(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
爆薬装填用の装薬孔を穿孔し、該装薬孔に爆薬を装填するために用いられるドリルジャンボのブームには作業用ケージが支持されるとともに、該作業用ケージ上には爆薬を装薬孔に装填する装填機が配置された爆薬の装填装置であって、
前記爆薬の装填を制御する制御装置をドリルジャンボの本体に備え、前記装填機と制御装置は装填エア用ホース及び潤滑水用ホースで接続され、爆薬を装薬孔に装填するためのエア及び潤滑水を制御装置から装填機に供給するように構成されていることを特徴とする爆薬の装填装置。
【請求項２】
前記作業用ケージには制御装置を操作する操作スイッチを備え、該操作スイッチと制御装置はエアホースで接続され、エア圧によって制御装置が作動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の爆薬の装填装置。
【請求項３】
前記制御装置には、潤滑水を一定量供給するための定量バルブを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の爆薬の装填装置。
【請求項４】
前記制御装置には、潤滑水を一定量供給するための定量ポンプを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の爆薬の装填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトンネル等の発破工事において、岩盤等の切羽面に穿孔された装薬孔に包装爆薬等の爆薬や込め物を装填するための爆薬の装填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硝安油剤爆薬（ＡＮＦＯ）等の粒状爆薬や含水爆薬などの包装爆薬を装薬孔に装填する方法としては、次のような方法が採用されている。すなわち、穿孔装置を備えたドリルジャンボにはブームによって高所作業用ケージが支持され、該高所作業用ケージには爆薬の装填装置が取付けられている。該装填装置は、装填機に連結された装填ホースと、該装填ホースに接続された装填パイプとから構成され、この装填装置を使用して爆薬や込め物を圧縮エアにより装薬孔へ圧送する方法である。
【０００３】
この種の爆薬の装填装置としては、例えば次に示すような装置が知られている（特許文献１を参照）。すなわち、高所作業用バスケットに設置され、そのバスケットに搭乗した作業者が操作する装置であって、爆薬の容器又はホッパーと、該容器又はホッパーから爆薬を受け入れ、装填ホース又はパイプを通して爆薬を発破孔へ送り出す送り出し装置と、その送り出し装置を制御するための制御装置とが備えられている。そして、送り出し装置と制御装置とを分割してバスケットに設置されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４１８７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ドリルジャンボを使用して装薬孔に爆薬を装填する場合には、ドリルジャンボを退避場所から切羽面の近傍まで移動させ、そこで駆動用モータ、照明装置、制御装置等に電力を供給するために電気配線を接続するとともに、穿孔に使用する水ホースを接続する。その位置で、高所作業用ケージを穿孔作業の邪魔にならないように一旦退避させた後、ドリフタ式ドリルにより穿孔作業を行う。その後、高所作業用ケージの装填装置で爆薬や込め物を装薬孔に装填し、電気雷管又は導火管付き雷管を結線する。その状態で、高所作業用ケージを収納位置に戻すとともに、ドリフタ式ドリルを収納し、電気配線及び水ホースを分離し、ドリルジャンボを退避位置まで移動させる。その後、雷管を起爆して爆薬を爆轟させ発破を行う。このような操作が発破の都度繰り返される。
【０００６】
一般にドリルジャンボは、複数のドリフタ式ドリルと１〜３基の高所作業用ケージを有しており、それらの全てが前面を向くとともに、移動時には高所作業用ケージの振動も大きい。このため、高所作業用ケージの下部や背面部がドリフタ式ドリルに接触したり、他の高所作業用ケージにぶつかったり、トンネルの壁面に接触したりする。
【０００７】
特許文献１に記載されている爆薬の装填装置では、高所作業用バスケットに送り出し装置と制御装置が設置されていることから、高所作業用バスケットが穿孔用のドリル、他の高所作業用バスケット、トンネルの壁などに接触する場合がある。その場合、高所作業用バスケット上に設置された制御装置には強い衝撃や振動が加わり、損傷を受けるおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明の目的とするところは、制御装置が損傷を受けることを回避することができ、その機能を長期間に亘って維持することができる爆薬の装填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、第１の発明の爆薬の装填装置は、爆薬装填用の装薬孔を穿孔し、該装薬孔に爆薬を装填するために用いられるドリルジャンボのブームには作業用ケージが支持されるとともに、該作業用ケージ上には爆薬を装薬孔に装填する装填機が配置された爆薬の装填装置であって、前記爆薬の装填を制御する制御装置をドリルジャンボの本体に備え、前記装填機と制御装置は装填エア用ホース及び潤滑水用ホースで接続され、爆薬を装薬孔に装填するためのエア及び潤滑水を制御装置から装填機に供給するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明の爆薬の装填装置では、第１の発明において、前記作業用ケージには制御装置を操作する操作スイッチを備え、該操作スイッチと制御装置はエアホースで接続され、エア圧によって制御装置が作動するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明の爆薬の装填装置では、第１又は第２の発明において、前記制御装置には、潤滑水を一定量供給するための定量バルブを備えることを特徴とする。
第４の発明の爆薬の装填装置では、第１又は第２の発明において、前記制御装置には、潤滑水を一定量供給するための定量ポンプを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の爆薬の装填装置では、爆薬装填用の装薬孔を穿孔し、該装薬孔に爆薬を装填するために用いられるドリルジャンボのブームには作業用ケージが支持されるとともに、該作業用ケージ上には爆薬を装薬孔に装填する装填機が配置されている。そして、爆薬の装填を制御する制御装置はドリルジャンボの本体に備えられている。このため、作業用ケージが穿孔用のドリル、他の作業用ケージ、トンネルの壁などに接触した場合にも、従来の作業用ケージに制御装置を設けたときに比べて衝撃や振動を抑えることができ、損傷を抑制することができる。
【００１４】
従って、本発明の爆薬の装填装置によれば、制御装置が損傷を受けることを回避することができ、その機能を長期間に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における爆薬の装填装置を示す概略説明図。
【図２】定量バルブを用いたエア供給回路及び水供給回路を示す説明図。
【図３】定量ポンプを用いたエア供給回路及び水供給回路を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明を具体化した実施形態を図１〜３に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、岩盤１１に形成されたトンネル１２の切羽面１３における上部位置には、複数の装薬孔１４が所定の深さに穿設されている。トンネル１２内には該トンネル１２を掘削するためのドリルジャンボ１５が配置されている。該ドリルジャンボ１５の本体１６から前方へ延びるブーム１７の先端には、作業者１８が爆薬を装薬孔１４に装填する装填作業を行うために乗り込む作業用ケージ１９が支持されている。該作業用ケージ１９は四角枠状に形成され、その枠体には爆薬の装填機２０が着脱可能に支持されるとともに、後述する制御装置２１を操作するための操作スイッチ２２が取着されている。爆薬としては、硝安油剤爆薬等の粒状爆薬、紙やプラスチックフィルムで包装された硝安油剤爆薬、包装された含水爆薬、包装されたダイナマイト等の爆薬などが用いられる。
【００１７】
装填機２０の上部には投入口２３が設けられるとともに、下部には装填ホース２４が接続され、その装填ホース２４の先端には装填ノズル２５が連結されている。装填ホース２４は耐圧性及び耐屈曲性に優れた材料で形成されている。装填ホース２４は一旦下方へ延びてから上方へ円弧状に延びるように形成され、装薬孔１４に向かって延びている。従って、装填機２０に挿入された爆薬や込め物を装填ホース２４内に一旦停止させることができるようになっている。そして、装填機２０の投入口２３から爆薬や込め物が投入され、装填ホース２４内で一旦停止され、その後爆薬又は込め物はエア圧で装填ホース２４から装填ノズル２５を通って装薬孔１４に圧送され装填されるようになっている。
【００１８】
ドリルジャンボ１５の本体１６前部上には制御装置２１が配置され、作業用ケージ１９に支持された装填機２０との間に装填エア用ホース２６及び潤滑水用ホース２７が接続されている。また、制御装置２１と操作スイッチ２２との間には、遠隔操作用の作動用エアホース２８及びバルブ開閉用エアホース２９が接続されている。そして、作動用エアホース２８によって操作スイッチ２２を作動させるためのエアが操作スイッチ２２に送られるように構成され、バルブ開閉用エアホース２９によって制御装置２１内の後述するバルブを開くように構成されている。
【００１９】
ドリルジャンボ１５の本体１６中央部にはエアコンプレッサー３０が配設され、該エアコンプレッサー３０と制御装置２１との間にはエアパイプ３１が接続されている。そして、エアコンプレッサー３０から所定圧力（例えば１ＭＰａ）のエアがエアパイプ３１を介して制御装置２１へ供給されるようになっている。また、制御装置２１には水パイプ３２の一端が接続され、その他端がドリルジャンボ１５の後端部において水供給ホース３３に接続されている。そして、水供給ホース３３から水パイプ３２を介して制御装置２１に水が供給されるようになっている。また、ドリルジャンボ１５にはその後端部において電源用ケーブル３４が接続され、ドリルジャンボ１５に動力用の電力（例えば三相交流の４４０Ｖ）が供給されるようになっている。この電力により、エアコンプレッサー３０等が駆動される。
【００２０】
ドリルジャンボ１５の前端部には、支持アーム３５を介してドリフタ式のドリル３６を有する穿孔装置３７が支持されている。このドリル３６によって岩盤１１の切羽面１３に複数の装薬孔１４が順に穿設される。なお、ドリルジャンボ１５の前端部及び後端部の底部には脚体３８がそれぞれ出没可能に設けられ、爆薬の装填時にドリルジャンボ１５を安定した状態に保持するようになっている。
【００２１】
次に、エア供給回路及び水供給回路の構成について説明する。
まず、潤滑水供給のために定量バルブを使用する場合について説明する。図２に示すように、操作スイッチ２２内には手動バルブ４０が設けられている。制御装置２１内には、一端が前記エアコンプレッサー３０に接続されたエアパイプ３１の他端が元バルブ４１及びフィルタ４３を介して圧力調節器４４に接続されている。該圧力調節器４４に一端が接続された連結管４５の他端が第１バルブ４６に接続され、その第１バルブ４６には前記装填エア用ホース２６がコネクター４７を介して接続されている。前記装填エア用ホース２６には圧力計４８が設けられるとともに、連結管４５には安全弁４９が取付けられている。
【００２２】
この第１バルブ４６と操作スイッチ２２との間は前記バルブ開閉用エアホース２９で接続されている。そして、操作スイッチ２２の手動バルブ４０を操作することにより操作信号としてのエア圧に基づいて第１バルブ４６が開放され、所定圧力のエアが装填機２０に供給されるように構成されている。装填機２０に供給されたエア圧により装填機２０内の爆薬又は爆薬と込め物が、装填ホース２４及び装填ノズル２５を通って装薬孔１４に装填される。前記操作信号が発せられなくなると、第１バルブ４６は閉状態に戻る。
【００２３】
一方、前記水パイプ３２（水圧が例えば０．１〜１．０ＭＰａ）は元バルブ５０及びフィルタ５１を介して定量バルブ５２（流量調節バルブ）に接続され、所望とする流量の水を供給できるように構成されている。該定量バルブ５２に一端が接続された連結パイプ５３の他端が流量計５４を介して第２バルブ５５に接続され、この第２バルブ５５にはコネクター５６を介して前記潤滑水用ホース２７が接続されている。斯かる第２バルブ５５と操作スイッチ２２との間は前記バルブ開閉用エアホース２９で接続されている。そして、操作スイッチ２２の手動バルブ４０を操作することによって操作信号としてのエア圧に基づいて第２バルブ５５が開放され、所定流量の潤滑水が装填機２０に供給されるように構成されている。前記操作信号が発せられなくなると、第２バルブ５５は閉状態に戻る。
【００２４】
潤滑水の供給制御には、定量バルブ５２の代わりに流量の調整が可能なバルブを用いることもできる。斯かる流量の調整が可能なバルブとしては、ニードルバルブ、多回転の玉型バルブ等を使用することができる。
【００２５】
続いて、潤滑水供給のために定量ポンプを使用する場合について説明する。この場合には、前記定量バルブ５２を使用する場合と異なる部分について主に説明する。図３に示すように、前記水パイプ３２は元バルブ５０及びフィルタ５１を介して定量ポンプ５７に接続され、この定量ポンプ５７には減速機構５８が設けられ、所望とする流量の水を供給できるように構成されている。減速機構５８は、定量ポンプ５７に接続されている減速機５９及びエアモータ６０と、該エアモータ６０に調節バルブ６１を介してエアを供給するエア配管６２とにより構成されている。なお、エアモータ６０にはエア排気部６３が設けられている。定量ポンプ５７として具体的には、モーノポンプ、プランジャポンプ、チューブポンプ等が用いられる。
【００２６】
前記定量ポンプ５７に一端が接続された連結パイプ６４の他端がリリーフバルブ６５及び流量計６６を介して第２バルブ５５に接続され、この第２バルブ５５には前記潤滑水用ホース２７がコネクター５６を介して接続されている。斯かる第２バルブ５５には前記バルブ開閉用エアホース２９が接続されている。そして、操作スイッチ２２の手動バルブ４０を操作することによりエア圧に基づいて第２バルブ５５が開放され、所定流量の潤滑水が装填機２０に供給されるように構成されている。この潤滑水により、装填ホース２４や装填ノズル２５を通過する爆薬の摩擦力を低下させて円滑な移動を可能にするとともに、静電気の発生を抑制することができる。
【００２７】
上記のように構成された爆薬の装填装置について作用を説明する。
図１に示すように、トンネル１２内の切羽面１３に設けられた装薬孔１４に爆薬を装填する場合には、ドリルジャンボ１５のブーム１７を伸縮或いは傾動させ、作業者１８が乗った作業用ケージ１９を装薬孔１４に対向するように移動させる。そして、作業用ケージ１９上の作業者１８が装填ホース２４先端の装填ノズル２５を装薬孔１４に挿入する。そして、装填機２０にその投入口２３から爆薬又は爆薬と込め物を投入する。装薬孔１４には、雷管が取付けられた起爆用爆薬（親ダイ）が装薬される。
【００２８】
この状態で、作業者１８が操作スイッチ２２の手動バルブ４０を押すと、図２に示すように、バルブ開閉用エアホース２９を介してエア圧が第１バルブ４６及び第２バルブ５５に作用し、装填エア用ホース２６を経て所定圧（０．３ＭＰａ程度）のエアが装填機２０に送られる。一方、バルブ開閉用エアホース２９を介してエア圧が第２バルブ５５に作用し、潤滑水用ホース２７を経て所定圧の潤滑水が装填機２０に送られる。このため、装填機２０内の爆薬又は爆薬と込め物がエア圧及び潤滑水により装填ホース２４から装填ノズル２５を経て速やかに装薬孔１４に圧送され、装填される。
【００２９】
前記のように、作業用ケージ１９上には爆薬の装填機２０が配置される一方、装填機２０を制御する制御装置２１はドリルジャンボ１５の本体１６上に配置されている。つまり、制御装置２１が作業用ケージ１９ではなく、装填機２０と離隔されたドリルジャンボ１５の本体１６上に設けられている。このため、爆薬を装薬孔１４に装填する過程において、作業用ケージ１９が穿孔用のドリル３６、他の作業用ケージ１９又はトンネル１２の壁などに接触した場合でも、制御装置２１に衝撃や振動が直接及ぶことを抑えることができ、制御装置２１が損傷を受けることを回避することができる。
【００３０】
以上の実施形態により発揮される効果を以下にまとめて記載する。
（１）本実施形態の爆薬の装填装置では、ドリルジャンボ１５のブーム１７には作業用ケージ１９が支持され、該作業用ケージ１９上には爆薬の装填機２０が配置されている。一方、爆薬の装填を制御する制御装置２１はドリルジャンボ１５の本体１６に配置されている。すなわち、制御装置２１は装填機２０とは分離して損傷を受け難い場所に配設されている。
【００３１】
このため、作業用ケージ１９が穿孔用のドリル３６、他の作業用ケージ１９、トンネル１２の壁などに接触した場合にも、作業用ケージ１９に制御装置２１を設けた従来例に比べて衝撃や振動を抑えることができ、損傷を抑制することができる。
【００３２】
従って、本実施形態の爆薬の装填装置によれば、制御装置２１が損傷を受けることを回避することができ、その機能を長期間に亘って維持することができる。
（２）作業用ケージ１９には制御装置２１を操作する操作スイッチ２２を備え、該操作スイッチ２２と制御装置２１はバルブ開閉用エアホース２９と作動用エアホース２８で接続され、エア圧によって制御装置２１が作動するように構成されている。このため、電気配線による場合に比べて漏電を防止することができる。
（３）装填機２０と制御装置２１は装填エア用ホース２６及び潤滑水用ホース２７で接続され、爆薬を装薬孔１４に装填するためのエア及び潤滑水を制御装置２１から装填機２０に供給するように構成されている。従って、エア圧により爆薬を装薬孔１４に速やかに装填することができるとともに、潤滑水によって爆薬を円滑に移動させることができる。
（４）制御装置２１には潤滑水を一定量供給するための定量バルブ５２が設けられることにより、装填機２０と制御装置２１との間の高低差に拘わらず、一定量の潤滑水を供給することができる。
（５）制御装置２１には潤滑水を一定量供給するための定量ポンプ５７が設けられることにより、制御装置２１から装填機２０へ供給する潤滑水の流量を容易に調節することができる。さらに、リリーフバルブ６５を備えることにより、装填機２０と制御装置２１との間の高低差に拘わらず、一定量の潤滑水を得ることができる。
【００３３】
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することもできる。
・  装填機２０を切羽面１３に対して作業用ケージ１９の側部又は後部に取付けることもできる。
【００３４】
・  制御装置２１をドリルジャンボ１５の本体１６の前端部上に設置することもできる。また、制御装置２１の外面を損傷防止用のカバーで覆うことも可能である。
・  操作スイッチ２２と制御装置２１を接続する手段として、光ファイバーケーブルを使用し、光によって制御装置２１を作動させるように構成することも可能である。さらに、オイルホースを使用し、油圧によって制御装置２１を作動させるように構成することも可能である。
【００３５】
・  複数の作業用ケージ１９を有するドリルジャンボ１５を使用する場合には、各々の作業用ケージ１９に装填機２０を装備し、ドリルジャンボ１５の本体１６に対となる制御装置２１を搭載することができる。複数の制御装置２１を搭載する場合には、図２における元バルブ４１及びフィルタ４３又は元バルブ５０及びフィルタ５１を共用することもできる。また、ドリルジャンボ１５に代えて、支持アーム３５、ドリフタ式のドリル３６及び穿孔装置３７を有しない、作業用ケージ１９のみを備えた作業用車両を使用することもできる。
【００３６】
・  爆薬として包装されていない粒状の硝安油剤爆薬（吸水性を有する）を用いることができ、その場合には爆薬をエアのみで装填し、潤滑水を使用しない。
・  ドリルジャンボ１５の本体１６のサイズが小さく、エアコンプレッサー３０が内蔵できないドリルジャンボ１５を用いるときには、ドリルジャンボ１５の本体１６後部又は本体１６上部に背負い式のエアコンプレッサー３０を搭載することもできる。或いは、エアコンプレッサー３０を搭載した別の作業用車両まで、エアパイプ３１を延長して接続し、使用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１４…装薬孔、１５…ドリルジャンボ、１６…本体、１７…ブーム、１９…作業用ケージ、２０…装填機、２１…制御装置、２２…操作スイッチ、２６…装填エア用ホース、２７…潤滑水用ホース、２８…作動用エアホース、２９…バルブ開閉用エアホース、５２…定量バルブ、５７…定量ポンプ。
【図１】
0005614139.tif 000002
【図２】
0005614139.tif 000003
【図３】
0005614139.tif 000004