JP2953968B2 - アンカー体頭部収納用凹部の拡大掘削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、道路トンネルの補修
のためのアンカー工事に用いるアンカー体頭部収納用凹
部の拡大掘削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にトンネルの補修の際に行うアンカ
ー工事においては、歩行者や通行車輛の障害にならない
ように、アンカー体の頭部をトンネル壁内に埋設処理す
る必要がある。

【０００３】そのため従来、予めトンネル壁にアンカー
体頭部を収納するための凹部を設ける作業を行っている
が、この作業は一般には削岩機によるハツリ作業の方法
が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のハツリ式の
削岩機による作業では、頭部収納用凹部の内面は平滑な
面が得られず、アンカー体緊張時に反力受圧面となる箇
所にはハツリ作業とは別途に平滑な面に仕上げる研削加
工を行うことを要し、そのための作業に手間と費用が嵩
むという問題があった。

【０００５】削岩機は、これを作業員が手で持って作業
する手持ち式と、これを油圧駆動のブーム等に取付けて
自動的に作業する機械式とがあるが、手持ち式の場合に
は機材費は安いが作業効率が悪く割高で、しかも作業足
場の確保や作業の安全管理にも問題があり、また機械式
の場合は機材費が高く、仕上げ寸法の誤差が大きくなり
やすいため施工品質上に問題がある。

【０００６】さらに頭部収納用凹部の形成作業はアンカ
ー孔の削孔作業とは別途に工事を行うため、施工能率が
悪い。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記従来の課
題を解決するために、アンカー孔の削孔作業用の削孔機
２の先端に、外径が先端部から後端にかけて段階的に拡
大変化し、各段に段部ビット（１７ａ＋１７ｂ），１７
ｃを形成して多段式ボタンビット１７を着脱自在に取付
けてなるアンカー体頭部収納用凹部の拡大掘削装置を提
案するものである。

【０００８】またこの発明は、低床式トラックの荷台１
上にターンテーブル４を介して水平旋回自在に設置され
た基台５と、その上に配した架台６と、基台５及び架台
６の前部間及び後部間にそれぞれ両端を枢着した左右一
対の前部リンクアーム７，７及び後部リンクアーム
７’，７’とから平行四辺形リンク機構を構成し、基台
５及び架台６との間に斜めに介在させた作業シリンダ８
のシリンダ本体の一部を前後部のリンクアーム７，７’
の枢着点間における架台６に枢着し、かつ伸縮ロッド
８’の先端を基台５の一部に枢着し、架台６上に角度調
整機構つきアンカー孔の削孔作業用の削孔機２を設置
し、この削孔機２の先端に、外径が先端部から後端にか
けて段階的に拡大変化し、各段に段部ビット（１７ａ＋
１７ｂ），１７ｃを形成した多段式ボタンビット１７を
着脱自在に取付けてなるアンカー体頭部収納用凹部の拡
大掘削装置を提案するものである。

【０００９】

【作用】アンカー体挿入孔の施工機械である削孔機２
に、外径が先端部から後端にかけて複数段に段階的に拡
大変化し、さらに部分的な摩耗度に応じてその部分を直
ぐに交換できるように各段部ビット（１７ａ＋１７
ｂ），１７ｃに分け、最終的には各段部ビット（１７ａ
＋１７ｂ），１７ｃを着脱自在に組み合わせて一体に形
成した多段式ボタンビット１７を着脱自在に取付けて拡
大掘削するため、アンカー体頭部の形態に適合した段付
き凹部１９を極めて短時間に能率よく掘削でき、しかも
凹部１９の内面を拡大掘削と同時に平滑に仕上げること
が可能となる。

【００１０】またビット１７は多段式ボタンビットで、
その回転駆動装置としてアンカーの削孔機２であるロー
タリーパーカッションドリルの駆動装置を用いることが
できるため、機械費が安く、作業の安全管理も容易で工
費を削減することが可能となる。

【００１１】また、凹部１９の掘削用ビット１７とアン
カー用の削孔ビットの交換時に、削孔機２の位置は変化
せず固定されたままであるため、削孔位置や削孔角度共
一定であり、凹部１９の拡大掘削とアンカー削孔との間
の作業の切り替えやビットの交換を極めてスムースに行
うことができて作業効率が非常によい。

【００１２】さらに、即座に高速走行移動可能なトラッ
クの荷台１に削孔機２及び付帯機器が搭載されているた
め、トンネルに沿って順次アンカー工事を連続する場合
や緊急又は定期退避時に、簡単かつ迅速に削孔機２及び
付帯機器を移動することができ、また機器の移動装置が
飛躍的に短縮される。

【００１３】架台６は、基台５、架台６、前後部のリン
クアーム７，７及び７’，７’とにより構成された平行
四辺形リンク機構の各部の寸法や作動シリンダ８のスト
ローク長及び本体の枢着点位置を施工現場の状況に応じ
て適宣設定することにより、作動シリンダ８の伸縮作動
にしたがって設定位置に上昇前進ないし下降後退するこ
とから、削孔機２の先端をトンネル側壁の曲面に沿って
様々な削孔位置及び削孔方向に対して適正な位置及び角
度に自動的に設定保持させることが可能となると共に、
特に側壁の高い位置における掘削方向の上向き角度及び
側壁の低い位置における掘削方向の下向き角度が10°な
いし20°といった浅い角度に対して、高さのあるトラッ
クの荷台１上に設置した削孔機２の傾き角度と前後の位
置を無理なく自動的に設定することが可能となる。

【００１４】基台５は施回自在であるため、削孔機２の
移動運搬時には荷台１の長手方向に向けて荷台１内に納
め、削孔施工時には荷台１の側面の施工部位に向けて設
置できる。

【００１５】

【実施例】以下この発明を図面に示す実施例について説
明すると、クレーン付大型低床式トラック（例えば、荷
台の幅：2.4m、長さ：8.6m、高さ：1.1m）の荷台１上
に、ロータリーパーカッションドリルなどの削孔機２の
高さ及び前後位置を自動的に調整するための自動変位架
台装置３が油圧駆動のターンテーブル４を介して旋回自
在に設置されている。

【００１６】この自動変位架台装置３は、削孔機２の先
端が向いた側を前部として、この前部が削孔機２を運送
中にはトラックの長さ方向に向いた旋回位置に静止し、
荷台１内に全体が収まるようになっており、かつ削孔機
２の使用に際しては前部がトラックの側面方向に向いた
旋回位置に停止するようになっており、各静止位置にお
いて荷台１と自動変位架台装置３に設けた差込孔にピン
を差し込んで連結固定する。

【００１７】自動変位架台装置３は図１は示すように、
ターンテーブル４によって荷台１上に水平旋回自在に設
置された基台５と、その上に配した架台６と、基台５及
び架台６の前部間及び後部間にそれぞれ両端を枢着した
左右一対の前部リンクアーム７，７及び後部リンクアー
ム７’，７’、並びに基台５及び架台６との間に介在さ
れた左右一対の油圧駆動の作動シリンダ８，８とからな
り、基台５、架台６、前後部のリンクアーム７，７及び
７’，７’とにより平行四辺形リンク機構を構成してい
る。

【００１８】図示の実施例においては作動シリンダ８
は、そのシリンダ本体の一部を戦後部のリンクアーム７
及び７’の枢着点間における架台６に枢着し、伸縮ロッ
ド８’の先端を基台５におけるリンクアーム７’の枢着
点と同軸上に枢着しており、伸縮ロッド８’を伸長作動
するときには、図１，図２及び図３に示すように前後部
のリンクアーム７，７’を削孔機２の先端側方向に回転
させて、架台６を削孔機２の先端側に向かって前進させ
るように変位し、また伸縮ロッド８’を収縮作動すると
きには、図４，図５に示すように前後部のリンクアーム
７，７’を削孔機２の後端側方向に回転させて架台６を
削孔機２の後端側に後退させるように変位するようにそ
のストローク長及び本体の枢着点位置が設定されてい
る。

【００１９】そして上記平行四辺形リンク機構はリンク
アーム７，７’のそれぞれの両端の枢着点を結ぶ直線が
基台５及び架台６に対して直角をなし、架台６が最大高
さに上昇した時点を境に架台６を下降しながら前方又は
後方に移動させるため、この昇降及び進退動作を確実に
行わせるためには、その作動シリンダ８はリンクアーム
７，７’のそれぞれの両端の枢着点を結ぶ直線に対して
常に平行にならないように基台５と架台６との間に連結
されること（平行であると架台６が最大高さになった時
点で、平行四辺形リンク機構は変位不能になる）、なら
びにリンクアーム７，７’のそれぞれの両端の枢着点を
結び直線が基台５及び架台６に対して直角をなすまで少
なくとも伸縮作動できるストロークを有することが必要
である。

【００２０】従って、いま作動シリンダ８を図２に示す
架台６の上昇前進状態から徐々に収縮作動すると、図３
に示すように架台６は後退しながら一旦上昇し、最大限
に上昇した後には、図４に示すようにリンクアーム７，
７’を削孔機２の後端側に徐々に傾倒し始めて架台６を
さらに後退させ、ついには図５に示すように架台６を最
大限に下降した後退状態にさせることになる。

【００２１】このように架台６は平行四辺形リンク機構
の各部の寸法や作動シリンダ８のストローク長及び本体
の枢着点位置を施工現場の状況に応じて適宣設定するこ
とにより、作動シリンダ８の伸縮作動にしたがって設定
位置に上昇前進ないし下降後退することから、削孔機２
の先端をトンネル側壁の曲面に沿って様々な削孔位置及
び削孔方向に対して適正な位置及び角度に自動的に設定
保持させることが可能となると共に、特に側壁の高い位
置における掘削方向の上向き角度及び側壁の低い位置に
おける掘削方向の下向き角度が10°ないし20°といった
浅い角度に対して、高さのあるトラックの荷台１上に設
置した削孔機２の方向を無理なく自動的に設定すること
が可能となる。

【００２２】例えば、図１は上記構成の自動変位架台装
置３を荷台１に搭載したトラックを走行車線と追い越し
車線の二車線からなるトンネル内において、一側の走行
車線では一般車輛の通行を許しながら他側の追い越し車
線内において図示のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの高さ位置及び方向
にアンカーの削孔施工を行っている状態を示したもの
で、トラックは走行車線との境界にほぼ接近した追い越
し車線の巾内の限界停止位置に停止固定してあり、これ
以上走行車線側に近寄りことはできない状況下にある
（荷台２の高さもトラックの構造上限界がある）。

【００２３】このような状況において、図１に示すＡ，
Ｂのようにトンネル側壁の高い位置で上向き方向に削孔
施工するに当たっては、図２及び図３に示すように架台
６を上昇前進させて削孔機２を所定の上向き角度に調整
して削孔施工し、またＣ，Ｄのようにトンネル側壁の低
い位置で下向き方向に削孔施工するに当たっては、図４
及び図５に示すように架台６を上昇前進させて削孔機２
を所定の下向き角度に調整して削孔施工する。

【００２４】特に図１に示すＤの低い位置で下向きの浅
い角度で削孔施工する場合には、架台６を図５に示すよ
うに下降させて後方に後退させることによってその施工
が可能となるもので、例えば図６に示すように架台６が
同じ下降位置にあっても、架台６の位置が前にあって削
孔機２がトンネル側壁に近づく位置においてはＤの位置
及び方向に削孔することができずに図６のＥ位置にな
り、また架台６が同じ後退位置にあっても、架台６の位
置が高い場合には同じくＤの位置及び方向に削孔するこ
とができずに図６のＦ位置になってしまう。

【００２５】要するに、トンネル側壁に対するトラック
の停止位置及び荷台２の高さに限界がある場合に、上記
自動変位架台装置３により架台６と共に削孔機２の高さ
と前後の位置を適宣変化させることによって、削孔でき
る位置及び方向を広範囲に選定することが可能となる。

【００２６】架台６にはその前端に変位架台装置３の旋
回時に障害とならないように折り畳み式とした作業足場
９が設けられ、また側縁には可般式の削孔ロッド及びケ
ーシングを縦に収納できるようにした筒状のスタンド１
０が多数設けられている。

【００２７】なお、削孔機２としては図７に示すよう
に、架台６上に設置した固定台１１上にリンクアーム１
２、チルトシリンダ１３及びレイズシリンダ１４を介し
て上向きないし下向きに角度調整自在な（削孔角度は上
向き25°から下向き90°の範囲に調整可能）支持台１５
を設け、この支持台１５に削孔機２の本体を前後及び左
右にスライド調整自在に設置した公知のものを用いる。

【００２８】削孔機２による削孔部と反対側のトラック
の荷台１の側縁部には、ガードフェンス１６が荷台１の
左右方向にガイドレールと車輪によって移動自在にかつ
取り外し自在に設置されており、削孔部が架台１の左右
のいずれの側になってもそれに応じてガードフェンス１
６の設置位置を入れ替えできるようになっている。

【００２９】以上のように設置された削孔機２には、ア
ンカー孔の削孔に先立ってその先端に多段式ボタンビッ
ト１７を着脱自在に取付け、これによってトンネル側壁
面を拡大掘削してアンカー頭部収納用の凹部を形成す
る。

【００３０】多段式ボタンビット１７は図８，図９に示
すように、その外径が先端部から後端にかけて複数段
（図示の例では３段）に段階的に拡大変化し、各段にそ
れぞれ外径の異なる段部ビット（１７ａ＋１７ｂ），１
７ｃが着脱自在に組み合わせて一体に形成され（段部ビ
ット１７ａと１７ｂは一体不可分）、基端には掘削機２
のロッドにねじ込み固定するための雌ねじ部１８が形成
されている。

【００３１】アンカー頭部収納用の凹部の施工に際して
は図２〜図５に示す削孔の場合と同様に、削孔機２をア
ンカー孔の位置及び方向に対応した所定の前後位置及び
角度に設置して、多段式ボタンビット１７によりトンネ
ル側壁面を図１０に示すように所定の深度まで掘削す
る。

【００３２】これによって、コンクリートのトンネル側
壁面には、図１１に示すように順にアンカー体の支圧盤
が収まるための大口径の孔部１９ａ、次にストッパーシ
ースが収まるための中口径の孔部１９ｂ、さらにその奥
にアンカー削孔機用のアウタービット（リングビット）
の外径に同じ小口径の孔部１９ｃのそれぞれ３段階の段
差が付いた内面が平滑な凹部１９が形成される。

【００３３】なお、アンカー孔の削孔と同様に、上記自
動変位架台装置３により架台６と共に削孔機２の高さと
前後の位置を適宣変化させることによって、多段式ボタ
ンビット１７により掘削できる凹部１９の位置及び方向
を広範囲に選定することが可能となる。

【００３４】このようにアンカー頭部収納用の凹部１９
を掘削した後、削孔機２の位置及び角度をそのままにし
た状態で多段式ボタンビット１７をアンカー用削孔ビッ
トと交換し、所定の深度までアンカー孔の削孔を行う。

【００３５】

【発明の効果】アンカー体挿入孔の施工機械である削孔
機に、外径が先端部から後端にかけて複数段に段階的に
拡大変化し、部分的な摩耗度に応じてその部分を直ぐに
交換できるように各段部ビットを着脱自在に組み合わせ
て一体に形成した多段式ボタンビットを着脱自在に取付
けて拡大掘削するので、アンカー体頭部の形態に適合し
た段付き凹部を極めて短時間に能率よく掘削でき、しか
も凹部の内面を拡大掘削と同時に平滑に仕上げることが
可能となる。

【００３６】またビットは多段式ボタンビットで、その
回転駆動装置としてアンカーの削孔機であるロータリー
パーカッションドリルの駆動装置を用いることができる
ので、機材費が安く、作業の安全管理も容易で工費を削
減することが可能となる。

【００３７】また、凹部の削孔用ビットとアンカー用の
削孔ビットの交換時に、削孔機の位置は変化せず固定さ
れたままであるため、削孔位置や削孔角度共一定であ
り、凹部の拡大掘削とアンカー削孔との間の作業の切り
替えやビットの交換を極めてスムースに行うことができ
て作業効率が非常によい。

【００３８】さらに、即座に高速走行移動可能なトラッ
クの荷台に削孔機及び付帯機器が搭載されているため、
トンネルに沿って順次アンカー工事を連続する場合や緊
急又は定期退避時に、簡単かつ迅速に削孔機及び付帯機
器を移動することができ、また機器の移動設置が飛躍的
に短縮することができる。

【００３９】架台は、基台、架台、前後部のリンクアー
ムとにより構成された平行四辺形リンク機構の各部の寸
法や作動シリンダのストローク長及び本体の枢着点位置
を施工現場の状況に応じて適宣設定することにより、作
動シリンダの伸縮作動にしたがって設定位置に上昇前進
ないし下降後退することから、削孔機の先端をトンネル
側壁の曲面に沿って様々な掘削位置及び方向に対して適
正な位置及び角度に自動的に設定保持させることが可能
となると共に、特に側壁の高い位置における掘削方向の
上向き角度及び側壁の低い位置における掘削方向の下向
き角度が浅い角度に対して、高さのあるトラックの荷台
上に設置した削孔機の傾き角度と前後の位置を無理なく
自動的に設定することが可能となる。

【００４０】基台は施回自在であるため、削孔機の移動
運搬時には荷台の長手方向に向けて荷台内に納め、削孔
施工時には荷台の側面の施工部位に向けて設置できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のアンカー体頭部収納用凹部の拡大掘
削装置の正面図である。

【図２】この発明に係る削孔装置の一作動態様を示す正
面図である。

【図３】この発明に係る削孔装置の他の作動態様を示す
正面図である。

【図４】この発明に係る削孔装置の他の作動態様を示す
正面図である。

【図５】この発明に係る削孔装置の他の作動態様を示す
正面図である。

【図６】この発明に係る削孔機の位置の変化と削孔位置
の関係の一例を示す正面図である。

【図７】この発明に係る削孔機の一例を示す側面図であ
る。

【図８】この発明に係る多段式ボタンビットの縦断側面
図である。

【図９】この発明に係る多段式ボタンビットの正面図で
ある。

【図１０】この発明に係る多段式ボタンビットによる掘
削状態を示す縦断側面図である。

【図１１】この発明に係る多段式ボタンビットによる掘
削した掘削アンカー体頭部収納用凹部の縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 荷台 ２ 削孔機 ３ 自動変位架台装置 ４ ターンテーブル ５ 基台 ６ 架台 ７ 前部リンクアーム ７’ 後部リンクアーム ８ 作動シリンダ ８’ 伸縮ロッド ９ 作業足場 １０ スタンド １１ 固定台 １２ リンクアーム １３ チルトシリンダ １４ レイズシリンダ １５ 支持台 １６ ガードフェンス １７ 多段式ボタンビット １７ａ 段部ビット １７ｂ 段部ビット １７ｃ 段部ビット １８ 雌ねじ部 １９ 凹部 １９ａ 孔部 １９ｂ 孔部 １９ｃ 孔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 光史 東京都中央区銀座８丁目14番14号 日特 建設株式会社内 (72)発明者 南 榮作 長野県松本市大字芳川村井町721番地27 株式会社辰巳商会内 (56)参考文献 特開 昭58−151407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−14001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−284885（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−164381（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21B 7/02 - 7/04 E21B 10/00 E21D 20/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンカー孔の削孔作業用の削孔機の先端
   に、外径が先端部から後端にかけて段階的に拡大変化
   し、各段に段部ビットを形成した多段式ボタンビットを
   着脱自在に取付けてなることを特徴とするアンカー体頭
   部収納用凹部の拡大掘削装置。
2. 【請求項２】 低床式トラックの荷台上にターンテーブ
   ルを介して水平施回自在に設置された基台と、その上に
   配した架台と、前記基台及び架台の前部間及び後部間に
   それぞれ両端を枢着した左右一対の前部リンクアーム及
   び後部リンクアームとから平行四辺形リンク機構を構成
   し、前記基台及び架台との間に斜めに介在させた作動シ
   リンダのシリンダ本体の一部を前記前後部のリンクアー
   ムの各枢着点間における前記架台に枢着し、かつ伸縮ロ
   ッドの先端を前記基台の一部に枢着し、前記架台上に角
   度調整機構つきアンカー孔の削孔作業用の削孔機を設置
   し、この削孔機の先端に、外径が先端部から後端にかけ
   て段階的に拡大変化し、各段に段部ビットを形成した多
   段式ボタンビットを着脱自在に取付けてなることを特徴
   とするアンカー体頭部収納用凹部の拡大掘削装置。