JPH0466992B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力導水管や放水路などのトンネル
のコンクリート壁をボーリングする自走式ボーリ
ング機に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に発電所の圧力導水管や放水路はコンクリ
ートで内壁が形成されているが、コンクリート壁
の耐用年数が近づくと、所定の間隔でコンクリー
ト壁をボーリングしてコアーサンプルを取り、コ
ンクリートの劣化状態やこれを取り巻く岩盤や地
盤の状態を調査している。

従来、このようなボーリング作業は、トンネル
のコンクリート壁にアンカーを打ち込み、このア
ンカーにボーリング機の支持台を固定し、この支
持台に取付けた電動モーターの先端にコアーチユ
ーブを取付け、このコアーチユーブの先端にダイ
ヤモンドで形成された円筒状のコアーカツターを
取付ける。この状態で発電機を運転して、発生し
た交流電気により電動モーターを回転させて、コ
アーカツターをコンクリート壁面に押し当ててコ
アーチユーブを導入し、コアーサンプルを採取す
ることが行われている。

しかしながら、従来の方法では、削孔現場まで
ボーリング機や発電機を運搬し、ここでアンカー
の打ち込みを行い、アンカーの打ち込みに30分以
上かかり、準備作業に多くの手間がかかつた。特
にトンネルの内径が大きく、天井面などの高い所
をボーリングする場合には、足場を組む必要があ
り、更に組み立てや解体に手間がかかる問題があ
つた。しかもボーリング機は手動で押し込んで行
き、使用できるコアーチユーブの長さも短かいた
め作業性が悪い欠点があつた。

また圧力導水管は内径が２〜７ｍと小さく、長
さが７〜８Kmにも及ぶものがあるため、機材の運
搬がめんどうである上、換気性が悪いので発電機
から発生するCOガスにより作業者が中毒を起す
事故も発生し、危険であつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来の手動式のボーリング機に代わ
り、トンネル内を現場まで自走でき、現場におい
て足場の組立てやアンカーの打込みなど準備作業
を必要とせず、作業者が監視していなくても所定
の深さ間で自動的に削孔して作業の自動化を図る
と共に、コアーカツターの消耗を少なくし、また
コアーカツターの駆動源としてバツテリー電源を
用いて狭いトンネル内においてもCOガスが発生
せず、作業環境の安全性にも優れた自走式ボーリ
ング機を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、タイヤ駆動の車体と、この車体の上
に設置され、油圧により全方向傾動回転自在な支
持機構と、この支持機構の先端部を構成するフイ
ードブーム上にチエーンにより前後進自在に取付
けられた削孔用油圧モーターと、この油圧モータ
ーの先端に取付けられたコアーチユーブの取付部
と、前記チエーンを駆動するスプロケツトと、こ
こにクラツチを介して接続されたスプロケツト駆
動用油圧モーターと、前記スプロケツトに連動す
るワイヤー巻取ホイールと、このワイヤー巻取ホ
イールに巻回されたワイヤーの先端に取付けられ
た重りと、前記フイードブームの先端に設けられ
コアーチユーブが貫通してこれを支持する３方締
め構造で形成されたカツター振れ止めと、前記削
孔用油圧モーターを駆動する油圧ポンプと、この
油圧ポンプをバツテリー電源により駆動する電動
モーターとから成ることを特徴とするものであ
る。

〔作用〕 本発明は、トンネル内の現場まで自走して行
き、現場で、油圧により駆動する支持機構によ
り、任意の方向、角度に先端のフイードブームを
設定し、このフイードブームに可動自在に支持さ
せた削孔用油圧モーターに、コアーチユーブと、
ダイヤモンドで形成されたコアーカツターを取付
ける。この状態でバツテリー電源により電動モー
ターを回転させて、これにより油圧ポンプを駆動
し、得られた油圧により前記削孔用油圧モーター
を駆動させ、コアーチユーブをカツター振れ止め
に貫挿して振れを防止しながらコアーカツターを
回転させる。またこれと同時に削孔用油圧モータ
ーを油圧または重りの自重によりフイードブーム
上を前進させ、コアーカツターで削孔して行くも
のである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。

図において１は車体で、８本のタイヤ２が左右
４本ずつフレーム３に取付けられ、ジーゼルエン
ジン４の駆動力が全輪にチエーンで伝達され、全
輪駆動するようになつている。

５は、車体１の後方に設けられた支持機構で、
この支持機構５はターンテーブル６上に、リフト
ブーム７Ａ，７Ｂをリンク状に接続し、これらに
油圧シリンダー８Ａ，８Ｂを連結し、更に上部の
リフトブーム７Ｂに、フイードブーム９を可動自
在に取付け、油圧シリンダー８Ｃにより移動する
ようになつている。

前記フイードブーム９の上部には削孔用油圧モ
ーター１０がフイードブーム９をガイドレールと
して可動自在に支持されている。フイードブーム
９の先端と後端側にはスプロケツト１１Ａ，１１
Ｂが設けられ、ここにチエーン１１が巻回され、
その両端部は前記削孔用油圧モーター１０の下部
に連結され、チエーン駆動によりフイードブーム
９上を移動するようになつている。

また削孔用油圧モーター１０の軸には、コアー
チユーブ１２の取付部１３が接続され、ここにコ
アーチユーブ１２が螺合し、更にこの先端にダイ
ヤモンドで形成された円筒状のコアーカツター１
４が取付けられている。

１５はフイードブーム９の先端に取付けられた
カツター振れ止めで、これは第３図に示すように
３方締め構造となつている。このカツター振れ止
め１５はリング状のケース１６内に３個のカム１
７…が等間隔に配置され、ピン１８…で夫々回動
自在に支持されている。このカム１７…の表面に
摺接するようにリング１９が設けられ、リング１
９には、３ケ所ピン２０…が突設され、このピン
２０…は、カム１７…に形成した長孔２１…に
夫々挿入され、リング１９に取付けたレバー２２
を回動させることにより、カム１７…が内側に回
動し、コアーチユーブ１２を支持するようになつ
ている。

また前記チエーン１１を駆動するスプロケツト
１１Ｂは、第４図に示すように回転軸２３に軸支
され、この回転軸２３の一端にはワイヤー巻取ホ
イール２６が同軸に接続されている。２４は油圧
モーターで、これは前記回転軸２３の下方に平行
に設けた別の回転軸２９の一端に取付けられ、こ
の回転軸２９はクラツチ２５を介して上部の回転
軸２３に接続されている。

前記クラツチ２５は、油圧モーター２４を接続
した回転軸２９に、ギヤ２７Ａを摺動自在に取付
け、レバー２８を作動することにより、スプロケ
ツト１１Ｂとワイヤー巻取ホイール２６を軸支す
る回転軸２３に取付けた他方のギヤ２７Ｂと係脱
するようになつている。また前記ワイヤー巻取ホ
イール２６は、押えネジ３０により回転軸２３に
固定し、押えネジ３０を緩めることにより空廻り
できるようになつている。

またワイヤー巻取ホイール２６に巻回されたワ
イヤー３１は、フイードブーム９の先端に設けた
プーリー３２に案内され、先端に重り３３が吊さ
れている。

３４は車体１に設置されたバツテリーで、これ
は車体１の後部側に設置された電動モーター３５
に接続され、更にこの電動モーター３５の出力軸
は油圧ポンプ３６に接続されている。

この油圧ポンプ３６は図示しない高圧ホースを
介して支持機構５の油圧シリンダー８Ａ〜８Ｃ
や、削孔用油圧モーター１Ｃ、スプロケツト駆動
用油圧モーター２４などに接続されて、油圧を送
るようになつている。

３７は運転席で、ここには第１図に示すように
左右タイヤ２…の走行レバー３８，３８と、ブレ
ーキ３９Ａおよびクラツチ４０Ａが設けられてい
る。また運転席３７の前方には、支持パイプ４１
が突設され、ここに運転席３７を着脱自在に取付
けられるようになつている。また第５図に示すよ
うに、前記ブレーキ３９Ａはクランクアーム４２
を介してブレーキ３９Ｂに、またクラツチ４０Ａ
はクランクアーム４３を介してクラツチ４０Ｂに
接続され、連動するようになつている、つまり、
ブレーキ３９Ｂとクラツチ４０Ｂは車体１の先端
に、前記ブレーキ３９Ａとクラツチ４０Ａと位置
をクロスして２ケ所設置してある。

またタイヤ２を駆動するジーゼルエンジン４の
出力軸には、第２図に示すように車体１の前面に
ベルト４４を介して油圧ポンプ４５に接続され、
エンジン４の回転力によつても油圧ポンプ４５を
駆動できるようになつている。

なお図において４６はアウトリガー、４７はラ
イトである。

次に上記構成をなす自走式ボーリング機の動作
について説明する。

圧力導水管など、内径が小さく、距離の長いト
ンネル内のボーリングを行う場合、運転席３７に
作業員が乗り、トンネル内の現場まで自走して行
く。このときの動力はジーゼルエンジン４により
タイヤ２を駆動させ、タイヤ２は全輪駆動である
ので登坂力が大きく安定性もあるので、円形のト
ンネル内でも走行することができる。

現場に到着し、トンネルの壁面を水平に削孔す
る場合、エンジン４を止め、バツテリー３４の電
源スイツチを入れて、電動モーター３５を駆動さ
せ、油圧ポンプ３６を回転させる。この後、図示
しない操作レバーを操作して、アウトリガー４６
…を伸ばして車体１を安定させた後、油圧駆動す
るターンテーブル６を回転させて、支持機構５を
90度回転させる。

この後、油圧シリンダー８Ａ，８Ｂのピストン
を伸出させ、リフトブーム７Ａ，７Ｂを上げてフ
イードブーム９を第６図に示すように水平にして
所定の高さまで上昇させる。次に油圧シリンダー
８Ｃのピストンを伸出させて、リフトビーム９を
伸ばし、コアーカツター１４の先端をトンネル壁
面４８に当接させる。

またこれとは別に、コアーチユーブ１２が貫通
したカツター振れ止め１５のレバー２２を第３図
に矢印で示すように回動させると、ピン２０…を
突設したリング１９が回転し、このピン２０が、
カム１７の長孔２１を滑つて、カム１７…が仮装
線で示すように回動して内径が狭くなり、コアー
チユーブ１２を３方から支持する。

またこれとは別に、第４図に示す押えネジ３０
を緩めて、ワイヤー巻取ホイール２６と回転軸２
３の接合を解除して、巻取ホイール２６が回転し
ないようにしておく。

この後、削孔用油圧モーター１０を回転させる
と、取付部１３の先端に螺合させたコアーチユー
ブ１２が、カツター振れ止め１５により振れを防
止させながら支持されて回転する。

次に第４図に示すように、クラツチ２５のギヤ
２７Ａとギヤ２７Ｂを噛合してクラツチ２５を入
れた状態で油圧モーター２４を回転させると、こ
れに接合した回転軸２９の回転力がクラツチ２５
を介して回転軸２３に伝達される。これと同時
に、スプロケツト１１Ｂが回転し、これに巻回し
たチエーン１１も回転し、このチエーン１１の両
端を連結した削孔用油圧モーター１０がフイード
ブーム９上を前進して行く。

この結果、コアーカツター１４は、力の大きい
油圧モーター１０の回転力と共に、油圧により前
進し、コンクリート壁面４８に回転しながら食い
込んで行く。

油圧の圧力メーターを見ながら、コアーカツタ
ー１４がコンクリート壁面４８に食い込んで、圧
力が下つたら油圧モーター２４の回転を停止させ
る。

この後、ワイヤー巻取ホイール２６を空廻りさ
せ、重り３３の地上からの高さを調整した後、押
えネジ３０を締付けて、回転軸２３と固定する。
この後、クラツチ２５のレバー２８を回動して切
替え、ギヤ２７Ｂの噛合を解除すると、ワイヤー
３１の先端に吊した重り３３の自重によりワイヤ
ー３１が引かれ、これに伴つてワイヤー巻取ホイ
ール２６からワイヤー３１が繰り出されて回転す
る。この回転力は、回転軸２３を回転させ、これ
に接合したスプロケツト１１Ｂを回転させる。

これに伴つて、チエーン１１が回転し、削孔用
油圧モーター１０が前進し、コアーカツター１４
が更に食い込んで行く。即ち重り３３の自重によ
りコアーカツター１４が徐々に前進して行くの
で、油圧により大きな力で押し込んで行く方法に
比べて、ダイヤモンドで形成された高価なコアー
カツター１４の消耗が少ない。このようにしてコ
アーチユーブ１２の長さ分だけ削孔したら、丁度
重り３３が地上に到達するように予め設定してお
けば、作業者が見ていなくとも重り３３が地上に
到達した時点で、ワイヤー巻取ホイール２６が止
まり、チエーン１１の送りが停止し、コアーカツ
ター１４は、そのまま進行せずに、回転だけが行
われる。この状態で新しいコアーチユーブ１２を
継ぎたし、ワイヤー３１をコアーチユーブ１２の
長さ分だけ巻取リホイール２６に巻き戻して、重
り３３を上げ、再び運転を再開すれば、コアーチ
ユーブ１２の長さ分だけ進行して再び自動的に停
止させることができる。

このようにして順次コアーチユーブ１２を継ぎ
足して行けば30ｍ以上も削孔でき、しかもコアー
チユーブ１２自体も、従来は手動のため短かいも
のしか使用できなかつたが、本発明のものでは１
本が２ｍ以上のものを使用でき、作業性も大幅に
向上させることができる。

またトンネルの地面を削孔する場合には、第７
図に示すように、油圧シリンダー８Ａのピストン
を伸出させて行けば、フイードブーム９の先端側
は下向きになるので、前述と同様の作用によつて
削孔することができる。

またトンネルの天井面を削孔する場合には、タ
ーンテーブル６を180度回転させ、油圧シリンダ
ー８Ｂのピストンを伸出させ、上部のリフトブー
ム７Ｂを直立させて行けば、フイードブーム９の
先端が上方を向き、天井の削孔を行うことができ
る。

従つて、従来の手動式の如く、アンカーの打込
みや足場の組立作業を全く必要とせず、支持機構
５の作動により、任意の方向、角度高さに設定で
き、削孔を直ちに行うことができる。また従来
は、エンジン駆動する発電機を現場に持ち込んで
交流によりボーリング機を駆動させていたため、
COガスの中毒の危険があつたが、本発明ではバ
ツテリー電源を用いているのでガス発生の問題も
ない。

また従来のボーリング機は、発電された交流を
用いて、交流電動モーターによりコアーカツター
を回転させていたが、本発明ではトルクの大きい
直流の電動モーター３５を用い、更に油圧モータ
ー１０でコアーカツター１４を回転させて削孔す
るので大きな出力を得ることができる。

トンネル内の削孔が完了して現場を引き上げる
ときには、運転席３７を第１図に仮想線で示すよ
うに支持パイプ４１にセツトすれば、走行レバー
３８，３８ほ共用し、ブレーキ３９Ｂは運転席か
ら見て第５図に示すように右に、クラツチ４０Ｂ
は左に位置し、前進状態と同じ配置となる。

このためブレーキ３９Ｂはクランクアーム４２
を介してブレーキ３９Ａに、またクラツチ４０Ｂ
はクランクアーム４３を介してクラツチ４０Ａに
連動するので、狭いトンネル内でもＵターンせず
に、そのままの運転状態で後退することができ
る。

またバツテリー３４は車体１に一体に搭載した
場合について示したが、別の車体に搭載し、現場
まで牽引または自走させても良い。

なお、短いトンネルや換気の良い屋外の岩盤な
どをボーリングする場合には、バツテリー３４を
使用せずに、第２図に示すようにエンジン４の回
転をベルト４４を介して車体１の前方に設けた別
の油圧ポンプ４５を回転させ、この油圧により削
孔用油圧モーター１０や送り用の油圧モーター２
４を駆動させればよい。

また上記実施例では、油圧駆動する支持機構と
して３本のブームと油圧シリンダーを組合せター
ンテーブル上に支持させた構造のものについて示
したが、昇降リフトを設け、この上にターンテー
ブルを取付け、ここにフイードブームを可動自在
に設けた構造のものでもよい。またタイヤ２の数
は８輪に限らず４輪以上であれば何輪でも良い。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明に係る自走式ボーリ
ング機によれば、トンネル内の現場まではエンジ
ン駆動により自走し、現場では支持機構によりフ
イードブームの方向、角度、高さを容易に設定で
き、準備作業が従来に比べて著しく容易となる。
また削孔はバツテリー電源を用いた油圧モーター
の回転により振れを防止しながら行うので、CO
ガスの発生もなく、大きな回転力が得られる。特
にコアーカツターを送る駆動機構として、油圧と
重りの重力を併用したものはコアーカツターを最
初油圧で食い込ませた後、切り替えて重りが地上
に達するまでは作業者が監視していなくても、所
定の深さまで自動的に削孔でき、更にコアーカツ
ターの消耗を少なくし、その上、コアーチユーブ
自体を長くできるので、継ぎ足し作業も少なく、
作業性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自走式ボーリング機を示す左
側面図、第２図はその正面図、第３図はカツター
振れ止めの断面図、第４図はクラツチとワイヤー
巻取ホイールの接続部を示す断面図、第５図は運
転席の平面図、第６図はトンネル壁面を削孔して
いる状態を示す説明図、第７図はトンネル地面側
を削孔している状態を示す説明図である。 １……車体、２……タイヤ、４……エンジン、
５……支持機構、６……ターンテーブル、７Ａ，
７Ｂ……リフトブーム、８Ａ〜８Ｃ……油圧シリ
ンダー、９……フイードブーム、１０……削孔用
油圧モーター、１２……コアーチユーブ、１４…
…コアーカツター、１５……カツター振れ止め、
１７……カム、２３，２９……回転軸、２４……
油圧モーター、２５……クラツチ、２６……ワイ
ヤー巻取ホイール、３１……ワイヤー、３３……
重り、３４……バツテリー、３５……電動モータ
ー、３６……油圧ポンプ、３７……運転席、３９
Ａ，３９Ｂ……ブレーキ、４０Ａ，４０Ｂ……ク
ラツチ、４８……トンネル壁面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タイヤ駆動の車体と、この車体の上に設置さ
   れ、油圧により全方向傾動回転自在な支持機構
   と、この支持機構の先端部を構成するフイードブ
   ーム上にチエーンにより前後進自在に取付けられ
   た削孔用油圧モーターと、この油圧モーターの先
   端に取付けられたコアーチユーブの取付部と、前
   記チエーンを駆動するスプロケツトと、ここにク
   ラツチを介して接続されたスプロケツト駆動用油
   圧モーターと、前記スプロケツトに連動するワイ
   ヤー巻取ホイールと、このワイヤー巻取ホイール
   に巻回されたワイヤーの先端に取付けられた重り
   と、前記フイードブームの先端に設けられコアー
   チユーブが貫通してこれを支持する３方締め構造
   で形成されたカツター振れ止めと、前記削孔用油
   圧モーターを駆動する油圧ポンプと、この油圧ポ
   ンプをバツテリー電源により駆動する電動モータ
   ーとから成ることを特徴とする自走式ボーリング
   機。