(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔が予め定めた長さの爆破深さに対応する予め定義された穿孔パターンにしたがってトンネルの断面の基部に穿孔され、穿孔されるべき各孔の位置および長さが三次元座標系において定義されており、かつトンネルを横切りかつ実際の岩面と異なるカラーリング面の各孔の開始点が定義され、そして前記穿孔パターンの孔の方向および長さが相対的な孔の終了点の位置が予め定められるように前進計画にしたがって定義されている削岩制御方法において、爆破に必要とされる穿孔深さが前記予め定められた爆破深さと異なるとき、前記穿孔パターンにおける穿孔長さが、前記三次元座標系の孔の終了点の位置が前記穿孔パターンの穿孔長さの差だけ移動されるが互いに関連して同一のままであるように爆破深さの変化にしたがってトンネルの長手方向における前記穿孔パターンの位置を移動することによって変化され、そして孔の開始点が定義される前記カラーリング面が、トンネルの長手方向における孔の終了点と前記カラーリング面との間の距離が前記爆破長さの変化だけ変化することを特徴とする削岩制御方法。
【請求項２】
前記穿孔パターンが移動されるとき、前記穿孔パターンの孔の位置が前記三次元座標系において相対的に同一に維持され、そして新たな開始点が移動された前記穿孔パターンの各孔に関して定義され、新たな開始点が、前記カラーリング面および前記穿孔パターンの各孔の軸線の交点で、前記カラーリング面に置かれていることを特徴とする請求項１に記載の削岩制御方法。
【請求項３】
前記穿孔パターンが移動されるとき、各孔の開始点が前記カラーリング面において同一に維持され、そして前記穿孔パターンによって定義される前記カラーリング面の孔の開始点から終了点への新たな方向および距離が前記穿孔パターンの移動された位置の各孔に関して定義されることを特徴とする請求項１に記載の削岩制御方法。
【請求項４】
前記穿孔パターンが岩壁中の爆破されるべき深さにしたがって無段階に移動されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の削岩制御方法。
【請求項５】
前記穿孔パターンが予め定めた間隔で移動されるように定義されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の削岩制御方法。
【請求項６】
前記穿孔パターンの長さが短くされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の削岩制御方法。
【請求項７】
前記穿孔パターンの長さが長くされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の削岩制御方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、孔が予め定めた長さの爆破深さに対応する予め定義された穿孔パターンにしたがってトンネルの断面の基部に穿孔されるときの削岩制御方法に関し、このさい穿孔されるべき各孔の位置および長さは三次元座標系において定義されており、かつトンネルを横切りかつ実際の岩壁面と異なるカラーリング面の各孔の開始点が定義され、そして穿孔パターンの孔の方向および長さが相対的な孔の終了点の位置が予め定められるように前進計画にしたがって定義されている削岩制御方法に関する。
従来技術
岩壁内にトンネルまたは開口を作るのに使用される方法は、孔内に挿入される爆発物が爆発するとき、所望の深さおよび方向のブロックが岩壁から分離される。孔の方向および位置は岩壁が所望の方法および十分に小さいブロックに正確に破壊されるとき重要である。ここで、問題は、例えば、トンネルの方向が変化するときまたは条件が他の方法で変化するとき、異なる爆破深さ、または前進長さによる「切断」が使用されるということである。異なる長さの各切断に関して異なる穿孔パターンが所望の最終結果を達成するのに使用される。例えば、自動穿孔装置が使用されるとき、別個の穿孔パターンが各通常の切断深さに介して使用され、かつ装置は、複雑な構造を必要とする、大きな貯蔵能力を持たねばならない。さらに、また、多くの穿孔パターンが互いに近接する装置の設計者および使用者の期待を裏切っている。
発明の概要
本発明の目的は、それによって、以前に知られ、現在使用されている方法の欠点が回避され、かつ適切な穿孔作業が切断長さにしたがって簡単かつ容易な方法において導かれ得る方法を提供することにある。本発明の方法は、爆破に必要とされる穿孔深さが前記予め定められた爆破深さと異なるとき、穿孔パターンにおける穿孔長さが、前記三次元座標系の孔の終点の位置が前記長さだけ移動されるが実質上互いに関連して同一のままであるように爆破深さの変化にしたがってトンネルの長手方向におけるパターンの位置を移動することによって変化され、そして孔のカラーリング点が定義されるカラー面が、トンネルの長手方向における孔の終了点と前記カラー面との間の距離が前記爆破長さの変化だけ変化することによって特徴付けられる。
本発明の必須の概念は、穿孔パターンが一定の型および大きさの断面を有するトンネルに関して定義され、穿孔パターンがカラーリング面の各孔の開始点を、またはトンネルを横切りかつカラーリングに関して定義される通常のレベル、および各孔の長さおよび方向かつそれらによって各孔の終了点を定義することにある。本発明の他の必須の概念は、穿孔深さ、または切断長さが、通常の全爆破長さより短いかまたは長いように変化するとき、穿孔パターンの位置が、孔の終了点間の相互の関係が変化しないが岩壁に関連して所望の切断長さにしたがって決まるようにトンネルの長手方向において最初の位置から前方または後方に移動されるということである。さらに他の必須の概念は、カラーリング面の位置が同一に維持されるが、新たな開始位置がカラーリング面の孔に関して計算されるか、またはカラーリング面から終了点への方向が最初の穿孔パターンにしたがって維持されるということである。
一定の形状を有するトンネル等の穿孔において、互いに関連するすべての孔の位置が三次元的に定義されるということが本発明の利点である。さらに、切断長さが短いまたは長いとき、穿孔パターンの位置が切断長さに対応する位置から、すなわち開始位置から、主穿孔方向、すなわち穿孔の端部に向かって、または装置が、各孔に関して、新たな開始点または穿孔されるべき各孔のブロックの位置が他の孔に関連して実質上最初の穿孔パターンにしたがって残るように移動された穿孔パターンの位置に対応するカラーリング面から終了点への方向を自動的に計算すると同時に、反対方向に移動される。穿孔パターンはしたがって切断長さに依存する別個の穿孔パターンなしで所望の切断長さに対応するように無段階に移動され得る。このことは穿孔者の作業および自動穿孔を簡単化する。
本発明を添付図面においてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図および第１ｂ図は、それぞれ通常の切断および短い切断における簡単な穿孔パターンの１列の孔の上面図を例として示している、本発明による方法の実施例の概略図、第２ａ図および第２ｂ図は穿孔方向におけるトンネルの同一の穿孔パターンの孔の位置を示している第１図の方法の実施例を示す図、そして第３図は、例として、穿孔パターンに対応している通常の切断およびより長い切断の上面図を示している、第１ａ図による方法の他の実施例を示す概略図である。
発明を実施するための最良の形態
第１ａ図および第１ｂ図は、それぞれ、通常の切断およびより短い切断において岩壁に関連する穿孔パターンの形状および位置の上面図を示している、本発明による方法の実施例の概略図を示す。図において、穿孔がトンネルを取り囲んでいる岩壁２のトンネルの端部で穿孔され、その結果岩壁が所望の方法において爆破され得る。第１ａ図において切断長さは普通であり、それにより孔の長さは岩壁を除去および破壊するための切断に必要な長さと同じ長さである。両図は、また、カラーリング面４を示し、このカラーリング面に関連して、これが開始する、穿孔パターンの各孔３ａ〜３ｇの方向および長さ、およびカラーリング面における開始点が三次元座標系において定義される。図において、線５は、この種の穿孔パターンにおける、理論的切断長さ、または、穿孔が終了する点を示している。第１ｂ図において、切断長さは第１ａ図におけるよりΔＬ短く、そして対応して、爆破されるべき岩壁の孔長さがΔＬ短い。第１ａ図において、カラーリング面４はしたがって各孔の穿孔が通常の穿孔全長、すなわち、最大切断長さにしたがって岩壁面に関連して適切に定義される位置に置かれている。
第１ｂ図は、順次、岩壁の材質の性質または他のかかる理由によりより短い切断である状況を示している。カラーリング面４の通常の位置４'が過度に長い、無意味な距離を結果として生じ、それは、順次、標準の状況に比べて、穿孔の不正確および時間の浪費を結果として生じる。それゆえ、穿孔パターンはΔＬだけ岩壁に関連して移動され、それは穿孔パターンの穿孔長さの差と同一である。
対応して、孔の終点の位置および配置が最初のカラーリング面における開始点に関連して変化されないとき、カラーリング面の各孔の開始点は、水平または垂直方向においてまたは両方において孔の方向にしたがって、第１ａ図に対応する最初の、原寸の穿孔パターンによるカラーリング面の位置４'に変化する。
第１ｂ図において、多くの孔は、孔のカラーリング面４の方向における断面の比較に現れる、第１ａ図と異なるカラーリング点を有している。
第２ａ図において、小さい円がカラーリング面４における第１ａ図に対応する穿孔パターンの孔の開始点を示している。第２ｂ図は、順次、穿孔パターンの位置が岩壁に関連して通常の切断長さに対応する位置から後方に移動された第１ｂ図と同様な状況を示している。この図において、円はカラーリング面４における穿孔パターンの各孔の変化した開始点を示しており、そして線によって円に接続された十字記号は第１ａ図に対応する最初の、原寸の穿孔パターンの各孔の開始点を示している。
第３図は本発明による方法の他の実施例を示している。この実施例の概念は、穿孔パターンが移動されるとき、孔の開始点の相互の関係が変化されずかつ対応して、終了点の関係が変化されず、そして穿孔パターンが移動されるとき、孔の方向および穿孔長さが開始点と終了点との間の方向および距離として再び計算されるということにある。
第３図は、第１ａ図に対応する穿孔パターンの孔の概略上面図を示している、穿孔パターンである。同様な参照符号は第１図におけると同様に示す。第３図は第１図に示された穿孔パターンが、何らかの理由等のために、切断長さ、または穿孔長さが長くされねばならないとき、どのように移動されるかを示している。
第３図の点線は穿孔パターンの通常の長さに対応するカラーリング面４'の穿孔の最初の方向を示している。実線は、順次、長くされた穿孔パターンの孔およびカラーリング面４の位置を示している。平行な点線３'は、穿孔パターンが岩壁に関連して移動されるとき、孔の開始点がカラーリング面４に関連して最初の位置に残っていることを示している。しかしながら、穿孔パターンの孔の方向および長さは変化し、かつそれらはその相互の関係が穿孔パターンにおいて変化されないカラーリング面４の開始点と終了点との間の方向および距離として再び定義される。対応して、切断長さは岩壁に関連して最初の位置から後方にまたは前方に穿孔パターンを移動し、カラーリング面４の孔の開始点を変えずに維持しそして新たな方向および開始点から終了点への長さを計算することにより短くされるかまたは長くされることができる。
本発明は例としてのみ明細書および図面において説明され、そしてそれに限定されているようには理解されない。必須の特徴は、一定の断面を有するトンネルにおいて爆破が、その位置が、岩壁に関連して、原寸の切断に対応する位置から実際の切断長さに対応する位置への穿孔パターンの長手方向において移動される単一の穿孔パターンを使用することにより実施されることができ、そして穿孔の長さおよび方向またはそれらの新たな開始点が、終了点に向かう最初の方向により、実際に穿孔される孔の終了点が実質上原寸の切断におけると互いに同一位置にあるということである。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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