穿孔装置
【課題】削岩作業により削られたくり粉が案内ロッド内に溜まりにくいようにした穿孔装置を提供する。
【解決手段】案内ロッド６と削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材８とを備え、案内ロッド６が、前後方向に延長する筒状案内路５５と、筒状案内路を形成する筒部材（円筒部材２８）の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝３０とを備え、連結部材８が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体５１と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝３０内をスライド可能な連結体（連結板２７）とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路５５に沿って前後方向にスライド可能に構成された穿孔装置において、ドリル部による削岩作業によって筒状案内路５５内に溜まったくり粉を筒状案内路５５内より外部に排出させる排出手段１Ｂ（水供給手段６０）を備えた。
【解決手段】案内ロッド６と削岩機のドリル部とを互いに連結する連結部材８とを備え、案内ロッド６が、前後方向に延長する筒状案内路５５と、筒状案内路を形成する筒部材（円筒部材２８）の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝３０とを備え、連結部材８が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体５１と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝３０内をスライド可能な連結体（連結板２７）とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路５５に沿って前後方向にスライド可能に構成された穿孔装置において、ドリル部による削岩作業によって筒状案内路５５内に溜まったくり粉を筒状案内路５５内より外部に排出させる排出手段１Ｂ（水供給手段６０）を備えた。
【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】
従来、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、案内ロッドが、前後方向に延長する筒状案内路と、筒状案内路を形成する筒部材の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝とを備え、連結部材が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝内をスライド可能な連結体とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路に沿って前後方向にスライド可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２７５８９号公報
【特許文献２】特開２００５−８３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記穿孔装置においては、１つの孔を穿孔する毎にドリル部を後方に戻して次の孔を穿孔するが、ドリル部による削岩作業によって岩石の削り屑（以下、くり粉という）が筒状案内路内に溜まってしまって、ドリル部を後方に戻しにくくなる。特に、案内ロッドの案内溝が上方又は横方に向けられた状態でドリル部を駆動して削岩作業を行うと、筒状案内路内に入り込んだくり粉が案内溝を介して排出され難くなって、くり粉が筒状案内路内に溜まりやすくなる。この場合、１つの孔を穿孔する毎に筒状案内路内に溜まったくり粉を除去しなくてはならず、作業効率を低下させてしまうという課題があった。
そこで、本発明では、削岩作業により削られたくり粉が案内ロッド内に溜まりにくいようにした穿孔装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本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、案内ロッドが、前後方向に延長する筒状案内路と、筒状案内路を形成する筒部材の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝とを備え、連結部材が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝内をスライド可能な連結体とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路に沿って前後方向にスライド可能に構成された穿孔装置において、ドリル部による削岩作業によって筒状案内路内に溜まったくり粉を筒状案内路内より外部に排出させる排出手段を備えたので、削岩作業により削られたくり粉が案内ロッド内に溜まりにくいようにでき、作業の効率化が図れるようになる。
排出手段が、筒部材の後端開口から筒状案内路内に水を供給する水供給手段により構成されたので、水供給手段により筒状案内路内に供給される水によって筒状案内路内のくり粉が筒状案内路の外に排出されて、くり粉が筒状案内路内に溜まりにくくなり、作業の効率化が図れる。
水供給手段が、筒状案内路内のスライド体に届くように水を噴射させる水噴射機構を備えたので、案内ロッドの筒状案内路内に溜まったくり粉を筒状案内路内より外部に効率的に排出させることができる。
ドリル部が、穿孔ロッドと、穿孔ロッドに回転力及び打撃力を伝達する回転軸とを備え、穿孔ロッドが、前端部に切削部を備え、回転軸及び穿孔ロッドが、切削部に水を送るための水路を備え、切削部が、水路を介して切削部に供給された水を穿孔対象部に放出するための水放出口を備え、連結部材が、穿孔ロッドの外周に位置して穿孔ロッドを回転可能に支持する筒体を備え、排出手段が、水路に水を供給する水供給手段と、水路に供給された水を案内ロッドの筒状案内路に導く導水路とにより構成され、導水路が、穿孔ロッドの内面と外面とを貫通して水路と連通する如く穿孔ロッドに形成された貫通孔と、連結部材の筒体の内面から連結体及びスライド体を経由して案内ロッドの筒状案内路内に連通する連通路と、貫通孔における穿孔ロッドの外面側開口と連結部材の筒体の内面に開口する連通路の入口とを連通させる連通溝部とを備え、連通溝部が、穿孔ロッドの外面の１周又は連結部材の筒体の内面を１周する環状溝により形成されたので、導水路経由で筒状案内路内に供給される水によって筒状案内路内のくり粉が筒状案内路の外に排出されて、くり粉が筒状案内路内に溜まりにくくなり、作業の効率化が図れる。
排出手段が、案内ロッドの筒部材の後端開口から筒状案内路内のくり粉を吸引する吸引手段により構成されたので、筒状案内路内のくり粉が吸引されることにより、くり粉が筒状案内路の外部に排出されるので、作業の効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の穿孔装置を示す斜視図（実施形態１）。
【図２】本発明の穿孔装置を示す分解斜視図（実施形態１）。
【図３】本発明の穿孔装置の動作説明図（実施形態１）。
【図４】本発明の穿孔装置の要部を示す断面図（実施形態２）。
【図５】（ａ）は本発明の穿孔装置の要部を示す斜視図、（ｂ）は本発明の穿孔装置の要部を示す分解斜視図（実施形態２）。
【図６】本発明の穿孔装置を示す図（実施形態３）。
【図７】本発明の穿孔装置を示す図（実施形態４）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図１；図２に示すように、穿孔装置１は、穿孔機１Ａと排出手段１Ｂとを備える。尚、図１に穿孔装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記して定義した。以下、この定義に従って説明する。
穿孔機１Ａ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。
穿孔機１Ａ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と排出手段１Ｂの一例としての水供給手段１２とを備える。
操縦機２のアーム２ａの前端部に連結された基台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、穿孔ロッド１１と穿孔ロッド１１に回転力と打撃力とを伝達する回転軸１０とを備える。駆動装置９は、図外のモーター等により構成された回転駆動源と油圧機構等により構成された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は前端部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。穿孔ロッド１１及び回転軸１０は筒部材により形成され、これら穿孔ロッド１１及び回転軸１０を形成する筒部材の筒内空間により水路１０ａが形成される。切削部４１の前壁には、水路１０ａと穿孔ロッド１１の外部とに連通する貫通孔により形成された水放出口４３を備える。水供給手段１２から水路１０ａを介して切削部４１に供給された水が水放出口４３を介して穿孔対象部に放出されることにより、削岩中の切削部４１の近傍に溜まるくり粉を後方（削孔の開口部）に排出できるので、削岩作業効率の向上が図れるとともに、削岩作業において切削刃４２を冷却でき、切削刃４２の寿命向上も図れる。
【０００８】
水供給手段１２は、例えば、水貯留タンク１２ａと水圧調整機構１２ｂと水供給管１２ｃと備える。例えば、水供給手段１２は、水供給管１２ｃの一端１２ｄと水貯留タンク１２ａとを連通可能に接続するとともに回転軸１０の回転に伴って水供給管１２ｃが回転しないように水供給管１２ｃの他端１２ｅが回転軸１０の後端開口１０ｂより水路１０ａ内に挿入された状態に維持された構成において、水供給管１２ｃの中途に水圧調整機構１２ｂとしての加圧ポンプを設置して当該加圧ポンプにより加圧された高圧水を水路１０ａ内に供給したり、あるいは、水供給管１２ｃの中途に水圧調整機構１２ｂとしての図外のコンプレッサーを接続して当該コンプレッサーからの圧縮空気を水供給管１２ｃ内に供給して圧縮空気と水とが混ざった圧縮空気水を水路１０ａ内に供給する構成とされる。
【０００９】
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、水供給手段１２により水路１０ａ内に水を供給して切削部４１の水放出口４３より水を放出させながら、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。
【００１０】
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。
基台４の前部に設けられた支持部７は、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とがボルト２０及びナット２１のような連結手段により互いに連結されてなる。例えば図２のように、基台側支持部１３の上端側左右と案内ロッド取付体１４の下端側左右とにはそれぞれボルト通し孔２２が形成され、基台側支持部１３のボルト通し孔２２と案内ロッド取付体１４のボルト通し孔２２とにボルト２０を通してナット２１を締結することにより、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とが連結される。
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の前方に突出するように延長する。
基台側支持部１３の前面には規制部材１８が取付けられる。
穿孔機１Ａ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、穿孔機１Ａ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。
【００１１】
図２に示すように、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、筒部材としての円筒部材２８の前端に円錐形状の先鋭なキャップ部材２９が着脱可能に取付けられたものである。案内ロッド６は、連結部材８のスライド体５１がスライドする筒状案内路５５と、連結部材８の連結板２７がスライドする案内溝３０とを備える。前後方向に延長する筒状案内路５５は、円筒部材２８の筒内空間により形成される。案内溝３０は、円筒部材２８の内外に貫通し円筒部材２８の筒の軸線に沿って延長するように円筒部材２８の筒壁に形成される。案内ロッド６が前端にキャップ部材２９を備えたことで、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。
【００１２】
案内ロッド６の後部が取付板３１に取付けられる。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の案内溝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。
【００１３】
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。
【００１４】
連結部材８は、ドリル部３に取付けられる取付体としての筒体５０と、案内ロッド６にスライド可能に取付けられるスライド体５１と、筒体５０とスライド体５１とを連結する連結体としての連結板２７とを備える。連結部材８の筒体５０は、穿孔ロッド１１の連結部材保持体４０に連結保持される。連結部材８のスライド体５１は、案内ロッド６の筒孔により形成された筒状案内路５５内に挿入され、連結部材８の連結板２７は、案内ロッド６の案内溝３０を経由して筒状案内路５５の内外に貫通する。よって、連結部材８のスライド体５１が案内ロッド６の筒状案内路５５内を前後にスライド可能であり、連結部材８が連結されたドリル部３も案内ロッド６の軸線に沿って前後に移動可能である。連結板２７の少なくとも前端にはチップと呼ばれる切削刃部５３が設けられる。切削刃部５３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る。切削刃部５３の先端部は先鋭に形成される。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６ｂと穿孔ロッド１１の切削部４１の上端に相当する位置４１ａとに跨るような長さに設けられる（図４参照）。
【００１５】
排出手段１Ｂは、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａから筒状案内路５５内に水を供給する水供給手段６０により構成される。水供給手段６０は、水貯留タンク６１と水圧調整機構６２と水供給路６３とノズル部６４とを備える。
水供給路６３は、例えば、ホースのような可撓性管により形成されたものを用いる。
ノズル部６４は、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａに取付けられるノズルキャップにより形成される。ノズルキャップは、水供給路６３を介して送られてくる水を収容して後述するノズル口６４ａより放出するための水収容部６４ｃを備えた箱状に形成され、水収容部６４ｃの前壁には貫通孔により形成されたシャワーノズル口のような複数のノズル口６４ａを有し、水収容部６４ｃの後面には水供給路６３の他端６３ｂを連結するための連結部６４ｂを有する。
水供給手段６０は、例えば、水供給路６３の一端６３ａと水貯留タンク６１とを連通可能に接続するとともに水供給路６３の他端６３ｂとノズル部６４の連結部６４ｂに連結して水貯留タンク６１の水を水供給路６３を介してノズル部６４の水収容部６４ｃ内に供給可能とされた構成において、水供給路６３の中途に水圧調整機構６２としての加圧ポンプを設置して当該加圧ポンプにより加圧された高圧水をノズル部６４を介して筒状案内路５５内に供給したり、あるいは、水供給路６３の中途に水圧調整機構６２としての図外のコンプレッサーを接続して当該コンプレッサーからの圧縮空気を水供給路６３内に供給して圧縮空気と水とが混ざった圧縮空気水をノズル部６４を介して筒状案内路５５内に供給する構成とすればよい。
水供給手段６０を備えたので、ドリル部３の削岩作業中又はドリル部３の削岩作業後に筒状案内路５５内に水を供給することによって、案内ロッド６の筒状案内路５５内に溜まったくり粉を案内ロッド６の筒状案内路５５内より外部に排出させることができる。
尚、水供給手段６０の水圧調整機構６２とノズル部６４とによって筒状案内路５５内のスライド体５１に届くように水を噴射させる水噴射機構を構成すれば、案内ロッド６の筒状案内路５５内に溜まったくり粉を案内ロッド６の筒状案内路５５内より外部に効率的に排出させることができて好ましい。
【００１６】
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５８（図３参照）を形成する。
【００１７】
先行孔５８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。すなわち、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。換言すれば、連結部材８が、穿孔ロッド１１の外周に位置して穿孔ロッド１１を回転可能に支持する筒体５０を備える。
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筒状案内路５５内に挿入することで、案内ロッド６に連結部材８を取付けることができ、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の案内溝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。従って、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が筒状案内路５５内を前方に進みドリル部３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。
【００１８】
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５８内に挿入する作業を行う（図３参照）。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１８t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。
【００１９】
尚、穿孔作業を行っている間中、水供給手段６０により筒状案内路５５内に水を供給し続けたり、穿孔作業後に、水供給手段６０により筒状案内路５５内に水を供給することによって、筒状案内路５５内のくり粉が排出される。
【００２０】
実施形態１の穿孔装置１によれば、排出手段１Ｂとしての水供給手段６０を備えたので、筒状案内路５５内に供給される水によって筒状案内路５５内のくり粉が案内溝３０を介して筒状案内路５５の外に排出されるので、くり粉が筒状案内路５５内に溜まりにくくなる。従って、１つの孔を穿孔する毎に筒状案内路５５内に溜まったくり粉を除去する作業をなくせ、作業の効率化が図れるようになる。
【００２１】
尚、実施形態１においては、水供給手段６０のノズル部６４が筒状案内路５５内を前後に移動可能なように設けられた構成としてもよい。この場合、筒状案内路５５内においてスライド体５１の近くに水を供給でき、スライド体５１の近くのくり粉を排出できるので、スライド体５１をよりスムーズに後方に戻すことができるようになる。尚、この場合も、水供給手段６０の水圧調整機構６２とノズル部６４とによって筒状案内路５５内のスライド体５１に届くように水を噴射させる水噴射機構を構成すれば、案内ロッド６の筒状案内路５５内に溜まったくり粉を案内ロッド６の筒状案内路５５内より外部に効率的に排出させることができて好ましい。
【００２２】
また、実施形態１では、筒状案内路５５内からくり粉を除去する際にのみ筒状案内路５５内に水を供給するようにしてもよい。
また、水供給路６３を構成する管やホース等の他端を案内ロッド６の筒部内に固定しておいてもよい。
【００２３】
また、実施形態１では、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とがボルト２０及びナット２１のような連結手段により連結された支持部７を備えた構成を説明したが、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とが板ばねやコイルばねのような弾性連結手段により連結された支持部を備えた構成としてもよい。このような支持部を備えた構成の場合、弾性連結手段の弾性により案内ロッド６が基台側支持部１３に対して可動な状態に維持されることになるので、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くことが可能となる。従って、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６が先行孔５８の進行方向と一致するように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を前方に進めることにより、弾性連結手段の作用で案内ロッド６が先行孔５８の進行方向と同じ方向を向くように進行方向を変えるので、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ようになり、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。
【００２４】
実施形態２
図４；図５に示すように、排出手段１Ｂを、水路１０ａに水を供給する水供給手段１２（図１参照）と、水路１０ａに供給された水を筒状案内路５５に導く導水路７０（図４参照）とにより構成してもよい。
導水路７０は、穿孔ロッド１１の小径軸部４８の筒の内面と外面とを貫通して水路１０ａと連通する如く形成された複数の貫通孔７１と、連結部材８の筒体５０の内面から連結板２７及びスライド体５１を経由してスライド体５１の後方に位置される筒状案内路５５内に連通する連通路７２と、複数の貫通孔７１における小径軸部４８の筒の外面側開口と連結部材８の筒体５０の筒の内面に開口する連通路７２の入口とを連通させる連通溝部７３とを備えた構成とした。
複数の貫通孔７１は、小径軸部４８の外周を１周する円周上に所定間隔を隔てて形成される。連通路７２は、スライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内に連通する。
連通溝部７３は、複数の貫通孔７１が形成された小径軸部４８の外周を１周する円周と対向するように筒体５０の内面に形成された円環状の溝部（図４；５参照）により構成してもよいし、あるいは、複数の貫通孔７１が形成された小径軸部４８の外周を１周して複数の貫通孔７１と連通するように小径軸部４８の外面に形成された円環状の溝部により構成してもよい。
【００２５】
実施形態２によれば、水路１０ａに供給された水が、貫通孔７１、連通溝部７３、連通路７２を経由してスライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内に導かれ、筒状案内路５５内のくり粉が水によって流されて案内溝３０を介して排出されるので、実施形態１と同じ効果が得られる。
また、実施形態２では、切削部４１に水を供給するための１つの水供給手段１２を用いるだけでよいので、水供給手段のコストを削減でき、かつ、水供給手段の設置スペースを少なくできる。
【００２６】
尚、実施形態２においては、連結部材８の筒体５０の内面から連結板２７及びスライド体５１を経由してスライド体５１の後方及び前方に位置される筒状案内路５５内に連通する連通路を設けるようにしてもよい。この場合、連通路を経由してスライド体５１の前方に位置される筒状案内路５５内に供給される水によってスライド体５１の前方の筒状案内路内のくり粉が筒状案内路５５の外に排出されるので、スライド体５１の前方への移動がスムーズになり、効率的な削岩作業を行える。
【００２７】
実施形態３
図６に示すように、排出手段１Ｂを、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａから筒状案内路５５内のくり粉を吸引する吸引（バキューム）手段８０により構成してもよい。吸引手段８０は、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａに嵌合状態に装着される吸引口８１と、吸引装置８２と、一端が吸引口８１に連結され他端が吸引装置８２に連結された吸引路を形成する吸引管８３とを備えた構成である。
【００２８】
実施形態３によれば、吸引手段８０により、スライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内のくり粉が吸引されることにより、くり粉が筒状案内路５５の外部に排出されるので、実施形態１と同じ効果が得られる。
【００２９】
尚、実施形態３においては、吸引手段８０の吸引口８１が案内ロッド６の筒状案内路５５内を前後に移動可能なように設けられた構成としてもよい。この場合、筒状案内路５５内においてスライド体５１の近くのくり粉を吸引でき、スライド体５１の近くのくり粉を排出できるので、スライド体５１をよりスムーズに後方に戻すことができるようになる。
【００３０】
また、実施形態３においては、穿孔作業を行っている間中、吸引手段８０により筒状案内路５５内のくり粉を吸引し続けたり、穿孔作業後に、吸引手段８０により筒状案内路５５内のくり粉を吸引することによって、筒状案内路５５内のくり粉が排出される。
【００３１】
実施形態４
図７に示すように、排出手段１Ｂを、装填手段９０により構成してもよい。装填手段９０は、一端９１がスライド体５１の後部に連結されて他端９２が巻取軸９３に連結された装填材９４を備えた構成である。この装填材９４は、スライド体５１の前後移動に追随して、巻取軸９３から巻出されたり、巻取軸９３に巻取られるような例えば可撓性を有した材料により構成され、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａから筒状案内路５５内に嵌合状態に挿入されて、スライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内の空間を埋めるものであり、これにより、筒状案内路５５内にくり粉が溜まるのを防止できるようになる。
【００３２】
尚、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とが一体に構成された支持部を備えた、例えば特許文献１（特開２００２−３２７５８９号公報）に開示された穿孔機に上述した排出手段１Ｂを設けてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１ 穿孔装置、１Ａ 穿孔機、１Ｂ 排出手段、２ 操縦機、３ ドリル部、
４ 基台、５ 削岩機、６ 案内ロッド、７ 支持部、８ 連結部材、１０ 回転軸、
１０ａ 水路、１１ 穿孔ロッド、１２ 水供給手段、２７ 連結板（連結体）、
２８ 円筒部材（筒部材）、２８ａ 後端開口、３０ 案内溝、４１ 切削部、
４３ 水放出口、５１ スライド体、５５ 筒状案内路、
６０ 水供給手段（排出手段）、
７０ 導水路、７１ 貫通孔、７２ 連通路、７３ 連通溝部、
８０ 吸引手段（排出手段）。
【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】
従来、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、案内ロッドが、前後方向に延長する筒状案内路と、筒状案内路を形成する筒部材の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝とを備え、連結部材が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝内をスライド可能な連結体とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路に沿って前後方向にスライド可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２７５８９号公報
【特許文献２】特開２００５−８３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記穿孔装置においては、１つの孔を穿孔する毎にドリル部を後方に戻して次の孔を穿孔するが、ドリル部による削岩作業によって岩石の削り屑（以下、くり粉という）が筒状案内路内に溜まってしまって、ドリル部を後方に戻しにくくなる。特に、案内ロッドの案内溝が上方又は横方に向けられた状態でドリル部を駆動して削岩作業を行うと、筒状案内路内に入り込んだくり粉が案内溝を介して排出され難くなって、くり粉が筒状案内路内に溜まりやすくなる。この場合、１つの孔を穿孔する毎に筒状案内路内に溜まったくり粉を除去しなくてはならず、作業効率を低下させてしまうという課題があった。
そこで、本発明では、削岩作業により削られたくり粉が案内ロッド内に溜まりにくいようにした穿孔装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本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、案内ロッドが、前後方向に延長する筒状案内路と、筒状案内路を形成する筒部材の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝とを備え、連結部材が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝内をスライド可能な連結体とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路に沿って前後方向にスライド可能に構成された穿孔装置において、ドリル部による削岩作業によって筒状案内路内に溜まったくり粉を筒状案内路内より外部に排出させる排出手段を備えたので、削岩作業により削られたくり粉が案内ロッド内に溜まりにくいようにでき、作業の効率化が図れるようになる。
排出手段が、筒部材の後端開口から筒状案内路内に水を供給する水供給手段により構成されたので、水供給手段により筒状案内路内に供給される水によって筒状案内路内のくり粉が筒状案内路の外に排出されて、くり粉が筒状案内路内に溜まりにくくなり、作業の効率化が図れる。
水供給手段が、筒状案内路内のスライド体に届くように水を噴射させる水噴射機構を備えたので、案内ロッドの筒状案内路内に溜まったくり粉を筒状案内路内より外部に効率的に排出させることができる。
ドリル部が、穿孔ロッドと、穿孔ロッドに回転力及び打撃力を伝達する回転軸とを備え、穿孔ロッドが、前端部に切削部を備え、回転軸及び穿孔ロッドが、切削部に水を送るための水路を備え、切削部が、水路を介して切削部に供給された水を穿孔対象部に放出するための水放出口を備え、連結部材が、穿孔ロッドの外周に位置して穿孔ロッドを回転可能に支持する筒体を備え、排出手段が、水路に水を供給する水供給手段と、水路に供給された水を案内ロッドの筒状案内路に導く導水路とにより構成され、導水路が、穿孔ロッドの内面と外面とを貫通して水路と連通する如く穿孔ロッドに形成された貫通孔と、連結部材の筒体の内面から連結体及びスライド体を経由して案内ロッドの筒状案内路内に連通する連通路と、貫通孔における穿孔ロッドの外面側開口と連結部材の筒体の内面に開口する連通路の入口とを連通させる連通溝部とを備え、連通溝部が、穿孔ロッドの外面の１周又は連結部材の筒体の内面を１周する環状溝により形成されたので、導水路経由で筒状案内路内に供給される水によって筒状案内路内のくり粉が筒状案内路の外に排出されて、くり粉が筒状案内路内に溜まりにくくなり、作業の効率化が図れる。
排出手段が、案内ロッドの筒部材の後端開口から筒状案内路内のくり粉を吸引する吸引手段により構成されたので、筒状案内路内のくり粉が吸引されることにより、くり粉が筒状案内路の外部に排出されるので、作業の効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の穿孔装置を示す斜視図（実施形態１）。
【図２】本発明の穿孔装置を示す分解斜視図（実施形態１）。
【図３】本発明の穿孔装置の動作説明図（実施形態１）。
【図４】本発明の穿孔装置の要部を示す断面図（実施形態２）。
【図５】（ａ）は本発明の穿孔装置の要部を示す斜視図、（ｂ）は本発明の穿孔装置の要部を示す分解斜視図（実施形態２）。
【図６】本発明の穿孔装置を示す図（実施形態３）。
【図７】本発明の穿孔装置を示す図（実施形態４）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図１；図２に示すように、穿孔装置１は、穿孔機１Ａと排出手段１Ｂとを備える。尚、図１に穿孔装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記して定義した。以下、この定義に従って説明する。
穿孔機１Ａ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。
穿孔機１Ａ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と排出手段１Ｂの一例としての水供給手段１２とを備える。
操縦機２のアーム２ａの前端部に連結された基台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、穿孔ロッド１１と穿孔ロッド１１に回転力と打撃力とを伝達する回転軸１０とを備える。駆動装置９は、図外のモーター等により構成された回転駆動源と油圧機構等により構成された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は前端部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。穿孔ロッド１１及び回転軸１０は筒部材により形成され、これら穿孔ロッド１１及び回転軸１０を形成する筒部材の筒内空間により水路１０ａが形成される。切削部４１の前壁には、水路１０ａと穿孔ロッド１１の外部とに連通する貫通孔により形成された水放出口４３を備える。水供給手段１２から水路１０ａを介して切削部４１に供給された水が水放出口４３を介して穿孔対象部に放出されることにより、削岩中の切削部４１の近傍に溜まるくり粉を後方（削孔の開口部）に排出できるので、削岩作業効率の向上が図れるとともに、削岩作業において切削刃４２を冷却でき、切削刃４２の寿命向上も図れる。
【０００８】
水供給手段１２は、例えば、水貯留タンク１２ａと水圧調整機構１２ｂと水供給管１２ｃと備える。例えば、水供給手段１２は、水供給管１２ｃの一端１２ｄと水貯留タンク１２ａとを連通可能に接続するとともに回転軸１０の回転に伴って水供給管１２ｃが回転しないように水供給管１２ｃの他端１２ｅが回転軸１０の後端開口１０ｂより水路１０ａ内に挿入された状態に維持された構成において、水供給管１２ｃの中途に水圧調整機構１２ｂとしての加圧ポンプを設置して当該加圧ポンプにより加圧された高圧水を水路１０ａ内に供給したり、あるいは、水供給管１２ｃの中途に水圧調整機構１２ｂとしての図外のコンプレッサーを接続して当該コンプレッサーからの圧縮空気を水供給管１２ｃ内に供給して圧縮空気と水とが混ざった圧縮空気水を水路１０ａ内に供給する構成とされる。
【０００９】
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、水供給手段１２により水路１０ａ内に水を供給して切削部４１の水放出口４３より水を放出させながら、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。
【００１０】
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。
基台４の前部に設けられた支持部７は、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とがボルト２０及びナット２１のような連結手段により互いに連結されてなる。例えば図２のように、基台側支持部１３の上端側左右と案内ロッド取付体１４の下端側左右とにはそれぞれボルト通し孔２２が形成され、基台側支持部１３のボルト通し孔２２と案内ロッド取付体１４のボルト通し孔２２とにボルト２０を通してナット２１を締結することにより、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とが連結される。
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の前方に突出するように延長する。
基台側支持部１３の前面には規制部材１８が取付けられる。
穿孔機１Ａ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、穿孔機１Ａ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。
【００１１】
図２に示すように、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、筒部材としての円筒部材２８の前端に円錐形状の先鋭なキャップ部材２９が着脱可能に取付けられたものである。案内ロッド６は、連結部材８のスライド体５１がスライドする筒状案内路５５と、連結部材８の連結板２７がスライドする案内溝３０とを備える。前後方向に延長する筒状案内路５５は、円筒部材２８の筒内空間により形成される。案内溝３０は、円筒部材２８の内外に貫通し円筒部材２８の筒の軸線に沿って延長するように円筒部材２８の筒壁に形成される。案内ロッド６が前端にキャップ部材２９を備えたことで、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。
【００１２】
案内ロッド６の後部が取付板３１に取付けられる。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の案内溝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。
【００１３】
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。
【００１４】
連結部材８は、ドリル部３に取付けられる取付体としての筒体５０と、案内ロッド６にスライド可能に取付けられるスライド体５１と、筒体５０とスライド体５１とを連結する連結体としての連結板２７とを備える。連結部材８の筒体５０は、穿孔ロッド１１の連結部材保持体４０に連結保持される。連結部材８のスライド体５１は、案内ロッド６の筒孔により形成された筒状案内路５５内に挿入され、連結部材８の連結板２７は、案内ロッド６の案内溝３０を経由して筒状案内路５５の内外に貫通する。よって、連結部材８のスライド体５１が案内ロッド６の筒状案内路５５内を前後にスライド可能であり、連結部材８が連結されたドリル部３も案内ロッド６の軸線に沿って前後に移動可能である。連結板２７の少なくとも前端にはチップと呼ばれる切削刃部５３が設けられる。切削刃部５３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る。切削刃部５３の先端部は先鋭に形成される。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６ｂと穿孔ロッド１１の切削部４１の上端に相当する位置４１ａとに跨るような長さに設けられる（図４参照）。
【００１５】
排出手段１Ｂは、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａから筒状案内路５５内に水を供給する水供給手段６０により構成される。水供給手段６０は、水貯留タンク６１と水圧調整機構６２と水供給路６３とノズル部６４とを備える。
水供給路６３は、例えば、ホースのような可撓性管により形成されたものを用いる。
ノズル部６４は、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａに取付けられるノズルキャップにより形成される。ノズルキャップは、水供給路６３を介して送られてくる水を収容して後述するノズル口６４ａより放出するための水収容部６４ｃを備えた箱状に形成され、水収容部６４ｃの前壁には貫通孔により形成されたシャワーノズル口のような複数のノズル口６４ａを有し、水収容部６４ｃの後面には水供給路６３の他端６３ｂを連結するための連結部６４ｂを有する。
水供給手段６０は、例えば、水供給路６３の一端６３ａと水貯留タンク６１とを連通可能に接続するとともに水供給路６３の他端６３ｂとノズル部６４の連結部６４ｂに連結して水貯留タンク６１の水を水供給路６３を介してノズル部６４の水収容部６４ｃ内に供給可能とされた構成において、水供給路６３の中途に水圧調整機構６２としての加圧ポンプを設置して当該加圧ポンプにより加圧された高圧水をノズル部６４を介して筒状案内路５５内に供給したり、あるいは、水供給路６３の中途に水圧調整機構６２としての図外のコンプレッサーを接続して当該コンプレッサーからの圧縮空気を水供給路６３内に供給して圧縮空気と水とが混ざった圧縮空気水をノズル部６４を介して筒状案内路５５内に供給する構成とすればよい。
水供給手段６０を備えたので、ドリル部３の削岩作業中又はドリル部３の削岩作業後に筒状案内路５５内に水を供給することによって、案内ロッド６の筒状案内路５５内に溜まったくり粉を案内ロッド６の筒状案内路５５内より外部に排出させることができる。
尚、水供給手段６０の水圧調整機構６２とノズル部６４とによって筒状案内路５５内のスライド体５１に届くように水を噴射させる水噴射機構を構成すれば、案内ロッド６の筒状案内路５５内に溜まったくり粉を案内ロッド６の筒状案内路５５内より外部に効率的に排出させることができて好ましい。
【００１６】
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５８（図３参照）を形成する。
【００１７】
先行孔５８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。すなわち、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。換言すれば、連結部材８が、穿孔ロッド１１の外周に位置して穿孔ロッド１１を回転可能に支持する筒体５０を備える。
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筒状案内路５５内に挿入することで、案内ロッド６に連結部材８を取付けることができ、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の案内溝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。従って、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が筒状案内路５５内を前方に進みドリル部３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。
【００１８】
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５８内に挿入する作業を行う（図３参照）。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１８t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。
【００１９】
尚、穿孔作業を行っている間中、水供給手段６０により筒状案内路５５内に水を供給し続けたり、穿孔作業後に、水供給手段６０により筒状案内路５５内に水を供給することによって、筒状案内路５５内のくり粉が排出される。
【００２０】
実施形態１の穿孔装置１によれば、排出手段１Ｂとしての水供給手段６０を備えたので、筒状案内路５５内に供給される水によって筒状案内路５５内のくり粉が案内溝３０を介して筒状案内路５５の外に排出されるので、くり粉が筒状案内路５５内に溜まりにくくなる。従って、１つの孔を穿孔する毎に筒状案内路５５内に溜まったくり粉を除去する作業をなくせ、作業の効率化が図れるようになる。
【００２１】
尚、実施形態１においては、水供給手段６０のノズル部６４が筒状案内路５５内を前後に移動可能なように設けられた構成としてもよい。この場合、筒状案内路５５内においてスライド体５１の近くに水を供給でき、スライド体５１の近くのくり粉を排出できるので、スライド体５１をよりスムーズに後方に戻すことができるようになる。尚、この場合も、水供給手段６０の水圧調整機構６２とノズル部６４とによって筒状案内路５５内のスライド体５１に届くように水を噴射させる水噴射機構を構成すれば、案内ロッド６の筒状案内路５５内に溜まったくり粉を案内ロッド６の筒状案内路５５内より外部に効率的に排出させることができて好ましい。
【００２２】
また、実施形態１では、筒状案内路５５内からくり粉を除去する際にのみ筒状案内路５５内に水を供給するようにしてもよい。
また、水供給路６３を構成する管やホース等の他端を案内ロッド６の筒部内に固定しておいてもよい。
【００２３】
また、実施形態１では、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とがボルト２０及びナット２１のような連結手段により連結された支持部７を備えた構成を説明したが、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とが板ばねやコイルばねのような弾性連結手段により連結された支持部を備えた構成としてもよい。このような支持部を備えた構成の場合、弾性連結手段の弾性により案内ロッド６が基台側支持部１３に対して可動な状態に維持されることになるので、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くことが可能となる。従って、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６が先行孔５８の進行方向と一致するように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を前方に進めることにより、弾性連結手段の作用で案内ロッド６が先行孔５８の進行方向と同じ方向を向くように進行方向を変えるので、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ようになり、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。
【００２４】
実施形態２
図４；図５に示すように、排出手段１Ｂを、水路１０ａに水を供給する水供給手段１２（図１参照）と、水路１０ａに供給された水を筒状案内路５５に導く導水路７０（図４参照）とにより構成してもよい。
導水路７０は、穿孔ロッド１１の小径軸部４８の筒の内面と外面とを貫通して水路１０ａと連通する如く形成された複数の貫通孔７１と、連結部材８の筒体５０の内面から連結板２７及びスライド体５１を経由してスライド体５１の後方に位置される筒状案内路５５内に連通する連通路７２と、複数の貫通孔７１における小径軸部４８の筒の外面側開口と連結部材８の筒体５０の筒の内面に開口する連通路７２の入口とを連通させる連通溝部７３とを備えた構成とした。
複数の貫通孔７１は、小径軸部４８の外周を１周する円周上に所定間隔を隔てて形成される。連通路７２は、スライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内に連通する。
連通溝部７３は、複数の貫通孔７１が形成された小径軸部４８の外周を１周する円周と対向するように筒体５０の内面に形成された円環状の溝部（図４；５参照）により構成してもよいし、あるいは、複数の貫通孔７１が形成された小径軸部４８の外周を１周して複数の貫通孔７１と連通するように小径軸部４８の外面に形成された円環状の溝部により構成してもよい。
【００２５】
実施形態２によれば、水路１０ａに供給された水が、貫通孔７１、連通溝部７３、連通路７２を経由してスライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内に導かれ、筒状案内路５５内のくり粉が水によって流されて案内溝３０を介して排出されるので、実施形態１と同じ効果が得られる。
また、実施形態２では、切削部４１に水を供給するための１つの水供給手段１２を用いるだけでよいので、水供給手段のコストを削減でき、かつ、水供給手段の設置スペースを少なくできる。
【００２６】
尚、実施形態２においては、連結部材８の筒体５０の内面から連結板２７及びスライド体５１を経由してスライド体５１の後方及び前方に位置される筒状案内路５５内に連通する連通路を設けるようにしてもよい。この場合、連通路を経由してスライド体５１の前方に位置される筒状案内路５５内に供給される水によってスライド体５１の前方の筒状案内路内のくり粉が筒状案内路５５の外に排出されるので、スライド体５１の前方への移動がスムーズになり、効率的な削岩作業を行える。
【００２７】
実施形態３
図６に示すように、排出手段１Ｂを、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａから筒状案内路５５内のくり粉を吸引する吸引（バキューム）手段８０により構成してもよい。吸引手段８０は、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａに嵌合状態に装着される吸引口８１と、吸引装置８２と、一端が吸引口８１に連結され他端が吸引装置８２に連結された吸引路を形成する吸引管８３とを備えた構成である。
【００２８】
実施形態３によれば、吸引手段８０により、スライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内のくり粉が吸引されることにより、くり粉が筒状案内路５５の外部に排出されるので、実施形態１と同じ効果が得られる。
【００２９】
尚、実施形態３においては、吸引手段８０の吸引口８１が案内ロッド６の筒状案内路５５内を前後に移動可能なように設けられた構成としてもよい。この場合、筒状案内路５５内においてスライド体５１の近くのくり粉を吸引でき、スライド体５１の近くのくり粉を排出できるので、スライド体５１をよりスムーズに後方に戻すことができるようになる。
【００３０】
また、実施形態３においては、穿孔作業を行っている間中、吸引手段８０により筒状案内路５５内のくり粉を吸引し続けたり、穿孔作業後に、吸引手段８０により筒状案内路５５内のくり粉を吸引することによって、筒状案内路５５内のくり粉が排出される。
【００３１】
実施形態４
図７に示すように、排出手段１Ｂを、装填手段９０により構成してもよい。装填手段９０は、一端９１がスライド体５１の後部に連結されて他端９２が巻取軸９３に連結された装填材９４を備えた構成である。この装填材９４は、スライド体５１の前後移動に追随して、巻取軸９３から巻出されたり、巻取軸９３に巻取られるような例えば可撓性を有した材料により構成され、案内ロッド６の円筒部材２８の後端開口２８ａから筒状案内路５５内に嵌合状態に挿入されて、スライド体５１の後方に位置する筒状案内路５５内の空間を埋めるものであり、これにより、筒状案内路５５内にくり粉が溜まるのを防止できるようになる。
【００３２】
尚、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とが一体に構成された支持部を備えた、例えば特許文献１（特開２００２−３２７５８９号公報）に開示された穿孔機に上述した排出手段１Ｂを設けてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１ 穿孔装置、１Ａ 穿孔機、１Ｂ 排出手段、２ 操縦機、３ ドリル部、
４ 基台、５ 削岩機、６ 案内ロッド、７ 支持部、８ 連結部材、１０ 回転軸、
１０ａ 水路、１１ 穿孔ロッド、１２ 水供給手段、２７ 連結板（連結体）、
２８ 円筒部材（筒部材）、２８ａ 後端開口、３０ 案内溝、４１ 切削部、
４３ 水放出口、５１ スライド体、５５ 筒状案内路、
６０ 水供給手段（排出手段）、
７０ 導水路、７１ 貫通孔、７２ 連通路、７３ 連通溝部、
８０ 吸引手段（排出手段）。
【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、
案内ロッドが、前後方向に延長する筒状案内路と、筒状案内路を形成する筒部材の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝とを備え、
連結部材が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝内をスライド可能な連結体とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路に沿って前後方向にスライド可能に構成された穿孔装置において、
ドリル部による削岩作業によって筒状案内路内に溜まった岩石の削り屑を筒状案内路内より外部に排出させる排出手段を備えたことを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
排出手段が、筒部材の後端開口から筒状案内路内に水を供給する水供給手段により構成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】
水供給手段が、筒状案内路内のスライド体に届くように水を噴射させる水噴射機構を備えたことを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
【請求項４】
ドリル部が、穿孔ロッドと、穿孔ロッドに回転力及び打撃力を伝達する回転軸とを備え、穿孔ロッドが、前端部に切削部を備え、回転軸及び穿孔ロッドが、切削部に水を送るための水路を備え、切削部が、水路を介して切削部に供給された水を穿孔対象部に放出するための水放出口を備え、連結部材が、穿孔ロッドの外周に位置して穿孔ロッドを回転可能に支持する筒体を備え、
排出手段が、水路に水を供給する水供給手段と、水路に供給された水を案内ロッドの筒状案内路に導く導水路とにより構成され、
導水路が、穿孔ロッドの内面と外面とを貫通して水路と連通する如く穿孔ロッドに形成された貫通孔と、連結部材の筒体の内面から連結体及びスライド体を経由して案内ロッドの筒状案内路内に連通する連通路と、貫通孔における穿孔ロッドの外面側開口と連結部材の筒体の内面に開口する連通路の入口とを連通させる連通溝部とを備え、
連通溝部が、穿孔ロッドの外面の１周又は連結部材の筒体の内面を１周する環状溝により形成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５】
排出手段が、案内ロッドの筒部材の後端開口から筒状案内路内に溜まった岩石の削り屑を吸引する吸引手段により構成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、
案内ロッドが、前後方向に延長する筒状案内路と、筒状案内路を形成する筒部材の内外に貫通し筒部材の筒の軸線に沿って延長するように筒部材に形成された案内溝とを備え、
連結部材が、案内ロッドの筒状案内路を筒の軸線に沿った方向にスライド可能なスライド体と、スライド体とドリル部とを連結して案内溝内をスライド可能な連結体とを備えたことによって、ドリル部が筒状案内路に沿って前後方向にスライド可能に構成された穿孔装置において、
ドリル部による削岩作業によって筒状案内路内に溜まった岩石の削り屑を筒状案内路内より外部に排出させる排出手段を備えたことを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
排出手段が、筒部材の後端開口から筒状案内路内に水を供給する水供給手段により構成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】
水供給手段が、筒状案内路内のスライド体に届くように水を噴射させる水噴射機構を備えたことを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
【請求項４】
ドリル部が、穿孔ロッドと、穿孔ロッドに回転力及び打撃力を伝達する回転軸とを備え、穿孔ロッドが、前端部に切削部を備え、回転軸及び穿孔ロッドが、切削部に水を送るための水路を備え、切削部が、水路を介して切削部に供給された水を穿孔対象部に放出するための水放出口を備え、連結部材が、穿孔ロッドの外周に位置して穿孔ロッドを回転可能に支持する筒体を備え、
排出手段が、水路に水を供給する水供給手段と、水路に供給された水を案内ロッドの筒状案内路に導く導水路とにより構成され、
導水路が、穿孔ロッドの内面と外面とを貫通して水路と連通する如く穿孔ロッドに形成された貫通孔と、連結部材の筒体の内面から連結体及びスライド体を経由して案内ロッドの筒状案内路内に連通する連通路と、貫通孔における穿孔ロッドの外面側開口と連結部材の筒体の内面に開口する連通路の入口とを連通させる連通溝部とを備え、
連通溝部が、穿孔ロッドの外面の１周又は連結部材の筒体の内面を１周する環状溝により形成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５】
排出手段が、案内ロッドの筒部材の後端開口から筒状案内路内に溜まった岩石の削り屑を吸引する吸引手段により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４４８６０（Ｐ２０１２−１４４８６０Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０９（Ｐ２０１１−２１０９）
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（５０２２８１１２７）株式会社ファテック (83)
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（５０２２８１１２７）株式会社ファテック (83)
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]