレール５５内を摺動するスライド体５１Ａを備え、スライド体５１Ａの連結部としての円柱体７９の面を調整部材８０の面における２以上の異なる位置に連結可能とする構成の調整部を備えたので、スライド体５１Ａがスライドレール５５内をスムーズに前後移動する構造を提供でき、また、ねじ孔８２と貫通孔８３と締結具８４とによる調整部により、ドリル部３と案内ロッド６との間の距離を容易に変更できる。円の中心より偏心した位置において円柱体７９の前後の円面を貫通する貫通孔８３；８３が横に２つ並ぶように形成された場合、１組の貫通孔８３；８３により、円柱体７９を調整部材８０の円面における２以上の異なる位置に連結可能とできる。調整部が、連結部としての円柱体７９を調整部材８０の円面における３以上の異なる位置に連結可能とする構成を備えてもよい。例えば、調整部材８０の円面に連結用の１組の貫通孔８３；８３を３組以上設ける。また、円柱体７９の円面に１組のねじ孔８２；８２を２組以上設けることで、円柱体７９を調整部材８０の円面における２以上の異なる位置に連結可能とできる。また、調整部材８０の円面の上下方向に複数の貫通孔８３を設けたり、円柱体７９の円面の上下方向に複数のねじ孔８２を設けるようにしても、円柱体７９を調整部材８０の円面における２以上の異なる位置に連結可能とできる。
【００１４】
スライド体５１Ａのスライドレール５５を例えば断面逆Ｔ字状のレールにより形成し、スライド体５１Ａを当該レールに係合する形状に形成してもよい。そして、当該スライド体５１Ａの下部に連結板を設け、この連結板と連結板２７との連結位置を上下に変更できる構成の調整部を備えた連結部材を設けることで、案内ロッド６とドリル部３との間の距離を変更できるようにしてもよい。この場合の調整部は、例えば、スライド体５１Ａの下部の連結板の上下方向に形成された複数個の貫通ねじ孔と連結板２７に形成された少なくとも１個の貫通孔と貫通孔を通過して貫通ねじ孔に締結されるボルトとこのボルトに締結されるナットとで構成できる。このような構成の連結部材を用いても、掘削対象部の岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔との間の距離を変更することができる。
【００１５】
最良の形態３
図５〜図７は本発明の最良の形態３を示し、図５は穿孔方法の手順を示し、図６は穿孔方法に用いる穿孔装置を示し、図７は穿孔装置における案内ロッドと支持部との連結構造を分解して示す。尚、図６における案内ロッドの位置する側を「前」、駆動装置の位置する側を「後」と定義して説明する。また、最良の形態１の図１〜図３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
図６に示すように、本形態では、基台４の前部に案内ロッド６Ａを固定するための支持部１４を備えた穿孔装置１Ａを用いる。支持部１４は、基台４の前部に連結され基台４の延長する方向に対して上方に垂直に延長する鋼板などの剛体よりなる。支持部１４の下方の前面には前方に突出する規制部材１８が設けられる。本形態では、連結部材８や８１は用いない。穿孔ロッド１１としては、例えば、図３のような構造の穿孔ロッド１１を用いてもよいが、少なくとも、前端に切削部４１を着脱可能に備え、後端が回転軸１０の前端に連結される構造のものを用いればよい。このような穿孔ロッド１１を用いれば、最良の形態１と同様に、切削部４１の交換が容易である。
【００１７】
図７の分解斜視図を参照し、穿孔装置１Ａの案内ロッド６Ａと支持部１４との連結部分の構造を詳細に説明する。支持部１４の中央上部には、上部開放で支持部１４の板の前後に貫通する貫通孔２５が形成される。削岩機５のドリル部３は貫通孔２５の下方を経由して前後に移動可能であり、貫通孔２５の上方に案内ロッド６Ａが連結される。案内ロッド６Ａは、棒状体２８Ａの前端に円錐形状の先鋭なキャップ部材２９が着脱可能に取り付けられたものである。棒状体２８Ａの後端には棒状体２８Ａの径より小径の棒状取付部２０が形成される。棒状体２８Ａは例えば金属製のものを用いればよい。案内ロッド６Ａの後部には取付板３１が取り付けられる。取付板３１の中央には、取付板３１の板の前後に貫通する嵌合孔３２が形成される。案内ロッド６Ａの後部の棒状取付部２０が、取付板３１の嵌合孔３２に嵌め込まれて、棒状取付部２０の周囲と取付板３１の後面とが溶接のような連結手段で連結されることで、案内ロッド６Ａと取付板３１とが互いに連結される。案内ロッド６Ａが取り付けられた取付板３１と支持部１４とが連結固定される。つまり、案内ロッド６Ａの後部を貫通孔２５内に位置させ、支持部１４の後面に取付板３１の前面を当てて支持部１４と取付板３１とを、貫通孔３４ａを経由するボルト３４、及びナット３５のような固定具３６（図６参照）で連結することで、案内ロッド６Ａと支持部１４とを互いに着脱可能に取り付けることができる。
【００１８】
本形態による穿孔作業を図５により説明する。
穿孔対象物としての地山の岩盤１５に最初の先行孔１２を形成する際には、支持部１４から案内ロッド６Ａを取り外しておいて、穿孔装置１のドリル部３の穿孔ロッド１１を支持部１４の貫通孔２５を経由させて前方に進め、駆動装置９でドリル部３を駆動して切削部４１で岩盤１５を切削して先行孔１２を形成する（図５（ａ）参照）。先行孔１２を形成した後に、先行孔１２内への案内ロッド６Ａの挿入作業、及び、案内ロッド６Ａと支持部１４との連結作業とを行う。案内ロッド６Ａの挿入作業は、人あるいは機械により、後部に取付板３１を備えた案内ロッド６Ａを単独で前端側から先行孔１２内に挿入し、案内ロッド６Ａのキャップ部材２９の前端が先行孔１２の孔尻１２ｅに衝突するまで押し込む（図５（ｂ）参照）。案内ロッド６Ａと支持部１４との連結作業は、操縦機２を操作して支持部１４を案内ロッド６Ａの後部に近付けて、案内ロッド６Ａの後部を支持部１４の貫通孔２５内に挿入し、上述したように支持部１４の後面と取付板３１の前面とを対面させた状態で支持部１４と取付板３１とを固定具３６で連結することで、案内ロッド６と支持部１４とを連結する（図５（ｃ）参照）。この場合、案内ロッド６Ａは、案内ロッド６Ａの外周面と回転するドリル部３の切削部４１の外周面とが接触するか、接触しないまでも互いに近い位置で対向するように設定される。よって、最良の形態１と同様に、規制部材１８の前端を岩盤１５に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を貫通孔２５経由で岩盤１５まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、ドリル部３を案内ロッド６の軸線に沿って前進させることで先行孔１２と外周の一部同士が直接的に連続するような図外の後行孔を形成できる。
【００１９】
本形態では、人あるいは機械により、案内ロッド６Ａを単独で前端側から先行孔１２内に挿入するので、最良の形態１と同様に、従来困難であった先行孔１２内への案内ロッド６Ａの挿入作業を容易とできる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
尚、上述した最良の形態３において、案内ロッド６とドリル部３の穿孔ロッド１１とを最良の形態１の連結部材８により連結すれば、ドリル部３の直進性を向上できる。上述した最良の形態３において、案内ロッド６とドリル部３の穿孔ロッド１１とを最良の形態２の連結部材８により連結すれば、ドリル部３の直進性を向上できるとともに掘削対象部としての岩盤の硬さに応じて先行孔と後行孔との間の距離を選定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】穿孔方法の手順を示す図（最良の形態１）。
【図２】穿孔方法に使用する穿孔装置を示す斜視図（最良の形態１）。
【図３】案内ロッドとドリル部との連結構造を示す分解斜視図（最良の形態１）。
【図４】穿孔方法に使用する穿孔装置の連結部材を示す斜視図（最良の形態２）。
【図５】穿孔方法の手順を示す図（最良の形態３）。
【図６】穿孔方法に使用する穿孔装置を示す斜視図（最良の形態３）。
【図７】支持部と案内ロッドとの連結構造を示す分解斜視図（最良の形態３）。
【図８】従来の穿孔装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２２】
１；１Ａ 穿孔装置、３ ドリル部、４ 基台、５ 削岩機、
６；６Ａ 案内ロッド、８ 連結部材、１４ 支持部、
２０ 内側丸棒体（内側体）、２１ 外側筒体、
２７ 連結部材の連結板（連結体）、４１ ドリル部の切削部、
５０ 筒体（取付体）、５１ スライド体、５３ 連結部材の切削部、
５５ スライドレール（スライド部）、８０ 調整部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機のドリル部と案内ロッドとを連結部材で互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部と連結部材の前端の切削部とで穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする穿孔方法。
【請求項２】
請求項１に記載の穿孔方法に使用する連結部材であって、ドリル部に着脱可能な取付体と、案内ロッドに設けられたスライド部に着脱可能なスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端に設けられた切削部とを備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項３】
請求項１に記載の穿孔方法に使用する連結部材であって、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能な調整部を備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項４】
削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機を前後移動可能に搭載する基台と案内ロッドとを互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部で穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする穿孔方法。
【請求項１】
削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機のドリル部と案内ロッドとを連結部材で互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部と連結部材の前端の切削部とで穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする穿孔方法。
【請求項２】
請求項１に記載の穿孔方法に使用する連結部材であって、ドリル部に着脱可能な取付体と、案内ロッドに設けられたスライド部に着脱可能なスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端に設けられた切削部とを備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項３】
請求項１に記載の穿孔方法に使用する連結部材であって、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能な調整部を備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項４】
削岩機で穿孔対象物に先行孔を形成し、先行孔内に案内ロッドを挿入した後に、削岩機を前後移動可能に搭載する基台と案内ロッドとを互いに連結することによりドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前後移動可能に設定してから削岩機を駆動し、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿って前進させることによってドリル部の前端の切削部で穿孔対象部に先行孔と孔の外周の一部同士が連続する後行孔を形成したことを特徴とする穿孔方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３２８７７７（Ｐ２００６−３２８７７７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５３２８９（Ｐ２００５−１５３２８９）
【出願日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【出願人】（５０５１９５２９２）古河ロックドリル株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【出願人】（５０５１９５２９２）古河ロックドリル株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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