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ドリル

ドリル

ドリルとは

ドリルとはいわゆるさく岩機、およびさく岩機を搭載している機体を総称したものです。
打撃と回転力のみで岩石など比較的硬質な対象物に孔をあける機械の総称で、日本建設機械工業会では次の5種類を対象としています。
①クローラドリル
②ロータリドリル
③ダウンザホールドリル
④ドリルジャンボ
⑤アンカードリル
これらの機械のうち、①~④は発破のための爆薬を装填する孔(ブラストホール)を穿孔する機械でこれらを「ブラストホールドリル」といい、一方⑤のようにアンカー工事、薬液注入孔掘削、水井戸掘削、先進ボーリング、グラウト等に用いる機械を「ノンブラストホールドリル」と区分けされます。

ドリルの変遷

ドリルは爆薬と密接な関係にあり、爆薬自体は17世紀の末頃から使われ始めたといわれています。当初爆薬を装填する孔を岩盤にあける作業は、タガネと大ハンマ—を用いた2~3人がかりの重労働でしたが、1813年にイギリスのリチャード・トレビシック(RichardTrevithick)が蒸気で回転するさく岩機を発明したのが最初と言われています。
その後、1844年には圧縮空気を動力源とする空圧式となり、1866年にダイナマイトが発明されてからはドリルの需要も爆発的に増加していきます。現在の油圧式の起源は1970(昭和45)年にフランスのモンタベール(Montabert)が発売したハイドロフォーでした。一方、我が国においては1914(大正3)年に当時の足尾銅山機械工場(現・古河ロックドリル)が自山の手掘り作業を機械化すべく製造した「足尾式三番型」が最初であり、油圧化は1977(昭和52)年に古河鉱業(現・古河ロックドリル)が発売したHCR200が国産初でした。
時代の変化とともに、近年自動制御が可能なICTの開発が進み、遠隔操作で操縦可能なBenchRemote、稼働状況監視システムCertiq(サーティック)などの最新技術をアトラスコプコ(現・エピロックジャパン)が発表しました。さらに、2019(令和元)年にエピロックジャパンのAutoFeedFoldが開発され、ワンタッチで自動フィードの位置決め(走行姿勢と穿孔姿勢)が可能になり、完全自動化に向けた開発が進められております。

古河ロックドリルHCR1200-EDⅥ
古河ロックドリルHCR1200-EDⅥ
エピロックジャパン完全自動穿孔 SmartROC D65
エピロックジャパン完全自動穿孔 SmartROC D65
テイサクTSD-70
テイサクTSD-70

ブラストホールドリル

「岩盤を爆破する目的で爆薬を装填するための円孔を岩盤にあける自走式せん孔機」もしくは、現代的に表現すれば、「真っ直ぐな発破孔を早く、きれいに、より経済的になおかつ安全、快適にせん孔する自走式せん孔機」と言えます。
ブラストホールドリルの用途として、明治初期から、鉱山開発だけでなくトンネルの建設(道路、鉄道、水路、ダムなど)にも使用されていました。現在の主たる需要は、トンネル建設、砕石、鉱山、土木工事向けとなっています。ドリルは新幹線のトンネル建設に大きな役割を果たしています。複数断面としては世界最長の東北新幹線の八甲田トンネル(26.5km)八甲田トンネルができるまで山岳トンネルとしては世界最長だった同じく東北新幹線の岩手一戸トンネル(25.8km)、難工事を克服した北陸新幹線の飯山トンネル(22.2km)などに使われました。また、青函トンネル、黒部第四ダム、関西国際空港、名古屋国際空港などでも活躍しました。

アンカードリル

アンカードリルは、現在そのせん孔方式により、打撃と回転方式による全油圧式ロータリパーカッションせん孔機と振動と回転方式による全油圧ロータリバイブレーションせん孔機に分類されます。
アンカードリルは、機械の移動手段および搭載方式から次の3種類に分類されます。

  1. クローラ搭載型
  2. スキッドタイプ型
  3. ホイール搭載型

いずれも回転だけのロータリ式では困難であった砂礫層・転石層など多様な地盤条件に対応でき,近年その性能の向上により200φ以上の口径も掘削可能な急速せん孔機です。アンカードリルはその機構と急速せん孔能力を生かし、次のように多様な工事に用いられます。

  1. アースアンカおよびロックアンカ工事
  2. 薬液注入孔掘削工事
  3. 集水孔・排水孔掘削工事
  4. その他、パイプルーフ工事・発破孔掘削工事・水井戸掘削(浅井戸)・先進ボーリング・ルートパイル工事・タイロット工事・マイクロパイル工事・凍結管工事・地熱,太陽光発電工事、マックスパン工事等。

ドリルの技術

ドリルの将来展望

MCDプロダクトMCD10Ⅱ
MCDプロダクトMCD10Ⅱ
鉱研工業RPD-180C
鉱研工業RPD-180C
サンドビックDT1130-JP
サンドビックDT1130-JP

メーカー

エピロックジャパン、MCDプロダクト、鉱研工業、サンドビック、テイサク、古河ロックドリル