(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切羽に形成された装薬孔に爆薬又は込物を装填する爆薬装填用チューブであって、可撓性を有する導電性プラスチック製装填ホースの先端に取り付けられ、前記装填ホースと内径が等しく且つ導電性を有する強化プラスチックによって構成されたことを特徴とする爆薬装填用チューブ。
【請求項２】
前記強化プラスチックが炭素繊維を含むことを特徴とする請求項１記載の爆薬装填用チューブ。
【請求項３】
前記強化プラスチックが、炭素繊維をワインディング法によって形成された曲がりのない円筒状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の爆薬装填用チューブ。
【請求項４】
前記可撓性を有する導電性プラスチック製装填ホースが、体積抵抗率が１０×１０8 Ω・ｃｍ以下、表面抵抗率が１０×１０9 Ω以下であることを特徴とする請求項１記載の爆薬装填用チューブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切羽に形成した装薬孔に爆薬を装填する際に用いる爆薬装填用チューブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
切羽に形成された装薬孔に爆薬を圧縮空気で圧送することは公知であり、プロトタイプの爆薬装薬機も製作され、市場に供給されている。この爆薬装薬機は、単に離隔した２点間に薬包を空気で圧送する送薬手段であって、発送元である薬包の供給口に作業員を配置しての装填が必須である（例えば特開昭58−120100号公報，同59-95400号公報）。
【０００３】
即ち、上記爆薬装薬機を用いて装薬孔に爆薬を装填する作業を実施する場合、フレキシブルなホースを装薬孔に挿入するために少なくともホースの先端を前記装薬孔に差し込むことが出来る位置まで接近させる作業を行うホース先端担当者と、ゼラチン状で薬包状の爆薬を装薬孔に対し詰まりや過密填のない均質な状態で装填するためにホース先端担当者の合図に応じて薬包状の爆薬を爆薬装薬機に供給する供給担当者との少なくとも２名の作業員によって行われる。また作業状況によってはホースを整理する補助者も必要である。
【０００４】
作業員が装薬孔に接近する作業は頭上開放のベンチカット等所謂明かり発破を除きトンネル現場では頭上崩落の危険があり、またホース先端担当者や供給担当者の複数の作業員が必要であることから人件費の高騰を招き実用に供されていないのが実情である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ホース先端担当者に対する頭上崩落の危険を回避するには、該担当者が切羽から２ｍ〜３ｍ離れることが必要となる。この場合、ホース先端担当者がホースの先端を装薬孔に挿通して保持する作業や、１個の装薬孔に対する爆薬及び込物の装填が終了した後、ホースの先端を他の装薬孔に挿通する作業を行う際に大きな負担が掛かる虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、装薬孔に対し薬包状爆薬を装填する作業を実施するに際し、可及的に作業員の負担を減少させると共に作業の安全性を向上させることが出来る爆薬装填用チューブと爆薬装填用ホースを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る爆薬装填用チューブは、切羽に形成された装薬孔に爆薬又は込物を装填する爆薬装填用チューブであって、可撓性を有する導電性プラスチック製装填ホースの先端に取り付けられ、前記装填ホースと内径が等しく且つ導電性を有する強化プラスチックによって構成されたものである。
【０００８】
上記爆薬装填用チューブ（以下「装填チューブ」という）では、内部を通過する爆薬に帯電させることがない。このため、爆薬を装薬孔に装填する作業を安全に実施することが出来る。
【０００９】
上記装填チューブに於いて、強化プラスチックが炭素繊維を含むことが好ましく、更に、炭素繊維をワインディング法によって形成された曲がりのない円筒状であることが好ましい。このように炭素繊維を含むことによって、装填チューブの軽量化をはかると共に強度を維持することが出来る。このため、装填チューブを操作して装薬孔に爆薬を装填する作業を実施する作業員の労力を軽減することが出来る。
【００１０】
また本発明に係る装填チューブに於いて、導電性プラスチック製装填ホースは、体積抵抗率が１０×１０8 Ω・ｃｍ以下、表面抵抗率が１０×１０9 Ω以下であることが好ましい。
【００１１】
上記爆薬装填用ホース（以下「装填ホース」という）では、内部を通過する爆薬に帯電させることがない。このため、装薬孔に対する爆薬の装填作業を安全に実施することが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、上記装填ホースを有する装填チューブの実施形態について図により説明する。図１は装填ホースの先端部に装填チューブを取り付けた構成を説明する図、図２はチューブスライダーの構成を説明する図、図３は防水コーンを装着した装填チューブを装薬孔に挿入した状態を説明する図、図４は爆薬遠隔装填装置の全体構成を説明する図である。
【００１３】
図１に示す装填チューブ及び装填ホースは、切羽に形成された装薬孔に爆薬及び込物を装填する際に、作業員の負担を可及的に軽減すると共に安全性を向上させ得るように構成したものである。
【００１４】
以下、切羽に形成された装薬孔Ｃに爆薬及び込物Ｄを装填する爆薬遠隔装填装置の構成について簡単に説明し、合わせて装填チューブ及び装填ホースについて説明する。
【００１５】
この爆薬遠隔装填装置は、薬包状の爆薬（図示せず）を収容すると共に内部に設けた掻出機によって排出するホッパー１，多数の込物Ｄを載置して円筒フィーダー３に供給するコンベア２，団子状にくっついた込物Ｄを１本ずつ分離する円筒フィーダー３，変形した込物Ｄを予め設定された丸棒状に矯正する矯正機４，爆薬及び込物Ｄを装填機６に案内するシュート５，爆薬及び込物Ｄを圧縮空気によって装薬孔Ｃまで圧送する装填機６，本発明に係る装填ホース７等からなる爆薬の供給系を搭載した車両Ａと、作業員が搭乗する装薬ケージ８を搭載し、且つ前記各機器や装置を遠隔操作する際に用いる手元スイッチ９を配置した大型ホイールジャンボＢとを有して構成されている。
【００１６】
そしてホッパー１に収容した多数の爆薬を掻出機によって該ホッパー１から排出して装填機６に供給し、該装填機６に接続された装填ホース７を介して高所に於いては装薬ケージ８に搭乗した作業員の手元スイッチ９の操作に応じて装薬孔Ｃに装填し、所定数の薬包Ｄを装填した後、粘土からなる丸棒状の込物Ｄを円筒フィーダー３によって整列させて矯正機４によって成形してシュート５に供給し、該装填機６に接続された装填ホース７を介して装薬孔Ｃに装填し得るように構成されている。
【００１７】
ホッパー１は頂点を下側に配置した逆三角形状に構成されており、上方は蓋によって被蓋され、一方の側壁は該ホッパー１に爆薬を容易に仕込むことが可能なように片開き扉或いはスライド式の開閉扉として構成されている。このホッパー１の内部には、エンドレス状のベルトを有し且つ所定のピッチで爆薬を搬送する突起又は凹所を設けた図示しない掻出機が配置され、この掻出機によって爆薬がシュート５に排出される。尚、ホッパー１は数百本〜千本程度の爆薬を収容し得るように構成されており、掻出機は装薬孔Ｃに爆薬を装填する作業を実施する作業員によって遠隔操作されるエアモーター或いは油圧モーター等の非電気的なモーター１ａによって駆動される。
【００１８】
装薬孔Ｃには爆薬と粘土によって成形された込物Ｄが装填される。従って、装薬孔Ｃに対する装薬作業を実施する装置では、爆薬及び込物Ｄを連続的に装填し得るように構成することが望ましい。このため、本実施形態では、爆薬を収容するホッパー１と並列させて込物Ｄを供給する装置を配置すると共に該装置から排出された込物Ｄをシュート５に供給し得るように構成している。
【００１９】
込物Ｄは可塑性を有する粘土を予め設定された寸法を持った丸棒状に成形されている。また込物Ｄは多数本を重ねた状態で成形工程から装填工程に供給されるため、通常は互いにくっつき合い且つ断面形状も偏平状に変形している。従って、込物Ｄを遠隔操作して装薬孔Ｃに装填するには、個別に分割すること、断面形状を丸に成形すること、を実行する切出機が必要である。
【００２０】
本実施形態では上記機能を有する切出機を、振動式の円筒フィーダー３と矯正機４とによって構成している。円筒フィーダー３としては一般的にパーツフィーダーとして用いられているものを利用しており、互いに団子状態にくっつき合った込物Ｄをほぐして個別に分離すると共に、軸方向を揃えた状態で一列に整列させて排出することが可能である。
【００２１】
また円筒フィーダー３の上部にはコンベア２が設けられており、該コンベア２に予め多数の込物Ｄが積み上げた状態で載置されている。またコンベア２は遠隔操作によって間欠運転され、込物Ｄを円筒フィーダー３に順次供給することが可能である。
【００２２】
円筒フィーダー３から排出された込物Ｄは、偏平状に変形している可能性が大きく断面形状が円形である保証はない。特に、断面が変形した状態では、シュート５から装填機６に導入されずにジャムを発生する虞がある。このため、円筒フィーダー３に連続させて矯正機４を配置し、この矯正機４によって込物Ｄを丸棒状に矯正している。
【００２３】
矯正機４は、互いに対向して配置され図示しないモーターによって回転駆動される複数のローラーと、ローラーの下流側に設けられモーターによって駆動されるコンベア４ａと、ローラーとコンベア４ａの間に設けたガイドと、によって構成されている。そして表面に円の一部を成形する円弧状の溝を形成した４個のローラーを用い、これらのローラーの回転軸を同一平面上に配置すると共に対向して配置することで、前記溝を連続させて通過する込物Ｄを円形に成形し得るように構成している。
【００２４】
上記の如く構成された矯正機４では、円筒フィーダー３から排出された込物Ｄをローラーによって挟持して移送することで断面を円形に矯正することが可能である。その後、矯正された込物Ｄはガイド，コンベア４ａを経てシュート５に供給される。
【００２５】
シュート５はホッパー１及び矯正機４の下流側に配置され、爆薬及び込物Ｄを案内すると共に自重により落下させて装填機６に供給し得るように構成されている。シュート５は全体が樋状に形成されており、ホッパー１の下側位置では60度〜70度程度の傾斜角度を持って構成されている。また爆薬，込物Ｄは夫々軸方向が整列した状態で供給される。このため、シュート５に供給された爆薬は毎秒約３ｍ程度の速度で落下して装填機６に導入される。
【００２６】
装填機６は、シュート５から供給された爆薬，込物Ｄを装填ホース７を介して装薬孔Ｃまで圧送すると共に装薬孔Ｃに装填する機能を有している。この装填機６としては、例えば、特開昭59-95400号公報に開示されたものと同様に構成されたものを用いることが可能である。
【００２７】
即ち、装填機６には所定の圧力に設定された圧縮空気を供給するためにホースが接続されており、上流側にはシュート５が接続され、且つ下流側には導電性を有する装填ホース７が接続されている。また装填機６の内部には薬包Ｄの重量の作用によって或いは手元スイッチ９の操作に応じて作動する図示しない弁が配置されており、該弁の開放に伴って装填機６に圧縮空気が供給され、この圧縮空気によって爆薬，込物Ｄを装填ホース７に沿って圧送することが可能である。
【００２８】
装填ホース７は車両Ａの設置位置から装薬孔Ｃまで充分に到達し得る長さを有している。従って、車両Ａを移動させる際には装填ホース７を荷台上に収容することが必要となる。このため、装填ホース７を車両Ａ側とジャンボＢ側に分割して構成し、両者をカプラー７ａによってワンタッチで断続し得るように構成することが好ましい。
【００２９】
装填ホース７としては透明で柔軟性に富むプラスチック製であって補強線付のホースを用いており、内径は爆薬及び込物Ｄの直径に対応して20mm〜40mm、肉厚は４mm程度に設定されている。また装填ホース７の素材としては、体積抵抗率が10×108 Ω・cm以下、表面抵抗率が10×109 Ω以下のものを用いている。更に、装填ホース７には予め爆薬を円滑に輸送するための滑性助剤及び帯電防止剤として清澄水が注入されている。
【００３０】
装填ホース７の先端には、図１に示すように、導電性と剛性を持った装填チューブ10が装着されている。この装填チューブ10は装薬孔Ｃの内部に挿入され、装填ホース７を介して圧送された爆薬及び込物Ｄを装薬孔Ｃ内に装填する機能を有する。
【００３１】
このため、装填チューブ10は内径が装填ホース７の内径と等しく形成されている。また装填チューブ10は導電性を発揮させるためにカーボンを含むＦＲＰによって構成されている。特に、作業員による操作性を向上させることを目的として強度を維持して軽量化をはかるために、装填チューブ10はカーボンファイバーをワインディング法によって肉厚が２mm程度で長さが１ｍ以上に成形して形成されている。
【００３２】
装填チューブ10の先端は装薬孔Ｃの最奥部まで容易に到達し得るように刃状に形成されていることが好ましい。しかし、必ずしも刃状に形成する必要はなく、平端であっても特別な問題が生じることはない。
【００３３】
大型ホイールジャンボＢのブームに装薬ケージ８が設けられている。この装薬ケージ８には、作業員が搭乗して装填チューブ10の操作による装薬孔Ｃに対する爆薬及び込物Ｄの装填作業を容易に実施し得るように、チューブ入出装置11、チューブ入出装置11及び他の機器を制御する手元スイッチ９が配置されている。そして装薬ケージ８に搭乗した作業員は、図２に示すように構成されたチューブスライダー12を肩から下げて該スライダー12に載置した装填チューブ10を装薬孔Ｃに向けて操作しつつ手元スィッチ９を操作することで爆薬及び込物Ｄを装薬孔Ｃに装填する作業を実施する。
【００３４】
チューブスライダー12は、装填チューブ10を載置して長手方向の往復移動を案内する半円状のスライダーであり、スライダー12の先端に固定され装薬孔Ｃの口縁部と係合するフック状の係合部材12ａと、肩掛けベルト12ｂとを有して構成されている。スライダー12は３ｍ以上の長さを有し、軽量で且つ適度な剛性を有する部材（例えばＦＲＰ等）によって作業員に過大な負担を強いることのないように構成されている。またスライダー12の肩掛けベルト12ｂの取付部の近傍には手元スィッチ９が設けられている。
【００３５】
上記の如く構成されたチューブスライダー12では、装薬ケージ８に搭乗した作業員が肩掛けベルト12ｂによって肩から吊り下げて保持すると共に、装薬孔Ｃを照準しつつ手で操作して該孔Ｃの口縁に係合部材12ａを係合させることが可能である。
【００３６】
装填チューブ10の先端を装薬孔Ｃに挿入して爆薬を装填する際に、該装薬孔Ｃに湧き水や溜まり水があると、爆薬の装填と同時に内部にある水が噴出し、作業員がこの泥水を飛浴してしまうことがある。このため、装填チューブ10に図３に示すような防水コーン13を取り付けることが好ましい。
【００３７】
防水コーン13は、テーパ状に形成され先端が装薬孔Ｃを覆うことが可能な径を有する傘部13ａと、装填チューブ10を嵌合する穴13ｃを形成したボス13ｂとによって構成されている。この防水コーン13は弾性を有するゴム或いは合成樹脂を材料として成形され、穴13ｃの径は装填チューブ10の外径と略等しく形成されている。
【００３８】
従って、装填チューブ10の先端に防水コーン13を装着し、この状態で装填チューブ10を装薬孔Ｃに挿入すると、装填チューブ10の挿入に伴って防水コーン13の傘部13ａが装薬孔Ｃの周囲の岩盤面に接触する。引き続き装填チューブ10を装薬孔Ｃの内部に挿入すると、この挿入に伴って防水コーン13は装填チューブ10の外周を摺動し、傘部13ａの岩盤面への当接状態を維持する。
【００３９】
装填チューブ10から爆薬を装薬孔Ｃの内部に装填したとき、該孔Ｃから外部に噴射した水は傘部13ａに衝突して落下し、自由に飛散することがない。従って、装填孔Ｃに対する爆薬の装填作業を実施する際に、装薬孔Ｃから噴射する泥水による作業員の汚れを防止することが可能である。
【００４０】
チューブ入出装置11は、装填ホース７の先端に装着された装填チューブ10或いは該ホース７の先端部分と接触して装填チューブ10，装填ホース７を長手方向に往復搬送するローラ11ａと、ローラ11ａを駆動するモーター11ｂとを有して構成されている。前記モーター11ｂは作業員の手元スィッチ９の操作に応じて駆動され、装填チューブ10の装薬孔Ｃ内への挿入或いは離脱に対応して装填チューブ10及び装填ホース７を往復搬送する。また装薬ケージ８或いはチューブスライダー12の所定位置には装薬孔Ｃに装填された薬包Ｄを計数するカウンターが設けられている。
【００４１】
上記の如く構成された導電性を有する装填ホース７と導電性を有する装填チューブ10を用いて爆薬を装薬孔Ｃに装填することによって、装填された爆薬が帯電することがなく、安全に作業を実施することが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る装填チューブでは、導電性を有し且つ強度を維持して軽量化をはかることが出来る。このため、装薬孔に爆薬を装填する作業を実施する際に作業員の労力を軽減させることが出来、且つ装薬孔に装填された爆薬が帯電することがなく安全性を向上させることが出来る。
【００４３】
特に、本発明に係る装填チューブを導電性を有するホースの先端に取り付けることによって、前記ホース内を移送される爆薬が帯電することがない。このため、装填作業の安全性を確保することが出来る等の特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  装填ホースの先端部の構成を説明する図である。
【図２】  チューブスライダーの構成を説明する図である。
【図３】  防水コーンを装着した装填チューブを装薬孔に挿入した状態を説明する図である。
【図４】  爆薬遠隔装填装置の全体構成を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ                      車両
Ｂ                      大型ホイールジャンボ
Ｃ                      装薬孔
Ｄ                      込物
１                      ホッパー
２                      コンベア
３                      円筒フィーダー
４                      矯正機
５                      シュート
６                      装填機
７                      装填ホース
７ａ                    カプラー
８                      装薬ケージ
９                      手元スイッチ
10                      装填チューブ
11                      チューブ入出装置
12                      チューブスライダー
13                      防水コーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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