(57)【要約】【課題】再設置作業を行うことなく、孔底岩盤に複数の孔を削孔可能な立坑用岩盤削孔装置を提供する。【解決手段】立坑用岩盤削孔装置１００は、ドリフター１０、ガイドセル２０、スライド用レール３０、架台４０及び昇降用レール５０を含む。ドリフター１０は先端にビット１１を有するロッド１２を備えると共にロッド１２を回転させる。ガイドセル２０はビット１１を孔底岩盤Ｇ１に向けた状態でドリフター１０を鉛直方向に進退可能に支持する。スライド用レール３０はガイドセル２０を水平方向にスライド移動可能に支持する。架台４０は孔底岩盤Ｇ１の上方に位置すると共にスライド用レール３０を支持する。昇降用レール５０は、装置本体８０（１０，２０，３０，４０）を鉛直方向に昇降させるためのレールであって、立坑１の内壁面１ｂに沿って鉛直方向に延伸して内壁面１ｂに固定される。【選択図】図１
2020063583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑の孔底岩盤に複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置において、
先端にビットを有するロッドを備えると共に前記ロッドを回転させるドリフターと、
前記ビットを前記孔底岩盤に向けた状態で前記ドリフターを鉛直方向に進退可能に支持するガイドセルと、
前記ガイドセルを水平方向にスライド移動可能に支持するスライド用レールと、
前記孔底岩盤の上方に位置すると共に、前記スライド用レールを支持する架台と、
前記ドリフター、前記ガイドセル、前記スライド用レール及び前記架台を含む装置本体を鉛直方向に昇降させるための昇降用レールであって、前記立坑の内壁面に沿って鉛直方向に延伸して前記内壁面に固定される前記昇降用レールと、
を含む、立坑用岩盤削孔装置。
【請求項２】
前記立坑は、円形断面を有し、
前記昇降用レールは、前記内壁面の周方向に離間した三箇所以上の箇所に設けられる、請求項１に記載の立坑用岩盤削孔装置。
【請求項３】
前記架台は前記立坑の中心軸から前記立坑の内壁面に向かって水平方向に延設される、請求項２に記載の立坑用岩盤削孔装置。
【請求項４】
前記架台は平面視で扇形状に形成される、請求項３に記載の立坑用岩盤削孔装置。
【請求項５】
前記スライド用レールは、前記扇形状の前記架台の円弧部以外の二辺のそれぞれに沿って延設され、
前記ドリフター及び前記ガイドセルは、前記二辺のそれぞれに対応して設けられる、請求項４に記載の立坑用岩盤削孔装置。
【請求項６】
前記昇降用レールと前記架台との間を連結する連結体であって、前記架台を前記昇降用レールに沿って鉛直方向に昇降可能で且つ前記立坑の中心軸周りに旋回可能に前記架台を支持する前記連結体を、
更に含む、請求項１〜５のいずれか一つに記載の立坑用岩盤削孔装置。
【請求項７】
前記連結体は、
前記昇降用レールに沿って鉛直方向に摺動可能に、前記昇降用レールに係合する係合部と、
前記係合部の内側において円環状に延伸し前記係合部に支持されると共に、前記架台を前記立坑の中心軸周りに旋回可能に支持する旋回用レールと、
を有する、請求項６に記載の立坑用岩盤削孔装置。
【請求項８】
前記ガイドセルは、前記ドリフターを鉛直面に沿って回動可能に前記架台に支持されている、請求項１〜７のいずれか一つに記載の立坑用岩盤削孔装置。
【請求項９】
前記架台の上方を覆うように前記架台に取り付けられる屋根を、
更に含む、請求項１〜８のいずれか一つに記載の立坑用岩盤削孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立坑の孔底岩盤に、複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
岩盤に立坑を構築する工法として、削孔装置を用いて岩盤に複数の孔を削孔し、例えば、この孔に爆薬を装填して岩盤を爆破粉砕するなどして岩盤を掘り進み、発生したずりを立坑外に排出すると共に孔壁を覆工等して立坑を構築する工法が知られている。
【０００３】
この種の立坑の構築工法に用いられる削孔装置として、例えば、特許文献１に開示された削孔装置が知られている。特許文献１に開示された削孔装置は、立坑の孔底岩盤に複数の孔を削孔する装置であり、岩盤上に配置され装置全体を支持する架台と、架台に支持されて水平面に沿って旋回する旋回テーブルと、旋回テーブルに支持されて水平方向に移動するブームと、ブームに支持されて鉛直面に沿って回動するホルダーと、ホルダーに沿って昇降するガイドセルと、ガイドセルに沿って昇降する削孔用のドリフターと、を備えている。この削孔装置は、旋回テーブルやブーム等を作動させてドリフターを立坑の孔底岩盤上の削孔位置に移動させた後、ドリフターを作動させつつガイドセルに沿ってドリフターを下降させることにより孔を削孔し、これを繰り返すことにより、孔底岩盤に複数の孔を削孔する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８６１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された削孔装置は、地上からクレーンにより吊り下げられて、立坑の孔底岩盤上に配置されるものである。したがって、この削孔装置を立坑の構築の際に用いる場合、削孔した孔に爆薬を装薬（装填）して岩盤を爆破粉砕する発破作業を行う前に削孔装置をクレーンにより吊り上げて地上に退避させ、その後、削孔を続けるために削孔装置を再び地上からクレーンにより吊り下ろして孔底岩盤上に配置する必要があり、この再設置作業に手間とコストが掛る。また、特許文献１に開示された削孔装置に限らず、複数のブームの先端にドリフターを備えた周知のクローラー式のドリルマシンを用いて岩盤に複数の孔を削孔する場合もあるが、この場合も、同様に、ドリルマシンを地上と孔底との間で吊り上げ及び吊り下ろして再設置する作業を都度行う必要がある。
【０００６】
本発明は、このような実状に着目してなされたものであり、装置の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤に複数の孔を継続して削孔可能な立坑用岩盤削孔装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に対して、本発明に係る立坑用岩盤削孔装置は、その一態様として、立坑の孔底岩盤に複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置において、ドリフターと、ガイドセルと、スライド用レールと、架台と、昇降用レールとを含む。前記ドリフターは、先端にビットを有するロッドを備えると共に前記ロッドを回転させる。前記ガイドセルは、前記ビットを前記孔底岩盤に向けた状態で前記ドリフターを鉛直方向に進退可能に支持する。前記スライド用レールは、前記ガイドセルを水平方向にスライド移動可能に支持する。前記架台は、前記孔底岩盤の上方に位置すると共に、前記スライド用レールを支持する。前記昇降用レールは、前記ドリフター、前記ガイドセル、前記スライド用レール及び前記架台を含む装置本体を鉛直方向に昇降させるための昇降用レールであって、前記立坑の内壁面に沿って鉛直方向に延伸して前記内壁面に固定される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る立坑用岩盤削孔装置の上記一態様によると、立坑の孔底岩盤に複数の孔を鉛直方向に削孔可能な立坑用岩盤削孔装置において、ビットを前記孔底岩盤に向けた状態でドリフターを鉛直方向に進退可能に支持するガイドセルを、水平方向にスライド移動可能に支持するスライド用レールを有しているため、前記スライド用レールに沿って前記ガイドセルを移動させると共に、前記ドリフターを作動させつつ前記ガイドセルに沿って下降させる動作を繰り返すことにより、前記孔底岩盤に前記複数の孔を容易に削孔することができる。そして、前記立坑用岩盤削孔装置は、前記ドリフター、前記ガイドセル、前記スライド用レール及び前記スライド用レールを支持する前記架台を含む装置本体を鉛直方向に昇降させるための昇降用レールであって、前記立坑の内壁面に沿って鉛直方向に延伸して前記内壁面に固定される前記昇降用レールを有しているため、前記孔底岩盤に前記複数の孔を削孔した後、前記昇降用レールに沿って、前記装置本体を上昇させることにより、前記装置本体を退避させることができる。したがって、例えば、削孔した孔に爆薬を装填した後に、前記装置本体を前記昇降用レールに沿って上昇させると共に、養生マット等により孔底岩盤を覆って養生するだけで、クレーン等による孔底から地上への吊り上げ作業を行うことなく、前記孔底岩盤を爆破粉砕することができる。そして、その後、前記装置本体を前記昇降用レールに沿って下降させことにより、クレーン等による地上から孔底への吊り下ろし作業を行うことなく、前記孔底岩盤に対する複数の孔の削孔を継続して行うことができる。
【０００９】
このようにして、装置の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤に複数の孔を継続して削孔可能な立坑用岩盤削孔装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る立坑用岩盤削孔装置の上面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。
【図４】前記立坑用岩盤削孔装置の動作状態の一例を示した図である。
【図５】前記立坑用岩盤削孔装置の架台に屋根が取り付けられた例を説明するための部分断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る立坑用岩盤削孔装置の上面図である。
【図７】図６に示すＣ−Ｃ矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。
【図８】図６に示すＤ−Ｄ矢視位置における前記立坑用岩盤削孔装置の部分拡大断面図である。
【図９】図６に示す前記立坑用岩盤削孔装置の動作状態の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面参照して、本発明に係る立坑用岩盤削孔装置の実施形態について説明する。
【００１２】
図１〜図４は、本発明の第１実施形態に係る立坑用岩盤削孔装置１００の概略構成を説明するための図であり、図１は上面図、図２は図１に示すＡ−Ａ矢視位置における部分拡大断面図、図３は図１に示すＢ−Ｂ矢視位置における部分拡大断面図、図４は動作状態の一例を示した図である。なお、以下では、立坑用岩盤削孔装置１００を、単に、削孔装置１００という。
【００１３】
削孔装置１００は、岩盤Ｇに立坑１を構築する工法において、岩盤Ｇを発破により掘り進むために必要な複数の孔２を立坑１の孔底岩盤Ｇ１に鉛直方向に削孔する装置として用いられるものである。
【００１４】
本実施形態において、立坑１は、図１に示すように、円形断面を有する。また、岩盤Ｇの発破による掘進により露出した孔壁内周面Ｇ２は、円筒状のコンクリートからなる立坑躯体１ａにより覆工されている。この立坑躯体１ａは、岩盤Ｇの発破による掘進に応じて、下方に向かって順次継ぎ足すように構築され、図示を省略したロックボルト等により立坑躯体１ａの周囲の岩盤Ｇに固定される。
【００１５】
削孔装置１００は、図１〜図３に示すように、ドリフター１０と、ガイドセル２０と、スライド用レール３０と、架台４０と、昇降用レール５０と、連結体６０と、を含む。
【００１６】
ドリフター１０は、図２に示すように、先端にビット１１を有するロッド１２を備えると共にロッド１２を回転させるものである。本実施形態では、ドリフター１０としては、例えば、クローラー式のドリルマシンで用いられる一般的なものが用いられ、ロッド１２を回転させると共に振動させるように構成されている。ドリフター１０は、具体的には、ロッド１２を回転させると共に振動させるドリフター本体１０ａを有する。ドリフター本体１０ａは、例えば、油圧駆動式である。
【００１７】
ガイドセル２０は、ビット１１を孔底岩盤Ｇ１に向けた状態でドリフター１０を鉛直方向に進退可能に支持するものである。ガイドセル２０は、具体的には、ガイドセル本体２１と、ホルダー２２と、セントライザ２３とを備える。
【００１８】
ガイドセル本体２１は、ドリフター１０を鉛直方向に進退可能に支持するものであり、ホルダー２２に固定された状態で、鉛直方向に立設されている。図示を省略したが、ガイドセル本体２１の上端部には、例えば、油圧駆動式のドリフター送り用（進退用）モータが設けられており、このドリフター送り用モータを作動させることにより、ドリフター１０がガイドセル本体２１に沿って鉛直方向に移動する。
【００１９】
ホルダー２２は、ガイドセル本体２１を鉛直方向に立設させた状態で保持すると共に、スライド用レール３０に沿って摺動可能にスライド用レール３０に係合するものであり、ガイドセル本体２１とスライド用レール３０との間を連結する。詳しくは、ホルダー２２は、例えば、スライド用レール３０に沿って水平方向にローラ２２ａ１を介して摺動可能にスライド用レール３０に係合するホルダー係合部２２ａと、ホルダー係合部２２ａを保持すると共にガイドセル本体２１を保持するホルダー本体部２２ｂとを有する。ホルダー本体部２２ｂの側部にガイドセル本体２１が固定されている。
【００２０】
セントライザ２３は、ガイドセル本体２１の下端部に設けられ、孔底岩盤Ｇ１に貫入してガイドセル本体２１を位置決めするためのものであり、孔底岩盤Ｇ１に貫入可能な刃部２３ａと、刃部２３ａを固定する基部２３ｂを有している。また、ドリフター１０のロッド１２は、セントライザ２３の基部２３ｂを貫通しており、この基部２３ｂにより、ドリフター１０のロッド１２が鉛直方向に立設した状態で回転及び進退可能に支持される。
【００２１】
スライド用レール３０は、ガイドセル２０を水平方向にスライド移動可能に支持するものである。スライド用レール３０は、例えば、Ｈ形鋼からなり、架台４０の下面に固定され、架台４０の下面に沿って水平方向に延伸している。図示を省略したが、ホルダー２２には、ローラ２２ａ１を回転駆動させるスライド用電動モータが設けられており、このスライド用電動モータを作動させることにより、ガイドセル２０がドリフター１０と一緒にスライド用レール３０に沿って水平方向にスライド移動する。
【００２２】
本実施形態では、スライド用レール３０は、架台４０における複数個所（図では二箇所）に設けられており、スライド用レール３０のそれぞれに対応して、ドリフター１０及びガイドセル２０が設けられている。スライド用レール３０の設置位置については、後に詳述する。
【００２３】
架台４０は、孔底岩盤Ｇ１の上方に位置すると共に、スライド用レール３０を支持するものである。架台４０は、後述するように連結体６０を介して昇降用レール５０に沿って鉛直方向に昇降可能に支持されている。架台４０は、例えば、鋼板やグレーチング部材からなるものであり、油圧駆動式のドリフター本体１０ａや前記ドリフター送り用モータの駆動源となる油圧ユニット７０（図１参照）等の所定の設備や重機（図示省略）等を載置可能な強度を有している。
【００２４】
本実施形態では、架台４０は立坑１の中心軸Ｏから立坑１（詳しくは、立坑躯体１ａ）の内壁面１ｂに向かって水平方向に延設される。本実施形態では、架台４０は、図１に示すように、平面視で扇形状に形成される。具体的には、架台４０の円弧部以外の二辺の長さは立坑躯体１ａの半径（内側の半径）に概ね合わせられ、前記二辺のなす扇の中心角度は概ね９０°であり、前記円弧部は立坑躯体１ａの内壁面１ｂに沿って延びている。架台４０は、立坑１の水平断面の面積の１／４程度の面積を有している。
【００２５】
より具体的には、架台４０の下面には、例えば、その扇中心から前記円弧部に向かって放射状に延びる三角形状の補強板４１（図３参照）が溶接等により取り付けされ、架台４０が補強されている。補強板４１の斜辺は、前記扇中心側に向うにしたがって架台４０の下面に近づくように形成されている。
【００２６】
本実施形態では、図１に示すように、扇形状の架台４０の円弧部以外の二辺のそれぞれに沿って、スライド用レール３０が延設されており、前記二辺のそれぞれに対応して、ドリフター１０及びガイドセル２０が設けられている。つまり、スライド用レール３０のそれぞれは、概ね立坑１の中心軸Ｏから立坑躯体１ａの半径方向に延びている。したがって、ドリフター１０及びガイドセル２０は、立坑躯体１ａの半径方向に概ね中心軸Ｏから内壁面１ｂの近傍まで移動可能に構成されている。
【００２７】
昇降用レール５０は、ドリフター１０、ガイドセル２０、スライド用レール３０及び架台４０を含む装置本体８０を鉛直方向に昇降させるためのレールである。昇降用レール５０は、立坑１（立坑躯体１ａ）の内壁面１ｂに沿って鉛直方向に延伸して内壁面１ｂに固定される。昇降用レール５０は、例えば、Ｈ形鋼からなり、立坑躯体１ａの内壁面１ｂに沿って、発破予定の孔底岩盤Ｇ１から所定距離手前（所定距離上方位置）まで延設されるものとする。前述したように、立坑躯体１ａは岩盤Ｇの発破による掘進に応じて、下方に向かって順次継ぎ足すように構築されており、昇降用レール５０も継ぎ足された立坑躯体１ａの内壁面１ｂに沿って、下方に向かって順次継ぎ足される。
【００２８】
本実施形態では、昇降用レール５０は、内壁面１ｂの周方向に離間した三箇所以上の箇所（図では周方向に等間隔に離間した八箇所）に設けられている。
【００２９】
連結体６０は、装置本体８０を昇降用レール５０に沿って鉛直方向に昇降可能に、昇降用レール５０と架台４０との間を連結するものである。
【００３０】
本実施形態では、連結体６０は、装置本体８０を昇降用レール５０に沿って鉛直方向に昇降可能であると共に装置本体８０を立坑１の中心軸Ｏ周りに旋回可能に、昇降用レール５０と架台４０との間を連結する。つまり、昇降用レール５０と架台４０との間を連結する連結体６０は、架台４０を昇降用レール５０に沿って鉛直方向に昇降可能で且つ立坑１の中心軸Ｏ周りに旋回可能に、架台４０を支持する。
【００３１】
本実施形態では、連結体６０は、昇降用レール５０に沿って鉛直方向に摺動可能に、昇降用レール５０に係合する連結体係合部６１と、連結体係合部６１の内側において円環状に延伸し連結体係合部６１に支持されると共に架台４０を立坑１の中心軸Ｏ周りに旋回可能に支持する旋回用レール６２とを有する。なお、本実施形態において、連結体係合部６１が、本発明に係る「係合部」に相当する。
【００３２】
具体的には、連結体係合部６１は、各昇降用レール５０に対応して設けられており、本実施形態では八個設けられている。旋回用レール６２は、例えば、Ｈ形鋼を円環状に曲げ成形してなるものである。つまり、本実施形態では、連結体６０は、八個の連結体係合部６１と一個の旋回用レール６２を含んで構成されている。より具体的には、連結体係合部６１は、摺動部位６１ａとレール支持部位６１ｂとを有する。摺動部位６１ａは、昇降用レール５０の一方のフランジ部の断面形状に合わせた形状の溝を有し、この溝内に昇降用レール５０の前記一方のフランジ部を挿入可能に形成されている。レール支持部位６１ｂは摺動部位６１ａの下端部から立坑１の中心軸Ｏ側に向って水平方向に突出する部位である。旋回用レール６２の一方のフランジ部が各連結体係合部６１のレール支持部６１ｂ上に固定されている。架台４０の前記円弧部における両端部の下面及び円弧方向中央の下面には、旋回用レール６２の他方のフランジ部に沿ってローラ４０ａ１を介して摺動可能に旋回用レール６２の前記他方のフランジ部に係合する架台係合部４０ａがそれぞれ固定されている。架台係合部４０ａは、架台４０の前記円弧部の下面における三箇所において、旋回用レール６２の前記他方のフランジ部を挿入可能な溝部の開口を下方に向けて、それぞれ設けられている。
【００３３】
図示を省略したが、例えば、連結体６０を昇降させるためのチェーンが昇降用レール５０に沿って設けられていると共に、昇降用レール５０の上端部に昇降用電動モータが設けられており、この昇降用電動モータを作動させることにより、前記チェーンが駆動して連結体６０が昇降用レール５０に沿って昇降し、ひいては、架台４０が鉛直方向に昇降するように構成されている。また、同様に、図示を省略したが、架台係合部４０ａには、ローラ４０ａ１を回転駆動させる旋回用電動モータが設けられており、この旋回用電動モータを作動させることにより、架台４０がドリフター１０、ガイドセル２０及びスライド用レール３０と一緒に旋回用レール６２に沿って中心軸Ｏ周りに旋回する。つまり、装置本体８０が中心軸Ｏ周りに旋回する。なお、昇降用の前記チェーン及び前記昇降用電動モータからなる昇降用駆動機構は、八箇所の昇降用レール５０のうちの必要最小限の箇所に設ければよい。また、同様に、旋回用の前記旋回用電動モータからなる旋回用駆動機構も、三箇所の架台係合部４０ａのうちの必要最小限の箇所に設ければよい。
【００３４】
次に、削孔装置１００の動作について、図１〜図４を用いて説明する。なお、既に、所定深さまで立坑１の構築が進んでいるものとし、岩盤Ｇを発破によりさらに掘り進む場合を一例に挙げて説明する。
【００３５】
まず、架台４０の二辺のそれぞれに設けられる各ホルダー２２において、ローラ２２ａ１を回転駆動させる前記スライド用電動モータ（図示省略）をそれぞれ作動させることにより、ガイドセル２０をドリフター１０と一緒にスライド用レール３０に沿って水平方向（詳しくは、立坑躯体１ａの半径方向）にスライド移動させる。このとき、図１に示すように、一方のドリフター１０についての前記半径方向の位置（半径位置）と、他方のドリフター１０の前記半径方向の位置（半径位置）は、互いに異ならせている。
【００３６】
次に、前記昇降用電動モータ（図示省略）を作動させて、図２に破線で示すように、セントライザ２３の刃部２３ａの先端が孔底岩盤Ｇ１に貫入する高さ位置まで、架台４０を下降させる。これにより、ガイドセル本体２１がホルダー２２と孔底岩盤Ｇ１とにより直立状態で確実に保持される。なお、本実施形態では、セントライザ２３の刃部２３ａを孔底岩盤Ｇ１に貫入させるために、架台４０を下降させるものとしたが、これに限らず、ガイドセル本体２１がホルダー２２の側面に沿って昇降可能に、ガイドセル本体２１とホルダー２２を連結させると共にガイドセル本体２１を昇降させるための油圧シリンダー等の駆動部を設ける構成としてもよい。
【００３７】
次に、油圧ユニット７０を起動し、ドリフター１０を作動させることにより、ロッド１２を回転させると共にロッド１２を振動させる。その後、前記ドリフター送り用モータ（図示省略）を作動させることにより、図２に破線で示すように、ドリフター１０がガイドセル本体２１に沿って鉛直方向に下降する。そして、ロッド１２の先端のビット１１により、孔底岩盤Ｇ１が削孔される。ドリフター１０の送り量（換言すると、下降量）は適宜に設定することができ、設定した送り量に応じた長さ（深さ）の孔２が孔底岩盤Ｇ１に削孔される。この削孔動作は、例えば、二つのドリフター１０においてそれぞれ並列的に行われる。その後、前記ドリフター送り用モータを反転作動させると共に前記昇降用電動モータを反転作動させることにより、ドリフター１０が初期位置まで上昇すると共に架台４０が上昇してセントライザ２３の刃部２３ａが孔底岩盤Ｇ１から離間される。前記削孔動作とセントライザ２３の離間動作により、二つのドリフター１０による図１に示す各角度位置及び半径位置における孔２の削孔が完了する。
【００３８】
次に、例えば、図４に示すように、架台係合部４０ａにおいて、ローラ４０ａ１を回転駆動させる前記旋回用電動モータ（図示省略）を作動させることにより、架台４０をドリフター１０、ガイドセル２０及びスライド用レール３０と一緒に旋回用レール６２に沿って中心軸Ｏ周りに、予め定めた所定角度分だけ旋回させる。つまり、図１に示した二つのドリフター１０について、それぞれの半径位置については固定し、中心軸Ｏ周りの角度位置だけ変更する。その後、この変更後の角度位置において、前記削孔動作とセントライザ２３の離間動作を行う。そして、角度位置の変更を中心軸Ｏ周りに１周分だけ順次行い、それぞれの角度位置において、前記削孔動作と前記離間動作を行うことにより、各ドリフター１０により、立坑躯体１ａの中心軸Ｏを中心とし、それぞれの半径位置に応じた半径の円に沿って、複数の孔２が順次削孔される。その後、前記スライド用電動モータを作動させて各ドリフター１０を半径方向にスライド移動させて、各ドリフター１０の半径位置を、既に削孔した孔２の半径位置と重複しないように、それぞれ変更する。そして、この変更後の半径位置において、角度位置だけ順次変更して、各ドリフター１０により、変更後の半径位置に応じた半径の円に沿って、複数の孔２を削孔する。これにより、立坑躯体１ａの内側の孔底岩盤Ｇ１の全体に亘って網羅的に複数の孔２を削孔する。なお、孔の削孔順は、削孔予定位置、つまり、削孔パターンに応じて、適宜に定めることができる。また、削孔パターンに応じて、架台４０の旋回、ドリフター１０の半径方向のスライド移動等の動作順を予め設定し、上述した動作を自動で実行させる制御部を設けるとよい。
【００３９】
次に、前記昇降用電動モータを反転作動させることにより、架台４０を含む装置本体８０を、例えば、地上まで上昇させる。この状態で、孔底岩盤Ｇ１に削孔されている複数の孔２のそれぞれに、立坑１の構築作業者等により爆薬が装填される。そして、作業者等は発破に備えて孔底岩盤Ｇ１を養生マット等により覆って養生する。その後、孔底岩盤Ｇ１が爆破粉砕される。爆破粉砕により発生したずりの排出は、例えば、ずりベッセルを地上と孔底岩盤Ｇ１との間を揚重して行ってもよいし、チェーンブロック等の簡易な揚重機を架台４０に配置し、この揚重機によりずりベッセルを架台４０上に積み上げ、その後、架台４０を地上まで上昇させることにより、ずりを立坑外に排出するようにしてもよい。爆破粉砕後のずりが大きい場合などには、ずりはブレーカー等により小割される。また、例えば、ブレーカー等により既設の立坑躯体１ａの下方の岩盤Ｇを破砕することにより、新たな孔壁内周面Ｇ２が確実に下方に延長して露出するようにする。ずりが排出された後、新たな孔壁内周面Ｇ２を覆工する立坑躯体１ａが、既設の立坑躯体１ａの下方に継ぎ足されると共にロックボルト等により周囲の岩盤Ｇに固定される。その後、昇降用レール５０が継ぎ足された立坑躯体１ａの内壁面１ｂに沿って、下方に向かって継ぎ足される。これにより、次の深さ位置における孔底岩盤Ｇ１への複数の孔２の削孔準備が整う。その後、削孔装置１００は、この深さ位置における孔底岩盤Ｇ１に対して前記削孔パターンで複数の孔２を上述した手順で削孔する。このようにして、削孔装置１００は、孔底岩盤Ｇ１の発破等による掘進に応じて、孔底岩盤Ｇ１に複数の孔２を継続して削孔する。
【００４０】
かかる本実施形態による削孔装置１００によれば、立坑１の孔底岩盤Ｇ１に複数の孔２を鉛直方向に削孔可能な削孔装置１００において、ビット１１を孔底岩盤Ｇ１に向けた状態でドリフター１０を鉛直方向に進退可能に支持するガイドセル２０を、水平方向にスライド移動可能に支持するスライド用レール３０を有しているため、スライド用レール３０に沿ってガイドセル２０を移動させると共に、ドリフター１０を作動させつつガイドセル２０に沿って下降させる動作を繰り返すことにより、孔底岩盤Ｇ１に複数の孔２を容易に削孔することができる。そして、削孔装置１００は、ドリフター１０、ガイドセル２０、スライド用レール３０及び架台４０を含む装置本体８０を鉛直方向に昇降させるための昇降用レール５０であって、立坑１の内壁面１ｂに沿って鉛直方向に延伸して内壁面１ｂに固定される昇降用レール５０を有しているため、孔底岩盤Ｇ１に複数の孔２を削孔した後、昇降用レール５０に沿って、装置本体８０を上昇させることにより、装置本体８０を退避させることができる。したがって、削孔した孔２に爆薬を装填した後に、装置本体８０を昇降用レール５０に沿って上昇させると共に、例えば、養生マット等により孔底岩盤Ｇ１を覆って養生するだけで、クレーン等による孔底から地上への吊り上げ作業を行うことなく、孔底岩盤Ｇ１を爆破粉砕することができる。そして、その後、装置本体８０を昇降用レール５０に沿って下降させことにより、クレーン等による地上から孔底への吊り下ろし作業を行うことなく、孔底岩盤Ｇ１に対する複数の孔２の削孔を継続して行うことができる。
【００４１】
このようにして、装置の揚重作業等の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤Ｇ１に複数の孔２を継続して削孔可能な削孔装置１００を提供することができる。
【００４２】
本実施形態では、立坑１は円形断面を有し、昇降用レール５０は内壁面１ｂの周方向に離間した三箇所以上の箇所に設けられる。これにより、装置本体８０を安定支持した状態で昇降させることができる。
【００４３】
本実施形態では、架台４０は立坑１の中心軸Ｏから立坑１（立坑躯体１ａ）の内壁面１ｂに向かって水平方向に延設される。これにより、スライド用レール３０を立坑１の中心軸Ｏから内壁面１ｂの近傍まで容易に延設させることができる。
【００４４】
本実施形態では、架台４０は平面視で扇形状に形成される。これにより、架台４０をコンパクトに形成しつつ、立坑１の中心軸Ｏから内壁面１ｂの近傍まで複数のスライド用レール３０を容易に延設させることができる。
【００４５】
本実施形態では、スライド用レール３０は扇形状の架台４０の円弧部以外の二辺のそれぞれに沿って延設され、ドリフター１０及びガイドセル２０は前記二辺のそれぞれに対応して設けられる。これにより、架台４０の前記円弧部を昇降用レール５０に連結させて片持ち支持構造を採用した場合であっても、架台４０の前記二辺のそれぞれにドリフター１０が設けられ、削孔時には、ロッド１２やセントライザ２３を介して前記二辺が支持されるため、架台４０をより確実に安定支持することができる。
【００４６】
本実施形態では、昇降用レール５０と架台４０との間を連結する連結体６０は、架台４０を昇降用レール５０に沿って鉛直方向に昇降可能で且つ立坑１の中心軸Ｏ周りに旋回可能に架台４０を支持するように構成されている。これにより、スライド用レール３０により、例えば、径方向にドリフター１０をスライド移動させると共に架台４０を旋回させてドリフター１０を位置決めすることができるため、容易に孔底岩盤Ｇ１の全体に対して網羅的に複数の孔２を形成することができる。
【００４７】
本実施形態では、具体的には、連結体６０は、昇降用レール５０に沿って鉛直方向に摺動可能に昇降用レール５０に係合する連結体係合部６１と、連結体係合部６１の内側において円環状に延伸し連結体係合部６１に支持されると共に架台４０を立坑１の中心軸Ｏ周りに旋回可能に支持する旋回用レール６２と、を有する構成とした。これにより、架台４０を昇降及び旋回可能な状態で、容易に昇降用レール５０と架台４０との間を連結することができる。
【００４８】
なお、図５に示すように、削孔装置１００は、架台４０の上方を覆うように架台４０に取り付けられる屋根９０を、更に含む構成としてもよい。ここで、例えば、ずりベッセルを地上と孔底岩盤Ｇ１との間で揚重することにより、発生したずりを立坑外へ排出するものとする。この場合、架台４０上で作業する作業者や油圧ユニット７０等の設備や重機が地上のクレーン等により吊り下げられたずりベッセルの直下又はその近傍、つまり、吊荷直下及び吊荷直下近傍に位置し、ずりなどの落下等の可能性があるが、屋根９０により、ずりなどの落下等による事故の発生を防止することができる。
【００４９】
図６〜図９は、本発明の第２実施形態に係る削孔装置１００’の概略構成を説明するための図であり、図６は上面図、図７は図６に示すＣ−Ｃ矢視位置における部分拡大断面図、図８は図６に示すＤ−Ｄ矢視位置における部分拡大断面図、図９は動作状態の一例を示した図である。なお、第１実施形態における削孔装置１００と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５０】
削孔装置１００’では、架台４０’は、図６及び図９に示すように、平面視で扇形状ではなく、平面視で一方向に延びる矩形状に形成される。架台４０’は、例えば、架台４０と同様に、鋼板やグレーチング部材からなる。また、削孔装置１００’では、旋回用レール６２の前記他方のフランジ部に係合する架台係合部４０ａは、図８に示すように、架台４０’の両端部の下面に固定されている。そして、架台４０’は二つの架台係合部４０ａを介して上面視で立坑１の中心軸Ｏを通るように旋回用レール６２上に架け渡され、架台４０’の両端部が旋回用レール６２に沿って摺動する。これにより、架台４０’が中心軸Ｏ周りに旋回可能に旋回用レール６２に連結される。
【００５１】
スライド用レール３０は、架台４０’の下面に沿って両端の架台係合部４０ａの間を延伸するように設けられている。削孔装置１００’では、スライド用レール３０は第１実施形態における補強板４１の機能も有する。
【００５２】
ガイドセル２０は一つのスライド用レール３０に沿って二つ設けられており、それぞれのガイドセル２０に、ドリフター１０が保持されている。削孔装置１００’では、ドリフター１０及びガイドセル２０を二つ設けることとしたが、これに限らず、一つ又は三つ以上であってもよい（第１実施形態においても同様である）。また、前記旋回用電動モータを作動させると、架台４０’は、架台４０と同様に、ドリフター１０、ガイドセル２０及びスライド用レール３０と一緒に旋回用レール６２に沿って中心軸Ｏ周りに旋回する。つまり、装置本体８０が中心軸Ｏ周りに旋回する。
【００５３】
このような構成により、第２実施形態に係る削孔装置１００’においても、削孔装置１００’と同様に、装置の揚重作業等の再設置作業を行うことなく、孔底岩盤Ｇ１に複数の孔２を継続して削孔可能である。
【００５４】
なお、各実施形態において、ガイドセル２０はドリフター１０を鉛直面に沿って回動可能に架台４０、４０’に支持される構造を採用してもよい。つまり、ドリフター１０を鉛直方向に対して傾斜可能に支持し、ドリフター１０をチルトさせる構造を採用させてもよい。具体的には、図示を省略するが、ドリフター１０を少なくとも鉛直方向から水平方向まで９０°の範囲でチルト可能に、ホルダー２２とガイドセル本体２１との間を連結すればよい。これにより、立坑躯体１ａを岩盤Ｇに固定するためのロックボルトを立坑躯体１ａ及び岩盤Ｇに挿通するための孔についても、削孔装置１００、１００’により削孔することができる。
【００５５】
また、上記説明では、立坑１は円形断面を有するものとしたが、これに限らず、楕円形、四角形等の適宜の断面形状の立坑１を採用することができる。また、岩盤Ｇの発破による掘進により露出した孔壁内周面Ｇ２は、コンクリートからなる立坑躯体１ａにより覆工されるものとし、立坑１の内壁面１ｂとは立坑躯体１ａの内壁面であるものとしたが、覆工は、これに限らず、筒状の鋼矢板（ライナープレート）等の適宜の覆工部材を適用することができる。
【００５６】
また、上記説明では、立坑構築工法において、岩盤Ｇを爆破粉砕して岩盤を掘り進む場合を一例に挙げ、削孔装置１００、１００’を用いて、爆薬を装填する孔２を削孔するものとした。つまり、削孔装置１００、１００’は爆薬装填用の孔を削孔するものとした。しかし、削孔装置１００、１００’により削孔する孔２の用途は、爆薬装填用に限るものではない。例えば、立坑構築工法において、発破ではなく、複数の孔２の削孔された孔底岩盤Ｇ１をブレーカーやハンマー等により破砕する割岩工法や、削孔した孔に静的破砕剤を充填し、その膨張力によって孔底岩盤Ｇ１を破砕する静的破砕剤工法等を用いる場合がある。これらの場合においては、孔２の用途は爆薬装填用（発破用）ではない。したがって、削孔装置１００、１００’は、発破に備えて架台４０、４０’を含む装置本体８０を昇降用レール５０に沿って上方に退避させる必要がない場合もあるが、装置本体８０を昇降可能に構成したことにより、発生したずりを昇降可能な架台４０、４０’を用いて容易に立坑１外への排出することができるという優位な効果を奏する。また、削孔装置１００、１００’は、孔底岩盤Ｇ１の領域を何ら占有せず、孔底岩盤Ｇ１上の全体に亘って、自由な開放されたスペースを確保することができるため、立坑構築工法における孔底岩盤Ｇ１の削孔工程以外の他の工程（サイクル）に必要な所定の設備等（例えば、ずりベッセルやずり積用機械、覆工用の吹き付け機等）を設置又は仮置き等するスペースを確保することができる。つまり、削孔装置１００、１００’は、発破により掘り進む場合に限らず、立坑１を構築する立坑構築工法に共通して好適な装置である。
【００５７】
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５８】
１…立坑
１ｂ…内壁面
２…孔
１０…ドリフター
１１…ビット
１２…ロッド
２０…ガイドセル
３０…スライド用レール
４０…架台
５０…昇降用レール
６０…連結体
６１…連結体係合部（係合部）
６２…旋回用レール
８０…装置本体
９０…屋根
１００…削孔装置（立坑用岩盤削孔装置）
Ｇ１…孔底岩盤
Ｏ…中心軸
【図１】
2020063583.tif 000003
【図２】
2020063583.tif 000004
【図３】
2020063583.tif 000005
【図４】
2020063583.tif 000006
【図５】
2020063583.tif 000007
【図６】
2020063583.tif 000008
【図７】
2020063583.tif 000009
【図８】
2020063583.tif 000010
【図９】
2020063583.tif 000011