(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサーから穿孔機への圧縮空気の給気ラインに分岐部を設けるとともに、その下流側に給気ラインに供給された水を管内で霧にする霧化器を設け、
空圧式往復動ポンプを備え、タンク内の水を圧送可能とした粉塵防止装置を設備し、前記空圧式往復動ポンプの給気口と前記分岐部とを接続するとともに、前記空圧式往復動ポンプの吐出口と前記霧化器の水供給口とを接続し、
前記空圧式往復動ポンプは、ピストンの連続往復運動を検知するためにシリンダーのヘッド側ポート及びロッド側ポートに夫々設けられ、シリンダ内の圧力を検出する圧力検出型のストロークエンドセンサと、このストロークエンドセンサに連動して圧縮空気によって作動するとともに、前記給気ラインから送られた圧縮空気の流路を切り換えることによって前記ピストンを往復運動させる流路切換弁とを備えることにより、前記空圧式往復動ポンプは他の作動源を不要とし前記コンプレッサーからの圧縮空気のみを作動源として駆動するようになっていることを特徴とする穿孔機における粉塵防止システム。
【請求項２】
前記空圧式往復動ポンプの吐出量の調整は、シリンダーのロッド側ポートに設けた空気流量調整弁により行う請求項１記載の穿孔機における粉塵防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿孔機によるドリリング時に発生する粉塵を防止するための粉塵防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、斜面安定工事や法面保護工事等においては、自然地山や切土斜面を補強するために、斜面から地山に向けて穿孔機により削孔を行い、この削孔内にロックボルトや鉄筋などの棒鋼部材を挿入し、周囲にグラウト材を充填することによって地山との一体化を図り、土圧の軽減、斜面の安定、支持力を向上させる地山補強土工法や、コンクリート製重圧板または法枠等の構造体を斜面にアンカーによって固定する斜面安定工法や、さらにはクリンプ金網を法面に沿って組み立てるか、あるいは工場生産で予め組み立てたユニットを現場に搬入し、法面上に設置して型枠を構築した後、前記クリンプ金網型枠を埋め殺しとしながら型枠内にモルタル類を吹付けることにより法枠を構築し、この法枠をロックボルトまたはグランドアンカーによって地山に固定するアンカー併用法枠工法などが盛んに行われている。
【０００３】
前記穿孔機では、孔壁を自立させるために、水を使用せず、圧縮空気を使用してくり粉を排出したり、岩盤に穿孔するダウンザホールハンマーを用いる等のためにコンプレッサーを設備し、圧縮空気をドリルロッドに送り込みながら穿孔することがある。しかし、この場合は、圧縮空気の排出により粉塵が舞い、作業環境を著しく悪化させるなどの問題が発生していた。
【０００４】
そこで、前記圧縮空気に水を噴霧状態で混入させてドリルロッドに送り込み、粉塵を噴霧水によって吸着することにより粉塵の発生を抑える粉塵防止方法が採用されることがある。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、作業機に吊下支持されたオーガーと、下端に設けた削孔ヘッドにピストンハンマーによって打撃力を与えるようにしたダウンザホールハンマーを備えるとともに、コンプレッサー装置から供給される圧縮空気と流体供給装置から供給される流体を合流させて供給ホースにより上記ダウンザホールハンマー側へ供給し、上記ハンマーヘッドにより穿孔掘削を行なう掘削装置であって、上記コンプレッサー装置からの圧縮空気と上記流体供給装置からの噴霧水を合流させる合流部に、上記圧縮空気の供給管路を開閉する第１電動開閉弁と上記噴霧水の供給管路を開閉する第２電動開閉弁が備えられるとともに、上記第１電動開閉弁と第２電動開閉弁が共に遠隔操作される構成である掘削装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３１８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のような粉塵防止装置の場合は、水を圧縮空気ラインに供給するために、流体供給装置を配置する必要があるが、この流体供給装置を作動させるための作動源を別途用意する必要があった。また、上記先行技術では、圧縮空気の供給管路を開閉する第１電動開閉弁と上記噴霧水の供給管路を開閉する第２電動開閉弁が備えられ、上記第１電動開閉弁と第２電動開閉弁とが共に遠隔操作されることで、従来よりもオペレーターの作業が省力化されるようになるが、オペレーターが前記流体供給装置の作動制御、前記第１電動開閉弁と第２電動開閉弁との作動制御を行う点に変わりはなく、更にオペレーターの作業省力化と共に、構成機器を最小、最軽量にして地すべり防止工事などのように斜面でかつ足場の悪いところであっても容易に持ち運びができるように小型・軽量化することが強く望まれていた。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、他の作動源を不要にでき、かつ最小の水量で粉塵防止が図れるとともに、小型軽量化により機動性に富み、更にオペレーターの作業負担の軽減を図った穿孔機における粉塵防止システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、コンプレッサーから穿孔機への圧縮空気の給気ラインに分岐部を設けるとともに、その下流側に給気ラインに供給された水を管内で霧にする霧化器を設け、
空圧式往復動ポンプを備え、タンク内の水を圧送可能とした粉塵防止装置を設備し、前記空圧式往復動ポンプの給気口と前記分岐部とを接続するとともに、前記空圧式往復動ポンプの吐出口と前記霧化器の水供給口とを接続し、
前記空圧式往復動ポンプは、ピストンの連続往復運動を検知するためにシリンダーのヘッド側ポート及びロッド側ポートに夫々設けられ、シリンダ内の圧力を検出する圧力検出型のストロークエンドセンサと、このストロークエンドセンサに連動して圧縮空気によって作動するとともに、前記給気ラインから送られた圧縮空気の流路を切り換えることによって前記ピストンを往復運動させる流路切換弁とを備えることにより、前記空圧式往復動ポンプは他の作動源を不要とし前記コンプレッサーからの圧縮空気のみを作動源として駆動するようになっていることを特徴とする穿孔機における粉塵防止システムが提供される。
【００１０】
上記請求項１記載の発明においては、コンプレッサーから穿孔機への圧縮空気の給気ラインに分岐部を設けるとともに、その下流側に給気ラインに供給された水を管内で霧にする霧化器を設ける。また、空圧式往復動ポンプを備え、タンク内の水を圧送可能とした粉塵防止装置を設備し、前記空圧式往復動ポンプの給気口と前記分岐部とを接続するとともに、前記空圧式往復動ポンプの吐出口と前記霧化器の水供給口とを接続し、前記空圧式往復動ポンプは、ピストンの連続往復運動を検知するためにシリンダーのヘッド側ポート及びロッド側ポートに夫々設けられ、シリンダ内の圧力を検出する圧力検出型のストロークエンドセンサと、このストロークエンドセンサに連動して圧縮空気によって作動するとともに、前記給気ラインから送られた圧縮空気の流路を切り換えることによって前記ピストンを往復運動させる流路切換弁とを備える。
【００１１】
従って、前記空圧式往復動ポンプは前記コンプレッサーからの圧縮空気のみを作動源として駆動するようになっているため、他の作動源が不要になり、かつ最小の水量で粉塵防止が図れるとともに、小型軽量化により機動性に富み現場での取扱い性が良好となる。また、前記粉塵防止装置は穿孔機への給気ラインから分岐させた圧縮空気により駆動するため、ドリリングを中止すると、自動的に粉塵防止装置も停止するため、オペレーターの作業負担が著しく軽減できるようになる。
【００１２】
従来よりピストンの位置検出センサとしては、リミットスイッチ、近接スイッチ、光電スイッチ、シリンダスイッチなどを用いる方法が存在する。前記シリンダスイッチは、ピストンの近接による磁気の変化を検出するもので、非磁性体のピストンに永久磁石を組み込むか、ピストンそのものを永久磁石で構成し、シリンダの外周に設けたスイッチを永久磁石の近接により作動させるものであり、必ず電源を必要としていた。
【００１３】
これらに対して、本発明では、シリンダーのヘッド側ポート及びロッド側ポートに設けた圧力検出型のストロークエンドセンサによって検知するため、空圧式往復動ポンプへの細工無しに、回路中（ヘッド側ポート及びロッド側ポート）に前記ストロークエンドセンサを配置するだけで良いため、必要部品が最小で済み製作が容易となる。
【００１４】
請求項２に係る本発明として、前記空圧式往復動ポンプの吐出量の調整は、シリンダーのロッド側ポートに設けた空気流量調整弁により行う請求項１記載の穿孔機における粉塵防止システムが提供される。
【００１５】
上記請求項２記載の発明は、岩質の違いによって粉塵発生量が異なるため、圧縮空気中の霧量（水分量）を調整可能とするため、吐出量の可変機能を設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳説のとおり本発明によれば、他の作動源を不要にでき、かつ最小の水量で粉塵防止が図れるとともに、小型軽量化により機動性に富み、更にオペレーターの作業負担の軽減を図った穿孔機における粉塵防止システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】穿孔機１における粉塵防止システムの全体図である。
【図２】霧化器４の拡大側面図である。
【図３】粉塵防止装置５を示す、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は側面図である。
【図４】粉塵防止装置５の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１９】
本発明に係る穿孔機における粉塵防止システムは、コンプレッサー２から穿孔機１への圧縮空気の給気ライン７に分岐部３を設けるとともに、その下流側に給気ライン７に供給された水を管内で霧にする霧化器４を設け、
空圧式往復動ポンプ１５を備え、タンク６内の水を圧送可能とした粉塵防止装置５を設備し、前記空圧式往復動ポンプ１５の給気口２０と前記分岐部３とを流体ホース８により接続するとともに、前記空圧式往復動ポンプ１５の吐出口２６と前記霧化器４の水供給口４ｃとを流体ホース９により接続し、前記空圧式往復動ポンプ１５は前記コンプレッサー２からの圧縮空気のみを作動源として駆動するものである。
【００２０】
以下、更に具体的に詳述する。
【００２１】
図１に示されるように、前記穿孔機１は、架台１０によって支持されたガイドセル１１を備え、このガイドセル１１上に前後進自在にドリフタドリル１２を搭載したものである。前記ガイドセル１１は、架台１０に設けられたジャッキ１３により伏仰方向に傾動自在とされ、かつジャッキ１４により軸芯方向に前後進自在となっている。
【００２２】
かかる穿孔機１においては、圧縮空気を使用してくり粉を排出したり、岩盤を穿孔するためにダウンザホールハンマーを用いる場合は、コンプレッサー２を設備し、圧縮空気をドリルロッドに送り込みながら穿孔を行うようになっている。
【００２３】
本粉塵防止システムでは、前記コンプレッサー２から穿孔機１への圧縮空気の給気ライン７に分岐部３を設けるとともに、その下流側に給気ライン７に供給された水を管内で霧にする霧化器４を設けるようにする。前記分岐部３としてはＴ型継手を用いることができる。前記霧化器４は、図２に示されるように、Ｔ型継手の直線方向の継手部４ａ、４ｂは給気ライン７とし、中央の水供給口４ｃに管路の略中央に吐出口を有するインジェクションパイプ（注入管）１６を有する接続具を設けた構成となっている。前記インジェクションパイプ１６から吐出された水は、管路中を流れる圧縮空気によって瞬間的に霧化され、圧縮空気に乗って搬送される。
【００２４】
前記粉塵防止装置５は、空圧式往復動ポンプ１５を備え、隣接して設置されたタンク６内の水を前記給気ライン７に送り込むための装置である。詳細には図３に示されるように、フレーム枠１９内部に、空圧式往復動ポンプ１５を備えるとともに、作動用エアの給気口２０と、水の流入口２５及び吐出口２６とを備える。
【００２５】
前記空圧式往復動ポンプ１５の給気口２０と前記分岐部３とが流体ホース８により接続されるとともに、前記空圧式往復動ポンプ１５の吐出口２６と前記霧化器４の水供給口４ｃとが流体ホース９により接続される。これら流体ホース８，９としては、一般的な耐圧性のゴムホースなどを好適に用いることができる。
【００２６】
前記空圧式往復動ポンプ１５は、前記コンプレッサー２からの圧縮空気のみを作動源として駆動するものであり、図４に示されるように、シリンダー２１Ａ内にピストン２７を備え、かつピストンロッド２８が第２シリンダー２１Ｂに収容されている。前記水の流入口２５及び吐出口２６は、前記第２シリンダー２１Ｂの先端側に形成されている。これら流入口２５及び吐出口２６部分には夫々逆止弁３０が設けられている。
【００２７】
前記空圧式往復動ポンプ１５のピストン２７の連続往復運動をシリンダー２１Ａのヘッド側ポート及びロッド側ポートに夫々設けた圧力検出型のストロークエンドセンサ２２，２３によって検知し、流路切換弁２４による圧縮空気の流路制御によって前記ピストン２７を往復運動させるようになっている。また、シリンダー２１Ａのロッド側ポートに空気流量調整弁２９を設けることによりピストン２７の速度調整を行い、前記空圧式往復動ポンプ１５の水吐出量の調整が行えるようになっている。
【００２８】
前記空圧式往復動ポンプ１５の水吐出量は、岩質の違いによる粉塵発生量の応じて圧縮空気１Nm3/min当たり概ね100〜300ccの範囲で調整すればよい。この程度の水量の場合は、圧縮空気に触れても水滴を感じることはなく、最小の水量で粉塵を防止することができる。また、ドリリング中に粘性土に遭遇し、スライムの排出が悪くなり、ドリリングに支障を来すようになった場合に、水吐出量を上げてスライムの排出を促すようにすればよい。なお、図４中、符合３３は圧縮空気の入切弁であり、符合３４はラインオイラーである。ラインオイラー３４はダウンザホールハンマーを用いる際に使用される。
【符号の説明】
【００２９】
１…穿孔機、２…コンプレッサ−、３…分岐部、４…霧化器、５…粉塵防止装置、６…水タンク、７…給気ライン、８・９…流体ホース、１０…架台、１１…ガイドセル、１２…ドリフタドリル、１５…空圧式往復動ポンプ１５、１９…フレーム枠、２０…給気口（圧縮空気）、２５…流入口（水）、２６…吐出口（水）、２２・２３…ストロークエンドセンサ、２４…流路切換弁、２９…空気流量調整弁
【図１】
0005528928.tif 000002
【図２】
0005528928.tif 000003
【図３】
0005528928.tif 000004
【図４】
0005528928.tif 000005