JP4677401B2 - ロックボルト打ち及び自動化ロックボルト打ち装置並びにロックボルト打ち方法 - Google Patents

Description

本発明は、自己穿孔ロックボルトに穿孔機を接続するアダプター装置を備え、アダプター装置が、動作時にロックボルトにおける軸方向フラッシングチャンネルと共動するアダプター装置を介してフラッシング媒体及びボルトグラウチング媒体の外部源に軸方向チャンネルを接続するようにされるスイベルスリーブで密封的に包囲されるアダプター要素を備えているロックボルト打ち装置、及び自動化ロックボルト打ちに用いるようにされた自動化ロックボルト打ち装置に関するものである。本発明はまたロックボルト打ち方法に関する。

自己穿孔ロックボルトの使用は、ロックボルトを挿入するようにされる穿孔がそれ自体穿孔工具としてロックボルトによって形成されるので、合理的な処理を行う。穿孔工程の後、セメントのようなボルトグラウチング媒体は岩盤補強目的などのためにロックボルトをグラウチングする穿孔内に注入される。

穿孔工程では、穿孔領域は加圧空気又はグラウチングのためにも役立つ薄い流れのセメントとして穿孔工程中に代わりにフラッシングされるフラッシング流体でフラッシング処理される。

このようなフラッシング処理は連続して行うことができ、その結果、穿孔を取り巻く岩盤内へセメントが良好に浸入することになり、その結果ボルトは良好に引き留められる。

従来公知のロックボルト打ち装置は、穿孔機の首部アダプターにねじ込まれるスイベル装置を備えている。スイベル装置の他端部には自己穿孔ロックボルトのねじ山付き端部を受けるねじ山が設けられている。

この従来公知のロックボルト打ち装置は、手動制御型のロックボルト打ちに用いられ、そしてスイベル装置から穿孔ロックボルトを緩める際にはオペレーターによるモニタリングが必要である。

従って、本発明の目的は、上記の装置を改良すること、特に自己穿孔ロックボルトの接合を含めて全体的に自動化したロックボルト打ちを行う装置を提供することにある。

これらの目的は特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴によって達成される。

アダプター要素の締め戻しは該要素とロックボルト打ち問題又は伸張ロッドとの間で明確な仕方で起こることが達成される。このことは相当に有益である。というのは締め戻し工程が背景技術に比較して本質的に簡単化され、また自動化されたロックボルト打ちで使用できるからである。

自動化ロックボルト打ち装置は特許請求の範囲の請求項４に定義され、相応した利点が得られる。

また、特許請求の範囲の請求項５による方法も相応した利点をもたらす。

別の特徴及び利点は以下の説明から明らかとなる。

以下、添付図面を参照して実施形態をもとに本発明を説明する。

自己穿孔ロックボルトによる自動化ロックボルト打ち装置１は、穿孔リグ２を備え、この穿孔リグ２は通常の穿孔機３を支持する手段を備え、穿孔機３は長手方向ガイド４上で往復動できる。ロックボルト及び（又は）ロックボルト用の接合ロッドの貯蔵設備は符号５で示されている。

ガイド４に沿って、穿孔工程において可能なねじ接合型接合ロッドで自己穿孔ロックボルト７を支持するドリル支持体６が設けられている。

貯蔵設備及びドリル支持体は一般的には、自動化穿孔用の普通の装置に設けられるものと同様に機能し、従ってここでは詳細に説明しない。

フラッシング媒体源８は導管及び自己穿孔ロックボルト７と連通するように設けたアダプター装置１０を通り、補強すべき岩盤構造内の予定の位置にロックボルトの穿孔をあける間中フラッシングする。

セメント又は相応したグラウチング媒体を注入するボルトグラウチング媒体源９もアダプター装置１０を通ってロックボルト７に連通するように構成されている。これは、この媒体を穿孔工程中フラッシング媒体／注入媒体として又は穿孔工程の完了後に通常のグラウチング媒体として連続して供給することによって行うことができる。

ロックボルト打ち装置１０は、図２にアダプター装置１０として詳細に示され、該装置は長手方向アダプター要素１４を有し、この長手方向アダプター要素１４は、自己穿孔ロックボルトに接続する遠端部１１及び普通のロック穿孔機３と共動するアダプター要素１４の一体接続部分を備えた近端部１２を備えている。

本発明によれば、接続部分を含むアダプター要素は一部片に製造される単一の一体要素から成っている。その結果、この要素は衝撃穿孔工程中に衝撃波の生じる負荷に耐えることができる。従って、ボルト打ちを自動化する実際の可能性がもたらされる。

スイベルスリーブ１３は、アダプター要素１４の一部分を包囲して設けられ、回転阻止アーム１７を介して穿孔機３に回転固定して締め付けられている。この要素は一方では穿孔機３に締め付けられ、また他方ではスイベルスリーブ１３から半径方向にのびる接続ニップル１６と共動するリング形端部部分の形態の手段を構成している。従ってスイベルスリーブは穿孔機３に対して非回転的に構成される。

接続ニップル１６は、それぞれグラウチング媒体のフラッシング及び注入用の源８又は９に接続するようにされている。代わりに、当然、一つずつ各源に連通する二つの接続ニップルを設けてもよい。

スイベルスリーブ１３は、放射状のチャンネル１９（一つ以上であることができる）が出ているアダプター要素１４の一部分を包囲する環状スペース１８の各側にシール部材１５を備えている。チャンネル１９は、スペース１８を、アダプター要素１４の遠端部で自己穿孔ロックボルトに対する凹状部分の内側に通じている軸方向チャンネル２０に接続する。このようにして、図１の源８、９からの媒体は凹状部分内に挿入されるロックボルトに伝送される。

本発明によるロックボルト打ち方法は次のとおりである。

工程１
穿孔機内に挿入されるアダプター装置における凹状部分内に、打ち込んで引き留めるべき自己穿孔ロックボルトが接続される。

工程２
穿孔工程は通常の仕方で行われるが、自己穿孔ロックボルトのドリルビットの領域のフラッシングが穿孔機自体にわたって行われず、フラッシング媒体源か又はフラッシュとグラウトを同時行う軽い流れのセメントに接続されるアダプター装置にわたって行われる点で異なっている。

工程３
穿孔機ガイドにおけるフロントドリル支持体を通って自己穿孔ロックボルトを打ち込んだ後、穿孔機３の回転方向は反転され、アダプター要素の遠端部における雌ねじ山とロックボルトとのねじ係合を緩める。こうしてロックボルトは解放されて岩盤補強材として用いられたり、接合ロッドと接合されたり或いはさらに打ち込まれたりできる。

工程４
穿孔機３は、十分に長いロックボルトを挿入するのに必要である場合には、接合ロッドと共動する位置にするために反転され、それにより駆動後、上記の仕方でセメントが注入される。この注入工程は、ロックボルトが工程２の後に既に使用するために用意されていた場合にも適用でき、セメント（又は同等物）はフラッシングのために用いられない。

本発明で達成される利点をまとめると次のとおりである。

ロックボルトは常に、ねじ接合がただ一つだけであるのでアダプター要素から離されるので緩い結合を取り扱うことがない。

穿孔工程中に連続してセメント注入を行うことができる。

セメントの注入において、ボルトに別個のポンプを接続する必要がないので単一操作でボルトを打ち込むことができる。

本発明によれば、ボルト貯蔵設備によって、自己穿孔ボルトの完全に機械化した／自動化した設備を実現することができる。

穿孔リグを含む自動化ロックボルト打ち装置を示す概略図。 本発明によるロックボルト打ち装置の詳細図。

Claims (5)

1. 自己穿孔ロックボルト（７）に穿孔機（３）を接続するアダプター装置（１０）を備えたロックボルト打ち装置であって、
   前記アダプター装置（１０）が、動作時にロックボルトにおける軸方向フラッシングチャンネルと共動するアダプター装置（１０）を介してフラッシング媒体及びボルトグラウチング媒体の外部源（８）、（９）に軸方向チャンネル（２０）を、少なくとも１個の放射状チャンネル（１９）の上方で、接続するように設けられるスイベルスリーブ（１３）で密封的に包囲されるアダプター要素（１４）を備え、該アダプター要素（１４）が遠端部（１１）に、ロックボルト（７）における相応したねじ山に接続するねじ山を備え、前記放射状チャンネル（１９）が穿孔機（３）の外側の位置に現れるロックボルト打ち装置において、
   アダプター要素（１４）が近端部（１２）に、穿孔機（３）に接続する一体接続部分を備え、それにより接続部分を含むアダプター要素（１４）が一部片の単一一体要素から成る
   ことを特徴とするロックボルト打ち装置。
2. アダプター要素におけるねじ山が雌ねじ山であり、ロックボルトにおけるねじ山が雄ねじ山であることを特徴とする請求項１に記載のロックボルト打ち装置。
3. スイベルスリーブ（１３）が、フラッシング媒体及びボルトグラウチング媒体に対する本質的に半径方向にのびる接続ニップル（１６）を備え、接続ニップル（１６）が回転防止アーム（１７）と共動するようにされかつ穿孔機に固定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロックボルト打ち装置。
4. 自動化ロックボルト打ちに用いるように構成され、アダプター要素の長さが、最も前進した位置における穿孔機（３）と打ち込むべきロックボルト（７）のフロントドリル支持体（６）との間の距離を越えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロックボルト打ち装置。
5. ガイド（４）上を往復動する穿孔機（３）と、自己穿孔ロックボルト（７）のロックボルト貯蔵設備（５）と、フラッシング媒体及びボルトグラウチング媒体の外部源（８）、（９）と、打ち込むべき位置にあるロックボルトの孔支持体とを有し、請求項１〜４のいずれか一項に記載のロックボルト打ち装置（１）を有することを特徴とする自己穿孔ロックボルトの自動化ロックボルト打ち装置。

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