連結部材及び穿孔装置
【課題】 従来の穿孔装置の連結部材では、１つの連結部材を効果的に使用できないという課題があった。
【解決手段】 削岩機５により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッド６と削岩機５のドリル部３とを連結し、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する連結部材８において、ドリル部に取付けられる取付体（筒体５０）と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体５１と、取付体とスライド体とを連結する連結体（連結板２７）と、連結体の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部５３；５３とを備えたことを特徴とする。
【解決手段】 削岩機５により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッド６と削岩機５のドリル部３とを連結し、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する連結部材８において、ドリル部に取付けられる取付体（筒体５０）と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体５１と、取付体とスライド体とを連結する連結体（連結板２７）と、連結体の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部５３；５３とを備え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するための連結部材及び穿孔装置に関する。
【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５に基づいて説明する。尚、図５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の連結部材１５Ｐでは、１つの連結部材を効果的に使用できないという課題があった。例えば、連結部材１５Ｐは、連結部としての連結板１５cの前端に切削刃部１６Ｐが設けられているだけなので、切削刃部１６Ｐが磨耗して使用できなくなると連結部材そのものを交換しなくてはならず、連結部材の連続使用可能時間が少ないという課題があった。また、掘削対象部である岩盤に孔溝を形成して岩盤の破砕に利用する場合、岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔と間の距離を変更することが効率的であるが、連結部材１５Ｐでは、連結部材１５Ｐで連結される案内ロッド１１Ｐとドリル部３Ｐとの間の距離を変更できないので、先行孔と後行孔と間の距離を変更できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明に係る連結部材は、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備えたことを特徴とする。
本願発明に係る連結部材は、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能とする調整部とを備えたことを特徴とする。案内ロッドが、案内ロッドの軸線に沿った方向に延長する筒状のスライドレールを備え、スライド体が、スライドレールの筒径に合致した形状の面を有してスライドレールの内面を摺動する調整部材と、調整部材の面に連結される連結部とを備え、調整部が、連結部を調整部材の面における二以上の異なる位置に連結可能とする構成を備えたことで、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能としたことも特徴とする。
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、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと、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、連結部材が、ドリル部に取付けられる取付部と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド部と、取付部とスライド部とを連結する連結部と、連結部の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備え、連結部材が案内ロッドとドリル部とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結部の切削刃部のいずれか一方が案内ロッドとドリル部との間の前部に位置するよう設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の連結部材によれば、連結部材が連結体の前端と後端との両方にそれぞれ切削刃部を備えたので、一方の切削刃部が磨耗して使用できなくなったとしても他方の切削刃部を使用でき、連結部材の連続使用可能時間を長くできる。
本発明の連結部材によれば、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能とする調整部とを備えたので、掘削対象部の岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔と間の距離を変更することができる。また、筒状のスライドレール内を摺動するスライド体を備え、スライド体の連結部をスライド体の調整部材の面における二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、スライド体がスライドレール内をスムーズに前後移動し、また、調整部により、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を容易に変更できる。
本発明の穿孔装置によれば、連結部材が、案内ロッドとドリル部とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結部の切削刃部のいずれか一方が案内ロッドとドリル部との間の前部に位置するよう設定されたことにより、両方の切削刃部のうちのいずれか一方を案内ロッドとドリル部との間の前部に設定する作業を簡単に行えるようになる。また、案内ロッドとドリル部との間の前部に位置させる切削刃部を頻繁に変えることで、両方の切削刃部を均等に磨耗させることができるので、切削刃部の磨耗の少ない状態での連続使用可能時間を長くでき、穿孔効率の良い穿孔作業を長時間行えるようになる。
【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（ａ）は連結部材の正面図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示し、図２は穿孔装置を示し、図３は穿孔装置を分解して示す。尚、図２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】
まず、図２を参照し、本形態の連結部材を用いる穿孔装置を説明する。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３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２参照）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】
図１；図３に示すように、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、連結部材８のスライド体５１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内に挿入され、連結部材８の連結板２７は、案内ロッド６の開口溝３０を経由してスライドレール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のスライドレール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の前端と後端とにはそれぞれチップと呼ばれる切削刃部５３が設けられる。即ち、連結部材８が、連結板２７の前端と後端との両方に切削刃部５３を備える。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。図１（ｂ）に示すように、切削刃部５３の先端部の刃先角度αは１１０°程度に設定される。切削刃部５３は、連結板２７の前端と後端とにそれぞれ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１（ａ）参照）。
【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で地山の岩盤を切削して図外の先行孔を形成する。
【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。
【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、地山の岩盤に形成された先行孔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からの力で動き、案内ロッド６が進行方向を変えながら先行孔内を前進するので、案内ロッド６を先行孔内に容易に挿入することができる。つまり、先行孔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を先行孔内に挿入した後、規制部材１８の前端を岩盤に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤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、先行孔の下方の岩盤を切削し、先行孔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、先行孔と後行孔との間は連結部材８の前端の切削刃部５３で削岩されることによって、先行孔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】
本形態によれば、連結部材８が、連結板２７の前端に切削刃部５３を備えるとともに連結板２７の後端にも切削刃部５３を備えるので、例えば、連結板２７の前端の切削刃部５３が岩盤の切削による摩擦で磨り減ったりして削岩の効率が悪くなった場合には、連結部材８を連結部材保持体４０より取り外し、連結部材８の前後を逆にしてから連結部材８を連結部材保持体４０に取り付ける。これにより、今までの連結部材８の前端と後端とが前後に入れ替わり、今まで案内ロッド６とドリル部３との間の後部に位置していた切削刃部５３が案内ロッド６とドリル部３との間の前部に設定され、よって、新しい切削刃部５３で削岩できるようになる。つまり、連結部材８が連結板２７の前端と後端との両方にそれぞれ切削刃部５３を備えたことで、一方の切削刃部５３の磨耗が激しくなって使用できなくなったとしても他方の切削刃部５３を使用できて連結部材８そのものを交換しなくてもよくなり、連結部材８の連続使用可能時間を長くできる。また、穿孔装置１が、連結部材８を案内ロッド６とドリル部３とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結板２７の切削刃部５３のいずれか一方が案内ロッド６とドリル部３との間の前部に位置するよう設定されたことにより、両方の切削刃部５３；５３のうちのいずれか一方を案内ロッド６とドリル部３との間の前部に設定する作業を簡単に行えるようになる。例えば、一方の切削刃部５３の磨耗が激しくなった場合に、他方の切削刃部５３を案内ロッド６とドリル部３との間の前部に設定する作業を簡単に行えるようになる。さらに、連結部材８の前後が逆になるように連結部材８の取付方を頻繁に変えることによって、案内ロッド６とドリル部３との間の前部に位置させる切削刃部５３を頻繁に変えることが容易となる。これによって、両方の切削刃部５３；５３を均等に磨耗させることができるので、一方の切削刃部５３の磨耗が激しくなってから他方の切削刃部５３を使用するような使い形に比べて、切削刃部５３；５３の磨耗の少ない状態での連続使用可能時間を長くでき、穿孔効率の良い穿孔作業を長時間行えるようになる。
【００１７】
図４を参照し、本発明の他の連結部材８１を説明する。当該連結部材８１は、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るようにし、先行孔と後行孔との間隔を調整可能とした構成である。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。円柱体７９のねじ孔８２と調整部材８０の貫通孔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の面における二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の面における二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の円面における二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の円面における二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の円面における二以上の異なる位置に連結可能とできる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
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間の距離を変更することができる。
上記では、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１５の弾性部材としてコイルばね２０を用いた例を示したが、連結装置１５の弾性部材として板ばねを用いても良い。連結装置１５の弾性部材としてコイルばね２０と板ばねとを併用しても良い。
上記では、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とこれらを互いに連結する連結装置１５とにより構成された支持部７に連結された案内ロッド６とドリル部とを連結部材で連結した穿孔装置を示したが、本発明の連結部材８；８１は、図５の従来例に示すように、基台１７Ｐ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１７Ｐの前部に連結された支持部１３Ｐを備えた穿孔装置において、支持部１３Ｐに連結された案内ロッド１１Ｐとドリル部３Ｐとを連結する場合や、あるいは、案内ロッドを連結する支持部を備えない構成の穿孔装置において、案内ロッドのみを先行孔に挿入した後に、この先行孔に挿入された案内ロッドとドリル部とを連結する場合にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の連結部材を示す図（最良の形態）。
【図２】本発明の穿孔装置を示す斜視図（最良の形態）。
【図３】本発明の穿孔装置を示す分解斜視図（最良の形態）。
【図４】本発明の連結部材の他の形態を示す図。
【図５】従来の穿孔装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２０】
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、８；８１ 連結部材、２７ 連結板（連結体）、
５０ 筒体（取付体）、５１；５１Ａ スライド体、５３ 切削刃部、
５５ スライドレール、８０ 調整部材、８２ ねじ孔（調整部）、
８３ 貫通孔（調整部）、８４ 締結具（調整部）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の孔を連続させた溝を形成するための連結部材及び穿孔装置に関する。
【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５に基づいて説明する。尚、図５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の連結部材１５Ｐでは、１つの連結部材を効果的に使用できないという課題があった。例えば、連結部材１５Ｐは、連結部としての連結板１５cの前端に切削刃部１６Ｐが設けられているだけなので、切削刃部１６Ｐが磨耗して使用できなくなると連結部材そのものを交換しなくてはならず、連結部材の連続使用可能時間が少ないという課題があった。また、掘削対象部である岩盤に孔溝を形成して岩盤の破砕に利用する場合、岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔と間の距離を変更することが効率的であるが、連結部材１５Ｐでは、連結部材１５Ｐで連結される案内ロッド１１Ｐとドリル部３Ｐとの間の距離を変更できないので、先行孔と後行孔と間の距離を変更できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明に係る連結部材は、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備えたことを特徴とする。
本願発明に係る連結部材は、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能とする調整部とを備えたことを特徴とする。案内ロッドが、案内ロッドの軸線に沿った方向に延長する筒状のスライドレールを備え、スライド体が、スライドレールの筒径に合致した形状の面を有してスライドレールの内面を摺動する調整部材と、調整部材の面に連結される連結部とを備え、調整部が、連結部を調整部材の面における二以上の異なる位置に連結可能とする構成を備えたことで、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能としたことも特徴とする。
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、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと、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、連結部材が、ドリル部に取付けられる取付部と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド部と、取付部とスライド部とを連結する連結部と、連結部の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備え、連結部材が案内ロッドとドリル部とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結部の切削刃部のいずれか一方が案内ロッドとドリル部との間の前部に位置するよう設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の連結部材によれば、連結部材が連結体の前端と後端との両方にそれぞれ切削刃部を備えたので、一方の切削刃部が磨耗して使用できなくなったとしても他方の切削刃部を使用でき、連結部材の連続使用可能時間を長くできる。
本発明の連結部材によれば、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能とする調整部とを備えたので、掘削対象部の岩盤の硬軟に応じて先行孔と後行孔と間の距離を変更することができる。また、筒状のスライドレール内を摺動するスライド体を備え、スライド体の連結部をスライド体の調整部材の面における二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、スライド体がスライドレール内をスムーズに前後移動し、また、調整部により、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を容易に変更できる。
本発明の穿孔装置によれば、連結部材が、案内ロッドとドリル部とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結部の切削刃部のいずれか一方が案内ロッドとドリル部との間の前部に位置するよう設定されたことにより、両方の切削刃部のうちのいずれか一方を案内ロッドとドリル部との間の前部に設定する作業を簡単に行えるようになる。また、案内ロッドとドリル部との間の前部に位置させる切削刃部を頻繁に変えることで、両方の切削刃部を均等に磨耗させることができるので、切削刃部の磨耗の少ない状態での連続使用可能時間を長くでき、穿孔効率の良い穿孔作業を長時間行えるようになる。
【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（ａ）は連結部材の正面図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示し、図２は穿孔装置を示し、図３は穿孔装置を分解して示す。尚、図２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】
まず、図２を参照し、本形態の連結部材を用いる穿孔装置を説明する。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３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２参照）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】
図１；図３に示すように、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、連結部材８のスライド体５１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内に挿入され、連結部材８の連結板２７は、案内ロッド６の開口溝３０を経由してスライドレール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のスライドレール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の前端と後端とにはそれぞれチップと呼ばれる切削刃部５３が設けられる。即ち、連結部材８が、連結板２７の前端と後端との両方に切削刃部５３を備える。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。図１（ｂ）に示すように、切削刃部５３の先端部の刃先角度αは１１０°程度に設定される。切削刃部５３は、連結板２７の前端と後端とにそれぞれ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１（ａ）参照）。
【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で地山の岩盤を切削して図外の先行孔を形成する。
【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。
【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、地山の岩盤に形成された先行孔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からの力で動き、案内ロッド６が進行方向を変えながら先行孔内を前進するので、案内ロッド６を先行孔内に容易に挿入することができる。つまり、先行孔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を先行孔内に挿入した後、規制部材１８の前端を岩盤に突付けてから、ドリル部３の前端の切削部４１を岩盤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、先行孔の下方の岩盤を切削し、先行孔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、先行孔と後行孔との間は連結部材８の前端の切削刃部５３で削岩されることによって、先行孔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】
本形態によれば、連結部材８が、連結板２７の前端に切削刃部５３を備えるとともに連結板２７の後端にも切削刃部５３を備えるので、例えば、連結板２７の前端の切削刃部５３が岩盤の切削による摩擦で磨り減ったりして削岩の効率が悪くなった場合には、連結部材８を連結部材保持体４０より取り外し、連結部材８の前後を逆にしてから連結部材８を連結部材保持体４０に取り付ける。これにより、今までの連結部材８の前端と後端とが前後に入れ替わり、今まで案内ロッド６とドリル部３との間の後部に位置していた切削刃部５３が案内ロッド６とドリル部３との間の前部に設定され、よって、新しい切削刃部５３で削岩できるようになる。つまり、連結部材８が連結板２７の前端と後端との両方にそれぞれ切削刃部５３を備えたことで、一方の切削刃部５３の磨耗が激しくなって使用できなくなったとしても他方の切削刃部５３を使用できて連結部材８そのものを交換しなくてもよくなり、連結部材８の連続使用可能時間を長くできる。また、穿孔装置１が、連結部材８を案内ロッド６とドリル部３とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結板２７の切削刃部５３のいずれか一方が案内ロッド６とドリル部３との間の前部に位置するよう設定されたことにより、両方の切削刃部５３；５３のうちのいずれか一方を案内ロッド６とドリル部３との間の前部に設定する作業を簡単に行えるようになる。例えば、一方の切削刃部５３の磨耗が激しくなった場合に、他方の切削刃部５３を案内ロッド６とドリル部３との間の前部に設定する作業を簡単に行えるようになる。さらに、連結部材８の前後が逆になるように連結部材８の取付方を頻繁に変えることによって、案内ロッド６とドリル部３との間の前部に位置させる切削刃部５３を頻繁に変えることが容易となる。これによって、両方の切削刃部５３；５３を均等に磨耗させることができるので、一方の切削刃部５３の磨耗が激しくなってから他方の切削刃部５３を使用するような使い形に比べて、切削刃部５３；５３の磨耗の少ない状態での連続使用可能時間を長くでき、穿孔効率の良い穿孔作業を長時間行えるようになる。
【００１７】
図４を参照し、本発明の他の連結部材８１を説明する。当該連結部材８１は、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るようにし、先行孔と後行孔との間隔を調整可能とした構成である。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。円柱体７９のねじ孔８２と調整部材８０の貫通孔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の面における二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の面における二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の円面における二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の円面における二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の円面における二以上の異なる位置に連結可能とできる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
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間の距離を変更することができる。
上記では、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１５の弾性部材としてコイルばね２０を用いた例を示したが、連結装置１５の弾性部材として板ばねを用いても良い。連結装置１５の弾性部材としてコイルばね２０と板ばねとを併用しても良い。
上記では、基台側支持部１３と案内ロッド取付体１４とこれらを互いに連結する連結装置１５とにより構成された支持部７に連結された案内ロッド６とドリル部とを連結部材で連結した穿孔装置を示したが、本発明の連結部材８；８１は、図５の従来例に示すように、基台１７Ｐ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１７Ｐの前部に連結された支持部１３Ｐを備えた穿孔装置において、支持部１３Ｐに連結された案内ロッド１１Ｐとドリル部３Ｐとを連結する場合や、あるいは、案内ロッドを連結する支持部を備えない構成の穿孔装置において、案内ロッドのみを先行孔に挿入した後に、この先行孔に挿入された案内ロッドとドリル部とを連結する場合にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の連結部材を示す図（最良の形態）。
【図２】本発明の穿孔装置を示す斜視図（最良の形態）。
【図３】本発明の穿孔装置を示す分解斜視図（最良の形態）。
【図４】本発明の連結部材の他の形態を示す図。
【図５】従来の穿孔装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２０】
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、８；８１ 連結部材、２７ 連結板（連結体）、
５０ 筒体（取付体）、５１；５１Ａ スライド体、５３ 切削刃部、
５５ スライドレール、８０ 調整部材、８２ ねじ孔（調整部）、
８３ 貫通孔（調整部）、８４ 締結具（調整部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項２】
削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能とする調整部とを備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項３】
案内ロッドが、案内ロッドの軸線に沿った方向に延長する筒状のスライドレールを備え、スライド体が、スライドレールの筒径に合致した形状の面を有してスライドレールの内面を摺動する調整部材と、調整部材の面に連結される連結部とを備え、調整部が、連結部を調整部材の面における二以上の異なる位置に連結可能とする構成を備えたことで、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能としたことを特徴とする請求項２に記載の連結部材。
【請求項４】
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、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと、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、連結部材が、ドリル部に取付けられる取付部と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド部と、取付部とスライド部とを連結する連結部と、連結部の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備え、連結部材が案内ロッドとドリル部とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結部の切削刃部のいずれか一方が案内ロッドとドリル部との間の前部に位置するよう設定されたことを特徴とする穿孔装置。
【請求項１】
削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、連結体の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項２】
削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと削岩機のドリル部とを連結し、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する連結部材において、ドリル部に取付けられる取付体と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド体と、取付体とスライド体とを連結する連結体と、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能とする調整部とを備えたことを特徴とする連結部材。
【請求項３】
案内ロッドが、案内ロッドの軸線に沿った方向に延長する筒状のスライドレールを備え、スライド体が、スライドレールの筒径に合致した形状の面を有してスライドレールの内面を摺動する調整部材と、調整部材の面に連結される連結部とを備え、調整部が、連結部を調整部材の面における二以上の異なる位置に連結可能とする構成を備えたことで、ドリル部と案内ロッドとの間の距離を変更可能としたことを特徴とする請求項２に記載の連結部材。
【請求項４】
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、削岩機により穿孔対象部に形成された孔に挿入される案内ロッドと、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、連結部材が、ドリル部に取付けられる取付部と、案内ロッドにスライド可能に取付けられるスライド部と、取付部とスライド部とを連結する連結部と、連結部の前端と後端との両方にそれぞれ設けられた切削刃部とを備え、連結部材が案内ロッドとドリル部とに前後可逆に取付可能に構成されたことで、連結部の切削刃部のいずれか一方が案内ロッドとドリル部との間の前部に位置するよう設定されたことを特徴とする穿孔装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【公開番号】特開２００６−３２８８０７（Ｐ２００６−３２８８０７Ａ）
【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２００５−１５４０５２（Ｐ２００５−１５４０５２）
【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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