JP7470591B2

JP7470591B2 - ロックボルト施工装置

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Publication number: JP7470591B2
Application number: JP2020122981A
Authority: JP
Inventors: 英明三上; 淳史北原; 亮若竹; 啓志松本
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2040-07-17
Also published as: JP2022019247A

Description

特許法第３０条第２項適用（１）令和２年４月２２日、戸田建設のウェブサイトｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｏｄａ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／２０２０／２０２００４２２．ｈｔｍｌ（２）令和２年４月２３日、建設通信新聞（３）令和２年４月２３日、日刊建設産業新聞（４）令和２年４月２３日、日刊建設工業新聞（５）令和２年４月２３日、日刊工業新聞

本発明は、ＮＡＴＭ工法による山岳トンネル工事において、掘削直後の地山に穿孔を行い、この穿孔内に挿入され、グラウト材によって固定されるロックボルトのための施工装置に関する。

従来より、ＮＡＴＭ工法に代表される山岳トンネル工事では、発破による掘進毎に、掘削壁面に対してコンクリートの吹付けを行うとともに、多数のロックボルトをトンネル壁面に対して垂直に地山中に挿入しグラウト材によって固定することにより、吹付けコンクリートとロックボルトとを主たる支保部材として地山補強を図った後、その外面に防水シートを張設し、最終的なコンクリート覆工を行うようにしている。

従来は、前記ロックボルトの施工は、穿孔機によって穿孔を行った後、バスケットに作業員が搭乗し、穿孔にロックボルトを手作業で挿入し、更にグラウト材を充填することによりロックボルトの固定を図るようにしていたが、近年このロックボルトの施工を機械化することが行われている。

例えば、下記特許文献１では、トンネル用ドリルジャンボのガイドシェルに搭載されたトンネル用ロックボルト施工装置であって、前記ガイドシェルに、該ガイドシェルの長手方向に沿って並列状態を保持して複数本の削孔ロッドとロックボルトとをラックに格納し、前記削孔ロッドとロックボルトのうち、特定の１本を前記ガイドシェル上の所定位置に位置決め可能に前記ラックを作動する駆動部を有する格納装置と、前記ガイドシェルの所定位置に位置決めされた前記特定の１本を把持可能なクランプ装置と、前記格納装置の一部に収容された定着材注入管をガイド管とする注入ホースをロックボルト孔内に挿入可能な注入ホース供給装置とを搭載したことを特徴とするトンネル用ロックボルト施工装置が提案されている。

また、下記特許文献２では、地山に設けられた孔と、前記孔に充填された充填材と、前記充填材に埋め込まれるロックボルトと、により構成される支保構造を施工するために、移動式台車に搭載されるロックボルト施工装置であって、
前記孔を削孔する削孔ロッドと、第１軸線を有し前記削孔ロッドを駆動する第１ドリフタと、前記第１ドリフタを前記第１軸線に沿う方向へ往復移動可能に支持する第１ガイドセルと、前記第１ガイドセルを前記移動式台車に連結すると共に、前記地山に対する前記第１ガイドセルの姿勢を制御する第１ブームとを有する第１アームユニットと、前記削孔ロッドが削孔した前記孔に挿し込まれて、前記孔に充填材を充填する充填ロッドと、第２軸線を有し前記充填ロッドの基端を保持する第２ドリフタと、前記第２ドリフタを前記第２軸線に沿う方向へ往復移動可能に支持する第２ガイドセルと、前記第２ガイドセルを前記移動式台車に連結すると共に、前記地山に対する前記第２ガイドセルの姿勢を制御する第２ブームとを有する第２アームユニットとを備えるロックボルト施工装置が提案されている。この場合、前記第１ガイドセルは、前記第１軸線に沿う方向へ延びる第１ガイドと、前記第１軸線に沿う方向に往復移動可能に前記第１ガイドに取り付けられると共に、前記第１ドリフタが搭載される第１キャリッジとを含み、前記第１アームユニットは、前記第１キャリッジに設けられると共に、前記ロックボルトの基端を着脱可能に保持するボルト保持部と、前記第１ガイドに配置されると共に、前記ボルト保持部に保持された前記ロックボルトを支持するボルト支持部と、前記第１ガイドの先端に設けられると共に、前記ロックボルトの基端が着脱可能に嵌め込まれるボルト押圧部とをさらに有する。

特開平９－９６１９６号公報特開２０１９－６５５３６号公報

前記特許文献１に係るトンネル用ロックボルト施工装置や特許文献２に係るロックボルト施工装置は、ロックボルトのための地山削孔、定着材(グラウト材)の注入、ロックボルトの挿入などの一連の作業を機械化している点で優れているものである。

しかしながら、前記特許文献１に係る装置の場合は、１台のガイドシェル（油圧ドリフタ含む）と、複数本の削孔ロッドとロックボルトとを収納したラック及び注入ホース供給装置を含む格納装置によって、ロックボルトの穿孔、定着材の注入、ロックボルトの挿入までを可能としたものであり、１台のガイドシェル装置部分に複数の機能を持たせるために装置自体が複雑であり製作費が嵩むとともに、更に一連のオペレータ操作が煩雑になるなどの問題があった。

一方、前記特許文献２に係る装置の場合は、複数のアームの内、一つのアームに対して穿孔とロックボルトの挿入とを行わせ、他のアームに充填材の充填を行わせることによってアーム毎に役割分担を行い、作業の効率化を進めたものであるが、アーム毎に異なる作業を行わせることは操作が煩雑化しオペレータにかなりの負担を強いることになるなどの問題があった。

そこで本発明の主たる課題は、ロックボルトのための穿孔作業と、グラウト材の充填と、ロックボルトの挿入作業とを行わしめるようにしたロックボルト施工装置であって、装置構造を単純化するとともに、一連の操作を行うオペレータの負担を軽くし、かつロックボルト穿孔、グラウト充填及びロックボルト挿入までの一連の作業の更なる効率化を図ることにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、ＮＡＴＭ工法による山岳トンネル工事において、壁面に対してロックボルトのための穿孔、グラウト材の充填及びロックボルトの挿入の作業を行うためのロックボルト施工装置であって、
前記ロックボルト施工装置は、走行可能な基体と、基体から延びるアームユニットと、アームユニットの先端部に設けられた装置本体とを含み、
前記装置本体は、第１ガイドシェルと、第１ガイドシェルに沿って前後進可能に設けられた第１ドリフタと、この第１ドリフタに保持される穿孔ロッドとを備えるロックボルト穿孔装置部と、
第２ガイドシェルと、第２ガイドシェルに沿って前後進可能に設けられた第２ドリフタと、前記ガイドシェルに隣接して配置された、周囲に複数本のロックボルトを保持可能であるとともに、前記第２ドリフタにロックボルトを供給するためのロックボルトラックとを備えるロックボルト挿入装置部と、
前記ロックボルト穿孔装置部と、前記ロックボルト挿入装置部との間に配置された、グラウト材を穿孔内に充填するための注入ホースを進退自在に保持するグラウト材充填装置部とが並列状態で設けられ、
前記基体にグラウト材供給装置が搭載されているとともに、該グラウト材供給装置は、前記基体の側面において、上段側に配置された練混ぜ用ミキサー装置部と、下段側に配置されたグラウト材圧送ポンプ装置部とからなり、前記グラウト材圧送ポンプ装置部は、鉛直軸周りの支軸によって左右方向に揺動可能とされ使用時位置と待避位置との間で移動可能とされ、前記練混ぜ用ミキサー装置部はリンク機構によって上下動可能とされ、前記グラウト材圧送ポンプ装置部が待避位置にある時に下降可能となっていることを特徴とするロックボルト施工装置が提供される。

上記請求項１記載の発明では、ロックボルト施工装置は、走行可能な基体と、基体から延びるアームユニットと、アームユニットの先端部に設けられた装置本体とを含み、この装置本体は、ロックボルトのための穿孔を行うロックボルト穿孔装置部と、ロックボルトの挿入を行うロックボルト挿入装置部と、前記ロックボルト穿孔装置部と前記ロックボルト挿入装置部との間に配置された、グラウト材の充填を行うためのグラウト材充填装置部とを夫々独立した構造としたことにより、装置構造を単純化することが可能になると同時に操作が単純化するため一連の操作を行うオペレータの負担も軽くなる。

また、前記基体にグラウト材供給装置が搭載されているとともに、該グラウト材供給装置は、前記基体の側面において、上段側に配置された練混ぜ用ミキサー装置部と、下段側に配置されたグラウト材圧送ポンプ装置部とからなり、前記グラウト材圧送ポンプ装置部は、鉛直軸周りの支軸によって左右方向に揺動可能とされ使用時位置と待避位置との間で移動可能とされ、前記練混ぜ用ミキサー装置部はリンク機構によって上下動可能とされ、前記グラウト材圧送ポンプ装置部が待避位置にある時に下降可能となっている。

従来は、グラウト材供給車が別途用意され、ロックボルト施工装置に対してグラウト材をホースを介して供給するようにしていたが、本発明では基体にグラウト材供給装置を搭載することにより、運転手の人数の削減やトンネル施工重機数の低減により切羽前での輻輳を防止でき、かつグラウト充填作業の効率化を図ることが可能になる。

従来は、グラウト材供給装置をロックボルト穿孔装置などに搭載することは設置スペースの確保等の点から困難であった。そのため、基体の側面において、上段側に練混ぜ用ミキサー装置部を配置し、下段側にグラウト材圧送ポンプ装置部することとし、前記グラウト材圧送ポンプ装置部は、鉛直軸周りの支軸によって左右方向に揺動可能とされ使用時位置と待避位置との間で移動可能とされ、前記練混ぜ用ミキサー装置部はリンク機構によって上下動可能とされ、前記グラウト材圧送ポンプ装置部が待避位置にある時に下降可能とすることにより、作業員が基体に搭乗することなく、基体脇の地上スペースで前記練混ぜ用ミキサー装置部へのグラウト材料の投入を容易に行うことが可能になる。

請求項２に係る本発明として、前記装置本体の先端部に回転当接支点部が設けられ、この回転当接支点部をトンネル壁面に押し当て固定した状態で、前記ロックボルト穿孔装置部と前記ロックボルト挿入装置部と前記グラウト材充填装置部とが前記回転当接支点部を回転中心として揺動可能とされ、かつ前記装置本体を先端側から視た際、前記ロックボルト穿孔装置部の第１ドリフタの軸部と、前記ロックボルト挿入装置部の第２ドリフタの軸部と、前記グラウト材充填装置部の注入ホース部とが前記回転当接支点部を中心とする円弧線上に位置している請求項１記載のロックボルト施工装置が提供される。

上記請求項２記載の発明では、前記回転当接支点部をトンネル壁面に押し当て固定した状態で、前記ロックボルト穿孔装置部と前記ロックボルト挿入装置部と前記グラウト材充填装置部とが前記回転当接支点部を回転中心として揺動可能とされ、かつ正面視で（前記装置本体を先端側から視た際）、前記ロックボルト穿孔装置部の第１ドリフタの軸部と、前記ロックボルト挿入装置部の第２ドリフタの軸部と、前記グラウト材充填装置部の注入ホース部とが前記回転当接部を中心とする円弧線上に位置するようにしている。従って、前記回転当接支点部を中心とする揺動制御操作のみによって、前記ロックボルト穿孔装置部、前記ロックボルト挿入装置部、前記グラウト材充填装置部の位置決めが簡単にできるようになるため、一連の操作を行うオペレータの負担が軽くなるとともに、ロックボルト穿孔、グラウト充填及びロックボルト挿入までの一連の作業の更なる効率化を図ることが可能になる。

以上詳説のとおり本発明によれば、ロックボルトのための穿孔作業と、グラウト材の充填と、ロックボルトの挿入作業とを行わしめるようにしたロックボルト施工装置であって、装置構造を単純化するとともに、一連の操作を行うオペレータの負担を軽くし、かつロックボルト穿孔、グラウト充填及びロックボルト挿入までの一連の作業の更なる効率化を図ることが可能になる。

山岳トンネルの掘削施工要領を示すトンネル縦断面図である。本発明に係るロックボルト施工装置４全体側面図である。装置本体１２を示す斜視図である。その正面図である。装置本体１２を構成する各装置部の位置関係を示す模式図である。グラウト材供給装置１７を示す斜視図である。その正面図である。その平面図である。練混ぜ用ミキサー装置部１８を示す斜視図である。その正面図である。その側面図である。グラウト材圧送ポンプ装置部１９を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

切羽Ｓの近傍では、図１に示されるように、ドリルジャンボ１、吹付け機２、ホイールローダ３、ロックボルト施工装置４などのトンネル施工重機が配置され掘削作業が行われる。図示の例は、上半及び下半の一括の併行作業により掘削を行うミニベンチ工法の例であり、上半ベンチ長を３～５．５ｍと極端に小さくした上で、上半及び下半のそれぞれにおいて、ドリルジャンボ１によって切羽Ｓに対して削孔と装薬を行い、上半と下半とを一気に切り崩し（発破）、その後にホイールローダ３によってズリ出しを行った後、壁面に対して吹付け機２を用いて一次吹付けを行い、必要に応じて鋼製支保工の建込みを行い、二次吹付けを行った後、ロックボルトの施工の手順に従って掘削が行われるようになっている。

本発明は、前記山岳トンネルの施工において、ロックボルトの施工作業を機械化するための装置である。ロックボルトの施工は、壁面に対してロックボルトのための穿孔、グラウト材の充填及びロックボルトの挿入、ロックボルト頭部の定着作業に分類されるが、ロックボルトのための穿孔からロックボルトの挿入までの作業を機械化するものである。

〔ロックボルト施工装置４〕
前記ロックボルト施工装置４は、図２に示されるように、走行可能な基体１０と、基体１０から延びるアームユニット１１と、アームユニット１１の先端部に設けられた装置本体１２と、前記基体１０に搭載されたグラウト材供給装置１７を含むものである。前記基体１０の走行方式は、図示例ではホイール式を示したがキャタピラ式でもよい。走行可能とすることにより、ロックボルトの施工手順になった際に、待避場所から切羽Ｓ近傍まで移動して施工を行うようになっている。前記アームユニット１１は、滑節部と油圧シリンダとの組合せ機構によってアームの旋回動作、伏仰動作が可能になっているとともに、先端に保持された装置本体１２が滑節部と油圧シリンダとの組合せ機構によって任意の姿勢状態に制御可能になっている。

＜装置本体１２＞
先ず最初に前記装置本体１２について、図３～図５に基づいて詳述する。

前記装置本体１２は、詳細には図３に示されるように、ロックボルト穿孔装置部１３と、ロックボルト挿入装置部１４と、グラウト材充填装置部１５とが並列状態で配置された構造となっている。

前記ロックボルト穿孔装置部１３は、第１ガイドシェル２０と、第１ガイドシェル２０に沿って前後進可能に設けられた第１ドリフタ２１と、この第１ドリフタに保持される穿孔ロッド２２と、前記第１ガイドシェル２０の先端に配置され穿孔ロッド２２を保持するセントラライザ２３とを備えるものである。前記第１ドリフタ２１は、第１ガイドシェル２０上のレールに沿って前後方向に移動可能に制御されるとともに、所定の油圧回路又は空圧回路によって、穿孔ロッドに対して回転力と打撃力を与えながら地盤に押し込むことによって地盤に穿孔ロッドの外径に相当する穿孔を形成することが可能になっている。

前記ロックボルト挿入装置部１４は、第２ガイドシェル２５と、第２ガイドシェル２５に沿って前後進可能に設けられた第２ドリフタ２６と、前記ガイドシェルに隣接して並列状態で配置され、周囲に複数本のロックボルトを保持可能であるとともに、前記第２ドリフタ２６にロックボルトを供給するためのロックボルトラック２７とを備えるものである。

前記ロックボルトラック２７は、軸部２９の前後端及び中間部に、円周部の所定の間隔でロックボルト収容凹部２８ａ、２８ａ…が設けられた円形ラック板２８Ａ～２８Ｃが配設されるとともに、前記軸部２９の両端がそれぞれ揺動アーム３０Ａ、３０Ｂによって支持されている。また、前記第２ガイドシェル２５の隣接部に前後一対で一組のグリッパ３０Ａ、３０Ｂが設けられている。

従って、前記円形ラック板２８Ａ～２８Ｃの周囲のロックボルト収容凹部２８ａ、２８ａ…にロックボルトが複数本収容された状態から前記揺動アーム３０Ａ、３０Ｂを揺動させて第２ガイドシェル２５の上面部分にロックボルトが供給される。ロックボルトは前記グリッパ３０Ａ、３０Ｂが基端を回転中心として揺動することによりロックボルトを押えることができ、ロックボルトの位置が保持されるようになっている。第２ガイドシェル２５に供給されたロックボルトの後端面に第２ドリフタ２６の軸部が当接させた後、第２ドリフタ２６を前進させることによりロックボルトを穿孔内に挿入させるようになっている。

なお、前記第２ドリフタ２６は、第２ガイドシェル２５上のレールに沿って前後方向に移動可能であればよく、ロックボルトに対して回転力と打撃力を与える必要はない。

前記グラウト材充填装置部１５は、前記ロックボルト穿孔装置部１３と前記ロックボルト挿入装置部１４との間に配置されており、構造は、先端にホース吐出口３１が保持させるとともに、ホース吐出口３１の後側に連続するようにホースガイド３２が設けられており、ホースガイド３２の後部にホース送出し・引込み機構部３３が設けられている。このホース送出し・引込み機構部３３はホースを挟持するように１又は複数組のローラが配設され、これらローラの回転によってホースを送り出したり、引き込んだりできるようにしたものである。従って、グラウト充填に当たっては、穿孔内にホースを奥まで送り込んだならば、グラウト材をホース先端から排出させながらホースを徐々に引き込むようにする。

一方で、前記ロックボルト穿孔装置部１３と、前記ロックボルト挿入装置部１４と、前記グラウト材充填装置部１５とは、直線状の主フレーム３４を含むフレーム部材に対して一体的に組み付けられ、前記装置本体１２の先端部に設けられた回転当接支点部１６を回転中心として揺動可能になっている。すなわち、前記主フレーム３４から延在するリング部材３５が支軸３６に対して外嵌して設けられている。また、前記支軸３６の先端に前記回転当接支点部１６が設けられた構造となっており、回転当接支点部１６をトンネル壁面に押し当て固定した状態で、前記主フレーム３４を油圧シリンダによって揺動制御することによって、前記ロックボルト穿孔装置部１３と前記ロックボルト挿入装置部１４と前記グラウト材充填装置部１５とが一体的に前記回転当接支点部１６を回転中心として揺動可能とされる。なお、前記回転当接支点部１６の先端面は、平坦面としてもよいが、押し当て状態を確実に維持するために、図示例のように、先端が尖った円錐ピン１６ａを設けるようにしてもよい。

図４に示されるように、装置本体１２を先端側から視た状態（正面視）で、前記ロックボルト穿孔装置部１３の第１ドリフタ２１の軸部と、前記ロックボルト挿入装置部１４の第２ドリフタ２５の軸部と、前記グラウト材充填装置部１５の注入ホース吐出口３１とが前記回転当接支点部１６を中心とする円弧線上に位置している。模式的に図６にその配置状態を示したが、前記回転当接支点部１６をトンネル壁面に押し当て固定した状態としたならば、前記回転当接支点部１６を中心とする揺動制御操作のみによって、前記ロックボルト穿孔装置部１３、前記ロックボルト挿入装置部１４、前記グラウト材充填装置部１５の位置決めが簡単にできるようになるため、一連の操作を行うオペレータの負担が軽くなるとともに、ロックボルト穿孔、グラウト充填及びロックボルト挿入までの一連の作業の更なる効率化を図ることが可能になる。

なお、前記ロックボルト穿孔装置部１３と前記ロックボルト挿入装置部１４との間に前記グラウト材充填装置部１５を配設したのは、正面視で右側から順にロックボルト穿孔、グラウト充填及びロックボルト挿入という作業手順の順番通りに配置することで、各装置部１３～１５の位置決めを容易化するとともに、作業の効率化を図るためである。

＜グラウト材供給装置１３＞
次に、前記基体１０に搭載されたグラウト材供給装置１７について、図６～図１２に基づいて詳述する。

前記グラウト材供給装置１７は、図２に示されるように、前記基体１０の側面、すなわち基体１０の後側タイヤの近傍部分に設けられている。前記グラウト材供給装置１７は、図６にその全体図が示されるように、上段側に設けられた練混ぜ用ミキサー装置部１８と、下段側に配置されたグラウト材圧送ポンプ装置部１９とから構成される。すなわち、グラウト材の各材料（セメント、水、細骨材など）が投入され、これらの材料が練混ぜられる練混ぜ用ミキサー装置部１８が相対的に上段側に配置され、練混ぜが完了したグラウト材が送り出され、下段側に配置されたグラウト材圧送ポンプ装置部１９に投入され、ここからホースを介して送り出され、地山に形成されたロックボルトの穿孔内に充填される。なお、符号３７は集塵装置であり、前記練混ぜ用ミキサー装置部１８に材料を投入した際に粉塵が周囲に飛散しないようにするための設備である。吸込口は前記練混ぜ用ミキサー装置部１８が下降させた際に材料投入口の上方に位置し、ダクトによって粉塵を吸い込み、フィルター（図示せず）によってろ過されるようになっている。

以下、更に具体的に詳述する。

前記グラウト材圧送ポンプ装置部１９は、図６に示されるように、基体１０に対してボルトによって固定される固定用基板４０に対して、支持フレーム４１が支軸４２、４２によって鉛直軸周りに揺動可能に支持され、前記支持フレーム４１に対して、図１２に示されるポンプユニット４３が搭載されている。前記ポンプユニット４３は、上側のホッパ４４と、これに連続して下側に配置されたグラウトポンプ４５とからなり、前記ホッパ４４に投入されたグラウト材を先端の吐出口に接続されたホースを介して連続的に送給するものである。前記支持フレーム４１には、折畳みステップ４６が設けられており、作業員がこれに乗って制御盤を操作できるようになっている。

前記グラウト材圧送ポンプ装置部１９は、支持フレーム４１が支軸４２、４２によって鉛直軸周りに揺動可能に支持されることにより、使用時位置と待避位置との間で移動可能とされる。使用時位置とはグラウト材圧送ポンプ装置１９によってグラウト材を圧送又は圧送し得る状態を言い、待避位置とは前記練混ぜ用ミキサー装置部１８を後述するように下降させて、グラウト材料を投入し得る状態を言う。

一方、前記練混ぜ用ミキサー装置部１８は、図９～図１１に示されるように、練混ぜタンク４７と、この練混ぜタンク４７の両側に夫々配置され、前記練混ぜ用タンク４７を上下動可能に支持する上下動リンク機構５０、５０とからなり、前記グラウト材圧送ポンプ装置部１９が待避位置にある時に下降可能となっている。

前記練混ぜタンク４７は、図９に示されるように、開閉可能な蓋４７Ａを備えるとともに、内部に撹拌羽根を備えた立方函体状のタンクであり、底板は奥行き方向の断面形状はＶ字状断面とされ、かつ正面視で一方側に傾斜して構成されている。この底板部分には長手方向に沿って駆動スクリューが内設されたフィード管４８が配設され、タンク４７内のグラウト材を一方側方向（上り方向）に移送し、排出管４９から前記グラウト材圧送ポンプ装置部１９のホッパ４４にグラウト材を投入するようになっている。

前記上下動リンク機構５０は、基体１０にボルトによって固定される下側第１リンク５１と、この下側第１リンク５１の上端に対して軸５３によって連結された上側第２リンク５２と、一端が前記下側第１リンク５１の下部側に連結され他端が前記上側第２リンク５２に連結された油圧シリンダ５４とからなり、前記油圧シリンダ５４を図１１に示される状態から収縮させることにより練混ぜタンク４７を下降させることが可能になっている。

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、グラウト材供給装置１７を基体１０の側面に対して設けたが、基体１０の背面に対して設けるようにしてもよい。

１…ドリルジャンボ、２…吹付け機、３…ホイールローダ、４…ロックボルト施工装置、１０…基体、１１…アームユニット、１２…装置本体、１３…ロックボルト穿孔装置部、１４…ロックボルト挿入装置部、１５…グラウト材充填装置部、１６…回転当接支点部、１７…グラウト材供給装置、１８…練混ぜ用ミキサー装置部、１９…グラウト材圧送ポンプ装置部、２０…第１ガイドシェル、２１…第１ドリフタ、２２…穿孔ロッド、２３…セントラライザ、２５…第２ガイドシェル、２６…第２ドリフタ、２７…ロックボルトラック、２８Ａ～２８Ｃ…円形ラック板、２９…軸部、３０Ａ・３０Ｂ…揺動アーム、３１…ホース吐出口、３２…ホースガイド、３３…ホース送出し・引込み機構部、３４…主フレーム、３７…集塵機、４０…固定用基板、４１…支持フレーム、４２…支軸、４３…ポンプユニット、４４…ホッパ、４５…グラウトポンプ、Ｓ…切羽

Claims

ＮＡＴＭ工法による山岳トンネル工事において、壁面に対してロックボルトのための穿孔、グラウト材の充填及びロックボルトの挿入の作業を行うためのロックボルト施工装置であって、
前記ロックボルト施工装置は、走行可能な基体と、基体から延びるアームユニットと、アームユニットの先端部に設けられた装置本体とを含み、
前記装置本体は、第１ガイドシェルと、第１ガイドシェルに沿って前後進可能に設けられた第１ドリフタと、この第１ドリフタに保持される穿孔ロッドとを備えるロックボルト穿孔装置部と、
第２ガイドシェルと、第２ガイドシェルに沿って前後進可能に設けられた第２ドリフタと、前記ガイドシェルに隣接して配置された、周囲に複数本のロックボルトを保持可能であるとともに、前記第２ドリフタにロックボルトを供給するためのロックボルトラックとを備えるロックボルト挿入装置部と、
前記ロックボルト穿孔装置部と、前記ロックボルト挿入装置部との間に配置された、グラウト材を穿孔内に充填するための注入ホースを進退自在に保持するグラウト材充填装置部とが並列状態で設けられ、
前記基体にグラウト材供給装置が搭載されているとともに、該グラウト材供給装置は、前記基体の側面において、上段側に配置された練混ぜ用ミキサー装置部と、下段側に配置されたグラウト材圧送ポンプ装置部とからなり、前記グラウト材圧送ポンプ装置部は、鉛直軸周りの支軸によって左右方向に揺動可能とされ使用時位置と待避位置との間で移動可能とされ、前記練混ぜ用ミキサー装置部はリンク機構によって上下動可能とされ、前記グラウト材圧送ポンプ装置部が待避位置にある時に下降可能となっていることを特徴とするロックボルト施工装置。
前記装置本体の先端部に回転当接支点部が設けられ、この回転当接支点部をトンネル壁面に押し当て固定した状態で、前記ロックボルト穿孔装置部と前記ロックボルト挿入装置部と前記グラウト材充填装置部とが前記回転当接支点部を回転中心として揺動可能とされ、かつ前記装置本体を先端側から視た際、前記ロックボルト穿孔装置部の第１ドリフタの軸部と、前記ロックボルト挿入装置部の第２ドリフタの軸部と、前記グラウト材充填装置部の注入ホース部とが前記回転当接支点部を中心とする円弧線上に位置している請求項１記載のロックボルト施工装置。