(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーム先端部に設けたガイドダンプ機構で、さく岩機を乗駕したガイドシェルを回動可能に支持するさく孔装置において、ガイドシェルを回動させるガイドダンプシリンダのダンプ側回路と戻し側回路とに、ガイドダンプ固定状態でガイドダンプシリンダからの作動油の流出を阻止するパイロットチェックバルブを設けるとともに、戻し側回路のパイロットチェックバルブよりも油圧源側にアキュムレータを設け、さらに、戻し側回路のアキュムレータよりも油圧源側に、ガイドダンプ固定状態でアキュムレータ側から低圧回路側への作動油の流出を阻止するチェックバルブを設けたことを特徴とするガイドダンプ固定装置。
【請求項２】
アキュムレータの異常圧力を検出する圧力検出器を設けたことを特徴とする請求項１記載のガイドダンプ固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削工事に使用されるジャンボ等のさく孔装置において、ブームの先端部でガイドシェルを回動可能に支持するガイドダンプ機構を固定するためのガイドダンプ固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にトンネル掘削工事では、さく孔装置を用いて切羽の岩石に発破用の孔をさく孔し、この孔に爆薬を装填して発破を行い、岩石を破砕して掘進する。
【０００３】
さく孔装置は、さく岩機を乗駕したガイドシェルをブームの先端部で支持しており、このブームは、ガイドシェルを切羽の目標位置まで移動させて位置決めするために、伸縮、旋回、俯仰、チルト、スイング、ロータリ等の動きができるように多関節構造になっている。
【０００４】
そして、近年は、操作を容易にするため、さく孔装置にコンピュータ等の制御手段を搭載し、ブームの各関節部にその作動量を検出する検出器を設け、その検出データに基づいて、ガイドシェルや乗駕されたさく岩機のさく孔位置の計算表示や、自動的なさく孔位置決めを行えるようにしたものも用いられるようになっている。
【０００５】
また、トンネル掘削工事では、地山の岩質等の条件により、必要に応じてトンネルの周壁にロックボルト用の孔をさく孔し、この孔にロックボルトを打設してトンネルを補強する。
【０００６】
トンネルの周壁にさく孔する必要のあるトンネル掘削工事現場において使用されるさく孔装置には、ガイドシェルをガイドダンプシリンダの伸縮で回動可能とするガイドダンプ機構がブーム先端部に設けられる。
【０００７】
切羽にさく孔する場合には、ガイドダンプ機構は、ガイドダンプシリンダを伸長して、ガイドシェルがブーム先端部のガイドロータリと平行になる状態で固定しておく。また、切羽にさく孔する場合で、さし角をつけるさく孔を行うようなときには、ガイドダンプシリンダを縮小し、ガイドシェルを数度（３〜５°程度)回動させて固定し、さく孔を行う。このようにガイドダンプ機構を固定するために、ガイドダンプシリンダのダンプ側回路と戻し側回路には作動油の流出を阻止するチエックバルブが設けられている。
【０００８】
トンネルの周壁にさく孔する場合には、ガイドダンプ機構のガイドダンプシリンダを縮小してガイドシェルを９０°回動させ、ガイドシェルがガイドロータリに対して垂直になるようにする。この状態でガイドロータリをトンネルの掘進方向に向けて水平に保持すれば、トンネルの周壁に対して垂直な方向へさく孔することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、さく孔装置で切羽にさく孔しているときに、ガイドシェルに過大な外力がかかると、チェックバルブから作動油が漏出して伸長状態のガイドダンプシリンダが縮小し、ガイドロータリと平行になるように固定されていたガイドシェルがガイドロータリに対して傾斜した状態になることがある。
【００１０】
コンピュータ等の制御手段を搭載し、ブームの各関節部にその作動量を検出する検出器を設けて、ガイドシェルや乗駕されたさく岩機のさく孔位置の計算表示や、自動的なさく孔位置決めを行えるようにしたさく孔装置でも、通常、構造が複雑化し高価となるためガイドダンプ機構には作動量の検出器は設けられておらず、ガイドダンプシリンダが縮小してガイドシェルがガイドロータリに対して傾斜した場合の位置を求める計算は行なわない。すなわち、このようなさく孔装置におけるガイドダンプ機構はガイドダンプシリンダ最伸長（ガイドロータリに対して水平）か、ガイドダンプシリンダ最縮小（ガイドロータリに対して垂直）の２つの状態でしか使用せず、さし角をつけるのはブームチルトやブームのスイングによって行う。
【００１１】
従って、さく孔作業の途中でガイドダンプシリンダが縮小すると、さく孔位置の計算表示や、自動的なさく孔位置決めに誤差を生じてさく孔精度が悪くなる。そこで、オペレータは頻繁に制御弁を操作してガイドダンプシリンダに圧油を供給し、ガイドシェルを正規の位置に戻してやる必要があり、オペレータの負担が大きくなる。
【００１２】
もし、ガイドダンプ機構を完全に固定しようとすると、クランプ装置等の特殊な固定手段が必要となり、コストが嵩む。
本発明は、さく孔装置のガイドダンプ機構の固定における上記問題を解決するものであって、確実にガイドダンプ機構を固定してオペレータの負担を軽減させることのできる構造が簡単で安価なガイドダンプ固定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ブーム先端部に設けたガイドダンプ機構で、さく岩機を乗駕したガイドシェルを回動可能に支持するさく孔装置において、ガイドシェルを回動させるガイドダンプシリンダのダンプ側回路と戻し側回路とに、ガイドダンプ固定状態でガイドダンプシリンダからの作動油の流出を阻止するパイロットチェックバルブを設けるとともに、戻し側回路のパイロットチェックバルブよりも油圧源側にアキュムレータを設け、さらに、戻し側回路のアキュムレータよりも油圧源側に、ガイドダンプ固定状態でアキュムレータ側から低圧回路側への作動油の流出を阻止するチェックバルブを設けてガイドダンプ固定装置を構成している。
【００１４】
切羽にさく孔する場合には、ガイドダンプ機構は、ガイドダンプシリンダを伸長して、ガイドシェルがブーム先端部のガイドロータリと平行になる状態で固定しておく。それから、ブームを移動させてガイドシェルを位置決めし、さく岩機を駆動してさく孔を開始する。
【００１５】
さく孔中に、ガイドシェルに過大な外力がかかると、ガイドダンプシリンダか作動油が漏出しようとするが、このとき加圧されているアキュムレータがガイドダンプシリンダの伸長状態を維持するように作動油を補給する。また、アキュムレータは、外力による過大なサージ圧が発生して他の油圧機器が損傷するのを防止する。
【００１６】
従って、ガイドダンプシリンダが縮小して、ガイドシェルがガイドロータリに対して傾斜した状態になることはなく、ガイドシェルを正規の位置に戻してやる操作は不要となるので、オペレータに負担がかからず、且つさく孔誤差が生じないので精度良く施工することができる。
【００１７】
また、アキュムレータの異常圧力を検出する圧力検出器を設けておけば、さく孔中にアキュムレータの圧力が低下して作動油を補給不能な状態になったとき、警報をだしてオペレータに加圧させることによりガイドダンプ機構の固定を確保することができる。
【００１８】
トンネルの周壁にさく孔する場合には、ガイドダンプ機構のガイドダンプシリンダを縮小してガイドシェルを９０°回動させ、ガイドシェルがガイドロータリに対して垂直になるようにする。この状態でガイドロータリをトンネルの掘進方向に向けて水平に保持すれば、トンネルの周壁に対して垂直な方向へさく孔することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のガイドダンプ固定装置を設けたさく孔用のジャンボの構成図、図２はガイドダンプ機構の油圧回路図、図３及び図４はガイドダンプ機構の作動の説明図である。
【００２０】
ここで、ジャンボ１は、台車１１に伸縮、旋回、俯仰、チルト、スイング等の動きができるブーム１２を備えている。このブーム１２の先端部にはガイドロータリ１３が設けられており、ガイドロータリ１３にはその回転軸Ｘに対して直角な方向にガイドダンプ軸１４が固定されている。
【００２１】
ガイドダンプ軸１４にはガイドマウンチング１５が回動可能に支持され、ガイドダンプ軸１４とガイドマウンチング１５との間には、ガイドダンプシリンダ１６が取付けられていて、ガイドダンプシリンダ１６の伸縮によりガイドマウンチング１５をガイドダンプ軸１４を中心として回動させるガイドダンプ機構を構成している。
【００２２】
ガイドマウンチング１５上にはガイドシェル６が前後スライド可能に支承されており、ガイドシェル６には、さく岩機９が乗駕されている。さく岩機９には、ロッド８が挿着されており、前後方向への送りが与えられて切羽の岩石にさく孔することができる。
【００２３】
ジャンボ１の台車１１には、油圧ユニット２とオペレータが手動操作するコントロールバルブ３とが設けられている。また、コンピュータを備えた制御装置４が搭載されており、ブーム１２の各作動部にはその作動量を検出する検出器（図示略）が設けられていて、その検出データに基づいてガイドシェルや乗駕されたさく岩機のさく孔位置の計算表示や、自動的なさく孔位置決めが行えるようになっている。
【００２４】
ガイドダンプシリンダ１６の縮小側となるダンプ油室１６Ｄと、伸長側となる戻し油室１６Ｒとは、ダンプ側回路１７と戻し側回路１８とでダンプコントロールバルブ１９のサービスポートに接続されており、ダンプコントロールバルブ１９を介して高圧回路Ｐまたは低圧回路Ｔに連通する。
【００２５】
ダンプコントロールバルブ１９は３位置の切換弁であり、ダンプ位置に切換えるとダンプ側回路１７を高圧回路Ｐ、戻し側回路１８を低圧回路Ｔと連通させ、戻し位置に切換えると戻し側回路１８を高圧回路Ｐ、ダンプ側回路１７を低圧回路Ｔと連通させる。中立位置ではダンプ側回路１７と戻し側回路１８とを共に低圧回路Ｔと連通させる。
【００２６】
ダンプ側回路１７と戻し側回路１８とには、ダンプコントロールバルブ１９が中立位置にあるときガイドダンプシリンダ１６のダンプ油室１６Ｄと戻し油室１６Ｒからの作動油の流出を阻止するパイロットチェックバルブ２０が設けられている。
【００２７】
上記構成は従来のものと同様であるが、ここではさらに戻し側回路１８のパイロットチェックバルブ２０とダンプコントロールバルブ１９との間にアキュムレータ２１と、ダンプコントロールバルブ１９が中立位置にあるときアキュムレータ２１から低圧回路Ｔ側への作動油の流出を阻止するチェックバルブ２２とが設けられている。また、アキュムレータ２１の異常圧力を検出して制御装置４へ信号を送る圧力検出器２３が設けられている。
【００２８】
切羽にさく孔する場合には、ダンプコントロールバルブ１９を戻し位置に切換えて戻し側回路１８を高圧回路Ｐ、ダンプ側回路１７を低圧回路Ｔと連通させる。すると、戻し油室１６Ｒに作動油が供給され、ダンプ油室１６Ｄから作動油が流出するのでガイドダンプシリンダ１６が伸長し、図１に示すように、ガイドシェル６がガイドロータリ１３の回転軸Ｘと平行になる。
【００２９】
ダンプコントロールバルブ１９の中立位置では、パイロットチェックバルブ２０がガイドダンプシリンダ１６のダンプ油室１６Ｄと戻し油室１６Ｒからの作動油の流出を阻止するので、ガイドダンプ機構がこの状態で固定され、ガイドシェル６はガイドロータリ１３の回転軸Ｘと平行状態で保持される。それから、ブーム１２を移動させてガイドシェル６を位置決めし、さく岩機９を駆動してさく孔を開始する。
【００３０】
さく孔中に、図３に示すようにガイドシェル１２に過大な外力Ｆがかかると、従来のガイドダンプ機構ではガイドダンプシリンダ１６の戻し油室１６Ｒから作動油がパイロットチェックバルブ２０を通って低圧回路Ｔへ漏出して伸長状態のガイドダンプシリンダ１６が縮小し、ガイドロータリ１３と平行になるように固定されていたガイドシェル６がガイドロータリ１３に対して傾斜した状態になるおそれがあるが、このとき加圧されているアキュムレータ２１がガイドダンプシリンダ１６の伸長状態を維持するように戻し油室１６Ｒに作動油を補給する。また、アキュムレータは、外力による過大なサージ圧が発生して他の油圧機器が損傷するのを防止する。
【００３１】
従って、ガイドダンプシリンダ１６が縮小してガイドシェル６が図３のようにガイドロータリ１３に対して傾斜した状態になることはなく、ガイドシェル６を正規の位置に戻してやる操作は不要となるので、オペレータには負担がかからず、且つさく孔誤差が生じないので精度良く施工することができる。
【００３２】
また、万一さく孔中にアキュムレータ２１の圧力が低下して作動油を補給できないような状態になると、圧力検出器２３がアキュムレータ２１の異常圧力を検出して信号を制御装置４に送る。そこで、制御装置４は警報をだし、もしくはブーム１２の自動制御を停止して、オペレータにアキュムレータ２１へ作動油を供給するよう操作させることによりガイドダンプ機構の固定を確保することができる。
【００３３】
トンネルの周壁にさく孔する場合には、ダンプコントロールバルブ１９をダンプ位置に切換えてダンプ側回路１７を高圧回路Ｐ、戻し側回路１８を低圧回路Ｔと連通させる。すると、ダンプ油室１６Ｄに作動油が供給され、戻し油室１６Ｒから作動油が流出するので、ガイドダンプシリンダ１６が縮小しガイドシェルが９０°回動して、図４に示すように、ガイドシェル６がガイドロータリ１３の回転軸Ｘと垂直になる。
【００３４】
この状態でガイドロータリ１３をトンネルの掘進方向に向けて水平に保持すれば、トンネルの周壁に対して垂直な方向へさく孔することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガイドダンプ固定装置は、確実にガイドダンプ機構を固定してオペレータの負担を軽減させ、さく孔誤差をなくして精度良く施工することができる。また、構造が簡単で安価である。
【００３６】
アキュムレータの異常圧力を検出する圧力検出器を設けておけば、さく孔中にアキュムレータの圧力が低下して作動油を補給不能な状態になったとき、警報をだしてオペレータに加圧させることによりガイドダンプ機構の固定を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガイドダンプ固定装置を設けたさく孔用のジャンボの構成図である。
【図２】ガイドダンプ機構の油圧回路図である。
【図３】ガイドダンプ機構の作動の説明図である。
【図４】ガイドダンプ機構の作動の説明図である。
【符号の説明】
１      ジャンボ
２      油圧ユニット
３      コントロールバルブ
４      制御装置
６      ガイドシェル
８      ロッド
９      さく岩機
１１    台車
１２    ブーム
１３    ガイドロータリ
１４    ガイドダンプ軸
１５    ガイドマウンチング
１６    ガイドダンプシリンダ
１７    ダンプ側回路
１８    戻し側回路
１９    ダンプコントロールバルブ
２０    パイロットチェックバルブ
２１    アキュムレータ
２２    チェックバルブ
２３    圧力検出器
Ｐ      高圧回路
Ｔ      低圧回路
Ｘ      回転軸
【図１】
0003856163.tif 000002
【図２】
0003856163.tif 000003
【図３】
0003856163.tif 000004
【図４】
0003856163.tif 000005