JPS61155589A - Drilling method of rock - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、−自由面しかない岩盤やコンクリート等の
掘削対象物体の表面にトンネルやビット等を迅速かつ容
易に形成できる岩盤等の掘削方法に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention provides: - a method for excavating rock, etc., which can quickly and easily form a tunnel, bit, etc. on the surface of an object to be excavated, such as rock or concrete, which has only a free surface; Regarding.

〈従来の技術〉 岩盤やコンクリートなど一自由面しかない掘削対象物や
、２自白面あっても硬い岩質、鉄筋コンクリートなどを
掘削するときは、予め穿孔機を用いて掘削対象物体の表
面に孔を穿設して断面欠損部分を大きくして見掛けの強
度を小さくした後、プレーカー等を使用して破砕する工
法が行われていた。<Conventional technology> When excavating an object that has only one free surface, such as bedrock or concrete, or hard rock or reinforced concrete that has two free surfaces, it is necessary to use a drilling machine to drill holes in the surface of the object in advance. The method used was to drill a hole to increase the cross-sectional defect and reduce the apparent strength, and then crush it using a breaker or the like.

特に１無発破トンネル工法や、道路、鉄道が近い場所で
岩盤掘削する場合は、火薬を使用することが難かしいた
め、上述の工法が採用されていた。In particular, when using the No-Blast Tunneling Method or when excavating rock in areas close to roads and railways, it is difficult to use explosives, so the above-mentioned method was adopted.

また、無発破工法として、近年、膨脹性破砕剤スラリー
を使用した破砕工法が行われているが、−自由面しかな
い掘削対象物体においては拘束自由度が大きく、破砕が
困難であるため各種スリット成型方法がとられるが（そ
えぐ９工法、■カット工法、親子ビット工法等）、一般
には経済性や工期などの点から採用されていない。In addition, as a non-blasting method, a crushing method using an expandable crushing agent slurry has been used in recent years. Molding methods are used (Soegu 9 method, Cut method, parent-child bit method, etc.), but these are generally not used due to economic efficiency and construction time.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、従来の一自由表面しかない岩盤等の掘削方法
における上述の問題点を除くためＫなされたものであっ
て、硬い岩盤、コンクリート等の破砕における掘削工事
を容易にするため穿孔機による穿孔と穿孔内に注入した
膨脹性破砕剤の膨張による歪応力の利用とブレーカ−等
による打撃力を加えて岩盤、コンクリート等を芯抜きし
、芯抜きされた部分を中心としてさらに掘削対象物体を
所定の形状に迅速かつ容易にトンネルやビット等に掘削
する岩盤等の掘削方法を提供しようとするものである。<Problems to be Solved by the Invention> The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned problems in the conventional excavation method for rock, etc., which has only one free surface. To facilitate the excavation work, the core of rock, concrete, etc. is cored by using the strain stress caused by the expansion of the expandable crushing agent injected into the hole by drilling with a drilling machine, and by applying the impact force with a breaker, etc. The object of the present invention is to provide a method for excavating rock, etc., for quickly and easily excavating an object to be excavated into a predetermined shape into a tunnel, a bit, etc., centering on the excavated portion.

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明は掘削対象物体の表面
に穿孔機で所定の間隔で複数個の孔を穿設し、穿設した
複数個の孔のうちの一部の孔に膨脹性破砕剤スラリーを
注入充填した後、当該注入充填膨脹性破砕剤スラリーの
膨張正により掘削対象物体に歪応力を与えると共に、掘
削対象物体に打撃力を加えて掘削対象物体の一部を溝状
又は柱状に芯抜きし、芯抜き部分を中心としてさらに掘
削対象物体を所定の形状に掘削することを特徴とするも
のである。Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention uses a drilling machine to drill a plurality of holes at predetermined intervals on the surface of an object to be excavated, and After injecting and filling the expandable crushing agent slurry into some of the holes, strain stress is applied to the object to be excavated due to the positive expansion of the injected and filled expandable crushing agent slurry, and a striking force is applied to the object to be excavated. This method is characterized in that a part of the target object is cored in the shape of a groove or a column, and the target object is further excavated into a predetermined shape around the cored part.

上記岩盤等の掘削方法においては、掘削対象物体の表面
に穿孔機で穿設する孔は例えば、塔間装置いて、一定♂
込孔複数個を周期的なパターンを有するように穿設され
る。In the above-mentioned method for excavating rock, etc., the hole drilled on the surface of the object to be excavated with a drilling machine is, for example, a machine between towers, and a constant ♂
A plurality of holes are drilled in a periodic pattern.

マ九、このよ５ＪＣして穿設され九複数個の孔のうち、
膨脹性破砕剤を注入すべき孔は、芯抜きの形状に応じて
たとえば、第１図（Ａ）　、　（Ｂ）。Of the nine holes that were recently drilled in 5JC,
The holes into which the expandable crushing agent is to be injected are shown in FIGS. 1A and 1B, for example, depending on the shape of the core.

・・・、（Ｅ）Ｋ示すように、芯抜き部の外延部Ｋｌｊ
ｉ接する２列以上の各列の孔又は各列の一定の数の孔毎
に周期的に膨脹性破砕剤が注入される（・印は膨脹性破
砕剤注入充填孔、０印は空孔を表わす。）。..., as shown in (E)K, the outer extension part Klj of the cored part
Expandable crushing agent is injected periodically into each of two or more adjacent rows of holes or a fixed number of holes in each row. ).

く作用〉 以上のように、岩盤等の掘削対象物体の表面に１穿孔機
による空孔（膨脹性破砕剤スラＩ７−充填孔以外の孔）
と注入膨脹性破砕剤の膨脹圧による歪応力と油圧プレー
カーなどによる打撃力により、掘削対象物体に容易に芯
抜きすることができる。As described above, holes (holes other than the expandable crushing agent slurry I7-filling holes) are formed by the drilling machine on the surface of the object to be excavated, such as rock.
The object to be excavated can be easily cored by the strain stress caused by the expansion pressure of the injected expandable crushing agent and the impact force by a hydraulic breaker.

この結果、芯抜き以後の拡幅および掘進作業は、ブレー
カー又は膨脹性破砕剤あるいは空孔の利用によるブレー
カ−効率の向上によシ掘削が容易になる。As a result, the widening and excavation work after coring is facilitated by improving the breaker efficiency through the use of breakers, expandable crushing agents, or holes.

〈実施例〉 つぎに、本発明の代表的な実施例について述べる。<Example> Next, typical embodiments of the present invention will be described.

実施例１ 一軸圧縮強度１８００　’／ｃｎ！の花崗岩地帯にケー
ブル埋設用の、幅１．５ｍｓ深さ１．４ｍの溝を掘削す
る工事について説明する。Example 1 Unconfined compressive strength 1800'/cn! This article explains the construction work to excavate a trench 1.5 ms wide and 1.4 m deep for burying cables in a granite area.

上記花崗岩地帯の溝掘削部分に、第２図の各行、Ａ１〜
Ａ６にそれぞれ穴ａｌ　ｂｌ　ＣＩ　”’　１ｅを径６
５ｍｍ、孔長１．５ｍ、孔間隔３０ｃｍで穿設した後、
これら３３個の孔のうち、Ａ３および應４列の穴に、静
的破砕剤（商品名＝「プライスター」；小野田セメント
（株）社製）を水比３０チで練り混ぜて得られたスラリ
ーを注入充填すると、１５時間後に１充填孔を中心とし
て周辺に０．５〜１．０　ｃｍの亀裂が発生した。直ち
に大型油圧ブレーカーで、４１〜Ａ２又は轟５〜扁６の
列の穿設孔を中心に、順次打撃を加えたところ、破砕効
率は１２ｄ／時であ夕、１日２８扉の掘進を行うことが
できた。In the trench excavation part of the granite area mentioned above, each row of Fig. 2, A1 ~
Hole al bl CI "' 1e in each A6 diameter 6
After drilling 5 mm, hole length 1.5 m, and hole spacing 30 cm,
Among these 33 holes, a static crushing agent (trade name = "Plystar"; manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.) was mixed in the A3 and 4 rows of holes at a water ratio of 30%. When the slurry was injected and filled, a crack of 0.5 to 1.0 cm was generated around one filling hole after 15 hours. Immediately, using a large hydraulic breaker, blows were applied sequentially to the drilled holes in rows 41-A2 or Todoroki 5-6, resulting in a crushing efficiency of 12 d/hour. I was able to do that.

実施例２ 実施例１の工事を行ったと同じ工事現場において、第２
図に示した／Ｉ６３、／Ｉ６４列の間の相対する孔ａ　
ｔ　ａ　：　ｂ　ｐ　ｂ　：　ｃ　ｐ　ｃ　：　ｄ　ｒ
　ｄ計８孔にそれぞれ、プライスタースラリーを実施例
１と同様の方法で注入充填し、２０時間後に大型油圧ブ
レーカ−で破砕したところ、充填孔周辺に６０ａ＋＋〜
１００ｃｍの範囲は１０〜１２醪／時の破砕効率で破砕
が可能となった。この破砕によって、２自由面ができた
ため、その後の溝の延長破砕工事において、大聖油圧ブ
レーカ−によって、４〜（、ｍ”７時と破砕効率が向上
した。Example 2 At the same construction site where the construction in Example 1 was carried out, a second
Opposing holes a between the /I63 and /I64 rows shown in the figure
t a : b p b : c p c : dr
Plystar slurry was injected and filled into a total of 8 holes in the same manner as in Example 1, and crushed with a large hydraulic breaker after 20 hours.
A range of 100 cm could be crushed with a crushing efficiency of 10 to 12 moromi/hour. This crushing created two free surfaces, so in the subsequent trench extension crushing work, the crushing efficiency was improved to 4~(,m''7) using the Daisei Hydraulic Breaker.

実施例３ −軸圧縮強度１２００〜１６００ゆ／ｃｔＡの安山岩地
帯におけるトンネル掘削工事において、トンネル切羽断
面中央部分に、大型油圧クローラ−ドリル（東京流機製
、ＣＤ−３型）を用いて、孔径６５ｍ＋、孔長２．５ｍ
の孔を第３図に示すように、１．５ｍＸ０．７５ｍの面
積内に、下向き１０度の角度で傾いた孔を孔間隔２５ｃ
ｍで２８個穿孔した後、ただちに、Ａ１、Ａ２列の孔に
１靜的破砕剤（商品名「プライスター」、小野田セメン
ト（株）社製）を水比２５チで練シ混せた破砕剤スラリ
ーを、ポンプを用いて流入充填し、１０時間後に大型油
圧ブレーカーで打撃破砕したところ、３０分で破砕し、
芯抜が可能となった、 芯抜きされた後の拡幅破砕工事においては、２自由面が
設定されるため、穿孔間隔を４０〜８０ｃｍに拡大した
孔を穿孔して大型油圧ブレーカ−で打撃して行くか、油
圧割岩機、静的破砕剤を用いて拡幅破砕を実施する在来
工法で破砕工事を進める。Example 3 - In tunnel excavation work in an andesite zone with an axial compressive strength of 1200 to 1600 Yu/ctA, a large hydraulic crawler drill (manufactured by Tokyo Ryuuki, CD-3 type) was used to drill a hole with a diameter of 65 m+ at the center of the cross section of the tunnel face. , hole length 2.5m
As shown in Figure 3, holes tilted downward at a 10 degree angle are placed within an area of 1.5m x 0.75m with a hole spacing of 25c.
Immediately after drilling 28 holes with a water ratio of 25 mm, a silent crushing agent (trade name ``Plystar'', manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.) was mixed into the holes in the A1 and A2 rows at a water ratio of 25 mm. When the agent slurry was inflow-filled using a pump and crushed by impact using a large hydraulic breaker 10 hours later, it was crushed in 30 minutes.
In the widening and crushing work after the core has been cored, two free surfaces are set, so holes with a gap of 40 to 80 cm are drilled and struck with a large hydraulic breaker. Alternatively, the crushing work will be carried out using the conventional method of widening and crushing using a hydraulic rock splitter and static crushing agent.

なお、同一現場において、同様な穿孔パターンで穿設し
た孔を静的破砕剤を用いないで、穿孔したままの状態で
、打撃破砕を実施したところ、２時間３０分を要した。It should be noted that, at the same site, when a hole drilled with a similar drilling pattern was subjected to impact crushing without using a static crushing agent, it took 2 hours and 30 minutes.

比較例 また、−軸圧縮強度１８００　ｋｇ／ｃｔｉの花崗岩地
帯において、実施例１同様、幅１．５ｍ％深さ１，４ｍ
の溝を掘削する際、岩石破砕部分をクローラドリルを用
いて、孔径６５ｃｍ、孔長１．５ｍの孔を３０ＣＩＩ＋
間隔で穿孔し、穿設した孔を利用して大型油圧ブレーカ
−にて打撃したところ２ｍＩＺ時、１日１２ｉｔ、か掘
削進行できなかった。Comparative Example Also, in a granite area with an axial compressive strength of 1800 kg/cti, as in Example 1, the width was 1.5 m% and the depth was 1.4 m.
When excavating a trench, a hole with a hole diameter of 65 cm and a hole length of 1.5 m was drilled at 30 CII+ using a crawler drill in the rock fractured part.
When holes were drilled at intervals and a large hydraulic breaker was used to strike the drilled holes, at 2 m IZ, the excavation could not proceed at 12 it per day.

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように１岩盤やコンクリート等
のように硬い掘削対象物体の表面に、穿孔機で所定の間
隔で複数個の孔を穿設し、これら複数個の孔のうちの一
部の孔にのみ膨脹性破砕剤を注入充填した後、この破砕
剤の膨脹圧による応力を加えると共に、掘削対象物体に
打零力を与えるものであるから、破砕剤を使用しない掘
削方法に比べて破砕効率および掘削工事が極めて高くす
ることができる。<Effects of the Invention> As is clear from the above explanation, a plurality of holes are bored at predetermined intervals on the surface of a hard object to be excavated, such as rock or concrete, using a drilling machine, and these holes are After injecting and filling only some of the holes with an expanding crushing agent, the expansion pressure of this crushing agent applies stress and a zero force is applied to the object to be excavated, so no crushing agent is used. Compared to drilling methods, the crushing efficiency and excavation work can be extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の岩盤等の掘削方法の要
領を示す穿孔パターンおよび膨脹性破砕剤スラリー注入
要領を示す説明図、第２図は一実施例の掘削対象物体へ
の穿孔穿設要領説明図、第３図は掘削対象物体への穿孔
穿設要領を示す他の実施例図である。 特　許　出　願　人　　小野田セメント株式会社代理人
　弁理士　光石士部（他１名） 第１ （Ａ） ・　　・　　・　　・　　・　　・　　・Ｏ○　　ｏｏ
ｏｏ。 Ｏ００００００ （Ｃ） ｏｏｏｏｏ　　　○ Ｏｏ　　０　０　　ｏ　　０ （Ｅ） Ｏ・　　０　　・　　０　　・ ・　　○　　・　　０　　・　　０ ０　　・　　０　　・　　○　　・ ・　　○　　・　　０　　・　　０ （Ｂ） ・　　　・　　　・　　　・　　　・ ・　　　　・　　　　・　　　　・ Ｑ　　　ＯＱ　　　○ （Ｄ） ・　　・　ｏ　ｏ　・　　・　００ ｏ　ｏ　・　　・　　００　・　　・ ・　　・　ｏ　Ｏ・　　・　ＯＱ ｏ　０　・　　・　ＯＯ・　　・ 第２Ｎ ヒ Ｑ　　　　ｂ　　　　Ｃ 、ｏ６　　　Φ　　６ と く ト・・−Ｑ、３−４ 第３図 ・ ・ ５ｃｍ 一２５ｃｍ’ｌ −〇 ６　　　０−　ＮＯ，／ ）　　　○　　　Ｑ　　−−−−ＮＯ，３Ａ　　　Ｏ−
ＮＯ，４ ）　　　Ｏ０−−ＮＯ，５ Ｑ　　　　Ｑ　　　　−−−ＮＯ，６ ・　　　・　−ＮＯ，／ ・　　　・　−−−−ＮＯ，２ ００−−−一〜０３ ０　　０−　Ｎｏ、４Figures 1 (A) to (E) are explanatory diagrams showing the drilling pattern and the procedure for injecting the expandable crushing agent slurry into an object to be excavated according to an embodiment of the present invention. Fig. 3 is another embodiment diagram showing the procedure for drilling a hole in an object to be excavated. Patent applicant Onoda Cement Co., Ltd. agent Patent attorney Mitsuishi Shibu (and 1 other person) 1st (A) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・O○ oo
oo. O000000 (C) oooooo ○ Oo 0 0 o 0 (E) O・ 0 ・ 0 ・ ・ ○ ・ 0 ・ 0 0 ・ 0 ・ ○ ・ ・ ○ ・ 0 ・ 0 (B) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・Q OQ ○ (D) ・ ・ o o ・ ・ 00 o o ・ ・ 00 ・ ・ ・ ・ o O , 3-4 Figure 3... 5cm -25cm'l -〇6 0- NO,/ ) ○ Q -----NO,3A O-
NO, 4 ) O0--NO, 5 Q Q ---NO, 6 ・ ・ -NO, / ・ ・ ----NO, 2 00---1~03 0 0- No, 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 掘削対象物体の表面に穿孔機で所定の間隔で複数個の孔
を穿設し、穿設した複数個の孔のうち一部の孔に膨脹性
破砕剤を注入充填した後、当該注入充填膨脹性破砕剤の
膨脹圧により掘削対象物体に歪応力を与えると共に、掘
削対象物体に打撃力を加えて掘削対象物体の一部を溝状
又は柱状に芯抜きし、芯抜き部分を中心としてさらに掘
削対象物体を所定の形状に掘削することを特徴とする岩
盤等の掘削方法。After drilling a plurality of holes at predetermined intervals on the surface of the object to be excavated using a drilling machine and injecting and filling some of the holes among the plurality of drilled holes, the injection filling and expansion process is performed. The expansion pressure of the crushing agent applies strain stress to the object to be excavated, and a striking force is applied to the object to be excavated to core a part of the object to be excavated into a groove or column shape, and further excavate around the cored part. A method for excavating rock, etc., characterized by excavating a target object into a predetermined shape.