JP5700985B2 - ロックボルト形成方法および削孔装置 - Google Patents

Description

本発明はロックボルトを形成する場合に使用されるロックボルト形成方法および削孔装置に関する。

従来、法面の６ｍ〜７ｍまでの比較的に浅い所の補強はロックボルト工法を用いてロックボルトを形成している。

この従来のロックボルト工法は、中空のドリルロッドの先端部にビットを取付けた削孔機を法面に設置し、法面にドリルロッドを前進させたり、後退させたりして、掘ったロックボルト形成用削孔が崩れているか、崩れていないかを確認しながら行なった後、ドリルロットを抜き取った後、形成されたロックボルト形成用削孔内に鉄筋を挿入して、その後にセメントやモルタルを充填してロックボルトを形成している。

このため、ロックボルト形成用削孔を形成する時に掘ったロックボルト形成用削孔が崩れているか、崩れていないかの確認のため、ドリルロッドを前進させたり、後退させたりするため時間がかかり、コスト高になるという欠点があった。

また、このような作業を行なわないで、ドリルロッドを前進させるだけでロックボルト形成用削孔を形成すると、掘ったロックボルト形成用削孔が崩れるとドリルロッドを抜き取れなくなるという欠点があった。

特開２０００−２７５９８号公報

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、ロックボルト用削孔を掘った所が崩れる心配をすることなく、所定の深さまで短時間に削孔することができるとともに、形成したロックボルト用削孔が崩れる心配なく抜き取ることができ、かつロックボルト用削孔に充填したモルタル内に鉄筋を挿入して、十分な強度が得られるロックボルト形成方法および削孔装置を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明はケーシングロッド内にインナーロッドを設けた二重管式削孔機を備えた削孔装置で前記ケーシングロッドとインナーロッドとの間の隙間より空気あるいはフラッシング用水を供給し、空気あるいはフラッシング用水および切削した切削物とを前記インナーロッド内を通過させて外部へ排出させてロックボルト用削孔を形成するロックボルト用削孔形成工程と、このロックボルト用削孔形成工程で形成したロックボルト用削孔より二重管式削孔機のケーシングロッドおよびインナーロッドを同時に抜き取りながら、該インナーロッドより抜き取り空間内にモルタルを充填する抜き取りモルタル充填工程と、この抜き取りモルタル充填工程後に充填されたモルタルが硬化する前に、該充填モルタル内に鉄筋を挿入する鉄筋挿入工程とでロックボルト形成方法を構成している。

本発明は急傾斜の法面でも走行することができる無限軌道および作業台を備える作業車と、この作業車の作業台に回動装置を介して取付けられたブームと、このブームに左右方向にスライド移動可能に取付けられたスライド支持台と、このスライド支持台に取付けられたガイドシェルに７ｍ程のロックボルト形成用削孔を形成することができ、先端にビットが装着されたケーシングロッド内に先端にビットが装着されたインナーロッドを設け、ケーシングロッドとインナーロッドとの間の隙間より空気あるいはフラッシング用水を供給し、空気あるいはフラッシング用水および切削した切削物とを前記インナーロッド内を通過させて外部へ排出させるクリーニング装置を備えた二重管式削孔機と、該二重管式削孔機のインナーロッドより抜き取り空間内にモルタルを供給することができるモルタル供給装置と、前記スライド支持台に取付けられた鉄筋をモルタルが充填されたロックボルト用削孔内へ挿入させる鉄筋挿入装置とで削孔装置を構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１により、ロックボルト用削孔形成でロックボルト用削孔を形成した後、ロックボルト用削孔より二重管式削孔機のケーシングロッドおよびインナーロッドを同時に抜き取りながら、該インナーロッドより抜き取り空間内にモルタルを充填することができる。
したがって、ロックボルト用削孔が崩れたりするのを防止することができる。
したがって、ロックボルト用削孔を形成する時には、形成したロックボルト用削孔が崩れるのを心配することなく形成することができ、短時間にロックボルト用削孔を形成することができる。
（２）前記（１） により、ロックボルト用削孔より二重管式削孔機のケーシングロッドおよびインナーロッドを同時に抜き取りながら、該インナーロッドより抜き取り空間内にモルタルを充填するので、ロックボルト用削孔が崩れることなく、内部にモルタルを充填することができる。
（３）前記（１）により、ロックボルト用削孔にモルタルが充填された後、充填されたモルタルが硬化する前に、該モルタル内に鉄筋を挿入するので、比較的楽に鉄筋を挿入することができる。
（４）前記（１）〜（３）によって、ロックボルトを楽な作業で、短時間に低コストとで形成することができる。
（５）請求項２は急傾斜の法面でも走行することができる作業車に削孔装置を備えるものを用いているので、従来のように法面に足場を形成するものに比べ、容易に移動してロックボルト用削孔を効率よく形成することができる。
（６）請求項３はロックボルト用削孔に充填されたモルタル内に鉄筋を、振動を与えながら挿入するので、効率よく、短時間に鉄筋をモルタル内に挿入することができる。
（７）請求項４も前記（１）〜（６）と同様な効果が得られる。

本発明を実施するための第１の形態の工程図。 本発明を実施するための第１の形態のロックボルト用削孔形成工程の説明図。 本発明を実施するための第１の形態の抜き取りモルタル充填工程の説明図。 本発明を実施するための第１の形態の鉄筋挿入工程の説明図。 本発明を実施するための第１の形態の削孔装置の側面図。 本発明を実施するための第１の形態の削孔装置の平面図。 本発明を実施するための第１の形態の削孔装置の動作説明図。 本発明を実施するための第１の形態の鉄筋挿入作業車の側面図。 本発明を実施するための第１の形態の鉄筋挿入作業車の平面図。 本発明を実施するための第１の形態の鉄筋挿入作業車の動作説明図。 本発明を実施するための第２の形態の工程図。 本発明を実施するための第２の形態のロックボルト用削孔形成工程の説明図。 本発明を実施するための第２の形態の抜き取りモルタル充填工程の説明図。 本発明を実施するための第２の形態の鉄筋挿入工程の説明図。 本発明を実施するための第２の形態の削孔装置の側面図。 本発明を実施するための第２の形態の削孔装置の平面図。 本発明を実施するための第２の形態のスライド支持台の移動状態の説明図。 本発明を実施するための第３の形態の工程図。 本発明を実施するための第３の形態のロックボルト用削孔形成工程の説明図。 本発明を実施するための第３の形態の抜き取りモルタル充填工程の説明図。 本発明を実施するための第３の形態の鉄筋挿入工程の説明図。 本発明を実施するための第３の形態の削孔装置の平面図。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。

図１ないし図１０に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は緩傾斜あるいは急傾斜の法面２にロックボルト３を形成する本発明のロックボルト形成方法で、このロックボルト形成方法１はケーシングロッド４内にインナーロッド５を設けた二重管式削孔機６を備えた削孔装置７でロックボルト用削孔８を形成するロックボルト用削孔形成工程９と、このロックボルト用削孔形成工程９で形成されたロックボルト用削孔８より二重管式削孔機６のケーシングロッド４およびインナーロッド５を同時に抜き取りながら、該ケーシングロッド４あるいはインナーロッド５より抜き取り空間１０内にモルタル１１を充填する抜き取りモルタル充填工程１２と、この抜き取りモルタル充填工程１２後に充填されたモルタル１１が硬化する前に、該充填モルタル１１内に鉄筋１３を挿入する鉄筋挿入工程１４とで構成されている。

前記ロックボルト用削孔形成工程９で使用される削孔装置７は、図５ないし図７に示すように、急傾斜の法面２でも走行することができる無限軌道１５、１５および作業台１６が備えられた作業車１７と、この作業車１７の作業台１６の前方中央部に油圧シリンダー１８によって水平方向に回動するブーム１９、このブーム１９の先端部に枢支ピン１９ａで枢支され、油圧シリンダー２１で先端部が上下方向に回動するように取付けられた回動体２０ａとからなる回動装置２０と、この回動装置２０の回動体２０ａに油圧シリンダー２２で上下方向に移動できるように取付けられた７ｍ程のガイドシェル２３と、このガイドシェル２３に前後進移動装置２４を介して前後進可能に取付けられた二重管式削孔機６とで構成されている。

前記二重管式削孔機６は前後進移動装置２４によって、前記ガイドシェル２３に沿って前後進可能なベース板２５と、このベース板２５の前方に固定されたケーシングロッド回転装置２６と、このケーシングロッド回転装置２６の回転部に後端部が接続され、先端部が前記ガイドシェル２３の先端部の支持部２７に回転可能に支持され、かつ先端部にビット２８が取付けられた７ｍ程のケーシングロッド４と、このケーシングロッド４内に隙間２９を介して挿入された先端部にビット３０が取付けられたインナーロッド５と、このインナーロッド５の後端部と接続された、前記ベース板２５の後方に固定された打撃装置３１とを備えるインナーロッド回転装置３２と、このインナーロッド回転装置３２と前記ケーシングロッド回転装置２６との間の、前記ケーシングロッド４とインナーロッド５との間の隙間２９より空気あるいはフラッシング用水をビット２８、３０の先端部より供給し、ビット３０の中央部の透孔３０ａより空気あるいはフラッシング用水および切削した切削物とを前記インナーロッド５内を通過させて外部へ排出させるクリーニング装置３４と、このクリーニング装置３４と切り替え操作で、前記インナーロッド５の透孔３３を通過させてビット３０の中央透孔３０ａよりモルタル１１を排出するスクイーズポンプ３５を備えるモルタル供給装置３６と、前記作業台１６の後部両側部に取付けられた左右のウインチ３７、３７と、この左右のウインチ３７、３７のワイヤー３８、３８を前記作業台１６の前部両側部に設けられたワイヤーガイド部材３９、３９を介して固定する、急傾斜の法面２の上部の左右部位、少なくとも前記作業台１６の幅寸法の数倍あるいは十数倍の幅寸法部位に固定されたアンカー４０、４０とで構成されている。

前記鉄筋挿入工程１４は鉄筋挿入作業車４１で行なう。この鉄筋挿入作業車４１は図８ないし図１０に示すように急傾斜の法面２でも走行することができる無限軌道４２、４２および作業台４３が備えられた作業車本体４４と、この作業車本体４４の作業台４３の前方中央部に垂直方向に油圧シリンダー４５によって回動するブーム４６を備える回動装置４７と、この回動装置４７のブーム４６の先端部に上下方向に移動させる油圧シリンダー４８を用いた上下移動装置４９を介して取付けられた先端部に支持具５０を備えるガイドシェル５１と、このガイドシェル５１に前後移動できるように前後進移動装置５２を介して取付けられた鉄筋１３を支持するとともに、振動を付与することができる振動装置５５、打撃装置５３を備えた鉄筋支持装置５４とで構成されている。

なお、鉄筋挿入作業車４１も必要に応じて作業台４３にウインチ３７、３７を設置し、急傾斜の法面２のアンカー４０、４０に取付けて作業してもよい。

上記構成の削孔装置７はウインチ３７、３７と無限軌道４２、４２により、急傾斜の法面２でもロックボルト形成部位へ作業車１７を移動させることができる。

しかる後、回動装置２０および上下移動装置２２でロックボルト形成部位へケーシングロッド４やインナーロッド５を位置させ、ケーシングロッド回転装置２６、打撃装置３１、インナーロッド回転装置３２およびクリーニング装置３４を作動させ、この状態で前後進移動装置２４を作動させることにより、ビット２８、３０でロックボルト用削孔８を形成しながら、あらかじめ設定された深さまで掘り進む。

この時、ビット２８、３０で切削した切削物は、クリーニング装置３４で送られた空気あるいはフラッシング用水と一緒になってインナーロッド５を通過して外部へ排出され、効率よくロックボルト用削孔８が形成される。

また、このロックボルト用削孔８の形成時には、形成されたロックボルト用削孔８の内壁面とケーシングロッド４の間には、ほとんど隙間がない状態であるため、削孔中にロックボルト用削孔８の壁面が崩れたりすることがない。

あらかじめ設定された深さのロックボルト用削孔８が形成されると、クリーニング装置３４をモルタル供給装置３６に切り替え、モルタル１１をインナーロッド５の透孔３３を通過させてビット３０の中央透孔３０ａより排出させながら、前後進移動装置２４でベース板２５を後方へ移動させ、ロックボルト用削孔８よりケーシングロッド４、インナーロッド５を抜き取りながら、抜き取り空間１０内にモルタル１１を充填しながら抜き取る。

しかる後、回動装置２０および上下移動装置２２を作動させ、作業台１６とほぼ水平状態となるように二重管式削孔機６を位置させて、次のロックボルト用削孔を形成する部位へ作業車１７およびウインチ３７、３７を駆動させて移動させる。

次に、鉄筋挿入作業車４１を駆動させるとともに、回動装置４７および上下移動装置４９を作動させて、形成されたモルタル１１が充填されたロックボルト用削孔８内に鉄筋１３を挿入できるように位置させた後、鉄筋支持装置５４に支持された鉄筋１３を打撃装置５３、振動装置５５を作動させながら前後進移動装置５２を前進させることにより、支持具５０を備えるガイドシェル５１に案内されて、ロックボルト用削孔８内のモルタル１１内へ鉄筋１３を挿入することができる。

なお、前記打撃装置５３に振動装置の機能を兼用させることにより、振動装置を用いなくても同様な作用効果が得られる。

［発明を実施するための異なる形態］
次に、図１１ないし図２２に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１１ないし図１７に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、回動装置２０Ａで回動されるブーム１９Ａに左右方向にスライド移動できるようにスライド支持台５６を作業台１６に油圧シリンダー５７を介して取付けるとともに、前記スライド支持台５６に鉄筋１３をモルタル１１が充填されたロックボルト用削孔８内へ挿入させるスライド支持台５６に上下移動装置４９を介して取付けられたガイドシェル５１、このガイドシェル５１に前後移動できるように前後進移動装置５２を介して取付けられた鉄筋１３を支持するとともに、振動を付与することができる打撃装置５３を備えた鉄筋支持装置５４を用いた点で、このように構成された削孔装置７Ａを用いることにより、二重管式削孔機６でロックボルト用削孔８を形成して、モルタル１１をロックボルト用削孔８内へ抜き取り充填した後、スライド支持台５６を油圧シリンダー５７で左右方向へ移動させ、モルタル１１が充填されたロックボルト用削孔８内に鉄筋１３を挿入できるように位置させた後、鉄筋支持装置５４に支持された鉄筋１３を打撃装置５３、振動装置５５を作動させながら前後進移動装置５２を前進させることにより、支持具５０を備えるガイドシェル５１に案内されてロックボルト用削孔８内のモルタル１１内へ挿入することができる。

このような左右方向へ移動させることができるスライド支持台５６を備える削孔装置７Ａを用いてロックボルト用削孔形成工程９Ａ、抜き取りモルタル充填工程１２Ａおよび鉄筋挿入工程１４Ａを行なったロックボルト形成方法１Ａを行なっても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、鉄筋１３をモルタル１１が充填されたロックボルト用削孔８内への挿入をより効率よく行なうことができる。

図１８ないし図２２に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、回動装置２０Ａで回動されるブーム１９Ａに左右方向にスライド移動できるようにスライド支持台５６を作業台１６に油圧シリンダー５７を介して取付けるとともに、前記スライド支持台５６に前後進移動装置２４でベース板２５を前後方向に移動させ二重管式削孔機６と、この二重管式削孔機６とは別に移動させることができる前後進移動装置２４Ａで移動するベース板２５Ａに鉄筋を支持し打撃装置５３でロックボルト用削孔８内へ挿入させることができる鉄筋挿入装置５８を並設したガイドシェル２３Ａを用いた点で、このように構成された削孔装置７Ｂを用いることにより、二重管式削孔機６でロックボルト用削孔８を形成して、モルタル１１をロックボルト用削孔８内へ抜き取り充填した後、スライド支持台５６を油圧シリンダー５７で左右方向へ移動させ、モルタル１１が充填されたロックボルト用削孔８内に鉄筋１３を挿入できるようにガイドシェル２３Ａを位置させた後、鉄筋挿入装置５８を作動させ、鉄筋１３を打撃装置５３を作動させながら前後進移動装置２４Ａを前進させることにより、支持具５０を備えるガイドシェル２３Ａに案内されて鉄筋１３をロックボルト用削孔８内のモルタル１１内へ挿入することができる。

このような左右方向へ移動させることができるスライド支持台５６および鉄筋挿入装置５８を並設したガイドシェル２３Ａを備える削孔装置７Ｂを用いてロックボルト用削孔形成工程９Ｂ、抜き取りモルタル充填工程１２Ｂおよび鉄筋挿入工程１４Ｂを行なったロックボルト形成方法１Ｂを行なっても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、鉄筋１３をモルタル１１が充填されたロックボルト用削孔８内への挿入をより効率よく行なうことができる。

本発明はロックボルトを形成する産業やロックボルトを削孔する削孔装置を製造する産業で利用される。

１、１Ａ、１Ｂ：ロックボルト形成方法、
２：法面、 ３：ロックボルト、
４：ケーシングロッド、 ５：インナーロッド、
６：二重管式削孔機、 ７、７Ａ、７Ｂ：削孔装置、
８：ロックボルト用削孔、
９、９Ａ、９Ｂ：ロックボルト用削孔形成工程、
１０：抜き取り空間、 １１：モルタル、
１２、１２Ａ、１２Ｂ：抜き取りモルタル充填工程、
１３：鉄筋、 １４、１４Ａ、１４Ｂ：鉄筋挿入工程、
１５：無限軌道、 １６：作業台、
１７：作業車、 １８：油圧シリンダー、
１９：ブーム、 ２０：回動装置、
２１：油圧シリンダー、 ２２：上下移動装置、
２３、２３Ａ：ガイドシェル、 ２４：前後進移動装置、
２５：ベース板、
２６：ケーシングロッド回転装置、
２７：支持部、 ２８：ビット、
２９：隙間、 ３０：ビット、
３１：打撃装置、 ３２：インナーロッド回転装置、
３３：透孔、 ３４：クリーニング装置、
３５：スクイーズポンプ、 ３６：モルタル供給装置、
３７：ウインチ、 ３８：ワイヤー、
３９：ワイヤーガイド部材、 ４０：アンカー、
４１：鉄筋挿入作業車、 ４２：無限軌道、
４３：作業台、 ４４：作業車本体、
４５：油圧シリンダー、 ４６：ブーム、
４７：回動装置、 ４８：油圧シリンダー、
４９：上下移動装置、 ５０：支持具、
５１：ガイドシェル、 ５２：前後進移動装置、
５３：打撃装置、 ５４：鉄筋支持装置、
５５：振動装置、 ５６：スライド支持台、
５７：油圧シリンダー、 ５８：鉄筋挿入装置。

Claims (4)

1. ケーシングロッド内にインナーロッドを設けた二重管式削孔機を備えた削孔装置で前記ケーシングロッドとインナーロッドとの間の隙間より空気あるいはフラッシング用水を供給し、空気あるいはフラッシング用水および切削した切削物とを前記インナーロッド内を通過させて外部へ排出させてロックボルト用削孔を形成するロックボルト用削孔形成工程と、このロックボルト用削孔形成工程で形成したロックボルト用削孔より二重管式削孔機のケーシングロッドおよびインナーロッドを同時に抜き取りながら、該インナーロッドより抜き取り空間内にモルタルを充填する抜き取りモルタル充填工程と、この抜き取りモルタル充填工程後に充填されたモルタルが硬化する前に、該充填モルタル内に鉄筋を挿入する鉄筋挿入工程とからなるロックボルト形成方法。
2. ロックボルト用削孔形成工程で使用される削孔装置は、急傾斜の法面でも走行することができる作業台を備える作業車と、この作業車の作業台に回動装置を介して取付けられたガイドシェル、このガイドシェルに取付けられた７ｍ程のケーシングロッド、このケーシングロッド内に設けられたインナーロッド、このインナーロッドあるいはケーシングロッドのいずれかの先端部に取付けられたビットを備える二重管式削孔機とで構成されていることを特徴とする請求項１記載のロックボルト形成方法。
3. 鉄筋挿入工程は挿入する鉄筋に振動を与えながら行なうことを特徴とする請求項１記載のロックボルト形成方法。
4. 急傾斜の法面でも走行することができる無限軌道および作業台を備える作業車と、この作業車の作業台に回動装置を介して取付けられたブームと、このブームに左右方向にスライド移動可能に取付けられたスライド支持台と、このスライド支持台に取付けられたガイドシェルに７ｍ程のロックボルト形成用削孔を形成することができ、先端にビットが装着されたケーシングロッド内に先端にビットが装着されたインナーロッドを設け、ケーシングロッドとインナーロッドとの間の隙間より空気あるいはフラッシング用水を供給し、空気あるいはフラッシング用水および切削した切削物とを前記インナーロッド内を通過させて外部へ排出させるクリーニング装置を備えた二重管式削孔機と、該二重管式削孔機のインナーロッドより抜き取り空間内にモルタルを供給することができるモルタル供給装置と、前記スライド支持台に取付けられた鉄筋をモルタルが充填されたロックボルト用削孔内へ挿入させる鉄筋挿入装置とからなることを特徴とする削孔装置。

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