穿孔装置
【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】 操縦機２に連結される基台４と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機５と、基台の前部に設けられた支持部７と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッド６と、案内ロッドと削岩機のドリル部３とを互いに連結する連結部材８とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、支持部７が、基台４の前部に取り付けられる基台側支持部１３と、案内ロッドの後部に取り付けられる案内ロッド取付体１４と、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する連結装置１５とにより形成され、連結装置１５により案内ロッド６が可動な状態に維持されたことを特徴とする。
【解決手段】 操縦機２に連結される基台４と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機５と、基台の前部に設けられた支持部７と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッド６と、案内ロッドと削岩機のドリル部３とを互いに連結する連結部材８とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、支持部７が、基台４の前部に取り付けられる基台側支持部１３と、案内ロッドの後部に取り付けられる案内ロッド取付体１４と、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する連結装置１５とにより形成され、連結装置１５により案内ロッド６が可動な状態に維持されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の孔を連続させた溝を形成可能な穿孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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でき、複数の孔を連続させた溝を形成可能な穿孔装置が知られている。この穿孔装置を図６に基づいて説明する。尚、図６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、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、複数の孔の周囲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装置は、操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、支持部が、基台の前部に取り付けられる基台側支持部と、案内ロッドの後部に取り付けられる案内ロッド取付体と、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する連結装置とにより形成され、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする。連結装置が、案内ロッド取付体に取り付けられる上取付部と基台側支持部に取り付けられる下取付部とを備えた弾性部材により形成され、上取付部と案内ロッド取付体とが互いに連結され、下取付部と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことや、弾性部材がコイルばねであることや、弾性部材が板ばねであることや、連結装置が、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する板材と弾性部材とで形成され、板材と案内ロッド取付体との間あるいは板材と基台側支持部との間の少なくとも一方の間に弾性部材を挟んで介在させた状態で、板材と案内ロッド取付体とが互いに連結され、かつ、板材と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことや、操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、案内ロッドの後部と支持部とを互いに連結する連結装置を備え、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の穿孔装置によれば、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたので、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の進行方向とが一致していない場合において、操縦機のアームを操縦して案内ロッドの前端を先行孔内に挿入した後に穿孔装置を前進させると、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、案内ロッドが動き、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。連結装置の弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で案内ロッドが動き、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。弾性部材がコイルばねであることで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で、案内ロッドが案内ロッドの進行方向を変えるように動いたり、案内ロッドに沿った方向と直交する方向に動くことにより、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。弾性部材が板ばねであることで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で、案内ロッドが案内ロッドの進行方向を変えるように動いたり、案内ロッドに沿った方向と直交する方向に動くことにより、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。連結装置が、板材と案内ロッド取付体との間あるいは板材と基台側支持部との間の少なくとも一方の間に弾性部材を挟んで介在させた状態で、板材と案内ロッド取付体とが互いに連結され、かつ、板材と基台側支持部とが互いに連結された構成としたことで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で、案内ロッドが案内ロッドの進行方向を変えるように動くことにより、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。案内ロッドの後部と支持部とを互いに連結する連結装置を備え、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたので、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、案内ロッドが動き、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１〜図３は本発明の最良の形態を示し、図１は穿孔装置を示し、図２は穿孔装置を分解して示し、図３は穿孔装置の動作を示す。尚、図１における案内ガイドの位置する側を「前」、駆動装置の位置する側を「後」と定義して説明する。
【０００７】
図１を参照し、本形態の穿孔装置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と支持部７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に沿う方向にスライド可能とするものである。支持部７は、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４と連結装置１５とを備え、基台４の前端に連結固定された鋼板のような板よりなる基台側支持部１３と基台側支持部１３の上方に配置された鋼板のような板よりなる案内ロッド取付体１４とが左右２つの連結装置１５；１５により互いに連結されて構成される。削岩機５のドリル部３は、案内ロッド取付体１４に形成された孔１６を前後に貫通し前後に移動可能である。案内ロッド６は、案内ロッド６の後部が案内ロッド取付体１４に連結固定されて案内ロッド取付体１４の前方に延長する。基台側支持部１３の前面には規制部材１８が取付けられる。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の動きを制御することで、穿孔装置１の前端の案内ロッド６の位置や角度を調整し、案内ロッド６を先行孔内に挿入する際の案内ロッド６の位置決め作業を行う。
【０００８】
図２の穿孔装置１の分解斜視図を参照し、穿孔装置１の構造を詳細に説明する。連結装置１５は、弾性部材としての鋼製のコイルばね２０と上取付部２１と下取付部２２とを備え、鋼製の円柱体のような上取付部２１と鋼製の円柱体のような下取付部２２とが鋼製のコイルばね２０により互いに連結された構成である。すなわち、コイルばね２０の上端が上取付部２１に連結され、コイルばね２０の下端が下取付部２２に連結された構成である。連結装置１５の上取付部２１は、固定具２３により案内ロッド取付体１４に固定され、下取付部２２は、固定具２３により基台側支持部１３に固定される。固定具２３は、鋼棒のような棒をＵ字形状に形成して両端に図外のねじ部を形成したものである。基台側支持部１３及び案内ロッド取付体１４の左右には、板の前後に貫通して固定具２３のＵ字の両端を挿通するための左右一対の孔２４；２４が形成される。左右一対の孔２４；２４は、基台側支持部１３及び案内ロッド取付体１４の左右において上下に形成される。基台側支持部１３の前面における左右一対の孔２４；２４の間に連結装置１５の下取付部２２を配置し、基台側支持部１３の前方から固定具２３のＵ字の両端を左右一対の孔２４；２４に通して固定具２３のＵ字の内側で下取付部２２を基台側支持部１３に押し付けた状態で、基台側支持部１３の後方に突出した固定具２３のＵ字の両端のねじ部に図外のナットを取り付けて締結することにより、下取付部２２と基台側支持部１３とが連結固定される。案内ロッド取付体１４の前面における左右一対の孔２４；２４の間に上取付部２１を配置し、案内ロッド取付体１４の前方から固定具２３のＵ字の両端を左右一対の孔２４；２４に通して固定具２３のＵ字の内側で上取付部２１を案内ロッド取付体１４に押し付けた状態で、案内ロッド取付体１４の後方に突出した固定具２３のＵ字の両端のねじ部に図外のナットを取り付けて締結することにより、上取付部２１と基台側支持部１３とが連結固定される。以上のように連結装置１５を上取付部２１と下取付部２２とを備えたコイルばね２０により形成したことで、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを連結装置１５により容易に連結でき、支持部７を容易に形成できる。
【０００９】
案内ロッド取付体１４の中央には、上部開放で板の前後に貫通する案内ロッド６の位置決め設置用の孔２５が形成される。孔２５の下方には、削岩機５のドリル部３を前後に移動可能に貫通させる孔１６が形成される。孔２５と孔１６とは、連絡孔２６により上下に連続している。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。案内ロッド６の後部が取付板３１に取り付けられる。取付板３１の中央には、下部開放で板の前後に貫通する嵌合孔３２が形成される。案内ロッド６の後部が、取付板３１の嵌合孔３２に嵌め込まれて、案内ロッド６の開口溝３０と嵌合孔３２の開口部３３との位置が合わされた状態で、案内ロッド６の後端部の周囲と取付板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６と取付板３１とが互いに連結される。案内ロッド６が取り付けられた取付板３１は、案内ロッド取付体１４に連結固定される。つまり、案内ロッド６の後部を設置用の孔２５内に位置させ、案内ロッド取付体１４の後面に取付板３１の前面を当てて開口部３３と連絡孔２６との位置を前後で一致させて案内ロッド取付体１４と取付板３１とをボルト３４，ナット３５のような固定具３６（図１参照）で連結することで、案内ロッド６が案内ロッド取付体１４に着脱可能に取り付けられる。設置用の孔２５を上部開放としたため、案内ロッド６を孔２５の上方から取り付けることができ、案内ロッド取付体１４に対する案内ロッド６の着脱作業を容易とできる。
【００１０】
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。
【００１１】
連結部材８は、筒体５０とスライド体５１と連結板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刃部５３が設けられる。切削刃部５３の前部は先鋭に形成される。切削刃部５３の前部の刃先角度は１１０°程度に設定される。切削刃部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。切削刃部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。
【００１２】
穿孔装置１による穿孔作業を説明する。最初の先行孔を形成する際には、案内ロッド６と連結部材８は取り外されている。つまり、穿孔ロッド１１の後軸４６の小径軸部４８に連結部材８が取付けられていない状態で小径軸部４８の前部と前軸４５の後部とが連結される。この形態でドリル部３の穿孔ロッド１１を案内ロッド取付体１４の孔１６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で岩盤を切削して先行孔を形成する。
【００１３】
先行孔を形成した後に、ドリル部３を案内ロッド取付体１４より後方に移動してから、上述したように案内ロッド６を案内ロッド取付体１４に取付ける。そして、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。即ち、連結部材８の筒体５０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。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、ドリル部３を前進させ、穿孔ロッド１１の連結部材保持体４０に保持された連結部材８のスライド体５１を、取付板３１の後方から案内ロッド６の筒孔により形成されたスライドレール５５内に挿入することで、案内ロッド６に連結部材８を取り付けることができ、案内ロッド６に対する連結部材８の着脱作業を容易とできる。取付板３１の開口部３３と案内ロッド取付体１４の連絡孔２６と案内ロッド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が通過できる。したがって、ドリル部３を孔１６を経由させて前方に進行させると、連結部材８のスライド体５１がスライドレール５５内を前方に進みドリル部が案内ロッド６に沿って前方に進む。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の軸線に沿った方向に移動可能となる。すなわち、連結部材８によりドリル部３が案内ロッド６と一定の距離を維持しながら案内ロッド６に沿って前後に移動可能となる。
【００１４】
上述のように、連結部材８により案内ロッド６に対してドリル部３を前後にスライド可能に取付けた後に、操縦機２の運転者が操縦によってアーム２ａの動きを制御して穿孔装置１の位置を調整し、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業を行う。本形態の穿孔装置１によれば、連結装置１５のコイルばね２０の弾性により案内ロッド６が可動な状態に維持されているので、案内ロッド６と先行孔との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６の進行方向を変えるように動いたり、案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動くことが可能である。従って、例えば図３のように、地山の岩盤５７に形成された先行孔５８の進行方向とアーム２ａにより前進する案内ロッド６の進行方向とが一致していないような場合において、案内ロッド６の前端を先行孔５８内に挿入した後に、アーム２ａを操縦して穿孔装置１を前方に進めると、先行孔５８と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド取付体１４が案内ロッド６からの力で基台側支持部１３に対して矢印Ｆに示すように動き、案内ロッド６が進行方向を変えながら先行孔５８内を前進するので、案内ロッド６を先行孔５８内に容易に挿入することができる。つまり、先行孔５８の進行方向とアーム２ａにより前進する案内ロッド６の進行方向とが一致していないような場合に、アーム２ａによる困難な案内ロッド６の位置や角度の細かい制御を行わずとも、案内ロッド６の前端を先行孔内に挿入した後にアーム２ａを操縦して穿孔装置１を前方に進めることにより案内ロッド６を先行孔５８内に容易に挿入することができるので、案内ロッド６を先行孔５８内に挿入する作業を容易とできる。
【００１５】
案内ロッド６を先行孔５８内に挿入した後、規制部材１８の前端を岩盤５７に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤５７まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、削岩機５の前端の切削部４１が、先行孔５８の下方の岩盤５７を切削し、先行孔５８と一定の間隔を隔てて連続する図外の後行孔を穿孔する。この際、先行孔５８と後行孔との間は連結部材８の切削刃部５３で削岩されることによって、先行孔５８と後行孔との間を繋ぐ連結孔が形成される。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、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、複数の孔の周囲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５７の破砕に利用することで、例えば、横坑を掘削する。
【００１６】
尚、本発明の穿孔装置１は、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とを互いに連結する連結装置により案内ロッド６が可動な状態に維持された構成、あるいは、案内ロッド６の後部と支持部とを互いに連結する連結装置により案内ロッド６が可動な状態に維持された構成であればよい。
【００１７】
例えば、案内ロッド取付体１４に取り付けられる上取付部と基台側支持部１３に取り付けられる下取付部とを備えた弾性部材により連結装置を形成し、弾性部材の弾性により案内ロッド６が可動な状態に維持された構成としてもよい。この弾性部材としては、上述したコイルばね２０や図外の板ばねなどを用いればよい。
【００１８】
また、図４に示すように、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに連結する鋼板のような板材６０と、弾性部材として硬質ゴムシートのような弾性シート６１と、ボルト６３；ナット６４のような固定具６２と、を用い、板材６０と案内ロッド取付体１４との間、及び、板材６０と基台側支持部１３との間に弾性シート６１を挟んで介在させた状態で、板材６０と案内ロッド取付体１４とを互いに固定具６２で連結し、かつ、板材６０と基台側支持部１３とを互いに固定具６２で連結することで連結装置１５を構成してもよい。以上の構成によれば、最良の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、上述したコイルばねや板ばねのような弾性部材を用いる場合に比べて経済的に有利となる。また、板材６０と案内ロッド取付体１４との間あるいは板材６０と基台側支持部１３との間の少なくとも一方の間に弾性シート６１を挟んで介在させた状態で、板材６０と案内ロッド取付体１４とを互いに固定具６２で連結し、かつ、板材６０と基台側支持部１３とを互いに固定具６２で連結することで連結装置１５を構成してもよい。弾性部材として板ばねを用いる連結装置は、図４の弾性シート６１及び板材６０の代わりに板ばねを用いて、当該板ばねと案内ロッド取付体１４とを互いに固定具６２で連結し、かつ、当該板ばねと基台側支持部１３とを互いに固定具６２で連結することで実現できる。図４の板材６０の代わりに板ばねを用いて板ばねと弾性シート６１とを併用しても良い。尚、コイルばね２０を用いた連結装置、弾性シート６１と板材６０を用いた連結装置、板ばねを用いた連結装置のうちの２つ以上を組み合わせることで、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに連結する連結装置を構成しても良い。
【００１９】
また、図５に示すように、基台４の延長する方向に対して上方に垂直に延長するように基台４の前部に連結された鋼板などの剛体よりなる支持部７０を備えた構成において、案内ロッド６の後部に取り付けられた取付板３１と支持部７０との間に弾性部材としての弾性シート７１を挟んで介在させた状態で、取付板３１と支持部７０とをボルト７３；ナット７４のような固定具７２で連結した構成により、案内ロッド６の後部と支持部７０とを互いに連結する連結装置７５を形成し、この連結装置７５により、案内ロッド６が可動な状態に維持された構成を実現してもよい。すなわち、上述の案内ロッド取付体１４に形成された孔２５；連絡孔２６；孔１６に相当する構成を支持部７０の上部に設け、弾性シート７１を取付板３１の前面に取り付けてから、この取付板３１及び弾性シート７１を後部に備えた案内ロッド６を、孔２５に相当する図外の孔内に設置し、支持部７０と弾性シート７１と取付板３１とに形成されたボルト貫通孔７６にボルト７３を挿入してボルト７３の先端部のねじ部にナット７４を締結することで取付板３１と支持部７０とを互いに連結する。以上の構成によれば、最良の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、支持部７０を１つの支持板で構成できて支持部７０を案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とに分割して構成する必要がなくなるので、支持部７０の構成を簡単にでき、経済的に有利である。尚、図４の弾性シート６１や図５の弾性シート７１に代えて、弾性を有するワッシャやナットを介在させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
尚、本発明に用いる連結装置の弾性部材の弾性は、案内ロッド６を微動させることができる程度の弾性である。即ち、案内ロッド６に小さい力が加わった場合でも案内ロッド６が大きく動いてしまうような構造では、削岩機５による穿孔時に削岩機５から連結部材８を介して案内ロッド６に加わる力で案内ロッド６が動くことにより案内ロッド６も先行孔内で（あばれるように）動いてしまって削岩機５の穿孔方向が安定しなくなるからである。従って、本発明の連結装置は、案内ロッド６に力が加わっても案内ロッド６が全く動かないように連結するような構造の連結装置ではないことを意味する。
【００２１】
上述した各構成において、案内ロッド６の挿通用の貫通孔や、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに連結するボルト挿通用の貫通孔や、取付板３１と支持部７０とを互いに連結するボルト挿通用の貫通孔を、案内ロッド６やボルトの軸径より大きい（例えば軸径の２倍程度の）孔径の孔とし、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動ける程度にボルト；ナットの締結度合を調整しておくようにすれば、先行孔と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動きやすくなるので、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業をより容易にできる。
【００２２】
さらに、図４や図５の構造において弾性部材を用いない構造、すなわち、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに板材６０で直接的に連結する構造や、支持部７０と取付板３１とを互いに直接的に連結する構造において、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動ける程度にボルト；ナットの締結度合を調整しておくことで、先行孔５８と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動けるようにした構成の穿孔装置としてもよい。このような穿孔装置であっても、先行孔と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動くため、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業を容易にできるので、本発明の範囲である。但し、この構成の穿孔装置の場合、案内ロッド６は進行方向を変えるような動きをしないので、アーム２ａによる案内ロッド６の角度の制御が多少必要となるが、図６の従来のように、案内ロッド６に力が加わっても案内ロッド６が全く動かないような穿孔装置に比べれば、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の穿孔装置を示す斜視図（最良の形態）。
【図２】本発明の穿孔装置を示す分解斜視図（最良の形態）。
【図３】本発明の穿孔装置の動作説明図（最良の形態）。
【図４】本発明の他の穿孔装置を示す図。
【図５】本発明の他の穿孔装置を示す図。
【図６】従来の穿孔装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１ 穿孔装置、２ 操縦機、３ ドリル部、４ 基台、５ 削岩機、
６ 案内ロッド、７；７０ 支持部、８ 連結部材、１３ 基台側支持部、
１４ 案内ロッド取付体、１５；７５ 連結装置、２０ コイルばね（弾性部材）、
２１ 上取付部、２２ 下取付部、６０ 板材、６１ 弾性シート（弾性部材）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の孔を連続させた溝を形成可能な穿孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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でき、複数の孔を連続させた溝を形成可能な穿孔装置が知られている。この穿孔装置を図６に基づいて説明する。尚、図６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、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、複数の孔の周囲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装置は、操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、支持部が、基台の前部に取り付けられる基台側支持部と、案内ロッドの後部に取り付けられる案内ロッド取付体と、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する連結装置とにより形成され、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする。連結装置が、案内ロッド取付体に取り付けられる上取付部と基台側支持部に取り付けられる下取付部とを備えた弾性部材により形成され、上取付部と案内ロッド取付体とが互いに連結され、下取付部と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことや、弾性部材がコイルばねであることや、弾性部材が板ばねであることや、連結装置が、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する板材と弾性部材とで形成され、板材と案内ロッド取付体との間あるいは板材と基台側支持部との間の少なくとも一方の間に弾性部材を挟んで介在させた状態で、板材と案内ロッド取付体とが互いに連結され、かつ、板材と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことや、操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、案内ロッドの後部と支持部とを互いに連結する連結装置を備え、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の穿孔装置によれば、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたので、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の進行方向とが一致していない場合において、操縦機のアームを操縦して案内ロッドの前端を先行孔内に挿入した後に穿孔装置を前進させると、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、案内ロッドが動き、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。連結装置の弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で案内ロッドが動き、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。弾性部材がコイルばねであることで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で、案内ロッドが案内ロッドの進行方向を変えるように動いたり、案内ロッドに沿った方向と直交する方向に動くことにより、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。弾性部材が板ばねであることで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で、案内ロッドが案内ロッドの進行方向を変えるように動いたり、案内ロッドに沿った方向と直交する方向に動くことにより、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。連結装置が、板材と案内ロッド取付体との間あるいは板材と基台側支持部との間の少なくとも一方の間に弾性部材を挟んで介在させた状態で、板材と案内ロッド取付体とが互いに連結され、かつ、板材と基台側支持部とが互いに連結された構成としたことで、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、弾性部材の弾性で、案内ロッドが案内ロッドの進行方向を変えるように動くことにより、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。案内ロッドの後部と支持部とを互いに連結する連結装置を備え、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたので、案内ロッドと先行孔との衝突によって案内ロッドに加わる力により、案内ロッドが動き、案内ロッドを先行孔内に容易に挿入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１〜図３は本発明の最良の形態を示し、図１は穿孔装置を示し、図２は穿孔装置を分解して示し、図３は穿孔装置の動作を示す。尚、図１における案内ガイドの位置する側を「前」、駆動装置の位置する側を「後」と定義して説明する。
【０００７】
図１を参照し、本形態の穿孔装置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と支持部７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に沿う方向にスライド可能とするものである。支持部７は、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４と連結装置１５とを備え、基台４の前端に連結固定された鋼板のような板よりなる基台側支持部１３と基台側支持部１３の上方に配置された鋼板のような板よりなる案内ロッド取付体１４とが左右２つの連結装置１５；１５により互いに連結されて構成される。削岩機５のドリル部３は、案内ロッド取付体１４に形成された孔１６を前後に貫通し前後に移動可能である。案内ロッド６は、案内ロッド６の後部が案内ロッド取付体１４に連結固定されて案内ロッド取付体１４の前方に延長する。基台側支持部１３の前面には規制部材１８が取付けられる。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の動きを制御することで、穿孔装置１の前端の案内ロッド６の位置や角度を調整し、案内ロッド６を先行孔内に挿入する際の案内ロッド６の位置決め作業を行う。
【０００８】
図２の穿孔装置１の分解斜視図を参照し、穿孔装置１の構造を詳細に説明する。連結装置１５は、弾性部材としての鋼製のコイルばね２０と上取付部２１と下取付部２２とを備え、鋼製の円柱体のような上取付部２１と鋼製の円柱体のような下取付部２２とが鋼製のコイルばね２０により互いに連結された構成である。すなわち、コイルばね２０の上端が上取付部２１に連結され、コイルばね２０の下端が下取付部２２に連結された構成である。連結装置１５の上取付部２１は、固定具２３により案内ロッド取付体１４に固定され、下取付部２２は、固定具２３により基台側支持部１３に固定される。固定具２３は、鋼棒のような棒をＵ字形状に形成して両端に図外のねじ部を形成したものである。基台側支持部１３及び案内ロッド取付体１４の左右には、板の前後に貫通して固定具２３のＵ字の両端を挿通するための左右一対の孔２４；２４が形成される。左右一対の孔２４；２４は、基台側支持部１３及び案内ロッド取付体１４の左右において上下に形成される。基台側支持部１３の前面における左右一対の孔２４；２４の間に連結装置１５の下取付部２２を配置し、基台側支持部１３の前方から固定具２３のＵ字の両端を左右一対の孔２４；２４に通して固定具２３のＵ字の内側で下取付部２２を基台側支持部１３に押し付けた状態で、基台側支持部１３の後方に突出した固定具２３のＵ字の両端のねじ部に図外のナットを取り付けて締結することにより、下取付部２２と基台側支持部１３とが連結固定される。案内ロッド取付体１４の前面における左右一対の孔２４；２４の間に上取付部２１を配置し、案内ロッド取付体１４の前方から固定具２３のＵ字の両端を左右一対の孔２４；２４に通して固定具２３のＵ字の内側で上取付部２１を案内ロッド取付体１４に押し付けた状態で、案内ロッド取付体１４の後方に突出した固定具２３のＵ字の両端のねじ部に図外のナットを取り付けて締結することにより、上取付部２１と基台側支持部１３とが連結固定される。以上のように連結装置１５を上取付部２１と下取付部２２とを備えたコイルばね２０により形成したことで、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを連結装置１５により容易に連結でき、支持部７を容易に形成できる。
【０００９】
案内ロッド取付体１４の中央には、上部開放で板の前後に貫通する案内ロッド６の位置決め設置用の孔２５が形成される。孔２５の下方には、削岩機５のドリル部３を前後に移動可能に貫通させる孔１６が形成される。孔２５と孔１６とは、連絡孔２６により上下に連続している。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。案内ロッド６の後部が取付板３１に取り付けられる。取付板３１の中央には、下部開放で板の前後に貫通する嵌合孔３２が形成される。案内ロッド６の後部が、取付板３１の嵌合孔３２に嵌め込まれて、案内ロッド６の開口溝３０と嵌合孔３２の開口部３３との位置が合わされた状態で、案内ロッド６の後端部の周囲と取付板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６と取付板３１とが互いに連結される。案内ロッド６が取り付けられた取付板３１は、案内ロッド取付体１４に連結固定される。つまり、案内ロッド６の後部を設置用の孔２５内に位置させ、案内ロッド取付体１４の後面に取付板３１の前面を当てて開口部３３と連絡孔２６との位置を前後で一致させて案内ロッド取付体１４と取付板３１とをボルト３４，ナット３５のような固定具３６（図１参照）で連結することで、案内ロッド６が案内ロッド取付体１４に着脱可能に取り付けられる。設置用の孔２５を上部開放としたため、案内ロッド６を孔２５の上方から取り付けることができ、案内ロッド取付体１４に対する案内ロッド６の着脱作業を容易とできる。
【００１０】
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。
【００１１】
連結部材８は、筒体５０とスライド体５１と連結板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刃部５３が設けられる。切削刃部５３の前部は先鋭に形成される。切削刃部５３の前部の刃先角度は１１０°程度に設定される。切削刃部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。切削刃部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。
【００１２】
穿孔装置１による穿孔作業を説明する。最初の先行孔を形成する際には、案内ロッド６と連結部材８は取り外されている。つまり、穿孔ロッド１１の後軸４６の小径軸部４８に連結部材８が取付けられていない状態で小径軸部４８の前部と前軸４５の後部とが連結される。この形態でドリル部３の穿孔ロッド１１を案内ロッド取付体１４の孔１６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で岩盤を切削して先行孔を形成する。
【００１３】
先行孔を形成した後に、ドリル部３を案内ロッド取付体１４より後方に移動してから、上述したように案内ロッド６を案内ロッド取付体１４に取付ける。そして、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。即ち、連結部材８の筒体５０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。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、ドリル部３を前進させ、穿孔ロッド１１の連結部材保持体４０に保持された連結部材８のスライド体５１を、取付板３１の後方から案内ロッド６の筒孔により形成されたスライドレール５５内に挿入することで、案内ロッド６に連結部材８を取り付けることができ、案内ロッド６に対する連結部材８の着脱作業を容易とできる。取付板３１の開口部３３と案内ロッド取付体１４の連絡孔２６と案内ロッド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が通過できる。したがって、ドリル部３を孔１６を経由させて前方に進行させると、連結部材８のスライド体５１がスライドレール５５内を前方に進みドリル部が案内ロッド６に沿って前方に進む。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の軸線に沿った方向に移動可能となる。すなわち、連結部材８によりドリル部３が案内ロッド６と一定の距離を維持しながら案内ロッド６に沿って前後に移動可能となる。
【００１４】
上述のように、連結部材８により案内ロッド６に対してドリル部３を前後にスライド可能に取付けた後に、操縦機２の運転者が操縦によってアーム２ａの動きを制御して穿孔装置１の位置を調整し、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業を行う。本形態の穿孔装置１によれば、連結装置１５のコイルばね２０の弾性により案内ロッド６が可動な状態に維持されているので、案内ロッド６と先行孔との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６の進行方向を変えるように動いたり、案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動くことが可能である。従って、例えば図３のように、地山の岩盤５７に形成された先行孔５８の進行方向とアーム２ａにより前進する案内ロッド６の進行方向とが一致していないような場合において、案内ロッド６の前端を先行孔５８内に挿入した後に、アーム２ａを操縦して穿孔装置１を前方に進めると、先行孔５８と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド取付体１４が案内ロッド６からの力で基台側支持部１３に対して矢印Ｆに示すように動き、案内ロッド６が進行方向を変えながら先行孔５８内を前進するので、案内ロッド６を先行孔５８内に容易に挿入することができる。つまり、先行孔５８の進行方向とアーム２ａにより前進する案内ロッド６の進行方向とが一致していないような場合に、アーム２ａによる困難な案内ロッド６の位置や角度の細かい制御を行わずとも、案内ロッド６の前端を先行孔内に挿入した後にアーム２ａを操縦して穿孔装置１を前方に進めることにより案内ロッド６を先行孔５８内に容易に挿入することができるので、案内ロッド６を先行孔５８内に挿入する作業を容易とできる。
【００１５】
案内ロッド６を先行孔５８内に挿入した後、規制部材１８の前端を岩盤５７に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤５７まで移動した後に削岩機５を駆動することにより、削岩機５の前端の切削部４１が、先行孔５８の下方の岩盤５７を切削し、先行孔５８と一定の間隔を隔てて連続する図外の後行孔を穿孔する。この際、先行孔５８と後行孔との間は連結部材８の切削刃部５３で削岩されることによって、先行孔５８と後行孔との間を繋ぐ連結孔が形成される。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、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、複数の孔の周囲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５７の破砕に利用することで、例えば、横坑を掘削する。
【００１６】
尚、本発明の穿孔装置１は、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とを互いに連結する連結装置により案内ロッド６が可動な状態に維持された構成、あるいは、案内ロッド６の後部と支持部とを互いに連結する連結装置により案内ロッド６が可動な状態に維持された構成であればよい。
【００１７】
例えば、案内ロッド取付体１４に取り付けられる上取付部と基台側支持部１３に取り付けられる下取付部とを備えた弾性部材により連結装置を形成し、弾性部材の弾性により案内ロッド６が可動な状態に維持された構成としてもよい。この弾性部材としては、上述したコイルばね２０や図外の板ばねなどを用いればよい。
【００１８】
また、図４に示すように、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに連結する鋼板のような板材６０と、弾性部材として硬質ゴムシートのような弾性シート６１と、ボルト６３；ナット６４のような固定具６２と、を用い、板材６０と案内ロッド取付体１４との間、及び、板材６０と基台側支持部１３との間に弾性シート６１を挟んで介在させた状態で、板材６０と案内ロッド取付体１４とを互いに固定具６２で連結し、かつ、板材６０と基台側支持部１３とを互いに固定具６２で連結することで連結装置１５を構成してもよい。以上の構成によれば、最良の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、上述したコイルばねや板ばねのような弾性部材を用いる場合に比べて経済的に有利となる。また、板材６０と案内ロッド取付体１４との間あるいは板材６０と基台側支持部１３との間の少なくとも一方の間に弾性シート６１を挟んで介在させた状態で、板材６０と案内ロッド取付体１４とを互いに固定具６２で連結し、かつ、板材６０と基台側支持部１３とを互いに固定具６２で連結することで連結装置１５を構成してもよい。弾性部材として板ばねを用いる連結装置は、図４の弾性シート６１及び板材６０の代わりに板ばねを用いて、当該板ばねと案内ロッド取付体１４とを互いに固定具６２で連結し、かつ、当該板ばねと基台側支持部１３とを互いに固定具６２で連結することで実現できる。図４の板材６０の代わりに板ばねを用いて板ばねと弾性シート６１とを併用しても良い。尚、コイルばね２０を用いた連結装置、弾性シート６１と板材６０を用いた連結装置、板ばねを用いた連結装置のうちの２つ以上を組み合わせることで、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに連結する連結装置を構成しても良い。
【００１９】
また、図５に示すように、基台４の延長する方向に対して上方に垂直に延長するように基台４の前部に連結された鋼板などの剛体よりなる支持部７０を備えた構成において、案内ロッド６の後部に取り付けられた取付板３１と支持部７０との間に弾性部材としての弾性シート７１を挟んで介在させた状態で、取付板３１と支持部７０とをボルト７３；ナット７４のような固定具７２で連結した構成により、案内ロッド６の後部と支持部７０とを互いに連結する連結装置７５を形成し、この連結装置７５により、案内ロッド６が可動な状態に維持された構成を実現してもよい。すなわち、上述の案内ロッド取付体１４に形成された孔２５；連絡孔２６；孔１６に相当する構成を支持部７０の上部に設け、弾性シート７１を取付板３１の前面に取り付けてから、この取付板３１及び弾性シート７１を後部に備えた案内ロッド６を、孔２５に相当する図外の孔内に設置し、支持部７０と弾性シート７１と取付板３１とに形成されたボルト貫通孔７６にボルト７３を挿入してボルト７３の先端部のねじ部にナット７４を締結することで取付板３１と支持部７０とを互いに連結する。以上の構成によれば、最良の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、支持部７０を１つの支持板で構成できて支持部７０を案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とに分割して構成する必要がなくなるので、支持部７０の構成を簡単にでき、経済的に有利である。尚、図４の弾性シート６１や図５の弾性シート７１に代えて、弾性を有するワッシャやナットを介在させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
尚、本発明に用いる連結装置の弾性部材の弾性は、案内ロッド６を微動させることができる程度の弾性である。即ち、案内ロッド６に小さい力が加わった場合でも案内ロッド６が大きく動いてしまうような構造では、削岩機５による穿孔時に削岩機５から連結部材８を介して案内ロッド６に加わる力で案内ロッド６が動くことにより案内ロッド６も先行孔内で（あばれるように）動いてしまって削岩機５の穿孔方向が安定しなくなるからである。従って、本発明の連結装置は、案内ロッド６に力が加わっても案内ロッド６が全く動かないように連結するような構造の連結装置ではないことを意味する。
【００２１】
上述した各構成において、案内ロッド６の挿通用の貫通孔や、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに連結するボルト挿通用の貫通孔や、取付板３１と支持部７０とを互いに連結するボルト挿通用の貫通孔を、案内ロッド６やボルトの軸径より大きい（例えば軸径の２倍程度の）孔径の孔とし、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動ける程度にボルト；ナットの締結度合を調整しておくようにすれば、先行孔と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動きやすくなるので、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業をより容易にできる。
【００２２】
さらに、図４や図５の構造において弾性部材を用いない構造、すなわち、案内ロッド取付体１４と基台側支持部１３とを互いに板材６０で直接的に連結する構造や、支持部７０と取付板３１とを互いに直接的に連結する構造において、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動ける程度にボルト；ナットの締結度合を調整しておくことで、先行孔５８と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動けるようにした構成の穿孔装置としてもよい。このような穿孔装置であっても、先行孔と案内ロッド６との衝突によって案内ロッド６に加わる力により、案内ロッド６が案内ロッド６に沿った方向と直交する方向に動くため、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業を容易にできるので、本発明の範囲である。但し、この構成の穿孔装置の場合、案内ロッド６は進行方向を変えるような動きをしないので、アーム２ａによる案内ロッド６の角度の制御が多少必要となるが、図６の従来のように、案内ロッド６に力が加わっても案内ロッド６が全く動かないような穿孔装置に比べれば、案内ロッド６を先行孔内に挿入する作業を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の穿孔装置を示す斜視図（最良の形態）。
【図２】本発明の穿孔装置を示す分解斜視図（最良の形態）。
【図３】本発明の穿孔装置の動作説明図（最良の形態）。
【図４】本発明の他の穿孔装置を示す図。
【図５】本発明の他の穿孔装置を示す図。
【図６】従来の穿孔装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１ 穿孔装置、２ 操縦機、３ ドリル部、４ 基台、５ 削岩機、
６ 案内ロッド、７；７０ 支持部、８ 連結部材、１３ 基台側支持部、
１４ 案内ロッド取付体、１５；７５ 連結装置、２０ コイルばね（弾性部材）、
２１ 上取付部、２２ 下取付部、６０ 板材、６１ 弾性シート（弾性部材）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、支持部が、基台の前部に取り付けられる基台側支持部と、案内ロッドの後部に取り付けられる案内ロッド取付体と、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する連結装置とにより形成され、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
連結装置が、案内ロッド取付体に取り付けられる上取付部と基台側支持部に取り付けられる下取付部とを備えた弾性部材により形成され、上取付部と案内ロッド取付体とが互いに連結され、下取付部と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
【請求項３】
弾性部材がコイルばねであることを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
【請求項４】
弾性部材が板ばねであることを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
【請求項５】
連結装置が、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する板材と弾性部材とで形成され、板材と案内ロッド取付体との間あるいは板材と基台側支持部との間の少なくとも一方の間に弾性部材を挟んで介在させた状態で、板材と案内ロッド取付体とが互いに連結され、かつ、板材と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
【請求項６】
操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、案内ロッドの後部と支持部とを互いに連結する連結装置を備え、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする穿孔装置。
【請求項１】
操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、支持部が、基台の前部に取り付けられる基台側支持部と、案内ロッドの後部に取り付けられる案内ロッド取付体と、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する連結装置とにより形成され、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
連結装置が、案内ロッド取付体に取り付けられる上取付部と基台側支持部に取り付けられる下取付部とを備えた弾性部材により形成され、上取付部と案内ロッド取付体とが互いに連結され、下取付部と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
【請求項３】
弾性部材がコイルばねであることを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
【請求項４】
弾性部材が板ばねであることを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
【請求項５】
連結装置が、基台側支持部と案内ロッド取付体とを互いに連結する板材と弾性部材とで形成され、板材と案内ロッド取付体との間あるいは板材と基台側支持部との間の少なくとも一方の間に弾性部材を挟んで介在させた状態で、板材と案内ロッド取付体とが互いに連結され、かつ、板材と基台側支持部とが互いに連結されたことで、弾性部材の弾性により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
【請求項６】
操縦機に連結される基台と、基台に前後移動可能に設けられた削岩機と、基台の前部に設けられた支持部と、支持部に連結されて前方に突出する案内ロッドと、案内ロッドと削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材とを備え、連結部材が、ドリル部を案内ロッドの軸線に沿った方向に前後にスライド可能とした穿孔装置において、案内ロッドの後部と支持部とを互いに連結する連結装置を備え、連結装置により案内ロッドが可動な状態に維持されたことを特徴とする穿孔装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３２８７８４（Ｐ２００６−３２８７８４Ａ）
【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２００５−１５３４６０（Ｐ２００５−１５３４６０）
【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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